内容正文:
§4.2.2 指数函数的图象和性质
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问题1:指数函数的概念
一般地,形如y=ax的函数叫做指数函数(exponential function),其中指数x是自变量,定义域为R.
指数函数 幂函数
y=ax(a>0,且a≠1) y=x
整体为幂
常数在底(自变量在指数位置) (自变量在底数位置)
系数为1
温故知新
2
问题2:类比研究幂函数性质的过程和方法,如何研究指数函数的性质?研究指数函数的性质主要研究哪些方面?
实例→解析式→定义域→图象→值域→性质
温故知新
描点法
单调性
奇偶性
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实验1:请同学们完成x,y的对应值表,并用描点法画出函数y=2x的图象.
新知探究
x
-2
-1.5 0.35
-1
-0.5 0.71
0
0.5 1.41
1
1.5 2.83
2
0.25
0.5
1
2
4
x
y
1
2
3
4
5
O
-1
-2
-3
-4
1
2
3
4
5
6
-1
4
实验1:【使用画板】在y=2x在的图象上取任意一点做其关于轴的对称点,观察并记录其轨迹;
在同一坐标系下画出函数y=()x的图像;观察二者特征.
结论:函数图象上任意一点关于轴的对称点都在函数的图象上;
推广:因为,所以底数互为倒数的两个指数函数与的图象关于𝑦轴对称.
新知探究
【注意与偶函数区别】
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实验2:【使用画板】选取底数的若干个不同的值,在同一直角坐标系内画出相应的指数函数的图象.
观察这些图象的位置、公共点和变化趋势,它们有哪些共性?
由此你能概括出指数函数的值域和性质吗?
新知探究
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图像
定义域
值域
性质
(0, +∞)
(1)过定点(0 , 1) ,即 = 0时, =1 .
(3)增函数
(3)减函数
(2)非奇非偶函数
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例1:比较下面各题中两个值的大小
(1)与;(2)与;同底比较大小
(3)与;底不同,指数也不同
新知探究
解:(1)和可看作指数函数当分别取和时所对应的两个函数值.因为底数,所以指数函数是增函数.因为,所以.
因为,所以指数函数是减函数.因为,所以.
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例1:比较下面各题中两个值的大小
(1)与;(2)与;同底比较大小
(3)与;底不同,指数也不同
新知应用
解:由指数函数的性质知
,
,
所以.
注:取中间量法,又称“搭桥法”
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例2:已知函数区间上的最大值比最小值大求的值.
新知应用
解:因与的大小关系未知,故需要分类讨论:
①若,则是减函数,最大值,最小值, ,解得;
②若,则是增函数,最大值,最小值,
,解得;
综上所述: 或.
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实验3:【使用画板】底数的大小对指数函数图象的影响?
结论:在区间,“底大图底”
在区间,“底大图高”
新知拓展
记忆:指数函数图象在第一象限底大图高
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实验3:【使用画板】底数的大小对指数函数图象的影响?
练习:右图是指数函数:① y=ax,② y=bx, ③y=cx, ④ y=d x 的图象,则a,b,c,d与1的大小关系是 ( )
A.a<b<1<c<d B.b<a<1<d<c
C.1<a<b<c<d D.a<b<1<d<c
新知拓展
记忆:指数函数图象在第一象限底大图高
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指数函数在现实生活中有很多应用,例如:
人口增长: 在理想条件下,人口增长可以近似地用指数函数来模拟。 我们可以用指数函数来预测未来的人口数量。
放射性衰变: 放射性物质的衰变速度可以用指数函数来描述。 我们可以利用指数函数来计算放射性物质的剩余量。
病毒传播: 在早期阶段,病毒的传播速度也可能符合指数规律。 我们可以利用指数函数来预测病毒的传播范围。
跨学科
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一、知识总结:
1.指数函数的图象和性质
2.指数函数的图象在第一象限部分满足“底大图高”的规律;
二、数学思想方法总结
1.数形结合
2.类比思想
3.分类讨论
总结提升
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一、基础层级:
习题4.2:1,2,3
二、提高层级:
习题4.2:5,6
三、应用层级:
项目作业:2048游戏是2014年由年仅19岁的加布里埃莱·奇鲁利(Gabriele Cirulli)编写发布的,这款游戏凭借其简单易懂的规则和极具挑战性的玩法,迅速风靡全球,成为当年现象级的游戏。请你借助生成式人工智能改良其玩法,制作一个可正常运行的程序。
课后作业
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勤学如初见之苗,不见其增,日有所长;
惰学如磨刀之石,不见其损,日有所亏.
谢谢
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Lavf61.1.100
Lavf61.1.100
Lavf61.1.100
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