第7讲-----指数与指数函数
指数、对数、幂函数对比
指数函数概念:一般地,函数y=a^x(a>0,且a≠1)叫做指数函数,其中x是自变量,函数的定义域是R。
注意:⒈指数函数对外形要求严格,前系数要为1,否则不能为指数函数。
⒉指数函数的定义仅是形式定义。
指数函数的图像与性质:规律:1. 当两个指数函数中的a互为倒数时,两个函数关于y轴对称,但这两个函数都不具有奇偶性。
2.当a>1时,底数越大,图像上升的越快,在y轴的右侧,图像越靠近y轴;当0<a<1时,底数越小,图像下降的越快,在y轴的左侧,图像越靠近y轴。
在y轴右边“底大图高”;在y轴左边“底大图低”。
3.四字口诀:“大增小减”。
即:当a>1时,图像在R上是增函数;当0<a<1时,图像在R上是减函数。
4. 指数函数既不是奇函数也不是偶函数。
比较幂式大小的方法:1.当底数相同时,则利用指数函数的单调性进行比较;2.当底数中含有字母时要注意分类讨论;3.当底数不同,指数也不同时,则需要引入中间量进行比较;4.对多个数进行比较,可用0或1作为中间量进行比较底数的平移:在指数上加上一个数,图像会向左平移;减去一个数,图像会向右平移。
在f(X)后加上一个数,图像会向上平移;减去一个数,图像会向下平移。
对数函数1.对数函数的概念由于指数函数y=a x在定义域(-∞,+∞)上是单调函数,所以它存在反函数,我们把指数函数y=a x(a >0,a ≠1)的反函数称为对数函数,并记为y=log a x(a >0,a ≠1).因为指数函数y=a x的定义域为(-∞,+∞),值域为(0,+∞),所以对数函数y=log a x 的定义域为(0,+∞),值域为(-∞,+∞).2.对数函数的图像与性质对数函数与指数函数互为反函数,因此它们的图像对称于直线y=x . 据此即可以画出对数函数的图像,并推知它的性质.为了研究对数函数y=log a x(a >0,a ≠1)的性质,我们在同一直角坐标系中作出函数y=log 2x ,y=log 10x ,y=log 10x,y=log 21x,y=log101x 的草图由草图,再结合指数函数的图像和性质,可以归纳、分析出对数函数y=log a x(a >0,a ≠1)的图像的特征和性质.见下表.]图象a>1 a<1性质(1)x>0(2)当x=1时,y=0(3)当x>1时,y>00<x<1时,y<0(3)当x>1时,y<00<x<1时,y>0 (4)在(0,+∞)上是增函数(4)在(0,+∞)上是减函数补充性质设y1=log a x y2=log b x其中a>1,b>1(或0<a<1 0<b<1) 当x>1时“底大图低”即若a>b则y1>y2当0<x<1时“底大图高”即若a>b,则y1>y2比较对数大小的常用方法有:(1)若底数为同一常数,则可由对数函数的单调性直接进行判断.(2)若底数为同一字母,则按对数函数的单调性对底数进行分类讨论.(3)若底数不同、真数相同,则可用换底公式化为同底再进行比较.(4)若底数、真数都不相同,则常借助1、0、-1等中间量进行比较.3.指数函数与对数函数对比名称指数函数对数函数一般形式y=a x(a>0,a≠1) y=log a x(a>0,a≠1) 定义域(-∞,+∞) (0,+∞)值域(0,+∞) (-∞,+∞)函数值变化情况当a>1时,⎪⎩⎪⎨⎧<<==>>)0(1)0(1)0(1xxxa x当0<a<1时,⎪⎩⎪⎨⎧<>==><)0(1)0(1)0(1xxxa x当a>1时⎪⎩⎪⎨⎧<<==>>)1(0)1(0)1(0logxxxxa当0<a<1时,⎪⎩⎪⎨⎧<>==><)1(0)1(0)1(0logxxxxa单调性当a>1时,a x是增函数;当0<a<1时,a x是减函数.当a>1时,log a x是增函数;当0<a<1时,log a x是减函数.图像y=a x的图像与y=log a x的图像关于直线y=x对称.幂函数幂函数的图像与性质幂函数n y x =随着n 的不同,定义域、值域都会发生变化,可以采取按性质和图像分类记忆的方法.熟练掌握n y x =,当112,1,,,323n =±±±的图像和性质,列表如下. 从中可以归纳出以下结论:① 它们都过点()1,1,除原点外,任何幂函数图像与坐标轴都不相交,任何幂函数图像都不过第四象限.② 11,,1,2,332a =时,幂函数图像过原点且在[)0,+∞上是增函数. ③ 1,1,22a =---时,幂函数图像不过原点且在()0,+∞上是减函数.④ 任何两个幂函数最多有三个公共点.n y x =奇函数 偶函数 非奇非偶函数 1n >01n <<0n <OxyOxyOxyOxyOxyOxyOxyOxyOxy定义域 R R R奇偶性奇奇奇非奇非偶 奇在第Ⅰ象限的增减性 在第Ⅰ象限单调递增 在第Ⅰ象限单调递增 在第Ⅰ象限单调递增在第Ⅰ象限单调递增在第Ⅰ象限单调递减幂函数y x α=(x ∈R ,α是常数)的图像在第一象限的分布规律是:①所有幂函数y x α=(x ∈R ,α是常数)的图像都过点)1,1(;②当21,3,2,1=α时函数y x α=的图像都过原点)0,0(;③当1=α时,y x α=的的图像在第一象限是第一象限的平分线(如2c );④当3,2=α时,y x α=的的图像在第一象限是“凹型”曲线(如1c )⑤当21=α时,y x α=的的图像在第一象限是“凸型”曲线(如3c )⑥当1-=α时,y x α=的的图像不过原点)0,0(,且在第一象限是“下滑”曲线(如4c )当0>α时,幂函数y x α=有下列性质:(1)图象都通过点)1,1(),0,0(;(2)在第一象限内都是增函数;(3)在第一象限内,1>α时,图象是向下凸的;10<<α时,图象是向上凸的; (4)在第一象限内,过点)1,1(后,图象向右上方无限伸展。
第7讲 指数与指数函数
第7讲指数与指数函数知识整合【基础知识】1.指数的运算性质(1)aαaβ=aα+β(2)(aα)β=aαβ(3)(ab)α=aαbβ(a>0,b>0,α∈Q,β∈Q)2.指数函数y=a x在底数a>1及0<a<1两种情况下的图象和性质如下表所示:a>10<a<1图象性质(1)定义域R.(2)值域(0,+∞).(3)过定点(0,1).(4)在R上是增函数(4)在R上是减函数3.指数函数图象规律:当a>1时,底数越大,在(0,+∞)内图象越靠近y轴.当0<a<1时,底数越小,在(-∞,0)内图象越靠近y轴.【基础自测】1.2,32,54,88,916从小到大的排列顺序是__________.2.化简810+41084+411的值等于__________.3.函数y=a x-2+1(a>0,且a≠1)的图象必经过点________.4.指数函数y=(2-a)x在定义域内是减函数,则a的取值范围是________.重难点突破考点1指数幂的运算难点释疑1.利用分数指数幂的意义可以把根式的运算转化为幂的运算,从而简化计算过程.2.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.例1:已知a,b是方程9x2-82x+9=0的两根,且a<b.求:(1)3a72a-3÷3a-8·3a15;(2)a -1+b -1(ab )-1; (3)(a -b )÷(a 13-b 13)-(a +b )÷(a 13+b 13). 【解】【点评】 注意利用根式与有理指数幂互化为化简计算带来的方便.求下列各式的值:(1)(3-x )2=__________.(2)9-32=__________. (3)(181)-34=__________. (4)(3a )2·ab 3=__________.(5)若a +a -1=3,则a 12-a -12=__________. 考点2 指数函数的图象与性质难点释疑1.指数函数的定义重在“形式”,像y =2·3x ,y =21x,y =3x +2,y =3x +1等函数都不符合形式y =a x (a >0,a ≠1),因此,它们都不是指数函数.2.在指数函数的解析式中,必须规定a >0,且a ≠1.3.在有关指数函数的单调性时需对底数进行分类讨论.例2:若函数f (x )=a x (a >0,a ≠1)在[-1,2]上的最大值为4,最小值为m ,且函数g (x )=(1-4m )x 在[0,+∞)上是增函数,则a =________.【解】举一反三【点评】 本题考查了指数函数的相关性质,注意对指数函数的底数进行分类讨论是解题的关键,通过对底数的讨论确定函数的单调性,进而求解.举一反三:指数函数y =f (x )的图象经过点(-2,4),则f (-3)=________.课堂 训练1.化简416x 8y 4(x <0,y <0)得________.2.(13江苏模拟)设x ∈R ,f (x )=(12)|x |,若不等式f (x )+f (2x )<k ,对于任意实数x ∈R 恒成立,则实数k 的取值范围是________.3.设y 1=40.9,y 2=80.48,y 3=(12)-1.5,则y 1,y 2,y 3的大小关系为________. 4.已知x 满足2x 2+x ≤(14)x -2,则函数y =2x -2-x 的值域是________.。
指数以及指数函数的整理讲义经典-(含答案)
指数以及指数函数的整理讲义经典-(含答案)指数与指数函数⼀、指数(⼀)n 次⽅根:1的3次⽅根是( )A .2B .-2C .±2D .以上都不对 2、若4a -2+(a -4)0有意义,则实数a 的取值范围是( )A .a ≥2B .a ≥2且a ≠4C .a ≠2D .a ≠4(⼆)、 n 为奇数,a a n n = n 为偶数,??<-≥==0,0,a a a a a a n n1.下列各式正确的是( )=-3 =a =2 D .a 0=12、.(a -b )2+5(a -b )5的值是( )A .0B .2(a -b )C .0或2(a -b )D .a -b 3、若xy ≠0,那么等式 4x 2y 2=-2xy y 成⽴的条件是( )A .x >0,y >0B .x >0,y <0C .x <0,y >0D .x <0,y <0 4、求下列式⼦(1).334433)32()23()8(---+-(2)223223--+132811621258---????;;;243的结果为 A 、5B 、5C 、-5D 、-53、把下列根式写成分数指数幂的形式:(1)32ab (2)()42a -(3)3432x x x(四)、实数指数幂的运算性质(1)r a ·s r r a a += ),,0(R s r a ∈>;(2)rs s r a a =)( ),,0(R s r a ∈>;(3)sr r a a ab =)( ),,0(R s r a ∈>.1.对于a >0,b ≠0,m 、n ∈N *,以下运算中正确的是( )A .a m a n =a mnB .(a m )n =am +nC .a m b n =(ab )m +nD .(b a )m=a -m b m2、若0,x >则13111424(2x +3)(2x -3)-4x = .3.计算-13-(-78)0+[(-2)3]-43+16-+|-|12=________.题型⼀: 1、求值:(1-;(22、已知*N n ∈,化简()()()()=+++++++++----11111233221n n Λ_____。
指数函数的说课稿(通用7篇)
指数函数的说课稿指数函数的说课稿(通用7篇)作为一名教学工作者,时常需要编写说课稿,是说课取得成功的前提。
说课稿要怎么写呢?下面是小编整理的指数函数的说课稿,希望对大家有所帮助。
指数函数的说课稿篇1一、说教材分析1、《指数函数》在教材中的地位、作用和特点2、教学目标、重点和难点(1)知识目标:①掌握指数函数的概念;②掌握指数函数的图象和性质;③能初步利用指数函数的概念解决实际问题。
(2)技能目标:①渗透分类讨论、数形结合的基本数学思想方法;②培养学生观察、联想、类比、猜测、归一、教材分析。
1、《指数函数》在教材中的地位、作用和特点《指数函数》是人教版高中数学(必修)第一册第二章“函数”的第六节内容,是在学习了《指数》一节内容之后编排的。
通过本节课的学习,既可以对指数和函数的概念等知识进一步巩固和深化,又可以为后面进一步学习对数、对数函数尤其是利用互为反函数的图象间的关系来研究对数函数的性质打下坚实的概念和图象基础,又因为《指数函数》是进入高中以后学生遇到的第一个系统研究的函数,对高中阶段研究对数函数、三角函数等完整的函数知识,初步培养函数的应用意识打下了良好的学习基础,所以《指数函数》不仅是本章《函数》的重点内容,也是高中学段的主要研究内容之一,有着不可替代的重要作用。
此外,《指数函数》的知识与我们的日常生产、生活和科学研究有着紧密的联系,尤其体现在细胞分裂、借贷利率的计算和考古中的年代测算等方面,因此学习这部分知识还有着广泛的现实意义。
本节内容的特点之一是概念性强,特点之二是凸显了数学图形在研究函数性质时的重要作用。
2、教学目标、重点和难点通过初中学段的学习和高中对集合、函数等知识的系统学习,学生对函数和图象的关系已经构建了一定的认知结构,主要体现在三个方面:知识维度:对正比例函数、反比例函数、一次函数,二次函数等最简单的函数概念和性质已有了初步认识,能够从初中运动变化的角度认识函数初步转化到从集合与对应的观点来认识函数。
指数与指数函数 (1)
函数一轮复习学案五(指数与指数函数)知识梳理一.指数的概念与分数指数幂1、根式的概念:一般地,如果一个数的n 次方等于)1(*N n n a ∈>且,那么这个数叫做a 的n 次方根。
也就是说,若a x n =,则x 叫做a 的n 次方根,其中*1N n n ∈>且。
式子n a 叫做根式,n 叫做根指数,a 叫做被开方数。
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n a 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n a 表示,负的n 次方根用符号n a -表示。
正负两个n 次方根能够合写为)0(>±a a n 。
此时,负数没有n 次方根。
(3)()a a nn=;(4)当n 为奇数时,a a n n =;当n 为偶数时,⎩⎨⎧<-≥==)0()0(a a a a a a n n(5)零的任何次方根都是零。
3、分数指数幂的意义: (1))1,,0(*>∈>=n N n m a a a n m nm 且,;(2))1,,0(1≥∈>=⨯-n N n m a aanm nm ,且4、指数的运算法则: (1)),,0(Q s Q r a aa a sr sr∈∈>=⋅+;(2))(Q s Q r a a a a sr sr∈∈>=÷-,,0 (3)()),,0(Q s Q r a a a rs sr∈∈>=;(4)()),,0(Q s Q r a a a ab sr r∈∈>⋅=二.指数函数的图像和性质1、指数函数的概念:一般地,函数)10(≠>=a a a y x且叫做指数函数,其中x 是自变量, 的定义域是R 。
3、深化:(1)指数函数的定义必须符合xa y =才能够,如函数xy 32⨯=不是指数函数。
指数式与指数函数
解析:因为
CLI
Cf(xK)=T
1 O2
x,f(x1+x2)=
ADD TITL
1 x1 2E
x2
=
1 2
x1
·1 2
x2
=f(x1)·f(x2),
所以①成立,②不成立;
感谢您的欣赏 显然函数
f(x)=
1 2
x
单调递减,即fxx11- -fx2x2<0,故③成立;
当 x1<0 时,f(x1)>1,fx1x1-1<0, 当 x1>0 时,答0<案f(x1:)<1①,f③x1x④1-⑤1<0,故④成立;
∴f(x1)-f(x2)<0,即 f(x1)<f(x2).
因此 f(x)在[0,+∞)上是增函数.
我们所要研究的函数都是将一次函数、二次函数、 反比例函数、指数函数等通过加减乘除或者复合而成的. f(x)= 3x+23-x可以看做 y=32x与 y=32-x相加而得到;也可通过 y=12t+1t , t=3x 复合而成.因此可利用复合函数的单调性判断 f(x)=3x+23-x的 单调区间.
m an,
1.分数指数
在运算过程中,
幂的定义揭示 要贯彻先化简后
了分数指数幂 运算的原则,并
与根式的关系, 且要注意运
因此
算的顺序. 2.利用指数函数的单调性可比较两个幂的 大小.当幂的底数、 指数都不同时,可选择中间量进行比较.
01
添加标题
在指数函数解析式中,必须时刻注意底 数 a>0 且 a≠1,对于
进行化简时,要先 a6b6
是以分数指数幂的
将根式化
形式给出的,则结果用分数指数幂的形式表示;
指数与指数函数图像及性质(学生版)
指数与指数函数图像及性质【知识要点】 1.根式(1)如果a x n =,那么x 叫做a 的n 次方根.其中1>n ,且*∈N n 。
(2)如果a x n=,当n 为奇数时,n a x =;当n 为偶数时,n a x ±=()0>a .其中n a 叫做根式,n 叫做根指数,a 叫做被开方数. 其中1>n ,且*∈N n 。
(3)()()*∈>==N n n a a nnn ,1,00。
,||,a n a n ⎧=⎨⎩为奇数为偶数其中1>n ,且*∈N n 。
2.分数指数幂(1)正分数指数幂的定义: n m n m a a =()1,,,0>∈>*n N n m a (2)负分数指数幂的定义: nm nm aa1=-()1,,,0>∈>*n Nn m a(3) 要注意四点:①分数指数幂是根式的另一种表示形式; ②根式与分数指数幂可以进行互化; ③0的正分数指数幂等于0; ④0的负分数指数幂无意义。
(4)有理数指数幂的运算性质:①sr sra a a +=⋅()Q s r a ∈>,,0;② ()rs sra a =()Q s r a ∈>,,0;③()r r rb a ab =()Q r b a ∈>>,,0,0.3.无理数指数幂(1)无理数指数幂的值可以用有理数指数幂的值去逼近; (2)有理数指数幂的运算性质同样适用于无理数指数幂。
4.指数函数的概念:一般地,函数()0,1xy 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 。
5.指数函数的图像与性质第一课时【典例精讲】题型一 根式、指数幂的化简与求值1.n a 叫做a 的n 次幂,a 叫做幂的底数,n 叫做幂的指数,规定:1a a =;2. (1,)n a n n N +=>∈,||,a n a n ⎧=⎨⎩为奇数为偶数;3. 1(0,,,)n mnmn a a m n N ma-+=>∈且为既约分数,=a a αβαβ(). 【例1】计算下列各式的值.(1(2(3;(4)a b >.【变式1】 求下列各式的值:(1*1,n n N >∈且);(2【例2】计算)21313410.027256317--⎛⎫--+-+⎪⎝⎭【变式2】化简34的结果为( )A .5B .C .﹣D .﹣5【变式3】1332-⎛⎫ ⎪⎝⎭×76⎛⎫- ⎪⎝⎭0+148=________.题型二 根式、指数幂的条件求值 1. 0a >时,0;b a > 2. 0a ≠时, 01a =; 3. 若,r s a a =则r s =;4. 1111222222()(0,0)a a b b a b a b ±+=±>>; 5. 11112222()()(0,0)a b a b a b a b +-=->>. 【例3】已知11223a a-+=,求下列各式的值.(1)11a a -+;(2)22a a -+;(3)22111a a a a --++++【变式1】已知,a b 是方程2640x x -+=的两根,且0,a b >>的值.【变式2】已知12,9,x y xy +==且x y <,求11221122x y x y-+的值.【变式3】已知11223a a -+=,求33221122a aa a----的值.【变式4】(1)已知122+=xa,求xx xx a a a a --++33;(2)已知a x=+-13,求6322--+-x ax a .【例4】计算下列各式的值:(1)246347625---+-;(2)()2x 3442<--+-x x x ;(3)12121751531311++-+++++++n n ;(4)()54 2222233=++--xxxx x 其中.【变式5】化简或计算出下列各式:(1)121316324(1243)27162(8)--+-+-;(2)化简65312121132ab b a b a ---⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛;(3【课堂练习】1. 若()0442-+-a a 有意义,则a 的取值范围是()A.2≥aB.42<≤a 或4>aC. 2≠aD. 4≠a 2. 下列表述中正确的是() A.()()()273336263=-=-=- B.32213421313a a a a a a =⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=⋅ C.无理数指数幂na (n 是无理数)不是一个确定的实数 D.()()()⎩⎨⎧≤-≥=00a a a a a nn3. 已知0>a ,则的值2313123131⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--a a a a 为 ()A.3232-+aa B.4 C. 3232--aa D. 4-4. 计算:()=-+-0430625.0833416π ______.【思维拓展】1.化简⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-----2141811613212121212121的结果是 ( )A.13212121--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-B.132121--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛- C.32121-- D.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--3212121第二课时题型三 指数函数的概念【例1】已知函数()2()33x f x a a a =-+是指数函数,求实数a 的值。
中职数学(人教版):讲指数与对数函数教学教案
第07讲 指数与对数函数一、指数与对数运算: (一)知识归纳: 1.根式的概念:①定义:若一个数的n 次方等于),1(*∈>N n n a 且,则这个数称a 的n 次方根.即,若a x n =,则x 称a 的n 次方根)1*∈>N n n 且,1)当n 为奇数时,n a 的次方根记作n a ;2)当n 为偶数时,负数a 没有n 次方根,而正数a 有两个n 次方根且互为相反数,记作)0(>±a a n .②性质:1)a a n n =)(; 2)当n 为奇数时,a a nn=;3)当n 为偶数时,⎩⎨⎧<-≥==)0()0(||a a a a a a n2.幂的有关概念:①规定:1)∈⋅⋅⋅=n a a a a n ( N *, 2))0(10≠=a a , n 个 3)∈=-p aap p(1Q ,4)m a a a n m n m,0(>=、∈n N * 且)1>n ②性质:1)r a a a a s r s r ,0(>=⋅+、∈s Q ), 2)r a a a s r s r ,0()(>=⋅、∈s Q ), 3)∈>>⋅=⋅r b a b a b a rr r ,0,0()( Q ) (注)上述性质对r 、∈s R 均适用. 3.对数的概念:①定义:如果)1,0(≠>a a a 且的b 次幂等于N ,就是N a b=,那么数b 称以a 为底N的对数,记作,log b N a =其中a 称对数的底,N 称真数. 1)以10为底的对数称常用对数,N 10log 记作N lg ,2)以无理数)71828.2( =e e 为底的对数称自然对数,N e log 记作N ln ②基本性质:1)真数N 为正数(负数和零无对数), 2)01log =a , 3)1log =a a , 4)对数恒等式:N aNa =log③运算性质:如果,0,0,0,0>>≠>N M a a 则 1)N M MN a a a log log )(log +=; 2)N M NMa a alog log log -=; 3)∈=n M n M a n a (log log R ). ④换底公式:),0,1,0,0,0(log log log >≠>≠>=N m m a a aNN m m a1)1log log =⋅a b b a , 2).log log b mnb a na m = (二)学习要点:1.b N N a a N a bn ===log ,,(其中1,0,0≠>>a a N )是同一数量关系的三种不同表示形式,因此在许多问题中需要熟练进行它们之间的相互转化,选择最好的形式进行运算.在运算中,根式常常化为指数式比较方便,而对数式一般应化为同应化为同底.2.要熟练运用初中学习的多项式各种乘法公式;进行数式运算的难点是运用各种变换技巧,如配方、因式分解、有理化(分子或分母)、拆项、添项、换元等等,这些都是经常使用的变换技巧,必须通过各种题型的训练逐渐积累经验.【例1】解答下述问题:(1)计算:25.02121325.0320625.0])32.0()02.0()008.0()945()833[(÷⨯÷+---[解析]原式=41322132)10000625(]102450)81000()949()278[(÷⨯÷+-922)2917(21]1024251253794[=⨯+-=÷⨯⨯+-=(2)计算1.0lg 21036.0lg 21600lg )2(lg 8000lg 5lg 23--+⋅.[解析]分子=3)2lg 5(lg 2lg 35lg 3)2(lg 3)2lg 33(5lg 2=++=++;分母=41006lg 26lg 101100036lg)26(lg =-+=⨯-+; ∴原式=43. (3)化简:.)2(2485332332323323134aa a a ab aaab b b a a ⋅⋅⨯-÷++--[解析]原式=51312121323131231313123133133131)()(2)2()2()(])2()[(a a a a ab a b b a a b a a ⋅⋅⨯-÷+⋅+- 23231616531313131312)2(a a a a aa ba ab a a =⨯⨯=⨯-⨯-=.(4)已知:36log ,518,9log 3018求==ba 值. [解析],5log ,51818b b=∴=ab a b -+-=-+-+=++=∴22)2(2)3log 18(log )9log 18(log 16log 5log 2log 18log 36log 181818181818181830.[评析]这是一组很基本的指数、对数运算的练习题,虽然在考试中这些运算要求并不高,但是数式运算是学习数学的基本功,通过这样的运算练习熟练掌握运算公式、法则,以及学习数式变换的各种技巧.【例2】解答下述问题:(1)已知1log 2log log ≠=+x x x x b c a 且, 求证:b a ac c log 2)(= [解析]0log ,1,log log 2log log log ≠∴≠=+x x bxc x x a a a a a a ,2log log )1(log log 2log 2log 11c b c c bc a a a a a a ⇒+=⇒=+∴=b b a a a a a ac c ac b ac log 2log )()(log log )(log =⇒=⋅(2)若0lg lg )][lg(lg lg lg lg lg lg 2=-++++yx y x y y x x y x ,求)(log 2xy 的值.[解析]去分母得0)][lg()lg (lg 22=-++y x y x⎩⎨⎧=-=⇒⎩⎨⎧=-=+∴110)lg(0lg lg y x xy y x y x , x ∴、y -是二次方程012=--t t 的两实根,且y x y x y x >≠≠>>,1,1,0,0,解得251±=t , 0)(log ,215,215,02=+∴-=+=∴>y x y x x [评析]例2是更综合一些的指数、对数运算问题,这种问题更接近考试题的形式,应多从这种练习中积累经验. 二、指数函数与对数函数(一)学习要点: 1.指数函数:①定义:函数)1,0(≠>=a a a y x且称指数函数,1)函数的定义域为R , 2)函数的值域为),0(+∞, 3)当10<<a 时函数为减函数,当1>a 时函数为增函数.②函数图像:1)指数函数的图象都经过点(0,1),且图象都在第一、二象限,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x x a y a y -==与的图象关于y 轴对称.③函数值的变化特征:2.对数函数:①定义:函数)1,0(log ≠>=a a x y a 且称对数函数, 1)函数的定义域为),0(+∞, 2)函数的值域为R , 3)当10<<a 时函数为减函数,当1>a 时函数为增函数,4)对数函数x y a log =与指数函数)1,0(≠>=a a a y x且互为反函数.②1)对数函数的图象都经过点(0,1),且图象都在第一、四象限,2)对数函数都以y 轴为渐近线(当10<<a 时,图象向上无限接近y 轴;当1>a 时,图象向下无限接近y 轴).4)对于相同的)1,0(≠>a a a 且,函数x y x ya 1log log ==与的图象关于x 轴对称.③函数值的变化特征:(二)学习要点:1.解决含指数式或对数式的各种问题,要熟练运用指数、对数运算法则及运算性质,更关键是熟练运用指数与对数函数的性质,其中单调性是使用率比较高的知识.2.指数、对数函数值的变化特点(上面知识结构表中的12个小点)是解决含指数、对数式的问题时使用频繁的关键知识,要达到滚瓜烂熟,运用自如的水平,在使用时常常还要结合指数、对数的特殊值共同分析.3.含有参数的指数、对数函数的讨论问题是重点题型,解决这类问题的最基本的分类方案是以“底”大于1或小于1分类.4.在学习中含有指数、对数的复合函数问题大多数都是以综合形式出现,如与其它函数(特别是二次函数)形成的复合函数问题,与方程、不等式、数列等内容形成的各类综合问题等等,因此要努力提高综合能力.【例1】已知11log )(--=x mxx f a 是奇函数 (其中)1,0≠>a a , (1)求m 的值;(2)讨论)(x f 的单调性; (3)求)(x f 的反函数)(1x f-;(4)当)(x f 定义域区间为)2,1(-a 时,)(x f 的值域为),1(+∞,求a 的值.[解析](1)011log 11log 11log )()(222=--=--+--+=+-xx m x mx x mx x f x f a a a 对定义域内的任意x 恒成立,10)1(11122222±=⇒=-⇒=--∴m x m xx m , 当)1(0)(1≠==x x f m 时不是奇函数,1-=∴m , (2)∴-+=,11log )(x x x f a 定义域为),1()1,(+∞--∞ , 求导得e x x f a log 12)(2--=', ①当1>a 时,)(,0)(x f x f ∴<'在),1()1,(+∞--∞与上都是减函数; ②当10<<a 时,),1()1,()(,0)(+∞--∞∴>'与在x f x f 上都是增函数; (另解)设11)(-+=x x x g ,任取111221>>-<<x x x x 或, 0)1)(1()(21111)()(2112112212<----=-+--+=-∴x x x x x x x x x g x g , )()(12x g x g <∴,结论同上;(3)111)1(1111log -+=⇒+=-⇒-+=⇒-+=y y yy y a a a x a x a x x a x x y , )10,0(11)(,0,011≠>≠-+=∴≠∴≠--a a x a a x f y a x x y且(4))2,1()(,3,21->∴-<<a x f a a x 在 上为减函数,∴命题等价于1)2(=-a f ,即014131log 2=+-⇒=--a a a a a, 解得32+=a .[评析]例1的各个小题概括了指数、对数函数的各种常见的基本问题,熟练掌握这些基本问题的解答程序及方法是很重要的能力训练,要认真总结经验.【例2】对于函数)32(log )(221+-=ax x x f ,解答下述问题:(1)若函数的定义域为R ,求实数a 的取值范围; (2)若函数的值域为R ,求实数a 的取值范围; (3)若函数在),1[+∞-内有意义,求实数a 的取值范围; (4)若函数的定义域为),3()1,(+∞-∞ ,求实数a 的值; (5)若函数的值域为]1,(--∞,求实数a 的值; (6)若函数在]1,(-∞内为增函数,求实数a 的取值范围. [解答]记2223)(32)(a a x ax x x g u -+-=+-==,(1)R x u ∈>对0 恒成立,33032min <<-⇒>-=∴a a u ,a ∴ 的取值范围是)3,3(-;(2)这是一个较难理解的问题。
指数函数_优秀课件
[巧练模拟]—————(课堂突破保分题,分分必保!)
5.(2012·温州调研)设函数f(x)=a-|x|(a>0,且a≠1),
f(2)=4,则
()
A.f(-2)>f(-1)
B.f(-1)>f(-2)
C.f(1)>f(2)
D.f(-2)>f(2)
解析:由a-2=4,a>0得a=12, ∴f(x)=12-|x|=2|x|. 又∵|-2|>|-1|,∴2|-2|>2|-1|, 即f(-2)>f(-1).
答案: (0,1)
[冲关锦囊] 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.
[精析考题] [例 3] (2011·宁波三校联考)若函数 f(x)=a|x-2|(a>0,a≠1)满足 f(1)=13,则 f(x)的单调递减区间是________.
答案:A
[高手点拨] 本题给出三种比较指数幂大小的方法,法一是构造函 数法,利用指数函数性质比较大小,利用这种方法应注意 底数是否大于1;法二与法三两种方法相类似,都是对a、 b、c进行简单变形,转化为同次根式的形式,由被开方数 的大小可得出a、b、c的大小.
答案: [-1,-∞)
5.函数y=121-x的值域是________. 解析:函数的定义域为R,令u=1-x∈R,
∴y=12u>0.
答案:(0,+∞)
1.分数指数幂与根式的关系 分数指数幂与根式可以相互转化,通常利用分数指数 幂的意义把根式的运算转化为幂的运算,从而简化计 算过程.
2.函数y=ax、y=|ax|、y=a|x|(a>0,a≠1)三者之间的关系 函数y=ax与y=|ax|是同一个函数的不同表现形式, 函数y=a|x|与y=ax不同,前者是一个偶函数,其图象 关于y轴对称,当x≥0时两函数图象相同.
高中数学指数与幂函数以及三角函数
指数函数百科名片(2)指数函数的值域为大于0的实数集合。
(3)函数图形都是下凸的。
(4) a大于1,则指数函数单调递增;a小于1大于0,则为单调递减的。
(5)可以看到一个显然的规律,就是当a从0趋向于无穷大的过程中(当然不能等于0),函数的曲线从分别接近于Y轴与X轴的正半轴的单调递减函数的位置,趋向分别接近于Y轴的正半轴与X轴的负半轴的单调递增函数的位置。
其中水平直线y=1是从递减到递增的一个过渡位置。
(6)函数总是在某一个方向上无限趋向于X轴,并且永不相交。
(7)函数总是通过(0,1)这点,(若y=a^x+b,则函数定过点(0,1+b) (8)显然指数函数无界。
(9)指数函数既不是奇函数也不是偶函数。
(10)当两个指数函数中的a互为倒数时,两个函数关于y轴对称,但这两个函数都不具有奇偶性。
(11)当指数函数中的自变量与因变量一一映射时,指数函数具有反函数。
底数的平移:对于任何一个有意义的指数函数:在指数上加上一个数,图像会向左平移;减去一个数,图像会向右平移。
在f(X)后加上一个数,图像会向上平移;减去一个数,图像会向下平移。
即“上加下减,左加右减”底数与指数函数图像:指数函数(1)由指数函数y=a^x与直线x=1相交于点(1,a)可知:在y轴右侧,图像从下到上相应的底数由小变大。
(2)由指数函数y=a^x与直线x=-1相交于点(-1,1/a)可知:在y轴左侧,图像从下到上相应的底数由大变小。
(3)指数函数的底数与图像间的关系可概括的记忆为:在y轴右边“底大图高”;在y轴左边“底大图低”。
(如右图)》。
幂的大小比较:比较大小常用方法:(1)比差(商)法:(2)函数单调性法;(3)中间值法:要比较A与B的大小,先找一个中间值C,再比较A与C、B与C的大小,由不等式的传递性得到A与B之间的大小。
比较两个幂的大小时,除了上述一般方法之外,还应注意:(1)对于底数相同,指数不同的两个幂的大小比较,可以利用指数函数的单调性来判断。
指数与指数函数
指数与指数函数指数与指数函数1.1 指数与指数幂的运算1) 根式的概念如果$x=a$,$a\in R$,$x\in R$,$n>1$,且$n\in N^+$,那么$x$叫做$a$的$n$次方根。
当$n$是奇数时,$a$的正的$n$次方根用符号$n\sqrt{a}$表示,负的$n$次方根用符号$-n\sqrt{a}$表示。
当$n$是偶数时,正数$a$的正的$n$次方根用符号$n\sqrt{a}$表示,负的$n$次方根用符号$-n\sqrt{a}$表示。
负数$a$没有$n$次方根。
式子$n\sqrt{a}$叫做根式,这里$n$叫做根指数,$a$叫做被开方数。
当$n$为奇数时,$a$为任意实数;当$n$为偶数时,$a\geq0$。
根式的性质:$(n\sqrt{a})^n=a$;当$n$为奇数时,$n\sqrt{a^n}=a$;当$n$为偶数时,$n\sqrt{a^2}=|a|$,即$\begin{cases}a&(a\geq0)\\-a&(a<0)\end{cases}$。
2) 分数指数幂的概念正数的正分数指数幂的意义是:$a^{m/n}=\sqrt[n]{a^m}$。
正数的负分数指数幂的意义是:$a^{-m/n}=\dfrac{1}{\sqrt[n]{a^m}}$。
正分数$a^{1/m}=\sqrt[m]{a}$,负分数指数幂没有意义。
注意口诀:底数取倒数,指数取相反数。
3) 分数指数幂的运算性质a^r\cdot a^s=a^{r+s}$($a>0,r,s\in R$)。
a^r)^s=a^{rs}$($a>0,r,s\in R$)。
ab)^r=a^rb^r$($a>0,b>0,r\in R$)。
例题精讲例1】求下列各式的值:1) $n(3-\pi)$($n>1$,且$n\in N^+$);2) $(x-y)^2$。
1) 当$n$为奇数时,$n\sqrt{3-\pi}=|\sqrt{3-\pi}|=\sqrt{3-\pi}$。
指数函数、对数函数、幂函数图像及性质讲义
精选文档指数函数、对数函数、幂函数的图像与性质理解有理数指数幂的含义,掌握幂的运算;理解指数函数的观点,理解指数函数的单一性,掌握指数函数图象经过的特别点;理解对数的观点及其运算性质,理解对数函数的观点,理解对数函数的单一性,掌握对数函数图象经过的特别点。
认识指目标数函数y=a x与对数函数ylog a x 互为反函数〔a0,且a1〕。
认识幂函数的概11念。
联合函数y=x ,y=x 2,y=x 3,y ,y x 2的图象,认识它们的变化状况。
x要点指数、对数的运算性质;指数函数、对数函数的图像与性质的综合应用;幂函数图像的应用。
难点 指数函数、对数函数的图像与性质的综合应用,幂函数图像的应用。
方法建议第一回首指数、对数的运算性质;指数函数、对数函数的图像与性质等根底知识。
再经过经典例题的解析,帮助学生理解根底知识,加深对知识的认识和记忆。
再通过精题精练,使学生形成能力。
在例题和习题的选择上能够依据学生的实质状况进 行。
讲堂精讲例题 搭配讲堂训练题 课后作业程度及数目A 类 〔4 〕道 〔4 〕道 〔11 〕道B 类 〔3 〕道 〔3 〕道 〔10 〕道C 类 〔0〕道 〔0〕道 〔0〕道理解有理数指数幂的含义,掌握幂的运算;理解指数函数的观点,理解指数函数的单一性,掌握指数函数图象经过的特别点。
理解对数的观点及其运算性质。
理解对数函数的观点, 理解对数函数的单一性,掌握对数函数图象经过的特别点。
认识指数函数 y=a x 与对数函数y log a x 互为反函数〔 a 0,且a 1〕。
认识幂函数的观点。
联合函数 y=x ,y=x 2,y=x 3,1y1,yx 2的图象,认识它们的变化状况。
指数函数、对数函数在高中数学中据有十x分重要的地位,是高考要点考察的对象, 热门是指数函数、 对数函数的图象与性质的综合应用.同时考察分类议论思想和数形联合思想;多以选择、填空题的形式出现,有时会与其余知识联合在知识交汇点处命题。
知识讲解_指数函数、对数函数、幂函数综合_基础
指数函数、对数函数、幂函数综合【要点梳理】要点一、指数及指数幂的运算 1.根式的概念a 的n 次方根的定义:一般地,如果n x a =,那么x 叫做a 的n 次方根,其中*1,n n N >∈当n 为奇数时,正数的n 次方根为正数,负数的nn 为偶数时,正数的n次方根有两个,这两个数互为相反数可以表示为负数没有偶次方根,0的任何次方根都是0.n 叫做根指数,a 叫做被开方数. 2.n 次方根的性质:(1)当na =;当n,0,,0;a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩(2)na =3.分数指数幂的意义:)0,,,1m na a m n N n =>∈>;()10,,,1mnm naa m n N n a-=>∈>要点诠释:0的正分数指数幂等于0,负分数指数幂没有意义. 4.有理数指数幂的运算性质:()0,0,,a b r s Q >>∈(1)rsr sa a a+= (2)()r s rsa a = (3)()rr rab a b =要点二、指数函数及其性质 1.指数函数概念 一般地,函数()0,1xy a a a =>≠且叫做指数函数,其中x 是自变量,函数的定义域为R .2.指数函数函数性质:要点三、对数与对数运算 1.对数的定义(1)若(0,1)xa N a a =>≠且,则x 叫做以a 为底N 的对数,记作log a x N =,其中a 叫做底数,N 叫做真数.(2)负数和零没有对数.(3)对数式与指数式的互化:log (0,1,0)xa x N a N a a N =⇔=>≠>. 2.几个重要的对数恒等式log 10a =,log 1a a =,log b a a b =.3.常用对数与自然对数常用对数:lg N ,即10log N ;自然对数:ln N ,即log e N (其中 2.71828e =…).4.对数的运算性质如果0,1,0,0a a M N >≠>>,那么①加法:log log log ()a a a M N MN += ②减法:log log log a a a M M N N-= ③数乘:log log ()na a n M M n R =∈ ④log a Na N =⑤log log (0,)b n a a nM M b n R b=≠∈ ⑥换底公式:log log (0,1)log b a b N N b b a =>≠且 要点四、对数函数及其性质1.对数函数定义一般地,函数()log 0,1a y x a a =>≠且叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域()0,+∞. 2.要点五、反函数 1.反函数的概念设函数()y f x =的定义域为A ,值域为C ,从式子()y f x =中解出x ,得式子()x y ϕ=.如果对于y 在C 中的任何一个值,通过式子()x y ϕ=,x 在A 中都有唯一确定的值和它对应,那么式子()x y ϕ=表示x 是y 的函数,函数()x y ϕ=叫做函数()y f x =的反函数,记作1()x fy -=,习惯上改写成1()y f x -=.2.反函数的性质(1)原函数()y f x =与反函数1()y fx -=的图象关于直线y x =对称.(2)函数()y f x =的定义域、值域分别是其反函数1()y fx -=的值域、定义域.(3)若(,)P a b 在原函数()y f x =的图象上,则'(,)P b a 在反函数1()y f x -=的图象上.(4)一般地,函数()y f x =要有反函数则它必须为单调函数. 要点六、幂函数 1.幂函数概念形如()y x R αα=∈的函数,叫做幂函数,其中α为常数. 2.幂函数的性质(1)图象分布:幂函数图象分布在第一、二、三象限,第四象限无图象.幂函数是偶函数时,图象分布在第一、二象限(图象关于y 轴对称);是奇函数时,图象分布在第一、三象限(图象关于原点对称);是非奇非偶函数时,图象只分布在第一象限.(2)过定点:所有的幂函数在(0,)+∞都有定义,并且图象都通过点(1,1).(3)单调性:如果0α>,则幂函数的图象过原点,并且在[0,)+∞上为增函数.如果0α<,则幂函数的图象在(0,)+∞上为减函数,在第一象限内,图象无限接近x 轴与y 轴. 【典型例题】类型一:指数、对数运算 例1.化简与计算下列各式 (1)10220.531222(0.01)54--⎛⎫⎛⎫+⨯- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(2)()20.53207103720.12392748π--⎛⎫⎛⎫++-+⎪⎪⎝⎭⎝⎭;(3)5332332323323134)2(248aa a a ab aaab b b a a ⋅⋅⨯-÷++--.【思路点拨】运算时尽量把根式转化为分数指数幂,而小数也要化为分数为好. 【答案】(1)1615;(2)100;(3)2a . 【解析】 (1)原式=1122141149100⎛⎫⎛⎫+⨯- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ =1+11610-=1615;(2)原式=122322516437390.12748-⎛⎫⎛⎫++-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ =5937100331648++-+=100(3) 原式=51312121323131231313123133133131)()(2)2()2()(])2()[(a a a a ab a b b a a b a a ⋅⋅⨯-÷+⋅+- 23231616531313131312)2(a a a a aa ba ab a a =⨯⨯=⨯-⨯-=.【总结升华】化简要求同初中要求,注意结果形式的统一,结果不能同时含有根式和分数指数,也不能既有分母又含有负指数;一般地,进行指数幂运算时,化负指数为正指数,化根式为分数指数幂,化小数位分数等,便于进行乘、除、乘方、开方运算,以达到化繁为简的目的;举一反三:【变式一】化简下列各式:(1)133241116()()8()100481----+⋅;. 【答案】(1)-27;(2【解析】(1)1313332424111681()()8()10048()10048116----+⋅=-+⨯ 344310648()106427272⎛⎫=-+⨯=-+=- ⎪⎝⎭;133⎫=1)1)=-=-=例2. 已知:4x =,求:111244311422111x x xx x xx -+⋅⋅+++的值.【思路点拨】先化简再求值是解决此类问题的一般方法. 【答案】2 【解析】111244311422111x x xx x xx -+⋅⋅+++11441411122411111x x x x x x x ⎛⎫+ ⎪-⎝⎭=⋅⋅+⎛⎫++ ⎪⎝⎭1111442211122211111111x xx x x x xx x --=⋅⋅+=+=-+=++∴ 当4x =时,111112442231142211421x x xx x x xx -+⋅⋅+===++.【总结升华】解题时观察已知与所求之间的关系,同时乘法公式要熟练,直接代入条件求解繁琐,故应先化简变形,创造条件简化运算. 解题时,要注意运用下列各式.11112222a b a b a b ⎛⎫⎛⎫+-=- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,2111122222a b a a b b ⎛⎫±=±+ ⎪⎝⎭;112112333333a b a a b b a b ⎛⎫⎛⎫±+=± ⎪⎪⎝⎭⎝⎭例3.计算(1) 2221log log 12log 422-; (2)33lg 2lg 53lg 2lg5++; (3)222lg5lg8lg5lg 20lg 23+++. 【答案】(1)12-;(2)1;(3)3;(4)14.【解析】(1)原式=122221log 12log log 22-⎫===-; (2)原式=()()22lg 2lg 5lg 2lg 2lg 5lg 53lg 2lg 5+-++=()2lg10lg5lg 23lg 2lg53lg 2lg5⎡⎤⋅+-+⎣⎦=1-3lg 2lg5+3lg 2lg5=1(3)原式=()22lg52lg 2lg51lg 2lg 2++++=()2lg5lg 2lg5lg 2(lg 2lg5)++++=2+lg5lg 2+=3;【总结升华】这是一组很基本的对数运算的练习题,虽然在考试中这些运算要求并不高,但是数式运算是学习数学的基本功,通过这样的运算练习熟练掌握运算公式、法则,以及学习数式变换的各种技巧. 【变式1】552log 10log 0.25+=( )A.0B.1C.2D.4 【答案】C【解析】552log 10log 0.25+=25555log 10log 0.25log (1000.25)log 252+=⨯==. 【变式2】(1)2(lg 2)lg 2lg50lg 25+⋅+;(2)3948(log 2log 2)(log 3log 3)+⋅+. 【答案】(1)2;(2)54. 【解析】(1) 原式22(lg 2)(1lg5)lg 2lg5(lg 2lg51)lg 22lg5=+++=+++ (11)lg 22lg52(lg 2lg5)2=++=+=;(2) 原式lg 2lg 2lg3lg3lg 2lg 2lg3lg3()()()()lg3lg9lg 4lg8lg32lg32lg 23lg 2=+⋅+=+⋅+ 3lg 25lg352lg36lg 24=⋅=.类型二:指数函数、对数函数、幂函数的图象与性质例4.已知函数3log ,0,()2,0,x x x f x x >⎧=⎨≤⎩ 则1(())9f f =( )A.4B.14C.-4D.-14【答案】B【解析】1)12(log )2(23=-=f ,0((2))22f f e ==. 【总结升华】利用指数函数、对数函数的概念,求解函数的值.举一反三:【变式一】已知函数221,1,(),1,x x f x x ax x ⎧+<⎪=⎨+≥⎪⎩若((0))4f f a =,则实数a 等于( ).A.12B. 45 C. 2 D. 9 【答案】C .【解析】1,()21,(0)2x x f x f <=+∴= ,由((0)f f a=,则有(2)4f a =.21,(),442x f x x ax a a ≥=+∴=+ ,2a ∴=,选C .例5.函数1()f x x=的定义域( ) . A.(][),42,-∞-+∞ B.()()4,00,1- C.[)(]4,00,1- D. [)()4,00,1- 【答案】D【解析】220,320,340,0.x x x x x ≠⎧⎪-+≥⎪⎨--+≥>【总结升华】以对数函数、幂函数为背景的函数定义域问题,一直是高考命题的热点.解答这类问题关键是紧扣真数大于零、底数大于零且不等于1,偶次根号大于等于零、分母不为零. 例12-xA .B .C .D .【答案】B【解析】先作出2(0)x y x =≥的图象,然后作出这个图象关于y 轴对称的图象,得到||2x y =的图象,再把||2x y =的图象右移一个单位,得到12-=x y 的图象,故选B例7. 函数)86(log 231+-=x x y 的单调递增区间是( )A .(3,+∞)B .(-∞,3)C .(4,+∞)D .(-∞,2)【思路点拨】这是一个内层函数是二次函数,外层函数是对数函数的复合函数,其单调性由这两个函数的单调性共同决定,即“同增异减”。
指数与指数函数 --南彦宁
聚智堂名师教育学科教师辅导讲义(四)、指数函数的性质1、定义域:R2、值域:()+∞,03、共点性:()1,04、单调性:1>a 增函数 10<<a 减函数5、近轴性:1>a 时a 越大越近轴 10<<a 时a 越小越近轴6、对称性:x a y =与x a y -=()1.0≠>a a 的图像关于y 轴对称(自变量的取值互为相反数时函数值相等)二、典例分类讲解题型一:实数指数幂及其运算【例1】 64-23 的值是__________.[解析] 64-23 =(26)-23 =2-4=116.【例2】 (a -1)2+-a2+3-a3=____________.[解析] 要使此式有意义,需a -1≥0,∴a ≥1. ∴原式=a -1+a -1+1-a =a -1. 【例3】计算: (1)3-3-(12)0+0.2512 ×(-12)-4; (2)(0.064)-13 -(-59)0+[(-2)3] -43 +16-0.75+(0.01) 12 . [解析] (1)3-3-(12)0+0.2512 ×(-12)-4=-4-1+12×(2)4=-5+12×4=-3. (2)(0.064)-13-(-59)0+[(-2)3] -43 +16-0.75+(0.01) 12 =[(0.4)3] -13 -1+(-2)-4+(24) -34 +[(0.1)2] 12=0.4-1-1+(-2)-4+2-3+0.1=52-1+116+18+110=14380.【例4】计算[(-2)2]-12 的结果是( )A.2 B .-2 C .22D .-22[解析] [(-2)2]-12 =[(2)2] -12 =(2)-1=22. 选C【例5】要使4a -2+(a -4)0有意义,则a 的取值范围是( ) A .a ≥2 B .2≤a <4或a >4 C .a ≠2D .a ≠4[解析] 要使原式有意义,需满足:⎩⎪⎨⎪⎧a -2≥0a -4≠0,解得2≤a <4或a >4. 选B【例6】计算:=32-1-94+49=-4736. (2)∵x 12+x -12=3,∴x +1x=3, ∴x +x -1=x +1x =(x +1x )2-2=9-2=7.(x 12-x -12)2=(x -1x)2=x +1x -2=7-2=5,∴x 12-x -12=±5. 巩固练习1.下列运算正确的是( ) A .a ·a 2=a 2 B .(ab )3=ab 3 C .(a 2)3=a 6 D .a 10÷a 2=a 5[解析] a ·a 2=a 3,故A 错;(ab )3=a 3b 3,故B 错;a 10÷a 2=a 8,故D 错,只有C 正确.2.(36a 9)4·(63a 9)4的结果是( )A .a 16B .a 8C .a 4D .a 2[解析] (36a 9)4·(63a 9)4=(3a 32)4·(6a 3)4=(a -12 )4·(a 12 )4=a 4. 选C3.下列等式36a 3=2a ;3-2=6-22;-342=4-34×2中一定成立的有( )A .0个B .1个C .2个D .3个[解析]36a 3=613 ·a ≠2a ,3-2=-6-2≠6-2,-342=-4-4×2.∴以上等式都不成立,故选A.4.若m =(2+3)-1,n =(2-3)-1,则(m +1)-2+(n +1)-2的值是( )A .1B .14 C.22 D .23[解析] ∵m =(2+3)-1=2-3,n =(2-3)-1=2+ 3.∴(m +1)-2+(n +1)-2=(3-3)-2+(3+3)-2=+32+-32-32+32=2436=23. 选D 5.481×923的值为( )A .363 B .3 C .3 3 D . 3选A提高训练1.计算(2a -3b -23 )·(-3a -1b )÷(4a -4b -53 ),得( )A .-32b 2B .32b 2C .-32b 73D .32b 73[解析] (2a-3b -23 )·(-3a -1b )÷(4a -4b -53 ). 选A2.将3-22化简成不含根号的式子是( )A .-212B .-2-15C .-213D .-223[解析] ∵-22=-(2)3=-232 , 原式=(-232 )13 =-212 .故选A.3.若m <0,n >0,则m n 等于( )A .-m 2nB .-m 2nC .-mn2D .m 2n[解析] ∵m <0,∴m =-m 2, ∴m n =-m 2n ,故选A. 4.23×31.5×612的值为__________..7.求下列各式的值:(1)⎝⎛⎭⎫2790.5+0.1-2+⎝⎛⎭⎫21027-23 -3π0+3748; (2)(0.0081)-14-⎣⎡⎦⎤3×⎝⎛⎭⎫780-1×[81-0.25+(338)-13 ]-12 -10×0.02712题型二:指数函数的概念题【例1】若函数y =(2a -1)x +a -2为指数函数,则A .0 B .12C .1 [解析] 要使函数y =(2a -1)x +a -2为指数函数,应满足=(12)x 是减函数,且过点(0,1),故选B.上是减函数,则实数a 的取值范围是( ) B .(0,1) D .(-1,1),+∞)上是减函数, ∴0<1-a <1,∴的图像是( ).B .一条下降的连续曲线 D .一系列下降的孤立的点的图像是由y=2x的图像向右平移1个单位长度得到的;的图像是由y=2x的图像向上平移1个单位长度得到的;的图像是保留y=2x的图像中位于y轴及其右侧的部分,去掉位于y轴左侧的部分,再将右侧部分以轴为对称轴翻折到左侧而得到的;的图像是由y=2x的图像向下平移1个单位长度,然后将其x轴下方的图像对称到的图像与y=2x的图像关于x轴对称;的图像与y=2x的图像关于原点对称.】下图是指数函数(1)y=a x;(2)y=b x;(3)y=c x;(4)y=d x的图像,则a,b,c,d与1的大小关系是的底数小于1,(3)(4)的底数大于与指数函数的图像的交点位置比较底数的大小.如图是四个指数函数在同一直角坐标系中的图像.作出直线x=1,则其与四个函数交点的纵坐标恰好是相应函数的底数,根据数轴上实数的大小关系可直观地得到底数的大小为a>b>1>c>d>0.可简记为:在第一象限内,指数函数的底数|=12,0,22,0,xxxxx-⎧⎛⎫=≥⎪ ⎪⎨⎝⎭⎪<⎩而且12xy⎛⎫= ⎪⎝⎭与y=2x的图像关于y轴对称,y⎛=⎝∞,0)上是增函数,所以函数y=2-|x|的示意图是D. >0且a≠1)对于任意的实数x、y都有()C .2D .9[解析] ∵f (0)=20+1=2, ∴f [f (0)]=f (2)=4+2a =4a ,解得a =2. 选C4.已知f (x )、g (x )都是定义在R 上的函数,且满足以下条件:①f (x )=a x ·g (x )(a >0,且a ≠1);②g (x )≠0.若fg +f -g -=52,则a 等于________. [解析] 由f (x )=a x ·g (x ),得f x g x =a x . ∵fg +f -g -=52,∴a +a -1=52. 解得a =2或12. 5. 函数f (x )=12(a x +a -x ),(a >0且a ≠1).(1)讨论f (x )的奇偶性; (2)若函数f (x )的图象过点(2,419),求f (x ). [解析] (1)函数f (x )的定义域为(-∞,+∞),f (-x )=12(a -x +a x )=f (x ), ∴函数f (x )为偶函数.(2)∵函数f (x )的图象过点(2,419), ∴419=12(a 2+a -2)=12(a 2+1a2), 整理得9a 4-82a 2+9=0, ∴a 2=19或a 2=9. ∴a =13或a =3. 故f (x )=12(3x +3-x ).能力提升1.下图是指数函数:①y =a x ;②y =b x ;③y =c x ;④y =d x 的图象,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[解析] 直线x =1与四个指数函数图象交点的坐标分别为(1,a )、(1,b )、(1,c )、(1,d ),由图象可知纵坐标的大小关系. 选B2.若函数f (x )=3x +3-x 与g (x )=3x -3-x 的定义域为R ,则( )A .f (x )与g (x )均为偶函数B .f (x )为偶函数,g (x )为奇函数C .f (x )与g (x )均为奇函数D .f (x )为奇函数,g (x )为偶函数[解析] f (-x )=3-x +3x =f (x ),∴f (x )为偶函数,g (-x )=3-x -3x =-(3x -3-x )=-g (x ),∴g (x )为奇函数,故选B.3.函数f (x )=3x -x -4的零点,所在的大致区间为( ) A .(-1,0) B .(0,1) C .(1,2)D .(2,3)[解析] ∵f (-1)=3-1-1-4=13-1-4=-143<0,f (0)=30-4=1-4=-3<0,f (1)=3-1-4=-2<0, f (2)=32-2-4=9-2-4=3>0,∴函数f (x )的零点所在的大致区间为(1,2). 选C4.定义运算:a *b =⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b b ,a >b ,则函数f (x )=1*(12)x 的图象为( )[解析] 由题意,得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1 x 12xx.∵x ≤0时,f (x )=1,排除A 、C , 又∵x >0时,f (x )=(12)x ,∴f (1)=12<1,排除B ,故选D.5.已知a >b ,ab ≠0,下列不等式①a 2>b 2;②2a >2b ; ③0.2-a >0.2-b ;④(13)a <(13)b 中恒成立的有________.[解析] ①若0>a >b ,则a 2<b 2,故①不正确; ②y =2x 为增函数,∴2a >2b ,②正确; ③y =0.2x 为减函数,∴0.2-a >0.2-b ,③正确;④y =(13)x 为减函数,∴(13)a <(13)b ,④正确.选②③④6.函数y =2x -12x +1的奇偶性是__________.[解析] f (-x )=2-x -12-x +1=1-2x 1+2x =-2x -12x +1=-f (x ), ∴f (x )为奇函数.7.已知a >0且a ≠1,y 1=a 3x +1,y 2=a-2x,问当x 取何范围内的值时,①y 1=y 2;②y 1>y 2.[解析] (1)若y 1=y 2,则a 3x +1=a-2x,即3x +1=-2x ,解得x =-15, 因此当x =-15时,y 1=y 2.(2)由y 1>y 2得a 3x +1>a-2x,当a >1时,由3x +1>-2x ,得x >-15,当0<a <1时,由3x +1<-2x ,得x <-15,利用函数的图像也可解决与指数型方程和不等式有关的问题,如观察两个函数的解的个数,观察函数y=f(x)与x轴的交点情况,可以确定不等式[解析] f (-1)=2,∴f [f (-1)]=f (2)=4a =1,∴a =14.【例3】函数y =a |x |(a >1)的图象是下图中的( )[解析] ∵y =a |x |=⎩⎪⎨⎪⎧a xx a -xx ,又∵a >1,∴当x ≥0时,取函数y =a x (a >1)的图象的y 轴右侧部分,再作关于y 轴对称的图象,得y =a -x (x <0)的图象,故选B.【例4】函数y =(12)1-x 的单调增区间是( )A .(-∞,+∞)B .(0,+∞)C .(1,+∞)D .(0,1) [解析] 令u =1-x ,则y =(12)u .∵u =1-x 在(-∞,+∞)上是减函数,又∵y =(12)u 在(-∞,+∞)上是减函数,∴函数y =(12)1-x 在(-∞,+∞)上是增函数,故选A.【例5】已知定义在R 上的奇函数f (x )和偶函数g (x )满足f (x )+g (x )=a x -a -x +2(a >0,且a ≠1).若g (2)=a ,则f (2)等于( )A .2B .154 C. 174 D .a 2[解析] ∵f (x )是奇函数,g (x )是偶函数, ∴由f (x )+g (x )=a x -a -x +2,①得-f (x )+g (x )=a -x -a x +2,② ①+②,得g (x )=2, ①-②,得f (x )=a x -a -x .又g (2)=a ,∴a =2,∴f (x )=2x -2-x ,∴f (2)=22-2-2=154. 故选B巩固练习1.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)单调递增的函数是( ) A .y =x 3 B .y =|x |+1 C .y =-x 2+1D .y =2-|x |[解析] ∵y =x 3在定义域R 上是奇函数,∴A 不对.,b<-1,所以g(x)的图象可以看作是由函数∴f(x1)-f(x2)<0, f(x1)<f(x2),∴f(x)为增函数,当0<a<1时,a x1>a x2,aa2-1<0,∴f(x1)-f(x2)<0, f(x1)<f(x2),∴f(x)为增函数,综上,f(x)在R上为增函数.提升训练1.定义运算:a *b =⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b b ,a >b,如f (x ) =2x * 2 - x ( )A .(-∞,+∞)B .(0,+∞)C .(0,1]D .(1,+∞)[解析] 由题意,得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2xx 2-xx .当x ≤0时,2x ≤20=1,又2x >0,∴0<2x ≤1;当x >0时,2-x =(12)x <1,又(12)x >0,∴0<(12)x <1, ∴函数f (x )的值域为(0,1]. 2.(2014·陕西文,7)下列函数中,满足“f (x +y )=f (x )·f (y )”的单调递增函数是( )A .f (x )=x 3B .f (x )=3xC .f (x )=x 12 D .f (x )=(12)x[解析] 当f (x )=3x 时,f (x +y )=3x +y ,f (x )f (y )=3x ·3y =3x +y ,∴f (x +y )=f (x )+f (y );当f (x )=(12)x 时,f (x +y )=(12)x +y ,f (x )f (y )=(12)x ·(12)y =(12)x +y ,∴f (x +y )=f (x )f (y ),又f (x )=(12)x 为单调递减函数,f (x )=3x 为单调递增函数,故选B.3.春天来了,某池塘中的荷花枝繁叶茂,已知每一天新长出荷叶覆盖水面面积是前一天的2倍,若荷叶20天可以完全长满池塘水面,当荷叶刚好覆盖水面面积一半时,荷叶已生长了________天.[解析] 假设第一天荷叶覆盖水面面积为1,则荷叶覆盖水面面积y 与生长时间的函数关系为y =2x -1,当x =20时,长满水面,所以生长19天时,荷叶布满水面一半.4.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时, f (x )=1-2-x ,则不等式f (x )<-12的解集是______________.[解析] ∵f (x )是定义在R 上的奇函数,∴f (0)=0. 当x <0时,f (x )=-f (-x )=-(1-2x )=2x -1. 当x >0时,由1-2-x <-12,(12)x >32,得x ∈∅;当x =0时,f (x )=0<-12不成立;当x <0时,由2x -1<-12,2x <2-1,得x <-1. 综上可知不等式的解集为(-∞,-1).5.已知函数f (x )=1-23x +1.(1)求函数f (x )的定义域,判断并证明f (x )的奇偶性; (2)用单调性定义证明函数f (x )在其定义域上是增函数; (3)解不等式f (3m +1)+f (2m -3)<0.[解析] (1)∵3x >0, ∴3x +1≠0, 函数f (x )的定义域为R .f (x )=1-23x +1=3x +1-23x +1=3x -13x +1, ∴f (-x )=3-x -13-x +1=1-3x3x 1+3x 3x =1-3x 1+3x=-f (x ),∴f (x )是定义在R 上的奇函数. (2)任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=1-23x 1+1-(1-23x 2+1)=23x 2+1-23x 1+1=x 1+-x 2+x 1+x 2+=x 1-3x 2x 1+x 2+,∵x 1<x 2,∴3x 1<3x 2,∴3x 1-3x 2<0, 又3x 1+1>0,3x 2+1>0, ∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), ∴函数f (x )在其定义域内是增函数.(3)由f (3m +1)+f (2m -3)<0得f (3m +1)<-f (2m -3), ∵函数f (x )为奇函数,∴-f (2m -3)=f (3-2m ),∴f (3m +1)<f (3-2m ). 由(2)已证得函数f (x )在R 上是增函数, ∴f (3m +1)<f (3-2m )⇔3m +1<3-2m ,∴m <25.不等式f (3m +1)+f (2m -3)<0的解集为{m |m <25}.6.已知函数f (x )=a x -1a x +1(a >0且a ≠1).(1)求f (x )的定义域和值域; (2)讨论f (x )的奇偶性; (3)讨论f (x )的单调性.[解析] (1)易得f (x )的定义域为{x |x ∈R }. 解法一:设y =a x -1a x +1,解得a x =-y +1y -1①∵a x >0,当且仅当-y +1y -1>0, 即-1<y <1时,方程①有解. ∴f (x )的值域为{y |-1<y <1}.解法二: f (x )=a x +1-2a x +1=1-2a x +1,∵a x +1>1,∴0<2a x+1<2, ∴-1<1-2a x +1<1, ∴f (x )的值域为{y |-1<y <1}. (2)∵f (-x )=a -x -1a -x +1=1-a x1+a x =-f (x )且定义域为R ,∴f (x )是奇函数.(3)解法一: f (x )=a x +-2a x+1=1-2a x +1.(注:此处用到分离常数法) ①当a >1时,∵y =a x +1为增函数,且a x +1>0, ∴y =2a x +1为减函数,从而f (x )=1-2a x +1=a x -1a x +1为增函数.②当0<a <1时,∵y =a x+1为减函数,且a x+1>0, ∴y =2a x +1为增函数, 从而f (x )=1-2a x +1=a x -1a x +1为减函数.解法二:设x 1、x 2∈R 且x 1<x 2, Δx =x 2-x 1>0,Δy =f (x 2)-f (x 1)=ax 2-1ax 2+1-ax 1-1ax 1+1=ax 2-ax 1+-ax 1-ax 2+ax 2+ax 1+.=2ax 2-2ax 1ax 2+ax 1+当a >1时,y =a x 为增函数,又x 2>x 1, ∴ax 2>ax 1,∴2ax 2-2ax 1>0, 又ax 2+1>0,ax 1+1>0,∴Δy >0, ∴当a >1时, f (x )=a x -1a x +1是增函数.同理,当0<a <1时, f (x )=a x -1a x +1为减函数.7.已知定义域为R 的函数f (x )=b -2x2x +a 是奇函数.(1)求a ,b 的值;(2)用定义证明f (x )在(-∞,+∞)上为减函数;(3)若对于任意t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求k 的范围. [解析] (1)∵f (x )为R 上的奇函数, ∴f (0)=0,b =1.又f (-1)=-f (1),得a =1. (2)任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则 f (x 1)-f (x 2)=1-2x 12x 1+1-1-2x 22x 2+1=-2x 1x 2+--2x 2x 1+x 1+x 2+=x 2-2x 1x 1+x 2+,∵x 1<x 2,∴2x 2-2x 1>0,又(2x 1+1)(2x 2+1)>0,f (x 1)-f (x 2)>0. ∴f (x )为R 上的减函数.(3)∵t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立, ∴f (t 2-2t )<-f (2t 2-k ).∵f (x )是奇函数,∴f (t 2-2t )<f (k -2t 2), 由于f (x )为减函数,∴t 2-2t >k -2t 2.。
指数与指数函数知识点及题型归纳总结
指数与指数函数知识点及题型归纳总结知识点精讲一、指数的运算性质 当a >0,b >0时,有 (1)a m a n=am +n(m ,n ∈R );(2)mm n n a a a-=( m ,n ∈R) (3)(a m )n =a mn (m ,n ∈R );(4)(ab )m =a m b m (m ∈R );(5)pp a a-=1(p ∈Q ) (6)mm n n a a =(m ,n ∈N +)二、指数函数(1)一般地,形如y =a x (a >0且a ≠1)的函数叫做指数函数; (2)指数函数y =a x (a >0y =a x a >1 0<a <1图象(1)定义域:R (1)定义域:R 值域(2)值域:(0,+∞) (2)值域:(0,+∞) (3)过定点(0,1)(3)过定点(0,1) (4)在R 上是增函数. (4)在R 上是减函数. (5)0<y <1⇔x >0y =1⇔x =0 y >1⇔x <0(5)0<y <1⇔x <0y =1⇔x =0 y >1⇔x >0题型归纳及思路提示题型1指数运算及指数方程、指数不等式 思路提示利用指数的运算性质解题.对于形如()f x a b =,()f x a b >,()f x a b <的形式常用“化同底”转化,再利用指数函数单调性解决;或用“取对数”的方法求解.形如a 2x +B a x +C =0或a 2x +Ba x +C ≥0(≤0)的形式,可借助换元法转化二次方程或二次不等式求解. 一、指数运算例2.48化简并求值.(1)若a =2,b =4()()a a b b ab a b b+÷+--223333311的值; (2)若x x -+=11223,x x x x --+-+-33222232的值; (3)设nna --=11201420142(n ∈N +),求()n a a +21的值.分析:利用指数运算性质解题.===.当a=2,b=4,原式===12.(2)先对所给条件作等价变形:()x x x x--+=+-=-=11122222327,()()x x x x x x---+=++-=⨯=33111222213618,x2+x-2=(x+x-1)2-2=72-2=47.故x xx x--+--==+--3322223183124723.(3)因为n na--=11201420142,所以()n na-++=11222014201412,n n n nna---+--=-=111112014201420142014201422.所以)na-=12014.变式1 设2a=5b=m,且a b+=112,则m=( ).A. B. 10 C. 20 D. 100二、指数方程例2.49 解下列方程(1)9x-4⋅3x+3=0;(2)()()x x⋅=29643827;分析:对于(1)方程,将其化简为统一的底数,9x=(3x)2;对于()()x x⋅2938,对其底进行化简运算. 解析:(1)9x-4⋅3x+3=0⇒(3x)2-4⋅3x+3=0,令t=3x(t>0),则原方程变形为t2-4t+3=0,得t1=1,t2=3,即x=131或x=233,故x1=0,x2=1.故原方程的解为x1=0,x2=1.(2)由()()x x⋅=29643827,可得()x⨯=33294383即()()x=33443,所以()()x-=33344,得x=-3.故原方程的解为x=-3.变式1方程9x-6⋅3x-7=0的解是________.变式2 关于x 的方程()x aa+=-32325有负实数根,则a 的取值范围是__________. 三、指数不等式例2.50若对x ∈[1,2],不等式x m +>22恒成立,求实数m 的取值范围. 分析:利用指数函数的单调性转化不等式.解析:因为函数y =2x 是R 上的增函数,又因为x ∈[1,2],不等式x m +>22恒成立,即对∀x ∈[1,2],不等式x +m >1恒成立⇔函数y =x +m 在[1,2]上的最小值大于1,而y =x +m 在[1,2]上是增函数,其最小值是1+m ,所以1+m >1,即m >0.所以实数m 的取值范围是{m |m >0}.变式1 已知对任意x ∈R ,不等式()x mx m x x -+++>22241122恒成立,求m 的取值范围.变式2 函数()xf x x -=-21的定义域为集合A ,关于x 的不等式ax a x +<222(x ∈R)的解集为B ,求使A ∩B =A 的实数a 的取值范围.题型2 指数函数的图像及性质 思路提示解决指数函数有关问题,思路是从它们的图像与性质考虑,按照数形结合的思路分析,从图像与性质找到解题的突破口,但要注意底数对问题的影响. 一、指数函数的图像 例2.51 函数()x bf x a-=的图象如图2-14所示,其中a ,b 为常数,则下列结论中正确的是( ).A. a >1,b <0B. a >1,b >0C. 0<a <1,0<b <1D. 0<a <1,b <0 分析:考查指数函数的图象及其变换.解析:由图2-14可知0<a <1,当x =0时,b a -∈(0,1),故-b >0,得b <0,故选D. 评注:若本题中的函数变为()xf x a b =-,则答案又应是什么?由图2-14可知ƒ(x )单调递减,即0<a <1,函数y =a x 的图像向下平移得到xy a b =-的图像,故0<b <1,故选C. 变式1 若函数y =a x +b -1(a >0且a ≠1)的图像经过第二、三、四象限,则一定有( ). A. 0<a <1且b >0 B. a >1且b >0 C. 0<a <1且b <0 D. a >1且b <0 变式2 (2012四川理5)函数x y a a=-1(a >0,a ≠1)的图象可能是( ).变式3 已知实数a ,b 满足()()a b =1123,下列5个关系式:①0<b <a ,②a <b <0,③0<a <b ,④b <a <0,⑤a =b =0.其中不可能...成立的有( ). A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个例2.52 函数ƒ(x )=x a +1(a >0且a ≠1)的图像过定点_________. 分析:指数函数的图像恒过定点(0,1),即a 0=1.解析:因为函数ƒ(x )=a x (a >0且a ≠1)的图像过定点(0,1),又函数ƒ(x )=x a +1(a >0且a ≠1)的图像是由函数ƒ(x )=a x (a >0且a ≠1)的图像向左平移一个单位得到的,故函数ƒ(x )=x a +1(a >0且a ≠1)的图像过定点(-1,1). 变式1 函数ƒ(x )=a x +1(a >0且a ≠1)的图像过定点________. 变式2 函数ƒ(x)=ax+x-2的图像过定点________.变式3 ƒ(x )=x a -1(a >0且a ≠1)的图像恒过定点A ,若点A 在直线mx +ny -1=0(m ,n >0)上,则m n+11的最小值为________.二、指数函数的性质(单调性、最值(值域))例2.53 函数ƒ(x )=a x (a >0且a ≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大a2,则a 的值是_______. 分析:本题考查指数函数的单调性.解析:当0<a <1时,函数ƒ(x )=a x 在[1,2]上单调递减,故在[1,2]上最大值为a ,最小值为a 2,则a a a -=22,得a a =22,又0<a <1,所以a =12; 当a >1时,函数ƒ(x )=a x 在[1,2]上单调递增,故在[1,2]上最大值为a 2,最小值为a ,那么a a a -=22,得aa =232,又a >1,所以a =32. 综上所述,a 的值是12或32.评注:函数ƒ(x )=a x (a >0且a ≠1),不论0<a <1还是a >1都是单调的,故最大值和最小值在端点处取得. 所以||a a a -=22,解得a =12或a =32. 变式1 函数ƒ(x )=a x (a >0且a ≠1)在区间[a ,a +2]上的最大值是最小值的3倍,则a =_____.变式2 定义区间[x 1,x 2](x 1<x 2)的长度为x 2-x 1,已知函数y =2|x |的定义域为[a ,b ],值域为[1,2],则区间[a ,b ]的长度的最大值与最小值的差为________.变式3 若y =3|x |(x ∈([a ,b ])的值域为[1,9],则a 2+b 2-2a 的取值范围是( ).A. [2.4]B. [4,16]D. [4,12]例2.54 函数xx y a --+=+248145(0<a <1)的单调增区间是________.分析:复合函数xx y a --+=+248145内层为二次函数,外层为指数型函数,根据复合函数单调性判定法求解.解析:因为u =-4x 2-8x +1=-4(x +1)2+5在[-1,+∞)上单调递减,在(-∞,-1]上单调递增,且y =a x (0<a <1)是减函数,所以xx y a --+=+248145(0<a <1)的单调增区间是[-1,+∞).变式1 函数()f x 1________.变式2 求函数()()()x x f x =-+11142(x ∈[-3,2])的单调区间及值域.变式3 已知0≤x ≤2,求函数x xa y a -=-⋅++1224212的最大值和最小值.变式4 设函数y =ƒ(x )在(-∞,+∞)内有定义,对于给定的正数k ,定义函数(),(),k f x f x k ⎧=⎨⎩()()f x kf x k ≤>,取函数ƒ(x )=2-|x |,当k =12时,函数ƒk (x )的单调增区间为( ). A. (-∞,0] B. [0,+∞) C. (-∞,-1] D. [1,+∞)变式5 若函数||()x y m -=+112的图像与x 轴有公共点,则m 的取值范围是________.变式6 已知函数()||x f x -=-21,x ∈R ,若方程ƒ(x )=a 有两个不同实根,则a 的取值范围是__________. 题型3 指数函数中的恒成立问题 思路提示(1)利用数形结合思想,结合指数函数图像求解.(2)分离自变量与参变量,利用等价转化思想,转化为函数的最值问题求解.例2.55 设()x x f x a =++⋅124(x ∈R),当x ∈(-∞,-1]时,ƒ(x )的图象在x 轴上方,求实数a 的取值范围. 分析:本题等价于当x ≤1时,x x a ++⋅124>0恒成立.分离自变量x 与参变量a ,转化为求解函数的最值. 解析:因为当x ∈(-∞,1]时,ƒ(x )的图像在x 轴上方,所以对于任意x ≤1,x x a ++⋅124>0恒成立,即x x a +>-214(x ≤1)恒成立.令()()()x x x x u x +=-=--2111424(x ≤1),a >u (x )max ,x ∈(-∞,1].因为()x y =12,()x y =14均是减函数,所以u (x )在(-∞,1]上单调递增,故当x =1时,max ()()u x u ==-314,故a >-34.故实数a 的取值范围为(-34,+∞).变式1 已知函数()()x x af x a a a -=--21(a >0且a ≠1). (1)判断函数ƒ(x )的奇偶性; (2)讨论函数ƒ(x )的单调性;(3)当x ∈[-1,1]时,ƒ(x )≥b 恒成立,求实数b 的取值范围. 变式2定义域为R 的函数12()2x x bf x a+-+=+是奇函数.(1) 求a,b 的值.(2) 若对任意的t R ∈,不等式22(2)(2)0f t t f t k -+-<恒成立,求k 的取值范围. 变式3 已知函数1()22x xf x =-,若2(2)()0tf t mf t +≥对于[1,2]t ∈恒成立,求实数m 的取值范围.最有效训练题1.函数2(33)xy a a a =-+是指数函数,则有( )A a=1或a=2B a=1C a=2D 0a >且1a ≠ 2.设0.90.48 1.512314,8,()2y y y -===,则( )A 312y y y >>B 213y y y >>C 123y y y >>D 132y y y >>3.设函数()f x 定义在实数集上,其图像关于直线x=1对称,且当1x ≥时,()31xf x =-,则有( )A 132()()()323f f f <<B 231()()()323f f f <<C 213()()()332f f f <<D 321()()()233f f f <<4. 函数()22xxf 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.5.若关于x 的方程9(4)340xxa ++•+=有解,则实数a 的取值范围是( ) A (,8)[0,)-∞-+∞ B (,4)-∞- C [8,4)- D (,8]-∞-6.函数221(0)(1)(0)(){ax ax x a e x f x +≥-<=在R 上单调,则a 的取值范围是( )A (,(1,2]-∞B [1)[2,)-+∞C (1)D )+∞7.不等式2223330x x a a •-+-->,当01x ≤≤时,恒成立,则实数a 的取值范围为 .8. 函数1(2y =的单调递增区间是 .9.已知关于x 的方程923310x x k -⨯+-=有两个不同实数根,则实数k 的取值范围为 .10. 偶函数()f x 满足 (1)(1)f x f x -=+,且在[0,1]x ∈时,()f x x =,则关于x 的方程1()()10xf x =,在[0,2014]x ∈上的解的个数是 .11.已知函数()xf x b a =⋅(其中a,b 为常数且0,1)a a >≠的图像经过点A (1,6),B (3,24). (1)确定()f x .(2)若不等式11()()0x x m a b+-≥在(,1]x ∈-∞时恒成立,求实数m 的取值范围.12.已知函数1()(),[1,1]3x f x x =∈-,函数2()[()]2()3g x f x af x =-+的最小值为h(a). (1)求h(a);(2)是否存在实数m,n 同时满足下列条件:①3m n >>;②当h(a)的定义域为[n,m]时,值域为22[,]n m .若存在,求出m,n 的值;若不存在,说明理由.。
指数与指数函数讲义
指数与指数函数讲义一、知识梳理1.分数指数幂(1)我们规定正数的正分数指数幂的意义是m na =na m (a >0,m ,n ∈N *,且n >1).于是,在条件a >0,m ,n ∈N *,且n >1下,根式都可以写成分数指数幂的形式.正数的负分数指数幂的意义与负整数指数幂的意义相仿,我们规定-mna=1m na(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)有理数指数幂的运算性质: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.指数函数的图象与性质y =a xa >10<a <1图象定义域 (1)R 值域(2)(0,+∞) 性质(3)过定点(0,1)(4)当x >0时,y >1;当x <0时,0<y <1(5)当x >0时,0<y <1;当x <0时,y >1(6)在(-∞,+∞)上是增函数(7)在(-∞,+∞)上是减函数注意:1.指数函数图象的画法画指数函数y =a x (a >0,且a ≠1)的图象,应抓住三个关键点:(1,a ),(0,1),)1,1(a-. 2.指数函数的图象与底数大小的比较如图是指数函数(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 >0.由此我们可得到以下规律:在第一象限内,指数函数y =a x (a >0,a ≠1)的图象越高,底数越大.3.指数函数y =a x (a >0,a ≠1)的图象和性质跟a 的取值有关,要特别注意应分a >1与0<a <1来研究.二、基础检验题组一:思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)n a n =(na )n =a (n ∈N *).( )(2)分数指数幂m na 可以理解为mn 个a 相乘.( )(3)函数y =3·2x 与y =2x+1都不是指数函数.( )(4)若a m <a n (a >0,且a ≠1),则m <n .( ) (5)函数y =2-x 在R 上为单调减函数.( ) 题组二:教材改编2.[]化简416x 8y 4(x <0,y <0)=________.3.]若函数f (x )=a x (a >0,且a ≠1)的图象经过点P )21,2(,则f (-1)=________.4.已知a =133()5-,b =143()5-,c =343()2-,则a ,b ,c 的大小关系是________.题组三:易错自纠5.计算:133()2-×0)67(-+148×42-________. 6.若函数y =(a 2-1)x 在(-∞,+∞)上为减函数,则实数a 的取值范围是________. 7.已知函数f (x )=a x (a >0,a ≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大a2,则a 的值为________.三、典型例题题型一:指数幂的运算1.计算:2327()8--+120.002--10(5-2)-1+π0=________. 2.化简:41233322338(4a a b ab a--÷-+=________.( a >0)思维升华:(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,还应注意: 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. 题型二:指数函数的图象及应用典例 (1)函数f (x )=1-e |x |的图象大致是( )(2)已知函数f (x )=|2x -1|,a <b <c 且f (a )>f (c )>f (b ),则下列结论中,一定成立的是( ) A .a <0,b <0,c <0 B .a <0,b ≥0,c >0 C .2-a <2cD .2a +2c <2思维升华:(1)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.(2)对于有关指数型函数的图象可从指数函数的图象通过平移、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.跟踪训练 (1)已知实数a ,b 满足等式2 018a =2 019b ,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(2)方程2x =2-x 的解的个数是________. 题型三:指数函数的性质及应用 命题点1:指数函数单调性的应用典例 (1)已知f (x )=2x-2-x,a =147()9-,b =159()7,则f (a ),f (b )的大小关系是________.命题点2:与指数函数有关的复合函数的单调性 典例 (1)已知函数f (x )=|2|2x m -(m 为常数),若f (x )在区间[2,+∞)上单调递增,则m 的取值范围是________;(2)函数f (x )=2211()2xx -++的单调减区间为____________.(3)函数f (x )=4x -2x+1的单调增区间是________.命题点3:指数函数性质的综合应用 典例 已知函数f (x )=2431()3axx -+.(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; (3)若f (x )的值域是(0,+∞),求a 的值.思维升华:(1)利用指数函数的函数性质比较大小或解不等式,最重要的是“同底”原则.(2)求解与指数函数有关的复合函数问题,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.跟踪训练(1)函数f (x )=x 2-bx +c 满足f (x +1)=f (1-x ),且f (0)=3,则f (b x )与f (c x )的大小关系是( ) A .f (b x )≤f (c x ) B .f (b x )≥f (c x ) C .f (b x )>f (c x )D .与x 有关,不确定四、反馈练习1.函数f (x )=a x-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.设2x =8y+1,9y =3x -9,则x +y 的值为( )A .18B .21C .24D .273.(2017·河南南阳、信阳等六市一模)已知a ,b ∈(0,1)∪(1,+∞),当x >0时,1<b x <a x ,则( ) A .0<b <a <1 B .0<a <b <1 C .1<b <aD .1<a <b4.设a =log 213,b =12e -,c =ln π,则( )A .c <a <bB .a <c <bC .a <b <cD .b <a <c5.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 .[9,81] B .[3,9] C .[1,9]D .[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7.若“m >a ”是“函数f (x )=x )31(+m -13的图象不过第三象限”的必要不充分条件,则实数a 能取的最大整数为________. 8.不等式222x x-+>4)21(+x 的解集为________.9.若直线y 1=2a 与函数y 2=|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_____. 10.当x ∈(-∞,-1]时,不等式(m 2-m )·4x -2x <0恒成立,则实数m 的取值范围是________. 11.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________. 12.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). (1)求f (x )的表达式;(2)若不等式xa)1(+xb)1(-m ≥0在(-∞,1]上恒成立,求实数m 的取值范围.13.已知y =f (x )是定义在R 上的奇函数且当x ≥0时,f (x )=-14x +12x ,则此函数的值域为________.14.已知函数f (x )=2x-12x ,函数g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),x ≥0,f (-x ),x <0,则函数g (x )的最小值是________.15.若函数f (x )=a x (a >0,且a ≠1)在[-1,2]上的最大值为4,最小值为m ,且函数g (x )=(1-4m )x 在[0,+∞)上是增函数,则a =________.16.已知函数f (x )=14x -λ2x -1+3(-1≤x ≤2).(1)若λ=32,求函数f (x )的值域;(2)若函数f (x )的最小值是1,求实数λ的值.。
第7讲指数函数与对数函数(学生版)
第7讲 指数函数与对数函数一.基础知识回顾1.指数函数的定义:函数 叫作指数函数,自变量x 在指数位置上,底数a ( )的常量.2.指数函数的图象与性质y =a x a >1 0<a <1图象定义域值域性质 过定点( )当x >0时, ; 当x <0时, 当x >0时, 当x <0时, ;在R 上是 函数 在R 上是 函数3. 当0<a <1时,指数函数的底数越小函数图像越接近坐标轴,当a >1,指数函数的底数越大函数图像越接近坐标轴4.对数函数的定义:一般地,我们把函数 (a>0,a≠1)叫作对数函数,a 叫作对数函数的 ,x 是 5.对数函数的图象与性质a >1 0<a <1图象性 质 定义域:值域:过点 ,即x =1时,y =0当x >1时, 当0<x <1时, 当x >1时,当0<x <1时,是(0,+∞)上的 函数 是(0,+∞)上的 函数6.当0<a 大函数图像越接近坐标轴7.反函数:指数函数y =a x 与对数函数y =log a x 互为反函数,它们的图象关于直线 对称.二.典例精析题型一:指数函数的性质及应用例1:(1)已知a =32)21(,b =234-,c =31)21(,则下列关系式中正确的是( ) A .c <a <b B .b <a <c C .a <c <b D .a <b <c(2)设偶函数f (x )满足f (x )=2x -4(x ≥0),则{x |f (x -2)>0}=( )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}(3)函数f (x )=⎝⎛⎭⎫12-x 2+2x +1的单调减区间为______.变式训练1:(1)已知a =2,b ,c ,则( )A .a >b >cB .a >c >bC .c >a >bD .b >c >a(2)已知函数y =2-x 2 +ax +1在区间(-∞,3)内递增,则a 的取值范围为 .(3)函数f (x )=⎝⎛⎭⎫14x -⎝⎛⎭⎫12x +1在x ∈[-3,2]上的值域是________题型二:指数型函数的综合问题例2:已知f (x )=a a 2-1(a x -a -x )(a >0且a ≠1). (1)判断f (x )的奇偶性;(2)讨论f (x )的单调性;(3)当x ∈[-1,1]时f (x )≥b 恒成立,求b 的取值范围.变式迁移2:已知函数f (x )=(12x -1+12)x 3. (1) 求f (x )的定义域;(2)证明:f (-x )=f (x ); (3)证明:f (x )>0.题型三:对数函数的性质及应用 例3:已知a =231-,b =log 312,c =log 3121,则( ) A .a >b >c B .a >c >b C .c >a >b D .c >b >a(2)定义在R 上的偶函数f (x )在[0,+∞)上递增,f (13)=0,则满足)(log 81x f >0的x 的取值范围是( )A .(0,+∞)B .(0,12)∪(2,+∞)C .(0,18)∪(12,2)D .(0,12) (3)已知函数f (x )=lg ax +a -2x在区间[1,2]上是增函数,则实数a 的取值范围是______ 变式训练3:(1)设函数f (x )=log a |x |在(-∞,0)上单调递增,则f (a +1)与f (2) 的大小关系是( A )A .f (a +1)>f (2)B .f (a +1)<f (2)C .f (a +1)=f (2)D .不能确定(2)已知函数f (x )=a x +log a x (a >0,a ≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为log a 2+6,则a 的值为( C )A.12B.14C .2D .4 (3)已知函数f (x )=ln(1-a 2x )的定义域是(1,+∞),则实数a 的值为________. 题型四:对数型函数的综合问题例4:已知函数f (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),a >0且a ≠1.(1)求f (x )的定义域;(2)判断f (x )的奇偶性并予以证明;(3)若a >1时,求使f (x )>0的x 的解集.变式训练4:已知f (x )=2+log 3x ,x ∈[1,9],求y =[f (x )]2+f (x 2)的最大值及y 取最大值时x 的值.三.方法规律总结2.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.3.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0<c <d <1<a <b .在y 轴右侧,图象从上到下相应的底数由大变小;在y 轴左侧,图象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.4.求解与对数函数有关的复合函数的单调性的步骤:(1)确定定义域;(2)弄清函数是由哪些基本初等函数复合而成的,将复合函数分解成基本初等函数y =f (u ),u =g (x );(3)分别确定这两个函数的单调区间;(4)若这两个函数同增或同减,则y =f (g (x ))为增函数,若一增一减,则y =f (g (x ))为减函数,即“同增异减”.5.用对数函数的性质比较大小:(1)同底数的两个对数值的大小比较例如,比较log a f (x )与log a g (x )的大小,其中a >0且a ≠1.①若a >1,则log a f (x )>log a g (x )⇔f (x )>g (x )>0.②若0<a <1,则log a f (x )>log a g (x )⇔0<f (x )<g (x ).(2)同真数的对数值大小关系如图:图象在x 轴上方的部分自左向右底逐渐增大,即0<c <d <1<a <b .6.常见对数方程式或对数不等式的解法:(1)形如log a f (x )=log a g (x )(a >0且a ≠1)等价于f (x )=g (x ),但要注意验根.对于log a f (x )>log a g (x )等价于0<a <1时,⎪⎩⎪⎨⎧<>>);()(,0)(,0)(x g x f x g x f a >1时,⎪⎩⎪⎨⎧>>>).()(,0)(,0)(x g x f x g x f (2)形如F (log a x )=0、F (log a x )>0或F (log a x )<0,一般采用换元法求解.四.课后练习作业一.选择题1.函数f (x )=ln (x +3)1-2x的定义域是( ) A .(-3,0) B .(-3,0] C .(-∞,-3)∪(0,+∞) D .(-∞,-3)∪(-3,0)2.若函数y =f (x )是函数y =a x (a >0且a ≠1)的反函数,且f (2)=1,则f (x )=( )A .log 31x B.12x C . log 2x D .2x -23.在同一坐标系中,函数y =2x 与y =⎝⎛⎭⎫12x 的图象之间的关系是( ) A .关于y 轴对称 B .关于x 轴对称C .关于原点对称 D .关于直线y =x 对称4.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 .[9,81]B .[3,9]C .[1,9]D .[1,+∞)5.函数f (x )=a |x +1|(a >0,a ≠1)的值域为[1,+∞),则f (-4)与f (1)的关系是( )A 不确定.B .f (-4)=f (1)C .f (-4)<f (1)D f (-4)>f (1)6.函数y =⎝⎛⎭⎫12x +1的图象关于直线y =x 对称的图象大致是( )7.当x ∈(-∞,-1]时,不等式(m 2-m )·4x -2x<0恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(-2,1)B .(-4,3)C .(-1,2)D .(-3,4)8.已知函数f (x )=ln e x -e -x2,则f (x )是( ) A .非奇非偶函数,且在(0,+∞)上单调递增B .奇函数,且在R 上单调递增C .非奇非偶函数,且在(0,+∞)上单调递减D .偶函数,且在R 上单调递减9.设f (x )=ln x,0<a <b ,若p =f (ab ),q =f ⎝⎛⎭⎫a +b 2,r =12(f (a )+f (b )),则下列关系式中正确的是( )A.q =r <pB.p =r <qC.q =r >pD.p =r >q10.已知函数f (x )=log a (2x -a )在区间⎣⎡⎦⎤12,23上恒有f (x )>0,则实数a 的取值范围是( B )A. ⎣⎡⎭⎫13,1B. ⎝⎛⎭⎫13,1C.⎝⎛⎭⎫23,1D.⎣⎡⎭⎫23,1 11.偶函数f (x )满足f (x -1)=f (x +1),且在x ∈[0,1]时,f (x )=x ,则关于x 的方程f (x )=⎝⎛⎭⎫110x在x ∈[0,4]上解的个数是( B )A .0B .4C .6D .812.已知函数f (x )=e x +m e x +1,若对于任意a ,b ,c ∈R ,都有f (a )+f (b )>f (c )成立,则实数m 的取值范围是( )A.⎣⎡⎦⎤12,2B.[0,1] C .[1,2] D.⎣⎡⎦⎤12,1 二.填空题13.已知正数a 满足a 2-2a -3=0,函数f (x )=a x ,若实数m 、n 满足f (m )>f (n ),则m 、n 的大小关系为________.14.已知函数f (x )=a 2x -4+n (a >0且a ≠1)的图象恒过定点P (m ,2),则m +n =________.15.函数y =log 3(x 2-2x )的单调减区间是________.16.已知函数f (x )=|log 2x |,正实数m ,n 满足m <n ,且f (m )=f (n ),若f (x )在区间[m 2,n ]上的最大值为2,则n +m =________.三.解答题17.已知定义域为R 的函数f (x )=-2x +b 2x +1+a是奇函数.(1)求a ,b 的值;(2)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.18.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;(3)若f (x )的值域是(0,+∞),求a 的值.19.已知函数f (x )=log 4(ax 2+2x +3).(1)若f (1)=1,求f (x )的单调区间;(2)是否存在实数a ,使f (x )的最小值为0?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.20.已知函数f (x )=lg(a x -b x )(a >1>b >0).(1)求y =f (x )的定义域;(2)在函数y =f (x )的图象上是否存在不同的两点,使得过这两点的直线平行于x 轴;(3)当a ,b 满足什么条件时,f (x )在(1,+∞)上恒取正值.。
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D. y1 y3 y2
【例 3】为了得到函数 y 2x3 1 的图象,只需把函数 y 2x 上所有点( ) A.向右平移 3 个单位长度,再向下平移 1 个单位长度 B.向左平移 3 个单位长度,再向下平移 1 个单位长度 C.向右平移 3 个单位长度,再向上平移 1 个单位长度 D.向左平移 3 个单位长度,再向上平移 1 个单位长度
定义域 值域
性质
R (0 , )
(1)过定点 (0 ,1) ,即 x 0 时, y 1
(2)在 R 上是减函数
(2)在 R 上是增函数
(3) x 0 时, 0 y 1
(3) x 0 时, y 1
x 0 时, y 1
x 0 时, 0 y 1
(4)对于同一个 a , y ax 与 y ax 的图象关于 y 轴对称
【例
4】若函数
f
(x)
1 x
,
x0
(
1
)
x
,
x
0
则不等式 |
f
(x) |
1 的解集为____________. 3
3
【巩固】若对 x [1,2] ,不等式 2xm 2 恒成立,求实数 m 的取值范围.
【例 5】求函数 f (x) 4x a 2x1 3 (x R) 的值域.
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(5) a 接近于 0 , y ax 越 (5)a 越大, y ax 越靠近 y
靠近 y 轴
轴
【例 1】求下列函数的定义域、值域
(1)
y
1
2 x1
;
(2) y 3 x ;
(3) y 0.512xx2
【例 2】图中的曲线是指数函数 y ax 的图象,已知 a 取 3 ,4 ,1 ,3 四个值,则相 3 10 5
笔记与总结
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真题链接
【例 1】(华一高 2016-2017 期中)设 a log3 7 , b 21.1 , c 0.83.1 ,则( )
【巩固】方程 4x 2 2x 的解集为( )
A. 0
B. 1,2
C. 1
D.0 ,1
笔记与总结
第4页共9页
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指数函数
1. 指数函数 一般地,函数 y ax (a 0 ,a 1,x R) 叫做指数函数.
2. 指数函数图象与性质
y
y
图象
y=ax(0<a<1) 1
O
x
1 O
y=ax(a>1) x
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知识框架
指数幂的概念
指数函数
有理指数幂
知识精讲
指数函数的图像与性质
指数运算
1. 分数指数 (1) n 次方根
如果存在实数 x ,使得 xn a(a R ,n 1,n N ) ,那么 x 叫做 a 的 n 次方根. (2)开方运算
求 a 的 n 次方根,叫做把 a 开 n 次方,称作开方运算. ①正数 a 的偶次方根有两个,它们互为相反数. 分别表示为 n a , n a ( a 0 ,n 为偶数),可以合并写成 n a . 负数的偶次方根在实数范围内不存在;
指数与指数函数
课前检测
【题1】 设二次函数 f (x) x2 2x 3 , x1 ,x2 R , x1 x2 ,且 f (x1) f (x2 ) ,则
f (x1 x2 ) (
)
A.1
B.2
C.3
D.4
【题2】 用 min{a ,b} 表示 a ,b 两个数中的最小值.设 f (x) min{x 2 ,10 x} ,则
应于曲线 c1 ,c2 ,c3 ,c4 的 a 依次为_______________.
y
c3
c2
c4
P2
c1
P1
P4
P3
O
1
x
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【巩固】设
y1
40.9 ,
y2
80.44 ,
y3
( 1 )1.5 2
,则(
)
A. y3 y1 y2 B. y2 y1 y3 C. y1 y2 y3
【例 4】化简与求值: (1) 6 4 2 6 4 2 ;
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(2) 1 1 1
1
.
1 3 3 5 5 7
2n 1 2n 1
【例 5】已知 x x1 3 ,求下列各式的值:
(1)
x
1 2
1
x2
(2)
x
3 2
3
x 2.
【例 6】解方程: 22x1 9 2x 4 0 .
(5) p6 q5 ( p 0)
(6) m3 m
【巩固】用根式的形式表示下列各式( a 0 )
1
a5
,
a
3 4
,
3
a5
,
2
a3
【例
2】求值:
8
2 3
,
100
1 2
,
1 4
3
,
16
3 4
81
.
【例 3】写出使下列等式成立的 x 的取值范围:
(1)
3
1 3 x 3
1 x3
(2) (x 5)(x2 25) (5 x) x 5
m
an
1
m
an
(a
0 ,m ,n N
,且
m n
为既约分数)
③我们规定: 0 的正分数指数幂等于 0 , 0 的负分数指数幂没有意义.
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【例 1】用分数指数幂表示下各式:
(1) 3 x2
(2) 4 (a b)3 (a b 0)
(3) 3 (m n)2
(4) (m n)4 (m n)
②正数的奇次方根是一个正数,负数的奇次方根是一个负数,都表示为 n a ( n 为奇数).
偶数时,
n
a
|
a
|
a(a 0) a(a 0)
.
(3)分数指数幂 ①正分数指数幂可以定义为
1
an
n
a (a
0)
;
a
m n
(n
a )m
n
am
(a
0 ,m ,n N
,且
m n
为既约分数)
②负整数指数幂可以定义为
让学习更有效
【巩固】求函数 f (x) 9x 2a 3x1 2 (x R) 的值域.
【例
6】已知函数
f
x
2x 2x
1 1
,
(1)判断函数 f x 的奇偶性;
(2)求证函数 f x 在 , 上是增函数.
【巩固】已知函数 f (x) a 1 , (x R) . 2x 1
(Ⅰ)求证:不论 a 为何实数 f (x) 在 ( , ) 上为增函数; (Ⅱ)若 f (x) 为奇函数,求 a 的值; (Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,求 f (x) 在区间[1,5) 上的最小值.
f (x) 的最大值为(
)
A. 4
B. 5
C. 6
D. 7
【题3】 若函数 y x2 3x 4 的定义域为[0 ,m] ,值域为 [ 25 , 4] ,则 m 的取值范 4
围是
【题4】 函数 y x2 6x 10 的值域为
.
【题5】 使得函数 f (x) 2x2 x 3 的值大于零的自变量 x 的取值范围是