幂函数能解决哪些问题?
正如网上某位大神所说,幂函数可以解决很多实际问题,银行利率,地震强度等等。
如题所示:
幂函数:银行存款计复利
例1:按复利计算利率的一种储蓄,本金为a元,每期利率为r,设本利和为y,存期为x,写出本利和y随存期x变化的函数。如果存入本金1000元,每期利率为2.25%,试计算5期后的本利和是多少?(精确到0.01元)
解析:复利是一种计算利息的方法,即把前一期的利息和本金加在一起做本金,再计算下一期的利息。 已知本金是a元,一期后的本利和为; 二期后的本利和为; 三期后的本利和为; ……
x期后的本利和为。
将a=1000元,r=2.25%,x=5代入上式得:
(计算器算出)
答:复利函数式为,5期后得本利和为1117.68元。
点评:在实际问题中,常常遇到有关平均增长率的问题,如果原产值为N,平均增长率为p,则对于时间x的总产值或总产量y,就可以用公式表示,解决平均增长率问题,就需要用这个函数式。
例2:设在海拔x m处的大气压强是y Pa,y与x之间的函数关系是,其中c, k是常数,测得某地某天海平面的大气压强为1.01×105 Pa,1000 m高空的大气压强为0.90×105 Pa,求600 m 高空的大气压强?(保留3个有效数字) 解析:由题意,得:,由①得:c = 1.01
×105,代入②,得:
,利用计算器得;1000k=-
0.115,所以k=-1.15×10-
4, 从而函数关系是。再将x=600代入上述函数式得,利用计算器得:y≈9.42×104 答:在600 m高空得大气压强约为9.42×104 Pa。
例3:20世纪30年代,查尔斯·里克特制订了一种表明地震能量大小的尺度,就是使用测震仪衡量地震能量的等级,地震能量越大,测震仪记录的地震曲线的振幅就越大。这就是我们常说的里氏震级M,其计算公式为:,其中A是被测地震的最大振幅,A0是“标准地震”的振幅(使用标准地震振幅是为了修正测震仪距实际震中距离造成的偏差)。
(1)假设在一次地震中,一个距离震中100千米的测震仪记录的地震最大振幅是20,此时标准地震的振幅是0.001,计算这次地震的震级(精确到0.1)
(2)5级地震给人的震感已比较明显,计算7.6级地震最大振幅是5级地震最大振幅的多少倍(精确到1)? 解析:(1)
因此,这是一次约为里氏4.3级的地震。
(2)由可得
当M=7.6时,地震的最大振幅为A1=A0·107。
6; 当M=5时,地震的最大振幅为A2=A0·105。
所以,两次地震的最大振幅之比是
故7.6级地震最大振幅约是5级地震最大振幅的398倍
幂函数教案无锡市第三高级中学 1.教学目标知识目标:(1)掌握幂函数的形式特征,掌握具体幂函数的图象和性质。 (2)能应用幂函数的图象和性质解决有关简单问题。 能力目标:培养学生发现问题,分析问题,解决问题的能力。 情感目标:(1)加深学生对研究函数性质的基本方法和流程的经验。 (2)渗透辨证唯物主义观点和方法论,培养学生运用具体问题具 体分析的方法分析问题、解决问题的能力。 2.教学重点:从具体函数归纳认识幂函数的一些性质并简单应用。 教学难点:引导学生概括出幂函数的性质。 3.教学方法和教学手段:探索发现法和多媒体教学 4.教学过程: (一)问题情境 问题1 写出下列y 关于x 的函数解析式: 正方形边长x、面积y 正方体棱长x、体积y 正方形面积x、边长y 某人骑车x 秒内匀速前进了1m,骑车速度为y 一物体位移y 与位移时间x,速度1m/s 问题2 是否为指数函数?上述函数解析式有什么共同特征?(教师将解析式写成 指数幂形式,以启发学生归纳,)板书课题并归纳幂函数的定义。 (二)新课讲解 幂函数的定义:一般地,我们把形如 的函数称为幂函数(powerfunction),其中 是自变量,是常数。 为了加深对定义的理解,请同学们判别下列函数中有几个幂函数? 我们了解了幂函数的概念以后我们一起来研究幂函数的性质。问题 幂函数具有哪些性质?用什么方法研究这些性质的呢?我们请同学们回忆一下在前面学习指数函数、对数函数我们一起研究了哪些性质呢?(学生讨论, 教师引导) (引发学生作图研究函数性质的兴趣。函数单调性的判断,既可以使用定义,也 可以通过图象解决,直观,易理解。) 在初中我们已经学习了幂函数 的图象和性质,请同学们在同一坐标系中画出它们的图象。 根据你的学习经历,你能在同一坐标系内画出函数 (学生作图,教师巡视。将学生作图用实物投影仪演示,指出优点和错误之处。教师利用几何画板演示,通过超级链接几何画板演示。) 观察函数 定义域值域 奇偶性 单调性 问题4 我们看到,这些函数在第一象限都有图象,所以我们就先来研究幂函数在 上的性质。请同学们考虑一下有哪些共性呢?(学生回答)归纳总结幂函数的性质 :幂函数 上是单调增函数。请同学们模仿我们探究幂函数 定义域值域 奇偶性 单调性 定点 图象范围 下面我们一起来尝试幂函数性质的简单应用 巩固练习 。(板书一题,其他学生回答并小结)感受理解例2:比较下列各组中两个值的大小,并说明理由: 0.75 分析:利用考察其相对应的幂函数和指数函数单调性来比较大小巩固提高 (三)小结:今天的学习内容和方法有哪些?你有哪些收获和经验?幂函数的图象和形状就可能发生很大的变化。我们今天主要研究了幂函数在第一象限的性 (四)布置作业:课本p.73 2、3、4、思考5 思考 教学流程创设情境 组织探究 尝试练习 巩固反思 作业回馈 课外活动 问题引入. 幂函数的图象和性质. 幂函数性质的初步应用. 复述幂函数的图象规律及性质. 幂函数性质的初步应用. 利用图形计算器或计算机探索一 般幂函数的图象规律. 幂函数 在同一坐标系内画出函数 -2-4 -6 -8 -15 -10 -5 1015 定义域值域 奇偶性 单调性 例2:比较下列各组中两个值的大小,并说明理由:0.75 在第一象限内的图象,已知分别取