Students work in groups. The teacher gives every group a “chain” of empty links, which the students have to complete with already introduced concepts or other associations connected with exponential function.
During the presentation of the “chains”, the students pay attention to the elements repeating in the “chains”.
The teacher verifies the students’ answers and explains the doubts.
The teacher informs the students that the aim of the class is getting to know the application of the exponential functionexponential functionexponential function in a realistic context.
The students work individually. They analyse the graph presenting the changes in the number of inhabitants in two towns.
Task 1
In the beginning there were 25 000 inhabitants in Town A. Every year the number of inhabitants grew by 4%.
In the beginning there were 10 000 inhabitants in Town B. Every year the number of inhabitants grew by 10%. Observe how the number of inhabitants of the tow towns has been changing.
[Illustration 1]
After how many years the number of inhabitants of Town B will be bigger than Town A? What is the shape of the curved line representing the change of the number of inhabitants? Formulate your conclusion.
The conclusion
The curved line representing the change of the number of inhabitants has the shape of the exponential functionexponential functionexponential function.
The students work in groups analyzing the material presented in the applet.
[Geogebra applet]
The students solve the tasks.
Task 2
Changing the position of the slider, observe how the number of the population of micro‑organismspopulation of micro‑organismspopulation of micro‑organisms changes. Complete the table for each initial number of micro‑organisms.
The initial number of micro‑organisms - 300, 500, 700, 1000.
The percentage increase of the micro‑organisms in every hour - 4%, 5%, 10%, 20%.
Example table.
[Table 1]
What is the shape of the curved line illustrating the change in the number of the population of micro‑organismspopulation of micro‑organismspopulation of micro‑organisms?
The students do the consolidation tasks. They formulate the conclusions to memorize.
The properties of the exponential functionexponential functionexponential function are, among others, used to describe:
- The change of the number of inhabitants of a given town, - The change of the number of micro‑organisms, - The change of the mass of radioactive isotopes.
Selected words and expressions used in the lesson plan
Izotopy promieniotwórcze samoistnie rozpadają się. Odszukaj, w dostępnych źródłach, określenie czasu połowicznego rozpadu oraz zależności opisującej zmianę masy próbki od upływu czasu. Zanotuj odpowiedni wniosek.
Ile miligramów izotopu jodu - 131 zostanie z próbki o masie 40 mg po upływie 48 dni? Jaki procent izotopu ulegnie rozpadowi w tym czasie?
m6030930c7ef54b4e_1528449000663_0
Zastosowanie funkcji wykładniczej
m6030930c7ef54b4e_1528449084556_0
Trzeci
m6030930c7ef54b4e_1528449076687_0
V. Funkcje. Uczeń:
14) posługuje się funkcjami wykładniczą i logarytmiczną, w tym ich wykresami, do opisu i interpretacji zagadnień związanych z zastosowaniami praktycznymi.
m6030930c7ef54b4e_1528449068082_0
45 minut
m6030930c7ef54b4e_1528449523725_0
Interpretowanie i operowanie informacjami przedstawionymi w tekście, zarówno matematycznym, jak i popularnonaukowym, a także w formie wykresów, diagramów, tabel.
m6030930c7ef54b4e_1528449552113_0
1. Porozumiewanie się w języku angielskim, rozwijanie matematycznych i podstawowych kompetencji naukowo‑technicznych oraz informatycznych, kształtowanie umiejętności uczenia się.
2. Poznanie zastosowania funkcji wykładniczej w kontekście realistycznym.
m6030930c7ef54b4e_1528450430307_0
Uczeń:
- poznaje zastosowania funkcji wykładniczej w kontekście realistycznym.
m6030930c7ef54b4e_1528449534267_0
1. Łańcuch skojarzeń.
2. Analiza sytuacyjna.
m6030930c7ef54b4e_1528449514617_0
1. Praca indywidualna.
2. Praca grupowa.
m6030930c7ef54b4e_1528450127855_0
Uczniowie pracują w grupach. Każda grupa otrzymuje od nauczyciela „łańcuch”, składający się z pustych ogniw, które wypełniają poznanymi wcześniej pojęciami , jak również skojarzeniami, łączącymi się z funkcją wykładniczą.
W czasie prezentacji „łańcuchów”, uczniowie zwracają uwagę na powtarzające się elementy w poszczególnych „łańcuchach”.
Nauczyciel weryfikuje wypowiedzi uczniów, wyjaśnia wątpliwości.
m6030930c7ef54b4e_1528446435040_0
Nauczyciel informuje uczniów, że celem zajęć jest poznanie zastosowania funkcji wykładniczej w kontekście realistycznym.
Uczniowie, pracując samodzielnie, analizują wykres przedstawiający zmiany liczby mieszkańców dwóch miast.
Polecenie 1
Miasto A liczyło na początku 25 000 mieszkańców. Każdego roku liczba mieszkańców wzrastała o 4%.
Miasto B liczyło na początku 10 000 mieszkańców. Każdego roku jego liczba wzrastała o 10%. Zaobserwuj na wykresie w jaki sposób zmieniała się liczba mieszkańców w obu miastach.
[Ilustracja 1]
Po ilu latach liczba mieszkańców w mieście B będzie większa niż w mieście A?
Jaki kształt ma krzywa przedstawiająca zmianę liczby mieszkańców? Sformułuj odpowiedni wniosek.
Wniosek:
Krzywa przedstawiająca zmianę liczby mieszkańców ma kształt krzywej wykładniczej.
Uczniowie, pracując w grupach, analizują materiał przedstawiony w aplecie.
[Geogebra aplet]
Rozwiązują zadania.
Polecenie 2
Zmieniając położenie suwaka, zaobserwuj, jak zmienia się liczebność populacji drobnoustrojów. Wypełnij tabelkę dla każdej początkowej liczby drobnoustrojów.
Początkowa liczba drobnoustrojów - 300, 500, 700, 1000.
Procent wzrostu liczby drobnoustrojów w każdej godzinie - 4%, 5%, 10%, 20%.
Przykładowa tabelka.
[Tabela 1]
Jaki kształt ma krzywa ilustrująca zmianę liczebności populacji drobnoustrojów?
Polecenie 3
Izotopy promieniotwórcze samoistnie rozpadają się. Odszukaj, w dostępnych źródłach, określenie czasu połowicznego rozpadu oraz zależności opisującej zmianę masy próbki od upływu czasu. Zanotuj odpowiedni wniosek.
Wniosek:
Czasem połowicznego rozpadu (zwanym również czasem półtrwania) nazywamy czas, po którym masa próbki izotopu promieniotwórczego zmniejszy się o połowę.
- początkowa masa próbki,
- masa próbki po upływie czasu ,
- okres połowicznego rozpadu.
Polecenie 4
Ile miligramów izotopu jodu - 131 zostanie z próbki o masie 40 mg po upływie 48 dni? Jaki procent izotopu ulegnie rozpadowi w tym czasie?
[Tabela 2]
Po rozwiązaniu wszystkich zadań uczniowie przedstawiają uzyskane wyniki.
Nauczyciel ocenia prace uczniów, wyjaśnia wszystkie wątpliwości.
Polecenie dla chętnych:
Pewna substancja radioaktywna ma masę 100 gramów, a rozpad powoduje zmniejszenie jej masy o 25% każdego roku.
a) Napisz wzór funkcji m(t) opisującej masę tej substancji po czasie t (t- czas liczony w latach).
b) Oblicz, po jakim czasie masa substancji będzie równa 45,5 grama.
m6030930c7ef54b4e_1528450119332_0
Uczniowie wykonują ćwiczenia utrwalające. Wspólnie formułują wnioski do zapamiętania.
Własności funkcji wykładniczej wykorzystujemy do opisywania, między innymi:
- zmian liczby mieszkańców danego miasta, - zmian liczebności drobnoustrojów, - zmian masy izotopów promieniotwórczych.