3.1.2指数函数(2)

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高中数学:3.1.2《指数函数》

高中数学:3.1.2《指数函数》

《指数函数》教案教学目标1.了解指数函数的实际背景,理解指数函数的概念;2.掌握指数函数的图象及性质;3.初步学会运用指数函数来解决问题.4.通过了解指数函数的实际背景,认识数学与现实生活及其他学科的联系;通过展示函数图象,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.教学重难点1.指数函数的定义:一般地,函数y=a x (a>0,a≠1,x∈R)叫做指数函数.2.指数函数y=a x (a>0,a≠1)的图象过定点(0,1).3.指数函数y=a x (a>0,a≠1,x∈R),当a>1时,在(-∞,+∞)上是单调增函数当0<a<1时在(-∞,+∞)上是单调减函数.教学过程[问题情境]印度的舍罕国王打算重赏国际象棋的发明人.这位聪明的大臣说:“陛下,请你在这张棋盘的第一个小格内,赏给我一粒麦子,在第二个小格内给两粒,在第三个小格内给四粒,照这样下去,每一小格内都比前一小格加一倍. 直到摆满棋盘上64格”,国王说:“你的要求不高,会如愿以偿的”.于是,下令把一袋麦子拿到宝座前,计算麦粒的工作开始了.还没到第二十小格,袋子已经空了,一袋又一袋的麦子被扛到国王面前来,但是,麦粒数一格接一格地增长得那样迅速,很快看出,即使拿出来全印度的粮食,国王也兑现不了他对象棋发明人许下的诺言.想一想,共需要多少粒麦子?探究点一指数函数的概念问题1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,…,一个细胞分裂x次后,得到细胞的个数为y,则y与x的函数关系是什么呢?答:x=0,y=1;x=1,y=2;x=2,y=2×2=4;x=3,y=22×2=8,…,y=2x.问题2一种放射性物质不断衰变为其他物质,每经过1年剩留的质量约是原来的84%.这种物质的剩留量随时间(单位:年)变化的函数关系是怎样的?答:设最初的质量为1,时间变化量用x表示,剩留量用y表示,则经过x年,y=0.84x.问题3在上述两问题关系式中,如果用字母a代替2和0.84,那么以上两个函数的解析式都可以表示成什么形式?答:表示成y=a x的形式.小结:指数函数的定义:一般地,函数y=a x(a>0,a≠1,x∈R)叫做指数函数.问题4 指数函数的定义中为什么规定了a>0且a≠1?答:将a 如数轴所示分为:a<0,a =0,0<a<1,a =1和a>1五部分进行讨论:(1)如果a<0,比如y =(-4)x ,这时对于x =14,x =12等,在实数范围内函数值不存在; (2)如果a =0,⎩⎪⎨⎪⎧当x>0时,a x =0,当x≤0时,a x 无意义; (3)如果a =1,y =1x =1,是个常值函数,没有研究的必要;(4)如果0<a<1或a>1即a>0且a≠1,x 可以是任意实数.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 =x 2;(6)y =(a -1)x (a>1,且a≠2).解:只有(4),(6)是指数函数,因为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 =b x ,b>0且b≠1,所以是.小结:根据指数函数的定义, a 是一个常数,a x 的系数为1,且a >0,a≠1.指数位置是x ,其系数也为1,凡是不符合这些要求的都不是指数函数.跟踪训练1 指出下列函数哪些是指数函数:(1)y =4x ; (2)y =x 4; (3)y =(-4)x ; (4)y =x x ; (5)y =(2a -1)x ⎝⎛⎭⎫a>12,且a≠1. 解:(1)、(5)为指数函数; (2)自变量在底数上,所以不是;(3)底数-4<0,所以不是; (4)底数x 不是常数,所以不是.探究点二 指数函数的图象与性质导引为了研究指数函数的图象,我们来看下面两组指数函数的图象,第一组y =2x ,y =⎝⎛⎭⎫12x 的图象;第二组y =3x ,y =⎝⎛⎭⎫13x 的图象. 问题1 图象分别在哪几个象限?这说明了什么?答:图象分布在第一、二象限,说明值域为{y|y>0}.问题2 图象有什么特征?猜想图象的上升、下降与底数a 有怎样的关系?对应的函数的单调性如何?答:它们的图象都在x 轴上方,向上无限伸展,向下无限接近于x 轴;当底数大于1时图象上升,为增函数;当底数大于0小于1时图象下降,为减函数.问题3 图象过哪些特殊的点?这与底数的大小有关系吗?答:不论底数a>1还是0<a<1,图象都过定点(0,1).问题4 函数图象有什么关系?可否利用y =2x 或y =3x 的图象画出y =⎝⎛⎭⎫12x 或y =⎝⎛⎭⎫13x 的图象?答:通过图象看出y =2x 与y =⎝⎛⎭⎫12x 的图象关于y 轴对称,y =3x 与y =⎝⎛⎭⎫13x 的图象也关于y 轴对称.所以能利用y =2x 或y =3x 的图象通过对称性画出y =⎝⎛⎭⎫12x 或y =⎝⎛⎭⎫13x 的图象. 问题5 你能根据具体函数的图象抽象出指数函数y =a x 的哪些性质?(定义域、值域、特殊点、单调性、最大(小)值、奇偶性)答:定义域为R ,值域为{y|y>0},过(0,1)点,a>1时为增函数,0<a<1时为减函数,没有最值,既不是奇函数也不是偶函数.小结:指数函数的图象与性质:例2 已知指数函数f(x)=a x (a>0且a≠1)的图象过点(3,π),求f(0),f(1),f(-3)的值.解:将点(3,π),代入f(x)=a x ,得到f(3)=π,即a 3=π,解得:a =π13 ,于是f(x)=πx3,所以f(0)=π0=1,f(1)=π =3π,f(-3)=π-1=1π. 小结:要求指数函数f(x)=a x (a>0且a≠1)的解析式,只需要求出 a 的值,要求a 的值,只需一个已知条件即可.跟踪训练2 已知指数函数y =(2b -3)a x 经过点(1,2),求a ,b 的值.解:由于函数y =(2b -3)a x 是指数函数,所以2b -3=1,即b =2.将点(1,2)代入y =a x ,得a =2. a>1 0<a<1图象性质 (1)定义域:R(2)值域:(0,+∞)(3)过点(0,1),即x =0时,y =1(4)在R 上是增函数(4)在R 上是减函数例3 求下列函数的定义域与值域:(1)y =21x -4;(2)y =⎝⎛⎭⎫23-|x|;(3)y =4x +2x +1+1. 解:(1)令x -4≠0,得x≠4.∴定义域为{x|x ∈R ,且x≠4}.∵1x -4≠0, ∴21x -4≠1,∴y =21x -4的值域为{y|y>0,且y≠1}. (2)定义域为x ∈R.∵|x|≥0,∴y =⎝⎛⎭⎫23-|x|=⎝⎛⎭⎫32|x|≥⎝⎛⎭⎫320=1,故y =⎝⎛⎭⎫23-|x|的值域为{y|y≥1}. (3)定义域为x ∈R.由y =4x +2x +1+1=(2x )2+2·2x +1=(2x +1)2,且2x >0,∴y>1.故y =4x +2x +1+1的值域为{y|y>1}.小结:函数y =a f(x)(a>0且a≠1)与函数f(x)的定义域相同.求与指数函数有关的函数的值域时,要利用指数函数本身的要求,并利用好指数函数的单调性.跟踪训练3 求下列函数的定义域、值域:(1)y =0.31x -1 ;(2)y =35x -1. 解:(1)由x -1≠0得x≠1,所以函数定义域为{x|x≠1}.由1x -1≠0得y≠1,所以函数值域为{y|y>0且y≠1}. (2)由5x -1≥0得x≥15,所以函数定义域为{x|x≥15}. 由5x -1≥0得y≥1,所以函数值域为{y|y≥1}.练一练:当堂检测、目标达成落实处1.下列各函数中,是指数函数的是( D ) A.y =(-3)x B.y =-3x C.y =3x -1 D.y =⎝⎛⎭⎫13x解析:只有y =(13)x 符合指数函数y =a x (a >0且a≠1)的形式. 2.函数f(x)=1-2x 的定义域是( A ) A.(-∞,0]B.[0,+∞)C.(-∞,0)D.(-∞,+∞)解析:由1-2x ≥0得2x ≤1,根据y =2x 的图象可得x≤0,选A.3.函数f(x)=xa x |x|(a>1)的图象的大致形状是 ( )解析:当x>0时,f(x)=a x,由于a>1,函数是增函数;当x<0时,f(x)=-a x,与f(x)=a x(x<0)关于x轴对称,只有选项C符合.课堂小结:1.判断一个函数是否是指数函数,关键是看解析式是否符合y=a x(a>0且a≠1)这一结构形式,即a x的系数是1,指数是x且系数为1.2.指数函数y=a x(a>0且a≠1)的性质分底数a>1,0<a<1两种情况,但不论哪种情况,指数函数都是单调的.3.由于指数函数y=a x(a>0且a≠1)的定义域是R,即x∈R,所以函数y=a f(x)(a>0且a≠1)与函数f(x)的定义域相同.4.求函数y=a f(x)(a>0且a≠1)的值域的方法如下:(1)换元,令t=f(x),并求出函数t=f(x)的定义域;(2)求t=f(x)的值域t∈M;(3)利用y=a t的单调性求y=a t在t∈M上的值域.。

3.1.2 指数函数的图象和性质

3.1.2 指数函数的图象和性质

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第三章 §3.1 §3.1.2
第二课时
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2.函数图像的对称变换 (1)函数 y=f(-x)的图像与函数 y=f(x)的图像关于 y 轴对 称. (2)函数 y=-f(x)的图像与函数 y=f(x)的图像关于 x 轴对 称. (3)函数 y=-f(-x)的图像与函数 y=f(x)的图像关于原点 对称.
变式训练 1 (2011· 成都市玉林中学高一月考)函数 f(x)= ax-b 的图像如图所示,其中 a,b 为常数,则下列结论正确的 是( )
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第三章 §3.1 §3.1.2
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A.a>1,b<0 C.0<a<1,b>0
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第三章 §3.1 §3.1.2
第二课时
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解析 f(-x)=2
2-(-x)2
=2
2-x2
=f(x),
∴f(x)是偶函数. f(x)是由 y=2t,t=2-x2 复合而成. ∵y=2t 在定义域上单调递增,t=2-x2 在(-∞,0)上单 调递增,在(0,+∞)上单调递减, ∴f(x)在(0,+∞)上单调递减,在(-∞,0)上单调递增.
例 1 已知 f(x)=2x,作出下列函数图像. (1)y=f(x)-1; (2)y=-f(x).
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第三章 §3.1 §3.1.2
第二课时
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原创1:3.1.2 指数函数(二)(导学式)

原创1:3.1.2 指数函数(二)(导学式)
利用换元法求值域.
典例精讲:题型三:指数函数值域问题
[解析](1)令t= − = − −
又y=



为减函数,∴y= ≥,


∴值域为[ ,+∞).

+ ,则t≤1,
典例精讲:题型三:指数函数值域问题
(2)定义域为R. 令t=2x,则t>0,
y=4x-2x+1+1=t2-2t+1=(t-1)2.
是R上的 增函数
是R上的 减函数
典例精讲:题型一:利用指数函数图象与性质比较大小
【例1】比较下列各组数的大小:
(1)1.52.5和1.53.2;
(2) 0.6-1.2和0.6-1.5;
(3)1.70.2和0.92.1;
(4)0.60.4和0.70.4.
[解析] (1)考察函数y=1.5x,
由于底数1.5>1,所以函数y=1.5x在R上是增函数,
因为2.5<3.2,所以1.52.5<1.53.2.
(2)考察函数y=0.6x, ∵0<0.6<1,∴函数y=0.6x在R上是减函数,
∵−1.2>−1.5,∴0ຫໍສະໝຸດ 6-1.2<0.6-1.5.
典例精讲:题型一:利用指数函数图象与性质比较大小
【例1】比较下列各组数的大小:
(1)1.52.5和1.53.2;
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)?
[思路分析]
可以从经过1年后、2年后、3年后等具体的人口数入手,归纳经过x年
后的人口数的函数关系式,再把经过20年后的人口数表示出来,进行
具体计算.
典例精讲:题型四:指数函数在实际问题中的应用

(人教课标版)普通高中课程标准实验教科书《数学》目录(B版)

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(人教课标版)普通高中课程标准实验教科书《数学》目录(B版)(人教课标版)普通高中课程标准实验教科书《数学》目录(B版)必修一第一章集合1.1集合与集合的表示方法1.1.1集合的概念1.1.2集合的表示方法1.2集合之间的关系与运算1.2.1集合之间的关系1.2.2集合的运算本章小结阅读与欣赏聪明在于学习,天才由于积累第二章函数2.1函数2.1.1函数2.1.2函数的表示方法2.1.3函数的单调性2.1.4函数的奇偶性2.1.5用计算机作函数的图象(选学)2.2一次函数和二次函数2.2.1一次函数的性质与图象2.2.3待定系数法2.3函数的应用(Ⅰ)2.4函数与方程2.4.1函数的零点2.4.2求函数零点近似解的一种计算方法——二分法本章小结阅读与欣赏函数概念的形成与发展第三章基本初等函数(Ⅰ)3.1指数与指数函数3.1.1实数指数幂及其运算3.1.2指数函数3.2对数与对数函数3.2.1对数及其运算3.2.2对数函数3.2.3指数函数与对数函数的关系3.3幂函数3.4函数的应用(Ⅱ)本章小结阅读与欣赏对数的发明必修二第一章立体几何初步1.1空间几何体1.1.1构成空间几何体的基本元素1.1.2棱柱、棱锥和棱台的结构特征1.1.3圆柱、圆锥、圆台和球1.1.4投影与直观图1.1.5三视图1.1.6棱柱、棱锥、棱台和球的表面积1.1.7柱、锥、台和球的体积实习作业1.2点、线、面之间的位置关系1.2.1平面的基本性质与推论1.2.2空间中的平行关系1.2.3空间中的垂直关系本章小结阅读与欣赏散发着数学芳香的碑文第二章平面解析几何初步2.1平面直角坐标系中的基本公式2.1.1数轴上的基本公式2.1.2平面直角坐标系中的基本公式2.2直线的方程2.2.1直线方程的概念与直线的斜率2.2.2直线方程的几种形式2.2.3两条直线的位置关系2.2.4点到直线的距离2.3圆的方程2.3.1圆的标准方程2.3.2圆的一般方程2.3.3直线与圆的位置关系2.3.4圆与圆的位置关系2.4空间直角坐标系2.4.1空间直角坐标系2.4.2空间两点的距离公式本章小结阅读与欣赏笛卡儿必修三第一章算法初步1.1算法与程序框图1.1.1算法的概念1.1.2程序框图1.1.3算法的三种基本逻辑结构和框图表示1.2基本算法语句1.2.1赋值、输入和输出语句1.2.2条件语句1.2.3循环语句1.3中国古代数学中的算法案例本章小结阅读与欣赏我国古代数学家秦九韶附录1解三元一次方程组的算法、框图和程序附录2Scilab部分函数指令表第二章统计2.1随机抽样2.1.2系统抽样2.1.4数据的收集2.2用样本估计总体2.2.1用样本的频率分布估计总体的分布2.2.2用样本的数字特征估计总体的数字特征2.3变量的相关性2.3.1变量间的相关关系2.3.2两个变量的线性相关本章小结阅读与欣赏蚂蚁和大象谁的力气更大附录随机数表第三章概率3.1事件与概率3.1.1随机现象3.1.2事件与基本事件空间3.1.3频率与概率3.1.4概率的加法公式3.2古典概型3.2.1古典概型3.2.2概率的一般加法公式(选学)3.3随机数的含义与应用3.3.1几何概型3.3.2随机数的含义与应用3.4概率的应用本章小结阅读与欣赏概率论的起源必修四第一章基本初等函数(Ⅱ)1.1任意角的概念与弧度制1.1.1角的概念的推广1.1.2弧度制和弧度制与角度制的换算1.2任意角的三角函数1.2.1三角函数的定义1.2.2单位圆与三角函数线1.2.3同角三角函数的基本关系式1.2.4诱导公式1.3三角函数的图象与性质1.3.1正弦函数的图象与性质1.3.2余弦函数、正切函数的图象与性质1.3.3已知三角函数值求角教学建模活动本章小结阅读与欣赏三角学的发展第二章平面向量2.1向量的线性运算2.1.1向量的概念2.1.2向量的加法2.1.3向量的减法2.1.4数乘向量2.1.5向量共线的条件与轴上向量坐标运算2.2向量的分解与向量的坐标运算2.2.1平面向量基本定理2.2.2向量的正交分解与向量的直角坐标运算2.2.3用平面向量坐标表示向量共线条件2.3平面向量的数量积2.3.1向量数量积的物理背景与定义2.3.2向量数量积的运算律2.3.3向量数量积的坐标运算与度量公式2.4向量的应用2.4.1向量在几何中的应用2.4.2向量在物理中的应用本章小结阅读与欣赏向量概念的推广与应用第三章三角恒等变换3.1和角公式3.1.1两角和与差的余弦3.1.2两角和与差的正弦3.1.3两角和与差的正切3.2倍角公式和半角公式3.2.1倍角公式3.2.2半角的正弦、余弦和正切3.3三角函数的积化和差与和差化积本章小结阅读与欣赏和角公式与旋转对称必修五第一章解三角形1.1正弦定理和余弦定理1.1.1正弦定理1.1.2余弦定理1.2应用举例本章小结阅读与欣赏亚历山大时期的三角测量第二章数列2.1数列2.1.1数列2.1.2数列的递推公式(选学)2.2等差数列2.2.1等差数列2.2.2等差数列的前n项和2.3等比数列2.3.1等比数列2.3.2等比数列的前n项和本章小结阅读与欣赏级数趣题无穷与悖论第三章不等式3.1不等关系与不等式3.1.1不等关系与不等式3.1.2不等式的性质3.2均值不等式3.3一元二次不等式及其解法3.4不等式的实际应用3.5二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题3.5.1二元一次不等式(组)所表示的平面区域3.5.2简单线性规划本章小结选修1-1第一章常用逻辑用语1.1命题与量词1.1.1命题1.1.2量词1.2基本逻辑联结词1.2.1“且”与“或”1.2.2“非”(否定)1.3充分条件、必要条件与命题的四种形式1.3.1推出与充分条件、必要条件1.3.2命题的四种形式本章小结阅读与欣赏什么是数理逻辑第二章圆锥曲线与方程2.1椭圆2.1.1椭圆及其标准方程2.1.2椭圆的几何性质2.2双曲线2.2.1双曲线及其标准方程2.2.2双曲线的几何性质2.3抛物线2.3.1抛物线级其标准方程2.3.2抛物线的几何性质本章小结阅读与欣赏圆锥面与圆锥曲线第三章导数及其应用3.1导数3.1.1函数的平均变化率3.1.2瞬时速度与导数3.1.3导数的几何意义3.2导数的运算3.2.1常数与幂函数的导数3.2.2导数公式表3.2.3导数的四则运算法则3.3导数的应用3.3.1利用导数判断函数的单调性3.3.2利用导数研究函数的极值3.3.3导数的实际应用本章小结阅读与欣赏微积分与极限思想选修1-2第一章统计案例1.1独立性检验1.2回归分析本章小结“回归”一词的由来附表相关性检验的临界值表第二章推理与证明2.1合情推理与演绎推理2.1.1合情推理2.1.2演绎推理2.2直接证明与间接证明2.2.1综合法与分析法2.2.2反证法本章小结阅读与欣赏《原本》与公理化思想数学证明的机械化——机器证明第三章数系的扩充与复数的引入3.1数系的扩充与复数的引入3.1.1实数系3.1.2复数的引入3.2复数的运算3.2.1复数的加法和减法3.2.2复数的乘法和除法本章小结复平面与高斯第四章框图4.1流程图4.2结构图本章小结阅读与欣赏冯·诺伊曼选修2-1第一章常用逻辑用语1.1命题与量词1.1.1命题1.1.2量词1.2基本逻辑联结词1.2.1“且”与“或”1.2.2“非”(否定)1.3充分条件、必要条件与命题的四种形式1.3.1推出与充分条件、必要条件本章小结阅读与欣赏什么是数理逻辑第二章圆锥曲线与方程2.1曲线与方程2.1.1曲线与方程的概念2.1.2由曲线求它的方程、由方程研究曲线的性质2.2椭圆2.2.1椭圆的标准方程2.2.2椭圆的几何性质2.3双曲线2.3.1双曲线的标准方程2.3.2双曲线的几何性质2.4抛物线2.4.1抛物线的标准方程2.4.2抛物线的几何性质2.5直线与圆锥曲线本章小结阅读与欣赏圆锥面与圆锥曲线第三章空间向量与立体几何3.1空间向量及其运算3.1.1空间向量的线性运算3.1.2空间向量的基本定理3.1.3两个向量的数量积3.1.4空间向量的直角坐标运算3.2空间向量在立体几何中的应用3.2.1直线的方向向量与直线的向量方程3.2.2平面的法向量与平面的向量表示3.2.3直线与平面的夹角3.2.4二面角及其度量3.2.5距离(选学)本章小结阅读与欣赏向量的叉积及其性质选修2-2第一章导数及其应用1.1导数1.1.1函数的平均变化率1.1.2瞬时速度与导数1.1.3导数的几何意义1.2导数的运算1.2.1常数函数与冥函数的导数1.2.2导数公式表及数学软件的应用1.2.3导数的四则运算法则1.3导数的应用1.3.1利用导数判断函数的单调性1.3.2利用导数研究函数的极值1.3.3导数的实际应用1.4定积分与微积分基本定理1.4.1曲边梯形面积与定积分1.4.2微积分基本定理本章小结阅读与欣赏微积分与极限思想第二章推理与证明2.1合情推理与演绎推理2.1.1合情推理2.1.2演绎推理2.2直接证明与间接证明2.2.1综合法与分析法2.2.2反证法2.3数学归纳法2.3.1数学归纳法2.3.2数学归纳法应用举例本意小结阅读与欣赏《原本》与公理化思想第三章数系的扩充与复数3.1数系的扩充与复数的概念3.1.1实数系3.1.2复数的概念3.1.3复数的几何意义3.2复数的运算3.2.1复数的加法与减法3.2.2复数的乘法3.2.3复数的除法本章小节阅读与欣赏复平面与高斯选修2-3第一章计数原理1.1基本计数原理1.2排列与组合1.2.1排列1.2.2组合1.3二项式定理1.3二项式定理1.3.2杨辉三角本章小结第二章概率2.1离散型随机变量及其分布列2.1.1离散型随机变量2.1.2离散型随机变量的分布列2.1.3超几何分布2.2条件概率与事件的独立性2.2.1条件概率2.2.2事件的独立性2.2.3独立重复试验与二项分布2.3随机变量的数字特征2.3.1离散型随机变量的数学期望2.3.2离散型随机变量的方差2.4正态分布本章小结阅读与欣赏关于“玛丽莲问题”的争论第三章统计案例3.1独立性检验3.2回归分析本章小结阅读与欣赏“回归”一词的由来附表选修3-1第一讲早期的算术与几何一古埃及的数学二两河流域的数学三丰富多彩的记数制度第二讲古希腊数学一希腊数学的先行者二毕达哥拉斯学派三欧几里得与《原本》四数学之神──阿基米德第三讲中国古代数学瑰宝一《周髀算经》与赵爽弦图二《九章算术》三大衍求一术四中国古代数学家第四讲平面解析几何的产生一坐标思想的早期萌芽二笛卡儿坐标系三费马的解析几何思想四解析几何的进一步发展第五讲微积分的诞生一微积分产生的历史背景二科学巨人牛顿的工作三莱布尼茨的“微积分”第六讲近代数学两巨星一分析的化身──欧拉二数学王子──高斯第七讲千古谜题一三次、四次方程求根公式的发现二高次方程可解性问题的解决三伽罗瓦与群论四古希腊三大几何问题的解决第八讲对无穷的深入思考一古代的无穷观念二无穷集合论的创立三集合论的进一步发展与完善第九讲中国现代数学的开拓与发展一中国现代数学发展概观二人民的数学家──华罗庚三当代几何大师──陈省身选修3-2暂缺选修3-3第一讲从欧氏几何看球面一平面与球面的位置关系二直线与球面的位置关系和球幂定理三球面的对称性第二讲球面上的距离和角一球面上的距离二球面上的角第三讲球面上的基本图形一极与赤道二球面二角形三球面三角形1.球面三角形2.三面角3.对顶三角形4.球极三角形第四讲球面三角形一球面三角形三边之间的关系二、球面“等腰”三角形三球面三角形的周长四球面三角形的内角和第五讲球面三角形的全等1.“边边边”(s.s.s)判定定理2.“边角边”(s.a.s.)判定定理3.“角边角”(a.s.a.)判定定理4.“角角角”(a.a.a.)判定定理第六讲球面多边形与欧拉公式一球面多边形及其内角和公式二简单多面体的欧拉公式三用球面多边形的内角和公式证明欧拉公式第七讲球面三角形的边角关系一球面上的正弦定理和余弦定理二用向量方法证明球面上的余弦定理1.向量的向量积2.球面上余弦定理的向量证明三从球面上的正弦定理看球面与平面四球面上余弦定理的应用──求地球上两城市间的距离第八讲欧氏几何与非欧几何一平面几何与球面几何的比较二欧氏平行公理与非欧几何模型──庞加莱模型三欧氏几何与非欧几何的意义阅读与思考非欧几何简史选修3-4第一讲平面图形的对称群一平面刚体运动1.平面刚体运动的定义2.平面刚体运动的性质二对称变换1.对称变换的定义2.正多边形的对称变换3.对称变换的合成4.对称变换的性质5.对称变换的逆变换三平面图形的对称群第二讲代数学中的对称与抽象群的概念一n元对称群Sn二多项式的对称变换三抽象群的概念1.群的一般概念2.直积第三讲对称与群的故事一带饰和面饰二化学分子的对称群三晶体的分类四伽罗瓦理论选修4-1第一讲相似三角形的判定及有关性质一平行线等分线段定理二平行线分线段成比例定理三相似三角形的判定及性质1.相似三角形的判定2.相似三角形的性质四直角三角形的射影定理第二讲直线与圆的位置关系一圆周角定理二圆内接四边形的性质与判定定理三圆的切线的性质及判定定理四弦切角的性质五与圆有关的比例线段第三讲圆锥曲线性质的探讨一平行摄影二平面与圆柱面的截线三平面与圆锥面的截线选修4-2引言第一讲线性变换与二阶矩阵一线性变换与二阶矩阵(一)几类特殊线性变换及其二阶矩阵1.旋转变换2.反射变换3.伸缩变换4.投影变换5.切变变换(二)变换、矩阵的相等二二阶矩阵与平面向量的乘法(二)一些重要线性变换对单位正方形区域的作用第二讲变换的复合与二阶矩阵的乘法一复合变换与二阶矩阵的乘法二矩阵乘法的性质第三讲逆变换与逆矩阵一逆变换与逆矩阵1.逆变换与逆矩阵2.逆矩阵的性质二二阶行列式与逆矩阵三逆矩阵与二元一次方程组1.二元一次方程组的矩阵形式2.逆矩阵与二元一次方程组第四讲变换的不变量与矩阵的特征向量一变换的不变量——矩阵的特征向量1.特征值与特征向量2.特征值与特征向量的计算二特征向量的应用1.Aa的简单表示2.特征向量在实际问题中的应用选修4-5第一章不等式的基本性质和证明的基本方法1.1 不等式的基本性质和一元二次不等式的解法1.2基本不等式1.3绝对值不等式的解法1.4绝对值的三角不等式1.5不等式证明的基本方法本章小结第二章柯西不等式与排序不等式及其应用2.1 柯西不等式2.2排序不等式2.3平均值不等式(选学)2.4最大值与最小值问题,优化的数学模型本章小结阅读与欣赏第三章数学归纳法与贝努利不等式3.1数学归纳法原理3.2用数学归纳法证明不等式,贝努利不等式本章小结阅读与欣赏附录部分中英文词汇对照表后记选修4-6引言第一讲整数的整除一整除1.整除的概念和性质2.带余除法3.素数及其判别法二最大公因数与最小公倍数1.最大公因数2.最小公倍数三算术基本定理第二讲同余与同余方程一同余1.同余的概念2.同余的性质二剩余类及其运算三费马小定理和欧拉定理四一次同余方程五拉格朗日插值法和孙子定理六弃九验算法第三讲一次不定方程一二元一次不定方程二二元一次不定方程的特解三多元一次不定方程第四讲数伦在密码中的应用一信息的加密与去密二大数分解和公开密钥学习总结报告附录一剩余系和欧拉函数附录二多项式的整除性选修4-7引言第一讲优选法一什么叫优选法二单峰函数三黄金分割法——0.618法1.黄金分割常数2.黄金分割法——0.618法阅读与思考黄金分割研究简史四分数法1.分数法阅读与思考斐波那契数列和黄金分割2.分数法的最优性五其他几种常用的优越法1.对分法2.盲人爬山法3.分批试验法4.多峰的情形六多因素方法1.纵横对折法和从好点出发法2.平行线法3.双因素盲人爬山法第二讲试验设计初步一正交试验设计法1.正交表2.正交试验设计3.试验结果的分析4.正交表的特性二正交试验的应用选修4-9引言第一讲风险与决策的基本概念一风险与决策的关系二风险与决策的基本概念1.风险(平均损失)2.平均收益3.损益矩阵4.风险型决策探究与发现风险相差不大时该如何决策第二讲决策树方法第三讲风险型决策的敏感性分析第四讲马尔可夫型决策简介一马尔可夫链简介1.马尔可夫性与马尔可夫链2.转移概率与转移概率矩阵二马尔可夫型决策简介三长期准则下的马尔可夫型决策理论1.马尔可夫链的平稳分布2.平稳分布与马尔可夫型决策的长期准则3.平稳准则的应用案例说明:A版适用于文件生使用,B版适用于理科生使用,B 版比A版略难。

2013版高考数学 3.1.2 第2课时 指数函数及其性质的应用课件 苏教版必修1

2013版高考数学 3.1.2 第2课时 指数函数及其性质的应用课件 苏教版必修1
这种物质剩留的质量是原来的84%.写出这种物质的剩留量
关于时间的函数关系式.

设该物质最初的质量是1,经过x年剩留量是y. 经过1年,剩留量
y=1×0.84=0.841;
经过2年,剩留量
y=0.84×0.84=0.842
…… 一般地,经过x年,剩留量 y=0.84x(x>0).
【例4】某种储蓄按复利计算利息,若本金为a元,每期利
3期后的本利和为
y=a(1+r)3
……
x期后的本利和为 y=a(1+r)x, x∈N*,
审清题意,建立 相应的函数模 型
即本利和y随存期x变化的函数关系式为 y=a(1+r)x, x∈N*. (2)将a=1000(元),r=2.25%,x=5代入上式,得 y=1000×(1+2.25%)5=1000×1.02255≈1117.68(元) 即5期后的本利和约为1117.68元.
系 (1) 解:
1 27
y 3
2 ( x 1)
(2)
(3) y
3
2x
(1)y=32x的图象向左平移1个单位; (2)因为 y 3
1 2
2( x 1 ) 2 ,所以y=32x的图象向左平移
个单位;
(3)因为 y 32 x 3 3
3 2
3 2( x ) 2 ,所以y=32x的图象向右平移
2
在其定义域内y为增函数,则函数的最大值为7,最 小值为
1 . 4
时间应分配得精密,使每年、每月、每日 和每小时都有它的特殊任务。
第2课时 指数函数及其性质的应用
1、掌握指数函数的图象;(重点)
2、会解简单的指数型方程;(重点、难点) 3、掌握函数图象的平移变换和对称变换.(重点、难点)

2019版高中数学苏教版必修一课件:第三章 3.1.2 第2课时 指数函数及其性质的应用

2019版高中数学苏教版必修一课件:第三章 3.1.2 第2课时 指数函数及其性质的应用

解析 1 年后价格为 8 100×(1-13)=8 100×23=5 400(元), 2 年后价格为 5 400×(1-13)=5 400×23=3 600(元), 3 年后价格为 3 600×(1-13)=3 600×23=2 400(元). 答案 2 400元
知识点二 与指数函数复合的函数单调性 1.复合函数y=f(g(x))的单调性:当y=f(x)与u=g(x)有相同
规律方法 (1)对于底数相同、指数不同的两个幂的大小比较, 可以利用指数型函数的单调性来判断. (2)对于底数不同、指数相同的两个幂的大小比较,可以利用 指数型函数图象的变化规律来判断. (3)对于底数不同且指数也不同的幂的大小比较,应通过中间 值来比较. (4)对于三个(或三个以上)数的大小比较,则应先根据特殊值 0,1进行分组,再比较各组数的大小.
(2)分情况讨论: ①当 0<a<1 时,函数 f(x)=ax(a>0,a≠1)在 R 上是减函数, ∴x2-3x+1>x+6, ∴x2-4x-5>0, 根据相应二次函数的图象可得 x<-1 或 x>5; ②当 a>1 时,函数 f(x)=ax(a>0,a≠1)在 R 上是增函数, ∴x2-3x+1<x+6,∴x2-4x-5<0, 根据相应二次函数的图象可得-1<x<5. 综上所述,当 0<a<1 时,x∈(-∞,-1)∪(5,+∞); 当 a>1 时,(-1,5).
(1)1.72.5,1.73;(2)0.6-1.2,0.6-1.5; (3)2.3-0.28,0.67-3.1.
解 (1)(单调性法)由于1.72.5与1.73的底数都是1.7,故构造函 数y=1.7x,则函数y=1.7x在R上是增加的. 又2.5<3,所以1.72.5<1.73. (2)(单调性法)由于0.6-1.2与0.6-1.5的底数都是0.6,故构造函 数y=0.6x,则函数y=0.6x在R上是减少的. 因为-1.2>-1.5,所以0.6-1.2<0.6-1.5. (3)(中间量法)由指数型函数的性质,知 2.3-0.28<2.30=1, 0.67-3.1>0.670=1, 所以2.3-0.28<0.67-3.1.

2020版数学同步新导练人教B必修一课件:第三章 基本初等函数(Ⅰ) 3.1 3.1.2(二)

2020版数学同步新导练人教B必修一课件:第三章 基本初等函数(Ⅰ) 3.1 3.1.2(二)

+1)<f(2x)的 x 的取值范围是( )
A.(-∞,-1]
B.(0,+∞)
C.(-1,0)
D.(-∞,0)
解析:D 将函数 f(x)的图象画出来,观察图象可知会有
2x<0, 2x<x+1,
解得 x<0,所以满足 f(x+1)<f(2x)的 x 的取值范围是
(-∞,0),故选 D.
二、填空题 7.若函数 f(x)=2|x-a|(a∈R)满足 f(1+x)=f(1-x),且 f(x)在 [m,+∞)单调递增,则实数 m 的最小值等于________. 解析:由 f(1+x)=f(1-x)得函数 f(x)关于 x=1 对称,故 a =1,则 f(x)=2|x-1|,由复合函数单调性得 f(x)在[1,+∞)上递增, 故 m≥1,所以实数 m 的最小值等于 1. 答案:1
值范围为( )
A.(-∞,0)
B.(-∞,1)
C.(0,1)
D.(1,+∞)
解析:C 由题意 f(x)=-f(-x),即22xx-+a1=-22- -xx+ )(2x

1)

0

a

1

f(x)

2x+1 2x-1
,由
f(x)

2x+1 2x-1
>3
,得
1<2x<2,0<x<1,故选 C.
解析:∵f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,又 f(x)-g(x)=12x, ∴-f(x)-g(x)=12-x,即f-xf-xg-xg=x2=-x2,x,①② 解 ∴得g(0f)(=x)=-21-,x-2g(2-x,2)g=(x-)=18- 7,2xf+ (12)2=-x-,34, ∴g(-2)<g(0)<f(1). 答案:g(-2)<g(0)<f(1)

指数函数学案

指数函数学案

3.1.2 指数函数学习目标:1、理解指数函数的概念,明确其图象形状。

2、通过指数函数的图象,研究指数函数的性质。

3、应用指数函数的性质解决简单的问题。

B 案使用说明:认真阅读课本,完成以下题目,做好疑难标记准备讨论。

1、认真阅读课本P85左边的“百万富翁”和“细胞分裂”的故事,体会“指数爆炸”的事实。

2、一般地,函数叫做指数函数。

思考:什么样的函数才是指数函数? 训练1:判断下列函数是否为指数函数 ①y=4x ②y=x 4 ③y=—4x④y=(—4)x⑤y=πx⑥y=xx⑦y=2x+22、a 为何值时,y=(a 2—3)·a x 是指数函数?3、在同一坐标系中作出y=2x 与y=(21)x 的图象。

x … —3 —2 —1 0 1 2 3 … y=2x… … y=x21……C 案使用说明:1、将自学中遇到的问题组内交流标记好疑难点。

2、组内解决不了的问题直接提出来作为全班展示。

[合作探究一] 在B 案第3个问题中已作出y=2x和y=(21)x 的图象,请在此基础上再做出y=3x和y=(31)x 的图象。

总结:根据图象总结指数函数的图象与性质a>10<a<1图象性质(1)定义域 值域 (2)图象经过定点(3)x>0时y x<0时y x>0时y x<0时y (4)单调性1、当a>0且a ≠1时,y=a x 与y=(a1)X 的图象对称。

2、指数函数中为何规定a>0且a ≠1? 例1 求下列函数的定义域 (1)y=33-x(2)y=x5-11变式训练:解不等式 (1)(31)8—2x>3—2x(2)a 2x —7>a 4x —1(a>0且a ≠1)小结:(1)解指数不等式,需化为a f(x)<ag(x)形式。

(2)正确运用指数函数单调性(3)要有分类讨论的意识[合作探究二] 例2 比较大小:(1)1.7321.743(2)0.8-1 0.8-2(3)1.70.30.93.1 (4)1.70.31.50.3小结:(1)灵活运用“0,1”作辅助,比较大小(2)同一坐标系中y=a x,a 取不同值时图象的变化规律变式:根据下图比较大小则a 、b 、c 、d 、l 的大小关系为当堂检测:1、函数y=(a 2—3a+3)·a x 是指函数,则有A 、a=1或2B 、a=1C 、a=2D 、a>0且a ≠12、如果函数f(x)=(1—2a)x在实数集R 上是减函数,则a 的取值范围是A 、(21,+∞)B 、(0,21) C 、(—∞,21) D 、(—21,21)3、函数y=a x在[0,1]上最大值与最小值和为3,则a 等于A 、21 B 、2 C 、4 D 、414、比较大小:(1)0.9a 0.9a-1 1.1a-2 1.1a-2.1(2)已知a=0.80.7,b=0.80.9,c=1.20.8则a 、b 、c 大小关系是A 案1、求定义域 (1)y=x3—1(2)y=x)21(—12、已知f (x )定义域为(0,1),则函数f (3—x)的定义域为 。

高中数学:3.1.2 第2课时 指数函数及其性质的应用

高中数学:3.1.2 第2课时 指数函数及其性质的应用

第2课时指数函数及其性质的应用[学习目标] 1.理解指数函数的单调性与底数的关系.2.能运用指数函数的单调性解决一些问题.[知识链接]1.函数y=a x(a>0且a≠1)恒过点(0,1),当a>1时,单调递增,当0<a<1时,单调递减.2.复合函数y=f(g(x))的单调性:当y=f(x)与u=g(x)有相同的单调性时,函数y=f(g(x))单调递增,当y=f(x)与u=g(x)的单调性相反时,y=f(g(x))单调递减,简称为同增异减.[预习导引]1.函数y=a x与y=a-x(a>0,且a≠1)的图象关于y轴对称.2.形如y=a f(x)(a>0,且a≠1)函数的性质(1)函数y=a f(x)与函数y=f(x)有相同的定义域.(2)当a>1时,函数y=a f(x)与y=f(x)具有相同的单调性;当0<a<1时,函数y=a f(x)与函数y=f(x)的单调性相反.3.形如y=ka x(k∈R,且k≠0,a>0且a≠1)的函数是一种指数型函数,这是一种非常有用的函数模型.4.设原有量为N,每次的增长率为p,经过x次增长,该量增长到y,则y=N(1+p)x(x∈N).要点一利用指数函数的单调性比较大小例1比较下列各组数的大小:0.7-0.70.3;(1)1.9-π与1.9-3;(2)23(3)0.60.4与0.40.6.解(1)由于指数函数y=1.9x在R上单调递增,而-π<-3,所以1.9-π<1.9-3.0.7-0.70.3.(2)因为函数y=0.7x在R上单调递减,而2-3≈0.267 9<0.3,所以23(3)因为y=0.6x在R上单调递减,所以0.60.4>0.60.6;又在y轴右侧,函数y=0.6x的图象在y=0.4x的图象的上方,所以0.60.6>0.40.6,所以0.60.4>0.40.6.规律方法 1.对于底数相同但指数不同的两个幂的大小的比较,可以利用指数函数的单调性来判断.2.比较幂值,若底数不相同,则首先考虑能否化为同底数,然后根据指数函数的性质得出结果;不能化成同底数的,要考虑引进第三个数(如0或1等)分别与之比较,借助中间值比较. 跟踪演练1 已知a =0.80.7,b =0.80.9,c =1.20.8,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A.a >b >c B.b >a >c C.c >b >a D.c >a >b答案 D解析 因为函数y =0.8x 在R 上单调递减,而0.7<0.9,所以1>0.80.7>0.80.9,又因为1.2>1,0.8>0,所以1.20.8>1,故1.20.8>0.80.7>0.80.9,即c >a >b . 要点二 指数型函数的单调性 例2 判断f (x )=2213-⎛⎫ ⎪⎝⎭x x的单调性,并求其值域.解 令u =x 2-2x ,则原函数变为y =⎝⎛⎭⎫13u.∵u =x 2-2x =(x -1)2-1在(-∞,1]上递减,在[1,+∞)上递增,又∵y =⎝⎛⎭⎫13u 在(-∞,+∞)上递减, ∴y =2213-⎛⎫⎪⎝⎭x x在(-∞,1]上递增,在[1,+∞)上递减.∵u =x 2-2x =(x -1)2-1≥-1,∴y =⎝⎛⎭⎫13u ,u ∈[-1,+∞),∴0<⎝⎛⎭⎫13u ≤⎝⎛⎭⎫13-1=3,∴原函数的值域为(0,3]. 规律方法 1.关于指数型函数y =a f (x )(a >0,且a ≠1)的单调性由两点决定,一是底数a 的大小;二是f (x )的单调性,它由两个函数y =a u ,u =f (x )复合而成.2.求复合函数的单调区间,首先求出函数的定义域,然后把函数分解成y =f (u ),u =φ(x ),通过考查f (u )和φ(x )的单调性,求出y =f [φ(x )]的单调性. 跟踪演练2 求函数y =222-+x x的单调区间.解 函数y =222-+xx的定义域是R .令u =-x 2+2x =-(x -1)2+1,则y =2u .当x ∈(-∞,1]时,函数u =-x 2+2x 为增函数,函数y =2u 是增函数,所以函数y =222-+x x在(-∞,1]上是增函数.当x ∈[1,+∞)时,函数u =-x 2+2x 为减函数,函数y =2u 是增函数,所以函数y =222-+x x在[1,+∞)上是减函数. 综上,函数y =222-+x x的单调增区间是(-∞,1],单调减区间是[1,+∞).要点三 指数函数的综合应用 例3 已知函数f (x )=3x -13x +1.(1)证明f (x )为奇函数.(2)判断f (x )的单调性,并用定义加以证明. (3)求f (x )的值域.(1)证明 由题知f (x )的定义域为R , f (-x )=3-x -13-x +1=(3-x -1)·3x(3-x +1)·3x=1-3x1+3x =-f (x ), 所以f (x )为奇函数.(2)解 f (x )在定义域上是增函数.证明如下: 任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2, f (x 2)-f (x 1)=32x-132x +1-31x-131x +1=(1-232x +1)-(1-231x +1)=2·(32x -31x)(31x +1)(32x+1). ∵x 1<x 2,∴32x -31x >0,31x+1>0,32x +1>0,∴f (x 2)-f (x 1)>0,即f (x 2)>f (x 1), ∴f (x )为R 上的增函数. (3)解 f (x )=3x -13x +1=1-23x +1,∵3x >0⇒3x +1>1⇒0<23x +1<2⇒-2<-23x +1<0,∴-1<1-23x+1<1, 即f (x )的值域为(-1,1).规律方法 指数函数是一种具体的初等函数,常与函数的单调性、奇偶性等知识点融合在一起进行考查,按照原有的单调性、奇偶性的解决办法分析、解决问题即可. 跟踪演练3 设a >0,f (x )=e x a +ae x 是R 上的偶函数.(1)求a 的值;(2)求证f (x )在(0,+∞)上是增函数.(1)解 依题意,对一切x ∈R ,有f (x )=f (-x ), 即e x a +a e x =1a ex +a e x ,∴⎝⎛⎭⎫a -1a ⎝⎛⎭⎫e x -1e x =0对一切x ∈R 成立.由此得到a -1a =0, 即a 2=1.又a >0,∴a =1. (2)证明 设0<x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=e x 1-e 2x +1e 1x -1e 2x =(e 2x -e 1x )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1e 12x +x -1=(e 2x -e 1x )1-e 12x +xe 12x +x .∵0<x 1<x 2,∴e 2x >e 1x,∴e2x -e 1x>0.又1-e12x +x <0,e 12x +x >0,∴f (x 1)-f (x 2)<0.即f (x )在(0,+∞)上是增函数.1.函数y =⎝⎛⎭⎫121-x的单调递增区间为( ) A.(-∞,+∞) B.(0,+∞) C.(1,+∞) D.(0,1)答案 A解析 定义域为R . 设u =1-x ,y =⎝⎛⎭⎫12u . ∵u =1-x 在R 上为减函数.又∵y =⎝⎛⎭⎫12u 在(-∞,+∞)为减函数, ∴y =⎝⎛⎭⎫121-x 在(-∞,+∞)是增函数, ∴选A.2.若⎝⎛⎭⎫122a +1<⎝⎛⎭⎫123-2a ,则实数a 的取值范围是( ) A.(1,+∞) B.⎝⎛⎭⎫12,+∞ C.(-∞,1) D.⎝⎛⎭⎫-∞,12 答案 B解析 原式等价于2a +1>3-2a ,解得a >12.3.设y 1=40.9,y 2=80.48,y 3=⎝⎛⎭⎫12-1.5,则( ) A.y 3>y 1>y 2 B.y 2>y 1>y 3 C.y 1>y 2>y 3D.y 1>y 3>y 2答案 D解析 40.9=21.8,80.48=21.44,(12)-1.5=21.5,根据y =2x 在R 上是增函数, 所以21.8>21.5>21.44, 即y 1>y 3>y 2,故选D.4.某种细菌在培养过程中,每20 min 分裂一次,即由1个细菌分裂成2个细菌,经过3 h ,这种细菌由1个可繁殖成________个. 答案 512解析 3 h =9×20 min ,即经过9次分裂,可分裂为29=512个. 5.已知函数f (x )=a -12x +1,若f (x )为奇函数,则a =________. 答案 12解析 ∵函数f (x )为奇函数,定义域为R ∴f (0)=a -12=0.∴a =12.1.比较两个指数式值大小的主要方法(1)比较形如a m 与a n 的大小,可运用指数函数y =a x 的单调性.(2)比较形如a m 与b n 的大小,一般找一个“中间值c ”,若a m <c 且c <b n ,则a m <b n ;若a m >c 且c >b n ,则a m >b n . 2.指数函数单调性的应用(1)形如y =a f (x )的函数的单调性:令u =f (x ),在f (x )的单调区间[m ,n ]上,如果两个函数y =a u 与u =f (x )的单调性相同,则函数y =a f (x )在[m ,n ]上是增函数;如果两者的单调性相异(即一增一减),则函数y =a f (x )在[m ,n ]上是减函数.(2)形如a x >a y 的不等式,当a >1时,a x >a y ⇔x >y ;当0<a <1时,a x >a y ⇔x <y .。

3.1.2指数函数

3.1.2指数函数

5.对称性: y=ax和 y=a-x的图象关于轴对称 注意:请同学们自己将函数的图象和性质总结并列成表
a>1 y
图 象
0<a<1
y y=ax
a>1
2 1
y=ax x
2
1
0<a<1 x
o
o
1.定义域:R 性 2. 值域: (0,+∞)
3.过点(0,1)并且⑴a>1,当x>0时y>1;当x<0,y∈(0,1) ⑵1>a>0,当x>0, y∈(0,1);当x<0,y∈(1,+∞)
(3)1.70.3 , 0.93.1.
小结 比较指数幂大小的方法: ①、单调性法:利用函数的单调性,数的特征
是底同指不同(包括可以化为同底的)。 ②、中间值法:找一个 “中间值”如“1”来过渡,
数的特征是底不同指不同。
精讲点拨
题型三:函数的定义域和值域
例3.求下列函数的定义域和值域
2 3 x (2) y 2

这两个函数有 何特点?
0
1
a
概念剖析
思考1:为何规定a0,且a1 ?

( 3) 3 1 2 x有些会没有意义,如 当a=0时,a 0 2 0 x
当a<0时,a x有些会没有意义,如 当a=1时,a 恒等于1,没有研究的必要. 思考2:指数式a x中X∈R都有意义吗 ?
(1) 1.7 与 1.7 (2) 0.8 与 0.8 4 a 4 b (3)已知( ) ( ) ,比较a, b的大小。 7 7
a a+1 -0.1 -0.2
跟踪练习 课本P93练习A 2.
应用新知

第3章 §3 第1课时指数函数的图像和性质

第3章 §3 第1课时指数函数的图像和性质

D [由0<a<1,知y=ax是减函数,y=(a-1)x2的图像开口向下.故选 D.]
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指数函数的性质
自 主 预 习 • 探 新 知
[探究问题]
1 1 x 1.函数y=2 与y= 的定义域有什么关系?单调性有什么关系?
x
提示:定义域相同,单调性相同.
11 1 x 2.函数y= 2 与y=x 的定义域有什么关系?单调性有什么关系?
-1
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自 主 预 习 • 探 新 知
指数函数的图像
(1)函数y=3 x的图像是(

)
当 堂 达 标 • 固 双 基
合 作 探 究 • 攻 重 难
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(2)如图331是指数函数①y=ax,②y=bx,③y=cx,④y=dx的图像,
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2.指数函数y=f(x)的图像过点(2,4).则f(-2)=________. 【导学号:60712233】
1 x 2 [ 设 f ( x ) = a ,由 f (2) = 4 ,得 a =4,又a>0,且a≠1,则a=2, 4 1 ∴f(x)=2 ,∴f(-2)=2 =4.]
大于0 且 不等于1 的常量,函数的定义域是实数集R.
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思考1:指数函数定义中,为什么规定a>0且a≠1?
[提示] (1)若a=0,则x>0时,ax=0;当x≤0时,ax无意义. (2)若a<0,则其定义域不是R.

3.1.2(二)指数函数教案学生版

3.1.2(二)指数函数教案学生版

3.1.2 指数函数(二)【学习要求】1.进一步熟练掌握指数函数的概念、图象、性质;2.会求指数形式的函数的定义域、值域、最值,以及单调性、奇偶性判断与证明;3.能够利用指数函数的图象和性质比较数的大小,解不等式.【学法指导】通过指数函数性质的应用,了解数学来自生活,数学又服务于生活的哲理,培养观察问题,分析问题的能力.填一填:知识要点、记下疑难点1.比较幂大小的方法(1)对于同底数不同指数的两个幂的大小,利用指数函数的 单调 性来判断;(2)对于底数不同指数相同的两个幂的大小,利用指数函数的 图象 的变化规律来判断;(3)对于底数不同指数也不相同的两个幂的大小,则通过 中间值 来判断.2.简单指数不等式的解法(1)形如a f(x)>a g(x)的不等式,可借助y =a x 的 单调性 求解;(2)形如a f(x)>b 的不等式,可将b 化为以a 为底数的指数幂的形式,再借助y =a x 的 单调性 求解;(3)形如a x >b x 的不等式,可借助两函数 y =a x ,y =b x 的图象求解.3.当a>1时,函数y =a f(x)与函数y =f(x)的单调性 相同 ;当0<a<1时,函数y =a f(x)与函数y =f(x)的单调性相反 研一研:问题探究、课堂更高效探究点一 指数函数底数大小与图象的关系导引 指数函数y =a x (a>0且a≠1),当底数越大时,函数图象间有怎样的关系?问题1观察同一直角坐标系中函数①y =⎝⎛⎭⎫12x ,②y =⎝⎛⎭⎫13x ,③y =3x ,④y =2x 的图象,你能得出什么规律?问题2 当a>b >0(a≠1且b≠1)时,对任意一个实数x 0.什么时候a x0 >b x0 ?什么时候a x0<b x0 ?什么时候a x0 =b x0 ?小结: x 0为正数时,不论底数大于1还是大于0小于1,底数大的指数函数对应的函数值大;当x 0为负数时,底数大的指数函数对应的函数值小.因此对于几个不同的指数函数,当自变量为相同的数时,可以通过其函数值的大小比较底数的大小,即过与y 轴平行的直线与指数函数图象的交点向y 轴投影后,通过y 轴的数值大小比较底数的大小. 例1 下图是指数函数①y =a x ,②y =b x ,③y =c x ,④y =d x 的图象,则a,b,c,d 与1的大小关系是 ( )A.a<b<1<c<dB.b<a<1<d<cC.1<a<b<c<dD.a<b<1<d<c小结: 对于当自变量取同一值,比较指数函数底数大小的题目,只要记准函数①y =⎝⎛⎭⎫12x ,②y =⎝⎛⎭⎫13x ,③y =3x ,④y =2x 的图象的位置,加以类比,即可得出答案. 跟踪训练1比较下列各组中两个数的大小:(1)⎝⎛⎭⎫54 2.3和⎝⎛⎭⎫45 2.3;(2)0.6-2和⎝⎛⎭⎫43-23 .探究点二 指数形式的函数的单调性、奇偶性例2 设a 是实数,f(x)=a -22x +1(x ∈R),试证明对于任意a,f(x)为增函数.小结: 上述证明过程中,在对差式正负判断时,利用了指数函数的值域及单调性.跟踪训练2 用函数单调性定义证明a >1时,y =a x 是增函数.探究点三指数形式在实际中的应用例3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)?小结:类似上面此题,设原值为N,平均增长率为p,则对于经过时间x后总量y=N(1+p)x,像y=N(1+p)x等形如y =ka x(k≠0,a>1且a≠1)的函数称为指数型函数.跟踪训练3某市2000年国民生产总值为20亿元,计划在今后的10年内,平均每年增长8%,问2010年该市国民生产总值可达多少亿元(精确到0.01亿元)?练一练:当堂检测、目标达成落实处1.若a=0.5 ,b=0.5 ,c=0.5 ,则a、b、c的大小关系是()A.a>b>cB.a<b<cC.a<c<bD.b<c<a2.函数y=16-4x的值域是()A.[0,+∞)B.[0,4]C.[0,4)D.(0,4)3.设0<a<1,则关于x的不等式a2x2-3x+2>a2x2+2x-3的解集为____________.课堂小结:1.比较两个指数式(值)的大小主要有以下方法:(1)比较形如a m与a n的大小,可运用指数函数y=a x的单调性.(2)比较形如a m与b n的大小,一般找一个“中间值c”,若a m<c且c<b n,则a m<b n;若a m>c且c>b n,则a m>b n.2.解简单指数不等式问题的注意点(1)形如a x>a y的不等式,可借助y=a x的单调性求解.如果a的值不确定,需分0<a<1和a>1两种情况进行讨论.(2)形如a x>b的不等式,注意将b化为以a为底的指数幂的形式,再借助y=a x的单调性求解.(3)形如a x>b x的不等式,可借助图象求解.。

3.1.2(二)指数函数教案

3.1.2(二)指数函数教案

3.1.2 指数函数(二)【学习要求】1.进一步熟练掌握指数函数的概念、图象、性质;2.会求指数形式的函数的定义域、值域、最值,以及单调性、奇偶性判断与证明;3.能够利用指数函数的图象和性质比较数的大小,解不等式.【学法指导】通过指数函数性质的应用,了解数学来自生活,数学又服务于生活的哲理,培养观察问题,分析问题的能力.填一填:知识要点、记下疑难点1.比较幂大小的方法(1)对于同底数不同指数的两个幂的大小,利用指数函数的 单调 性来判断;(2)对于底数不同指数相同的两个幂的大小,利用指数函数的 图象 的变化规律来判断;(3)对于底数不同指数也不相同的两个幂的大小,则通过 中间值 来判断.2.简单指数不等式的解法(1)形如a f(x)>a g(x)的不等式,可借助y =a x 的 单调性 求解;(2)形如a f(x)>b 的不等式,可将b 化为以a 为底数的指数幂的形式,再借助y =a x 的 单调性 求解;(3)形如a x >b x 的不等式,可借助两函数 y =a x ,y =b x 的图象求解.3.当a>1时,函数y =a f(x)与函数y =f(x)的单调性 相同 ;当0<a<1时,函数y =a f(x)与函数y =f(x)的单调性相反 研一研:问题探究、课堂更高效探究点一 指数函数底数大小与图象的关系导引 指数函数y =a x (a>0且a≠1),当底数越大时,函数图象间有怎样的关系?问题1观察同一直角坐标系中函数①y =⎝⎛⎭⎫12x ,②y =⎝⎛⎭⎫13x ,③y =3x ,④y =2x 的图象,你能得出什么规律?答: (1)当a>1时,a 的值越大,图象越靠近y 轴,递增速度越快.(2)当0<a<1时,a 的值越小,图象越靠近y 轴,递减速度越快.(3)底数互为倒数时,图象关于y 轴对称.问题2 当a>b>0(a≠1且b≠1)时,对任意一个实数x 0.什么时候a x0 >b x0 ?什么时候a x0<b x0 ?什么时候a x0 =b x0 ? 答:由图象可知:当a>b>1时,x 0∈(0,+∞),a x0 >b x0 ;x 0∈(-∞,0),a x0 <b x0 ; x 0=0,a x0=b x0 .当1>a>b>0时,x 0∈(0,+∞),a x0 >b x0 ;x 0∈(-∞,0),a x0 <b x0;x 0=0,a x0 =b x0 .综上可知:对a>b>0(a≠1且b≠1)始终有x 0∈(0,+∞) ,a x0 >b x0 ;x 0∈(-∞,0),a x0 <b x0 ;x 0=0,a x0 =b x0 .小结: x 0为正数时,不论底数大于1还是大于0小于1,底数大的指数函数对应的函数值大;当x 0为负数时,底数大的指数函数对应的函数值小.因此对于几个不同的指数函数,当自变量为相同的数时,可以通过其函数值的大小比较底数的大小,即过与y 轴平行的直线与指数函数图象的交点向y 轴投影后,通过y 轴的数值大小比较底数的大小. 例1 下图是指数函数①y =a x ,②y =b x ,③y =c x ,④y =d x 的图象,则a,b,c,d 与1的大小关系是 ( )A.a<b<1<c<dB.b<a<1<d<cC.1<a<b<c<dD.a<b<1<d<c解析:在y 轴的右侧作y 轴的平行线,过四个交点向y 轴投影,投影点在上面的底数大,于是得答案B.小结: 对于当自变量取同一值,比较指数函数底数大小的题目,只要记准函数①y =⎝⎛⎭⎫12x ,②y =⎝⎛⎭⎫13x ,③y =3x ,④y =2x 的图象的位置,加以类比,即可得出答案. 跟踪训练1比较下列各组中两个数的大小:(1)⎝⎛⎭⎫54 2.3和⎝⎛⎭⎫45 2.3;(2)0.6-2和⎝⎛⎭⎫43-23 . 解: (1)⎝⎛⎭⎫45 2.3=⎝⎛⎭⎫54-2.3;∵2.3>-2.3,∴⎝⎛⎭⎫54 2.3>⎝⎛⎭⎫54-2.3,即⎝⎛⎭⎫54 2.3>⎝⎛⎭⎫45 2.3.(2)由指数函数的性质知0.6-2>1,⎝⎛⎭⎫43-23<1,∴0.6-2>⎝⎛⎭⎫43-23.探究点二 指数形式的函数的单调性、奇偶性例2 设a 是实数,f(x)=a -22x +1(x ∈R),试证明对于任意a,f(x)为增函数. 证明: 设x 1,x 2∈R,且x 1<x 2,则f(x 1)-f(x 2)=⎝⎛⎭⎫a -22 +1-⎝⎛⎭⎫a -22 +1=22 +1-22 +1=-+ +.由于指数函数y =2x 在R 上是增函数,且x 1<x 2,所以2 x1 <2 x2 ,即2 x1 -2 x2 <0,又由2x >0得2 x1+1>0,2 x2+1>0, 所以f(x 1)-f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2).因为此结论与a 取值无关,所以对于a 取任意实数,f(x)为增函数.小结: 上述证明过程中,在对差式正负判断时,利用了指数函数的值域及单调性.跟踪训练2 用函数单调性定义证明a >1时,y =a x 是增函数.证明: 设x 1,x 2∈R 且x 1<x 2, 并令x 2=x 1+h (h >0,h ∈R), 则有a x2-a x1 =a x1+h -a x1 =a x1 (a h -1),∵a >1,h >0,∴a x1>0,a h >1, ∴a x2 -a x1 >0,即a x1 <a x2 故y =a x (a >1)为R 上的增函数.探究点三 指数形式在实际中的应用例3 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)?分析: 可以先考虑一年一年增长的情况,再从中发现规律,最后解决问题.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.小结: 类似上面此题,设原值为N,平均增长率为p,则对于经过时间x 后总量y =N(1+p)x ,像y =N(1+p)x 等形如y =ka x (k≠0,a>1且a≠1)的函数称为指数型函数.跟踪训练3 某市2000年国民生产总值为20亿元,计划在今后的10年内,平均每年增长8%,问2010年该市国民生产总值可达多少亿元(精确到0.01亿元)?解: 设该市国民生产总值在2000年后的第x 年为y 亿元,则:第1年:y =20+20×8%=20(1+8%)=20×1.08,第2年:y =20×1.08+20×1.08×8%=20×1.082,第x 年:y =20×1.08x (x ∈N,1≤x≤10),第10年:y =20×1.0810≈43.18(亿元). 答: 2010年该市国民生产总值可达43.18亿元.练一练:当堂检测、目标达成落实处1.若a =0.5 ,b =0.5 ,c =0.5 ,则a 、b 、c 的大小关系是( )A.a>b>cB.a<b<cC.a<c<bD.b<c<a解析 ∵y =0.5x 在R 上是减函数,12>13>14, ∴0.512 <0.513 <0.5 14. 2.函数y =16-4x 的值域是 ( )A.[0,+∞)B.[0,4]C.[0,4)D.(0,4)解析 ∵4x >0,∴0≤16-4x <16, ∴16-4x ∈[0,4).3.设0<a<1,则关于x 的不等式a 2x 2-3x +2>a 2x 2+2x -3的解集为____________.解析 ∵0<a<1,∴y =a x 在R 上是减函数, 又∵a2x 2-3x +2>a2x 2+2x -3, ∴2x 2-3x +2<2x 2+2x -3,解得x>1. 课堂小结:1.比较两个指数式(值)的大小主要有以下方法:(1)比较形如a m 与a n 的大小,可运用指数函数y =a x 的单调性.(2)比较形如a m 与b n 的大小,一般找一个“中间值c”,若a m <c 且c<b n ,则a m <b n ;若a m >c 且c>b n ,则a m >b n .2.解简单指数不等式问题的注意点(1)形如a x >a y 的不等式,可借助y =a x 的单调性求解.如果a 的值不确定,需分0<a<1和a>1两种情况进行讨论.(2)形如a x >b 的不等式,注意将b 化为以a 为底的指数幂的形式,再借助y =a x 的单调性求解.(3)形如a x >b x 的不等式,可借助图象求解.。

高中数学 3.3.1、2指数函数的概念 指数函数y=2x和y=(12)x的图像和性质课件 北师大版必修1

高中数学 3.3.1、2指数函数的概念 指数函数y=2x和y=(12)x的图像和性质课件 北师大版必修1
• 甲同学再一次失望,他把老师给的报纸勉强折上8次后,便 不能再折下去了.这是为什么呢?
• 通过本节课的学习,你就会理解这一有趣的现象.
1.指数函数定义 函数__y_=__a_x__叫作指数函数,其中_a_>_0_且__a__≠_1__,定义域为 __R____,值域为_(_0_,__+__∞_)__. 2.指数函数 y=2x 和 y=(12)x 的图像与性质 两个函数图像的相同点:都位于___x_轴____的上方,都过点 __(_0_,_1_) __;不同点:函数 y=2x 的图像是_上__升__的___;函数 y=(12)x 的图像是_下__降__的___.
1
(1)y=2x-4
;(2)y=(23)-|x|;(3)y=4x+2x+1+1.
[思路分析] 先求定义域→分解原函数→考虑单调性→求
出值域
[规范解答] (1)由 x-4≠0 得 x≠4.∴定义域为{x|x≠4}.
又x-1 4≠0,∴2x1-4
1
≠1.∴y=2x-4
的值域为{y|y>0 且 y≠1}.
1.若指数函数 y=ax 经过点(-1,3),则 a 等于( )
A.3
1 B.3
C.2
1 D.2
[答案] B
[解析] 依题意有 a-1=3,
即1a=3.所以 a=13.
1
1
1
2.若 a=0.52 ,b=0.53 ,c=0.54 ,则 a,b,c 的大小顺
序是( )
A.a>b>c
B.a<b<c
C.a<c<b
(2)定义域为 R.∵|x|≥0,∴-|x|≤0. ∴(32)-|x| ≥1,∴y=(23)-|x|的值域为{y|y≥1}. (3)定义域为 R. 令 t=2x,则 t>0,从而函数可化为 y=t2+2t+1=(t+1)2>1. ∴y=4x+2x+1+1 的值域为{y|y>1}. [规律总结] 对于函数 y=af(x)

高中数学必修一:3.1.2指数函数+教学设计

高中数学必修一:3.1.2指数函数+教学设计

《3.1.2指数函数》教案一.教材分析本节课是《普通高中课程标准实验教科书·数学(1)》(人教B 版)第三章第一节第二课《指数函数》。

本节课是学生在已掌握了函数的一般性质之后系统学习的第一个函数,为今后进一步熟悉函数的性质和应用,进一步研究等比数列的性质打下坚实的基础.因此本节课的内容是至关重要的.它对知识起到了承上启下的作用。

二.学情分析根据这几年的教学我发现学生在后面学习中一遇到指对数问题就发蒙,原因是什么呢?问题就出在学生刚刚学完函数的性质,应用又是初中比较熟悉的一次二次函数。

一下子出现了一个非常陌生的函数而且需要记很多性质。

学生感觉很吃力,也就没有了兴趣,当然就学不好了。

三.教学目标1.知识与技能: (1)掌握指数函数的概念,并能根据定义判断一个函数是否为指数函数.(2)能根据指数函数的解析式作出函数图象,并根据图象给出指数函数的性质.(3)能根据单调性解决基本的比较大小的问题.2.过程与方法:引导学生结合指数的有关概念来理解指数函数概念,并向学生指出指数函数的形式特点,在研究指数函数的图象时,遵循由特殊到一般的研究规律,要求学生自己作出特殊的较为简单的指数函数的图象,然后推广到一般情况,类比地得到指数函数的图象,并通过观察图象,总结出指数函数当底分别是01a <<,1a >的性质。

3.情感、态度、价值观:使学生领会数学的抽象性和严谨性,培养他们实事求是的科学态度,积极参与和勇于探索的精神.四.教学重点与难点教学重点:指数函数的概念、图象和性质。

教学难点:如何由图象、解析式归纳指数函数的性质。

五:教法:探究式教学法 通过学生自主探索、合作学习,让学生成为学习的主人,加深对所得结论的理解六.教学过程: (一)预习检测1:老师想和大家订一个合同:接下来的一个月(30天),老师每天给你10万元,而你第一302天只需给我2分钱,以后每天给我的钱是前一天的两倍。

你想和老师订这个合同吗? 请思考:(1)你的总收入是多少? 学生回答: (2)你的支出呢?第1天支出: 学生回答: 分221= 第2天支出: 学生回答: 分422= ......第30天支出: 学生回答:请写出你每天支出钱数随时间(单位:天)变化的函数关系并画出函数图象:301,,2*≤≤∈=x N x y x2:《庄子天下篇》庄子曰:一尺之锤,日取其半,万世不竭. 请思考:第一天剩余长度:学生回答:21211=⎪⎭⎫ ⎝⎛第二天剩余长度:学生回答:41212=⎪⎭⎫ ⎝⎛......第x 天剩余长度y 是多少?并画出函数图象:*,21N x y x∈⎪⎭⎫⎝⎛=(二)自主学习 1.指数函数的定义⑴让学生思考讨论以下问题(问题逐个给出):万元30010101010=++++①x y 2=(∈x *N )和xy )21(=(∈x *N )这两个解析式有什么共同特征?学生回答:两个函数中,底数是常数,指数是自变量。

最新人教版高一数学《指数函数》教案15篇

最新人教版高一数学《指数函数》教案15篇

人教版高一数学《指数函数》教案15篇人教版高一数学《指数函数》教案15篇人教版高一数学《指数函数》教案(1)课题:§2.1.2指数函数及其性质教学任务:(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;(3)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.教学重点:指数函数的的概念和性质.教学难点: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.教学过程:一、引入课题(备选引例)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.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?到2050年我国的人口将达到多少?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?2.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?3.一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?4.上面的几个函数有什么共同特征?二、新课教学(一)指数函数的概念一般地,函数叫做指数函数(exponential function),其中x是自变量,函数的定义域为R.注意:指数函数的定义是一个形式定义,要引导学生辨析;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)(二)指数函数的图象和性质问题: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?5.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;(三)典型例题例1.(教材P56例6).解:(略)例2.(教材P57例7)解:(略)巩固练习:(教材P59习题A组第7题)三、归纳小结,强化思想本节主要学习了指数函数的图象,及利用图象研究函数性质的方法.四、作业布置1.必做题:教材P59习题2.1(A组)第5、6、8、12题.2.选做题:教材P60习题2.1(B组)第1题.人教版高一数学《指数函数》教案(2)3.1.2指数函数的概念教学设计一、教学目标:知识与技能:理解指数函数的概念,能够判断指数函数。

3.1.2 指数函数

3.1.2 指数函数

张喜林制3.1.2 指数函数教材知识检索考点知识清单1.指数函数一般地,函数)10(=/>=a a a y x 且叫做指数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是 ,值域是指数函数)10(=/>=a a a y x 且的图象如图3 -1 -2 -1.2.指数函数)10(=/>=a a a y x 且具有的性质(l)定义域为 ,值域为 .(2)函数图象在x 轴的 且都通过点 (3)当1>a 时,这个函数是 当10<<a 时,这个函数是要点核心解读1.关于指数函数的定义中约定0>a 且1=/a 的问题在指数函数)10(=/>=a a a y x且中约定”且“10≠>a a 有两个主要目的: (1)使函数的定义域是R ; (2)使函数具有单调性,事实上,如果a<0,如,2-=a 则,41,21)2(=-=x y x对 ,61都没有意义;如果a=0,则x y 0= 对x≤0都没有意义;如果a=l ,则,11==x y 它的定义域、值域、对应法则已经“定型”,没有必要对其再研究.2. 关于指数函数的图象和性质(1)在学习指数函数x a y =时,应当想图象,抓特征,说性质,做到数形结合.(2)理解并掌握指数函数的数值变化规律.如0,1>>x a 时,时0,10;1<<<>x a a x ,1,1>>a a x<<<<0;100x a x 时,0,1><x a 时,.10<<x a(3)解决与指数函数有关的问题应考虑其单调性. (4)图象特征的口诀记忆(如图3-1-2 -2).多个图象像束花,(0,1)这点把它扎.撇增捺减无例外,底互倒时y 轴夹.1=x 为判底线,交点纵标看小大.重视数形结合法,横轴上面图象察.3.指数函数结构形式的认识(1)函数xy 32⋅=不是指数函数.(2)指数函数必须满足xa 的系数为1,指数是系数为l 的x 的一次单项式,定义域为R.如:函数k a y a y a y x x x +===+,,21(a>0且a≠1,k≠0)都不是指数函数,同样,,x a y =定义域为R的真子集的函数也不是指数函数.4.指数不等式(1)当a>l 时,⋅>⇔>)()()()(x g x f a ax g x f (2)当O<a<l 时,⋅<⇔>)()()()(x g x f a ax g x f典例分类剖析考点1指数函数的判断[例1] 给出下列函数:;4)1(x y = ;)2(4x y = ;3)3(x y -= ;)4()4(x y -= ;)5(x y π= ;2)6(2x y = ;)7(x x y = ⋅=/>-=)121()12()8(a a a y x 且 是指数函数的是( ).)5)(3)(1.(A )8)(5)(2.(B )8)(5)(1.(C )6)(4)(2.(D[试解] 做后再看答案,发挥母题功能) [解析] (2)的未知数在底数位置; (3)是指数函数x y 3=与-1的乘积;(4)底数为-4,这与条件a>0且a ≠1矛盾; (6)指数为2,不是变量x ; (7)中底数是未知数. [答案] C[点拨] 由题目可获取以下主要信息: (1)自变量都是x ;(2)式子右边的底数或指数位置含有常数或参数.解答本题可先观察函数式的整体结构,再根据定义加以判断.母题迁移 1.函数xy 12=是否为指数函数? 考点2定义域、值域问题[例2] (1)求下列函数的定义域:;22x y -=① 2415-=-x y ②(2)求122+=x xy 的值域.[解析] ,0,0,0)1(22=∴≤∴≥-x x x ① ∴ 函数的定义域是{0}.,22,024)5(25=/∴=/---x x ②⋅=/∴=/-∴211,1102x x ∴ 函数的定义域是}211|{=/∈x R x (2)函数的定义域为R .,211121121122x x x x x y +-=+-+=+= 又,01211,11210,121,02<+-<-<+<>+>x x xxx xxy 212,121110+=∴<+-<∴的值域为(0,1).[点拨] (2)中求值域容易漏掉)(0211x f xa y =⋅>+的定义域即是f(x)的定义域, 母题迁移 2.求下列函数的值域:;2)1(1xy -= xy -=15)2(; ⋅-=xy )21(1)3(考点3比较大小问题[例3] 比较下列各组数的大小:;9.08.0)1(4.05.0与 ;)21(,8,4)2(5.148.09.0- .4.03.0)3(3.0.4.0与[解析] 比较大小题,可考虑函数的单调性,或与特殊值比较,以确定大小,4.05.04.05.05.05.09.08.0,9.09.0,9.08.0)1(<∴<<又,2)21(,28,24)2(5.15.144.148.08.19.0===-又x y 2=在R 上为增函数,48.05.19.08)21(4>>∴- (3)函数x y 3.0=是R上的减函数,函数3.0x y =在),0[+∞上是增函数,,4.03.0,3.03.03.03.03.04.0<<∴34.04.03.0α<∴[点拨] (1)题为“搭桥”法,即当两个数不好比较大小时,可找到一个与题中两个数都能比较大小的数,从而利用“桥梁”解决问题(2)题为单调性法,可用单调性比较几个数的大小.(3)题引入 中间数,3.03.0使这两个数一个比它大,而另一个比它小.母题迁移3.已知,2.1,8.0,8.08.09.07.0===c b a 则a 、b 、c 的大小关系为 。

高中数学(人教新课标B版)教学设计 必修一:3.1.2 指数函数

高中数学(人教新课标B版)教学设计 必修一:3.1.2 指数函数

示范教案整体设计教学分析有了前面的知识储备,我们就可以顺理成章地学习指数函数的概念,作指数函数的图象以及研究指数函数的性质.本节安排的内容蕴涵了许多重要的数学思想方法,如数形结合的思想(用指数函数的图象研究指数函数的性质)等.同时,编写时充分关注与实际问题的结合,体现数学的应用价值.根据本节内容的特点,教学中要注意发挥信息技术的力量,尽量利用计算器和计算机创设教学情境,为学生的数学探究与数学思维提供支持.三维目标1.通过实际问题了解指数函数的实际背景,理解指数函数的概念和意义,根据图象理解和掌握指数函数的性质,体会具体到一般数学讨论方式及数形结合的思想.2.让学生了解数学来自生活,数学又服务于生活的哲理.培养学生观察问题、分析问题的能力,培养学生严谨的思维和科学正确的计算能力.3.通过训练点评,让学生更能熟练指数幂运算性质.展示函数图象,让学生通过观察,进而研究指数函数的性质,让学生体验数学的简洁美和统一美.重点难点教学重点:指数函数的概念和性质及其应用. 教学难点:指数函数性质的归纳、概括及其应用. 课时安排 2课时教学过程第1课时导入新课思路1.用清水漂洗衣服,若每次能洗去污垢的34,写出存留污垢y 与漂洗次数x 的关系式,它是函数关系式吗?若是,请计算若要使存留的污垢不超过原有的164,则至少要漂洗几次?教师引导学生分析,列出关系式y =(14)x ,发现这个关系式是个函数关系且它的自变量在指数的位置上,这样的函数叫做指数函数,引出本节课题.思路2.教师复习提问指数幂的运算性质,并要求学生计算23,20,2-2,1621324149,27,16-.再提问怎样画函数的图象,学生思考,分组交流,写出自己的答案8,1,14,2,9,17,先建立平面直角坐标系,再描点,最后连线.点出本节课题.推进新课 新知探究 提出问题1.一种放射性物质不断衰减为其他物质,每经过一年剩留量约是原来的84%,求出这种物质经过x 年后的剩留量y 与x 的关系式是__________.2.某种细胞分裂时,由一个分裂成两个,两个分裂成四个,四个分裂成十六个,依次类推,一个这样的细胞分裂x 次后,得到的细胞个数y 与x 的关系式是__________.讨论结果:1.y =0.84x 2.y =2x 提出问题1你能说出函数y =0.84x 与函数y =2x 的共同特征吗?2你是否能根据上面两个函数关系式给出一个一般性的概念?3为什么指数函数的概念中明确规定a>0,a≠1?4为什么指数函数的定义域是实数集?5如何根据指数函数的定义判断一个函数是否是一个指数函数?请你说出它的步骤.活动:先让学生仔细观察,交流讨论,然后回答,教师提示点拨,及时鼓励表扬给出正确结论的学生,引导学生在不断探索中提高自己应用知识的能力,教师巡视,个别辅导,针对学生共性的问题集中解决.对于问题(1),看这两个函数的共同特征,主要是看底数和自变量以及函数值. 对于问题(2),一般性的概念是指用字母表示不变化的量即常量. 对于问题(3),为了使运算有意义,同时也为了问题研究的必要性.对于问题(4),在(3)的规定下,我们可以把a x 看成一个幂值,一个正数的任何次幂都有意义.对于问题(5),使学生回想指数函数的定义,根据指数函数的定义判断一个函数是否是一个指数函数,紧扣指数函数的形式.讨论结果:(1)对于两个解析式我们看到每给自变量x 一个值,y 都有唯一确定的值和它对应,再就是它们的自变量x 都在指数的位置上,它们的底数都大于0,但一个大于1,一个小于1.0.84与2虽然不同,但它们是两个函数关系中的常量,因为变量只有x 和y.(2)对于两个解析式y =0.84x 和y =2x ,我们把两个函数关系中的常量用一个字母a 来表示,这样我们得到指数函数的定义:一般地,函数y =a x (a >0,a≠1,x ∈R )叫做指数函数,其中x 叫做自变量,函数的定义域是实数集R .(3)a =0时,x >0时,a x 总为0;x≤0时,a x 没有意义. a <0时,如a =-2,x =12,a x =(-2)21=-2显然是没有意义的.a =1时,a x 恒等于1,没有研究的必要.因此规定a >0,a≠1.此解释只要能说明即可,不要深化.(4)因为a >0,x 可以取任意的实数,所以指数函数的定义域是实数集R .(5)判断一个函数是否是一个指数函数,一是看底数是否是一个常数,再就是看自变量是否是一个x 且在指数位置上,满足这两个条件的函数才是指数函数.提出问题1前面我们学习函数的时候,根据什么思路研究函数的性质,对指数函数呢? 2前面我们学习函数的时候,如何作函数的图象?说明它的步骤., 3利用上面的步骤,作函数y =2x 的图象.4利用上面的步骤,作函数xy )21( 的图象.5观察上面两个函数的图象各有什么特点,再画几个类似的函数图象,看是否也有类似的特点?6根据上述几个函数图象的特点,你能归纳出指数函数的性质吗?7把y =2x 和xy )21(=的图象,放在同一坐标系中,你能发现这两个图象的关系吗? 8你能证明上述结论吗?9能否用y =2x 的图象画xy )21(=的图象?请说明画法的理由.10什么是限制函数?活动:教师引导学生回顾需要研究的函数的那些性质,共同讨论研究指数函数的性质的方法,强调数形结合,强调函数图象在研究函数性质中的作用,注意从具体到一般的思想方法的运用,渗透概括能力的培养,进行课堂巡视,个别辅导,投影展示画得好的部分学生的图象,及时评价学生,补充学生回答中的不足.学生独立思考,提出研究指数函数性质的思路,独立画图,观察图象及表格,表述自己的发现,同学们相互交流,形成对指数函数性质的认识,推荐代表发表本组的集体的认识.讨论结果:(1)我们研究函数时,根据图象研究函数的性质,由具体到一般,一般要考虑函数的定义域、值域、单调性、奇偶性,有时也通过画函数图象,从图象的变化情况来看函数的性质.(2)一般是列表,描点,连线,借助多媒体手段画出图象,用计算机作函数的图象. (3)列表. x … -3 -2 -1 0 1 2 3 … y =2x…1814121248…(4)列表. x … -3 -2 -1 0 1 2 3 … y =(12)x…8421121418…作图如下图.(5)通过观察上图,可知图象左右延伸无止境,说明定义域是实数.图象自左至右是上升的,说明是增函数,图象位于x轴上方,说明值域大于0.图象经过点(0,1),且y值分布有以下特点:x<0时,0<y<1;x>0时,y>1.图象不关于x轴对称,也不关于y轴对称,说明函数既不是奇函数也不是偶函数.通过观察下图,可知图象左右延伸无止境,说明定义域是实数.图象自左至右是下降的,说明是减函数,图象位于x轴上方,说明值域大于0.图象经过点(0,1),且y值分布有以下特点:x<0时,y>1;x>0时,0<y<1.图象不关于x轴对称,也不关于y轴对称,说明函数既不是奇函数也不是偶函数.可以再画下列函数的图象以作比较,y=3x,y=6x,y=(13)x,y=(16)x.重新观察函数图象的特点,推广到一般的情形.(6)一般地,指数函数y=a x在a>1和0<a<1的情况下,它的图象特征和函数性质如下表所示.图象特征函数性质a>1 0<a<1 a>1 0<a<1向x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) a0=1自左向右,图象逐渐上升自左向右,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1x>0,a x>1 x>0,a x<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1x<0,a x<1 x<0,a x>1一般地,指数函数y=a x在底数a>1及0<a<1这两种情况下的图象和性质如下表所示:a>1 0<a<1(7)在同一坐标系中作出y =2x 和y =(12)x 两个函数的图象,如下图.经过仔细研究发现,它们的图象关于y 轴对称.(8)证明:设点P(x 1,y 1)是y =2x 上的任意一点,它关于y 轴的对称点是P 1(-x 1,y 1),它满足方程y =(12)x =2-x ,即点P 1(-x 1,y 1)在y =(12)x 的图象上.反之亦然,所以y =2x 和y =(12)x 两个函数的图象关于y 轴对称.(9)因为y =2x 和y =(12)x 两个函数的图象关于y 轴对称,所以可以先画其中一个函数的图象,利用轴对称的性质可以得到另一个函数的图象,同学们一定要掌握这种作图的方法,对以后的学习非常有好处.(10)由指数函数的定义可知,指数函数的定义域是实数集,但在实际问题中不都如此.例如,开始引进的两个函数的例子,函数y =2x 的定义域是非负整数集,函数y =0.84x 的定义域是正整数集,它们的定义域都是指数函数定义域的子集,而且它们在其定义域内分别与指数函数y =2x ,y =0.84x 取相同的值.通常,我们把这类函数称为指数函数的“限制函数”.应用示例思路1例1判断下列函数是否是一个指数函数?y =x 2,y =8x ,y =2·4x ,y =(2a -1)x (a >12,a≠1),y =(-4)x ,y =πx ,y =6x3+2.活动:学生观察,小组讨论,尝试解决以上题目,学生紧扣指数函数的定义解题,因为y =x 2,y =2·4x ,y =6x 3+2都不符合y =a x 的形式,教师强调y =a x 的形式的重要性,即a 前面的系数为1,a 是一个正常数(也可以是一个表示正常数的代数式),指数必须是x 的形式或通过转化后能化为x 的形式.解:y =8x ,y =(2a -1)x (a >12,a≠1),y =πx 是指数函数;y =(-4)x ,y =x 2,y =2·4x ,y=6x 3+2不是指数函数.2比较下列各题中的两个值的大小:(1)1.72.5与1.73;(2)0.8-0.1与0.8-0.2;(3)1.70.3与0.93.1.活动:学生自己思考或讨论,回忆比较数的大小的方法,结合题目实际,选择合理的,再写出(最好用实物投影仪展示写得正确的答案),比较数的大小,一是作差,看两个数差的符号,若为正,则前面的数大;二是作商,但必须是同号数,看商与1的大小,再决定两个数的大小;三是计算出每个数的值,再比较大小;四是利用图象;五是利用函数的单调性.教师在学生中巡视其他学生的解答,发现问题及时纠正并及时评价.解法一:用数形结合的方法,如第(1)小题,用图形计算器或计算机画出y =1.7x 的图象,如下图.在图象上找出横坐标分别为2.5、3的点,显然,图象上横坐标为3的点在横坐标为2.5的点的上方,所以1.72.5<1.73,同理0.8-0.1<0.8-0.2,1.70.3>0.93.1.解法二:用计算器直接计算:1.72.5≈3.77,1.73≈4.91,所以1.72.5<1.73.同理0.8-0.1<0.8-0.2,1.70.3>0.93.1. 解法三:利用函数单调性:(1)1.72.5与1.73的底数是1.7,它们可以看成函数y =1.7x ,当x =2.5和3时的函数值;因为1.7>1,所以函数y =1.7x 在R 上是增函数,而2.5<3,所以1.72.5<1.73.(2)0.8-0.1与0.8-0.2的底数是0.8,它们可以看成函数y =0.8x ,当x =-0.1和-0.2时的函数值;因为0<0.8<1,所以函数y =0.8x 在R 上是减函数,而-0.1>-0.2,所以0.8-0.1<0.8-0.2.(3)因为1.70.3>1,0.93.1<1,所以1.70.3>0.93.1.点评:在第(3)小题中,可以用解法一、解法二解决,但不适合.由于1.70.3与0.93.1不能直接看成某个函数的两个值,因此,在这两个数值间找到1,把这两数值分别与1比较大小,进而比较1.70.3与0.93.1的大小,这里的1是中间值.思路2例1求下列函数的定义域和值域: (1)412-x y =;(2)||)32(x y -=.活动:学生先思考,再回答,由于指数函数y =a x (a >0且a≠1)的定义域是R ,所以这类类似指数函数的函数的定义域要借助指数函数的定义域来求,教师适时点拨和提示,求定义域,只需使指数有意义即可,转化为解不等式.解:(1)令x -4≠0,则x≠4,所以函数y =21x -4的定义域是{x ∈R |x≠4},又因为1x -4≠0,所以412-x ≠1,即函数412-x y =的值域是{y|y >0且y≠1}.(2)因为-|x|≥0,所以只有x =0. 因此函数||)32(x y -=的定义域是{x|x =0}.而||)32(x y -==(23)0=1,即函数||)32(x y -=的值域是{y|y =1}. 点评:求与指数函数有关的定义域和值域时,要注意到充分考虑并利用指数函数本身的2比较下列两个数的大小:(1)30.8,30.7;(2)0.75-0.1,0.750.1;(3)1.80.6,0.81.6;(4)53322,)31(--. 活动:教师提示学生指数函数的性质,根据学生的解题情况及时评价学生. 解法一:直接用科学计算器计算各数的值,再对两个数进行大小的比较: 对(1),因为30.8=2.408 225,30.7=2.157 669,所以30.8>30.7;对(2),因为0.75-0.1=1.029 186,0.750.1=0.971 642,所以0.75-0.1>0.750.1; 对(3),因为1.80.6=1.422 864,0.81.6=0.699 752,所以1.80.6>0.81.6;对(4),因为32)31(-=2.080 084,2-35=0.659 754,所以32)31(->2-35.解法二:利用指数函数的性质对两个数进行大小的比较:对(1),因为函数y =3x 在R 上是增函数,0.8>0.7,所以30.8>30.7;对(2),因为函数y =0.75x 在R 上是减函数,0.1>-0.1,所以0.75-0.1>0.750.1; 对(3),由指数函数的性质知1.80.6>1.80=1=0.80>0.81.6,所以1.80.6>0.81.6;对(4),由指数函数的性质知32)31(->(13)0=1=20>2-35,所以32)31(->2-35.解法三:利用图象法来解,具体解法略.点评:在利用指数函数的性质对两个数进行大小比较时,首先把这两个数看作指数函数的两个函数值,利用指数函数的单调性比较.若两个数不是同一函数的两个函数值,则寻求一个中间量,两个数都与这个中间量进行比较,这是常用的比较数的大小的方法,然后得两个数的大小,数学上称这种方法为“中间量法”.知能训练1.下列关系中正确的是()答案:D2.函数y=a x(a>0,a≠1)对任意的实数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:C3.函数y=a x+5+1(a>0,a≠1)恒过定点__________.答案:(-5,2)拓展提升探究一:在同一坐标系中作出函数y=2x,y=3x,y=10x的图象,比较这三个函数增长的快慢.活动:学生深刻回顾作函数图象的方法,交流作图的体会.列表、描点、连线,作出函数y=2x,y=3x,y=10x的图象,如下图.x …-2 -1 0 1 2 3 …10 …y=2x…0.25 0.5 1 2 4 8 … 1 024 …y=3x...0.11 0.33 1 3 9 27 (59)049…y=10x…0.01 0.1 1 10 100 1 000 …1010…从表格或图象可以看出:(1)x<0时,有2x>3x>10x;(2)x>0时,有2x<3x<10x;(3)当x从0增长到10,函数y=2x的值从1增加到1 024,而函数y=3x的值从1增加到59 049.这说明x>0时y=3x比y=2x的函数值增长得快.同理y=10x比y=3x的函数值增长得快.因此得:一般地,a>b>1时,(1)x<0时,有a x<b x<1;(2)x=0时,有a x=b x=1;(3)x>0时,有a x>b x>1;(4)指数函数的底数越大,x>0时其函数值增长就越快.探究二:分别画出底数为0.2、0.3、0.5的指数函数的图象(如下图所示),对照底数为2、3、10的指数函数的图象,研究指数函数y=a x(0<a<1)中a对函数的图象变化的影响.由此得:一般地,0<a<b<1时,(1)x>0时,有a x<b x<1;(2)x=0时,有a x=b x=1;(3)x<0时,有a x>b x>1;(4)指数函数的底数越小,x>0时,其函数值减少就越快.课堂小结1.指数函数的定义.2.指数函数的图象和性质.3.利用函数的图象说出函数的性质,即数形结合的思想(方法),它是一种非常重要的数学思想和研究方法.4.利用指数函数的单调性比较几个数的大小,特别是中间变量法.作业课本本节练习B2、3.设计感想本节课是在前面研究了函数性质的基础上,研究具体的初等函数,它是重要的初等函数,它有着丰富的内涵,且和我们的实际生活联系密切,也是以后学习对数函数的基础,在指数函数的概念讲解过程中,既要向学生说明定义域是什么,又要向学生交代,为什么规定底数a 是大于0而不等于1的,本节内容课堂容量大,要提高课堂的效率和节奏,多运用信息化的教学手段,顺利完成本堂课的任务.备课资料例1 (1)求使不等式4x >32成立的x 的集合; (2)已知a 45>a2,求实数a 的取值范围.活动:学生先思考,再讨论,然后回答.(1)由于x 在指数位置上,因此,要利用指数函数的性质进行转化,特别是指数函数的单调性,(2)也是利用指数函数的性质判断底数的范围.解:(1)4x >32,即22x >25.因为y =2x 是R 上的增函数,所以2x >5,即x >52.满足4x >32的x 的集合是(52,+∞).(2)由于45<2,则y =a x 是减函数,所以0<a <1.点评:正确理解和运用指数函数的性质是解题的关键. 例2用函数单调性的定义证明指数函数的单调性.活动:教师点拨提示定义法判断函数单调性的步骤,单调性的定义证明函数的单调性,要按规定的格式书写.证法一:设x 1、x 2∈R ,且x 1<x 2,则 y 2-y 1=ax 2-ax 1=ax 1(ax 2-x 1-1).因为a >1,x 2-x 1>0,所以ax 2-x 1>1,即ax 2-x 1-1>0. 又因为ax 1>0, 所以y 2-y 1>0, 即y 1<y 2.所以当a >1时,y =a x ,x ∈R 是增函数. 同理可证,当0<a <1时,y =a x 是减函数.证法二:设x 1、x 2∈R ,且x 1<x 2,则y 2与y 1都大于0,则y 2y 1=ax 2ax 1=ax 2-x 1.因为a >1,x 2-x 1>0,所以ax 2-x 1>1,即y 2y 1>1,y 1<y 2.所以当a >1时,y =a x ,x ∈R 是增函数. 同理可证,当0<a <1时,y =a x 是减函数.例3截止到1999年底,我国人口约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)活动:师生共同讨论,将实际问题转化为数学表达式,建立目标函数,常采用特殊到一般的方式,教师引导学生注意题目中自变量的取值范围,可以先考虑一年一年增长的情况,再从中发现规律,最后解决问题:1999年底 人口约为13亿;经过1年 人口约为13(1+1%)亿;经过2年 人口约为13(1+1%)(1+1%)=13(1+1%)2亿;经过3年人口约为13(1+1%)2(1+1%)=13(1+1%)3亿;经过x年人口约为13(1+1%)x亿;经过20年人口约为13(1+1%)20亿.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,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.点评:类似此题,设原值为N,平均增长率为p,则对于经过时间x年后总量y=N(1+p)x,像y=N(1+p)x等形如y=ka x(k∈R,a>0且a≠1)的函数称为指数型函数.(设计者:韩双影)第2课时导入新课思路1.我们在学习指数函数的性质时,利用了指数函数的图象的特点,并且是用类比和归纳的方法得出,在上节课的探究中我们知道,函数①y=3x,②y=3x+1,③y=3x-1的图象之间的关系,由其中的一个可得到另外两个的图象,那么,对y=a x与y=a x+m(a>0,m∈R)有着怎样的关系呢?在理论上,含有指数函数的复合函数是否具有奇偶性呢?这是我们本堂课研究的内容.教师点出课题.思路2.我们在第一章中,已学习了函数的性质,特别是单调性和奇偶性是某些函数的重要特点,我们刚刚学习的指数函数,严格地证明了指数函数的单调性,便于我们在解题时应用这些性质,在实际生活中,往往遇到的不单单是指数函数,还有其他形式的函数,有的是指数函数的复合函数,我们需要研究它的单调性和奇偶性,这是我们面临的问题,也是我们本堂课要解决的问题.推进新课新知探究提出问题1指数函数有哪些性质?2利用单调性的定义证明函数单调性的步骤有哪些?3对复合函数,如何证明函数的单调性?4如何判断函数的奇偶性,有哪些方法?活动:教师引导,学生回忆,教师提问,学生回答,积极交流,及时评价学生,学生有困惑时加以解释,可用多媒体显示辅助内容.讨论结果:(1)指数函数的图象和性质.一般地,指数函数y=a x在底数a>1及0<a<1这两种情况下的图象和性质如下表所示:a>10<a<1(2)依据函数单调性的定义证明函数单调性的步骤是:①取值.即设x1、x2是该区间内的任意两个值且x1<x2.②作差变形.即求f(x2)-f(x1),通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断差的符号的方向变形.③定号.根据给定的区间和x2-x1的符号确定f(x2)-f(x1)的符号,当符号不确定时,可以进行分类讨论.④判断.根据单调性定义作出结论.(3)对于复合函数y=f可以总结为:当函数f(x)和g(x)的单调性相同时,复合函数y=f是增函数;当函数f(x)和g(x)的单调性相异即不同时,复合函数y=f是减函数;又简称为口诀“同增异减”.(4)判断函数的奇偶性:一是利用定义法,即首先是定义域关于原点对称,再次是考察式子f(x)与f(-x)的关系,最后确定函数的奇偶性;二是作出函数图象或从已知图象观察,若图象关于原点或y轴对称,则函数具有奇偶性.应用示例思路1例在同一坐标系下作出下列函数的图象,并指出它们与指数函数y=2x的图象的关系.(1)y=2x+1与y=2x+2;(2)y=2x-1与y=2x-2.活动:教师适当时候点拨,学生回想作图的方法和步骤,特别是指数函数图象的作法,学生回答并到黑板上作图,教师指点学生,列出对应值表,抓住关键点,特别是(0,1)点,或用计算机作图.解:(1)列出函数数据表作出图象如下图.x …-3 -2 -1 0 1 2 3 …2x…0.125 0.25 0.5 1 2 4 8 …2x+1…0.25 0.5 1 2 4 8 16 …2x+2…0.5 1 2 4 8 16 32 …比较可知函数y=2x+1、y=2x+2与y=2x的图象的关系为:将指数函数y=2x的图象向左平行移动1个单位长度,就得到函数y=2x+1的图象;将指数函数y=2x的图象向左平行移动2个单位长度,就得到函数y=2x+2的图象.(2)列出函数数据表作出图象如下图.x …-3 -2 -1 0 1 2 3 …2x…0.125 0.25 0.5 1 2 4 8 …2x-1…0.625 0.125 0.25 0.5 1 2 4 …2x-2…0.312 5 0.625 0.125 0.25 0.5 1 2 …比较可知函数y=2x-1、y=2x-2与y=2x的图象的关系为:将指数函数y=2x的图象向右平行移动1个单位长度,就得到函数y=2x-1的图象;将指数函数y=2x的图象向右平行移动2个单位长度,就得到函数y=2x-2的图象.点评:类似地,我们得到y=a x与y=a x+m(a>0,a≠1,m∈R)之间的关系:y=a x+m(a>0,m∈R)的图象可以由y=a x的图象变化而来.当m >0时,y =a x 的图象向左移动m 个单位得到y =a x +m 的图象;当m <0时,y =a x 的图象向右移动|m|个单位得到y =a x +m 的图象. 上述规律也简称为“左加右减”.思路2例1设a >0,f(x)=e x a +aex 在R 上满足f(-x)=f(x).(1)求a 的值;(2)证明f(x)在(0,+∞)上是增函数.活动:学生先思考或讨论,如果有困难,教师提示,引导.(1)求单独一个字母的值,一般是转化为方程,利用f(-x)=f(x)可建立方程. (2)证明增减性一般用定义法,回忆定义法证明增减性的步骤,规范书写的格式. (1)解:依题意,对一切x ∈R 有f(-x)=f(x)成立,即1ae x +ae x=e x a +a e x .所以(a -1a )(e x -1e x )=0对一切x ∈R 成立.由此可得a -1a =0,即a 2=1.又因为a >0,所以a =1.(2)证明:设0<x 1<x 2,f(x 1)-f(x 2)=e x1-e x2+1e x1-1e x2=(e x1-e x2)(1e x1+x2-1)=e x1(e x2-x1-1)·(1-e x1+x2e x1+x2).由x 1>0,x 2>0,x 2-x 1>0,得x 2+x 1>0,e x2-x1-1>0,1-e x2+x1<0,所以f(x 1)-f(x 2)<0,即f(x)在(0,+∞)上是增函数.点评:在已知等式f(-x)=f(x)成立的条件下,对应系数相等,求出a ,也可用特殊值求解.证明函数的单调性,严格按定义写出步骤,判断过程尽量明显直观.例2已知函数f(x)=3x ,且x =a +2时,f(x)=18,g(x)=3ax -4x 的定义域为. (1)求g(x)的解析式;(2)求g(x)的单调区间,确定其增减性并用定义证明; (3)求g(x)的值域.解:(1)因为f(x)=3x ,且x =a +2时f(x)=18,所以f(a +2)=3a +2=18.所以3a =2. 所以g(x)=3ax -4x =(3a )x -4x . 所以g(x)=2x -4x .(2)因为函数g(x)的定义域为,令t =2x ,因为x ∈时,函数t =2x 在区间上单调递增, 所以t ∈,则g(t)=t -t 2=-(t 2-t)=-(t -12)2+14,t ∈.因为函数t =2x 在区间上单调递增,函数g(t)=t -t 2在t ∈上单调递减,所以函数g(x)在区间上单调递减.证明:设x 1和x 2是区间上任意两个值,且x 1<x 2,g(x 2)-g(x 1)=2x 2-4x 2-2x 1+4x 1=(2x 2-2x 1)-(2x 2-2x 1)(2x 2+2x 1)=(2x 2-2x 1)(1-2x 1-2x 2),因为0≤x 1≤x 2≤1,所以2x 2>2x 1,且1≤2x 1<2,1<2x 2≤2. 所以2<2x 1+2x 2<4.所以-3<1-2x 1-2x 2<-1,可知(2x 2-2x 1)(1-2x 1-2x 2)<0. 所以g(x 2)<g(x 1).所以函数g(x)在区间上单调递减. (3)因为函数g(x)在区间上单调递减, 所以x ∈时,有g(1)≤g(x)≤g(0).因为g(1)=21-41=-2,g(0)=20-40=0, 所以-2≤g(x)≤0.故函数g(x)的值域为.点评:此题是一道有关函数的概念、函数性质的应用、推理、证明综合题,要通盘考虑. 知能训练求函数y =(12)|1+2x|+|x -2|的单调区间.活动:教师提示,因为指数含有两个绝对值,要去绝对值,要分段讨论,同时注意底数的大小,分析出指数的单调区间,再确定函数的单调区间,利用复合函数的单调性学生思考讨论,然后解答.解:由题意可知2与-12是区间的分界点.当x <-12时,因为y =(12)-1-2x -x +2=(12)1-3x =23x -1=12·8x ,所以此时函数为增函数.当-12≤x <2时,因为y =(12)1+2x -x +2=(12)3+x =2-3-x =18·(12)x ,所以此时函数为减函数.当x≥2时,因为y =(12)1+2x +x -2=(12)3x -1=21-3x =2·(18)x ,所以此时函数为减函数.当x 1∈上单调递增,在++…+ =500×1=500.点评:第(2)问是第(1)问的继续,第(1)问是第(2)问的基础,两个问号是衔接的,利用前一个问号解决后一个问号是我们经常遇到的情形,要注意问号与问号之间的联系. 课堂小结本节课复习了指数函数的性质,借助指数函数的性质的运用,我们对函数的单调性和奇偶性也进行了复习巩固,利用单调性和奇偶性解决了一些问题,对常考的函数图象的变换进行了学习,要高度重视,在不断学习中升华提高. 作业课本习题3—1 B 3、5、6.设计感想 指数函数作为一类基本的初等函数,它虽然不具有函数通性中的奇偶性,但是它与其他函数复合构成具有比较复杂的单调性的函数,同时也可以复合出比较特殊的奇函数和偶函数,判断复合函数的单调性和奇偶性要十分小心,严格按规定的要求,有时借助数形结合可帮我们找到解题思路,本堂课是在以前基础上的提高与深化,同时又兼顾了高考常考的内容,因此涉及面广,容量大,要集中精力,加快速度,高质量完成教学任务.备课资料 富兰克林的遗嘱与拿破仑的诺言富兰克林利用放风筝而感受到电击,从而发明了避雷针.这位美国著名的科学家死后留下了一份有趣的遗嘱:“……一千英镑赠给波士顿的居民,如果他们接受了这一千英镑,那么这笔钱应该托付给一些挑选出来的公民,他们得把这些钱按每年5%的利率借给一些年轻的手工业者去生息.这些款过了100年增加到131 000英镑.我希望那时候用100 000英镑来建立一所公共建筑物,剩下的31 000英镑拿去继续生息100年.在第二个100年末了,这笔款增加到4 061 000英镑,其中1 061 000英镑还是由波士顿的居民来支配,而其余的3 000 000英镑让马萨诸塞州的公众来管理.过此之后,我可不敢主张了!”你可曾想过:区区的1 000英镑遗产,竟立下几百万英镑财产分配的遗嘱,是“信口开河”,还是“言而有据”呢?事实上,只要借助于复利公式,同学们完全可以通过计算而作出自己的判断. y n =m(1+a)n 就是复利公式,其中m 为本金,a 为年利率,y n 为n 年后本金与利息的总和.在第一个100年末富兰克林的财产应增加到:y 100=1 000(1+5%)100=131 501(英镑),比遗嘱中写的还多出501英镑.在第二个100年末,遗产就更多了:y 100=131 501(1+5%)100=4 142 421(英镑).可见富兰克林的遗嘱是有科学根据的.遗嘱故事启示我们:在指数效应下,微薄的财产,低廉的利率,可以变得令人瞠目结舌.威名显赫的拿破仑,由于陷进了指数效应的漩涡而使法国政府十分难堪!1797年,拿破仑参观国立卢森堡小学,赠上了一束价值三个金路易的玫瑰花,并许诺只要法兰西共和国存在一天,他将每年送一束价值相等的玫瑰花,以作两国友谊的象征.由于连年征战,拿破仑忘却了这一诺言!1894年,卢森堡王国郑重地向法兰西共和国提出了“玫瑰花悬案”,要求法国政府在拿破仑的声誉和1 375 596法郎的债款中,两者选取其一.这笔巨款就是三个金路易的本金,以5%的年利率,在97年的指数效应下的产物.(设计者:刘玉亭)。

数学学案:指数函数()

数学学案:指数函数()

学必求其心得,业必贵于专精数学人教B必修1第三章3。

1。

2 指数函数1.理解指数函数的概念和意义,能画出具体指数函数的图象.2.探索并理解指数函数的单调性与特殊点等性质.3.利用计算工具,比较指数函数增长的差异.1.指数函数的定义函数______________叫做指数函数,其中________是自变量.对指数函数定义的理解应注意以下两点:(1)定义域:因为指数的概念已经扩充到有理数和无理数,所以在底数a>0的前提下,x可以是任意实数.(2)规定底数a大于零且不等于1的理由是:如果a=0,错误!如果a<0,比如y=(-4)x,这时对于x=错误!,x=错误!,…y=(-4)x都无意义.如果a=1,对于任何实数x,y=1x=1是一个常量,对它就没有研究的价值和必要了.【做一做1】指数函数y=(a-1)x中,实数a满足的条件是__________.2.指数函数的图象和性质定义域:______值域:______图象过定点______在______上是增函数在______上是减函数指数函数y=a x(a>1)在R上为单调增函数,在闭区间[s,t]上存在最大、最小值,当x=s时,函数有最小值a s;当x=t时,函数有最大值a t.指数函数y=a x(0<a<1)在R上为单调减函数,在闭区间[s,t]上存在最大、最小值,当x=s时,函数有最大值a s;当x=t 时,函数有最小值a t。

【做一做2-1】函数y=2-x的图象是( )【做一做2-2】函数y=a x-1+2 011(a>0且a≠1)中,无论a取何值恒经过一个定点,则这个定点的坐标为________.【做一做2-3】(1)已知3x≥9,求实数x的取值范围;(2)已知0。

2x+1<5,求实数x的取值范围.一、指数函数y=a x(a>0,且a≠1)的函数值的变化规律剖析:先从具体函数入手:列表:从上表中很容易发现:①当x<0时,总有2x>3x;②当x>0时,总有2x<3x;③当x从1增加到3,y=2x的函数值从2增加到8,y=3x的函数值从3增加到27,说明当x>0时,函数y=3x的函数值比y=2x的函数值增长得要快.又对于指数函数y=a x(a>0,且a≠1),当将底数a由2变为3,发现它们的图象发生了显著变化,在第一象限内,底数a越小,函数的图象越接近x轴.再类似地列表分析函数y=错误!x和y=错误!x的函数值的变化.由上面的探究过程可以得出底数a对函数值的影响:指数幂a x和1的比较:当x<0,a<1或x>0,a>1时,a x>1,即指数x和0比较,底数a和1比较,当不等号的方向相同时,a x大于1,简称为“同大".当x<0,a>1或x>0,a<1时,a x<1,即指数x和0比较,底数a和1比较,当不等号的方向相反(异)时,a x小于1,简称为“异小”.因此简称为“同大异小”.二、指数函数的图象分布规律剖析:先从特例入手:在同一个坐标系中画出下列各函数的图象:①y=2x;②y=5x;③y=错误!x;④y=错误!x。

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3.1.2指数函数(二)
教学目标:巩固指数函数的概念和性质
教学重点:指数函数的概念和性质
教学过程:
本节课为习题课,可分以下几个方面加以练习:
备选题如下:
1、 关于定义域
(1)求函数f(x)=191-⎪⎭
⎫ ⎝⎛x 的定义域 (2)求函数y=
11
51--x x 的定义域 (3)函数f (x )=3-x -1的定义域、值域是…… ( )
A.定义域是R ,值域是R
B.定义域是R ,值域是(0,+∞)
C.定义域是R ,值域是(-1,+∞)
D.以上都不对
(4)函数y =1
51
1--x x
的定义域是______ (5) 求函数y =1-x a 的定义域(其中a >0且a ≠1)
2、 关于值域
(1) 当x ∈[-2,0]时,函数y =3x +1-2的值域是______
(2) 求函数y =4x +2x +1+1的值域.
(3) 已知函数y =4x -3·2x +3的值域为[7,43],试确定x 的取值范围.
(4).函数y =1
33+x x
的值域是( ) A.(0,+∞)
B.(-∞,1)
C.(0,1)
D.(1,+∞) (5)函数y =0.25
21
22+-x x 的值域是______,单调递增区间是______.
3、 关于图像 (1)要得到函数y =8·2-x 的图象,只需将函数y =(2
1)x 的图象( )
A.向右平移3个单位
B.向左平移3个单位
C.向右平移8个单位
D.向左平移8个单位
(2)函数y =|2x -2|的图象是( )
(3)当a ≠0时,函数y =ax +b 和y =b ax 的图象只可能是( )
(4)当0<a <1,b <-1时,函数y =a x +b 的图象必不经( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
(5)若函数y =a 2x +b +1(a >0且a ≠1,b 为实数)的图象恒过定点(1,2),则b =______.
(6)已知函数y =(2
1)|x +2|. ①画出函数的图象;
②由图象指出函数的单调区间并利用定义证明.
(7) 设a 、b 均为大于零且不等于1的常数,下列命题不是真命题的是( )
A.y =a x 的图象与y =a -x 的图象关于y 轴对称
B.若y =a x 的图象和y =b x 的图象关于y 轴对称,则ab =1
C.若a 2>a 2-1,则a >1
D.若a 2->b 2-,则a >b
4、 关于单调性
(1)若-1<x <0,则下列不等式中成立的是 ( )
A.5-x <5x <0.5x
B.5x <0.5x <5-x
C.5x <5-x <0.5x
D.0.5x <5-x <5x
(2)下列各不等式中正确的是( ) A.31
3232)2
1()51()21(<< B.323231)51()21()21(<< C.323132)21()21()51(<<
D.313232)21()21()51(<< (3).函数y =(2-1) (x +1)(3
-x )的单调递增区间是( ) A.(1,+∞)
B.(-∞,1)
C.(1,3)
D.(-1,1) (4) .函数y =22)21
(++-x x 为增函数的区间是 ( )
(5) 函数f (x )=a 2x -3a x +2(a >0且a ≠1)的最值为______.
(6)已知y =(
21)22+--x x +1,求其单调区间并说明在每一单调区间上是增函数还是减函数. (7) 比较5122+x 与52
2+x 的大小 5、关于奇偶性
(1)已知函数f(x)=
112
2+-∙x x m 为奇函数,则m 的值等于_____ (1)如果8212x x ∙⎪⎭⎫ ⎝⎛=4,则x=____
6阶段检测题:
可以作为课后作业:
1.如果函数y =a x (a >0,a ≠1)的图象与函数y =b x (b >0,b ≠1)的图象关于y 轴对称,则有
A.a >b
B.a <b
C.ab =1
D.a 与b 无确定关系
2.集合M ={x |
1213+-x x ≥0},N ={x |3(3x -1)(2x +1)≥1},则集合M 、N 的关系是 A.M =N
B.M ⊂N
C.M ⊃N
D.M N
3.下列说法中,正确的是
①任取x ∈R 都有3x >2x ②当a >1时,任取x ∈R 都有a x >a -x ③y =(3)-
x 是增函数 ④y =2|x |的最小值为1 ⑤在同一坐标系中,y =2x 与y =2-
x 的图象对称于y 轴
A.①②④
B.④⑤
C.②③④
D.①⑤
4.下列函数中,值域是(0,+∞)的共有 ①y =13-x ②y =(31)x ③y =x )31(1- ④y =3x 1
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
5.已知函数f (x )=a 1-x (a >0,a ≠1),当x >1时恒有f (x )<1,则f (x )在R 上是
A.增函数
B.减函数
C.非单调函数
D.以上答案均不对
二、填空题(每小题2分,共10分)
6.在同一坐标系下,函数y =a x ,y =b x ,y =c x ,y =d x 的图象如下图,则a 、b 、c 、d 、1之间从小到大的顺序是__________.
7.函数y =1-x a 的定义域是(-∞,0],则a 的取值范围是__________.
8.函数y =2x +k -1(a >0,a ≠1)的图象不经过第四象限的充要条件是__________.
9.若点(2,4
1)既在函数y =2ax +b 的图象上,又在它的反函数的图象上,则a =________,b =________.
10.已知集合M ={x |22x +x ≤(4
1)x -2,x ∈R },则函数y =2x 的值域是__________. 三、解答题(共30分)
11.(9分)设A =a m +a -m ,B =a n +a -n (m >n >0,a >0且a ≠1),判断A ,B 的大小.
12.(10分)已知函数f (x )=a -1
22+x (a ∈R ),求证:对任何a ∈R ,f (x )为增函数. 13.(11分)设0≤x ≤2,求函数y =1224
221
++⋅--a a x x 的最大值和最小值. 课堂练习:(略)
小结:
课后作业:(略)。

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