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人教版必修第一册A版
4.2《指数函数》
( 4 课 时 )
教学目标
学习目标:1、认识与理解指数函数的概念;
2、理解与掌握指数函数的图象与性质,并能灵活运用其来求解相关的实际问题.
教学重点:指数函数的概念、图象与性质;
教学难点:指数函数图象与性质的相关运用.
一
情景问题(导学)
(一)
情
景:
细
胞
分
裂
一
情景问题(导学)
若某种细胞分裂时,由1个分裂成2个,2个分裂成4个,4个分裂成8个···,按照这样的规律分裂次后,得到的细胞个数y与分裂次数之间的关系是怎样的呢?
(二)问题1
细胞个数的变化情况
一
情景问题(导学)
(二)问题1
分裂次数 1次 2次 3次 ... 次
细胞数
按照这样的规律,分裂次后细胞个数y与分裂次数之间的关系可表示如下:
细胞个数的变化情况
一
情景问题(导学)
若某原细胞体积设为1,假设分裂1次后体积变为原来的 ,分裂2次后体积变为原来的 ,分裂3次后体积变为原来的 ,按照这样的规律分裂次后,得到的细胞体积y与分裂次数之间的关系又是怎样的呢?
(三)问题2
一
情景问题(导学)
(三)问题2
分裂次数 1次 2次 3次 ... 次
细胞体积
按照这样的规律,分裂次后得到的细胞体积y与分裂次数之间的关系又是怎样的呢?
二
探究新知1——指数函数的概念(互学)
(一)探究:
各位同学,请大家仔细观察情景问题中的函数与有什么样的共同特征?我们数学上把具有这些共同特征的函数叫做什么函数呢
两个函数的共同特征为:
函数 = 一个常数的自变量次幂,
即底数为一个常数 ,指数为自变量
两个函数
共同特征
特征一:底数为一个常数
特征二:指数为自变量
即: 函数 = 一个常数的自变量次幂
二
探究新知1——指数函数的概念(互学)
(二)指数函数的概念
像 与 这样,
一般地,我们把形如的函数就叫做指数函数,其中是自变量,定义域是R .
注:(1)的系数为1;
(2)的底数为一个常数;
反例: 没有意义; ,此时 是一个常数函数;
(3) 的指数为自变量,且
(4) 形如“”形式
三
小组合作、讨论交流1(自学)
各位同学,请大家每4个人组成一组,分别交流讨论后,解决下列问题:
例1 判断下列函数是否为指数函数:
(1); (2)
(3) ; (4)
(5)
例2 已知指数函数,且,求的值.
四
成果展示1(自学)
(1); (2)
(3) ; (4)
(5)
,底数
,底数为自变量,指数为常数4,它是幂函数
例1 判断下列函数是否为指数函数:
,不形如“”形式
, 的系数为3,不为1
四
成果展示1(自学)
例2 已知指数函数,且,求的值.
解:∵已知,且
∴
解得
∴ 指数函数
∴ ; ;
五
探究新知2——指数函数的图象与性质(导学)
(一)探究:请各位同学分别用描点法作指数函数 与 的图象.
解:(1)求作指数函数的图象(底数)
①列表; ②描点;③连线;
-2 -1 0 1 2 3
五
探究新知2——指数函数的图象与性质(导学)
(一)探究:请各位同学分别用描点法作指数函数 与 的图象.
解:(2)求作指数函数 的图象
(底数) ①列表; ②描点;③连线;
-2 -1 0 1 2
五
探究新知2——指数函数的图象与性质(导学)
(二)思考1:各位同学,当我们把指数函数 与 的图象放到同一平面直角坐标系中来求作,你们能发现什么规律?
答:由图可知,底数互为倒数的两个指数函数的图象关于 y轴对称.根据这种对称性,就可以利用一个函数的图象,画出另一个函数的图象.
例如 利用函数的图象,根据轴对称性就能画出的图象
五
(三)思考2
根据所得到的指数函数 与 的图象,我们能否分别以底数或为分类,再取若干个底数的值,观察这些指数函数的图象,从而得出指数函数的相关性质吗?
探究新知2——指数函数的图象与性质(导学)
五
(四)指数函数的图象与性质
探究新知2——指数函数的图象与性质(导学)
由以上实例,可以归纳得出指数函数的图像和性质,如表所示.
特 点
图 象
定义域 值 域 性 质
五
(三)指数函数的图象与性质
探究新知2——指数函数的图象与性质(导学)
(-∞,+∞) 或 R
(1)过定点(0,1),即时,;
(2)当时,; 当时,;
当自变量趋向于+∞时, 趋向于0(但);
(3)减函数; (4) 非奇非偶函数.
(0,+∞)
(1)过定点(0,1),即当时,;
(2)当时,; 当时,;
当自变量趋向于 - ∞时, 趋向于0(但);(3)增函数; (4) 非奇非偶函数.
六
小组合作、讨论交流2(自学)
各位同学,请大家每4个人组成一组,分别交流讨论后,解决下列问题:
例2 比较下列各题中两个值的大小.
(1);(2);
(3);
例3 如图4.2-7,某城市人口呈指数增长.
(1)根据图象,估计该城市人口每翻一番所需的时间(倍增期);
(2)该城市人口从80万人开始,经过 20年会增长到多少万人
七
成果展示2(迁移变迁)
例2 比较下列各题中两个值的大小.
(1);
解:∵ 底数
∴ 指数函数是增函数
又∵ 2.5<3
∴
(2);
解:∵ 底数
∴ 指数函数 是减函数
又∵
∴
七
成果展示2(迁移变迁)
(3);
解:∵ 底数
∴ 指数函数 是增函数
又∵ 0<0.3
∴
即
又∵ 底数
∴ 指数函数 是减函数
又∵
∴
即
综上所述,,故
七
成果展示2(迁移变迁)
例3 如图4.2-7,某城市人口呈指数增长.
(1)根据图象,估计该城市人口每翻一番所需的时间(倍增期);
(2)该城市人口从80万人开始,经过 20年会增长到多少万人
解:
(1)观察图4.2-7,发现该城市人口经过20年约为10万人,经过40 年约为20万人,即由10万人口增加到20万人口所用的时间约为20年,
∴该城市人口每翻一番所需的时间约为 20 年.
(2)∵倍增期为20年,所以每经过20年,人口将翻一番.
∴从 80 万人开始,经过20 年该城市人口大约会增长到 160 万人
课堂小结
八
1、认识与理解了指数函数的概念;
2、理解与掌握了指数函数的图象与性质,并能灵活运用其来求解相关的实际问题.
九
学生自评
十
家庭作业
1.记背今天所学习指数函数相关知识;
2.完成《课时规范训练》第39,40页的相关题型.