§2.1.2指数函数及其性质（1）学案
【学习目标】
掌握指数函数的概念、图象和性质；会利用函数的性质比较两个数的大小；
【学习重点和难点】
重点：指数函数的概念、图象和性质；难点：区分a ＞1与0＜a ＜1时，函数值变化的不同。
【学法指导】
1. 在正确理解理解指数函数的定义,会画出基本的 指数函数的图象,并且能够归纳出性质及其简单应用.
2. 指数函数的图象和性质的学习,能够学会观察,分析,归纳的能力,进一步体会数形结合的思想方法.
3. 掌握函数研究的基本方法,激发自主学习的学习兴趣
一、【情景引入】
引例1：某种细胞分裂时，有1个分裂成2个，2个细胞分裂成4个，……1个这样细胞分裂x 次会得到多少个细胞，试填下表：
试写出得到的细胞个数y 与细胞分裂次数x 之间的函数解析式。
由上面的对应关系可知，函数关系是 .
引例2年，这台机器的价值y 与x 的函数关系
思考1：函数 和函数 具有哪些相同的特征？
二、【新课探究】
探究点一：指数函数的概念
1、指数函数的定义：一般地，形如 的函数叫做指数函数，其定义域是
思考2：在函数解析式中为什么要规定：0>a ,1≠a ?
①若a=0，则 ②若a<0，则
③若a=1，则
思考3：下列函数x
y 32?=，x
y 13=，2
3
-=x y ，13-=x y 是不是指数函数？为什么？
练习1：若x
2a )2a 3a 2(y ?+-=是指数函数，则=a .
思考4：函数y=x 2与函数y=2x 一样吗？有什么区别？
练习2：下列以x 为自变量的函数中，是指数函数的是： . （1）x
)1(y +π= （2）x
)3(y -= （3）1
x 2
y += （4）3x y = （5）x
32
y = （6）x
2
y -=
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． 【学以致用】例1：已知()y f x =为指数函数，且图象经过点()1,3-，求(0)f ，(1)f ，(2)f -。
探究点二：指数函数的图象和性质
问题提出：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： 研究内容： 探索研究：
1．在同一坐标系中画出下列函数的图象： (1) x
)2
1(y =、x )3
1(y =
的图象。 (2)x 2y =、x 3y =的图象
2．从画出x
)2
1(y =、x )
3
1(y =
的图象中，你能发现函数的图象与其底数之间有什么样的规律？
3．从画出的图象x 2y =、x 3y =的图象中，你能发现函数的图象与其底数之间有什么样的规律？
4.指数函数的图象和性质： )10(≠>=a a a y x 且的图象和性质
2．从画出的图象中你能发现函数x 2y =的图象和函数x
)2
1(y =的图象有什么关系？可否利用x 2y =的图象画出x
)2
1(y =的图象？
3、函数x y a =与函数x y a -=的图象关系： 【学以致用】(二) 图象的应用
例2: ① 函数1(0,1)x y a a a =+>≠ 恒过定点 ，
函数11(0,1)x y a a a -=+>≠ 恒过定点 。 函数435x y -=+ 恒过定点 ， ② 下列结论中正确的是 ( )
A 、任何指数函数都是增函数；
B 、有些确定底数的指数函数可能是增函数，也可能是减函数；
C 、所有的指数函数都是单调函数；
D 、指数函数的图象与x 轴必相交；
③ 函数,,,x x x x y a y b y c y d ====的图象如图：则a,b,c,d 的大小关系是：（ ） A 、1a b c d <<<< B 、1a b c d <<<< C 、1b a d c <<<< D 、1a b d c <<<<
④ 写出下列函数的定义域和值域：
（1）x y -=32 ， ； （2）1
5-=x y ， ；
（3）x
y 1
3=
， ； （4）x y 5)2
1
(= ， ；
（5）||
2()3
x y = ， ； （6）y =， ； (三) 函数单调性的应用
例3、函数y =(2a+1 ) x 是R 上的增函数，则a 的取值是
练习：函数y =(a 2－2a-3 ) x 是R 上的减函数，则a 的取值是
例4、比较下列各题中两个值的大小： (1)、1．75
2? 与 1．73 (2)0．8
．10-与0．8
．20- ⑶、1．3
1
3． 与0．7
3
0．
x
注意：比较几个数的大小的一般步骤：
（1）可以首先与0比，分出正数和负数(2) 与1比，分出哪些比1大，哪些比1小。
(3) 在以上几类中再进行比较。同底数，不同指数：同指数，不同底数：
【模型应用】
例6某种放射性物质不断变化为其他物质，每经过1年剩留的这种物质是原来的84%，画出这种物质的剩留量随时间变化的图象，并从图象上求出经过多少年，剩量留是原来的一半（结果保留1个有效数字）分析：通过恰当假设，将剩留量y表示成经过年数x的函数，并可列表、描点、作图，进而求得所求
三、【提出疑惑】同学们，通过你的自主学习，你还有那些疑惑，请填在下面的表格中
指数函数及其性质教案 课题：指数函数及其性质(第1课时) 教材：普通高中课程标准试验教科书人教社A 版，数学必修1 教学内容：第二章，基本初等函数（I ）,2.1.2指数函数及其性质 教学目标 1. 知识目标：理解指数函数的概念，初步掌握指数函数的图像和性质 2. 能力目标：通过定义的引入，图像特征的观察，培养学生的探索发现能力，在学习过程中体会从具体到一般及数形结合的方法 3. 情感目标：通过学生的参与过程，培养他们手脑并用、多思勤练的良好学习习惯和勇于探索、锲而不舍的治学精神。 教学重点﹑难点 重点：指数函数的概念和图像 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 教学流程设计 （一）指数函数概念的构建 1.探究：本节问题2中函数)0()2 1 (5730≥=t P t 的解析式与问题1中函数 )20,(073.1* ≤∈=x N x y x 的解析式有什么共同特征？ 师生活动：教师提出问题引导学生把对应关系概括到x a y =的形式，学生思考归纳概括共同特征 2.给出指数函数的概念 一般地，函数)1,0(≠>=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R 3.剖析概念 （1）规定底数a 大于零且不等于1的理由： 如果a =0，?????≤>无意义 时，当； 恒等于时，当x x a x a x 000 如果,2 1 ,41,)4(,0= -= 一、标题与单位 指向数学学科核心素养的课堂教学设计 ——指数函数及其性质 《数学5 必修A版》（人教版）第二章（2.1.2） 建宁一中肖秀勇 二、教学设计 （一）内容和内容解析 本节课的内容在知识体系上起到承上启下的作用。这是在学生已掌握了函数的一般性质和简单的指数运算的基础上进一步研究指数函数以及指数函数的图像与性质。在实际生活中应用也非常广泛。它不仅是今后学习对数函数和幂函数的基础，同时在生活及生产实际中有着广泛的应用，所以指数函数应重点研究。这节课在授课的时候借助了空间认识事物的位置关系、形态变化与运动规律；利用图形描述、分析数学问题；建立形与数的联系；构建数学问题的直观模型，探索解决问题的思路。 我根据所教班级的实际情况，我把这部分内容分为两节课来讲。其一，探究图象及其性质；其二，指数函数及其性质的应用。这是第一节课，所以所讲的内容是“探究图象及其性质”。作为常见函数，它一方面可以进一步深化学生对函数的理解，使学生得到较系统的函数知识和研究函的方法，另一方面也为学习对数函数、幂函数以及等比数列的学打习下坚实的基础。 （二）目标和目标解析 1、知识目标：理解并掌握指数函数的定义，熟悉指数函数的图像特点及其性质。能画出指数函数的简图，会判断指数函数的单调性，并能根据指数函数的单调性判断同底幂的大小。 2、能力目标：一方面培养学生运用信息技术解决数学问题的能力；另一方面提高学生观察分析、类比归纳和问题探究的能力。 3、情感目标：通过主动探究，合作交流学习，使学生养成积极思考，勇于探索的思想，同时培养学生的团队合作精神。 在直观想象核心素养的形成过程中，学生能够进一步发展几何直观和空间想象能力，增强运用图形和空间想象思考问题的意识，提升数形结合的能力，感悟事物的本质，培养创新思维。在教学过程中通过类比，回顾归纳从图象和解析式这两种不同角度研究函数性质的数学方法，加深对指数函数的认识，让学生在数学活动中感受数学思想方法之美、体会数学思想方法之重要；同时通过本节课的学习，使学生获得研究函数的规律和方法；培养学生主动学习、合作交流的意识。 （三）教学问题诊断分析 (1) y =2 (2) y =(-2)x (3) y = -2x 2.1.2指数函数及其性质（2个课时） 一. 教学目标： 1知识与技能 ① 通过实际问题了解指数函数的实际背景； ② 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 ③ 体会具体到一般数学讨论方式及数形结合的思想； 2 ?情感、态度、价值观 ① 让学生了解数学来自生活，数学又服务于生活的哲理 ② 培养学生观察问题，分析问题的能力 . 3.过程与方法 展示函数图象，让学生通过观察，进而研究指数函数的性质 . 二. 重、难点 重点：指数函数的概念和性质及其应用 . 难点：指数函数性质的归纳，概括及其应用 . 三. 学法与教具： ① 学法：观察法、讲授法及讨论法 . ② 教具：多媒体. 第一课时 一.教学设想： 1. 情境设置 ①在本章的开头，问题（1）中时间x 与GDP 值中的y=1.073x （x ?x 乞20）与问题 ⑵ ②这两个函数有什么共同特征 二.讲授新课 指数函数的定义 般地，函数y 二a x （ a >0且a 工1）叫做指数函数，其中 x 是自变量，函数的定义 域为R . 提问：在下列的关系式中，哪些不是指数函数，为什么? 中时间t 和C-14含量P 的对应关系P=[（ i 1 ）r30]t ，请问这两个函数有什么共同特征 2 把 P=[( 1)5730 ]变成 ^[(1)5730 ]t 从而得出这两个关系式中的底数是一个正数, 自变量 为指数，即都可以用 X y=a ( a >0且a 丰1来表示) 小结：根据指数函数的定义来判断说明：因为 a >0, x是任意一个实数时，a x是一个 确定的实数，所以函数的定义域为实数集R. 卄当x >0时,a x等于0 右a =0, 当x兰0时,a x无意义 1 1 若a v0,如y =(-2)x,先时，对于x二-，x 等等，在实数范围内的函数值不存在. 6 8 若a=1, y=1x=1,是一个常量，没有研究的意义，只有满足y二a x(a ■ 0,且a = 1)的 1 形式才能称为指数函数，a为常数，象y=2-3 x,y=2\ y y =3x5,y =3x? 1等等，不符 合y二a x(a ? 0且a =1)的形式，所以不是指数函数 我们在学习函数的单调性的时候，主要是根据函数的图象，即用数形结合的方法来研究.下面我们通过 先来研究a >1的情况 x x-3.00-2.50-2.00-1.50-1.000.000.50 1.00 1.50 2.00 y =211 41 2 124 (4) y = 7.(5) y=x2 2 (6) y=4x2 (7) y =x x(8) y = (a -if (a > i，且a--2) 2.1.2指数函数及其性质(二) 自主学习 1．理解指数函数的单调性与底数a的关系，能运用指数函数的单调性解决一些问题．2．理解指数函数的底数a对函数图象的影响． 基础自测 1．下列一定是指数函数的是() A．y＝－3x B．y＝x x(x>0，且x≠1) C．y＝(a－2)x(a>3) D．y＝(1－2)x 2. 指数函数y＝a x与y＝b x的图象如图，则() A．a<0，b<0 B．a<0，b>0 C．0 规律方法 比较两指数大小时，若底数相同，则先构造出该底数的指数函数，然后利用单调性比较；若底数不同，则考虑选择中间量，通常选择“1”作为中间量． 变式迁移1 比较????4313，223，????－233，????3412的大小． 解简单的指数不等式 【例2】 如果a 2x ＋1≤a x － 5(a >0，且a ≠1)，求x 的取值范围． 规律方法 解a f (x )>a g (x )(a >0且a ≠1)此类不等式主要依据指数函数的单调性，它的一般步骤为 变式迁移2 已知(a 2＋a ＋2)x >(a 2＋a ＋2)1－ x ，则x 的取值范围是____________． 指数函数的最值问题 【例3】 (1)函数f (x )＝a x (a >0，且a ≠1)在区间[1,2]上的最大值比最小值大a 2 ，求a 的值； (2)如果函数y ＝a 2x ＋2a x －1(a >0且a ≠1)在[－1,1]上有最大值14，试求a 的值． §3.1 《指数函数的图像和性质》教学设计 一、教学指导思想与理论依据 通过学习新课标和新的教育理念，我深深感受到：在中学数学的教学过程中，不仅要重视让学生掌握知识，更应重视让学生经历数学知识的形成与应用过程；重视学习过程中的情感体验；重视培养学生自主探究，合作交流，勇于创新的意识和能力。以往那种教师说的多，强调的多，学生未必会记住；教师讲得精彩，学生未必能理解；学生做题多，未必正确率高。同时教学中应采用多种教学形式，多种教学手段进行，在适当的时候，合理的运用多媒体，能有益的辅助教学，提高课堂效率，丰富教学内容。 新课标的教育宗旨是：人人学有价值的数学；人人都能获得必需的数学；不同的人在数学上得到不同的发展。这就要求在课程的设计中，要联系生活实际，联系学生已有的知识经验，学习内容要有层次。 二、教材分析： 本节课是北师大版高中《数学》必修1第三章第三节《指数函数》的内容。我将从以下两个方面对教材进行分析。 （一）教学内容的地位和作用分析: 《指数函数》是函数中的一个重要基本初等函数，是后续知识——对数函数（指数函数的反函数）的准备知识。而指数函数的图像和性质是学习指数函数的重要内容。通过这部分知识的学习进一步深化学生对函数概念的理解与认识，使学生得到较系统的函数知识并体会研究函数较为完整的思维方法，特别是通过这部分的学习，对于学生进行数形结合、几何直观等重要的数学思想方法的渗透，有很大的促进作用，这些数学思想方法对于进一步探究对数函数、三角函数等有很强的引领作用。 （二）教材分析和教材处理： 教材在安排这一节内容时，共安排了三个课时，《指数函数的概念及指数函数x y 2=与 x y ?? ? ??=21的图象和性质》 、《指数函数的图像和性质（1）》、《指数函数的图像和性质（2）》第一课时侧重指数函数概念的理解以及两个具体的指数函数图像的认识，第二课时在第一课时基础上探究指数函数的性质及性质，第三课时侧重性质的应用。 我对教材内容进行了重新的整合与处理，这部分内容的重点在于学生根据图像研究指数函数的性质，难点在于性质的运用。性质的研究必须以具体的指数函数图像为载体，而列 《指数函数及其性质》 教材分析 本节安排的内容蕴涵了许多重要的数学思想方法，如推广的思想（指数幂运算律的推广）、类比的思想、逼近的思想（有理数指数幂逼近无理数指数幂）、数形结合的思想（用指数函数的图像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景，为学生的数学探究与数学思维提供支持． 教学目标 1．理解指数函数的概念和意义，能画出具体指数函数的图像，掌握指数函数的性质． 2．采用具体到一般、数形结合的思想方法，体会研究具体函数的性质． 3．使学生了解指数函数模型的实际背景，认识数学与现实其他学科的联系；感受探究未知世界的乐趣，从而培养学生对数学的热爱情感． 教学重难点 【教学重点】 掌握指数函数的概念和性质． 【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． 课前准备 引导学生通过实际问题了解指数函数的实际背景，通过本节课导学案的使用和预习，初步理解指数函数的概念和意义，根据图像理解指数函数的性质，带着问题学习． 教学过程 （一）创设情景，揭示课题 1．对任意实数x，3x的值存在吗？（-3）x的值存在吗？1x的值存在吗？ 2．y=3x是函数吗？若是，这是什么类型的函数？ 3．（备选引例） （1）思考1：用清水漂洗含1个质量单位污垢的衣服，若每次能洗去残留污垢的，则漂洗x次后，衣服上的残留污垢y与x的函数关系是什么？ （2）（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． ○1按照上述材料中的1．3%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？ （3）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？ （4）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？ 提出问题：上面的几个函数有什么共同特征？ （二）研探新知 1．指数函数的概念 1．设13<(13)b <(13)a <1，则( ) A ．a a 0 B ．a <1 C ．0g (0) C ．f (0) 解析：选A.设t ＝1－x ，则y ＝? ????12t ，则函数t ＝1－x 的递减区间为(－∞，＋∞)，即为y ＝? ?? ??121－x 的递增区间． 6．已知实数a ，b 满足等式(12)a ＝(13)b ，则下列五个关系式：①00，得t ＝1.故2x ＝1，即x ＝0. 答案：x ＝0 9．满足f (x 1)·f (x 2)＝f (x 1＋x 2)的一个函数f (x )＝______. 解析：联想指数函数f (x )＝a x (a ＞0，且a ≠1)，有 f (x 1)·f (x 2)＝ax 1·ax 2＝ax 1＋x 2＝f (x 1＋x 2)． 可知f (x 1)·f (x 2)＝f (x 1＋x 2)是指数函数的一个特性．所以填任何一个 指数函数均可，比如f (x )＝2x 或f (x )＝10x 或f (x )＝? ?? ??12x 都可以，答案不唯一． 答案：2x (任何一个指数函数均可) 2.1.2 指数函数及其性质（一） 一、学习目标：了解指数函数模型的实际背景，理解指数函数的概念和意义，掌握指数函数 的图象和性质；本节课的重点是在理解指数函数定义的基础上掌握指数函数的图象和性质， 本节课的难点是弄清楚底数a对于指数函数图象和性质的影响。 二、问题引领： 1、指数函数的概念、图象和性质 2、指数函数图象分布图： 如图，,,,A B C D 分别为指数函数 ,,,x x x x y a y b y c y d ====的图象，则,,,a b c d 与 0、1的大小关系为01a b c d <<<<<。 三、典例剖析： 例题1：已知指数函数()(0>=a a x f x 且)1≠a 的图象经过点()2,π，求()()()012f f f -、、的值。 分析：要求()()()012f f f -、、的值，我们需要先求出指数函数()x a x f =的解析式，也就是要先求a 的值。根据函数图象过点()2,π这一条件，可以求得底数a 的值。 解： ()x a x f =的图象经过点()2,π， ()2f π∴= 即2 a π=，解得1 2 a π= ()2x f x π∴=，即：()( )()10 12 1 01,12f f f ππππ -====-== 。 点评：求函数解析式的典型方法是待定系数法，求指数函数需要待定的系数只有一个a ，只需要一个已知条件，就可以确定一个指数函数。 例题2：1、设1111333b a ???? <<< ? ????? ，求,,a b a a a b 的大小关系。 2、 比较235 4 0.5,1.2,1的大小。 分析：利用指数函数的单调性和特殊点比较大小。 解：1、因为函数13x y ?? = ??? 在R 上为减函数，又由1111333b a ????<<< ? ?????， 所以得：01a b <<<， 因为当01a <<时，函数x y a =为减函数，又a b <， 所以a b a a >，因为函数x y a =与x y b =在R 上同为减函数且当0x >时， 随着x 的增大，函数x y a =比函数x y b =减小的快，所以a a a b <， 即b a a a a b <<。 2。1。2 指数函数及其性质（学案） （第1课时） 【知识要点】 1.指数函数； 2.指数函数的图象; 3.指数函数的单调性与特殊点 【学习要求】 1。理解指数函数的概念与意义; 2.能借助计算器或计算机画出具体的指数函数的图象，并理解指数函数的单调性与特殊点; 【预习提纲】 (根据以下提纲,预习教材第 54 页～第57页） 1。指数函数的概念 (1）函数x y 073.1=与x y )2 1(=的特点是 。 （2）一般地，函数x a y =（ )叫做指数函数，其中 是自变量，函数的定义域是 . 2.指数函数的图象与性质 （1)列表、描点、作图象 x x y 2= x y )2 1 (= 图象 x y 2= x y )2 1(= 2- 5.1- 1- 5.0- 0 5.0 1 5.1 2 （2）两个图象的关系 函数x y 2=与x y )2 1(=的图象,都经过定点 ，它们的图象关于 对称. 通过图象的上升和下降可以看出， 是定义域上的增函数, 是定义域上的减函数. （3)类比以上函数的图像,总结函数性质，填写下列表格： 2.1.2指数函数及其性质教学设计 一、教学目标： 知识与技能：理解指数函数的概念，掌握指数函数的图象和性质，培养学生实际应用函数的能力。 过程与方法：通过观察图象，分析、归纳、总结、自主建构指数函数的性质。领会数形结合的数学思想方法，培养学生发现、分析、解决问题的能力。 情感态度与价值观：在指数函数的学习过程中,体验数学的科学价值和应用价值,培养学生善于观察、勇于探索的良好习惯和严谨的科学态度。 二、教学重点、难点： 教学重点：指数函数的概念、图象和性质。 教学难点：对底数的分类，如何由图象、解析式归纳指数函数的性质。 三、教学过程： （一）创设情景 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,……一个这样的细胞分裂 x 次后,得到的细胞分裂的个数 y 与 x 之间,构成一个函数关系,能写出 x 与 y 之间的函数关系式吗？ 学生回答: y 与 x 之间的关系式,可以表示为y ＝2x 。 问题2： 一种放射性物质不断衰变为其他物质,每经过一年剩留的质量约是原来的84%.求出这种物质的剩留量随时间(单位:年)变化的函数关系.设最初的质量为1,时间变量用x 表示,剩留量用y 表示。 学生回答: y 与 x 之间的关系式,可以表示为y ＝0.84x 。 引导学生观察，两个函数中，底数是常数，指数是自变量。 1．指数函数的定义 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R . 问题：指数函数定义中，为什么规定“10≠>a a 且”如果不这样规定会出现什么情况？ (1)若a<0会有什么问题？（如2 1,2=-=x a 则在实数范围内相应的函数值不存在） (2)若a=0会有什么问题？（对于0≤x ,x a 无意义） (3)若 a=1又会怎么样？（1x 无论x 取何值,它总是1,对它没有研究的必要.） 师：为了避免上述各种情况的发生,所以规定0>a 且 1≠a . 指数函数及其性质 【教学目标】 1．知识与技能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．情感、态度、价值观：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。 3．过程与方法：展示函数图象，让学生通过观察，进而研究指数函数的性质。 【教学重难点】 重点：指数函数的概念和性质及其应用。 难点：指数函数性质的归纳，概括及其应用。 【学法与教具】 1．学法：观察法、讲授法及讨论法。 2．教具：多媒体。 【教学过程】 【第一课时】 一、情境设置 ①在本章的开头，问题（1）中时间x 与GDP 值中的 1.073(20)x y x x =∈≤与问题(2) t 1中时间t和C-14含量P的对应关系P=[(2 ，请问这两个函数有什么共同特征。 ②这两个函数有什么共同特征 15730 1][()]2 t P =t 57301把P=[()变成2，从而得出这两个关系式中的底数是一个正数，自变量为指数， 即都可以用x y a =（a ＞0且a ≠1来表示）。 二、讲授新课 指数函数的定义 一般地，函数x y a =（a ＞0且a ≠1）叫做指数函数，其中x 是自变量，函数的定义域为R 。 提问：在下列的关系式中，哪些不是指数函数，为什么？ （1）22x y += （2）(2)x y =- （3）2x y =- （4）x y π= （5）2y x = （6）24y x = （7）x y x = （8）(1)x y a =- （a ＞1，且2a ≠） 小结：根据指数函数的定义来判断说明：因为a ＞0，x 是任意一个实数时，x a 是一个确定的实数，所以函数的定义域为实数集R 。 00 0,0x x a a x a ?>?=?≤?? x 当时,等于若当时,无意义 若a ＜0，如 1(2),,8 x y x x =-=1先时,对于=等等,6在实数范围内的函数值不存在。 若a =1，11,x y == 是一个常量，没有研究的意义，只有满足(0,1)x y a a a =>≠且的形式才能称为指数函数，5,,3,31x x x a y x y y +===+1 x x 为常数,象y=2-3,y=2等等,不符合 ( 1)x y a a a =>≠且的形式,所以不是指数函数。 我们在学习函数的单调性的时候，主要是根据函数的图象，即用数形结合的方法来研究。 下面我们通过 先来研究a ＞1的情况 用计算机完成以下表格，并且用计算机画出函数2x y =的图象 研究，0＜a ＜1的情况，用计算机完成以下表格并绘出函数1()2 x y =的图象。 1．函数y ＝πx 的值域是( ) A ．(0，＋∞) B ．[0，＋∞) C ．R D ．(－∞，0) 解析：选A.∵函数y ＝πx 是指数函数，且定义域为R ， ∴y ＝πx 的值域是(0，＋∞)． 2．方程3x －1＝19的解为( ) A ．x ＝2 B ．x ＝－2 C ．x ＝1 D ．x ＝－1 解析：选D.∵3x －1＝19＝3－2，∴x －1＝－2，∴x ＝－1. 3．在同一平面直角坐标系中，函数f (x )＝ax 与g (x )＝a x (a ＞0且a ≠1)的图象可能是( ) 解析：选B.由题意知，a>0， 故f (x )=ax 经过一、三象限，∴A 、D 不正确． 若g (x )=ax 为增函数，则a>1， 与y =ax 的斜率小于1矛盾，故C 不正确； B 中0 5．不论a 取何正实数，函数f (x )＝a x ＋1－2恒过点( ) A ．(－1，－1) B ．(－1,0) C ．(0，－1) D ．(－1，－3) 解析：选A.f (－1)＝－1，所以，函数f (x )＝a x ＋1－2的图象一定过点(－1，－1)． 6．函数y ＝a x (a >0且a ≠1)在[0,1]上的最大值与最小值的和为3，则a 的值为( ) A.12 B ．2 C ．4 D.14 解析：选B.由题意，得a 0＋a 1＝3，∴a ＝2. 7．设0＜a ＜1，则函数f (x )＝1a x －a 2的定义域是________． 解析：a x －a 2＞0?x ＜2. 答案：{x |x ＜2} 8．若直线y ＝2a 与函数y ＝|a x －1|(a >0，且a ≠1)的图象有两个公共点，则a 的取值范围是________． 解析：由数形结合知，当a >1时图象只有一个公共点； 当00且a ≠1. (1)求a 的值； (2)求函数y ＝f (x )(x ≥0)的值域． 性质 （第一课时） 教学设计 教学设计 一、教材分析 指数函数是高中学生接触的第一个基本初等函数，是在初中学习了一次函数、二次函数、正（反）比例函数以后对函数学习的推进和加深，是前面学习了函数的集合定义及函数性质以后对函数更深入的第一个实例，指数函数与后面将要学习的两种函数都是高考的热点。 二、学情分析 学生已有了对函数的概念及性质的认识，能够从理性的层面来理解指数函数，学生理解的难点是底数a对函数图像及性质的影响，应用的难点在于指数函数与其他函数的综合运用。 三、教学目标 1、知识与技能：了解指数函数模型的实际背景，理解指数函数的概念和意义，掌握指数函数的图像、性质及简单应用。 2、过程与方法：借助于几何画板画出具体指数函数，通过自主探索， 培养学生观察、分析、归纳等抽象思维能力，体会数形结合和分类讨论思想以及从特殊到一般的抽象概括的方法。 3、情感态度与价值观：通过画指数函数的图像，体会指数函数图像的重要性，同时体现图形的对称美，激发学习兴趣，努力探究问题。 四、教学重、难点 重点：指数函数的概念、图像及其性质，底数a对函数的影响。 难点：指数函数的图像及性质，底数a对函数的影响。 五、教学学法 教法：启发诱导和合作探究相结合，引导学生主动观察与思考，合作交流、共同探索来完成本节课的教学。 学法：从学生原有的函数概念、性质等知识出发，组织、引导学生独立思考，通过合作交流、共同探索来寻求用从具体到一般的思想解决问题的方法。 六、教学过程 （一）创设情境 有一位大学毕业生到一家私营企业工作，试用期过后，老板对这位大学生很欣赏，有意留下他，就让这位大学生提出待遇方面的要求，这位学生提出了两种方案让老板选择，其一：工作一年，月薪5000；其二：工作一年，第一个月工资20元，以后每个月的工资是上个月的2倍，如果你是老板，你会如何选择呢？ 设计意图：从一个跟指数函数知识相关的有趣例子进行导入，激发学生的兴趣。 指数函数及其性质教案 一、教学目标： 1．通过观察、分析，归纳探究指数函数的概念，并能判断给出的具体函数是否是指数函数. 2. 会画指数函数的图象，从借助计算机画出的多个指数函数的图象中，能观察归纳出指数函数的的有关性质。至少能说出四条。 3.能根据图象或指数函数的性质判断两个具体的同底数的指数幂值的大小，以及具体的不同底数而同指数的两个指数幂值的大小. 4. 在学习的过程中，体会探究指数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． 二、教学重点、难点： 教学重点：指数函数的概念、图象和性质。 < 教学难点：对底数的分类，如何由图象、解析式归纳指数函数的性质。 三、教学过程： （一）创设情景： 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,……一个这样的细胞分裂x次后,得到的细胞分裂的个数y与x之间,构成一个函数关系,能写出x与y之间的函数关系式吗学生回答:y与x之间的关系式,可以表示为y＝2x 。 问题2：一根1米长的绳子，第1次剪去绳长的一半，第2次再剪去剩余绳子的一半，剪了x 次后，绳子的剩余长度y与x有怎样的关系学生回答:y与x之间的关系式,可以表示为y＝1 x。 () 2 （二）导入新课： 引导学生观察，两个函数中，底数是常数，指数是自变量。 设计意图：充实实例，突出底数a的取值范围，让学生体会到数学来源于生产生活实际。函数 y＝2x、y＝ 1 () 2 x分别以0 2.1.2指数函数及其性质（第三课时） 自学导引： 1.若f(x)的单调递增区间[m,n],则) 1() (>=a a y x f 的单调递增区间为 2. 若 f(x)的单调递减区间[s,t],则 )1()(>=a a y x f 的单调递减区间为 3. 若 f(x)的单调递增区间[m,n],则 )10()(<<=a a y x f 在区间[m,n]上 4. 若 f(x)的单调递减区间[s,t],则 )10() (<<=a a y x f 在区间[s,t]上 5.如果函数f(x)的定义域为A ，那么函数 )10()(≠>=a a a y x f 且的定义域为 。 6. 如果函数f(x)的值域为[m,n]，那么函数 )10() (≠>=a a a y x f 且的值域为 。 典例分析：一.复合函数的单调性 例1.求下列函数的单调区间。 （1）11 ()()142 x x y =-+； （2）2 2) 2 1 (++-=x x y ； 二、解指数不等式 例2：（1）不等式 22 12 2≤-x ）（的解集为 。 （2）设函数??? ??>≤-=-) 0()0(12)(21x x x x f x 若1)(0>x f ， 则x 0的取值范围是 。 三、指数函数图象变换 例3.利用函数()2x f x =的图像，作出下列函数图象，并总结出规律。 （1） f （x+2）； （2）f （x ）-2； （3）f （-x ）； （4）-f （x ）； 课后作业： 1、当a ＞0且a ≠1时，函数f (x )=a x －2－3必过定点 . 2、函数3 22 2)(--=x x x f 的单调递增区间是 . 3、分别求函数 2 32)(++-=x x a x f （0 a ，且1≠a ） 的单调递增区间和递减区间。 4、 当a ＞1时，判断函数y =1 1 -+x x a a 是奇函数. 5、已知x x a a a a -++>++122)2()2(，则x 的取值范围是。 6、设0 《指数函数的图像与性质》教学设计 一、教学目标 1．知识与技能 掌握指数函数的图像、性质及其简单应用． 2．过程与方法 通过学生自主探究，让学生总结指数函数的图像与性质. 3．情感、态度、价值观 通过学习，使学生学会认识事物的特殊性与一般性之间的关系，构建和谐的课堂氛围，培养学生勇于提问、善于探索的思维品质． 二、教学重难点 教学重点：指数函数的图像与性质 教学难点：用数形结合的方法，从具体到一般的探索、概括指数函数的性质. 三、教学方法：自主探究式 四、教学手段：多媒体教学 五、教学过程： （一）创设情境 1、复习： （1）指数函数的定义； （2）指数函数解析式的特征。 2、导入：一般来说，函数的图像与性质紧密联系，图像可反映函数的性质,所以我们今天学习指数函数的图像与性质。 （二）自主探究 1．画一画：用列表、描点、连线的作图步骤，画出指数函数x y 2=、x y ?? ? ??=21的 2．说一说：通过图像，分析x y 2=、x y ?? ? ??=21的性质； 3.比一比：x y 2=与y ??? ??=21的图像有哪些相同点，哪些不同点？ 4．想一想：在平面直角坐标系中画出函数3x y =、13x y ?? = ??? 的图像，试分析性质。 5．议一议：通过以上四个函数的图像和性质，归纳指数函数x a y =（1,0≠>a a 且） 的图像和性质如下： 例2. （2 3例1.（1） （四）当堂检测 1.课本第73页 练习1 1. 2.解下列不等式： 11 (1)3;81 x -> 1(2)4230.x x +--> （五）课堂小结 （1） 通过本节课的学习，你学到了哪些知识？ （2） 你学会了哪些数学思想方法？ （六）布置作业 必做题：课本77页，A 组.4,5，6 选做题：课本77页，B 组1，6. 六、教学反思 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. 知识点一指数型复合函数y＝a f(x)(a>0且a≠1)的单调性 (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，函数y＝f(g(x))单调递减，简称为同增异减. (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. 知识点二指数型函数y＝k·a x(k∈R且k≠0，a>0且a≠1)模型 1.指数增长模型 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). 2.指数减少模型 设原有量为N，每次的减少率为p，经过x次减少，该量减少到y，则y＝N(1－p)x(x∈N). 题型一利用指数型函数的单调性比较大小 例1比较下列各组中两个值的大小： (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. 反思与感悟 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 指数函数及其性质 编稿：丁会敏 审稿：王静伟 【学习目标】 1.掌握指数函数的概念，了解对底数的限制条件的合理性，明确指数函数的定义域； 2.掌握指数函数图象： (1)能在基本性质的指导下，用列表描点法画出指数函数的图象，能从数形两方面认识指数函数的性质； (2)掌握底数对指数函数图象的影响； (3)从图象上体会指数增长与直线上升的区别． 3.学会利用指数函数单调性来比较大小，包括较为复杂的含字母讨论的类型； 4.通过对指数函数的概念、图象、性质的学习，培养观察、分析归纳的能力，进一步体会数形结合的思想方法； 5.通过对指数函数的研究，要认识到数学的应用价值，更善于从现实生活中发现问题，解决问题． 【要点梳理】 要点一、指数函数的概念： 函数y=a x (a>0且a ≠1)叫做指数函数，其中x 是自变量，a 为常数，函数定义域为R. 要点诠释： （1）形式上的严格性：只有形如y=a x (a>0且a ≠1)的函数才是指数函数．像23x y =?，12x y =， 31x y =+等函数都不是指数函数． （2）为什么规定底数a 大于零且不等于1： ①如果0a =，则000x x ?>??≤??x x 时，a 恒等于， 时,a 无意义. ②如果0a <，则对于一些函数，比如(4)x y =-，当11 ,,24 x x = =???时，在实数范围内函数值不存在． ③如果1a =，则11x y ==是个常量，就没研究的必要了． 要点诠释： （1）当底数大小不定时，必须分“1a >”和“01a <<”两种情形讨论。 （2）当01a <<时，,0x y →+∞→；当1a >时,0x y →-∞→。 当1a >时，a 的值越大，图象越靠近y 轴，递增速度越快。 当01a <<时，a 的值越小，图象越靠近y 轴，递减的速度越快。 （3）指数函数x y a =与1 x y a ?? = ??? 的图象关于y 轴对称。 要点三、指数函数底数变化与图像分布规律 （1） ① x y a = ②x y b = ③x y c = ④x y d = 则：0＜b ＜a ＜1＜d ＜c 又即：x ∈(0,+∞)时，x x x x b a d c <<< （底大幂大） x ∈(－∞,0)时，x x x x b a d c >>> （2）特殊函数 11 2,3, (), ()23 x x x x y y y y ====的图像： 要点四、指数式大小比较方法 (1)单调性法：化为同底数指数式，利用指数函数的单调性进行比较. (2)中间量法 (3)分类讨论法 (4)比较法 比较法有作差比较与作商比较两种，其原理分别为： ①若0A B A B ->?>；0A B A B -，或1A B <即可． 【典型例题】 类型一、指数函数的概念 例1．函数2 (33)x y a a a =-+是指数函数，求a 的值． 【答案】2 【解析】由2 (33)x y a a a =-+是指数函数， 可得2331,0,1, a a a a ?-+=?>≠?且解得12, 01,a a a a ==??>≠?或且，所以2a =． 【总结升华】判断一个函数是否为指数函数： （1）切入点：利用指数函数的定义来判断；指数函数及其性质教学设计
212指数函数及其性质第1—2课时
人教新课标版数学高一必修1学案 2.1.2指数函数及其性质(二)
3.1《指数函数的图像和性质》教学设计
高中数学人教A版(2019)必修第一册第四章4.2《指数函数 》教 案
第二章212指数函数及其性质第二课时课时活页训练
指数函数及其性质
指数函数及其性质导学案
(完整版)指数函数及其性质教案
指数函数及其性质 优秀教案
第二章212指数函数及其性质第一课时课时活页训练
指数函数及其性质教学设计
指数函数及其性质教学设计
指数函数及其性质(学案3)
《指数函数图像及其性质》教学设计
人教版高中数学必修一《指数函数及其性质》教学设计
知识讲解_指数函数及其性质_基础
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