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1、高等數(shù)學(xué)精品課教案課 題:1.1函數(shù)及其性質(zhì)教學(xué)目的:1.理解函數(shù)、分段函數(shù)的概念,會(huì)求函數(shù)的定義域、表達(dá)式及函數(shù)值2.了解函數(shù)的有界性、單調(diào)性、奇偶性、周期性及反函數(shù)的定義教學(xué)重點(diǎn):初等函數(shù)的概念、圖形及性質(zhì)教學(xué)難點(diǎn):分段函數(shù)的概念課 型: 講授課課 時(shí):2課時(shí)教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課 在自然界中,某一現(xiàn)象中的各種變量之間,通常并不都是獨(dú)立變化的,它們之間存在著依賴(lài)關(guān)系,我們觀察下面幾個(gè)例子: 例如:某種商品的銷(xiāo)售單價(jià)為元,則其銷(xiāo)售額與銷(xiāo)售量之間存在這樣的依賴(lài)關(guān)系:=又例如:圓的面積和半徑之間存在這樣的依賴(lài)關(guān)系:不考慮上面兩個(gè)例子中量的實(shí)際意義,它們都給出了兩個(gè)變量之間的相互依賴(lài)關(guān)系,這種關(guān)系是
2、一種對(duì)應(yīng)法則,根據(jù)這一法則,當(dāng)其中一個(gè)變量在其變化范圍內(nèi)任意取定一個(gè)數(shù)值時(shí),另一個(gè)變量就有確定的值與之對(duì)應(yīng)。兩個(gè)變量間的這種對(duì)應(yīng)關(guān)系就是函數(shù)概念的實(shí)質(zhì)。二、講授新課(一)函數(shù)的定義定義 設(shè)有兩個(gè)變量x,y。對(duì)任意的xD,存在一定規(guī)律f,使得y有唯一確定的值與之對(duì)應(yīng),則y叫x的函數(shù)。記作y=f(x),xD。其中x叫自變量,y叫因變量。定義10 (集合的觀點(diǎn))A,B為兩個(gè)數(shù)集,對(duì)任意的xD,存在f,在B中有唯一確定的值與之對(duì)應(yīng)。記作:f:AB函數(shù)兩要素:對(duì)應(yīng)法則、定義域(有的可直接看出,有的需計(jì)算),而函數(shù)的值域一般稱(chēng)為派生要素。例1 f(x)=2x2+3x-1就是一個(gè)特定的函數(shù),確定的對(duì)應(yīng)法則為
3、:f( )=2( )2+3( )-1例10:設(shè)f(x+1)=2x2+3x-1,求f(x).解:設(shè)x+1=t得x=t-1,則f(t)=2(t-1)2+3(t-1)-1=2t2-t-2f(x)=2x2 x 2其對(duì)應(yīng)法則:f( )=2( )2 - ( ) -2定義域:使函數(shù)有意義的自變量的集合。因此,求函數(shù)定義域需注意以下幾點(diǎn):分母不等于0 偶次根式被開(kāi)方數(shù)大于或等于0 對(duì)數(shù)的真數(shù)大于0 y=x0 (x0 ) y=tanx(x)等.例2 求函數(shù)y=+arcsin的定義域. 解:要使函數(shù)有定義,即有: 于是,所求函數(shù)的定義域是:-3,-23,4.小結(jié):函數(shù)有兩要素:定義域和對(duì)應(yīng)法則,即只要這兩樣定了,
4、函數(shù)就定了,所以我們判斷兩個(gè)函數(shù)是否是同一函數(shù)就有依據(jù)了。例3 判斷以下函數(shù)是否是同一函數(shù),為什么?(1)y=lnx2與y=2lnx (2)=與y= 解 (1)中兩函數(shù)的 定義域不同,因此不是相同的函數(shù).(2)中兩函數(shù)的 對(duì)應(yīng)法則和定義域均相同,因此是同一函數(shù).函數(shù)的表示法:(1)解析法(或分析法、公式法)。如:、,這樣的表達(dá)式亦為函數(shù)的解析式,這種表示法的主要優(yōu)點(diǎn)是嚴(yán)密;(2)圖示法:如用直角坐標(biāo)(或極坐標(biāo)等)平面的一條曲線(xiàn)表示,這種表示法的主要優(yōu)點(diǎn)是直觀;(3)表格法:如三角函數(shù)表、對(duì)數(shù)表、正態(tài)分布表等,這種表示法的主要優(yōu)點(diǎn)是能進(jìn)行函數(shù)值的查詢(xún)。分段函數(shù) 若函數(shù)在定義域不同的區(qū)間上用不同解
5、析式來(lái)表示,則稱(chēng)函數(shù)為分段函數(shù).如 (二)函數(shù)的幾種特性要研究函數(shù),首先函數(shù)必須要有意義,假設(shè)f(x)在區(qū)間上有定義。1、 有界性 若存在兩個(gè)數(shù)A和B,對(duì)一切,則稱(chēng)為有界函數(shù)例如:,在全數(shù)軸上均有界,而在(0,1)內(nèi)無(wú)界. 思考:在定義域內(nèi),下列函數(shù)中哪些有界?y=sinx y=cosx y=arcsinx y=arccosx y=arctanx y=arccotx2、單調(diào)性對(duì) ,若對(duì)任意兩點(diǎn) 時(shí)有 ,則稱(chēng)函數(shù) 在上單調(diào)增加,區(qū)間稱(chēng)為單調(diào)增區(qū)間;反之,函數(shù) 在上單減少,區(qū)間稱(chēng)為單調(diào)減區(qū)間單調(diào)增區(qū)間或單調(diào)減區(qū)間統(tǒng)稱(chēng)為單調(diào)區(qū)間例如在其定義域區(qū)間內(nèi)均為單調(diào)函數(shù)。3、奇偶性對(duì) ,若則稱(chēng)為奇函數(shù);若成立
6、,則稱(chēng)為偶函數(shù)。奇函數(shù)的幾何圖形關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),而偶函數(shù)的幾何圖形關(guān)于軸對(duì)稱(chēng)例如:函數(shù)是偶函數(shù)。例如:函數(shù)是奇函數(shù)。例如:函數(shù)既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù)。4、周期性對(duì) ,若存在常數(shù) ,對(duì)任何x,滿(mǎn)足則稱(chēng) 為周期函數(shù), 的一個(gè)周期 例如,函數(shù),的周期均為,的周期為。而(是一個(gè)常數(shù))是以任何正數(shù)為周期的周期函數(shù),但它不存在基本周期,所以說(shuō),并不是所的周期函數(shù)都存在基本周期(最小周期)。(三)反函數(shù)定義 函數(shù)y=f(x),若把y當(dāng)作自變量,x當(dāng)作函數(shù),則由關(guān)系式y(tǒng)=f(x)所確定的函數(shù)x =(y)稱(chēng)為函數(shù)y=f(x)的反函數(shù),記作y=f -1(x).注:求函數(shù)的反函數(shù)的一般方法是將關(guān)系式經(jīng)過(guò)一系列的變換
7、,變成的形式,最后再表示成的形式。三、課堂練習(xí) 思考題 1、3四、小結(jié)理解函數(shù)、分段函數(shù)的概念,會(huì)求函數(shù)的定義域、表達(dá)式及函數(shù)值;了解函數(shù)的有界性、單調(diào)性、奇偶性、周期性及反函數(shù)的定義;掌握基本初等函數(shù)的圖形和性質(zhì).五、布置作業(yè) 習(xí)題一 1、2、4、5、7、8. 選做:3、6 課 題:1.2函數(shù)及其性質(zhì)教學(xué)目的:1.掌握基本初等函數(shù)的圖形和性質(zhì)2.理解復(fù)合函數(shù)的概念3.掌握復(fù)合函數(shù)的構(gòu)成過(guò)程教學(xué)重點(diǎn):復(fù)合函數(shù)的構(gòu)成教學(xué)難點(diǎn):復(fù)合函數(shù)的分解及反三角函數(shù)的圖象課 型: 講授課課 時(shí):2課時(shí)教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課前面一節(jié)課講了函數(shù)的定義,函數(shù)的性質(zhì)、兩要素和反函數(shù),說(shuō)到反函數(shù)有必要再講講反函數(shù)的圖象,
8、特別是反三角函數(shù)的圖象。1、什么樣的函數(shù)才有反函數(shù),為什么? 答:一一對(duì)應(yīng)的函數(shù)才有反函數(shù),因?yàn)閺暮瘮?shù)的定義知,函數(shù)y=f(x),對(duì)任意的x有唯一的y與之對(duì)應(yīng)。反函數(shù)是自變量和因變量互換,所以對(duì)任意的y也應(yīng)有唯一確定的x與之對(duì)應(yīng),函數(shù)x= (y)才有意義。所以只有一一對(duì)應(yīng)的函數(shù)才有反函數(shù)。2、問(wèn)題出現(xiàn):對(duì)正弦函數(shù)和余弦函數(shù),不是一一對(duì)應(yīng)的函數(shù),為什么會(huì)有反函數(shù)? 答:取一個(gè)周期,取 , ,原函數(shù)y=sinx ,x ,y1,1反函數(shù)y=arcsinx,x1,1,y ,二、講授新課(一)基本初等函數(shù)常數(shù)函數(shù):y=c(c為常數(shù))冪函數(shù): y=(為常數(shù))指數(shù)函數(shù):y=(a0,a1,a為常數(shù))對(duì)數(shù)函數(shù):
9、y=(a0,a1,a為常數(shù))三角函數(shù):y=sinx y=cosx y=tanx y=cotx y=secx y=cscx反三角函數(shù):y=arcsinx y=arccosx y=arctanx y=arccotx(二)復(fù)合函數(shù) 定義 設(shè)其中,且的值全部或部分落在的定義域內(nèi),則稱(chēng)為的復(fù)合函數(shù),而稱(chēng)為中間變量.簡(jiǎn)單說(shuō):幾個(gè)基本初等函數(shù)的組合例1:若y=,u = sinx,則其復(fù)合而成的函數(shù)為y=,要求u必須0,sinx0,x2k,+2k例2:分析下列復(fù)合函數(shù)的結(jié)構(gòu)(1)y= (2)y=解:(1)y=,u=cosv,v=(2)y=,u=sinv,v=,t=x+1例3:設(shè)f(x)= g(x)= 求fg(
10、x) gf(x)解:fg(x)=f()=()=4 gf(x)=g()=2 注:此題用“整體代換”的思想.(三)初等函數(shù)由基本初等函數(shù)經(jīng)過(guò)有限次四則運(yùn)算及有限次復(fù)合步驟構(gòu)成,且可用一個(gè)解析式表示的函數(shù),叫做初等函數(shù),否則就是非初等函數(shù)。例:雙曲正弦函數(shù) shx = 雙曲余弦函數(shù) chx = 雙曲正切函數(shù) thx = 注:分段函數(shù)一般不是初等函數(shù)三、課堂練習(xí) 習(xí)作題 1、2 9、10、11、17、25、26四、小結(jié)掌握基本初等函數(shù)的圖形和性質(zhì),理解復(fù)合函數(shù)的概念,掌握復(fù)合函數(shù)的構(gòu)成過(guò)程.五、布置作業(yè) 習(xí)題一 12、13、14、15、18、19、 選做:24、29課 題:2.1極限的概念教學(xué)目的:1
11、.理解極限的概念,函數(shù)左極限與右極限的概念,以及極限存在與左、右極限之間的關(guān)系。2.熟練掌握和時(shí)f(x)的極限存在的充要條件3.理解無(wú)窮大、無(wú)窮小的概念, 4.掌握無(wú)窮大的判定方法和無(wú)窮小的概念及性質(zhì),會(huì)用無(wú)窮小量的性質(zhì)求極限教學(xué)重點(diǎn):函數(shù)極限與數(shù)列極限的概念;無(wú)窮大量與無(wú)窮小量的概念及性質(zhì).教學(xué)難點(diǎn):1.函數(shù)極限的定義及、的含義2.分段函數(shù)在時(shí)的極限的討論方法3.無(wú)窮大量與無(wú)窮小量的概念和性質(zhì)及其應(yīng)用課 型: 講授課課 時(shí):2課時(shí)教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課1.寫(xiě)出下列函數(shù)的復(fù)合過(guò)程(1) (2) 思考:若,當(dāng)無(wú)限的靠近1時(shí),值怎樣變化?二、講授新課(一)函數(shù)的極限(1)定義 函數(shù)y=f(x),當(dāng)自
12、變量x無(wú)限接近于某個(gè)目標(biāo)時(shí)(一個(gè)數(shù)x,或+或),因變量y無(wú)限接近于一個(gè)確定的常數(shù)A,則稱(chēng)函數(shù)f(x)以A為極限。規(guī)定: x從x的左右兩側(cè)無(wú)限接近于x,記x x x從x的左兩側(cè)無(wú)限接近于x,記x x x從x的右兩側(cè)無(wú)限接近于x,記x x x無(wú)限增大時(shí),用記號(hào)x + x無(wú)限減小時(shí),用記號(hào)x 無(wú)限增大時(shí),用記號(hào)x (2)點(diǎn)x的鄰域N(x,)=(x,x+),其中很小的正數(shù),X的去心鄰域N(,)=.1、 x x時(shí)函數(shù)的極限舉例說(shuō)明:x 1時(shí),函數(shù)無(wú)限接近于多少?觀察:當(dāng):x 1時(shí),f(x)=x+1,無(wú)限接近2當(dāng):x 1時(shí),g(x)=,無(wú)限接近2f(x)在x=1有定義,g(x)在x=1處無(wú)定義定義1 如果
13、當(dāng)x x時(shí),函數(shù)無(wú)限趨近于一個(gè)確定的常數(shù), 則稱(chēng)為函數(shù)當(dāng) x x時(shí)的極限,記作f(x)=A或 (當(dāng) x x時(shí)).此時(shí)也稱(chēng)存在。如果當(dāng)x x時(shí), 函數(shù)不趨近于任何一個(gè)確定的常數(shù),則稱(chēng)不存在。如 : ,又如= 2注意 : f(x)=在 處無(wú)定義, 但當(dāng) 時(shí),函數(shù)f(x)=無(wú)限趨近于一個(gè)確定的常數(shù)2,所以=2。 結(jié)論:函數(shù)當(dāng) x x時(shí)的極限是否存在,與在點(diǎn)處是否有定義無(wú)關(guān). 如上舉例f(x)=在 處無(wú)定義, 但 = 2.定義2 右極限 當(dāng)x x,有定義3 左極限 當(dāng)x x,有函數(shù)的左極限和右極限統(tǒng)稱(chēng)為函數(shù)的單側(cè)極限。定理1 極限存在的充分必要條件 函數(shù) 當(dāng)時(shí)的極限存在的充分必要條件是,當(dāng)時(shí)的左右極限
14、都存在并且相等.即 注:求分段函數(shù)的極限的方法就是計(jì)算它在指定點(diǎn)的左極限和右極限是否存在并且是否相等。例如:判斷下列函數(shù)在指定點(diǎn)的是否存在極限 (當(dāng)時(shí)) (當(dāng)時(shí))解: , 函數(shù)在指定點(diǎn)的極限不存在。 , 函數(shù)在指定點(diǎn)的極限=0定理2 f(x)=Af(x)=f(x)=A(二)數(shù)列的極限定義4 對(duì)于數(shù)列,如果當(dāng)n無(wú)限增大時(shí),通項(xiàng)無(wú)限接近于某個(gè)確定的常數(shù)A,則稱(chēng)A為數(shù)列的極限,或稱(chēng)數(shù)列收斂于A,記為=A或A(n)定理3 單調(diào)數(shù)列極限存在定理單調(diào)增加(上升)數(shù)列:?jiǎn)握{(diào)減少(下降)數(shù)列:?jiǎn)握{(diào)增加數(shù)列和單調(diào)減少數(shù)列統(tǒng)稱(chēng)為單調(diào)數(shù)列。單調(diào)有界原理:?jiǎn)握{(diào)有界數(shù)列必有極限。(三)極限的性質(zhì)1、唯一性 若,則 2、
15、有界性 若,則存在的某一去心鄰域 N(,),在N(,)內(nèi)函數(shù)有界. 3、保號(hào)性 若且,則存在某個(gè)去心鄰域 N(,),在N(,)內(nèi) 4、夾逼準(zhǔn)則 這個(gè)定理稱(chēng)為夾逼定理,它同樣適用于的情況在這個(gè)公式里x趨近于哪個(gè)數(shù)是非常重要的,x趨近于不同的數(shù),極限是不同的。(四)關(guān)于極限的幾點(diǎn)說(shuō)明1 一個(gè)變量前加上記號(hào)“l(fā)im”后,是個(gè)確定值。例:正n邊形面積,= 圓面積2 關(guān)于“x”的理解:只要求在的充分小鄰域有定義。與在點(diǎn)和遠(yuǎn)離點(diǎn)有無(wú)意義無(wú)關(guān)。例:在求分段函數(shù)的極限時(shí)尤為重要。3 常數(shù)函數(shù)的極限等于其本身。即:C=C(五)無(wú)窮小量與無(wú)窮大量1、無(wú)窮小量概念定義5 極限為0的量稱(chēng)為無(wú)窮小量,簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)窮小;注:1
16、、無(wú)窮小量不是很小的數(shù),它也是極限的概念。2、數(shù)零是唯一可作為無(wú)窮小的常數(shù)。3、無(wú)窮小指量的變化狀態(tài),而不是量的大小。2、 一個(gè)量無(wú)論多么小,都不能是無(wú)窮小,零唯一例外。當(dāng)xa(或)時(shí),如果函數(shù)f(x)的極限為0,則稱(chēng)當(dāng)xa(或)時(shí),f(x)是無(wú)窮小量。若數(shù)列的極限為0,則是無(wú)窮小量。例如:,所以,當(dāng)x0時(shí),sin x 是無(wú)窮小量。同樣,當(dāng)x0時(shí) (0),1-cosx,arcsinx 等都是無(wú)窮小量。當(dāng)x+時(shí), ,所以是無(wú)窮小量.定理4 極限與無(wú)窮小之間的關(guān)系:無(wú)窮小量的性質(zhì)定理5 有限個(gè)無(wú)窮小量的代數(shù)和是無(wú)窮小量。例如,當(dāng)x0時(shí),x+sinx也是無(wú)窮小量定理6 無(wú)窮小量與有界量之積是無(wú)窮小量
17、。例如,當(dāng)x0時(shí),xsinx也是無(wú)窮小量。推論1:任一常數(shù)與無(wú)窮小量之積是無(wú)窮小量。例如,當(dāng)x0時(shí),3sinx也是無(wú)窮小量。推論2:有限個(gè)無(wú)窮小量之積是無(wú)窮小量。(注:兩個(gè)無(wú)窮小之商未必是無(wú)窮?。?、無(wú)窮大量當(dāng)x(或)時(shí),如果函數(shù)f(x)的絕對(duì)值無(wú)限增大,則稱(chēng)當(dāng)x(或)時(shí),f(x)是無(wú)窮大量。記作 f(x)=,或f(x)。定義6 若(或),則稱(chēng)為當(dāng)(或 )時(shí)的無(wú)窮大量,簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)窮大。如=,表示當(dāng) 時(shí), 為無(wú)窮大. 關(guān)于無(wú)窮大量幾點(diǎn)說(shuō)明: 1.無(wú)窮大量不是一個(gè)很大的數(shù),它是極限的概念; 2.無(wú)窮大量的實(shí)質(zhì)是極限不存在,為了表示記作 或 . 3.若數(shù)列當(dāng)n+時(shí),它項(xiàng)的絕對(duì)值無(wú)限增大,則是無(wú)窮大量。4
18、.如果當(dāng)x(或)時(shí),函數(shù)f(x)是無(wú)窮大量,那么就是當(dāng)x(或)時(shí)的無(wú)窮小量,反過(guò)來(lái),如果當(dāng)x(或)時(shí),函數(shù)f(x)是非零無(wú)窮小量,那么就是當(dāng)x(或)時(shí)的無(wú)窮大量。 即無(wú)窮大量的倒數(shù)是無(wú)窮小量。無(wú)窮小量(非零)的倒數(shù)是無(wú)窮大量。(3)無(wú)窮大必?zé)o界,但反之不真。 因此,證明一個(gè)變量是無(wú)窮小量的方法就是證明它的極限為0, 證明一個(gè)變量是無(wú)窮大量的方法就是證明它倒數(shù)是無(wú)窮小量。三、課堂練習(xí) 習(xí)作題 1、2 習(xí)題二 1、3四、小結(jié)理解極限的概念,函數(shù)左極限與右極限的概念,以及極限存在與左、右極限之間的關(guān)系;熟練掌握和時(shí)f(x)的極限存在的充要條件,理解無(wú)窮大、無(wú)窮小的概念,掌握無(wú)窮大的判定方法和無(wú)窮小的
19、概念及性質(zhì),會(huì)用無(wú)窮小量的性質(zhì)求極限.五、布置作業(yè) 習(xí)題二 2、4、課 題:2.2極限的運(yùn)算(一)教學(xué)目的:掌握函數(shù)極限的運(yùn)算法則及其推論,能運(yùn)用運(yùn)算法則求極限教學(xué)重點(diǎn):函數(shù)極限的運(yùn)算法則及其推論教學(xué)難點(diǎn):函數(shù)極限的運(yùn)算法則的靈活運(yùn)用課 型: 講授課課 時(shí):2課時(shí)教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課 1、函數(shù)極限是怎樣定義的?函數(shù)極限存在的充要條件是什么? 2、無(wú)窮小的性質(zhì)有哪些?二、講授新課(一)極限的運(yùn)算法則設(shè)在同一變化過(guò)程中(此處省略了自變量的變化趨勢(shì),下同)及都存在,則有下列運(yùn)算法則:法則1、f(x)g(x)= f(x) g(x)法則2、f(x) g(x)= f(x) g(x)法則3、=(g(x)0)
20、提示:法則的證明不作要求.(1)直接代入求值例1 求(3x-4x+1)解:(3x-4x+1)=32-42+1=5例2 求解:= -例3 求解:=小結(jié):時(shí),可直接代入(若代入后令分母為零??上燃s分后再代入)舉例:1、6x 2、(6x+5) 3、 4、5、 6、(2)型例4 求解:=小結(jié):時(shí),型的極限,可用分子分母中x的最高次冪除之課堂練習(xí)1、計(jì)算(3)-型,型,例5 求下列函數(shù)極限 1、(-) 2、 3、解:1、(-)=12、=3、=0小結(jié):1題可看成直接代值的特殊情況2題是“型”經(jīng)??赏ㄟ^(guò)分母、分子有理化解決3題是無(wú)窮小與有界量的積為無(wú)窮小三、課堂練習(xí) P26 習(xí)作題1、(1)(3), 補(bǔ)充:
21、求下列極限 1、 2、 3、四、小結(jié)掌握函數(shù)極限的運(yùn)算法則及其推論,能運(yùn)用運(yùn)算法則求極限。特別情形:時(shí),型的極限,可用分子分母中x的最高次冪除之;型經(jīng)??赏ㄟ^(guò)分母、分子有理化解決;無(wú)窮小與有界量的積為無(wú)窮小.五、布置作業(yè) 習(xí)題二 5、6、選做: 思考題 1課 題:2.2極限的運(yùn)算(二)教學(xué)目的:1.掌握兩個(gè)重要極限,會(huì)運(yùn)用兩個(gè)重要極限求極限2.理解高階、低階、同階及等價(jià)無(wú)窮小量的定義3.掌握判定等價(jià)無(wú)窮小量的充要條件及常用等價(jià)無(wú)窮小量4.會(huì)運(yùn)用等價(jià)無(wú)窮小量求函數(shù)的極限教學(xué)重點(diǎn):1.兩個(gè)重要極限及其應(yīng)用2.高階、低階、同階和等價(jià)無(wú)窮小的定義與判定及其應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn):1.兩個(gè)重要極限的應(yīng)用2.等價(jià)無(wú)
22、窮小量的判定及其在極限運(yùn)算中的應(yīng)用課 型: 講授課課 時(shí):2課時(shí)教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課 考察極限觀察:當(dāng)x0時(shí)函數(shù)的變化趨勢(shì)x(弧度)0.500.100.050.040.030.02.0.95850.99830.99960.99970.99980.9999.當(dāng)x取正值趨近于0時(shí),1,即=1; 當(dāng)x取負(fù)值趨近于0時(shí),-x0, -x0, sin(-x)0于是 二、講授新課(二)兩個(gè)重要極限1 =1 特點(diǎn):它是“”型 (三角形代表同一變量) 思考:?jiǎn)??? 求解: =2注:1=0例2 求解: =1例3 求解: =(復(fù)習(xí)二倍角)=2=1-2= =例4 求解:原式=注:1、乘積的極限寫(xiě)成極限的乘積時(shí),必須
23、每個(gè)乘積的極限存在。2、非弦函數(shù)化有弦函數(shù)課堂練習(xí)(一)求下列極限1、 2、 3、 4、 5、 6、 考察極限(1+)觀察:當(dāng)x+時(shí)函數(shù)的變化趨勢(shì)x1210100010000100000100000.22.252.5942.7172.71812.71822.71828.當(dāng)x取正值并無(wú)限增大時(shí),是逐漸增大的,但是不論x如何大,的值總不會(huì)超過(guò)3實(shí)際上如果繼續(xù)增大x即當(dāng)x+時(shí),可以驗(yàn)證是趨近于一個(gè)確定的無(wú)理數(shù)e2.718281828. 當(dāng)x-時(shí),函數(shù)有類(lèi)似的變化趨勢(shì),只是它是逐漸減小而趨向于e2 (1+) = e 特點(diǎn):() (1+無(wú)窮小) ,即1型;()“無(wú)窮小”與“無(wú)窮大”的解析式互為倒數(shù), 推
24、廣: 例5 (1+)解:原式=例6 (1+) 解:原式=(1+)(1+)=(1+)(1+)=例7 (1+) 解:原式=(1+)=例8 (1)解:原式=1+()= 1+=例9 ()解:原式=()=(1)=(1+) =(1+)(1+)= e 課堂練習(xí)(二) 習(xí)作題1(4)(8)(三)無(wú)窮小的比較例:當(dāng)x0時(shí),=3x,=x, =但=0 = =為了比較無(wú)窮小趨于零的快慢,引入無(wú)窮小階定義:設(shè)某一極限過(guò)程中,與都是無(wú)窮小,且 = C(1)若C=0,則稱(chēng)是比高階的無(wú)窮小,記成=0() 也稱(chēng)是比低階的無(wú)窮小。(2)若C0,則稱(chēng)與是同階無(wú)窮小。特別:若C=1,則稱(chēng)與是等價(jià)無(wú)窮小,記為等價(jià)無(wú)窮小在求兩個(gè)無(wú)窮小之
25、比的極限時(shí)有重要作用。常用的幾個(gè)等價(jià)無(wú)窮小代換:當(dāng)時(shí),有 x tanxx arcsinxx arctanxx cosx ln(1+x) x x 例10 求解:=例11 求解:=例12 求解:=例13 解:=注:1用等價(jià)代換時(shí),必須對(duì)分子或分母的整體替換(或?qū)Ψ肿?、分母的因式進(jìn)行替換)2分子或分母中若有“+”“-”號(hào)連接的各部分不能分別作替換。三、小結(jié)掌握兩個(gè)重要極限,會(huì)運(yùn)用兩個(gè)重要極限求極限,理解高階、低階、同階及等價(jià)無(wú)窮小量的定義,掌握判定等價(jià)無(wú)窮小量的充要條件及常用等價(jià)無(wú)窮小量,會(huì)運(yùn)用等價(jià)無(wú)窮小量求函數(shù)的極限。特別地,用等價(jià)代換時(shí),必須對(duì)分子或分母的整體替換(或?qū)Ψ肿印⒎帜傅囊蚴竭M(jìn)行替換)
26、,分子或分母中若有“+”“-”號(hào)連接的各部分不能分別作替換。四、布置作業(yè) 習(xí)作題2、 習(xí)題二 7 選做: 習(xí)題二 9課 題:2.3函數(shù)的連續(xù)性教學(xué)目的:1.理解函數(shù)連續(xù)性的概念(含左連續(xù)與右連續(xù)),會(huì)判別函數(shù)間斷點(diǎn)的類(lèi)型。2.了解連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)和初等函數(shù)的連續(xù)性,3.了解閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)(有界性、最大值、最小值定理和介值定理),并會(huì)應(yīng)用這些性質(zhì)。 教學(xué)重點(diǎn):1.函數(shù)連續(xù)性的有關(guān)概念及其應(yīng)用2.間斷點(diǎn)及其分類(lèi)教學(xué)難點(diǎn):1點(diǎn)連續(xù)性及復(fù)合函數(shù)連續(xù)性的概念及其應(yīng)用2函數(shù)的連續(xù)性的判定課 型: 講授課課 時(shí):2課時(shí)教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課微積分學(xué)中研究種種不同性質(zhì)的函數(shù),其中有一類(lèi)重要的函數(shù),就是連續(xù)
27、函數(shù)。連續(xù)函數(shù)反映了自然界中普遍存在的連續(xù)變化現(xiàn)象,如氣溫的變化,河水的流動(dòng)等等。二、講授新課(一)函數(shù)連續(xù)性的定義 1、點(diǎn)連續(xù) 定義1 設(shè)y=f(x)在點(diǎn)的某鄰域上有定義,如果自變量的增量趨于零時(shí),對(duì)應(yīng)的函數(shù)增量也趨于零,即則稱(chēng)f(x)在點(diǎn)是連續(xù)的。易知:0 即,于是有定義2 設(shè)函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)的某鄰域內(nèi)有定義,若,則稱(chēng)函數(shù)f(x)在點(diǎn)處連續(xù),f(x)在點(diǎn)連續(xù),必須滿(mǎn)足三個(gè)條件:(1) f(x)在點(diǎn)的一個(gè)鄰域內(nèi)有定義(2) 存在(3) 上述極限值等于函數(shù)值只有一個(gè)條件不滿(mǎn)足,則點(diǎn)就是函數(shù)f(x)的間斷點(diǎn)。2、函數(shù)在區(qū)間上連續(xù)的概念在區(qū)間上每一點(diǎn)都連續(xù)的函數(shù),稱(chēng)為在該區(qū)間上的連續(xù)函數(shù),或說(shuō)
28、函數(shù)在該區(qū)間上連續(xù),該區(qū)間也稱(chēng)為函數(shù)的連續(xù)區(qū)間。若連續(xù)區(qū)間包括端點(diǎn),那么函數(shù)在右端點(diǎn)連續(xù)是左連續(xù),在左端點(diǎn)連續(xù)是右連續(xù)。定義3(間斷點(diǎn)的分類(lèi)):設(shè)是的一個(gè)間斷點(diǎn),如果:(1)的左右極限都存在,稱(chēng)為第一類(lèi)間斷點(diǎn),當(dāng),則稱(chēng)為的跳躍間斷點(diǎn)(2)的左右極限都存在,稱(chēng)為第一類(lèi)間斷點(diǎn),當(dāng)存在,但不等于,則稱(chēng)為的可去間斷點(diǎn)(3)除(1)(2)以外的,稱(chēng)為的第二類(lèi)間斷點(diǎn),當(dāng)=,稱(chēng)為的無(wú)窮間斷點(diǎn)。例1 設(shè),討論f(x)在x=1處的連續(xù)性解:f(1)=1 f(x)= =1 f(x)= (x+1)=2即f(x)不存在x=1是第一類(lèi)間斷點(diǎn),且為跳躍間斷點(diǎn)。例2 設(shè),討論f(x)在x=0處的連續(xù)性。解:f(0)=1 x
29、=0是第一類(lèi)間斷點(diǎn),且為可去間斷點(diǎn)。例3 在x=1是什么間斷點(diǎn)。解:函數(shù)在x=1處沒(méi)有定義,且= 則x=1為f(x)的無(wú)窮間斷點(diǎn)。注:連續(xù)函數(shù)的圖形是一條連綿不斷的曲線(xiàn)。(二)初等函數(shù)的連續(xù)性1、初等函數(shù)的連續(xù)性1)基本初等函數(shù)在其定義域內(nèi)是連續(xù)的,一切初等函數(shù)在定義域區(qū)間上是連續(xù)的。2)分段函數(shù),討論分段點(diǎn)2、利用函數(shù)的連續(xù)性求極限若f(x)在點(diǎn)連續(xù),則即求連續(xù)函數(shù)的極限,可歸結(jié)為計(jì)算函數(shù)值.例4 求極限解:在處連續(xù) =ln(sin)=ln1=0注:基本初等函數(shù)均連續(xù)3、復(fù)合函數(shù)求極限的方法定理1 設(shè)有復(fù)合函數(shù),若=a,而函數(shù)f(u)在u=點(diǎn)連續(xù),則=例5 求極限解:=,復(fù)合函數(shù)是由lnu和
30、u=組成,又=e,在u=e點(diǎn)lnu連續(xù)。=-2 , x=1為可去間斷點(diǎn)。=(不存在) x=2為無(wú)窮間斷點(diǎn)。(2),x=0不存在,為第二類(lèi)間斷點(diǎn)(3),x=1=2 為第一類(lèi)間斷點(diǎn),為跳躍間斷點(diǎn)。2、復(fù)合函數(shù)求極限(利用函數(shù)的連續(xù)性求極限)1) 2) 3)3、根存在1)證明方程至少有一個(gè)根介于1和2之間。設(shè)f(x)= ,在()連續(xù)又f(1)=1-3-1=-30時(shí)y=lnf(x),當(dāng)f(x)0時(shí),y=ln(-f(x),例9 求的導(dǎo)數(shù). 解:課堂練習(xí)(一) 求的導(dǎo)數(shù)2、導(dǎo)數(shù)應(yīng)用舉例由前面學(xué)習(xí),同學(xué)們知道導(dǎo)數(shù)是函數(shù)變化率。請(qǐng)大家來(lái)看一看下面的例子:例10 設(shè)氣體以100/s的常速注入球狀的氣球,假定氣體
31、的壓力不變,那么當(dāng)半徑為10cm時(shí),氣球半徑增加的速率是多少? 分析:因?yàn)榍虻捏w積V是半徑R的函數(shù),半徑R是時(shí)間T的函數(shù); 所以V是t的復(fù)合函數(shù); 積V對(duì)時(shí)間t的變化率就是體積V對(duì)時(shí)間t的導(dǎo)數(shù),即由題意知: 半徑r對(duì)時(shí)間t的變化率就是半徑r對(duì)時(shí)間t的導(dǎo)數(shù),即,就是本題所求解:球的體積 又在r=100cm時(shí),氣球半徑以的速率增加。 例11 若以的速度灌入高為10m,底面半徑為5m的國(guó)錐型水槽中,問(wèn)當(dāng)水深為6m時(shí),水位上升的速度為多少? 分析:錐體體積v=半徑x,其中半徑 ,高兩個(gè)都是自變量,想法轉(zhuǎn)化為一個(gè)自變量,即轉(zhuǎn)化為體積是高的函數(shù)。高又是時(shí)間的函數(shù),所以錐體體積v是時(shí)間的復(fù)合函數(shù)。體積對(duì)時(shí)間
32、的變化率就是體積v對(duì)時(shí)間t的導(dǎo)數(shù),即某時(shí)刻,水位的上升速度就是高y對(duì)時(shí)間t的導(dǎo)數(shù),即解:設(shè)在時(shí)間t時(shí),水槽中水的體積為v,水半徑為x,水槽中小的深度為y。 由題意有,且有即 即 當(dāng)水深6m時(shí),水位上升速度為0.71m/min3、反函數(shù)的求導(dǎo)法則定理 如果單調(diào)連續(xù)函數(shù)x=在點(diǎn)y 處可導(dǎo),而且,那么它的反函數(shù)y=f(x)在對(duì)應(yīng)的點(diǎn)x處可導(dǎo),且有 應(yīng)用此定理,下面來(lái)導(dǎo)出幾個(gè)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式:例12 求 導(dǎo)數(shù)解: 的反函數(shù)為 又 單調(diào)可導(dǎo),故特別:例13 設(shè) (u為實(shí)數(shù)),求.解: 可看作 與 復(fù)合而成例14 求y=arcsinx的導(dǎo)數(shù)解:的反函數(shù) x=siny又x=siny在上單調(diào)可導(dǎo)= 類(lèi)似地,有例
33、15 求y=arcsinx導(dǎo)數(shù)解:y=arctanx 的反函數(shù)為x=tany,且x=tany在 內(nèi)單調(diào)可導(dǎo)類(lèi)似地,有:例16 設(shè),求解:例17 設(shè)求解:三、課堂練習(xí) 習(xí)作題 1、2四、小結(jié) 熟練掌握復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則與反函數(shù)求導(dǎo)法則。初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的相關(guān)公式和運(yùn)算法則已介紹完,請(qǐng)同學(xué)們課后認(rèn)真復(fù)習(xí).五、布置作業(yè) 習(xí)題三 15、16 選做: 習(xí)作題 3課 題:3.2求導(dǎo)法則(三)教學(xué)目的:1.熟練掌握初等函數(shù)的求導(dǎo)公式2.掌握隱函數(shù)、對(duì)數(shù)求導(dǎo)法教學(xué)重點(diǎn):初等函數(shù)的求導(dǎo)公式教學(xué)難點(diǎn):對(duì)數(shù)求導(dǎo)法課 型: 講授課課 時(shí):2課時(shí)教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課1.函數(shù)和、差、積、商的求導(dǎo)法則是什么?2.復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)的
34、關(guān)鍵是什么?二、講授新課(四)初等函數(shù)的求導(dǎo)公式通過(guò)前面的學(xué)習(xí)和討論,已求出所有基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù),推出了函數(shù)四則運(yùn)算的求導(dǎo)法則,反函數(shù)求導(dǎo)法則以及復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則.這樣我們就解決了初等函數(shù)的求導(dǎo)問(wèn)題.為便于查閱,我們將已學(xué)過(guò)的導(dǎo)數(shù)公式和求導(dǎo)法則歸納如下:10基本導(dǎo)數(shù)公式(1); (2);(3); (4);(5); (6);(7); (8);(9); (10);(11); (12);(13); (14);(15); (16);(17); (18);(19)20函數(shù)和、差、積、商的求導(dǎo)法則設(shè)均可導(dǎo),則(1);(2)(為常數(shù));(3)30復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則設(shè),均可導(dǎo),則復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為 或 .40
35、反函數(shù)的求導(dǎo)法則設(shè)且存在反函數(shù),則 .(五)、三個(gè)求導(dǎo)方法:1、隱函數(shù)求導(dǎo)法:(1) 顯函數(shù)y=f(x)這種由x代數(shù)式表求y的函數(shù);(2) 隱函數(shù):變量x,y之間的函數(shù)關(guān)系由某一方程F(x,y)=0的確定的函數(shù)叫隱函數(shù);由方程F(x,y)=0所確定的隱函數(shù)y=f(x)。由方程F(x,y)=0直接求它的確定的隱函數(shù)之導(dǎo)數(shù)的方法叫隱函數(shù)求導(dǎo)法。由隱含數(shù)的概念易知F(x,y)=F(x,f(x)=0,y是復(fù)合函數(shù)的中間變量,因此要按復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法求導(dǎo).例如:,則例18 求由方程所確定的隱函數(shù)的導(dǎo)數(shù)分析: 由是y 的函數(shù),y又是x的函數(shù),因此是x的復(fù)合函數(shù);解:方程兩端對(duì)求導(dǎo):有 即注意:表達(dá)式允許有含
36、y的式子;例19 求曲線(xiàn)在點(diǎn)(2,2)處的切線(xiàn)方程;分析:(1)關(guān)鍵求斜率k;(2 )由導(dǎo)數(shù)幾何意義知:可用隱函數(shù)求導(dǎo)法來(lái)解決;解:方程兩邊對(duì)x求導(dǎo): 所求切線(xiàn)方程:2、 對(duì)數(shù)求導(dǎo)法步驟:(1)兩邊取對(duì)數(shù);(2)兩邊對(duì)x求導(dǎo);它適合于含乘、除、乘方、開(kāi)方的因子所構(gòu)成的比較復(fù)雜的函數(shù)。例20 設(shè)y=求:解:兩邊先取絕對(duì)值,再取對(duì)數(shù),得兩端對(duì)x求導(dǎo):例21 求y=的導(dǎo)數(shù)解:兩邊取對(duì)數(shù), lny=sinxlnx等式兩端對(duì)求導(dǎo) lnx三、課堂練習(xí) 習(xí)作題 5 、6 四、小結(jié) 熟練掌握初等函數(shù)的求導(dǎo)公式,掌握隱函數(shù)、對(duì)數(shù)求導(dǎo)法,關(guān)鍵弄清其求導(dǎo)步驟.五、布置作業(yè) 習(xí)題三 24、 25課 題:3.2求導(dǎo)法則(四)教學(xué)目的:1.了解由參數(shù)方程所確定的函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)的求法,高階導(dǎo)數(shù)的概念2.熟練掌握初等函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)的求法教學(xué)重點(diǎn):初等函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)的求法教學(xué)難點(diǎn):參數(shù)方程所確定的函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)的求法課 型: 講授課課 時(shí):2課時(shí)教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課1.隱含數(shù)的求導(dǎo)法則是什么?2.對(duì)數(shù)求導(dǎo)法適用于哪些情況?二、講授新課1、由參數(shù)方程所確定的函數(shù)求導(dǎo)法 若參數(shù)方程 確定y與間
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