高中 数学 探究发现活动 挑战难度 指数与对数函数

探究人口增长模型的达到某个值所需次数的变化规律

人口增长模型 · 达到某个值所需次数 · 数形结合

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选取 人口增长模型 等学具,先猜想再测算 达到某个值所需次数,学习用数形结合整理数据并归纳规律。

配套虚拟仿真:探究人口增长模型的达到某个值所需次数的变化规律(虚拟探究)

选取 人口增长模型 等学具,先猜想再测算 达到某个值所需次数,学习用数形结合整理数据并归纳规律。

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探究目的

  • 学会使用骰子、小球与轨道测算并记录 人口增长模型 的 达到某个值所需次数。
  • 会用数形结合研究 人口增长模型 的 达到某个值所需次数,知道如何设置对照与重复测算。
  • 理解并归纳:指数函数 y = aˣ(a 大于 0 且 a 不等于 1)的图像都经过点 (0, 1)。

数学原理

指数函数 y = aˣ(a 大于 0 且 a 不等于 1)的图像都经过点 (0, 1)。

对数的积等于两个对数之和:log_a(MN) = log_a M + log_a N。

本实验以数形结合为基础,只改变一个因素、保持其他条件相同,通过比较不同条件下 达到某个值所需次数 的变化来猜想并验证规律。

关键关系式 / 结论 log_a(MN) = log_a M + log_a N

学具准备

骰子
小球与轨道
弹簧
硬币
砝码
几何画板

探究步骤

1

准备学具

按探究要求选取并检查学具:骰子、小球与轨道、弹簧、硬币,确认齐全可用。

2

提出猜想

先根据已有经验对 人口增长模型 的 达到某个值所需次数 作出猜想,说明猜想的依据。

3

设计对照

确定要研究的变量(如 图形的形状),设计"只改变一个因素、其他条件相同"的对照方案。

4

动手探究

按方案操作,改变研究的条件,测算并记录 人口增长模型 的 达到某个值所需次数 的变化情况。

5

重复测算

每种条件至少重复 3 次,把结果整理到表格中,保证结论可靠。

6

归纳规律

比较不同条件下 达到某个值所需次数 的差异,必要时画出图形或图像,找出其中的规律。

7

得出结论

结合原理写出结论,并分析可能影响结果的因素。

探究结果

改变条件后,人口增长模型 的 达到某个值所需次数 随之变化,重复测算的结果基本一致。

探究结论

结论

通过探究可以归纳出:指数函数 y = aˣ(a 大于 0 且 a 不等于 1)的图像都经过点 (0, 1)。

注意事项

请遵守以下操作与安全要求

使用计算器或几何画板前先确认精度设置,避免因四舍五入得出错误结论。

数据要完整记录,异常值应说明取舍理由,不能随意剔除。

使用圆规、剪刀时注意针尖和刀口方向,不要对着自己或同学。

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