高中必修一函數(shù)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-08-07高中數(shù)學(xué)必修一《幾類不用增長的函數(shù)模型》說課稿。
俗話說,磨刀不誤砍柴工。高中教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容,幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。您知道高中教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?下面是小編為大家整理的“高中數(shù)學(xué)必修一《幾類不用增長的函數(shù)模型》說課稿”,歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
高中數(shù)學(xué)必修一《幾類不用增長的函數(shù)模型》說課稿
一、說課標(biāo)
課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出:高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)提供基本內(nèi)容的實(shí)際背景,反映數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,開展“數(shù)學(xué)建?!钡膶W(xué)習(xí)活動(dòng).?dāng)?shù)學(xué)建模就是引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際情境中提出問題,并歸結(jié)為數(shù)學(xué)模型,嘗試用數(shù)學(xué)思想和方法去解決問題.在教學(xué)中,要特別注意以下兩點(diǎn):(1)數(shù)學(xué)建模的問題應(yīng)是多樣的,開放的,同時(shí)解決問題所涉及的知識(shí)、技能、方法、思想應(yīng)與高中數(shù)學(xué)課程緊密相關(guān);(2)學(xué)生可以根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)并提出問題,對(duì)同樣的問題,可以發(fā)揮自己的特長和個(gè)性,從不同的角度、層次探索解決的途徑.
二、說教材
1.本節(jié)課在教材中的地位和作用
本節(jié)課選自高中數(shù)學(xué)人教A版必修1第三章第二節(jié)“函數(shù)模型及其應(yīng)用”,教學(xué)安排為四課時(shí),在這里主要研究的是第一課時(shí)的內(nèi)容:幾類不同增長的函數(shù)模型.
在義務(wù)教育階段,學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模就已經(jīng)積累了一定的研究經(jīng)驗(yàn).到了高中階段,通過第二章的學(xué)習(xí),學(xué)生有了利用函數(shù)知識(shí)解決實(shí)際問題的經(jīng)歷,熟悉了幾種基本初等函數(shù)的概念,掌握了對(duì)應(yīng)函數(shù)圖象的基本特征,這是本節(jié)課的知識(shí)基礎(chǔ).而本節(jié)課在探求解決實(shí)際問題的過程中,體驗(yàn)到幾種常見函數(shù)模型在描述客觀世界變化規(guī)律時(shí)各自的特點(diǎn),從不同的方面對(duì)實(shí)際問題多視點(diǎn)、寬角度地進(jìn)行了探究,始終貫穿著函數(shù)模型的應(yīng)用這條主線,從而拉開高中階段數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)的帷幕.
2.教學(xué)目標(biāo):
知識(shí)與技能目標(biāo):
①嘗試從實(shí)際問題中建構(gòu)出數(shù)學(xué)問題的技能;
②體驗(yàn)用簡單的函數(shù)模型解決實(shí)際問題的經(jīng)歷;
③結(jié)合實(shí)例體會(huì)直線上升,指數(shù)爆炸等不同函數(shù)模型的增長差異.
過程與方法目標(biāo):
①使學(xué)生經(jīng)歷建立和運(yùn)用函數(shù)模型的過程,初步體驗(yàn)數(shù)學(xué)建模的基本思想;
②通過三種表示方法的恰當(dāng)運(yùn)用,認(rèn)識(shí)函數(shù)問題的研究方法.
情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):
在認(rèn)真分析實(shí)際背景,抽象概括現(xiàn)實(shí)問題,轉(zhuǎn)化整合數(shù)學(xué)模型的過程中,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、求真、奮進(jìn)的科學(xué)態(tài)度,學(xué)會(huì)交流、分享、合作,增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí).3.教學(xué)目標(biāo)的重點(diǎn)與難點(diǎn):
教學(xué)重點(diǎn):
①培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)描述實(shí)際問題的數(shù)學(xué)化能力;
②在比較不同函數(shù)模型的過程中,體會(huì)直線上升、指數(shù)爆炸等不同類型函數(shù)的增長差異;
③通過小組內(nèi)部的合作,使學(xué)生學(xué)會(huì)交流、分享、展示,增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí).
教學(xué)難點(diǎn):
結(jié)合實(shí)際問題讓學(xué)生體會(huì)不同函數(shù)模型的增長差異,增強(qiáng)合作意識(shí).
三、說學(xué)情
知識(shí)基礎(chǔ):
①熟悉了幾種基本函數(shù)的概念;
②掌握了這些函數(shù)圖象的基本特征;
②具有利用函數(shù)知識(shí)解決實(shí)際問題的初步體驗(yàn).
認(rèn)知特點(diǎn):
建模思想對(duì)學(xué)生的應(yīng)用、合作、探究、創(chuàng)新意識(shí)都有較高要求,在這方面尚需要教師精心的組織引導(dǎo).
四、說教法
選用合作探究與嘗試概括相結(jié)合的教學(xué)方法.
在教學(xué)中,從精心創(chuàng)設(shè)的問題情境出發(fā),為學(xué)生提供更多的機(jī)會(huì)和時(shí)間,提問質(zhì)疑、嘗試探究、討論交流、歸納總結(jié)等,促使學(xué)生的思維空間充分開放;積極營造出一個(gè)有利于人際溝通與合作的環(huán)境,使學(xué)生學(xué)會(huì)交流和分享自己的成果,并能把每個(gè)人的成果進(jìn)行有效的整合,增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí);豐富學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)與日常生活緊密聯(lián)系的體驗(yàn),感受數(shù)學(xué)的實(shí)際價(jià)值,增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí),發(fā)展創(chuàng)新意識(shí),真正做到學(xué)有所思、思有所得、得有所悟,悟有所獲,獲有所用.
五、說設(shè)計(jì)
1.挖掘背景,提出問題
請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)下面的兩個(gè)實(shí)驗(yàn),提出數(shù)學(xué)問題:
模擬實(shí)驗(yàn)1、動(dòng)畫演示摞磚游戲,
模擬實(shí)驗(yàn)2、師生一起動(dòng)手做折紙游戲.
設(shè)計(jì)意圖:這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都源于學(xué)生熟悉的生活背景,在認(rèn)真觀察、實(shí)際操作中,要求學(xué)生充分發(fā)揮自己的特長與個(gè)性,從不同角度、層次挖掘其中所蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)問題,最終獲得數(shù)學(xué)建模的初步體驗(yàn).這樣做,不僅要求學(xué)生能夠自己發(fā)現(xiàn)問題,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)建模與解應(yīng)用題的不同;也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,充分體現(xiàn)了“數(shù)學(xué)是自然的”這一新課程理念.
2.閱讀問題,嘗試建模
請(qǐng)同學(xué)們閱讀下面的問題,并建立相關(guān)的函數(shù)模型:
問題1張女士給今年上大學(xué)的兒子花5400元買了一部“蘋果”手機(jī).由于電子技術(shù)的飛速發(fā)展,手機(jī)成本不斷降低,每隔一年手機(jī)的價(jià)格降低30﹪,四年后大學(xué)畢業(yè)時(shí)此人這部手機(jī)還值多少錢?
設(shè)計(jì)意圖:這個(gè)問題選自學(xué)生關(guān)注的日常生活,其背景對(duì)學(xué)生來說非常熟悉,在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上,學(xué)生通過認(rèn)真的閱讀,能夠用指數(shù)型函數(shù)來解決這個(gè)問題,這樣的設(shè)計(jì)可以使學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)在解決實(shí)際問題中的作用,發(fā)展數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識(shí),提高實(shí)踐能力.
問題2某桶裝水經(jīng)營部每天的房租、人員工資等固定成本為200元,每桶水的
問題3已知A、B兩地相距150千米,某人開汽車以60千米/小時(shí)的速度從A地到達(dá)B地,在B地停留1小時(shí)后再以50千米/小時(shí)的速度返回A地,把汽車與A地的距離x表示為時(shí)間t(小時(shí))的函數(shù),并畫出函數(shù)的圖象.設(shè)計(jì)意圖:這兩個(gè)問題的處理都交給學(xué)生完成,目的在于培養(yǎng)學(xué)生收集、分析和加工信息的能力.學(xué)生通過數(shù)據(jù)分析、模型整合、獨(dú)立思考、合作交流,真正成為學(xué)習(xí)的踐行者,課堂的主人..另外,通過小組內(nèi)部的合作,還增強(qiáng)了學(xué)生的合作意識(shí),這也是現(xiàn)代人所必須具備的基本素質(zhì).
3.探究模型,回歸說明
數(shù)學(xué)建模思想:①從一個(gè)實(shí)際背景中抽象出數(shù)學(xué)問題;
②用相關(guān)的函數(shù)知識(shí)來描述數(shù)學(xué)問題;
③對(duì)函數(shù)模型進(jìn)行分析
④回歸說明實(shí)際問題.
例題我們公司有一筆資金用于投資,現(xiàn)有三種投資方案可供選擇,這三種方案的回報(bào)如下:方案一:每天回報(bào)40元;
方案二:第一天回報(bào)10元,以后每天比前一天多回報(bào)10元;
方案三:第一天回報(bào)0.4元,以后每天的回報(bào)比前一天翻一番.
如果你作為公司的一員,會(huì)選擇哪種投資方案呢?
請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)下面的分析,解決這個(gè)問題:
(1)選擇投資方案的標(biāo)準(zhǔn)是什么?
(2)“翻一番”的含義怎樣理解?
(3)研究函數(shù)問題的方法有幾種,分別是什么?
設(shè)計(jì)意圖:面對(duì)精心創(chuàng)設(shè)的問題情境,通過恰點(diǎn)恰時(shí)而又層層遞進(jìn)的問題串,讓學(xué)生在不斷的觀察、思考和探究的過程中,選擇恰當(dāng)?shù)暮瘮?shù)模型,借助三種不同的表示方法,弄清幾個(gè)函數(shù)間的增長差異.這種處理方式,一方面可以使學(xué)生學(xué)會(huì)如何選擇恰當(dāng)?shù)谋硎拘问綄?duì)問題進(jìn)行分析,另一方面也提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力.
4.歸納體會(huì),類比應(yīng)用
(1)今天你學(xué)到了什么?
(2)請(qǐng)同學(xué)們針對(duì)新課引入中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn),建立相關(guān)的函數(shù)模型,并分析它的增長特點(diǎn).
設(shè)計(jì)意圖:本環(huán)節(jié)以討論的形式展開,在熱烈的討論過程中,再現(xiàn)本節(jié)課的知識(shí)體系,梳理整個(gè)探究過程中體現(xiàn)的思想方法,優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),使之系統(tǒng)化、條理化,加強(qiáng)對(duì)知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的理解和認(rèn)識(shí).
5.布置作業(yè),課外延伸
鞏固性作業(yè):P107習(xí)題3.2A組:1、2、3
課外探究:收集身邊有關(guān)分期付款的信息,建立并分析相關(guān)的數(shù)學(xué)模型課后作業(yè)分為兩種形式,體現(xiàn)作業(yè)的鞏固性和發(fā)展性原則,鞏固性作業(yè)用于檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,而課外探究采用開放性問題,供學(xué)生課后研究,有利于擴(kuò)展學(xué)生的數(shù)學(xué)視野,提高實(shí)踐能力,它也是新課標(biāo)里研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容的一部分.六、說評(píng)價(jià)
要注意:過程與結(jié)果并重;自評(píng)與互評(píng)并重;建立學(xué)生的成長檔案.
在評(píng)價(jià)學(xué)生課堂活動(dòng)中的表現(xiàn)時(shí),不苛求數(shù)學(xué)建模過程的嚴(yán)密,結(jié)果的準(zhǔn)確,要重過程,重參與,其內(nèi)容應(yīng)關(guān)注:創(chuàng)新性、現(xiàn)實(shí)性、真實(shí)性、合理性、有效性,有一項(xiàng)做得好就要給與充分的肯定.
七、說開發(fā)
作為數(shù)學(xué)建模的起始課,本節(jié)課可以開發(fā)出豐富的課程資源,要重點(diǎn)關(guān)注兩個(gè)方面:
1.研究性學(xué)習(xí)課題數(shù)列在分期付款中的應(yīng)用;
線性規(guī)劃的實(shí)際應(yīng)用;
定積分在經(jīng)濟(jì)生活中的應(yīng)用
2.相關(guān)的選修專題3-2信息安全與密碼
3-3球面上的幾何
3-5歐拉公式與閉曲面分類
4-3數(shù)列與差分
4-7優(yōu)化法與試驗(yàn)設(shè)計(jì)初步
4-10開關(guān)電路與布爾代數(shù)
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高中數(shù)學(xué)必修一《幾類不用增長的函數(shù)模型》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)內(nèi)容與內(nèi)容解析
幾類不同增長的函數(shù)模型是必修1第三章“函數(shù)的應(yīng)用”的重要內(nèi)容.它比較指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)間的增長差異,并結(jié)合實(shí)例體會(huì)直線上升、指數(shù)爆炸、對(duì)數(shù)增長等不同函數(shù)類型增長的含義.
對(duì)于函數(shù)增長的比較分為三個(gè)層次:(1)以實(shí)例為載體讓學(xué)生切實(shí)感受不同函數(shù)模型的增長差異;(2)采用圖、表兩種方法比較三個(gè)函數(shù)(22,2,logxyxyyx===)的增長差異;(3)將結(jié)論推廣到一般的指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)間的增長差異.
其中(1)為第一課時(shí)的內(nèi)容,(2)、(3)為第二課時(shí)的內(nèi)容.
學(xué)生在本節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)之前,已經(jīng)有了指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的相關(guān)知識(shí),在這里進(jìn)一步研究幾類不同增長的函數(shù)模型的增長差異有著承上啟下的作用.讓學(xué)生在應(yīng)用函數(shù)模型的過程中,體驗(yàn)到指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)等函數(shù)模型在描述客觀世界變化規(guī)律時(shí)各自的特點(diǎn)與差異,同時(shí)將感受到的這種差異應(yīng)用在后續(xù)的函數(shù)模型實(shí)例中.
二、教學(xué)目標(biāo)與目標(biāo)解析
1.教學(xué)目標(biāo):
(1)借助信息技術(shù),利用函數(shù)圖像及數(shù)據(jù)表格,比較指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)間的增長差異.
(2)結(jié)合實(shí)例體會(huì)直線上升、指數(shù)爆炸、對(duì)數(shù)增長等不同函數(shù)類型增長的含義.
(3)恰當(dāng)運(yùn)用函數(shù)的三種表示法(解析式、圖象、表格),并借助信息技術(shù)解決一些實(shí)際問題.
(4)在實(shí)際問題解決過程中,體會(huì)數(shù)學(xué)的作用與價(jià)值,形成分析問題、解決問題的能力.
2.教學(xué)目標(biāo)解析:
目標(biāo)(1)、(2)是教學(xué)的重點(diǎn),落實(shí)好目標(biāo)(1)、(2)是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)(3)、(4)的前提與保證.
落實(shí)目標(biāo)(1)、(2)的過程中可以創(chuàng)設(shè)問題情景,并通過層層遞進(jìn)的問題串,讓學(xué)生在不斷觀察、思考和探究的過程中,弄清幾個(gè)函數(shù)間的增長差異,并培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)
(4).
目標(biāo)(3)要求“恰當(dāng)運(yùn)用”對(duì)于學(xué)生初學(xué)時(shí)是不易達(dá)到的目標(biāo),教學(xué)時(shí)通過學(xué)生自主探究,相互交流,教師適時(shí)提問引導(dǎo),合作完成.另外利用信息技術(shù)工具,就可以在不同的范圍觀察到指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)和冪函數(shù)的增長差異.還使學(xué)生接觸到更多的數(shù)學(xué)知識(shí)和思想方法.
三、教學(xué)問題診斷分析
2診斷1:本課中,學(xué)生對(duì)指數(shù)爆炸的認(rèn)識(shí)缺乏一定的基礎(chǔ),本課先讓學(xué)生利用表格讀表,并在分析表格的過程中發(fā)現(xiàn)要分析增加量,通過數(shù)據(jù)對(duì)指數(shù)爆炸有了一種感性認(rèn)識(shí),再結(jié)合圖像分析,從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),實(shí)現(xiàn)自我完善.
診斷2:在公司獎(jiǎng)勵(lì)模型問題的解決過程中,教材中對(duì)判斷模型二1log7+=xy是否滿足約束條件7log10.25xx+≤是采用了“構(gòu)造函數(shù)的思想方法”,我認(rèn)為就高一年級(jí)學(xué)生而言,這種處理方法在理解上會(huì)有困難,所以宜采用兩種方法進(jìn)行求解:方法一,利用數(shù)形結(jié)合,學(xué)生能很直觀地感受xy25.0=在圖像1log7+=xy的上方;有此基礎(chǔ)后,再講解方法二,即“構(gòu)造函數(shù)的思想方法”,通過板書詳細(xì)分析這一過程,幫助學(xué)生對(duì)“構(gòu)造函數(shù)的思想方法”留下一個(gè)美好又深刻的第一印象.
診斷3:本節(jié)課教學(xué)的內(nèi)容為教材中的例1、例2,為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并保障課堂的連續(xù)性,設(shè)計(jì)了“大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)情境”、“公司獎(jiǎng)勵(lì)情境”,可將例題的題意較好地表達(dá)出來,并符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律.
診斷4:學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí),可能會(huì)因更多地關(guān)注解決數(shù)學(xué)計(jì)算問題而忽略數(shù)學(xué)思想的提煉,這個(gè)教學(xué)問題的解決,需要教師有目的地進(jìn)行引導(dǎo).
四、教學(xué)支持條件
1.在進(jìn)行幾類不同增長的函數(shù)模型的教學(xué)時(shí),學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了函數(shù)概念、表示法及性質(zhì),指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的相關(guān)知識(shí),這些內(nèi)容是學(xué)生分析不同函數(shù)增長差異的重要條件,因此教學(xué)時(shí)應(yīng)予以充分注意,引導(dǎo)學(xué)生多進(jìn)行歸納與概括.
2.為了能很好地幫助學(xué)生理解、反思學(xué)習(xí)內(nèi)容,體會(huì)新學(xué)知識(shí)的要點(diǎn),教學(xué)中需要用函數(shù)表格、圖象來幫助學(xué)生理解分析問題,所以ppt和幾何畫板是重要的支持條件.教學(xué)時(shí)充分注意這一條件,不僅可以加強(qiáng)幾何直觀,節(jié)省大量時(shí)間用于學(xué)生思考,而且可以對(duì)實(shí)際問題中的數(shù)據(jù)不加“修飾”地進(jìn)行分析.
五、教學(xué)設(shè)計(jì)過程:
1.創(chuàng)設(shè)情景引入課題
[問題1]在日常生活中,增長的話題比比皆是,而我們學(xué)過的函數(shù)中有沒有呈增長態(tài)勢發(fā)展的呢?如果都是增長型函數(shù),那么它們?cè)鲩L的態(tài)勢是否都一樣呢?
設(shè)計(jì)意圖:通過提問比較自然地引導(dǎo)學(xué)生給出一次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù),同時(shí)開門見山,直擊主題“增長”,自然引出課題.
師生活動(dòng):教師提問,學(xué)生回答,相互補(bǔ)充,教師點(diǎn)評(píng)并板書課題:幾類不同增長的函數(shù)模型.
2.組織引導(dǎo)合作探究
同學(xué)們,現(xiàn)在越來越多的大學(xué)生畢業(yè)以后選擇了自主創(chuàng)業(yè),將來你們中的一些也可能會(huì)辦公司,做老板.現(xiàn)在給大家一個(gè)模擬的投資情境.
案例假設(shè)你有一筆資金用于投資,現(xiàn)有三種投資方案供你選擇,這三種方案的回報(bào)如下:方案一:每天回報(bào)40元;
方案二:第一天回報(bào)10元,以后每天比前一天多回報(bào)10元;
方案三:第一天回報(bào)0.4元,以后每天的回報(bào)比前一天翻一番.
請(qǐng)問,你會(huì)選擇哪種投資方案?
[問題2]你會(huì)選擇哪種投資方案?選擇投資方案的依據(jù)是什么?請(qǐng)用數(shù)學(xué)語言呈現(xiàn)你的理由.
設(shè)計(jì)意圖:提此問題讓學(xué)生先選擇好解題的依據(jù),是每天回報(bào)量還是累計(jì)回報(bào)量?還讓學(xué)生找出問題中的數(shù)量關(guān)系,也就是函數(shù)關(guān)系.
師生活動(dòng):
(1)教師提問,通過學(xué)生討論,具體計(jì)算后讓學(xué)生說說自己會(huì)選擇哪種投資方案?選擇投資方案的依據(jù)是什么?用怎樣的方式表達(dá)數(shù)量關(guān)系?
學(xué)生1:選擇累計(jì)回報(bào)量,用函數(shù)解析式表達(dá)數(shù)量關(guān)系;
學(xué)生2:選擇累計(jì)回報(bào)量,直接用函數(shù)圖像表達(dá)數(shù)量關(guān)系;
學(xué)生3:選擇每天回報(bào)量,先寫出函數(shù)解析式再用列表的方式表達(dá).
(2)教師針對(duì)學(xué)生的回答,點(diǎn)評(píng)指出:選擇投資方案的依據(jù)是累計(jì)回報(bào)量,但為了看累計(jì)回報(bào)量,可以先看每天回報(bào)量;另外,用解析式、表格及圖像三種方式表達(dá)數(shù)量關(guān)系均可,但表達(dá)的同時(shí)有所區(qū)別:解析式較抽象,圖表較直觀.
(3)教師引導(dǎo),學(xué)生參與并利用計(jì)算器得出:1.函數(shù)解析式;2.每天回報(bào)表;3.結(jié)論
表1
[問題3]每天回報(bào)表(表1)中“…”部分仍是方案三最大嗎?
設(shè)計(jì)意圖:開始切入主題,通過引導(dǎo)使學(xué)生體會(huì)到表格中每一列數(shù)據(jù)增長的速度是不同的,從而使學(xué)生關(guān)注增加量,列出增加量,引出表2,同時(shí)也為累計(jì)回報(bào)量與每天回報(bào)量之間的關(guān)系埋下伏筆,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生分析解決數(shù)學(xué)問題的能力.
師生活動(dòng):
4(1)學(xué)生思考并回答:我發(fā)現(xiàn)到第9天的時(shí)候,方案三最多,那么只要方案三數(shù)據(jù)的增長最快或者說增加量最多,即可解決這一問題.
(2)教師適時(shí)給出表2,師生共同補(bǔ)充完整表格,讓學(xué)生初步體會(huì)各種函數(shù)增長的差異.
表2
[問題4]你能根據(jù)表2中增加量的數(shù)據(jù),概括出這幾種常見函數(shù)的增長特點(diǎn)嗎?
設(shè)計(jì)意圖:進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注增加量,感受增長差異,尤其是對(duì)“指數(shù)爆炸”含義的理解;在與學(xué)生交流和解決問題的過程中,使學(xué)生體會(huì)函數(shù)列表法的優(yōu)點(diǎn).
師生活動(dòng):學(xué)生回答,教師加以完善.
幾種常見函數(shù)的增長特點(diǎn):常數(shù)函數(shù)沒有增長,一次函數(shù)勻速增長,指數(shù)函數(shù)爆炸增長.
[問題5]通過表格比較了每天回報(bào)量的大小,得出相應(yīng)結(jié)論,但這一案例解決完整了嗎?
設(shè)計(jì)意圖:雖然本節(jié)課的主題是研究“增長”,但必須要回歸問題本身,選擇一個(gè)最佳的投資方案.師生活動(dòng):教師利用幻燈片快速給出累計(jì)回報(bào)表(表3),學(xué)生根據(jù)表3得出相應(yīng)結(jié)論.
表3
[問題6]通過列表法己經(jīng)得出案例的結(jié)論及對(duì)常見函數(shù)增長特點(diǎn)的初步體會(huì),能否通過圖像法來進(jìn)一步認(rèn)識(shí)?請(qǐng)大家畫出這三個(gè)函數(shù)的圖像?并根據(jù)圖像說明結(jié)論與增長特點(diǎn)?
設(shè)計(jì)意圖:本節(jié)課的主要教學(xué)任務(wù)就是要體會(huì)幾類不同函數(shù)的增長差異.讓學(xué)生自己去概括總結(jié)出從圖像上直觀體會(huì)到的增長特點(diǎn)是本節(jié)課的一個(gè)重要環(huán)節(jié),也作為一種完整的小結(jié).與此同時(shí),
培養(yǎng)
5學(xué)生良好的畫圖習(xí)慣,遵循列表、描點(diǎn)、連線畫圖三步驟,以及對(duì)函數(shù)定義域的關(guān)注,從中還能體會(huì)到數(shù)形結(jié)合思想是數(shù)學(xué)解題的一個(gè)重要的思想方法.
師生活動(dòng):
(1)學(xué)生畫圖,教師糾錯(cuò)得出(圖1):1.函數(shù)圖像為什么是孤立點(diǎn)?(定義域?yàn)镹*)
2.為什么用光滑的虛線連接?(方便看增長趨勢)
(2)教師用多媒體動(dòng)畫演示連接孤立的點(diǎn).
學(xué)生1通過圖像得出案例結(jié)論:
學(xué)生2通過圖像用不同的語言概
括增長特點(diǎn):常數(shù)函數(shù)保持不變,一次函數(shù)直
線上升,指數(shù)函數(shù)指數(shù)爆炸.
過渡語:現(xiàn)在你已經(jīng)建好了公司,公司尋求
回報(bào),你的員工也要尋求回報(bào).為了激勵(lì)員工,
你需要對(duì)他們實(shí)行獎(jiǎng)勵(lì),你制定了這樣一個(gè)公
司獎(jiǎng)勵(lì)模型.
公司獎(jiǎng)勵(lì)模型問題:圖1
你的公司為了實(shí)現(xiàn)1000萬元利潤的目標(biāo),準(zhǔn)備制定一個(gè)激勵(lì)銷售部門的獎(jiǎng)勵(lì)方案:在銷售利潤達(dá)到10萬元時(shí),按銷售利潤進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì),且獎(jiǎng)金y(單位:萬元)隨銷售利潤x(單位:萬元)的增加而增加,但獎(jiǎng)金不超過5萬元,同時(shí)獎(jiǎng)金不超過利潤的25%.現(xiàn)有三個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)模型:xy25.0=1log7+=xyxy002.1=.其中哪個(gè)模型能符合公司的要求?
[問題7]大家認(rèn)真審題,能否用數(shù)學(xué)符號(hào)語言將公司的要求(或條件)描述出來?
設(shè)計(jì)意圖:解決實(shí)際問題的第一步就是審題,并將之?dāng)?shù)學(xué)化.在此更進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力.
師生活動(dòng):個(gè)別學(xué)生回答,教師在黑板上列出:條件1:[10,1000]x∈;條件2:5y≤;條件3:0.25yx
≤;條件4:增函數(shù).[問題8]我們可以如何驗(yàn)證5y≤?
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生如何利用題目條件,從數(shù)和形兩方面解決數(shù)學(xué)問題,既鞏固應(yīng)用前面學(xué)到的數(shù)學(xué)方法,又為下面問題的解決提供方向.
師生活動(dòng):學(xué)生思考并個(gè)別回答:
學(xué)生1:根據(jù)條件4:增函數(shù),只需驗(yàn)證當(dāng)1000x=時(shí),5y≤即可,通過計(jì)算發(fā)現(xiàn):xy25.0=、xy002.1=都不符,1log7+=xy符合.
學(xué)生2:通過圖像直觀觀察得出.
[問題9]如何驗(yàn)證7log10.25xx+≤?
設(shè)計(jì)意圖:在7log10.25xx+≤的驗(yàn)證過程中,始終不脫離本課主題,回歸到函數(shù)的“增長特征”上去,并充分體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合、構(gòu)造函數(shù)的思想方法.
6師生活動(dòng):學(xué)生思考并個(gè)別回答,教師適時(shí)提問:
(1)學(xué)生1:將圖像放大后觀察函數(shù)1log7+=xy與xy25.0=的圖像,發(fā)現(xiàn)在[10,1000]x∈都
滿足.
(2)在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生2加以補(bǔ)充.
學(xué)生2:只需將10x=代入計(jì)算,是符合條件的;再結(jié)合圖像發(fā)現(xiàn)直線的增長比對(duì)數(shù)函數(shù)快,對(duì)
數(shù)函數(shù)增長較為平緩.所以[10,1000]x∈都滿足.
(3)教師根據(jù)以上學(xué)生回答板書方法一:數(shù)形結(jié)合法
令10.25yx=,27log1yx=+
當(dāng)10x=時(shí)10.25102.5,y=?=27log1010y=+,
127771.5log10loglog0yy-=-=>
12yy∴>給合圖(2)得7log10.25xx+≤對(duì)
[10,1000]x∈恒成立圖2
并通過幾何畫板動(dòng)畫演示BC=12yy-的變化情況,
引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)造函數(shù).
(4)學(xué)生三回答,教師繼續(xù)板書方法二:構(gòu)造函數(shù)法
令7()0.25log1,[10,1000]Fxxxx=--∈
由圖(3)得7()0.25log1Fxxx=--在[10,1000]x∈上
單調(diào)遞增.
所以()(10)FxF≤,即7log10.25xx+≤對(duì)
[10,1000]x∈恒成立圖3
3.總結(jié)反思?xì)w納提升
[問題10]通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你有哪些收獲?請(qǐng)你對(duì)本節(jié)課作一總結(jié).
設(shè)計(jì)意圖:歸納總結(jié)本節(jié)內(nèi)容.
師生活動(dòng):學(xué)生思考交流,教師幫助總結(jié)以下內(nèi)容:
(1)知識(shí):對(duì)函數(shù)的性質(zhì)有了解:我們體會(huì)到同是增長型函數(shù),但其增長差異卻很大::常數(shù)函
數(shù)沒有增長,一次函數(shù)直線上升,指數(shù)函數(shù)爆炸增長,對(duì)數(shù)函數(shù)平緩增長.
(2)方法:建模的思想,數(shù)形結(jié)合思想,構(gòu)造函數(shù)思想等等.
六、目標(biāo)檢測設(shè)計(jì)
1.教科書P98,練習(xí)1、2
7設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生鞏固函數(shù)增長特征這一知識(shí)點(diǎn).
2.探究題:請(qǐng)利用計(jì)算器或計(jì)算機(jī)從圖、表兩方面對(duì)函數(shù)222,,logxyyxyx===的增長差異進(jìn)行比較.
設(shè)計(jì)意圖::引出下一課時(shí)內(nèi)容,為下面研究一般指數(shù)、對(duì)數(shù)、冪函數(shù)的增長差異奠定了探究的方向.
七、教學(xué)體會(huì)與反思
(1)數(shù)學(xué)問題解決教學(xué)應(yīng)該從創(chuàng)設(shè)問題情景開始,本設(shè)計(jì)的情境創(chuàng)設(shè)比較成功.“日常生活中,增長的話題比比皆是,而我們學(xué)過的函數(shù)中有沒有呈增長態(tài)勢發(fā)展的呢?如果都是增長型函數(shù),那么它們?cè)鲩L的態(tài)勢是否都一樣呢?”短短幾句話,不但交代了本課的研究主題,而且比較自然地引導(dǎo)學(xué)生引出一次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù),開門見山,直擊“增長”.實(shí)際教學(xué)中大多以真實(shí)的或虛擬的“生活化”材料為載體創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,如用教材章頭圖中的兔子問題或其它情景作為素材,以迎合“能讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)源于生活,增長學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)”,注重“數(shù)學(xué)教育應(yīng)該與現(xiàn)實(shí)生活密切聯(lián)系”這一現(xiàn)代教學(xué)理念.本課的教學(xué)內(nèi)容是通過兩個(gè)實(shí)際問題解決,讓學(xué)生體會(huì)幾類不同類型的函數(shù)增長的差異,執(zhí)教教師就地取材,將書本中的例1為素材得到了一個(gè)虛擬的“生活化”材料,教學(xué)過程中不但自然地出示了例1,而且激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和解決問題的興趣,為學(xué)生的觀察、歸納、猜想和證明提供了基礎(chǔ).
(2)問題的解決圍繞著“弄清問題—擬定計(jì)劃—實(shí)現(xiàn)計(jì)劃—回顧”進(jìn)行教學(xué),教學(xué)中充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用.在例題教學(xué)中既有動(dòng)手操作的實(shí)踐活動(dòng),又有動(dòng)腦思考和數(shù)學(xué)思維活動(dòng).例1的教學(xué)過程中,抓隹關(guān)鍵詞“回報(bào)”,從不同的角度看待回報(bào),讓學(xué)生辨別“每天回報(bào)量”、“累計(jì)回報(bào)量”;從函數(shù)表達(dá)的三種不同形式入手,建立函數(shù)模型,讓學(xué)生經(jīng)歷從解析式到表格、圖象的全過程.在這個(gè)過程中,讓學(xué)生感受到圖表的直觀,解析式的抽象.在求累計(jì)回報(bào)量時(shí),由于學(xué)生不會(huì)求等比數(shù)列的和,選取對(duì)函數(shù)模型列表計(jì)算作出判斷和選擇,處理有詳有略,讓學(xué)生體會(huì)到了常數(shù)函數(shù)、一次函數(shù)與指數(shù)型函數(shù)的增長差異.例2中在判斷是否滿足“約束條件7log10.25xx+≤”時(shí),考慮到教課書上介紹的構(gòu)造函數(shù)法學(xué)生理解比較困難,教師先用利用數(shù)形結(jié)合,學(xué)生能很直觀地感受xy25.0=在圖像1log7+=xy的上方,有此基礎(chǔ)后,再講解方法二,即“構(gòu)造函數(shù)法”,通過板書詳細(xì)分析求解過程,幫助學(xué)生對(duì)“構(gòu)造函數(shù)法”的理解,給學(xué)生留下一個(gè)深刻的印象.整個(gè)例2教學(xué)讓學(xué)生經(jīng)歷了觀察、歸納、猜想、證明的完整過程,使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程成為在教師引導(dǎo)下的“再創(chuàng)造”過程.
商討之處:
(1)教學(xué)內(nèi)容不能只局限于課本中兩個(gè)例題,要適當(dāng)進(jìn)行拓展延伸,不僅鞏固新知,而且讓學(xué)生感覺數(shù)學(xué)是有用的,數(shù)學(xué)就在我們身邊.如果對(duì)例2進(jìn)行拓展延伸,效果更佳.
如:為了實(shí)現(xiàn)1000萬元利潤的目標(biāo),在銷售利潤達(dá)到10萬元時(shí),按銷售利潤進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì),且獎(jiǎng)金y(單位:萬元)隨著銷售利潤x(單位:萬元)的增加而增加,要求如下:
10萬~50萬,獎(jiǎng)金不超過2萬;50萬~200萬,獎(jiǎng)金不超過4萬;200萬~1000萬,獎(jiǎng)金不超過20萬.請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)模型,用圖象表達(dá)你的設(shè)計(jì)方案.(四人團(tuán)隊(duì)合作完成)
(2)更加重視與學(xué)生合作交流,讓學(xué)生自己動(dòng)手操作.例如,原設(shè)計(jì)中[案例]的列表畫圖過程,教師可事前設(shè)計(jì)好兩張表格(日回報(bào)表和累計(jì)回報(bào)表)及坐標(biāo)系,在課堂上由學(xué)生兩人小組合作完成,再
讓學(xué)生分析表格和圖像有哪些區(qū)別,既培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,又提高了整個(gè)課堂的教
學(xué)效率.
(3)更加重視信息技術(shù)對(duì)課堂教學(xué)的作用.例如,原設(shè)計(jì)中[案例]的圖像分析過程,可利用幾何畫
y的變化情況,使教學(xué)過程更加生動(dòng),從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極板動(dòng)點(diǎn)演示三條曲線的增長快慢和
性,更直觀地體會(huì)到三個(gè)函數(shù)模型的增長差異.
幾類不同增長的函數(shù)模型
§3.2.1幾類不同增長的函數(shù)模型(1)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.結(jié)合實(shí)例體會(huì)直線上升、指數(shù)爆炸、對(duì)數(shù)增長等不同增長的函數(shù)模型意義,理解它們的增長差異;
2.借助信息技術(shù),利用函數(shù)圖象及數(shù)據(jù)表格,比較指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的增長差異;
3.恰當(dāng)運(yùn)用函數(shù)的三種表示法(解析式、圖象、列表)并借助信息技術(shù)解決一些實(shí)際問題.
課前準(zhǔn)備(預(yù)習(xí)教材P95~P98,找出疑惑之處)
閱讀:澳大利亞兔子數(shù)“爆炸”
有一大群喝水、嬉戲的兔子,但是這群兔子曾使澳大利亞傷透了腦筋.1859年,有人從歐洲帶進(jìn)澳洲幾只兔子,由于澳洲有茂盛的牧草,而且沒有兔子的天敵,兔子數(shù)量不斷增加,不到100年,兔子們占領(lǐng)了整個(gè)澳大利亞,數(shù)量達(dá)到75億只.可愛的兔子變得可惡起來,75億只兔子吃掉了相當(dāng)于75億只羊所吃的牧草,草原的載畜率大大降低,而牛羊是澳大利亞的主要牲口.這使澳大利亞頭痛不已,他們采用各種方法消滅這些兔子,直至二十世紀(jì)五十年代,科學(xué)家采用載液瘤病毒殺死了百分之九十的野兔,澳大利亞人才算松了一口氣.
典型例題
例1假設(shè)你有一筆資金用于投資,現(xiàn)有三種投資方案供你選擇,這三種方案的回報(bào)如下:
方案一:每天回報(bào)40元;
方案二:第一天回報(bào)10元,以后每天比前一天多回報(bào)10元;
方案三:第一天回報(bào)0.4元,以后每天的回報(bào)比前一天翻一番.
請(qǐng)問,你會(huì)選擇哪種投資方案?
反思:①在本例中涉及哪些數(shù)量關(guān)系?如何用函數(shù)描述這些數(shù)量關(guān)系?
②根據(jù)此例的數(shù)據(jù),你對(duì)三種方案分別表現(xiàn)出的回報(bào)資金的增長差異有什么認(rèn)識(shí)?借助計(jì)算器或計(jì)算機(jī)作出函數(shù)圖象,并通過圖象描述一下三種方案的特點(diǎn).
例2某公司為了實(shí)現(xiàn)1000萬元利潤的目標(biāo),準(zhǔn)備制定一個(gè)激勵(lì)銷售部門的獎(jiǎng)勵(lì)方案:在銷售利潤達(dá)到10萬元時(shí),按銷售利潤進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì),且獎(jiǎng)金(單位:萬元)隨銷售利潤(單位:萬元)的增加而增加但獎(jiǎng)金不超過5萬元,同時(shí)獎(jiǎng)金不超過利潤的25%.現(xiàn)有三個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)模型:
;;.
問:其中哪個(gè)模型能符合公司的要求?
反思:
①此例涉及了哪幾類函數(shù)模型?本例實(shí)質(zhì)如何?
②根據(jù)問題中的數(shù)據(jù),如何判定所給的獎(jiǎng)勵(lì)模型是否符合公司要求?
練1.如圖,是某受污染的湖泊在自然凈化過程中,某種有害物質(zhì)的剩留量y與凈化時(shí)間t(月)的近似函數(shù)關(guān)系:(t≥0,a0且a≠1).有以下敘述
①第4個(gè)月時(shí),剩留量就會(huì)低于;
②每月減少的有害物質(zhì)量都相等;
③若剩留量為所經(jīng)過的時(shí)間分別是,則.
其中所有正確的敘述是.
練2.經(jīng)市場調(diào)查分析知,某地明年從年初開始的前個(gè)月,對(duì)某種商品需求總量(萬件)近似地滿足關(guān)系.
寫出明年第個(gè)月這種商品需求量(萬件)與月份的函數(shù)關(guān)系式.
課堂小結(jié)
1.兩類實(shí)際問題:投資回報(bào)、設(shè)計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)方案;2.幾種函數(shù)模型:一次函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù);3.應(yīng)用建模(函數(shù)模型);
知識(shí)拓展
解決應(yīng)用題的一般程序:
①審題:弄清題意,分清條件和結(jié)論,理順數(shù)量關(guān)系;
②建模:將文字語言轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語言,利用數(shù)學(xué)知識(shí),建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型;
③解模:求解數(shù)學(xué)模型,得出數(shù)學(xué)結(jié)論;
④還原:將用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法得出的結(jié)論,還原為實(shí)際問題的意義.
學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)
1.某種細(xì)胞分裂時(shí),由1個(gè)分裂成2個(gè),2個(gè)分裂成4個(gè),4個(gè)分裂成8個(gè)……,現(xiàn)有2個(gè)這樣的細(xì)胞,分裂x次后得到的細(xì)胞個(gè)數(shù)y為().
A.B.y=2C.y=2D.y=2x
2.某公司為了適應(yīng)市場需求對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)做了重大調(diào)整,調(diào)整后初期利潤增長迅速,后來增長越來越慢,若要建立恰當(dāng)?shù)暮瘮?shù)模型來反映該公司調(diào)整后利潤y與時(shí)間x的關(guān)系,可選用().
A.一次函數(shù)B.二次函數(shù)
C.指數(shù)型函數(shù)D.對(duì)數(shù)型函數(shù)
3.一等腰三角形的周長是20,底邊長y是關(guān)于腰長x的函數(shù),它的解析式為().
A.y=20-2x(x≤10)B.y=20-2x(x10)C.y=20-2x(5≤x≤10)D.y=20-2x(5x10)
4.某新品電視投放市場后第1個(gè)月銷售100臺(tái),第2個(gè)月銷售200臺(tái),第3個(gè)月銷售400臺(tái),第4個(gè)月銷售790臺(tái),則銷量y與投放市場的月數(shù)x之間的關(guān)系可寫成.
5.某種計(jì)算機(jī)病毒是通過電子郵件進(jìn)行傳播的,如果某臺(tái)計(jì)算機(jī)感染上這種病毒,那么每輪病毒發(fā)作時(shí),這臺(tái)計(jì)算機(jī)都可能感染沒被感染的20臺(tái)計(jì)算機(jī).現(xiàn)在10臺(tái)計(jì)算機(jī)在第1輪病毒發(fā)作時(shí)被感染,問在第5輪病毒發(fā)作時(shí)可能有臺(tái)計(jì)算機(jī)被感染.(用式子表示)
課后作業(yè)
1.某服裝個(gè)體戶在進(jìn)一批服裝時(shí),進(jìn)價(jià)已按原價(jià)打了七五折,他打算對(duì)該服裝定一新價(jià)標(biāo)在價(jià)目卡上,并注明按該價(jià)20%銷售.這樣,仍可獲得25%的純利.求此個(gè)體戶給這批服裝定的新標(biāo)價(jià)與原標(biāo)價(jià)之間的函數(shù)關(guān)系.
2.某書店對(duì)學(xué)生實(shí)行促銷優(yōu)惠購書活動(dòng),規(guī)定一次所購書的定價(jià)總額:①如不超過20元,則不予優(yōu)惠;②如超過20元但不超過50元,則按實(shí)價(jià)給予9折優(yōu)惠;③如超過50元,其中少于50元包括50元的部分按②給予優(yōu)惠,超過50元的部分給予8折優(yōu)惠.
(1)試求一次購書的實(shí)際付款y元與所購書的定價(jià)總額x元的函數(shù)關(guān)系;
(2)現(xiàn)在一學(xué)生兩次去購書,分別付款16.8元和42.3元,若他一次購買同樣的書,則應(yīng)付款多少?比原來分兩次購書優(yōu)惠多少?
§3.2.1幾類不同增長的函數(shù)模型(2)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.結(jié)合實(shí)例體會(huì)直線上升、指數(shù)爆炸、對(duì)數(shù)增長等不同增長的函數(shù)模型意義,理解它們的增長差異;
2.借助信息技術(shù),利用函數(shù)圖象及數(shù)據(jù)表格,比較指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的增長差異;
3.恰當(dāng)運(yùn)用函數(shù)的三種表示法(解析式、圖象、列表)并借助信息技術(shù)解決一些實(shí)際問題.
舊知提示(預(yù)習(xí)教材P98~P101,找出疑惑之處)
復(fù)習(xí)1:用石板圍一個(gè)面積為200平方米的矩形場地,一邊利用舊墻,則靠舊墻的一邊長為___________米時(shí),才能使所有石料的最省.
復(fù)習(xí)2:三個(gè)變量隨自變量的變化情況如下表:
1357911
y15135625171536456633
y2529245218919685177149
y356.16.616.957.207.40
其中呈對(duì)數(shù)型函數(shù)變化的變量是________,呈指數(shù)型函數(shù)變化的變量是________,呈冪函數(shù)型變化的變量是________.
合作探究
探究:冪、指、對(duì)函數(shù)的增長差異
問題:冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性如何?增長有差異嗎?
實(shí)驗(yàn):函數(shù),,,試計(jì)算:
12345678
y1
y2
y3011.5822.322.582.813
由表中的數(shù)據(jù),你能得到什么結(jié)論?
思考:大小關(guān)系是如何的?增長差異?
結(jié)論:在區(qū)間上,盡管,和都是增函數(shù),但它們的增長速度不同,而且不在同一個(gè)“檔次”上,隨著x的增大,的增長速度越來越快,會(huì)超過并遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于的增長速度.而的增長速度則越來越慢.因此,總會(huì)存在一個(gè),當(dāng)時(shí),就有.
典型例題
例1某工廠今年1月、2月、3月生產(chǎn)某種產(chǎn)品的數(shù)量分別為1萬件,1.2萬件,1.3萬件,為了估計(jì)以后每個(gè)月的產(chǎn)量,以這三個(gè)月的產(chǎn)品數(shù)量為依據(jù)用一個(gè)函數(shù)模擬該產(chǎn)品的月產(chǎn)量與月份的關(guān)系,模擬函數(shù)可以選用二次函數(shù)或函數(shù).已知4月份該產(chǎn)品的產(chǎn)量為1.37萬件,請(qǐng)問用以上哪個(gè)函數(shù)作為模擬函數(shù)較好,并說明理由.
小結(jié):待定系數(shù)法求解函數(shù)模型;優(yōu)選模型.
練1.為了預(yù)防流感,某學(xué)校對(duì)教室用藥熏消毒法進(jìn)行消毒.已知藥物釋放過程中,室內(nèi)每立方米空氣中的含藥量y(毫克)與時(shí)間t(小時(shí))成正比;藥物釋放完畢后,y與t的函數(shù)關(guān)系式為(a為常數(shù)),如圖所示,根據(jù)圖中提供的信息,回答下列問題:
(1)從藥物釋放開始,每立方米空氣中的含藥量y(毫克)與時(shí)間t(小時(shí))之間的函數(shù)關(guān)系式為.
(2)據(jù)測定,當(dāng)空氣中每立方米的含藥量降低到0.25毫克以下時(shí),學(xué)生方可進(jìn)教室,那從藥物釋放開始,至少需要經(jīng)過小時(shí)后,學(xué)生才能回到教室.
練2.某商場購進(jìn)一批單價(jià)為6元的日用品,銷售一段時(shí)間后,為了獲得更多利潤,商場決定提高銷售價(jià)格.經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),若按每件20元的價(jià)格銷售時(shí),每月能賣360件,若按25元的價(jià)格銷售時(shí),每月能賣210件,假定每月銷售件數(shù)y(件)是價(jià)格x(元/件)的一次函數(shù).
(1)試求y與x之間的關(guān)系式;
(2)在商品不積壓,且不考慮其它因素的條件下,問銷售價(jià)格定為多少時(shí),才能時(shí)每月獲得最大利潤?每月的最大利潤是多少?
課堂小結(jié)
直線上升、指數(shù)爆炸、對(duì)數(shù)增長等不同函數(shù)模型的增長的含義.
知識(shí)拓展
在科學(xué)試驗(yàn)、工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝和各類規(guī)劃、決策與管理等許多工作中,常常要制訂最優(yōu)化方案,優(yōu)選學(xué)是研究如何迅速地、合理地尋求這些方案的科學(xué)理論、模型與方法.它被廣泛應(yīng)用于管理、生產(chǎn)、科技和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中,幾乎可以用于凡是有數(shù)值加工的每個(gè)領(lǐng)域.中國數(shù)學(xué)家華羅庚在推廣優(yōu)選方法的理論研究和開發(fā)研究工作中付出巨大貢獻(xiàn).
學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)
1.某工廠簽訂了供貨合同后組織工人生產(chǎn)某貨物,生產(chǎn)了一段時(shí)間后,由于訂貨商想再多訂一些,但供貨時(shí)間不變,該工廠便組織工人加班生產(chǎn),能反映該工廠生產(chǎn)的貨物數(shù)量y與時(shí)間x的函數(shù)圖象大致是().
2.下列函數(shù)中隨增大而增大速度最快的是().
A.B.C.D.
3.根據(jù)三個(gè)函數(shù)給出以下命題:
(1)在其定義域上都是增函數(shù);
(2)的增長速度始終不變;(3)的增長速度越來越快;
(4)的增長速度越來越快;(5)的增長速度越來越慢。
其中正確的命題個(gè)數(shù)為().
A.2B.3C.4D.5
4.當(dāng)?shù)拇笮£P(guān)系是.
5.某廠生產(chǎn)中所需一些配件可以外購,也可以自己生產(chǎn),如外購,每個(gè)價(jià)格是1.10元;如果自己生產(chǎn),則每月的固定成本將增加800元,并且生產(chǎn)每個(gè)配件的材料和勞力需0.60元,則決定此配件外購或自產(chǎn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是____件(即生產(chǎn)多少件以上自產(chǎn)合算)
課外作業(yè)
1.下列函數(shù)關(guān)系中,可以看著是指數(shù)型函數(shù)(模型的是().
A.豎直向上發(fā)射的信號(hào)彈,從發(fā)射到落回地面,信號(hào)彈的高度與時(shí)間的關(guān)系(不計(jì)空氣阻力)
B.我國人口年自然增長率為1﹪,這樣我國人口總數(shù)隨年份的變化關(guān)系
C.如果某人ts內(nèi)騎車行進(jìn)了1km,那么此人騎車的平均速度v與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系
D.信件的郵資與其重量間的函數(shù)關(guān)系
2.用長度為24的材料圍一個(gè)矩形場地,中間且有兩道隔墻,要使矩形的面積最大,則隔墻的長度為().
A.3B.4C.6D.12
3.已知某工廠生產(chǎn)某種產(chǎn)品的月產(chǎn)量y與月份x滿足關(guān)系y=a(0.5)x+b,現(xiàn)已知該廠今年1月、2月生產(chǎn)該產(chǎn)品分別為1萬件、1.5萬件.則此廠3月份該產(chǎn)品的產(chǎn)量為_________.
4.某商店出售茶壺和茶杯,茶壺每個(gè)定價(jià)20元,茶杯每個(gè)定價(jià)為5元,該店推出兩種優(yōu)惠辦法:
(1)買一個(gè)茶壺贈(zèng)送一個(gè)茶杯;
(2)按總價(jià)的92%付款.
某顧客需購茶壺4個(gè),茶杯若干(不少于4個(gè)),若需茶杯個(gè),付款數(shù)為y(元),試分別建立兩種優(yōu)惠辦法中y與的函數(shù)關(guān)系,并討論顧客選擇哪種優(yōu)惠方法更合算.
幾類不同增長的函數(shù)模型教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)設(shè)計(jì)
3.2.1幾類不同增長的函數(shù)模型
整體設(shè)計(jì)
教學(xué)分析
函數(shù)是描述客觀世界變化規(guī)律的基本數(shù)學(xué)模型,不同的變化規(guī)律需要用不同的函數(shù)模型來描述.本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)是認(rèn)識(shí)指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)等函數(shù)模型的增長差異,體會(huì)直線上升、指數(shù)爆炸與對(duì)數(shù)增長的不同,應(yīng)用函數(shù)模型解決簡單問題.課本對(duì)幾種不同增長的函數(shù)模型的認(rèn)識(shí)及應(yīng)用,都是通過實(shí)例來實(shí)現(xiàn)的.通過教學(xué)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)來自現(xiàn)實(shí)生活,數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中是有用的.
三維目標(biāo)
1.借助信息技術(shù),利用函數(shù)圖象及數(shù)據(jù)表格,比較指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的增長差異.
2.恰當(dāng)運(yùn)用函數(shù)的三種表示方法(解析式、表格、圖象)并借助信息技術(shù)解決一些實(shí)際問題.
3.讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)在實(shí)際問題中的應(yīng)用價(jià)值,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
重點(diǎn)難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):認(rèn)識(shí)指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)等函數(shù)模型的增長差異,體會(huì)直線上升、指數(shù)爆炸與對(duì)數(shù)增長的不同.
教學(xué)難點(diǎn):應(yīng)用函數(shù)模型解決簡單問題.
課時(shí)安排
2課時(shí)
教學(xué)過程
第1課時(shí)
作者:林大華
導(dǎo)入新課
思路1.(事例導(dǎo)入)
一張紙的厚度大約為0.01cm,一塊磚的厚度大約為10cm,請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算將一張紙對(duì)折n次的厚度和n塊磚的厚度,列出函數(shù)關(guān)系式,并計(jì)算n=20時(shí)它們的厚度.你的直覺與結(jié)果一致嗎?
解:紙對(duì)折n次的厚度:f(n)=0.012n(cm),n塊磚的厚度:g(n)=10n(cm),f(20)≈105m,g(20)=2m.
也許同學(xué)們感到意外,通過對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)大家對(duì)這些問題會(huì)有更深的了解.
思路2.(直接導(dǎo)入)
請(qǐng)同學(xué)們回憶指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的圖象和性質(zhì),本節(jié)我們將通過實(shí)例比較它們的增長差異.
推進(jìn)新課
新知探究
提出問題
(1)如果張紅購買了每千克1元的蔬菜x千克,需要支付y元,把y表示為x的函數(shù).
(2)正方形的邊長為x,面積為y,把y表示為x的函數(shù).
(3)某保護(hù)區(qū)有1單位面積的濕地,由于保護(hù)區(qū)的努力,使?jié)竦孛娣e每年以5%的增長率增長,經(jīng)過x年后濕地的面積為y,把y表示為x的函數(shù).
(4)分別用表格、圖象表示上述函數(shù).
(5)指出它們屬于哪種函數(shù)模型.
(6)討論它們的單調(diào)性.
(7)比較它們的增長差異.
(8)另外還有哪種函數(shù)模型與對(duì)數(shù)函數(shù)相關(guān).
活動(dòng):先讓學(xué)生動(dòng)手做題后再回答,經(jīng)教師提示、點(diǎn)撥,對(duì)回答正確的學(xué)生及時(shí)表揚(yáng),對(duì)回答不準(zhǔn)確的學(xué)生提示引導(dǎo)考慮問題的思路.
(1)總價(jià)等于單價(jià)與數(shù)量的積.
(2)面積等于邊長的平方.
(3)由特殊到一般,先求出經(jīng)過1年、2年…
(4)列表畫出函數(shù)圖象.
(5)引導(dǎo)學(xué)生回憶學(xué)過的函數(shù)模型.
(6)結(jié)合函數(shù)表格與圖象討論它們的單調(diào)性.
(7)讓學(xué)生自己比較并體會(huì).
(8)其他與對(duì)數(shù)函數(shù)有關(guān)的函數(shù)模型.
討論結(jié)果:(1)y=x.
(2)y=x2.
(3)y=(1+5%)x.
(4)如下表
x123456
y=x123456
y=x2149162536
y=(1+5%)x1.051.101.161.221.281.34
它們的圖象分別為圖1,圖2,圖3.
圖1圖2圖3
(5)它們分別屬于:y=kx+b(直線型),y=ax2+bx+c(a≠0,拋物線型),y=kax+b(指數(shù)型).
(6)從表格和圖象得出它們都為增函數(shù).
(7)在不同區(qū)間增長速度不同,隨著x的增大y=(1+5%)x的增長速度越來越快,會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于另外兩個(gè)函數(shù).
(8)另外還有與對(duì)數(shù)函數(shù)有關(guān)的函數(shù)模型,形如y=logax+b,我們把它叫做對(duì)數(shù)型函數(shù).
應(yīng)用示例
例1假設(shè)你有一筆資金用于投資,現(xiàn)有三種投資方案供你選擇,這三種方案的回報(bào)如下:
方案一:每天回報(bào)40元;
方案二:第一天回報(bào)10元,以后每天比前一天多回報(bào)10元;
方案三:第一天回報(bào)0.4元,以后每天的回報(bào)比前一天翻一番.
請(qǐng)問,你會(huì)選擇哪種投資方案?
活動(dòng):學(xué)生先思考或討論,再回答.教師根據(jù)實(shí)際,可以提示引導(dǎo):我們可以先建立三種投資方案所對(duì)應(yīng)的函數(shù)模型,再通過比較它們的增長情況,為選擇投資方案提供依據(jù).
解:設(shè)第x天所得回報(bào)是y元,則方案一可以用函數(shù)y=40(x∈N*)進(jìn)行描述;方案二可以用函數(shù)y=10x(x∈N*)進(jìn)行描述;方案三可以用函數(shù)y=0.4×2x-1(x∈N*)進(jìn)行描述.三個(gè)模型中,第一個(gè)是常數(shù)函數(shù),后兩個(gè)都是遞增函數(shù)模型.要對(duì)三個(gè)方案做出選擇,就要對(duì)它的增長情況進(jìn)行分析.我們先用計(jì)算機(jī)計(jì)算一下三種所得回報(bào)的增長情況.
x/天方案一方案二方案三
y/元增加量/元y/元增加量/元y/元增加量/元
140100.4
240020100.80.4
340030101.60.8
440040103.21.6
540050106.43.2
6400601012.86.4
7400701025.612.8
8400801051.225.6
94009010102.451.2
1040010010204.8102.4
…………………
3040030010214748364.8107374182.4
再作出三個(gè)函數(shù)的圖象(圖4).
圖4
由表和圖4可知,方案一的函數(shù)是常數(shù)函數(shù),方案二、方案三的函數(shù)都是增函數(shù),但方案二與方案三的函數(shù)的增長情況很不相同.可以看到,盡管方案一、方案二在第1天所得回報(bào)分別是方案三的100倍和25倍,但它們的增長量固定不變,而方案三是“指數(shù)增長”,其“增長量”是成倍增加的,從第7天開始,方案三比其他兩方案增長得快得多,這種增長速度是方案一、方案二無法企及的.從每天所得回報(bào)看,在第1~3天,方案一最多;在第4天,方案一和方案二一樣多,方案三最少;在第5~8天,方案二最多;第9天開始,方案三比其他兩個(gè)方案所得回報(bào)多得多,到第30天,所得回報(bào)已超過2億元.
下面再看累積的回報(bào)數(shù).通過計(jì)算機(jī)或計(jì)算器列表如下:
因此,投資1~6天,應(yīng)選擇方案一;投資7天,應(yīng)選擇方案一或方案二;投資8~10天,應(yīng)選擇方案二;投資11天(含11天)以上,則應(yīng)選擇方案三.
針對(duì)上例可以思考下面問題:
①選擇哪種方案是依據(jù)一天的回報(bào)數(shù)還是累積回報(bào)數(shù).
②課本把兩種回報(bào)數(shù)都列表給出的意義何在?
③由此得出怎樣的結(jié)論.
答案:①選擇哪種方案依據(jù)的是累積回報(bào)數(shù).
②讓我們體會(huì)每天回報(bào)數(shù)的增長變化.
③上述例子只是一種假想情況,但從中我們可以體會(huì)到,不同的函數(shù)增長模型,其增長變化存在很大差異.
變式訓(xùn)練
某市移動(dòng)通訊公司開設(shè)了兩種通訊業(yè)務(wù):“全球通”使用者先繳50元月基礎(chǔ)費(fèi),然后每通話1分鐘付話費(fèi)0.4元;“神州行”不繳月基礎(chǔ)費(fèi),每通話1分鐘付話費(fèi)0.6元,若設(shè)一個(gè)月內(nèi)通話x分鐘,兩種通訊業(yè)務(wù)的費(fèi)用分別為y1元和y2元,那么
(1)寫出y1、y2與x之間的函數(shù)關(guān)系式;
(2)在同一直角坐標(biāo)系中畫出兩函數(shù)的圖象;
(3)求出一個(gè)月內(nèi)通話多少分鐘,兩種通訊業(yè)務(wù)費(fèi)用相同;
(4)若某人預(yù)計(jì)一個(gè)月內(nèi)使用話費(fèi)200元,應(yīng)選擇哪種通訊業(yè)務(wù)較合算.
思路分析:我們可以先建立兩種通訊業(yè)務(wù)所對(duì)應(yīng)的函數(shù)模型,再通過比較它們的變化情況,為選擇哪種通訊提供依據(jù).(1)全球通的費(fèi)用應(yīng)為兩種費(fèi)用的和,即月基礎(chǔ)費(fèi)和通話費(fèi),神州行的費(fèi)用應(yīng)為通話費(fèi)用;(2)運(yùn)用描點(diǎn)法畫圖,但應(yīng)注意自變量的取值范圍;(3)可利用方程組求解,也可以根據(jù)圖象回答;(4)求出當(dāng)函數(shù)值為200元時(shí),哪個(gè)函數(shù)所對(duì)應(yīng)的自變量的值較大.
解:(1)y1=50+0.4x(x≥0),y2=0.6x(x≥0).
(2)圖象如圖5所示.
圖5
(3)根據(jù)圖中兩函數(shù)圖象的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為250,所以在一個(gè)月內(nèi)通話250分鐘時(shí),兩種通訊業(yè)務(wù)的收費(fèi)相同.
(4)當(dāng)通話費(fèi)為200元時(shí),由圖象可知,y1所對(duì)應(yīng)的自變量的值大于y2所對(duì)應(yīng)的自變量的值,即選取全球通更合算.
另解:當(dāng)y1=200時(shí)有0.4x+50=200,∴x1=375;
當(dāng)y2=200時(shí)有0.6x=200,x2=10003.顯然375>10003,
∴選用“全球通”更合算.
點(diǎn)評(píng):在解決實(shí)際問題過程中,函數(shù)圖象能夠發(fā)揮很好的作用,因此,我們應(yīng)當(dāng)注意提高讀圖的能力.另外,本例題用到了分段函數(shù),分段函數(shù)是刻畫現(xiàn)實(shí)問題的重要模型.
例2某公司為了實(shí)現(xiàn)1000萬元利潤的目標(biāo),準(zhǔn)備制定一個(gè)激勵(lì)銷售人員的獎(jiǎng)勵(lì)方案:在銷售利潤達(dá)到10萬元時(shí),按銷售利潤進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì),且獎(jiǎng)金y(單位:萬元)隨著利潤x(單位:萬元)的增加而增加,但獎(jiǎng)金總數(shù)不超過5萬元,同時(shí)獎(jiǎng)金不超過利潤的25%.現(xiàn)有三個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)模型:y=0.25x,y=log7x+1,y=1.002x,其中哪個(gè)模型能符合公司的要求?
活動(dòng):學(xué)生先思考或討論,再回答.教師根據(jù)實(shí)際,可以提示引導(dǎo):某個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)模型符合公司要求,就是依據(jù)這個(gè)模型進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)時(shí),獎(jiǎng)金總數(shù)不超過5萬元,同時(shí)獎(jiǎng)金不超過利潤的25%,由于公司總的利潤目標(biāo)為1000萬元,所以人員銷售利潤一般不會(huì)超過公司總的利潤.于是只需在區(qū)間[10,1000]上,檢驗(yàn)三個(gè)模型是否符合公司要求即可.不妨先作出函數(shù)圖象,通過觀察函數(shù)的圖象,得到初步結(jié)論,再通過具體計(jì)算,確認(rèn)結(jié)果.
解:借助計(jì)算器或計(jì)算機(jī)作出函數(shù)y=0.25x,y=log7x+1,y=1.002x的圖象(圖6).
圖6
觀察函數(shù)的圖象,在區(qū)間[10,1000]上,模型y=0.25x,y=1.002x的圖象都有一部分在直線y=5的上方,只有模型y=log7x+1的圖象始終在y=5的下方,這說明只有按模型y=log7x+1進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)時(shí)才符合公司的要求.
下面通過計(jì)算確認(rèn)上述判斷.
首先計(jì)算哪個(gè)模型的獎(jiǎng)金總數(shù)不超過5萬.
對(duì)于模型y=0.25x,它在區(qū)間[10,1000]上遞增,而且當(dāng)x=20時(shí),y=5,因此,當(dāng)x>20時(shí),y>5,所以該模型不符合要求;
對(duì)于模型y=1.002x,由函數(shù)圖象,并利用計(jì)算器,可知在區(qū)間(805,806)內(nèi)有一個(gè)點(diǎn)x0滿足1.002x0=5,由于它在區(qū)間[10,1000]上遞增,因此當(dāng)x>x0時(shí),y>5,所以該模型也不符合要求;
對(duì)于模型y=log7x+1,它在區(qū)間[10,1000]上遞增,而且當(dāng)x=1000時(shí),y=log71000+1≈4.55<5,所以它符合獎(jiǎng)金總數(shù)不超過5萬元的要求.
再計(jì)算按模型y=log7x+1獎(jiǎng)勵(lì)時(shí),獎(jiǎng)金是否不超過利潤的25%,即當(dāng)x∈[10,1000]時(shí),是否有yx=log7x+1x≤0.25成立.
圖7
令f(x)=log7x+1-0.25x,x∈[10,1000].利用計(jì)算器或計(jì)算機(jī)作出函數(shù)f(x)的圖象(圖7),由函數(shù)圖象可知它是遞減的,因此
f(x)<f(10)≈-0.3167<0,即log7x+1<0.25x.
所以當(dāng)x∈[10,1000]時(shí),log7x+1x<0.25.
說明按模型y=log7x+1獎(jiǎng)勵(lì),獎(jiǎng)金不超過利潤的25%.
綜上所述,模型y=log7x+1確實(shí)能符合公司的要求.
變式訓(xùn)練
市場營銷人員對(duì)過去幾年某商品的價(jià)格及銷售數(shù)量的關(guān)系做數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)有如下規(guī)律:該商品的價(jià)格每上漲x%(x>0),銷售數(shù)量就減少kx%(其中k為正實(shí)數(shù)).目前,該商品定價(jià)為a元,統(tǒng)計(jì)其銷售數(shù)量為b個(gè).
(1)當(dāng)k=12時(shí),該商品的價(jià)格上漲多少,就能使銷售的總金額達(dá)到最大?
(2)在適當(dāng)?shù)臐q價(jià)過程中,求使銷售總金額不斷增加時(shí)k的取值范圍.
解:依題意,價(jià)格上漲x%后,銷售總金額為
y=a(1+x%)b(1-kx%)=ab10000[-kx2+100(1-k)x+10000].
(1)取k=12,y=ab10000-12x2+50x+10000,
所以x=50,
即商品價(jià)格上漲50%,y最大為98ab.
(2)因?yàn)閥=ab10000[-kx2+100(1-k)x+10000],
此二次函數(shù)的開口向下,對(duì)稱軸為x=50(1-k)k,在適當(dāng)漲價(jià)過程后,銷售總金額不斷增加,即要求此函數(shù)當(dāng)自變量x在{x|x>0}的一個(gè)子集內(nèi)增大時(shí),y也增大.
所以50(1-k)k>0,解得0<k<1.
點(diǎn)評(píng):這類問題的關(guān)鍵在于列函數(shù)解析式建立函數(shù)模型,然后借助不等式進(jìn)行討論.
知能訓(xùn)練
光線通過一塊玻璃,其強(qiáng)度要損失10%,把幾塊這樣的玻璃重疊起來,設(shè)光線原來的強(qiáng)度為k,通過x塊玻璃以后強(qiáng)度為y.
(1)寫出y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式;
(2)通過多少塊玻璃以后,光線強(qiáng)度減弱到原來的13以下.(lg3≈0.4771)
解:(1)光線經(jīng)過1塊玻璃后強(qiáng)度為(1-10%)k=0.9k;
光線經(jīng)過2塊玻璃后強(qiáng)度為(1-10%)0.9k=0.92k;
光線經(jīng)過3塊玻璃后強(qiáng)度為(1-10%)0.92k=0.93k;
光線經(jīng)過x塊玻璃后強(qiáng)度為0.9xk.
∴y=0.9xk(x∈N*).
(2)由題意:0.9xk<k3.∴0.9x<13.
兩邊取以10為底的對(duì)數(shù),xlg0.9<lg13.
∵lg0.9<0,∴x>lg13lg0.9.
∵lg13lg0.9=lg31-2lg3≈10.4,∴xmin=11.
∴通過11塊玻璃以后,光線強(qiáng)度減弱到原來的13以下.
拓展提升
某池塘中野生水葫蘆的面積與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系的圖象(如圖8所示).假設(shè)其關(guān)系為指數(shù)函數(shù),并給出下列說法:
①此指數(shù)函數(shù)的底數(shù)為2;
②在第5個(gè)月時(shí),野生水葫蘆的面積就會(huì)超過30m2;
③野生水葫蘆從4m2蔓延到12m2只需1.5個(gè)月;
④設(shè)野生水葫蘆蔓延到2m2、3m2、6m2所需的時(shí)間分別為t1、t2、t3,則有t1+t2=t3;
⑤野生水葫蘆在第1到第3個(gè)月之間蔓延的平均速度等于在第2到第4個(gè)月之間蔓延的平均速度.
哪些說法是正確的?
圖8
解:①說法正確.
∵關(guān)系為指數(shù)函數(shù),
∴可設(shè)y=ax(a>0且a≠1).∴由圖知2=a1.
∴a=2,即底數(shù)為2.
②∵25=32>30,∴說法正確.
③∵指數(shù)函數(shù)增長速度越來越快,
∴說法不正確.
④t1=1,t2=log23,t3=log26,∴說法正確.
⑤∵指數(shù)函數(shù)增長速度越來越快,∴說法不正確.
課堂小結(jié)
活動(dòng):學(xué)生先思考或討論,再回答.教師提示、點(diǎn)撥,及時(shí)評(píng)價(jià).
引導(dǎo)方法:從基本知識(shí)和基本技能兩方面來總結(jié).
答案:(1)建立函數(shù)模型;(2)利用函數(shù)圖象性質(zhì)分析問題、解決問題.
作業(yè)
課本習(xí)題3.2A組1,2.
設(shè)計(jì)感想
本節(jié)設(shè)計(jì)由學(xué)生熟悉的素材入手,結(jié)果卻出乎學(xué)生的意料,由此使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣.課本中兩個(gè)例題不僅讓學(xué)生學(xué)會(huì)了函數(shù)模型的應(yīng)用,而且體會(huì)到它們之間的差異;我們補(bǔ)充的例題與之相映生輝,其難度適中,是各地高考模擬經(jīng)常選用的素材.其中拓展提升中的問題緊貼本節(jié)主題,很好地體現(xiàn)了指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)特點(diǎn),是不可多得的素材.
第2課時(shí)
作者:張建國
導(dǎo)入新課
思路1.(情境導(dǎo)入)
國際象棋起源于古代印度.相傳國王要獎(jiǎng)賞國際象棋的發(fā)明者,問他要什么.發(fā)明者說:“請(qǐng)?jiān)谄灞P的第一個(gè)格子里放上1顆麥粒,第2個(gè)格子里放上2顆麥粒,第3個(gè)格子里放上4顆麥粒,……,依次類推,每個(gè)格子里的麥粒數(shù)都是前一個(gè)格子里放的麥粒數(shù)的2倍,直到第64個(gè)格子.請(qǐng)給我足夠的麥粒以實(shí)現(xiàn)上述要求.”國王覺得這個(gè)要求不高,就欣然同意了.假定千粒麥子的質(zhì)量為40g,據(jù)查,目前世界年度小麥產(chǎn)量為6億噸,但這仍不能滿足發(fā)明者要求,這就是指數(shù)增長.本節(jié)我們討論指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、二次函數(shù)的增長差異.
思路2.(直接導(dǎo)入)
我們知道,對(duì)數(shù)函數(shù)y=logax(a>1),指數(shù)函數(shù)y=ax(a>1)與冪函數(shù)y=xn(n>0)在區(qū)間(0,+∞)上都是增函數(shù).但這三類函數(shù)的增長是有差異的.本節(jié)我們討論指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、二次函數(shù)的增長差異.
推進(jìn)新課
新知探究
提出問題
(1)在區(qū)間(0,+∞)上判斷y=log2x,y=2x,y=x2的單調(diào)性.
(2)列表并在同一坐標(biāo)系中畫出三個(gè)函數(shù)的圖象.
(3)結(jié)合函數(shù)的圖象找出其交點(diǎn)坐標(biāo).
(4)請(qǐng)?jiān)趫D象上分別標(biāo)出使不等式log2x<2x<x2和log2x<x2<2x成立的自變量x的取值范圍.
(5)由以上問題你能得出怎樣的結(jié)論?
討論結(jié)果:
(1)在區(qū)間(0,+∞)上函數(shù)y=log2x,y=2x,y=x2均為增函數(shù).
(2)見下表與圖9.
x0.20.61.01.41.82.22.63.03.4…
y=2x1.1491.51622.6393.4824.5956.063810.556…
y=x20.040.3611.963.244.846.76911.56…
y=log2x-2.322-0.73700.4850.8481.1381.3791.5851.766…
圖9
(3)從圖象看出y=log2x的圖象與另外兩函數(shù)的圖象沒有交點(diǎn),且總在另外兩函數(shù)的圖象的下方,y=2x的圖象與y=x2的圖象有交點(diǎn).
(4)不等式log2x<2x<x2和log2x<x2<2x成立的自變量x的取值范圍分別是(2,4)和(0,2)∪(4,+∞).
(5)我們?cè)诟蟮姆秶鷥?nèi)列表作函數(shù)圖象(圖10),
x012345678…
y=2x1248163264128256…
y=x201491625364964…
圖10
容易看出:y=2x的圖象與y=x2的圖象有兩個(gè)交點(diǎn)(2,4)和(4,16),這表明2x與x2在自變量不同的區(qū)間內(nèi)有不同的大小關(guān)系,有時(shí)2x<x2,有時(shí)x2<2x.
但是,當(dāng)自變量x越來越大時(shí),可以看到,y=2x的圖象就像與x軸垂直一樣,2x的值快速增長,x2比起2x來,幾乎有些微不足道,如圖11和下表所示.
x01020304050607080…
y=2x110241.05E+061.07E+091.10E+121.13E+151.15E+181.18E+211.21E+24…
y=x2010040090016002500360049006400…
圖11
一般地,對(duì)于指數(shù)函數(shù)y=ax(a>1)和冪函數(shù)y=xn(n>0),通過探索可以發(fā)現(xiàn),在區(qū)間(0,+∞)上,無論n比a大多少,盡管在x的一定變化范圍內(nèi),ax會(huì)小于xn,但由于ax的增長快于xn的增長,因此總存在一個(gè)x0,當(dāng)x>x0時(shí),就會(huì)有ax>xn.
同樣地,對(duì)于對(duì)數(shù)函數(shù)y=logax(a>1)和冪函數(shù)y=xn(n>0),在區(qū)間(0,+∞)上,隨著x的增大,logax增長得越來越慢,圖象就像是漸漸地與x軸平行一樣.盡管在x的一定變化范圍內(nèi),logax可能會(huì)大于xn,但由于logax的增長慢于xn的增長,因此總存在一個(gè)x0,當(dāng)x>x0時(shí),就會(huì)有l(wèi)ogax<xn.
綜上所述,盡管對(duì)數(shù)函數(shù)y=logax(a>1),指數(shù)函數(shù)y=ax(a>1)與冪函數(shù)y=xn(n>0)在區(qū)間(0,+∞)上都是增函數(shù),但它們的增長速度不同,而且不在同一個(gè)“檔次”上.隨著x的增大,y=ax(a>1)的增長速度越來越快,會(huì)超過并遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于y=xn(n>0)的增長速度,而y=logax(a>1)的增長速度則會(huì)越來越慢.因此,總會(huì)存在一個(gè)x0,當(dāng)x>x0時(shí),就會(huì)有l(wèi)ogax<xn<ax.雖然冪函數(shù)y=xn(n>0)增長快于對(duì)數(shù)函數(shù)y=logax(a>1)增長,但它們與指數(shù)增長比起來相差甚遠(yuǎn),因此指數(shù)增長又稱“指數(shù)爆炸”.
應(yīng)用示例
例1某市的一家報(bào)刊攤點(diǎn),從報(bào)社買進(jìn)晚報(bào)的價(jià)格是每份0.20元,賣出價(jià)是每份0.30元,賣不掉的報(bào)紙可以以每份0.05元的價(jià)格退回報(bào)社.在一個(gè)月(以30天計(jì))里,有20天每天可賣出400份,其余10天每天只能賣出250份,但每天從報(bào)社買進(jìn)的份數(shù)必須相同,這個(gè)攤主每天從報(bào)社買進(jìn)多少份,才能使每月所獲的利潤最大?并計(jì)算他一個(gè)月最多可賺得多少元?
活動(dòng):學(xué)生先思考或討論,再回答.教師根據(jù)實(shí)際,可以提示引導(dǎo):
設(shè)攤主每天從報(bào)社買進(jìn)x份,顯然當(dāng)x∈[250,400]時(shí),每月所獲利潤才能最大.而每月所獲利潤=賣報(bào)收入的總價(jià)-付給報(bào)社的總價(jià).賣報(bào)收入的總價(jià)包含三部分:①可賣出400份的20天里,收入為20×0.30x;②可賣出250份的10天里,收入為10×0.30×250;③10天里多進(jìn)的報(bào)刊退回給報(bào)社的收入為10×0.05×(x-250).付給報(bào)社的總價(jià)為30×0.20x.
解:設(shè)攤主每天從報(bào)社買進(jìn)x份晚報(bào),顯然當(dāng)x∈[250,400]時(shí),每月所獲利潤才能最大.于是每月所獲利潤y為
y=20×0.30x+10×0.30×250+10×0.05×(x-250)-30×0.20x=0.5x+625,x∈[250,400].
因函數(shù)y在[250,400]上為增函數(shù),故當(dāng)x=400時(shí),y有最大值825元.
圖12
例2某醫(yī)藥研究所開發(fā)一種新藥,如果成人按規(guī)定的劑量服用,據(jù)監(jiān)測:服藥后每毫升血液中的含藥量y與時(shí)間t之間近似滿足如圖12所示的曲線.
(1)寫出服藥后y與t之間的函數(shù)關(guān)系式;
(2)據(jù)測定:每毫升血液中含藥量不少于4微克時(shí)治療疾病有效,假若某病人一天中第一次服藥時(shí)間為上午7:00,問一天中怎樣安排服藥的時(shí)間(共4次)效果最佳?
解:(1)依題意,得y=6t,0≤t≤1,-23t+203,1t≤10.
(2)設(shè)第二次服藥時(shí)在第一次服藥后t1小時(shí),則-23t1+203=4,t1=4.因而第二次服藥應(yīng)在11:00;
設(shè)第三次服藥在第一次服藥后t2小時(shí),則此時(shí)血液中含藥量應(yīng)為兩次服藥量的和,即有-23t2+203-23(t2-4)+203=4,解得t2=9,故第三次服藥應(yīng)在16:00;
設(shè)第四次服藥在第一次后t3小時(shí)(t3>10),則此時(shí)第一次服進(jìn)的藥已吸收完,此時(shí)血液中含藥量應(yīng)為第二、三次的和,-23(t3-4)+203-23(t3-9)+203=4,解得t3=13.5,故第四次服藥應(yīng)在20:30.
變式訓(xùn)練
通過研究學(xué)生的學(xué)習(xí)行為,心理學(xué)家發(fā)現(xiàn),學(xué)生的接受能力依賴于老師引入概念和描述問題所用的時(shí)間:講座開始時(shí),學(xué)生興趣激增;中間有一段不太長的時(shí)間,學(xué)生的興趣保持較理想的狀態(tài);隨后學(xué)生的注意力開始分散.分析結(jié)果和實(shí)驗(yàn)表明,用f(x)表示學(xué)生接受概念的能力[f(x)的值愈大,表示接受的能力愈強(qiáng)],x表示提出和講授概念的時(shí)間(單位:分鐘),可有以下的公式:
(1)開講后多少分鐘,學(xué)生的接受能力最強(qiáng)?能維持多長時(shí)間?
(2)開講后5分鐘與開講后20分鐘比較,學(xué)生的接受能力何時(shí)強(qiáng)一些?
解:(1)當(dāng)0<x≤10時(shí),f(x)=-0.1x2+2.6x+43=-0.1(x-13)2+59.9,
知當(dāng)x=10時(shí),[f(x)]max=f(10)=59;
當(dāng)10<x≤16時(shí),f(x)=59;當(dāng)16<x≤30時(shí),f(x)=-3x+107,
知f(x)<-3×16+107=59.
因此,開講后10分鐘,學(xué)生的接受能力最強(qiáng),并能持續(xù)6分鐘.
(2)∵f(5)=-0.1×(5-13)2+59.9=53.5,f(20)=-3×20+107=47<53.5,
∴開講后5分鐘時(shí)學(xué)生的接受能力比開講后20分鐘強(qiáng).
點(diǎn)評(píng):解析式與圖象的轉(zhuǎn)換是函數(shù)應(yīng)用的重點(diǎn),關(guān)于分段函數(shù)問題更應(yīng)重點(diǎn)訓(xùn)練.
知能訓(xùn)練
某蔬菜基地種植西紅柿,由歷年市場行情得知,從二月一日起的300天內(nèi),西紅柿市場售價(jià)與上市時(shí)間的關(guān)系用圖13(1)的一條折線表示;西紅柿的種植成本與上市時(shí)間的關(guān)系用圖13(2)的拋物線段表示.
(1)寫出圖13(1)表示的市場售價(jià)與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系P=f(t);
寫出圖13(2)表示的種植成本與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系式Q=g(t);
(2)認(rèn)定市場售價(jià)減去種植成本為純收益,問何時(shí)上市的西紅柿純收益最大?
(1)(2)
圖13
(注:市場售價(jià)和種植成本的單位:元/102kg,時(shí)間單位:天)
活動(dòng):學(xué)生在黑板上書寫解答.教師在學(xué)生中巡視其他學(xué)生的解答,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正.
解:(1)由圖13(1)可得市場售價(jià)與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系為f(t)=300-t,0≤t≤200,2t-300,200t≤300.
由圖13(2)可得種植成本與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系為g(t)=1200(t-150)2+100,0≤t≤300.
(2)設(shè)t時(shí)刻的純收益為h(t),
則由題意得h(t)=f(t)-g(t).
即h(t)=-1200t2+12t+1752,0≤t≤200,-1200t2+72t-10252,200t≤300.
當(dāng)0≤t≤200時(shí),配方整理,得h(t)=-1200(t-50)2+100,
所以當(dāng)t=50時(shí),h(t)取得區(qū)間[0,200]上的最大值100;
當(dāng)200<t≤300時(shí),配方整理,得h(t)=-1200(t-350)2+100,
所以當(dāng)t=300時(shí),h(t)取得區(qū)間[200,300]上的最大值87.5.
綜上,由100>87.5可知,h(t)在區(qū)間[0,300]上可以取得最大值100,此時(shí)t=50,即從二月一日開始的第50天時(shí),上市的西紅柿純收益最大.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查由函數(shù)圖象建立函數(shù)關(guān)系式和求函數(shù)最大值的問題,考查運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力.
拓展提升
探究內(nèi)容
①在函數(shù)應(yīng)用中如何利用圖象求解析式.
②分段函數(shù)解析式的求法.
③函數(shù)應(yīng)用中的最大值、最小值問題.
舉例探究:某跨國公司是專門生產(chǎn)健身產(chǎn)品的企業(yè),第一批產(chǎn)品A上市銷售40天內(nèi)全部售完,該公司對(duì)第一批產(chǎn)品A上市后的國內(nèi)外市場銷售情況進(jìn)行調(diào)研,結(jié)果如圖14(1)、圖14(2)、圖14(3)所示.其中圖14(1)的折線表示的是國外市場的日銷售量與上市時(shí)間的關(guān)系;圖14(2)的拋物線表示的是國內(nèi)市場的日銷售量與上市時(shí)間的關(guān)系;圖14(3)的折線表示的是每件產(chǎn)品A的銷售利潤與上市時(shí)間的關(guān)系.
圖14
(1)分別寫出國外市場的日銷售量f(t)、國內(nèi)市場的日銷售量g(t)與第一批產(chǎn)品A上市時(shí)間t的關(guān)系式;
(2)第一批產(chǎn)品A上市后的哪幾天,這家公司的國內(nèi)和國外日銷售利潤之和超過6300萬元?
分析:1.利用圖象求解析式,先要分清函數(shù)類型再利用待定系數(shù)法求解析式.
2.在t∈[0,40]上,有幾個(gè)分界點(diǎn),請(qǐng)同學(xué)們思考應(yīng)分為幾段.
3.回憶函數(shù)最值的求法.
解:(1)f(t)=2t,0≤t≤30,-6t+240,30t≤40,
g(t)=-320t2+6t(0≤t≤40).
(2)每件A產(chǎn)品銷售利潤h(t)=3t,0≤t≤20,60,20t≤40.
該公司的日銷售利潤
當(dāng)0≤t≤20時(shí),F(xiàn)(t)=3t(-320t2+8t),先判斷其單調(diào)性.
設(shè)0≤t1<t2≤20,
則F(t1)-F(t2)=3t1(-320t21+8t1)-3t2(-320t22+8t2)<0.
∴F(t)在區(qū)間[0,20]上為增函數(shù).
∴F(t)max=F(20)=6000<6300.
當(dāng)20<t≤30時(shí),
令60(-320t2+8t)>6300,
則703<t<30;
當(dāng)30<t≤40時(shí),F(xiàn)(t)=60(-320t2+240)<60(-320×302+240)=6300,
故在第24,25,26,27,28,29天日銷售利潤超過6300萬元.
點(diǎn)評(píng):1.利用圖象求解析式,先要分清函數(shù)類型再利用待定系數(shù)法求解析式,重點(diǎn)是找出關(guān)鍵點(diǎn).
2.在t∈[0,40]上,有幾個(gè)分界點(diǎn),t=20,t=30兩點(diǎn)把區(qū)間分為三段.
3.二次函數(shù)的最值可用配方法,另外利用單調(diào)性求最值也是常用方法之一.
課堂小結(jié)
本節(jié)學(xué)習(xí)了:①指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、二次函數(shù)的增長差異.②冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)的應(yīng)用.
作業(yè)
課本習(xí)題3.2A組3,4.
設(shè)計(jì)感想
本節(jié)設(shè)計(jì)從精彩的故事開始,讓學(xué)生從故事中體會(huì)數(shù)學(xué)帶來的震撼,然后借助計(jì)算機(jī)感受不同函數(shù)模型的巨大差異.接著通過最新題型訓(xùn)練學(xué)生利用函數(shù)模型解決實(shí)際問題的能力;并且重點(diǎn)訓(xùn)練了由圖象轉(zhuǎn)化為函數(shù)解析式的能力,因?yàn)檫@是高考的一個(gè)重點(diǎn).本節(jié)的每個(gè)例題都很精彩,可靈活選用.
備課資料
【備選例題】
【例1】某西部山區(qū)的某種特產(chǎn)由于運(yùn)輸?shù)脑?,長期只能在當(dāng)?shù)劁N售,當(dāng)?shù)卣畬?duì)該項(xiàng)特產(chǎn)的銷售投資收益為:每年投入x萬元,可獲得利潤P=-1160(x-40)2+100萬元.當(dāng)?shù)卣當(dāng)M在新的十年發(fā)展規(guī)劃中加快發(fā)展此特產(chǎn)的銷售,其規(guī)劃方案為:在規(guī)劃后對(duì)該項(xiàng)目每年都投入60萬元的銷售投資,在未來10年的前5年中,每年都從60萬元中撥出30萬元用于修建一條公路,5年修成,通車前該特產(chǎn)只能在當(dāng)?shù)劁N售;公路通車后的5年中,該特產(chǎn)既在本地銷售,也在外地銷售,在外地銷售的投資收益為:每年投入x萬元,可獲利潤Q=-159160(60-x)2+1192(60-x)萬元.
問從10年的累積利潤看,該規(guī)劃方案是否可行?
解:在實(shí)施規(guī)劃前,由題設(shè)P=-1160(x-40)2+100(萬元),知每年只需投入40萬,即可獲得最大利潤100萬元.
則10年的總利潤為W1=100×10=1000(萬元).
實(shí)施規(guī)劃后的前5年中,由題設(shè)P=-1160(x-40)2+100,知每年投入30萬元時(shí),有最大利潤Pmax=7958(萬元).
前5年的利潤和為7958×5=39758(萬元).
設(shè)在公路通車的后5年中,每年用x萬元投資于本地的銷售,而用剩下的(60-x)萬元用于外地區(qū)的銷售投資,則其總利潤為
W2=-1160(x-40)2+100×5+-159160x2+1192x×5
=-5(x-30)2+4950.
當(dāng)x=30時(shí),(W2)max=4950(萬元).
從而10年的總利潤為39758+4950(萬元).
∵39758+4950>1000,
∴該規(guī)劃方案有極大實(shí)施價(jià)值.
§3.2.1幾類不同增長的函數(shù)模型學(xué)案
一名優(yōu)秀的教師就要對(duì)每一課堂負(fù)責(zé),作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容,幫助高中教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。高中教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的§3.2.1幾類不同增長的函數(shù)模型學(xué)案,希望能為您提供更多的參考。
§3.2.1幾類不同增長的函數(shù)模型學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
對(duì)于基本的實(shí)際問題能抽象出數(shù)學(xué)模型。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
(預(yù)習(xí)教材P95~P98,找出疑惑之處)
閱讀:澳大利亞兔子數(shù)“爆炸”
有一大群喝水、嬉戲的兔子,但是這群兔子曾使澳大利亞傷透了腦筋.1859年,有人從歐洲帶進(jìn)澳洲幾只兔子,由于澳洲有茂盛的牧草,而且沒有兔子的天敵,兔子數(shù)量不斷增加,不到100年,兔子們占領(lǐng)了整個(gè)澳大利亞,數(shù)量達(dá)到75億只.可愛的兔子變得可惡起來,75億只兔子吃掉了相當(dāng)于75億只羊所吃的牧草,草原的載畜率大大降低,而牛羊是澳大利亞的主要牲口.這使澳大利亞頭痛不已,他們采用各種方法消滅這些兔子,直至二十世紀(jì)五十年代,科學(xué)家采用載液瘤病毒殺死了百分之九十的野兔,澳大利亞人才算松了一口氣.
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請(qǐng)把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.結(jié)合實(shí)例體會(huì)直線上升、指數(shù)爆炸、對(duì)數(shù)增長等不同增長的函數(shù)模型意義,理解它們的增長差異;
2.借助信息技術(shù),利用函數(shù)圖象及數(shù)據(jù)表格,比較指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的增長差異;
3.恰當(dāng)運(yùn)用函數(shù)的三種表示法(解析式、圖象、表格)并借助信息技術(shù)解決一些實(shí)際問題.
學(xué)習(xí)重點(diǎn):將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,結(jié)合實(shí)例體會(huì)直線上升、指數(shù)爆炸、對(duì)數(shù)增長等不同函數(shù)類型增長的含義。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):如何選擇和利用不同函數(shù)模型增長差異性分析解決實(shí)際問題。
二、學(xué)習(xí)過程
典型例題
例1假設(shè)你有一筆資金用于投資,現(xiàn)有三種投資方案供你選擇,這三種方案的回報(bào)如下:
方案一:每天回報(bào)40元;
方案二:第一天回報(bào)10元,以后每天比前一天多回報(bào)10元;
方案三:第一天回報(bào)0.4元,以后每天的回報(bào)比前一天翻一番.
請(qǐng)問,你會(huì)選擇哪種投資方案?
反思:
①在本例中涉及哪些數(shù)量關(guān)系?如何用函數(shù)描述這些數(shù)量關(guān)系?
②根據(jù)此例的數(shù)據(jù),你對(duì)三種方案分別表現(xiàn)出的回報(bào)資金的增長差異有什么認(rèn)識(shí)?借助計(jì)算器或計(jì)算機(jī)作出函數(shù)圖象,并通過圖象描述一下三種方案的特點(diǎn).
變式訓(xùn)練1某種計(jì)算機(jī)病毒是通過電子郵件進(jìn)行傳播的,如果某臺(tái)計(jì)算機(jī)感染上這種病毒,那么每輪病毒發(fā)作時(shí),這臺(tái)計(jì)算機(jī)都可能感染沒被感染的20臺(tái)計(jì)算機(jī).現(xiàn)在10臺(tái)計(jì)算機(jī)在第1輪病毒發(fā)作時(shí)被感染,問在第5輪病毒發(fā)作時(shí)可能有多少臺(tái)計(jì)算機(jī)被感染?
例2某公司為了實(shí)現(xiàn)1000萬元利潤的目標(biāo),準(zhǔn)備制定一個(gè)激勵(lì)銷售部門的獎(jiǎng)勵(lì)方案:在銷售利潤達(dá)到10萬元時(shí),按銷售利潤進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì),且獎(jiǎng)金(單位:萬元)隨銷售利潤(單位:萬元)的增加而增加但獎(jiǎng)金不超過5萬元,同時(shí)獎(jiǎng)金不超過利潤的25%.現(xiàn)有三個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)模型:
;;.
問:其中哪個(gè)模型能符合公司的要求?
反思:
①此例涉及了哪幾類函數(shù)模型?本例實(shí)質(zhì)如何?
②根據(jù)問題中的數(shù)據(jù),如何判定所給的獎(jiǎng)勵(lì)模型是否符合公司要求?
變式訓(xùn)練2
經(jīng)市場調(diào)查分析知,某地明年從年初開始的前個(gè)月,對(duì)某種商品需求總量(萬件)近似地滿足關(guān)系
.
寫出明年第個(gè)月這種商品需求量(萬件)與月份的函數(shù)關(guān)系式.
四、反思總結(jié)
解決應(yīng)用題的一般程序:
①審題:弄清題意,分清條件和結(jié)論,理順數(shù)量關(guān)系;
②建模:將文字語言轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語言,利用數(shù)學(xué)知識(shí),建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型;
③解模:求解數(shù)學(xué)模型,得出數(shù)學(xué)結(jié)論;
④還原:將用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法得出的結(jié)論,還原為實(shí)際問題的意義.
五、當(dāng)堂達(dá)標(biāo):課本108頁2題
課后練習(xí)與提高
1.某種細(xì)胞分裂時(shí),由1個(gè)分裂成2個(gè),2個(gè)分裂成4個(gè),4個(gè)分裂成8個(gè)……,現(xiàn)有2個(gè)這樣的細(xì)胞,分裂x次后得到的細(xì)胞個(gè)數(shù)y為().
A.B.y=2C.y=2D.y=2x
2.某公司為了適應(yīng)市場需求對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)做了重大調(diào)整,調(diào)整后初期利潤增長迅速,后來增長越來越慢,若要建立恰當(dāng)?shù)暮瘮?shù)模型來反映該公司調(diào)整后利潤y與時(shí)間x的關(guān)系,可選用().
A.一次函數(shù)B.二次函數(shù)
C.指數(shù)型函數(shù)D.對(duì)數(shù)型函數(shù)
3.一等腰三角形的周長是20,底邊長y是關(guān)于腰長x的函數(shù),它的解析式為().
A.y=20-2x(x≤10)B.y=20-2x(x10)
C.y=20-2x(5≤x≤10)D.y=20-2x(5x10)
4.某新品電視投放市場后第1個(gè)月銷售100臺(tái),第2個(gè)月銷售200臺(tái),第3個(gè)月銷售400臺(tái),第4個(gè)月銷售790臺(tái),則銷量y與投放市場的月數(shù)x之間的關(guān)系可寫成.
5.如圖,是某受污染的湖泊在自然凈化過程中,某種有害物質(zhì)的剩留量y與凈化時(shí)間t(月)的近似函數(shù)關(guān)系:(t≥0,a0且a≠1).有以下敘述
①第4個(gè)月時(shí),剩留量就會(huì)低于;
②每月減少的有害物質(zhì)量都相等;
③若剩留量為所經(jīng)過的時(shí)間分別是,則.
其中所有正確的敘述是.
6.某服裝個(gè)體戶在進(jìn)一批服裝時(shí),進(jìn)價(jià)已按原價(jià)打了七五折,他打算對(duì)該服裝定一新價(jià)標(biāo)在價(jià)目卡上,并注明按該價(jià)20%銷售.這樣,仍可獲得25%的純利.求此個(gè)體戶給這批服裝定的新標(biāo)價(jià)與原標(biāo)價(jià)之間的函數(shù)關(guān)系.