2015-2016学年人教A版高中数学必修一教案2.1.2(3)《指数函数》
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2.1.2(3)指数函数(教学设计)
内容:复合函数的单调性
教学目标
1. 理解指数函数的单调性的应用
2.理解掌握复合函数的单调性。
教学重点与难点:
重点:复合函数的单调性。
难点:函数值域的求解。
教学过程:
一、复习回顾,新课引入:
问1:对于指数函数xay,你认为需要注意哪些方面?
答:(1)底数a的取值有范围限制:0a且1a;
(2)有些函数貌似指数函数,实际上却不是.例如kayx(0a且1a,0k),xkay(0a且1a,1k).
有些函数看起来不像是指数函数,实际上却是.例如xay(0a且1a).
形如xkay(0a且1a,0k)的函数是一种指数型函数,上节课我们遇到的xpNy)1((Nx)模型,就是此类型.
(3)指数函数xay从大的来说按照底数分为两类:10a和1a.不要混淆这两类函数的性质.
(4)函数xay的图象与xay(0a且1a)的图象关于y轴对称,这是因为点),(yx与点),(yx关于y轴对称.根据这种对称性就可以通过函数xay的图象得到xay的图象.
(5)利用指数函数的概念和性质比较大小,解决的方法主要是:抓底看增减进行比较.对于一般的字母底数要运用分类讨论的思想解决问题.
二、师生互动,新课讲解:
例1(课本P57例8)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)?
变式训练1:(课本P59习题2.1 A组NO:6)一种产品的产量原来是a,在今后m年内,计划使产量平均每年比上一年增加p%,写出产量y随年数x变化的函数解析式。
例2求函数xxy2221的单调区间,并证明
解:设21xx
则)2)((222212121212211212122221212121xxxxxxxxxxxxyy
∵21xx ∴012xx
当1,,21xx时,0221xx 这时0)2)((1212xxxx
即 112yy ∴12yy,函数单调递增
当,1,21xx时,0221xx 这时0)2)((1212xxxx
即 112yy ∴12yy,函数单调递减
∴函数y在1,上单调递增,在,1上单调递减。
解法二、(用复合函数的单调性):
设:xxu22 则:uy21
对任意的211xx,有21uu,又∵uy21是减函数
∴21yy ∴xxy2221在),1[是减函数
对任意的121xx,有21uu,又∵uy21是减函数
∴21yy ∴xxy2221在),1[是增函数
归纳:复合函数的单调性:(同增异减)
u=g(x) y=f(u) Y=f(g(x))
增函数 增函数 增函数
增函数 减函数 减函数
减函数 增函数 减函数
减函数
减函数 增函数
变式训练2:根据复合函数的单调性,求下列函数的单调区间
(1)222xxy;(2)31()5xy;(3)221()2xxy
例3:求下列函数的值域:
(1)221()2xxy;(2)222xxy
变式训练3:求函数31)21(xy的定义域与值域。
解:要使函数有意义,必须 03x 即 3x
∵031x ∴1)21()21(031xy
又∵0y ∴值域为 ),1()1,0(
三、课堂小结,巩固反思:
1、函数模型的建立。
2、复合函数的单调性
u=g(x) y=f(u)
Y=f(g(x))
增函数 增函数 增函数
增函数 减函数 减函数
减函数 增函数 减函数
减函数 减函数 增函数
四、布置作业:
A组:
1. 函数y=221()2xx的值域是 ( )
A.R B.(0,+∞) C.(2,+∞) D.12,+∞
答案 D解析 ∵-x2+2x=-(x-1)2+1≤1,∴12-x2+2x≥12,故选D.
2、(tb0113813)求函数y=(31)1822xx的单调区间。
解:减区间:(,2],增区间:∪∪时,u是减函数,
当x∈上是减函数,在[4,+∞)上是增函数.