就写下二远一次方程是求二元一次函数与x轴交点时用的
在初中教材中,对二次函数作了较详细的研究,由于初中学生基础薄弱,又受其接受能力的限制,这部份内容的学习多是机械的,很难从本质上加以理解。进入高中以后,尤其是高三复习阶段,要对他们的基本概念和基本性质(图象以及单调性、奇偶性、有界性)灵活应用,对二次函数还需再深入学习。一、进一步深入理解函数概念初中阶段已经讲述了函数的定义,进入高中后在学习集合的基础上又学习了映射,接着重新学习函数概念,主要是用映射观点来阐明函数,这时就可以用学生已经有一定了解的函数,特别是二次函数为例来加以更深认识函数的概念。二次函数是从一个集合A(定义域)到集合B(值域)上的映射�0�6:A→B,使得集合B中的元素y=ax2+bx+c(a≠0)与集合A的元素X对应,记为�0�6(x)= ax2+ bx+c(a≠0)这里ax2+bx+c表示对应法则,又表示定义域中的元素X在值域中的象,从而使学生对函数的概念有一个较明确的认识,在学生掌握函数值的记号后,可以让学生进一步处理如下问题:类型I:已知�0�6(x)= 2x2+x+2,求�0�6(x+1)这里不能把�0�6(x+1)理解为x=x+1时的函数值,只能理解为自变量为x+1的函数值。类型Ⅱ:设�0�6(x+1)=x2-4x+1,求�0�6(x)这个问题理解为,已知对应法则�0�6下,定义域中的元素x+1的象是x2-4x+1,求定义域中元素X的象,其本质是求对应法则。一般有两种方法:(1)把所给表达式表示成x+1的多项式。�0�6(x+1)=x2-4x+1=(x+1)2-6(x+1)+6,再用x代x+1得�0�6(x)=x2-6x+6(2) 变量代换:它的适应性强,对一般函数都可适用。 令t=x+1,则x=t-1 ∴(t)=(t-1)2-4(t-1)+1=t2-6t+6从而�0�6(x)= x2-6x+6二、二次函数的单调性,最值与图象。在高中阶阶段学习单调性时,必须让学生对二次函数y=ax2+bx+c在区间(-∞,-]及[-,+∞) 上的单调性的结论用定义进行严格的论证,使它建立在严密理论的基础上,与此同时,进一步充分利用函数图象的直观性,给学生配以适当的练习,使学生逐步自觉地利用图象学习二次函数有关的一些函数单调性。类型Ⅲ:画出下列函数的图象,并通过图象研究其单调性。(1)y=x2+2|x-1|-1 (2)y=|x2-1| (3)= x2+2|x|-1这里要使学生注意这些函数与二次函数的差异和联系。掌握把含有绝对值记号的函数用分段函数去表示,然后画出其图象。类型Ⅳ设�0�6(x)=x2-2x-1在区间[t,t+1]上的最小值是g(t)。求:g(t)并画出 y=g(t)的图象解:�0�6(x)=x2-2x-1=(x-1)2-2,在x=1时取最小值-2当1∈[t,t+1]即0≤t≤1,g(t)=-2当t>1时,g(t)=�0�6(t)=t2-2t-1当t<0时,g(t)=�0�6(t+1)=t2-2 t2-2, (t<0) g(t)= -2,(0≤t≤1) t2-2t-1, (t>1)首先要使学生弄清楚题意,一般地,一个二次函数在实数集合R上或是只有最小值或是只有最大值,但当定义域发生变化时,取最大或最小值的情况也随之变化,为了巩固和熟悉这方面知识,可以再给学生补充一些练习。如:y=3x2-5x+6(-3≤x≤-1),求该函数的值域。三、二次函数的知识,可以准确反映学生的数学思维:类型Ⅴ:设二次函数�0�6(x)=ax2+bx+c(a>0)方程�0�6(x)-x=0的两个根x1,x2满足0
函数与方程是初中数学中两个最基本的概念,它们的形式虽然不同,但本质上是相互连接的,有密切关系。如:一元二次方程与二次函数。 我们知道形如ax2+bx+c=0的方程是一元二次方程,而形式为y= ax2+bx+c(a、b、c为常数,a≠0)是二次函数。它们在形式上几乎相同,差别只是一元二次方程的表达式等于0,而二次函数的表达式等于y。这种形式上的类似使得它们之间的关系格外密切,很多题型都是以此来命题。为什么会这样?主要是因为当二次函数中的变量y取0时,二次函数就变成一元二次方程。由此可见,方程中的很多知识点可以运用在函数中。下面,我们就它们间的具体运用详细的了解一下。 一、 配方法解方程与二次函数的应用关系 在解方程的四种方法就有一种用配方法来解方程的。而在二次函数中,我们经常要将一般形式 转化成 的样式,这个转化过程实际上就是对其进行配方,与方程配方相同。 例1:用配方法解方程 解: (1) (2) (3) (4) …… 例2:指出函数 的顶点坐标。 解: (5) (6) (7) (8) ∴顶点为(-2,-17) 方程中的(1)、(2)、(3)、(4)四个步骤与函数中的(5)、(6)、(7)、(8)四个步骤的方法是完全一样的。可见,方程与函数密切相关。 我们通过课本的学习可知;二次函数y= ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴有交点时,交点横坐标的值就是方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根。 二、 一元二次方程根的判别式与二次函数的结合应用 在二次函数中,当函数与x轴分别有两个交点、一个交点和无交点时,该函数所对应的一元二次方程根的判别式分别是:△>0、△=0和△<0。而在一元二次方程中有以下结论:当△>0时,方程有两个不相等的实数根;当△=0时,方程有两个相等的实数根;当△<0时,方程无实数根。 例3:判断二次函数y= x2-4x+3与x轴的交点个数 分析:因为二次函数与x轴的交点个数可由对应方程根的判别式△来确定。若△>0,则有两个交点;若△=0,则有一个交点;若△<0,则无交点。该题中△=4>0,所以有两个交点。 例4:试说明函数y= x2-4x+5,无论x取何值,y>0。 分析:第一种方法:用配方法将其化成y= (x-2)2 +1的形式来说明。(但如果系数取值不好,该方法就比较麻烦) 第二种方法:用△来说明,因为△=-4<0,所以函数与x轴无交点,又因为该函数的二次项系数a=1>0,所以图象开口向上。于是,图象在x轴上方,因此无论x取何值,y>0。 例5:求证:不论m取什么实数,方程x2-(m2+m)x+m-2=0必有两个不相等的实数根。 分析:这道题如果用常规做法,就是证明一元二次方程的△>0的问题。然而本题的判别式△是一个关于m的一元四次多项式,符号不易判断,这就给证明带来了麻烦,若用函数思想分析题意,设f(x)=x2-(m2+m)x+m-2,由于它的开口向上,所以只要找到一个实数x0,使得f(x0)<0,就说明这个二次函数的图象与x轴有两个交点,问题就得到了解决。 注意观察,容易发现当x=1时,f(1)=1-(m2+m)+m-2=-m2-1<0,故这个图象必与x轴有两个交点。 这就说明要证明的结论是成立的。 证明 略。 三、 一元二次方程中根与系数的关系在函数中的应用 例6:二次函数图象过点(-1,0)、(3,0),且与y轴交于(0,3),求函数解析式。 分析:此类题型的常规解法是待定系数法。然而在这里可以用根与系数的关系来解,因为(-1,0)、(3,0)实际在x轴上,所以-1和3是函数所对应方程的两个根。 解:设函数形式为 ∵函数过点(0,3) ∴ c=3 ∴ 又∵函数过点(-1,0)、(3,0) 即函数与x轴交点的横坐标是-1和3 ∴ 解得 a=-1,b=2 ∴函数形式为y= -x2+29x+3 很明显,此方法要比待定系数法简单
函数与方程是初中数学中两个最基本的概念,它们的形式虽然不同,但本质上是相互连接的,有密切关系。如:一元二次方程与二次函数。我们知道形如ax2+bx+c=0的方程是一元二次方程,而形式为y= ax2+bx+c(a、b、c为常数,a≠0)是二次函数。它们在形式上几乎相同,差别只是一元二次方程的表达式等于0,而二次函数的表达式等于y。这种形式上的类似使得它们之间的关系格外密切,很多题型都是以此来命题。为什么会这样?主要是因为当二次函数中的变量y取0时,二次函数就变成一元二次方程。由此可见,方程中的很多知识点可以运用在函数中。下面,我们就它们间的具体运用详细的了解一下。一、 配方法解方程与二次函数的应用关系在解方程的四种方法就有一种用配方法来解方程的。而在二次函数中,我们经常要将一般形式 转化成 的样式,这个转化过程实际上就是对其进行配方,与方程配方相同。例1:用配方法解方程 解: (1) (2) (3) (4) ……例2:指出函数 的顶点坐标。解: (5) (6) (7) (8) ∴顶点为(-2,-17)方程中的(1)、(2)、(3)、(4)四个步骤与函数中的(5)、(6)、(7)、(8)四个步骤的方法是完全一样的。可见,方程与函数密切相关。我们通过课本的学习可知;二次函数y= ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴有交点时,交点横坐标的值就是方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根。二、 一元二次方程根的判别式与二次函数的结合应用在二次函数中,当函数与x轴分别有两个交点、一个交点和无交点时,该函数所对应的一元二次方程根的判别式分别是:△>0、△=0和△<0。而在一元二次方程中有以下结论:当△>0时,方程有两个不相等的实数根;当△=0时,方程有两个相等的实数根;当△<0时,方程无实数根。 例3:判断二次函数y= x2-4x+3与x轴的交点个数 分析:因为二次函数与x轴的交点个数可由对应方程根的判别式△来确定。若△>0,则有两个交点;若△=0,则有一个交点;若△<0,则无交点。该题中△=4>0,所以有两个交点。 例4:试说明函数y= x2-4x+5,无论x取何值,y>0。 分析:第一种方法:用配方法将其化成y= (x-2)2 +1的形式来说明。(但如果系数取值不好,该方法就比较麻烦) 第二种方法:用△来说明,因为△=-4<0,所以函数与x轴无交点,又因为该函数的二次项系数a=1>0,所以图象开口向上。于是,图象在x轴上方,因此无论x取何值,y>0。 例5:求证:不论m取什么实数,方程x2-(m2+m)x+m-2=0必有两个不相等的实数根。 分析:这道题如果用常规做法,就是证明一元二次方程的△>0的问题。然而本题的判别式△是一个关于m的一元四次多项式,符号不易判断,这就给证明带来了麻烦,若用函数思想分析题意,设f(x)=x2-(m2+m)x+m-2,由于它的开口向上,所以只要找到一个实数x0,使得f(x0)<0,就说明这个二次函数的图象与x轴有两个交点,问题就得到了解决。 注意观察,容易发现当x=1时,f(1)=1-(m2+m)+m-2=-m2-1<0,故这个图象必与x轴有两个交点。 这就说明要证明的结论是成立的。证明 略。三、 一元二次方程中根与系数的关系在函数中的应用例6:二次函数图象过点(-1,0)、(3,0),且与y轴交于(0,3),求函数解析式。分析:此类题型的常规解法是待定系数法。然而在这里可以用根与系数的关系来解,因为(-1,0)、(3,0)实际在x轴上,所以-1和3是函数所对应方程的两个根。解:设函数形式为 ∵函数过点(0,3) ∴ c=3 ∴ 又∵函数过点(-1,0)、(3,0) 即函数与x轴交点的横坐标是-1和3 ∴ 解得 a=-1,b=2∴函数形式为y= -x2+29x+3 很明显,此方法要比待定系数法简单。 一元二次方程与二次函数之间的密切关系还有很多巧妙的用处。在这里,我们只探讨这么多,更多的地方需要在实践中去慢慢体会。论文格式:1、论文格式的论文题目:(下附署名)要求准确、简练、醒目、新颖。 2、论文格式的目录 目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录) 3、论文格式的内容提要: 是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整。字数少可几十字,多不超过三百字为宜。 4、论文格式的关键词或主题词 关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作计算机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方。 主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题分析,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。(参见《汉语主题词表》和《世界汉语主题词表》)。 5、论文格式的论文正文: (1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。 〈2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、论证过程和结论。主体部分包括以下内容: a.提出问题-论点; b.分析问题-论据和论证; c.解决问题-论证方法与步骤; d.结论。 6、论文格式的参考文献 一篇论文的参考文献是将论文在研究和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾。参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。 中文:标题--作者--出版物信息(版地、版者、版期) 英文:作者--标题--出版物信息 所列参考文献的要求是: (1)所列参考文献应是正式出版物,以便读者考证。 (2)所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。
在初中教材中,对二次函数作了较详细的研究,由于初中学生基础薄弱,又受其接受能力的限制,这部份内容的学习多是机械的,很难从本质上加以理解。进入高中以后,尤其是高三复习阶段,要对他们的基本概念和基本性质(图象以及单调性、奇偶性、有界性)灵活应用,对二次函数还需再深入学习。一、进一步深入理解函数概念初中阶段已经讲述了函数的定义,进入高中后在学习集合的基础上又学习了映射,接着重新学习函数概念,主要是用映射观点来阐明函数,这时就可以用学生已经有一定了解的函数,特别是二次函数为例来加以更深认识函数的概念。二次函数是从一个集合A(定义域)到集合B(值域)上的映射�0�6:A→B,使得集合B中的元素y=ax2+bx+c(a≠0)与集合A的元素X对应,记为�0�6(x)= ax2+ bx+c(a≠0)这里ax2+bx+c表示对应法则,又表示定义域中的元素X在值域中的象,从而使学生对函数的概念有一个较明确的认识,在学生掌握函数值的记号后,可以让学生进一步处理如下问题:类型I:已知�0�6(x)= 2x2+x+2,求�0�6(x+1)这里不能把�0�6(x+1)理解为x=x+1时的函数值,只能理解为自变量为x+1的函数值。类型Ⅱ:设�0�6(x+1)=x2-4x+1,求�0�6(x)这个问题理解为,已知对应法则�0�6下,定义域中的元素x+1的象是x2-4x+1,求定义域中元素X的象,其本质是求对应法则。一般有两种方法:(1)把所给表达式表示成x+1的多项式。�0�6(x+1)=x2-4x+1=(x+1)2-6(x+1)+6,再用x代x+1得�0�6(x)=x2-6x+6(2) 变量代换:它的适应性强,对一般函数都可适用。 令t=x+1,则x=t-1 ∴(t)=(t-1)2-4(t-1)+1=t2-6t+6从而�0�6(x)= x2-6x+6二、二次函数的单调性,最值与图象。在高中阶阶段学习单调性时,必须让学生对二次函数y=ax2+bx+c在区间(-∞,-]及[-,+∞) 上的单调性的结论用定义进行严格的论证,使它建立在严密理论的基础上,与此同时,进一步充分利用函数图象的直观性,给学生配以适当的练习,使学生逐步自觉地利用图象学习二次函数有关的一些函数单调性。类型Ⅲ:画出下列函数的图象,并通过图象研究其单调性。(1)y=x2+2|x-1|-1 (2)y=|x2-1| (3)= x2+2|x|-1这里要使学生注意这些函数与二次函数的差异和联系。掌握把含有绝对值记号的函数用分段函数去表示,然后画出其图象。类型Ⅳ设�0�6(x)=x2-2x-1在区间[t,t+1]上的最小值是g(t)。求:g(t)并画出 y=g(t)的图象解:�0�6(x)=x2-2x-1=(x-1)2-2,在x=1时取最小值-2当1∈[t,t+1]即0≤t≤1,g(t)=-2当t>1时,g(t)=�0�6(t)=t2-2t-1当t<0时,g(t)=�0�6(t+1)=t2-2 t2-2, (t<0) g(t)= -2,(0≤t≤1) t2-2t-1, (t>1)首先要使学生弄清楚题意,一般地,一个二次函数在实数集合R上或是只有最小值或是只有最大值,但当定义域发生变化时,取最大或最小值的情况也随之变化,为了巩固和熟悉这方面知识,可以再给学生补充一些练习。如:y=3x2-5x+6(-3≤x≤-1),求该函数的值域。三、二次函数的知识,可以准确反映学生的数学思维:类型Ⅴ:设二次函数�0�6(x)=ax2+bx+c(a>0)方程�0�6(x)-x=0的两个根x1,x2满足0
摘要: 在历届高考试题解析与应注意的问题中,一元二次函数占有重要的地位,不管在代数中,解析几何中,利用此函数的机会特别多,同时各种数学思想如函数的 ...
函数图像的教学研究论文
摘要: 数形结合的思想是数学中一种重要的思想方法,而在函数的教学中把刻画数量关系的数和具体直观的图形有机结合,用代数的语言揭示几何要素及其关系,同时将几何问题转化为代数问题,扬数之长,取数之优,使抽象思维与形象思维珠联璧合,不但可以提高学生对图形世界的直观感知而且可以使学生更好地理解函数,更加快捷准确的求解答案。
关键词: 函数图像 研究
从以往的教学经验来看,学习函数这部分内容要求学生进行数与形相结合的运算,即要求使符号语言、图形语言结合起来,使抽象思维和形象思维结合起来。学生会遇到很多需要“数”与“形”并举或转换的情形。因此,函数的学习是困扰很多学生的难点。作为教师,我们面临的突出问题是:如何在教学中针对学生的思维特点,制定有效的教学策略高质量地完成函数教学任务。笔者从一个数学教师的角度出发浅谈一下自己对函数教学方面的研究以及心得体会。
1加强学生对函数概念的理解
初中课本上运用“变量说”将函数描述为:设在一个变化过程中有两个变量x与y,如果变量y随着x的变化而变化,并对于x在某个变化范围内的每一个值,按照某个对应规则,都有唯一确定的y值和它对应,那么y就是x的函数,x称为自变量,x的取值范围称为函数的定义域,和x的值对应的y值称为函数值,函数值的全体称为函数的值域。高中阶段,运用“对应说”函数被定义为:设A,B是两个非空的数集,如果按某种对应法则f对于集合A中的每一个元素x,在集合B中都有唯一的元素y和它对应,这样的对应叫做从A到B的一个函数记作:y=f(x),x∈A。
以上两种函数的定义,各有各的不同特点。“变量说”是最朴素、最根本的,便于和实际相结合,初学者更容易接受。“对应说”抽象化的`程度较高,对于研究函数的精细性质具有一定的优势。适合在高中阶段介绍给学生。
讲述函数概念时,我们需要注意以下细节问题。
1。1实现由静到动的转变
学生由于长期在常量范围内计算、思维,因此以为变量一直是变,常量永远是不变。在引入函数概念之前,需要完成从常量到变量的转变,这是函数教学的一个重点。
例如“一架飞机每小时飞行1000千米,问5小时此架飞机飞行的距离是多少?”小学生只能给出正确的答案,但很少能够注意到路程S和时间t的关系。对于初中生我们要能引导他得出S=1000t的函数公式。在高中的实际教学中,我们可以把S表示为数轴上的一个定点,而把t看成是一个动点。取自变量t的一系列特定值,列出相应的另一个变量S(t)的对应值,在坐标系上描绘出这些点,这样会使学生能够比较容易地感受到变量的真实意义。
1。2突出变量之间的依赖关系
自变量和因变量之间的依赖关系是函数。通常表示为y=f(x),f表示x和y之间的对应关系。对于定义域内的任意一个x,通过对应关系f,对应唯一的一个y值。我们可以例举生活中的例子,让学生找出自变量x,然后再找出依赖此变量x的变化而变化的因变量y,最后设法找出它们之间的对应关系。从实际事例中寻找函数关系,构造事物变化过程中的具体函数关系,有利于加强学生对函数的理解。
2加强学生对函数图像的应用
在函数的教学中,我们不但要让学生深刻的理解函数的概念。还要不断帮助学生归纳各种初等函数的图形性质,并且教会学生快速画出初等函数的图形,这样在其今后的解题中将会发挥重大的作用。函数一般分为一次函数、二次函数、指数函数、对数函数和幂函数,下面以二次函数为例,来谈一下函数教学的研究体会。
在教学中,我们要引导学生对函数的图像特征进行归纳总结。可以先介绍特殊的二次函数的表达式y=ax2(a≠0),通过赋予x特殊的数值来对其图像进行描绘,进而归纳图像特征:图像形状为抛物线;顶点为原点;对称轴为y轴;a决定其开口方向,a>0时开口向上,a<0时开口向下。进而通过将y=ax2(a≠0)的图像向上下左右平移,引出二次函数的一般表达式y=ax2+bx+c(a≠0),并将其配方为y=a(x+b a="">0时开口向上,a<0时开口向下;(2)函数的对称轴为x=—b c="">0时,图像与y轴交在正半轴,c<0,图像与y轴交在负半轴,c=0,图像与y轴交在原点;(5)△=b2—4ac决定图像与x轴的交点个数,△>0时,图像与x轴有两个交点,△<0时,图像与x轴无交点,△=0时,图像与x轴无交点。
掌握了函数的基本特征后,学生就能对任一个二次函数进行绘制了,进而在一些有关函数的解题过程中就可以通过数形结合进行求解,不仅直观易发现解题途径,而且能避免复杂的计算与推理,大大简化了解题过程。这在解选择题、填空题中更显其尤为重要,因此我们要引导学生加强对函数图形的掌握,培养数形结合的这种思想意识,做到胸中有图,见数想图,以开拓自己的思维视野。
参考文献
[1]吴志鹃。二次函数图像的教学设计[J]。希望月刊(上半月),2007(11):108。
[2]梁小瑜。加强函数图像教学,衔接初高中数学教学[J]。师道·教研,2010(6):27~28。
[3]付尚英。浅谈利用函数的图像特征解题[J]。金色年华(教学参考),2010(12):113。
黄冈中学的书,启东练习册
3掌握正确的学习方法学习数学的方法在提高成绩中处于核心地位,良好的和正确的方法可以有效的使学生掌握数学的知识,减少课业负担,少走很多的弯路。学会预习。学会听课。学生可以做简单的笔记,课后再进行补充。对于老师上课的提问要积极进行思考再回答,完成课堂练习进行巩固,课后也要做一些相关的练习来复习和巩固所学的内容。【参考文献】赵东祥。初中数学教学教学方法漫谈[J]。教育艺术在线,2009(5)。
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数学书上每一单元最后都有总结。加起来合计一下把。
毕业论文主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能,理论联系实际,独立分析,解决实际问题的能力,你知道本科数学论文题目都有哪些吗?接下来我为你推荐本科数学毕业论文题目,仅供参考。
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★情境教学的认识与实践
★浅谈初中代数中的二次函数
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★数学研究性学习的探索与实践
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★教学媒体在数学教学中的应用
★“三角形的积化和差”课例大家评
★谈谈类比法
★直觉思维在解题中的应用
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★浅谈数学学法指导
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★数学教学的现代研究
★关于学生数学能力培养的几点设想
★在数学教学中培养学生创新能力的尝试
★积分中值定理的再讨论
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★浅谈培养学生的空间想象能力
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★培养学生学习数学的兴趣
★课堂教学与素质教育探讨
★数学教学要着重培养学生的读书能力 ★数学基础知识的教学和基本能力的培养 ★初中数学创新教育的实施
★浅谈数学教学中培养学生的数学思维能力 ★谈数学教学中差生的转化问题
★谈中学数学概念教学中如何实施探索式教学 ★把握学生心理激发数学学习兴趣
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★论数学学法指导
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本科数学毕业论文范文:高等数学教学中体现数学建模思想的方法
生产计划是对生产全过程进行合理规划的有效手段,是一个十分繁复的过程,以下是我搜集整理的一篇探究高等数学教学中体现数学建模思想的方法的范文,欢迎阅读参考。
1数学建模在煤矿安全生产中的意义
在瓦斯系统的研究过程中,应用数学建模的手段为矿井瓦斯构建数学模型,可以为采煤方案的设计和通风系统的建设提供很大的帮助;尤其是对于我国众多的中小型煤矿而言,因为资金有限而导致安全设施不完善,有的更是没有安全项目的投入,仅仅建设了极为少量的给风设备,通风系统并不完善。这些煤矿试图依靠通风量来对瓦斯体积分数进行调控,这是十分困难的,对瓦斯体积分数进行预测更是不可能的。很多小煤矿使用的仍旧是十分原始的采煤方法,没有相关的规划;当瓦斯等有害气体体积分数升高之后就停止挖掘,体积分数下降之后又继续进行开采。这种开采方式的工作效率十分低下。
只要设计一个充分合理的通风系统的通风量,与采煤速度处于一个动态的平衡状态,就可以在不延误煤炭开采的同时将矿井内的瓦斯气体体积分数控制在一个安全的范围之内。这样不仅可以保障工人的安全,还可以保证煤炭的开采效率,每个矿井都会存在着这样的一个平衡点,这就对矿井瓦斯涌出量判断的准确性提出更高的要求。
2煤矿生产计划的优化方法
生产计划是对生产全过程进行合理规划的有效手段,是一个十分繁复的过程,涉及到的约束因素很多,条理性很差。为了成功解决这个复杂的问题,现将常用的生产计划分为两个大类。
基于数学模型的方法
(1)数学规划方法这个规划方法设计了很多种各具特点的手段,根据生产计划做出一个虚拟的模型,在这里主要讨论的是处于静止状态下所产生的问题。从目前取得的效果来看,研究的方向正在逐渐从小系统向大系统推进,从过去的单个层次转换到多个层次。
(2)最优控制方法这种方式应用理论上的控制方法对生产计划进行了研究,而在这里主要是针对其在动态情况下的问题进行探讨。
基于人工智能方法
(1)专家系统方法专家系统是一种将知识作为基础的为计算机编程的系统,对于某个领域的繁复问题给出一个专家级别的解决方案。而建立一个专家系统的关键之处在于,要预先将相关专家的知识等组成一个资料库。其由专家系统知识库、数据库和推理机制构成。
(2)专家系统与数学模型相结合的方法常见的有以下几种类型:①根据不同情况建立不同的数学模型,而后由专家系统来进行求解;②将复杂的问题拆分为多个简单的子问题,而后针对建模的子问题进行建模,对于难以进行建模的问题则使用专家系统来进行处理。在整体系统中两者可以进行串行工作。
3煤矿安全生产中数学模型的优化建立
根据相关数据资料来进行模拟,而后再使用系统分析来得出适合建立哪种数学模型。取几个具有明显特征的采矿点进行研究。在煤矿挖掘的过程中瓦斯体积分数每时每刻都在变化,可以通过通风量以及煤炭采集速度来保证矿中瓦斯体积分数处在一个安全的范围之内。假设矿井分为地面、地下一层与地下二层工作面,取地下一层两个矿井分别为矿井A、矿井B,地下二层分别为矿井C、矿井D.然后对其进行分析。
建立简化模型
模型构建表达工作面A瓦斯体积分数x·1=a1x1+b1u1-c1w1-d1w2(1)式中x1---A工作面瓦斯体积分数;u1---A工作面采煤进度;w1---A矿井所对应的空气流速;w2---相邻B工作面的空气流速;a1、b1、c1、d1---未知量系数。
很明显A工作面的通风量对自身瓦斯体积分数所产生的影响要显着大于B工作面的风量,从数学模型上反映出来就是要求c1>d1.同样的B工作面(x·2)和工作面A所在的位置很相似,也就应该具有与之接近的数学关系式
式中x2---B工作面瓦斯体积分数;
u2---B工作面采煤进度;
w1---B矿井所对应的空气流速;
w2---相邻A工作面的空气流速;
a2、b2、c2、d2---未知量系数。
CD工作面(x·3、x·4)都位于B2层的位置,其工作面瓦斯体积分数不只受到自身开采进度情况的影响,还受到上层AB通风口开阔度的影响。在这里,C、D工作面瓦斯体积分数就应该和各个通风口的通风量有着密不可分的联系;于是C、D工作面瓦斯体积分数可以表示为【3】
式中x3、x4---C、D工作面的瓦斯体积分数;
e1、e2---A、B工作面的瓦斯体积分数;
a3、b3、c3、d3---未知量系数:
f1、f2---A、B工作面的瓦斯绝对涌出量。
系统简化模型的辨识这个简化模型其实就是对于参数的最为初步的求解,也就是在一段时间内的实际测量所得数据作为流通量,对上面方程组进行求解操作。而后得到数学模型,将实际数据和预测数据进行多次较量,再加入相关人员的长期经验(经验公式)。修正之后的模型依旧使用上述的方法来进行求解,因为A、B工作面基本不会受C、D工作面的影响。
模型的转型及其离散化
因为这个项目是一个矿井安全模拟系统,要对数学模型进行离散型研究,这是使用随机数字进行试数求解的关键步骤。离散化之后的模型为【1】
在使用原始数据来对数学模型进行辨识的过程中,ui表示开采进度,以t/d为单位,相关风速单位是m/s,k为工作面固定系数,h为4个工作面平均深度。为了便于将该系统转化为计算机语言,把开采进度ui从初始的0~1000t/d范围,转变为0~1,那么在数字化采煤中进度单位1即表示1000t/d,如果ui=就表示每日产煤量500t.诸如此类,工作面空气流通速度wi的原始取值范围是0~4m/s,对其进行数字化,其新数值依旧是0~1,也就表示这wi取1时表示风速为4m/s,若表示通风口的开通程度是,也就是通风口打开一半(2m/s),wi如果取1则表示通风口开到最大。
依照上述分析来进行数字化转换,数据都会产生变化,经过计算之后可以得到新的参数数据,在计算的过程之中使用0~1的数据是为了方便和计算机语言的转换,在进行仿真录入时在0~1之间的一个有效数字就会方便很多。开采进度ui的取值范围0~1表示的是每日产煤数量区间是0~1000t,而风速wi取值0~1所表示的是风速取值在0~4m/s这个区间之内。
模型的应用效果及降低瓦斯体积分数的措施
以上对煤矿生产中的常见问题进行了相关分析,发现伴随着时间的不断增长瓦斯涌体积分数等都会逐渐衰减,一段时间后就会变得微乎其微,这就表明这类资料存在着一个衰减周期,经过长期观测发现衰减周期T≈18h.而后,又研究了会对瓦斯涌出量产生影响的其他因素,发现在使用炮采这种方式时瓦斯体积分数会以几何数字的速度衰减,使用割煤手段进行采矿时瓦斯会大量涌出,其余工艺在采煤时并不会导致瓦斯体积分数产生剧烈波动。瓦斯的涌出量伴随着挖掘进度而提升,近乎于成正比,而又和通风量成反比关系。因为新矿的瓦斯体积分数比较大,所以要及时将煤运出,尽量缩短在煤矿中滞留的时间,从而减小瓦斯涌出总量。
综上所述,降低工作面瓦斯体积分数常用手段有以下几种:①将采得的煤快速运出,使其在井中停留的时间最短;②增大工作面的通风量;③控制采煤进度,同时也可以控制瓦斯的涌出量。
4结语
应用数学建模的手段对矿井在采矿过程中涌出的瓦斯体积分数进行了模拟及预测,为精确预测矿井瓦斯体积分数提供了一个新的思路,对煤矿安全高效生产提供了帮助,有着重要的现实意义。
参考文献:
[1]陈荣强,姚建辉,孟祥龙.基于芯片控制的煤矿数控液压站的设计与仿真[J].科技通报,2012,28(8):103-106.
[2]陈红,刘静,龙如银.基于行为安全的煤矿安全管理制度有效性分析[J].辽宁工程技术大学学报:自然科学版,2009,28(5):813-816.
[3]李莉娜,胡新颜,刘春峰.煤矿电网谐波分析与治理研究[J].煤矿机械,2011,32(6):235-237.
①,二次函数(y=ax^2+bx+c a≠0)②,一元二次方程(ax^2+bx+c=0(a≠0))③,一元二次不等式(ax^2+bx+c>0 或 ax^2+bx+c<0(a≠0)) 它们的联系:未知数的最高次幂都是2,二次项的系数都不能为0, 区别。。。。。。。。①有2个未知数③是不等式 嘿嘿,我刚上完初中 就想到这么多了~
初三 就写 论文 厉害 佩服啊你可以 按这个 模式 写一下一、目的要求从一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系出发,掌握利用二次函数图象求解一元二次不等式的方法。二、内容分析1.本小节首先对照学生已经了解的一元一次方程、一元一次不等式与一次函数的关系,利用二次函数的图象,找出一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系,进而得到利用二次函数图象求解一元二次不等式的方法。然后,说明一元二次不等式可以转化为一元一次不等式组,由此又引出了简单的分式不等式的解法。2.本节课学习一元二次不等式的解法,这是这小节的重点,关键是弄清一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系。三、教学过程复习提问:1.当x取什么值的时候,3x-15的值(1)等于0;(2)大于0;(3)小于0。(这是初中作过的题目)2.你可以用几种方法求解上题?新课讲解:像3x-15>0(或<0)这样的不等式,常用的有两种解法。(1)图象解法:利用一次函数y=3x-15的图象求解。注:①直线与x轴交点的横坐标,就是对应的一元一次方程的根。②图象在x轴上面的部分表示3x-15>0。(2)代数解法:用不等式的三条基本性质直接求解。注这个方法也是对比一元一次方程的解法得到的。复习提问:画出函数的图象,利用图象回答:(1)方程的解是什么;(2)x取什么值时,函数值大于0;(3)x取什么值时,函数值小于0。(这也是初中作过的题目)新课讲解:1.结合二次函数的对应值表与图象(表、图略),可以得出,方程的解是x=-2,或x=3;当x<-2,或x>3时,y>0,即;当-2
你们老师好变态啊!!说说二次函数零点吧::分单区间和双区间,单区间比较麻烦,需要考虑的东西很多(吧考虑的写出来),双区间就简单多咯(同上,写出来)……
就写下二远一次方程是求二元一次函数与x轴交点时用的
相同:(1)表达它们的都是式子:函数式、方程式、不等式 ;(2)它们都含有类似的代数式:ax²+bx+c ;(3)它们的代数式都只含有一个未知数(一元);(4)它们的代数式中的未知数的最高次数都是二次 。————————————————————————————区别:(1)二次函数、一元二次方程、一元二次不等式的概念范畴分别是函数、方程、不等式 ;(2)二次函数中,代数式ax²+bx+c 等于因变量y ;一元二次方程中,代数式ax²+bx+c 等于零;一元二次不等式中,代数式ax²+bx+c 大于或小于零;(3)图像:二次函数的图像是一条曲线:抛物线 ;一元二次方程的解是点:二个点或一个点或无点 ;一元二次不等式的解集是线段或射线 。 联系:(1)一元二次方程的知识是研究二次函数和一元二次不等式的基础知识 。(2)令二次函数y=ax²+bx+c的y=0,则原式变为一元二次方程ax²+bx+c=0 , 令一元二次不等式ax²+bx+c>0的不等号变为等号,则原式变为一元二次方程ax²+bx+c=0 。(3)二次函数y=ax²+bx+c抛物线与x轴的两交点的横坐标x1、x2(x1<x2),即为一元二次方程ax²+bx+c=0的两根。(抛物线与x轴有一个交点,即方程有二个相同的根;没有交点,即方程无解。)一元二次不等式ax²+bx+c>0 解集是:x<x1 或 x>x2 ;对于ax²+bx+c<0,解集是:x1<x<x2 。
可以与物理相结合,利用S=*gt2(乘以重力加速度乘以时间的平方)计算物体下落路程。 在企业其利润随投资的变化关系一般可用二次函数表示。 例题如下 一汽车出租公司拥有汽车100辆,当每辆车的月租金为3000元时,可全租出。当每辆车月租金增加50元时,未出租的车将会增加一辆,租出的车每辆每月需维修费150元,未出租的车每辆每月需维修费50元。当每辆车的月租金为多少元时出租公司月收益最大? 设每辆车的月租金为X。则月收益为Y=[100-(X-3000)/50][X-150]-(X-3000)/50*50=162X-21000-X^2/50= -1/50(X-4050)^2+307050 所以当每辆车的月租金为4050元时出租公司月收益最大,最大收益为307050元 二次函数是数学中很重要的一部分,想必与物理有相当密切的关系,毕竟数学和物理都属理科。物理学的各种计算都要用数学知识,二次函数当然也要用。 一 直线等加速运动 我们知道,在匀速直线运动中,物体运动的距离等于速度与时间的乘积,用字母表示为S=vt,而在直线等加速运动(即通常所说的加速度)中,速度的数值是时刻在改变的,我们仍用S表示距离(米),用v0表示初始速度(米/秒),用t表示时间(秒),用a表示每秒增加的速度(米/秒)。那么直线等加速运动位移的公式是: S=v0t+ at2 就是说,再出是速度和每秒增加的速度一定时,距离是时间的函数,但不再是正比例函数,而是二次函数。 我们来看一个例子:v0=1米/秒,a=1米/秒,下面我们列表看一下S和t的关系。 注意,这里的时间必须从开始等加速时开始计时,停止等加速时停止计时。t的取值范围,很明显是t≥0,而S的取值范围,同样是S≥0。下面我们来看看它的图象: 下面我们再来看一个特殊情况。 二 自由落体位移 我们知道,自由落体位移是直线等加速运动的特殊情况,它的初始速度为0,而每秒增加的速度为米/秒,我们用g表示,但这个g不是牛顿/千克。 自由落体位移的公式为: S= gt2 我们再来看看这个函数的表格: 图象我们就不画了,它只是直线等加速运动的特殊情况,图象大同小异。 三 动能 现在我们来看另一方面的问题。我们知道,物体在运动中具有的能量叫做动能,动能与物体的质量和速度有关。比如说,以个人走过来不小心撞上你,或许没什么,但如果他是跑步时撞上你,说不定会倒退几步,而假如你站在百米终点线上,想不被撞倒都不容易。这是因为对方具有的动能随速度的增大而增大。 我们用E表示物体具有的动能(焦耳),m表示物体的质量(千克),用v表示物体的速度(米/秒),那么计算物体动能的公式就是: E= mv2 来看一个表格(m=1千克): v的取值范围显然是v≥0,E的取值范围也是E≥0,所以它的图象和前两个没什么区别。 总结 通过上面几个问题的研究,我们认为二次函数在物理方面的实际应用中的特点,在于物理学上对取值范围的要求大部分都是要求该数值大于等于0,所以图象大部分是二次函数图象的一半,除原点外,图象都在第一象限。还有,物理学上用到的公式,一般很少有常数项。 关于二次函数与物理的关系,我们就研究至此。
在初中教材中,对二次函数作了较详细的研究,由于初中学生基础薄弱,又受其接受能力的限制,这部份内容的学习多是机械的,很难从本质上加以理解。进入高中以后,尤其是高三复习阶段,要对他们的基本概念和基本性质(图象以及单调性、奇偶性、有界性)灵活应用,对二次函数还需再深入学习。一、进一步深入理解函数概念初中阶段已经讲述了函数的定义,进入高中后在学习集合的基础上又学习了映射,接着重新学习函数概念,主要是用映射观点来阐明函数,这时就可以用学生已经有一定了解的函数,特别是二次函数为例来加以更深认识函数的概念。二次函数是从一个集合A(定义域)到集合B(值域)上的映射�0�6:A→B,使得集合B中的元素y=ax2+bx+c(a≠0)与集合A的元素X对应,记为�0�6(x)= ax2+ bx+c(a≠0)这里ax2+bx+c表示对应法则,又表示定义域中的元素X在值域中的象,从而使学生对函数的概念有一个较明确的认识,在学生掌握函数值的记号后,可以让学生进一步处理如下问题:类型I:已知�0�6(x)= 2x2+x+2,求�0�6(x+1)这里不能把�0�6(x+1)理解为x=x+1时的函数值,只能理解为自变量为x+1的函数值。类型Ⅱ:设�0�6(x+1)=x2-4x+1,求�0�6(x)这个问题理解为,已知对应法则�0�6下,定义域中的元素x+1的象是x2-4x+1,求定义域中元素X的象,其本质是求对应法则。一般有两种方法:(1)把所给表达式表示成x+1的多项式。�0�6(x+1)=x2-4x+1=(x+1)2-6(x+1)+6,再用x代x+1得�0�6(x)=x2-6x+6(2) 变量代换:它的适应性强,对一般函数都可适用。 令t=x+1,则x=t-1 ∴(t)=(t-1)2-4(t-1)+1=t2-6t+6从而�0�6(x)= x2-6x+6二、二次函数的单调性,最值与图象。在高中阶阶段学习单调性时,必须让学生对二次函数y=ax2+bx+c在区间(-∞,-]及[-,+∞) 上的单调性的结论用定义进行严格的论证,使它建立在严密理论的基础上,与此同时,进一步充分利用函数图象的直观性,给学生配以适当的练习,使学生逐步自觉地利用图象学习二次函数有关的一些函数单调性。类型Ⅲ:画出下列函数的图象,并通过图象研究其单调性。(1)y=x2+2|x-1|-1 (2)y=|x2-1| (3)= x2+2|x|-1这里要使学生注意这些函数与二次函数的差异和联系。掌握把含有绝对值记号的函数用分段函数去表示,然后画出其图象。类型Ⅳ设�0�6(x)=x2-2x-1在区间[t,t+1]上的最小值是g(t)。求:g(t)并画出 y=g(t)的图象解:�0�6(x)=x2-2x-1=(x-1)2-2,在x=1时取最小值-2当1∈[t,t+1]即0≤t≤1,g(t)=-2当t>1时,g(t)=�0�6(t)=t2-2t-1当t<0时,g(t)=�0�6(t+1)=t2-2 t2-2, (t<0) g(t)= -2,(0≤t≤1) t2-2t-1, (t>1)首先要使学生弄清楚题意,一般地,一个二次函数在实数集合R上或是只有最小值或是只有最大值,但当定义域发生变化时,取最大或最小值的情况也随之变化,为了巩固和熟悉这方面知识,可以再给学生补充一些练习。如:y=3x2-5x+6(-3≤x≤-1),求该函数的值域。三、二次函数的知识,可以准确反映学生的数学思维:类型Ⅴ:设二次函数�0�6(x)=ax2+bx+c(a>0)方程�0�6(x)-x=0的两个根x1,x2满足0