Применение производной к исследованию функций

Разделы: Математика


Цели:

  • способствовать формированию навыков исследования функций;
  • способствовать развитию навыков самостоятельной работы.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний.

В клетках таблицы вписаны функции и их производные. Для каждой функции найдите их производные и запишите соответствие номеров клеток. Например: (х5 )'=5х4 , следовательно, 1-9.

Задание в двух вариантах.

x5 х 1 2
x-3 sin x 4 -3х-4
1/х2 -3 -sin х -2/x3 dx
d cos x 1/(2vх) 0 12х-5

 

х7 6 -3 3 -4х-5
0 2sinx x -3x 2cosx
1/x 42x5 x-4 -1/x-2 -2cosx
20x-6 1/(3 3vx2) -2sinx 1/3x 1

Взаимопроверка. Критерии оценки: 11 и более правильных ответов – оценка «5»;

10 – 9 – «4»; 8 – 7 – «3»; 6 и менее – «2».

3. В ходе выполнения устных упражнений напомнить учащимся основные вопросы, связанные с исследованием функций:

1) Определите, какие функции являются четными, а какие – нечетными, если f(x)=cosx, g(x)=x2 +x4 , h(x)=x+cosx.
2) Найдите область определения функций f(x)=(x2 -3)/(x-1); g(x)=v(x-4); h(x)=1/x + 3/(x+4).
3) Укажите нули функций f(x)=x2 –x; g(x)=(x+3)(x-1)(x+7); h(x)=sinx.

4. Учащимся предлагается самостоятельно изучить теоретический материал, рассмотреть пример 1 из учебника (А.Н.Колмогоров, стр.147-149), обращая внимание на этапы решения и их запись.

5. Выполнить вместе с учащимися пример: f(x)=x4 -2x2 -3.

Решение. D(f)=R;

f(-x)=(-x)4 -2(-x)2 -3=x4 -2x2 -3; f(-x)=f(x).

Функция f(x)- четная, исследование проводим на промежутке [0;?].

Найдем точки пересечения с осями:

x4 -2x2 -3=0;

а) х2 =у; y2 -2y-3=0; y=0 или y= -1;
б) х2 =3; х=v3 или х= -v3, х2 = -1, нет решения.

М(v3;0), К(-v3;0) – точки пересечения с осью Ох.

В(0;-3) – точка пересечения с осью Оу.

Найдем производную функции f'(x)=4x3 -4x= 4x(x-1)(x+1).

Найдем критические точки функции:

а) f'(x)=0, 4x(x-1)(x+1)=0, x=0 или х=1 или х=-1;
б) f'(x) определена на всей D(f).

Испытаем каждую критическую точку на перемену в ней знака производной:

f'(-2) = -32+8<0;

f'(-1/2) = 4· (-1/2)3 -4 · (-1/2) = -1/2 + 2 > 0;

f'(1/2) = 4· (1/2)3 -4 · (1/2) = 1/2 - 2 < 0;

f'(2) = 4· 8 - 4 · 2 > 0.

Найдем значения функции в точках -1; 0; 1: f(-1) = -4, f(0) = -3, f(1) = -4.

Полученные данные занесем в таблицу:

х (-?;-1) -1 (-1;0) 0 (0;1) 1 (1;?)
f' - 0 + 0 - 0 +
f -4 -3 -4
    min   max   min  

Строим график.

6. Тренировочные упражнения

296(а), 297(а), 301(а), 302(а). Учащиеся решают упражнения самостоятельно. При необходимости обращаются за помощью к консультантам.

7. Задание на дом.

П. 24, № 297 (б, г), 299 (а, в).