内容正文:
6.2 第2课时 指数函数的实际应用
作者编号:32100
1.了解几种常见的指数函数模型,并能利用指数函数解决实际问题.
学习目标
作者编号:32100
图象
定义域
值域
性质 过定点,即时,
减函数 增函数
当时,;
当时, 当时,;
当时,
与的图象关于轴对称
指数函数的图象和性质
复习回顾
作者编号:32100
例1:某种放射性物质不断变化为其他物质,每经过1年,这种物质剩留的质量是原来的. 写出这种物质的剩留量关于时间的函数关系式.
解:设该物质最初的质量是,经过年剩留量是。
经过1年,剩留量;
经过2年,剩留量;
一般地,经过年,剩留量
典例分析
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变式: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”,则按照上述变化,生物体内的碳14含量与死亡年数之间有怎样的关系?
死亡年数
1年
2年
3年
······
5730年
年
碳14含量
问题1:将衰减率设为,把刚死亡的生物体内碳14含量看成1个单位,完成表格.
······
问题2:若死亡生物体内碳14含量记为,死亡年数记为,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.
作者编号:32100
我们把刚死亡的生物体内碳14含量看成1个单位,经过5730年衰减为原来的一半,
即,那么
则.
问题3:你能求出的值吗?
像这样,衰减率为常数的变化方式,我们称之为指数衰减。
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复利思维:
典例分析
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例2:某种储蓄按复利计算利息,若本金为元,每期利率为,设存期是,本利和(本金加上利息)为元。
(1)写出本利和随存期变化的函数关系式;
(2)已知存入本金元,每期利率为,试计算5期后的本利和.
解:已知本金为元,利率为则
1期后的本利和为,;
2期后的本利和为,;
3期后的本利和为,;
一般地,
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(1)指数增长模型:
设原有量为N,每次的增长率为p,则经过x次增长,该量增长到y,则
y=N(1+p)x(x∈N*).
(2)指数减少模型:
设原有量为N,每次的减少率为p,则经过x次减少,该量减少到y,则
y=N(1-p)x(x∈N*).
(3)指数型函数:
把形如y=kax(k≠0,a>0,且a≠1)的函数称为指数型函数,这是非常有用
的函数模型.
归纳总结
实际问题中常见的几类指数函数模型
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练1:某化工原料厂原来月产量为100吨,一月份增产20%,二月份比一月份减产10%,则二月份产量为( )
A.106吨 B.108吨 C.110吨 D.112吨
解析:因为化工原料厂原来月产量为100吨,一月份增产20%,
所以一月份的产量为100×(1+20%)=120(吨).
又因为二月份比一月份减产10%,
所以二月份的产量为120×(1-10%)=108(吨).
故选.
练一练
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练2:春天来了,某池塘中的荷花枝繁叶茂,已知每一天新长出荷叶覆盖水面的面积是前一天的2倍,若荷叶20天可以完全长满池塘水面,则当荷叶刚好覆盖水面面积一半时,荷叶已生长了________天.
解:假设第一天荷叶覆盖水面面积为1,则荷叶覆盖水面面积y与生长时间x的函数关系为y=2x-1,当x=20时,长满水面,所以生长19天时,荷叶刚好覆盖水面面积一半.
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练一练
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练3:目前某县有100万人,经过年后为万人.如果年平均增长率是</m> ,请回答下列问题.(参考数据:,).
写出𝑦关于𝑥的函数解析式;
计算10年后该县的人口总数(精确到0.1万人);
解:(1)当 时, ;
当 时, ;
当 时, ; .
故 关于 的函数解析式为 .
(2) 当 时, .
故10年后该县约有 万人.
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练4:一片森林原来的面积为,计划每年砍伐一些树,且每年砍伐面积的百分比相等,当砍伐到面积的一半时,所用时间是10年,为保护生态环境,森林面积至少要保留原面积的,已知到今年为止,森林剩余面积为原来的.
(1)求每年砍伐面积的百分比.
(2)到今年为止,该森林已砍伐了多少年?
(3)今后最多还能砍伐多少年?
练一练
作者编号:32100
(2)到今年为止,该森林已砍伐了多少年?
(3)今后最多还能砍伐多少年?
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本节课你学到了哪些知识?
(1)指数增长模型:
设原有量为N,每次的增长率为p,则经过x次增长,该量增长到y,则
y=N(1+p)x(x∈N*).
(2)指数减少模型:
设原有量为N,每次的减少率为p,则经过x次减少,该量减少到y,则
y=N(1-p)x(x∈N*).
(3)指数型函数:
把形如y=kax(k≠0,a>0,且a≠1)的函数称为指数型函数,这是非常有用
的函数模型.
实际问题中常见的几类指数函数模型
课堂总结
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解:(1)设每年砍伐面积的百分比为x(0<x<1),则a(1-x)10=a,即(1-x)10=,
解得x=1-(.
(2)设经过m年剩余面积为原来的,
则a(1-x)m=a,即(=(,解得m=5,故到今年为止,已砍伐了5年.
(3)设从今年开始,最多还能砍伐n年,则n年后剩余面积为a(1-x)n.
令a(1-x)n≥a,即(1-x)n≥,(≥(,解得n≤15.
故今后最多还能砍伐15年.
$