3．2.1几类不同增长的函数模型学习目标1．结合实例体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同增长的函数模型意义，理解它们的增长差异性．2．能够借助信息技术，利用函数图象及数据表格，对几种常见增长类型的函数的增长状况进行比较，初步体会它们的增长差异性；收集一些社会生活中普遍使用的函数模型(指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等)，了解函数模型的广泛应用．自学导引函数性质y＝a x(a>1)y＝log a x(a>1)y＝x n(n>0) 在(0，＋∞)上的增减性增函数增函数增函数图象的变化随x的增大逐渐变“陡”随x的增大逐渐趋于稳定随n值而不同xan(1)对于指数函数y＝a x和幂函数y＝x n(n>0)在区间(0，＋∞)上，无论n比a大多少，尽管在x的一定范围内，a x会小于x n，但由于y＝a x的增长快于y＝x n的增长，因此总存在一个x0，当x>x0时，就会有a x>x n.(2)对于对数函数y＝log a x(a>1)和幂函数y＝x n(n>0)，在区间(0，＋∞)上，尽管在x的一定范围内，log a x可能会大于x n，但由于y＝log a x的增长慢于y＝x n的增长，因此总存在一个x0，当x>x0时，就会有log a x<x n.一、一次函数模型例1为了发展电信事业方便用户，电信公司对移动电话采用不同的收费方式，其中所使用的“便民卡”与“如意卡”在某市范围内每月(30天)的通话时间x(分)与通话费y(元)的关系如图所示．(1)分别求出通话费y1，y2与通话时间x之间的函数关系式；(2)请帮助用户计算，在一个月内使用哪种卡便宜．解(1)由图象可设y1＝k1x＋29，y2＝k2x，把点B(30,35)，C(30,15)分别代入y1，y2得k 1＝15，k 2＝12.∴y 1＝15＋29，y 2＝12x .(2)令y 1＝y 2，即15x ＋29＝12x ，则x ＝9623.当x ＝9623时，y 1＝y 2，两种卡收费一致；当x <9623时，y 1>y 2，即如意卡便宜；当x >9623时，y 1<y 2，即便民卡便宜．点评 由图象给出的函数关系的应用问题，要先确定函数类型，然后，通过待定系数法列方程求解．变式迁移1 商店出售茶壶和茶杯，茶壶每个定价20元，茶杯每个定价5元，该店推出两种优惠办法：(1)买一个茶壶赠送一个茶杯；(2)按总价的92%付款．顾客只能任选其一．某顾客需购茶壶4个，茶杯若干个(不少于4个)，若购买茶杯数为x 个，付款数为y (元)，试分别建立两种优惠办法中y 与x 之间的函数关系式，并讨论两种办法哪一种更省钱．解 由优惠办法(1)可得函数关系式为 y 1＝20×4＋(x －4)×5＝5x ＋60 (x ≥4)； 由优惠办法(2)得：y 2＝4×20×0.92＋x ×5×0.92＝4.6x ＋73.6 (x ≥4) 当购买34只茶杯时，两办法付款相同； 当4≤x <34时，y 1<y 2，优惠办法(1)省钱； 当x >34时，y 1>y 2，优惠办法(2)省钱．二、指数函数模型例2 某化工厂生产一种溶液，按市场要求，杂质含量不能超过0.1%，若初时含杂质2%，每过滤一次可使杂质含量减少13，问至少应过滤几次才能使产品达到市场要求？(已知：lg 2＝0.301 0，lg 3＝0.477 1)分析 每次过滤杂质含量降为原来的23，过滤n 次后杂质含量为2100·⎝⎛⎭⎫23n，结合按市场要求杂质含量不能超过0.1%，即可建立数学模型．解 依题意，得2100·⎝⎛⎭⎫23n ≤11 000，即⎝⎛⎭⎫23n ≤120.则n (lg2－lg3)≤－(1＋lg2)，故n ≥1＋lg2lg3－lg2≈7.4，考虑到n ∈N ，即至少要过滤8次才能达到市场要求．点评 一般地，形如y ＝a x(a >0且a ≠1)的函数叫做指数函数，而在生产、生活实际中，以函数y ＝b ·a x ＋k 作为模型的应用问题很常见，称这类函数为指数函数模型．以指数函数、对数函数为模型的实际应用问题通常与增长率、衰减率有关，在现实生活和科学技术领域，诸如人口普查中的人口增长、细胞分裂次数的推算、考古中根据碳－14的衰减推算年代以及药物在人体内残留时间的推算等问题都属于这一模型．变式迁移2 2004年全国人口普查时，我国人口数为13亿，如果从2004年开始按1%的人口年增长率来控制人口增长，那么，大约经过多少年我国人口数达到18亿？解 设大约经过n 年，我国人口由2004年的13亿增加到18亿，则13×(1＋1%)n ＝18.∴1.01n＝1813，即n ＝log 1.011813＝lg1813lg1.01＝lg18－lg13lg1.01≈1.255 3－1.113 90.004 3＝32.883 7≈33(年)即从2004年开始，大约经过33年，我国人口总数可达18亿．三、对数函数模型的应用例3 燕子每年秋天都要从北方飞向南方过冬，研究燕子的科学家发现，两岁燕子的飞行速度可以表示为函数v ＝5log 2Q10，单位是m/s ，其中Q 表示燕子的耗氧量．(1)计算：燕子静止时的耗氧量是多少个单位？(2)当一只燕子的耗氧量是80个单位时，它的飞行速度是多少？ 分析 由题目可获取以下主要信息： ①已知飞行速度是耗氧量的函数；②第(1)问知v ，求Q ；第(2)问知Q ，求v . 解答本题的关键是给变量赋值．解 (1)由题知，当燕子静止时，它的速度v ＝0，代入题给公式可得：0＝5log 2Q10，解得Q ＝10.即燕子静止时的耗氧量是10个单位． (2)将耗氧量Q ＝80代入题给公式得：v ＝5log 28010＝5log 28＝15 (m/s)．即当一只燕子的耗氧量是80个单位时， 它的飞行速度为15 m/s.点评 直接以对数函数为模型的应用问题不是很多．此类问题一般是先给出对数函数模型，利用对数运算性质求解．变式迁移3 在不考虑空气阻力的条件下，火箭的最大速度v (m/s)和燃料的质量M (kg)、火箭(除燃料外)的质量m (kg)的关系v ＝2 000ln ⎝⎛⎭⎫1＋M m .当燃料质量是火箭质量的多少倍时，火箭的最大速度可达12 km/s?解 由12 000＝2 000ln⎝⎛⎭⎫1＋M m ，即6＝ln ⎝⎛⎭⎫1＋M m ， 1＋M m ＝e 6，利用计算器算得Mm≈402.即当燃料质量约是火箭质量的402倍时，火箭的最大速度可达12 km/s.1．根据实际问题提供的两个变量的数量关系可构建和选择正确的函数模型．同时，要注意利用函数图象的直观性，来确定适合题意的函数模型．2．常见的函数模型及增长特点(1)直线y ＝kx ＋b (k >0)模型，其增长特点是直线上升； (2)对数y ＝log a x (a >1)模型，其增长缓慢； (3)指数y ＝a x (a >1)模型，其增长迅速．一、选择题1．在我国大西北，某地区荒漠化土地面积每年平均比上年增长10.4%，专家预测经过x 年可能增长到原来的y 倍，则函数y ＝f (x )的图象大致为( )答案 D2．能使不等式log 2 x <x 2<2x 成立的x 的取值范围是( )A ．(0，＋∞)B ．(2，＋∞)C ．(－∞，2)D ．(0,2)∪(4，＋∞) 答案 D3．下列函数中随x 的增大而增长速度最快的是( )A ．y ＝1100e xB ．y ＝100ln xC ．y ＝x 100D ．y ＝100·2x 答案 A4．已知镭每经过100年衰变后剩留质量是原来质量的95.76%，设质量为1的镭经过x 年后剩留质量为y ，则x 与y 之间的关系为( )A ．y ＝0.957 6xB ．y ＝0.957 6x100C ．y ＝1－0.042 4x 100D ．y ＝⎝⎛⎭⎫0.957 6100x答案 B5．某种细菌在培养过程中，每15分钟分裂一次(由一个分裂成两个)，这种细菌由1个繁殖成4 096个需经过( )A ．12小时B ．4小时C ．3小时D ．2小时 答案 C解析 设共分裂了x 次，则有2x ＝4 096， ∴2x ＝212，又∵每次为15分钟，∴共15×12＝180分钟，即3个小时． 二、填空题6．国家规定的个人稿酬纳税办法是：不超过800元不纳税，超过800元不超过4 000元的按超过800元的14%纳税，超过4 000元的按全部稿酬的11%纳税，某人出版了一本书，共纳税420元，他的稿费为________元．答案 3 800解析 ∵3 000×14%＝420元， 所以他的稿费应为3 800元．7．某工厂一年中十二月份的产量是一月份的a 倍，那么该工厂这一年中的月平均增长率是________．答案11a－1解析设这一年中月平均增长率为x,1月份的产量为M，则M(1＋x)11＝a·M，∴x＝11a－1.8其中x，呈幂函数型变化的变量是______．答案y3y2y1三、解答题9．某公司预投资100万元，有两种投资可供选择：一种是年利率10%，按单利计算，5年后收回本金和利息；另一种是年利率9%，按每年复利一次计算，5年后收回本金和利息．哪一种投资更有利？这种投资比另一种投资5年可多得利息多少元？(结果精确到0.01万元) 分析这是一个单利和复利所获得收益多少的比较问题．可先按单利和复利计算5年后的本息和分别是多少，再通过比较作答．解本金100万元，年利率10%，按单利计算，5年后的本息和是100×(1＋10%×5)＝150(万元)．本金100万元，年利率9%，按每年复利一次计算，5年后的本息和是100×(1＋9%)5＝153.86(万元)．由此可见，按年利率9%每年复利一次计算的比年利率10%单利计算的更有利，5年后多得利息3.86万元．10.某长途汽车客运公司规定旅客可随身携带一定质量的行李．如果超过规定的质量，则需购买行李票，行李费用y(元)是行李质量x(kg)的一次函数，其图象如图所示．(1)根据图象数据，求y 与x 之间的函数关系式；(2)问旅客最多可免费携带行李的质量是多少？分析 因为所求函数关系是一次函数，所以可先设出解析式，再通过图象利用待定系数法求出；免费携带，即y 的值为0，最多可免费携带行李的质量，应是函数图象与x 轴交点的横坐标．解 (1)设y 与x 之间的函数关系式为y=kx+b.由图象可知，当x=60时，y=6；当x=80时，y=10.∴⎩⎨⎧=+=+1080660b k b k 解得k=51，b=-6.∴y 与x 之间的函数关系式为y=51x-6 (x ≥30)．(2)根据题意，当y=0时，x=30.∴旅客最多可免费携带行李的质量为30 kg.。
第1篇一、教学背景随着新课程改革的不断深入，高中数学教学越来越注重学生个性化和分层教学。
一次函数是高中数学的基础内容，也是高中数学教学的重要组成部分。
为了提高一次函数教学的效果，本文以一次函数为例，设计一个分层教学案例，旨在提高学生的学习兴趣，培养学生的数学思维能力和解决问题的能力。
二、教学目标1. 知识与技能：理解一次函数的概念，掌握一次函数的图像与性质，能根据实际问题建立一次函数模型。
2. 过程与方法：通过小组合作、探究式学习，培养学生分析问题、解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观：激发学生学习数学的兴趣，培养学生的团队协作精神，提高学生的自信心。
三、教学对象本案例针对高一学生，根据学生的数学基础和兴趣爱好，将学生分为三个层次：基础层、提高层和拓展层。
四、教学过程（一）基础层1. 导入新课教师通过生活中的实例，如气温与时间的关系、路程与速度的关系等，引导学生回顾一次函数的概念，为新课的导入做好铺垫。
2. 新课讲解（1）一次函数的概念：函数y=kx+b（k≠0）叫做一次函数。
（2）一次函数的图像：一次函数的图像是一条直线。
（3）一次函数的性质：当k>0时，y随x增大而增大；当k<0时，y随x增大而减小；b表示直线与y轴的交点。
3. 练习巩固教师布置一些基础题目，如求一次函数的解析式、图像等，帮助学生巩固所学知识。
（二）提高层1. 导入新课教师引导学生回顾一次函数的性质，提出更高层次的问题，如如何求一次函数的最大值或最小值。
2. 新课讲解（1）一次函数的图像变换：平移、伸缩、翻转等。
（2）一次函数的应用：实际问题中的函数模型建立。
3. 练习巩固教师布置一些有一定难度的题目，如求一次函数图像与坐标轴围成的面积、求一次函数图像与曲线的交点等。
（三）拓展层1. 导入新课教师引导学生思考一次函数在实际生活中的应用，如经济学、物理学等领域。
2. 新课讲解（1）一次函数在实际生活中的应用：如经济模型、物理模型等。
高一数学必修1第三章知识点第三章函数的应用一、方程的根与函数的零点1、函数零点的概念：对于函数yf(x)(xD)，把使f(x)0成立的实数x叫做函数yf(x)(xD)的零点。
2、函数零点的意义：函数yf(x)的零点就是方程f(x)0实数根，亦即函数yf(x)的图象与x轴交点的横坐标。
即：方程f(x)0有实数根函数yf(x)的图象与x轴有交点函数yf(x)有零点．3、函数零点的求法：1（代数法）求方程f(x)0的实数根；○2（几何法）对于不能用求根公式的方程，能够将它与函数yf(x)的图象联系起来，○并利用函数的性质找出零点．4、基本初等函数的零点：①正比例函数ykx(k0)仅有一个零点。
k(k0)没有零点。
x③一次函数ykxb(k0)仅有一个零点。
②反比例函数y④二次函数yax2bxc(a0)．（1）△＞０，方程ax2bxc0(a0)有两不等实根，二次函数的图象与x轴有两个交点，二次函数有两个零点．（2）△＝０，方程ax2bxc0(a0)有两相等实根，二次函数的图象与x轴有一个交点，二次函数有一个二重零点或二阶零点．（3）△＜０，方程ax2bxc0(a0)无实根，二次函数的图象与x轴无交点，二次函数无零点．⑤指数函数ya(a0,且a1)没有零点。
⑥对数函数ylogax(a0,且a1)仅有一个零点1.⑦幂函数yx，当n0时，仅有一个零点0，当n0时，没有零点。
5、非基本初等函数（不可直接求出零点的较复杂的函数），函数先把fx转化成，这另fx0，再把复杂的函数拆分成两个我们常见的函数y1,y2（基本初等函数）个函数图像的交点个数就是函数fx零点的个数。
6、选择题判断区间a,b上是否含有零点，只需满足fafb0。
7、确定零点在某区间a,b个数是的条件是：①fx在区间上连续，且fafb0②在区间a,b上单调。
8、函数零点的性质：从“数”的角度看：即是使f(x)0的实数；从“形”的角度看：即是函数f(x)的图象与x轴交点的横坐标；x若函数f(x)的图象在xx0处与x轴相切，则零点x0通常称为不变号零点；若函数f(x)的图象在xx0处与x轴相交，则零点x0通常称为变号零点．9、二分法的定义对于在区间[a，b]上连续持续，且满足f(a)f(b)0的函数yf(x)，通过持续地把函数f(x)的零点所在的区间一分为二，使区间的两个端点逐步逼近零点，进而得到零点近似值的方法叫做二分法．10、给定精确度ε，用二分法求函数f(x)零点近似值的步骤：（1）确定区间[a，b]，验证f(a)f(b)0，给定精度；（2）求区间(a，b)的中点x1；（3）计算f(x1)：①若f(x1)=0，则x1就是函数的零点；②若f(a)f(x1)14、根据散点图设想比较接近的可能的函数模型：一次函数模型：f(x)kxb(k0);二次函数模型：g(x)ax2bxc(a0);幂函数模型：h(x)axb(a0);指数函数模型：l(x)abxc（a0,b＞0，b1）利用待定系数法求出各解析式，并对各模型实行分析评价，选出合适的函数模型12扩展阅读：高一数学必修1各章知识点总结金太阳新课标资源网高一数学必修1各章知识点总结第一章集合与函数概念一、集合相关概念1.集合的含义2.集合的中元素的三个特性：(1)元素的确定性如：世界上的山(2)元素的互异性如：由HAPPY的字母组成的集合{H,A,P,Y}(3)元素的无序性：如：{a,b,c}和{a,c,b}是表示同一个集合 3.集合的表示：{}如：{我校的篮球队员}，{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋}(1)用拉丁字母表示集合：A={我校的篮球队员},B={1,2,3,4,5}(2)集合的表示方法：列举法与描述法。
