课时教案授课章节及题目第四章曲线的凹凸性授课时间第15周周二第1、2节课次1学时2教学目标与要求(分掌握、熟悉、了解三个层次)曲线的凹凸性的判定定理,会求曲线的凹凸区间
教学重点与难点教学重点:利用二阶导数判断曲线的凹凸性的方法教学难点:导数不存在的连续点、也可能是曲线的凹凸区间的分界点
教学用具无教学过程环节、时间授课内容教学方法课程导入(10分钟)中值定理提问新课讲解(70分钟)一、曲线的凹凸与拐点1
凹凸性的概念讲解x1x2yxO221xx221xxf2)()(21xfxff(x2)f(x1)x1x2yxO221xx221xxf2)()(21xfxff(x2)f(x1)新课讲解(70分钟)钟)定义设在区间I上连续,如果对I上任意两点,恒有,那么称在I上的图形是(向上)凹的(或凹弧);如果恒有,那么称在I上的图形是(向上)凸的(或凸弧)
定义设函数在区间I上连续,如果函数的曲线位于其上任意一点的切线的上方,则称该曲线在区间I上是凹的;如果函数的曲线位于其上任意一点的切线的下方,则称该曲线在区间I上是凸的
曲线凹凸性的判定定理设在上连续,在(a,b)内具有一阶和二阶导数,那么(1)若在内,则在上的图形是凹的;(2)若在内,则在上的图形是凸的
证明只证(1)((2)的证明类似)
由拉格朗日中值公式,得,,,,两式相加并应用拉格朗日中值公式得讲解启发单调性、极值、最值,,即,所以在上的图形是凹的
拐点连续曲线上凹弧与凸弧的分界点称为这曲线的拐点
确定曲线的凹凸区间和拐点的步骤(1)确定函数的定义域;(2)求出在二阶导数;(3)求使二阶导数为零的点和使二阶导数不存在的点;(4)判断或列表判断,确定出曲线凹凸区间和拐点;注根据具体情况(1)、(3)步有时省略
判断曲线的凹凸性
因为在函数的定义域内,,所以曲线是凸的