高中數(shù)學 第三章 基本初等函數(shù)(Ⅰ)3.1 指數(shù)與指數(shù)函數(shù) 3.1.2 指數(shù)函數(shù)教案 新人教B版必修1(2021年最新整理)_第1頁
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1、高中數(shù)學 第三章 基本初等函數(shù)()3.1 指數(shù)與指數(shù)函數(shù) 3.1.2 指數(shù)函數(shù)教案 新人教b版必修1高中數(shù)學 第三章 基本初等函數(shù)()3.1 指數(shù)與指數(shù)函數(shù) 3.1.2 指數(shù)函數(shù)教案 新人教b版必修1 編輯整理:尊敬的讀者朋友們:這里是精品文檔編輯中心,本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的,發(fā)布之前我們對文中內(nèi)容進行仔細校對,但是難免會有疏漏的地方,但是任然希望(高中數(shù)學 第三章 基本初等函數(shù)()3.1 指數(shù)與指數(shù)函數(shù) 3.1.2 指數(shù)函數(shù)教案 新人教b版必修1)的內(nèi)容能夠給您的工作和學習帶來便利。同時也真誠的希望收到您的建議和反饋,這將是我們進步的源泉,前進的動力。本文可編輯可修改

2、,如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時查閱,最后祝您生活愉快 業(yè)績進步,以下為高中數(shù)學 第三章 基本初等函數(shù)()3.1 指數(shù)與指數(shù)函數(shù) 3.1.2 指數(shù)函數(shù)教案 新人教b版必修1的全部內(nèi)容。293。1。2 指數(shù)函數(shù)教學分析有了前面的知識儲備,我們就可以順理成章地學習指數(shù)函數(shù)的概念,作指數(shù)函數(shù)的圖象以及研究指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)本節(jié)安排的內(nèi)容蘊涵了許多重要的數(shù)學思想方法,如數(shù)形結合的思想(用指數(shù)函數(shù)的圖象研究指數(shù)函數(shù)的性質(zhì))等同時,編寫時充分關注與實際問題的結合,體現(xiàn)數(shù)學的應用價值根據(jù)本節(jié)內(nèi)容的特點,教學中要注意發(fā)揮信息技術的力量,盡量利用計算器和計算機創(chuàng)設教學情境,為學生的數(shù)學探究與數(shù)學思維提供支持三維目

3、標1通過實際問題了解指數(shù)函數(shù)的實際背景,理解指數(shù)函數(shù)的概念和意義,根據(jù)圖象理解和掌握指數(shù)函數(shù)的性質(zhì),體會具體到一般數(shù)學討論方式及數(shù)形結合的思想2讓學生了解數(shù)學來自生活,數(shù)學又服務于生活的哲理培養(yǎng)學生觀察問題、分析問題的能力,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)乃季S和科學正確的計算能力3通過訓練點評,讓學生更能熟練指數(shù)冪運算性質(zhì)展示函數(shù)圖象,讓學生通過觀察,進而研究指數(shù)函數(shù)的性質(zhì),讓學生體驗數(shù)學的簡潔美和統(tǒng)一美重點難點教學重點:指數(shù)函數(shù)的概念和性質(zhì)及其應用教學難點:指數(shù)函數(shù)性質(zhì)的歸納、概括及其應用課時安排2課時第1課時導入新課思路1。用清水漂洗衣服,若每次能洗去污垢的,寫出存留污垢y與漂洗次數(shù)x的關系式,它是函數(shù)關系

4、式嗎?若是,請計算若要使存留的污垢不超過原有的,則至少要漂洗幾次?教師引導學生分析,列出關系式y(tǒng)()x,發(fā)現(xiàn)這個關系式是個函數(shù)關系且它的自變量在指數(shù)的位置上,這樣的函數(shù)叫做指數(shù)函數(shù),引出本節(jié)課題思路2。教師復習提問指數(shù)冪的運算性質(zhì),并要求學生計算23,20,22,16。再提問怎樣畫函數(shù)的圖象,學生思考,分組交流,寫出自己的答案8,1,2,9,,先建立平面直角坐標系,再描點,最后連線點出本節(jié)課題推進新課1一種放射性物質(zhì)不斷衰減為其他物質(zhì),每經(jīng)過一年剩留量約是原來的84,求出這種物質(zhì)經(jīng)過x年后的剩留量y與x的關系式是_2某種細胞分裂時,由一個分裂成兩個,兩個分裂成四個,四個分裂成十六個,依次類推,

5、一個這樣的細胞分裂x次后,得到的細胞個數(shù)y與x的關系式是_討論結果:1。y0.84x2。y2x活動:先讓學生仔細觀察,交流討論,然后回答,教師提示點撥,及時鼓勵表揚給出正確結論的學生,引導學生在不斷探索中提高自己應用知識的能力,教師巡視,個別輔導,針對學生共性的問題集中解決對于問題(1),看這兩個函數(shù)的共同特征,主要是看底數(shù)和自變量以及函數(shù)值對于問題(2),一般性的概念是指用字母表示不變化的量即常量對于問題(3),為了使運算有意義,同時也為了問題研究的必要性對于問題(4),在(3)的規(guī)定下,我們可以把ax看成一個冪值,一個正數(shù)的任何次冪都有意義對于問題(5),使學生回想指數(shù)函數(shù)的定義,根據(jù)指數(shù)

6、函數(shù)的定義判斷一個函數(shù)是否是一個指數(shù)函數(shù),緊扣指數(shù)函數(shù)的形式討論結果:(1)對于兩個解析式我們看到每給自變量x一個值,y都有唯一確定的值和它對應,再就是它們的自變量x都在指數(shù)的位置上,它們的底數(shù)都大于0,但一個大于1,一個小于1。0.84與2雖然不同,但它們是兩個函數(shù)關系中的常量,因為變量只有x和y.(2)對于兩個解析式y(tǒng)0.84x和y2x,我們把兩個函數(shù)關系中的常量用一個字母a來表示,這樣我們得到指數(shù)函數(shù)的定義:一般地,函數(shù)yax(a0,a1,xr)叫做指數(shù)函數(shù),其中x叫做自變量,函數(shù)的定義域是實數(shù)集r.(3)a0時,x0時,ax總為0;x0時,ax沒有意義a0時,如a2,x,ax(2)顯然

7、是沒有意義的a1時,ax恒等于1,沒有研究的必要因此規(guī)定a0,a1。此解釋只要能說明即可,不要深化(4)因為a0,x可以取任意的實數(shù),所以指數(shù)函數(shù)的定義域是實數(shù)集r。(5)判斷一個函數(shù)是否是一個指數(shù)函數(shù),一是看底數(shù)是否是一個常數(shù),再就是看自變量是否是一個x且在指數(shù)位置上,滿足這兩個條件的函數(shù)才是指數(shù)函數(shù)(1)前面我們學習函數(shù)的時候,根據(jù)什么思路研究函數(shù)的性質(zhì),對指數(shù)函數(shù)呢?2)前面我們學習函數(shù)的時候,如何作函數(shù)的圖象?說明它的步驟.,3)利用上面的步驟,作函數(shù)y2x的圖象.4)利用上面的步驟,作函數(shù)的圖象.5)觀察上面兩個函數(shù)的圖象各有什么特點,再畫幾個類似的函數(shù)圖象,看是否也有類似的特點?6

8、)根據(jù)上述幾個函數(shù)圖象的特點,你能歸納出指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)嗎?7)把y2x和的圖象,放在同一坐標系中,你能發(fā)現(xiàn)這兩個圖象的關系嗎?8)你能證明上述結論嗎?9)能否用y2x的圖象畫的圖象?請說明畫法的理由.10)什么是限制函數(shù)?活動:教師引導學生回顧需要研究的函數(shù)的那些性質(zhì),共同討論研究指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)的方法,強調(diào)數(shù)形結合,強調(diào)函數(shù)圖象在研究函數(shù)性質(zhì)中的作用,注意從具體到一般的思想方法的運用,滲透概括能力的培養(yǎng),進行課堂巡視,個別輔導,投影展示畫得好的部分學生的圖象,及時評價學生,補充學生回答中的不足學生獨立思考,提出研究指數(shù)函數(shù)性質(zhì)的思路,獨立畫圖,觀察圖象及表格,表述自己的發(fā)現(xiàn),同學們相互交流,形

9、成對指數(shù)函數(shù)性質(zhì)的認識,推薦代表發(fā)表本組的集體的認識討論結果:(1)我們研究函數(shù)時,根據(jù)圖象研究函數(shù)的性質(zhì),由具體到一般,一般要考慮函數(shù)的定義域、值域、單調(diào)性、奇偶性,有時也通過畫函數(shù)圖象,從圖象的變化情況來看函數(shù)的性質(zhì)(2)一般是列表,描點,連線,借助多媒體手段畫出圖象,用計算機作函數(shù)的圖象(3)列表x3210123y2x1248作圖如下所示(4)列表x3210123y()x8421作圖如下圖(5)通過觀察上圖,可知圖象左右延伸無止境,說明定義域是實數(shù)圖象自左至右是上升的,說明是增函數(shù),圖象位于x軸上方,說明值域大于0.圖象經(jīng)過點(0,1),且y值分布有以下特點:x0時,0y1;x0時,y1

10、.圖象不關于x軸對稱,也不關于y軸對稱,說明函數(shù)既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù)通過觀察下圖,可知圖象左右延伸無止境,說明定義域是實數(shù)圖象自左至右是下降的,說明是減函數(shù),圖象位于x軸上方,說明值域大于0。圖象經(jīng)過點(0,1),且y值分布有以下特點:x0時,y1;x0時,0y1.圖象不關于x軸對稱,也不關于y軸對稱,說明函數(shù)既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù)可以再畫下列函數(shù)的圖象以作比較,y3x,y6x,y()x,y()x。重新觀察函數(shù)圖象的特點,推廣到一般的情形(6)一般地,指數(shù)函數(shù)yax在a1和0a1的情況下,它的圖象特征和函數(shù)性質(zhì)如下表所示圖象特征函數(shù)性質(zhì)a10a1a10a1向x軸正負方向無限延伸函數(shù)的定義

11、域為r圖象關于原點和y軸不對稱非奇非偶函數(shù)函數(shù)圖象都在x軸上方函數(shù)的值域為r函數(shù)圖象都過定點(0,1)a01自左向右,圖象逐漸上升自左向右,圖象逐漸下降增函數(shù)減函數(shù)在第一象限內(nèi)的圖象縱坐標都大于1在第一象限內(nèi)的圖象縱坐標都小于1x0,ax1x0,ax1在第二象限內(nèi)的圖象縱坐標都小于1在第二象限內(nèi)的圖象縱坐標都大于1x0,ax1x0,ax1一般地,指數(shù)函數(shù)yax在底數(shù)a1及0a1這兩種情況下的圖象和性質(zhì)如下表所示:a10a1圖象性質(zhì)定義域:r值域:(0,)過點(0,1),即x0時y1在r上是增函數(shù),當x0時,0y1;當x0時,y1在r上是減函數(shù),當x0時,y1;當x0時,0y1(7)在同一坐標系

12、中作出y2x和y()x兩個函數(shù)的圖象,如下圖經(jīng)過仔細研究發(fā)現(xiàn),它們的圖象關于y軸對稱(8)證明:設點p(x1,y1)是y2x上的任意一點,它關于y軸的對稱點是p1(x1,y1),它滿足方程y()x2x,即點p1(x1,y1)在y()x的圖象上反之亦然,所以y2x和y()x兩個函數(shù)的圖象關于y軸對稱(9)因為y2x和y()x兩個函數(shù)的圖象關于y軸對稱,所以可以先畫其中一個函數(shù)的圖象,利用軸對稱的性質(zhì)可以得到另一個函數(shù)的圖象,同學們一定要掌握這種作圖的方法,對以后的學習非常有好處(10)由指數(shù)函數(shù)的定義可知,指數(shù)函數(shù)的定義域是實數(shù)集,但在實際問題中不都如此例如,開始引進的兩個函數(shù)的例子,函數(shù)y2x

13、的定義域是非負整數(shù)集,函數(shù)y0.84x的定義域是正整數(shù)集,它們的定義域都是指數(shù)函數(shù)定義域的子集,而且它們在其定義域內(nèi)分別與指數(shù)函數(shù)y2x,y0.84x取相同的值通常,我們把這類函數(shù)稱為指數(shù)函數(shù)的“限制函數(shù)”思路1例1判斷下列函數(shù)是否是一個指數(shù)函數(shù)?yx2,y8x,y24x,y(2a1)x(a,a1),y(4)x,yx,y6x32.活動:學生觀察,小組討論,嘗試解決以上題目,學生緊扣指數(shù)函數(shù)的定義解題,因為yx2,y24x,y6x32都不符合yax的形式,教師強調(diào)yax的形式的重要性,即a前面的系數(shù)為1,a是一個正常數(shù)(也可以是一個表示正常數(shù)的代數(shù)式),指數(shù)必須是x的形式或通過轉(zhuǎn)化后能化為x的形

14、式解:y8x,y(2a1)x(a,a1),yx是指數(shù)函數(shù);y(4)x,yx2,y24x,y6x32不是指數(shù)函數(shù)變式訓練函數(shù)y23x,yaxk,yax,y()2x(a0,a1)中是指數(shù)函數(shù)的有哪些?答案:y23x(23)x,yax()x,y()2x()2x都是指數(shù)函數(shù).2比較下列各題中的兩個值的大小:(1)1.72.5與1.73;(2)0。80.1與0。80.2;(3)1。70.3與0.93。1?;顒樱簩W生自己思考或討論,回憶比較數(shù)的大小的方法,結合題目實際,選擇合理的,再寫出(最好用實物投影儀展示寫得正確的答案),比較數(shù)的大小,一是作差,看兩個數(shù)差的符號,若為正,則前面的數(shù)大;二是作商,但必須

15、是同號數(shù),看商與1的大小,再決定兩個數(shù)的大小;三是計算出每個數(shù)的值,再比較大??;四是利用圖象;五是利用函數(shù)的單調(diào)性教師在學生中巡視其他學生的解答,發(fā)現(xiàn)問題及時糾正并及時評價解法一:用數(shù)形結合的方法,如第(1)小題,用圖形計算器或計算機畫出y1。7x的圖象,如下圖在圖象上找出橫坐標分別為2.5、3的點,顯然,圖象上橫坐標為3的點在橫坐標為2。5的點的上方,所以1。72.51。73,同理0.80。10。80。2,1.70.30.93.1.解法二:用計算器直接計算:1.72.53.77,1.734。91,所以1.72。51。73。同理0。80.10。80.2,1。70.30。93.1。解法三:利用函

16、數(shù)單調(diào)性:(1)1.72。5與1.73的底數(shù)是1.7,它們可以看成函數(shù)y1。7x,當x2.5和3時的函數(shù)值;因為1。71,所以函數(shù)y1.7x在r上是增函數(shù),而2。53,所以1.72。51。73.(2)0.80。1與0.80。2的底數(shù)是0。8,它們可以看成函數(shù)y0。8x,當x0.1和0。2時的函數(shù)值;因為00。81,所以函數(shù)y0。8x在r上是減函數(shù),而0.10.2,所以0。80.10。80.2。(3)因為1.70。31,0.93.11,所以1.70.30。93.1。點評:在第(3)小題中,可以用解法一、解法二解決,但不適合由于1.70。3與0。93.1不能直接看成某個函數(shù)的兩個值,因此,在這兩個

17、數(shù)值間找到1,把這兩數(shù)值分別與1比較大小,進而比較1.70。3與0。93.1的大小,這里的1是中間值.變式訓練1已知a0.80。7,b0。80.9,c1。20。8,按大小順序排列a,b,c.答案:bac(a、b可利用指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)比較,而c是大于1的)2比較a與a的大?。╝0且a0)答案:分a1和0a1兩種情況討論當0a1時,aa;當a1時,aa.3利用指數(shù)函數(shù)的性質(zhì),比較下列各題中兩個值的大?。海?)1。7a與1。7a1;(2)已知()a()b,比較a,b的大小解:(1)考察函數(shù)y1.7x,它在實數(shù)集上是增函數(shù)。因為aa1,所以1。7a1.7a1.(2)考察函數(shù)y()x,它在實數(shù)集上是減函數(shù)

18、因為()a()b,所以ab.思路2例1求下列函數(shù)的定義域和值域:(1);(2).活動:學生先思考,再回答,由于指數(shù)函數(shù)yax(a0且a1)的定義域是r,所以這類類似指數(shù)函數(shù)的函數(shù)的定義域要借助指數(shù)函數(shù)的定義域來求,教師適時點撥和提示,求定義域,只需使指數(shù)有意義即可,轉(zhuǎn)化為解不等式解:(1)令x40,則x4,所以函數(shù)y2的定義域是xr|x4,又因為0,所以1,即函數(shù)的值域是y|y0且y1(2)因為x|0,所以只有x0.因此函數(shù)的定義域是x|x0而()01,即函數(shù)的值域是yy1點評:求與指數(shù)函數(shù)有關的定義域和值域時,要注意到充分考慮并利用指數(shù)函數(shù)本身的要求,并利用好指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,特別是第(1)

19、題千萬不能漏掉y0。變式訓練求下列函數(shù)的定義域和值域:(1)y()2xx2;(2)y;(3)y(a0,a1)解:(1)函數(shù)y()2xx2的定義域是r,值域是,)(2)函數(shù)y的定義域是,),值域是0,)(3)當a1時,定義域是xx0,當0a1時,定義域是x|x0,值域是0,)。2比較下列兩個數(shù)的大小:(1)30.8,30。7;(2)0。750。1,0.750.1;(3)1.80.6,0。81.6;(4).活動:教師提示學生指數(shù)函數(shù)的性質(zhì),根據(jù)學生的解題情況及時評價學生解法一:直接用科學計算器計算各數(shù)的值,再對兩個數(shù)進行大小的比較:對(1),因為30。82。408 225,30。72。157 66

20、9,所以30。830。7;對(2),因為0.750.11.029 186,0.750.10.971 642,所以0.750.10。750.1;對(3),因為1。80.61.422 864,0.81.60。699 752,所以1.80。60。81.6;對(4),因為2。080 084,20.659 754,所以2.解法二:利用指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)對兩個數(shù)進行大小的比較:對(1),因為函數(shù)y3x在r上是增函數(shù),0。80.7,所以30.830.7;對(2),因為函數(shù)y0.75x在r上是減函數(shù),0.10.1,所以0。750。10.750。1;對(3),由指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)知1.80.61。8010.800。81

21、。6,所以1.80.60.81.6;對(4),由指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)知()01202,所以2.解法三:利用圖象法來解,具體解法略點評:在利用指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)對兩個數(shù)進行大小比較時,首先把這兩個數(shù)看作指數(shù)函數(shù)的兩個函數(shù)值,利用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性比較若兩個數(shù)不是同一函數(shù)的兩個函數(shù)值,則尋求一個中間量,兩個數(shù)都與這個中間量進行比較,這是常用的比較數(shù)的大小的方法,然后得兩個數(shù)的大小,數(shù)學上稱這種方法為“中間量法”。變式訓練1下列關系中正確的是()答案:d2函數(shù)yax(a0,a1)對任意的實數(shù)x、y都有()af(xy)f(x)f(y) bf(xy)f(x)f(y)cf(xy)f(x)f(y) df(xy)f(x)

22、f(y)答案:c3函數(shù)yax51(a0,a1)恒過定點_答案:(5,2)探究一:在同一坐標系中作出函數(shù)y2x,y3x,y10x的圖象,比較這三個函數(shù)增長的快慢活動:學生深刻回顧作函數(shù)圖象的方法,交流作圖的體會列表、描點、連線,作出函數(shù)y2x,y3x,y10x的圖象,如下圖x21012310y2x0。250。512481 024y3x0.110.331392759 049y10x0。010。11101001 0001010從表格或圖象可以看出:(1)x0時,有2x3x10x;(2)x0時,有2x3x10x;(3)當x從0增長到10,函數(shù)y2x的值從1增加到1 024,而函數(shù)y3x的值從1增加到5

23、9 049.這說明x0時y3x比y2x的函數(shù)值增長得快同理y10x比y3x的函數(shù)值增長得快因此得:一般地,ab1時,(1)x0時,有axbx1;(2)x0時,有axbx1;(3)x0時,有axbx1;(4)指數(shù)函數(shù)的底數(shù)越大,x0時其函數(shù)值增長就越快探究二:分別畫出底數(shù)為0.2、0.3、0。5的指數(shù)函數(shù)的圖象(如下圖所示),對照底數(shù)為2、3、10的指數(shù)函數(shù)的圖象,研究指數(shù)函數(shù)yax(0a1)中a對函數(shù)的圖象變化的影響由此得:一般地,0ab1時,(1)x0時,有axbx1;(2)x0時,有axbx1;(3)x0時,有axbx1;(4)指數(shù)函數(shù)的底數(shù)越小,x0時,其函數(shù)值減少就越快1指數(shù)函數(shù)的定義

24、2指數(shù)函數(shù)的圖象和性質(zhì)3利用函數(shù)的圖象說出函數(shù)的性質(zhì),即數(shù)形結合的思想(方法),它是一種非常重要的數(shù)學思想和研究方法4利用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性比較幾個數(shù)的大小,特別是中間變量法課本本節(jié)練習b2、3.本節(jié)課是在前面研究了函數(shù)性質(zhì)的基礎上,研究具體的初等函數(shù),它是重要的初等函數(shù),它有著豐富的內(nèi)涵,且和我們的實際生活聯(lián)系密切,也是以后學習對數(shù)函數(shù)的基礎,在指數(shù)函數(shù)的概念講解過程中,既要向?qū)W生說明定義域是什么,又要向?qū)W生交代,為什么規(guī)定底數(shù)a是大于0而不等于1的,本節(jié)內(nèi)容課堂容量大,要提高課堂的效率和節(jié)奏,多運用信息化的教學手段,順利完成本堂課的任務備選例題例1 (1)求使不等式4x32成立的x的集合;(

25、2)已知aa,求實數(shù)a的取值范圍活動:學生先思考,再討論,然后回答(1)由于x在指數(shù)位置上,因此,要利用指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)進行轉(zhuǎn)化,特別是指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,(2)也是利用指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)判斷底數(shù)的范圍解:(1)4x32,即22x25.因為y2x是r上的增函數(shù),所以2x5,即x。滿足4x32的x的集合是(,)(2)由于,則yax是減函數(shù),所以0a1.點評:正確理解和運用指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)是解題的關鍵例2用函數(shù)單調(diào)性的定義證明指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性活動:教師點撥提示定義法判斷函數(shù)單調(diào)性的步驟,單調(diào)性的定義證明函數(shù)的單調(diào)性,要按規(guī)定的格式書寫證法一:設x1、x2r,且x1x2,則y2y1ax2ax1ax1(ax2x

26、11)因為a1,x2x10,所以ax2x11,即ax2x110.又因為ax10,所以y2y10,即y1y2.所以當a1時,yax,xr是增函數(shù)同理可證,當0a1時,yax是減函數(shù)證法二:設x1、x2r,且x1x2,則y2與y1都大于0,則ax2x1.因為a1,x2x10,所以ax2x11,即1,y1y2。所以當a1時,yax,xr是增函數(shù)同理可證,當0a1時,yax是減函數(shù)例3截止到1999年底,我國人口約13億,如果今后能將人口年平均增長率控制在1,那么經(jīng)過20年后,我國人口數(shù)最多為多少?(精確到億)活動:師生共同討論,將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學表達式,建立目標函數(shù),常采用特殊到一般的方式,教師引

27、導學生注意題目中自變量的取值范圍,可以先考慮一年一年增長的情況,再從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,最后解決問題:1999年底人口約為13億;經(jīng)過1年人口約為13(11%)億;經(jīng)過2年人口約為13(11)(11%)13(11%)2億;經(jīng)過3年人口約為13(11%)2(11)13(11%)3億;經(jīng)過x年人口約為13(11)x億;經(jīng)過20年人口約為13(11)20億解:設今后人口年平均增長率為1%,經(jīng)過x年后,我國人口數(shù)為y億,則y13(11%)x,當x20時,y13(11)2016(億)答:經(jīng)過20年后,我國人口數(shù)最多為16億點評:類似此題,設原值為n,平均增長率為p,則對于經(jīng)過時間x年后總量yn(1p)x,像yn

28、(1p)x等形如ykax(kr,a0且a1)的函數(shù)稱為指數(shù)型函數(shù)(設計者:韓雙影)第2課時導入新課思路1。我們在學習指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)時,利用了指數(shù)函數(shù)的圖象的特點,并且是用類比和歸納的方法得出,在上節(jié)課的探究中我們知道,函數(shù)y3x,y3x1,y3x1的圖象之間的關系,由其中的一個可得到另外兩個的圖象,那么,對yax與yaxm(a0,mr)有著怎樣的關系呢?在理論上,含有指數(shù)函數(shù)的復合函數(shù)是否具有奇偶性呢?這是我們本堂課研究的內(nèi)容教師點出課題思路2。我們在第一章中,已學習了函數(shù)的性質(zhì),特別是單調(diào)性和奇偶性是某些函數(shù)的重要特點,我們剛剛學習的指數(shù)函數(shù),嚴格地證明了指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,便于我們在解題時應

29、用這些性質(zhì),在實際生活中,往往遇到的不單單是指數(shù)函數(shù),還有其他形式的函數(shù),有的是指數(shù)函數(shù)的復合函數(shù),我們需要研究它的單調(diào)性和奇偶性,這是我們面臨的問題,也是我們本堂課要解決的問題推進新課活動:教師引導,學生回憶,教師提問,學生回答,積極交流,及時評價學生,學生有困惑時加以解釋,可用多媒體顯示輔助內(nèi)容討論結果:(1)指數(shù)函數(shù)的圖象和性質(zhì)一般地,指數(shù)函數(shù)yax在底數(shù)a1及0a1這兩種情況下的圖象和性質(zhì)如下表所示:a10a1圖象圖象特征圖象分布在一、二象限,與y軸相交,落在x軸的上方都過點(0,1)第一象限的點的縱坐標都大于1;第二象限的點的縱坐標都大于0且小于1第一象限的點的縱坐標都大于0且小于1

30、;第二象限的點的縱坐標都大于1從左向下圖象逐漸上升從左向下圖象逐漸下降a10a1性質(zhì)(1)定義域:r(2)值域:(0,)(3)過定點(0,1),即x0時,y1(4)x0時,y1;x0時,0y1(4)x0時,0y1;x0時,y1(5)在r上是增函數(shù)(5)在r上是減函數(shù)(2)依據(jù)函數(shù)單調(diào)性的定義證明函數(shù)單調(diào)性的步驟是:取值即設x1、x2是該區(qū)間內(nèi)的任意兩個值且x1x2。作差變形即求f(x2)f(x1),通過因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判斷差的符號的方向變形定號根據(jù)給定的區(qū)間和x2x1的符號確定f(x2)f(x1)的符號,當符號不確定時,可以進行分類討論判斷根據(jù)單調(diào)性定義作出結論(3)對于

31、復合函數(shù)yfg(x)可以總結為:當函數(shù)f(x)和g(x)的單調(diào)性相同時,復合函數(shù)yfg(x)是增函數(shù);當函數(shù)f(x)和g(x)的單調(diào)性相異即不同時,復合函數(shù)yfg(x)是減函數(shù);又簡稱為口訣“同增異減”(4)判斷函數(shù)的奇偶性:一是利用定義法,即首先是定義域關于原點對稱,再次是考察式子f(x)與f(x)的關系,最后確定函數(shù)的奇偶性;二是作出函數(shù)圖象或從已知圖象觀察,若圖象關于原點或y軸對稱,則函數(shù)具有奇偶性思路1 例 在同一坐標系下作出下列函數(shù)的圖象,并指出它們與指數(shù)函數(shù)y2x的圖象的關系(1)y2x1與y2x2;(2)y2x1與y2x2?;顒樱航處熯m當時候點撥,學生回想作圖的方法和步驟,特別是

32、指數(shù)函數(shù)圖象的作法,學生回答并到黑板上作圖,教師指點學生,列出對應值表,抓住關鍵點,特別是(0,1)點,或用計算機作圖解:(1)列出函數(shù)數(shù)據(jù)表作出圖象如下圖x32101232x0。1250。250。512482x10。250。51248162x20.512481632比較可知函數(shù)y2x1、y2x2與y2x的圖象的關系為:將指數(shù)函數(shù)y2x的圖象向左平行移動1個單位長度,就得到函數(shù)y2x1的圖象;將指數(shù)函數(shù)y2x的圖象向左平行移動2個單位長度,就得到函數(shù)y2x2的圖象(2)列出函數(shù)數(shù)據(jù)表作出圖象如下圖x32101232x0。1250。250.512482x10。6250.1250.250.5124

33、2x20.312 50。6250。1250。250.512比較可知函數(shù)y2x1、y2x2與y2x的圖象的關系為:將指數(shù)函數(shù)y2x的圖象向右平行移動1個單位長度,就得到函數(shù)y2x1的圖象;將指數(shù)函數(shù)y2x的圖象向右平行移動2個單位長度,就得到函數(shù)y2x2的圖象點評:類似地,我們得到y(tǒng)ax與yaxm(a0,a1,mr)之間的關系:yaxm(a0,mr)的圖象可以由yax的圖象變化而來當m0時,yax的圖象向左移動m個單位得到y(tǒng)axm的圖象;當m0時,yax的圖象向右移動|m|個單位得到y(tǒng)axm的圖象上述規(guī)律也簡稱為“左加右減”變式訓練為了得到函數(shù)y2x31的圖象,只需把函數(shù)y2x的圖象()a向右平

34、移3個單位長度,再向下平移1個單位長度b向左平移3個單位長度,再向下平移1個單位長度c向右平移3個單位長度,再向上平移1個單位長度d向左平移3個單位長度,再向上平移1個單位長度答案:b點評:對于有些復合函數(shù)的圖象,常用變換方法作出.思路2例1設a0,f(x)在r上滿足f(x)f(x)(1)求a的值;(2)證明f(x)在(0,)上是增函數(shù)活動:學生先思考或討論,如果有困難,教師提示,引導(1)求單獨一個字母的值,一般是轉(zhuǎn)化為方程,利用f(x)f(x)可建立方程(2)證明增減性一般用定義法,回憶定義法證明增減性的步驟,規(guī)范書寫的格式(1)解:依題意,對一切xr有f(x)f(x)成立,即aex。所以

35、(a)(ex)0對一切xr成立由此可得a0,即a21.又因為a0,所以a1.(2)證明:設0x1x2,f(x1)f(x2)ex1ex2(ex1ex2)(1)ex1(ex2x11)()由x10,x20,x2x10,得x2x10,ex2x110,1ex2x10,所以f(x1)f(x2)0,即f(x)在(0,)上是增函數(shù)點評:在已知等式f(x)f(x)成立的條件下,對應系數(shù)相等,求出a,也可用特殊值求解證明函數(shù)的單調(diào)性,嚴格按定義寫出步驟,判斷過程盡量明顯直觀例2已知函數(shù)f(x)3x,且xa2時,f(x)18,g(x)3ax4x的定義域為0,1(1)求g(x)的解析式;(2)求g(x)的單調(diào)區(qū)間,確

36、定其增減性并用定義證明;(3)求g(x)的值域解:(1)因為f(x)3x,且xa2時f(x)18,所以f(a2)3a218.所以3a2.所以g(x)3ax4x(3a)x4x.所以g(x)2x4x。(2)因為函數(shù)g(x)的定義域為0,1,令t2x,因為x0,1時,函數(shù)t2x在區(qū)間0,1上單調(diào)遞增,所以t1,2,則g(t)tt2(t2t)(t)2,t1,2因為函數(shù)t2x在區(qū)間0,1上單調(diào)遞增,函數(shù)g(t)tt2在t1,2上單調(diào)遞減,所以函數(shù)g(x)在區(qū)間0,1上單調(diào)遞減證明:設x1和x2是區(qū)間0,1上任意兩個值,且x1x2,g(x2)g(x1)2x24x22x14x1(2x22x1)(2x22x1

37、)(2x22x1)(2x22x1)(12x12x2),因為0x1x21, 所以2x22x1,且12x12,12x22.所以22x12x24。所以312x12x21,可知(2x22x1)(12x12x2)0.所以g(x2)g(x1)所以函數(shù)g(x)在區(qū)間0,1上單調(diào)遞減(3)因為函數(shù)g(x)在區(qū)間0,1上單調(diào)遞減,所以x0,1時,有g(1)g(x)g(0)因為g(1)21412,g(0)20400,所以2g(x)0.故函數(shù)g(x)的值域為2,0點評:此題是一道有關函數(shù)的概念、函數(shù)性質(zhì)的應用、推理、證明綜合題,要通盤考慮求函數(shù)y()12x|x2|的單調(diào)區(qū)間活動:教師提示,因為指數(shù)含有兩個絕對值,要

38、去絕對值,要分段討論,同時注意底數(shù)的大小,分析出指數(shù)的單調(diào)區(qū)間,再確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,利用復合函數(shù)的單調(diào)性學生思考討論,然后解答解:由題意可知2與是區(qū)間的分界點當x時,因為y()12xx2()13x23x18x,所以此時函數(shù)為增函數(shù)當x2時,因為y()12xx2()3x23x()x,所以此時函數(shù)為減函數(shù)當x2時,因為y()12xx2()3x1213x2()x,所以此時函數(shù)為減函數(shù)當x1,2),x22,)時,因為2()x2()x1223x2232x1213x223x1,又因為13x2(3x1)43x2x14x13x20,所以13x23x1,即2()x2()x1。所以此時函數(shù)為減函數(shù)綜上所述,函數(shù)f(x)在(,上單調(diào)遞增,在,)上單調(diào)遞減設m1,f(x),若0a1,試求:(1)f(a)f(1a)的值;(2)f()f()f()f()的值活動:學生思考,觀察,教師提示學生注意式子的特點,做這種題目,一定要有預見性,即第(2)問要用到第(

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