偏导数的应用说课.pptx
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1、偏导数的应用(二)偏导数的应用(二)多元函数极值、最值多元函数极值、最值教材分析学法分析教法设计教学过程ll教材分析教材分析:1 1.教材的地位和作用教材的地位和作用 本节安排在偏导数基本概念之后,是一次偏本节安排在偏导数基本概念之后,是一次偏本节安排在偏导数基本概念之后,是一次偏本节安排在偏导数基本概念之后,是一次偏导数知识的导数知识的导数知识的导数知识的应用课应用课应用课应用课。偏导数为多元函数求极值及。偏导数为多元函数求极值及。偏导数为多元函数求极值及。偏导数为多元函数求极值及求最值提供了一种可行、有效、便捷的方法,同求最值提供了一种可行、有效、便捷的方法,同求最值提供了一种可行、有效、
2、便捷的方法,同求最值提供了一种可行、有效、便捷的方法,同时把极值最值理论应用到实际,不仅有助于提高时把极值最值理论应用到实际,不仅有助于提高时把极值最值理论应用到实际,不仅有助于提高时把极值最值理论应用到实际,不仅有助于提高学生理论知识的应用能力,又可以让大家感受到学生理论知识的应用能力,又可以让大家感受到学生理论知识的应用能力,又可以让大家感受到学生理论知识的应用能力,又可以让大家感受到数学来源于生活,回归于生活,从而提高学习数数学来源于生活,回归于生活,从而提高学习数数学来源于生活,回归于生活,从而提高学习数数学来源于生活,回归于生活,从而提高学习数学的兴趣与积极性。学的兴趣与积极性。学的
3、兴趣与积极性。学的兴趣与积极性。知识目标知识目标:让学生在了解让学生在了解让学生在了解让学生在了解二元函数极值、最二元函数极值、最二元函数极值、最二元函数极值、最值概念的基础上,学会求二元函数的极值及简值概念的基础上,学会求二元函数的极值及简值概念的基础上,学会求二元函数的极值及简值概念的基础上,学会求二元函数的极值及简单二元函数的最值,并会解决一些简单的应用单二元函数的最值,并会解决一些简单的应用单二元函数的最值,并会解决一些简单的应用单二元函数的最值,并会解决一些简单的应用问题;问题;问题;问题;能力目标能力目标:培养学生分析问题、解决问题的培养学生分析问题、解决问题的能力;能力;情感目标
4、情感目标:在平等的教学氛围中在平等的教学氛围中,通过学生通过学生 之间、教师之间的交流、合作与评价,拉近距之间、教师之间的交流、合作与评价,拉近距离,培养学生学习数学的兴趣;离,培养学生学习数学的兴趣;2.教学目标教学目标本节课重点:有关二元函数本节课重点:有关二元函数极值、最值极值、最值的的内容。内容。本节课难点:二元函数极值存在的本节课难点:二元函数极值存在的必要条必要条件件的理解的理解,极值最值理论的极值最值理论的实际应用实际应用。3.重点和难点重点和难点ll学法分析学法分析:学情分析学情分析:这门课程主要面向高职学生开设,针这门课程主要面向高职学生开设,针这门课程主要面向高职学生开设,
5、针这门课程主要面向高职学生开设,针对学生的特点,基础比较薄弱,本节课在内容的对学生的特点,基础比较薄弱,本节课在内容的对学生的特点,基础比较薄弱,本节课在内容的对学生的特点,基础比较薄弱,本节课在内容的设计上本着让大部分学生都能掌握为原则,通俗、设计上本着让大部分学生都能掌握为原则,通俗、设计上本着让大部分学生都能掌握为原则,通俗、设计上本着让大部分学生都能掌握为原则,通俗、易懂,让学生重参与,重理解;易懂,让学生重参与,重理解;易懂,让学生重参与,重理解;易懂,让学生重参与,重理解;学法指导学法指导:发挥学生的主体性,引导学生积极地发挥学生的主体性,引导学生积极地发挥学生的主体性,引导学生积
6、极地发挥学生的主体性,引导学生积极地观察问题,分析问题,激发学生的求知欲和学习观察问题,分析问题,激发学生的求知欲和学习观察问题,分析问题,激发学生的求知欲和学习观察问题,分析问题,激发学生的求知欲和学习积极性积极性积极性积极性.ll教法设计教法设计:多媒体多媒体辅助辅助教学教学启发式教学方法,小组讨论、学生自主探启发式教学方法,小组讨论、学生自主探究与老师讲授相结合的教学方式。究与老师讲授相结合的教学方式。ll教学过程教学过程:设计思路:设计思路:一元函数极值、最值及求法一元函数极值、最值及求法一元函数极值、最值及求法一元函数极值、最值及求法 (复习)(复习)(复习)(复习)探探探探 二元函
7、数极值、最值及求法(研究)二元函数极值、最值及求法(研究)二元函数极值、最值及求法(研究)二元函数极值、最值及求法(研究)解解解解 实际问题(应用)实际问题(应用)实际问题(应用)实际问题(应用)小结小结小结小结 (1)(1)(1)(1)由于在前面学生已经学习了一元函数极值以由于在前面学生已经学习了一元函数极值以由于在前面学生已经学习了一元函数极值以由于在前面学生已经学习了一元函数极值以及如何用导数来求一元函数的极值与最值问题,有及如何用导数来求一元函数的极值与最值问题,有及如何用导数来求一元函数的极值与最值问题,有及如何用导数来求一元函数的极值与最值问题,有了一定的知识积累,从二维平面了一定
8、的知识积累,从二维平面了一定的知识积累,从二维平面了一定的知识积累,从二维平面拓展拓展拓展拓展到三维空间,到三维空间,到三维空间,到三维空间,便是本节课要学习的问题,便是本节课要学习的问题,便是本节课要学习的问题,便是本节课要学习的问题,所以首先让学生回顾一所以首先让学生回顾一所以首先让学生回顾一所以首先让学生回顾一元函数极值、最值概念及其求法。元函数极值、最值概念及其求法。元函数极值、最值概念及其求法。元函数极值、最值概念及其求法。1.1.导入导入 鉴于以往学生容易混淆极值与最值,多媒体展示鉴于以往学生容易混淆极值与最值,多媒体展示鉴于以往学生容易混淆极值与最值,多媒体展示鉴于以往学生容易混
9、淆极值与最值,多媒体展示 一个定义在区间一个定义在区间一个定义在区间一个定义在区间 上的连续一元函数上的连续一元函数上的连续一元函数上的连续一元函数如图所示如图所示如图所示如图所示:a.a.a.a.让学生区分图中的极值点和最值点让学生区分图中的极值点和最值点让学生区分图中的极值点和最值点让学生区分图中的极值点和最值点 b.b.b.b.回答求一元函数极值、最值的一般方法回答求一元函数极值、最值的一般方法回答求一元函数极值、最值的一般方法回答求一元函数极值、最值的一般方法 ba yO x 一元函数极值求法:一元函数极值求法:一元函数极值求法:一元函数极值求法:在定义域内找出驻点及导在定义域内找出驻
10、点及导在定义域内找出驻点及导在定义域内找出驻点及导数不存在的点,考察找出点两侧的一阶导数的符号数不存在的点,考察找出点两侧的一阶导数的符号数不存在的点,考察找出点两侧的一阶导数的符号数不存在的点,考察找出点两侧的一阶导数的符号确定极值点。考察驻点是否为极值点还可以根据二确定极值点。考察驻点是否为极值点还可以根据二确定极值点。考察驻点是否为极值点还可以根据二确定极值点。考察驻点是否为极值点还可以根据二阶导数的符号阶导数的符号阶导数的符号阶导数的符号.一元函数最值求法:一元函数最值求法:一元函数最值求法:一元函数最值求法:最值点只有在驻点、不可最值点只有在驻点、不可最值点只有在驻点、不可最值点只有
11、在驻点、不可导点或端点处取得,实际问题中,如果内部只有唯导点或端点处取得,实际问题中,如果内部只有唯导点或端点处取得,实际问题中,如果内部只有唯导点或端点处取得,实际问题中,如果内部只有唯一的一个驻点,则此驻点便是最值点一的一个驻点,则此驻点便是最值点一的一个驻点,则此驻点便是最值点一的一个驻点,则此驻点便是最值点.(2)(2)类似一元函数,二元函数的极值也是相对某类似一元函数,二元函数的极值也是相对某类似一元函数,二元函数的极值也是相对某类似一元函数,二元函数的极值也是相对某个邻域而言,是个个邻域而言,是个个邻域而言,是个个邻域而言,是个局部概念局部概念局部概念局部概念,最值是最值是最值是最
12、值是整体概念,整体概念,整体概念,整体概念,通通通通过知识的平行迁移,我预计学生可以较容易理解。过知识的平行迁移,我预计学生可以较容易理解。过知识的平行迁移,我预计学生可以较容易理解。过知识的平行迁移,我预计学生可以较容易理解。定义定义定义定义1.1.1.1.设函数设函数设函数设函数 在点在点在点在点 的某个邻域内的某个邻域内的某个邻域内的某个邻域内有定义,若对该邻域内任意一点有定义,若对该邻域内任意一点有定义,若对该邻域内任意一点有定义,若对该邻域内任意一点 都有都有都有都有则称函数则称函数则称函数则称函数 在点在点在点在点 有极大(或极小)值有极大(或极小)值有极大(或极小)值有极大(或极
13、小)值 ;而称点;而称点;而称点;而称点 为函数为函数为函数为函数 的极大(或的极大(或的极大(或的极大(或极小)值点。极大值与极小值点统称为极值点。极小)值点。极大值与极小值点统称为极值点。极小)值点。极大值与极小值点统称为极值点。极小)值点。极大值与极小值点统称为极值点。三元及三元以上的极值可类似定义三元及三元以上的极值可类似定义三元及三元以上的极值可类似定义三元及三元以上的极值可类似定义。由于图形的直观性,通过观察图形让学生直观感受空间由于图形的直观性,通过观察图形让学生直观感受空间由于图形的直观性,通过观察图形让学生直观感受空间由于图形的直观性,通过观察图形让学生直观感受空间图形中的极
14、值点图形中的极值点图形中的极值点图形中的极值点 。学生通过回顾一元函数极值、最值及其求法,学生通过回顾一元函数极值、最值及其求法,学生通过回顾一元函数极值、最值及其求法,学生通过回顾一元函数极值、最值及其求法,充分利用这些经验,平行迁移,推出二元函数的充分利用这些经验,平行迁移,推出二元函数的充分利用这些经验,平行迁移,推出二元函数的充分利用这些经验,平行迁移,推出二元函数的极值最值概念,为下面的学习做好了铺垫,下面极值最值概念,为下面的学习做好了铺垫,下面极值最值概念,为下面的学习做好了铺垫,下面极值最值概念,为下面的学习做好了铺垫,下面重点来探究二元函数的极值、最值的求法。重点来探究二元函
15、数的极值、最值的求法。重点来探究二元函数的极值、最值的求法。重点来探究二元函数的极值、最值的求法。(1 1 1 1)二元函数的极值求法二元函数的极值求法二元函数的极值求法二元函数的极值求法 类似一元函数,二元函数极值通过偏导数来类似一元函数,二元函数极值通过偏导数来类似一元函数,二元函数极值通过偏导数来类似一元函数,二元函数极值通过偏导数来检验。检验。检验。检验。下面我们来进行对极值存在的必要条件、下面我们来进行对极值存在的必要条件、下面我们来进行对极值存在的必要条件、下面我们来进行对极值存在的必要条件、充分条件及极值求法的探究。充分条件及极值求法的探究。充分条件及极值求法的探究。充分条件及极
16、值求法的探究。2 2、探究、探究 a.a.a.a.给出二元函数极值存在的必要条件(一阶偏给出二元函数极值存在的必要条件(一阶偏给出二元函数极值存在的必要条件(一阶偏给出二元函数极值存在的必要条件(一阶偏检验);检验);检验);检验);定理定理定理定理1.1.(必要条件)(必要条件)(必要条件)(必要条件)设函数设函数设函数设函数 在点在点在点在点 处有极值,且在该点的偏导数存在,则必有处有极值,且在该点的偏导数存在,则必有处有极值,且在该点的偏导数存在,则必有处有极值,且在该点的偏导数存在,则必有 证明:不妨设证明:不妨设证明:不妨设证明:不妨设 在点在点在点在点 处有极大处有极大处有极大处有
17、极大值值值值 ,根据极值定义,对,根据极值定义,对,根据极值定义,对,根据极值定义,对 的某一邻域内的任的某一邻域内的任的某一邻域内的任的某一邻域内的任一点一点一点一点 ,有,有,有,有 在邻域内,也有在邻域内,也有在邻域内,也有在邻域内,也有 这表明一元函数这表明一元函数这表明一元函数这表明一元函数 在在在在 处取得极处取得极处取得极处取得极大值,因此,有大值,因此,有大值,因此,有大值,因此,有 同理可证同理可证同理可证同理可证 与一元函数类似,使一阶偏导数与一元函数类似,使一阶偏导数与一元函数类似,使一阶偏导数与一元函数类似,使一阶偏导数 的点的点的点的点 称为函数称为函数称为函数称为函
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- 关 键 词:
- 导数 应用
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