1、第3课时不同函数增长的差异学 习 目 标核 心 素 养1.理解直线上升、指数爆炸、对数增长的含义(重点)2区分指数函数、对数函数以及一次函数增长速度的差异(易混点)3会选择适当的函数模型分析和解决一些实际问题(难点)借助三个函数模型的增长特征培养数学运算、数学建模的素养.澳大利亚兔子数“爆炸”: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,兔子的数量在不到100年内达到75亿只,喂养牛羊的牧草几乎被兔子们吃光,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兔子为什么会如此快地从几只增长到75亿只呢?原来在理想的环境
2、中,种群数量呈指数增长;在有限制的环境中,种群数量的增长为对数增长问题:指数函数、对数函数底数大于1时增长快慢有什么规律?提示:都是增函数,而yax(a1)增长速度越来越快;ylogax(a1)在(0,)上增长速度非常缓慢三种函数模型的性质yax(a1)ylogax(a1)ykx(k0)在(0,)上的增减性增函数增函数增函数图象的变化趋势随x增大逐渐近似与y轴平行随x增大逐渐近似与x轴平行保持固定增长速度增长速度yax(a1):随着x的增大,y增长速度越来越快,会远远大于ykx(k0)的增长速度,ylogax(a1)的增长速度越来越慢;存在一个x0,当xx0时,有axkxlogax1思考辨析(
3、正确的画“”,错误的画“”)(1)函数y2x比y2x增长的速度更快些()(2)当a1,n0时,在区间(0,)上,对任意的x,总有logaxxn1时呈爆炸式增长,并且随a值的增大,增长速度越快,应选A.(2)观察函数f(x)logx,g(x)与h(x)2x在区间(0,)上的图象(如图)可知:函数f(x)的图象在区间(0,1)上递减较快,但递减速度逐渐变慢;在区间(1,)上,递减较慢,且越来越慢,同样,函数g(x)的图象在区间(0,)上,递减较慢,且递减速度越来越慢;函数h(x)的图象递减速度不变常见的函数模型及增长特点(1)线性函数模型,线性函数模型ykxb(k0)的增长特点是直线上升,其增长速
4、度不变.(2)指数函数模型,指数函数模型yax(a1)的增长特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度越来越快,即增长速度急剧,形象地称为“指数爆炸”.(3)对数函数模型,对数函数模型ylogax(a1)的增长特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度越来越慢,即增长速度平缓.1下列函数中随x的增大而增大且速度最快的是()AyexByln xCy2x DyexA结合指数函数、对数函数及一次函数的图象变化趋势可知A正确指数函数、对数函数与一次函数模型的比较【例2】函数f(x)2x和g(x)2x的图象如图所示,设两函数的图象交于点A(x1,y1),B(x2,y2),且x1x2.(1)请指出图中曲线C1
5、,C2分别对应的函数;(2)结合函数图象,判断f与g,f(2 020)与g(2 020)的大小解(1)C1对应的函数为g(x)2x,C2对应的函数为f(x)2x.(2)f(1)g(1),f(2)g(2)从图象上可以看出,当1x2时,f(x)g(x),fg;当x2时,f(x)g(x),f(2 020)g(2 020)由图象判断指数函数、一次函数的方法,根据图象判断增长型的指数函数、一次函数时,通常是观察函数图象上升得快慢,即随着自变量的增大,图象最“陡”的函数是指数函数.2函数f(x)lg x,g(x)0.3x1的图象如图所示(1)试根据函数的增长差异指出曲线C1,C2分别对应的函数;(2)比较
6、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(1)C1对应的函数为g(x)0.3x1,C2对应的函数为f(x)lg x.(2)当xf(x);当x1xg(x);当xx2时,g(x)f(x);当xx1或xx2时,f(x)g(x)1正确区分3种函数模型(1)三种函数模型:线性函数增长模型、指数型函数增长模型、对数型函数增长模型(2)直线上升、指数爆炸、对数增长对于直线ykxb(k0)、指数函数yax(a1)、对数函数ylogbx(b1),当自变量变得很大时,指数函数比一次函数增长得快,一次函数比对数函数增长得快,并且直线上升,其增长量固定不变2规避1个误区实际问题应
7、有定义域并作答1下列函数中,随x的增大,增长速度最快的是()Ay1ByxCy3x Dylog3xC结合函数y1,yx,y3x及ylog3x的图象可知(图略),随着x的增大,增长速度最快的是y3x.2如表是函数值y随自变量x变化的一组数据,由此判断它最可能的函数模型是()x45678910y15171921232527A.一次函数模型 B二次函数模型C指数函数模型 D对数函数模型A随着自变量每增加1函数值增加2,函数值的增量是均匀的,故为线性函数即一次函数模型3某学校开展研究性学习活动,一组同学得到下面的试验数据:x1.99345.18y0.991.582.012.353.00现有如下4个模拟函
8、数:y0.58x0.16;y2x3.02;yx25.5x8;ylog2x.请从中选择一个模拟函数,使它能近似地反映这些数据的规律,应选_画出散点图,由图分析增长速度的变化,可知符合对数函数模型,故选.4某人投资x元,获利y元,有以下三种方案甲:y0.2x,乙:ylog2x100,丙:y1.005x,则投资500元,1 000元,1 500元时,应分别选择_方案乙、甲、丙将投资数分别代入甲、乙、丙的函数关系式中比较y值的大小即可求出5画出函数f(x)与函数g(x)x22的图象,并比较两者在0,)上的大小关系解函数f(x)与g(x)的图象如图所示根据图象易得:当0xg(x);当x4时,f(x)g(x);当x4时,f(x)g(x)