(共20张PPT)
4.4.3不同增长的差异函数
在前面的学习中,我们知道一次函数与指数函数的增长方式存在很大差异。这种差异正是不同类型现实问题具有不同增长规律的反映。因此,把握不同函数增长方式的差异,那就可以根据现实问题的增长情况,选择合适的函数模型刻画其变化规律。
下面就来研究一次函数f(x)=kx+b,k>0 ,指数函数g(x)=ax(a>1) ,
对数函数 在定义域内增长方式的差异.
我们仍然采用由特殊到一般,由具体到抽象的研究方法.
探究1:选取适当的指数函数与一次函数,探索它们在区间 上增长差异,你能描述一下指数函数的增长的特点吗?
探究一:指数函数与一次函数
分析:(1) 在区间(-∞,0)上,指数函数y=2x值恒大于0,一次函数y=2x值恒小于0,所以我们重点研究在区间(0,+∞)上它们的增长差异.
B(2,4)
A(1,2)
(2) 借助信息技术,在同一直角坐标系内列表、描点作图如下:
(3) 观察两个函数图象及其增长方式:
结论1:函数y=2x与y=2x有两个交点(1,2)和(2,4)
结论2:在区间(0,1)上,函数y=2x的图象位于y=2x之上
结论3:在区间(1,2)上,函数y=2x的图象位于y=2x之下
结论4:在区间(2,3)上,函数y=2x的图象位于y=2x之上
综上:虽然函数y=2x与y=2x都是增函数,但是它们的增长速度不同,函数y=2x的增长速度不变,但是y=2x的增长速度在改变,先慢后快.
指数函数不像一次函数那样按同一速度增长,而是越
来越快,呈爆炸性增长.
总结一:
探究2:选取适当的对数函数与一次函数,探索它们在区间 上增长差异,你能描述一下对数函数的增长的特点吗?
探究二:对数函数与一次函数
分析:(1)在区间(-∞,0)上,对数函数y=lgx没意义,一次函数值恒小于0,
所以研究在区间(0,+∞)上它们的增长差异.
(2) 借助信息技术,在同一直角坐标系内列表、描点作图如下:
思考:将y=lgx放大1000倍,再对函数y=1000lgx与 的增长情况进行比较,仍有上面规律吗?
先想象一下,仍然有.
总结二:
对数函数比较适合于描述增长速度平缓的变化规律.
探究3:类比上述过程,
(1)画出一次函数y=2x, 对数函数y=x和指数函数y=的图象,并比较它们的增长差异;
探究三:对数函数、一次函数与指数函数
(2)试着概括一次函数y=kx(k>0), 对数函数y=x(a>1)和指数函数y=的增长差异;
(3)讨论交流“直线上升”“对数增长”“指数爆炸”的含义。
y=2x
y=2x
y=log2x
同一坐标系中,画出函数
y=2x
y=2x
y=log2x
对比三种函数的增长差异
你有什么体会?
三种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 _________ __________ _________
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
单调递增
单调递增
单调递增
增长速度 y=ax(a>1)的增长速度越来越快,最终会大大超过 的增长速度;而y=logax(a>1)的增长速度则会越来越慢。
增长结果 存在一个x0,当x>x0时,有____________
y=kx(k>0)
ax>kx>logax
指数爆炸增长
对数缓慢增长
直线匀速增长
C
1.由特殊到一般,由具体到抽象研究了一次函数f(x)=kx+b,k>0,指数
函数g(x)=ax(a>1) ,对数函数 在定义域上的
不同增长方式.
2.根据图象判断增长型的指数函数、对数函数和幂函数时,通常是观察函数图象上升得快慢,即随着自变量的增大,图象最“陡”的函数是指数函数;图象趋于平缓的函数是对数函数.
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