BÀI TẬP TỔNG HỢP CUỐI KÌMÔN LÝ LUẬN DẠY HỌC ĐẠI SỐ GIẢI TÍCH1. Dạy học hàm sốCâu 5: Anhchị hãy nêu một số ngữ cảnh có thể làm xuất hiện khái niệm hàm số và thiết kế dạy học khái niệm này theo con đường quy nạp.Một số ngữ cảnh xuất hiện hàm số:VD1. Chu vi hình vuông phụ thuộc vào cạnh của hình vuông đó (trong mối quan hệ đồng biến, khi cạnh tăng chu vi tăng, cạnh giảm chu vi giảm).VD2. Số tiền đi taxi phải trả phụ thuộc vào độ dài quãng đường đã đi được, (trong mối quan hệ đồng biến, khi đi taxi càng lâu thì tiền trả càng nhiều và ngược lại).VD3. Độ cao của vật đang rơi phụ thuộc vào thời gian rơi (trong mối quan hệ trái chiềunghịch biến. Khi độ cao cảng nhiều thì thời gian rơi càng lâu và ngược lại).Thiết kế dạy học theo con đường qui nạp
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THPCM
BÀI TẬP TỔNG HỢP CUỐI KÌ MÔN LÝ LUẬN DẠY HỌC
ĐẠI SỐ & GIẢI TÍCH
Giảng viên: Lê Thái Bảo Thiên Trung
Họ và tên sinh viên : Lê Thị Anh Thư
MSSV:41.01.101.115
Trang 31 Dạy học hàm số 3
2 Dạy học hàm số (tt) 8
3 Dạy học giới hạn dạng vô định 10
4 Dạy học hàm số liên tục 12
5 Dạy học tích phân 19
Trang 41 Dạy học hàm số
Câu 5: Anh/chị hãy nêu một số ngữ cảnh có thể làm xuất hiện khái niệm hàm số và thiết
kế dạy học khái niệm này theo con đường quy nạp.
Thiết kế dạy học theo con đường qui nạp
VIẾT BẢNG
Trong thực tế và trong toán học ta
thường gặp các đại lượng thay đổi
phụ thuộc vào sự thay đổi của các
đại lượng khác.
VD1 (dạng hàm số có công thức
cụ thể, hàm đồng biến)
+) Làm sao mua vừa đủ hàng rào
xây xung quanh một mảnh đất
hình vuông?
+) Từ kiến thức đã học làm sao để
tính được chu vi hình vuông
+) Xác định bởi công thức liên hệ
giữa a và p mà các em đã được
học với p: chu vi, a: cạnh hình
vuông.
+) Với các giá trị của a=1,a=2,a=3
điền vào bàng sau
2 3 10 100
VD1:
Công thức liên hệ giữa a và p là
p=4a với p: chu vi, a: cạnh hình vuông.
Trang 5hv (p) 4 8 12 40 400 4000
+) Từ bảng trên hãy cho biết sự
thay đổi độ lớn chu vi có bị phụ
thuộc vào độ lớn của cạnh không?
+) Mối liên hệ giữa cạnh và chu vi
hình vuông là gì?
+) Mối liên hệ này như thế nào?
+) Đại lương nào phụ thuộc vào
sự thay đổi của đại lượng khác?
+) Mỗi giá trị a của cạnh hình
vuông ta xác định được bao nhiêu
giá trị tương ứng p của chu vi ?
- Ta nói p là hàm số của a, hàm số
này đồng biến, biến độc lập là a,
biến phụ thuộc là p, liên hệ bởi
+) Mỗi giá trị a của cạnh hình vuông ta xác định được một và chỉ một giá trị tương ứng p của chu vi.
- Chu vi p của hình vuông phụ thuộc vào cạnh a của hình vuông đó trong mối quan hệ đồng biến.
- Biến phụ thuộc là
p, biến độc lập là a.
- Mỗi giá trị a của cạnh hình vuông ta xác định được một
và chỉ một giá trị tương ứng p của chu vi.
- Ta nói p là hàm số của a
-Dạng p là p=f(a)=4a cần được xác định.
VD2 (dạng hàm số chưa có công
thức cụ thể).
+) Hãy nêu mối liên hệ giữa số
tiền đi taxi phải và độ dài quãng
đường đã đi được mà em biết.
+) Mối liên hệ này như thế nào?
+) Khi đi quãng đường càng dài thì trả càng nhiều tiền Khi đi quãng đường càng ngắn thì trả càng ít tiến.
- Số tiền đi taxi phải trả phụ thuộc vào
độ dài quãng đường
đã đi được, trong mối quan hệ đồng
Trang 6+) Đại lương nào phụ thuộc vào
sự thay đổi của đại lượng khác?
+) Mỗi giá trị quãng đường đi
được xác định được bao nhiêu giá
trị tương ứng của số tiền phải
trả ?
- Ta nói số tiền phải trả T là hàm
số của độ dài quãng đường đi
được S, hàm số này đồng biến,
biến độc lập là S, biến phụ thuộc
biến, khi đi taxi càng lâu thì tiền trả càng nhiều và ngược lại.
- Số tiền phải trả T
là hàm số của độ dài quãng đường đi được S, hàm số này đồng biến, biến độc lập là S, biến phụ thuộc là T.
- Dạng T là T= f(S) cần được xác định
VD3:
+) Làm sao đo độ cao của vật mà
không thể đo trực tiếp? Từ kiến
thức đã học ở môn vật lý các em
nhắc lại công thức đo độ cao của
vật rơi tự do trong khoảng thời
gian t.
+) Hãy nêu mối liên hệ giữa độ
cao và thời gian rơi tự do của vật.
+) Mối liên hệ này như thế nào?
+) Đại lương nào phụ thuộc vào
sự thay đổi của đại lượng khác?
+) Mỗi giá trị thời gian rơi xác
định được bao nhiêu giá trị tương
ứng của độ cao của vật ?
+)Ngược chiều/nghịch biến.
+) Độ cao của vật đang rơi phụ thuộc vào thời gian rơi.
+) Một và chỉ một.
- Độ cao của vật đang rơi phụ thuộc vào thời gian rơi.
- Trong mối quan hệ trái chiều/nghịch biến
- Độ cao h của vật
là hàm số của thời gian rơi t, hàm số này nghịch biến, biến độc lập là t, biến phụ thuộc là h.
- Mỗi giá trị của t xác định một và chỉ một giá trị của h.
- Dạng hàm số h là h=f(t)=1/2gt2
Từ các vd trên các em hãy đưa ra
các dự đoán khi nào y sẽ được gọi
là hàm số của x?
Câu 6: Cho biểu diễn dồ thị hàm số f như sau (hình trang 60, sách PP dạy học ĐS và GT)
Anh/chị hãy đặt các câu hỏi cho HS liên quan đến các kiến thức về khái niệm hàm số đã
trình bày.
Trang 7Các câu hỏi:
- Đồ thị biểu diễn gì?
Biểu diễn đồ thị hàm số f.
- Xác định biến độc lập, biến phụ thuộc, giải thích
+)Biến độc lập là x, biến phụ thuộc là y, mối liên hệ y=f(x).
+) Do đây là hàm số f của x, sự thay đổi f sẽ phụ thuộc theo x.
- Với mỗi giá trị x=1,2,3,4,5,6 hãy xđ giá trị f, kẻ bảng
+) [5,6] hàm số đi xuống nhanh.
- Có liên hệ gì về dáng điệu dồ thị và sự đồng biến hoặc nghịch biến của hàm số?
HS có thể trả lời:
+) Hàm số đồng biến thì đồ thị đi lên.
+) Hàm số nghịch biến thì đồ thị đi xuống.
Hoặc
+) Đồ thị đi lên thì hàm số đồng biến
+) Đồ thị đi xuống thì hàm số nghịch biến.
GV sẽ hỏi chiều ngược lại có đúng ko? Nếu có hãy minh họa hình vẽ.
Trang 8Câu 7: Anh/chị hãy tạo ra một đồ thị hàm số và soạn các câu hỏi cho học sinh.
Trang 9GV HỎI HS TRẢ LỜI
- Đồ thị mô tả gì?
- Hãy xác định các biến phụ thuộc, biến độc
lập, làm rõ đơn vị, các giá trị được khảo sát thể
hiện trên biểu đồ.
- Có nhận xét gì về dáng điệu của đồ thị?
- Điều này cho thấy gì?
- Nêu mối quan hệ đồng biến/nghịch biến giữa
thời gian đun nước và nhiệt độ nước trong ấm
- Nêu mối quan hệ của tính đồng/nghịch biến
với dáng diệu đồ thị
- Xác định nhiệt độ nước tại phút 11,12 ,13
- nhiệt độ nước trong ấm tại mỗi thời điểm có
xác định duy nhất không?
-tại phút thứ mấy nước sôi?
- để đun sôi nước cần bao nhiêu phút là đủ
- nếu để 13 phút thì sao
….
- Nhiệt độ của nước đun trong ấm thay đổi
theo thời gian.
- Biến phụ thuộc: nhiệt độ, độ C
- Biến độc lập: thời gian đun nước, phút
- Đồ thị đi lên đều từ phút thứ 3 đến phút thứ
12 và giảm từ phút thứ 12 đến phút thứ 13.
- Nhiệt độ của nước tăng từ 20 độ lên 100 độ
trong khoảng từ phút thứ 3 đến phút thứ 12 và giảm từ 100 độ xuống 90 độ trong khoảng từ phút thứ 12 đến phút thứ 13.
- trên [3,12] đồng biến
- trên [12,13] nghịch biến
- trên [3,12] đồng biến đi lên
- trên [12,13] nghịch biến đi xuống
HS xác định
Có, nên đây là một hàm số.
Phút thứ 12
12 phút Nhiệt độ nước sẽ giảm xuống
Trang 10Khi bán kính tăng 1cm ta có ban kính mới là r’=r+1 (cm)
Trang 113 Dạy học giới hạn dạng vô định
Giáo án dạy học tìm giới hạn hàm số dạng 0/0
- Cho hàm số
3 1 ( )
- Có tính đc f(1) không? Giải thích rõ?
- Thay x=1 vào riêng tử và mẫu ta được gì?
- Do đó khi tìm giới hạn giới hạn của hàm số khi x
tiến về 1 thì đây được gọi là dạng 0/0
- Bây giờ ta sẽ tìm giới hạn giới hạn của hàm số khi
x tiến về 1
- Các em hãy hoàn thành bảng sau bằng việc tính
giá trị của hàm số
2 1 ( )
Bảng 1
9f(x)
khi x dần tiến về bên trái của 1?
- Hỏi tg tự như 2 câu hỏi trên cho bảng 2
- Như vậy từ 2 bảng trên ta thấy khi x tiến dần về 1
ở cả bên trái lẫn bên phải 1 hay nói gọn lại là khi x
tiến dần về 1 thì f(x) tiến dần về 2
- Mặc dù ta không tính được f(1) nhưng ta sẽ tính
được giới hạn của f(x) khi x tiến về 1
- Lúc này 3 chính là giới hạn của f(x) khi x tiến về
- Giá trị của x tăng dần về 1, giá trị của x tiến dần
vế bên trái của 1
- Giá trị của f(x) tiến dần về 2
- Giá trị của x giảm dần về 1, giá trị của x tiến dần
về bên phải của 1
- Giá trị của f(x) tiến dần về 2
Trang 12MTCT thì ta tìm được giới hạn của hàm số f(x), tuy
nhiên việc này khá mất thời gian và mang tính mò
mẫm, và thực hiện khó khăn nếu không có MTCT
-sánh với kết quả trên
Như vậy ta thấy giời hạn của f(x) khi x tiến tới 1
bằng giới hạn của (x+1) khi x tiến tới 1
- Ta đã rút gọn nhân tử chung (x-1) ở tử và mẫu để
đưa việc tìm giới hạn của f(x) thành x+1, đây là kĩ
Trang 13- Tìm giới hạn của tử và mẫu của hàm số khi x
tiến ra dương/âm vô cùng
- Do đó giới hạn của hàm số khi x tiến ra vô cùng
Nx khi cho x tăng dần đến vc thì f ntn?
Như vậy, khi x tiến ra +vc thi f tiến về 2, f xd trên khoảng
(1,+vc) ta có thê nói rằng giới hạn của f khi x tiến về +vc là 2
�+�
+
-Có nhận xét gì về hai kết quả trên
Như vậy bài này đề tìm giới hạn của hàm số ta
khử dạng vô định vc/vc bằng cách chia cả tử và
mẫu cho 0, áp dụng tính chất lim (1/x^k)=0 khi
x tiến tới vô cùng và k là số nguyên dương
Trang 14Phát biểu bài toán tổng quát
- BT cũng cố
4 Dạy học hàm số liên tục
Câu 16: Ba hàm số không liên tục tại x=1
Trang 16Gv hỏi Hs trả lời
- Tìm txd hàm số
- Hãy tìm giới hạn hàm số tại 1 nếu có:
Nếu hs chưa tìm được GV tiếp tục hỏi
- Hãy tìm giới hạn hàm số khi x tiến đến 1+
- Hãy tìm giới hạn hàm số khi x tiến đến
1 kết luận gì về giới hạn hàm số tại 1
- có thể kết luận gì về tính liên tục của hàm số tại 1
không?
Nếu hs chưa trả lời dc gv hỏi
- Khi nào hs liên tục tại 1
Như vậy ta đã kết luận dc chưa?
Do 1 khac -1 , lim trai và liim phải của f tai 1 khác nhau nên không tồn tại giới hạn của hàm số tại 1
- khi limf(x)_(x->1)=f(1)
- Nếu hs trả lời chưaCần tính f(1), f(1)=0Lúc này so sánh 1 khác 0 và -1 khac 0 nên f không liên tục tại 1
…-Không
Vì limf(x) khi x->1 không tồn tại nên không so sánh được với f(1) nên không thu được limf(x)_(x-
>1)=f(1), nên f không liên tục tại 1
- Nếu lim f(x) khi x tiến tới x0 không tồn tại thì f(x) không liên tục tại x0
Trang 17Gv hỏi Hs trả lời
- Tìm txd hàm số
- Hãy tìm giới hạn hàm số tại 1 nếu có:
Nếu hs chưa tìm được GV tiếp tục hỏi
- Hãy tìm giới hạn hàm số khi x tiến đến 1+
- Hãy tìm giới hạn hàm số khi x tiến đến
1 kết luận gì về giới hạn hàm số tại 1
- có thể kết luận gì về tính liên tục của hàm số tại 1
không?
Nếu hs chưa trả lời dc gv hỏi
- Khi nào hs liên tục tại 1
Như vậy ta đã kết luận dc chưa?
Tại sao?
[1,+vc)
Bằng +vcBằng -vcKhông xác định
- khi limf(x)_(x->1)=f(1)
- do lim f tại 1 không xác định nên f không liên tục tại 1
Trang 19Gv hỏi Hs trả lời
- Hãy tìm giới hạn hàm số tại 1 nếu có:
Nếu hs chưa tìm được GV tiếp tục hỏi
- Hãy tìm giới hạn hàm số khi x tiến đến 1+
- Hãy tìm giới hạn hàm số khi x tiến đến
1 kết luận gì về giới hạn hàm số tại 1
- có thể kết luận gì về tính liên tục của hàm số tại 1
không?
Nếu hs chưa trả lời dc gv hỏi
- Khi nào hs liên tục tại 1
Như vậy ta đã kết luận dc chưa?
Tại sao?
Bằng +vcBằng +vcBằng +vc
- khi limf(x)_(x->1)=f(1)
- Nếu hs trả lời chưaCần tính f(1), f(1)=0Lúc này so sánh 1 khác 0 nên f không liên tục tại 1
Trang 20- Đường cong (C) có phương trình y=f(x)
muốn tìm tiếp tuyến tại điểm P(a,f(a)) thì
phải làm thế nào?
- Phương trình này chỉ đi qua một điểm cho
trước nên rất khó xác định trực tiêp, chúng
ta sẽ tìm nó như sau
- GV vẽ trên đồ thị điểm Q(x,f(x)) bất kì
tạo thành đường thẳng PQ, giáo viên vẽ
nhiều trường hợp điểm Q khi tiến lại gần P
và khi tiến xa ra P cho học sinh quan sát (ít
nhất là 4 hình).
- Các em hãy cho biết mối liên hệ giữa
đương thằng PQ và đường thăng tiếp tuyến
của (C) tại Q khi di chuyển điểm Q.
- Các em có thể lập được phương trình PQ
theo hệ số góc của nó không ?
- Các em có thể lập được phương trình tiếp
tuyến theo hệ số góc của nó không ?
- Khi Q tiến về P về mặt tọa độ có nghĩa là
gì?
- PQ tiến về tiếp tuyến thì có nghĩa là gì?
- Em hãy mô tả kết luận này bằng kí hiệu
lim
- khi Q tiến gần về P thì PQ gần trùng với tiếp tuyến đó hay PQ tiên về tiếp tuyến đó
y=m(x-a)+f(a) , do đi qua P Với k là hệ số góc của PQ là m=(f(x)-f(a))/(x-a)
y=k(x-a)+f(a) , do đi qua P Với k là hệ số góc của tiếp tuyến.
- là x tiến về a
- là m tiến về k
Thay m=(f(x)-f(a))/(x-a)
Trang 21Phát biểu định nghĩa tiếp tuyên của đường
cong y=f(x) tại P(a,f(a)) là đường thẳng
Trang 22Trên đoạn [0,1], các hình chữ nhật phủ phần tạo bởi f và trục Ox gọi phần này là (S) Diện tích của (S)
Trang 23Ta chia [0,1] ra các khoảng [0,1/4,2/4,3/4,1]
Mỗi đoạn nhỏ trên ta lấy trung điểm của chúng
Trung điểm của [0,1/4] là 1/8, trung điểm [1/4,2/4] là 3/8, trung điểm [2/4,3/4] là 5/8 , trung điểm [3/4,1]
là 7/8
Tính diện tích các hình chữ nhật :
Diện tích (S) đã được xấp xỉ bởi tổng diện tích các hình chữ nhật
Như vậy ta thấy từ diện tích hình cong (S) ban đầu ta đã đưa về dạng tính xấp xỉ bằng tồng diện tích các hình chữ nhật đơn giản hơn Khi chia càng nhỏ, càng nhiều hình chữ nhật thì xấp xỉ này càng chính xác Chuỗi tổng diện tích của các hình chữ nhật sẽ hội tụ về diện tích của (S) hay ta có thể kí hiệu là
Kí hiệu của tích phân chính là biến tấu từ kí hiệu sum của việc lấy tổng này
* Giải thích (*) và một số nhận xét
Diện tích của (S) gần bằng với diện tích của các hình chữ nhật
Có thể vẽ thêm nhiều hcn hoặc sử dụng phần mềm hỗ trợ Geogebra để cho học sinh thấy được khi càng chia thành nhiều hình chữ nhật thì chúng càng phủ kín (mịn) miền (S)
Đặti (n là số hình chữ nhật) và
Diện tích một hình chữ nhật có cạnh [x_i,x_{i+1}] , chiều cao là trung điểm của [x_i,x_{i+1}] là
Diện tích miền (S) lúc này sẽ là
Theo định nghĩa tích phân, thì vế phải của biểu thức trên là một tổng Riemann, hay bằng
Do đó