2021_2022学年新教材高中数学第四章指数函数与对数函数4.4对数函数课件+学案(8份打包)新人教A版必修第一册

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名称 2021_2022学年新教材高中数学第四章指数函数与对数函数4.4对数函数课件+学案(8份打包)新人教A版必修第一册
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文件大小 6.8MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-12-26 18:57:01

文档简介

(共18张PPT)对数函数的概念
新课程标准解读 核心素养
通过具体实例了解对数函数的概念 数学抽象、数学运算
[问题] (1)已知细胞分裂个数y与分裂次数x满足y=2x,那么反过来,x是关于y的函数吗?
(2)如果用x表示自变量,用y表示函数,那么这个函数是什么?
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
知识点 对数函数的概念
一般地,函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中是自变量,定义域是(0,+∞).
对数函数的解析式有何特征?
提示:在对数函数的定义表达式y=logax(a>0,且a≠1)中,logax前边的系数必须是1,自变量x在真数的位置上,否则就不是对数函数.
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)对数函数的定义域为R.(  )
(2)y=log2x2与logx3都不是对数函数.(  )
答案:(1)× (2)√
2.函数f(x)=log2(x-1)的定义域是(  )
A.[1,+∞)      B.(1,+∞)
C.(-∞,1) D.(-∞,1]
答案:B 
3.若函数f(x)=(a-1)log(a+1)x是对数函数,则实数a=________.
答案:2
对数函数的概念
[例1] 指出下列函数哪些是对数函数?
(1)y=3log2x;(2)y=log6x;
(3)y=logx5;(4)y=log2x+1.
[解] (1)log2x的系数是3,不是1,不是对数函数.
(2)符合对数函数的结构形式,是对数函数.
(3)自变量在底数位置上,不是对数函数.
(4)对数式log2x后又加上1,不是对数函数.
判断一个函数是对数函数的依据
    
[跟踪训练]
1.函数f(x)=(a2-a+1)log(a+1)x是对数函数,则实数a=________.
解析:由a2-a+1=1,解得a=0或1.
又a+1>0,且a+1≠1,∴a=1.
答案:1
2.若对数函数f(x)=logax的图象过点(2,1),则f(8)=________.
解析:依题意知1=loga2,所以a=2,
所以f(x)=log2x,
故f(8)=log28=3.
答案:3
对数型函数的定义域
[例2] (链接教科书第130页例1)求下列函数的定义域:
(1)y=log5(1-x);
(2)y=.
[解] (1)要使函数式有意义,需1-x>0,解得x<1,所以函数y=log5(1-x)的定义域为(-∞,1).
(2)要使函数式有意义,需解得x<4,且x≠3,所以函数y=的定义域为(-∞,3)∪(3,4).
求对数型函数定义域的原则
(1)分母不能为0;
(2)根指数为偶数时,被开方数非负;
(3)对数的真数大于0,底数大于0且不为1.    
[跟踪训练]
求下列函数的定义域:
(1)f(x)=lg(x-2)+;
(2)f(x)=log(x+1)(16-4x).
解:(1)要使函数有意义,需满足
x-3≠0,))解得x>2且x≠3.
∴函数的定义域为(2,3)∪(3,+∞).
(2)要使函数有意义,需满足
x+1>0,
x+1≠1,))解得-1∴函数的定义域为(-1,0)∪(0,4).
对数型函数的实际应用
[例3] (链接教科书第131页例2)某公司制定了一个激励销售人员的奖励方案:当销售利润不超过10万元时,按销售利润的15%进行奖励;当销售利润超过10万元时,若超出A万元,则超出部分按2log5(A+1)进行奖励.记奖金为y(单位:万元),销售利润为x(单位:万元).
(1)写出奖金y关于销售利润x的解析式;
(2)如果业务员老江获得5.5万元的奖金,那么他的销售利润是多少万元?
[解] (1)由题意知y=
1.5+2log5(x-9),x>10.))
(2)由题意知1.5+2log5(x-9)=5.5,
即log5(x-9)=2,
∴x-9=52,解得x=34.
∴老江的销售利润是34万元.
实际问题中对数函数模型要建模准确,计算时充分利用对数运算性质,注意变量的实际意义.    
[跟踪训练]
某种动物的数量y(单位:只)与时间x(单位:年)的函数关系式为y=alog2(x+1),若这种动物第1年有100只,则第7年它们的数量为(  )
A.300只      B.400只
C.500只 D.600只
解析:选A 由题意,知100=alog2(1+1),得a=100,则当x=7时,y=100log2(7+1)=100×3=300.
1.(多选)下列函数中为对数函数的是(  )
A.y=log(-x) B.y=2log4(x-1)
C.y=ln x D.y=log(a2+a+2)x(a是常数)
解析:选CD 对于A,真数是-x,故A不是对数函数;对于B,y=2log4(x-1)=log2(x-1),真数是x-1,不是x,故B不是对数函数;对于C,ln x的系数为1,真数是x,故C是对数函数;对于D,底数a2+a+2=+>1,故D是对数函数.
2.已知对数函数的图象过点M(9,-2),则此对数函数的解析式为(  )
A.y=log2x B.y=log3x
C.y=logx D.y=logx
解析:选C 设函数f(x)=logax(x>0,a>0且a≠1),
∵对数函数的图象过点M(9,-2),
∴-2=loga9,∴a-2=9,a>0,
解得a=.
∴此对数函数的解析式为y=logx.故选C.
3.已知函数f(x)=loga(x+2),若其图象过点(6,3),则f(2)的值为(  )
A.-2 B.2
C. D.-
解析:选B 将点(6,3)代入f(x)=loga(x+2)中,
得3=loga(6+2)=loga8,即a3=8,∴a=2,
∴f(x)=log2(x+2),∴f(2)=log2(2+2)=2.
4.求下列函数的定义域:
(1)y=;
(2)y=.
解:(1)要使函数式有意义,需解得x>1,且x≠2.
故函数y=的定义域是{x|x>1,且x≠2}.
(2)要使函数式有意义,需即解得x≥4.
故函数y=的定义域是{x|x≥4}.
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4(共19张PPT)第二课时 对数函数的图象和性质的应用(习题课)
对数型函数的单调性
[例1] (1)函数y=log2|x-2|在区间(2,+∞)上的单调性为(  )
A.先增后减        B.先减后增
C.单调递增 D.单调递减
(2)函数y=lg(-x2+2x+3)的单调递增区间是________.
[解析] (1)当x>2时,函数f(x)=log2|x-2|=log2(x-2).又函数y=log2u是增函数,u=x-2在区间(2,+∞)上也是增函数,故y=log2|x-2|在区间(2,+∞)上是一个单调增函数,故选C.
(2)由-x2+2x+3>0得-1设u(x)=-x2+2x+3,
则u(x)在区间(-1,1]上单调递增,在区间[1,3)上单调递减.
所以函数y=lg(-x2+2x+3)的单调递增区间是(-1,1].
[答案] (1)C (2)(-1,1]
形如y=logaf(x)的函数的单调性
首先要确保f(x)>0,
当a>1时,y=logaf(x)的单调性在f(x)>0的前提下与y=f(x)的单调性一致;
当00的前提下与y=f(x)的单调性相反.
[注意] 研究对数型复合函数的单调性,一定要注意先研究函数的定义域,也就是要坚持“定义域优先”的原则.    
[跟踪训练]
1.若y=log(2a-3)x在(0,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围为________.
解析:由y=log(2a-3)x在(0,+∞)上是增函数,所以2a-3>1,解得a>2.
答案:(2,+∞)
2.讨论函数y=loga(3x-1)的单调性.
解:由3x-1>0,得函数的定义域为.
当a>1,x>时,
函数f(x)=loga(3x-1)为增函数;
当0时,
函数f(x)=loga(3x-1)为减函数.
对数型函数的最值与值域
[例2] 求下列函数的值域:
(1)y=log(-x2+2x+1);
(2)f(x)=log2·log2(1≤x≤4).
[解] (1)设t=-x2+2x+1,则t=-(x-1)2+2.
∵y=logt为减函数,且0(2)∵f(x)=log2·log2=(log2x-2)·(log2x-1)
=-,
又∵1≤x≤4,∴0≤log2x≤2,
∴当log2x=,
即x=2=2时,f(x)取最小值-;
当log2x=0,即x=1时,f(x)取得最大值2,
∴函数f(x)的值域是.
求对数型函数值域的方法
(1)求对数型函数的值域,一般需要根据对数函数的单调性及真数的取值范围求解;
(2)求函数的值域时,一定要注意定义域对它的影响,并结合函数的单调性求解,当函数较为复杂时,可对对数型函数进行换元,把复杂问题简单化.    
[跟踪训练]
1.已知函数f(x)=3logx的定义域为[3,9],则函数f(x)的值域是________.
解析:∵y=logx在(0,+∞)上是减函数,
∴当3≤x≤9时,log9≤logx≤log3,
即-2≤logx≤-1,
∴-6≤3logx≤-3,
∴函数f(x)的值域是[-6,-3].
答案:[-6,-3]
2.函数y=2x-log(x+1)在区间[0,1]上的最大值为________,最小值为________.
解析:因为y=2x在[0,1]上单调递增,y=log(x+1)在[0,1]上单调递减,所以y=f(x)=2x-log(x+1)在[0,1]上单调递增,所以y的最大值为f(1)=21-log2=2-(-1)=3,最小值为f(0)=20-log1=1-0=1.
答案:3 1
对数函数性质的综合应用
[例3] 已知函数f(x)=loga(a>0,且a≠1).
(1)求f(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)的奇偶性,并求函数的单调区间.
[解] (1)要使此函数有意义,则有
x-1>0))或
x-1<0,))
解得x>1或x<-1,故此函数的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞).
(2)由(1)可得f(x)的定义域关于原点对称.
∵f(-x)=loga=loga=-loga=-f(x),∴f(x)为奇函数.
f(x)=loga=loga,
令u=1+,则函数u=1+在区间(-∞,-1)和区间(1,+∞)上单调递减,
所以当a>1时,f(x)=loga在(-∞,-1),(1,+∞)上单调递减;当0解决对数函数性质的综合问题的注意点
(1)注意代数式的变形,如分式通分,因式分解、配方法、分母(或分子)有理化等变形技巧;
(2)解答问题时应注意定义域优先的原则;
(3)由于对数函数单调性与底数有关,因此要注意是否需分类讨论.    
[跟踪训练]
已知f(x)=log4(4x-1).
(1)求f(x)的定义域;
(2)讨论f(x)的单调性;
(3)求f(x)在区间上的值域.
解:(1)由4x-1>0,解得x>0,
因此f(x)的定义域为(0,+∞).
(2)设0因此log4(4x1-1)即f(x1)(3)因为f(x)在区间上递增,
又f=0,f(2)=log415,
因此f(x)在上的值域为[0,log415].
1.已知函数f(x)=2x的反函数为y=g(x),则g的值为(  )
A.-1 B.1
C.12 D.2
解析:选A ∵由y=f(x)=2x,得x=log2y,
∴原函数的反函数为g(x)=log2x,
则g=log2=-1.故选A.
2.已知函数f(x)=log2(1+2-x),则函数f(x)的值域是(  )
A.[0,2) B.(0,+∞)
C.(0,2) D.[0,+∞)
解析:选B f(x)=log2(1+2-x),∵1+2-x>1,
∴log2(1+2-x)>0,∴函数f(x)的值域是(0,+∞),故选B.
3.函数f(x)=log5(2x+1)的单调增区间是________.
解析:因为y=log5x与y=2x+1均为增函数,故函数f(x)=log5(2x+1)是其定义域上的增函数,所以函数f(x)的单调增区间是.
答案:
4.已知函数f(x)=|logx|的定义域为,值域为[0,1],求m的取值范围.
解:作出f(x)=|logx|的图象(如图)可知f=f(2)=1,f(1)=0,由题意结合图象知:1≤m≤2.
∴m的取值范围为[1,2].
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4(共26张PPT)对数函数的图象和性质
新课程标准解读 核心素养
1.能用描点法或借助计算机工具画出具体对数函数的图象 直观想象
2.探索并了解对数函数的单调性与特殊点 直观想象、逻辑推理
3.知道对数函数y=logax与指数函数y=ax互为反函数(a>0,且a≠1) 数学抽象
第一课时 对数函数的图象和性质
观察下图,回答下面的问题.
[问题] (1)从图①上看,函数y=log2x与y=logx的图象有什么关系?函数y=logax与y=logx(a>0,且a≠1)呢?
(2)从图②上看,对数函数的图象的分布与底数有什么关系?
                                    
                                    
                                    
知识点一 对数函数的图象及性质
a的范围 0<a<1 a>1
图 象
性  质 定义域 (0,+∞)
值域 R
定点 (1,0),即x=时,y=
单调性 在(0,+∞)上是减函数 在(0,+∞)上是增函数
对数函数图象的再理解
(1)对数函数的图象永远在y轴的右侧,对数函数的图象都经过点,(1,0),(a,1),且图象都在第一、四象限内;
(2)①若01且x>1,则有y>0;
②若01,或a>1且01.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)函数y=log0.3x是减函数.(  )
(2)对数函数的图象一定在y轴右侧.(  )
答案:(1)√ (2)√
2.下列所给函数图象可以是y=log2x的图象的是(  )
答案:C
3.函数f(x)=loga(x+1)(a>0,且a≠1)恒过________点.
答案:(0,0)
知识点二 反函数
指数函数y=ax(a>0,且a≠1)和对数函数y=logax(a>0,且a≠1)互为反函数.两者的定义域和值域正好互换.
反函数性质的再理解
(1)互为反函数的两个函数图象关于直线y=x对称;
(2)反函数的定义域是原函数的值域,反函数的值域是原函数的定义域.    
1.函数f(x)=的反函数是________.
答案:f(x)=logx
2.函数g(x)=log8x的反函数是________.
答案:g(x)=8x
3.已知y=ax在R上是增函数,则y=logax在(0,+∞)上是________函数.(填“增”或“减”)
答案:增
对数型函数的图象
[例1] (1)当a>1时,在同一坐标系中,函数y=a-x与y=logax的图象为(  )
(2)已知f(x)=loga|x|,满足f(-5)=1,试画出函数f(x)的图象.
(1)[解析] y=a-x=,∵a>1,∴0<<1,则y=a-x在(-∞,+∞)上是减函数,过定点(0,1);对数函数y=logax在(0,+∞)上是增函数,过定点(1,0).故选C.
[答案] C
(2)[解] 因为f(-5)=1,所以loga5=1,即a=5,故f(x)=log5|x|=
所以函数y=log5|x|的图象如图所示.
有关对数型函数图象的判断及应用技巧
(1)求函数y=m+logaf(x)(a>0,且a≠1)的图象过定点时,只需令f(x)=1求出x,即得定点为(x,m);
(2)给出函数解析式判断函数的图象,应首先考虑函数对应的基本初等函数是哪一种;其次找出函数图象的特殊点,判断函数的基本性质、定义域、单调性以及奇偶性等;最后综合上述几个方面将图象选出,解决此类题目常采用排除法;
(3)根据对数函数图象判断底数大小的方法:作直线y=1与所给图象相交,交点的横坐标即为各个底数,根据在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大,可比较底数的大小.    
[跟踪训练]
1.函数f(x)=loga(x-1)+1(a>0,且a≠1)的图象恒过点(  )
A.(1,1)        B.(1,2)
C.(2,1) D.(2,2)
解析:选C 令x-1=1,即x=2,
得f(2)=loga1+1=1,因此f(x)的图象恒过点(2,1).故选C.
2.对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的大致图象如图所示,已知a的取值为,,,,则曲线C1,C2,C3,C4对应的a的值依次是________.
解析:当a>1时,对数函数y=logax的图象是上升的;当0答案:,,,
3.作出函数y=|log2(x+1)|的图象.
解:第一步:作y=log2x的图象,如图(1)所示.
第二步:将y=log2x的图象沿x轴向左平移1个单位长度,得y=log2(x+1)的图象,如图(2)所示.
第三步:将y=log2(x+1)在x轴下方的图象作关于x轴的对称变换,得y=|log2(x+1)|的图象,如图(3)所示.
比较对数值的大小
[例2] (链接教科书第133页例3)比较下列各题中两个值的大小:
(1)log31.9,log32;
(2)log23,log0.32;
(3)logaπ,loga3.14(a>0,且a≠1).
[解] (1)因为y=log3x在(0,+∞)上是增函数,且1.9<2,所以log31.9(2)因为log23>log21=0,log0.32log0.32.
(3)π>3.14,当a>1时,函数y=logax在(0,+∞)上是增函数,
有logaπ>loga3.14;
当0有logaπ综上可得,当a>1时,logaπ>loga3.14;当0比较对数值大小时常用的4种方法
(1)若底数为同一常数,则可由对数函数的单调性直接进行比较;
(2)若底数为同一字母,则根据底数对对数函数单调性的影响,对底数进行分类讨论;
(3)若底数不同,真数相同,则可以先用换底公式化为同底后,再进行比较,也可以利用顺时针方向底数增大画出对数函数的图象,再进行比较;
(4)若底数与真数都不同,则常借助1,0等中间量进行比较.    
[跟踪训练]
比较下列各组对数值的大小:
(1)log与log;
(2)3log45与2log23;
(3)log0.3与log3;
解:(1)因为y=logx在(0,+∞)上单调递减,且<,所以log>log.
(2)∵3log45=log4125,2log23=log29=log481,且函数y=log4x在区间(0,+∞)上增函数,又125>81,所以3log45>2log23.
(3)由对数的性质知log0.3>0>log3,所以log0.3>log3.
求解对数不等式
[例3] 解不等式:
(1)log2(2x+3)≥log2(5x-6);
(2)loga(x-4)-loga(2x-1)>0(a>0且a≠1).
[解] (1)原不等式等价于
解得<x≤3.
所以不等式的解集为.
(2)原不等式化为loga(x-4)>loga(2x-1).
当a>1时,
不等式等价于 无解.
当0<a<1时,不等式等价于解得x>4.
综上可知,当a>1时,解集为 ;当0<a<1时,解集为{x|x>4}.
常见对数不等式的]2种解法
(1)形如logax>logab的不等式,借助y=logax的单调性求解,如果a的取值不确定,需分a>1与0<a<1两种情况讨论;
(2)形如logax>b的不等式,应将b化为以a为底数的对数式的形式,再借助y=logax的单调性求解.    
[跟踪训练]
1.求满足不等式log3x<1的x的取值集合.
解:∵log3x<1=log33,
∴x满足的条件为
即0∴x的取值集合为{x|02.已知log0.7(2x)解:∵函数y=log0.7x在(0,+∞)上为减函数,
∴由log0.7(2x)
解得x>1.
∴x的取值范围是(1,+∞).
1.函数y=loga(x-2)(a>0且a≠1)的图象恒过的定点是(  )
A.(1,0)   B.(2,0)   
C.(3,0)   D.(4,0)
解析:选C 令x-2=1,得x=3.当x=3时,y=0,故函数的图象恒过定点(3,0).
2.如图,若C1,C2分别为函数y=logax和y=logbx的图象,则(  )
A.0<a<b<1
B.0<b<a<1
C.a>b>1
D.b>a>1
解析:选B 作直线y=1,则直线与C1,C2的交点的横坐标分别为a,b,易知0<b<a<1.
3.已知loga>1,求a的取值范围.
解:由loga>1得loga>logaa.
①当a>1时,有a<,此时无解;
②当0所以a的取值范围是.
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7(共23张PPT)不同函数增长的差异
新课程标准解读 核心素养
1.了解常用的描述现实世界中不同增长规律的函数模型 数学抽象
2.了解直线上升、指数爆炸、对数增长等增长含义 逻辑推理
3.能根据具体问题选择合适的函数模型 数学建模
1859年,有人从欧洲带进澳洲几只兔子,由于澳洲有茂盛的牧草,而且没有兔子的天敌,兔子数量不断增加,不到100年,兔子们占领了整个澳大利亚,数量达到75亿只,可爱的兔子变得可恶起来,75亿只兔子吃掉了相当于75亿只羊所吃的牧草,草原的载畜率大大降低,而牛羊是澳大利亚的主要牲口.这使澳大利亚头痛不已.他们采用各种方法消灭这些兔子,直至二十世纪五十年代,科学家采用载液瘤病毒杀死了百分之九十的兔子,澳大利亚人才算松了一口气.
[问题] 想想看,澳大利亚的兔子为什么在不到100年的时间内发展到75亿只?
                                    
                                    
知识点 三种常见函数模型的增长差异
  函数性质   y=ax(a>1) y=logax(a>1) y=kx(k>0)
在(0,+∞)上的增减性 增函数 增函数 增函数
图象的变化 随x的增大逐渐变“陡” 随x的增大逐渐趋于稳定 增长速度不变
形象描述 指数爆炸 对数增长 直线上升
增长速度 y=ax(a>1)的增长速度最终都会大大超过y=kx(k>0)的增长速度
增长结果 存在一个x0,当x>x0时,有ax>kx>logax
三种函数模型的再理解
(1)当描述增长速度变化很快时,常常选用指数函数模型;
(2)当要求不断增长,但又不会增长过快,也不会增长到很大时,常常选用对数函数模型.    
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)增长速度不变的函数模型是一次函数模型.(  )
(2)函数y=log2x增长的速度越来越慢.(  )
(3)不存在一个实数m,使得当x>m时,1.1x>x100.(  )
答案:(1)√ (2)√ (3)×
2.下列函数中随x的增大而增大且速度最快的是(  )
A.y=ex       B.y=ln x
C.y=2x D.y=e-x
答案:A
3.某同学最近5年内的学习费用y(千元)与时间x(年)的关系如图所示,则可选择的模拟函数模型是(  )
A.y=ax+b B.y=ax2+bx+c
C.y=a·ex+b D.y=aln x+b
解析:选B 由散点图和四个函数的特征可知,可选择的模拟函数模型是y=ax2+bx+c.
几类函数模型增长的差异
[例1] (链接教科书第139页练习1题)四个自变量y1,y2,y3,y4随变量x变化的数据如下表:
x 1 5 10 15 20 25 30
y1 2 26 101 226 401 626 901
y2 2 32 1 024 32 768 1.05×106 3.36×107 1.07×109
y3 2 10 20 30 40 50 60
y4 2 4.322 5.322 5.907 6.322 6.644 6.907
则关于x呈指数型函数变化的变量是________.
[解析] 以爆炸式增长的变量呈指数型函数变化.从表格中可以看出,四个变量y1,y2,y3,y4均是从2开始变化,且都是越来越大,但是增长速度不同,其中变量y2的增长速度最快,画出它们的图象(图略),可知变量y2关于x呈指数型函数变化.
[答案] y2
常见的函数模型及增长特点
(1)线性函数模型:线性函数模型y=kx+b(k>0)的增长特点是直线上升,其增长速度不变;
(2)指数函数模型:指数函数模型y=ax(a>1)的增长特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度越来越快,即增长速度急剧,形象地称为“指数爆炸”;
(3)对数函数模型:对数函数模型y=logax(a>1)的增长特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度越来越慢,即增长速度平缓;
(4)幂函数模型:幂函数y=xn(n>0)的增长速度介于指数增长和对数增长之间.    
[跟踪训练]
下列各项是四种生意预期的收益y关于时间x的函数,从足够长远的角度看,更为有前途的生意的序号是________.
①y=3×1.04x;②y=20+x10;
③y=40+lg(x+1);④y=80.
解析:结合三类函数的增长差异可知①的预期收益最大.
答案:①
几类函数模型的比较
[例2] 函数f(x)=2x和g(x)=x3的图象如图所示.设两函数的图象交于点A(x1,y1),B(x2,y2),且x1(1)请指出示意图中曲线C1,C2分别对应哪一个函数;
(2)结合函数图象示意图,判断f(6),g(6),f(2 021),g(2 021)的大小.
[解] (1)C1对应的函数为g(x)=x3,C2对应的函数为f(x)=2x.
(2)因为f(1)>g(1),f(2)g(10),
所以1x2,
从图象上可以看出当x1所以f(6)当x>x2时,f(x)>g(x),所以f(2 021)>g(2 021);
又因为g(2 021)>g(6),
所以f(2 021)>g(2 021)>g(6)>f(6).
不同函数的变化规律
(1)线性函数增长模型适合于描述增长速度不变的变化规律;
(2)指数函数增长模型适合于描述增长速度急剧的变化规律;
(3)对数函数增长模型适合于描述增长速度平缓的变化规律.    
[跟踪训练]
函数f(x)=lg x,g(x)=0.3x-1的图象如图所示:
(1)指出曲线C1,C2分别对应题中哪一个函数;
(2)比较两函数的增长差异(以两图象交点为分界点,对f(x),g(x)的大小进行比较).
解:(1)C1对应的函数为g(x)=0.3x-1,C2对应的函数为f(x)=lg x.
(2)当x∈(0,x1)时,g(x)>f(x);
当x∈(x1,x2)时,g(x)<f(x);
当x∈(x2,+∞)时,g(x)>f(x).
函数模型的选择问题
[例3] 某化工厂开发研制了一种新产品,在前三个月的月生产量依次为100 t,120 t,130 t.为了预测今后各个月的生产量,需要以这三个月的月产量为依据,用一个函数来模拟月产量y与月序数x之间的关系.对此模拟函数可选用二次函数y=f(x)=ax2+bx+c(a,b,c均为待定系数,x∈N*)或函数y=g(x)=pqx+r(p,q,r均为待定系数,x∈N*),现在已知该厂这种新产品在第四个月的月产量为137 t,则选用这两个函数中的哪一个作为模拟函数较好?
[解] 根据题意可列方程组
解得
所以y=f(x)=-5x2+35x+70.①
同理y=g(x)=-80×0.5x+140.②
再将x=4分别代入①式与②式得
f(4)=-5×42+35×4+70=130(t),g(4)=-80×0.54+140=135(t).
与f(4)相比,g(4)在数值上更为接近第四个月的实际月产量,所以②式作为模拟函数比①式更好,故选用函数y=g(x)=pqx+r作为模拟函数较好.
建立函数模型应遵循的三个原则
(1)简化原则:建立函数模型,原型一定要简化,抓主要因素,主要变量,尽量建立较低阶、较简便的模型;
(2)可推演原则:建立模型,一定要有意义,既能作理论分析,又能计算、推理,且能得出正确结论;
(3)反映性原则:建立模型,应与原型具有“相似性”,所得模型的解应具有说明问题的功能,能回到具体问题中解决问题.    
[跟踪训练]
某人对东北一种松树生长进行了研究,收集了其高度h(米)与生长时间t(年)的相关数据,选择h=mt+b与h=loga(t+1)来刻画h与t的关系,你认为哪个符合?并预测第8年的松树高度.
t(年) 1 2 3 4 5 6
h(米) 0.6 1 1.3 1.5 1.6 1.7
解:据表中数据作出散点如图.由图可以看出与一次函数模型不吻合,选用对数型函数比较合理.
不妨将(2,1)代入到h=loga(t+1)中,得1=loga3,解得a=3.
故可用函数h=log3(t+1)来刻画h与t的关系.当t=8时,求得h=log3(8+1)=2,
故可预测第8年松树的高度为2米.
1.下列函数中,增长速度越来越慢的是(  )
A.y=6x       B.y=log6x
C.y=x6 D.y=6x
解析:选B D中一次函数的增长速度不变,A、C中函数的增长速度越来越快,只有B中对数函数的增长速度越来越慢,符合题意.
2.在某个物理实验中,测量得变量x和变量y的几组数据,如下表:
x 0.50 0.99 2.01 3.98
y -0.99 0.01 0.98 2.00
则对x,y最适合的拟合函数是(  )
A.y=2x B.y=x2-1
C.y=2x-2 D.y=log2x
解析:选D 将x=0.50代入计算,可以排除A;将x=2.01代入计算,可以排除B、C.故选D.
3.向高为H的水瓶内注水,一直到注满为止,如果注水量V与水深h的函数图象如图所示,那么水瓶的形状大致是(  )
解析:选B 水深h为自变量,随着h的增大,A项中V的增长速度越来越快,C项中先慢后快,D项中增长速度不变,只有B项中V的增长速度越来越慢.
4.已知函数f(x)=3x,g(x)=2x,当x∈R时,f(x)与g(x)的大小关系为________.
解析:在同一直角坐标系中画出函数f(x)=3x,g(x)=2x的图象,如图所示,由于函数f(x)=3x的图象在函数g(x)=2x图象的上方,则f(x)>g(x). 
答案:f(x)>g(x)
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