内容正文:
4.2 指数函数
年 级:高 一
学 科:高中数学(人教A版)
第四章 指数函数与对数函数
问题情境
问题:二维码会有用尽的一天吗?
问题情境
揭秘二维码的生成原理
问题1 方格数与生成二维码数之间是否存在函数关系?
问题2 你能写出方格数与生成二维码数之间的函数解析式吗?
方格数
生成二维码数
情境: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2011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.右表给出了A,B两地景区2011年至2015年的游客人次以及逐年增加量.
探究1:如何直观研究A、B两地旅游收入的变化情况?
问题探究
探究2:观察图象与表格,你有何发现?
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.
探究3:能否通过对B地景区每年的游客人次做其他运算发现游客人次的变化规律呢?
问题探究
探究1:如何直观研究A、B两地旅游收入的变化情况?
问题探究
从2002年起,将B地景区每年的游客人次除以上一年的游客人次,可以得到
做减法可以得到游客人次的年增加量,做除法可以得到游客人次的年增长率.增加量、增长率是刻画事物变化规律的两个很重要的量.
问题探究
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 倍;
2年后,游客人次是2001年的 倍;
3年后,游客人次是2001年的 倍;
……
年后,游客人次是2001年的 倍.
设2001年以后经过 年,B地景区游客人数为2001年的 倍:
结果表明,B地的游客人次年增长率都约为一个常数0.11.
像这样,增长率为常数的变化方式,我们称为指数增长.
合作探究
一般地,函数 叫做指数函数(exponential function),其中x是自变量,
函数的定义域是R.
指数函数的定义
思考:为什么要规定 ?
探究2:观察图象与表格,你有何发现?
探究3:能否通过对B地景区每年的游客人次做其他运算发现游客人次的变化规律呢?
问题探究
探究1:如何直观研究A、B两地旅游收入的变化情况?
上述函数关系是指数函数吗?
探究4:设2001年以后经过 年,B地景区游客人数为 ,你能写出 关于 的函数关系吗?
合作探究
在指数函数定义的表达式中,要牢牢抓住三点:
(1)底数是大于0且不等于1的常数;
(2)指数函数的自变量必须位于指数的位置上;
(3) 的系数必须为1.
判断:下列函数一定是指数函数的是( )
A. B. C. D.
D
探究2:观察图象与表格,你有何发现?
探究3:能否通过对B地景区每年的游客人次做其他运
算发现游客人次的变化规律呢?
探究1:如何直观研究A、B两地旅游收入的变化情况?
探究4:设2001年以后经过 年,B地景区游客人数为 ,
你能写出 关于 的函数关系吗?
探究5:如果平均每位游客出游一次可给当地带来1000元
门票之外的收入,A地景区的门票价格为150元,
比较这15年A,B两地旅游收入变化情况.
学以致用
情境: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2011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.右表给出了A,B两地景区2011年至2015年的游客人次以及逐年增加量.
解:设经过 年,游客给A,B两地带来的收入分别为 和 ,
利用计算工具可得,
当 时,
当 时,
结合图可知:当 时,
当 时, .
当 时, .
这说明,在2001年,游客给A地带来的收入比B地多412000万元;随后10年,虽然 ,但 的增长速度大于 ;
学以致用
根据上述数据,并考虑到实际情况,在2011年2月某个时刻就有 ,这时游客给A地带来的收入和B地差不多;此后