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1、2022年高中數(shù)學(xué) 指數(shù)函數(shù)教案 新人教A版必修1
(一)教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
了解指數(shù)函數(shù)模型的實(shí)際背景,理解指數(shù)函數(shù)的概念,掌握指數(shù)函數(shù)的圖象,根據(jù)圖象理解和掌握指數(shù)函數(shù)的性質(zhì).
2.過程與方法
能借助計(jì)算器或計(jì)算機(jī)畫出具體指數(shù)函數(shù)的圖象,探索指數(shù)函數(shù)圖象特征.通過觀察,進(jìn)而研究指數(shù)函數(shù)的性質(zhì).
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
在解決簡單實(shí)際問題的過程中,體會指數(shù)函數(shù)是一類重要的函數(shù)模型,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識.
(二) 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1. 教學(xué)重點(diǎn):指數(shù)函數(shù)的概念和圖象.
2. 教學(xué)難點(diǎn):指數(shù)函數(shù)的概念和圖象及性質(zhì).
3. (三)教學(xué)方法
2、
采用觀察、分析、歸納、抽象、概括,自主探究,合作交流的教學(xué)方法,通過各種教學(xué)媒體(如計(jì)算機(jī)或計(jì)算器),調(diào)動學(xué)生參與課堂教學(xué)的主動性和積極性.
(四)教學(xué)過程
教學(xué)
環(huán)節(jié)
教學(xué)內(nèi)容
師生互動
設(shè)計(jì)意圖
復(fù)習(xí)
引入
1. 在本章的開頭,問題(1)中時(shí)間與GDP值中的
,
請問這兩個函數(shù)有什么共同特征.
2. 這兩個函數(shù)有什么共同特征
,從而得出這兩個關(guān)系式中的底數(shù)是一個正數(shù),自變量為指數(shù),即都可以用(>0且≠1來表示).
學(xué)生思考回答函數(shù)的特征.
由實(shí)際問題引入,不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且可以培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力.
形成概念
3、
理解概念
指數(shù)函數(shù)的定義
一般地,函數(shù)(>0且≠1)叫做指數(shù)函數(shù),其中是自變量,函數(shù)的定義域?yàn)镽.
回答:在下列的關(guān)系式中,哪些不是指數(shù)函數(shù),為什么?
(1) (2) (3)
(4) (5) (6)
(7) (8) (>1,且)
小結(jié):根據(jù)指數(shù)函數(shù)的定義來判斷說明:因?yàn)椋?,是任意一個實(shí)數(shù)時(shí),是一個確定的實(shí)數(shù),所以函數(shù)的定義域?yàn)閷?shí)數(shù)集R.若<0,
如在實(shí)數(shù)范圍內(nèi)的函數(shù)值不存在.若=1, 是一個常量,沒有研究的意義,只有滿足的形式才能稱為指數(shù)函數(shù), 如:不符合 .
學(xué)生獨(dú)立思考,交流討論,教師巡視,并注意個
4、別指導(dǎo),
學(xué)生探討分析,教師點(diǎn)撥指導(dǎo).
由特殊到一般,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、歸納、概括的能力.
使學(xué)生進(jìn)一步理解指數(shù)函數(shù)的概念.
深化
概念
我們在學(xué)習(xí)函數(shù)的單調(diào)性的時(shí)候,主要是根據(jù)函數(shù)的圖象,即用數(shù)形結(jié)合的方法來研究. 下面我們通過
先來研究(>1)的圖象,
用計(jì)算機(jī)完成以下表格,并且用計(jì)算機(jī)畫出函數(shù)的圖象
0
1
2
4
再研究(0<<1)的圖象,
用計(jì)算機(jī)完成以下表格并繪出函數(shù)的圖象.
1
2
5、4
從圖中我們看出
通過圖象看出
實(shí)質(zhì)是上的點(diǎn)(x,y)
討論:的圖象關(guān)于軸對稱,所以這兩個函數(shù)是偶函數(shù),對嗎?
0
②利用電腦軟件畫出
的函數(shù)圖象.
問題:從畫出的圖象中,你能發(fā)現(xiàn)函數(shù)的圖象與底數(shù)間有什么樣的規(guī)律.
從圖上看(>1)與兩函數(shù)圖象的特征——關(guān)于軸對稱.
學(xué)生列表計(jì)算,描點(diǎn)、作圖.
教師動畫演示.
學(xué)生觀察、歸納、總結(jié),教師誘導(dǎo)、點(diǎn)評.
通過列表、計(jì)算使學(xué)生體會、感受指數(shù)函數(shù)圖象的化趨勢,通過描點(diǎn),作圖培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力.
不同情況進(jìn)行對照,使學(xué)生再次經(jīng)歷從特殊到一般,由具體到抽象的思維過程.培養(yǎng)學(xué)生的歸納概括能力.
6、
應(yīng)用
舉例
例1:(P66 例6)已知指數(shù)函數(shù)(>0且≠1)的圖象過點(diǎn)(3,π),求
例1分析:要求
再把0,1,3分別代入,即可求得
解:將點(diǎn)(3,π),代入得到,即,
解得:,于是,所以,
f(1)== , .
學(xué)生思考、解答、交流,教師巡視,注意個別指導(dǎo),發(fā)現(xiàn)帶有普遍性的問題,應(yīng)及時(shí)提到全體學(xué)生面前供大家討論.
鞏固所學(xué)知識,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思想和創(chuàng)新能力.
歸納
總結(jié)
1、理解指數(shù)函數(shù)
2、解題利用指數(shù)函數(shù)的圖象,可有利于清晰地分析題目,培養(yǎng)數(shù)型結(jié)合與分類討論的數(shù)學(xué)思想 .
學(xué)生先自回顧反思,教師點(diǎn)評完善.
通過師生
7、的合作總結(jié),使學(xué)生對本節(jié)課所學(xué)知識的結(jié)構(gòu)有一個明晰的認(rèn)識,形成知識體系.
形成
概念
概念
深化
圖象特征
>1
0<<1
向軸正負(fù)方向無限延伸:函數(shù)的定義域?yàn)镽
圖象關(guān)于原點(diǎn)或軸不對稱:非奇非偶函數(shù)
函數(shù)圖象都在軸上方:函數(shù)的值域?yàn)镽+
函數(shù)圖象都過定點(diǎn)(0,1):=1
自左向右,圖象逐漸上升:增函數(shù)
自左向右,圖象逐漸下降:減函數(shù)
在第一象限內(nèi)的圖
象縱坐標(biāo)都大于1:>0,>1
在第一象限內(nèi)的圖
象縱坐標(biāo)都小于1:>0,<1
在第二象限內(nèi)的圖
象縱坐標(biāo)都小于1:<0,<1
在第二象限內(nèi)的圖
象縱坐標(biāo)都大于1:<0,>1
問題:指數(shù)函數(shù)(>0且≠1
8、),當(dāng)?shù)讛?shù)越大時(shí),函數(shù)圖象間有什么樣的關(guān)系.
師:引導(dǎo)學(xué)生觀察指數(shù)函數(shù)的圖象,歸納出圖象的特征.
生:從漸進(jìn)線、對稱軸、特殊點(diǎn)、圖象的升降等方面觀察指數(shù)函數(shù)的圖象,歸納出圖象的特征.
師:幫助學(xué)生完善
.師:畫出幾個圖象提出問題.
生:畫出幾個底數(shù)不同的指數(shù)函數(shù)圖象,得到指數(shù)函數(shù)(>0且≠1),當(dāng)?shù)讛?shù)越大時(shí),在第一象限的函數(shù)圖象越高.
(底大圖高)
通過分析圖象,得到圖象特征,從而進(jìn)一步 得到指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)。
明確底數(shù)是確定指數(shù)函數(shù)的要素.
應(yīng)用
舉例
例2(P62例7)比較下列各題中的兩個值的大小
(1)1.72.5 與 1.73
( 2 )與
(
9、3 ) 1.70.3 與 0.93.1
例2解法1:用數(shù)形結(jié)合的方法,如第(1)小題,用圖形計(jì)算器或計(jì)算機(jī)畫出的圖象,在圖象上找出橫坐標(biāo)分別為2.5, 3的點(diǎn),顯然,圖象上橫坐標(biāo)就為3的點(diǎn)在橫坐標(biāo)為2.5的點(diǎn)的上方,所以 .
解法2:用計(jì)算器直接計(jì)算:
所以,
解法3:由函數(shù)的單調(diào)性考慮
因?yàn)橹笖?shù)函數(shù)在R上是增函數(shù),且2.5<3,所以,
仿照以上方法可以解決第(2)小題 .
注:在第(3)小題中,可以用解法1,解法2解決,但解法3不適合 .
由于1.70.3=0.93.1不能直接看成某個函數(shù)的兩個值,因此,在這兩個數(shù)值間找到1,把這兩數(shù)值分別與1比較大小,
10、進(jìn)而比較1.70.3與0.93.1的大小 .
例3(P63例8)截止到xx年底,我們?nèi)丝趩?3億,如果今后,能將人口年平均均增長率控制在1%,那么經(jīng)過20年后,我國人口數(shù)最多為多少(精確到億)?
解:設(shè)今后人口年平均增長率為1%,經(jīng)過年后,我國人口數(shù)為億,則
當(dāng)=20時(shí),
答:經(jīng)過20年后,我國人口數(shù)最多為16億.
課堂練習(xí):
1.已知按大小順序排列;
2. 比較(>0且≠0).
練習(xí)答案
1. ;
2. 當(dāng)時(shí),
則.
當(dāng)時(shí),
則.
分析:可以先觀察一年一年增長的
11、情況,再從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,最后解決問題:
xx年底人口約為13億
經(jīng)過1年人口約為13(1+1%)億
經(jīng)過2年人口約為13(1+1%)(1+1%)=13(1+1%)2億
經(jīng)過3年人口約為13(1+1%)2(1+1%)=13(1+1%)3億
經(jīng)過年 人口約為13(1+1%)億
經(jīng)過20年人口約為13(1+1%)20億
掌握指數(shù)函數(shù)的應(yīng)用.
小結(jié):類似上面的問題,設(shè)原值為N,平均增長率為P,則對于經(jīng)過時(shí)間后總量,>0且≠1)的函數(shù)稱為指數(shù)型函數(shù) .
歸納
總結(jié)
本節(jié)課研究了指數(shù)函數(shù)性質(zhì)及其應(yīng)用,關(guān)鍵是要記?。?或0<<1時(shí)的圖象,在此基礎(chǔ)上研究其性質(zhì) .
本節(jié)課還涉及到指數(shù)型函數(shù)的應(yīng)用,形如(a>0且≠1).
學(xué)生先自回顧反思,教師點(diǎn)評完善.
形成知識體系.
課后
作業(yè)
作業(yè):2.1 第五課時(shí) 習(xí)案
學(xué)生獨(dú)立完成
鞏固新知
提升能力