内容正文:
4.5
增长速度的比较
第四章
1.通过作图,借助数学软件体会并了解指数函数、幂函数、对数函数的增长特性.
2.掌握幂函数与对数函数、幂函数与指数函数的增长差异,并能解决相关问题.
3.能正确地选择函数模型解决实际问题.
核心素养:直观想象、数学建模
学习目标
指数函数、幂函数、对数函数增长速度的比较
1.幂函数与对数函数增长速度的比较
幂函数比对数函数增长快,而且快很多.当时,即使很接近于1,很接近于0,都有比增长快.
2.指数函数与幂函数增长速度的比较
当的值充分大时,指数函数比幂函数增长快,而且快很多.当时,即使很接近于1,很大,都有比增长快.
新知学习
1.对数函数在区间(0,)上,随着x的增长,增长的越来越慢,图象渐渐地接近与轴平行,尽管在的一定变化范围内,可能会大于,但是由于的增长慢于的增长,因此总存在一个,当时就会有.
2.对于指数函数和幂函数,在区间(0,)上,无论比大多少,尽管在的一定变化范围内,会小于,但由于的增长快于的增长,因此总存在一个,当时,就会有.
3.当底数时,由于指数函数的值增长非常快,人们称这种现象为“指数爆炸”.
名师点析
判断下列说法是否正确,正确的在后面的括号内画“√”,错误的画“”.
(1)和都是增函数,且它们的增长速度是一样的.( )
(2)指数函数一定比对数函数增长的快.( )
即时巩固
一、函数增长快慢的比较
例1 已知函数和的图象如图,
设两个函数的图象相交于点和,且.
(1)请指出图中曲线分别对应哪一个函数;
(2)若∈[],∈[],且∈{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12},指出的值,并说明理由.
典例剖析
分析 (1)由指数函数和幂函数不同的增长速度可判断曲线所对应的函数;
(2)通过计算比较函数值的大小关系,求出的值.
6
解 (1)根据指数函数与幂函数的增长速度知:对应函数对应函数.
(2)依题意知和是使两个函数的函数值相等的自变量的值.当时,,即;
当时,;当时,.
因为,
所以∈[1,2],即.
又因为,,,
,所以∈[9,10],即.综上可知,.
反思感悟
比较函数增长快慢的方法:
(1)利用指数函数、幂函数、对数函数的不同的增长特点比较函数增长的快慢;
(2)借助函数图象,通过图象特点以及变化趋势来比较函数的增长快慢;
(3)通过计算相同区间上函数值的增量的大小来比较