基本初等函数I(指数函数与对数函数)
1-2基本初等函数,常用经济函数
成本函数
成本是生产一定数量产品所需要的
各种生产要素投入的价格或费用总额,
y x 1.幂函数
(是常数)
y
y x2
1
(1,1)
y x
y x
o
1 y x
1
x
• 指数函数
年复利率5.5%,投资100元 1年后,100•1.055 2年后,100•(1.055) … …
n x 2
n年后, 100•(1.055)
复利提供了指数函数的一个例子y=P•a
y a x (a 0 且 a 1 )
3. 对数函数 (logarithmic function)
y loga x (a 0, a 1)
y ln x
y log a x
(1,0)
(a 1)
y log 1 x
a
• 对数函数的性质
a e
log a x
x, log a a x
x x
ln x
x, ln e x
4. 三角函数
正弦函数
y sin x
y sin x
余弦函数 y cos x
y cos x
正切函数 y tan x
y tan x
余切函数 y cot x
y cot x
• 恒等式
cos2 sin 2 1
cos( A B) cos A cos B sin A sin B sin( A B) sin A cos B cos A sin B
指数函数和对数函数知识点总结
指数函数和对数函数知识点总结适用于高一应届学习及高三一轮复习指数函数和对数函数知识点总结及练习题一.指数函数(一)指数及指数幂的运算a am ar as ar s (ar)s ars (ab)r arbr(二)指数函数及其性质1.指数函数的概念:一般地,形如y a(a 0且a 1)叫做指数函数。
xmn二.对数函数(一)对数1.对数的概念:一般地,如果a N(a 0且a 1),那么x叫做以a为底N的对数,记作x logaN,其中a叫做底数,N叫做真数,logaN叫做对数式。
2.指数式与对数式的互化幂值真数xax log指数对数适用于高一应届学习及高三一轮复习3.两个重要对数(1)常用对数:以10为底的对数lgN(2)自然对数:以无理数e 2.***** 为底的对数lnN(二)对数的运算性质(a 0且a 1,M 0,N 0)①logaM logaN logaMN ②logaM logaN loga③logaM nlogaM ④换底公式:logab 关于换底公式的重要结论:①logamb(三)对数函数1.对数函数的概念:形如y logax(a 0且a 1)叫做对数函数,其中x 是自变量。
M Nnlogcb(c 0且c 1)logcannlogab ②logab logba 1 m适用于高一应届学习及高三一轮复习基本初等函数练习题1.已知集合M { 1,1},N {x|12x 1 4,x Z},则M∩N=()2A.{-1,1}B.{0}C.{-1}D.{-1,0} 2.设11b1a() () 1,则()333abaaabbaabaaA.a a bB.a b aC.a a bD.a b a 3.设y1 40.9,y2 80.48,y3 () 1.5,则()12A.y3 y1 y2B.y2 y1 y3C.y1 y3 y2D.y3 y1 y2 4.若()122a 11()3 2a,则实数a的取值范围是()211A.(1,+∞)B.(,+∞)C.(-∞,1)D.(-∞,)221-5.方程3x1=的解为()9A.x=2B.x=-2C.x=1D.x=-1116.已知实数a,b满足等式(a=()b,则下列五个关系式:①0ba;②ab0;③0ab;23④ba0;⑤a=b。
专题0 基本初等函数(Ⅰ)(知识梳理)
专题02基本初等函数(知识梳理)第一节 指数与指数函数1.有理数指数幂 (1)幂的有关概念 ①正分数指数幂: am n=na m (a >0,m ,n ∈N *,且n >1).②负分数指数幂: a -m n=1am n=1n a m(a >0,m ,n ∈N *,且n >1).③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义. (2)有理数指数幂的性质 ①a r a s =a r +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). 2.指数函数的图象与性质R1.在进行指数幂的运算时,一般用分数指数幂的形式表示,并且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.2.指数函数y =a x (a >0,a ≠1)的图象和性质跟a 的取值有关,要特别注意区分a >1或0<a <1.[谨记通法]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. 考点二 指数函数的图象及应用重点保分型考点——师生共研[典例引领]1.(2018·嘉兴能力测试)若函数f (x )=a x -b 的图象如图所示,则( )A .a >1,b >1B .a >1,0<b <1C .0<a <1,b >1D .0<a <1,0<b <1解析:选D 由f (x )=a x -b 的图象可以观察出,函数f (x )=a x -b 在定义域上单调递减,所以0<a <1,又函数f (x )=a x -b 的图象是在y =a x 的基础上向下平移b 个单位长度得到的,所以0<b <1.2.已知a >0,且a ≠1,若函数y =|a x -2|与y =3a 的图象有两个交点,则实数a 的取值范围是________.解析:①当0<a <1时,作出函数y =|a x -2|的图象,如图a.若直线y =3a 与函数y =|a x -2|(0<a <1)的图象有两个交点,则由图象可知0<3a <2,所以0<a <23.②当a >1时,作出函数y =|a x -2|的图象,如图b ,若直线y =3a 与函数y =|a x -2|(a >1)的图象有两个交点,则由图象可知0<3a <2,此时无解.所以a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,23. 答案:⎝⎛⎭⎫0,23[由题悟法]指数函数图象的画法及应用(1)画指数函数y =a x (a >0,a ≠1)的图象,应抓住三个关键点:(1,a ),(0,1),⎝⎛⎭⎫-1,1a . (2)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.(3)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.[即时应用]1.函数f (x )=1-e |x |的图象大致是( )解析:选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若函数y =|3x -1|在(-∞,k ]上单调递减,求k 的取值范围.解: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.由图象知,其在(-∞,0]上单调递减,所以k 的取值范围是(-∞,0]. 考点三 指数函数的性质及应用题点多变型考点——多角探明[锁定考向]高考常以选择题或填空题的形式考查指数函数的性质及应用,难度偏小,属中低档题. 常见的命题角度有: (1)比较指数式的大小;(2)简单指数方程或不等式的应用; (3)探究指数型函数的性质.[通法在握]应用指数函数性质的常见3大题型及求解策略题型 求解策略比较幂值的大小(1)能化成同底数的先化成同底数幂再利用单调性比较大小;(2)不能化成同底数的,一般引入“1”等中间量比较大小解简单指数不等式先利用幂的运算性质化为同底数幂,再利用单调性转化为一般不等式求解探究指数型函数的性质与研究一般函数的定义域、单调性(区间)、奇偶性、最值(值域)等性质的方法一致[提醒]在研究指数型函数的单调性时,当底数与“1”的大小关系不明确时,要分类讨论.第二节对数与对数函数1.对数概念如果a x=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=log a N,其中a叫做对数的底数,N叫做真数,log a N 叫做对数式性质对数式与指数式的互化:a x=N⇔x=log a N log a1=0,log a a=1,a log a N=N运算法则log a(M·N)=log a M+log a Na>0,且a≠1,M>0,N>0 log aMN=log a M-log a Nlog a M n=n log a M(n∈R)换底公式换底公式:log a b=log c blog c a(a>0,且a≠1,c>0,且c≠1,b>0)2.对数函数的图象与性质y=log a x a>10<a<1图象性质定义域为(0,+∞)值域为R过定点(1,0),即x=1时,y=0当x>1时,y>0;当0<x<1时,y<0当x>1时,y<0;当0<x<1时,y>0在区间(0,+∞)上是增函数在区间(0,+∞)上是减函数3.反函数指数函数y=a x(a>0且a≠1)与对数函数y=log a x(a>0且a≠1)互为反函数,它们的图象关于直线y=x对称.1.在运算性质log a Mα=αlog a M中,要特别注意条件,在无M>0的条件下应为log a Mα=αlog a|M|(α∈N*,且α为偶数).2.解决与对数函数有关的问题时需注意两点:(1)务必先研究函数的定义域;(2)注意对数底数的取值范围.[谨记通法]对数运算的一般思路(1)将真数化为底数的指数幂的形式进行化简;(2)将同底对数的和、差、倍合并;(3)利用换底公式将不同底的对数式转化成同底的对数式,要注意换底公式的正用、逆用及变形应用.如“题组练透”第1题易错.考点二对数函数的图象及应用重点保分型考点——师生共研[典例引领](2018·杭州模拟)设f(x)=|ln(x+1)|,已知f(a)=f(b)(a<b),则()A.a+b>0B.a+b>1C.2a+b>0 D.2a+b>1解析:选A 作出函数f (x )=|ln(x +1)|的图象如图所示,由f (a )=f (b ),得-ln(a +1)=ln(b +1),即ab +a +b =0.所以0=ab +a +b <a +b 24+a +b ,即(a +b )(a +b +4)>0,显然-1<a <0,b >0,∴a +b +4>0.∴a +b >0.故选A.[由题悟法]应用对数型函数的图象可求解的问题(1)对一些可通过平移、对称变换作出其图象的对数型函数,在求解其单调性(单调区间)、值域(最值)、零点时,常利用数形结合思想.(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.[即时应用]1.函数f (x )=ln|x -1|的图象大致是( )解析:选B 当x >1时,f (x )=ln(x -1),又f (x )的图象关于x =1对称,故选B.2.(2018·温州适应性训练)若x 1满足2x +2x =5,x 2满足2x +2log 2(x -1)=5,则x 1+x 2=( ) A.52 B .3 C.72D .4解析:选C 2x =5-2x,2log 2(x -1)=5-2x ,即2x -1=52-x ,log 2(x -1)=52-x ,作出y =2x -1,y =52-x ,y =log 2(x -1)的图象(如图). 由图知y =2x-1与y =log 2(x -1)的图象关于y =x -1对称,它们与y =52-x 的交点A ,B 的中点为y =52-x 与y =x -1的交点C ,x C =x 1+x 22=74,∴x 1+x 2=72,故选C.[通法在握]1.解决与对数函数有关的函数的单调性问题的步骤2.比较对数值大小的方法(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;若底数为同一字母,则需对底数进行分类讨论.(2)若底数不同,真数相同,则可以先用换底公式化为同底后,再进行比较.(3)若底数与真数都不同,则常借助1,0等中间量进行比较.第三节幂函数1.五种常见幂函数的图象与性质函数特征性质y=x y=x2y=x3y=x12y=x-1图象定义域R R R{x|x≥0}{x|x≠0}值域R{y|y≥0}R{y|y≥0}{y|y≠0}奇偶性奇偶奇非奇非偶奇单调性增(-∞,0)减,(0,+∞)增增增(-∞,0)和(0,+∞)减公共点(1,1)1.对于函数y=ax2+bx+c,要认为它是二次函数,就必须满足a≠0,当题目条件中未说明a≠0时,就要讨论a=0和a≠0两种情况.2.幂函数的图象一定会出现在第一象限内,一定不会出现在第四象限,至于是否出现在第二、三象限内,要看函数的奇偶性;幂函数的图象最多只能同时出现在两个象限内;如果幂函数图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.[小题纠偏]1.已知函数f (x )=ax 2+x +5的图象在x 轴上方,则a 的取值范围是________. 答案:⎝⎛⎭⎫120,+∞ 2.给出下列命题: ①函数y =2x 是幂函数;②如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点; ③当n <0时,幂函数y =x n 是定义域上的减函数; ④二次函数y =ax 2+bx +c ,x ∈[m ,n ]的最值一定是4ac -b 24a. 其中正确的是________(填序号). 答案:②考点一 幂函数的图象与性质基础送分型考点——自主练透[题组练透]1.幂函数y =f (x )的图象过点(4,2),则幂函数y =f (x )的图象是( )解析:选C 令f (x )=x α,则4α=2, ∴α=12,∴f (x )=x 12.2.已知幂函数f (x )=(m 2-3m +3)x m +1为偶函数,则m =( ) A .1 B .2 C .1或2D .3解析:选A ∵幂函数f (x )=(m 2-3m +3)x m +1为偶函数,∴m 2-3m +3=1,即m 2-3m +2=0,解得m =1或m =2.当m =1时,幂函数f (x )=x 2为偶函数,满足条件.当m =2时,幂函数f (x )=x 3为奇函数,不满足条件.故选A.3.若(a +1)12<(3-2a )12,则实数a 的取值范围是________. 解析:易知函数y =x 12的定义域为[0,+∞),在定义域内为增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a +1≥0,3-2a ≥0,a +1<3-2a ,解得-1≤a <23.答案:⎣⎡⎭⎫-1,23 [谨记通法]幂函数的指数与图象特征的关系(1)幂函数的形式是y =x α(α∈R),其中只有一个参数α,因此只需一个条件即可确定其解析式. (2)若幂函数y =x α(α∈R)是偶函数,则α必为偶数.当α是分数时,一般将其先化为根式,再判断.(3)若幂函数y =x α在(0,+∞)上单调递增,则α>0,若在(0,+∞)上单调递减,则α<0. 考点二 求二次函数的解析式重点保分型考点——师生共研[典例引领]已知二次函数f (x )满足f (2)=-1,f (-1)=-1,且f (x )的最大值是8,试确定此二次函数的解析式.解:法一:(利用二次函数的一般式) 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0). 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧4a +2b +c =-1,a -b +c =-1,4ac -b 24a =8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-4,b =4,c =7.故所求二次函数为f (x )=-4x 2+4x +7. 法二:(利用二次函数的顶点式) 设f (x )=a (x -m )2+n .∵f (2)=f (-1),∴抛物线对称轴为x =2+-12=12. ∴m =12,又根据题意函数有最大值8,∴n =8,∴y =f (x )=a ⎝⎛⎭⎫x -122+8. ∵f (2)=-1,∴a ⎝⎛⎭⎫2-122+8=-1,解得a =-4, ∴f (x )=-4⎝⎛⎭⎫x -122+8=-4x 2+4x +7. 法三:(利用两根式)由已知f (x )+1=0的两根为x 1=2,x 2=-1,故可设f(x)+1=a(x-2)(x+1),即f(x)=ax2-ax-2a-1.又函数有最大值y max=8,即4a-2a-1-a24a=8.解得a=-4或a=0(舍去),故所求函数解析式为f(x)=-4x2+4x+7.[由题悟法]求二次函数解析式的方法[通法在握]1.二次函数最值问题的3种类型及解题思路(1)类型:①对称轴、区间都是给定的;②对称轴动、区间固定;③对称轴定、区间变动.(2)思路:抓“三点一轴”,三点是指区间两个端点和中点,一轴指的是对称轴.2.由不等式恒成立求参数取值范围的2大思路及1个关键(1)思路:一是分离参数;二是不分离参数.(2)关键:两种思路都是将问题归结为求函数的最值,至于用哪种方法,关键是看参数是否可分离.这两个思路的依据是:a≥f(x)⇔a≥f(x)max,a≤f(x)⇔a≤f(x)min.。
基本初等函数的定义
基本初等函数的定义基础初等函数是指构成大多数数学模型的基本函数。
它们也被称为标准函数,因为必须具备某些特定的属性和构成,才能被认定为基础初等函数。
它们通常被用来描述或推断各种自然现象,比如流体运动、声学波动、光学表象。
二、基础初等函数的类型1、指数函数指数函数是由一个“基数”乘以一个“指数”组成的函数,经常用于描述指数增长的现象。
指数函数可以使用形如y = a x^b的方程来表示,其中a是基数,而b是指数。
2、对数函数对数函数是指将一个函数的指数变换成自变量的函数。
许多实际情况都以对数函数的形式表示,比如音量与频率的关系、气温与加热量的关系等。
常见的对数函数有以自然对数e为底,以10为底等。
3、幂函数幂函数是一类指数函数,它将自变量的指数变换成函数的指数。
常见的幂函数有平方函数、立方函数、开平方函数等。
此外,也可以将任意的指数变换成幂函数。
4、三角函数三角函数是一类函数,在计算机科学中使用得比较多。
它们可以使用三角形的角度和边长来求出自变量的值,或者将一个值映射到复平面的三角函数曲线上,通常也被称为极坐标函数。
常见的三角函数包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
5、指数型函数指数型函数是一类特殊的指数函数,它们的结构比普通的指数函数更加复杂,可以呈现出更多的曲线形状。
指数型函数可以用来描述不同种类的物理运动模型,比如速度-距离关系、物体受重力运动的轨迹等。
6、微积分函数微积分函数是用来描述微分表达式的一类特殊的函数。
它们十分复杂,可以更准确的描述不同的现象,比如热力学图、普朗克振动等。
微积分函数可以用来描述连续函数,比如平滑函数、抛物函数等。
7、微分函数微分函数是对复杂函数求微分的一类特殊函数。
它们可以用来描述不断变化的现象,比如速度的变化、温度的变化等。
微分函数也可以用来求多元函数的驻点、极值等级。
三、基础初等函数的应用基础初等函数在许多学科领域都有着广泛的应用。
1、工程领域在工程领域,基础初等函数可以用来描述力学、振动学、热学等物理性质以及材料特性,以求得最佳的工程设计结果。
基本初等函数知识总结
基本初等函数知识总结含义:常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数和反三角函数统称为基本初等函数1.常数函数(y=C)(1)定义域: D(f)=(-∞,+∞)(2)值域: Z(f)=C(3) 性质: 它的图像是一条平行于x轴并通过点(0,C)在y轴上截距为C的直线(4 )图像:(5)周期性:常值函数是一个周期函数. 因对于任何x∈(-∞,+∞)和实数T,f(x+T)=f(x)=T,但并无最小正周期【注】常值函数不含自变量且不存在反函数2.幂函数(1)定义:形如y=x^a(a为常数)的函数,即以底数为自变量,幂为因变量,指数为常量的函数称为幂函数.(2)性质:在(0,+∞)内总有意义①当α>0时函数图像过点(0,0)和(1,1),在(0,+∞)内单调增加且无界②当α<0时函数图像过点(1,1),在(0,+∞)内单调减少且无界(3)图像:3.指数函数y=a^x(a>0且a≠1)(1)定义域:x∈R(2)值域:(0,+∞)(3)性质:①单调性:1.当0<a<1时,在(-∞,+∞)内单调减少 2.当a >1时,在(-∞,+∞)内单调增加②奇偶性:非奇非偶函数③周期性:非周期函数④有界性:无界函数(4)图像: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” 如图:(5)运算法则:①②③④4.对数函数y=logax(a>0 且a≠1)(1)定义:如果a^x=N(a>0,且a ≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN,读作以a为底N的对数,其中a叫做对数的底数,N叫做真数一般地,函数y=logax(a>0,且a ≠1)叫做对数函数,也就是说以幂(真数)为自变量,指数为因变量,底数为常量的函数,叫对数函数(2)定义域:(0,+∞),即x>0(3)值域:R(4)性质:①单调性:1.当0<a<1时,在(0,+∞)内单调减少 2.当a >1时,在(0,+∞)内单调增加②奇偶性:非奇非偶函数③周期性:非周期函数④有界性:无界函数(5)图像:【注】①负数和零没有对数②1的对数是零③底数的对数等于1(6)常用法则/公式:5.三角函数⑴正弦函数y=sin x(1)定义:对边与斜边的比(2)定义域:R(3)值域:【-1,1】(4)最值:1.当X=2Kπ(K∈Z)时,Y 取最大值1 2.当X=2Kπ+3π/2(K∈Z时,Y取最小值-1(5)性质:①周期性:最小正周期都是2πT=2π②奇偶性:奇函数③对称性:对称中心是(Kπ,0),K ∈Z;对称轴是直线x=Kπ+π/2,K ∈Z④单调性:在[2Kπ-π/2,2Kπ+π/2],K∈Z上单调递增;在[2Kπ+π/2,2Kπ+3π/2],K∈Z上单调递减⑤有界性:有界函数(6)图像:(2)余弦函数y=cos x(1)定义:邻边与斜边之比(2)定义域:R(3)值域:【-1,1】(4)最值:1.当X=2Kπ +π /2(K∈Z)时,Y取最大值1 2.当X=2Kπ +π (K∈Z)时,Y取最小值-1(5)性质:①周期性:最小正周期都是2πT=2π②奇偶性:偶函数③对称性:对称中心是(Kπ+π/2,0),K∈Z;对称轴是直线x=Kπ,K∈Z④单调性:在[2Kπ,2Kπ+π],K∈Z上单调递减;在[2Kπ+π,2Kπ+2π],K∈Z上单调递增⑤有界性:有界函数(6)图像:(3)正切函数y=tan x(1)定义:对边与邻边之比(2)定义域:{x∣x≠Kπ+π/2,K∈Z}(3)值域:R(4)最值:无最大值和最小值(5)性质:①周期性:最小正周期都是πT=π②奇偶性:奇函数③对称性:对称中心是(Kπ/2,0),K∈Z④单调性:在[Kπ-π/2,Kπ+π/2],K∈Z上单调递增⑤有界性:无界函数(6)图像:(4)余切函数y=cot x(1)定义:在直角三角形中,某锐角的相邻直角边和相对直角边的比,叫做该锐角的余切。
六种基本初等函数(elementary function)
六种基本初等函数(elementary function)
一、常数函数(constant function)
常数函数(也称常值函数)是指值不发生改变(即是常数)的函数。
例如,函数f(x)=4,因为f映射任意的值到4,因此函数f(x)是一个常数。
二、幂函数(power function)
形如y=x^a(a为常数)的函数。
如,y = x^ 1/2,y = x,y= x^ 2,y= x^3 等。
三、指数函数(exponential function)
形如y=a^x的函数,式中a为不等于1的正常数。
四、对数函数(logarithmic function)
指数函数的反函数,记作y=loga x式中a为不等于1的正常数,定义域是X 〉0。
对数函数图形对数函数与指数函数互为反函数
五、三角函数(trigonometric function)
即正弦函数y=sinx ,余弦函数y=cosx ,正切函数y=tanx,余切函数y=cotx ,正割函数y=secx,余割函数y=cscx。
六、反三角函数(inverse trigonometic function)
反正弦函数y = arcsin x,为y=sin x的反函数反余弦函数y = arccos x,为y=cos x 的反函数
反正切函数y = arctan x,为y=tan x 的反函数反余切函数y = arccot x ,为y=cot x的反函数
反正割函数y = arcsec x ,为y=sec x的反函数反余割函数y = arccsc x ,为y=csc x的反函数七、定义域,值域和单调性。
指数函数和对数函数ppt课件
解法 2:a-b=ln22-ln33=3ln2-6 2ln3 =16(ln8-ln9)<0. ∴a<b.同理可得 c<a,∴c<a<b.故选 C.
[答案]C
4.考查函数的定义域 函数的定义域是历年高考中均考查的知识点,其难度 不大,属中低档题,但在求解时易漏掉部分约束条件造成错 解,因而也是易错题. [例 4] 函数 f(x)= 31x-2 x+lg(3x+1)的定义域是
[例 1] (1)化简
3 ÷(1-2
ba)×3 ab;
(2)求值:12lg3429-43lg 8+lg 245.
(2)解法一 12lg3429-43lg 8+lg 245 =lg472-lg4+lg7 5 =lg(472×14×7 5) =lg 10=12lg10=12.
解法二 原式=12(5lg2-2lg7)-43·32lg2+12(2lg7+lg5) =52lg2-lg7-2lg2+lg7+12lg5 =12lg2+12lg5 =12(lg2+lg5) =12lg10=12.
[例7]求不等式x-1<log6(x+3)的所有整数解. [解析]设y1=x-1,y2=log6(x+3),在同一坐标系中作
出它们的图像如图所示,两图像有两个交点,一交点的横坐标
显然在-3和-2之间,另一个交点设为P.
因为x=1时,log6(1+3)-(1-1)>0,x=2时, log6(2+3)-(2-1)<0,所以1<xP<2.
2.指数函数的概念与性质 (1)指数函数的定义
一般地,函数y=ax(a>0,且a≠1)叫作指数函数. (2)y=ax(a>0,a≠1)的图像
0<a<1
a>1
知识点整理-[高中数学]第三章 基本初等函数(I)
如果 a=1,y=1x=1,是一个常量,对它就没有研究的必要。
为了避免上述各种情况,所以规定 a>0 且 a≠1。
1
③如 y=2·3x,y= 2 x ,y= 3 x2 ,y=3x+1 等函数都不是指数函数,要注意区分。
(2)指数函数的图象和性质
y=ax
0<a<1
a>1
图 象
定义域为 R,值域为(0,+∞)
质对于无理指数幂也适用,这样,指数概念就扩充到了整个实数范围。
(3)利用分数指数进行根式与幂的计算
在进行幂和根式的化简时,一般是先将根式化成幂的形式,并化小数指数幂为分数指
数幂,并尽可能的统一成分数指数幂形式,再利用幂的运算性质进行化简、求值、计算,
以利于运算、达到化繁为简的目的。
对于根式计算结果,并不强求统一的表示形式,一般用分数指数幂的形式来表示,如
a0=1,即 x=0 时,y=1,图像都过点(0,1)
性 a1=a,即 x=1 时,y 等于底数 a,图像都经过点(1,a)
质 在定义域上是单调减函数
在定义域上是单调增函数
x<0 时,ax>1;
x<0 时,0<ax<1;
x>0 时,0<ax<1
x>0 时,ax>1
既不是奇函数,也不是偶函数
4
学习指数函数的图象和性质,需要注意的几个问题: ①当底数 a 大小不定时,必须分“a>1”和“0<a<1”两种情况讨论。 ②当 0<a<1 时,x→+∞,y→0;当 a>1 时,x→-∞,y→0。当 a>1 时 a 的值越大, 图象越靠近 y 轴,递增速度越快;当 0<a<1 时,a 的值越小,图象越靠近 y 轴,递减的 速度越快。(其中“x→+∞”意义是:“x 接近于正无穷大”)。 ③在同一直角坐标系中指数函数图象的位置与底数大小的关系: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。 规律:当 a>1,b>1 时,指数函数 y=ax,y=bx 的图象在同一坐标系中,在直线 x=0 的右边,当 a>b 时,y=ax 的图象在 y=bx 的图象上方,在直线 x=0 的左边正好相反。 当 0<a<1,0<b<1 时,指数函数 y=ax,y=bx 的图象的关系与 a>1,b>1 正好相反。 (3)指数函数的定义域与值域 指数函数 y=ax(a>0 且 a≠1)的定义域是(-∞,+∞),值域是(0,+∞)。 求由指数函数构成的复合函数的定义域时,可能涉及解指数不等式(即未知数在指数 上的不等式)。解指数不等式的基本方法是把不等式两边化为同底的幂的形式,利用指数 函数的单调性脱去幂的形式,从而转化为熟悉的不等式。同时还应注意负数不能开偶次方, 分母不能为零,限制 x 的取值。 求由指数函数构成的复合函数的值域,一般用换元法即可,但应注意在中间变量的值 域以及指数函数的单调性的双重作用下,函数值域的变化情况。 (4)指数函数图象的变换规律 ①平移规律 若已知 y=ax 的图象,则把 y=ax 的图象向左平移 b(b>0)个单位,则得到 y=ax+b 的图 象,向右平移 b(b>0)个单位,则得到 y=ax-b 的图象,向上平移 b(b>0)个单位,则得 到 y=ax+b 的图象,向下平移 b(b>0)个单位,则得到 y=ax-b 的图象。 一般的,把函数 y=f(x)图象向右平移 m 个单位得到函数 y=f(x-m)的图象(m∈R,m< 0,就是向左平移|m|个单位);把函数 y=f(x)的图象向上平移 n 个单位,得函数 g(x)=f(x)+n 的图象(n∈R,n<0,就是向下平移|n|个单位)。
基本初等函数指数函数
奇函数.
x x
2
e e 双曲余弦 cosh x 2
D : ( , ),
Yunnan University
1 x y e 2
y sinh x
偶函数.
§3. 初等函数
sinh x e x e x 双曲正切 tanh x x x cosh x e e
§3. 初等函数
余切函数 y cot x
y cot x
Yunnan University
§3. 初等函数
正割函数 y sec x
y sec x
Yunnan University
§3. 初等函数
余割函数
y csc x
y csc x
Yunnan University
§3. 初等函数
D : ( , )
奇函数,
y ar sinh x
x 2 1).
在 (,) 内单调增加 .
Yunnan University
§3. 初等函数
反双曲余弦 y ar cosh x
y arcosh x ln( x x 2 1).
D : [1, )
y ar cosh x
§3. 初等函数 二、 初等函数 凡是由常数和基本初等函数经过有限次四则运算及 有限次的函数复合所构成并可用一个式子表示的函数, 称为初等函数.
1 x2 是初等函数,而Dirichlet函数、y sgn x、y [ x]等 都不是初等函数 .
例 : y loga x
esin x
x 2
cosh2 x sinh2 x 1;
sinh 2 x 2 sinh x cosh x ;
指数函数与对数函数
指数函数指数函数程中(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”。
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。
例如:y1=3^4,y2=3^5,因为3大于1所以函数单调递增(即x的值越大,对应的y值越大),因为5大于4,所以y2大于y1.(2)对于底数不同,指数相同的两个幂的大小比较,可指数函数以利用指数函数图像的变化规律来判断。
基本初等函数公式总结
1常数函数:c y =;1y =;y e = 2幂 函 数:y x α=;2x y =;xy =;1y x -=;/n m y x == 3指数函数:x a y =;x e y = 4对数函数:x y a log =;x y ln =;x y 2log =;lg y x = 5三角函数:x y sin =;x y cos =三角函数是有界函数,sin x 奇函数;cos x 偶函数6奇函数:()()f x f x -=- 图形关于坐标原点对称;偶函数:()()f x f x -= 图形关于y 轴对称;含有x x a a -+因子的是偶函数;含有x x a a --因子的是奇函数,1sin lim 0=→xx x e x xx =⎪⎭⎫⎝⎛+∞→11lim 无穷小量×有界量=无穷小量当x →∞时,1sin n x π是无穷小量1sin lim0=→xxx()e x xx =+→101lim极限运算法则:g f g f lim lim )lim(±=±sin lim0x xx→∞=lim sin 0x x x →=f k kf lim )lim(=;lim lim lim fg f g =⋅kdx dkx =dx ax dx x dx a a a 1)(-='= adx a dx a da x x x ln )(='=dx dx x x d 2)2(2='= 221log (log )ln 2d x x dx dx x '== xdx dx x x d cos )(sin sin ='= dxe dx e de x x x ='=)(dx xdx x x d 1)(lnln ='= xdx dx x x d sin )(cos cos -='=0)(='c 1)(='x a x x a ln 1)(log =' x x cos )(sin =' 0)0(='2()2x x '=x x 1)(ln ='x x sin )(cos -=' ()01='211x x -='⎪⎭⎫⎝⎛a a a x x ln )(=')()()('±'='±g f g f)()()('+'='g f g f fg )()('='f k kf1)(-='a aaxxxx 21)(='xxe e =')(2)()(g g f g f g f '-'='⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛()()x x x x 2cos 222cos 2sin ='='()()22222x x x xex ee ='='()()22212ln x x x x ''==[](())(())()y f x f x x φφφ''''==0 dx c=⎰ dx c = ln xx a a dx c a =+⎰不定积分运算法则:加减法,数乘1 dx x c =+⎰ 3223dx x c =+x x e dx e c =+⎰ ⎰⎰⎰±=±gdx dx f dx g f )(21 2x dx x c =+⎰ 11 1aa x dx x c a +=++⎰ sin cos x dx x c =-+⎰ dx f k kfdx ⎰⎰= 211 dx c x x=-+⎰ 1ln ||dx x c x =+⎰cos sin x dx x c =+⎰dx c dx =+x d dx xln 1= x d dx x21= 原函数()F x 与被积函数()f x之间的关系kdx c dkx =+x x de dx e = x d xdx cos sin -= ⎰+=c x F dx x f )()(221dx xdx =x d dx x112-= x d xdx sin cos =)()(x f x F ='() ()|()()bb aaf x dx F x F b F a ==-⎰() bbbaaaf g dx f dx g dx ±=±⎰⎰⎰bbaakf dx k f dx =⎰⎰(为常数)| bbbaaafg dx fg f gdx ''=-⎰⎰ ⎪⎩⎪⎨⎧=--=-=⎰⎰-aaa为偶函数时x 即当f x f x f dx x f 为奇函数时x 即当f x f x f dx x f 0)()()(,)(2)()()(,0)(用初等行变换求逆矩阵的方法:()()1||P I I P −−−−→初等行变换-当()r A n =时齐次方程0AX =只有零解。
基本初等函数
第二章基本初等函数(Ⅰ)郭慧清指数函数、对数函数和幂函数是三类重要且常用的基本初等函数,是进一步学习数学的基础。
本章中,学生将在第一章学习函数概念的基础上,通过三个具体的基本初等函数的学习,进一步理解函数的概念与性质,学习用函数模型研究和解决一些实际问题的方法。
一、内容和课程学习目标本章主要学习指数函数、对数函数、幂函数等基本初等函数的概念和性质。
通过本章学习,应使学生达到以下的学习目标:(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,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。
(5)理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化成自然对数或常用对数;通过阅读材料,了解对数的发现历史以及对简化运算的作用。
(6)通过具体实例,直观了解对数函数模型所刻画的数量关系,初步理解对数函数的概念,体会对数函数是一类重要的函数模型;能借助计算器或计算机画出具体对数函数的图象,探索并了解对数函数的单调性与特殊点。
(7)知道指数函数y=a x 与对数函数y=log a x互为反函数(a > 0, a≠1)。
(8)通过实例,了解幂函数的概念;结合函数y=x, y=x2, y=x3, y=1/x, y=x1/2 的图象,了解它们的变化情况。
二、内容安排全章分为三节,教学时间约需15课时,具体分配如下(仅供参考):2.1 指数函数约6课时2.2 对数函数约6课时2.3 幂函数约1课时小结约2课时本章知识结构如下:1.学生在初中学习了数的开平方、开立方以及二次根式的概念,又学习了正整数指数幂、零指数幂、负整数指数幂,学习了整数指数幂的运算法则.有了这些知识作准备,教科书通过实际问题引出了分数指数幂,说明了扩张指数取值范围的必要性,由此先将平方根与立方根的概念扩充到n次方根,将二次根式的概念扩充到一般根式的概念,然后进一步探究了分数指数幂及其运算性质,最后通过有理指数幂逼近无理指数幂,通过一个实例介绍了无理指数幂的概念,将指数的范围扩充到了实数。
基本初等函数表
非奇非偶 无
a 1 时是增函数 0 a 1 时是减函数
非奇非偶 无
a 1 时是增函数 0 a 1 时是减函数
q (5) 0 时, 随 x 的增大, p
函数图像与 x 轴、y 轴无限 接近,但永不相交。在第一 象限是减函数。 ( 6 ) 1 时函数是下凹 的, 0 1 时函数上凸 的。
(k , k )
k Z 上的增函数
抽象性质
无
f ( x y)
f ( x y)
1 f ( x) f ( y ) f ( x) f ( y )
基本初等函数表(Ⅲ)
函数名 表达式 反比例函数 对勾函数 正弦函数
y sin x
y
k (k 0) x
k y x (k 0) x
y cos x
y tan x
y cot x
函数图像
定 义 域 值 域 最大值 最小值 零 值 点
R
[1,1]
x 2k 时,ymax 1 k Z
{x | x k
2
, k Z}
{ x | x k , k Z }
最 值
无 无
(k , 0) k Z
最 值
无
无
零 值 点 对 称 轴 对称 中心
无
(1, 0)
q 1 时,图像是直线 p
y=x。在第一象限内是增函 对 称 无 无
(0,1)
无 无
(1, 0)
数。 (在整个定义域内都是 增函数。 ) (4) 1
q 0 时,随 x 的 p
特 殊 点 奇 偶 性 周 期 性
增大, 函数图像向 x 轴方向 延伸。在第一象限是增函 数。
基本初等函数知识点归纳
函数及其基本初等函数〖1.1〗函数及其表示 【1.1.1】函数的概念 (1)函数的概念①设A 、B 是两个非空的数集,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中任何一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数()f x 和它对应,那么这样的对应(包括集合A ,B 以及A 到B 的对应法则f )叫做集合A 到B 的一个函数,记作:f A B →.②函数的三要素:定义域、值域和对应法则.(所以进行已知对应关系()f x 的函数,一定先求出函数的定义域)③只有定义域相同,且对应法则也相同的两个函数才是同一函数. (2)区间的概念及表示法①设,a b 是两个实数,且a b <,满足a x b ≤≤的实数x 的集合叫做闭区间,记做[,]a b ;满足a x b <<的实数x 的集合叫做开区间,记做(,)a b ;满足a x b ≤<,或a x b <≤的实数x 的集合叫做半开半闭区间,分别记做[,)a b ,(,]a b ;满足,,,x a x a x b x b ≥>≤<的实数x 的集合分别记做[,),(,),(,],(,)a a b b +∞+∞-∞-∞.注意:对于集合{|}x a x b <<与区间(,)a b ,前者a 可以大于或等于b ,而后者必须a b <,(前者可以不成立,为空集;而后者必须成立).而且无论闭区间或者开区间,,a b 均称为端点。
(3)求函数的定义域时,一般遵循以下原则:①()f x 是整式时,定义域是全体实数.②()f x 是分式函数时,定义域是使分母不为零的一切实数.③()f x 是偶次根式时,定义域是使被开方式为非负值时的实数的集合.④对数函数的真数大于零,当对数或指数函数的底数中含变量时,底数须大于零且不等于1.⑤tan y x =中,()2x k k Z ππ≠+∈.⑥零(负)指数幂的底数不能为零.⑦若()f x 是由有限个基本初等函数的四则运算而合成的函数时,则其定义域一般是各基本初等函数的定义域的交集.⑧对于求复合函数定义域问题,一般步骤是:若已知()f x 的定义域为[,]a b ,其复合函数[()]f g x 的定义域应由不等式()a g x b ≤≤解出.⑨对于含字母参数的函数,求其定义域,根据问题具体情况需对字母参数进行分类讨论. ⑩由实际问题确定的函数,其定义域除使函数有意义外,还要符合问题的实际意义. (4)求函数的值域或最值求函数最值的常用方法和求函数值域的方法基本上是相同的.事实上,如果在函数的值域中存在一个最小(大)数,这个数就是函数的最小(大)值.因此求函数的最值与值域,其实质是相同的,只是提问的角度不同.求函数值域与最值的常用方法: ①观察法:对于比较简单的函数,我们可以通过观察直接得到值域或最值.②配方法:将函数解析式化成含有自变量的平方式与常数的和,然后根据变量的取值范围确定函数的值域或最值.③判别式法:若函数()y f x =可以化成一个系数含有y 的关于x 的二次方程2()()()0a y x b y x c y ++=,则在()0a y ≠时,由于,x y 为实数,故必须有2()4()()0b y a y c y ∆=-⋅≥,从而确定函数的值域或最值.④不等式法:利用基本不等式确定函数的值域或最值.⑤换元法:通过变量代换达到化繁为简、化难为易的目的,三角代换可将代数函数的最值问题转化为三角函数的最值问题. ⑥反函数法:利用函数和它的反函数的定义域与值域的互逆关系确定函数的值域或最值. ⑦数形结合法:利用函数图象或几何方法确定函数的值域或最值. ⑧函数的单调性法.例1 已知函数32()f x x ax bx c =+++,下列结论中错误的是( )A 00,()0x R f x ∃∈=B 函数()y f x =的图像是中心对称图形C 若0x 是()f x 的极小值点,则()f x 在区间(-∞,0x )上单调递减D 若0x 是()f x 的极值点,则'()0f x =例2 已知偶函数()f x 在[0,)+∞上单调递减,(2)f =0,若(1)0f x ->,则x 的取值范围是( )例 3 设函数()xf x mπ=,若存在()f x 的极值点0x 满足22200[(()]x f x m +<,则m 的取值范围是( )A (-∞,-6)∪(6,+∞)B (-∞,-4)∪(4,+∞)C (-∞,-2)∪(2,+∞)D (-∞,-1)∪(1,+∞) 例4 下列函数与y=x 有相同图像的一个函数是( )A y =B 2x y x=C log (01)xy aa a =>≠且 D log xa a y =【1.2.2】函数的表示法(5)函数的表示方法表示函数的方法,常用的有解析法、列表法、图象法三种. 解析法:就是用数学表达式表示两个变量之间的对应关系.列表法:就是列出表格来表示两个变量之间的对应关系. 图象法:就是用图象表示两个变量之间的对应关系. (6)映射的概念①设A 、B 是两个集合,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中任何一个元素,在集合B 中都有唯一的元素和它对应,那么这样的对应(包括集合A ,B 以及A 到B 的对应法则f )叫做集合A 到B 的映射,记作:f A B →.②给定一个集合A 到集合B 的映射,且,a A b B ∈∈.如果元素a 和元素b 对应,那么我们把元素b 叫做元素a 的象,元素a 叫做元素b 的原象. 〖1.3〗函数的基本性质【1.3.1】单调性与最大(小)值 (1)函数的单调性①定义及判定方法②在公共定义域内,两个增函数的和是增函数,两个减函数的和是减函数,增函数减去一个减函数为增函数,减函数减去一个增函数为减函数.③对于复合函数[()]y f g x =,令()u g x =,若()y f u =为增,()u g x =为增,则[()]y f g x =为增;若()y f u =为减,()u g x =为减,则[()]y f g x =为增;若()y f u =为增,()u g x =为减,则[()]y f g x =为减;若()y f u =为减,()u g x =为增,则[()]y f g x =为减.(2)打“√”函数()(0)af x x a x=+>的图象与性质 ()f x 分别在(,]a -∞-、[,)a +∞上为增函数,分别在[,0)a -、(0,]a 上为减函数(判定方法2). (3)最大(小)值定义①一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数M满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x M ≤; (2)存在0x I ∈,使得0()f x M =.那么,我们称M 是函数()f x 的最大值,记作max ()f x M =.②一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数m 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x m ≥;(2)存在0x I ∈,使得0()f x m =.那么,我们称m 是函数()f x 的最小值,记作max ()f x m =. 【1.3.2】奇偶性(4)函数的奇偶性①定义及判定方法函数的 性 质定义图象判定方法 函数的 奇偶性如果对于函数f(x)定义域内任意一个x ,都有f(..-.x)=...-.f(x)....,那么函数f(x)叫做奇函数....(1)利用定义(要先判断定义域是否关于原点对称) (2)利用图象(图象关于原点对称)yxo如果对于函数f(x)定义域内任意一个x ,都有f(..-.x)=...f(x)....,那么函数f(x)叫做偶函数....(1)利用定义(要先判断定义域是否关于原点对称) (2)利用图象(图象关于y 轴对称)②若函数()f x 为奇函数,且在0x =处有定义,则(0)0f =.③奇函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相同,偶函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相反.④在公共定义域内,两个偶函数(或奇函数)的和(或差)仍是偶函数(或奇函数),两个偶函数(或奇函数)的积(或商)是偶函数,一个偶函数与一个奇函数的积(或商)是奇函数.〖补充知识〗函数的图象(1)作图利用描点法作图:①确定函数的定义域; ②化解函数解析式; ③讨论函数的性质(奇偶性、单调性); ④画出函数的图象. 利用基本函数图象的变换作图:要准确记忆一次函数、二次函数、反比例函数、指数函数、对数函数、幂函数、三角函数等各种基本初等函数的图象.①平移变换0,0,|()()h h h h y f x y f x h ><=−−−−−−−→=+左移个单位右移|个单位0,0,|()()k k k k y f x y f x k ><=−−−−−−−→=+上移个单位下移|个单位②伸缩变换01,1,()()y f x y f x ωωω<<>=−−−−→=伸缩 01,1,()()A A y f x y Af x <<>=−−−−→=缩伸③对称变换()()x y f x y f x =−−−→=-轴()()y y f x y f x =−−−→=-轴 ()()y f x y f x =−−−→=--原点1()()y x y f x y f x -==−−−−→=直线 ()(||)y y y y f x y f x =−−−−−−−−−−−−−−−→=去掉轴左边图象保留轴右边图象,并作其关于轴对称图象()|()|x x y f x y f x =−−−−−−−−−→=保留轴上方图象将轴下方图象翻折上去(2)识图对于给定函数的图象,要能从图象的左右、上下分别范围、变化趋势、对称性等方面研究函数的定义域、值域、单调性、奇偶性,注意图象与函数解析式中参数的关系. (3)用图函数图象形象地显示了函数的性质,为研究数量关系问题提供了“形”的直观性,它是探求解题途径,获得问题结果的重要工具.要重视数形结合解题的思想方法.第二章 基本初等函数(Ⅰ)〖2.1〗指数函数【2.1.1】指数与指数幂的运算 (1)根式的概念①如果,,,1nx a a R x R n =∈∈>,且n N +∈,那么x 叫做a 的n 次方根.当n 是奇数时,a 的n 次方根用符号n a 表示;当n 是偶数时,正数a 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;0的n 次方根是0;负数a 没有n 次方根.②式子n 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,0a ≥.③根式的性质:()n n a a =;当n 为奇数时,nn a a =;当n 为偶数时,(0)|| (0) nn a a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩. (2)分数指数幂的概念①正数的正分数指数幂的意义是:(0,,,mn m na a a m n N +=>∈且1)n >.0的正分数指数幂等于0.②正数的负分数指数幂的意义是: 11()()(0,,,m m m nn n aa m n N a a-+==>∈且1)n >.0的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①(0,,)rsr sa a aa r s R +⋅=>∈ ②()(0,,)r s rs a a a r s R =>∈③()(0,0,)r r rab a b a b r R =>>∈ 【2.1.2】指数函数及其性质(4)指数函数 函数名称指数函数定义 函数(0xy a a =>且1)a ≠叫做指数函数图象1a > 01a <<xa y =xy(0,1)O1y =xa y =xy(0,1)O1y =〖2.2〗对数函数【2.2.1】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 aM M N N-= ③数乘:log log ()na a n M M n R =∈ ④log a N a 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 NN b b a=>≠且【2.2.2】对数函数及其性质 (5)对数函数函数 名称 对数函数定义函数log (0a y x a =>且1)a ≠叫做对数函数图象1a > 01a <<定义域 (0,)+∞值域 R过定点 图象过定点(1,0),即当1x =时,0y =.奇偶性 非奇非偶单调性在(0,)+∞上是增函数在(0,)+∞上是减函数函数值的 变化情况log 0(1)log 0(1)log 0(01)a a a x x x x x x >>==<<<log 0(1)log 0(1)log 0(01)a a a x x x x x x <>==><<a 变化对图象的影响 在第一象限内,a 越大图象越靠低;在第四象限内,a 越大图象越靠高.(6)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 f y -=,习惯上改写成1()y f x -=.x yO(1,0)1x =log a y x=xyO (1,0)1x =log a y x=(7)反函数的求法①确定反函数的定义域,即原函数的值域;②从原函数式()y f x =中反解出1()x f y -=;③将1()x f y -=改写成1()y f x -=,并注明反函数的定义域(即原函数的值域).(8)反函数的性质①原函数()y f x =与反函数1()y f x -=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 f x -=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.〖2.3〗幂函数(1)幂函数的定义一般地,函数y x α=叫做幂函数,其中x 为自变量,α是常数.(2)幂函数的图象(3)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. ④奇偶性:当α为奇数时,幂函数为奇函数,当α为偶数时,幂函数为偶函数.当q pα=(其中,p q 互质,p 和q Z ∈),若p 为奇数q 为奇数时,则qpy x =是奇函数,若p 为奇数q 为偶数时,则q py x =是偶函数,若p 为偶数q 为奇数时,则q py x =是非奇非偶函数.⑤图象特征:幂函数,(0,)y x x α=∈+∞,当1α>时,若01x <<,其图象在直线y x =下方,若1x >,其图象在直线y x =上方,当1α<时,若01x <<,其图象在直线y x =上方,若1x >,其图象在直线y x =下方.〖补充知识〗二次函数(1)二次函数解析式的三种形式①一般式:2()(0)f x ax bx c a =++≠②顶点式:2()()(0)f x a x h k a =-+≠③两根式:12()()()(0)f x a x x x x a =--≠(2)求二次函数解析式的方法①已知三个点坐标时,宜用一般式.②已知抛物线的顶点坐标或与对称轴有关或与最大(小)值有关时,常使用顶点式. ③若已知抛物线与x 轴有两个交点,且横线坐标已知时,选用两根式求()f x 更方便. (3)二次函数图象的性质①二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠的图象是一条抛物线,对称轴方程为,2bx a=-顶点坐标是24(,)24b ac b a a--. ②当0a >时,抛物线开口向上,函数在(,]2b a -∞-上递减,在[,)2ba-+∞上递增,当2b x a =-时,2min 4()4ac b f x a -=;当0a <时,抛物线开口向下,函数在(,]2ba -∞-上递增,在[,)2b a -+∞上递减,当2bx a=-时,2max 4()4ac b f x a -=.③二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠当240b ac ∆=->时,图象与x 轴有两个交点11221212(,0),(,0),||||M x M x M M x x =-. (4)一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠根的分布一元二次方程根的分布是二次函数中的重要内容,这部分知识在初中代数中虽有所涉及,但尚不够系统和完整,且解决的方法偏重于二次方程根的判别式和根与系数关系定理(韦达定理)的运用,下面结合二次函数图象的性质,系统地来分析一元二次方程实根的分布.设一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两实根为12,x x ,且12x x ≤.令2()f x ax bx c =++,从以下四个方面来分析此类问题:①开口方向:a ②对称轴位置:2bx a=-③判别式:∆ ④端点函数值符号. ①k <x 1≤x 2 ⇔②x 1≤x 2<k ⇔③x 1<k <x 2 ⇔ af (k )<0④k 1<x 1≤x 2<k 2 ⇔x y1x 2x 0>a O ••1k 2k 0)(1>k f 0)(2>k f ab x 2-=xy1x 2x O•<a 1k •2k 0)(1<k f 0)(2<k f a b x 2-=⑤有且仅有一个根x 1(或x 2)满足k 1<x 1(或x 2)<k 2 ⇔ f (k 1)f (k 2)<0,并同时考虑f (k 1)=0或f (k 2)=0这两种情况是否也符合x y1x 2x 0>a O ••1k 2k 0)(1>k f 0)(2<k fxy1x 2x O•<a 1k •2k 0)(1>k f 0)(2<k f⑥k 1<x 1<k 2≤p 1<x 2<p 2 ⇔ 此结论可直接由⑤推出.(5)二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠在闭区间[,]p q 上的最值 设()f x 在区间[,]p q 上的最大值为M ,最小值为m ,令01()2x p q =+. (Ⅰ)当0a >时(开口向上) ①若2b p a -<,则()m f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b m f a =- ③若2b q a->,则()m f q =①若02b x a -≤,则()M f q = ②02b x a->,则()M f p =f(p) f (q) ()2b f a-f (p)f(q)()2bf a-f (p)f (q)()2b f a-f(p) f (q)()2b f a-0x f(p) f(q)()2b f a-0x(Ⅱ)当0a <时(开口向下) ①若2b p a -<,则()M f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b M f a =- ③若2b q a->,则()M f q =①若02b x a -≤,则()m f q = ②02b x a->,则()m f p =.第三章 函数的应用〖3.1〗方程的根与函数的零点 一、方程的根与函数的零点1、函数零点的概念:对于函数))((D x x f y ∈=,把使0)(=x f 成立的实数x 叫做函数))((D x x f y ∈=的零点。
高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)2.2.2对数函数及其性质教材梳理素材新人教A版必修1(new)
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2 对数函数及其性质疱丁巧解牛知识·巧学·升华一、对数函数及其性质1.对数函数一般地,函数y=log a x (a>0,a ≠1)叫对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞)。
因为对数函数是由指数函数变化而来的,对数函数的自变量x 恰好是指数函数的函数值y ,所以对数函数的定义域是(0,+∞),指数函数与对数函数的定义域和值域是互换的。
只有形如y=log a x (a>0,a ≠1,x>0)的函数才叫对数函数。
像y=log a (x+1),y=2log a x ,y=log a x+3等函数,它们是由对数函数变化而得到的,都不是对数函数。
对数函数同指数函数一样都是基本初等函数,它来自于实践.2.对数函数的图象和性质(1)下面先画指数函数y=log 2x 及y=log 1/2x 图象列出x ,y 的对应值表,用描点法画出图象:描点即可完成y=log 2x,y=x 21log 的图象,如下图.0 1 2 4 8 x—1—2 y=log 1/2x-3s由表及图可以发现:我们可以通过函数y=log 2x 的图象得到函数y=log 0。
5x 的图象.利用换底公式可以得到:y=log 0。
5x=-log 2x ,点(x,y)与点(x,-y )关于x 轴对称,所以y=log 2x 的图象上任意一点(x ,y )关于x 轴对称点(x ,-y )在y=log 0。
5x 的图象上,反之亦然.根据这种对称性就可以利用函数y=log 2x 的图象画出函数y=log 0.5x 的图象.方法点拨 注意此处空半格①作对数函数图象,其关键是作出三个特殊点(a 1,-1),(1,0),(a ,1).一般情况下,作对数函数图象有这三点就足够了.不妨叫做“三点作图法。
"②函数y=log a x 与y=x a 1log 的图象关于x 轴对称。
(2)对数函数y=log a x 在底数a >1及0<a <1这两种情况下的图象和性质如下表所示: a >1 0<a <1图 象定义域(0,+∞) 值 域R 性 质 (1)过点(1,0),即x=1时,y=0要点提示(1)对数函数的图象恒在y轴右方.(2)对数函数的单调性取决于它的底数。
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3.4函数的应用(II)QJy I (.Hl / H?S li IJHi E \ J I \ L \1.函数模型所谓数学模型是指对客观实际的特征或数量关系进行抽象概括,用形式化的数学语言表述一种数学结构.数学模型剔除了事物中一切与研究目标无木质联系的各种属性,在纯粹状态下研究数量关系和空间形式,函数就是重要的数学模型,用函数解决方程问题,使求解变得容易进行,这是数学模型间的相互转换在发挥作用.而用函数解决实际问题,则体现了数学模型是联系数学与现实世界的桥梁.本节涉及的函数模型有:⑴指数函数模型:y=G//+c(b>0, bHl, aHO),当b>\, d>0时,其增长特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度越来越快,常形象地称为指数爆炸.(2)对数函数模型:y=mlog(l x+n(m^O f a>0, aHl),当aAl,加>0时,其增长的特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度越来越慢.(3)帚函数模型:y=a-x n+b(a^O),其中最常见的是二次函数模型y=ax2+bx~\~c(a0), 当d>0时,其特点是随着自变量的增大,函数值先减小,后増大.在以上几种函数模型的选择与建立时,要注意函数图彖的直观运用,分析图象特点,分析变量x的范围,同时还要与实际问题结合,如取整等.【例1 — 1】据报道,全球变暖使北冰洋冬季冰雪覆盖面积在最近50年内减少了5%,如果按此速度,设2012年的冬季冰雪覆盖面积为加,从2012年起,经过兀年后,北冰洋冬季冰雪覆盖面积),与x的函数关系式是()A. ^=0.9550 -mB. >,=(l-O.O55O)-mC. y=0.9550_x-/?zD. y=(l-O.O55O_v)-/n解析:设每年的冰雪覆盖面积减少率为d.・・・50年内覆盖面积减少了5%,1・・・(1—a)5°=l—5%,解得0=1 — 0.9550.1 △・••从2012年起,经过x年后,冰雪覆盖面积尸加1一(1一0.95巧F二加095込答案:A【例1一2】某公司为应对金融危机的影响,拟投资100万元,有两种投资可供选择:一种是年利率1%,按单利计算,5年后收回本金和利息;另一种是年利率3%,按每年复利一次计算,5年后收回本金和利息.哪一种投资更有利?这种投资比另一种投资5年可多得利息多少元?(结果精确到0.01万元)分析:这是一个单利和复利所获得收益多少的比较问题.可先按单利和复利讣算5年后的本利和分别是多少,再通过比较作答.解:本金100万元,年利率1%,按单利计算,5年后的本利和是100X(l + l%X5) = 105(万元).本金100万元,年利率3%,按每年复利一次计算,5年后的本利和是100X(1 + 3%『a 115.93(万元).由此可见按年利率3%每年复利一次投资要比按年利率1%单利投资更有利,5年后多得利息约10.93万元.谈重点利息的计算利息分单利和复利两种.单利是只有木金牛息,利息不再牛息,而复利是把前一期的本利 和作为本金再牛息,两种情况要注意区分.我国现行定期储蓄中的自动转存业务类似复利计•息的储蓄,如某人存入本金。
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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基本初等函数I(指数函数与对数函数)基本初等函数(指数函数和对数函数一、基本内容串讲本章主干知识:指数的概念与运算,指数函数、图象及其性质,对数的概念与运算,对数函数、图象及其性质,幂函数的概念1.指数函数:(1)有理指数幂的含义及其运算性质:①r s r s a a a +⋅=;②()r s rs a a =;③()(0,0,,)r r r ab a b a b r s Q =>>∈。
(2)函数)10(≠>=a a a y x 且叫做指数函数。
x a y =0 < a < 1 a > 1图 象性 质定义域 R值域 (0 , +∞) 定点过定点(0,1),即x = 0时,y = 1(1)a > 1,当x > 0时,y > 1;当x < 0时,0 < y < 1。
(2)0 < a < 1,当x > 0时,0 < y < 1;当x < 0时,y > 1。
单调性 在R 上是减函数 在R 上是增函数对称性x y a =和x y a -=关于y 轴对称2.对数函数(1)对数的运算性质:如果a > 0 , a ≠ 1 , M > 0 , N > 0,那么: ①N M MN a a a log log log +=; ②N M NMa a a log log log -=; ③)(log log R n M n M a n a ∈=。
(2)换底公式:)0,10,10(log log log >≠>≠>=b c c a a abb c c a 且且 x y a log =0 < a < 1 a > 1图 象定义域 (0 , +∞)值域 R性 质(1)过定点(1,0),即x = 1时,y = 0 (2)在R 上是减函数 (2)在R 上是增函数(3)同正异负,即0 < a < 1 , 0 < x < 1或a > 1 , x > 1时,log a x > 0; 0 < a < 1 , x > 1或a > 1 , 0 < x < 1时,log a x < 0。
3.幂函数函数αx y =叫做幂函数(只考虑21,1,3,2,1-=α的图象)。
二、考点阐述考点1有理指数幂的含义1、化简1327()125-的结果是( ).A.35 B. 53C. 3D.5 考点2幂的运算2、(1)计算:25.02121325.0320625.0])32.0()02.0()008.0()945()833[(÷⨯÷+---;(2)化简:5332332323323134)2(248aa a a ab aaab b b a a ⋅⋅⨯-÷++--。
3、已知11223x x-+=,求22332223x x x x--+-+-的值。
4、已知21()21x x f x -=+. (1)讨论()f x 的奇偶性; (2)讨论()f x 的单调性.5、已知函数23()(0,1)x f x a a a -=>≠且.(1)求该函数的图象恒过的定点坐标;(2)指出该函数的单调性.考点4指数函数模型的应用( B 关注实践应用)6、光线通过一块玻璃,其强度要损失10%,把几块这样的玻璃重叠起来,设光线原来的强度为a ,通过x 块玻璃后强度为y .(1)写出y 关于x 的函数关系式;(2)通过多少块玻璃后,光线强度减弱到原来的13以下? ( lg30.4771)≈考点5对数的概念及其运算性质7、已知3()lg ,(2)f x x f ==则 ( )(A )lg 2 (B )lg 8 (C )1lg 8 (D )1lg 238、计算(1)()()32log 32-+= 。
(2)2(lg 2)lg 2lg 50lg 25+⋅+= 。
考点6换底公式的应用9、计算3948(log 2log 2)(log 3log 3)+⋅+;10、已知f(x)=(a 2-1)x 在区间(-∞,+∞)内是减函数,则实数a 的取值范围是(A)|a|<1 (B)|a|>1 (C)|a|<2 (D)1<|a|<211、若)2(log ax y a -=在]1,0[上是减函数,则a 的取值范围是( ) A.)1,0( B.)2,0( C.)2,1( D.),2(+∞ 考点8指数函数x a y =与对数函数y =12、函数()2x f x =的反函数()1y f x -=(A ) (B ) 13、函数)8131(log 3≤≤=x x y 的反函数的定义域为( D )(A )),0(+∞ (B ))81,31( (C ))4,1( (D ))4,1(- 考点9幂函数的概念14、幂函数()f x 的图象过点43,27)(,则()f x 的解析式是_____________。
15、若22521,(),4,1,(1),,(1)2x x y x y y x y x y x y x y a a ====+=-==>,上述函数是幂函数的个数是( )A .0个B .1个C .2个D .3个 考点10函数的零点与方程根的联系(A )16、已知)(x f 唯一的零点在区间(1,3)、(1,4)、(1,5)内,那么下面命题错误的( ) A .函数)(x f 在(1,2)或[)2,3内有零点 B .函数)(x f 在(3,5)内无零点 C .函数)(x f 在(2,5)内有零点 D .函数)(x f 在(2,4)内不一定有零点 17、.如果二次函数)3(2+++=m mx x y 有两个不同的零点,则m 的取值范围是( )12o12xyA .()6,2-B .[]6,2-C .{}6,2-D .()(),26,-∞-+∞U 18、 求132)(3+-=x x x f 零点的个数为 ( ) A .1 B .2 C .3 D .419、函数()ln 2f x x x =-+的零点个数为 。
三、解题方法分析1.弄清根式和分数指数幂的意义,掌握从指数转化上处理指数问题【方法点拨】类比整数指数幂的运算性质理解分数指数幂的运算,根式一般先转化成分数指数幂,然后再利用有理指数幂的运算性质进行运算; 例1化简下列各式(0,0>>b a )20)a > 211511336622(2)(2)(6)(3)a b a b a b -÷-2.理解对数的概念及其运算性质,会利用对数运算性质化简、计算及求值【方法点拨】一方面,要理解对数的概念和运算性质,理解对数式和指数式的互化,另一方面,计算、化简及求值首先寻找同底转化,当不同底时,要灵活运用换底公式处理。
例2计算: (1) lg14-2lg37+lg7-lg18 ⑵ 25log 25+32log 64 (3)3log 8log 4log 843⋅⋅,. 3.理解指(对)数函数的概念与性质,从函数表达式的特征上寻找解题途径。
【方法点拨】能根据指(对)数函数表达式有意义和单调性求定义域和值域。
解题时特别注意对数的真数大于零。
例3求下列函数的定义域、值域:(1)1218x y -= (2)y =(3))64(log 22+-=x x y4.掌握指(对)数函数单调性的应用【方法点拨】利用指(对)数函数的单调性可以比较函数值或自变量值的大小,求某些函数的值或最值,解不等式。
有些含字母参数的问题,要对参数范围进行讨论。
例4已知f (x )=log a (a -a x )(1)当0<a <1时,求f (x )的定义域;(2)判断f (2)是否大于零,并说明理由。
5.掌握有关指(对)数函数奇偶性的判定【方法点拨】对于和指(对)数函数有关的函数的奇偶性的判定,首先看函数定义域是否关于原点对称,然后寻找)(x f 与)(x f -的关系,并由此判断函数的奇偶性.例5判断下列函数的奇偶性:(1)f(x)=⋅x 11-+x x a a (a >0且a ≠1) (2)f(x)= lg (x +12-1)四、课堂练习1.指数函数y=a x 的图像经过点(2,16)则a 的值是 ( ) A .41 B .21C .2D .4 2.下列函数是幂函数的是( )A、22y x = B 、3y x x =+ C 、3xy = D 、12y x =3.计算331log 12log 22-=( )21D.3 4.在区间),0(+∞上不是增函数的是 ( )A.2x y =B.x y log 2=C.xy 2=D.122++=x x y 5.方程lg lg(3)1x x +-=的解为 ( )A 、5或-2B 、5C 、-2D 、无解6.函数)1(log )(++=x a x f a x 在]1,0[上的最大值与最小值之和为a ,则a 的值为A. 41 B. 21 C.2 D. 47.函数22()log (2)xf x x =-的定义域是 .8.若lg2=a ,lg3=b ,则log 512=________.9.已知函数)]91(f [f ,)0x (20)(x x log )x (f x3则,,⎩⎨⎧≤>=的值为10.函数(2)x y a =-在定义域内是减函数,则a 的取值范围是11.计算:4160.250321648200549-+---)()()12.设函数421()log 1x x f x x x -⎧<=⎨>⎩, 求满足()f x =41的x 的值.13.已知()2x f x =,()g x 是一次函数,并且点(2,2)在函数[()]f g x 的图象上,点(2,5)在函数[()]g f x 的图象上,求()g x 的解析式.14.画出函数|13|-=x y 的图象,并利用图象回答:k 为何值时,方程|3x -1|=k 无解?有一解?有两解?。