内容正文:
3.4.2 函数模型及其应用
课标知识与能力目标
1. 利用计算工具,比较指数函数、对数函数以及幂函数增长差异;结合实例体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同函数模型增长的含义.
2. 结合社会生活中普遍使用的函数模型(指数函数、对数函数、幂函数、分段函数)实例,了解函数模型的广泛应用.
知识点1 函数模型及其应用
1.几种不同函数模型的增长差异:
分别作出函数
,
,
在第一象限的图象如图.函数
刚开始增长得最快,随后增长的速度越来越慢;函数
刚开始增长得较慢,随后增长的速度越来越快;函数
增长的速度也是越来越快,但越来越不如
增长得快.函数
和
的图象有两个交点(2,4)和(4,16).在x∈(2,4)时,
,在x∈(0,2)∪(4,+∞)时,
,所以当x>4时,
.
一般地,在区间(0,+∞)上,尽管函数
(a>1),
(a>1)和
(
>0)都是增函数,但它们的增长速度不同,而且不在同一个“档次”上.随着x的增大,
(a>1)的增长速度越来越快,会超过并远远大于
(
>0)的增长速度,而
(a>1)的增长速度则会越来越慢.因此,总会存在一个
,使当
时,就有
.这一结论充分体现了指数函数的爆炸式增长.
2.几类常见的函数模型
(1)一次函数模型:f(x)=kx+b (k、b为常数,k≠0);
(2)反比例函数模型:f(x)=+b (k、b为常数,k≠0);
(3)二次函数模型:f(x)=ax2+bx+c (a、b、c为常数,a≠0);
注意:二次函数模型是高中阶段应用最为广泛的模型,在高考的应用题考查中最为常见.
(4)指数函数模型:f(x)=abx+c (a、b、c为常数,a≠0,b>0,b≠1);
(5)对数函数模型:f(x)=mlogax+n (m、n、a为常数,a>0,a≠1);
说明:随着新课标的实施,指数、对数函数模型将会起到越来越重要的作用,在高考的舞台上将会扮演愈来愈重要的角色.
(6)幂函数模型:f(x)=axn+b(a、b、n为常数,a≠0,n≠1);
(7)分段函数模型:这个模型实际是以上两种或多种模型的综合,因此应用也十分广泛.
3.函数建模解决问题的一般过程如下:
(1)收集数据;
(2)根据收集到的数据在平面直角坐标系内描点;
(3)根据点的分布特征,选择一个能刻画其特征的函数模型;
(4)选择其中的几组数据求出函数模型;
(