【302edu名校推荐】陕西省西安中学(北师大版)高一数学教学设计:必修一 3.6 幂函数、指数函数、对数函数增长的比较
【302edu名校推荐】陕西省西安中学(北师大版)高一数学教学设计:必修一 3.6 幂函数、指数函数、对数函数增长的比较第5页

  复习必修一中三类基本初等函数的图像及性质:

  1、幂函数

  (1)定义:一般地,形如的函数称为幂函数,其中为常数.

  (2)性质:①在第一象限内,图像恒过定点(1,1);②当时,幂函数在是增函数;③在直线x=1右侧,()越大函数值增长越快.

  (3)图形计算器动态图演示如下:

  2、指数函数

  (1)定义:一般地,函数叫做指数函数;

  (2)性质:①图像恒过定点(0,1);②当a>1时,指数函数是增函数;③在y轴右侧,a(a>1)越大函数值增长越快。

  (3)图形计算器动态图演示如下:

  3、对数函数

  (1)定义:我们把函数 叫作对数函数;

  (2)性质:①图像过定点(1,0);②当a > 1时,对数函数是增函数;③直线x=1右侧,a (a > 1)越小函数值的增长就越快.

  (3)图形计算器动态图演示如下:

  上述都是在同类函数进行比较,不同类型的函数增长谁快谁慢呢?

  

  探究(一)利用图形计算器,试着比较函数模型y=x2,y=2x, y=log2x的增长快慢。

  

  发现:对数函数y=log2x增长缓慢。y=x2,y=2x在第一象限内共有两个交点,(2,4)及(4,2),且在x=4之后,y=2x增长速度大于y=x2增长速度。

  探究(二)利用图形计算器,比较函数模型y=x3,y=2x增长的快慢。

  

  问:(大致图像如上图所示)这次红线代表的y=2x有没有可能增长超越蓝线代表的y=x3 ?

  为了减少作图的盲目性,我们利用图形计算器的表格功能,进行一下数的估计:

  

  发现:,回到图形选项,重新调整查看窗,再次将y=2x,y=x3作出:

  

  即在直线x=10右侧, y=2x将比y=x3增长快。

  探究(三)利用图形计算器,比较函数模型y=x100,y=2x增长的快慢。

  先利用图形计算器画出两图像进行直观感受:

  问:这次红线代表的y=2x有没有可能增长超越蓝线代表的y=x100 ?

  发现:因数据过大,溢出计算器的计算能力,故列表格或求交点等方法均看不出一点y=2x超越y=x100的希望。

  我们希望把大数变小,这时不妨同时取常用对数得到新函数:y=100lgx,y=xlg2,再画新函数的图像,比较新函数增长的快慢。

  

  发现,红线代表的 y=xlg2最终在将近1000处超过了蓝线代表的y=100lgx,这说明y=2x最终还是将超过y=x100.

  事实上,类似探究(二),我们可以进行一个数的估计: