教学目标: 知识与技能:
理解指数函数的概念,并能正确作出其图象,掌握指数函数的性质; 过程与方法:由实际问题引入,培养学生发现问题和提出问题的能力. 情感态度价值观:于独立思考的习惯,体会事物之间普遍联系的辩证观点. 教学重点:指数函数和性质的概念; 教学过程
一、激趣导学
引例1 某种细胞分裂时,由1个分裂成2个,2个分裂成4个,……,1个这样的细胞分裂 x 次后,得到的细胞个数 y 与 x 的函数关系是什么?
分裂次数:1,2,3, 4,…,x 细胞个数:2,4,8,16,…,y
由上面的对应关系可知,函数关系是 y =2x
.
引例2 某种商品的价格从今年起每年降低15%,设原来的价格为1,x 年后的价格为y ,则y 与x 的函数关系式为 y =0.85x
.
在y =2x
, y =0.85x
中指数x 是自变量,底数是一个大于0且不等于1的常量.
我们把这种自变量在指数位置上而底数是一个大于0且不等于1的常量的函数叫做指数函数,引入课题.. 二、质疑讨论: 1.指数函数的定义
函数y =a x (a >0且a ≠1)叫做指数函数,其中x 是自变量,函数定义域是R . 探究1:为什么要规定a >0,且a ≠1呢?
①若a =0,则当x >0时,a x
=0;当x ≤0时,a x
无意义.
②若a <0,则对于x 的某些数值,可使a x 无意义. 如y =(-2)x
,这时对于x =14 ,x =12 ,…
等等,在实数范围内函数值不存在.
③若a =1,则对于任何x ∈R ,a x
=1,是一个常量,没有研究的必要性.
为了避免上述各种情况,所以规定a >0且a ≠1.在规定以后,对于任何x ∈R ,a x
都有意义,
且a x
>0. 因此指数函数的定义域是R ,值域是(0,+∞).
探究2:函数 y =2·3x
是指数函数吗?
答案:不是,指数函数的解析式 y =a x
中,a x
的系数是1.
有些函数貌似指数函数,实际上却不是,如 y =a x+k
(a >0且a ≠1,k ∈Z);有些函数看起
来不像指数函数,实际上却是,如y=a -x (a >0,且a ≠1),因为它可以化为 y =(a -1)x
,其中
a -1>0,且a -1≠1.
【思考】下列函数是为指数函数有 ② ③ ⑤ .
①2y x =; ②8x y =; ③(21)x
y a =-(12
a >
且1a ≠);④(4)x y =-;
⑤x
y π=;
⑥1
225
+=x y ; ⑦x y x =;
⑧10x
y =-.
2.指数函数的性质(观察、总结)
三、反馈矫正:
例1比较下列各题中两个值的大小
(1)1.72.5,1.73
;
(2)0.8-0.1,0.8-0.2
;
(3)1.70.3,0.93.1
.
【小结】对同底数幂大小的比较用的是指数函数的单调性,必须要明确所给的两个值是哪个指数函数的两个函数值;对不同底数是幂的大小的比较可以与中间值进行比较. 例2(1) 指数函数x
a x f =)((a>0且a ≠1)的图象过点(3,π),则 π
)3(=
-f .
【思路分析】先求出x
a y =解析式,再代入即可. (2) 如图
是指数函数①x
a y =,②x
b y =,③x
c y =,④x
d y =图象,
则a .b .c .d 与1的大小关系是 b<a<1<d<c .
提示:法一:根据指数函数图象位置与底数关系可得;
法二:x=1与指数函数①②③④的交点纵坐标分别为a .b .c .d ,根据a .b .c .d 位
x
② ③
置即可判断出a .b .c .d 大小.
【解后反思】法二比法一更简单易懂,法二中x=1称为指数函数特征线.熟练运用特征线比较底数大小带来极大方便. 四、巩固迁移: 1.比较大小:-0.7
-0.2
> -0.7
-0.3
;(-2.5)32
< (-2.5)5
4.
2.已知下列不等式,试比较m .n 的大小:
(1)若(23 )m >(23 )n ,则m < n ;(2)若1.1m <1.1n
,则m < n .
3.比较下列各组中数的大小:10
, 0.4-2.5
, 2
-0.2
, 2.51.6
.
解:2-0.2 <
10 <
2.5
1.6 <
0.4
-2.5
.
【课后提升】 1.比较大小:
(1) 2.5
3.2
1.5,1.5;(2) 1.2
1.50.5
,0.5--;
(3)0.3 1.2
1.5,0.8. 2(1)已知0.533x ≥,求实数x 的取值范围;(2)已知0.225x <,求实数x 的取值范围. 3.函数)10(12
≠>+=-a a a
y x 且图象必过点 (2,2) .
4.当x >0,指数函数x
a x f )1()(2
-=值总大于1,则a
5.已知函数x
y a =(0,1)a a >≠在区间[1,1]-上的最大值与最小值的差是1,
求实数a 的值.
6. 解不等式:(1)293x x ->; (2)34260x x ⨯-⨯> . 7.x
x f 2)(=的图象,对于任意21,x x ∈R , 能否确定)]()([2
121x f x f +和)(2
2
1x x f +大小?。