指数函数、对数函数、幂函数图像与性质
高考数学指数函数对数函数与幂函数对数与对数函数对数函数的性质与图像对数函数的性质与图像
, -2<x<2
所以函2 数 fx(x)的定义域为(-2,2),关于原点对称.
解法一: f(-x)=ln
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2 =②x
2 -x
=-f(x),
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所以函数f(x)=ln 2是- x 奇函数.
2 x
解法二: f(x)+f(-x)=ln +2 l-nx =③2 x
2 x
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内容(nèiróng)总结
第四章 指数函数、对数函数与幂函数。易错辨析:忽视对数函数对系数、底数(dǐshù)、真数的要求致误.。b的取值范围是(3,+∞),故选C.。所以
y=log2(x2+4)≥log24=2.。即函数y=log2(x2+4)的值域为[2,+∞).。3.(1)(变条件)把本例(1)①中的函数变成“y= ”,结果如何。因为对数函数的图像过点
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探究(tànjiū)三 对数函数的定义域、值域问题
例3 (1)求下列函数的定义域:
①y= ;lg (2-x)
②y=log(2x-1)(-4x+8). (2)求下列函数的值域:
①y=log2(x2+4);
②y=lo (3+2x-x第四章 指数函数(zhǐ shù hán shù)、对数函数与 4.2 对数与幂对函数数函数
4.2.3 对数函数(duìshùhán shù)的性质与图像
第1课时 对数函数(duìshùhán shù)的性质与图像
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情境导学
问题(wèntí):已知细胞的分裂个数y与分裂次数x满足函数y=2x,那么反过来,x是不是关于
幂函数、指数函数与对数函数(解析版))
幂函数、指数函数与对数函数知识方法扫描一、指数函数及其性质形如y =a x (a >0,a ≠1)的函数叫作指数函数,其定义域为R ,值域为(0,+∞).当0<a <1时,y =a x 是减函数,当a >1时,y =a x 为增函数,它的图像恒过定点(0,1).二、分数指数幂a 1n=na ,a m n=n a m ,a -n=1an ,a -mn =1na m三、对数函数及其性质对数函数y =log a x (a >0,a ≠1)的定义域为(0,+∞),值域为R ,图像过定点(1,0).它是指数函数y =a x (a >0,a ≠1)的反函数,所有性质均可由指数函数的性质导出.当0<a <1时,y =log a x 为减函数,当a >1时,y =log a x 为增函数.四、对数的运算性质(M >0,N >0)(1)a log M a =M (这是定义);(2)log a (MN )=log M a +log a N ;(3)log a MN=log a M -log a N ;(4)log a M n =n log a M ;(5)log a b =log c blog c a (a ,b ,c >0,a ,c ≠1)(换底公式).由以上性质(4)、(5)容易得到以下两条推论:1)log a mb n =n m log a b ;2)log a b =1log b a.典型例题剖析1已知x 1是方程x +lg x =10的根,x 2是方程x +10x =10的根,求x 1+x 2的值.【解法1】由题意得lg x 1=10-x 110x 2=10-x 2,表明x 1是函数y =lg x 与y =10-x 的交点的横坐标,x 2是函数y =10x 与y =10-x 的交点的横坐标.因为y =lg x 与y =10x 互为反函数,其图像关于y =x 对称,由y =10-x y =x 得,x =5y =5 ,所以x 1+x 22=5,所以x 1+x 2=10.【解法2】构造函数f (x )=x +lg x ,由x 1+lg x 1=10知f x 1 =10,x 2+10x 2=10即10x 2+lg10x 2=10,则f 10x 2 =10,于是f x 1 =f 10x 2 ,又f (x )为(0,+∞)上的增函数,故x 1=10x 2,x 1+x 2=10x 2+x 2=10.【解法3】由题意得x 1=1010-x 110-x 2=10x 2,两式相减有x 1+x 2-10=1010-x 1-10x 2.若x 1+x 2-10>0,则1010-x 1-10x 2>0,得10-x 1>x 2,矛盾;若x 1+x 2-10<0,则1010-x 1-10x 2<0,得10-x 1<x 2,矛盾;而当x 1+x 2=10时,满足题意.【评注】解法1巧妙地利用了数形结合的方法,解法2巧妙地利用了函数的单调性,解法3巧妙地利用了反证法的技巧.2已知a >0,b >0,log9a =log 12b =log 16(a +b ),求ba的值.【解法1】设log 9a =log 12b =log 16(a +b )=k ,则a =9k ,b =12k ,a +b =16k .由于9k ×16k =12k 2故(a +b )a =b 2,解得:b a =1+52(负根舍去).【解法2】设log 9a =log 12b =log 16(a +b )=k ,则a =9k ,b =12k ,a +b =16k .b a =12k 9k =43 k ,而9k +12k =16k,故1+12k 9k =16k 9k ,即43 k 2-43 k -1=0,故b a =43 k =1+52(负根舍去).【评注】对数运算和指数运算互为逆运算,有关对数的运算和处理,往往可以转化为指数的运算和处理.3已知函数f (x )=1x +1+log 13x 2-x,试解不等式f x x -12 >12.【分析】本题为分式不等式与对数不等式混合.初看不易解决,但可以发现该函数在其定义域内单调递减,这是本题的解题关键.【解】易证函数y =f (x )在其定义域(0,2)内是单调减函数.并且f (1)=12,所以原不等式即为f x x -12 >f (1)等价于x x -12 <10<x x -12 <2⇒ x 12<x <1+174或1-174<x <0 .【评注】利用函数单调性解决不易入手的不等式是一种常用方法.4设方程lg (kx )=2lg (x +1)仅有一个实根,求k 的取值范围.【分析】本题要注意函数的定义域.【解法1】当且仅当kx >0①x +1>0②x 2+(2-k )x +1=0③时原方程仅有一个实根,对方程③使用求根公式,得x 1,x 2=12k -2±k 2-4k ④Δ=k 2-4k ≥0⇒k <0或k ≥4.当k <0时,由方程③,得x 1+x 2=k -2<0,x 1x 2=1>0,所以x 1,x 2同为负根.又由方程程④知x 1+1>0,x 2+1<0,所以原方程有一个解x 1.当k =4时,原方程有一个解x =k2-1=1.当k >4时,由方程③,得x 1+x 2=k -2>0,x 1x 2=1>0. 所以x 1,x 2同为正根,且x 1≠x 2,不合题意,舍去.综上所述可得k <0或k =4为所求.【解法2】由题意,方程kx =(x +1)2,也即方程k =x +1x+2在满足关于x 的不等式kx >0x +1>0 的范围内有唯一实数根,以下分两种情况讨论:(1)当k >0时,k =x +1x +2在x >0范围内有唯一实数根,则有k =4;(2)当k <0时,k =x +1x+2在-1<x <0范围内有唯一实数根,则有k <0.综上可得k <0或k =4为所求.【评注】本题实质上是一道一元二次方程问题.5解不等式:log 12(x +3x )>log 64x .【分析】若考虑到去根号,可设x =y 6(y >0),原不等式变为log 12y 3+ y 2 >log 6446=log 2y ,即2log 12y +log 2(y +1)>log 2y ,陷入困境.原不等式即6log 12(x +3x )>log 2x ⇒2log 12x +log 121+x166>log 2x ,设t =log 2x ,则log 12x =1log x12=12log x 2+log x 3,同样陷入困境.下面用整体代换y =log 64x .【解】设y =log 64x ,则x =64y,代人原不等式,有log 128y +4y >y ,8y +4y >12y,23 y +13 y >1,由指数函数的单调性知y =log 64x <1,则0<x <64.故原不等式的解集为(0,64).6已知1<a ≤b ≤c 证明:log a b +log b c +log c a ≤log b a +log c b +log a c .【证法1】注意到log a b +log b c +log c a -log b a +log c b +log a c=ln b ln a +ln c ln b +ln a ln c -ln a ln b+ln b ln c +ln c ln a =ln 2b ln c +ln 2c ln a +ln 2a ln b -ln 2b ln a +ln 2c ln b +ln 2a ln c ln a lnb ln c=-(ln a -ln b )(ln b -ln c )(ln c -ln a )ln a ln b ln c.【证法2】设log b a =x ,log c b =y ,则log a c =1xy ,于是原不等式等价于x +y +1xy ≤1x +1y+xy ,即x 2y +xy 2+1≤y +x +x 2y 2,即xy (x +y )-(x +y )+1-x 2y 2 ≤0,也即(x +y -1-xy )(xy -1)≤0也即(x -1)(y -1)(xy -1)≥0,由1<a ≤b ≤c 知x ≥1,y ≥1,所以(x -1)(y -1)(xy -1)≥0,得证.因为1<a ≤b ≤c ,所以ln a ln b ln c >0,(ln a -ln b )(ln b -ln c )(ln c -ln a )≥0所以log a b +log b c +log c a -log b a +log c b +log a c ≤0即log a b +log b c +log c a ≤log b a +log c b +log a c °【评注】若令x =ln a ,y =ln b ,z =ln c 则原不等式等价于:设0<x ≤y ≤z ,求证:x 2y +y 2z +z 2x ≤xy 2+yz 2+zx 2.7设函数f (x )=|lg (x +1)|,实数a ,b (a <b )满足f (a )=f -b +1b +2,f (10a +6b +21)=4lg2,求a 、b 的值.【分析】利用已知条件构建关于a 、b 的二元方程组进行求解.【解】因为f (a )=f -b +1b +2 ,所以|lg (a +1)|=lg -b +1b +2+1 =lg 1b +2=|lg (b +2)|所以,a +1=b +2或(a +1)(b +2)=1,又因为a <b ,所以a +1≠b +2,所以(a +1)(b +2)=1又由于0<a +1<b +1<b +2,于是0<a +1<1<b +2,所以(10a +6b +21)+1=10(a +1)+6(b +2)=6(b +2)+10b +2>1,从而f (10a +6b +21)=lg 6(b +2)+10b +2=lg 6(b +2)+10b +2,又f (10a +6b +21)=4lg2,所以lg 6(b +2)+10b +2 =4lg2,故6(b +2)+10b +2=16.解得b =-13或b =-1(舍去).把b =-13代故(a +1)(b +2)=1,解得a =-25.所以,a =-25,b =-13.同步训练一、选择题1已知a 、b 是方程log 3x 3+log 27(3x )=-43的两个根,则a +b =().A.1027B.481C.1081D.2881【答案】C .【解析】原方程变形为log 33log 3(3x )+log 3(3x )log 327=-43,即11+log 3x +1+log 3x 3=-43.令1+log 3x =t ,则1t +t 3=-43,解得t 1=-1,t 2=-3.所以1+log 3x =-1或1+log 3x =-3,方程的两根分别为19和181,所以a +b =1081.故选C .2已知函数f (x )=1a x -1+12x 2+bx +6(a ,b 为常数,a >1),且f lglog 81000 =8,则f (lglg2)的值是().A.8 B.4 C.-4 D.-8【答案】B .【解析】由已知可得f lglog 81000 =f lg33lg2=f (-lglg2)=8,又1a -x -1+12=a x 1-a x +12=-1+11-a x +12=-1a x -1-12,令F (x )=f (x )-6,则有F (-x )=-F (x ).从而有f (-lglg2)=F (-lglg2)+6=-F (lglg2)+6=8,即知F (lglg2)=-2,f (lglg2)=F (lglg2)+6=4.3如果f (x )=1-log x 2+log x 29-log x 364,则使f (x )<0的x 的取值范围为().A.0<x <1 B.1<x <83C.x >1D.x >83【答案】B .【解析】显然x >0,且x ≠1.f (x )=1-log x 2+log x 29-log x 364=1-log x 2+log x 3-log x 4=log x 38x .要使f (x )<0.当x >1时,38x <1,即1<x <83;当0<x <1时,38x >1,此时无解.由此可得,使得f (x )<0的x 的取值范围为1<x <83.应选B .4若f (x )=lg x 2-2ax +a 的值域为R ,则a 的取值范围是().A.0<a <1 B.0≤a ≤1 C.a <0或a >1 D.a ≤0或a ≥1【答案】D .【解析】由题目条件可知,(0,+∞)⊆y |y =x 2-2ax +a ,故Δ=(-2a )2-4a ≥0,解得a ≤0或a ≥1.选D .二、填空题5设f (x )=log 3x -4-x ,则满足f (x )≥0的x 的取值范围是.【答案】[3,4].【解析】定义域(0,4].在定义域内f (x )单调递增,且f (3)=0.故f (x )≥0的x 的取值范围为[3,4].6设0<a <1,0<θ<π4,x =(sin θ)log asin θ,y =(cos θ)log atan θ,则x 与y 的大小关系为.【答案】x <y .【解析】根据条件知,0<sin θ<cos θ<1,0<sin θ<tan θ<1,因为0<a <1,所以f (x )=log a x 为减函数,所以log a sin θ>log a tan θ>0,于是x =(sin θ)log a sin θ<(sin θ)log a tan θ<(cos θ)log a tan θ=y .7设f (x )=12x +5+lg 1-x 1+x ,则不等式f x x -12<15的解集为.【答案】1-174,0 ∪12,1+174.【解析】原不等式即为f x x -12<f (0).因为f (x )的定义域为(-1,1),且f (x )为减函数.所以-1<x x -12 <1x x -12 >0.解得x ∈1-174,0∪12,1+174.8设f (x )=11+2lg x +11+4lg x +11+8lg x ,则f (x )+f 1x =.【答案】3.【解析】f (x )+f 1x =11+2lg x +11+4lg x +11+8lg x +11+2-lg x +11+4-lg x +11+8-lg x =3.三、解答题9已知函数f (x )=a x +3a (a >0,a ≠1)的反函数是y =f -1(x ),而且函数y =g (x )的图像与函数y =f -1(x )的图像关于点(a ,0)对称.(1)求函数y =g (x )的解析式;(2)若函数F (x )=f -1(x )-g (-x )在x ∈[a +2,a +3]上有意义,求a 的取值范围.【解析】(1)由f (x )=a x +3a (a >0,a ≠1),得f -1(x )=log a (x -3a ).又函数y =g (x )的图像与函数y =f -1(x )的图像关于点(a ,0)对称,则g (a +x )=-f -1(a -x ),于是,g (x )=-f -1(2a -x )=-log a (-x -a ),(x <-a ).(2)由(1)的结论,有F (x )=f -1(x )-g (-x )=log a (x -3a )+log a (x -a ).要使F (x )有意义,必须满足x -3a >0,x -a >0. 又a >0,故x >3a .由题设F (x )在x ∈[a +2,a +3]上有意义,所以a +2>3a ,即a <1.于是,0<a <1.10设f (x )=log a (x -2a )+log a (x -3a ),其中a >0且a ≠1.若在区间[a +3,a +4]上f (x )≤1恒成立,求a 的取值范围.【解析】f (x )=log a x 2-5ax +6a 2=log a x -5a 2 2-a 24.由x -2a >0x -3a >0, 得x >3a ,由题意知a +3>3a ,故a <32,从而(a +3)-5a 2=-32(2-a )>0,故函数g (x )=x -5a 2 2-a 24在区间[a +3,a +4]上单调递增.若0<a <1,则f (x )在区间[a +3,a +4]上单调递减,所以f (x )在区间[a +3,a +4]上的最大值为f (a +3)=log a 2a 2-9a +9 .在区间[a +3,a +4]上不等式f (x )≤1恒成立,等价于不等式loglog a 2a 2-9a +9 ≤1恒成立,从而2a 2-9a +9≥a ,解得a ≥5+72或a ≤5-72.结合0<a <1,得0<a <1.若1<a <32,则f (x )在区间[a +3,a +4]上单调递增,所以f (x )在区间[a +3,a +4],上的最大值为f (a +4)=log a 2a 2-12a +16 .在区间[a +3,a +4]上不等式f (x )≤1恒成立,等价于不等式log a 2a 2-12a +16 ≤1恒成立,从而2a 2-12a +16≤a ,即2a 2-13a +16≤0,解得13-414≤a ≤13+414.易知13-414>32,所以不符合.综上所述,a 的取值范围为(0,1).11解方程组x x +y=y 12y x +y =x 3,(其中x ,y ∈R * .【解析】两边取对数,则原方程组可化为(x +y )lg x =12lg y ①(x +y )lg y =3lg x ②把式①代入式②,得(x +y )2lg x =36lg x ,所以(x +y )2-36 lg x =0.由lg x =0,得x =1;代入式①,得y =1.由(x +y )2-36=0x ,y ∈R * 得x +y =6.代入式①得lg x =2lg y ,即x =y 2,所以y 2+y -6=0.又y >0,所以y =2,x =4.所以方程组的解为x 1=1y 1=1 ,x 2=4y 2=2 .12已知f (x )=lg (x +1)-12log 3x .(1)解方程f (x )=0;(2)求集合M =n f n 2-214n -1998 ≥0,n ∈Z 的子集个数.【解析】(1)任取0<x 1<x 2,则f x 1 -f x 2 =lg x 1+1 -lg x 2+1 -12log 3x 1-log 3x 2=lgx 1+1x 2+1-12log 3x 1x 2=lg x 1+1x 2+1-log 9x 1x 2,因为x 1+1x 2+1>x 1x 2,所以lg x 1+1x 2+1>lg x 1x 2.故f x 1 -f x 2 =lg x 1+1x 2+1-log 9x 1x 2>lg x 1x 2-lg x1x 2lg9,因为0<lg9<1,lg x 1x 2<0,所以f x 1 -f x 2 >lg x 1x 2-lg x1x 2=0,f (x )为(0,+∞)上的减函数,注意到f (9)=0,当x >9时,f (x )<f (9)=0;当<x <9时,f (x )>f (9)=0,所以f (x )=0有且仅有一个根x =9.(2)由f n 2-214n -1998 ≥0⇒f n 2-214n -1998 ≥f (9)所以n 2-214n -1998≤9n 2-214n -1998>0 ⇔n 2-214n -2007≤0n 2-214n -1998>0⇔(n -223)(n +9)≤0(n -107)2>1998+1072=13447>1152⇔-9≤n ≤223n >222或n <-8 ⇔⇔-9≤n ≤223n ≥223或n ≤-9 ,所以n =223或n =-9,M ={-9,223},M 的子集的个数是4.13已知a >0,a ≠1,试求使得方程log a (x -ak )=log a x 2-a 2 有解的k 的取值范围.【解析】由对数性质知,原方程的解x 应满足(x -ak )2=x 2-a 2x -ak >0x 2-a 2>0(1)(2)(3)若式(1)、式(2)同时成立,则式(3)必成立,故只需要解(x -ak )2=x 2-a 2x -ak >0.由式(1)可得2kx =a 1+k 2(4)当k =0时,式(4)无解;当k ≠0时,式(4)的解是x =a 1+k 2 2k ,代人式(2),得1+k 22k>k .若k <0,则k 2>1,所以k <-1;若k >0,则k 2<1,所以0<k <1.综上所述,当k ∈(-∞,-1)∪(0,1)时,原方程有解.14已知0.301029<lg2<0.301030,0.477120<lg3<0.477121,求20001979的首位数字.【解析】lg20001979=1979lg2000=1979(3+lg2).所以6532.736391<lg20001979<6532.73837.故20001979为6533位数,由lg5=1-lg2,lg6=lg2+lg3,得0.698970<lg5<0.6989710.778149<lg6<0.778151⇒lg5<0.736391<0.73837<lg6,说明20001979的首位数字是5.15已知3a +13b =17a ,5a +7b =11b ,试判断实数a 与b 的大小关系,并证明之.【解析】令a =1,则13b =14,5+7b =11b ,可见b >1.猜想a <b .下面用反证法证明:若a ≥b ,则13a ≥13b ,5a ≥5b ,所以17a =3a +13b ≤3a +13a ,11b =5a +7b ≥5b +7b ,即317 a +1317 a ≥1,511 b +711 b ≤1,而函数f (x )=317 x +1317 x和g (x )=511 x +711 x在R 上均为减函数,且f (1)=317+1317=1617<1≤f (a ),g (1)=511+711=1211>1≥g (b ).所以a <1,b >1.这与a ≥b 矛盾,故a <b .16解不等式log 2x 12+3x 10+5x 8+3x 6+1 <1+log 2x 4+1 .【解析】原不等式等价于log 2x 12+3x 10+5x 8+3x 6+1 <log 22x 4+2 .由于y =log 2x 为单调递增函数,于是x 12+3x 10+5x 8+3x 6+1<2x 4+2,两端同时除以x 6,并整理得2x2+1x 6>x 6+3x 4+3x 2+1+2x 4+2=x 2+1 3+2x 2+1 构造函数g (t )=t 3+2t ,则上述不等式转化为g1x2>g x 2+1 .显然g (t )=t 3+2t 在R 上为增函数.于是以上不等式等价于1x2>x 2+1,即x 2 2+x 2-1<0,解得x 2<5-12.故原不等式的解集为-5-12,5-12.。
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。
指数函数、对数函数、幂函数的图像和性质知识点总结.docx
(一)指数与指数函数1.根式(1)根式的概念根式的It念3符号表示a备注3如果x n=a,那么x叫做a的〃次方根a n > lfin e AT P 当«为奇数时,正数的«次方根是一个正数,负数的川次方根是一个负数3零的兀次方根是零3当n为偶数时,正数的n次方根有两个,它们互为相反数"土嚅(° >0)3负数没有偶次方根卩(2).两个重要公式*a①> 0)\a\=<[-a{ci < 0)②=a (注意a必须使砺有意义)。
2.有理数指数幕(1)幕的有关概念①正数的正分数指数幕:a"= 奸(d > (),m. n w AT,且〃〉1);豐 1 1②正数的负分数指数幕:a n = —=-=(^7>0,/?K /?G N\JBL H>1)a n③0的正分数指数幕等于0,0的负分数指数幕没有意义.注:分数指数幕与根式可以互化,通常利用分数指数幕进行根式的运算。
(2)有理数指数幕的性质①a I a'=a H'"(a>0,r、s G Q);②(a r)s=a re(a>0,r> sEQ);③(ab)'=a r b s(a>0,b>0,r E Q);.3.指数函数的图象与性质y=a x a>l 0<a<l图象~d 1 *定义域 R 值域 (0, +oo) 性质(1)过定点(0, 1)(2)当 x>0 时,y>l; x<0 时,0<y<l(2)当 x>0 时,0<y<l; x<0 时,y>l(3)在(-oo, +oo)上是增函数(3)在 (-00 , 4-00 )上是减函数注:如图所示,是指数函数(1) y=a x , (2) y=b x ' (3) ,y=c x (4) ,y=d x 的图象,如何确 定底数a,b,c,d 与1之间的大小关系?提示:在图屮作直线x=l,与它们图象交点的纵坐标即为它们各自底数的值,即 ci>』>l>ai>bi,・・・c>d>l>a>b 。
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(1x x x a x 当0<a <1时,⎪⎩⎪⎨⎧<>==><)0(1)0(1)0(1x x x a x 当a >1时⎪⎩⎪⎨⎧<<==>>)1(0)1(0)1(0log x x x x a当0<a <1时,⎪⎩⎪⎨⎧<>==><)1(0)1(0)1(0log x x x x a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ny 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ny 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.ny x=奇函数偶函数非奇非偶函数1n>01n<<n<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O xyO xyO xyO xyO xyO xyO xyO xyO xy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。
(完整)指数函数、对数函数、幂函数图像与性质
指数函数、对数函数、幂函数的图像与性质(一)指数与指数函数1.根式 (1)根式的概念(2).两个重要公式①⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧<-≥==)0()0(||a a a a a aa n n ;②a a n n =)((注意a 必须使n a 有意义)。
2.有理数指数幂 (1)幂的有关概念①正数的正分数指数幂:0,,1)m na a m n N n *=>∈>、且。
②正数的负分数指数幂: 10,,1)mnm naa m n N n a-*==>∈>、且③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.注: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运算. (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 s(a 〉0,b>0,r ∈Q )。
. 3.指数函数的图象与性质n 为奇数n 为偶y=a xa 〉1 0〈a<1图象定义域 R值域 (0,+∞)性质(1)过定点(0,1) (2)当x 〉0时,y>1。
x 〈0时,0<y<1(2) 当x>0时,0<y 〈1。
x<0时, y>1(3)在(—∞,+∞)上是增函数(3)在(—∞,+∞)上是减函数注:如图所示,是指数函数(1)y=a x,(2)y=b x,(3),y=c x(4),y=d x的图象,如何确定底数a,b ,c,d 与1之间的大小关系?提示:在图中作直线x=1,与它们图象交点的纵坐标即为它们各自底数的值,即c 1〉d 1>1〉a 1>b 1,∴c>d 〉1>a 〉b 。
即无论在轴的左侧还是右侧,底数按逆时针方向变大。
(二)对数与对数函数 1、对数的概念 (1)对数的定义如果(01)x a N a a =>≠且,那么数x 叫做以a 为底,N 的对数,记作log N a x =,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数。
指数函数的概念图象及性质PPT课件
第4章 指数函数、对数函数和幂函数
(4)y=(a2+2)-x=a2+1 2x,底数a2+1 2∈0,12,前面系数为 1, 指数为自变量 x,故它是指数函数. (5)y=2×3x+a(a≠0),3x 前面系数为 2≠1,故它不是指数函 数. 故(1)(3)(4)为指数函数.
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第4章 指数函数、对数函数和幂函数
指数式的比较大小问题 比较下列各组数的大小. (1)1.8-π,1.8-3;(2)1.7-0.3,1.9-0.3; (3)0.80.6,0.60.8.
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第4章 指数函数、对数函数和幂函数
【解】 (1)构造函数 f(x)=1.8x. 因为 a=1.8>1,所以 f(x)=1.8x 在 R 上是增函数. 因为-π<-3,所以 1.8-π<1.8-3. (2)因为 y=11..79x在 R 上是减函数, 所以11..79--00..33=11..79-0.3>11..790=1. 又因为 1.7-0.3 与 1.9-0.3 都大于 0, 所以 1.7-0.3>1.9-0.3.
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第4章 指数函数、对数函数和幂函数
(3)取中间值 0.80.8. 因为 y=0.8x 在 R 上单调递减,而 0.6<0.8, 所以 0.80.6>0.80.8. 又因为00..6800..88=00..860.8>00..680=1,且 0.60.8>0, 0.80.8>0,所以 0.80.8>0.60.8.所以 0.80.6>0.60.8.
x=0 时,__y_=__1___; 质 y值
x<0 时__0_<_y_<_1__
x>0 时,_0_<__y_<_1__; x=0 时,_y_=__1____;
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(1x x x a x 当0<a <1时,⎪⎩⎪⎨⎧<>==><)0(1)0(1)0(1x x x a x 当a >1时⎪⎩⎪⎨⎧<<==>>)1(0)1(0)1(0log x x x x a当0<a <1时,⎪⎩⎪⎨⎧<>==><)1(0)1(0)1(0log x x x x a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ny 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ny 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.ny x=奇函数偶函数非奇非偶函数1n>01n<<n<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O xyO xyO xyO xyO xyO xyO xyO xyO xy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4章 幂函数、指数函数、对数函数
第四章:幂函数、指数函数和对数函数4、1 幂函数的图像与性质1、幂函数的概念一般地,函数(k y x k =为常数,k Q ∈)叫做幂函数。
思考:(1)在我们学过的函数中,有哪些是幂函数?举例说明。
2y x =、y x =、1y x=、0y x =、12y x =⋅⋅⋅(2)下列函数是否为幂函数: (1)2y x =; (2)17(2)y x -=;(3)13(2)y x =-; (4)y =。
2、幂函数的图像 画幂函数图像分两步:(1)画出幂函数在第一象限的图像(如图)(2)由定义域和奇偶性画出幂函数在其它象限的图像。
例1、分别画出下列幂函数的大致图像。
(1)43y x =; (2)12y x -=; (3)13y x =; (4)0y x =;(5)2y x-=; (6)12y x =; (7)32y x =; (8)23y x =(9)53y x =; (10)y x =; (11)13y x -=。
3、幂函数()ky x k Q =∈的性质:(1)幂函数的图像恒过点(1,1);(2)当0k >时,幂函数在区间[0,)+∞是上增函数; 当0k <时,幂函数在区间(0,)+∞上是减函数。
例2、已知幂函数21(732)35(1)()t t y t t xt Z +-=-+∈是偶函数,且在区间[)0,+∞上是单调增函数。
求整数t 的值,并作出相应幂函数的大致图像。
解:0t =(舍去),或1t =±,图像略。
例3、分别画出下列函数的大致图像。
(1)y = (2)3(1)y x =+;(3)y = (4)()231y x -=-。
例4、设01a b c d <<<<<,正数,,,m n k r 满足:01a b c dm n k r <===<,则,,,,1mnkr之间的大小关系为_________。
解:在同一坐标系内作出函数,,,a b c dy x y x y x y x ====与直线(01)y p p =<<相交,得交点的横坐标分别为,,,n r k m 可以得出:1n r k m <<<<。
六大基本初等函数图像及其性质
六大基本初等函数图像及其性质一、常值函数(也称常数函数)y =C(其中C 为常数);α1)当α为正整数时,函数的定义域为区间为),(+∞-∞∈x ,他们的图形都经过原点,并当α>1时在原点处与x 轴相切。
且α为奇数时,图形关于原点对称;α为偶数时图形关于y 轴对称;2)当α为负整数时。
函数的定义域为除去x=0的所有实数; 3)当α为正有理数nm时,n 为偶数时函数的定义域为(0, +∞),n 为奇数时函数的定义域为(-∞,+∞),函数的图形均经过原点和(1 ,1);4)如果m>n 图形于x 轴相切,如果m<n,图形于y 轴相切,且m 为偶数时,还跟y 轴对称;m ,n 均为奇数时,跟原点对称;5)当α为负有理数时,n 为偶数时,函数的定义域为大于零的一切实数;n 为奇数时,定义域为去除x=0以外的一切实数。
三、指数函数xa y =(x 是自变量,a 是常数且0>a ,1≠a ),定义域是R ;[无界函数]1.指数函数的图象:2.1)当1>a 时函数为单调增,当10<<a 时函数为单调减; 2)不论x 为何值,y 总是正的,图形在x 轴上方; 3)当0=x 时,1=y ,所以它的图形通过(0,1)点。
1(3.(选,补充)指数函数值的大小比较*N ∈a ;a.底数互为倒数的两个指数函数x a x f =)(,xa x f ⎪⎭⎫ ⎝⎛=1)(的函数图像关于y 轴对称。
b.1.当1>a 时,a 值越大,xa y =的图像越靠近y 轴;b.2.当10<<a 时,a 值越大,x a y =的图像越远离y 轴。
4.指数的运算法则(公式);a.整数指数幂的运算性质),,0(Q n m a ∈≥;(1) n m n m a a a +=⋅(2)nm n m aa a -=÷(3)()()mn nm n m aa a ==(4) ()nnnba ab =b.根式的性质; (1)()a a nn= ; (2)当n 为奇数时,a a nn =当n 为偶数时,⎩⎨⎧<-≥==)0(0)(a a a a a a nnc.分数指数幂;(1))1,,,0(*>∈>=n Z n m a a a n m nm(2))1,,,0(11*>∈>==-n Z n m a a aanmnm nm yxf x xxx g ⎪⎫⎛=1)(四、对数函数x y a log =(a 是常数且1,0≠>a a ),定义域),0(+∞∈x [无界]1.对数的概念:如果a(a >0,a ≠1)的b 次幂等于N ,就是 N a b=,那么数b 叫做以a 为底N 的对数,记作b N a =log ,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数,式子N a log 叫做对数式。
指数函数、对数函数、幂函数的图像和性质知识点总结
(一)指数与指数函数1根式(1) 根式的概念(2).两个重要公式”n 为奇数a① 勺a =〈a(a 王0) n 为偶数\a\=: 、—a(a<0)② (n .a)n =a (注意a 必须使I a 有意义) 2. 有理数指数幂 (1)幂的有关概念m①正数的正分数指数幂:a n =n 孑(a 0,m> n N ,且n 1);注:分数指数幂与根式可以互化,通常利用分数指数幂进行 根式的运算。
(2) 有理数指数幂的性质 ① aras=ar+s(a>0,r 、s € Q);②正数的负分数指数幂1— ■ (a • 0, m 、n 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 (ar)s=ars(a>O,r 、s€ Q);③ (ab)r=arbs(a>O,b>O,r € Q);.3. 指数函数的图象与性质注:如图所示,是指数函数(1)y=ax, (2)y=bx, (3),y=cx (4),y=dx的图象,如何确定底数a,b,c,d与1之间的大小关系?提示:在图中作直线x=1,与它们图象交点的纵坐标即为它们各自底数的值,即 c1>d1>1>a1>b1,二c>d>1>a>b 。
即无论在轴 的左侧还是右侧,底数按逆时针方向变大。
(二)对数与对数函数 1、对数的概念 (1) 对数的定义如果a * = N (a - 0且a "),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。
(2) 几种常见对数2、对数的性质与运算法则(1)对数的性质(a -0,且 a=1):① log a^ 0,② log, =1,③ a 1* 二 N , ④ log a^ = N 。
(2)对数的重要公式:12叫(a,b 均为大于零且不等于1,N 0);log a(3)对数的运算法则:如果a 0,且a=1, M 0, N 0那么①换底公式: N log b② log a b1 iog b a①log a (MN ) = log a M log a N;②log a M-log a M-log a N;N③log a M n二n log a M (n・ R);④log m b n = —log a b。
指数对数幂函数总结归纳
指数对数幂函数总结归纳一、指数函数:1.定义与性质:指数函数的定义域为实数集,值域为正实数。
当底数为正数且不等于1时,指数函数是增函数;当底数为0和1之间的正数时,指数函数是减函数。
指数函数在x轴的值为1,右侧的值逐渐增加或递减。
它具有这样的性质:a^x * a^y = a^(x+y),(a^x)^y = a^(xy)。
2.图像:指数函数的图像在底数大于1时,呈上升曲线,称为指数增长曲线;在底数在0和1之间时,呈下降曲线,称为指数衰减曲线。
图像通过点(0,1),且在x轴右侧逐渐上升或递减。
指数增长曲线在x趋近无穷大时接近y轴,但不会与y轴相交;指数衰减曲线在x趋近无穷大时接近x轴。
3.应用:指数函数的应用十分广泛。
它可以用于描述一些增长或衰减的现象,如人口增长、物质衰变等。
在金融领域,指数函数可以用于计算复利。
在工程中,它可以用于描述电荷的衰减和放电等。
二、对数函数:对数函数是指数函数的反函数。
它的一般形式为y = loga(x),其中a是底数,x是真数,y是函数值。
1.定义与性质:对数函数的定义域为正实数集,值域为实数集。
当底数a大于1时,对数函数是增函数;当底数在0和1之间时,对数函数是减函数。
对数函数具有这样的性质:loga(x) + loga(y) = loga(xy),loga(x^y) = yloga(x)。
2.图像:对数函数的图像在底数大于1时,呈上升曲线;在底数在0和1之间时,呈下降曲线。
图像通过点(1,0),且右侧的值逐渐增大或减小。
对数函数在x趋近无穷大时接近y轴,但不会与y轴相交;在x轴右侧,它的值逐渐增大。
3.应用:对数函数在数学和科学中有广泛的应用。
它可以用于简化复杂的乘法和除法运算,将其转化为加法和减法。
在计算中,对数函数可以用于求解指数方程,解决一些复杂的问题。
在物理学中,对数函数可以用于描述一些指数增长的现象,如地震的震级等。
三、幂函数:幂函数是以x为底数的多项式函数。
六大基本初等函数图像及其性质
六大基本初等函数图像及其性质一、常值函数(也称常数函数)y =C(此中 C 为常数);常数函数( y C )C 0C0y yy Cx y 0xO O平行于x 轴的直线y 轴自己定义域R定义域R 二、幂函数 y x ,x是自变量,是常数;1y y x1.幂函数的图像:2y x2y xy x3y x1O x2.幂函数的性质;性质y x y x231y x1y x y x2函数定义域R R R[0,+ ∞ ){x|x ≠ 0}值域R[0,+ ∞ )R[0,+ ∞ ){y|y ≠ 0}奇偶性奇偶奇非奇非偶奇单一性增[0,+∞) 增增增(0,+∞ )减(-∞ ,0] 减(-∞ ,0)减公共点( 1,1)1)当α为正整数时,函数的定义域为区间为x ( , ),他们的图形都经过原点,并当α>1 时在原点处与x 轴相切。
且α为奇数时,图形对于原点对称;α为偶数时图形对于y 轴对称;2)当α为负整数时。
函数的定义域为除掉x=0 的全部实数;3)当α为正有理数m时,n为偶数时函数的定义域为(0, +∞),n为奇数时函数的定义域为(-n∞ ,+∞),函数的图形均经过原点和( 1 ,1);4)假如 m>n 图形于 x 轴相切,假如m<n,图形于 y 轴相切,且m 为偶数时,还跟y 轴对称; m, n均为奇数时,跟原点对称;5)当α为负有理数时,n 为偶数时,函数的定义域为大于零的一确实数;n 为奇数时,定义域为去除 x=0 之外的一确实数。
三、指数函数 y a x(x是自变量,a是常数且a0, a1),定义域是 R ;[ 无界函数 ]1.指数函数的图象:yy a x y a xy(a 1)(0a1)(0,1)y1(0,1)y1 O x O x2.指数函数的性质;性质y a x(a1)y a x(0 a 1)函数定义域R值域(0,+∞)奇偶性非奇非偶公共点过点 (0,1),即 x0 时,y 1单一性在(,)是增函数在(,)是减函数1 )当a 1时函数为单调增 , 当0a 1时函数为单调减;2 )不论x为何值 ,y 总是正的,图形在 x 轴上方;3 )当x 0时 , y 1, 所以它的图形通过 (0,1) 点。
五种基本函数图像和性质
五种基本函数图像和性质1、幂函数形如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。
(1)图像几个常见的幂函数图像:注:画幂函数图像时,先画第一象限的部分,在根据函数奇偶性完成整个图像。
(2)性质:•幕函数的图像最多只能同时出现在两个象限,且不经过第四象限;如图与坐标轴相交,则交点一定是坐标原点•所有幕函数在(0,+00)上都有定义,并且图像都经过点(1,1)。
•当a≤-1且a为奇数时,函数在第一、第三象限为减函数•当a≤-1且a为偶数时,函数在第二象限为增函数•当a=0且x不为0时,函数图象平行于x轴且y=1、但不过(0,1)•当a=1时,函数图像为过(0,0),(1,1)且关于原点对称的射线•当0<a<1时,函数是增函数•当a≥1且a为奇数时,函数是奇函数•当a≥1且a为偶数时,函数是偶函数(3)规律:把a看成分数•当分母为偶数时,函数为非奇非偶函数,图像只在第一象限•当分母为奇数时,分子为偶数,函数为偶函数,图像在一、二象限,图像关于Y轴对称•当分母为奇数时,分子为奇数,函数为奇函数,图像在一、三象限,图像关于原点对称2、指数函数函数y=a^x(a>0且a≠1)叫做指数函数,自变量x叫做指数,a叫做底数函数的定义域是R.(1)图像(2)性质•指数函数y=a^x(a>0且a≠1)的函数值恒大于零,定义域为R,值域为(0,+00)•指数函数y=a^x(a>0且a≠1)的图像经过点(0,1)•指数函数y=a^x(a>1)在R上递增,指数函数y=a^x(0 <a< 1)在R上递减•函数总是在某一个方向上无限趋向于X轴,并且永不相交。
•函数总是通过(0,1)这点,(若 ,则函数定过点(0,1+b))•指数函数无界•指数函数是非奇非偶函数•指数函数具有反函数,其反函数是对数函数3、对数函数一般地,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。
《指数与指数函数》指数函数、对数函数与幂函数PPT(指数函数的性质与图像)【优秀课件PPT】共39页
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
《指数与指数函数》指数函数、对数 函数与幂函数PPT(指数函数的性质与
图像)【优秀课件PPT】
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵, 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法, 总体上 来说, 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日,便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持,法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例,它们 迅速累 聚,进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
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28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
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六大基本初等函数图像及其性质
六大基本初等函数图像及其性质一、常值函数(也称常数函数) y =C(其中C 为常数);α1)当α为正整数时,函数的定义域为区间为),(+∞-∞∈x ,他们的图形都经过原点,并当α>1时在原点处与x 轴相切。
且α为奇数时,图形关于原点对称;α为偶数时图形关于y 轴对称;2)当α为负整数时。
函数的定义域为除去x=0的所有实数; 3)当α为正有理数nm时,n 为偶数时函数的定义域为(0, +∞),n 为奇数时函数的定义域为(-∞,+∞),函数的图形均经过原点和(1 ,1);4)如果m>n 图形于x 轴相切,如果m<n,图形于y 轴相切,且m 为偶数时,还跟y 轴对称;m ,n 均为奇数时,跟原点对称;5)当α为负有理数时,n 为偶数时,函数的定义域为大于零的一切实数;n 为奇数时,定义域为去除x=0以外的一切实数。
三、指数函数xa y =(x 是自变量,a 是常数且0>a ,1≠a ),定义域是R ;[无界函数]1.指数函数的图象:2.1)当1>a 时函数为单调增,当10<<a 时函数为单调减; 2)不论x 为何值,y 总是正的,图形在x 轴上方; 3)当0=x 时,1=y ,所以它的图形通过(0,1)点。
1(3.(选,补充)指数函数值的大小比较*N ∈a ;a.底数互为倒数的两个指数函数x a x f =)(,xa x f ⎪⎭⎫ ⎝⎛=1)(的函数图像关于y 轴对称。
.当1>a 时,a 值越大,x a y =的图像越靠近y 轴;.当10<<a 时,a 值越大,xa y =的图像越远离y 轴。
4.指数的运算法则(公式);a.整数指数幂的运算性质),,0(Q n m a ∈≥;(1) nm n m aa a +=⋅(2)nm nmaa a -=÷(3)()()mn nm n m aa a ==(4) ()nnnba ab =b.根式的性质; (1)()a a nn= ; (2)当n 为奇数时,a a nn =当n 为偶数时,⎩⎨⎧<-≥==)0(0)(a a a a a a nnc.分数指数幂;(1))1,,,0(*>∈>=n Z n m a a a n m nm(2))1,,,0(11*>∈>==-n Z n m a a aanmnm nm yxf x xxx g ⎪⎫⎛=1)(四、对数函数x y a log =(a 是常数且1,0≠>a a ),定义域),0(+∞∈x [无界]1.对数的概念:如果a(a >0,a ≠1)的b 次幂等于N ,就是 N a b=,那么数b 叫做以a 为底N 的对数,记作b N a =log ,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数,式子N a log 叫做对数式。
《对数与对数函数》指数函数、对数函数与幂函数PPT(对数函数的性质与图像)
人教版高中数学B版必修二
指数函数、对数函数与幂函数
4.2 对数与对数函数
4.2.3 对数函数的性质与图像
-1-
课标阐释
思维脉络
1.理解对数函数的概念,体会对
B.(-1,+∞) C.(-1,4)
D.(4,+∞)
(2)函数 y=loga -1(a>0,a≠1)的定义域为
答案:(1)A
(2)(1,+∞)
+ 1 ≥ 0,
解析:(1)由题意可知
4- > 0,
解得 x∈[-1,4),故选 A.
(2)由题意可得 -1>0,又∵偶次根号下非负,
∴x-1>0,即 x>1.
A.(0,2)
B.(0,2] C.(2,+∞)
1
指数函数、对数函数与幂函数
(2)函数 f(x)=log4 的大致图像为(
)
D.[2,+∞)
)
(1)函数
(a>0,且a≠1)是对数函数.
因忽视真数的取值范围而致误
29可看作是函数y=log0.
(5)当0<a<1时,y=logax为R上的减函数;当a>1时,y=logax为R上的增函数.
同理可得函数y=log0.2(x2-2x+2)的单调增区间为(-∞,1].
故函数y=log0.2(x2-2x+2)的单调增区间为(-∞,1],
单调减区间为[1,+∞).
课堂篇探究学习
探究一
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指数函数、对数函数、幂函数的图像与性质(一)指数与指数函数1.根式(1)根式的概念(2).两个重要公式①⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧<-≥==)0()0(||a a a a a aa nn ;②a a nn =)((注意a 必须使n a 有意义)。
2.有理数指数幂 (1)幂的有关概念 ①正数的正分数指数幂:0,,1)mnaa m n N n *=>∈>、且。
②正数的负分数指数幂: 10,,1)m nm naa m n N n a-*==>∈>、且③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.注: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运算。
(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 s (a>0,b>0,r ∈Q )。
. 3.指数函数的图象与性质n 为奇数 n 为偶数注:如图所示,是指数函数(1)y=a x ,(2)y=b x,(3),y=c x (4),y=d x 的图象,如何确定底数a,b,c,d 与1之间的大小关系?提示:在图中作直线x=1,与它们图象交点的纵坐标即为它们各自底数的值,即c 1>d 1>1>a 1>b 1,∴c>d>1>a>b 。
即无论在轴的左侧还是右侧,底数按逆时针方向变大。
(二)对数与对数函数 1、对数的概念 (1)对数的定义如果(01)x a N a a =>≠且,那么数x 叫做以a 为底,N 的对数,记作log Na x =,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数。
(2)几种常见对数2、对数的性质与运算法则(1)对数的性质(0,1a a >≠且):①1log 0a =,②l og 1aa =,③lo g Na a N =,④lo g N a aN =。
(2)对数的重要公式:①换底公式:log log (,1,0)log N Na bbaa b N =>均为大于零且不等于; ②1log log ba ab=。
(3)对数的运算法则:如果0,1a a >≠且,0,0M N >>那么 ①N M MN a a a log log )(log +=; ②N M NMa a alog log log -=; ③)(log log R n M n M a na ∈=;④b mnb a na m log log =。
提示:作一直线y=1,该直线与四个函数图象交点的横坐标即为它们相应的底数。
∴0<c<d<1<a<b.4、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y=x对称。
(三)幂函数1、幂函数的定义形如y=xα(a∈R)的函数称为幂函数,其中x是自变量,α为常数注:幂函数与指数函数有本质区别在于自变量的位置不同,幂函数的自变量在底数位置,而指数函数的自变量在指数位置。
2、幂函数的图象注:在上图第一象限中如何确定y=x3,y=x2,y=x,12y x=,y=x-1方法:可画出x=x0;当x0>1时,按交点的高低,从高到低依次为y=x3,y=x2,y=x,12y x=,y=x-1;当0<x0<1时,按交点的高低,从高到低依次为y=x-1,12y x=,y=x,y=x2,y=x3。
三:例题诠释,举一反三知识点1:指数幂的化简与求值例1.(2007育才A)(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 ba a ⋅⋅⨯-÷++--变式:(2007执信A )化简下列各式(其中各字母均为正数):(1);)(65312121132ba ba b a ⋅⋅⋅⋅--(2).)4()3(6521332121231----⋅÷-⋅⋅b a b a b a(3)100.256371.5()86-⨯-+知识点2:指数函数的图象及应用例2.(2009广附A)已知实数a 、b 满足等式b a )31()21(=,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个变式:(2010华附A )若直线a y 2=与函数 0(|1|>-=a a y x且)1≠a 的图象有两个公共点,则a 的取值范围是_______. 知识点3:指数函数的性质例3.(2010省实B )已知定义域为R 的函数12()22x x bf x +-+=+是奇函数。
(Ⅰ)求b 的值;(Ⅱ)判断函数()f x 的单调性。
(Ⅲ)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:(2010东莞B )设a >0,f(x)=xx a a e e +是R 上的偶函数. (1)求a 的值;(2)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数. 知识点4:对数式的化简与求值例4.(2010云浮A )计算:(1))32(log 32-+(2)2(lg 2)2+lg 2·lg5+12lg )2(lg 2+-(3)21lg4932-34lg 8+lg 245.变式:(2010惠州A )化简求值.(1)log 2487+log 212-21log 242-1。
(2)(lg2)2+lg2·lg50+lg25。
(3)(log 32+log 92)·(log 43+log 83). 知识点5:对数函数的性质例5.(2011深圳A )对于01a <<,给出下列四个不等式: ①1log (1)log ();a a a a a +<+②1log (1)log (1)a a a a+>+; ③111;aaaa++<④111;aaaa++>其中成立的是()(A )①与③(B )①与④(C )②与③(D )②与④ 变式:(2011韶关A )已知0<a <1,b >1,ab >1,则log a bb b b a 1log ,log ,1的大小关系是 ( )A.log a bb b b a 1log log 1<< B.b b b ba a 1log 1log log << C.bb b a b a 1log 1log log << D.b b b a a b log 1log 1log <<例6.(2010广州B )已知函数f(x)=log a x(a >0,a ≠1),如果对于任意x ∈[3,+∞)都有|f(x)|≥1成立,试求a 的取值范围. 变式:(2010广雅B )已知函数f (x )=log 2(x 2-ax-a)在区间(-∞,1-3]上是单调递减函数.求实数a 的取值范围. 知识点6:幂函数的图象及应用例7.(2009佛山B)已知点在幂函数()f x 的图象上,点124⎛⎫- ⎪⎝⎭,,在幂函数()g x 的图象上.问当x 为何值时有:(1)()()f x g x >;(2)()()f x g x =;(3)()()f x g x <.变式:(2009揭阳B )已知幂函数f(x)=x 322--m m(m ∈Z )为偶函数,且在区间(0,+∞)上是单调减函数.(1)求函数f(x)。
(2)讨论F (x )=a )()(x xf bx f -的奇偶性.四:方向预测、胜利在望 1.(A )函数41lg)(--=x xx f 的定义域为( ) A .(1,4)B .[1,4)C .(-∞,1)∪(4,+∞) D .(-∞,1]∪(4,+∞) 2.(A )以下四个数中的最大者是( )(A) (ln2)2(B) ln(ln2)(C) ln 2(D) ln23(B )设a>1,函数f(x)=log a x 在区间[a,2a ]上的最大值与最小值之差为,21则a=( )(A)2 (B )2 (C )22 (D )44.(A )已知()f x 是周期为2的奇函数,当01x <<时,()lg .f x x =设63(),(),52a fb f ==5(),2c f =则( )(A )a b c << (B )b a c << (C )c b a << (D )c a b <<5.(B )设f (x )= 1232,2,log (1),2,x e x x x -⎧<⎪⎨-≥⎪⎩则不等式f (x )>2的解集为( ) (A)(1,2)⋃(3,+∞) (B)(10,+∞) (C)(1,2)⋃(10,+∞)(D)(1,2) 6.(A )设2log 3P =,3log 2Q =,23log (log 2)R =,则( ) A.R Q P << B.P R Q << C.Q R P << D.R P Q << 7.(A)已知c a b 212121log log log <<,则( )A .cab222>>B .c b a222>>C .a b c 222>> D .b a c 222>>8.(B )下列函数中既是奇函数,又是区间[]1,1-上单调递减的是( )(A )()sin f x x = (B) ()1f x x =-+(C) 1()()x x f x a a -=+ (D)2()2xf x lnx-=+ 9.(A )函数y =的定义域是:()A [1,)+∞B 23(,)+∞C 23[,1]D 23(,1]10.(A)已知函数kx y x y ==与41log 的图象有公共点A ,且点A 的横坐标为2,则k ( )A .41-B .41C .21-D .2111.(B )若函数的图象经过第二且)10(1)(≠>-+=a a b a x f x、三、四象限,则一定有( ) A .010><<b a 且 B .01>>b a 且C .010<<<b a 且D .01<>b a 且12.(B)若函数)10(log )(<<=a x x f a 在区间]2,[a a 上的最大值是最小值的3倍,则a=( ) A.42B. 22C. 41D. 21 13.(A)已知0<x <y <a <1,则有( )(A )0)(log <xy a (B )1)(log 0<<xy a (C )2)(log 1<<xy a (D )2)(log >xy a 14.(A )已知x x f 26log )(=,那么)8(f 等于( )(A )34 (B )8 (C )18 (D )21 15.(B )函数y =lg|x| ( )A .是偶函数,在区间(-∞,0)上单调递增B .是偶函数,在区间(-∞,0)上单调递减C .是奇函数,在区间(0,+∞)上单调递增D .是奇函数,在区间(0,+∞)上单调递减 16.(A )函数3)4lg(--=x x y 的定义域是____________________________.17.(B )函数1(01)xy aa a -=>≠,的图象恒过定点A ,若点A 在直线10(0)mx ny mn +-=>上,则11m n+的最小值为 .18.(A )设,0.(),0.x e x g x lnx x ⎧≤=⎨>⎩ 则1(())2g g =__________19.(B )若函数f(x) =1222--+aax x 的定义域为R ,则a 的取值范围为___________. 20.(B)若函数)2(log )(22a a x x x f ++=是奇函数,则a =.21.(B)已知函数xxx x f -+-=11log 1)(2,求函数)(x f 的定义域,并讨论它的奇偶性和单调性.参考答案:三:例题诠释,举一反三 例1. 解:(1)92,(2)2a 变式:解:(1)1, (2).4514545)(2323212331361ab ab ab b a b a b -=⋅-=⋅-=÷-----(3)110例2. 解:B变式:解:)21,0(;例3. 解:(Ⅰ)1=b (Ⅱ)减函数。