2018年指数与指数函数高三第一轮复习讲义
2018届高三数学文一轮复习课件:2-6 指数与指数函数 精品
微知识❷ 有理数的指数幂
(1)幂的有关概念
m
①正分数指数幂:a n =
n am
(a>0,m、n∈N*,且 n>1);
1
1
②负分数指数幂:a-
m n
=
m
an
=
n am
(a>0,m、n∈N*,且 n>1)。
③0 的正分数指数幂等于 0 ,0 的负分数指数幂 无意义 。
(2)有理数指数幂的性质
①aras= ar+s (a>0,r,s∈Q); ②(ar)s= ars (a>0,r,s∈Q);
A.{x|x<-2 或 x>4}
B.{x|x<0 或 x>4}
C.{x|x<0 或 x>6}
D.{x|x<-2 或 x>2}
解析:f(x)为偶函数,当 x<0 时, f(x)=f(-x)=2-x-4。
2x-4,x≥0, 所以 f(x)=2-x-4,x<0, 当 f(x-2)>0 时,
x-2≥0,
x-2<0,
③(ab)r= arbr (a>0,b>0,r∈Q)。
微知识❸ 指数函数的图象与性质
y=ax
a>1
0<a<1
图象
定义域 值域
性质
R
(0,+∞)
(1)过定点 (0,1)
(2)当 x>0 时, y>1 ;x (2)当 x>0 时,0<y<1 ;
<0 时, 0<y<1
x<0 时, y>1
(3)在 R 上是 增函数 (3)在 R 上是 减函数
(3)∵x≥0,∴-x≤0,∴3-x≤3, ∴0<23-x≤23=8,∴0≤8-23-x<8, ∴函数 y=8-23-x 的值域为[0,8)。
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高中三年级数学第一轮复习讲义12指数函数与对数函数
2018届高三第一轮复习讲义【12】-指数函数与对数函数一、知识梳理:1.指数函数的概念、图像和性质 (1)指数的运算性质()()()()()0,,;0,,;0,0,.m n m n nm mn nn n a a a a m n R a a a m n R a b a b a b n R ⋅⋅=>∈=>∈⋅=⋅>>∈(2)指数函数:一般地,函数(01)xy a a a =>≠且叫做指数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是R .(3)指数函数的图像与性质【注意】(1)会根据复合函数的单调性特征“同增异减”,判断形如()f x y a =(0a >且1a ≠)函数的单调性;(2)会根据x y a = (0a >且1a ≠)的单调性求形如(),f x y ax D =∈,(),x y f a x D=∈(1)定义域:x R ∈(2)值域:(0,y ∈的值域;(3)解题时注意“分类讨论”、“数形结合”、“换元”等思想方法的应用。
2.对数的概念及其运算 (1)对数的定义:如果=ba N (>0a ,1a ≠),那么b 叫做以a 为底N 的对数,记作=a log N b .读作“以a 为底N 的对数”,其中a 叫做底数,N 叫做真数.必须注意真数0N >,即零与负数没有对数.(2)指数式与对数式的关系:=ba N ⇔=a log Nb (>0a ,1a ≠,0N >).两个式子表示的a 、b 、N 三个数之间的关系是一样的,并且可以互化. (3)对数的性质:① log a N 中0(0,1)N a a >>≠,零和负数没有对数,即0N >; ② 底数的对数等于1,即log =1a a ,log a NaN =,()0,1,0a a N >≠>③ 1的对数0,即log 1=0a . (4)对数的运算性质:① ()=+a a a log MN log M log N (0M >,0N >,>0a ,1a ≠);② =aa a Mlog log M log N N-(0M >,0N >,>0a ,1a ≠) ③ =n a a log M nlog M ;log a NaN =(0M >,0N >,>0a ,1a ≠)④ 对数换底公式:log =log a b a Nlog N b(>0a ,1a ≠,>0b ,1b ≠,0N >)【提醒】(1)注意真数0N >,即零与负数没有对数.(2)底数满足>0a ,1a ≠ 3.对数函数:对数函数的图像与性质二、基础检测:1. 设16log 27a =, 则用a 表示6log 16=_______________.2. 函数222xxy +=的单调递增区间是_____________, 值域是____________. 3. 函数|1|45x y -⎛⎫= ⎪⎝⎭的单调递减区间是_____________, 值域是____________.4. 函数20.1log (62)y x x =+-的单调递增区间是________________.5. 若2log 13a<, 则实数a 的取值范围是________________________. 6. 不等式2(21)1x a -<的解集为(,0)-∞, 则实数a 的取值范围是______________.三、例题精讲:【例1】指数函数①x y a =,②x y b =,③x y c =,④xy d =在同一坐标系内的图像如图所示,则,,,a b c d 的大小顺序是().A .b a d c <<<B .a b d c <<<C .b a c d <<<D .b c a d <<< 【参考答案】A .【例2】若不论a 取何正实数,函数12x y a +=-的图像都通过同一定点,则该点坐标是____________. 【参考答案】()1,1--【例3】不等式()2211xa -<的解集为(),0-∞,则实数a 的取值范围是.【参考答案】()(),11,-∞-+∞【例4】根据统计资料,在A 小镇,当某件信息发布后,t 小时之内听到该信息的人口是全镇人口的100(12)%kt--,其中k 是某个大于0的常数,今有某信息,假设在发布后3小时之内已经有70%的人口听到该信息.又设最快要T 小时后,有99%的人口已听到该信息,则T =_______小时.(保留一位小数) 【参考答案】11.5【例5】已知22124x x x-+⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,求函数22x xy -=-的值域.解:222242122224414x x xxxx x x x x -++-+⎛⎫≤⇔≤⇔+≤-+⇔-≤≤ ⎪⎝⎭,而函数22xxy -=-在区间[]4,1-上是增函数,所以,函数22xxy -=-的值域为2553,162⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.【例6】已知函数[)1423,2,x x y a x --=-⋅-∈-+∞的最小值是4-,求实数a 的值. 解:设2xu -=由于[)2,x ∈-+∞,所以(]0,4u ∈,()2124233x x y a u a a --=-⋅-=---①_x0001_(]0,4a ∈时,()()2min 34,1,f x a a =--==此时u a =,即0x =;②_x0001_当(),0a ∈-∞时,()()223g u u a a =---在(]0,4上是增函数,()f x 无最小值; ③_x0001_当()4,a ∈+∞时,()()223g u u a a =---在(]0,4上是减函数,()174,8a =∉+∞舍去. 综上所述,实数a 的值为1.【例7】若两个函数的图像经过若干次平移后能够重合,则称这两个函数为“同形”函数,给出下列四个函数:()x x f 21log 2=,()()22log 2f x x =+,232log f x =,42log (2)f x =则“同形”函数是( ) A 1()f x 与2()f x B 2()f x 与3()f x C 2()f x 与4()f x D 1()f x 与4()f x【参考答案】C【例8】函数221()log (2)2ax f x x x -=+-+在[1,3]x ∈上恒有意义,则实数a 的取值范围是_________.【参考答案】(2)-+∞【例9】函数20.3log (2)y x x =-的单调递减区间为.解:先求定义域:由220x x ->得(2)0x x ->0x ∴<或2x >.∵函数0.3log y t =是减函数,故所求单调减区间即22t x x =-在定义域内的增区间, 又22t x x =-的对称轴为1x =,∴所求函数的单调递减区间为(2,)+∞. 【例10】已知函数2()log (01)2axf x a x+=<<-(1)试判断()f x 的奇偶性; (2)解不等式()log 3a f x x ≥. 解:(1)20222xx x+>⇒-<<-故()f x 的定义域关于原点对称, 且122()log log ()()22aa x x f x f x x x--+-===-+-∴()f x 是奇函数. (2)2()log 3log log 3.012a aa xf x x x a x+≥⇔≥<<-,故2220221(32)(1)230322xx x x x x x x x x+⎧-<<>⎧⎪⎪⎪-⇔⇔≤≤--⎨⎨+≥⎪⎪≤-⎩⎪-⎩,即原不等式的解集为2{|1}3x x ≤≤.【例11】设不等式211222(log )9(log )90x x ++≤的解集为M ,求当x M ∈时,函数22()(log )(log )28x xf x =的最大、最小值. 解:211222(log )9(log )90x x ++≤1122(2log 3)(log 3)0x x ∴++≤1233log 2x ∴-≤≤-即3333221112221111log ()log log (),()()2222x x ----≤≤∴≤≤∴8x ≤≤即{|M x x =∈又2222222()(log 1)(log 3)log 4log 3(log 2)1f x x x x x x =--=-+=--∵8x ≤≤∴23log 32x ≤≤ ∴当2log 2x =即4x =时min 1y =-;当2log 3x =,即8x =时,max 0y =. 【例12】通常表明地震能量大小的尺度是里氏震级,其计算公式是0lg lg M A A =-,其中,A 是被测地震最大振幅,0A 是“标准地震”的振幅,M 为震级.则7级地震的最大振幅是5级地震最大振幅的__倍.解:7050(lg lg )(lg lg )752A A A A ---=-=,即75lg 2A A =,75100AA =.【例13】已知函数()|lg |f x x =,若a b ≠,且()()f a f b =,则a b +的取值范围是________.解:如图,由()()f a f b =得|lg ||lg |a b =设0a b <<则lg lg 0a b +=∴1ab =∴22a b ab +>=,答案:(2,)+∞【例14】已知函数()log (01).a f x x x b a a =+->≠,且当234a b <<<<时,函数()f x 的零点*0(,1),,=x n n n N n ∈+∈则.解:方程log (0a 1)a x x b a +-≠>,且=0的根为0x ,即函数log (23)a y x a =<<的图像与函数(34)y x b b =-<<的交点横坐标为0x , 且*0(,1),x n n n N ∈+∈,结合图像,因为当(23)x a a =<<时,1y =,此时对应直线上1y =的点的横坐标1(4,5)x b =+∈;当2y =时, 对数函数log (23)a y x a =<<的图像上点的横坐标(4,9)x ∈,直线(34)y x b b =-<<的图像上点的横坐标(5,6)x ∈.故所求的2n =.四、难题突破: 例1. 已知函数1()log 1axf x x-=+(0, 1a a >≠). (1) 讨论函数()f x 的奇偶性和单调性;(2) 设函数()f x 的定义域为[,)a b , 值域为[1,)+∞, 求实数a , b 的值. (1)解: 函数的定义域为区间(1,1)-, 关于原点对称,任取(1,1)x ∈-, 111()log log log ()111a a ax x x f x f x x x x +--⎛⎫-===-=- ⎪-++⎝⎭, 即()f x 是奇函数.任取12,(1,1)x x ∈-, 12x x <, 则12011x x <+<+, 故有121211221111x x x x >⇔>++++, 因此1212121122111111x x x x x x ---+>-+⇔>++++, 当01a <<时, 由log a y x =在(0,)+∞上单调递减, 得121211log log 11a ax x x x --<++, 此时()f x 在(1,1)-上单调递增;当1a >时, 由log a y x =在(0,)+∞上单调递增, 得121211log log 11a ax x x x -->++, 此时()f x 在(1,1)-上单调递减.(2)解: 由题意, [,)(1,1)a b ⊆-, 故11a b -<<≤, 即01a b <<<,由(1)可知()f x 在(1,1)-上单调递增, 故有11()1log 111a a af a a a a--=⇔=⇔=++, 解得1a =;当1b <时, 由单调性得1()log 1a bf x b-<+, 不合题意, 故1b =;综上有1, 1a b =.例2. 已知函数22()lg[(1)(1)1]f x a x a x =-+++(其中a 为实常数). (1) 若函数的定义域为, 求实数a 的取值范围; (2) 若函数的值域为, 求实数a 的取值范围.(1)解: 即不等式22(1)(1)10a x a x -+++>的解集为,当1a =时, 不等式为210x +>, 不合题意;当1a =-时, 不等式为10>恒成立, 符合题意;当21a ≠时, 则有22210(1)4(1)0a a a ⎧->⎪⎨∆=+--<⎪⎩, 解得5(,1)(,)3a ∈-∞-⋃+∞; 综上所述, 5(,1](,)3a ∈-∞-⋃+∞;(2)解: 即函数22(1)(1)1y a x a x =-+++的值域包含+,当1a =时, 函数为21y x =+, 符合题意; 当1a =-时, 函数为1y =, 不合题意;当21a ≠时, 则有22210(1)4(1)0a a a ⎧->⎪⎨∆=+--≥⎪⎩, 解得5(1,]3a ∈, 综上所述, 5[1,]3a ∈.例3. 已知函数2()log ()a f x ax x =-(0, 1a a >≠)在区间[2,4]上是增函数, 求实数a 的取值范围.解: 令210(1)0(,0)(,)ax x x ax x a->⇔->⇒∈-∞⋃+∞给出,函数在[2,4]有定义, 则1122a a <⇒>, 令2t ax x =-, 其图像对称轴为直线12x a=, 当1a >时, 外层函数单调递增, 因此内层函数2t ax x =-在[2,4]上单调递增, 得11224a a ≤⇔≥, 结合定义域要求, 即1a >; 当01a <<时, 外层函数单调递减, 因此内层函数2t ax x =-在[2,4]上单调递减, 因此11428a a ≥⇒≤, 结合定义域要求, 无解; 综上所述, 1a >. 五、课堂练习:1. 函数||3x y -=的值域是____________.2. 已知01a <<, 1b <-, 则函数x y a b =+的图像不会经过第______象限.3. 函数y =_________________.4. 若()log (0, 1)a f x x a a =>≠在[,2]a a 上的最大值是最小值的3倍, 则实数a 的值为_____.5. 函数lg100xy =的图像与函数10010x y =⋅的图像关于直线______________对称; 函数lg100x y =的图像与函数0.1log 100x y =的图像关于直线______________对称. 6. 函数3()log |2|f x x a =+的图像的对称轴是直线2x =, 则实数a =__________. 7. 使2log ()1x x -<+成立的x 的取值范围是_____________. 8. 设223()2(1)xx f x x -+=≥, 则其反函数1()f x -=_______________________.9. 求2211()log ()log ()24f x x x =⋅, 当[2,8]x ∈时的最小值和最大值.10. 求函数2221()log log (1)log ()1x f x x p x x +=+-+--(其中p 为常数, 且1p >)的值域.11. 已知0a >, 1a ≠, 21(log )()1a a f x x a x=--, (1) 判断()f x 的定义域内的奇偶性及单调性, 并加以证明; (2) 若()40f x -<的解集为(,2)-∞, 求a 的值.12. 已知函数()lg()x x f x a b =-(其中a , b 为常数, 且01b a <<<). (1) 求函数()f x 的定义域;(2) 在函数()y f x =的图像上是否存在两个不同的点, 使得过它们的直线平行于x 轴? 若存在, 求出这样的点; 若不存在, 说明理由;(3) 当a , b 满足什么条件时, 不等式()0f x >对一切(1,)x ∈+∞都成立?六、回顾总结:1.主要方法:①指数函数、对数函数的单调性决定于底数a ,要分1a >与01a <<来分类讨论.②熟练掌握对、指数公式的使用和化简计算;2.易错、易漏点:①解决与对数函数有关的问题,要特别注意定义域(对数的底数和真数应满足的条件);注意区别log (1)a b +与log 1a b +的区别;②不同底的对数运算问题,应化为同底对数式进行运算.七、课后作业:1.幂函数)(x f y =图像经过点)21,41(,则=)(x f . 2.已知幂函数a x y =的图像,当10<<x 时,在直线x y =的上方,当1>x 时,在直线x y =的下方,则a 的取值范围是.3.函数2223()(1)mm f x m m x --=--是幂函数,且在(0,)x ∈+∞上是减函数,则实数m =. 4.幂函数),*,,,()1(互质n m N k n m xy m nk ∈=-图象在一、二象限,不过原点,则n m k ,,的奇偶性为.5.设,函数在区间上的最大值与最小值之差为,则( ) AB . C. D .6.已知函数|lg|)(x x f =,若b a <<0,且)()(b f a f =,则b a 2+的取值范围是 ( )A .B .C .D .7.设函数)(x f =若)()(a f a f ->,则实数a 的取值范围是 ( )A .(-1,0)∪(0,1)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-1,0)∪(1,+∞)D .(-∞,-1)∪(0,1)8.函数的值域为 A . B . C . D .9.为了得到函数的图像,只需把函数的图像上所有的点() A .向左平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度B .向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度C .向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度D .向右平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度10.在同一平面直角坐标系中,函数的图象与的图象关于直线对称.而函数的图象与的图象关于轴对称,若,则的值是()1a >()log a f x x =[]2a a ,12a =24)+∞)+∞(3,)+∞[3,)+∞()212log log x x ⎧⎪⎨-⎪⎩0,0x x ><()()2log 31x f x =+()0,+∞)0,+∞⎡⎣()1,+∞)1,+∞⎡⎣3lg 10x y +=lg y x =()y g x =x y e =y x =()y f x =()y g x =y ()1f m =-mA .B .C .D . 11.函数的图象大致是( )12.若在上是减函数,则的取值范围是 ( )A .B .C .D .13.若函数|1|()2x f x m --=-的图象与x 轴有交点,则实数m 的范围是__________. 14.函数)1,0(≠>=a a a y x 在[]2,1上最大值比最小值大2a ,则_________=a . 15.已知函数),0[,)(+∞∈+⋅=x cb a x f x 的值域为)3,2[-,则)(x f 的一个可能的解析式为__________.【思考题】1.设函数()121,x f x x R -=-∈e -1e -e 1elg ||x y x=)2(log ax y a -=]1,0[a )1,0()2,0()2,1(),2(+∞(1)分别作出()y f x =和()y f x =的图像;(2)求实数a 的取值范围,使得方程()fx a =与()f x a =都有且仅有两个实数解.2.已知2()lg x f x ax b =+,(1)0f =,当0x >时,恒有1()lg f x f x x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.⑴求()f x 的解析式;⑵若方程()lg()f x m x =+的解集是∅,求实数m 的取值范围.3.已知函数2()log (1)f x x =-,222x t g x t ⎛⎫-=∈ ⎪⎝⎭R ,.⑴求()y g x =的解析式;⑵若1t =,求当[2,3]x ∈时,()()g x f x -的最小值;⑶若在[2,3]x ∈时,恒有()()g x f x ≥成立,求实数t 的取值范围.。
2018年高三一轮复习教学课件-指数函数
(4)若是根式,应化为分数指数幂,尽可能用幂的形式表 示,运用指数幂的运算性质来解答. 易错提醒:运算结果不能同时含有根号和分数指数,也 不能既有分母又含有负指数,形式力求统一.
【变式训练】
化简下列各式(其中各字母均为正数): 1 1 1 2 7 2 0 3 (1) 0.0027 ( ) (2 ) ( 2 1) . 7 9 1 2 1 1 (2) 5 3 2 ( a b ) (3a 2 b1 ) (4a 3 b 3 ) 2 ab. 6
第四节
指数函数
【知识梳理】
1.根式 (1)根式的概念
n=a x ①若____,则x叫做a的n次方根,其中n>1且n∈N*.式子
叫做根式,这里n叫做根指数,a叫做被开方数.
n
a
②a的n次方根的表示:
n
xn=a⇒x=
a (当n为奇数且n∈N*时),
n a 当n为偶数且n∈N*时). ____(
答案:6
考向一
指数幂的化简与求值
4
16x8 y4 【典例1】(1)化简: (x<0,y<0)=________. 2 2x y
27 (2)计算: ( ) +0.002 -10( 5 -2)-1+π 0. 8
2 3
1 2
【解题导引】(1)将根式化为分数指数幂,然后利用幂
的运算性质进行计算. (2)将负分数指数幂化为正分数指数幂,然后利用幂的 运算性质进行计算.
由此我们可得到以下规律:在y轴右(左)侧图象越高 (低),其底数越大.
【小题快练】 链接教材 练一练
1.若函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)的图象经过点A( f(-1)=________.
2018年高考数学文一轮复习文档:第二章 基本初等函数
第5讲 指数与指数函数, )1.根式 (1)根式的概念①若x n=a ,则x 叫做a 的n 次方根,其中n >1且n ∈N *.这里n 叫做根指数,a 叫做被开方数.②a 的n 次方根的表示:x n=a ⇒⎩⎨⎧x =n a ,当n 为奇数且n ∈N *,n >1时,xn 为偶数且n ∈N *时.(2)根式的性质①(na )n =a (n ∈N *,n >1).②n a n=⎩⎪⎨⎪⎧a ,n 为奇数,|a |=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≥0,-a ,a <0,n 为偶数. 2.有理数指数幂 (1)幂的有关概念①正分数指数幂:a mna >0,m ,n ∈N *,且n >1); ②负分数指数幂:a -mn =1a mn=1(a >0,m ,n ∈N *,且n >1);③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂无意义. (2)有理数指数幂的运算性质 ①a r a s=ar +s(a >0,r ,s ∈Q );②(a r )s =a rs(a >0,r ,s ∈Q ); ③(ab )r=a r b r(a >0,b >0,r ∈Q ). 3.指数函数的图象与性质1.辨明三个易误点(1)指数幂的运算容易出现的问题是误用指数幂的运算法则,或在运算变换中方法不当,不注意运算的先后顺序等.(2)指数函数y =a x(a >0,a ≠1)的图象和性质与a 的取值有关,要特别注意区分a >1或0<a <1.(3)在解形如a 2x+b ·a x +c =0或a 2x +b ·a x+c ≥0(≤0)的指数方程或不等式时,常借助换元法解决,但应注意换元后“新元”的范围.2.指数函数图象画法的三个关键点画指数函数y =a x(a >0,且a ≠1)的图象,应抓住三个关键点:(1,a ),(0,1),⎝⎛⎭⎪⎫-1,1a .1.教材习题改编 化简12-(-1)0的结果为( ) A .-9 B .7 C .-10 D .9B2.教材习题改编 设x +x -1=3,则x 2+x -2的值为( ) A .9 B .7 C .5D .3B 因为x +x -1=3.所以(x +x -1)2=9,即x 2+x -2+2=9, 所以x 2+x -2=7. 3.函数f (x )=ax -1(a >0,a ≠1)的图象恒过点A ,下列函数中图象不经过点A 的是( )A .y =1-xB .y =|x -2|C .y =2x-1 D .y =log 2(2x )A 由f (x )=ax -1(a >0,a ≠1)的图象恒过点(1,1),又0=1-1,知(1,1)不在y =1-x 的图象上.4.教材习题改编 若a >1且a3x +1>a-2x,则x 的取值范围为________.因为a >1,所以y =a x为增函数, 又a3x +1>a-2x,所以3x +1>-2x ,即x >-15.⎝ ⎛⎭⎪⎫-15,+∞ 5.若指数函数y =(a 2-1)x在(-∞,+∞)上为减函数,则实数a 的取值范围是________. 由题意知0<a 2-1<1,即1<a 2<2, 得-2<a <-1或1<a < 2. (-2,-1)∪(1,2)指数幂的运算化简下列各式:(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫2350+2-2·⎝ ⎛⎭⎪⎫214-12-(0.01)0.5; (2)56a 13·b -2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-3a -12b -1÷⎝ ⎛⎭⎪⎫4a 23·b -312. 【解】 (1)原式=1+14×⎝ ⎛⎭⎪⎫4912-⎝ ⎛⎭⎪⎫110012=1+14×23-110=1+16-110=1615.(2)原式=-52a -16b -3÷⎝ ⎛⎭⎪⎫4a 23·b -312 =-54a -16b -3÷⎝ ⎛⎭⎪⎫a 13b -32=-54a -12·b -32=-54·1ab 3=-5ab 4ab 2.指数幂运算的一般原则(1)有括号的先算括号里的,无括号的先算指数运算. (2)先乘除后加减,负指数幂化成正指数幂的倒数.(3)底数是负数,先确定符号;底数是小数,先化成分数;底数是带分数的,先化成假分数.(4)若是根式,应化为分数指数幂,尽可能用幂的形式表示,运用指数幂的运算性质来解答.运算结果不能同时含有根号和分数指数幂,也不能既有分母又含有负指数,形式力求统一.化简下列各式:(1)(0.027)23+⎝ ⎛⎭⎪⎫27125-13-⎝ ⎛⎭⎪⎫2790.5; (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫14-12·(4ab -1)3(0.1)-1·(a 3·b -3)12.(1)原式=0.32+⎝ ⎛⎭⎪⎫1252713- 259=9100+53-53=9100. (2)原式=2(4ab -1)3210a 32b -32=16a 32b-3210a 32b -32=85.指数函数的图象及应用(1)函数f (x )=ax -b的图象如图所示,其中a ,b 为常数,则下列结论正确的是( )A .a >1,b <0B .a >1,b >0C .0<a <1,b >0D .0<a <1,b <0(2)若方程|3x-1|=k 有一解,则k 的取值范围为________. 【解析】 (1)由f (x )=a x -b的图象可以观察出函数f (x )=ax -b在定义域上单调递减,所以0<a <1.函数f (x )=ax -b的图象是在f (x )=a x的基础上向左平移得到的,所以b <0.(2)函数y =|3x-1|的图象是由函数y =3x的图象向下平移一个单位后,再把位于x 轴下方的图象沿x 轴翻折到x 轴上方得到的,函数图象如图所示.当k =0或k ≥1时,直线y =k 与函数y =|3x-1|的图象有唯一的交点, 所以方程有一解.【答案】 (1)D (2){0}∪上单调递减,则k 的取值范围如何?由本例(2)作出的函数y =|3x-1|的图象知,其在(-∞,0]上单调递减,所以k ∈(-∞,0].指数函数的图象及应用(1)与指数函数有关的函数图象的研究,往往利用相应指数函数的图象,通过平移、对称、翻折变换得到其图象.(2)一些指数型方程、不等式问题的求解,往往利用相应的指数型函数图象数形结合求解.1.函数f (x )=1-e |x |的图象大致是( )A 将函数解析式与图象对比分析,因为函数f (x )=1-e |x |是偶函数,且值域是(-∞,0],只有A 满足上述两个性质.2.若关于x 的方程|a x-1|=2a (a >0,且a ≠1)有两个不等实根,则a 的取值范围是________.方程|a x-1|=2a (a >0,且a ≠1)有两个不等实根转化为函数y =|a x-1|与y =2a 有两个交点.(1)当0<a <1时,如图①,所以0<2a <1,即 0<a <12;(2)当a >1时,如图②,而y =2a >1不符合要求.所以0<a <12.⎝⎛⎭⎪⎫0,12指数函数的性质及应用(高频考点)指数函数的性质主要是其单调性,特别受到高考命题专家的青睐,常以选择题、填空题的形式出现.高考对指数函数的性质的考查主要有以下四个命题角度: (1)比较指数幂的大小; (2)解简单的指数方程或不等式; (3)研究指数型函数的性质;(4)求解指数型函数中参数的取值范围.(1)(2016·高考全国卷丙)已知a =243,b =425,c =2513,则( ) A .b <a <c B .a <b <c C .b <c <aD .c <a <b(2)(2017·福州模拟)已知实数a ≠1,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x,x ≥0,2a -x ,x <0,若f (1-a )=f (a -1),则a 的值为________.(3)若偶函数f (x )满足f (x )=2x-4(x ≥0),则不等式f (x -2)>0的解集为________. 【解析】 (1)因为a =243=1613,b =425=1615,c =2513,且幂函数y =x 13在R 上单调递增,指数函数y =16x在R 上单调递增,所以b <a <c .(2)当a <1时,41-a=21,所以a =12;当a >1时,代入不成立. (3)f (x )为偶函数,当x <0时,f (x )=f (-x )=2-x-4.所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-4,x ≥0,2-x -4,x <0,当f (x -2)>0时,有⎩⎪⎨⎪⎧x -2≥0,2x -2-4>0 或⎩⎪⎨⎪⎧x -2<0,2-x +2-4>0, 解得x >4或x <0.所以不等式的解集为{x |x >4或x <0}. 【答案】 (1)A (2)12(3){x |x >4或x <0}有关指数函数性质的问题类型及解题思路(1)比较指数幂大小问题,常利用指数函数的单调性及中间值(0或1).(2)求解简单的指数不等式问题,应利用指数函数的单调性,要特别注意底数a 的取值范围,并在必要时进行分类讨论.(3)求解与指数函数有关的复合函数问题,首先要熟知指数函数的定义域、值域、单调性等相关性质,其次要明确复合函数的构成,涉及值域、单调区间、最值等问题时,都要借助“同增异减”这一性质分析判断,最终将问题归结为内层函数相关的问题加以解决.在研究指数型函数单调性时,当底数与“1”的大小关系不明确时,要分类讨论.角度一 比较指数幂的大小1.设a =0.60.6,b =0.61.5,c =1.50.6,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a <b <c B .a <c <b C .b <a <cD .b <c <aC 因为指数函数y =0.6x在(-∞,+∞)上为减函数, 所以0.60.6>0.61.5,即a >b ,又0<0.60.6<1,1.50.6>1,所以a <c ,故选C.角度二 解简单的指数方程或不等式 2.(2015·高考江苏卷)不等式2x 2-x<4的解集为________.因为2x 2-x<4,所以2x 2-x<22,所以x 2-x <2,即x 2-x -2<0,所以-1<x <2. {x |-1<x <2}(或(-1,2))角度三 研究指数型函数的性质3.(2017·太原模拟)函数y =2x -2-x是( ) A .奇函数,在区间(0,+∞)上单调递增 B .奇函数,在区间(0,+∞)上单调递减 C .偶函数,在区间(-∞,0)上单调递增 D .偶函数,在区间(-∞,0)上单调递减A 令f (x )=2x -2-x ,则f (-x )=2-x -2x=-f (x ),所以函数f (x )是奇函数,排除C 、D.又函数y =-2-x,y =2x 均是R 上的增函数,故y =2x -2-x在R 上为增函数.角度四 求解指数型函数中参数的取值范围4.已知函数f (x )=a x+b (a >0,a ≠1)的定义域和值域都是,则a +b =________.当a >1时,函数f (x )=a x+b 在上为增函数,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a -1+b =-1,a 0+b =0无解.当0<a<1时,函数f (x )=a x+b 在上为减函数,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a -1+b =0,a 0+b =-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =-2,所以a +b=-32.-32, )——利用换元法求解指数型函数的值域问题函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫14x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x+1在x ∈上的值域是________. 【解析】 因为x ∈,若令t =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,则t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,8.y =t 2-t +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122+34.当t =12时,y min =34;当t =8时,y max =57.所以函数f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,57.【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,57(1)此题利用了换元法,把函数f (x )转化为y =t 2-t +1,其中t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,8,将问题转化为求二次函数在闭区间上的最值(值域)问题,从而减少了运算量.(2)对于同时含有a x 与a 2x (log a x 与log 2a x )(a >0且a ≠1)的函数、方程、不等式问题,通常令t =a x(t =log a x )进行换元巧解,但一定要注意新元的范围.已知函数f (x )=2a ·4x-2x-1.(1)当a =1时,求函数f (x )在x ∈上的值域; (2)若关于x 的方程f (x )=0有解,求a 的取值范围. (1)当a =1时,f (x )=2·4x-2x-1=2(2x )2-2x-1, 令t =2x,x ∈,则t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤18,1. 故y =2t 2-t -1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫t -142-98,t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤18,1,故值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-98,0. (2)关于x 的方程2a (2x )2-2x -1=0有解,等价于方程2am 2-m -1=0在(0,+∞)上有解.记g (m )=2am 2-m -1, 当a =0时,解为m =-1<0,不成立. 当a <0时,开口向下,对称轴m =14a <0,过点(0,-1),不成立,当a >0时,开口向上, 对称轴m =14a >0,过点(0,-1)必有一个根为正, 所以a >0.综上所述,a 的取值范围是(0,+∞)., )1.化简(a 23·b -1)-12·a -12·b 136a ·b 5(a >0,b >0)的结果是( )A .aB .abC .a 2bD .1aD 解析] 原式=a -13b 12·a -12b 13a 16b 56=a-13-12-16·b 12+13-56=1a. 2.已知f (x )=3x -b(2≤x ≤4,b 为常数)的图象经过点(2,1),则f (x )的值域为( )A .B .C .D . 由f (x )过定点(2,1)可知b =2,因为f (x )=3x -2在上是增函数,所以f (x )min =f (2)=1,f (x )max =f (4)=9,可知C 正确.3.函数y =a x-1a(a >0,a ≠1)的图象可能是()D 当a >1时函数单调递增,且函数图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1-1a ,因为0<1-1a<1,故A ,B均不正确;当0<a <1时,函数单调递减,且函数图象恒过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1-1a ,因为1-1a<0,所以选D.4.(2017·德州模拟)已知a =⎝ ⎛⎭⎪⎫3525,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫2535,c =⎝ ⎛⎭⎪⎫2525,则( )A .a <b <cB .c <b <aC .c <a <bD .b <c <aD 因为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫25x为减函数,所以b <c ,又因为y =x 25在(0,+∞)上为增函数,所以a >c , 所以b <c <a ,故选D.5.设函数f (x )=⎩⎨⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -7,x <0,x ,x ≥0,若f (a )<1,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-3)B .(1,+∞)C .(-3,1)D .(-∞,-3)∪(1,+∞)C 当a <0时,不等式f (a )<1可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫12a -7<1,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12a <8,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12a<⎝ ⎛⎭⎪⎫12-3,因为0<12<1,所以a >-3,此时-3<a <0;当a ≥0时,不等式f (a )<1可化为a <1, 所以0≤a <1.故a 的取值范围是(-3,1). 6.若函数f (x )=a |2x -4|(a >0,a ≠1),满足f (1)=19,则f (x )的单调递减区间是( )A .(-∞,2]B .B 由f (1)=19得a 2=19,所以a =13或a =-13(舍去),即f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13|2x -4|.由于y =|2x -4|在(-∞,2]上递减,在上递增,在,则实数a =________. 当a >1时,f (x )=a x-1在上为增函数,则a 2-1=2,所以a =±3,又因为a >1,所以a = 3. 当0<a <1时,f (x )=a x-1在上为减函数, 又因为f (0)=0≠2,所以0<a <1不成立. 综上可知,a = 3.38.已知函数f (x )=e x-e -xe x +e -x ,若f (a )=-12,则f (-a )=________.因为f (x )=e x -e -xe x +e -x ,f (a )=-12,所以e a -e -ae a +e -a =-12.所以f (-a )=e -a -e a e -a +e a =-e a -e -ae a +e -a =-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=12.129.(2017·济宁月考)已知函数f (x )=(a -2)a x(a >0,且a ≠1),若对任意x 1,x 2∈R ,f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0,则a 的取值范围是________.当0<a <1时,a -2<0,y =a x单调递减,所以f (x )单调递增;当1<a <2时,a -2<0,y =a x单调递增,所以f (x )单调递减;当a =2时,f (x )=0;当a >2时,a -2>0,y =a x单调递增,所以f (x )单调递增.又由题意知f (x )单调递增,故a 的取值范围是(0,1)∪(2,+∞).(0,1)∪(2,+∞)10.(2017·安徽江淮十校第一次联考)已知max{a ,b }表示a ,b 两数中的最大值.若f (x )=max{e |x |,e |x -2|},则f (x )的最小值为________.由于f (x )=max{e |x |,e|x -2|}=⎩⎪⎨⎪⎧e x,x ≥1,e 2-x ,x <1. 当x ≥1时,f (x )≥e ,且当x =1时,取得最小值e ; 当x <1时,f (x )>e. 故f (x )的最小值为f (1)=e. e11.已知函数f (x )=b ·a x(其中a ,b 为常量,且a >0,a ≠1)的图象经过点A (1,6),B (3,24).若不等式⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x +⎝ ⎛⎭⎪⎫1b x-m ≥0在x ∈(-∞,1]上恒成立,求实数m 的取值范围.把A (1,6),B (3,24)代入f (x )=b ·a x,得⎩⎪⎨⎪⎧6=ab ,24=b ·a 3, 结合a >0,且a ≠1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =3.所以f (x )=3·2x.要使⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ≥m 在x ∈(-∞,1]上恒成立,只需保证函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫13x在(-∞,1]上的最小值不小于m 即可.因为函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫13x在(-∞,1]上为减函数,所以当x =1时,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫13x有最小值56. 所以只需m ≤56即可.即m 的取值范围为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,56.12.已知实数a ,b 满足等式⎝ ⎛⎭⎪⎫12a =⎝ ⎛⎭⎪⎫13b,下列五个关系式: ①0<b <a ;②a <b <0;③0<a <b ;④b <a <0;⑤a =b .其中不可能成立的关系式有( ) A .1个 B .2个 C .3个D .4个B 函数y 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 与y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x的图象如图所示.由⎝ ⎛⎭⎪⎫12a =⎝ ⎛⎭⎪⎫13b得,a <b <0或0<b <a 或a =b =0.故①②⑤可能成立,③④不可能成立. 13.已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13ax 2-4x +3.(1)若a =-1,求f (x )的单调区间; (2)若f (x )有最大值3,求a 的值.(1)当a =-1时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-x 2-4x +3, 令g (x )=-x 2-4x +3,由于g (x )在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,+∞)上单调递减,而y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13t在R 上单调递减,所以f (x )在(-∞,-2)上单调递减,在(-2,+∞)上单调递增,即函数f (x )的单调递增区间是(-2,+∞),单调递减区间是(-∞,-2).(2)令g (x )=ax 2-4x +3,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13g (x ),由于f (x )有最大值3,所以g (x )应有最小值-1,因此必有⎩⎪⎨⎪⎧a >0,3a -4a=-1,解得a =1,即当f (x )有最大值3时,a 的值为1. 14.已知定义在R 上的函数f (x )=2x-12|x |,(1)若f (x )=32,求x 的值;(2)若2tf (2t )+mf (t )≥0对于t ∈恒成立,求实数m 的取值范围. (1)当x <0时,f (x )=0,无解; 当x ≥0时,f (x )=2x-12x ,由2x -12x =32,得2·22x -3·2x-2=0,将上式看成关于2x的一元二次方程, 解得2x =2或2x =-12,因为2x>0,所以x =1.(2)当t ∈时,2t ⎝ ⎛⎭⎪⎫22t-122t +m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2t -12t ≥0,即m (22t-1)≥-(24t-1),因为22t-1>0, 所以m ≥-(22t+1), 因为t ∈,所以-(22t+1)∈, 故实数m 的取值范围是[-5,+∞).。
2018届高三一轮复习课件第6讲指数与指数函数
第二章 基本初等函数、导数的应用
(2)若 0<a<1,则函数 y=ax 在区间[-1,2]上是递减的, 当 x=-1 时,f(x)取得最大值 f(-1)=2a-1-4=10, 所以 a=17. 综上所述,a 的值为 7或17.
栏目 导引
第二章 基本初等函数、导数的应用
2.若指数函数 y=(a2-1)x 在(-∞,+∞)上为减函数,则实数 a 的取值范围是_(_-___2_,__-__1_)_∪__(1_,____2_)__. [解析] 由题意知 0<a2-1<1,即 1<a2<2, 得- 2<a<-1 或 1<a< 2.
栏目 导引
2.幂的有关概念
第二章 基本初等函数、导数的应用
m
(1)正分数指数幂:an=
n
am(a>0,m,n∈N*,且
n>1);
m
(2)负分数指数幂:a- n =
1m=
1
(a>0,m,n∈N*,且 n>1);
an n am
(3)0 的正分数指数幂等于 0,0 的负分数指数幂没有意义.
3.有理数指数幂的运算性质
a6·b6
111 115
=a-3-2-6·b2+3-6=a-1.
(2)原式=29512+0.112+6247-23-3+3478
=53+100+196-3+3478=100.
栏目 导引
第二章 基本初等函数、导数的应用
指数式的化简求值问题,要注意与其他代数式的化简规则相结 合,遇到同底数幂相乘或相除,可依据同底数幂的 运算规则进行,一般情况下,宜化负指数为正指数,化根式为 分数指数幂.对于化简结果,形式力求统一.
2018届高三数学一轮复习第二章函数第五节指数与指数函数课件理
考点突破
考点一 指数幂的运算
1 2
典例1 化简:
1 0.5 -(0.01) 3+2 -2· (1) ; 2 2
5
1
0
4
1
-2 -1 -3 5 · 3 3 2 b )÷(4 · (2) b · (3 b ; )2 a a a 6
2
1
(3) (a .b ) a b
方法技巧
(1)已知函数解析式判断其图象一般是取一些特殊点,判断选项中的图 象是否过这些点,若不满足则排除.(2)对于有关指数型函数的图象问题, 一般是从最基本的指数函数的图象入手,通过平移、伸缩、对称变换而 得到.特别地,当底数a与1的大小关系不确定时应注意分类讨论.(3)有关 指数的方程、不等式问题的求解,往往利用相应的指数型函数图象,数 形结合求解.
1 2
x 2 2 x 1
的减区间即为函数u=-x2+2x+1的增区间.
又u=-x2+2x+1的增区间为(-∞,1], ∴所求减区间为(-∞,1].
规律总结
与指数函数性质有关的问题类型与解题策略 (1)比较大小问题.常利用指数函数的单调性及中间值(0或1)进行比较. (2)指数函数的综合问题.要把指数函数的概念和性质同其他函数的性 质(如单调性、奇偶性、周期性)相结合,同时要特别注意底数不确定时, 对底数的分类讨论.
考点二 指数函数的图象及应用 典例2 (1)函数f(x)=ax-b的图象如图,其中a,b为常数,则下列结论正确的
是 (
)
A.a>1,b<0 C.0<a<1,b>0 B.a>1,b>0 D.0<a<1,b<0 . (2)若曲线|y|=2x+1与直线y=b没有公共点,则b的取值范围是
2018年高三一轮复习教学课件-指数与指数函数
a6
=a2.
规律方法
(1)指数幂的运算首先将根式、分数指数幂
统一为分数指数幂,以便利用法则计算,但应注意:
①必须同底数幂相乘,指数才能相加;②运算的先后
顺序.(2)当底数是负数时,先确定符号,再把底数化为
正数.(3)运算结果不能同时含有根号和分数指数,也不
能既有分母又含有负指数.
【训练 1】 (1)化简:
1 位长度得到,A 项显然错误;当 a>1 时,0<a<1,平移距 1 离小于 1,所以 B 项错误;当 0<a<1 时,a>1,平移距离 大于 1,所以 C 项错误,故选 D.
(2) 设2 014a=2 015b=y,如图所示,由 函数图象,可得若y>1,则有a>b>0; 若 y = 1,则有 a= b= 0 ;若 0< y < 1 ,则 有 a < b < 0. 故①②⑤可能成立,而③④ 答案 (1)D . (2)B 不可能成立
第5讲
指数与指数函数
最新考纲
1.了解指数函数模型的实际背景; 2.理解
有理指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握 幂的运算; 3.理解指数函数的概念及其单调性, 掌握 指数函数图象通过的特殊点, 会画底数为 2, 3, 10, 1 1 4.体会指数函数是一类重要 2, 3的指数函数的图象; 的函数模型.
a3[(a3)3-(2b3)3] (2) 原 式 = 1 2 (a· a3)2
1 1 1 1 (a3)2+a3· (2b3)+(2b3)2 5
1
1
1
a3-2b3 ÷ a
1
1
×
1 1 a 1 1 2 = a ( a × = a 3 - 2 b 3 )× 1 3 ×a×a 3 1 1 1 3 1 1 a3-2b3 a6 (a2· a3)5
高三第一轮复习指数与指数函数
零的 n 次 方根是零 负数没有 偶次方根
2.两个重要公式 n为奇数, a , n n a (a≥0), (1) a = n为偶数; |a|= -a (a<0), (2)( a) = a (注意 a 必须使 a有意义). n
n
n
二、有理数指数幂
2.有理数指数幂的性质 r+s as (1)ara = (a>0,r,s∈Q); rs as r (2)(a ) = (a>0,r,s∈Q); rbr a (3)(ab)r= (a>0,b>0,r∈Q).
3 .已知函数 f(x) = 4 + ax - 1 的图象恒过定 点P,则点P的坐标是 ( ) A.(1,5) B.(1,4) C.(0,4) D.(4,0) A [当x=1时,f(x)=5.]
4 .若函数 y = (a2 - 3a + 3)·ax 是指数函数, 则实数a的值为________. 解析 ∵ a2 - 3a + 3 = 1 , ∴ a = 2 或 a = 1(舍). 答案 2
2t y=3 是单调递减的,
因此 f(x)的单调递增区间是(-∞,0], 单调递减区间是[0,+∞). 答案 (-∞,0] [0,+∞)
[互动探究] 9 在本例条件下,若 f(x)的最大值等于4,则 a=______. 解析 9 9 2-2 由于 f(x)的最大值是4,且4=3 ,
x
所以选 D. 答案 D
[规律方法] 1.与指数函数有关的函数的图象的研究, 往往利用相应指数函数的图象,通过平移、 对称变换得到其图象. 2.一些指数方程、不等式问题的求解,往 往利用相应的指数型函数图象数形结合求 解.
2018-2019年最新高三数学课标一轮复习课件:2.5 指数与指数函数PPT课件
n>1).
0
,0 的负分数指数幂无意义.
(2)有理指数幂的运算性质 ①aras= ar+s (a>0,r,s∈Q); ②(ar)s= ars (a>0,r,s∈Q); ③(ab)r= arbr (a>0,b>0,r∈Q).
第二章
知识梳理 双击自测
2.5 指数与指数函数
考情概览 知识梳理 核心考点 学科素养
图象特征
第二章
知识梳理 双击自测
2.5 指数与指数函数
考情概览 知识梳理 核心考点 学科素养
-7-
定义域 值域 单调性 性 质 函数 值变 化规律
R (0,+∞) 在 R 上 递减 当 x=0 时, y=1 当 x<0 时, y>1 ; 当 x>0 时, 0<y<1
在 R 上 递增 当 x<0 时, 0<y<1 ; 当 x>0 时, y>1
关闭
= 2.
解析
答案
第二章
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2.5 指数与指数函数
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-10-
3.设
1 -1.5 .9 .48 0 0 y1=4 ,y2=8 ,y3= ,则( 2
)
A.y3>y1>y2 B.y2>y1>y3 C.y1>y2>y3 D.y1>y3>y2
关闭
因为 y1 =4 =2 , y2 =8 调性可知应选 D.
0 .9
1 .8
0 .48
=2
1 .44
, y3 =
1 -1 . 5 2
=21 .5 , 所以由函数 y=2x 的单
高三数学一轮复习知识点讲解3-5指数与指数函数
高三数学一轮复习知识点讲解专题3.5 指数与指数函数【考纲解读与核心素养】1.了解指数幂的含义,掌握有理指数幂的运算。
2.理解指数函数的概念,掌握指数函数的图象、性质及应用.3.了解指数函数的变化特征.4.本节涉及所有的数学核心素养:数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析等.5. 高考预测:(1)指数幂的运算;(2)指数函数的图象和性质的应用;(3)与指数函数相关,考查视图用图能力、数形结合思想的应用、函数单调性的应用、运算能力等6.备考重点:(1)有理指数幂的运算;(2)指数函数单调性的应用,如比较函数值的大小;(3)图象过定点;(4)底数分类讨论问题.【知识清单】1.根式和分数指数幂1.n次方根2.根式(1)概念:式子na叫做根式,其中n叫做根指数,a叫做被开方数.(2)性质:①(na)n=a.②na n=⎩⎪⎨⎪⎧a ,n 为奇数,|a |,n 为偶数.3.分数指数幂(1)规定:正数的正分数指数幂的意义是a mn =na m (a >0,m ,n ∈N *,且n >1);正数的负分数指数幂的意义是a -mn =1na m(a >0,m ,n ∈N *,且n >1);0的正分数指数幂等于0;0的负分数指数幂没有意义.(2)有理指数幂的运算性质:a r a s=a r +s;(a r )s =a rs ;(ab )r =a r b r,其中a >0,b >0,r ,s ∈Q .2.指数函数的图象和性质(1)概念:函数y =a x(a >0且a ≠1)叫做指数函数,其中指数x 是变量,函数的定义域是R ,a 是底数. (2)指数函数的图象与性质a >1 0<a <1图象定义域 R 值域(0,+∞)性质过定点(0,1),即x =0时,y =1当x >0时,y >1; 当x <0时,0<y <1当x <0时,y >1; 当x >0时,0<y <1在(-∞,+∞)上是增函数在(-∞,+∞)上是减函数【典例剖析】高频考点一 根式、指数幂的化简与求值 【典例1】化简3234[(5)]-的结果为( )A .5B .C .﹣D .﹣5【答案】B【解析】3234[(5)]-===,故选B【典例2】计算:.【答案】12.【解析】分析:直接利用指数幂的运算法则求解即可,求解过程注意避免计算错误.详解:.【规律方法】化简原则:①化根式为分数指数幂;②化负指数幂为正指数幂;③化小数为分数;④注意运算的先后顺序.【变式探究】1.计算:1.5-13×76⎛⎫-⎪⎝⎭0+80.25×42+(32×3)6-2323⎛⎫⎪⎝⎭【答案】110【解析】原式=11313323442222232108110 33⎛⎫⎛⎫⨯⨯=+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭++-.2.计算:1332-⎛⎫⎪⎝⎭×76⎛⎫- ⎪⎝⎭0+148×42-2323⎛⎫-⎪⎝⎭=________.【答案】2【解析】原式=1323⎛⎫⎪⎝⎭×1+342×142-13223⎛⎫=⎪⎝⎭.【易错提醒】1.根式:(1)任何实数均有奇次方根,仅有非负数才有偶次方根,负数没有偶次方根.(2)n0=0(n>1,且n∈N*).(3)有限制条件的根式化简的步骤2.有理数指数幂的运算性质中,其底数都大于零,否则不能用性质来运算.3.把根式na m 化成分数指数幂的形式时,不要轻易对m n进行约分,否则,有时会改变a 的取值范围而导致出错,如8a 2,a ∈R ,化成分数指数幂应为a 28 ,a ∈R ,而a 14 =4a ,则有a ≥0,所以化简时,必须先确定a的取值范围.4.结果要求:①若题目以根式形式给出,则结果用根式表示;②若题目以分数指数幂的形式给出,则结果用分数指数幂的形式表示;③结果不能同时含有根式和分数指数幂,也不能既有分母又有负分数指数幂. 高频考点二:根式、指数幂的条件求值【典例3】已知则的值为__________.【答案】【解析】题意,∴,∴,故答案为.【典例4】设11223x x -+=,求1x x -+ 的值.【答案】7 【解析】11223x x-+=,21112222327x x x x --⎛⎫∴+=+-=-= ⎪⎝⎭.【总结提升】根式、指数幂的条件求值,是代数式求值问题的常见题型,一般步骤是: (1)审题:从整体上把握已知条件和所求代数式的形式和特点; (2)化简:①化简已知条件;②化简所求代数式;(3)求值:往往通过整体代入,简化解题过程.如本题求值问题实质上考查整体思想,考查完全平方公式、立方和(差)公式的应用,如,,,解题时要善于应用公式变形.【变式探究】 已知11223a a-+=,求下列各式的值.(1)11a a -+;(2)22a a -+;(3)22111a a a a --++++ 【答案】(1)7;(2)47;(3)6. 【解析】(1)将11223a a-+=两边平方得1129a a -++=,所以117a a -+=.(2)将117a a -+=两边平方得22249a a -++=,所以2247a a -+=.(3)由(1)(2)可得22114716.171a a a a --+++==+++ 高频考点三:指数函数的概念【典例5】若y =(a 2-3a +3)a x 是指数函数,则有 ( ) A .a =1或2 B .a =1 C .a =2 D .a >0且a ≠1【答案】C【解析】由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-3a +3=1a >0a ≠1,解得a =2,故选C. 【规律方法】判断一个函数是否是指数函数,关键是看解析式是否符合y =a x (a >0,a ≠1)这一结构形式. 【变式探究】若函数y =(m -2)a x +3-2n (a >0,且a ≠1)是指数函数,则k = ,b = . 【答案】3,32.【解析】由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧m -2=13-2n =0,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =3n =32.高频考点四:指数函数的图象【典例6】(2019·贵州省织金县第二中学高一期中)函数21()x f x a -=(0a >且1)a ≠过定点( )A .(1,1)B .1(,0)2C .(1,0)D .1(,1)2【答案】D 【解析】令12102x x -=⇒=,所以函数21()x f x a-=(0a >且1)a ≠过定点1(,1)2. 【典例7】(2019·华东师大二附中前滩学校高三月考)函数1(0,1)xy a a a a=->≠的图象可能是( ).A .B .C .D .【答案】D 【解析】∵0a >,∴10a>,∴函数x y a =需向下平移1a 个单位,不过(0,1)点,所以排除A ,当1a >时,∴101a <<,所以排除B ,当01a <<时,∴11a>,所以排除C ,故选D.【总结提升】1.对于有关指数型函数的图象问题,一般是从最基本的指数函数的图象入手,通过平移、伸缩、对称变换而得到.特别地,当底数a 与1的大小关系不确定时应注意分类讨论.2.判断指数函数图象上底数大小的问题,可以先通过令x =1得到底数的值再进行比较.3.识图的三种常用方法(1)抓住函数的性质,定性分析:①从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置; ②从函数的单调性,判断图象的变化趋势; ③从周期性,判断图象的循环往复; ④从函数的奇偶性,判断图象的对称性. ⑤从函数的特征点,排除不合要求的图象. (2)抓住函数的特征,定量计算:从函数的特征点,利用特征点、特殊值的计算分析解决问题. (3)根据实际背景、图形判断函数图象的方法:①根据题目所给条件确定函数解析式,从而判断函数图象(定量分析); ②根据自变量取不同值时函数值的变化、增减速度等判断函数图象(定性分析). 4.过定点的图象(1)画指数函数y =ax(a >0,a ≠1)的图象,应抓住三个关键点(0,1),(1,a), .特别注意,指数函数的图象过定点(0,1); (2) xy a =与xy a-=的图象关于y 轴对称;(3)当a >1时,指数函数的图象呈上升趋势,当0<a <1时,指数函数的图象呈下降趋势;简记:撇增捺减. 【变式探究】1.(2020·上海高一课时练习)函数x y a =和(1)y a x =+(其中0a >且1a ≠)的大致图象只可能是( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】由于(1)y a x =+过点()1,0-,故D 选项错误.当1a >时,xy a =过()0,1且单调递增;(1)y a x =+过点()1,0-且单调递增,过()0,a 且1a >.所以A 选项错误.当01a <<时,xy a =过()0,1且单调递减,(1)y a x =+过点()1,0-且单调递增,过()0,a 且01a <<.所以B 选项错误.综上所述,正确的选项为C. 故选:C2.如图所示是下列指数函数的图象: (1)y =a x ;(2)y =b x ;(3)y =c x ;(4)y =d x . 则a ,b ,c ,d 与1的大小关系是 ( )A .a <b <1<c <dB .b <a <1<d <cC .1<a <b <c <dD .a <b <1<d <c【答案】B 【解析】可先分为两类,(3)(4)的底数一定大于1,(1)(2)的底数一定小于1,然后再由(3)(4)比较,c ,d 的大小,由(1)(2)比较a ,b 的大小.当指数函数的底数大于1时,图象上升,且当底数越大,图象向上越靠近y 轴;当底数大于0小于1时,图象下降,且当底数越小,图象向下越靠近x 轴,故选B. 【特别提醒】指数函数的图象随底数变化的规律可归纳为:在第一象限内,图象自下而上对应的底数依次增大. 高频考点五:指数函数的性质及其应用【典例8】【2016新课标全国III 】已知,,,则( )A. B. C. D.【答案】A【解析】因为,,所以,故选A .【典例9】(2020·上海高三专题练习)函数22811(31)3x x y x --+⎛⎫=-≤≤ ⎪⎝⎭的值域是_________.【答案】991,33⎡⎤⎛⎫⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦【解析】设22281229t x x x =--+=-++(),31x -≤≤,∴ 当2x =- 时,t 有最大值是9;当1x = 时,t 有最小值是-9,99t ∴-≤≤ ,由函数1()3x y = 在定义域上是减函数,∴原函数的值域是99[33]-,. 故答案为99[33]-,.【典例10】(2020·上海高一课时练习)已知函数(0,1)xy a a a =>≠在区间[1,2]上的最大值比最小值大3a,求实数a 的值.【答案】43a =或23【解析】1a >时,x y a =是增函数,则23aa a -=,解得43a =(0a =舍去); 01a <<时,x y a =是减函数,则23aa a -=,解得23a =(0a =舍去).综上,43a =或23. 【典例11】(2019·黑龙江省大庆四中高一月考(文))已知函数2()(0,1,0)x f x a a a x -=>≠≥且的图像经过点(3,0.5), (1)求a 值; (2)求函数2()(0)x f x a x -=≥的值域;【答案】(1)12a =(2)0,4]( 【解析】 (1)函数()2x f x a-=的图像经过点()3,0.5320.5a -∴=12a ∴=(2)由(1)可知()()2102x f x x -⎛⎫=≥ ⎪⎝⎭1012<< ()f x ∴在[0,+∞)上单调递减,则()f x 在0x =时有最大值 ()()21042maxf x f f -⎛⎫∴=== ⎪⎝⎭又()0f x >∴函数()f x 的值域为0,4](【规律方法】1.比较幂值大小时,要注意区分底数相同还是指数相同.是用指数函数的单调性,还是用幂函数的单调性或指数函数的图象解决.要注意图象的应用,还应注意中间量0、1等的运用.2.指数函数的图象在第一象限内底大图高(逆时针方向底数依次变大).当幂的底数不确定时,要注意讨论底数的不同取值情况.3.根据指数函数图象判断底数大小的问题,可以通过直线x =1与图象的交点进行判断.如图是指数函数(1)y =a x,(2)y =b x,(3)y =c x,(4)y =d x的图象,底数a ,b ,c ,d 与1之间的大小关系为c >d >1>a >b. 规律:在y 轴右(左)侧图象越高(低),其底数越大.4.简单的指数不等式的求解问题.解决此类问题应利用指数函数的单调性,要特别注意底数a的取值范围,并在必要时进行分类讨论.5.求解与指数函数有关的复合函数问题,首先要熟知指数函数的定义域、值域、单调性等相关性质,其次要明确复合函数的构成,涉及单调性问题时,要借助“同增异减”这一性质分析判断.6.有关指数方程、不等式问题的求解,往往是利用相应的指数型函数图象和性质,数形结合求解.【变式探究】1.(2018年新课标I卷文)设函数,则满足的x的取值范围是()A. B. C. D.【答案】D【解析】将函数的图象画出来,观察图象可知会有,解得,所以满足的x的取值范围是,故选D.2.(2019·天津高三高考模拟)若,则函数的值域是A. B. C. D.【答案】B【解析】将化为,即,解得,所以,所以函数的值域是.故选C.3.(2019年高考北京理)设函数()e e x xf x a -=+(a 为常数).若f (x )为奇函数,则a =________;若f (x )是R 上的增函数,则a 的取值范围是___________.【答案】(]1,0--∞【解析】首先由奇函数的定义得到关于a 的恒等式,据此可得a 的值,然后利用()0f x '≥可得a 的取值范围.若函数()e e x x f x a -=+为奇函数,则()(),f x f x -=-即()e e e e x x x x a a --+=-+,即()()1e e 0x x a -++=对任意的x 恒成立,则10a +=,得1a =-. 若函数()e e xx f x a -=+是R 上的增函数,则() e e 0x x f x a -'=-≥在R 上恒成立, 即2e x a ≤在R 上恒成立,又2e 0x >,则0a ≤,即实数a 的取值范围是(],0-∞.4.(2015·山东省高考真题(理))已知函数()(0,1)x f x a b a a =+>≠的定义域和值域都是[]1,0-,则a b += . 【答案】32-【解析】 若1a >,则()f x 在[]1,0-上为增函数,所以11{10a b b -+=-+=,此方程组无解; 若01a <<,则()f x 在[]1,0-上为减函数,所以10{11a b b -+=+=-,解得1{22a b ==-,所以32a b +=-.。
高三第一轮复习指数及指数函数课件
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当 $a > 1$ 时,函数图像位于第 一象限和第四象限;当 $0 < a < 1$ 时,函数图像位于第一象 限和第二象限。
指数函数的过定点性质
无论 $a$ 的值是多少,函数图像 都会经过点 $(0,1)$。
指数函数的应用实例
01
02
03
复利计算
复利计算中,本金和利息 一起作为下一次的本金来 计算利息,可以使用指数 函数进行计算。
指数函数的图像与性质
指数函数的基本形式
$y = a^x$,其中 $a > 0$ 且 $a neq 1$
指数函数的单调性
当 $a > 1$ 时,函数在 $mathbf{R}$ 上单调递增;当 $0 < a < 1$ 时,函数在 $mathbf{R}$ 上单调递减。
01 02 03 04
指数函数的图像特点
详细描述:提升练习题在基础练习题的基础上,增加了难度和综合性,旨在提高学生的解题能力和思维水平,帮助学生掌握 更复杂的问题解决技巧。
综合练习题
总结词:综合运用
详细描述:综合练习题涉及的知识点更为广泛和深入,需要学生综合运用指数及指数函数的知识和其 他数学知识,解决复杂的问题。通过这类练习,可以提高学生的综合运用能力和问题解决能力。
复杂指数不等式的转化
将复杂的指数不等式转化为更容易处理的形式,如通过化简、分离 参数等手段。
指数函数与其他函数的综合应用
复合函数
理解复合函数的概念,掌 握如何将复合函数转化为 更简单的形式。
函数图像
理解指数函数图像的特点 ,掌握如何利用图像解决 一些实际问题。
导数与微积分
理解导数的概念和性质, 掌握如何利用导数研究函 数的单调性、极值等性质 。
最新-2018届高考数学理一轮复习 25 指数与指数函数课件 新人教A版 精品
[解] (1)当 x<0 时,f(x)=0; 当 x≥0 时,f(x)=2x-21x. 由条件可知 2x-21x=2, 即 22x-2·2x-1=0,解得 2x=1± 2. ∵2x>0,∴x=log2(1+ 2).
(2)当 t∈[1,2]时,2t(22t-212t)+m(2t-21t)≥0, 即 m(22t-1)≥-(24t-1). ∵22t-1>0,∴m≥-(22t+1). ∵t∈[1,2],∴-(1+22t)∈[-17,-5], 故 m 的取值范围是[-5,+∞).
解析:分别作出曲线和直线的图象,通过图象的交点个数来判断 参数的取值范围.
曲线|y|=2x+1与直线y=b的图象如右图所示,由图象可得|y|=2x +1与直线y=b没有公共点,则b应满足的条件是b∈[-1,1].
答案:[-1,1]
热点之三 指数函数的性质及应用 对指数函数的直接考查并不多,多的是考查指数函数型的复合函 数,考查这类复合函数的定义域、值域、单调性,或者涉及指数式的 二次函数的定义域、值域、单调性,此类问题一般较复杂,解决问题 过程中注意知识的迁移,关键还是指数函数性质的应用及有关指数幂 的运算.
5 . 函 数 y = ax + 2009 + 2010(a>0 且 a≠1) 的 图 象 恒 过 定 点 __________.
解析:∵y=ax(a>0,且a≠1)恒过定点(0,1), ∴y=ax+2009+2010恒过定点(-2009,2011). 答案:(-2009,2011)
热点之一 指数与指数运算 1.化简原则 (1)化负指数为正指数;(2)化根式为分数指数幂;(3)化小数为分数; (4)注意运算的先后顺序. 2.结果要求 (1)若题目以根式形式给出,则结果用根式表示; (2)若题目以分数指数幂的形式给出,则结果用分数指数幂表示; (3)结果不能同时含有根号和分数指数幂,也不能既有分母又有负 指数幂.
2018高考数学(理)一轮(课标通用)复习课件7指数与指数函数
-1
������ = ,
1 2
基础诊断
考点突破
课堂总结
考点14
考点15
试做真题
高手必备
萃取高招
对点精练
1.指数运算 (1)分数指数幂的意义
������ ������ ①������ ������ = ������������ (a>0,m,n∈N*,n>1); ������ 1 1 ������ ②������ = ������ = ������ ������(a>0,m,n∈N*,n>1). ������
1 2
基础诊断 考点突破 课堂总结
考点14
考点15
试做真题
高手必备 萃取高招
对点精练
1 1 x 【解析】(1)函数 y=a - 的图象可由函数 y=a 的图象向下平移 个 ������ ������ 1 单位长度得到,A 项显然错误;当 a>1 时,0< <1,平移距离小于 1,所以 B ������ 1 项错误;当 0<a<1 时, >1,平移距离大于 1,所以 C 项错误.故选 D. ������
基础诊断 考点突破 课堂总结
1
图a
图b
考点14
考点15
试做真题
高手必备 萃取高招
对点精练
高招1与指数函数有关的图象问题的求解方法
类 型 解 读 已知函数解析式判断其图象一般是取 特殊点,判断选项中的图象是否过这些 点,若不满足则排除 一般是从最基本的指数函数的图象入 手,通过平移、伸缩、对称变换而得到. 特别地,当底数 a 与 1 的大小关系不确 定时应注意分类讨论 典例指引 典例导引 1(1) 典例导引 1(2)
2018版高考数学一轮复习课件:第2章 第5节 指数函数
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第二十八页,编辑于星期六:二十二点 二十七 分。
高三一轮总复习
a>0, (2)由 f(x)有最大值 3 知,ax2-4x+3 有最小值-1,则有12a4-a 16=-1, 解
得 a=1.
8分
(3)由 f(x)的值域是(0,+∞)知,ax2-4x+3 的值域为 R,则必有 a=0. 12 分
高三一轮总复习
[思想与方法] 1.根式与分数指数幂的实质是相同的,分数指数幂与根式可以互化,通常利 用分数指数幂进行根式的化简运算. 2.判断指数函数图象上底数大小的问题,可以先通过令 x=1 得到底数的值 再进行比较.
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第三十二页,编辑于星期六:二十二点 二十七 分。
高三一轮总复习
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高三一轮总复习
(2)方程的解可看作函数 y=2x 和 y=2-x 的图象交点的横坐标,分别作出这两 个函数图象(如图).
由图象得只有一个交点,因此该方程只有一个解.]
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2.有理指数幂
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(2)有理数指数幂的运算性质 ①ar·as=ar+s (a>0,r,s∈Q); ②(ar)s= ars (a>0,r,s∈Q); ③(ab)r= arbr (a>0,b>0,r∈Q).
2018届高三理科数学普通班一轮复习课件:第二篇 第4节 指数函数 精品
=2+4×27=110.
(2)
a3
·3
5 b3
=
a
3 2
3 12
·
32
b15 10
=
5
a4
=a
4
a
.
5 b2
4 a3
反思归纳 指数幂运算的一般原则 (1)有括号的先算括号里的,无括号的先做指数运算. (2)先乘除后加减,负指数幂化成正指数幂的倒数. (3)底数是负数,先确定符号;底数是小数,先化成分数;底数是带分数的,先化 成假分数. (4)若是根式,应化为分数指数幂,尽可能用幂的形式表示,运用指数幂的运算 性质来解答. 提醒:运算结果不能同时含有根号和分数指数,也不能既含有分母又含有负 指数.
当 n 为偶数时,
n
an
=|a|=
a a 0
a
a
0
2.有理数指数幂
m
正分数指数幂: a n = n am
概念
负分数指数幂:
a
m n
=
1
m
an
=
n
1 am
(a>0,m,n∈N*,且 n>1)
运算性质
0 的正分数指数幂等于 0;0 的负分数 指数幂没有意义
ar·as=ar+s (ar)s=ars (ab)r=arbr
知识链条完善 把散落的知识连起来
【教材导读】 1.( n a )n=a(n∈N*,且 n>1)一定成立吗? n an =a(n∈N*,且 n>1)呢?
提示:( n a )n=a 一定成立,而 n an =a 未必成立,当 n 为奇数时, n an =a;
当 n 为偶数时,
n
an
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2018《高三第一轮复习课:指数与指数函数》咸丰一中数学组:青华高考要求:(1)通过具体实例(如细胞的分裂,考古中所用的14C 的衰减,药物在人体内残留量的变化等),了解指数函数模型的实际背景;(2)理解有理指数幂的含义,通过具体实例了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算。
(3)理解指数函数的概念和意义,能借助计算器或计算机画出具体指数函数的图象,探索并理解指数函数的单调性与特殊点;(4)在解决简单实际问题的过程中,体会指数函数是一类重要的函数模型。
重点难点:对分数指数幂含义的理解,学会根式与分数指数幂的互化掌握有理指数幂的运算性质; 指数函数的性质的理解与应用,能将讨论复杂函数的单调性、奇偶性问题转化为讨论比较简单的函数的有关问题.知识梳理1.根式的概念 (1)根式如果一个数的n 次方等于a ( n >1且n ∈N *),那么这个数叫做a 的n 次方根.也就是,若x n =a ,则x 叫做___________,其中n >1且n ∈N *.式子na 叫做_______,这里n 叫做_________,a 叫做__________. (2)根式的性质①当n 为奇数时,正数的n 次方根是一个正数,负数的n 次方根是一个负数,这时,a 的n 次方根用符号________表示.②当n 为偶数时,正数的n 次方根有两个,它们互为相反数,这时,正数的正的n 次方根用符号________表示,负的n 次方根用符号________表示.正负两个n 次方根可以合写成________(a >0).负数没有偶次方根______(_____(0)||(_____(0)n n n a a a n a ⎧⎪=≥⎧⎨=⎨⎪<⎩⎩为奇数)为偶数);)nn a =__________(a n a . 00n =2.有理数指数幂 (1)幂的有关概念①正整数指数幂:∈⋅⋅⋅=n a a a a n(ΛN *).n 个②零指数幂:)0(10≠=a a ③负整数指数幂:∈=-p aa p p (1Q a ≠0,).④正分数指数幂:a nm =n m a (a >0,m 、n 都是正整数,n >1). ⑤负分数指数幂:m na-=nm a1=nma1(a >0,m 、n 都是正整数,n >1)⑥0的正分数指数幂等于_________,0的负分数指数幂___________.(2)有理指数幂的运算性质①a r a s =________(a >0,r ,s ∈Q ). ②(a r )s =________(a >0,r ,s ∈Q ). ③(ab )r =________(a >0,b >0,r ∈Q ). (注)上述性质对r 、∈s R 均适用。
3.指数函数的图象与性质a >10<a <1图象定义域 (1)____________________ 值域 (2)____________________性质 (3)过定点________________(4)当x >0时,__________;当x <0时,__________ (5)当x >0时,____________;当x <0时,__________(6)在(-∞,+∞) 上是______________ (7)在(-∞,+∞) 上是______________2)指数函数都以x 轴为渐近线(当10<<a 时,图象向左无限接近x 轴,当1>a 时,图象向右无限接近x 轴); 3)对于相同的)1,0(≠>a a a 且,函数xxay a y -==与的图象关于y 轴对称。
4)指数函数在同一直角坐标系中的图象的相对位置与底数大小的关系如图所示,则在y 轴右侧,图像从上到下相应的底数由大变小; 在y 轴左侧,图像从下到上相应的底数由大变小;即无论在y 轴的左侧还是右侧,底数按逆时针方向变大.探究点一 有理指数幂的化简与求值 例1(1) 112632728----⨯⎛⎫ ⎪⎝⎭()41313033427+0.064()2160.018---⎡⎤--+-++-⎣⎦(2) .)2(2485332332323323134aa a a ab aaab b b a a ⋅⋅⨯-÷++--(3)已知11223x x-+=则=-+-+--84221x x x x 。
指数幂化简与求值的原则和要求: (1) 化简原则:①化根式为分数指数幂;②化负指数幂为正指数幂; ③化小数为分数; ④注意运算的先后顺序. (2)结果要求:①若题目以根式形式给出,则结果用根式表示;②若题目以分数指数幂的形式给出,则结果用分数指数幂的形式表示; ③结果不能同时含有根式和分数指数幂,也不能既有分母又有负分数指数幂.探究点二 指数函数的图象及其应用 例2 (1).已知函数22(0,1)x y aa a +=->≠的图象恒过定点A (其坐标与a 无关),则定点A 的坐标为 .()2,1--(2)若直线y =2a 与函数y =|a x -1|(a >0且a ≠1)的图象有两个公共点,则a 的取值范围是__________.(3)已知函数y =(13)|x+1|.①作出函数的图象(简图); ②由图象指出其单调区间;③由图象指出当x 取什么值时有最值,并求出最值.4. y =2-x 的图像可以看成是由函数y =2-x+1+3的图像平移后得到的,平移过程是 ( )A .向左平移1个单位,向上平移3个单位B .向左平移1个单位,向下平移3个单位C .向右平移1个单位,向上平移3个单位D .向右平移1个单位,向下平移3个单位5.函数y =e x +e -xe x -e-x 的图象大致为 ( )6、函数xy 2=与2x y =的图象的交点个数是( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .3个7、函数y =|2x -1|在区间(k -1,k +1)内不单调,则k 的取值范围是探究点三 指数函数的性质及应用 例3 (1)函数y=221-x的值域是( ) A.{y|y<-21或y>0} B.{y|y<0或y>0} C.{y|y<-2或y>0} D.{y|y<-21或y>2}(2)已知函数3234+⋅-=x x y 的值域为[]7,1,则x 的范围是 ( )A.[]4,2B.)0,(-∞C.[]4,2)1,0(⋃ D .(][]2,10,⋃∞-(3)函数y =(21)222+-x x的递增区间是___________.()-,1∞(4)下列各式中正确的是( )A B C D .<<.<<.<<.<<()()()()()()()()()()()()121512121215151212151212232313132323231323232313点评:比较两个指数幂大小时,尽量化同底数或同指数,当底数相同,指数不同时,构造同一指数函数,然后比较大小;当指数相同,底数不同时,构造两个指数函数,利用图象比较大小.(5)若函数,)2(,2)2(),2()(⎩⎨⎧≥<+=-x x x f x f x则)3(-f 的值为(6)若关于x 的方程25-|x+1|-4×5-|x+1|=m 有实数根,则实数m 的取值范围是( ) <0 ≥-4 ≤m<0 ≤m<0 (7)例2.设0≤x ≤2,求函数y =1224221++⋅--a a xx 的最大值和最小值.(8).已知定义域为R 的函数f (x )=-2x +b2x +1+a是奇函数.①求a ,b 的值; ②判断并证明函数()f x 的单调性;③若对任意的t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求k 的取值范围.课后练习:1.下列结论正确的个数是 ( )①当a <0时,232)(a =a 3; ②na n =|a |;③函数y =21)2(-x -(3x -7)0的定义域是(2,+∞);④若100a =5,10b =2,则2a +b =1. A .0 B .1 C .2 D .32.函数y =(a 2-3a +3)a x 是指数函数,则有 ( ) A .a =1或a =2 B .a =1 C .a =2 D .a >0且a ≠13.如图所示的曲线C 1,C 2,C 3,C 4分别是函数y =a x ,y =b x ,y =c x ,y =d x 的图象,则a ,b ,c ,d 的大小关系是 ( ) A .a <b <1<c <d B .a <b <1<d <c C .b <a <1<c <d D .b <a <1<d <c4.已知实数a 、b 满足等式(12)a =(13)b 下列五个关系式 ①0b a <<;②0a b << ;③0a b <<;④0b a <<;⑤a b =其中不可能...成立的关系式有A .1个B .2个C .3个D .4个5. 设.1348.029.0121,8,4-⎪⎭⎫ ⎝⎛===y y y y 3=(12)-1. 5,则 ( ) A .y 3>y 1>y 2 B .y 2>y 1>y 3C .y 1>y 2>y 3D .y 1>y 3>y 26. 若a >1,b >0,且a b +a -b =22,则a b -a -b 的值等于 ( ) B .2或-2 C .-2 D .27.下列说法中,正确的是( )①任取x ∈R 都有3x >2x ②当a >1时,任取x ∈R 都有a x >a -x ③y =(3)-x 是增函数 ④y =2|x |的最小值为1⑤在同一坐标系中,y =2x 与y =2-x 的图象对称于y 轴 A .①②④ B .④⑤ C .②③④ D .①⑤8.已知函数f (x )=2x-2,则函数y =|f (x )|的图象可能是( )9.函数y =(12)x +1的图象关于直线y =x 对称的图象大致是 ( )10.正实数x 1,x 2及函数f(x)满足4x =)(1)(1x f x f -+,且f(x 1)+f(x 2)=1,则f(x 1+x 2)的最小值为( )C .54 D.4111.若22()21x x a a f x ⋅+-=+为奇函数,则实数a = .12.若曲线x|y|=2+1与直线y =b 没有公共点,则b 的取值范围是________.13使得对于区间D 上的一切实数x 都有f (x )≤g (x )成立,则称函数g (x )为函数f (x )在区间D 上的一个“覆盖函数”,设f (x )=x 2,g (x )=2x ,若函数g (x )为函数f (x )在区间[m ,n ]上的一个“覆盖函数”,则m -n 的最大值为________.14.设关于x 的方程∈=--+b b x x(0241R ),(1)若方程有实数解,求实数b 的取值范围;(2)当方程有实数解时,讨论方程实根的个数,并求出方程的解。