人教A版高一数学必修一2.1.2指数函数及其性质教案
文档属性
| 名称 | 人教A版高一数学必修一2.1.2指数函数及其性质教案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 67.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教新课标A版 | ||
| 科目 | 数学 | ||
| 更新时间 | 2019-10-13 19:49:11 | ||
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文档简介
2.1. 2指数函数及其性质
一、教学目标：
知识与技能
（1）使学生了解指数函数模型的实际背景，认识数学与现实生活及其他学科的联系；
（2）理解指数函数的的概念和意义，能画出具体指数函数的图象，探索并理解指数函数的单调性和特殊点；
过程与方法
在学习的过程中体会研究具体函数及其性质的过程和方法，如具体到一般的过程、数形结合的方法等．
情感、态度与价值观
通过对指数函数图像和性质的探究，培养学生类比思考能力，感受数学的和谐美。
二、重点难点?
重点：指数函数的的概念和性质．
难点：用数形结合的方法从具体到一般地探索、概括指数函数的性质
三、教学方法
发现教学法
四、教学过程
情景引入
1.（合作讨论）人口问题是全球性问题，由于全球人口迅猛增加，已引起全世界关注．世界人口2000年大约是60亿，而且以每年1.3%的增长率增长，按照这种增长速度，到2050年世界人口将达到100多亿，大有“人口爆炸”的趋势．为此，全球范围内敲起了人口警钟，并把每年的7月11日定为“世界人口日”，呼吁各国要控制人口增长．为了控制人口过快增长，许多国家都实行了计划生育．
我国人口问题更为突出，在耕地面积只占世界7%的国土上，却养育着22%的世界人口．因此，中国的人口问题是公认的社会问题．2000年第五次人口普查，中国人口已达到13亿，年增长率约为1%．为了有效地控制人口过快增长，实行计划生育成为我国一项基本国策．
（1）按照上述材料中的1%的增长率，从2000年起，x年后我国的人口将达到2000年的多少倍？
（2）到2050年我国的人口将达到多少？
（3）你认为人口的过快增长会给社会的发展带来什么样的影响？
1.上一节中GDP问题中时间x与GDP值y的对应关系y=1.073x（x∈N*，x≤20）能否构成函数？
2.一种放射性物质不断变化成其他物质，每经过一年的残留量是原来的84%，那么以时间x年为自变量，残留量y的函数关系式是什么？
问题1. 上面的几个函数有什么共同特征？
新知探究
1.指数函数的概念；一般地，函数叫做指数函数（exponential fun_ction），其中x
是自变量，函数的定义域为R．
注意：（1）指数函数的定义是一个形式定义，要引导学生辨析；
（2）注意指数函数的底数的取值范围，引导学生分析底数为什么不能是负数、零和1．
巩固练习：利用指数函数的定义解决（教材P68例2、3）
2.指数函数的图象和性质
问题1：你能类比前面讨论函数性质时的思路，提出研究指数函数性质的内容和方法吗？
研究方法：画出函数的图象，结合图象研究函数的性质．
研究内容：定义域、值域、特殊点、单调性、最大（小）值、奇偶性．
探索研究：1．在同一坐标系中画出下列函数的图象：
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
2．从画出的图象中你能发现函数的图象和函数的图象有什么关系？可否利用的图象画出的图象？
3.从画出的图象（、和）中，你能发现函数的图象与其底数之间有什么样的规律？
4．你能根据指数函数的图象的特征归纳出指数函数的性质吗？
图象特征
函数性质
向x、y轴正负方向无限延伸
函数的定义域为R
图象关于原点和y轴不对称
非奇非偶函数
函数图象都在x轴上方
函数的值域为R+
函数图象都过定点（0，1）
自左向右看，
图象逐渐上升
自左向右看，
图象逐渐下降
增函数
减函数
在第一象限内的图象纵坐标都大于1
在第一象限内的图象纵坐标都小于1
在第二象限内的图象纵坐标都小于1
在第二象限内的图象纵坐标都大于1
图象上升趋势是越来越陡
图象上升趋势是越来越缓
函数值开始增长较慢，到了某一值后增长速度极快；
函数值开始减小极快，到了某一值后减小速度较慢；
1.利用函数的单调性，结合图象还可以看出： （1）在[a，b]上，值域是或； （2）若，则；取遍所有正数当且仅当； （3）对于指数函数，总有； （4）当时，若，则；
3.典型例题； 例1．在下列的关系式中，哪些是指数函数，为什么？
(1)y＝2x＋2；(2)y＝(－2)x；(3)y＝－2x；(4)y＝πx；
(5)y＝x2；(6)y＝(a－1)x(a>1，且a≠2)．
解 只有(4)，(6)是指数函数，因它们满足指数函数的定义；
(1)中解析式可变形为y＝2x·22＝4·2x，不满足指数函数的形式；(2)中底数为负，所以不是；(3)中解析式中多一负号，所以不是；(5)中指数为常数，所以不是；6)中令b＝a－1，则y＝bx，b>0且b≠1，所以是．
例2 截止到1999年底，我们人口约13亿，如果今后能将人口年平均增长率控制在1%，那么经过20年后，我国人口数最多为多少(精确到亿)?
解 设今后人口年平均增长率为1%，经过x年后，我国人口数为y亿，
1999年底，我国人口约为13亿；
经过1年(即2000年)人口数为13＋13×1%＝13(1＋1%)亿；
经过2年(即2001年)人口数为13×(1＋1%)＋13×(1＋1%)×1%＝13(1＋1%)2亿；
经过3年(即2002年)人口数为13(1＋1%)2＋13×(1＋1%)2×1%＝13 (1＋1%)3亿；
……
经过x年人口数为13(1＋1%)x亿；则y＝13(1＋1%)x.
当x＝20时，y＝13(1＋1%)20≈16(亿)．
答 经过20年后，我国人口数最多为16亿．
五、当堂检测
1．已知指数函数y＝ax(a＞0，且a≠1)在[0,1]上的最大值与最小值的和为3，则a等于( )[
A. B．2 C．4 D.
答案：B
2．函数f(x)＝ax(a>0且a≠1)，对于任意实数x，y都有( )
A．f(xy)＝f(x)f(y) B．f(xy)＝f(x)＋f(y)
C．f(x＋y)＝f(x)f(y) D．f(x＋y)＝f(x)＋f(y)
答案：C
3．某厂去年生产某种规格的电子元件a个，计划从今年开始的m年内，每年生产此种元件的产量比上一年增长p%，此种规格电子元件年产量y随年数x变化的函数关系是____________________．
答案：y＝a(1＋p%)x(0≤x≤m)
4．已知a，b＞1，f(x)＝ax，g(x)＝bx，当f(x1)＝g(x2)＝2时， 有x1＞x2，则a，b的大小关系是( )
A． a＝b B．a＞b C．a＜b D．不能确定
解析：∵a＞1，b＞1，由图示知b＞a.
答案：C
六、课堂小结
a＞1
0＜a＜1
图象
性质
定义域
R
值域
(0，＋∞)
过定点
(0,1)，即当x＝0时，y＝1
单调性
在R上是增函数
在R上是减函数
奇偶性
非奇非偶函数
对称性
函数y＝ax与y＝a－x的图象
关于y轴对称
七、课后作业
课时练与测
八、教学反思
一、教学目标：
知识与技能
（1）使学生了解指数函数模型的实际背景，认识数学与现实生活及其他学科的联系；
（2）理解指数函数的的概念和意义，能画出具体指数函数的图象，探索并理解指数函数的单调性和特殊点；
过程与方法
在学习的过程中体会研究具体函数及其性质的过程和方法，如具体到一般的过程、数形结合的方法等．
情感、态度与价值观
通过对指数函数图像和性质的探究，培养学生类比思考能力，感受数学的和谐美。
二、重点难点?
重点：指数函数的的概念和性质．
难点：用数形结合的方法从具体到一般地探索、概括指数函数的性质
三、教学方法
发现教学法
四、教学过程
情景引入
1.（合作讨论）人口问题是全球性问题，由于全球人口迅猛增加，已引起全世界关注．世界人口2000年大约是60亿，而且以每年1.3%的增长率增长，按照这种增长速度，到2050年世界人口将达到100多亿，大有“人口爆炸”的趋势．为此，全球范围内敲起了人口警钟，并把每年的7月11日定为“世界人口日”，呼吁各国要控制人口增长．为了控制人口过快增长，许多国家都实行了计划生育．
我国人口问题更为突出，在耕地面积只占世界7%的国土上，却养育着22%的世界人口．因此，中国的人口问题是公认的社会问题．2000年第五次人口普查，中国人口已达到13亿，年增长率约为1%．为了有效地控制人口过快增长，实行计划生育成为我国一项基本国策．
（1）按照上述材料中的1%的增长率，从2000年起，x年后我国的人口将达到2000年的多少倍？
（2）到2050年我国的人口将达到多少？
（3）你认为人口的过快增长会给社会的发展带来什么样的影响？
1.上一节中GDP问题中时间x与GDP值y的对应关系y=1.073x（x∈N*，x≤20）能否构成函数？
2.一种放射性物质不断变化成其他物质，每经过一年的残留量是原来的84%，那么以时间x年为自变量，残留量y的函数关系式是什么？
问题1. 上面的几个函数有什么共同特征？
新知探究
1.指数函数的概念；一般地，函数叫做指数函数（exponential fun_ction），其中x
是自变量，函数的定义域为R．
注意：（1）指数函数的定义是一个形式定义，要引导学生辨析；
（2）注意指数函数的底数的取值范围，引导学生分析底数为什么不能是负数、零和1．
巩固练习：利用指数函数的定义解决（教材P68例2、3）
2.指数函数的图象和性质
问题1：你能类比前面讨论函数性质时的思路，提出研究指数函数性质的内容和方法吗？
研究方法：画出函数的图象，结合图象研究函数的性质．
研究内容：定义域、值域、特殊点、单调性、最大（小）值、奇偶性．
探索研究：1．在同一坐标系中画出下列函数的图象：
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
2．从画出的图象中你能发现函数的图象和函数的图象有什么关系？可否利用的图象画出的图象？
3.从画出的图象（、和）中，你能发现函数的图象与其底数之间有什么样的规律？
4．你能根据指数函数的图象的特征归纳出指数函数的性质吗？
图象特征
函数性质
向x、y轴正负方向无限延伸
函数的定义域为R
图象关于原点和y轴不对称
非奇非偶函数
函数图象都在x轴上方
函数的值域为R+
函数图象都过定点（0，1）
自左向右看，
图象逐渐上升
自左向右看，
图象逐渐下降
增函数
减函数
在第一象限内的图象纵坐标都大于1
在第一象限内的图象纵坐标都小于1
在第二象限内的图象纵坐标都小于1
在第二象限内的图象纵坐标都大于1
图象上升趋势是越来越陡
图象上升趋势是越来越缓
函数值开始增长较慢，到了某一值后增长速度极快；
函数值开始减小极快，到了某一值后减小速度较慢；
1.利用函数的单调性，结合图象还可以看出： （1）在[a，b]上，值域是或； （2）若，则；取遍所有正数当且仅当； （3）对于指数函数，总有； （4）当时，若，则；
3.典型例题； 例1．在下列的关系式中，哪些是指数函数，为什么？
(1)y＝2x＋2；(2)y＝(－2)x；(3)y＝－2x；(4)y＝πx；
(5)y＝x2；(6)y＝(a－1)x(a>1，且a≠2)．
解 只有(4)，(6)是指数函数，因它们满足指数函数的定义；
(1)中解析式可变形为y＝2x·22＝4·2x，不满足指数函数的形式；(2)中底数为负，所以不是；(3)中解析式中多一负号，所以不是；(5)中指数为常数，所以不是；6)中令b＝a－1，则y＝bx，b>0且b≠1，所以是．
例2 截止到1999年底，我们人口约13亿，如果今后能将人口年平均增长率控制在1%，那么经过20年后，我国人口数最多为多少(精确到亿)?
解 设今后人口年平均增长率为1%，经过x年后，我国人口数为y亿，
1999年底，我国人口约为13亿；
经过1年(即2000年)人口数为13＋13×1%＝13(1＋1%)亿；
经过2年(即2001年)人口数为13×(1＋1%)＋13×(1＋1%)×1%＝13(1＋1%)2亿；
经过3年(即2002年)人口数为13(1＋1%)2＋13×(1＋1%)2×1%＝13 (1＋1%)3亿；
……
经过x年人口数为13(1＋1%)x亿；则y＝13(1＋1%)x.
当x＝20时，y＝13(1＋1%)20≈16(亿)．
答 经过20年后，我国人口数最多为16亿．
五、当堂检测
1．已知指数函数y＝ax(a＞0，且a≠1)在[0,1]上的最大值与最小值的和为3，则a等于( )[
A. B．2 C．4 D.
答案：B
2．函数f(x)＝ax(a>0且a≠1)，对于任意实数x，y都有( )
A．f(xy)＝f(x)f(y) B．f(xy)＝f(x)＋f(y)
C．f(x＋y)＝f(x)f(y) D．f(x＋y)＝f(x)＋f(y)
答案：C
3．某厂去年生产某种规格的电子元件a个，计划从今年开始的m年内，每年生产此种元件的产量比上一年增长p%，此种规格电子元件年产量y随年数x变化的函数关系是____________________．
答案：y＝a(1＋p%)x(0≤x≤m)
4．已知a，b＞1，f(x)＝ax，g(x)＝bx，当f(x1)＝g(x2)＝2时， 有x1＞x2，则a，b的大小关系是( )
A． a＝b B．a＞b C．a＜b D．不能确定
解析：∵a＞1，b＞1，由图示知b＞a.
答案：C
六、课堂小结
a＞1
0＜a＜1
图象
性质
定义域
R
值域
(0，＋∞)
过定点
(0,1)，即当x＝0时，y＝1
单调性
在R上是增函数
在R上是减函数
奇偶性
非奇非偶函数
对称性
函数y＝ax与y＝a－x的图象
关于y轴对称
七、课后作业
课时练与测
八、教学反思