相传达依尔是国际象棋的发明人,同时也是古印度的宰相,达依尔聪明能干,国王要奖赏他,问他需要什么,达依尔就对国王说:"国王,你只需在象棋的第一格放1粒麦子,在第二格放2粒麦子,在第三格放4粒麦子,以后按比例每一格是前一格的两倍,一直放到第64格,这就是我的要求,如能满足我的这个要求,我就感激不尽了,其他的我就什么都不要了."国王心想,这有什么难的,不就是一点麦子吗,满足他就是了,于是下令,按照宰相的要求去做,谁知道,全国的粮食用完了还不够.国王很是奇怪,他怎么也想不明白,那么你能用数学知识帮助国王解决这个问题吗?另外按宰相达依尔的要求共需多少粒小麦?
再看下面的一个例子:
背景(实际问题):某细胞分裂时,第一次由1个分裂成2个,第二次由2个分裂成4个,第三次由4个分裂成8个,如此下去,如果第x次分裂得到y个细胞,那么细胞个数y与分裂次数x的函数关系式是什么?(答案:y=2x)
推进新课
新知探究
指数函数的概念
根据上述例子,我们得到了形如y=ax的函数,这些函数的自变量是指数,因此我们把这种函数称为指数函数.
一般地,函数y=ax(a>0,a≠1)
叫做指数函数,其中x是自变量,x的取值范围是R.
为了对指数函数的形式有较为深刻的印象,不妨请同学思考下面的问题:
①函数y=x2与函数y=2x有什么区别?
(答:函数y=x2与函数y=2x的区别是:函数y=2x的指数为自变量,底数为常数,而函数y=x2的底数为自变量,指数为常数)
②为什么要规定底数a是一个大于零且不等于1的常数?
(答:如果a=0,
如果a<0,例如y=(-2)x,这时对于x=,,...,y=(-2)x在实数范围内函数值不存在;
如果a=1,y=1x是一个常数1,对于常数1没有研究的必要.为了避免上述情况,所以规定a>0,a≠1)
下面我们来研究指数函数的性质:
(在初中学生已经学过描点法画函数的图象,因此先让学生按照描点法的一般步骤:列表-描点-连接来画函数的图象)
在同一坐标系中画出下列函数的图象:
(1)y=10x;
(2)y=2x;
(3)y=()x.