Открытый урок.
«Применение производной для исследования функций»
Цели:
- повторить алгоритм
исследования непрерывной функции y=f(x) на монотонность и экстремумы;
- используя общую
схему исследования свойств функции и построения ее графика, строить графики
функций;
- способствовать
развитию вкуса к исследованиям и поискам закономерностей, умению
осуществлять наблюдения, формулировать гипотезы.
Планируемый результат
урока:
- знать необходимые и
достаточные условия экстремума;
- знать схему
построения графиков функций;
- уметь по графику
производной и изображению знаков производной находить промежутки
возрастания и убывания функции, точки экстремумов функций;
- уметь по графику
функции определять, сколько решений (в зависимости от параметра а ) имеет
уравнение f(x) = a.
Девиз урока: «Решай, ищи, твори и мысли».
Ход урока:
1. Организационный момент.
Активизировать
внимание, объявить тему и цель урока.
Вводное слово
учителя:
Вы уже накопили
некоторый опыт исследования функций и построения графиков функций. Сегодня мы
рассмотрим изученный материал с более общих позиций. Все задачи объединены по
сюжетному принципу.
Весьма важно
уметь переформулировать задачу и за внешними различиями увидеть общую схему
решения.
2.
Повторение теоретического материала.
1)
Как находить экстремумы
функции?
Т4 (необходимое
и достаточное условие существование экстремума)
Если f ´(х)=0, то х0 – стационарная точка,
если f ´(х) не существует, то х0 – критическая
точка.
Т5 (достаточное
условие существования экстремума)
а) x0 – точка max
f '(x)
+ -
f (x)
x0
x
б) x0 – точка min
f ' (x)
+ -
f (x)
x
в) x0 – точка перегиба
f ' (x) + - f '(x) -
+ _________________________________
x __________________________________x
f (x)
f(x)
3. Исследование
функции по графику производной.
Задачи ЕГЭ (группа В)
Функция y=f(x)
определена на промежутке [-6;3]. График производной изображен на рисунке.
у y=f ' (x)
f ' (x) _
+ _ + _
_______●______________●__________●______________●______________________
f (x) -5 -2
0 2
Задания для
учащихся .
1) Изобразить схематически знаки
производной на промежутке области определения:
2)
Как называются точки -5,
-2, 0, 2 ?
3)
Ответить на вопросы:
·
Укажите число точек
максимума. ( хmax=-2, хmin=2). Ответ:
2.
·
Найти число точек
экстремумов. Ответ:
4.
·
Укажите число точек
минимума функции. (xmin=-5, xmin=0) Ответ:2.
·
Укажите число промежутков
возрастания функции. [-5;-2],[0;2]. Ответ: 2.
·
Укажите количество точек
графика функции, в которых касательная параллельна оси ОХ. -5; -2; 0; 2 .
Ответ: 4.
·
Найдите наибольшую из длин
промежутков убывания функции. [-2;0] Ответ: 2.
·
Укажите количество промежутков
убывания функции. Ответ: 3.
·
Найдите суммарную длину
промежутков возрастания функции. (3+2=5) Ответ: 5.
·
Укажите количество
интервалов убывания функции. Ответ: 3.
4. Схема
исследования свойств функции и построение графика функции.
Пример 1. а)
Построить график функции y=5x3 – 3x5
б)
Для каждого значения параметра а решить уравнение.
Решение:
а) у=5х3 -
3х5
1).D(y) = (- ∞; +∞).
2). Функция нечетная.
3.)Нули функции: у=0 х3 ( 5 – 3х2) = 0,
х = 0, х = ±
4). Промежутки
монотонности :
у ' = 15х2
– 15 х4 ,
у ' = 0,
15х2 (1 – х2) = 0
х = 0, х =
±1 – стационарные точки.
у '(х)
- + + -
______________________________________________
у(х)
-1 0 1 х
хmin =-1, xmax=1, x=0 –точка перегиба
уmin = у(- 1)= - 5 + 3 = - 2
ymax = y(1)
= 5 – 3 =2
y(0) = 0
5). Построим график
функции:
б). Решим уравнение: 5х3 – 3х2 = а графически:
Пусть y= 5x3 -3x2, y = a.
При а (-∞; -2) (2;∞) уравнение имеет 1 корень;
при а = -2, а = 2 уравнение имеет 2 корня;
при а уравнение имеет 3 корня.
5. Задачи
централизованного тестирования.
1.
Найдите количество точек экстремума функции у=0,6х5-1,5х4+х3+4.
Ответы:
1) 0 2) 1 3) 2 4) 4 5)5
у ' = 3х4
– 6х3 + 3х2 Решение:
у ' + + + х
3х2
(х2 – 2х + 1) = 0 __________________________
х2 (х – 1)2
= 0 у 0 1
Нет
экстремумов
Ответ: 1
2.
Найдите длину промежутка убывания функции у=3х5-5х3+1.
Ответы: 1) 0 2) 1 3) 2 4) 4 5) 5
Решение :
у ' =15х4
– 15х2
15х2
(х2 -1) = 0
х=0 –
корень четной кратности
у ' + - - +
___________________________________
у - 1 0 1
х = ±
1
Промежуток
убывания [-1; 1], длина промежутка 2.
Ответ: 3
3.
Найдите количество точек экстремумов функции у = 3х5 – 15х2.
Ответы: 1) 0 2) 1 3) 2 4) 3 5) 4
Решение:
у ' =15х4
– 30х
15х ( х3 - 2) = 0 у
' + - +
х = 0, х = - точки экстремумов ___________________________________
х
у
Ответ : 3
4.
Найдите значение функции у = 2х2 - в
точке минимума.
Ответы: 1) - 2) -
3) - 4) -
5) 0
Решение:
у ' =4х -
=0, 8х3/2 – 1 =0, х > 0, х
=
уmin = у() = 2 - = - = -
у '
- +
_________○________________●__________х
у 0
Ответ: 2
5.
Найдите количество точек экстремума функции у = .
Ответы: 1) 1 2)2 3) 3 4) 4 5) 0
Решение:
у =- +
у ' = - =0
х = ± 1 –
стационарная точка
х = 0
- критическая точка
у
' + - - +
_______________●______○______●_______
х хmax = -1, хmin = 1
у
-1 0 1
Ответ: 2
6.
Найдите точку минимума функции у = (х -1 )2 .
Ответы: 1)0 2) 1 3) 2 4) 3 5)
Решение:
у ' =2 (х
-1) + ОДЗ.
х > 0
=0; = 0;
5х2
– 6х +1 = 0 х 1= 1, х2 = - стационарные точки, х = 0 – критическая
точка
х > 0
у
' + - +
__________○________●________●________х
хmin = 1
у 0 1
Ответ:
2
7.
Найти количество точек экстремумов функции у = .
Ответы: 1)2 2) 3 3) 1 4) 0 5) 4
Решение:
у = - +
у ' = - ,
=0
х = ± 3 –
стационарные точки
х = 0
- критическая точка четной кратности
у
' + - - +
____________●________○_________●_______
х хmax = -3, xmin = 3
у -3 0 3
Ответ: 1
8.
Найдите точку максимума функции у = (х -1)4 .
Ответы: 1) 0 2) 3) 4)
5) 1
Решение:
у ' =4 (х
– 1)3 + ; =0; =0
х = 1, х
= - стационарные точки
х = 0 –
критическая точка (х > 0)
у
' + - +
______○_________●_________●_________х
хmax =
у 0 1
Ответ: 4
6. Итоги
урока.
·
Повторили условия
существования экстремума.
·
По графику производной
находили промежутки монотонности функции, определяли характер экстремумов.
·
По графику функции,
построенному с применением производной, исследовали, сколько решений может
иметь уравнение, содержащее параметр.
·
Познакомились с заданиями
централизованного тестирования.
1. Найдите количество точек экстремума
функции у=0,6х5 -1,5х4+х3+4.
Ответы: 1) 0 2) 1 3) 2
4) 4 5)5
2. Найдите длину промежутка убывания
функции у=3х5-5х3+1.
Ответы: 1) 0 2) 1 3) 2 4)
4 5) 5
3. Найдите количество точек экстремумов
функции у = 3х5 – 15х2.
Ответы: 1) 0 2) 1 3) 2 4)
3 5) 4
4. Найдите значение функции у = 2х2
- в точке минимума.
Ответы: 1) -
2) - 3) -
4) - 5) 0
5. Найдите количество точек экстремума
функции у = .
Ответы: 1) 1 2)2 3) 3 4)
4 5) 0
6. Найдите точку минимума функции у = (х
-1 )2 .
Ответы: 1)0 2) 1 3) 2
4) 3 5)
7. Найти количество точек экстремумов
функции у = .
Ответы: 1)2 2) 3 3) 1 4)
0 5) 4
8. Найдите точку максимума функции у =
(х -1)4 .
Ответы: 1) 0 2) 3) 4)
5) 1
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.