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1、課題引入,國際象棋大師起源于古代印度.相傳國王要獎賞國際象棋的發(fā)明者,問他要什么,發(fā)明者說:,“請在棋盤的第一個格子里放上1顆麥粒,第二個格子里放上2顆麥粒,第三個格子里放上4顆麥粒,以此類推,每個格子里的麥粒都是前一個格子里放的麥粒數(shù)的2倍,直到第64個格子.請給我足夠的麥粒以實現(xiàn)上述要求.”,國王覺得這個要求不高,就欣然同意了.,假定千顆麥粒的質(zhì)量為40g,據(jù)查,目前世界年度小麥產(chǎn)量為6億噸,但不能滿足發(fā)明者要求,這就是指數(shù)增長.,指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、對數(shù)函數(shù)增長的比較,一、提出問題,1.在區(qū)間(0,+)上判斷 y=log2 x, y=2x, y=x2 的單調(diào)性.,在區(qū)間(0,+)上函數(shù) y
2、=log2 x, y=2x, y=x2均為單調(diào)增函數(shù),2.列表并在同一坐標系中畫出上面這三個函數(shù)的圖像.,3.結(jié)合函數(shù)的圖像找出其交點坐標.,從圖像看出 y=log2 x的圖像與另外兩函數(shù)的圖像沒有交點,且總在另外兩函數(shù)圖像的下方,y=x2的圖像與 y=2x 的圖像有兩個交點(2,4)和(4,16).,4.根據(jù)圖像,分別寫出使不等式 log2 x<2x
3、般地,對于指數(shù)函數(shù) y=ax (a1)和冪函數(shù) y=xn (n0),在區(qū)間 (0,+)上,無論n比a大多少,盡管在x的一定變化范圍 內(nèi),ax會小于xn,但由于ax的增長快于xn的增長,因此總存在 一個x0,當xx0時,必有axxn.,對于對數(shù)函數(shù) y=log2 x(a1)和冪函數(shù) y=xn (n0),在區(qū)間(0,+)上,隨著x 的增大,logax增長的越來越慢,圖像 就像是漸漸地與x軸平行一樣.盡管在x 的一定變化范圍內(nèi), logax可能會大于 xn,但由于logax的增長慢于xn的增長, 因此總存在一個x0,當xx0時,必有l(wèi)ogax
4、函數(shù) y=ax(a1)與冪函數(shù) y=xn(n0)在區(qū)間(0, +)上都是增函數(shù),但它們的增長速度 不同,而且不在同一個“檔次”上.隨著x的增大,y=ax(a1)的 增長速度越來越快,會超過并遠遠大于y=xn(n0)的增長速 度,而y=logax(a1)的增長速度則會越來越慢.因此總會存在一 個x0,當xx0 時,必有l(wèi)ogax0)增長快 于對數(shù)函數(shù) y=logax(a1)增長,但它們與指數(shù)增長比起來相差 甚遠,因此指數(shù)增長又稱“指數(shù)爆炸”.,二、應(yīng)用示例,例1.試用計算器來計算2500的近似值.,解:,第一步,利用科學(xué)計算器算出,210=1 024=1.024103;,第二步,再計算2100,
5、,因為 2100=(210)10=(1.024103)10=1.024101030,,所以,我們只需用科學(xué)計算器算出1.024101.2677,,則2100 1.26771030;,第三步,再計算2500,,因為 2500=(2100)5=(1.26771030)5=1.2677510150,,所以,我們只需用科學(xué)計算器算出1.267753.2740,,從而算出,2500 3.2710150.,例2.在自然界中,有些種群的世代是隔離的,即每一代的生活周期是分離的,例如很多一年生草本植物,在當年結(jié)實后死亡,第二年種子萌發(fā)產(chǎn)生下一代.假設(shè)一個理想種群,其每個個體產(chǎn)生2個后代,又假定種群開始有10個
6、個體,到第二代時,種群個體將上升為20個,以后每代增加1倍,依次為40,80,160,,試寫出計算過程,歸納種群增長模型,說明何種情況種群上升,種群穩(wěn)定,種群滅亡.,解:,設(shè)Nt 表示t 世代種群的大小,Nt+1表示t+1世代種群的大小,,由上述過程歸納成最簡單的種群增長模型,由下式表示:,Nt+1=R0Nt , 其中R0為時代凈繁殖率.,如果種群的R0速率年復(fù)一年地增長,則,當R01時,種群上升;,R0=1,種群穩(wěn)定;,0