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课件网) 第三章 指数运算与指数函数 3.3.1 指数函数的概念 1.通过具体实例,了解指数函数的实际意义 2.理解指数函数的概念 3.了解指数增长型和指数衰减型在实际问题中的应用 问题1:随着中国经济高速增长,人民生活水平不断提高,旅游成了越来越多家庭的重要生活方式,由于旅游人数不断增加,A,B两地景区自2001年起采取了不同的应对措施,A地提高了景区门票价格,而B地则取消了景区门票.右表给出了A,B两地景区2001年至2015年的游客人次以及逐年增加量. 比较两地景区游客人次的变化情况,你发现了怎样的变化规律? 为了有利于观察规律,根据表格,分别画出A,B两地景区采取不同措施后的15年游客人次的图象 观察图象和表格,可以发现,A地景区的游客人次近似于直线上升(线性增长),年增加量大致相等(约为10万次);B地景区的游客人次则是非线性增长,年增加量越来越大,但从图象和年增加量都难以看出变化规律. 1年后,游客人次是2001年的1.111倍; 2年后,游客人次是2001年的1.112倍; 3年后,游客人次是2001年的1.113倍; ... x年后,游客人次是2001年的1.11x倍. 从2002年起,将B地景区每年的游客人次除以上一年的游客人次,可得: 结果表明,B地景区的游客人次的年增长率都约为1.11-1=0.11,是一个常数.像这样,增长率为常数的变化方式,我们称为指数增长.因此,B地景区的游客人次近似于指数增长. ………… 如果设经过x年后的游客人次为2001年的y倍,那么 这是一个函数,其中指数x是自变量. 显然,从2001年开始,B地景区游客人次的变化规律以近似描述为: 问题2:当生物死亡后,它机体内原有的碳14含量会按确定的比例衰减(称为衰减率),大约每经过5730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”. 死亡年数 1年 2年 3年 ······ 5730年 年 碳14含量 Q1:该情境中有何变量关系? Q2:将衰减率设为,把刚死亡的生物体内碳14含量看成1个单位,完成表格. ······ 死亡年数 1年 2年 3年 ······ 5730年 年 碳14含量 Q3:若死亡生物体内碳14含量记为,死亡年数记为,那么试写出死亡生物体内碳14含量与死亡年数间的关系式. ······ 当生物死亡后,它机体内原有的碳14含量会按确定的比例衰减(称为衰减率),大约每经过5730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”. 我们把刚死亡的生物体内碳14含量看成1个单位,经过5730年衰减为原来的一半,即,那么 则. 死亡年数 1年 2年 3年 ······ 5730年 年 碳14含量 ······ 生物体内碳14的含量每年都以的衰减率衰减。像这样,衰减率为常数的变化方式,我们称之为指数衰减. 思考1:请同学类比于幂函数概念,说出这两个式子有什么特征?你能否用一个式子反映这些特征? (指数为自变量,底数为常数) Q1:在中,对有要求吗? Q2:那对有要求吗? 若,则时,无意义;若,则等时,无意义; 若,则无研究的必要. 因此我们规定:且 (指数为自变量,底数为常数) 0 1 a 一般地,函数叫做指数函数,其中指数是自变量, 定义域是 注: (1)指数函数的定义域是实数集; (2)自变量是指数,且指数位置只能有这一项; (3)底数只能有一项,且其系数必须为1; (4)底数的范围是且. 例1.给出下列函数:①②③④;⑤.其中,指数函数的个数是( ) A.0 B.1 C.2 D.4 变1.若函数是指数函数,则=_____ . 2 B 例2.已知指数函数且,且,求,,的值. 解:∵且 ∴ ∴,即. ∴. 例3.(1)问题1中,如果平均每位出游一次可给当地带来1000元门票之外的收入,A地景区的门票为150元,比较这15年间A、B两地旅游收入变化情况. 解:(1)设经过x年,游客给A,B两地带来的收入分别为f(x) 和g(x), 利用计算工具可得, 当x=0时,f(0) ... ...