Слайд 1
Показательная функция
Урок –конференция 11 класс
Слайд 2История показательной функции
Историю представим мы немного, события расставив по порядку: вы
знаете, еще 40 веков назад в египетском папирусе записан ряд. Про семь домов, где кошек 49, и каждая из них по 7 мышей съедает и тем всем столько зерен сохраняет, что мер 17000 составляет.
Слайд 3О том еще известна нам легенда, что как-то у арабского царя
изобретатель шахматной доски, наверно потребовал за доску ту зерна. Причем за клетку первую – зерно, а за вторую – два просил изобретатель, за третью – снова больше раза в два, немало времени царь на подсчет потратил. Когда же подсчитали – прослезились: число двадцатизначно получилось! Хватило б зернами засеять нам всю сушу и миллионы лет пришлось зерно бы кушать.
Слайд 4Все знают, что такое ростовщик. Тот человек проценты брать привык.
Они встречались
в Вавилоне древнем, где пятую часть “лихвы” взимали в среднем!
Слайд 5Пятнадцатый век – рожденье банков, дающих деньги людям под процент, тогда
и встал вопрос довольно ярко о дробном показателе,сомненья нет.
Слайд 6Его развили математик Штифель, Оресм, Шюке, затем Исаак Ньютон. И в
завершении Бернулли Иоганном был термин “показательной” введен. На множестве всех чисел он ее нам ввел, как открыватель функции в историю вошел.
ИоганнБернулли
Исаак Ньютон
Слайд 8
Сообщение о М. Штифеле.
Штифель Михаил ( ок. 1486 – 1567) –
знаменитый немецкий математик,учился в католическом монастыре, затем увлёкся идеями Лютера и стал сельским протестантским пастором. Изучая библию, старался найти в ней математическое истолкование. В результате своих изысканий предсказал конец мира на 19 октября 1533 года, который, конечно, не произошёл, а Михаил Штифель был заключен в Вюртембергскую тюрьму, из которой его вызволил сам Лютер.
Слайд 9После этого Штифель посвящает свою работу математике, в которой он был
гениальным самоучкой. Он опубликовал несколько научных трудов, и среди них знаменитая – “ Полная арифметика”.
В 1544 году Штифель первым в Европе сформулировал правило решения квадратных уравнений, приведенных к к единому каноническому виду. Он занимался изучением арифметической и геометрической прогрессии, систематически сравнивал действия над членами обеих сопоставляемых прогрессий и вводил дробные и отрицательные показатели степени. Штифель первым из математиков рассматривал отрицательные числа, как числа меньшие нуля, и одним из первых ввёл знак корня с целым показателем круглые скобки и символы для многих
неизвестных. Его идеями пользовались при изобретении логарифмов Джон Непер.
Слайд 10Показательная функция не случайно родилась, в жизнь органически влилась и движением
прогресса занялась.
Слайд 111. По закону показательной функции размножалось бы все живое на Земле,
если бы для этого имелись благоприятные условия, т. е. не было естественных врагов и было вдоволь пищи. Доказательство тому – распространение Австралии кроликов, которых там раньше не было. Достаточно было выпустить пару особей, как через некоторое время их потомство стало национальным бедствием.
Слайд 122. Если бы все маковые зерна давали всходы, то через 5
лет число “потомков” одного растения равнялось бы 243 • 1015 или приблизительно 2000 растений на
1 кв.м суши.
Слайд 133. Потомство комнатных мух за лето только от одной самки может
составить
8 • 1014. Эти мухи весили бы несколько миллионов тонн, а выстроенные в одну цепочку, они составили бы расстояние, большее, чем расстояние от Земли до Солнца. Потомство пары мух за 2 года имело бы массу, превышающую массу земного шара. И только благодаря сообществу животных и растений, когда увеличение одного вида влечет за собой рост количества его врагов, устанавливается динамическое равновесие в природе
Слайд 144. В природе, технике и экономике встречаются многочисленные процессы, в ходе
которых значение величины меняется в одно и то же число раз, т. е. по закону показательной функции у=у0ах. Эти процессы называются процессами органического роста или органического затухания. Например, рост бактерий в идеальных условиях соответствует процессу органического роста.
Слайд 155. Радиоактивный распад вещества – процессу органического затухания.
Явление радиоактивного распада
используется для определения возраста археологических находок, например, определен примерный возраст Земли, около 5,5 млрд. лет, для поддержания эталона времени.
Слайд 166.Законам органического роста подчиняется рост вклада в Сберегательном банке, восстановление гемоглобина
в крови, донора или раненого, потерявшего много крови, рост дрожжей, ферментов, микроорганизмов. Закон органического роста выражается формулой:
N =N0ekt . По этому же закону изменяется количество древесины в дереве, что имеет большое значение для рационального ведения лесного хозяйства.
Слайд 177. В природе и технике часто можно наблюдать процессы, которые подчиняются
законам выравнивания, описываемым показательной функцией. Например, температура чайника изменяется со временем
Т =Т0 + (100 –Т0 ) е-kt
Слайд 188. Процессы выравнивания также можно наблюдать при включении и выключении электрического
тока в цепи при падении тел в воздухе с парашютом.
Слайд 199. Давление атмосферы, выраженное в миллиметрах ртутного столба, меняется по закону:
Р = Р0 аh
где h – высота точки над уровнем моря (в м). Эту формулу используют геодезисты для барометрического инвелирования, то есть для определения разности высот над уровнем моря двух точек на земной поверхности.
Слайд 2010. В биологии процесс выравнивания встречается при разрушении адреналина в крови;
о работе почек судят по их способности выводить радиоактивные вещества, количество которых уменьшается по показательному закону.
Слайд 2111.Рост народонаселения. Изменение числа людей в стране на наибольшем отрезке времени
описывается формулой:
N = N0 e t
Nt0 – число людей, при t = 0
N – число людей в момент времени t
e, a – cons
Слайд 2212. Показательная функция также используется при решении некоторых задач судовождения,
Слайд 23Вот некоторые из Нобелевских лауреатов, получивших премию за исследования в области
физики с использованием показательной функции:
Пьер Кюри - 1903 г.
Ричардсон Оуэн - 1928г.
Игорь Тамм - 1958 г.
Альварес Луис - 1968 г.
Альфвен Ханнес -1970г.
Вильсон Роберт Вудро -1978 г.