2.1. 2指数函数及其性质
一、教材分析
本节是高中数学新人教版必修1的第二章2.1.2指数函数及其性质的内容 二、三维目标
1.知识与技能
(1)使学生了解指数函数模型的实际背景,认识数学与现实生活及其他学科的联系; (2)理解指数函数的的概念和意义,能画出具体指数函数的图象,探索并理解指数函数的单调性和特殊点;
(3)在学习的过程中体会研究具体函数及其性质的过程和方法,如具体到一般的过程、数形结合的方法等. 2.过程与方法
通过与初中所学的知识(平方根、立方根)进行类比,得出n次方根的概念,进而学习根式的性质.
3.情感、态度与价值观
(1)通过运算训练,养成学生严谨治学,一丝不苟的学习习惯; (2)培养学生认识、接受新事物的能力 三、教学重点
教学重点:指数函数的的概念和性质. 四、教学难点
教学难点:用数形结合的方法从具体到一般地探索、概括指数函数的性质 五、教学策略
发现教学法
经历由利用根式的运算性质对根式的化简,注意发现并归纳其变形特点,进而由特殊情形归纳出一般规律.
六、教学准备
回顾初中时的整数指数幂及运算性质,
an?a?a?a???a,a0?1(a?0)七、教学环节 引入课题
1. (合作讨论)人口问题是全球性问题,由于全球人口迅猛增加,已引起全世界关
注.世界人口2000年大约是60亿,而且以每年1.3%的增长率增长,按照这种增长
速度,到2050年世界人口将达到100多亿,大有“人口爆炸”的趋势.为此,全球范围内敲起了人口警钟,并把每年的7月11日定为“世界人口日”,呼吁各国要控制人口增长.为了控制人口过快增长,许多国家都实行了计划生育.
我国人口问题更为突出,在耕地面积只占世界7%的国土上,却养育着22%的世界人口.因此,中国的人口问题是公认的社会问题.2000年第五次人口普查,中国人口已达到13亿,年增长率约为1%.为了有效地控制人口过快增长,实行计划生育成为我国一项基本国策.
1 按照上述材料中的1%的增长率,从2000年起,x年后我国的人口将达到○
2000年的多少倍?
2 到2050年我国的人口将达到多少? ○
3 你认为人口的过快增长会给社会的发展带来什么样的影响? ○
2. 上一节中GDP问题中时间x与GDP值y的对应关系y=1.073(x∈N,x≤20)能否
构成函数?
3. 一种放射性物质不断变化成其他物质,每经过一年的残留量是原来的84%,那么以
时间x年为自变量,残留量y的函数关系式是什么? 4. 上面的几个函数有什么共同特征? 新课教学
(一)指数函数的概念
一般地,函数y?a(a?0,且a?1)叫做指数函数(exponential function),其中x
xx
*
是自变量,函数的定义域为R.
1 指数函数的定义是一个形式定义,要引导学生辨析; 注意:○
2 注意指数函数的底数的取值范围,引导学生分析底数为什么不能是负数、零○和1.
巩固练习:利用指数函数的定义解决(教材P68例2、3) (二)指数函数的图象和性质
问题:你能类比前面讨论函数性质时的思路,提出研究指数函数性质的内容和方法吗? 研究方法:画出函数的图象,结合图象研究函数的性质.
研究内容:定义域、值域、特殊点、单调性、最大(小)值、奇偶性. 探索研究:
1.在同一坐标系中画出下列函数的图象:
1x31x(2)y?()
2(1)y?() (3)y?2 (4)y?3 (5)y?5
2.从画出的图象中你能发现函数y?2的图象和函数y?()的图象有什么关系?可否利用y?2的图象画出y?()的图象?
3.从画出的图象(y?2、y?3和y?5)中,你能发现函数的图象与其底数之间有什么样的规律?
4.你能根据指数函数的图象的特征归纳出指数函数的性质吗? 图象特征 函数性质 xxxxxxxx12x12xa?1 0?a?1 a?1 函数的定义域为R 非奇非偶函数 函数的值域为R +0?a?1 向x、y轴正负方向无限延伸 图象关于原点和y轴不对称 函数图象都在x轴上方 函数图象都过定点(0,1) 自左向右看, 图象逐渐上升 在第一象限内的图象纵坐标都大于1 在第二象限内的图象纵坐标都小于1 图象上升趋势是越来越陡 自左向右看, a0?1 增函数 减函数 图象逐渐下降 在第一象限内的图象纵坐标都小于1 在第二象限内的图象纵坐标都大于1 图象上升趋势是越来越缓 函数值开始增长较慢,到了某一值后函数值开始减小极快,到了某一值后x?0,ax?1 x?0,ax?1 x?0,ax?1 x?0,ax?1