高中必修一函數(shù)教案
發(fā)表時間:2020-09-27高中數(shù)學必修一《幾類不用增長的函數(shù)模型》名師教案及教學反思。
一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負責,高中教師要準備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,幫助高中教師營造一個良好的教學氛圍。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢?以下是小編為大家收集的“高中數(shù)學必修一《幾類不用增長的函數(shù)模型》名師教案及教學反思”供大家借鑒和使用,希望大家分享!
高中數(shù)學必修一《幾類不用增長的函數(shù)模型》教學設計
一、教學內(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)的應用”的重要內(nèi)容.它比較指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)間的增長差異,并結合實例體會直線上升、指數(shù)爆炸、對數(shù)增長等不同函數(shù)類型增長的含義.
對于函數(shù)增長的比較分為三個層次:(1)以實例為載體讓學生切實感受不同函數(shù)模型的增長差異;(2)采用圖、表兩種方法比較三個函數(shù)(22,2,logxyxyyx===)的增長差異;(3)將結論推廣到一般的指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)間的增長差異.
其中(1)為第一課時的內(nèi)容,(2)、(3)為第二課時的內(nèi)容.
學生在本節(jié)內(nèi)容學習之前,已經(jīng)有了指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的相關知識,在這里進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.讓學生在應用函數(shù)模型的過程中,體驗到指數(shù)函數(shù)、對數(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)律時各自的特點與差異,同時將感受到的這種差異應用在后續(xù)的函數(shù)模型實例中.
二、教學目標與目標解析
1.教學目標:
(1)借助信息技術,利用函數(shù)圖像及數(shù)據(jù)表格,比較指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)間的增長差異.
(2)結合實例體會直線上升、指數(shù)爆炸、對數(shù)增長等不同函數(shù)類型增長的含義.
(3)恰當運用函數(shù)的三種表示法(解析式、圖象、表格),并借助信息技術解決一些實際問題.
(4)在實際問題解決過程中,體會數(shù)學的作用與價值,形成分析問題、解決問題的能力.
2.教學目標解析:
目標(1)、(2)是教學的重點,落實好目標(1)、(2)是實現(xiàn)教學目標(3)、(4)的前提與保證.
落實目標(1)、(2)的過程中可以創(chuàng)設問題情景,并通過層層遞進的問題串,讓學生在不斷觀察、思考和探究的過程中,弄清幾個函數(shù)間的增長差異,并培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力,實現(xiàn)目標
(4).
目標(3)要求“恰當運用”對于學生初學時是不易達到的目標,教學時通過學生自主探究,相互交流,教師適時提問引導,合作完成.另外利用信息技術工具,就可以在不同的范圍觀察到指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)和冪函數(shù)的增長差異.還使學生接觸到更多的數(shù)學知識和思想方法.
三、教學問題診斷分析
2診斷1:本課中,學生對指數(shù)爆炸的認識缺乏一定的基礎,本課先讓學生利用表格讀表,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)對指數(shù)爆炸有了一種感性認識,再結合圖像分析,從感性認識上升到理性認識,實現(xiàn)自我完善.
診斷2:在公司獎勵模型問題的解決過程中,教材中對判斷模型二1log7+=xy是否滿足約束條件7log10.25xx+≤是采用了“構造函數(shù)的思想方法”,我認為就高一年級學生而言,這種處理方法在理解上會有困難,所以宜采用兩種方法進行求解:方法一,利用數(shù)形結合,學生能很直觀地感受xy25.0=在圖像1log7+=xy的上方;有此基礎后,再講解方法二,即“構造函數(shù)的思想方法”,通過板書詳細分析這一過程,幫助學生對“構造函數(shù)的思想方法”留下一個美好又深刻的第一印象.
診斷3:本節(jié)課教學的內(nèi)容為教材中的例1、例2,為了激發(fā)學生的學習興趣,并保障課堂的連續(xù)性,設計了“大學生自主創(chuàng)業(yè)情境”、“公司獎勵情境”,可將例題的題意較好地表達出來,并符合學生的認知規(guī)律.
診斷4:學生在學習時,可能會因更多地關注解決數(shù)學計算問題而忽略數(shù)學思想的提煉,這個教學問題的解決,需要教師有目的地進行引導.
四、教學支持條件
1.在進行幾類不同增長的函數(shù)模型的教學時,學生已經(jīng)學習了函數(shù)概念、表示法及性質(zhì),指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的相關知識,這些內(nèi)容是學生分析不同函數(shù)增長差異的重要條件,因此教學時應予以充分注意,引導學生多進行歸納與概括.
2.為了能很好地幫助學生理解、反思學習內(nèi)容,體會新學知識的要點,教學中需要用函數(shù)表格、圖象來幫助學生理解分析問題,所以ppt和幾何畫板是重要的支持條件.教學時充分注意這一條件,不僅可以加強幾何直觀,節(jié)省大量時間用于學生思考,而且可以對實際問題中的數(shù)據(jù)不加“修飾”地進行分析.
五、教學設計過程:
1.創(chuàng)設情景引入課題
[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),那么它們增長的態(tài)勢是否都一樣呢?
設計意圖:通過提問比較自然地引導學生給出一次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù),同時開門見山,直擊主題“增長”,自然引出課題.
師生活動:教師提問,學生回答,相互補充,教師點評并板書課題:幾類不同增長的函數(shù)模型.
2.組織引導合作探究
同學們,現(xiàn)在越來越多的大學生畢業(yè)以后選擇了自主創(chuàng)業(yè),將來你們中的一些也可能會辦公司,做老板.現(xiàn)在給大家一個模擬的投資情境.
案例假設你有一筆資金用于投資,現(xiàn)有三種投資方案供你選擇,這三種方案的回報如下:方案一:每天回報40元;
方案二:第一天回報10元,以后每天比前一天多回報10元;
方案三:第一天回報0.4元,以后每天的回報比前一天翻一番.
請問,你會選擇哪種投資方案?
[問題2]你會選擇哪種投資方案?選擇投資方案的依據(jù)是什么?請用數(shù)學語言呈現(xiàn)你的理由.
設計意圖:提此問題讓學生先選擇好解題的依據(jù),是每天回報量還是累計回報量?還讓學生找出問題中的數(shù)量關系,也就是函數(shù)關系.
師生活動:
(1)教師提問,通過學生討論,具體計算后讓學生說說自己會選擇哪種投資方案?選擇投資方案的依據(jù)是什么?用怎樣的方式表達數(shù)量關系?
學生1:選擇累計回報量,用函數(shù)解析式表達數(shù)量關系;
學生2:選擇累計回報量,直接用函數(shù)圖像表達數(shù)量關系;
學生3:選擇每天回報量,先寫出函數(shù)解析式再用列表的方式表達.
(2)教師針對學生的回答,點評指出:選擇投資方案的依據(jù)是累計回報量,但為了看累計回報量,可以先看每天回報量;另外,用解析式、表格及圖像三種方式表達數(shù)量關系均可,但表達的同時有所區(qū)別:解析式較抽象,圖表較直觀.
(3)教師引導,學生參與并利用計算器得出:1.函數(shù)解析式;2.每天回報表;3.結論
表1
[問題3]每天回報表(表1)中“…”部分仍是方案三最大嗎?
設計意圖:開始切入主題,通過引導使學生體會到表格中每一列數(shù)據(jù)增長的速度是不同的,從而使學生關注增加量,列出增加量,引出表2,同時也為累計回報量與每天回報量之間的關系埋下伏筆,進而培養(yǎng)學生分析解決數(shù)學問題的能力.
師生活動:
4(1)學生思考并回答:我發(fā)現(xiàn)到第9天的時候,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)教師適時給出表2,師生共同補充完整表格,讓學生初步體會各種函數(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)的增長特點嗎?
設計意圖:進一步引導學生關注增加量,感受增長差異,尤其是對“指數(shù)爆炸”含義的理解;在與學生交流和解決問題的過程中,使學生體會函數(shù)列表法的優(yōu)點.
師生活動:學生回答,教師加以完善.
幾種常見函數(shù)的增長特點: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量的大小,得出相應結論,但這一案例解決完整了嗎?
設計意圖:雖然本節(jié)課的主題是研究“增長”,但必須要回歸問題本身,選擇一個最佳的投資方案.師生活動:教師利用幻燈片快速給出累計回報表(表3),學生根據(jù)表3得出相應結論.
表3
[問題6]通過列表法己經(jīng)得出案例的結論及對常見函數(shù)增長特點的初步體會,能否通過圖像法來進一步認識?請大家畫出這三個函數(shù)的圖像?并根據(jù)圖像說明結論與增長特點?
設計意圖:本節(jié)課的主要教學任務就是要體會幾類不同函數(shù)的增長差異.讓學生自己去概括總結出從圖像上直觀體會到的增長特點是本節(jié)課的一個重要環(huán)節(jié),也作為一種完整的小結.與此同時,
培養(yǎng)
5學生良好的畫圖習慣,遵循列表、描點、連線畫圖三步驟,以及對函數(shù)定義域的關注,從中還能體會到數(shù)形結合思想是數(shù)學解題的一個重要的思想方法.
師生活動:
(1)學生畫圖,教師糾錯得出(圖1):1.函數(shù)圖像為什么是孤立點?(定義域為N*)
2.為什么用光滑的虛線連接?(方便看增長趨勢)
(2)教師用多媒體動畫演示連接孤立的點.
學生1通過圖像得出案例結論:
學生2通過圖像用不同的語言概
括增長特點: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,你的員工也要尋求回報.為了激勵員工,
你需要對他們實行獎勵,你制定了這樣一個公
司獎勵模型.
公司獎勵模型問題:圖1
你的公司為了實現(xiàn)1000萬元利潤的目標,準備制定一個激勵銷售部門的獎勵方案:在銷售利潤達到10萬元時,按銷售利潤進行獎勵,且獎金y(單位:萬元)隨銷售利潤x(單位:萬元)的增加而增加,但獎金不超過5萬元,同時獎金不超過利潤的25%.現(xiàn)有三個獎勵模型:xy25.0=1log7+=xyxy002.1=.其中哪個模型能符合公司的要求?
[問題7]大家認真審題,能否用數(shù)學符號語言將公司的要求(或條件)描述出來?
設計意圖:解決實際問題的第一步就是審題,并將之數(shù)學化.在此更進一步培養(yǎng)學生解決實際問題的能力.
師生活動:個別學生回答,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]我們可以如何驗證5y≤?
設計意圖:引導學生如何利用題目條件,從數(shù)和形兩方面解決數(shù)學問題,既鞏固應用前面學到的數(shù)學方法,又為下面問題的解決提供方向.
師生活動:學生思考并個別回答:
學生1:根據(jù)條件4:增函數(shù),只需驗證當1000x=時,5y≤即可,通過計算發(fā)現(xiàn):xy25.0=、xy002.1=都不符,1log7+=xy符合.
學生2:通過圖像直觀觀察得出.
[問題9]如何驗證7log10.25xx+≤?
設計意圖:在7log10.25xx+≤的驗證過程中,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)形結合、構造函數(shù)的思想方法.
6師生活動:學生思考并個別回答,教師適時提問:
(1)學生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)在教師的引導下,學生2加以補充.
學生2:只需將10x=代入計算,是符合條件的;再結合圖像發(fā)現(xiàn)直線的增長比對數(shù)函數(shù)快,對
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)以上學生回答板書方法一:數(shù)形結合法
令10.25yx=,27log1yx=+
當10x=時10.25102.5,y=?=27log1010y=+,
127771.5log10loglog0yy-=-=>
12yy∴>給合圖(2)得7log10.25xx+≤對
[10,1000]x∈恒成立圖2
并通過幾何畫板動畫演示BC=12yy-的變化情況,
引導學生構造函數(shù).
(4)學生三回答,教師繼續(xù)板書方法二:構造函數(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
[10,1000]x∈恒成立圖3
3.總結反思歸納提升
[問題10]通過本節(jié)課的學習,你有哪些收獲?請你對本節(jié)課作一總結.
設計意圖:歸納總結本節(jié)內(nèi)容.
師生活動:學生思考交流,教師幫助總結以下內(nèi)容:
(1)知識:對函數(shù)的性質(zhì)有了解:我們體會到同是增長型函數(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,對數(shù)函數(shù)平緩增長.
(2)方法:建模的思想,數(shù)形結合思想,構造函數(shù)思想等等.
六、目標檢測設計
1.教科書P98,練習1、2
7設計意圖:讓學生鞏固函數(shù)增長特征這一知識點.
2.探究題:請利用計算器或計算機從圖、表兩方面對函數(shù)222,,logxyyxyx===的增長差異進行比較.
設計意圖::引出下一課時內(nèi)容,為下面研究一般指數(shù)、對數(shù)、冪函數(shù)的增長差異奠定了探究的方向.
七、教學體會與反思
(1)數(shù)學問題解決教學應該從創(chuàng)設問題情景開始,本設計的情境創(chuàng)設比較成功.“日常生活中,增長的話題比比皆是,而我們學過的函數(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),那么它們增長的態(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學生引出一次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù),開門見山,直擊“增長”.實際教學中大多以真實的或虛擬的“生活化”材料為載體創(chuàng)設教學情境,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“能讓學生體會到數(shù)學源于生活,增長學生的應用意識”,注重“數(shù)學教育應該與現(xiàn)實生活密切聯(lián)系”這一現(xiàn)代教學理念.本課的教學內(nèi)容是通過兩個實際問題解決,讓學生體會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為素材得到了一個虛擬的“生活化”材料,教學過程中不但自然地出示了例1,而且激發(fā)學生的學習和解決問題的興趣,為學生的觀察、歸納、猜想和證明提供了基礎.
(2)問題的解決圍繞著“弄清問題—擬定計劃—實現(xiàn)計劃—回顧”進行教學,教學中充分發(fā)揮了學生的主體作用.在例題教學中既有動手操作的實踐活動,又有動腦思考和數(shù)學思維活動.例1的教學過程中,抓隹關鍵詞“回報”,從不同的角度看待回報,讓學生辨別“每天回報量”、“累計回報量”;從函數(shù)表達的三種不同形式入手,建立函數(shù)模型,讓學生經(jīng)歷從解析式到表格、圖象的全過程.在這個過程中,讓學生感受到圖表的直觀,解析式的抽象.在求累計回報量時,由于學生不會求等比數(shù)列的和,選取對函數(shù)模型列表計算作出判斷和選擇,處理有詳有略,讓學生體會到了常數(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,考慮到教課書上介紹的構造函數(shù)法學生理解比較困難,教師先用利用數(shù)形結合,學生能很直觀地感受xy25.0=在圖像1log7+=xy的上方,有此基礎后,再講解方法二,即“構造函數(shù)法”,通過板書詳細分析求解過程,幫助學生對“構造函數(shù)法”的理解,給學生留下一個深刻的印象.整個例2教學讓學生經(jīng)歷了觀察、歸納、猜想、證明的完整過程,使學生的學習過程成為在教師引導下的“再創(chuàng)造”過程.
商討之處:
(1)教學內(nèi)容不能只局限于課本中兩個例題,要適當進行拓展延伸,不僅鞏固新知,而且讓學生感覺數(shù)學是有用的,數(shù)學就在我們身邊.如果對例2進行拓展延伸,效果更佳.
如:為了實現(xiàn)1000萬元利潤的目標,在銷售利潤達到10萬元時,按銷售利潤進行獎勵,且獎金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,獎金不超過2萬;50萬~200萬,獎金不超過4萬;200萬~1000萬,獎金不超過20萬.請選擇適當?shù)暮瘮?shù)模型,用圖象表達你的設計方案.(四人團隊合作完成)
(2)更加重視與學生合作交流,讓學生自己動手操作.例如,原設計中[案例]的列表畫圖過程,教師可事前設計好兩張表格(日回報表和累計回報表)及坐標系,在課堂上由學生兩人小組合作完成,再
讓學生分析表格和圖像有哪些區(qū)別,既培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力,又提高了整個課堂的教
學效率.
(3)更加重視信息技術對課堂教學的作用.例如,原設計中[案例]的圖像分析過程,可利用幾何畫
y的變化情況,使教學過程更加生動,從而調(diào)動學生的學習積極板動點演示三條曲線的增長快慢和
性,更直觀地體會到三個函數(shù)模型的增長差異.
延伸閱讀
高中數(shù)學必修一《幾類不用增長的函數(shù)模型》精品教案
一名優(yōu)秀負責的教師就要對每一位學生盡職盡責,作為教師就要早早地準備好適合的教案課件。教案可以讓學生更容易聽懂所講的內(nèi)容,使教師有一個簡單易懂的教學思路。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的教案呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的高中數(shù)學必修一《幾類不用增長的函數(shù)模型》精品教案,但愿對您的學習工作帶來幫助。
高中數(shù)學必修一《幾類不用增長的函數(shù)模型》教學設計
學習目標
1.結合實例體會直線上升、指數(shù)爆炸、對數(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,利用函數(shù)圖象及數(shù)據(jù)表格,比較指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的增長差異;
3.恰當運用函數(shù)的三種表示法(解析式、圖象、列表)并借助信息技術解決一些實際問題.
課前準備(預習教材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,兔子們占領了整個澳大利亞,數(shù)量達到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,直至二十世紀五十年代,科學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,這三種方案的回報如下:
方案一:每天回報40元;
方案二:第一天回報10元,以后每天比前一天多回報10元;
方案三:第一天回報0.4元,以后每天的回報比前一天翻一番.
請問,你會選擇哪種投資方案?
反思:①在本例中涉及哪些數(shù)量關系?如何用函數(shù)描述這些數(shù)量關系?
②根據(jù)此例的數(shù)據(jù),你對三種方案分別表現(xiàn)出的回報資金的增長差異有什么認識?借助計算器或計算機作出函數(shù)圖象,并通過圖象描述一下三種方案的特點.
例2某公司為了實現(xiàn)1000萬元利潤的目標,準備制定一個激勵銷售部門的獎勵方案:在銷售利潤達到10萬元時,按銷售利潤進行獎勵,且獎金(單位:萬元)隨銷售利潤(單位:萬元)的增加而增加但獎金不超過5萬元,同時獎金不超過利潤的25%.現(xiàn)有三個獎勵模型:
;;.
問:其中哪個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?本例實質(zhì)如何?
②根據(jù)問題中的數(shù)據(jù),如何判定所給的獎勵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與凈化時間t(月)的近似函數(shù)關系:(t0,a0且a1).有以下敘述
①第4個月時,剩留量就會低于;
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月,對某種商品需求總量(萬件)近似地滿足關系.
寫出明年第個月這種商品需求量(萬件)與月份的函數(shù)關系式.
課堂小結
1.兩類實際問題:投資回報、設計獎勵方案;2.幾種函數(shù)模型:一次函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù);3.應用建模(函數(shù)模型);
知識拓展
解決應用題的一般程序:
①審題:弄清題意,分清條件和結論,理順數(shù)量關系;
②建模:將文字語言轉化為數(shù)學語言,利用數(shù)學知識,建立相應的數(shù)學模型;
③解模:求解數(shù)學模型,得出數(shù)學結論;
④還原:將用數(shù)學知識和方法得出的結論,還原為實際問題的意義.
學習評價
1.某種細胞分裂時,由1個分裂成2個,2個分裂成4個,4個分裂成8個,現(xiàn)有2個這樣的細胞,分裂x次后得到的細胞個數(shù)y為().
A.B.y=2C.y=2D.y=2x
2.某公司為了適應市場需求對產(chǎn)品結構做了重大調(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?shù)暮瘮?shù)模型來反映該公司調(diào)整后利潤y與時間x的關系,可選用().
A.一次函數(shù)B.二次函數(shù)
C.指數(shù)型函數(shù)D.對數(shù)型函數(shù)
3.一等腰三角形的周長是20,底邊長y是關于腰長x的函數(shù),它的解析式為().
A.y=20-2x(x10)B.y=20-2x(x10)C.y=20-2x(510)D.y=20-2x(5
4.某新品電視投放市場后第1個月銷售100臺,第2個月銷售200臺,第3個月銷售400臺,第4個月銷售790臺,則銷量y與投放市場的月數(shù)x之間的關系可寫成.
5.某種計算機病毒是通過電子郵件進行傳播的,如果某臺計算機感染上這種病毒,那么每輪病毒發(fā)作時,這臺計算機都可能感染沒被感染的20臺計算機.現(xiàn)在10臺計算機在第1輪病毒發(fā)作時被感染,問在第5輪病毒發(fā)作時可能有臺計算機被感染.(用式子表示)
課后作業(yè)
1.某服裝個體戶在進一批服裝時,進價已按原價打了七五折,他打算對該服裝定一新價標在價目卡上,并注明按該價20%銷售.這樣,仍可獲得25%的純利.求此個體戶給這批服裝定的新標價與原標價之間的函數(shù)關系.
2.某書店對學生實行促銷優(yōu)惠購書活動,規(guī)定一次所購書的定價總額: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,則按實價給予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)試求一次購書的實際付款y元與所購書的定價總額x元的函數(shù)關系;
(2)現(xiàn)在一學生兩次去購書,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)
學習目標
1.結合實例體會直線上升、指數(shù)爆炸、對數(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,利用函數(shù)圖象及數(shù)據(jù)表格,比較指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的增長差異;
3.恰當運用函數(shù)的三種表示法(解析式、圖象、列表)并借助信息技術解決一些實際問題.
舊知提示(預習教材P98~P101,找出疑惑之處)
復習1:用石板圍一個面積為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,才能使所有石料的最省.
復習2:三個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、對函數(shù)的增長差異
問題:冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性如何?增長有差異嗎?
實驗:函數(shù),,,試計算:
12345678
y1
y2
y3011.5822.322.582.813
由表中的數(shù)據(jù),你能得到什么結論?
思考:大小關系是如何的?增長差異?
結論:在區(qū)間上,盡管,和都是增函數(shù),但它們的增長速度不同,而且不在同一個檔次上,隨著x的增大,的增長速度越來越快,會超過并遠遠大于的增長速度.而的增長速度則越來越慢.因此,總會存在一個,當時,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,為了估計以后每個月的產(chǎn)量,以這三個月的產(chǎn)品數(shù)量為依據(jù)用一個函數(shù)模擬該產(chǎn)品的月產(chǎn)量與月份的關系,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,請問用以上哪個函數(shù)作為模擬函數(shù)較好,并說明理由.
小結:待定系數(shù)法求解函數(shù)模型;優(yōu)選模型.
練1.為了預防流感,某學校對教室用藥熏消毒法進行消毒.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)與時間t(小時)成正比;藥物釋放完畢后,y與t的函數(shù)關系式為(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)與時間t(小時)之間的函數(shù)關系式為.
(2)據(jù)測定,當空氣中每立方米的含藥量降低到0.25毫克以下時,學生方可進教室,那從藥物釋放開始,至少需要經(jīng)過小時后,學生才能回到教室.
練2.某商場購進一批單價為6元的日用品,銷售一段時間后,為了獲得更多利潤,商場決定提高銷售價格.經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn),若按每件20元的價格銷售時,每月能賣360件,若按25元的價格銷售時,每月能賣210件,假定每月銷售件數(shù)y(件)是價格x(元/件)的一次函數(shù).
(1)試求y與x之間的關系式;
(2)在商品不積壓,且不考慮其它因素的條件下,問銷售價格定為多少時,才能時每月獲得最大利潤?每月的最大利潤是多少?
課堂小結
直線上升、指數(shù)爆炸、對數(shù)增長等不同函數(shù)模型的增長的含義.
知識拓展
在科學試驗、工程設計、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)選學是研究如何迅速地、合理地尋求這些方案的科學理論、模型與方法.它被廣泛應用于管理、生產(chǎn)、科技和經(jīng)濟領域中,幾乎可以用于凡是有數(shù)值加工的每個領域.中國數(shù)學家華羅庚在推廣優(yōu)選方法的理論研究和開發(fā)研究工作中付出巨大貢獻.
學習評價
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)了一段時間后,由于訂貨商想再多訂一些,但供貨時間不變,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。
其中正確的命題個數(shù)為().
A.2B.3C.4D.5
4.當?shù)拇笮£P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,每個價格是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)的轉折點是____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)射的信號彈,從發(fā)射到落回地面,信號彈的高度與時間的關系(不計空氣阻力)
B.我國人口年自然增長率為1﹪,這樣我國人口總數(shù)隨年份的變化關系
C.如果某人ts內(nèi)騎車行進了1km,那么此人騎車的平均速度v與時間t的函數(shù)關系
D.信件的郵資與其重量間的函數(shù)關系
2.用長度為24的材料圍一個矩形場地,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,茶壺每個定價20元,茶杯每個定價為5元,該店推出兩種優(yōu)惠辦法:
(1)買一個茶壺贈送一個茶杯;
(2)按總價的92%付款.
某顧客需購茶壺4個,茶杯若干(不少于4個),若需茶杯個,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
§3.2.1幾類不同增長的函數(shù)模型(1)
學習目標
1.結合實例體會直線上升、指數(shù)爆炸、對數(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,利用函數(shù)圖象及數(shù)據(jù)表格,比較指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的增長差異;
3.恰當運用函數(shù)的三種表示法(解析式、圖象、列表)并借助信息技術解決一些實際問題.
課前準備(預習教材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,兔子們占領了整個澳大利亞,數(shù)量達到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,直至二十世紀五十年代,科學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,這三種方案的回報如下:
方案一:每天回報40元;
方案二:第一天回報10元,以后每天比前一天多回報10元;
方案三:第一天回報0.4元,以后每天的回報比前一天翻一番.
請問,你會選擇哪種投資方案?
反思:①在本例中涉及哪些數(shù)量關系?如何用函數(shù)描述這些數(shù)量關系?
②根據(jù)此例的數(shù)據(jù),你對三種方案分別表現(xiàn)出的回報資金的增長差異有什么認識?借助計算器或計算機作出函數(shù)圖象,并通過圖象描述一下三種方案的特點.
例2某公司為了實現(xiàn)1000萬元利潤的目標,準備制定一個激勵銷售部門的獎勵方案:在銷售利潤達到10萬元時,按銷售利潤進行獎勵,且獎金(單位:萬元)隨銷售利潤(單位:萬元)的增加而增加但獎金不超過5萬元,同時獎金不超過利潤的25%.現(xiàn)有三個獎勵模型:
;;.
問:其中哪個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?本例實質(zhì)如何?
②根據(jù)問題中的數(shù)據(jù),如何判定所給的獎勵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與凈化時間t(月)的近似函數(shù)關系:(t≥0,a0且a≠1).有以下敘述
①第4個月時,剩留量就會低于;
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月,對某種商品需求總量(萬件)近似地滿足關系.
寫出明年第個月這種商品需求量(萬件)與月份的函數(shù)關系式.
課堂小結
1.兩類實際問題:投資回報、設計獎勵方案;2.幾種函數(shù)模型:一次函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù);3.應用建模(函數(shù)模型);
知識拓展
解決應用題的一般程序:
①審題:弄清題意,分清條件和結論,理順數(shù)量關系;
②建模:將文字語言轉化為數(shù)學語言,利用數(shù)學知識,建立相應的數(shù)學模型;
③解模:求解數(shù)學模型,得出數(shù)學結論;
④還原:將用數(shù)學知識和方法得出的結論,還原為實際問題的意義.
學習評價
1.某種細胞分裂時,由1個分裂成2個,2個分裂成4個,4個分裂成8個……,現(xiàn)有2個這樣的細胞,分裂x次后得到的細胞個數(shù)y為().
A.B.y=2C.y=2D.y=2x
2.某公司為了適應市場需求對產(chǎn)品結構做了重大調(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?shù)暮瘮?shù)模型來反映該公司調(diào)整后利潤y與時間x的關系,可選用().
A.一次函數(shù)B.二次函數(shù)
C.指數(shù)型函數(shù)D.對數(shù)型函數(shù)
3.一等腰三角形的周長是20,底邊長y是關于腰長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個月銷售100臺,第2個月銷售200臺,第3個月銷售400臺,第4個月銷售790臺,則銷量y與投放市場的月數(shù)x之間的關系可寫成.
5.某種計算機病毒是通過電子郵件進行傳播的,如果某臺計算機感染上這種病毒,那么每輪病毒發(fā)作時,這臺計算機都可能感染沒被感染的20臺計算機.現(xiàn)在10臺計算機在第1輪病毒發(fā)作時被感染,問在第5輪病毒發(fā)作時可能有臺計算機被感染.(用式子表示)
課后作業(yè)
1.某服裝個體戶在進一批服裝時,進價已按原價打了七五折,他打算對該服裝定一新價標在價目卡上,并注明按該價20%銷售.這樣,仍可獲得25%的純利.求此個體戶給這批服裝定的新標價與原標價之間的函數(shù)關系.
2.某書店對學生實行促銷優(yōu)惠購書活動,規(guī)定一次所購書的定價總額: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,則按實價給予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)試求一次購書的實際付款y元與所購書的定價總額x元的函數(shù)關系;
(2)現(xiàn)在一學生兩次去購書,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)
學習目標
1.結合實例體會直線上升、指數(shù)爆炸、對數(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,利用函數(shù)圖象及數(shù)據(jù)表格,比較指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的增長差異;
3.恰當運用函數(shù)的三種表示法(解析式、圖象、列表)并借助信息技術解決一些實際問題.
舊知提示(預習教材P98~P101,找出疑惑之處)
復習1:用石板圍一個面積為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,才能使所有石料的最省.
復習2:三個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、對函數(shù)的增長差異
問題:冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性如何?增長有差異嗎?
實驗:函數(shù),,,試計算:
12345678
y1
y2
y3011.5822.322.582.813
由表中的數(shù)據(jù),你能得到什么結論?
思考:大小關系是如何的?增長差異?
結論: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“檔次”上,隨著x的增大,的增長速度越來越快,會超過并遠遠大于的增長速度.而的增長速度則越來越慢.因此,總會存在一個,當時,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,為了估計以后每個月的產(chǎn)量,以這三個月的產(chǎn)品數(shù)量為依據(jù)用一個函數(shù)模擬該產(chǎn)品的月產(chǎn)量與月份的關系,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,請問用以上哪個函數(shù)作為模擬函數(shù)較好,并說明理由.
小結:待定系數(shù)法求解函數(shù)模型;優(yōu)選模型.
練1.為了預防流感,某學校對教室用藥熏消毒法進行消毒.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)與時間t(小時)成正比;藥物釋放完畢后,y與t的函數(shù)關系式為(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)與時間t(小時)之間的函數(shù)關系式為.
(2)據(jù)測定,當空氣中每立方米的含藥量降低到0.25毫克以下時,學生方可進教室,那從藥物釋放開始,至少需要經(jīng)過小時后,學生才能回到教室.
練2.某商場購進一批單價為6元的日用品,銷售一段時間后,為了獲得更多利潤,商場決定提高銷售價格.經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn),若按每件20元的價格銷售時,每月能賣360件,若按25元的價格銷售時,每月能賣210件,假定每月銷售件數(shù)y(件)是價格x(元/件)的一次函數(shù).
(1)試求y與x之間的關系式;
(2)在商品不積壓,且不考慮其它因素的條件下,問銷售價格定為多少時,才能時每月獲得最大利潤?每月的最大利潤是多少?
課堂小結
直線上升、指數(shù)爆炸、對數(shù)增長等不同函數(shù)模型的增長的含義.
知識拓展
在科學試驗、工程設計、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)選學是研究如何迅速地、合理地尋求這些方案的科學理論、模型與方法.它被廣泛應用于管理、生產(chǎn)、科技和經(jīng)濟領域中,幾乎可以用于凡是有數(shù)值加工的每個領域.中國數(shù)學家華羅庚在推廣優(yōu)選方法的理論研究和開發(fā)研究工作中付出巨大貢獻.
學習評價
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)了一段時間后,由于訂貨商想再多訂一些,但供貨時間不變,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。
其中正確的命題個數(shù)為().
A.2B.3C.4D.5
4.當?shù)拇笮£P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,每個價格是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)的轉折點是____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)射的信號彈,從發(fā)射到落回地面,信號彈的高度與時間的關系(不計空氣阻力)
B.我國人口年自然增長率為1﹪,這樣我國人口總數(shù)隨年份的變化關系
C.如果某人ts內(nèi)騎車行進了1km,那么此人騎車的平均速度v與時間t的函數(shù)關系
D.信件的郵資與其重量間的函數(shù)關系
2.用長度為24的材料圍一個矩形場地,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,茶壺每個定價20元,茶杯每個定價為5元,該店推出兩種優(yōu)惠辦法:
(1)買一個茶壺贈送一個茶杯;
(2)按總價的92%付款.
某顧客需購茶壺4個,茶杯若干(不少于4個),若需茶杯個,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)模型教學設計
教學設計
3.2.1幾類不同增長的函數(shù)模型
整體設計
教學分析
函數(shù)是描述客觀世界變化規(guī)律的基本數(shù)學模型,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)的教學目標是認識指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)等函數(shù)模型的增長差異,體會直線上升、指數(shù)爆炸與對數(shù)增長的不同,應用函數(shù)模型解決簡單問題.課本對幾種不同增長的函數(shù)模型的認識及應用,都是通過實例來實現(xiàn)的.通過教學讓學生認識到數(shù)學來自現(xiàn)實生活,數(shù)學在現(xiàn)實生活中是有用的.
三維目標
1.借助信息技術,利用函數(shù)圖象及數(shù)據(jù)表格,比較指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的增長差異.
2.恰當運用函數(shù)的三種表示方法(解析式、表格、圖象)并借助信息技術解決一些實際問題.
3.讓學生體會數(shù)學在實際問題中的應用價值,培養(yǎng)學生的學習興趣.
重點難點
教學重點:認識指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)等函數(shù)模型的增長差異,體會直線上升、指數(shù)爆炸與對數(shù)增長的不同.
教學難點:應用函數(shù)模型解決簡單問題.
課時安排
2課時
教學過程
第1課時
作者:林大華
導入新課
思路1.(事例導入)
一張紙的厚度大約為0.01cm,一塊磚的厚度大約為10cm,請同學們計算將一張紙對折n次的厚度和n塊磚的厚度,列出函數(shù)關系式,并計算n=20時它們的厚度.你的直覺與結果一致嗎?
解:紙對折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.
也許同學們感到意外,通過對本節(jié)課的學習大家對這些問題會有更深的了解.
思路2.(直接導入)
請同學們回憶指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的圖象和性質(zhì),本節(jié)我們將通過實例比較它們的增長差異.
推進新課
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)某保護區(qū)有1單位面積的濕地,由于保護區(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)模型與對數(shù)函數(shù)相關.
活動:先讓學生動手做題后再回答,經(jīng)教師提示、點撥,對回答正確的學生及時表揚,對回答不準確的學生提示引導考慮問題的思路.
(1)總價等于單價與數(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)引導學生回憶學過的函數(shù)模型.
(6)結合函數(shù)表格與圖象討論它們的單調(diào)性.
(7)讓學生自己比較并體會.
(8)其他與對數(shù)函數(shù)有關的函數(shù)模型.
討論結果:(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,會遠遠大于另外兩個函數(shù).
(8)另外還有與對數(shù)函數(shù)有關的函數(shù)模型,形如y=logax+b,我們把它叫做對數(shù)型函數(shù).
應用示例
例1假設你有一筆資金用于投資,現(xiàn)有三種投資方案供你選擇,這三種方案的回報如下:
方案一:每天回報40元;
方案二:第一天回報10元,以后每天比前一天多回報10元;
方案三:第一天回報0.4元,以后每天的回報比前一天翻一番.
請問,你會選擇哪種投資方案?
活動:學生先思考或討論,再回答.教師根據(jù)實際,可以提示引導:我們可以先建立三種投資方案所對應的函數(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:設第x天所得回報是y元,則方案一可以用函數(shù)y=40(x∈N*)進行描述;方案二可以用函數(shù)y=10x(x∈N*)進行描述;方案三可以用函數(shù)y=0.4×2x-1(x∈N*)進行描述.三個模型中,第一個是常數(shù)函數(shù),后兩個都是遞增函數(shù)模型.要對三個方案做出選擇,就要對它的增長情況進行分析.我們先用計算機計算一下三種所得回報的增長情況.
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,方案三比其他兩個方案所得回報多得多,到第30天,所得回報已超過2億元.
下面再看累積的回報數(shù).通過計算機或計算器列表如下:
因此,投資1~6天,應選擇方案一;投資7天,應選擇方案一或方案二;投資8~10天,應選擇方案二;投資11天(含11天)以上,則應選擇方案三.
針對上例可以思考下面問題:
①選擇哪種方案是依據(jù)一天的回報數(shù)還是累積回報數(shù).
②課本把兩種回報數(shù)都列表給出的意義何在?
③由此得出怎樣的結論.
答案:①選擇哪種方案依據(jù)的是累積回報數(shù).
②讓我們體會每天回報數(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.
變式訓練
某市移動通訊公司開設了兩種通訊業(yè)務:“全球通”使用者先繳50元月基礎費,然后每通話1分鐘付話費0.4元;“神州行”不繳月基礎費,每通話1分鐘付話費0.6元,若設一個月內(nèi)通話x分鐘,兩種通訊業(yè)務的費用分別為y1元和y2元,那么
(1)寫出y1、y2與x之間的函數(shù)關系式;
(2)在同一直角坐標系中畫出兩函數(shù)的圖象;
(3)求出一個月內(nèi)通話多少分鐘,兩種通訊業(yè)務費用相同;
(4)若某人預計一個月內(nèi)使用話費200元,應選擇哪種通訊業(yè)務較合算.
思路分析:我們可以先建立兩種通訊業(yè)務所對應的函數(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)全球通的費用應為兩種費用的和,即月基礎費和通話費,神州行的費用應為通話費用;(2)運用描點法畫圖,但應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)求出當函數(shù)值為200元時,哪個函數(shù)所對應的自變量的值較大.
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)圖象的交點所對應的橫坐標為250,所以在一個月內(nèi)通話250分鐘時,兩種通訊業(yè)務的收費相同.
(4)當通話費為200元時,由圖象可知,y1所對應的自變量的值大于y2所對應的自變量的值,即選取全球通更合算.
另解:當y1=200時有0.4x+50=200,∴x1=375;
當y2=200時有0.6x=200,x2=10003.顯然375>10003,
∴選用“全球通”更合算.
點評:在解決實際問題過程中,函數(shù)圖象能夠發(fā)揮很好的作用,因此,我們應當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)實問題的重要模型.
例2某公司為了實現(xiàn)1000萬元利潤的目標,準備制定一個激勵銷售人員的獎勵方案:在銷售利潤達到10萬元時,按銷售利潤進行獎勵,且獎金y(單位:萬元)隨著利潤x(單位:萬元)的增加而增加,但獎金總數(shù)不超過5萬元,同時獎金不超過利潤的25%.現(xiàn)有三個獎勵模型:y=0.25x,y=log7x+1,y=1.002x,其中哪個模型能符合公司的要求?
活動:學生先思考或討論,再回答.教師根據(jù)實際,可以提示引導:某個獎勵模型符合公司要求,就是依據(jù)這個模型進行獎勵時,獎金總數(shù)不超過5萬元,同時獎金不超過利潤的25%,由于公司總的利潤目標為1000萬元,所以人員銷售利潤一般不會超過公司總的利潤.于是只需在區(qū)間[10,1000]上,檢驗三個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,得到初步結論,再通過具體計算,確認結果.
解:借助計算器或計算機作出函數(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進行獎勵時才符合公司的要求.
下面通過計算確認上述判斷.
首先計算哪個模型的獎金總數(shù)不超過5萬.
對于模型y=0.25x,它在區(qū)間[10,1000]上遞增,而且當x=20時,y=5,因此,當x>20時,y>5,所以該模型不符合要求;
對于模型y=1.002x,由函數(shù)圖象,并利用計算器,可知在區(qū)間(805,806)內(nèi)有一個點x0滿足1.002x0=5,由于它在區(qū)間[10,1000]上遞增,因此當x>x0時,y>5,所以該模型也不符合要求;
對于模型y=log7x+1,它在區(qū)間[10,1000]上遞增,而且當x=1000時,y=log71000+1≈4.55<5,所以它符合獎金總數(shù)不超過5萬元的要求.
再計算按模型y=log7x+1獎勵時,獎金是否不超過利潤的25%,即當x∈[10,1000]時,是否有yx=log7x+1x≤0.25成立.
圖7
令f(x)=log7x+1-0.25x,x∈[10,1000].利用計算器或計算機作出函數(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x∈[10,1000]時,log7x+1x<0.25.
說明按模型y=log7x+1獎勵,獎金不超過利潤的25%.
綜上所述,模型y=log7x+1確實能符合公司的要求.
變式訓練
市場營銷人員對過去幾年某商品的價格及銷售數(shù)量的關系做數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)有如下規(guī)律:該商品的價格每上漲x%(x>0),銷售數(shù)量就減少kx%(其中k為正實數(shù)).目前,該商品定價為a元,統(tǒng)計其銷售數(shù)量為b個.
(1)當k=12時,該商品的價格上漲多少,就能使銷售的總金額達到最大?
(2)在適當?shù)臐q價過程中,求使銷售總金額不斷增加時k的取值范圍.
解:依題意,價格上漲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,
即商品價格上漲50%,y最大為98ab.
(2)因為y=ab10000[-kx2+100(1-k)x+10000],
此二次函數(shù)的開口向下,對稱軸為x=50(1-k)k,在適當漲價過程后,銷售總金額不斷增加,即要求此函數(shù)當自變量x在{x|x>0}的一個子集內(nèi)增大時,y也增大.
所以50(1-k)k>0,解得0<k<1.
點評:這類問題的關鍵在于列函數(shù)解析式建立函數(shù)模型,然后借助不等式進行討論.
知能訓練
光線通過一塊玻璃,其強度要損失10%,把幾塊這樣的玻璃重疊起來,設光線原來的強度為k,通過x塊玻璃以后強度為y.
(1)寫出y關于x的函數(shù)關系式;
(2)通過多少塊玻璃以后,光線強度減弱到原來的13以下.(lg3≈0.4771)
解:(1)光線經(jīng)過1塊玻璃后強度為(1-10%)k=0.9k;
光線經(jīng)過2塊玻璃后強度為(1-10%)0.9k=0.92k;
光線經(jīng)過3塊玻璃后強度為(1-10%)0.92k=0.93k;
光線經(jīng)過x塊玻璃后強度為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間的函數(shù)關系的圖象(如圖8所示).假設其關系為指數(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個月時,野生水葫蘆的面積就會超過30m2;
③野生水葫蘆從4m2蔓延到12m2只需1.5個月;
④設野生水葫蘆蔓延到2m2、3m2、6m2所需的時間分別為t1、t2、t3,則有t1+t2=t3;
⑤野生水葫蘆在第1到第3個月之間蔓延的平均速度等于在第2到第4個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.
∵關系為指數(shù)函數(shù),
∴可設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
活動:學生先思考或討論,再回答.教師提示、點撥,及時評價.
引導方法:從基本知識和基本技能兩方面來總結.
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)
課本習題3.2A組1,2.
設計感想
本節(jié)設計由學生熟悉的素材入手,結果卻出乎學生的意料,由此使學生產(chǎn)生濃厚的學習興趣.課本中兩個例題不僅讓學生學會了函數(shù)模型的應用,而且體會到它們之間的差異;我們補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,是不可多得的素材.
第2課時
作者:張建國
導入新課
思路1.(情境導入)
國際象棋起源于古代印度.相傳國王要獎賞國際象棋的發(fā)明者,問他要什么.發(fā)明者說:“請在棋盤的第一個格子里放上1顆麥粒,第2個格子里放上2顆麥粒,第3個格子里放上4顆麥粒,……,依次類推,每個格子里的麥粒數(shù)都是前一個格子里放的麥粒數(shù)的2倍,直到第64個格子.請給我足夠的麥粒以實現(xiàn)上述要求.”國王覺得這個要求不高,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)、對數(shù)函數(shù)、二次函數(shù)的增長差異.
思路2.(直接導入)
我們知道,對數(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)、對數(shù)函數(shù)、二次函數(shù)的增長差異.
推進新課
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)列表并在同一坐標系中畫出三個函數(shù)的圖象.
(3)結合函數(shù)的圖象找出其交點坐標.
(4)請在圖象上分別標出使不等式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論?
討論結果:
(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,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.
(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)我們在更大的范圍內(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的圖象有兩個交點(2,4)和(4,16),這表明2x與x2在自變量不同的區(qū)間內(nèi)有不同的大小關系,有時2x<x2,有時x2<2x.
但是,當自變量x越來越大時,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會小于xn,但由于ax的增長快于xn的增長,因此總存在一個x0,當x>x0時,就會有ax>xn.
同樣地,對于對數(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可能會大于xn,但由于logax的增長慢于xn的增長,因此總存在一個x0,當x>x0時,就會有l(wèi)ogax<xn.
綜上所述,盡管對數(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“檔次”上.隨著x的增大,y=ax(a>1)的增長速度越來越快,會超過并遠遠大于y=xn(n>0)的增長速度,而y=logax(a>1)的增長速度則會越來越慢.因此,總會存在一個x0,當x>x0時,就會有l(wèi)ogax<xn<ax.雖然冪函數(shù)y=xn(n>0)增長快于對數(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,因此指數(shù)增長又稱“指數(shù)爆炸”.
應用示例
例1某市的一家報刊攤點,從報社買進晚報的價格是每份0.20元,賣出價是每份0.30元,賣不掉的報紙可以以每份0.05元的價格退回報社.在一個月(以30天計)里,有20天每天可賣出400份,其余10天每天只能賣出250份,但每天從報社買進的份數(shù)必須相同,這個攤主每天從報社買進多少份,才能使每月所獲的利潤最大?并計算他一個月最多可賺得多少元?
活動:學生先思考或討論,再回答.教師根據(jù)實際,可以提示引導:
設攤主每天從報社買進x份,顯然當x∈[250,400]時,每月所獲利潤才能最大.而每月所獲利潤=賣報收入的總價-付給報社的總價.賣報收入的總價包含三部分: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天里多進的報刊退回給報社的收入為10×0.05×(x-250).付給報社的總價為30×0.20x.
解:設攤主每天從報社買進x份晚報,顯然當x∈[250,400]時,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x=400時,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)關系式;
(2)據(jù)測定:每毫升血液中含藥量不少于4微克時治療疾病有效,假若某病人一天中第一次服藥時間為上午7:00,問一天中怎樣安排服藥的時間(共4次)效果最佳?
解:(1)依題意,得y=6t,0≤t≤1,-23t+203,1t≤10.
(2)設第二次服藥時在第一次服藥后t1小時,則-23t1+203=4,t1=4.因而第二次服藥應在11:00;
設第三次服藥在第一次服藥后t2小時,則此時血液中含藥量應為兩次服藥量的和,即有-23t2+203-23(t2-4)+203=4,解得t2=9,故第三次服藥應在16:00;
設第四次服藥在第一次后t3小時(t3>10),則此時第一次服進的藥已吸收完,此時血液中含藥量應為第二、三次的和,-23(t3-4)+203-23(t3-9)+203=4,解得t3=13.5,故第四次服藥應在20:30.
變式訓練
通過研究學生的學習行為,心理學家發(fā)現(xiàn),學生的接受能力依賴于老師引入概念和描述問題所用的時間:講座開始時,學生興趣激增;中間有一段不太長的時間,學生的興趣保持較理想的狀態(tài);隨后學生的注意力開始分散.分析結果和實驗表明,用f(x)表示學生接受概念的能力[f(x)的值愈大,表示接受的能力愈強],x表示提出和講授概念的時間(單位:分鐘),可有以下的公式:
(1)開講后多少分鐘,學生的接受能力最強?能維持多長時間?
(2)開講后5分鐘與開講后20分鐘比較,學生的接受能力何時強一些?
解:(1)當0<x≤10時,f(x)=-0.1x2+2.6x+43=-0.1(x-13)2+59.9,
知當x=10時,[f(x)]max=f(10)=59;
當10<x≤16時,f(x)=59;當16<x≤30時,f(x)=-3x+107,
知f(x)<-3×16+107=59.
因此,開講后10分鐘,學生的接受能力最強,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分鐘時學生的接受能力比開講后20分鐘強.
點評:解析式與圖象的轉換是函數(shù)應用的重點,關于分段函數(shù)問題更應重點訓練.
知能訓練
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),西紅柿市場售價與上市時間的關系用圖13(1)的一條折線表示;西紅柿的種植成本與上市時間的關系用圖13(2)的拋物線段表示.
(1)寫出圖13(1)表示的市場售價與時間的函數(shù)關系P=f(t);
寫出圖13(2)表示的種植成本與時間的函數(shù)關系式Q=g(t);
(2)認定市場售價減去種植成本為純收益,問何時上市的西紅柿純收益最大?
(1)(2)
圖13
(注:市場售價和種植成本的單位:元/102kg,時間單位:天)
活動:學生在黑板上書寫解答.教師在學生中巡視其他學生的解答,發(fā)現(xiàn)問題及時糾正.
解:(1)由圖13(1)可得市場售價與時間的函數(shù)關系為f(t)=300-t,0≤t≤200,2t-300,200t≤300.
由圖13(2)可得種植成本與時間的函數(shù)關系為g(t)=1200(t-150)2+100,0≤t≤300.
(2)設t時刻的純收益為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0≤t≤200時,配方整理,得h(t)=-1200(t-50)2+100,
所以當t=50時,h(t)取得區(qū)間[0,200]上的最大值100;
當200<t≤300時,配方整理,得h(t)=-1200(t-350)2+100,
所以當t=300時,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t=50,即從二月一日開始的第50天時,上市的西紅柿純收益最大.
點評:本題主要考查由函數(shù)圖象建立函數(shù)關系式和求函數(shù)最大值的問題,考查運用所學知識解決實際問題的能力.
拓展提升
探究內(nèi)容
①在函數(shù)應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,該公司對第一批產(chǎn)品A上市后的國內(nèi)外市場銷售情況進行調(diào)研,結果如圖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間的關系;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間的關系;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間的關系.
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上市時間t的關系式;
(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,有幾個分界點,請同學們思考應分為幾段.
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0≤t≤20時,F(xiàn)(t)=3t(-320t2+8t),先判斷其單調(diào)性.
設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20<t≤30時,
令60(-320t2+8t)>6300,
則703<t<30;
當30<t≤40時,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.
點評: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,重點是找出關鍵點.
2.在t∈[0,40]上,有幾個分界點,t=20,t=30兩點把區(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
本節(jié)學習了:①指數(shù)函數(shù)、對數(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)、對數(shù)函數(shù)的應用.
作業(yè)
課本習題3.2A組3,4.
設計感想
本節(jié)設計從精彩的故事開始,讓學生從故事中體會數(shù)學帶來的震撼,然后借助計算機感受不同函數(shù)模型的巨大差異.接著通過最新題型訓練學生利用函數(shù)模型解決實際問題的能力;并且重點訓練了由圖象轉化為函數(shù)解析式的能力,因為這是高考的一個重點.本節(jié)的每個例題都很精彩,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)由于運輸?shù)脑颍L期只能在當?shù)劁N售,當?shù)卣畬υ擁椞禺a(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?shù)卣當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)劃后對該項目每年都投入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?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:在實施規(guī)劃前,由題設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).
實施規(guī)劃后的前5年中,由題設P=-1160(x-40)2+100,知每年投入30萬元時,有最大利潤Pmax=7958(萬元).
前5年的利潤和為7958×5=39758(萬元).
設在公路通車的后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x=30時,(W2)max=4950(萬元).
從而10年的總利潤為39758+4950(萬元).
∵39758+4950>1000,
∴該規(guī)劃方案有極大實施價值.
§3.2.1幾類不同增長的函數(shù)模型學案
一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負責,作為高中教師就要精心準備好合適的教案。教案可以讓學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)模型學案
課前預習學案
一、預習目標
對于基本的實際問題能抽象出數(shù)學模型。
二、預習內(nèi)容
(預習教材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,兔子們占領了整個澳大利亞,數(shù)量達到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,直至二十世紀五十年代,科學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
同學們,通過你的自主學習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學案
一、學習目標
1.結合實例體會直線上升、指數(shù)爆炸、對數(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,利用函數(shù)圖象及數(shù)據(jù)表格,比較指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的增長差異;
3.恰當運用函數(shù)的三種表示法(解析式、圖象、表格)并借助信息技術解決一些實際問題.
學習重點:將實際問題轉化為數(shù)學問題,結合實例體會直線上升、指數(shù)爆炸、對數(shù)增長等不同函數(shù)類型增長的含義。
學習難點:如何選擇和利用不同函數(shù)模型增長差異性分析解決實際問題。
二、學習過程
典型例題
例1假設你有一筆資金用于投資,現(xiàn)有三種投資方案供你選擇,這三種方案的回報如下:
方案一:每天回報40元;
方案二:第一天回報10元,以后每天比前一天多回報10元;
方案三:第一天回報0.4元,以后每天的回報比前一天翻一番.
請問,你會選擇哪種投資方案?
反思:
①在本例中涉及哪些數(shù)量關系?如何用函數(shù)描述這些數(shù)量關系?
②根據(jù)此例的數(shù)據(jù),你對三種方案分別表現(xiàn)出的回報資金的增長差異有什么認識?借助計算器或計算機作出函數(shù)圖象,并通過圖象描述一下三種方案的特點.
變式訓練1某種計算機病毒是通過電子郵件進行傳播的,如果某臺計算機感染上這種病毒,那么每輪病毒發(fā)作時,這臺計算機都可能感染沒被感染的20臺計算機.現(xiàn)在10臺計算機在第1輪病毒發(fā)作時被感染,問在第5輪病毒發(fā)作時可能有多少臺計算機被感染?
例2某公司為了實現(xiàn)1000萬元利潤的目標,準備制定一個激勵銷售部門的獎勵方案:在銷售利潤達到10萬元時,按銷售利潤進行獎勵,且獎金(單位:萬元)隨銷售利潤(單位:萬元)的增加而增加但獎金不超過5萬元,同時獎金不超過利潤的25%.現(xiàn)有三個獎勵模型:
;;.
問:其中哪個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?本例實質(zhì)如何?
②根據(jù)問題中的數(shù)據(jù),如何判定所給的獎勵模型是否符合公司要求?
變式訓練2
經(jīng)市場調(diào)查分析知,某地明年從年初開始的前個月,對某種商品需求總量(萬件)近似地滿足關系
.
寫出明年第個月這種商品需求量(萬件)與月份的函數(shù)關系式.
四、反思總結
解決應用題的一般程序:
①審題:弄清題意,分清條件和結論,理順數(shù)量關系;
②建模:將文字語言轉化為數(shù)學語言,利用數(shù)學知識,建立相應的數(shù)學模型;
③解模:求解數(shù)學模型,得出數(shù)學結論;
④還原:將用數(shù)學知識和方法得出的結論,還原為實際問題的意義.
五、當堂達標:課本108頁2題
課后練習與提高
1.某種細胞分裂時,由1個分裂成2個,2個分裂成4個,4個分裂成8個……,現(xiàn)有2個這樣的細胞,分裂x次后得到的細胞個數(shù)y為().
A.B.y=2C.y=2D.y=2x
2.某公司為了適應市場需求對產(chǎn)品結構做了重大調(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?shù)暮瘮?shù)模型來反映該公司調(diào)整后利潤y與時間x的關系,可選用().
A.一次函數(shù)B.二次函數(shù)
C.指數(shù)型函數(shù)D.對數(shù)型函數(shù)
3.一等腰三角形的周長是20,底邊長y是關于腰長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個月銷售100臺,第2個月銷售200臺,第3個月銷售400臺,第4個月銷售790臺,則銷量y與投放市場的月數(shù)x之間的關系可寫成.
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與凈化時間t(月)的近似函數(shù)關系:(t≥0,a0且a≠1).有以下敘述
①第4個月時,剩留量就會低于;
②每月減少的有害物質(zhì)量都相等;
③若剩留量為所經(jīng)過的時間分別是,則.
其中所有正確的敘述是.
6.某服裝個體戶在進一批服裝時,進價已按原價打了七五折,他打算對該服裝定一新價標在價目卡上,并注明按該價20%銷售.這樣,仍可獲得25%的純利.求此個體戶給這批服裝定的新標價與原標價之間的函數(shù)關系.