新教材2020-2021学年4.4对数函数 4.4.3不同函数增长的差异 课件
人教版A高中数学必修第一册4.4.3 不同函数增长的差异 教学设计(2)
【新教材】4.4.3 不同函数增长的差异(人教A 版)本节课在已学幂函数、指数函数、对数函数的增长方式存在很大差异.事实上,这种差异正是不同类型现实问题具有不同增长规律的反应.而本节课重在研究不同函数增长的差异.课程目标1.掌握常见增长函数的定义、图象、性质,并体会其增长的快慢.2.理解直线上升、对数增长、指数爆炸的含义以及三种函数模型的性质的比较,培养数学建模和数学运算等核心素养. 数学学科素养1.数学抽象:常见增长函数的定义、图象、性质;2.逻辑推理:三种函数的增长速度比较;3.数学运算:由函数图像求函数解析式;4.数据分析:由图象判断指数函数、对数函数和幂函数;5.数学建模:通过由抽象到具体,由具体到一般的数形结合思想总结函数性质.重点:比较函数值得大小; 难点:几种增长函数模型的应用、教学方法:以学生为主体,采用诱思探究式教学,精讲多练。
教学工具:多媒体。
一、 情景导入请学生用画2,2xy y x ==图像,观察两个函数图像,探索它们在区间[0,+∞)上的增长差异,你能描述一下指数函数增长的特点吗?要求:让学生自由发言,教师不做判断。
而是引导学生进一步观察.研探.二、 预习课本,引入新课阅读课本136-138页,思考并完成以下问题1.三种函数模型的性质?2.三种函数的增长速度比较?要求:学生独立完成,以小组为单位,组内可商量,最终选出代表回答问题。
三、 新知探究 1.三种函数模型的性质2.三种函数的增长速度比较( 1)在区间( 0,+∞)上,函数y=a x ( a>1),y=log a x ( a>1)和y=x n ( n>0)都是增函数,但增长速度不同. ( 2)在区间( 0,+∞)上随着x 的增大,函数y=a x ( a>1)的增长速度越来越快,会超过并远远大于y=x n ( n>0)的增长速度,而函数y=log a x ( a>1)的增长速度则会越来越慢. ( 3)存在一个x 0,使得当x>x 0时,有log a x<x n <a x . 四、典例分析、举一反三 题型一 比较函数增长的差异例1 函数f ( x )=2x 和g ( x )=x 3的图象如图所示.设两函数的图象交于点A ( x 1,y 1),B ( x 2,y 2),且x 1<x 2. ( 1)指出图中曲线C 1,C 2分别对应的函数;( 2)结合函数图象,判断f ( 6),g ( 6),f ( 2 019),g ( 2 019)的大小. 【答案】( 1)C 1对应的函数为g ( x )=x 3,C 2对应的函数为f ( x )=2x .(2)f ( 2 019)>g ( 2 019)>g ( 6)>f ( 6).【解析】( 1)C 1对应的函数为g ( x )=x 3,C 2对应的函数为f ( x )=2x .( 2)因为f ( 1)>g ( 1),f ( 2)<g ( 2),f ( 9)<g ( 9),f ( 10)>g ( 10),所以1<x 1<2,9<x 2<10,函数性质y=a x ( a>1)y=log a x ( a>1) y=x n ( n>0) 在( 0,+∞)上的增减性 单调递增单调递增单调递增 图象的变化随x 增大逐 渐变陡 随x 增大逐 渐变缓随n 值不同而不同所以x1<6<x2,2 019>x2,从图象上可以看出,当x1<x<x2时,f( x)<g( x),所以f( 6)<g( 6).当x>x2时,f( x)>g( x),所以f( 2 019)>g( 2 019).因为g( 2 019)>g( 6),所以f( 2 019)>g( 2 019)>g( 6)>f( 6).变式1.在本例( 1)中,若将“函数f( x)=2x”改为“f( x)=3x”,又如何求解第( 1)题呢?【答案】C1对应的函数为g( x)=x3,C2对应的函数为f( x)=3x.【解析】由图象的变化趋势以及指数函数和幂函数的增长速度可知:C1对应的函数为g( x)=x3,C2对应的函数为f( x)=3x.变式2.本例条件不变,( 2)题改为:试结合图象,判断f( 8),g( 8),f( 2 019),g( 2 019)的大小.【答案】f( 2 019)>g( 2 019)>g( 8)>f( 8).【解析】因为f( 1)>g( 1),f( 2)<g( 2),f( 9)<g( 9),f( 10)>g( 10),所以1<x1<2,9<x2<10,所以x1<8<x2,2 019>x2,从图象上可以看出,当x1<x<x2时,f( x)<g( x),所以f( 8)<g( 8),当x>x2时,f( x)>g( x),所以f( 2 019)>g( 2 019).因为g( 2 019)>g( 8),所以f( 2 019)>g( 2 019)>g( 8)>f( 8).解题技巧:(由图象判断指数函数、对数函数和幂函数的方法)根据图象判断增长型的指数函数、对数函数和幂函数时,通常是观察函数图象上升得快慢,即随着自变量的增长,图象最“陡”的函数是指数函数,图象趋于平缓的函数是对数函数.跟踪训练一1.当a>1时,有下列结论:①指数函数y=a x,当a越大时,其函数值的增长越快;②指数函数y=a x,当a越小时,其函数值的增长越快;③对数函数y=log a x,当a越大时,其函数值的增长越快;④对数函数y=log a x,当a越小时,其函数值的增长越快.其中正确的结论是( )A.①③B.①④C.②③D.②④【答案】B2.已知函数y1=2x,y2=x2,y3=log2x,当2<x<4时,有 ( )A.y1>y2>y3B.y2>y1>y3C.y1>y3>y2D.y2>y3>y1【答案】B【解析】在同一平面直角坐标系中画出这三个函数的图象( 图略),在区间( 2,4)内,从上到下图象依次对应的函数为y 2=x 2,y 1=2x ,y 3=log 2x ,故y 2>y 1>y 3. 题型二 体会指数函数的增长速度例2 甲、乙、丙三个公司分别到慈善总会捐款给某灾区,捐款方式如下:甲公司:在10天内,每天捐款5万元给灾区;乙公司:在10天内,第1天捐款1万元,以后每天比前一天多捐款1万元;丙公司:在10天内,第1天捐款0.1万元,以后每天捐款都比前一天翻一番. 你觉得哪个公司捐款最多?【答案】丙公司捐款最多,为102.3万元. 【解析】三个公司在10天内捐款情况如下表所示.由上表可以看出,丙公司捐款最多,为102.3万元. 解题技巧:(指数函数的增长速度的实际应用)解答此类问题的关键是明确“指数爆炸”“对数增长”等函数增长差异,需注意幂函数的增长是介于两者之间的.跟踪训练二1.某民营企业生产A,B 两种产品,根据市场调查和预测,A 产品的利润与投资的函数模型为y=k 1x ,B 产品的利润与投资的函数模型为y=k 2x α( 利润和投资的单位为百万元),其关系分别如图①,图②所示.公司捐款数量/万元 时间 甲 乙 丙 第1天 5 1 0.1 第2天 5 2 0.2 第3天 5 3 0.4 第4天 5 4 0.8 第5天 5 5 1.6 第6天 5 6 3.2 第7天 5 7 6.4 第8天 5 8 12.8 第9天 5 9 25.6 第10天 5 10 51.2 总计5055102.3( 1)分别求出A,B 两种产品的利润与投资的函数关系式;( 2)该企业已筹集到资金1千万元,并准备全部投入到A,B 两种产品的生产中,问怎样分配这1千万元,才能使企业获得最大利润,其最大利润为多少?( 精确到万元) 【答案】( 1)A:y=12x ( x ≥0),B:y=54√x ( x ≥0).( 2)投资A 产品844万元,投资B 产品156万元时,总利润最大,最大值约为578万元. 【解析】( 1)A:y=k 1x 过点( 1,0.5),∴k 1=12.B:y=k 2x α过点( 4,2.5),( 9,3.75), ∴{k 2·4α=2.5,k 2·9α=3.75.∴{k 2=54,α=12.∴A:y=12x ( x ≥0),B:y=54√x ( x ≥0).( 2)设投资B 产品x( 百万元),则投资A 产品( 10-x)( 百万元),总利润y=12( 10-x )+54√x =-12(√x -54)2+18532( 0≤x ≤10).所以当√x =1.25,x=1.562 5≈1.56时,y max ≈5.78.故投资A 产品844万元,投资B 产品156万元时,总利润最大,最大值约为578万元. 五、课堂小结让学生总结本节课所学主要知识及解题技巧 六、板书设计七、作业课本140页习题4.4本节课通过数形结合研究不同函数增长的差异,借助结论解决相关问题,侧重用实操,培养学生的逻辑思维能力,提高学生的数学素养.。
数学 4.4.3 不同函数增长的差异-课件
际问题.
课前篇
自主预习
一
二
一、指数函数与一次函数、二次函数增长的差异比较
1.(1)阅读下面材料并回答问题
1859年,有人从欧洲带进澳洲几只兔子,由于澳洲有茂盛的牧草,
而且没有兔子的天敌,兔子数量不断增加,不到100年,兔子们占领了
整个澳大利亚,数量达到75亿只,可爱的兔子变得可恶起来,75亿只
兔子吃掉了相当于75亿只羊所吃的牧草,草原的载畜率大大降低,
而牛羊是澳大利亚的主要牲口.这使澳大利亚头痛不已.他们采用
各种方法消灭这些兔子,直至二十世纪五十年代,科学家采用载液
瘤病毒杀死了百分之九十的兔子,澳大利亚人才算松了一口气.
想想看,澳大利亚的兔子为什么在不到100年的时间内发展到75
亿只?
答案:由于兔子在适宜环境下,其繁育的数量呈指数增长趋势,指
能会大于kx,但由于logax的增长慢于kx的增长,因此总会存在一个x0,
当x>x0时,恒有logax<kx.
(2)对于y=logax(a>1)与y=x2也存在类似结论,即总会存在一个x0,
当x>x0时,恒有logax<x2.
课前篇
自主预习
一
二
3.做一做
(1)下列函数增长速度最快的是(
)
A.y=log2x
(2)对于y=ax(a>1)与二次函数y=x2也有这样的结论,即存在
x0∈(0,+∞),使当x>x0时总有 0 > 02 成立.
课前篇
自主预习
一
二
3.做一做
(1)下列函数中,增长速度最快的是(
)
A.y=2x
新教材2024版高中数学第四章指数函数与对数函数4.4对数函数第3课时不同函数增长的差异课件新人教A
与f(4)相比,g(4)在数值上更为接近第四个月的实际月产量,
所以②式作为模拟函数比①式更好,
故选用函数y=g(x)=pqx+r作为模拟函数较好.
建立函数模型应遵循的三个原则 (1)简化原则:建立函数模型,原型一定要简化,抓主要因素,主要 变量,尽量建立较低阶、较简便的模型. (2)可推演原则:建立模型,一定要有意义,既能作理论分析,又能 计算、推理,且能得出正确结论. (3)反映性原则:建立模型,应与原型具有“相似性”,所得模型的 解应具有说明问题的功能,能回到具体问题中解决问题.
(1)下列函数中,增长速度最快的是
A.y=2 023x
B.y=2 023
C.y=log2023x
D.y=2 023x
()
(2)下面对函数
f(x)=log1
2
x,g(x)=12x与
h(x)=-2x
在区间(0,+∞)
上的递减情况说法正确的是
()
A.f(x)递减速度越来越慢,g(x)递减速度越来越快,h(x)递减速度
()
A
B
C
D
【答案】D
【解析】设该林区的森林原有蓄积量为a,由题意, ax=a(1 +
0.104)y,故y=log1.104x(x≥1),所以y=f(x)的图象大致为D中图象.
4.(题型2)以下说法正确的是 A.幂函数的增长速度一定比一次函数快 B. x>0,xn>logax C. x>0,ax>logax D.不一定存在x0,当x>x0时,总有ax>xn>logax 【答案】D
1.下列函数中随 x 的增大而增长速度最快的是
()
A.y=1100ex C.y=x100
B.y=100ln x D.y=100×2x
4.4.3 不同函数增长的差异-(新教材人教版必修第一册)(新教材人教版必修第一册)(37张PPT)
(2)当函数为 y=ax2+bx+c 时,将 A,B,C 三点的坐标代入函 数式,得
a+b+c=1,
4a+2b+c=1.2, 9a+3b+c=1.3,
a=-0.05,
解得b=0.35, c=0.7.
所以 y=-0.05x2+0.35x+0.7.
由此函数计算 4 月份的产量为 1.3 万双,比实际产量少 700 双,
数学(人教版)
必修第一册
第四章 指数函数与对数函数
4.4 对数函数
4.4.3 不同函数增长的差异
第一 阶段
课前自学质疑
必备知识 深化预习
三种常见函数模型的增长差异
性质
函数 y=ax(a>1)
y=logax(a>1)来自y=kx(k>0)
在(0,+∞)上的 增减性
_增__函__数__
_增__函__数__
类型三:函数模型的选取
典例示范
探究题 1 某公司为了实现 100 万元的利润目标,准备制订一个 激励销售人员的奖励方案:在销售利润达到 5 万元时,按销售利润 进行奖励,且奖金 y 随销售利润 x 的增加而增加,但奖金总数不超 过 3 万元,同时奖金不超过利润的 20%.现有三个奖励模型:y=0.2x,
2.三个变量 y1,y2,y3 随自变量 x 的变化情况如下表:
x 1.00 3.00 5.00 7.00
9.00
11.00
y1
5
135 625 1 715 3 645 6 655
y2
5
29 245 2 189 19 685 177 149
y3 5.00 6.10 6.61 6.95
7.20
7.40
2.函数模型的应用 (1)可推演原则:建立模型,一定要有意义,既能作理论分析, 又能计算、推理,且能得出正确结论. (2)反映性原则:建立模型,应与原型具有“相似性”,所得模 型的解应具有说明问题的功能,能回到具体问题中解决问题.
新教材人教版高中数学必修1 第四章 4.4 4.4.3
4.4.3不同函数增长的差异(教师独具内容)课程标准:利用计算器、计算机画出幂函数、指数函数、对数函数的图象,探索、比较它们的变化规律.教学重点:比较一次函数、指数函数、对数函数增长的快慢差异,结合实例体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同函数类型增长的含义.教学难点:指数函数、幂函数不同区间增长快慢的差异.【知识导学】知识点几种函数模型的增长差异(1)当a>1时,指数函数y=a x是□01增函数,并且当a越□02大时,其函数值的增长就越快.(2)当a>1时,对数函数y=log a x是□03增函数,并且当a越□04小时,其函数值的增长就越快.(3)当x>0,n>1时,幂函数y=x n显然也是□05增函数,并且当x>1时,n 越□06大,其函数值的增长就越快.(4)一般地,虽然指数函数y=a x(a>1)与一次函数y=kx(k>0)在区间[0,+∞)上都单调递□07增,的增大,□08指数函数y=a x(a>1)的增长速度越来越快,即使□09k的值远远大于□10a的值,□11y=a x(a>1)的增长速度最终都会超过并远远大于□12y=kx的增长速度.尽管在x的一定变化范围内,□13a x会小于□14kx,但由于□15指数函数y=a x(a>1)的增长最终会快于□16一次函数y=kx(k>0)的增长,因此,总会存在一个x0,当x>x0时,恒有□17a x>□18kx.(5)一般地,虽然对数函数y=log a x(a>1)与一次函数y=kx(k>0)在区间(0,+∞)上都单调递□19增,但它们的增长速度不同.随着x的增大,□20一次函数y=kx(k>0)保持固定的增长速度,而□21对数函数y=log a x(a>1)的增长速度越来越慢.不论□22a的值比□23k的值大多少,在一定范围内,□24log a x可能会大于□25kx,但由于□26log a x的增长慢于□27kx的增长,因此总会存在一个x0,当x>x0时,恒有□28log a x<□29kx.【新知拓展】指数函数、对数函数和幂函数的增长差异一般地,在区间(0,+∞)上,尽管函数y=a x(a>1),y=log a x(a>1)和y=x n(n >0)都是增函数,但它们的增长速度不同,而且不在同一个“档次”上.随着x 的增大,y=a x(a>1)的增长速度越来越快,会超过并远远大于y=x n(n>0)的增长速度,而y=log a x(a>1)的增长速度则会越来越慢,总会存在一个x0,当x>x0时,就有log a x<x n<a x.1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数y=x2比y=2x增长的速度更快些.()(2)函数y=kx+b(k>0)的增长特点是直线上升,其增长速度不变.()(3)对数函数y=log a x(a>1)的增长特点是随自变量的增大,函数值增大的速度越来越慢.()答案(1)×(2)√(3)√2.做一做(1)下图反映的是下列哪类函数的增长趋势()A.一次函数B.幂函数C.对数函数D.指数函数(2)当x越来越大时,下列函数中,增长速度最快的应该是()A.y=100x B.y=100ln xC.y=x100D.y=100·2x(3)已知变量x,y满足y=1-3x,当x增加1个单位时,y的变化情况是________.答案(1)C(2)D(3)减少3个单位题型一几类函数模型增长差异的比较例1四个变量y1,y2,y3,y4随变量x变化的数据如表:关于x呈指数函数变化的变量是________.[解析]以爆炸式增长的变量是呈指数函数变化的.从表格中可以看出,四个变量y1,y2,y3,y4均是从2开始变化,变量y1,y2,y3,y4都是越来越大,但是增长速度不同,其中变量y2的增长速度最快,可知变量y2关于x呈指数函数变化.[答案]y2金版点睛常见的函数及增长特点(1)线性函数线性函数y=kx+b(k>0)的增长特点是直线上升,其增长速度不变.(2)指数函数指数函数y=a x(a>1)的增长特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度越来越快,即增长速度急剧,形象地称为“指数爆炸”.(3)对数函数对数函数y=log a x(a>1)的增长特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度越来越慢,即增长速度平缓.(4)幂函数幂函数y=x n(n>0)的增长速度介于指数增长和对数增长之间.[跟踪训练1]有一组数据如下表:现准备用下列函数中的一个近似地表示这些数据满足的规律,其中最接近的一个是()A.v=log2t B.v=log12tC.v=t2-12D.v=2t-2答案 C解析从表格中看到此函数为单调增函数,排除B;增长速度越来越快,排除A,D,选C.题型二指数函数、对数函数与幂函数的比较例2函数f(x)=2x和g(x)=x3的图象如图所示.设两函数的图象交于点A(x1,y1),B(x2,y2),且x1<x2.(1)请指出图中曲线C1,C2分别对应的函数;(2)结合函数图象,判断f(6),g(6),f(2018),g(2018)的大小.[解](1)当x充分大时,图象位于上方的函数是指数函数y=2x,另一个函数就是幂函数y=x3.∴C1对应的函数为g(x)=x3,C2对应的函数为f(x)=2x.(2)∵f(1)>g(1),f(2)<g(2),f(9)<g(9),f(10)>g(10),∴1<x1<2,9<x2<10.∴x1<6<x2,2018>x2.从图象上可以看出,当x1<x<x2时,f(x)<g(x),∴f(6)<g(6).当x>x2时,f(x)>g(x),∴f(2018)>g(2018).又g(2018)>g(6),∴f(2018)>g(2018)>g(6)>f(6).金版点睛由图象判断指数函数、对数函数和幂函数的方法根据图象判断增长型的指数函数、对数函数和幂函数时,通常是观察函数图象上升得快慢,即随着自变量的增大,图象最“陡”的函数是指数函数;图象趋于平缓的函数是对数函数.[跟踪训练2]函数f(x)=1.1x,g(x)=ln x+1,h(x)=x 12的图象如图所示,试分别指出各曲线对应的函数,并比较三个函数的增长差异(以1,a,b,c,d,e 为分界点).解由指数爆炸、对数增长、幂函数增长的差异可得曲线C1对应的函数是f(x)=1.1x,曲线C2对应的函数是h(x)=x 12,曲线C3对应的函数是g(x)=ln x+1.由题图知,当x<1时,f(x)>h(x)>g(x);当1<x<e时,f(x)>g(x)>h(x);当e<x<a时,g(x)>f(x)>h(x);当a<x<b时,g(x)>h(x)>f(x);当b<x<c时,h(x)>g(x)>f(x);当c<x<d时,h(x)>f(x)>g(x);当x>d时,f(x)>h(x)>g(x).1.下列函数中,随着x的增大,增长速度最快的是() A.y=50 B.y=1000xC.y=0.4·2x-1D.y=1 1000ex答案 D解析指数函数y=a x,在a>1时呈爆炸式增长,而且a越大,增长速度越快,选D.2.有一组实验数据如下表所示:下列所给函数较适合的是()A.y=log a x(a>1) B.y=ax+b(a>1)C.y=ax2+b(a>0) D.y=log a x+b(a>1)答案 C解析通过所给数据可知y随x增大,其增长速度越来越快,而A,D中的函数增长速度越来越慢,而B中的函数增长速度保持不变,故选C.3.当2<x<4时,2x,x2,log2x的大小关系是()A.2x>x2>log2x B.x2>2x>log2xC.2x>log2x>x2D.x2>log2x>2x答案 B解析解法一:在同一平面直角坐标系中画出函数y=log2x,y=x2和y=2x 的图象(图略),在区间(2,4)内从上往下依次是y=x2,y=2x,y=log2x的图象,所以x2>2x>log2x.解法二:比较三个函数值的大小,作为选择题,可以采用特殊值代入法,如取x=3,经检验易知选B.4.已知某工厂生产某种产品的月产量y与月份x满足关系y=a·(0.5)x+b,现已知该厂今年1月、2月生产该产品分别为1万件、1.5万件,则此厂3月份该产品的产量为________万件.答案 1.75解析∵y=a·(0.5)x+b,且当x=1时,y=1,当x=2时,y=1.5,则有⎩⎨⎧ 1=a ×0.5+b ,1.5=a ×0.25+b ,解得⎩⎨⎧a =-2,b =2.∴y =-2×(0.5)x +2.当x =3时,y =-2×0.125+2=1.75(万件).5.下面是四个不同函数随x 的增大而得到的函数值表:试问:(1)随着x 的增大,各函数的函数值有什么共同的变化趋势? (2)各函数增长速度的快慢有什么不同?解 (1)随着x 的增大,各函数的函数值都在增大.(2)由题表可以看出:各函数增长速度的快慢不同,其中f (x )=2x 的增长速度最快,而且越来越快;其次为f (x )=x 2,增长速度也在变大;而f (x )=2x +7的增长速度不变;增长速度最慢的是f (x )=log 2x ,其增长速度越来越小.。
20-21 第4章 4.4 第3课时 不同函数增长的差异
保持固定增长速 度
层 作 业
难
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7
课
情
堂
景
小
导 学
①y=ax(a>1):随着x的增大,y增长速度
结 提
探
新 知
增长速度
_越__来__越__快___,会远远大于y=kx(k>0)的增长速度,y
素 养
=logax(a>1)的增长速度 越来越慢 ;
课
合 作 探
②存在一个x0,当x>x0时,有 ax>kx>logax
探
新
素
知
养
课
合
时
作
分
探
层
究
作
释
以下四种说法:
业
疑
难
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12
课
情
堂
景
①前三年产量增长的速度越来越快;②前三年产量增长的速度 小
导
结
学 探
越来越慢;③第三年后这种产品停止生产;④第三年后产量保持不
提
新
素
知 变.
养
合
其中说法正确的序号是________.
课 时
作
分
探
层
究
②③ [结合图象可知②③正确,故填②③.]
合 作 探
(2)下面对函数 f(x)=log12x,g(x)=12x与 h(x)=-2x 在区间(0,+
课 时 分 层
究 释
∞)上的递减情况说法正确的是(
)
作 业
疑
难
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15
A.f(x)递减速度越来越慢,g(x)递减速度越来越快,h(x)递减速 课
情
景 度越来越慢
新教材高中数学第4章对数函数:不同函数增长的差异pptx课件新人教A版必修第一册
• 当x∈(x2,+∞)时,g(x)>f (x);
• 当x=x1或x2时,g(x)=f (x).
• 综上,当x=x1或x2时,g(x)=f (x);
• 当x∈(x1,x2)时,g(x)<f (x);
• 当x∈(0,x1)或(x2,+∞)时,g(x)>f (x).
•
现在有一套房子,价格200万元,假设房价每年上涨10%,某人每
年能固定攒下40万元,如果他想买这套房子,在不贷款,收入不增加的
前提下,这个人需要多少年才能攒够钱买这套房子?
• A.5年 B.7年 C.8年 D.9年 E.永远买不起
•
房子的价格逐年构成什么样的函数?这个人的逐年收入构成什么
函数?你能给出这道题的答案吗?为什么?
增大的速度越来越慢,即增长速度平缓.
• (4)幂函数y=xn(n>0)的增长速度介于指数增长和对数增长之间.
[跟进训练]
1.下列函数中,增长速度越来越慢的是(
A.y=6x
B
B.y=log6x
√
C.y=x2
)
D.y=6x
[D中一次函数的增长速度不变;A,C中函数的增长速度越来越
快;只有B中对数函数的增长速度越来越慢,符合题意.]
• 反思领悟 由图象判断指数函数、对数函数和幂函数的方法
• 根据图象判断增长型的指数函数、对数函数和幂函数时,通常是观察函
数图象上升的快慢,即随着自变量的增长,图象最“陡”的函数是指数
函数,图象趋于平缓的函数是对数函数.
• [跟进训练]
• 2.函数f (x)=2x 和g(x)=2x的图象如图所示,设两函
,y3是对数函数.
4.4 第3课时 不同函数增长的差异
x>4时,log2x<x2<2x,故选D.
答案:D
4.某化工厂开发研制了一种新产品,前三个月的月生产量依次
为100 t,120 t,130 t.为了预测今后各月的生产量,需要以这三
个月的月产量为依据,用一个函数来模拟月产量y(单位:t)与月
2
5.58
3
7.00
若 f(x)近似符合以下三种函数模型之一:
f(x)=ax+b,f(x)=2x+a,f(x)=lo x+a.
4
8.44
(1)找出你认为最适合的函数模型,并说明理由,然后选取表中
你认为最适合的数据并求出相应的解析式;
(2)因企业经营不善,2023年的实际年产量比预计减少了30%,
)
x
y
4
15
5
17
6
19
7
21
8
23
9
25
10
27
A.一次函数 B.二次函数
C.指数函数 D.对数函数
解析:自变量每增加1,函数值增加2,函数值的增量不变,故为
一次函数模型.
答案:A
3.能使不等式log2x<x2<2x一定成立的x的取值范围是(
)
A.(0,+∞) B.(2,+∞) C.(-∞,2) D.(4,+∞)
探究一 不同函数的增长特点及其应用
【例1】 下列函数中,增长速度最快的是(
)
A.y=1 021x
B.y=1 021x
C.y=log1 021x
D.y=1 020x
4.4.3 不同函数增长的差异(课件)
数学 必修 第一册 A
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谢谢观看!
增长速 度固定
随x增大逐渐与 _____x_轴__平__行____
增长速度
①y=ax(a>1):随着x的增大,y增长速度__越__来__越__快______,会远远大于y
=kx(k>0)的增长速度,y=logax(a>1)的增长速度__越__来__越__慢______; ②存在一个x0,当x>x0时,有_a_x_>_x_n_>_lo_g_a_x_____
返回导航Βιβλιοθήκη 第四章 指数函数与对数函数探究二 函数模型的增长差异在函数图象上的体现
高为H,满缸水量为V的鱼缸的轴截面如图所示,其底部破了一个小 洞,满缸水从洞中流出,若鱼缸水深为h时水的体积为v,则函数v=f(h)的大致图象 是( )
答案 B 解析 由图得水深h越大,水 的 体 积 v 就 越 大 , 故 v = f(h) 是 增 函 数,且曲线的斜率应该是先变大后 变小.
(3)对数函数模型
对数函数模型y=logax(a>1)的增长特点是随着自变量的增大,函数值增大的速 度越来越慢,即增长速度平缓.
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第四章 指数函数与对数函数
[跟踪训练 1] 四个变量 y1,y2,y3,y4 随变量 x 变化的数据如表:
x1
5
10
15
20
25
30
y1 2 26
4.4.3 不同函数增长的差异
C.y=120x
D.y=0.2+log16x
解析:用排除法,当 x=1 时,排除 B 项;当 x=2 时,排除 D 项;
当 x=3 时,排除 A 项.故选 C.
由于本节课是在学习了一次函数、指数函数和对数函数后来讨论函数 的增长差异,所以在教学中首先对这三种基本初等函数进行复习,了解三 种基本初等函数的一些基本知识.研究函数的有关性质,一般都是通过图 象,所以本节课要多利用多媒体教学平台,先画出一些特殊类函数的图象, 让学生直观观察不同类函数的图象上升或下降情况,再将问题推广到一 般,得出不同函数增长的差异.
4.4 对数函数
4.4.3 不同函数增长的差异
本节课是在学习了一次函数、指数函数和对数函数之后对函数学习的 一次梳理和总结.本节课提出了函数增长快慢的问题,通过函数图象及三 个函数的性质,完成函数增长快慢的认知.既是对三种函数学习的复习, 也是后续学习的基础,对培养和发展学生直观想象、数学抽象、数学建模 和数学推理的核心素养有很大的帮助.
一、导入新课 一张纸对折一次,厚度变成原来的 2 倍.再对折第二次,变为原来的 2 的 2 次方倍即 4 倍.以此类推,假设纸的厚度为 0.1 mm,则对折 24 次 以后,长度超过 1 千米;对折 39 次达 55 球的距离;对折 51 次达 2.25 亿千 米,超过地球至太阳的距离;对折 82 次为 51 113 光年,超过银河系半径 的长度.不过,以上只是一些不符合实际的数学理论推理数字.为什么会 出现这样的现象呢?带着问题进入我们今天的学习.
g(x)的图象在区间(0,+∞)上,递减较慢,且递减速度越来越慢.函数
h(x)的图象在区间(0,1)上递减较快,但递减速度逐渐变慢;在区间(1,+
∞)上,递减较慢,且越来越慢.
数学人教A版必修第一册4.4.3不同函数增长的差异课件
C.
)
D.
四.小结
一次函数:增长速度不变, 直线上升;
指数函数:增长先慢后快,指数爆炸;
对数函数:增长先快后慢,趋于平缓.
谢谢观看
2
y
2
在区间
上,
的图象高于
的图象,说明 2 x ;
在区间 (0,) 上, y 2 x 的图象高于 y 2 x 的图象,说明 2 x 2 x ;
2
x
二.问题探究
2.从增长方式来看:
y 2 x 的图象直线上升,说明增长速度不变
y 2 x 的图象曲线上升,且先平缓,然后越来越陡,说明增长速度先慢后快.
问题1:视察 = 2 和 = 2的图象,描述它们在[0, +∞)上的增长差异
二.问题探究
结论:
1.从图象的相对位置来看:
y
8
7
6
5
4
3
2
1
(2,4)
(1,2)
O
1
在区间 (0,1) 上, y 2 x 的图象高于 y 2 x 的图象,说明 2 x 2 x ;
x
x
(
1
,
2
)
y
2
x
当 x x0 时,恒有 loga x kx .
二.问题探究
小结
一次函数:增长速度不变, 直线上升;
指数函数:增长先慢后快,指数爆炸;
对数函数:增长先快后慢,趋于平缓.
三.典例剖析
1.三个变量1 ,2 ,3随自变量的变化情况如下表:
1
3
5
7
9
11
1
5
135
625
新教材人教A版4.4.3不同函数增长的差异课件(14张)
ab c 1,①
得 ab2 c 1.2,②
ab3 c 1.3,③
由①得ab=1-c,代入②③,
得
b(1-c) c 1.2, b2 (1-c) c 1.3,
则
c c
1.2-b , 1-b 1.3-b2
,
解得
b c
0.5, 1.4.
1-b2
则a=1-c =-0.8,源自b第四章 指数函数与对数函数
第四章 指数函数与对数函数
常见的函数模型及增长特点 y=kx+b(k>0)的增长特点是直线上升,其增长速度不变. y=ax(a>1)的增长特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度越来 越快,即增长速度急剧,形象地称为“指数爆炸”. 3.对数函数模型y=logax(a>1)的增长特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度 越来越慢,即增长速度平缓.
a b c 1,
a -0.05,
得 4a 2b c 1.2,解得b 0.35,
9a 3b c 1.3,
c 0.7,
第四章 指数函数与对数函数
∴yx2x+0.7. 由此得出结论:由此式计算得4月份的产量为1.3万双,比实际产量少700双,而且由 二次函数的性质可知,产量自4月份开始每月下降(图象开口向下,对称轴为x=3.5), 不符合实际. (3)令模拟函数为y=abx+c, 将A,B,C三点的坐标代入函数解析式,
∴y×x+1.4. 由此得出结论:把x=4代入,得y×4+1.4=1.35. 比较上述三个模拟函数的优劣时,既要考虑误差最小,又要考虑生产的实际,如:增 产的趋势和可能性.经过筛选,以y×x+1.4模拟为最佳,一是误差小,二是由于 厂房新建,随着工人技术和管理效益逐渐提高,一段时间内产量会明显上升,但经过 一段时间之后,如果不增加设备和工人,产量必然趋于稳定,而y×x 反映了这种趋势. 因此选用指数型函数y×x+1.4模拟比较接近客观实际.
4.4.3不同函数增长的差异课件(人教版)(1)
的人具有的函数关系是( D )
A.f1(x)=x2 B.f2(x)=4x C.f3(x)=log2x
f4(x)=2x
解:由函数的增长趋势可知,指数函数增长最快,所以最终 最前面的具有的函数关系为f4(x)=2x,故选D
4.4.3 不同函数增长的差异
随堂练习
5.每年的3月12日是植树节,全国各地在这一天都会开展各种情势的植树 活动,某市现有树木面积10万平方米,计划今后5年内扩大树木面积,现 有两种方案如下: 方案一:每年植树1万平方米; 方案二:每年树木面积比上一年增加9%. 哪个方案较好?
4.4.3 不同函数增长的差异
研探新知
知识点一 常见函数模型的比较
性质函数
y=ax (a>1)
y=logax (a>1)
y=kx (k>0)
在(0,+∞)
增
增
上的增减性
图象的变化 随x的增大逐渐变“陡” 随x的增大逐渐趋于稳定
增 增长速度固定
增长特点
随着自变量的增大,函数 随着自变量的增大,函数
值增大的速度越来越快, 值增大的速度越来越慢,
x1 2 3 4 5
y 1.5 5.9 13.4 24.1 37
解:通过所给数据可知y随x增大,其增长速度越来越快,而 A,D中的函数增长速度越来越慢,而B中的函数增长速度保 持不变,故选C.
4.4.3 不同函数增长的差异
随堂练习
2.若 x 0,1,则下列结论正确的是( A )
1
A. 2x x2 lg x
解:根据题意,. 函数解析式为 y=1.104x(x>0)函数为指数函数, 底数1.104>1递增,选B
4.4.3 不同函数增长的差异
新教材人教A版数学必修第一册4.4.3 不同函数增长的差异课件
为模拟函数比①式更好,故选用函数y=g(x)=pqx+r作为模拟函数较好.
建立函数模型应遵循的三个原则 (1)简化原则:建立函数模型,原型一定要简化,抓主要因素,主要变 量,尽量建立较低阶、较简便的模型; (2)可推演原则:建立模型,一定要有意义,既能作理论分析,又能计 算、推理,且能得出正确结论; (3)反映性原则:建立模型,应与原型具有“相似性”,所得模型的解应 具有说明问题的功能,能回到具体问题中解决问题.
解析:D中一次函数的增长速度不变,A、C中函数的增长速度越来越
快,只有B中对数函数的增长速度越来越慢,符合题意.
答案:B
2.在某个物理实验中,测量得变量x和变量y的几组数据,如下表:
x
0.50
y
-0.99
0.99
2.01
3.98
0.01
0.98
2.00
则对x,y最适合的拟合函数是 A.y=2x
B.y=x2-1
不同函数的变化规律 (1)线性函数增长模型适合于描述增长速度不变的变化规律; (2)指数函数增长模型适合于描述增长速度急剧的变化规律; (3)对数函数增长模型适合于描述增长速度平缓的变化规律.
[跟踪训练] 函数f(x)=lg x,g(x)=0.3x-1的图象如图所示:
(1)指出曲线C1,C2分别对应题中哪一个函数; (2)比较两函数的增长差异(以两图象交点为分界点,对f(x),g(x)的大小进行比较). 解:(1)C1对应的函数为g(x)=0.3x-1,C2对应的函数为f(x)=lg x. (2)当x∈(0,x1)时,g(x)>f(x); 当x∈(x1,x2)时,g(x)<f(x); 当x∈(x2,+∞)时,g(x)>f(x).
[跟踪训练]
某人对东北一种松树生长进行了研究,收集了其高度h(米)与生长时间t(年)的
新教材人教版高中数学必修第一册 4-4-3 不同函数增长的差异 教学课件
科 目:数学 适用版本:新教材人教版 适用范围:【教师教学】
4.4.3 不同函数增长的差异
第一页,共三十页。
4.4.3 不同函数增长的差异 1.结合现实情境中的具体问题,利用计算工具,比较一次函数、
指数函数、对数函数的增长速度的差异. 2.理解“指数爆炸”“对数增长”“直线上升”等术语的现实
第六页,共三十页。
题型一 三类函数模型增长差异的比较
[学透用活]
[典例 1] (1)下列函数中,增长速度最快的是
A.y=2 019x
B.y=x2 019
C.y=log2 019x
D. (1)比较一次函数、幂函数、指数函数与对数函数可知,指
数函数增长速度最快,故选 A.
第十三页,共三十页。
[解] 作出函数 y=3,y=0.2x,y=log5x,y=1.02x 的图象(如图所 示).观察图象可知,在区间[5,60]上,y=0.2x,y=1.02x 的图象都有一部 分在直线 y=3 的上方,只有 y=log5x 的图象始终在 y=3 和 y=0.2x 的下 方,这说明只有按模型 y=log5x 进行奖励才符合学校的要求.
解析: D 中一次函数的增长速度不变,A、C 中函数的增长速度越来
越快,只有 B 中对数函数的增长速度越来越慢,符合题意.
答案:B
第十页,共三十页。
2.“红豆生南国,春来发几枝”.如图给出了红豆生长时间 t(月)与枝数 y 的关系图,那么最适合拟合红豆的枝数与生长时间的关系的函数是 ()
A.指数函数 y=2t C.幂函数 y=t3
第三页,共三十页。
(二)基本知能小试
1.判断正误
新教材2020-2021学年高中数学人教A版必修第一册课件:4.4.3+不同函数增长的差异
【对点练习】❶ 下面是f(x)随x的增 大而得到的函数值表:
试问:(1)随着x的增大,各函数的 函数值有什么共同的变
x 1 5 10 15
20
25
30
y1 2 26 101 226
401
626
901
y2 2 32 1 024 32 768 1.05×106 3.36×107 1.07×109
y3 2 10 20 30
40
50
60
y4 2 4.322 5.322 5.907 6.322
6.644
6.907
关于x呈指数函数变化的变量是___y_2 __.
x 2x x2 2x+7 log2x 12 1 9 0 2 4 4 11 1 3 8 9 13 1.585 4 16 16 15 2 5 32 25 17 2.322 6 64 36 19 2.585 7 128 49 21 2.807 8 256 64 23 3 9 512 81 25 3.170 10 1 024 100 27 3.322
[归纳提升] 三种函数模型的增长规律: (1)对于幂函数y=xn,当x>0,n>0时,y=xn才是增函数,当n越大 时,增长速度越快.
(2)指数函数与对数函数的递增前提是a>1,又它们的图象关于y=x 对称,从而可知,当a越大,y=ax增长越快;当a越小,y=logax增长越 快,一般来说,ax>logax(x>0,a>1).
单调性
在(0,+∞)上单调___递__增___
指数函数
对数函数 一元一次函数
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(1)函数 y=log1 x 的衰减速度越来越慢.
3
(2)增长速度不变的函数模型是一次函数模型.
(3)若 a>1,n>0,对于任意 x0∈R,一定有 ax0>xn0.
A.0
B.1
C.2
D.3
[解析] 对于(1),由函数 y=log1 x 的图象可知其衰减速度越来越慢,
3
正确;对于(2),一次函数的图象是直线,因此其增长速度不变,正确; 对于(3),如 23<32,错误.故选 C.
素养作业·提技能
• [分析] 从表格观察函数值y1,y2,y3,y4的增加值,哪个变 量的增加值最大,则该变量关于x呈指数函数变化.
• [解析] 以爆炸式增长的变量呈指数函数变化. • 从表格中可以看出,四个变量y1,y2,y3,y4均是从2开始变化,
变量y1,y2,y3,y4都是越来越大,但是增长速率不同,其中 变量y2的增长速度最快,画出它们的图象(图略),可知变量y2 关于x呈指数函数变化.
• A.甲比乙先出发 • B.乙比甲跑的路程多 • C.甲、乙两人的速度相同 • D.甲先到达终点 • 4.下列函数中,随x的增大而增大且速度最快的①是______. • ①y=ex ②y=lnx ③y=7x ④y=e-x
关键能力·攻重难
题型探究
题型一 函数模型的增长差异
•
例 1 四个变量y1,y2,y3,y4随变量x变化的数据如下表:
第四章 指数函数与对数函数
4.4 对数函数
4.4.3 不同函数增长的差异
必备知识·探新知 关键能力·攻重难 课堂检测·固双基 素养作业·提技能
必备知识·探新知
基础知识
•知识点 三种函数的性质及增长速度比较
指数函数
对数函数
一 y=logax___(_a_>_1_)_____ y=kx(k>0)
f(x) …
124 8 …
g(x) … -1 0 1 8 27 …
• 描点、连线,得如图所示图象:
• 则函数f(x)=2x对应的图象为C2,函数g(x)=x3对应的图象为 C1.
• ∵g(1)=1,f(1)=2,g(2)=8,f(2)=4,g(9)=729,
• f(9)=512,g(10)=1 000,f(10)=1 024,
• 思考:存在一个x0,当x>x0时,为什么ax>xn>logax(a>1,n>0) 一定成立?
• 提示:当a>1,n>0时,由y=ax,y=xn,y=logax的增长速度, 存在x0,当x>x0时,三个函数的图象由上到下依次为指数,幂, 对数,故一定有ax>xn>logax.
基础自测
1.下列说法正确的个数是( C )
• (2)由图表可以看出:各函数增长速度快慢不同,其中f(x)=2x 的增长速度最快,而且越来越快;其次为f(x)=x2,增长的幅 度也在变大;而f(x)=2x+7增长速度不变;增长速度最慢的是 f(x)=log2x,而且增长的幅度越来越小.
题型二 指数函数、对数函数与幂函数模型比较
•
例 2 已知函数f(x)=2x和g(x)=x3,在同一坐标系下作出
单调性
在(0,+∞)上单调___递__增___
指数函数
对数函数 一元一次函数
图象(随x的增大) 逐渐与y轴平行 逐渐与x轴平行 直线逐渐上升
增长速度 (随x的增大)
y的增长速度越 y的增长速度越 来越__快____ 来越__慢____
y值逐渐增加
增长关系 存在一个x0,当x>x0时,ax>kx>logax
x 1 5 10 15
20
25
30
y1 2 26 101 226
401
626
901
y2 2 32 1 024 32 768 1.05×106 3.36×107 1.07×109
y3 2 10 20 30
40
50
60
y4 2 4.322 5.322 5.907 6.322
6.644
6.907
y2
• 关于x呈指数函数变化的变量是______.
• [归纳提升] 由图象判断指数函数、对数函数和幂函数的方法
• 根据图象判断增长型的指数函数、对数函数和幂函数时,通常 是观察函数图象上升的快慢,即随着自变量的增长,图象最 “陡”的函数是指数函数,图象趋于平缓的函数是对数函数.
• 【对点练习】❷ 函数f(x)=lgx,g(x)=0.3x-1的图象如图所 示.
• (3)指数函数与幂函数,当x>0,n>0,a>1时,可能开始时 有xn>ax,但因指数函数是爆炸型函数,当x大于某一个确定 值x0后,就一定有ax>xn.
• 【对点练习】❶ 下面是f(x)随x的 x 2x x2 2x+7 log2x
增大而得到的函数值表:
12 1 9 0
• 试问:(1)随着x的增大,各函数 2 4 4 11 1 的函数值有什么共同的变化趋势? 3 8 9 13 1.585
• [归纳提升] 三种函数模型的增长规律: • (1)对于幂函数y=xn,当x>0,n>0时,y=xn才是增函数,
当n越大时,增长速度越快.
• (2)指数函数与对数函数的递增前提是a>1,又它们的图象关 于y=x对称,从而可知,当a越大,y=ax增长越快;当a越小, y=logax增长越快,一般来说,ax>logax(x>0,a>1).
• 2.某种商品进价为4元/件,当日均零售价为6元/件时,日均
销售100件,当单价每增加1元时,日均销售量减少10件,试
计算该商品在销售过程中,若每天固定成本为20元,则预计
单价为多少时,日利润最大( )
B
• A.8元/件 B.10元/件
• C.12元/件 D.14元/件
• 3.甲、乙两人在一次赛跑中,路程y与时间x的函数关系如图 所示,则下列说法D正确的是( )
了它们的图象,结合图象比较f(8),g(8),f(2 020),g(2 020)
的大小.
• [分析] 已知条件:指数函数解析式f(x)=2x和幂函数解析式 g(x)=x3.
• 条件分析:由函数解析式列表、描点、连线,可得函数图象, 由两函数图象的交点,分析函数值的大小情况.
• [解析] 列表:
x … -1 0 1 2 3 …
• ∴f(1)>g(1),f(2)<g(2),f(9)<g(9),f(10)>g(10),
• ∴1<x1<2,9<x2<10,∴x1<8<x2<2 020. • 从图象上知,当x1<x<x2时,f(x)<g(x); • 当x>x2时,f(x)>g(x),且g(x)在(0,+∞)上是增函数, • ∴f(2 020)>g(2 020)>g(8)>f(8).
• (1)试根据函数的增长差异指出曲线C1,C2分别对应的函数; • (2)比较两函数的增长差异(以两图象交点为分界点,对f(x),
g(x)的大小进行比较).
• [解析] (1)C1对应的函数为g(x)=0.3x-1,C2对应的函数为 f(x)=lgx.
• (2)当0<x<x1时,g(x)>f(x);当x1<x<x2时,f(x)>g(x);当x>x2 时,g(x)>f(x).
• (2)各函数增长速度快慢有什么不 4 16 16 15 2
同?
5 32 25 17 2.322
6 64 36 19 2.585
7 128 49 21 2.807
8 256 64 23 3
9 512 81 25 3.170
10 1 024 100 27 3.322
• [解析] (1)随着x的增大,各函数的函数值都在增大.