(共33张PPT)
4.2.1 指数函数的概念
思考2:类比幂函数概念,观察这个式子有什么特征?
情境引入
分裂
次数
0次
1次
2次
3次
4次
次
······
······
······
细胞
总数
1个
2个
4个
8个
16个
问题1.观察细胞分裂示意图,完成空格.
问题2.若细胞总数记为,细胞分裂次数记为,试写出细胞总数与分裂次数间的关系式。
(指数为自变量,底数为常数)
注:
(1)自变量是指数,且指数位置只能有这一项;
(2)底数只能有一项,且其系数必须为1;
思考1:是否为函数?
指数函数 一般地,形如的函数叫做指数函数,其中指数是自变量,定义域是
概念生成
自变量
定义域为
底数
注:
(1)自变量是指数,且指数位置只能有这一项;并且自变量的定义域必须是R
(2)底数只能有一项,并且,且其系数必须为1,只有这一项
0
1
a
当a=1时,ax 恒等于1,没有研究的必要.
3.为何规定a 0,且a 1
当a<0时, ax 有些会没有意义.如
当a=0时, ax 有些会没有意义,如
为了避免上述各种情况,所以规定a>0且a 1.
因此指数函数的定义域是R,
值域是(0,+∞).
在规定以后,对于任何x
R,
都有意义,
>0.
且
根据指数函数的概念完成下面题目
1.下列函数一定是指数函数的是( )
A.y=3·2x B.y=2x+1
C.y=x3 D.y=3-x
(1)判断一个函数是指数函数,要牢牢抓住三点:
①底数是大于0且不等于1的常数;
②指数函数的自变量必须位于指数的位置上;
③ax的系数必须为1.
(2)求指数函数的解析式常用待定系数法.
3.若函数y=(2a2-6a+5)ax是指数函数,则a的值为________.
答案 2
4.已知函数f(x)=(2a-1)x是指数函数,则实数a的取值范围是______________.
[名师点拨] 判定一个函数是指数函数的依据:①形如y=ax;②底数a满足a>0且a≠1;③指数位置上是单独的一个x.
解析 设f(x)=ax(a>0,且a≠1),因为f(3)=8,即a3=8,所以a=2,所以f(x)=2x.故选B.
答案
解析
知识点二 指数函数的解析式
解析 设f(x)=ax(a>0,且a≠1),则由f(3)=8得a3=8,∴a=2,∴f(x)=2x,故选B.
答案
解析
答案
解析
[跟踪训练3] (1)某地为了保持水土资源,实行退耕还林,如果2016年退耕8万公顷,以后每年比上一年增加10%,那么2022年需退耕( )
A.8×1.14万公顷 B.8×1.15万公顷
C.8×1.16万公顷 D.8×1.17万公顷
解析 根据题意,2016年退耕8万公顷,以后每年比上一年增加10%,则2017年需退耕8×1.1万公顷,2018年需退耕8×1.12万公顷,则2022年需退耕8×1.16万公顷.
答案
解析
题型三 指数型函数的实际应用
常见的几类函数模型
(1)指数增长模型
设原有量为N,每次的增长率为p,则经过x次增长,该量增长到y,则y=N(1+p)x(x∈N).
(2)指数减少模型
设原有量为N,每次的减少率为p,则经过x次减少,该量减少到y,则y=N(1-p)x(x∈N).
(3)指数型函数
把形如y=kax(k≠0,a>0,且a≠1)的函数称为指数型函数,这是非常有用的函数模型.
7.随着我国经济的不断发展,2016年年底某偏远地区农民人均年收入为3000元,预计该地区今后农民的人均年收入将以每年6%的平均增长率增长,那么2023年年底该地区农民的人均年收入为( )
A.3000×1.06×7元 B.3000×1.067元
C.3000×1.06×8元 D.3000×1.068元
解析 设经过x年,该地区农民的人均年收入为y元,则依题意有y=3000×(1+6%)x=3000×1.06x,因为从2016年年底到2023年年底经过了7年,故x=7,所以2023年年底该地区农民的人均年收入为3000×1.067元.
答案
解析
知识点三 指数增长型和指数衰减型函数的实际应用
8.春天来了,某池塘中的荷花枝繁叶茂,已知每一天荷叶覆盖水面面积是前一天的2倍,若荷叶20天可以完全长满池塘水面,当荷叶刚好覆盖水面面积一半时,荷叶已生长了________天.
答案 19
解析 假设第一天荷叶覆盖水面面积为1,则荷叶覆盖水面面积y与生长时间x的函数关系为y=2x-1,当x=20时,长满水面,所以生长19天时,荷叶布满水面一半.
答案
解析
解
解
3
随堂水平达标
PART THREE
解析 设f(x)=ax(a>0,且a≠1),则由f(3)=8得a3=8,∴a=2,∴f(x)=2x,故选B.
答案
解析
2.按复利计算利率的储蓄,存入银行2万元,如果年息3%,5年后支取,本利和应为________万元( )
A.2×(1+0.3)5 B.2×(1+0.03)5
C.2×(1+0.3)4 D.2×(1+0.03)4
解析 由题意可得,存入银行2万元后,一年后本利之和为2×(1+0.03)万元,两年后本利之和为2×(1+0.03)2万元,故5年后支取,本利和应为2×(1+0.03)5万元.
答案
解析
3.若函数f(x)=(a2-4a+4)ax是指数函数,则a=________.
答案 3
答案
解析
4.(2022·山东师范大学附属中学第一学期学分认定考试)某种细菌在培养过程中,每15分钟分裂1次(由1个分裂成2个),则这种细菌由1个分裂成4096个需经过________小时.
答案 3
解析 设1个细菌分裂x次后有y个细菌,则y=2x.令2x=4096=212,则x=12,即需分裂12次,需12×15=180(分钟),即3小时.
答案
解析
解
4
课后课时精练
PART FOUR
1.给出下列函数:
①y=3·2x;②y=3x+1;③y=3x;④y=x3;⑤y=(-2)x.
其中指数函数的个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析 形如y=ax(a>0,且a≠1)的函数叫指数函数,由定义知只有y=3x是指数函数.故选B.
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案 5x
答案
解析
答案 47
答案
解析
解析
解 (1)不是.系数不等于1.
(2)不是.指数不是x.
(3)是.
(4)不是.底数不是常数a(a>0,且a≠1).
(5)不是.指数不是x.
(6)不是.是幂函数.
解