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国家中小学课程资源
不同函数增长的差异
学科:数学(人教A版)
学校:北京市第五中学
年级:高一
主讲人:赵良珮
情境引入
在我们学习过的一次函数、二次函数、反比例函数、幂函数、指数函数、对数函数中哪些函数在定义域上是增函数?
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y=√x
情境引入f(x)=kx(k0)
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h(x)=logax(a1)
8(x)=a*(a1)
y=x³
y=X
情境引入
虽然它们都是增函数,但增长方式存在很大差异,这种差异正是不同类型现实问题具有不同增长规律的反映.
下面就来研究一次函数f(x)=kx+b,k0,指数函数8(x)=ax(a1),对数函数h(x)=logax(a1)在定义域内增长方式的差异.
我们采用由特殊到一般,由具体到抽象的研究方法.
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探究一:以函数y=2x与y=2x为例研究指数函数、一次函数增长方式的差异.
分析:(1)在区间(-00,0)上,指数函数y=2x值恒大于0,一次函数y=2x值恒小于0,所以我们重点研究在区间(0,+o)上它们的增长差异.
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X
y=2×
y=2x
0
1
0
0.5
1.414
1
1
2
2
1.5
2.828
3
2
4
4
2.5
5.657
5
3
8
6
…
…
7
以函数y=2x与y=2x为例研究指数函数、一次函数增长方式的差异.
(2)借助信息技术,在同一直角坐标系内列表、描点作图如下:
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(3)观察两个函数图象及其增长方式:
结论一:函数y=2x与y=2x有两个交点(1,2)和(2,4);
结论二:在区间(0,1)上,函数y=2x的图象位于y=2x之上;结论三:在区间(1,2)上,函数y=2x的图象位于y=2x之下;结论四:在区间(2,3)上,函数y=2x的图象位于y=2x之上.
综上:虽然函数y=2x与y=2x都是增函数,但是它们的增长速度不
同,函数y=2x的增长速度不变,但是y=2x的增长速度改变,先慢后快.
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请大家想象一下,取更大的x值,在更大的范围内两个函数图象的关系?
想象:随着自变量取值越来越大,函数y=2x的图象几乎与x轴垂直,函数值快速增长,函数y=2x的增长速度保持不变,和y=2x的增长相比几乎
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微不足道.
总结一:函数y=2x与y=2x在[0,+o]上增长快慢的不同如下:
虽然函数y=2x与y=2x在[0,+o]上都是单调递增,但它们的增长速度不同,而且不在一个“档次”.
随着x的增大,y=2x的增长速度越来越快,会超过并远远大于y=2x的增长速度.
尽管在x的一定范围内,2x2x,但由于y=2×的增长最终会快于y=2x的增长,因此,总会存在一个x₀,当xx₀时,恒有2x2x.
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总结二:一般地指数函数y=a(a1)与一次函数y=kx(k0)的增长都
与上述类似.
即使k值远远大于a值,指数函数y=a(a1)虽然有一段区间会小于y=kx(k0),但总会存在一个xo,当xx₀时,y=a(a1)的增长速度会大大超过y=kx(k0)的增长速度.
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X
0
5
10
15
20
25
30
y1
5
130
505
1130
2005
3130
4505
y2
5
90
1620
29160
524880
9447840
170061120
y3
5
30
55
80
105
130
155
例1.三个变量y₁,y2,y₃随变量x变化的数据如下表:
其中关于x呈指数增长的变量是y₂
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探究二:以函数y=lgx与为例研究对数函数、一次函数增长方式的差异.
分析:(1)在区间(-0,0)上,对数函数y=lgx没意义,一次函数值恒小于0,所以研究在区间(0,+o)上它们的增长差异.
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x
y=lgx
0
不存在
0
10
1
1
20
1.301
2
30
1.477
3
40
1.602
4
50
1.699
5
60
1.778
6
…
…
7
以函数y=lgx与为例研究对数函数、一次函数增长方式的差异.
(2)借助信息技术,在同一直角坐标系内列表、描点作图如下:
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(3)观察两个函数图象及其增长方式:
总结一:虽然函数y=lgx与在(0,+o)上都是单调递增,但它们的增长速度存在明显差异.
在(0,+o)上增长速度不变,y=lgx在(0,+o)上的增长速度在变化.
国家中
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