3.21几类不同增长的函数模型
课件7:3.2.1 几类不同增长的函数模型

)
A.一次函数
B.二次函数
C.指数型函数
D.对数型函数
课堂检测
【解析】
结合“直线上升,对数增长,指数爆炸”
可知,对数型函数符合题设条件,故选D.
【答案】
D
课堂检测
4.生活经验告诉我们,当水注入容器(设单位时间内进水
量相同)时,水的高度随着时间的变化而变化,在图中请
选择与容器相匹配的图象,A对应________;B对应
(2)若人均GDP为1千美元时,年人均A饮料的销售量为2 L,
人均GDP为4千美元时,年人均A饮料的销售量为5 L,把
(1)中你所选的模拟函数求出来,并求出各个地区中,年人
均A饮料的销售量最多是多少?
解: (1)用①来模拟比较合适.因为该饮料在人均GDP
处于中等的地区销售量最多,然后向两边递减.而②,
产量y(t)与月序数x之间的关系.对此模拟函数可选用二
次函数y=f(x)=ax2+bx+c(a,b,c均为待定系数,x∈N*)
或函数y=g(x)=pqx+r(p,q,r均为待定系数,x∈N*),
跟踪训练
现在已知该厂这种新产品在第四个月的月产量为137t,
则选用这两个函数中的哪一个作为模拟函数较好?
7
9
30
40
50
60
5.907
6.322
6.644
6.907
合作学习
【解析】
(1)比较幂函数、指数函数与对数函数可知,
指数函数增长速度最快,故选A.
(2)以爆炸式增长的变量呈指数函数变化.从表格中可
以看出,四个变量y1,y2,y3,y4均是从2开始变化,且
都是越来越大,但是增长速度不同,其中变量y2的增长
课件5:3.2.1 几类不同增长的函数模型

解得:a=2100,b=-32,c=4225. 所以 Q 与 t 的关系为:Q=2100t2-32t+4225.
(2)当 t=-2-201320=150 天时,西红柿种植成本最低为
Q=2100·1502-32×150+4225=100(元/100 kg).
是增函数, 二次函数g(x)=ax2+bx+c(a>0)在区间:_-__2b_a,__+__∞__上
是增函数,
结合它们的图象可知,存在实数x0,当x>x0时就有: __g_(x_0_)>__f(_x_0)__.
一次函数模型的应用 为了发展电信事业方便用户,电信公司对移 动电话采用不同的收费方式,其中所使用的“便民卡” 与“如意卡”在某市范围内每月(30天)的通话时间x(分) 与通话费y(元)的关系如下图所示.
跟踪训练
1.某企业制定奖励条例,对企业产品的销售取得优异成
绩的员工实行奖励,奖励金额(元)是f(n)=k(n)(n-5000)(其中n
为年销售额),而k(n)=
0.03 0.04
5000≤n≤10000
10000<n<20000 ,一员工获得400
0.05 20000≥n
元的奖励,那么该员工一年的销售额为( )
80 10
=5log223= 15 m/s.
一、选择填空题
1.在某种新型材料的研制中,实验人员获得了下面 一组实验数据:现准备用下列四个函数中的一个近似地表 示这些数据的规律,其中最接近的一个是( B )
x 1.99 3
4 5.1 6.12
y 1.5 4.04 7.5 12 18.01
几类不同增长的函数模型

y
250
你能通过图象描述一下三种 方案的特点吗?
200 方案一 方案二 方案三
150
100
50 0 O
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
x
底数为2 的指数函数模 型比线性函数 模型增长速度 要快得多.从 中你对“指数 爆炸”的函义 有什么新的理 解?
题目中涉及了哪几类函数模型?本例的实质是什 么? 线性函数、对数函数、指数函数 对比三种函数的增长差异
y=0.25X
一次函数 对数函数
指数函数
y l og7 x 1
y 1.002
x
模型限制条件:
1.奖金总数不超过5万元 2.奖金不超过利润的25%
我们不妨先作出函数图象:
y8
7 6 5 4 3 2 1
y=0.25X
2.5 5
y 1.002x y log7 x 1
1.02 1.04
10 20 … 800 810 …
1000
…
…
2.18 2.54
…
4.95 5.04
4.44 4.442
…
…
…
4.55
时,奖金是否不超过利润的25%呢? 问题:当 x 10,1000 我们来看函数 y log7 x 1 0.25x 的图象: y f ( x) f (10) 0.3167 0 10 o x 即log x 1 0.25 x
函数模型及其应用
3.2.1几类不同增长的函 数模型(一)
我们知道,函数是描述客观世界变化规律的 基本数学模型,不同的变化规律需要不同的 函数模型来描述的,我们学过的函数模型有 哪些呢?
高中数学同步学案 几类不同增长的函数模型

3.2.1 几类不同增长的函数模型知识点一常见的增长模型1.线性函数模型线性函数模型y=kx+b(k>0)的增长特点是直线上升,其增长速度不变.2.指数函数模型能利用指数函数(底数a>1)表达的函数模型叫指数函数模型.指数函数模型的特点是随自变量的增大,函数值的增长速度越来越快,常形象地称为指数爆炸.3.对数函数模型能用对数函数(底数a>1)表达的函数模型叫做对数函数模型,对数函数增长的特点是随自变量的增大,函数值增长速度越来越慢.4.幂函数模型幂函数y=x n(n>0)的增长速度介于指数增长和对数增长之间.函数模型的选取(1)当描述增长速度变化很快时,常常选用指数函数模型.(2)当要求不断增长,但又不会增长过快,也不会增长到很大时,常常选用对数函数模型.(3)幂函数模型y=x n(n>0)则可以描述增长幅度不同的变化,n值越小(n≤1)时,增长较慢;n值较大(n>1)时,增长较快.知识点二指数函数y=a x(a>1),对数函数y=log a x(a>1)和幂函数y=x n(n>0)增长速度的比较1.在区间(0,+∞)上,函数y=a x(a>1),y=log a x(a>1)和y=x n(n>0)都是增函数,但增长速度不同,且不在同一个“档次”上.2.在区间(0,+∞)上随着x的增大,y=a x(a>1)增长速度越来越快,会超过并远远大于y=x n(n>0)的增长速度,而y=log a x(a>1)的增长速度则会越来越慢.[小试身手]1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数y=x2比y=2x增长的速度更快些.( )(2)当a>1,n>0时,在区间(0,+∞)上,对任意的x,总有log a x<x n<a x成立.( )答案:(1)×(2)×2.下列函数中,随x的增大,增长速度最快的是( )A.y=3x B.y=1 000xC.y=log2x D.y=x3解析:指数函数模型增长速度最快.答案:A3.设a=log123,b=⎝⎛⎭⎪⎫130.2,c=213,则( )A.a<b<c B.c<b<a C.c<a<b D.b<a<c解析:∵由指数函数、对数函数的性质可知:a=log123<log121=0,0<b=⎝⎛⎭⎪⎫130.2<1,c=213>1,∴有a<b<c.故选A.答案:A4.某同学最近5年内的学习费用y(千元)与时间x(年)的关系如图所示,则可选择的模拟函数模型是( )A.y=ax+b B.y=ax2+bx+cC.y=a·e x+b D.y=aln x+b解析:由散点图和四个函数的特征可知,可选择的模拟函数模型是y=ax2+bx+c.答案:B类型一几类函数模型的增长差异例1 (1)下列函数中,增长速度最快的是( )A.y=2 018x B.y=x2 018C.y=log2 018x D.y=2 018x(2)四个自变量y1,y2,y3,y4随变量x变化的数据如表:x 1 5 10 15 20 25 30y1 2 26 101 226 401 626 901y2 2 32 1 024 32 768 1.05×106 3.36×107 1.07×109y3 2 10 20 30 40 50 60y4 2 4.322 5.322 5.907 6.322 6.644 6.907 则关于x呈指数型函数变化的变量是________.【解析】(1)比较幂函数、指数函数与对数函数、一次函数可知,指数函数增长速度最快.(2)以爆炸式增长的变量呈指数函数变化.从表格中可以看出,四个变量y1,y2,y3,y4均是从2开始变化,且都是越来越大,但是增长速度不同,其中变量y2的增长速度最快,画出它们的图象(图略),可知变量y2关于x呈指数型函数变化.【答案】(1)A (2)y2,(1)由题意,指数函数增长速度最快.(2)观察变量y1,y2,y3,y4的变化情况→找出增长速度最快的变量→该变量关于x呈指数型函数变化跟踪训练1 分析指数函数y=2x与对数函数y=log2x在区间[1,+∞)上的增长情况.解析:指数函数y=2x,当x由x1=1增加到x2=3时,x2-x1=2,y2-y1=23-21=6;对数函数y=log2x,当x由x1=1增加到x2=3时,x2-x1=2,而y2-y1=log23-log21≈1.585 0.由此可知,在区间[1,+∞)上,指数函数y=2x随着x的增长函数值的增长速度快,而对数函数y=log2x 的增长速度缓慢.在同一平面直角坐标系内作出函数y=2x和y=log2x的图象,从图象上可观察出函数的增长变化情况.如图:类型二三类函数图象综合运用例2 判断方程2x=x2有几个实根.【解析】设y1=x2,y2=2x,作出这两个函数的图象,由图象知,方程一定有一个负根,当x>0时,开始y1=x2在y2=2x图象的下方,但此时由于y1=x2比y2=2x增长的速度快,所以存在x0当x>x0时,y1=x2的图象就会在y2=2x的上方,故此时产生一个实根x0,但最终还是y2=2x比y1=x2增长得快,故存在x1,当x>x1时,y2=2x的图象又在y1=x2的上方,故又产生一个实根x1,以后就永远是y2=2x比y1=x2增长得快了,故再没有实根了,故此方程有三个实根.(1)根据指数函数与幂函数增减得快慢以及图象的上下位置判断出是否有实根.(2)对于较复杂的方程根的个数问题,利用数形结合法较为方便,其解题步骤为:①先设出两个可画图象的函数;②画出两个函数的图象;③由图象观察,其交点横坐标的个数即为方程实数解的个数.方法归纳由图象判断指数函数、对数函数和幂函数的方法根据图象判断增长型的指数函数、对数函数和幂函数时,通常是观察函数图象上升得快慢,即随着自变量的增长,图象最“陡”的函数是指数函数,图象趋于平缓的函数是对数函数.跟踪训练2 函数f(x)=lg x,g(x)=0.3x-1的图象如图所示.(1)指出曲线C1,C2分别对应哪一个函数;(2)比较两函数的增长差异(以两图象交点为分界点,对f(x),g(x)的大小进行比较).解析:(1)由题图知,C1对应的函数为g(x)=0.3x-1,C2对应的函数为f(x)=lg x.(2)当x∈(0,x1)时,g(x)>f(x);当x∈(x1,x2)时,g(x)<f(x);当x∈(x2,+∞)时,g(x)>f(x).f(x)=lgx图象是曲线.g(x)=0.3x-1图象是直线.类型三函数模型的选择问题例3 某皮鞋厂今年1月份开始投产,并且前4个月的产量分别为1万双,1.2万双,1.3万双,1.37万双.由于产品质量好、款式新颖,前几个月的销售情况良好.为了推销员在推销产品时,接受订单不至于过多或过少,需要估计以后几个月的产量.厂里分析,产量的增加是由于工人生产熟练和理顺了生产流程.厂里也暂时不准备增加设备和工人.假如你是厂长,就月份x,产量为y给出三种函数模型: y=ax+b,y=ax2+bx+c,y=ab x+c,你将利用哪一种模型去估算以后几个月的产量?【解析】由题意,将产量随时间变化的离散量分别抽象为A(1,1),B(2,1.2),C(3,1.3),D(4,1.37)这4个数据.(1)设模拟函数为y =ax +b 时,将B,C 两点的坐标代入函数式,得⎩⎪⎨⎪⎧3a +b =1.3,2a +b =1.2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =0.1,b =1.所以有关系式y =0.1x +1.由此可得结论为:在不增加工人和设备的条件下,产量会每月上升1 000双,这是不太可能的. (2)设模拟函数为y =ax 2+bx +c 时,将A,B,C 三点的坐标代入函数式,得⎩⎪⎨⎪⎧a +b +c =1,4a +2b +c =1.2,9a +3b +c =1.3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-0.05,b =0.35,c =0.7.所以有关系式y =-0.05x 2+0.35x +0.7.结论为:由此法计算4月份的产量为1.3万双,比实际产量少700双,而且由二次函数性质可知,产量自4月份开始将每月下降(图象开口向下 ,对称轴为x =3.5),不合实际.(3)设模拟函数为y =ab x+c 时,将A,B,C 三点的坐标代入函数式,得⎩⎪⎨⎪⎧ab +c =1,①ab 2+c =1.2,②ab 3+c =1.3.③由①,得ab =1-c,代入②③,得⎩⎪⎨⎪⎧b 1-c +c =1.2,b 21-c +c =1.3.则⎩⎪⎨⎪⎧c =1.2-b 1-b ,c =1.3-b21-b 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =0.5,c =1.4.则a =1-c b =-0.8.所以有关系式y =-0.8×0.5x +1.4.结论为:当把x =4代入得y =-0.8×0.54+1.4=1.35.比较上述三个模拟函数的优劣,既要考虑到误差最小,又要考虑生产的实际,如:增产的趋势和可能性.经过筛选,以指数函数模拟为最佳,一是误差小,二是由于厂房新建,随着工人技术和管理效益逐渐提高,一段时间内产量会明显上升,但经过一段时间之后,如果不更新设备,产量必然趋于稳定,而该指数函数模型恰好反映了这种趋势.因此选用指数函数y =-0.8×0.5x+1.4模拟比较接近客观实际.通过数据验证,确定系数,然后分析确定函数变化情况,最终找出与实际最接近的函数模型. 方法归纳数学知识来源于客观实际,服务于实际问题.数学是人们认识世界、改造世界的工具,其中函数是描述客观世界变化规律的基本数学模型,不同的变化规律需要不同的函数模型来描述.面临一个实际问题,选择合适的数学模型是一件非常重要的事情,根据三种不同的增长模型的特点,选择符合自己的模型,才能产生更大的经济效益.跟踪训练3 1626年,有人从印第安人手里以60荷兰基尔特(相当于24美元)的代价借用纽约的曼哈顿岛,并在借据上注明:归还此岛时,对方要还本付息,年利率是6%,但借据上没有注明利息是按单利计算还是按复利计算.事隔354年之后的1980年,双方当事人的后代到法院打官司说是利息支付不公,要求法院判明是非.法官请数学家作了计算,结果使法官大吃一惊.请问按两种方法计算出的本息和分别是多少?解析:若按单利算,本息和是24×6%×354+24=533.76(美元).若按复利算,本息和是24(1+6%)354≈2.2×1010(美元).理解单利、复利的概念.利用公式来计算.[基础巩固](25分钟,60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.下列函数中,随x的增大,增长速度最快的是( )A.y=1 B.y=xC.y=2x D.y=log3x解析:结合函数y=1,y=x,y=2x及y=log3x的图象可知,随着x的增大,增长速度最快的是y=2x.答案:C2.如图所示给出了红豆生长时间t(月)与枝数y(枝)的散点图,那么最能拟合诗句“红豆生南国,春来发几枝”所提到的红豆生长时间与枝数的关系的函数模型是( )A.指数函数:y=2t B.对数函数:y=log2tC.幂函数:y=t3 D.二次函数:y=2t2解析:由散点图可知,与指数函数拟合最贴切,故选A.答案:A3.已知a,b,c,d四个物体沿同一方向同时开始运动,假设其经过的路程和时间x的函数关系分别是f1(x)=x2,f2(x)=x 12,f3(x)=log2x,f4(x)=2x,如果运动时间足够长,则运动在最前面的物体一定是( )A.a B.bC.c D.d解析:根据四种函数的变化特点,指数函数是一个变化最快的函数.当运动时间足够长时,最前面的物体一定是按照指数函数运动的物体.答案:D4.在同一坐标系中画出函数y=log a x,y=a x,y=x+a的图象,可能正确的是( )解析:函数y=a x与y=log a x的单调性相同,由此可排除C;直线y=x+a在y轴上的截距为a,则选项A中0<a<1,选项B中a>1,显然y=a x的图象不符,排除A,B,选D.答案:D5.y1=2x,y2=x2,y3=log2x,当2<x<4时,有( )A.y1>y2>y3 B.y2>y1>y3C.y1>y3>y2 D.y2>y3>y1解析:在同一平面直角坐标系内画出这三个函数的图象(图略),在区间(2,4)内,从上到下图象依次对应的函数为y2=x2,y1=2x,y3=log2x,故y2>y1>y3.答案:B二、填空题(每小题5分,共15分)6.已知函数f(x)=3x,g(x)=2x,当x∈R时,f(x)与g(x)的大小关系为________.解析:在同一直角坐标系中画出函数f(x)=3x,g(x)=2x的图象,如图所示,由于函数f(x)=3x的图象在函数g(x)=2x图象的上方,则f(x)>g(x).答案:f(x)>g(x)7.据报道,青海湖水在最近50年内减少了10%,如果按此规律,设2013年的湖水量为m,从2013年起,过x年后湖水量y与x的函数关系是________.解析:设湖水量每年为上年的q%,则(q%)50=0.9,所以q%=0.9150,所以x年后湖水量y=m·(q%)x=m·0.950x.答案:y =0.950x ·m8.某工厂8年来某种产品总产量C 与时间t(年)的函数关系如图所示,以下四种说法:①前三年产量增长的速度越来越快;②前三年产量增长的速度越来越慢;③第三年后这种产品停止生产;④第三年后产量保持不变,其中说法正确的序号是________.解析:由t∈[0,3]的图象联想到幂函数y =x α(0<α<1),反应了C 随时间的变化而逐渐增长但速度越来越慢.由t∈[3,8]的图象可知,总产量C 没有变化,即第三年后停产,所以②③正确.答案:②③三、解答题(每小题10分,共20分)9.每年的3月12日是植树节,全国各地在这一天都会开展各种形式的植树活动,某市现有树木面积10万平方米,计划今后5年内扩大树木面积,现有两种方案如下:方案一:每年植树1万平方米; 方案二:每年树木面积比上一年增加9%. 哪个方案较好?解析:方案一:5年后树木面积为:10+1×5=15(万平方米). 方案二:5年后树木面积是10(1+9%)5≈15.386(万平方米), 因为15.386>15,所以方案二较好.10.某公司拟投资100万元,有两种投资方案可供选择:一种是年利率为10%,按单利计算,5年后收回本金和利息;另一种是年利率为9%,按每年复利一次计算,5年后收回本金和利息.哪一种投资更有利?这种投资比另一种投资5年可多得利息多少元?(结果精确到0.01万元)解析:本金100万元,年利率为10%,按单利计算,5年后的本息和是100×(1+10%×5)=150(万元). 本金100万元,年利率为9%,按每年复利一次计算,5年后的本息和是100×(1+9%)5≈153.86(万元). 由此可见,按年利率为9%每年复利一次计算的投资方式要比按年利率为10%单利计算的更有利,5年后多得利息3.86万元. [能力提升](20分钟,40分)11.四个函数在第一象限中的图象如图所示,a 、b 、c 、d 所表示的函数可能是( )∵8lg 3-lg 2=80.477-0.301≈45.45,∴x>45.45.故经过46 h,细胞总数超过1010个.14.某医疗研究所开发一种新药,如果成人按规定的剂量服用,据监测:服药后每毫升血液中的含药量y 与时间t 之间近似满足如图所示的曲线.(1)写出服药后y 与t 之间的函数关系式;(2)据测定,每毫升血液中含药量不少于4 μg 时治疗疾病有效,假若某病人一天中第一次服药为上午7:00,问:一天中怎样安排服药时间(共4次)效果最佳?解析:(1)依题意得y =⎩⎪⎨⎪⎧6t ,0≤t≤1,-23t +203,1<t≤10.(2)设第二次服药时在第一次服药后t 1小时,则-23t 1+203=4,解得t 1=4,因而第二次服药应在11:00.设第三次服药在第一次服药后t 2小时,则此时血液中含药量应为前两次服药后的含药量的和,即有-23t 2+203-23(t 2-4)+203=4,解得t 2=9,故第三次服药应在16:00.设第四次服药在第一次服药后t 3小时(t 3>10),则此时第一次服进的药已吸收完,血液中含药量应为第二、第三次的和,即有-23(t 3-4)+203-23(t 3-9)+203=4,解得t 3=13.5,故第四次服药应在20:30.。
3.2.1几类不同增长的函数模型

课题:§3.2.1几类不同增长的函数模型
教学目标:
知识与技能结合实例体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同增长的函数模型意义,理解它们的增长差异性.
过程与方法能够借助信息技术,利用函数图象及数据表格,对几种常见增长类型的函数的增长状况进行比较,初步体会它们的增长
差异性;收集一些社会生活中普遍使用的函数模型(指数函
数、对数函数、幂函数、分段函数等),了解函数模型的广泛
应用.
情感、态度、价值观体验函数是描述宏观世界变化规律的基本数学模型,体验指数函数、对数函数等函数与现实世界的密切联系及其
在刻画现实问题中的作用.
教学重点:
重点将实际问题转化为函数模型,比较常数函数、一次函数、指数函数、对数函数模型的增长差异,结合实例体会直线上升、指数爆
炸、对数增长等不同函数类型增长的含义.
难点怎样选择数学模型分析解决实际问题.
教学程序与环节设计:
教学过程与操作设计:。
课件2:3.2.1 几类不同增长的函数模型

号,把问题转化为数学模型的过程;解模时我们可以借 助计算机等数学工具对所建模型求解;由于应用问题本 身的繁杂性、开放性,根据自己理解所建立的模型也有 局限性,最后要对模型的解检验,或取或舍,或重新修 正模型,直到满意为止.有些问题还需要我们利用信息 技术收集数据、绘图、计算、拟合函数.
2.三种函数模型的选取 (1)当增长速度变化很快时,常常选用指数函数模型. (2)当要求不断增长பைடு நூலகம்但又不会增长过快,也不会增长 到很大时,常常选用对数函数模型. (3)幂函数模型y=xn(n>0)则可以描述增长幅度不同的 变化:n值较小(n≤1)时,增长较慢;n值较大(n>1)时,增 长较快.
f(9)=512,g(10)=1 000,f(10)=1 024,
(6分)
∴f(1)>g(1),f(2)<g(2),f(9)<g(9),f(10)>g(10). (8分)
∴1<x1<2,9<x2<10.∴x1<8<x2<2 012. 由图象知,当x1<x<x2时,f(x)<g(x); 当x>x2时,f(x)>g(x),且g(x)在(0,+∞)上是增函数. ∴f(2 012)>g(2 012)>g(8)>f(8).
解:(1)当 t∈[0,1]时,函数的解析式为 y=kt.
将 M(1,4)代入得 k=4,∴y=4t.
当 t∈(1,+∞)时,函数的解析式为 y=(12)t-a.
将(3,1)代入得 a=3.∴y=(12)t-3.
4t,
0≤t≤1,
综上有 y=f(t)=12t-3, t>1.
(2)由 f(t)≥0.25,解得116≤t≤5. 所以服药一次治疗疾病的有效时间为 5-116=41156(小时).
3.2.1几类不同增长的函数模型(1)(29)

1 40 2 40 3 40 4 40
5 40 6 40 7 40 8 40 9 40
……
10 10 供的0.数4 据,你对三种方
0 20 10 案分0.8别表现出的0.回4 报
0 0
0 0 0 0 0
30
40
10 10
资金13..26的么增认长识差?异01..有68 什
50 60 70
10 6.4
请作y = log2 x 的图像
描点法画图.
x … 1/4 1/2 1 2 4
…
y y=log2x … -2 -1 0 1 2
…
3
2
● y=l 2 345 6 7
8x
-1 ●
思考:该函数的单调性如何? 单调递增
-2
创设情境 探究新知 理解新知 运用新知 闯关竞技 小结提升 课后作业
为哪个模 6
y=5
型符合公 5
司的奖励 4 方案? 3
y log7 x 1
2
1
o 200 400 600 800 1000 1200
x
创设情境 探究新知 理解新知 运用新知 闯关竞技 小结提升 课后作业
通过观察图象,你认为哪个模型符合公司
的奖励方案? y
10≤x≤1000 0≤y≤5 且0≤y≤25%x
只需log7x+1≤0.25x 成立, 即log7x+1-0.25x ≤0.
令f(x)= log7x+1-0.25x,当x∈[10,1000]时是 否有f(x) ≤0恒成立?
即当x∈[10,1000]时,f(x)= log7x+1-0.25x 的图象是否在x轴下方?
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人教版高中数学3.2.1几类不同增长的函数模型

第二步:引进数学符号,建立数学模型. 一般地,设自变量为x,函数为y,并用x表示各相关量,然后根 据已知条件,运用已掌握的数学知识、物理知识及其他相关知 识建立函数关系式,将实际问题转化为一个数学问题,实现问 题的数学化,即所谓建立数学模型. 第三步:利用数学方法解答得到的常规数学问题(即数学模型), 求得结果. 第四步:再转译成具体问题作出解答.
【变式训练】某债券市场发行三种债券,A种面值为100元, 一年到期本息和为103元;B种面值为50元,半年到期本息和 为51.4元;C种面值为100元,但买入价为97元,一年到期本 息和为100元.作为购买者,分析这三种债券的收益,从小到 大排列为( A.B,A,C C.A,B,C ) B.A,C,B D.C,A,B
-1
1 2
0
1 0
1
2 1
2
4 8
3
8 27
...
... ...
-1
描点、连线,得如图所示图象: 则函数f(x)=2x对应的图象为C2,函数g(x)=x3对应的图象为C1①,
≧g(1)=1,f(1)=2,g(2)=8,f(2)=4,g(9)=729, f(9)=512,g(10)=1 000,f(10)=1 024, ≨f(1)>g(1),f(2)<g(2),f(9)<g(9),f(10)>g(10), ≨1<x1<2,9<x2<10,≨x1<8<x2<2013. 从图象上知,当x1<x<x2时,f(x)<g(x), 当x>x2时,f(x)>g(x),且g(x)在(0,+≦)上是增函数, ≨f(2 013)>g(2 013)>g(8)>f(8). 答案: f(2 013)>g(2 013)>g(8)>f(8)
【解析】选B.A种债券的收益是每100元收益3元;B种债券的利 率为 51.4-50 , 所以100元一年到期的本息和为
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几种常见函数的增长情况:
常数函数
没有增长
一次函数
匀速上升
指数函数 急剧增长
对数函数 先快后平缓
作业:P107 T1、2
知识总结 一次函数y=kx+b(k>0),指数函数y=ax(a>1), 对数函数y=logax(a>1)增长有什么特点? 一次函数直线上升,其增长量固定不变;
指数增长,其增长量成倍增加,增长速度是直线上 升所无法企及的.随着自变量的不断增大,直线上 升与指数增长的差距越来越大,当自变量很大时, 这种差距大得惊人,所以“指数增长”可以用“指 数爆炸”来形容. 对数增长,其增长速度平缓,当自变量不断增大时, 其增长速度小于直线上升的速度.
15 1130 80
20 2005 105
5
5 5
94.478 1758.2 33733 6.37 105 1.2 107 2.28 108
2.3107 1.4295 1.1407 1.0461 1.0151 1.005
y4
关于x呈指数型函数变化的变量是
。
2、某种计算机病毒是通过电子邮件进行传 播的,如果某台计算机感染上这种病毒,那么 每轮病毒发作时,这台计算机都可能感染没被 感染的20台计算机。现在10台计算机在第1轮病 毒发作时被感染,问在第5轮病毒发作时可能有 多少台计算机被感染?
x
y
120
函数图象是分析问题的好帮 手.为了便于观察,我们用虚线 连接离散的点.
100
80
y=10x
y=40
60
40 20 O 2 4 6 8 10
x
y
120
函数图象是分析问题的好帮 手.为了便于观察,我们用虚线 连接离散的点.
100
80
y=0.4×2x-1
y=10x
y=40
60
40 20 O 2 4 6 7 8 9 10
解:设第x天所得回报为y元,则
方案一:每天回报40元;
y=40 (x∈N*)
方案二:第一天回报10元,以后每天比前一 天多回 报10元; y=10x (x∈N*) 方案三:第一天回报0.4元,以后每天的回报 比前一天翻一番。 y=0.4×2x-1 (x∈N*)
x/天
1 2 3 4 5 6 7 8 9 … 30
分析:某个奖励模型符合公司要求,就是依据这个模型进 行奖励时, 奖金总数不超5万元, 同时奖金不超过利润的25%, 由于公司总的利润目标为1000万元,所以部门销售利润 一般不会超过公司总的利润。 于是,只需在区间[10,1000]上,检验三个模型是否符 合公司要求即可。 不妨先作出函数图象,通过观察函数的图象,得到 初步的结论再通过具体计算,确认结果。
收获
几种常见函数的增长情况: 常数函数 没有增长 直线上升 匀速增长 指数爆炸 急剧增长
实际 问题
读懂问题 基础
将问题 抽象化 过程
数学 模型 关键
解决 问题 目的
例2、某公司为了实现1000万元利润的目 标,准备制定一个激励销售部门的奖励方 案:在销售利润达到10万元时,按销售利 润进行奖励,且奖金y(单位:万元)随着 销售利润x (单位:万元)的增加而增加, 但奖金数不超过5万元,同时奖金不超过 利润的25%。现有三个奖励模型: y=0.25x,y=log7x+1,y=1.002x,其中 哪个模型能符合公司的要求呢?
方案一 40 40 40 40 40 40 40 40 40 … 40 0 0 0 0 0 0 0 0 0 … 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
方案二
y/元
方案三
增长量/元
y/元 增长量/元 y/元 增长量/元
0.4 10 10 10 10 10 10 10 10 … 10 0.8 1.6 3.2 6.4 12.8 25.6 51.2 102.4 … 0.4 0.8 1.6 3.2 6.4 12.8 25.6 51.2 …
函数模型及其应用
材料:澳大利亚兔子数“爆炸”
在教科书第三章的章头图中,有一大群喝水嬉戏的 兔子,但是这群兔子曾使澳大利亚伤透了脑 筋.1859年,有人从欧洲带进澳洲几只兔子,由 于澳洲有茂盛的牧草,而且没有兔子的天敌,兔子 数量不断增加,不到100年,兔子们占领了整个澳 大利亚,数量达到75亿只.可爱的兔子变得可恶起 来,75亿只兔子吃掉了相当于75亿只羊所吃的牧 草,草原的载畜率大大降低,而牛羊是澳大利亚的 主要牲口.这使澳大利亚人头痛不已,他们采用各 种方法消灭这些兔子,直至二十世纪五十年代,科 学家采用载液瘤病毒杀死了百分之九十的野兔,澳 大利亚人才算松了一口气.
x
从每天的回报量来看: 第1~4天,方案一最多: 第5~8天,方案二最多: 第9天以后,方案三最多;
图112-1
有人认为投资1~4 天选择方案一; 5~8天选择方案二; 9天以后选择方案 三?
累积回报表
天数 方案 一 二 三 1
40 10 0.4
2
80 30 1.2
3
120 60 2.8
4
160 100 6
… 300
214748364.8 107374182.4
y
120
函数图象是分析问题的好帮 手.为了便于观察,我们用虚线 连接离散的点.
100
80
60
40 20 O 2 4 6 8 10
x
y
120
函数图象是分析问题的好帮 手.为了便于观察,我们用虚线 连接离散的点.
100
80
60
y=40 40 20 O 2 4 6 8 10
5
200 150 12.4
6
240 210
7
280 280
8
320 360 102
9
360 450 204.4
10
400 550
11
440 660
25.2 50.8
409.2 816.8
结论
投资1~6天,应选择第一种投资方案; 投资7天,应选择第一或二种投资方案; 投资8~10天,应选择第二种投资方案; 投资11天(含11天)以上,应选择第三 种投资方案。
3、某动物的数量y(只)与时间x(年)的关系为 y a log 2 ( x 1), 设第一年有100只,则到第七 300 年这种动物发展到____________只
要是关系为 y a 2 x 1 第一年有100只
6400 则到第七年这种动物发展到______________只。
解决实际问题的步骤: 实际问题
读 懂 问 题 抽 象 概 括
实际问题的解
还 原 说 明
数学问题 演 算 推 理 数学问题的解
1、四个变量 y1 , y2, y3 , y4 随变量
x 变化的数据如
25 3130 130 30 4505 155
下表:
x
y1
y2 y3
0 5
5 130 30
10 505 55
交易
我每天给你10万元,而你第 一天给我1角钱,第二天给我2角 钱,第三天给我4角钱,以后每 天都是成倍增长,时限一个月 (30天)你是否同意这个交易?
例题:
例1、假设你有一笔资金用于投资,现有三种投资方 案供你选择,这三种方案的回报如下: 方案一:每天回报40元; 方案二:第一天回报10元,以后每天比前一天多 回报10元; 方案三:第一天回报0.4元,以后每天的回报比前 一天翻一番。 请问,你会选择哪种投资方案呢?