北师大版高中数学必修1《三章 指数函数和对数函数 3 指数函数 3.3 指数函数的图像和性质》示范课课件_0

1 指数函数、幂函数、对数函数增长的比较

学习目标

实例――→了解指数函数、对数函数、幂函数的增长差异――→理解直线上升，指数爆炸对数增长的含义――→掌握解决相应的实际问题

重点：指数函数、对数函数、幂函数、直线增长的含义．

难点：三种增长函数模型的应用．

一、比较函数增长的差异

探究1

分析指数函数y＝2x与对数函数y＝log2x在区间[1，＋∞)上的增长情况．

例1 下列所给函数，增长最快的是( )．

A．y＝5x B．y＝x5

C．y＝log5x D．y＝5x

探究2

已知函数f(x)=2x和g(x)=x3的图像如图，设两个函数的图像相交于点A(x1，y1)和B(x2，y2)，且x1＜x2.

(1)请指出图中曲线C1，C2分别对应哪一个函数；

(2)若x1∈[a，a+1]，x2∈[b，b+1]，且a，b∈{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}，指出a，b的值，并说明理由．

例2 以下是三个函数y1，y2，y3随x变化的函数值列表：

x 1 2 3 4 5 6 7 8 „

y1 3 9 27 81 243 729 2 187 6 561 „

y2 1 8 27 64 125 216 343 512 „

y3 0 0.630 1 1.261 1.465 1.630 1.771 1.892 „

其中关于x成指数函数变化的函数是__________．

比较不同函数增长快慢时，一方面要熟记指数函数、对数函数、幂函数的不同增长特点；另一方面，要善于运用图像，根据图像特点来分析和比较函数的增长速度．一般地，(1)随着自变量的增大，图像最“陡”的函数是指数函数．(2)图像趋于平缓的函数是对数函数．(3)介于两者之间的是幂函数．

二、比较大小问题 2 探究3

比较下列各组数的大小：

(1)3423，2334；(2)0.32，log20.3,20.3.

北师大版高中教材目录

必修1

第一章 集合

§1 集合的含义与表示

§2 集合的基本关系

§3 集合的基本运算

3.1 交集与并集

3.2 全集与补集

第二章 函数

§1 生活中的变量关系

§2 对函数的进一步认识

2.1 函数概念

2.2 函数的表示法

2.3 映射

§3 函数的单调性

§4 二次函数性质的再研究

4.1 二次函数的图像

4.2 二次函数的性质

§5 简单的幂函数

第三章 指数函数和对数函数

§1 正整数指数函数

§2 指数扩充及其运算性质

2.1 指数概念的扩充

2.2 指数运算的性质

§3

指数函数

3.1 指数函数的概念

3.2 指数函数xy2 和xy21 的图像和

性质

3.3 指数函数的图像和性质

§4 对数

4.1 对数及其运算

4.2 换底公式

§5 对数函数

5.1 对数函数的概念

5.2 对数函数xy2log的图像和性质

5.3 对数函数的图像和性质

§6 指数函数、幂函数、对数函数增长的

比较

第四章 函数应用

§1 函数与方程

1.1 利用函数性质判断方程解的存在

1.2 利用二分法求方程的近似解

§2 实际问题的函数建模

2.1 实际问题的函数刻画

2.2 用函数模型解决实际问题

2.3 函数建模案例

必修2

第一章 立体几何初步

§1 简单几何体

1.1 简单旋转体

1.2 简单多面体

§2 直观图

§3 三视图

3.1 简单组合体的三视图

3.2 由三视图还原成实物图

§3指数函数(一)学习目标1.理解指数函数的概念，了解对底数的限制条件的合理性.2.掌握指数函数图像和

性质.3.会应用指数函数的性质求复合函数的定义域、值域．

知识点一指数函数

思考细胞分裂时，第一次由1个分裂成2个，第2次由2个分裂成4个，第3次由4个分

裂成8个，如此下去，如果第x次分裂得到y个细胞，那么细胞个数y与次数x的函数关系

式是什么？这个函数式与y＝x2有什么不同？

答案y＝2x.它的底为常数，自变量为指数，而y＝x2恰好反过来．

梳理一般地，函数y＝ax(a>0，且a≠1)叫作指数函数，其中x是自变量，函数的定义域是R.

特别提醒：(1)规定y＝ax中a>0，且a≠1的理由：

①当a≤0时，ax可能无意义；②当a>0时，x可以取任何实数；③当a＝1时，ax＝1(x∈R)，

无研究价值．因此规定y＝ax中a>0，且a≠1.(2)要注意指数函数的解析式：①底数是大于0且不等于1的常数；②指数函数的自变量必须

位于指数的位置上；③ax的系数必须为1；④指数函数等号右边不会是多项式，如y＝2x＋1

不是指数函数．

知识点二指数函数的图像和性质

思考函数的性质包括哪些？如何探索指数函数的性质？

答案函数的性质通常包括定义域、值域、特殊点、单调性、最值、奇偶性．可以通过描点

作图，先研究具体的指数函数性质，再推广至一般．

梳理指数函数y＝ax(a>0，且a≠1)的图像和性质：a>10

图像

性质(1)定义域：R

(2)值域：(0，＋∞)

(3)过点(0,1)，即x＝0时，y＝1(4)当x>0时，y>1；

x<0时，00时，0

x<0时，y>1

(5)是R上的增函数(5)是R上的减函数

1．y＝xx(x>0)是指数函数．(×)

2．y＝ax＋2(a>0且a≠1)是指数函数．(×)

3．因为a0＝1(a>0且a≠1)，所以y＝ax恒过点(0,1)．(√)4．y＝ax(a>0且a≠1)的最小值为0.(×)

类型一求指数函数的解析式

例1已知指数函数f(x)的图像过点(3，π)，求函数f(x)的解析式．

§6 指数函数、幂函数、对数函数增长的比较

学习目标 1.了解三种函数的增长特征.2.初步认识“直线上升”“指数爆炸”和“对数增长”.3.尝试函数模型的简单应用．

知识点一 同类函数增长特点

思考 同样是增函数，当x从2变到3，y＝2x到y＝10x的纵坐标增加了多少？

答案 23－22＝4,103－102＝900，即同样是x从2变到3，y＝2x与y＝10x的纵坐标分别增加了4和900.

梳理 当a>1时，指数函数y＝ax是增函数，并且当a越大时，其函数值的增长就越快．

当a>1时，对数函数y＝logax是增函数，并且当a越小时，其函数值的增长就越快．

当x>0，n>1时，幂函数y＝xn是增函数，并且当x>1时，n越大其函数值的增长就越快．

知识点二 指数函数、幂函数、对数函数的增长差异

思考 当x从1变到10，函数y＝2x，y＝x2和y＝lgx的纵坐标增长了多少？

答案 210－21＝1024－2＝1022,102－12＝99，lg10－lg1＝1，即同样是x从1变到10，y＝2x，y＝x2和y＝lgx的纵坐标分别增加了1022,99和1.

梳理 一般地，在区间(0，＋∞)上，尽管指数函数y＝ax(a>1)、幂函数y＝xn(n>0)与对数函数y＝logax(a>1)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＝ax(a>1)的增长速度越来越快，会远远超过幂函数y＝xn(n>0)的增长速度，而对数函数y＝logax(a>1)的增长速度越来越慢，因此总会存在一个x0，当x>x0时，就有logax1，n>0)．

1．先有实际问题，后有模型．( √ )

2．一个好的函数模型，既能与现有数据高度符合，又能很好地推演和预测．( √ )

3．增长速度越来越快的一定是指数函数模型．( × )

4．由于指数函数模型增长速度最快，所以对于任意x∈R恒有ax>x2(a>1)．( × )