4.2.1指数函数的概念第一课时课件-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
2026-08-30
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普通
摘要:
该高中数学课件聚焦指数函数概念,通过A、B地游客数量变化数据导入,引导学生比较年增加量与相邻两年比值,衔接旧知(年增加量、增长倍数),搭建从线性增长到指数增长的认知支架,逐步抽象出指数函数模型。
亮点在于以真实情境数据为载体,通过“观察数据—发现规律—抽象定义”的探究过程,强化数学眼光(从数据中发现比值稳定)、数学思维(推理指数增长本质)和数学语言(用y=a^x表达模型)。采用问题链驱动与实例辨析(如判断y=3^x等是否为指数函数),帮助学生深化理解,教师可依托此资料实施高效的概念建构教学。
内容正文:
第四章 · 指数函数与对数函数
4.2.1 指数函数的概念
第一课时|从变化规律到函数模型
人教 A 版 · 必修第一册 · 教材第 111—113 页
从教材景区游客数据引出指数增长与指数函数。
[Sources]
- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》第111—113页4.2.1(本地PDF第118—120页)。
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学习任务
从数据中发现变化规律
02
会比较年增加量与相邻两年比值。
能用指数式描述固定增长率的变化。
能说出指数函数的定义和底数条件。
从数据中发现变化规律
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- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》第111—113页4.2.1(本地PDF第118—120页)。
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旧知回顾
研究变化先问:什么量保持稳定?
03
年增加量=本年数量-上年数量。
增长倍数=本年数量÷上年数量。
增长率=增长倍数-1。
研究变化先问:什么量保持稳定?
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- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》第111—113页4.2.1(本地PDF第118—120页)。
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教材情境
两地游客都增加,增长方式却不同
04
年份
2001
2004
2007
2010
2013
2015
A地/万次
600
631
661
691
721
743
B地/万次
278
383
528
729
1005
1244
先不要只看“谁更多”,要比较每年怎样增加。
教材表4.2-1的代表年份数据。
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- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》第111—113页4.2.1(本地PDF第118—120页)。
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观察A地
A地年增加量大致相等:近似线性增长
05
600 → 609 → 620 → 631 → 641 → 650
年增加量:9,11,11,10,9,……约为10万次
做减法发现稳定量:年增加量近似为常数。
教材表4.2-1 A地数据。
[Sources]
- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》第111—113页4.2.1(本地PDF第118—120页)。
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观察B地
B地年增加量变大,换一种运算再观察
06
278 → 309 → 344 → 383 → 427 → 475
年增加量:31,35,39,44,48,……越来越大
减法没有给出常数,试一试相邻两年相除。
教材表4.2-1 B地数据。
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- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》第111—113页4.2.1(本地PDF第118—120页)。
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发现规律
相邻两年相除,比值都约为1.11
07
增长倍数约为1.11,年增长率约为11%。
增长率为常数的变化方式,称为指数增长。
教材第112页相邻年份比值。
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- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》第111—113页4.2.1(本地PDF第118—120页)。
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建立模型
固定增长率意味着每年都乘同一个数
08
1年后:是2001年的1.11倍
2年后:是2001年的1.11²倍;3年后:是1.11³倍
y表示经过x年后的游客人次是2001年的倍数。
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- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》第111—113页4.2.1(本地PDF第118—120页)。
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结构提炼
指数增长的核心是“反复乘同一个倍数”
09
初始倍数为1。
每经过1年,整体再乘1.11。
经过x年,增长倍数写成1.11的x次幂。
指数增长的核心是“反复乘同一个倍数”
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- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》第111—113页4.2.1(本地PDF第118—120页)。
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反向情境
固定衰减率也能写成指数式
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碳14每经过5730年衰减为原来的一半。
经过几个半衰期,就连续乘几个二分之一。
教材问题2,x为生物死亡年数。
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- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》第111—113页4.2.1(本地PDF第118—120页)。
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抽象共同点
增长与衰减具有同一种函数结构
11
游客模型:底数1.11大于1,数量增长。
碳14模型:底数在0与1之间,数量衰减。
共同点:自变量出现在指数位置。
由两个教材问题抽象共同形式。
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- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》第111—113页4.2.1(本地PDF第118—120页)。
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形成定义
指数函数:自变量位于指数位置
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a是常数,x是自变量,定义域是R。
判断时同时检查形式、底数和定义域。
教材第113页指数函数定义。
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- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》第111—113页4.2.1(本地PDF第118—120页)。
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条件辨析
底数条件保证函数在整个实数集上有意义
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因此规定a>0,且a≠1。
解释指数函数底数条件,不涉及图象性质。
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- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》第111—113页4.2.1(本地PDF第118—120页)。
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课内练习
当堂判断:谁是指数函数?
14
先看x是否在指数位置,再看是否恰为a的x次幂。
补充判断题;第三式是指数型函数,但不符合本课指数函数定义的标准形式。
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- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》第111—113页4.2.1(本地PDF第118—120页)。
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课堂小结
从数据到指数函数,要抓住三个层次
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相邻量相除:增长倍数近似为常数。
反复乘同一个倍数:得到指数增长或指数衰减。
抽象为y=a的x次幂,a>0且a≠1。
从数据到指数函数,要抓住三个层次
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- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》第111—113页4.2.1(本地PDF第118—120页)。
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课后作业
课后巩固:用定义识别指数函数
16
整理指数函数定义,并写清底数与定义域。
根据教材表4.2-1再计算两组B地相邻年份比值。
预习教材第114页例1:由函数值确定底数。
本页不设置动画。
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- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》第111—113页4.2.1(本地PDF第118—120页)。
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