北师大版数学必修一《指数函数》【第2课时】参考教案

1．利用对数运算性质解题时的常用方法 (1)“拆”：将积(商)的对数拆成两对数之和(差). (2)“并”：将同底对数的和(差)并成积(商)的对数． 2．利用对数运算性质解题时的注意点 (1)拆项、并项不是盲目的，它们都是为求值而进行的． (2)对于常用对数式化简问题应注意充分运用性质“lg 5＋lg 2＝1”解题． (3)注意平方差公式、完全平方式的灵活应用．
角度1 由对数式求值
【典例】设lg 2＝a，lg 3＝b，则
lg 12 lg 5
＝(
)
2a＋b A．
1＋a
a＋2b B．
1＋a
2a＋b C．
1－a
a＋2b D．
1－a
【思路导引】把lg 12用lg 2和lg 3表示，把lg 5用lg 2表示． 【解析】选C.因为lg 2＝a，lg 3＝b，
所以llgg152
2lg 2＋lg 3 ＝
1－lg 2
2a＋b ＝
1－a
.
角度2 由指数式求值 【典例】已知a＝2lg 3，b＝3lg 2，比较a，b的大小． 【思路导引】对a，b两边取对数进行判断． 【解析】因为lg a＝lg 2lg 3＝lg 3lg 2，lg b＝lg 3lg 2＝lg 2lg 3. 所以lg a＝lg b，所以a＝b.
M N
＝
ap aq
＝
ap－q，所以p－q＝logaMN ；即logaMN ＝logaM－logaN.
1．辨析记忆(对的打“√”，错的打“×”)
(1)积、商的对数可以化为对数的和、差．( √ ) (2)loga(xy)＝logax·logay.( × )
提示：在a>0，a≠1，x>0，y>0的条件下loga(xy)＝logax＋logay.

指数函数、幂函数、对数函数增长的比较[教学目标]1、知识与技能（1）由前面学习指数函数的图像、幂函数的图像和对数函数的图像的基础上,列表画出函数的图像．（2）会利用指数函数、幂函数的图像和对数函数的图像对比研究函数的增长快慢．（1）让学生借助表格和图形了解指数函数的图像、幂函数的图像和对数函数的图像之间的关系，以及变化．（2）学会类比研究问题,利用数性结合的思想研究函数的性质．3、情感．态度与价值观使学生通过学习指数函数、幂函数的图像和对数函数的图像对比研究函数的增长快慢，在学习的过程中体会“指数爆炸”的含义,增强学习函数的积极性和自信心．[教学重点]:列表观察指数函数的图像、幂函数的图像和对数函数的图像的增长快慢[教学难点]：指数函数的图像、幂函数的图像和对数函数的图像．[课时安排]:1课时[学法指导]：学生思考、探究． [讲授过程] 【新课导入】 [互动过程1]复习:1．指数函数、幂函数、对数函数的图像与性质． 请你画出函数x 22y 2,y x ,y log x ===的草图,并观察比较函数图像的变化．你能判断出哪个函数的函数值随x 的增长速度增长的比较快吗? [互动过程2]提出问题：当a 1>时，指数函数xy a =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，指数函数a y log x =是增函数，并且当a 越大时，其函数值的增长就越快．当x 0,n 1>>时,幂函数ny x =显然也是增函数,并且当n 越大时,其函数值的增长就越快．那么对于这三种增加的函数,它们的函数值的增长快慢有何差别呢?我们通过对三个具体函数x y 2,=100y x (x 0),=>2y log x =的函数值（取近似值）的比较,来体会它们增长的快慢．1．完成下表（借助科学计算器或设计程序通过计算机完成）．自变量函数值xy2=100y x(x0)=>2y log x=…………1 2 1 0 1．0070044 2．0097338 2．0097258 0．010070010 1024 10100100 1．27×1030 10200300 2．04×1090 5．15×10247500 3．27×10150 7．89×10269700 5．26×10210 3．23×10234900 8．45×10270 2．66×10295996 6．70×10299 6．70×10299 9．961000 1．07×10301 103001100 1．36×10331 1．38×103041200 1．72×10361 8．28×10307…………2．利用上表中的数据完成下表函数值自变量 x y 2= 100y x (x 0)=>2y log x=（1,10） （10,100） （100,300） （300,500） （500,700） （700,900） （900,1000） （1000,1100） （1100,1200）[互动过程3]1．谈谈你对这三个函数值增长快慢的体会．说明:由于指数函数值增长非常快,人们常称这种现象为“指数爆炸”．练习:1．已知函数f （x ）的图象如下图，试写出一个可能的解析式:y=___________2lg +xx2．三个变量y1、y2、y3、随变量x变化的数据如下表Array其中，x呈对数型函数变化的变量是＿＿＿;呈指数型函数变化的变量是＿＿＿;呈幂函数型变化的变量是＿＿＿＿。

2.1.2 指数函数及其性质（2）从容说课指数函数是在学生系统的学习了函数概念，基本掌握了函数的性质的基础上进行研究的，它是重要的基本初等函数之一，作为常见函数，它既是函数概念及性质的第一次应用，也是今后学习对数函数的基础，同时在生活及生产中有着广泛的应用，所以指数函数应重点研究.指数函数对学生来说是完全陌生的一类函数，对于这样的函数应该怎样进行较为系统的研究是学生面临的重要问题.所以，从指数函数性质的应用过程中去研究指数函数固然重要，但更为重要的是要让学生去体会研究的方法，以便能将其迁移到对其他函数的研究中去.本课是在学习了指数函数的定义、图象、性质之后，重点运用指数函数的图象和性质来解决的一些问题.因此，在教学过程中，首先要组织学生回顾一下指数函数的性质，进一步加深对指数函数概念的理解.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以及解决与指数函数有关的实际应用问题，是本节教材的重点，关键在于弄清楚底数a对于函数值变化的影响.对于a＞1与0＜a＜1时函数值变化的不同情况，学生往往容易混淆，这是教学中的一个难点，为此，必须利用图象，数形结合.数形结合是研究函数的重要思想方法，通过数与形之间的相互转化，借助形的直观性，使问题得以解决.本节课的教学中要注意培养学生对数学思想方法的认识，结合数形结合思想、分类讨论思想、化归的思想以及函数与方程的思想.譬如比较两数值的大小，常可以归结为比较两函数值的大小，所以需要我们能够恰当地构造函数，使两数值为同一函数的两个函数值，然后根据函数的单调性来比较大小，这种思想是构造函数的思想；对于a＞1与0＜a＜1的不同情况是分类讨论的思想；有时我们把两数值看作两个函数后，又在相应的图象上描出函数值的对应点，再由图象的位置关系决定对应点的纵坐标（即函数值）的大小，这种思想是数形结合的思想.可见，注重对数学思想方法的理解和运用，才能提高分析问题和解决问题的能力.三维目标一、知识与技能1.加深对指数函数性质的理解与掌握.2.掌握对指数函数性质的灵活应用.二、过程与方法1.通过师生之间、学生与学生之间互相交流，培养学生的协作精神.2.通过探索函数性质的应用，培养学生的科学探索精神.3.通过探究、思考，把生活实际问题转化为数学问题，从而培养学生理性思维能力、观察能力、判断能力.三、情感态度与价值观1.通过指数函数性质的应用，使学生体会知识之间的有机联系，感受数学的整体性.2.在教学过程中，通过学生间的相互交流，确立具体函数模型，解决生活中的实际问题，增强学生数学交流能力，使学生明确指数函数是一种描述客观世界变化规律的重要数学模型，进一步认识数学在生活中的巨大作用.教学重点指数函数的性质的理解与应用.教学难点指数函数的性质的具体应用. 教具准备多媒体课件、投影仪、打印好的作业. 教学过程一、回顾旧知，引入新课师：我们上节课学习了指数函数的图象和性质，请同学们回顾一下有关知识.例题讲解【例1】 已知指数函数f （x ）=a x （a ＞0，且a ≠1）的图象经过点（3，π），求f （0），f （1），f （3）的值.师：要求f （0），f （1），f （3）的值，我们先要知道指数函数f （x ）=a x 的解析式，也就是先要求出a 的值，如何求?生：通过指数函数f （x ）=a x 的图象经过点（3，π），求出a 的值. 解：因为f （x ）=a x 的图象经过点（3，π），所以f （3）=π，即a 3=π.解得a =π31，于是f （x ）=π3x ，所以f （0）=π0=1，f （1）=π31=3π，f （3）=π－1=π1. 方法引导：这是渗透了函数与方程的思想方法. 【例2】 将下列各数从小到大排列起来：（32）31，（53）21，332，（52）21，（23）32，（65）0，（－2）3，（35）31. 师：在很多数比较大小的时候，应该先将他们分类，按什么进行分类呢? 生：按一些特殊的中间值.师：指数式中特殊的中间值有哪些? 生：0，1等.师：分完之后呢，要通过什么来比较? 生：函数的单调性.解：（65）0=1，将其余的数分成三类：（1）负数：（－2）3；（2）大于0小于1的数：（53）21，（52）21，（35）31-=（53）31； （3）大于1的数：（32）31-=（23）31，332，（23）32.然后将各类中的数比较大小：在（2）中（53）21＞（52）21，（53）21＜（53）31；在（3）中（32）31-=（23）31＜（23）32，（23）32＜332.由此可得（－2）3＜（52）21＜（53）21＜（35）31-＜（65）0＜（32）31-＜（23）32＜332.方法引导：比较两数值的大小，常可以归结为比较两函数值的大小，所以需要我们能够恰当地构造函数，使两数值为同一函数的两个函数值，然后根据函数的单调性来比较大小.【例3】 解不等式：（1）9x ＞3x －2；（2）3×4x －2×6x ＞0.师：你觉得要解决以上问题需要哪些知识？该题的本质是考查哪些知识？ （生讨论，师总结）解：（1）∵9x ＞3x －2，∴32x ＞3x －2. 又∵y =3x 在定义域R 上是增函数， ∴原不等式等价于2x ＞x －2， 解之得x ＞－2.∴原不等式的解集为{x |x ＞－2}.（2）3×4x －2×6x ＞0可以整理为3×4x ＞2×6x ， ∵4x ＞0，6x ＞0，∴x x 64＞32，即（32）x ＞（32）1.又∵y =（32）x在定义域R 上是减函数，∴x ＜1. 故原不等式的解集为{x |x ＜1}.方法引导：本题的本质是利用函数的单调性求参数的范围.首先要根据题中的具体要求，确定相应的目标函数，进而利用函数的单调性得出自变量之间的关系.（2）式形式比较复杂，可先根据幂的运算法则进行化简，为能找到一个目标函数作好准备.【例4】 求下列函数的定义域和值域：（1）y =xa -1；（2）y =（21）31+x .（生讨论，师总结） 解：（1）要使函数有意义，必须1－a x ≥0，即a x ≤1. 当a ＞1时，x ≤0；当0＜a ＜1时，x ≥0.∴当a ＞1时，函数的定义域为{x |x ≤0}；当0＜a ＜1时，函数的定义域为{x |x ≥0}. ∵a x ＞0，∴0≤a x －1＜1. ∴值域为{y |0≤y ＜1}.（2）要使函数有意义，必须x +3≠0，即x ≠－3. ∴函数的定义域为{x |x ≠－3}. ∵31+x ≠0， ∴y =（21）31+x ≠（21）0=1.又∵y ＞0，∴值域为{y |y ＞0，且y ≠1}.方法引导：结合第一章中函数的定义域与值域来求解指数函数的复合函数的定义域与值域.（1）中还涉及了分类讨论的思想方法.在解决值域的过程中可采用数形结合的思想方法.【例5】 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）（师生共同讨论，假设、找关系，明确自变量的取值范围） 解：先求出函数关系式：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. 经过1年，人口数y =13×（1+1%）（亿）； 经过2年，人口数y =13×（1+1%）2（亿）； ……经过x 年，人口数y =13×（1+1%）x =13×1.01x （亿）. 当x =20时，y =13×1.0120≈16（亿）.所以，经过20年后，我国的人口数最多为16亿.方法引导：在解决实际应用问题时，首先要根据题目要求进行恰当假设，通过恰当假设，进而求得结论.为了更有助于学生理解关系式，在推导关系式时可以从自变量许可的范围内多取几个数值，运用归纳法得出所求关系式.在实际问题中，经常会遇到类似的指数增长模型：设原有量为N ，平均增长率为p ，则对于经过时间x 后的总量可以用y =N （1+p ）x 表示.我们把形如y =ka x （k ∈R ，a ＞0，且a ≠1）的函数称为指数型函数，这是非常有用的函数模型.合作探究：你是如何看待我国的计划生育政策的?为什么?说明：本例中函数的定义域是时间，故只能取非负实数；而且在解决实际问题时往往用到从函数图象上找出某一自变量对应的函数值.知识拓展：在解决应用问题时，其关键是能正确理解题意，从而建立目标函数，进而将生活实际问题转化为数学问题.同时要结合具体问题的实际意义确定函数的定义域.三、巩固练习1.函数y =a x +2－1（a ＞0，a ≠1）的图象过定点________.2.函数f （x ）的定义域为（0，1），则函数f （222x x -）的定义域为________.3.求y =4x －2x －1+1的最小值以及取得最小值时的x 的值.4.一片树林中现有木材30000 m 3，如果每年增长5%，经过x 年树林中有木材y m 3，写出x 、y 间的函数关系式，并利用图象求约经过多少年，木材可以增加到40000 m 3.（结果保留一个有效数字）解答：1.（－2，0） 2.（－∞，0）∪（2，+∞） 3.当x =－2时，y 的最小值为1615. 4.函数关系式为y =30000（1+5%）x （x ≥0）.当y =40000时，得34=（1+5%）x =1.05x ，∴画出y =1.05x （x ≥0）的图象，从图象上找到与y =4≈1.33对应的x 值即可.列出下表：由图象可知，与y =34≈1.33对应的x 值约为6. 答：约经过6年，木材可以增加到40000 m 3. 四、课堂小结本节课中主要渗透了数学的思想方法：分类讨论的思想、数形结合的思想、函数与方程的思想，数学的思想方法是数学学习的主轴线.五、布置作业课本P 70习题2.1A 组第12题，B 组第1、3、4题. 板书设计2.1.2 指数函数及其性质（2）一、函数性质的复习 二、例题解析与学生训练 三、课堂小结 四、布置作业。

教案、学案用纸 年级高一
学科数学 课题 指数函数概念与性质 授课时间
撰写人 学习重点
指数函数的概念和性质及其应用 学习难点
指数函数性质的归纳，概括及其应用
学
习
目
标 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；
教 学 过 程 一 自 主 学 习 1.一般地，函数x y a （a ＞0且a ≠1）叫做 ，其中x 是自变量，函数的定义域为 。

2
a >1
0<a <1
图
象
性
质 (1)定义域：
(2)值域： (3)过点（ ），即x =0时，y =1
(4)在 R 上是 (4)在R 上是
三 巩 固 练 习
1. 函数2(33)x y a a a =-+是指数函数，则a 的值为
A. 1
B. 2
C. 1或2
D. 任意值
2. 函数f (x )=21x a -+ (a >0,a ≠1)的图象恒过定点（ ）.
A. (0,1)
B. (0,2)
C. (2,1)
D. (2,2)
3. 指数函数①()x f x m =，②()x g x n =满足不等式 01m n <<<，则它们的图象是（ ）.
4. 比较大小：23( 2.5)- 45( 2.5)-.
5. 函数1()19
x y =-的定义域为 .。