Изучение темы: Применение производных: разработка по ФГОС СОО
методическая разработка по алгебре (11 класс) по теме

Николенко Эльвира Владимировна

Предварительный просмотр:


Подписи к слайдам:

Слайд 1

Учитель математики МОУ Яхромская СОШ № 1 Николенко Эльвира Владимировна

Слайд 2

Поможет в планировании и изучении темы «Применение производной к исследованию графиков функций»: в разработке целей с учётом прогнозируемых результатов, в использовании в качестве средств обучения современных образовательных ресурсов, в обучении к разработке технологической карты изучения темы.

Слайд 3

Реализация требований ФГОС СОО при изучении темы: «Применение производной к исследованию графиков функций».

Слайд 4

1. Выявить теоретические основы обучения теме теме «Применение производной к исследованию графиков функций», связанные с реализацией ФГОС СОО.

Слайд 5

2. Выполнить отбор средств обучения теме, в том числе средства ИКТ.

Слайд 6

3. Разработать таблицу целей и карту обучения теме.

Слайд 7

4. Составить учебную рабочую программу «Тематическое и почасовое планирование образовательных результатов освоения темы теме «Применение производной к исследованию графиков функций».

Слайд 8

5. Разработать методические рекомендации обучения теме и применить их в учебном процессе

Слайд 9

Самостоятельные работы Николенко Эльвиры Владимировны\Группа Дмитров проект Николенко Э.В..docx



Предварительный просмотр:

ГБОУ ДПО МО

ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ ПОСЛЕДИПЛОМНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КАФЕДРА МАТЕМАТИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН

ПРОЕКТ

Реализация требований ФГОС СОО при обучении учащихся 11 класса

теме: «Применение производной к исследованию графиков функций»

Выполнил:

слушатель учебного курса

«Актуальные проблемы развития профессиональной компетентности учителя математики (в условиях реализации ФГОС)»

учитель математики МОУ Яхромская СОШ № 1

Николенко Эльвира Владимировна

Руководитель курса: старший преподаватель

кафедры математических дисциплин

Кузнецова М.В.

Москва 2012

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Теоретические основы обучения теме «Применение производной к исследованию графиков функций»

§ 1. Требования  ФГОС СОО к школьному курсу математики

§ 2. Логико-математический анализ содержания темы

§ 3. Цели обучения теме «Применение производной к исследованию графиков функций»

ГЛАВА 2. Методические рекомендации обучения теме

§ 4. Карта изучения темы и её использование

§ 5. Учебный план темы

§ 6. Примеры реализации целей обучения теме

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы:

Разработка темы «Применение производной к исследованию графиков функций» по  ФГОС СОО имеет практическое значение в применении не только с 2020 года, когда ФГОС СОО вступит в силу, а сейчас, в соответствии с развитием образования, информационных технологий,  контрольно-измерительными материалами ЕГЭ по математике. Кроме того, учитывается,  что в 11 классе личностные и метапредметные результаты,  наряду с предметными,  имеют важнейшее значение. Данный проект  поможет в планировании и изучении темы «Применение производной к исследованию графиков функций»: в разработке целей с учётом прогнозируемых результатов, в  использовании в качестве средств обучения современных образовательных ресурсов, в обучении к разработке технологической карты изучения темы.

Цель проекта: Реализация требований ФГОС СОО при изучении темы: «Применение производной к исследованию графиков функций».

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

Задачи исследования.

1. Выявить теоретические основы обучения теме теме «Применение производной к исследованию графиков функций», связанные с реализацией ФГОС СОО.

2. Выполнить отбор средств обучения теме, в том числе средства ИКТ.

3. Разработать таблицу целей и карту обучения теме.

4. Составить учебную рабочую программу «Тематическое и почасовое планирование образовательных результатов освоения темы теме «Применение производной к исследованию графиков функций».

5. Разработать методические рекомендации обучения теме и применить их в учебном процессе (фрагментов двух уроков, иллюстрирующих развитие и формирование УУД при обучении теме теме «Применение производной к исследованию графиков функций»школьного курса математики).

Решение поставленных задач потребовало использования следующих методов исследования: анализ психолого-педагогической, математической и методической литературы по проблеме исследования, учебников и учебных пособий по математике; беседы с учителями, тестирование учащихся, проведение опытной проверки.

Объектом исследования является процесс обучения теме «Применение производной к исследованию графиков функций» в условиях реализации ФГОС СОО.

Предмет исследования – тема «Применение производной к исследованию графиков функций»  в курсе алгебры и начала анализа в 10-11 классе.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. Теоретические основы обучения теме «Применение производной к исследованию графиков функций»

§ 1. Требования  ФГОС СОО к школьному курсу математики

Специфика современного мира состоит в том, что он меняется всё более быстрыми темпами. Каждые десять  лет объём информации в мире удваивается. Поэтому знания, полученные людьми в школе, через некоторое время устаревают и нуждаются в коррекции, а результаты обучения не в  виде конкретных знаний, а в виде умения учиться становятся сегодня  всё более востребованными. Исходя из этого,  Федеральный государственный образовательный стандарт среднего  общего образования определил в качестве главных результатов не только предметные, а личностные и метапредметные универсальные учебные действия: Важнейшей задачей современной системы образования является формирование универсальных учебных действий, обеспечивающих школьникам умение учиться, способность к саморазвитию и самосовершенствованию.

Для учителя и для школы особенно актуальными в настоящее время являются вопросы:

Как обучать? С помощью чего учить? Как проверить достижение новых образовательных результатов?

Во всех трёх документах  – Федеральном государственном стандарте начального общего образования – утверждённом Приказом Министерства образования и науки РФ № 373 от 6 октября 2009 г. , зарегистрированном  Минюстом России 22.12.2009 № 15785 с изменениями в 2011, 2012 году,  Федеральном государственном стандарте основного общего образования  - утверждённом Приказом Министерства образования и науки РФ № 1897 от 17.12.2010 г и зарегистрированном  Минюстом России 01 февраля 2011 года № 19644,  Федеральном государственном образовательном стандарте среднего (полного) общего образования утверждённом Приказом № 413 от 17. 09. 2012г  Министерства образования и науки РФ и зарегистрированном  Минюстом России 07.06.2012г. № 24480  - указаны требования к основным результатам – личностным, метапредметным и предметным. 

 Личностные результаты – это готовность и способность     обучающихся к саморазвитию,     сформированность мотивации к обучению и      познанию, ценностно-смысловые установки    обучающихся, отражающие их      индивидуально-личностные позиции,     социальные компетенции, личностные      качества; сформированность основ      гражданской идентичности; самоопределение: внутренняя позиция школьника; самоидентификация: самоуважение и самооценка; смыслообразование: мотивация (учебная, социальная), границы собственного знания и «незнания»; ценностная и морально – этическая ориентация: ориентация на выполнение морально-нравственных норм; способность к решению моральных проблем на основе децентрации; оценка своих поступков.  

Метапредметные результаты  - освоенные    обучающимися универсальные учебные

   действия (познавательные, регулятивные и      коммуникативные), обеспечивающие  

   овладение ключевыми компетенциями,     составляющими основу умения учиться, и  

    межпредметными понятиями.  Регулятивные: управление своей деятельностью; контроль и коррекция; инициативность и самостоятельность. Коммуникативные: речевая деятельность;

навыки сотрудничества. Познавательные: работа с информацией;, абота с учебными моделями, использование знако - символических средств, общих схем решения, выполнение логических

операций сравнения,  анализа, обобщения, классификации, установление аналогий, подведения под понятие.

Предметные результаты – освоенный обучающимися в     ходе изучения учебного предмета опыт     специфической для данной предметной     области  деятельности по получению нового    знания, его преобразованию и применению, а     также система основополагающих элементов     научного знания, лежащих в основе     современной научной картины мира.  

Учителю предоставляется свобода в выборе путей, средств, способов  достижения результатов образовательной деятельности.

Предвиденные, социально желаемые результаты     личностного и познавательного развития обучающихся     мотивированно определяют цели личностного, социального     и познавательного развития обучающихся: основная цель: развитие личности обучающегося на основе     усвоения универсальных учебных действий,  познания и     освоения мира.

В Федеральном государственном стандарте нового поколения учитывается интегративный результат: создание комфортной развивающей    образовательной среды, которая:   обеспечивает высокое качество образования, его     доступность, открытость и привлекательность для     обучающихся, их родителей (законных    представителей) и всего общества, духовно-    нравственное развитие и воспитание  обучающихся;   гарантирует охрану и укрепление физического,     психологического и социального здоровья      обучающихся.

Основные требования предъявляются ФГОСами начального общего образования, основного общего образования, среднего общего образования:  

•   к структуре и условиям освоения основной образовательной   программы, учитывающим      возрастные и индивидуальные особенности обучающихся, в особенности тех,  кто в наибольшей степени нуждается  в специальных условиях обучения, –  одаренных детей и детей с  ограниченными  возможностями здоровья:

•   на ступени начального общего образования, учитывая     самоценность ступени начального общего образования как     фундамента всего последующего образования;

•   на ступени основного общего образования, учитывая     значимость ступени общего образования для дальнейшего      развития обучающихся;

•   на ступени среднего (полного) общего образования,     учитывая  значимость данной ступени общего образования     для продолжения обучения в образовательных учреждениях профессионального образования, профессиональной     деятельности и успешной социализации.

Исходя из предвиденных результатов определяются цели.

Цели определяют стратегию организации учебного процесса:  по ФГОС нового поколения  главная задача развития каждого ученика – а значит, - развития личности будущего выпускника на каждом этапе  - это формирование и развитие его универсальных учебных действий: в  широком значении – это  воспитание умения учиться, т.е. способности к саморазвитию и самосовершенствованию путем сознательного и активного присвоения нового социального опыта, в узком смысле – развитие совокупности способов действия учащегося (а также связанных с ними навыков учебной работы), обеспечивающих самостоятельное усвоение новых знаний, формирование умений, включая организацию этого процесса.

Обеспечить качество организации образовательного процесса поможет – по  ФГОС - системно – деятельностный подход: формирование готовности к саморазвитию и непрерывному образованию; проектирование и конструирование социальной среды развития обучающихся в системе образования; активную учебно-познавательную деятельность обучающихся; построение образовательного процесса с учётом индивидуальных возрастных, психологических и физиологических особенностей обучающихся.

Задачи формирования универсальных учебных действий на уроках математики: предметные, логические (варьирование необходимых и достаточных условий), психологические задачи (противоречие логических посылок и наглядных признаков). Исходя из этих задач, стратегия деятельности учителя – это разработка заданий для совместной учебной деятельности на уроках и внеурочных занятиях, обеспечивающих формирование регулятивных (контроль, оценка, планирование), коммуникативных, логических и личностных действий  в группах или  парах.

Говоря о прогнозируемом результате, необходимо подчеркнуть такой обязательный аспект как рефлексию собственного результата каждым учеником. Развитая способность обучающихся к рефлексии предполагает: осознание учебной задачи (что такое задача? какие шаги необходимо осуществить для решения любой задачи? что нужно, чтобы решить данную конкретную задачу?); понимание цели учебной деятельности (чему я научился на уроке? каких целей добился? чему можно было научиться ещё?); оценка обучающимся способов действий, специфичных и инвариантных по отношению к различным учебным предметам (выделение и осознание общих способов действия, выделение общего инвариантного в различных учебных предметах, в выполнении разных заданий; осознанность конкретных операций, необходимых для решения познавательных задач).

Развитию рефлексии на уроках математики способствуют приёмы: постановка всякой новой задачи как задачи с недостающими данными; анализ наличия способов и средств выполнения задачи; оценка своей готовности к решению проблемы; самостоятельный поиск недостающей информации в любом «хранилище» (учебнике, справочнике, книге, у учителя); самостоятельное изобретение недостающего способа действия (практически это перевод учебной задачи в творческую).

Развитию универсальных учебных действий способствует проектная форма работы – при которой, кроме направленности на конкретную проблему (задачу), создания определённого продукта, межпредметных связей, соединения теории и практики, обеспечивается совместное планирование деятельности учителем и обучающимися.  цели и задачи этих видов деятельности обучающихся определяются как их личностными, так и социальными мотивами, Организация учебно-исследовательских и проектных работ школьников обеспечивает сочетание различных видов познавательной деятельности.  Учебно-исследовательская и проектная деятельность должна быть организована таким образом, чтобы обучающиеся смогли реализовать свои потребности в общении со значимыми, референтными группами одноклассников, учителей.

Изучение математики – как составляющей предметной области «Математика и информатика» должно  обеспечить:

- осознание значения математики в повседневной жизни человека;

-  формирование представлений о социальных, культурных и исторических факторах  становления математической науки;

- формирование представлений о математике как части общечеловеческой культуры, универсальном языке науки, позволяющем описывать и изучать реальные процессы и явления.

В результате изучения математики  обучающиеся развивают логическое и математическое мышление, получают представление о математических моделях; овладевают математическими рассуждениями; учатся применять математические знания при решении различных задач и оценивать полученные результаты; овладевают умениями решения учебных задач; развивают математическую интуицию.

Предметные результаты изучения математики должны отражать:

1) формирование представлений о математике как о методе познания действительности, позволяющем описывать и изучать реальные процессы и явления;

2) развитие умений работать с учебным математическим текстом (анализировать, извлекать необходимую информацию), точно и грамотно выражать свои мысли с применением математической терминологии и символики, проводить классификации, логические обоснования, доказательства математических утверждений;

3) развитие представлений о числе и числовых системах от натуральных до действительных чисел; овладение навыками устных, письменных, инструментальных вычислений;

4) овладение символьным языком алгебры, приёмами выполнения тождественных преобразований выражений, решения уравнений, систем уравнений, неравенств и систем неравенств; умения моделировать реальные ситуации на языке алгебры, исследовать построенные модели с использованием аппарата алгебры, интерпретировать полученный результат;

5) овладение системой функциональных понятий, развитие умения использовать функционально-графические представления для решения различных математических задач, для описания и анализа реальных зависимостей;

6) овладение геометрическим языком; развитие умения использовать его для описания предметов окружающего мира; развитие пространственных представлений, изобразительных умений, навыков геометрических построений;

7) формирование систематических знаний о плоских фигурах и их свойствах, представлений о простейших пространственных телах; развитие умений моделирования реальных ситуаций на языке геометрии, исследования построенной модели с использованием геометрических понятий и теорем, аппарата алгебры, решения геометрических и практических  задач;

8) овладение простейшими способами представления и анализа статистических данных; формирование представлений о статистических закономерностях в реальном мире и о различных способах их изучения, о простейших вероятностных моделях; развитие умений извлекать информацию, представленную в таблицах, на диаграммах, графиках, описывать и анализировать массивы числовых данных с помощью подходящих статистических характеристик, использовать понимание вероятностных свойств окружающих явлений при принятии решений;

9) развитие умений применять изученные понятия, результаты, методы для решения задач практического характера и задач из смежных дисциплин с использованием при необходимости справочных материалов, компьютера,  пользоваться оценкой и прикидкой при практических расчётах.

Для реализации ФГОС СОО в школе  разрабатывается  Основная   образовательная программа - на основе примерной основной общеобразовательной программы, в частности, для изучения предмета математики программа составляется на основе примерных программ по учебным предметам, составленных с учётом основной образовательной программы.

§ 2. Логико-математический анализ содержания темы :   «Применение производной к исследованию графиков функций»

Логико –математический анализ изучения темы  «Применение производной к исследованию графиков функций» представлен в таблице 1 и таблице 2; составлен на основе учебника  Ш.А. Алимова, Ю.М. Колягина., Ю.В.Сидорова и др.:«Алгебра и начала математического анализа для 10 – 11классов», а также дидактических материалов по подготовке к ЕГЭ- 2013: «Математика. Типовые тестовые задания ЕГЭ- 2013 » под ред. А.Л. Семенова, И.В. Ященко ( 3 сборника : 2 – по 10 вариантов, 1 – 30 вариантов с дополнительными 800 заданиями части С) ; А.В. Семенов, А.С.Трепалин, И.В.Ященко, П.И.Захаров: «Оптимальный банк заданий для подготовки учащихся. ЕГЭ-2013» .

Таблица1

ФГОС

Фундаментальное ядро

содержания

 общего

образования

Программа по предмету

Кодификатор ЕГЭ

Овладение символьным языком алгебры и начал анализа,

овладение приёмами  исследования  в простейших случаях функции на монотонность, нахождения наибольших и наименьших значений функций, построения графиков многочленов и простейших рациональных функций с использованием аппарата математического анализа;
рефлексивное прогнозирование результата:  способности использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:
решения прикладных задач, в том числе социально-экономических и физических, на наибольшие и наименьшие значения, на нахождение скорости и ускорения;
умения моделировать реальные ситуации на языке алгебры и начал анализа, исследовать построенные модели с использованием аппарата алгебры и начал анализа, интерпретировать полученный результат.

Производная и её применение для исследования графиков функций

- формирование представлений о промежутках возрастания и убывания функции, о достаточном условии возрастания функции, о промежутках монотонности функции, об окрестности точки, о точках максимума и минимума функции, о точках экстремума, о критических точках;
- формирование умения строить эскиз графика функции, если задан отрезок, значения функции на концах этого отрезка и знак производной в некоторых точках функции;
- овладение умением применять производную к исследованию функций и построению графиков;
- овладение навыками исследовать в простейших случаях функции на  монотонность, находить наибольшее и наименьшее значения функций, точки перегиба и интервалы выпуклости.

4. Начала математического анализа

4.1. Производная.

4.2. Исследование функций


- знать  понятие стационарных, критических  точек, точек экстремума;
- уметь  применять производную к исследованию функций и построению графиков;
- знать приёмы  исследования  в простейших случаях функции на монотонность, нахождения наибольшего  и наименьшего значения функции;
уметь:
- находить интервалы возрастания и убывания функций;
- строить эскиз графика непрерывной функции, определённой на отрезке;
- находить стационарные точки функции, критические точки и точки экстремума;
- применять производную к исследованию функций и построению графиков;
- находить наибольшее и наименьшее значение функции;
- работать с учебником, отбирать и структурировать материал.

Уметь исследовать функции на монотонность,  описывать по графику поведение и свойства функции, находить по графику функции наибольшее и наименьшее значения, экстремумы функции, асимптоты графиков,  строить графики функций по данным их исследования.

4.2.1. Применение производной к исследованию функций и построению графиков.

4.2.2. Примеры использования производной для нахождения наилучшего решения в прикладных, в том числе социально – экономических, прикладных задачах

развитие умений извлекать информацию, представленную в таблицах формул производных, на графиках, в учебниках, справочном дидактическом материале, полезных сайтах Интернет.

Представление данных, их числовые и графические характеристики. Таблицы, схемы, графики, формулы.

Использовать основные способы представления и анализа данных

Представление данных в виде таблиц, формул, схем интервалов, графиков.

Таблица 2

п/п

Раздел, название урока в

поурочном планировании

Дидактические единицы образовательного процесса

Контроль

знаний

учащихся

Коли-

чество

часов

Дата

Корректи

ровка

4

Глава IX  Применение производной к исследованию функций

Знать и понимать:

- понятие стационарных, критических  точек, точек экстремума;
- как применять производную к исследованию функций и построению графиков;
- как исследовать в простейших случаях функции на монотонность, находить наибольшее и наименьшее значения функции;
уметь:
- находить интервалы возрастания и убывания функций;
- строить эскиз графика непрерывной функции, определённой на отрезке;
- находить стационарные точки функции, критические точки и точки экстремума;
- применять производную к исследованию функций и построению графиков;
- находить наибольшее и наименьшее значение функции;
- работать с учебником, отбирать и структурировать материал.

18

4.1.

§49. Возрастание и убывание функции

Обучающий урок. Урок практическая работа. Самостоятельная работа обучающая.

2

30.11.

03.12.

4.2.

§ 50 Экстремумы функции.

Изучение и первичное закрепление новых знаний.

Тестирование (задания В8, В14 ЕГЭ-2013)

3

05.12.

07.12.

10.12.,

4.3.

§ 51 Применение производной к построению графиков функций.

Уроки усвоения новых знаний, умений и навыков. Различные формы контроля.

Он-лайн тестирование (В8, В14 ЕГЭ- 2013)

Самостоятельная работа в группах обучающая.

5

12.12.

14.12.

19.12.

21.12.

24.12.

4.4.

§ 52 Наибольшее и наименьшее значение функции.

Обучающий урок. Урок практическая работа. Самостоятельная работа обучающая.

Тестирование (задания В8, В14 ЕГЭ-2013)

4

26.12.

28.12

14.01.

16.01.

4.5.

§ 53 Выпуклость графика функции, точки перегиба.

Обучающий урок. Урок практическая работа. Самостоятельная работа обучающая.

Тестирование (задания В8, В14 ЕГЭ-2013)

3

18.01.

21.01

23.01.

4.6.

Контрольная работа №3 по теме «Применение производной к исследованию функций»   § 49 - § 53, задания ЕГЭ – 2013: В8, В14

Уметь применять изученный теоретический материал при выполнении письменной работы.

Урок контроля, оценки и коррекции знаний учащихся. Фронтальный контроль.

1

25.01.

§ 3. Цели обучения теме «Применение производной к исследованию графиков функций»

Таблица целей для обучения  по теме: «Применение производной к исследованию графиков функций» представлена в  таблице 3 , где учитываются 5 направлений целей:

- Ц 1:  приобретение и преобразование учебной информации и формирование познавательных учебных действий;

- Ц  2: контроль усвоения теории и процесса изучения темы;

- Ц 3: применение знаний и умений при решении задач и исследовании графиков функций с применением производной;

- Ц 4: формирование, развитие и становление коммуникативных умений;

- Ц 5: формирование, развитие и становление организационных умений старшеклассника – как выпускника школы.

В данной таблице содержится аббревиатура: УИ - учебная информация; ПУД – познавательные учебные действия; КУД – коммуникативные учебные действия; РУД – регулятивные учебные действия.

Таблица 3

Формулировки обобщённых целей

Формулировки учебных задач, с помощью которых достигается обобщённая цель

Средства помощи

цель считается достигнутой, если Вы на уровнях:

первом

втором

третьем

Ц 1: приобретение УИ, формирование логических ПУД

а) сравниваете понятия монотонности функций: возрастание, убывание; понятия стационарных, критических точек, экстремумов функций; точек перегиба, чётности и нечётности функции; наибольшего и наименьшего значений функции; б) понимаете сущность  понятия: асимптоты графиков функции; сравниваете теоремы  Лагранжа, теорему  о достаточном условии возрастания функции, теорему Ферма, теорему о достаточном условии того, что стационарная точка является точкой экстремума функции; свойств функции, устанавливаемых с помощью второй производной

а) составляете схему нахождения промежутков монотонности функции, критических точек, экстремумов функции, нахождения наибольшего и наименьшего значения функции на отрезке, нахождения промежутков выпуклости функции;  построения графиков непрерывных функций, определённых на отрезке, б) выполняете анализ и выявляете основные алгоритмы исследования графиков функций, решения текстовых задач на нахождение наибольшего и наименьшего значения с помощью производной; а также –– с нахождением асимптот функций, определённых не на всей области R

а) даёте определение монотонности функций, критических, стационарных точек, экстремумов функций, наибольшего и наименьшего значения функций на отрезке, выпуклости функции, точек перегиба, дополняете исследование функции необходимыми этапами, построением графика по составленной собственной схеме; б) выполняете анализ и исследуете функции, с учётом их свойств, устанавливаемых с помощью первой и второй производной, с опорой на геометрический и физический смысл производнойв) составляете схемы и приёмы решения текстовых задач на применение производной – нахождение наименьшего и наибольшего значений, в том числе - нестандартных задач, типа С5 на ЕГЭ, ; г) выполняете по собственной схеме исследование функций, имеющих асимптоты при построении.

а) схема определения понятия; б) 1) таблица производных; таблица графиков функций, в) 2) учебник:  Ш.А. Алимов. Алгебра и начала математического анализа 10 - 11. /Учебник : Алимов Ш.Ф., Колягин Ю.М., Сидоров Ю.В. и др. курс «Алгебра и начала анализа» для 10– 11 классов:  М., «Просвещение» , 2012

г) 4) карточки с приёмами;

5) подсказки к поиску ответов на вопросы, решения задач;

school-collection.edu.ru,

fcior.edu.ru, http://uztest.ru/jurnal

Ц 2: кон-троль усвоения теории;

первом

втором

третьем

1) приёмы исследования функций

2) таблицы производных, пределов, схемы исследования функций,

3) эвристические рекомендации для решения заданий 3 уровня сложности,

4) карточки с направляющими подсказками,

5) классификация заданий по определению интервалов монотонности, экстремумов, выпуклости и точек перегиба, нахождения наибольшего и наименьшего значения;

6) подсказки - приложения 1-5, учебник, дидактические материалы по подготовке к ЕГЭ;

7) ЭОР,

8) Карты для оценки необходимого уровня выполнения заданий, знаний  материала

Знаете:  а) понятия: 1)  монотонности функций: возрастание, убывание; точек перегиба, чётности и нечётности функции; наибольшего и наименьшего значений функции; 2) стационарных, критических точек, экстремумов функций; асимптот графиков функции;  б)теоремы:  б) суть исследования графиков функций, в) приводите примеры в соответствии с теоретическими сведениями;

Знаете: а) понятия асимптот графиков функций, б) теоремы: 1)Лагранжа,  2) о достаточном условии возрастания функции, 3) теорему Ферма, о достаточном условии того, что стационарная точка является точкой экстремума функции; 4)свойства функций, устанавливаемые с помощью второй производной б) умеете составлять схемы исследования функций, применяя производные; в) приводите примеры в соответствии с применением теорем и понятий, связанных с исследованием функций на монотонность, поиском критических точек, определением  их стационарности, выявлением экстремумов, наибольшего и наименьшего значений функций на отрезках, выпуклости и нахождения точек перегиба;

Знаете: 1) процесс исследования функций на монотонность, определение экстремумов функций, на нахождение наибольшего и наименьшего значений функции, на исследование графиков функций, на построение графиков функций, учитывая и нахождение вертикальных, горизонтальных и наклонных асимптот; 2) приёмы и способы решения текстовых задач на применение геометрического и физического смысла производной, вычисление наибольшего или наименьшего значения с помощью производной; 3) классификацию задач по методам решения - аналитическому и графическому, по уровню сложности – стандартных и нестандартных.

Ц3: применение знаний и умений 

первом

втором

третьем

1) приёмы исследования функций

2) таблицы производных, пределов, схемы исследования функций,

3) эвристические рекомендации для решения заданий 3 уровня сложности,

4) карточки с направляющими подсказками,

5) классификация заданий по определению интервалов монотонности, экстремумов, выпуклости и точек перегиба, нахождения наибольшего и наименьшего значения;

6) подсказки - приложения 1-5, учебник, дидактические материалы по подготовке к ЕГЭ;

7) ЭОР,

8) Карты для оценки необходимого уровня выполнения заданий, знаний  материала

9) презентация заданий с подсказками для самостоятельного решения

10) ЦОР: school-collection.edu.ru,

fcior.edu.ru, http://uztest.ru/jurnal, http://live.mephist.ru/show/matheg, http://ege.yandex.ru/mathematics.,

10) приём саморегуляции

умеете: а) использовать знания в исследовании функций 1 уровня сложности типа №№ 899-901 на нахождение  интервалов возрастания и убывания функций; б) строить эскизы  графиков непрерывных функций 1 уровня сложности, определённых на отрезке; в) находить  критические , стационарные точки функции, точки  экстремума в заданиях 1 уровня сложности типа №№ 910-916; г) применять  производную к исследованию простейших функций и построению графиков типа №№ 923-928; д) находить   наибольшее и наименьшее значения функций аналогично №№ 936-943; е) решать простейшие задачи с использованием ориентиров, ж) решать задания типа В8 из сборников по подготовке к ЕГЭ, з) добывать информацию, работать с учебником, ЭОР.

умеете: а) использовать знания для исследования функций в заданиях 2-го уровня сложности типа №№ 902-906, 918-920, 929-932, 944-946, 953-955, 966-974; б) исследовать функции на выпуклость, нахождение точек перегиба; в) решать текстовые задачи   2-го уровня сложности на поиск наибольших и наименьших значений, на нахождение скорости и ускорения с применением производной, г) решать задания типа В14 из сборников по подготовке к ЕГЭ, д) анализировать, структурировать  и классифицировать информацию из учебной литературы, ЦОР, выделять главное.

умеете а) использовать знания для исследования и построения графиков функций в заданиях 3-го уровня сложности типа №№ 907-909, 921-925, 947-952, 975-982 с учётом поиска вертикальных, горизонтальных и наклонных асимптот; б) решать текстовые задачи 3-го уровня сложности; в) использовать эвристики для решения заданий с параметром, г) решать задания типа С в  сборниках по подготовке к ЕГЭ, д)контролировать правильность выполнения каждого задания, анализировать возможность применения различных способов решения, е) самостоятельно составлять алгоритмы, схемы решения..

Ц 4: формирование КУД

Ц 4: а) работаете в группе, оказываете взаимопомощь, рецензируете ответы товарищей; б) организуете взаимоконтроль, взаимопроверку и взаимопомощь на всех этапах учебно-познавательной деятельности (УПД) по выполненным заданиям предыдущих уровней с обоснованием; в) оказываете помощь, работающим на предыдущих уровнях; г) осуществляете поиск информации для подготовки письменного сообщения и устного выступления в соответствии с изучаемой темой, используя правила коммуникативного взаимодействия; д) осуществляете совместную проектную деятельность: распределяете обязанности; е) составляете свою контрольную работу в соответствии со своим уровнем освоения темы, предлагаете её для решения товарищу и проверяете решение.

приёмы контроля, оценки; таблица коммуникативной компетентности , схемы и карточки самопроверки, взаимопроверки, схема деятельности пар (групп) сменного состава

Ц 5: формирование общих ПУД и РУД

Ц 5: а) самостоятельно выбираете уровни освоения темы и  прогнозируете достижение целей в соответствии с  формулировкой  цели своей учебной деятельности; б) выбираете задания  и решаете их; в) осуществляете самопроверку с использованием образцов, приёмов; г) составляете контрольную работу для своего уровня усвоения; д) оцениваете свою итоговую деятельность, ПУД  по данным объективным критериям; по собственным критериям, сравнивая их с объективными критериями; е) делаете выводы по итогам предыдущей ПУД  о дальнейших действиях, направленных на коррекцию,  планируете коррекцию учебно-познавательной деятельности, ж) выбираете темы для дополнительного изучения и работы над проектами,  

Приёмы постановки целей и  саморегуляции УПД

ГЛАВА 2. Методические рекомендации обучения теме 

§ 4. Карта изучения темы и её использование

Карта изучения темы «Применение производной к построению графиков функций» показана в таблице 4.

В карте предусмотрены цели, ожидаемые результаты и применяемые средства на каждом этапе изучения темы.

Таблица 4

I. Логическая структура и цели изучения темы (таблица целей)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Ц 1,2,4,5

Ц 1 -5

Ц 1,2,4,5

Ц 1-

5

Ц 2- 5

Ц 1 -5

Ц 1-5

Ц1 -5

Ц 2,3,5

Ц 2-5

Ц 1 - 5

Ц 1 - 5

Ц 1-5

Ц1-5

Ц 1 - 5

Ц 1 - 4

Ц 2,3,5

Ц 2, 3, 4, 5

П. 4.1

§49

П. 4.1.

§49

П. 4.2

§50

П. 4.2

§50

П. 4.2, 4.1

§49

§50

П. 4.3

§49,

§50

§51

П. 4.3

§49,

§50

§51

П. 4.3

§49,

§50

§51

П. 4.3

§49,

§50

§51

П. 4.3

§49,

§50

§51

П. 4.4

§52

П. 4.4

§52, §49,

§50

П. 4.4

§52, §49,

§50

П. 4.4

§52, §49,

§50

П. 4.5

§53

П4.5.

§49 §50 §51 §52 §53

Обобщение, систематизация

Контрольная работа

Урок

коррекции

II. Блок актуализации знаний учащихся

Знать: определения: производной, геометрического и физического смысла производной; основных понятий и определений: элементарных функций – линейной, квадратичной, степенной, показательной, логарифмической, тригонометрических; понятия: монотонности, чётности и нечётности функций, области определения и множества значений; формулы производных; графики функций; уравнение касательной функции; приёмы исследования функций, решения неравенств и решения текстовых задач .

Уметь: строить и исследовать графики линейной, квадратичной, степенной, показательной, логарифмической, тригонометрических функций; решать неравенства различными методами; составлять уравнения и неравенства к текстовым задачам; вычислять производные элементарных функций, производные суммы, разности, произведения, частного и сложных функций; решать текстовые задачи, решать физические задачи с применением определения производной.

III. Предметные результаты (Ц 2, 3 таблицы целей): уметь решать задачи  по нахождению  интервалов возрастания и убывания функций; построению эскизов графиков непрерывных функций, определённых на отрезке; нахождению стационарных, критических точек и точек экстремума; применению  производной к исследованию функций и построению графиков; нахождению  наибольшего и наименьшего значений функции, выпуклости графиков функции и точек перегиба, определению асимптот графиков функций;  поиску наибольших и наименьших значений в  прикладных задачах, используя понятия: монотонности функции: промежутков возрастания и убывания, стационарных точек, критических точек, экстремумов функции, точек максимума, точек минимума, точек перегиба, асимптот графиков функции, чётности и нечётности функции; наибольшего и наименьшего значений функции; теорему Лагранжа, теорему о достаточном условии возрастания функции, теорему Ферма, теорему о достаточном условии того, что стационарная точка является точкой экстремума функции; свойств функции, устанавливаемых с помощью второй производной; представления о типах задач на нахождение промежутков монотонности функции, критических точек, экстремумов функции, нахождение наибольшего и наименьшего значения функции на отрезке, нахождение промежутков выпуклости функции; на построение графиков непрерывных функций, определённых на отрезке, а также – нестандартных задач – с нахождением асимптот функций, определённых не на всей области R, с учётом их свойств, устанавливаемых с помощью первой и второй производной, с опорой на геометрический и физический смысл производной; на решение текстовых задач на нахождение наибольшего и наименьшего значения с помощью производной; уметь добывать, анализировать и обрабатывать  информацию: работать с учебником, цифровыми образовательными ресурсами, отбирать и структурировать материал, уметь анализировать, конкретизировать, выделять главное, исследовать, рассуждать и обобщать, быть способным к  самоконтролю и самокоррекции деятельности, к  саморегуляции и рефлексии;

IV. Средства обучения теме:

1)приём исследования  функций на монотонность;

2) приём исследования функций на экстремумы;

3) приём исследования функций на наибольшее и наименьшее значения;

4) приём исследования функций на наличие точек перегиба, выпуклость,

5)приёмы нахождения вертикальных, горизонтальных и наклонных  асимптот;

6) приёмы решения текстовых задач на вычисление наименьшего и наибольшего значений величин с применением производной,

7)эвристические рекомендации – карточки – подсказки, направляющие вопросы, опоры для составления схемы исследования функции или решения задач;

4) приёмы саморегуляции при выполнении преобразований и решении уравнений

5) таблица производных; таблица графиков функций

6) учебник:  Ш.А. Алимов. Алгебра и начала математического анализа

7) Дидактические материалы по подготовке к ЕГЭ

8) интернет-сайты: school-collection.edu.ru,

fcior.edu.ru, http://uztest.ru/jurnal, http://live.mephist.ru/show/matheg, http://ege.yandex.ru/mathematics.;

IV. Образцы заданий итоговой контрольной работы (Ц 5)

1 уровень

Б.

2 уровень

Б.

3 уровень

Б.

1. На рисунке изображен график производной функции f(x), определённой на интервале (-2;9). В какой точке отрезка [2;8] f(x) принимает наименьшее значение?

2. На рисунке изображен график производной функции f(x), определённой на интервале (-5;16). Найдите количество точек максимума функции f(x) на отрезке [0;15]

3. . На рисунке изображен график производной функции f(x), определённой на интервале (-15;4). Найдите промежутки возрастания  функции f(x) . В ответе укажите длину наибольшего из них

1

1

1

1. Исследуйте функцию на монотонность

f(x) = x3 – x2 – x + 8 

1. Найдите наименьшее значение функции на отрезке

2. Найдите экстремумы функции f(x) = 

1

2

2

1. Исследуйте функцию

y=(x2 – 7x + 7) e4-x  на монотонность, экстремумы

2. Найдите экстремумы функции .

f(x) = sin2x – cos x  

3. Исследуйте функцию и постройте её график:

f(x) = .

1

2

2

 

VI. Задания для внеаудиторной самостоятельной работы (Ц 2, 3,4, 5)

1 уровень (обязательный уровень стандарта): №№ 899-901, 910-916, 923-928, 936-943, из ЕГЭ – В8

2 уровень: №№902-906, 918-920, 929-932, 944-946, 953-955, 966-974, ЕГЭ – В14

3 уровень: №№907-909, 921-925, 947-952, 975-982

4 уровень: №№ 1585, 1586, 1587, 1590,1591, 1619-1622 (в разделе «Задачи повышенной трудности»),  ЕГЭ – С5

VII. Темы индивидуальных заданий (Ц 5)

1. Подготовка выступлений с презентациями проектов на конференцию на тему: «Применение производной»  к неделе математики.

2.  Подготовка выступлений на математический вечер к декаде математики на тему:

1) Задачи Исаака Ньютона и  Готфрида Вильгельма Лейбница, приведшие к открытию дифференциального исчисления

2)  История производной: выдающийся вклад учёных разных времён.

3. Подготовка презентаций по решению задач В8, В14 и С5 (по применению производной) на «Круглый стол»  факультатива «Практическая подготовка к ЕГЭ по математике».

4. Темы проектов:

1)   Применение производной для исследования функций

2)  Применение производной  для решения задач физического содержания;

3)  Применение производной  для задач геометрического содержания.

4) Алгебра и математический анализ: история дифференцирования

5). Самостоятельно выбранная тема.

YIII. Метапредметные результаты: перечень учебных действий (умений) для освоения темы

 (Ц 1 - 5)

Познавательные УУД

Сравнение, обобщение, конкретизация, анализ;

составление схемы определения понятия, подведение под понятие;

постановка и решение  проблемы при составлении задач,

исследование, поиск информации, эвристическая деятельность  с консультированием  учителя, одноклассника; построение логических цепочек рассуждений, включающих установление причинно-следственных связей, выдвижение гипотез и их обоснование, осознанный выбор наиболее эффективных способов решения учебных и познавательных задач; анализ истинности утверждений.

Регулятивные УУД

Приёмы саморегуляции,

целеполагание, планирование пути достижения цели, умение самостоятельно контролировать свое время,  выбирать  уровни освоения темы и  прогнозировать  достижение целей в соответствии с  формулировкой  цели своей учебной деятельности и  управлять своей учебной деятельностью, адекватная самостоятельная оценка правильности выполнения действий и внесение необходимых корректив; рефлексивная оценка своей итоговой деятельности, способность анализировать свою деятельность и делать выводы по итогам предыдущей познавательной учебной деятельности о  дальнейших действиях, направленных на коррекцию,  планирование этой  коррекцию учебно-познавательной деятельности.

Коммуникативные УУД Умение участвовать в диалоге, понимание собеседника,  сотрудничество с учителем, взаимодействие в паре, работа в группе, оказание взаимопомощи, рецензирование ответов товарищей; организация взаимоконтроля, взаимопроверки и взаимопомощи, распределение обязанностей в группе;

умение слушать, выступать, рецензировать, писать текст выступлений. 

Личностные УУД Рефлексия собственной деятельности

Установление обучающимися связи между целью учебной деятельностью и ее мотивом, независимость и критичность мышления, воля, настойчивость в достижении цели, развитие навыков сотрудничества с учителем и сверстниками в разных учебных ситуациях.

§ 5. Учебный план темы «Применение производной к построению графиков функций».

Учебный план соответствует учебному плану школы – изучение алгебры и начал анализа – 3 часа в неделю в инвариантной части и 2 часа – внеурочные занятия: факультатив «Решение практических задач по подготовке к ЕГЭ», клуб «Исследователь».

Учебно - тематическое планирование для 11 класса по теме «Применение производной к исследованию графиков функций»  представлено в таблице 5.

Таблица 5

Условные обозначения:

ПУУД – познавательные УУД;

ПЛ УУД - познавательные логические УУД;

ПО УУД - познавательные общеучебные УУД;

РУУД – регулятивные УУД;

КсУУД – коммуникативные УУД сотрудничество;

КрУУД – коммуникативные УУД для общения: развитие устной и письменной речи;

Ц1 – Ц 5 – цель 1 – 5;

ДЗ – домашнее задание;

УПД – учебно-познавательная деятельность.

Средства обучения

1) таблица производных; таблица графиков функций

2) учебник:  Ш.А. Алимов. Алгебра и начала математического анализа 10 - 11. /Учебник : Алимов Ш.Ф., Колягин Ю.М., Сидоров Ю.В. и др. курс «Алгебра и начала анализа» для 10– 11 классов:  М., «Просвещение» , 2012

3) Дидактические материалы по подготовке к ЕГЭ- 2013: «Математика. Типовые тестовые задания ЕГЭ- 2013 » под ред. А.Л. Семенова, И.В. Ященко ( 3 сборника : 2 – по 10 вариантов, 1 - 30 вариантов с дополнительными 800 заданиями части С) ; А.В. Семенов, А.С.Трепалин, И.В.Ященко, П.И.Захаров: «Оптимальный банк заданий для подготовки учащихся. ЕГЭ-2013»

3) Карта темы

4) карточки с приёмами;

5) подсказки к поиску ответов на вопросы, решения задач;  

6) презентация заданий с подсказками для самостоятельного решения

7) компьютер

8) интерактивная доска

9) мультимедийный проектор

10) интернет-сайты: school-collection.edu.ru,

fcior.edu.ru, http://uztest.ru/jurnal, http://live.mephist.ru/show/matheg, http://ege.yandex.ru/mathematics.  

Форма урока:

Уроки:

  • «открытия» нового знания;
  • рефлексии;
  • общеметодологической направленности;
  • развивающего контроля.

Формы обучения:

- фронтально -  индивидуальная (эвристическая беседа: частично – поисковый метод);

- групповая;

- парная;

- коллективная.

№ уро-

ков

Раздел, тема урока

Форма урока; форма обучения

Предметные и метапредметные результаты

Ц 1 (ПЛ УУД), Ц 2 (ПО УУД, РУУД), Ц 3 (ПЛ УУД , ПО УУД,  РУУД) , Ц 4 (КсУУД, КРУУД), Ц 5 (ПОУУД, РУУД)

1 - 18

Тема: «Применение производной к исследованию графиков функций»

Ц 1:  

приобретение учебной информации и развитие интеллектуальных умений при изучении:

а) понятий монотонности функции: промежутков возрастания и убывания, стационарных точек, критических точек, экстремумов функции, точек максимума, точек минимума, точек перегиба, асимптот графиков функции, чётности и нечётности функции; наибольшего и наименьшего значений функции;

б) теорем: теоремы Лагранжа, теоремы о достаточном условии возрастания функции, теоремы Ферма, теоремы о достаточном условии того, что стационарная точка является точкой экстремума функции; свойств функции, устанавливаемых с помощью второй производной;

 в) типов задач на нахождение промежутков монотонности функции, критических точек, экстремумов функции, нахождение наибольшего и наименьшего значения функции на отрезке, нахождение промежутков выпуклости функции; на построение графиков непрерывных функций, определённых на отрезке, а также – нестандартных задач – с нахождением асимптот функций, определённых не на всей области R ;
с учётом их свойств, устанавливаемых с помощью первой и второй производной,
 с опорой на геометрический и физический смысл производной; на решение текстовых задач на нахождение наибольшего и наименьшего значения с помощью производной;

Ц 2: контроль усвоения теоретических знаний: а) понятий, указанных в Ц 1; б) теорем, свойств, указанных в Ц 2; в) типов задач, указанных в Ц 1: на исследование функций на монотонность, определение экстремумов функций, на нахождение наибольшего и наименьшего значений функции, на исследование графиков функций, на построение графиков функций, решение текстовых задач на применение геометрического и физического смысла производной, решение текстовых задач на вычисление наибольшего или наименьшего значения с помощью производной; по сложности – стандартных и нестандартных; классов задач, предусматривающих  методы  решения – аналитический  или  графический.

Ц 3: применение знаний и интеллектуальных умений при решении задач по нахождению  интервалов возрастания и убывания функций; построению эскизов графиков непрерывных функций, определённых на отрезке; нахождению стационарных точек функции, стационарных, критических точек и точек экстремума; применению  производной к исследованию функций и построению графиков; нахождению  наибольшего и наименьшего значений функции;  использованию приобретенных знаний и умений в практической деятельности и повседневной жизни для решения прикладных задач, в том числе социально-экономических и физических, на наибольшие и наименьшие значения, на нахождение скорости и ускорения; моделированию реальных ситуаций на языке алгебры и начал анализа, исследованию построенных моделей с использованием аппарата алгебры и начал анализа, интерпретированию  полученного результата;  учебных задач - достижения  умения добывать, анализировать и обрабатывать  информацию: работать с учебником, цифровыми образовательными ресурсами, отбирать и структурировать материал, умения анализировать, конкретизировать, выделять главное, умения исследовать, рассуждать и обобщать, способности к  самоконтролю и самокоррекции деятельности, развития способности к  саморегуляции и рефлексии;

Ц 4: развитие коммуникативных умений через: включение в парную и групповую работу; взаимопомощь, рецензирование ответов; организацию взаимоконтроля и взаимопроверки на всех этапах УПД; активное включение в участие в эвристической беседе с учителем во время изучения нового материала; взаимообучение, взаимоконтроль, оказание помощи товарищам, работающим на предыдущих уровнях   при коллективной форме работы; совместный поиск информации во время работы над проектами.

Ц 5: развитие организационных умений: развитие способности к целеполаганию, планированию собственной деятельности на каждом этапе изучения темы, способности к прогнозированию результата, формулированию цели своей учебной деятельности, реализации собственного плана деятельности: самостоятельного выбора уровня освоения темы, выбора темы для дополнительного изучения и работы над проектом, осуществления самопроверки с использованием образцов решения задания, алгоритма исследования графиков функций, аналитических и графических приёмов исследования графиков функции с помощью дифференциального исчисления, развитие способности к  саморегуляции УПД: рефлексивной оценке своей учебно-познавательной деятельности, осознанию связи полученных итогов учебно-познавательной деятельности с предыдущими итогами, прогнозированию и планированию дальнейшей коррекционной  деятельности.                               

1

Возрастание и убывание функции

Изучение и первичное закрепление новых знаний (эвристическая беседа) Фронтально-индивидуальная  Групповая, парная

Ц 1:  приобретение учебной информации и развитие интеллектуальных умений при изучении  понятий монотонности функции: промежутков возрастания и убывания;

Ц 2: контроль усвоения изученного материала в процессе эвристической беседы

Ц 4: развитие коммуникативных умений через:  включение в участие в эвристической беседе с учителем во время изучения нового материала,   активное включение в парную работу; построение речевых высказываний, посредством смыслового разделения текста из учебника, опоры в тетради на части и подбор заголовка к опорным сигналам нового материала; составление плана изучения темы.

Ц 5: введение в тему, постановка и  формулирование целей своей учебной деятельности, прогнозирование результата, планирование своей УПД. Выбирает тему для исследования и работы над проектом из истории производной либо её применения.

2

Возрастание и убывание функции

Урок постановки учебной задачи Групповая работа

Индивидуальная

Ц 1: развитие интеллектуальных умений при решении  задач на нахождение промежутков монотонности функции: на первом уровне - сравнение решения задач из учебника, из ЦОР, анализ решения, решение с помощью подсказки заданий типа №№ 899-901в учебнике, В8 – ЕГЭ; на втором уровне – самостоятельное решение с последующей проверкой с образцом заданий типа №№ 902-906 в учебнике, В14 - ЕГЭ, на третьем уровне – обобщение решения, самостоятельное составление алгоритма задач типа №№ 907-909.  

Ц 2:  контроль усвоения теоретических знаний:  1) указание  признаков монотонности функции: промежутков возрастания и убывания; формулирование и понимание теоремы Лагранжа, теоремы о достаточном условии  возрастания функции;   2) самоконтроль при переходе от одной модели задач – первого уровня в учебнике, в ЦОР, в ЕГЭ - типа В 8,   к другой – второго уровня – в учебнике и ЦОР, в ЕГЭ -  типа В 14; к третьей – задачам третьего уровня – с параметром – в учебнике

3) контроль выполнения: 1) №№ 899-901(по 1), В8 из указанных вариантов ЕГЭ, 2) перечисление основных аспектов исследования функции на возрастание и убывание, применение  их к решению задач из №№ 902-906 в учебнике, В14 - ЕГЭ; 3) самостоятельный поиск решения задач типа №№ 907-909

Ц 3:  применение знаний и интеллектуальных умений при решении задач по нахождению  интервалов возрастания и убывания функций;  учебных задач -  умения добывать, анализировать и обрабатывать  информацию: работать с учебником, цифровыми образовательными ресурсами, отбирать и структурировать материал, умения анализировать, конкретизировать, выделять главное, умения исследовать, рассуждать и обобщать, способности к  самоконтролю и самокоррекции деятельности, развития способности к  саморегуляции и рефлексии.

Ц 4: развитие коммуникативных умений через: включение в парную и групповую работу; взаимопомощь, рецензирование ответов; организацию взаимоконтроля и взаимопроверки

Ц 5:  формулирует цели своей учебной деятельности, реализации собственного плана деятельности; выбирает уровень усвоения темы, осуществляет самопроверку по готовым схемам  из опорных карточек учителя (приложение 1), учебника (§49) или ссылок ЭОР.

3

Экстремумы функции

Изучение и первичное закрепление новых знаний (эвристическая беседа).

Ц 1:  приобретение учебной информации и развитие интеллектуальных умений при изучении понятий стационарных точек, критических точек, экстремумов функции:  точек максимума, точек минимума; теоремы Ферма, теоремы о достаточном условии того, что стационарная точка является точкой экстремума функции;

Ц 2: контроль усвоения изученного материала в процессе эвристической беседы

Ц 4: развитие коммуникативных умений через:  включение в участие в эвристической беседе с учителем во время изучения нового материала,   активное включение в парную работу; построение речевых высказываний, посредством смыслового разделения текста из учебника, опоры в тетради на части и подбор заголовка к опорным сигналам нового материала; составление плана изучения темы.

Ц 5: Введение в тему, постановка и  формулирование целей своей учебной деятельности; прогнозирование результата, планирование своей УПД; анализ хода реализации собственного плана деятельности; самоконтроль и самокоррекция исследовательской работы над проектом.

4

Экстремумы функции

Урок постановки учебной задачи Групповая работа

Индивидуальная

Ц 1: развитие интеллектуальных умений при решении задач на нахождение критических точек, экстремумов функции;  

Ц 2:  1) указывает признаки понятий стационарных точек, критических точек, экстремумов функции:  точек максимума, точек минимума; 2) перечисляет: основные понятия и отношения между ними,  теоремы Ферма, теоремы о достаточном условии того, что стационарная точка является точкой экстремума функции; переходит от одной модели к другой; 3) выполняет №№ 910-916 (по1); 2) перечисляет ключевые аспекты  нахождения  стационарных точек, критических точек, экстремумов функции:  точек максимума, точек минимума, применяет их к решению задач №№ 918-920 (3) - учебник, В8, В14 - ЕГЭ;

Ц 3 Умеет находить экстремумы функций, применяя предыдущие знания по вычислению производных, определению промежутков монотонности функций. Определяет критические точки функции, отвечает на вопросы: будут ли эти точки стационарными.

Ц 4 Работая в группе, оказывает помощь, сам формулирует и задаёт вопросы, организует взаимоконтроль, участвует и организует во взаимопроверке на всех этапах УПД по выполненным заданиям предыдущих уровней с обоснованием.

Ц 5: Выбирает уровень сложности, осуществляет самопроверку с использованием схемы из карточки учителя (приложение 2), учебника (§ 50) или ЭОР

5

Экстремумы функции

Урок комплексного применения знаний и умений (урок закрепления)

Парная, индивидуальная, коллективная (взаимопомощь)

Ц 2: 1) использует определения понятий  стационарных точек, критических точек, экстремумов функции:  точек максимума, точек минимума для решения задач; 2) формулирует теоремы, заполняет пропуски в формулировке, в доказательстве, используя готовый план (схему); переходит от одной модели теоремы к другой; 3) составляет план и схемы поиска доказательств  теоремы Ферма, теоремы о достаточном условии того, что стационарная точка является точкой экстремума функции; 2. 1) перечисляет использованную теорию; 2) находит ошибки в решении задач своего уровня сложности; решает задачи своего уровня сложности, используя готовый план или схему поиска;3)  решает задачи второго №№ 918-920 (4) и третьего уровня сложности №№ 921-922, С5 - ЕГЭ, составляя схемы поиска и план;

Ц 3: Находит экстремумы функций, вычисляя производные сложных функций, суммы, разности, произведения, частного, решает полученные неравенства на промежутках монотонности функции; применяет вторую производную для определения точек экстремума.

Ц 4 Работая в группе, оказывает помощь, сам формулирует и задаёт вопросы, организует взаимоконтроль, участвует и организует во взаимопроверке на всех этапах УПД по выполненным заданиям предыдущих уровней с обоснованием. Получает информацию в одной группе и объясняет в другой решения заданий разного уровня сложности.

Ц 5: Выбирает уровень сложности, осуществляет самопроверку с использованием схемы из карточки учителя (приложение 2), учебника (§ 50) или ЭОР. Оценивает свою УПД по данным объективным критериям, по собственным критериям, сравнивая их с объективными критериями, делает выводы по итогам предыдущей УПД, о дальнейших действиях, направленных на коррекцию, планирует коррекцию УПД.

6

Применение производной к построению графиков функций.

Вводный обзорный семинар

Групповая работа

Ц 1: приобретение учебной информации и развитие интеллектуальных умений при решении различных типов задач на нахождение промежутков монотонности функции, критических точек, экстремумов функции, исследование графиков функций  с опорой на геометрический и физический смысл производной;

Ц 2: 1) контроль изучаемого материала: исследование  графика функции №№ 923-928 по готовой схеме  ; 2) находит ошибки в решении задач своего уровня сложности; решает задачи своего уровня сложности, используя готовый план или схему поиска; 3)  решает задачи второго №№ 929-930 (4) и третьего уровня сложности № 923, С5 - ЕГЭ, составляя схемы поиска и план;

Ц 3: Умеет вычислять производную функции, находить интервалы монотонности, определять критические точки и находить экстремумы функции, строить графики функций.

Ц 4: Работая в группе, оказывает помощь, сам формулирует и задаёт вопросы, организует взаимоконтроль, участвует и организует во взаимопроверке на всех этапах УПД по выполненным заданиям предыдущих уровней с обоснованием.

Ц 5: Выбирает уровень сложности, осуществляет самопроверку с использованием схемы из карточки учителя (приложение 3), учебника (§ 51) или ЭОР.

7

Применение производной к построению графиков функций.

Урок постановки учебной задачи Парная, индивидуальная

Ц 1: развитие интеллектуальных умений при решении различных типов задач на нахождение промежутков монотонности функции, критических точек, экстремумов функции, с опорой на геометрический и физический смысл производной;

Ц 2:  1) контроль изучаемого материала: исследование  графика функции по готовой схеме №№ 923-928 ; 2) находит ошибки в решении задач своего уровня сложности; решает задачи своего уровня сложности, используя готовый план или схему поиска; 3)  решает задачи второго №№ 931-932 и третьего уровня №№ 924-925 сложности, В8, В14, С5 - ЕГЭ, составляя схемы поиска и план;

Ц3. Умеет вычислять производную сложных функций, находить интервалы монотонности, определять критические точки и находить  экстремумы функций на различных этапах сложности, строит графики функций, учитывая область определения функции и итоги исследования; умеет решать задания В8, В14, С5 заданий ЕГЭ

Ц4: Работая в паре, оказывает помощь, сам формулирует и задаёт вопросы, организует взаимоконтроль, участвует и организует во взаимопроверке на всех этапах УПД по выполненным заданиям предыдущих уровней с обоснованием. Осуществляет поиск информации для сообщения, устного выступления с презентацией проекта по исследованию функции.

Ц 5: Оценивает свою УПД по данным объективным критериям, по собственным критериям, сравнивая их с объективными критериями, делает выводы по итогам предыдущей УПД, о дальнейших действиях, направленных на коррекцию, планирует коррекцию УПД.

Применение производной к построению графиков функций.

Урок комплексного применения знаний и умений (урок закрепления)

Парная, коллективная (взаимообучение)

Ц 1: приобретение  учебной информации при изучении понятия асимптот графиков функций; развитие интеллектуальных умений при решении различных типов задач на нахождение промежутков монотонности функции, критических точек, экстремумов функции, нахождение наибольшего и наименьшего значения функции на отрезке, на построение графиков непрерывных функций, определённых на отрезке, а также – нестандартных задач – с нахождением асимптот функций,

Ц 2:   1) контроль изучаемого материала: исследование  графика функции по готовой схеме ; 2) находит ошибки в решении задач своего уровня сложности; решает задачи своего уровня сложности, используя готовый план или схему поиска; 3)  решает задачи второго № 970 и третьего уровня сложности №№ 921, С5 - ЕГЭ, составляя схемы поиска и план;

Ц3. Умеет вычислять производную сложных функций, находить интервалы монотонности, определять критические точки и находить  экстремумы функций на различных этапах сложности, строит графики функций, учитывая область определения функции и итоги исследования; умеет решать задания В8, В14, С5 заданий ЕГЭ

Ц 4. Формулирует и задает вопросы товарищам, рецензирует ответы и оказывает помощь, объясняет решение заданий одноклассникам, имеющим трудности в составлении схемы построения графиков функций; рецензирует ответы и организовывает взаимопроверку, взаимоконтроль. Получает информацию в одной паре и передаёт другой по исследованию различных функций.

Ц 5: Оценивает свою УПД по данным объективным критериям, по собственным критериям, сравнивая их с объективными критериями, делает выводы по итогам предыдущей УПД, о дальнейших действиях, направленных на коррекцию, планирует коррекцию УПД.

9

Применение производной к построению графиков функций.

Урок контроля знаний и умений Индивидуальная Самостоятельная работа обучающая.

Ц 2: Контроль умения применять теоретический материал к практическому решению задач первого, второго и третьего уровня сложности.

Ц3. Умеет вычислять производную сложных функций, находить интервалы монотонности, определять критические точки и находить  экстремумы функций на различных этапах сложности, строит графики функций, учитывая область определения функции и итоги исследования; умеет решать задания В8, В14, С5 заданий ЕГЭ

Ц 5: Анализирует свои УПД, свои предметные результаты и составляет собственный план коррекции, планирует дельнейшую работу, прогнозирует будущие желаемые результаты и формирует дальнейшие цели, корректируя существующие, осознает собственный уровень усвоения темы на данном этапе.

10

Применение производной к построению графиков функций.

  Урок коррекции знаний, умений и навыков Индивидуальная, коллективная (взаимопомощь)

Ц 2: Контроль коррекции собственных знаний – на каждом уровне понимания материала.

Ц3. Умеет вычислять производную сложных функций, находить интервалы монотонности, определять критические точки и находить  экстремумы функций на различных этапах сложности, строит графики функций, учитывая область определения функции и итоги исследования; умеет решать задания В8, В14, С5 заданий ЕГЭ

Ц 4: рецензирует ответы товарищей по выполненным заданиям предыдущих уровней с обоснованием; оказывает помощь, работающим на предыдущих уровнях; составляет проверочную работу в соответствии со своим уровнем усвоения темы, предлагает её для решения товарищу и проверяет решение; сам решая задания товарища, обменивается полученной информацией после взаимопроверки с другими группами, снова осуществляя взаимопроверку и взаимоконтроль.

Ц 5:  Оценивает свою УПД, делает выводы по итогам предыдущей УПД, о дальнейших действиях, направленных на коррекцию; выбирает задачи и решает их,  осуществляет самопроверку с использованием образцов, приёмов;  составляет контрольную работу для своего уровня усвоения (в качестве ДЗ);

11

Наибольшее и наименьшее значение функции.

Вводный обзорный семинар

Фронтально-индивидуальная, парная, групповая

Ц 1: приобретение учебной информации и развитие интеллектуальных умений при изучении: понятий наибольшего и наименьшего значений функции;

Ц 2:   Контроль усвоения изученного материала в процессе эвристической беседы

Ц 3: решает задачи своего уровня сложности, составляет задачи: по готовому чертежу и требованию, по неполному условию и требованию (выведение следствий из требования) , по условию без требования (выведение следствий из условия); аналогичные, обратные задачи и решает, используя помощь.

Ц 4:  развитие коммуникативных умений через:  включение в участие в эвристической беседе с учителем во время изучения нового материала,   активное включение в парную работу; построение речевых высказываний, посредством смыслового разделения текста из учебника, опоры в тетради на части и подбор заголовка к опорным сигналам нового материала; составление плана изучения темы.

Ц 5:  Введение в тему, постановка и  формулирование целей своей учебной деятельности; прогнозирование результата, планирование своей УПД; анализ хода реализации собственного плана деятельности; самоконтроль и самокоррекция исследовательской работы над проектом.

12

Наибольшее и наименьшее значение функции.

Урок постановки учебной задачи Парная, индивидуальная

Ц 1: развитие интеллектуальных умений при решении задач на нахождение наибольшего и наименьшего значения функции на отрезке, на решение текстовых задач на нахождение наибольшего и наименьшего значения с помощью производной;

Ц2: 1) использует определения понятий наибольшего и наименьшего значений функции , их определения с помощью производной для решения задач; 2) формулирует схему анализа нахождения наибольшего и наименьшего значения функций с помощью производной, заполняет пропуски в исследовании готовой функции, определенной на интервале,  используя готовый план (схему); 3) составляет план и схему анализа функции на исследование её наибольшего и наименьшего значений на отрезке, №№ 936-943, 4) находит ошибки в решении задач своего уровня сложности; решает задачи своего уровня сложности, используя готовый план или схему поиска; 5)  решает задачи второго и третьего уровня сложности №№ 944-946, 947-952, составляя схемы поиска и план;  

Ц3. Умеет находить наибольшее и наименьшее значение функций,  используя знания  об основных формулах вычисления производных, а также знания о применении производной для определения наибольшего и наименьшего значений функций,  умеет решать задания В8, В14, С5 из сборников по подготовке к ЕГЭ, а также из он-лайн тестирования.

Ц 4.  Работая в паре, оказывает помощь, сам формулирует и задаёт вопросы, организует взаимоконтроль, участвует и организует во взаимопроверке на всех этапах УПД по выполненным заданиям предыдущих уровней с обоснованием. Осуществляет поиск информации для сообщения, устного выступления с презентацией проекта по исследованию функции.

Ц 5:   Выбирает уровень сложности, осуществляет самопроверку с использованием схемы из карточки учителя (приложение 4), учебника (§ 52) или ЭОР.

13

Наибольшее и наименьшее значение функции.

Урок комплексного применения знаний и умений (урок закрепления)

Парная, индивидуальная, коллективная (взаимопомощь)

Ц 1: Формирование ПУУД: на первом уровне – анализирует решение задач в учебнике, сравнивает их решения с алгоритмом; на втором уровне – обобщает решение практических задач второго уровня сложности и составляет алгоритмы для задач одного типа, используя частично заполненную схему; на третьем уровне – обобщает решение практических задач третьего уровня сложности и составляет алгоритм решения задач одного типа, используя пустую схему.

Ц2:  Выбирает необходимые алгоритмы для поиска наибольшего и наименьшего значений, объясняет связь решения текстовой задачи на вычисление наибольшего и наименьшего значений функции с графиками функций на отрезке, с производной функции.

Ц3. Умеет находить наибольшее и наименьшее значение функций,  используя знания  об основных формулах вычисления производных, а также знания о применении производной для определения наибольшего и наименьшего значений функций,  умеет решать задания В8, В14, С5 из сборников по подготовке к ЕГЭ, а также из он-лайн тестирования

Ц 4. Формулирует и задает вопросы товарищам, рецензирует ответы и оказывает помощь, объясняет решение заданий одноклассникам, имеющим трудности в составлении схемы построения графиков функций; рецензирует ответы и организовывает взаимопроверку, взаимоконтроль. Получает информацию в одной паре и передаёт другой по нахождению наибольшего и наименьшего значений функций или величин в текстовых задачах.

Ц 5: Оценивает свою УПД по данным объективным критериям, по собственным критериям, сравнивая их с объективными критериями, делает выводы по итогам предыдущей УПД, о дальнейших действиях, направленных на коррекцию, планирует коррекцию УПД.

14

Наибольшее и наименьшее значение функции.

Урок систематизации и обобщения знаний и умений

Коллективная (сменные пары, взаимопомощь групп)

Ц1: Умение  выбрать из множества различных задач на нахождение наибольшего и наименьшего значений функций на отрезке либо величин из текстовых задач типовые, способность определить схему решения, составить свой алгоритм.

Ц2: Может чётко определить схему анализа функции на нахождение наибольшего или наименьшего значения;

Ц3. Умеет находить наибольшее и наименьшее значение величин в текстовых задачах,  используя знания  об основных формулах вычисления производных, а также знания о применении производной для определения наибольшего и наименьшего значений функций,  умеет решать задания В8, В14, С5 из сборников по подготовке к ЕГЭ, а также из он-лайн тестирования

Ц 4: рецензирует ответы товарищей по выполненным заданиям предыдущих уровней с обоснованием; оказывает помощь, работающим на предыдущих уровнях; составляет проверочную работу в соответствии со своим уровнем усвоения темы, предлагает её для решения товарищу и проверяет решение; сам решая задания товарища, обменивается полученной информацией после взаимопроверки с другими группами, снова осуществляя взаимопроверку и взаимоконтроль.

Ц 5: Анализирует свои УПД, свои предметные результаты и составляет собственный план коррекции, планирует дельнейшую работу, прогнозирует будущие желаемые результаты и формирует дальнейшие цели, корректируя существующие, осознает собственный уровень усвоения темы на данном этапе.

15

Выпуклость графика функции, точки перегиба.

Урок постановки учебной задачи Парная, индивидуальная

Ц 1: анализ текста учебника и составление схемы определения понятия выпуклости графика функции, нахождения точек перегиба, понятий производной второго и третьего порядков, приобретение учебной информации и развитие интеллектуальных умений при изучении: понятий точек перегиба, свойств функции, устанавливаемых с помощью второй производной; развитие интеллектуальных умений при решении  задач на нахождение промежутков выпуклости функции; на построение графиков функций;

 Ц2: контроль усвоения изученного материала в процессе эвристической беседы и практической работы на первом , втором уровнях сложности.

Ц3. Умеет вычислять производные второго и третьего порядков, используя умения вычислять производные первого порядка.

Ц4: развитие коммуникативных умений через:  включение в участие в эвристической беседе с учителем во время изучения нового материала,   активное включение в парную работу; построение речевых высказываний, посредством смыслового разделения текста из учебника, опоры в тетради на части и подбор заголовка к опорным сигналам нового материала; составление плана изучения темы.

Ц 5: Введение в тему, постановка и  формулирование целей своей учебной деятельности; прогнозирование результата, планирование своей УПД; анализ хода реализации собственного плана деятельности; самоконтроль и самокоррекция исследовательской работы над проектом. Выбирает уровень сложности, осуществляет самопроверку с использованием схемы из карточки учителя (приложение 5), учебника (§ 53*), решения вариантов заданий В8, В13, С5  ЕГЭ  или ЭОР.

16

Выпуклость графика функции, точки перегиба.

Урок систематизации и обобщения знаний и умений

Коллективная (сменные пары, взаимопомощь групп)

Ц1 Обобщение исследования функции и учётом выпуклости, точек перегиба, составление схем анализа графика функций с помощью производных, выявление разных типов задач на исследование графиков функций и применение производных как для исследования графиков функций, так и для решения текстовых задач на нахождение наибольшего и наименьшего значений.

Ц2: :   1) контроль изучаемого материала: исследование  графика функции по готовой схеме №№ 956-965 ; 2) находит ошибки в решении задач своего уровня сложности; решает задачи своего уровня сложности, используя готовый план или схему поиска; 3)  решает задачи второго №№ 953-955, 966-974 и третьего уровня сложности №№ 975-982, С5 - ЕГЭ, составляя схемы поиска и план; 

Ц3. Строит графики функций с определением асимптот, промежутков монотонности, определяет экстремумы, находит точки перегибы и определяет выпуклость функции на промежутке.

Ц 4: формулирует и задает вопросы товарищам, рецензирует ответы и оказывает помощь, объясняет решение заданий одноклассникам, имеющим трудности в составлении схемы построения графиков функций; рецензирует ответы и организовывает взаимопроверку, взаимоконтроль. Получает информацию в одной паре и передаёт другой по решению заданий разного типа.

Контрольная работа

Урок контроля знаний и умений Индивидуальная

Ц 2, 3,  выбирает задачи своего уровня сложности , решает их, осуществляет самопроверку; делает выводы о качестве собственных знаний, необходимых для выполнения контрольной работы

Ц 5:   Осознает свои УПД, свои предметные результаты по изучению темы. и составляет собственный план коррекции, планирует дельнейшую работу, прогнозирует будущие желаемые результаты и формирует дальнейшие цели, корректируя существующие, осознает собственный уровень усвоения темы на данном этапе.

Урок коррекции и рефлексии

Урок коррекции знаний, умений и навыков Индивидуальная,  коллективная (взаимопомощь)

Ц 2, Ц3, Ц 4: анализирует собственные ошибки  с помощью товарища и исправляет их; анализирует ошибки товарища, оказывает помощь в коррекции, обменивается информацией по анализу различных ошибок и обменивается информацией о необходимой коррекции с товарищами – от одной пары – к другой, организуя коллективную взаимопомощь в группах или парах сменного состава.

Ц 5: вспоминает планируемые цели своей учебной деятельности; осознанно оценивает свою итоговую деятельность по данным объективным критериям; по собственным критериям, сравнивая их с объективными критериями; делает выводы о результатах своей деятельности, дальнейших действиях, определяет и прогнозирует результаты изучения последующей темы «Первообразная и интеграл»,  планирует коррекцию учебной познавательной деятельности для последующей деятельности, определяет, что необходимо повторить и что скорректировать.

Внеурочная самостоятельная деятельность:

1. Факультатив: «Практическая подготовка к ЕГЭ по математике»:

Применение умений применения производной к исследованию графиков функций к решению заданий типа В8, В14, С5.

2. Кружок: «История математики»

I. Тематика для подготовки рефератов, выступлений на конференцию, математический вечер, декаду математики и др. (по итогам изучения курса за четверть, за 1-е полугодие, за год:

1. Подготовка выступлений с презентациями проектов на конференция  на тему: «Применение производной»  к неделе математики.

2.  Подготовка выступлений на математический вечер к декаде математики на тему:

1) Задачи Исаака Ньютона и  Готфрида Вильгельма Лейбница, приведшие к открытию дифференциального исчисления

2)  История производной: выдающийся вклад учёных разных времён.

3. Подготовка презентаций по решению задач В8, В14 и С5 (по применению производной) на «Круглый стол»  факультатива «Практическая подготовка к ЕГЭ по математике».

II. Тематика долгосрочных проектов по разделу «Применение производной»

1)   Применение производной для исследования функций

2)  Применение производной  для решения задач физического содержания;

3)  Применение производной  для задач геометрического содержания.

4) Алгебра и математический анализ: история дифференцирования 

§ 6. Примеры реализации целей обучения теме «Применение производной к построению графиков функций»

Для примера приведена технологическая карта урока «Применение производной к построению графиков функций» - урока обобщения. Так как планируемые результаты обучения представляют собой систему личностно – ориентированных целей образования, актуальным является учёт не только видов деятельности учителя и обучающихся на уроке, но и прогнозирование предметных, личностных и метапредметных результатов. Разработка уроков показана в таблицах 6-8 и приложениях.

Технологическая карта урока

Тема: Применение производной к построению графиков функций

Таблица 6

Тема

Применение производной к построению графиков функций

Цели урока

  • Организовать исследовательскую деятельность, направленную на применение производной к построению графиков функций
  • Способствовать становлению алгоритмической культуры мышления, анализа, синтеза
  • Способствовать самовоспитанию  коммуникативной культуры, использовать умение работать самостоятельно, способствовать саморазвитию старшеклассника

Планируемый результат

Уметь исследовать функции на монотонность,  описывать по графику поведение и свойства функции, находить по графику функции экстремумы функции, асимптоты графиков,  строить графики функций по данным их исследования.

Предметные умения

Универсальные учебные действия

Представления о промежутках возрастания и убывания функции, о достаточном условии возрастания функции, о промежутках монотонности функции, об окрестности точки, о точках максимума и минимума функции, о точках экстремума, о критических точках.
Умение строить эскиз графика функции, если задан отрезок, значения функции на концах этого отрезка и знак производной в некоторых точках функции.
Умение применять производную к исследованию функций и построению графиков

Личностные

  • установление обучающимися связи между целью учебной деятельностью и ее мотивом.,
  • независимость и критичность мышления, воля, настойчивость в достижении цели,

развитие навыков сотрудничества с учителем и сверстниками в разных учебных ситуациях

 Регулятивные

  • целеполагание,
  • самостоятельная работа по алгоритму,
  • планирование пути достижения цели,
  • умение самостоятельно контролировать свое время и  управлять им,
  • проверка по визуальному образцу,
  • адекватная самостоятельная оценка правильности выполнения действий и внесение необходимых корректив

 Познавательные

  • проводить наблюдение с консультированием  учителя, одноклассника,
  • строить логическую цепочку рассуждений, включающих установление причинно-следственных связей,
  • проводить анализ истинности утверждений,
  • выдвигать гипотезы и их обосновывать,
  • уметь осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач

 Коммуникативные

  • уметь участвовать в диалоге,
  • понимать и принимать точку зрения собеседника, признавать право на иное мнение,
  • самостоятельно организовывать взаимодействие в паре.

Основные понятия

-  промежутки возрастания и убывания функции,  достаточное условие возрастания функции,  промежутки монотонности функции, точки максимума и минимума функции, точки экстремума, критические точки;
- эскиз графика функции, значения функции на концах отрезка, знак производной в некоторых точках функции;
- исследование функций, построение графиков;

Средства обучения: 1) таблица производных; таблица графиков функций

2) учебник:  Ш.А. Алимов. Алгебра и начала математического анализа 10 - 11. /Учебник : Алимов Ш.Ф., Колягин Ю.М., Сидоров Ю.В. и др. курс «Алгебра и начала анализа» для 10– 11 классов:  М., «Просвещение» , 2012

3) Дидактические материалы по подготовке к ЕГЭ- 2013: «Математика. Типовые тестовые задания ЕГЭ- 2013 » под ред. А.Л. Семенова, И.В. Ященко ( 3 сборника : 2 – по 10 вариантов, 1 - 30 вариантов с дополнительными 800 заданиями части С) ; А.В. Семенов, А.С.Трепалин, И.В.Ященко, П.И.Захаров: «Оптимальный банк заданий для подготовки учащихся. ЕГЭ-2013»

3) Карта темы

4) карточки с приёмами;

5) подсказки к поиску ответов на вопросы, решения задач;  

6) презентация заданий с подсказками для самостоятельного решения

7) компьютер

8) интерактивная доска

9) мультимедийный проектор

10) интернет-сайты: school-collection.edu.ru,

fcior.edu.ru, http://uztest.ru/jurnal, http://live.mephist.ru/show/matheg, http://ege.yandex.ru/mathematics, тетрадь, чертежные принадлежности

Таблица 7

Этап урока

Формы, методы, задания обучающей деятельности

Ресурсы

Постановка цели и задач урока. Актуализация знаний, мотивация учебной деятельности учащихся к изучению темы

Групповая, парная формы по выбору ответов на вопросы;

- «мозговой штурм» - какие цели урока, какие результаты можно получить, какая информация, какие знания и умения  уже есть для дальнейшей деятельности

1. Найдите функцию по свойствам её производных

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/835a2f61-d0b4-4532-b208-b952c6e926b4/Research_11/Research%2811%29_1.4-1/Res11_1.4-1.html

2. Определение производной

http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/903077b7-0221-4823-b549-b236326d48d4/114776/?interface=teacher&class=54&subject=17

3. А.В. Семенов, А.С.Трепалин, И.В.Ященко, П.И.Захаров: «Оптимальный банк заданий для подготовки учащихся. ЕГЭ-2013»: презентация  заданий в Power Point

4. Он-лайн тестирование (В8, В14 ЕГЭ- 2013)

Первичное усвоение новых знаний Объяснение материала

1. Эвристическая беседа

2. Организация работы в парах

3. Индивидуальная форма

Организация исследовательской деятельности по поиску новой информации по теме, выбору ключевых понятий, ссылок на необходимые ресурсы.

1. Ш.А. Алимов. Алгебра и начала математического анализа 10 - 11. /Учебник : Алимов Ш.Ф., Колягин Ю.М., Сидоров Ю.В. и др. курс «Алгебра и начала анализа» для 10– 11 классов:  М., «Просвещение» , 2012 § 51 Применение производной к построению графиков функций.

2. Электронный учебник «Математика в школе, XXI век»  Построение графика http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/835a2f61-d0b4-4532-b208-b952c6e926b4/Modules_11/Modules_11-1.5-3/M11_1.5-3.html

3. «Алгебра и начала анализа», 10 класс, Колмогоров А.Н. и др.

24. Примеры применения производной к исследованию функции

http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/ef89b829-d575-4668-84e3-20f8abf11bcf/113007/?interface=pupil&class[]=53&class[]=54&subject=17

4. Применение производной к исследованию функций

http://fcior.edu.ru/card/22856/primenenie-proizvodnoy-k-issledovaniyu-funkciy.html

Первичная проверка понимания

Организация самостоятельной работы в парах: самопроверка, взаимопроверка первичного понимания исследования функции, применения производной для этого исследования и построения графика

1. Задачник и редакторы задач по основам математического анализа для 11 класса   "Задачники для ученика" http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/0b00517f-fdbf-421f-bd9d-55dd682117b8/114714/?interface=pupil&class=54&subject=16

2. Электронный учебник «Математика в школе, XXI век»  

Исследование функции http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/835a2f61-d0b4-4532-b208-b952c6e926b4/Interactive_11/Extremum_Function_research_11/Function_research/index.html

3. Практикум по теме "Применение производной к исследованию функций" http://fcior.edu.ru/card/6129/primenenie-proizvodnoy-k-issledovaniyu-funkciy.htm

Первичное закрепление материала

Организация исследовательской деятельности в парах для исследования графиков функции с применением производной.

1. Коллекция иллюстраций (моделей) и тестов по разделу "Графики функций"

http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/903077b7-0221-4823-b549-b236326d48d4/114762/?interface=teacher&class=54&subject=17&sort

2. Применение производной к исследованию графиков функции http://fcior.edu.ru/card/6129/primenenie-proizvodnoy-k-issledovaniyu-funkciy.html

Контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция

Взаимоконтроль в парах, самоконтроль – индивидуальная работа (дифференцированно) первичного умения исследовать графики функции с применением производной

1. Электронный учебник «Математика в школе, XXI век»  

Самостоятельная работа

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/835a2f61-d0b4-4532-b208-b952c6e926b4/Self_contr_11/sr_plots.pdf

2. Контрольный ЭУМ по теме "Применение производной к исследованию функций" http://fcior.edu.ru/card/680/primenenie-proizvodnoy-k-issledovaniyu-funkciy.html

Домашнее задание

Индивидуальная

1. Ш.А. Алимов. Алгебра и начала математического анализа 10 - 11. /Учебник : Алимов Ш.Ф., Колягин Ю.М., Сидоров Ю.В. и др. курс «Алгебра и начала анализа» для 10– 11 классов:  М., «Просвещение» , 2012 § 51 Применение производной к построению графиков функций. №№ 928(1), 931(1)

2. Математический конструктор

http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/903077b7-0221-4823-b549-b236326d48d4/114760/?interface=catalog&class=53&subject=17

3. Решение заданий В8, В14 «Математика. Типовые тестовые задания ЕГЭ- 2013 » под ред. А.Л. Семенова, И.В. Ященко

Рефлексия знаний Подведение итогов

«Открытый микрофон»  - обсуждение в форме эвристической беседы:

- дать выводы по заданиям,

- обсудить: какие выводы верны,

- что поняли, зачем, где будет применяться,

- какие результаты получил каждый для себя, исходя из целей

- что необходимо и возможно изучать на следующем уроке

1. «Математика, 5-11 классы. Практикум» http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/b203b90d-74bb-2ec8-00e6-2d9cddb851d4/118867/?interface=catalog&class=53&subject=16

2.Исследование функции на монотонность, отыскание точек экстремума. http://fcior.edu.ru/card/5305/issledovanie-funkcii-na-monotonnost-otyskanie-tochek-ekstremuma-k1.html

Ход урока:

Таблица 8

Этап урока

Приёмы

1. Постановка цели и задач урока. Актуализация знаний, мотивация учебной деятельности учащихся к изучению темы

Ответьте на вопросы:

1). На рисунке изображён график функции f(x) и семь точек на оси абсцисс Х1, Х23…Х7. В скольких из этих точек производная функции f(x) отрицательна?

2) На рисунке  изображён график y=f /(x) – производной функции f(x),определённой на интервале (-1;13). Найдите промежутки убывания функции f(x). В ответе укажите длину наибольшего из них.

3) На рисунке  изображён график y=f /(x) – производной функции f(x),определённой на интервале (-2;10). Найдите точку экстремума функции f(x) на интервале (-1;9).

4). На рисунке  изображён график y=f /(x) – производной функции f(x),определённой на интервале (-8;5). В какой точке отрезка [-3;2] функция f(x)принимает наибольшее значение?

Логические познавательные УУД:

Приём анализа , приём сравнения

Общеучебные познавательные УУД (приёмы решения учебных задач):

Приём составления классификационной или систематизационной схемы взаимосвязи  понятий.

Регулятивные  УУД:

Приём контроля усвоения понятия

2. Первичное усвоение новых знаний.  Эвристическая беседа по теме:

Применение производной к построению графиков функций – с применением ресурсов , указанных в таблице 7

Организация работы в парах:

1. Составить алгоритм исследования и построения графиков функций с использованием учебника, информационных ресурсов, карточек (таблица 7, приложения – карточки – предписания – приложение 5)

Найти вертикальные асимптоты графика функции l10image074.

2. Обменяться членами групп – для взаимопроверки результатов.

3. Совместная проверка, взаимокоррекция и самокррекция результатов деятельности.

4. Выводы.

Логические познавательные УУД:

Приём анализа.

Приём подведения под понятие.

Общеучебные познавательные УУД (приёмы решения учебных задач):

Приём составления схемы  понятия.

Приём составления информационной схемы элементов учебного содержания.

Приём алгоритмизации – составления учащимися предписания для исследования функций и построения графиков.

Регулятивные  УУД:

Приём контроля усвоения понятия

Приём работы с учебником и информационными ресурсами.

Приём коррекции собственной деятельности.

Приём рефлексии достижения целей.  Приём рецензирования ответа.

3. Первичное закрепление материала

Работа в парах: выполнение дифференцированно - заданий, указанных в таблицах 6-7, с использованием ресурсов из таблицы 7.

1. Исследовать функцию: f( x ) = x4 – 8x2 и построить график.

2. Исследовать функцию f( x ) = 3x5 – 5x3 и построить её график.

3. Найти вертикальные асимптоты и построить  график функции l10image074.

4. Найти асимптоты  l10image112и построить график функции.

5. Чему равна наименьшая площадь боковой поверхности прямого кругового конуса объема 3π?

Логические познавательные УУД:

Приём анализа текста задачи. Приём записи решения задачи.

Общеучебные познавательные УУД (приёмы решения учебных задач):

Приём составления схемы поиска решения задачи. Приём составления информационной  схемы элементов учебного содержания.

Приём построения изображения графика функции.

Регулятивные  УУД:

Приём работы с учебником и информационными ресурсами.

 Приём рецензирования ответа.

4. Контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция 

Проверка по карточкам – предписаниям из приложений 3,4,5.

Взаимопроверка – смена в группах – коллективная работа, сравнение результатов.

Самооценка деятельности.

Регулятивные  УУД:

Приём контроля усвоения понятия.

Приём коррекции собственной деятельности.

Приём контроля решения задачи.

Приём рефлексии достижения целей.  Приём оценки собственной учебно – познавательной деятельности.

5. Домашнее задание: индивидуально:

1. Выполнить задания В8, В14 из Заданий ЕГЭ-2013 (30 вариантов)

2. Составить  задание на исследование и построение графика функций, нахождение наибольшего и наименьшего значения на заданном отрезке. Выполнить самому – как предписание для контроля товарища.  Оценка учитывает : кроме правильного составления и решения – сложность задания: наличие вертикальных, горизонтальных и наклонных асимптот.

Логические познавательные УУД:

Приём анализа текста задачи. Приём записи решения задачи.

Общеучебные познавательные УУД (приёмы решения учебных задач):

Приём составления схемы поиска решения задачи. Приём составления задачи.

Приём построения изображения графика функции.

Регулятивные  УУД:

Приём контроля усвоения понятия.

Приём рецензирования (самоанализа) ответа.

Приём коррекции собственной деятельности.

6. Рефлексия знаний Подведение итогов

Регулятивные  УУД:

Приём рефлексии достижения целей.  Приём оценки собственной учебно – познавательной деятельности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В проекте решены запланированные задачи: выявлены теоретические  основы обучения теме «Применение производной к исследованию функций», выполнен отбор средств обучения теме, в том числе средства ИКТ; разработаны таблицы целей и карта обучения теме; составлена  учебная рабочая программа «Тематическое и почасовое планирование образовательных результатов освоения темы теме «Применение производной к исследованию графиков функций».  Разработана методика и представлена схема урока, демонстрирующая развитие УУД старшеклассников.  

Материалы практико-ориентированного проекта по теме «Применение производной к исследованию функций» в данное время  апробируются   в учебном процессе в текущем учебном году в  11 классе.

Данный практико-ориентированный проект был представлен на заседании школьного математического объединения.

Было отмечено, что:

1) проект имеет большой образовательный и воспитательный потенциал; создает условия для проведения анализа изученного материала;

2) в данном проекте учтены  требования ФГОС СОО, выявлены  теоретические основы и практические аспекты обучения теме «Применение производной к исследованию графиков функций», связанные с реализацией ФГОС СОО.;

3) реализация поставленных целей будет способствовать достижению предметных результатов, подготовке их к ЕГЭ, овладению учащимися основами математической культуры, развитию и становлению личностных результатов, метапредметных результатов – универсальных учебных действий.

Список литературы

БИБЛИОГРАФИЯ

1)        Федеральный государственный образовательный стандарт общего основного образования / М-во образования и науки Рос. Федерации. – М.: Просвещение, 2011. – 48 с

2) Федеральный государственный образовательный стандарт среднего (полного) общего  образования, утвержденный приказом Министерства образования и науки № 413 от 17 мая 2012 года (текст) : http://standart.edu.ru/catalog.

2)        Асмолов А.Г. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли. Система заданий: пособие для учителя/под ред. А.Г. Асмолова. - М.: Просвещение, 2010. - 159 с.

3)        Данилюк А.Я., Кондаков А.М., Тишков В.А.. Концепция духовно-нравственного развития и воспитания личности гражданина России. - М.: Просвещение, 2009. - 24 с.

4)        Примерные программы по математике. – М.: Просвещение, 2010. – 67 с.

5)      Алгебра и начала анализа: Учеб. для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений / Ш.А. Алимов, Ю.М. Колягин, Ю.В. Сидоров и др.; Под ред. Ш.А. Алимова.– М.: Просвещение, 2006.– 384 с.: ил.

6)       Алгебра и начала анализа: Учеб. для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений / А.Н. Колмогоров, А.М. Абрамов, Ю.П. Дудницын и др.; Под ред. А.Н. Колмогорова.– М.: Просвещение, 2007.– 384 с.: ил.

7)       Башмаков М.И. Уровень и профиль школьного математического образования / М.И. Башмаков. // Математика в шк.– 1993.– № 2.– С. 8-9.

8) И.Р. Высоцкий, П.И.Захаров, В.С. Панферов, А.В. Семенов,  И.В.Ященко и др.: «Математика. Типовые тестовые задания ЕГЭ- 2013 » - 30 вариантов с дополнительными 800 заданиями части С; М.: «Экзамен», 2013 – 217 с.

9) А.В. Семенов, А.С.Трепалин, И.В.Ященко П.И.Захаров.:  «Оптимальный банк заданий для подготовки учащихся. ЕГЭ-2013» - М.: «Интеллект-центр», 2013 – 76с.

10) Л.И.Боженкова Стереометрия: таблицы, предписания, УУД – Калуга: КГУ им.  К.Э. Циолковского, 2012 – 60 с.

11) Л.И.Боженкова Алгебра в схемах, таблицах, алгоритмах – М,,  Калуга: КГУ им.  К.Э. Циолковского, 2012 – 56 с.

12) Л.И.Боженкова Планиметрия: схемы, таблицы, УУД– М,,  Калуга: КГУ им.  К.Э. Циолковского, 2012 – 62 с.

Приложения

Приложение 1

Возрастание и убывание функции

Предписание 1:

Чтобы определить промежутки возрастания и убывания функции необходимо:

1. Найти область определения функции;

2. Найти производную функции;

3. Решить неравенства 018и 019на области определения;

4. К полученным промежуткам добавить граничные точки, в которых функция определена и непрерывна.

Предписание  2:

Задание для проверки аналогии:

Найти промежутки возрастания и убывания функции:.

Решение:
1. . Область определения:  выражение в знаменателе не должно обращаться в ноль, значит,
 .
2. Производная функции:

3. Для определения промежутков возрастания и убывания функции по достаточному признаку решаем неравенства:

и  на области определения.

 

x = 2, а знаменатель обращается в ноль при x = 0.

Если , функция на этом интервале возрастает, если , - функция на данном интервале убывает.


016

4.  
;   .

В точке x = 2 функция определена и непрерывна, поэтому ее включаем.. В точке x = 0 функция не определена, поэтому эту точку не включаем.

Ответ: Функция возрастает : ; убывает:

Предписание 3

Решение: Так как на промежутках убывания функции производная меньше нуля, то это точки Х1, Х2, Х3, Х4, Х7, Х8– для   отрицательных значений функции у – производной данной функции: обратите внимание, что дан график не функции, а её производной. Ответ: 6

Предписание 4

Для графика функции указать количество точек, в которых значение производной отрицательно.

Решение: Так как значение производной отрицательно на промежутках убывания функции, то это – отмеченные точки. Ответ: 2

Приложение 2

Экстремумы функции

Предписание 1

Теорема 1. (Необходимое условие существования экстремума.) Если дифференцируемая функция y=f(x) имеет в точке x= x0 экстремум, то ее производная в этой точке обращается в нуль.

Теорема 2. (Достаточное условие существования экстремума.) Пусть функция непрерывна на некотором интервале, содержащем критическую точку x0, и дифференцируема во всех точках этого интервала (кроме, быть может, самой точки x0). Если при переходе слева направо через эту точку производная меняет знак с плюса на минус, то в точке Х = Х0 функция имеет максимум. Если же при переходе через Х0 слева направо производная меняет знак с минуса на плюс, то функция имеет в этой точке минимум.

Если 1. f '(x)>0 при x<x0 и f '(x)<0 при x> x0, то x0 – точка максимума;

2. l09image028при x<x0 и f '(x)>0 при x> x0, то x0 – точка минимума.

Пусть f '(x1)=0 и для любых x, достаточно близких к x1, выполняются неравенства

f '(x)<0 при x< x1, f '(x)>0 при x> x1.

Тогда слева от точки x1 функция возрастает, а справа убывает, следовательно, при x = x1 функция переходит от возрастания к убыванию, то есть имеет максимум. Аналогично можно рассматривать точки x2 и x3.

l09image030

l09image032

На схеме справа видно – как исследования с помощью производной показали, что изображенная на графике точка Х1 – точка максимума, а точка Х2 – точка минимума. Точка Х3 не является точкой экстремума.

Предписание 2

Правило исследования функции y=f(x) на экстремум

  1. Найти область определения функции f(x).
  2. Найти первую производную функции f '(x).
  3. Определить критические точки, для этого:
  1. найти действительные корни уравнения f '(x)=0;
  2. найти все значения x при которых производная f '(x) не существует.
  1. Определить знак производной слева и справа от критической точки. Так как знак производной остается постоянным между двумя критическими точками, то достаточно определить знак производной в какой-либо одной точке слева и в одной точке справа от критической точки.
  2. Вычислить значение функции в точках экстремума.

Предписание 3

Исследовать функции на  экстремумы:

  l09image034.

1. Область определения функции D(y)=R.

2. Найдем производную заданной функции:

 l09image036

3. Определим критические точки:  l09image038.

Производная не существует при х2= 0. Следовательно, критические точки: 0 и 2/5. Нанесем их на числовую ось и определим знак производной на каждом из полученных промежутков.

l09image040l09image042

l09image044

Ответ:

Предписание 4

Задание из сборника подготовки к ЕГЭ:

Решение: Так как дан график не функции, а её производной, обращаем внимание на то, что: 1) так как видно, что производная существует на всей области определения, в точках экстремума производная равна нулю; 2) в точке минимума функция от убывания переходит в возрастание, а значит, производная – менет знак от отрицательных значений – к положительным. Вывод: это точки х=-5, х= 6, но так как ни одна из этих точек не принадлежит данному в условии отрезку, то получаем ответ: нет точек        

Приложение 3

Применение производной к построению графиков функций

Предписание 1

Для исследования свойств функции необходимо найти:

1) область ее определения;

2) производную;

3) стационарные точки;

4) промежутки возрастания и убывания;

5) точки экстремума и значения функции в этих точках.

        Предписание 2

Исследовать функцию: f( x ) = x4 – 8x2

Функция четная и ее график симметричен оси ОУ. остаточно исследовать её на интервале от 0 до + .

Данные исследования заносим в таблицу:

х

( - , -2)

-2

( -2, 0 )

0

( 0, 2 )

2

( 2, + )

f (x)

-

0

+

0

-

0

+

f(x)

убывает

-16

возрастает

0

убывает

-16

возрастает

Предписание 3

Построить график функции tmpWzXNMt_html_m3d912a24.

Ответить,  используя график,  на вопросы:tmpWzXNMt_html_39c8b2b9

1. Сколько критических точек имеет функция ? ( 3 )

2. Чему равна точка минимума ? ( 1 )

3. Чему равен минимум функции ? ( - 2 )

4. Чему равна точка максимума ? ( - 1 )

5. Чему равен максимум функции ? ( 2 )

6. При каком наименьшем натуральном значении а уравнение f(x)=a имеет одно решение ? ( а = 3 )

7. При каком наибольшем целом значении а это уравнение имеет 3 решения ?

8. При каких значениях а уравнение имеет 2 решения ? ( - 2 и 2)

9. Есть ли значения а, при которых уравнение не имеет корней ? ( нет )

Приложение 4

Наибольшее и наименьшее значение функций

Предписание 1

Правило нахождения наибольшего и наименьшего значений функции на отрезке[a, b]:

  1. Найти все критические точки функции в интервале (a, b) и вычислить значения функции в этих точках.
  2. Вычислить значения функции на концах отрезка при x = a, x = b.
  3. Из всех полученных значений выбрать наибольшее и наименьшее.

Предписание 2:

Найти наибольшее и наименьшее значения функции l09image056на отрезке [–2; –0,5].

1. Найдем критические точки функции:  l09image058

2. Вычислим значения функции в найденной точке и на концах заданного отрезка.

l09image060

3.  l09image062

Ответ:…

Предписание  3

Чему равна наименьшая площадь боковой поверхности прямого кругового конуса объема 3π?

l09image068l09image066

По теореме Пифагора

l09image070.

Следовательно, l09image072.

l09image074.

Найдем критические точки функции S: S' = 0, т.е. l09image076

Покажем, что при найденном значении h функция Sбок достигает минимума.

l09image080.l09image078

Предписание 4

Найти радиус основания и высоту цилиндра наибольшего объема, который можно вписать в шар радиусом R. l09image082

Пусть r – радиус основания цилиндра, h – высота.

Нам нужно максимизировать объем цилиндра l09image084.

Используя условие задачи, найдем связь между r и h. По теореме Пифагора из треугольника ABC следует, что l09image086. Отсюда l09image088.

l09image090, по смыслу задачи 0≤h≤2R.

l09image092.

Покажем, что при найденном значении h функция V принимает наибольшее значение.

l09image096l09image094

Предписание 5

Решение: На данном в условии интервале функция принимает наибольшее значение либо на концах отрезка, либо – в точке максимума функции. Так как дан график не функции, а её производной, то точка максимума – для нулевого значения производной - при переходе от положительного значения производной (где функция возрастает) к отрицательному (убыванию функции): х= -3.Так как далее – после точки максима – функция убывает на всем отрезке (производная меньше нуля, график – ниже оси абсцисс) – то все значения функции будут меньше чем в точке максимума – значит, наибольшее  значение функции на данном отрезке – для х=-3. Ответ: -3

Приложение 5

Выпуклость функции. Точки перегиба. Исследование и построение графиков функций

Предписание  1

Достаточное условие вогнутости ( выпуклости ) функции.

Пусть функция f ( x ) дважды дифференцируема ( имеет вторую производную ) на интервале ( a, b ), тогда:

если  f '' ( x ) > 0 для любого x belong( a, b ), то функция  f ( x ) является выпуклой вниз (вогнутой) на интервале ( a, b );

если  f '' ( x ) < 0 для любого x belong( a, b ), то функция  f ( x ) является выпуклой вверх на интервале ( a, b ) .

 

Точка, при переходе через которую функция меняет выпуклость вверх на выпуклость вниз или наоборот, называется точкой перегиба. Если в точке перегиба  x0  существует вторая производная  f '' ( x0 ), то  f '' ( x0 ) = 0.

График функции y=f(x) называется выпуклым вверх на интервале (a; b), если он расположен ниже любой своей касательной на этом интервале.

График функции y=f(x) называется выпуклым вниз или вогнутым на интервале (a; b), если он расположен выше любой своей касательной на этом интервале.

. l10image002

Теорема. Пусть кривая определяется уравнением y = f(x). Если f ''(x0) = 0 или f ''(x0) не существует и при переходе через значение x = x0 производная f ''(x) меняет знак, то точка графика функции с абсциссой x = x0 есть точка перегиба. Теорема. Пусть кривая определяется уравнением y = f(x). Если f ''(x0) = 0 или f ''(x0) не существует и при переходе через значение x = x0 производная f ''(x) меняет знак, то точка графика функции с абсциссой x = x0 есть точка перегиба.

Предписание 2

Установить интервалы выпуклости и вогнутости кривой y = 2 – x2.

Найдем y '' и определим, где вторая производная положительна и где отрицательна. y' = –2x, y'' = –2 < 0 на (–∞; +∞), следовательно, функция всюду выпукла.

l10image030

Предписание  3

y = ex. Так как y'' = ex > 0 при любых x, то кривая всюду вогнута.

l10image031

Предписание 4

1. Найти точки перегиба и определить интервалы выпуклости и вогнутости .

  1. l10image038

Найдем производные заданной функции до второго порядка.

l10image041.

l10image043. Вторая производная не существует при x = 1. Исследуем эту точку на возможный перегиб.

Точка перегиба x = 1. Функция выпукла на (1; +∞), вогнута на (–∞; 1).

2. Найти точки перегиба и определить интервалы выпуклости и вогнутости

 l10image047

Возможные точки перегиба найдем, решив уравнение 2x2 – 1 = 0. Отсюда l10image049.

Точки перегиба l10image051. Функция выпукла на l10image053и вогнута на l10image055.

l10image045

Предписание 5

Асимптоты

1. Вертикальные асимптоты

1. Пусть при xx0 с какой-либо стороны функция y = f(x)неограниченно возрастает по абсолютной величине, т.е. l10image065или l10image067или l10image069. Тогда из определения асимптоты следует, что прямая x = x0 является асимптотой. Очевидно и обратное, если прямая x = x0 является асимптотой, т. О. l10image065.

Таким образом, вертикальной асимптотой графика функции y = f(x) называется прямая, если f(x) → ∞ хотя бы при одном из условий xx0 – 0 или x → x0 + 0, x = x0l10image072

2. Найти вертикальные асимптоты графика функции l10image074.

Так как l10image076, то прямая x = 2 является вертикальной асимптотой

2. Наклонные асимптоты

1. Поскольку асимптота – это прямая, то если кривая y = f(x) имеет наклонную асимптоту, то ее уравнение будет y = kx + b. Необходимо  найти коэффициенты k и b.

Теорема. Прямая y = kx + b служит наклонной асимптотой при x → +∞ для графика функции y = f(x) тогда и только тогда, когда l10image082. Аналогичное утверждение верно и при x → –∞.l10image080

1) Теорема показывает, что для нахождения асимптот достаточно найти два указанных предела. Причем, если хотя бы один из пределов не существует или обращается в бесконечность, то кривая асимптот не имеет.

2) В случае, когда k = 0 асимптота y = b называется горизонтальной асимптотой. Наличие горизонтальной асимптоты означает, что существуют пределы

l10image110.

3) Пределы для отыскания k и b могут быть различны при x → +∞ и x → – ∞  и, следовательно, график функции может иметь две различные асимптоты при x → +∞ и x → –∞.

2. Найти асимптоты .

  1. l10image112.
  1. Вертикальные:

l10image114

x = 0 – вертикальная асимптота.

  1. Наклонные:

l10image116.

При x → - ∞  получим те же значения k и b. Следовательно, прямая y = x + 2 является наклонной асимптотой.

3. Найти асимптоты:

y = ex sin x + x.

1. Функция определена и непрерывна на всей числовой прямой, следовательно, вертикальных асимптот нет.

2.   а) При x → +∞ наклонная асимптота у= х.l10image118

б) l10image120, т. к.

l10image122, поэтому при x → - ∞  наклонных асимптот нет.