指数与指数函数

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指数与指数函数

导学目标: 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,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,并掌握指数函数的单调性与函数图象通过的特殊点.4.知道指数函数是一类重要的函数模型.

自主梳理

1.指数幂的概念

(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n

a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).

③(n

a)n=____.

④当n为偶数时,n

a n=|a|=

⎩⎪

⎪⎧a,a≥0,

-a,a<0.

⑤当n为奇数时,n

a n=____.

⑥负数没有偶次方根.

⑦零的任何次方根都是零.

2.有理指数幂

(1)分数指数幂的表示

①正数的正分数指数幂是

m

n

a=________(a>0,m,n∈N*,n>1).

②正数的负分数指数幂是

m

n

a-=____________=______________(a>0,m,n∈N*,n>1).

③0的正分数指数幂是______,0的负分数指数幂无意义.

(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).

3.指数函数的图象与性质

a>10

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

______ 自我检测 1.下

列结论正确的

( )

①当a <0时,2

32)(a =a 3; ②n

a n =|a |;

③函数y =2

1)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 .3

2.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 ≠1

3.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 .a

C .b

D .b

4.若a >1,b >0,且a b +a -b =22,则a b -a -

b 的值等于 ( )

A. 6 B .2或-2 C .-2 D .2

5.(2011·六安模拟)函数f (x )=a x -

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

B .a >1,b >0

C .00

D .0

探究点一 有理指数幂的化简与求值

例1 已知a ,b 是方程9x 2-82x

+9=0的两根,且a

1+b -

1(ab )

-1;

33

27

-a a ÷3

a -8·3a 15.

变式迁移1 化简

3

42

14

13223)(a

b b a ab b a (a 、b >0)的结果是

( )

A.b a B .ab C.a b D .a 2b 探究点二 指数函数的图象及其应用

例2 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.

变式迁移2 (2009·山东)函数y =e x +e -

x

e x -e

-x 的图象大致为 ( )

探究点三 指数函数的性质及应用

例3 如果函数y =a 2x +2a x -1(a >0且a ≠1)在区间[-1,1]上的最大值是14,求a 的值.

变式迁移3 (2011·龙岩月考)已知函数f (x )=(12x -1+1

2

)x 3.

(1)求f (x )的定义域; (2)证明:f (-x )=f (x ); (3)证明:f (x )>0.