4.5.3函数模型的应用第二课时课件-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
2026-09-03
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普通
摘要:
该高中数学课件聚焦函数模型的应用,核心内容为用实际数据检验指数模型。课堂导入先回顾上节课基于1950年和1959年数据建立的人口模型,进而提出中间年份数据未参与建模需检验的问题,搭建从模型建立到适用性验证的学习支架。
其亮点在于通过数据计算、表格比较、图象观察三维度检验模型,体现数学眼光(从人口数据中发现数量关系)、数学思维(逻辑分析模型值与实际值的差值)、数学语言(用表格和散点图表达数据关系)。例如计算1951-1958年模型值与实际值,分析最大差值不超过250万,结合散点图判断总体吻合,培养学生模型观念与数据意识,助力教师高效开展应用教学。
内容正文:
第四章 · 指数函数与对数函数
4.5.3 函数模型的应用
第二课时|例3:用实际数据检验模型
人教 A 版 · 必修第一册 · 教材第 148—149 页
本课完成例3第(2)问,不进入练习。
[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148—149页例3、表4.5-4及图4.5-6(本地PDF第155—156页)。
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旧知回顾
上节课已经用两个端点确定了模型
02
把1950年设为t=0,初始人口为55196万。
由1959年数据求得r≈0.021876。
模型为y=55196e⁰·⁰²¹⁸⁷⁶ᵗ,0≤t≤9。
上节课已经用两个端点确定了模型
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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148—149页例3、表4.5-4及图4.5-6(本地PDF第155—156页)。
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提出问题
模型能通过端点,不等于中间年份也准确
03
建模时只用了1950年和1959年两组数据。
1951—1958年的实际人口没有参与求参。
用中间年份检验,才能判断模型是否合适。
模型能通过端点,不等于中间年份也准确
[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148—149页例3、表4.5-4及图4.5-6(本地PDF第155—156页)。
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变量对应
先把年份换成模型中的时间t
04
1951年对应t=1,1952年对应t=2。
依次类推,1958年对应t=8。
每个t代入同一个指数模型。
先把年份换成模型中的时间t
[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148—149页例3、表4.5-4及图4.5-6(本地PDF第155—156页)。
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计算示范
代入t=1,先算出1951年的模型值
05
t=1时,y=55196e⁰·⁰²¹⁸⁷⁶
计算工具得到y≈56417。
所以模型预测1951年末人口约56417万。
代入t=1,先算出1951年的模型值
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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148—149页例3、表4.5-4及图4.5-6(本地PDF第155—156页)。
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批量计算
其余年份只改变t的取值
06
分别取t=2,3,…,8。
保持初始量55196和参数0.021876不变。
得到1952—1958年各年末的模型值。
其余年份只改变t的取值
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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148—149页例3、表4.5-4及图4.5-6(本地PDF第155—156页)。
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数据比较
先看1951—1954年的两组数据
07
年份
1951
1952
1953
1954
模型值/万
56417
57665
58940
60243
实际值/万
56300
57482
58796
60266
逐年比较:两组数据接近,但并不完全相同。
先看1951—1954年的两组数据
[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148—149页例3、表4.5-4及图4.5-6(本地PDF第155—156页)。
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数据比较
再看1955—1958年的两组数据
08
年份
1955
1956
1957
1958
模型值/万
61576
62938
64330
65753
实际值/万
61465
62828
64563
65994
逐年比较:两组数据接近,但并不完全相同。
再看1955—1958年的两组数据
[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148—149页例3、表4.5-4及图4.5-6(本地PDF第155—156页)。
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比较差值
差值既有正,也有负
09
1951—1953年模型值略高于实际值。
1954年模型值略低23万。
1957—1958年模型值又低于实际值。
差值既有正,也有负
[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148—149页例3、表4.5-4及图4.5-6(本地PDF第155—156页)。
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数量判断
八个年份的差距都不超过250万
10
最大正差为1952年的183万。
最大负差为1958年的241万。
相对六万万左右的总量,差距较小。
八个年份的差距都不超过250万
[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148—149页例3、表4.5-4及图4.5-6(本地PDF第155—156页)。
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转向图象
表格告诉我们“接近”,但还不够直观
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横轴表示从1950年起经过的年数。
纵轴表示年末人口总数,单位是万。
实际数据画成散点,模型画成连续曲线。
表格告诉我们“接近”,但还不够直观
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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148—149页例3、表4.5-4及图4.5-6(本地PDF第155—156页)。
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图象观察
散点大致落在模型曲线附近
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两种表征都显示人口总体上升。
多数散点与指数曲线距离较近。
局部偏差说明模型不是实际数据的复制。
散点大致落在模型曲线附近
[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148—149页例3、表4.5-4及图4.5-6(本地PDF第155—156页)。
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得出结论
模型与1950—1959年的数据基本吻合
13
表中模型值与实际值整体接近。
散点图也与函数图象大致贴合。
因此教材判断:该模型在这段时期基本适用。
模型与1950—1959年的数据基本吻合
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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148—149页例3、表4.5-4及图4.5-6(本地PDF第155—156页)。
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方法提炼
检验模型要同时看数据和图象
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算:代入模型得到预测值。
比:与实际数据逐项比较。
看:结合散点与曲线判断总体趋势。
检验模型要同时看数据和图象
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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148—149页例3、表4.5-4及图4.5-6(本地PDF第155—156页)。
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课堂小结
模型是对现实规律的近似刻画
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求参回答“模型是什么”。
检验回答“模型在这段数据上是否合适”。
基本吻合不等于每个年份完全相等。
模型是对现实规律的近似刻画
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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148—149页例3、表4.5-4及图4.5-6(本地PDF第155—156页)。
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课后作业
课后整理:说清模型检验的依据
16
必做:整理表4.5-4中模型值与实际值的比较。
自查:为什么不能只用1950年和1959年检验?
预习:例3第(3)问怎样用模型预测13亿。
本页不设置动画;不进入教材练习。
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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148—149页例3、表4.5-4及图4.5-6(本地PDF第155—156页)。
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