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4.6 函数的应用(二)
人教B版(2019)必修第二册
第四章 指数函数、对数函数与幂函数
学习目标
了解几类不同增长的函数模型
01
了解函数模型的广泛应用
02
掌握函数模型的综合应用
03
知识回顾
函数模型 函数解析式
一次函数模型 f (x)=ax+b(a,b 为常数,a≠0)
二次函数模型 f (x)=ax2+bx+c(a,b,c 为常数,a≠0)
与指数函数相关的模型 f (x)=bax+c(a,b,c为常数,a>0 且 a≠1,b≠0)
与对数函数相关的模型 f (x)=blogax+c(a,b,c为常数,a>0 且 a≠1,b≠0)
与幂函数相关的模型 f (x)=axα+b(a,b,α 为常数, a≠0)
因为生活中很多量与量的关系都可以归结为指数关系 , 所以指数函数 、对数函数和幂函数有着广泛的应用.下面举例说明.
几种常见的函数模型
探索新知
复利计息,俗称“利滚利”,是把前一期的本金和利息加在一起,作为下一期的本金进行计息的一种方式.所谓“70 原则”,是指在复利计息的情况下,本息和翻倍的一种简算方法.
设每期的利率为 r,则大约经过 期本息和就会变为原来的 2 倍.
复利计息与“70 原则”
探索新知
① 复利问题中涉及到哪些变量?这些变量之间有什么数量关系?
本金、利率、存期、本息和,本息和=本金×(1+利率)存期.
②“70 原则”研究的问题中,所需满足的数量关系是什么?所需求解的变量是什么?
设本金为 a 元,每期利率为 r,存期为 x (x∈N*),到期的本息和为 f (x) 元,则 f (x)=a(1+r)x.
复利计息与“70 原则”
探索新知
③ 如何说明“70 原则”包含的数学道理?
“70 原则”研究的问题是本息和翻倍,即 a(1+r)x=2a,
所以 .这里,ln 2≈0.69315,当 r 很小时 (|r|<0.1),
ln(1+r)≈r,所以 .即利率为 r 时,本息和大约要 期才能“倍增”(即为原来的 2 倍).
例如,当年利率为 5% 时,约要经过 14 年,本息和才能“倍增”
复利计息与“70 原则”
典型例题
例 1 有些银行存款是按复利的方式计算利息的,即把前一期的利息与本金加在一起作为本金,再计算下一期的利息,假设最开始本金为 a 元,每期的利率为 r (r > 0),存 x 期后本息何为 f (x) 元.
(1)写出 f (x) 的解析式;
(2)至少要经过多少期后,本息和才能不小于本金的 2 倍?
典型例题
解:(1)不难看出,f (1)=a+ar=a (1+r),
f (2)=a (1+r)+a (1+r) r=a (1+r)2,
f (3)=a (1+r)2+a (1+r)2 r=a (1+r)3,
……
因此 f (x)=a (1+r)x ,x ∈ N*.
例 1 (1)写出 f (x) 的解析式;
(2)至少要经过多少期后,本息和才能不小于本金的 2 倍?
指数函数模型
典型例题
例 1 (1)写出 f (x) 的解析式;
(2)至少要经过多少期后,本息和才能不小于本金的 2 倍?
典型例题
例 2 按照《国务院关于印发“十三五”节能减排综合工作方案的通知》(国发[2016] 74 号)的要求,到 2020 年,全国二氧化硫排放总量要控制在 1580 万吨以内,要比 2015 年下降 15%.假设 “十三五 ” 期间每一年二氧化硫排放总量下降的百分比都相等 ,2015 年后第 t(t=0,1,2,3,4,5)年的二氧化硫排放总量最大值为 f (t) 万吨 .
(1)求 f (t) 的解析式 ;
(2)求 2019 年全国二氧化硫排放总量要控制在多少万吨以内 (精确到 1 万吨 ).
典型例题
例 2 (1)求 f (t) 的解析式 ;
(2)求 2019 年全国二氧化硫排放总量要控制在多少万吨以内 (精确到 1 万吨 ).
指数函数模型
典型例题
例 2 (1)求 f (t) 的解析式 ;
(2)求 2019 年全国二氧化硫排放总量要控制在多少万吨以内 (精确到 1 万吨 ).
典型例题
例 3 已知某地区第一年的经济增长率为 a(a ∈ [0 , 1] 且 a 为常数),第二年的经济增长率为 x(x≥0),这两年的平均经济增长率为 y,写出 y 与 x 的关系,并求 y 的最小值.
幂函数模型
典型例题
对数函数模型
典型例题
探索新知
第一步:阅读、理解;
第二步:建立数学模型,把应用问题转化为数学问题;
第三步:解答数学模型,求得结果;
第四步:把数学结果转译成具体问题的结论,做出解答.
而这四步中,最为关键的是把第二步处理好.只要把数学模型建立妥当,所有的问题即可在此基础上迎刃而解.但是,很多同学在建模过程中忽视了一些细节,导致“满盘皆输”.
应用函数解决实际问题的一般步骤
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D
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B
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祝同学新学期新气象
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