(共21张PPT)
人教A版高中数学必修第一册
4.2 指数函数的概念
学习目标
1. 知识目标:
通过具体实例,了解指数函数的实际意义,理解指数函数的概念.
2.能力目标:
通过原始数据,培养处理数据的能力;通过具体例子定义指数函数的概念培养学生概括的能力等.
3.素养目标:
发展学生的数学抽象,数据分析的素养.
几年前,位于浙江杭州的“良渚古城遗址”成功入选世界遗产名录。
考古学家利用遗址中遗存的碳14的残留量,测出了古城存在时期大约为公元前3300年~公元前2300年。
你知道考古学家在测定遗址年代时用了什么数学知识吗?
知识探究
问题1:随着中国经济高速增长, 人民生活水平不断提高, 旅游成了越来越多家庭的重要生活方式.由于旅游人数不断增加, A, B两地景区自2011年起采取了不同的应对措施, A地提高了景区门票价格, 而B地则取消了景区门票. 下表给出了A, B两地景区2011年至2015年的游客人次以及逐年增加量.
比较两地景区游客人次的变化情况, 你发现了怎样的规律?
思考(1):能否作出A,B两地景区游客人次变化的图象,根据图象并结合年增加量,说明两地景区游客人次的变化情况?
游客人次成非线性增长,年增加量越来越大,但无论从图象还是表格上,都难看出年增加量的变化规律.
游客人次近似于直线上升(线性增长),年增加量大致相等(约为10万次)
B地:
A地:
思考(2):既然B地景区游客人次的变化规律况很难直接看出,我们看能否从代数运算的角度去发现数据中蕴含的规律.
年增加量是相邻两年的游客人次作减法得到的,你能用别的运算来发现B地景区游客人次的变化规律吗?
增加量、增长率是刻画事物变化规律的两个很重要的量.
计算年增加量用的是减法,而求年增长率,则可以用除法.
因此,B地景区的游客人次的年增长率都约为
1-1.11=0.11
是一个常数.
增长率为常数的变化方式,我们常称为指数增长
思考(3):以2001年的为基准,设B地景区经过x年后的游客人次是2001年的y倍, 你能求出y关于x的函数吗?
1年后,游客人次是2001的
1.111倍
2年后,游客人次是2001的
1.112倍
3年后,游客人次是2001的
1.113倍
... ...
x年后,游客人次是2001的
1.11x倍
∴ y关于x的函数为
y=1.11x,
x∈[0,+∞)
问题2:当生物体死亡后,它机体内原有的碳14会按确定的规律衰减,大约每经过5730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”.根据此规律,人们获得了生物体内含量y与死亡年数x之间的关系,这个关系式应该怎样表示呢
概念解析
练一练
若函数 y=(a-2)ax是指数函数,则a= .
答案:3
分析:要求f(0),f(1),f(-3)的值,应先求出f(x)=ax的解析式即先求出a的值;
典例解析
例2 (1)在问题1中,如果平均每位游客出游一次可给当地带来1000元门票之外的收入,A地的景区门票价格为150元,(B地取消了景区门票)比较这15年间A,B两地旅游收入变化情况.
这说明,在2001年,游客给A地带来的收入比B地多412000万元;
随后10年,虽然f (x)>g(x),但g(x)的增长速度大于f (x);
根据上述数据,并考虑到实际情况,在2011年2月某个时刻就有 f (x)=g(x),这时游客给A地带来的收入和B地差不多;
此后, f (x)<g(x),游客给B地带来的收入超过了A地;
由于g(x)增长得越来越快,在2015年,B地的收入已经比A地多了347303万元.
例2 (2)在问题2中,某生物死亡10000年后,它体碳14内含量衰减为原来的百分之几?
生活中的指数函数模型
细胞的分裂
细胞分裂时,由
1次分裂成2个,
2次分裂成4个,
3次分裂成8个,
……
如果细胞分裂x次,相应的细胞个数为y,
生活中的指数函数模型
生活中的指数函数模型
《庄子·天下篇》中写道:
“一尺之棰,日取之半,万世不竭”
把尺子的长度看做单位1.
第1天,取一半 ,
第2天,取一半 ,
第3天,取一半 ,
……
第x天,取一半 ,
此时剩余长度,记为y
当堂检测
2.(课本115)下列图象中,有可能表示指数函数的是( ).
D
C
1.D 2.C
小结:
1、指数函数概念
2、指数函数概念