内容正文:
4.2指数函数
海南澄迈思源高级中学
李佳欣
人教A版高中数学必修第一册第四章
目录
4.2.1指数函数的概念
4.2.2指数函数的图形和性质(第一课时)
4.2.2指数函数的图形和性质(第二课时)
4.2.1指数函数的概念
教学目标
学习指导 核心素养
1.能从教材实例中抽象出指数函数的概念.
2.能从教材实例中体会指数型函数模型在实际问题中的应用. 1.数学抽象:指数函数的概念.
2.数学建模:指数函数解析式、指数函数的实际应用.
问题1 随着中国经济高速增长,人民生活水平不断提高,旅游成了越来越多家庭的重要生活方式.由于旅游人数不断增加,A,B两地景区自2001年起采取了不同的应对措施,A地提高了景区门票价格,而B地则取消了景区门票.右侧表格个给出了A,B两地景区2001年至2015年的游客人次以及逐年增加量.
时间/年 A地景区 B地景区
人次/万次 年增加量/万次 人次/万次 年增加量/万次
2001 600 278
2002 609 9 309 31
2003 620 11 344 35
2004 631 11 383 39
2005 641 10 427 44
2006 650 9 475 48
2007 661 11 528 53
2008 671 10 588 60
2009 681 10 655 67
2010 691 10 729 74
2011 702 11 811 82
2012 711 9 903 92
2013 721 10 1005 102
2014 732 11 1118 113
2015 743 11 1244 126
比较两地景区游客人次的变化情况,你发现了怎样的变化规律?
新知探索
新知探索
为了有利于观察规律,根据上表,分别画出A,B两地景区采取不同措施后的15年游客人次的图象(如下图)
观察图象和表格,可以发现,A地景区的游客人次近似于直线上升(线性增长),年增加量大致相等(约为10万次);B地景区的游客人次则是非线性增长,年增加量越来越大,但从图象和年增加量都难以看出变化规律.
新知探索
…………
时间/年 A地景区 B地景区
人次/万次 年增加量/万次 人次/万次 年增加量/万次
2001 600 278
2002 609 9 309 31
2003 620 11 344 35
2004 631 11 383 39
2005 641 10 427 44
2006 650 9 475 48
2007 661 11 528 53
2008 671 10 588 60
2009 681 10 655 67
2010 691 10 729 74
2011 702 11 811 82
2012 711 9 903 92
2013 721 10 1005 102
2014 732 11 1118 113
2015 743 11 1244 126
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…………
结果表明,B地景区的游客人次的年增长率c都约为1.11-1=0.11,是一个常数.
像这样,增长率为常数的变化方式,我们称为指数增长.因此,B地景区的游客人次近似于指数增长.
新知探索
B地景区的游客人次近似于指数增长.显然,从2001年
开始,B地景区游客人次的变化规律可以近似描述为:
1年后,游客人次是2001年的1.111倍;
2年后,游客人次是2001年的1.112倍;
3年后,游客人次是2001年的1.113倍;
……
x年后,游客人次是2001年的1.11x倍.
如果设经过x年后的游客人次为2001年的y倍,那么
y=1.11x(x∈[0,+∞))
这是一个函数,其中指数x是自变量.
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问题2:当生物死亡后,它机体内原有的碳14含量会按确定的比例衰减(称为衰减率),大约每经过5730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”。按照上述变化规律,生物体内碳14含量与死亡年数之间又怎样的关系?
设死亡生物体内碳14含量的年衰减率为,把刚死亡的生物体内碳14含量看成1个单位,完成表格。
死亡年数
1年
2年
3年
······
5730年
年
碳14含量
······
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死亡年数
1年
2年
3年
······
5730年
年
碳14含量
······
若设死亡年数记为,死亡生物体内碳14含量记为,那么试写出死亡生物体内碳14含量与死亡年数间的关系式。
新知探索
这两个关系式是我们之前学习过的某一个函数吗?
y=1.11x(x∈[0,+∞))
这两个函数表达式有什么共同特征?
均为指数幂的形式
自变量x在指数位置
底数是一个正的常数
你能否用一个式子反映这些特征吗?