指数函数
指数函数的概念
⑵ y 3 解:(2) 由5x-1≥0得
5 x1
1 x 5 所以,所求函数定义域为
1 x | x 5
由
5x 1 0 得y≥1
所以,所求函数值域为{y|y≥1}
⑶
y 2x 1
由
解:(3)所求函数定义域为R
2 0
x
可得
2 1 1
x
所以,所求函数值域为{y|y>1}
6 5 4
x 1
所以,所求函数值域为 {y|y>0且y≠1}
-6
fx =
0.4 x-1
3
2
1
-4
-2
2
4
6
-1
-2
说明:对于值域的求解,可以令 考察指数函数y= 并结合图象 直观地得到: 函数值域为 {y|y>0且y≠1}
1 t x 1
0.4
t
(t 0)
6
5
4
3
2
1
-4
-2
2
4
6
-1
1 x 1 , x 1 2 2 x 1 , x 1
3.2
3.2 3.2 3.2 3.2 333 3
3
3
-0.2
对于有些复合函数的图象,则常用基本函数图象+变换方法 作出:即把我们熟知的基本函数图象,通过平移、作其对称图 等方法,得到我们所要求作的复合函数的图象,这种方法我们 遇到的有以下几种形式: 函 数 y=f(x+a) y=f(x)+a y=f(-x) y=-f(x) y=-f(-x) y=f(|x|) y=|f(x)| y=f(x) a>0时向左平移a个单位;a<0时向右平移|a|个单位. a>0时向上平移a个单位;a<0时向下平移|a|个单位. y=f(-x)与y=f(x)的图象关于y轴对称. y=-f(x)与y=f(x)的图象关于x轴对称. y=-f(-x)与y=f(x)的图象关于原点轴对称.
指数函数
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=log 101x 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 何两个幂函数最多有三个公共点..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ny x=奇函数偶函数非奇非偶函数1n>01n<<0 n<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。
指数函数公式运算法则
指数函数公式运算法则指数函数是一种常见的数学函数,其公式形式为f(x) = a^x,其中a为底数,x为指数。
指数函数在数学中有着广泛的应用,因此掌握指数函数的运算法则对于解决实际问题具有重要意义。
本文将介绍指数函数的运算法则,包括指数函数的加减乘除、指数函数的幂函数、指数函数的对数函数等内容。
一、指数函数的加减乘除1. 指数函数的加法当两个指数函数相加时,如果它们的底数相同,则可以将它们的指数相加,即a^x + a^y = a^(x+y)。
例如,2^3 + 2^4 =2^(3+4) = 2^7。
2. 指数函数的减法同样地,当两个指数函数相减时,如果它们的底数相同,则可以将它们的指数相减,即a^x - a^y = a^(x-y)。
例如,3^5 - 3^3 = 3^(5-3) = 3^2。
3. 指数函数的乘法当两个指数函数相乘时,如果它们的底数相同,则可以将它们的指数相加,即(a^x) * (a^y) = a^(x+y)。
例如,2^3 * 2^4 =2^(3+4) = 2^7。
4. 指数函数的除法当两个指数函数相除时,如果它们的底数相同,则可以将它们的指数相减,即(a^x) / (a^y) = a^(x-y)。
例如,3^5 / 3^3 =3^(5-3) = 3^2。
二、指数函数的幂函数指数函数的幂函数是指数函数的一种特殊形式,其公式为f(x) = (a^x)^n,其中a为底数,x为指数,n为幂次。
当计算指数函数的幂函数时,可以将指数函数的指数与幂次相乘,即(a^x)^n =a^(x*n)。
例如,(2^3)^2 = 2^(3*2) = 2^6。
三、指数函数的对数函数指数函数的对数函数是指数函数的逆运算,其公式为y =log_a(x),其中a为底数,x为指数,y为对数。
对数函数的作用是求解指数函数的指数,即log_a(x) = y 等价于 a^y = x。
例如,log_2(8) = 3 等价于 2^3 = 8。
数学指数函数
指数函数是指形如f(x) = a^x 的函数,其中a 是一个正数,且不等于1。
指数函数的定义域为实数集,值域为正数集。
指数函数的特点是以指数形式递增或递减。
当 a > 1 时,指数函数以 a 为底的指数函数是增函数;当0 < a < 1 时,指数函数以a 为底的指数函数是减函数;当 a = 1 时,指数函数就是常函数。
指数函数的性质包括:
1. 指数函数 f(x) = a^x (a>0, a≠1)是连续的;
2. 当 x1 < x2 时,a^x1 < a^x2,即指数函数以底数 a 大于 1 时,是递增的,以底数 a 小于 1 时,是递减的;
3. 当 x →∞时,a^x →∞,当 x→ -∞时,a^x → 0 (a>1) 或者 a^x →±∞(0<a<1);
4. 当f(x) = a^x,g(x) = b^x 均为以底数a、b 的指数函数时,有f(x)·g(x) = (a·b)^x。
指数函数是数学中的重要概念,具有广泛的应用。
例如在经济学中,指数增长模型可以用来描述经济增长;在物理学中,指数函数可以用来描述衰减;在生物学中,指数函数可以用来描述生长等现象。
【高中数学】指数函数
高中数学学科
A.a>b>c
B.a>c>b
C.c>a>b
D.b>c>a
解析:选 A 由 0.2<0.6,0.4<1,并结合指数函数的图象可知 0.40.2>0.40.6,即 b>c;
因为 a=20.2>1,b=0.40.2<1,所以 a>b.综上,a>b>c.
1 4.(2019·南宁调研)函数 f(x)= 2 xx2 的单调递增区间是( )
高中数学学科
指数函数
一、基础知识
1.指数函数的概念 函数 y=ax(a>0,且 a≠1)叫做指数函数,其中指数 x 是自变量,函数的定义域是 R,a 是底数. 形如 y=kax,y=ax+k(k∈R 且 k≠0,a>0 且 a≠1)的函数叫做指数型函数,不是指数函 数. 2.指数函数 y=ax(a>0,且 a≠1)的图象与性质
(1)若 a=-1,求 f(x)的单调区间;
高中数学学科
(2)若 f(x)有最大值 3,求 a 的值.
1 [解] (1)当 a=-1 时,f(x)= 3 -x2-4x+3 ,
令 g(x)=-x2-4x+3,由于 g(x)在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,+∞)上单调递减,
1 而 y= 3 t 在 R 上单调递减,所以 f(x)在(-∞,-2)上单调递减,在(-2,+∞)上单调递增,
研究.
二、常用结论
指数函数图象的特点 -1,1
(1)指数函数的图象恒过点(0,1),(1,a), a ,依据这三点的坐标可得到指数函数 的大致图象.
1 (2)函数 y=ax 与 y= a x(a>0,且 a≠1)的图象关于 y 轴对称. (3)底数 a 与 1 的大小关系决定了指数函数图象的“升降”:当 a>1 时,指数函数的图 象“上升”;当 0<a<1 时,指数函数的图象“下降”.
指数函数公式
指数函数公式
指数函数公式:y=a^xa为常数且以a>0,a≠1。
函数的定义域是R。
在指数函数的定义表达式中,在a^x前的系数必须是数1,自变量x必须在指数的位置上,且不能是x的其他表达式。
指数函数基本性质
(1)指数函数的定义域为R,这里的前提是a大于0且不等于1。
对于a不大于0的情况,则必然使得函数的定义域不连续,因此我们不予考虑,同时a等于0函数无意义一般也不考虑。
(2)指数函数的值域为0,+∞。
(3)函数图形都是上凹的。
(4)a>1时,则指数函数单调递增;若0<a<1,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(不等于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)指数函数无界。
(9)指数函数是非奇非偶函数
(10)指数函数具有反函数,其反函数是对数函数,它是一个多值函数。
指数函数求导公式
y=a^x
两边同时取对数:
lny=xlna
两边同时对x求导数:
==>y'/y=lna
==>y'=ylna=a^xlna
感谢您的阅读,祝您生活愉快。
指数函数知识点总结
指数函数知识点总结指数函数是高中数学中的一个重要知识点,也是数学中的一种常见函数形式。
它的形式通常为f(x) = a^x,其中a为底数,x为指数。
在实际生活和科学研究中,指数函数有着广泛的应用,比如在经济增长、生物学中的人口增长、物质的放射性衰变等方面都有着重要的作用。
在这篇文章中,我们将对指数函数的定义、性质、图像和应用进行总结和讨论。
首先,让我们来了解指数函数的定义。
指数函数的定义是f(x) = a^x,其中a是一个正实数且不等于1。
指数函数的定义域为全体实数,值域为正实数集。
当底数a大于1时,指数函数是增函数;当底数a在0和1之间时,指数函数是减函数。
指数函数的图像通常表现为一条逐渐增长或逐渐减小的曲线,其特点是通过点(0,1)且不过原点。
指数函数有着许多重要的性质。
首先,当x为整数时,指数函数有着简单的性质,即a^m * a^n = a^(m+n),a^m / a^n = a^(m-n),(a^m)^n = a^(mn)。
其次,指数函数的导数为其自身的常数倍,即f'(x) = k * a^x,其中k为常数。
这一性质在微积分中有着重要的应用。
另外,指数函数的反函数为对数函数,即y = a^x的反函数为x = log_a(y),其中a为底数。
指数函数的图像是一条逐渐增长或逐渐减小的曲线。
当底数a大于1时,指数函数的图像呈现逐渐增长的趋势;当底数a在0和1之间时,指数函数的图像呈现逐渐减小的趋势。
指数函数的图像在点(0,1)处有一个特殊的交点,这一点在图像上具有重要的意义。
当x为负数时,指数函数的图像会出现在y轴的右侧,而当x为正数时,指数函数的图像会出现在y轴的左侧。
指数函数在实际生活和科学研究中有着广泛的应用。
在经济学中,指数函数可以用来描述经济增长的趋势,比如GDP的增长、股票市场的涨跌等。
在生物学中,指数函数可以用来描述人口的增长趋势,或者物种的繁衍和扩散。
在物理学中,指数函数可以用来描述放射性物质的衰变过程,或者电路中的电流和电压关系等。
指数函数知识点总结
指数函数知识点总结指数函数是高中数学中的重要内容,它在数学和科学领域中都有着广泛的应用。
指数函数的概念和性质对于学生来说是一个比较抽象和难以理解的内容,但只要我们掌握了其中的一些关键知识点,就能够很好地理解和运用指数函数。
本文将对指数函数的知识点进行总结,希望能够帮助学生更好地掌握这一部分内容。
一、指数函数的定义。
指数函数是以指数为自变量的函数,一般写作y=a^x,其中a是底数,x是指数,y是函数值。
当底数a大于1时,函数呈现增长趋势;当底数a在0和1之间时,函数呈现下降趋势。
指数函数的图像一般为一条曲线,随着指数的增大或减小而逐渐增长或减小。
二、指数函数的性质。
1. 指数函数的定义域是实数集,值域是正实数集。
2. 当底数a大于1时,函数呈现增长趋势;当底数a在0和1之间时,函数呈现下降趋势。
3. 指数函数的图像一般为一条曲线,随着指数的增大或减小而逐渐增长或减小。
4. 指数函数的图像经过点(0,1),并且不过x轴。
三、指数函数的运算。
1. 指数函数的乘法,a^m a^n = a^(m+n)。
2. 指数函数的除法,a^m / a^n = a^(m-n)。
3. 指数函数的幂运算,(a^m)^n = a^(mn)。
四、指数函数的应用。
1. 指数函数在经济学中的应用,例如复利计算、指数增长模型等。
2. 指数函数在生物学中的应用,例如细菌繁殖、人口增长等。
3. 指数函数在物理学中的应用,例如放射性衰变、电路中的电流变化等。
五、指数函数的解析式和图像。
1. 当底数a大于1时,指数函数的解析式为y=a^x,图像为逐渐增长的曲线。
2. 当底数a在0和1之间时,指数函数的解析式为y=a^x,图像为逐渐减小的曲线。
六、指数函数与对数函数的关系。
指数函数和对数函数是互为反函数的函数关系,它们之间有着密切的联系。
指数函数的解析式为y=a^x,对数函数的解析式为y=loga(x),它们之间的关系可以通过换底公式进行转换。
指数函数公式
指数函数公式
指数函数是数学中的一种重要函数,也是很多科学研究和应用中常用的函数形式。
它的定义是:当x>0时,指数函数f(x)=ax(a>0,且a≠1),是一种特殊函数,其中a叫作指数,x叫作底数,而f(x)叫作指数函数的值。
指数函数是一种特殊的函数,它的特点是它的函数图像是一条竖直线,而且它的斜率可以由x的值来确定,其图像也可以由其参数a 来确定。
指数函数的图像在x=0处有一个垂直下降,它以不断增大的速度向上升,且不会越界,绝对值也会不断增大。
指数函数具有很多特点,它是一种单调函数,即指数函数的增减性质在整个定义域中是唯一的,它具有切线不变性,即曲线上任意点的切线斜率是定值。
指数函数的参数a可以是任意大于零的常数,当a增大时,曲线上函数值单调增加的速度就越快,相反,当a减小时,曲线上函数值单调增加的速度就越慢。
指数函数在各个领域都有着广泛的应用,在物理学中,它可以用来描述物体离原点距离随时间变化的情况;在经济学中,它可以用来描述商品价格随时间变化的情况;在数学中,它可以用来描述函数的变化趋势,以及函数的性质等等。
总的来说,指数函数是一种十分重要的函数,它不仅在数学中有着
重要的地位,而且在物理学、经济学等领域也有着重要的应用。
它的参数a的变化可以改变曲线的性质,使它能够更好地描述实际情况,从而对很多实际问题有着十分重要的作用。
指数函数-高考数学复习
考向4 指数型函数的综合应用
2
1 -2-3
f(x)=(3)
的图象经过点(3,1),
例 5(多选题)(2024·重庆云阳模拟)若函数
则( AC )
A.a=1
B.f(x)在(-∞,1)内单调递减
1
C.f(x)的最大值为 81
D.f(x)的最小值为81
解析 对于 A,由题意
1 9a-6-3
f(3)=( )
解析 若a>1,则f(x)在[-1,0]上单调递增,所以f(x)max=f(0)=a=2,即a=2;
若0<a<1,则f(x)在[-1,0]上单调递减,所以f(x)min=f(-1)=a-1=2,
即
1
a= .综上,a=2
2
或
1
a= .
2
考向2 比较幂值的大小
例3(1)(2024·江西赣州模拟)已知函数f(x)=ex,若a=f(40.99),b=f(21.99),c=f(ln 2),
则a,b,c的大小关系为( C )
A.a<b<c
B.a<c<b
C.c<a<b
D.c<b<a
解析 依题意,21.99>21.98=40.99>20=1>ln 2,而函数f(x)=ex在R上单调递增,
因此f(21.99)>f(40.99)>f(ln 2),即c<a<b,故选C.
(2)(2024·辽宁大连模拟)已知
e +1
1-()
1-()
当-1<f(x)<0 时,[f(x)]=-1;当 0≤f(x)<1 时,[f(x)]=0,
因此[f(x)]的值域为{-1,0},故选 B.
指数函数知识点总结
指数函数知识点总结指数函数是数学中的一种常见函数形式。
具体来说,指数函数可以表示为 f(x) = a^x 或 f(x) = e^x 的形式,其中 a 和 e 分别代表底数。
以下是指数函数的一些重要知识点总结:1. 指数函数的性质- 指数函数的定义域为实数集,值域为正实数集。
- 指数函数具有单调递增性质,即底数为正数时,随着自变量x 的增大,函数值增加;底数为负数时,随着自变量 x 的增大,函数值减小。
- 当底数 a 大于 1 时,函数呈现增长趋势,当底数 a 在 0 到 1 之间时,函数呈现衰减趋势。
- 当底数为 e (自然对数的底数) 时,该指数函数称为自然指数函数,常用符号为 f(x) = e^x。
2. 指数运算法则- 指数运算法则包括乘法法则、除法法则、幂的乘方法则和幂的除法法则。
根据这些法则,可以对指数之间的运算进行简化和转换,方便计算和推导。
具体的运算法则请参考数学教材或相关研究资源。
3. 指数函数的图像- 根据指数函数的性质,可以绘制指数函数的图像。
对于一般的指数函数 f(x) = a^x,图像在 x 轴右侧递增,斜率随底数 a 的大小变化而改变;而自然指数函数 f(x) = e^x 的图像在全区间上都是递增的,且斜率始终为正。
- 对于指数函数的图像研究,可以通过计算关键点、确定导数、绘制函数图像等方法进行分析和描绘。
4. 指数函数的应用- 指数函数广泛应用于各个学科和领域。
在数学中,指数函数是指数与对数概念的核心。
在经济学、物理学、生物学等自然科学中,指数函数的增长和衰减特性被广泛用于建模和预测。
- 例如,指数函数可用于描述细菌或病毒的增长情况,经济学中的指数增长模型等。
指数函数的应用领域较为广泛,具体的应用案例可根据不同学科和实际问题进行研究。
以上是关于指数函数的一些重要知识点总结。
更多深入的学习和应用内容,建议参考相关数学教材或专业文献。
祝你学业顺利!。
指数函数
.
例 2:函数y = a + 1 a > 0, 且 a ≠ 1, b ∈ R 的图象恒过定点(1,2),求 b 的值。 8.指数函数的单调性 例:讨论函数y =
2 1 x −2x
3
的单调性。
习题 1、比较下列各组数的大小:
(1)若 (2)若 (3)若 (4)若 (5)若
,比较 ,比较 ,比较
x
当k=0或k 1时, 直线y=k与函数 y | 3 1 | 的图象有唯一的交点,所以方程有一解;
x
当 0<k<1 时, 直线 y=k 与函数 y | 3 1 | 的图象有两个不同交点,所以方程有两解。
函数性质 a 1 0 a 1 函数的定义域为 R 非奇非偶函数 函数的值域为 R+ a0 1 增函数 减函数
x 0, a x 1
x 0, a x 1
x 0, a x 1
x 0, a x 1
函数值开 函数值开 始增长较 始减小极 图象上升 图象上升 慢,到了 快,到了 趋势是越 趋势是越 某一值后 某一值后 来越陡 来越缓 增长速度 减小速度 极快; 较慢; 注意:利用函数的单调性,结合图象还可以看出: (1)在[a,b]上, f (x) a x (a 0且a 1) 值域是 [f (a ), f (b)] 或 [f (b), f (a )] ; (2)若 x 0 ,则 f (x) 1 ; f ( x ) 取遍所有正数当且仅当 x R ; (3)对于指数函数 f (x) a x (a 0且a 1) ,总有 f (1) a ;
∞) 上是增函数, ∴函数 y (a2 2a 5) x 在 (∞,
∴ 3 x 1 x ,解得 x
指数函数的基本公式
指数函数的基本公式
指数函数是数学中的一类重要函数,通常写成$f(x)=a^x$ 的形式,其中$a$ 为底数,$x$ 为指数。
指数函数的基本公式如下:
$a^0 = 1$,任何数的0 次方都等于1。
$a^1 = a$,任何数的1 次方等于它本身。
$a^n \times a^m = a^{n+m}$,相同底数的指数幂相乘等于底数不变、指数相加的幂。
$\frac{a^n}{a^m} = a^{n-m}$,相同底数的指数幂相除等于底数不变、指数相减的幂。
$(a^n)^m = a^{nm}$,指数幂的幂等于底数不变、指数相乘的幂。
$a^{-n} = \frac{1}{a^n}$,任何数的负指数幂等于它的倒数。
$a^{n} \times b^{n} = (ab)^n$,底数不同但指数相等的幂的积等于它们的乘积的指数幂。
需要注意的是,当底数$a>1$ 时,指数函数是单调增函数;当$0<a<1$ 时,指数函数是单调减函数。
指数函数的图像在坐标系中呈现出类似于指数增长或指数衰减的形态。
指数函数和对数函数公式
指数函数和对数函数公式一、指数函数公式指数函数是形如y=a^x的函数,其中a是一个正实数且不等于1,x 可以是实数。
指数函数具有以下常见的公式:1.以自然对数e为底的指数函数:y=e^x2.以底数为a的指数函数:y=a^xa是一个大于0且不等于1的实数。
a^x的图像也是一个逐渐增长的曲线,但斜率的增长速度取决于底数a的大小。
当0<a<1时,曲线倾斜向下;当a>1时,曲线倾斜向上。
指数函数有许多重要的性质:1.指数函数一定经过点(0,1),因为a^0=12.当x为正无穷大时,指数函数趋于正无穷大,当x为负无穷大时,指数函数趋于0。
3.指数函数的值在整个实数范围内都是正的。
4.指数函数具有指数律,即a^(x+y)=a^x*a^y,a^(x-y)=a^x/a^y,以及(a^x)^y=a^(x*y)。
二、对数函数公式对数函数是指以一些正实数为底的对数函数,常用的底数有10和自然对数e。
对数函数的公式如下:1.以底数为10的对数函数:y=log10x (也可以写成y=logx)这个函数的定义域是正实数,值域是实数。
对数函数的图像是一个逐渐增长的曲线,当x增大时,函数值增长速度变慢。
当x=1时,函数值为0。
对数函数的斜率随着x的增大而减小。
2.以自然对数e为底的对数函数:y=lnx这个函数的定义域是正实数,值域是实数。
自然对数函数的图像与以10为底的对数函数非常相似,但是斜率变化的速度更慢。
当x=1时,函数值为0。
自然对数函数在数学和科学中有广泛的应用。
对数函数具有以下重要性质:1. 对数函数的反函数是指数函数。
即如果y=logax,则x=a^y。
2.对数函数的值随着x的增大而增大,但增长速度逐渐减慢。
3.当x趋于正无穷大时,对数函数趋于正无穷大;当x趋于0时,对数函数趋于负无穷大。
4. 对数函数具有对数律,即logab=logcb/logca,logab=logac/logbc,以及log(a^b)=bloga。
指数函数知识点总结
指数函数知识点总结
指数函数的特征形式f(x) = a^x中,底数a是一个正实数且不等于1,指数x是一个实数。
指数函数通常可以分为两类:指数增长函数和指数衰减函数。
当底数a大于1时,指数函数称为指数增长函数,当底数a介于0和1之间时,指数函数称为指数衰减函数。
指数函数的图像通常具有一定的特点:当底数大于1时,图像会逐渐增长;当底数介于0和1
之间时,图像会逐渐衰减。
指数函数具有一些基本性质和特点,其中最重要的性质之一是指数函数的导数与原函数具
有相同的形式。
具体来说,f'(x) = a^x * ln(a)。
这个性质对于求解指数函数的导数和解析表达式都非常有帮助。
此外,指数函数还具有复合函数的性质,它可以和其他类型的函数结
合进行运算和变换,从而产生新的函数形式。
在实际问题中,指数函数常常被用来描述一些复杂的变化规律。
比如在经济学中,指数函
数可以用来描述人口增长、物价上涨、收入增长等现象;在自然科学中,指数函数可以用
来描述放射性物质的衰变、生物种群的增长等现象;在工程领域中,指数函数可以用来描
述电路中的电流变化等现象。
因此,掌握指数函数的基本知识对于解决实际问题和应用数
学知识都非常重要。
总之,指数函数是数学中一种重要的非代数函数形式,它具有底数和指数两个参数,描述
了一种特殊的变化规律。
指数函数在数学、科学和工程领域都有很重要的应用,因此了解
指数函数的基本特点和性质对于提高数学素养和解决实际问题都是非常有帮助的。
指数函数
在函数y=a^x中可以看到:(1)指数函数的定义域为所有实数的集合,这里的前提是a大于0且不等于1,对于a 不大于0的情况,则必然使得函数的定义域不存在连续的区间,因此我们不予考虑,同时a等于0函数无意义一般也不考虑。
(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”。
(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。
指数函数的性质与应用
指数函数的性质与应用指数函数作为数学中的一种重要函数,其性质与应用广泛存在于各个领域。
本文将探讨指数函数的基本性质,并通过具体的实际应用案例,展示其在数学、经济、物理等领域的实际应用。
1. 指数函数的定义与性质指数函数是以指数为自变量,底数为常数的函数。
一般表示为 f(x) = a^x,其中 a 为底数,x 为指数,a > 0,且a ≠ 1。
指数函数具有以下基本性质:(1)当指数 x 为整数时,指数函数表现为幂函数,即 f(x) = a^x。
(2)指数函数的定义域为全体实数。
(3)当底数 a > 1 时,函数呈增长趋势;当 0 < a < 1 时,函数呈衰减趋势。
(4)指数函数在 x 趋于无穷大时,取正无穷大或趋于零;在 x 趋于负无穷大时,取正数或趋于零。
(5)指数函数具有乘法性质,即 a^x * a^y = a^(x+y)。
2. 指数函数的应用2.1 数学领域在数学领域,指数函数广泛应用于研究数列、级数等。
例如在级数求和问题中,指数函数能够精确求解各项和的近似值,进而得到级数的性质和趋势。
此外,指数函数在微积分中也有广泛应用,特别是在研究变化速率和增长率等方面。
2.2 经济领域在经济领域,指数函数被广泛用于描述经济增长和消费模式。
例如在经济预测中,指数函数常被用来估计GDP、人口增长等指标。
同时,在复利计算中,指数函数的增长特性被应用于计算利息和投资回报率。
2.3 物理领域在物理领域,指数函数用于描述一些基本的自然现象。
例如在弹簧振动模型中,指数函数可以用来描述振幅的衰减;在放射性衰变中,指数函数可以用来描述放射性物质的衰减过程。
此外,指数函数还被应用于电路理论、流体力学等领域。
2.4 其他应用除了上述数学、经济、物理领域外,指数函数还在其他领域有着广泛的应用。
例如在计算机科学中,指数函数常用于算法的时间复杂度分析;在生态学中,指数函数用于描述生物种群的增长及其对环境的影响。
指数函数的定义和性质
指数函数的定义和性质在数学中,指数函数是一种基本的函数之一。
它的应用非常广泛,包括在金融、科学、工程和计算机科学等领域。
指数函数的定义和性质是数学学科中非常重要的一部分,本文将着重介绍指数函数的定义和性质,以帮助读者更好地理解这一重要概念。
一、指数函数的定义指数函数的定义非常简单,它是以自然常数e为底数的幂函数。
即:f(x) = e^x其中,e是自然常数,它的值约为2.71828。
根据这个定义,我们可以得到一些指数函数的基本性质。
二、指数函数的性质1. 增长速度指数函数是一个无限增长的函数。
随着x的增大,e的x次方也会越来越大。
这意味着,指数函数的增长速度非常快,远远快于其他函数,比如多项式函数和三角函数。
2. 渐近线指数函数的图像会与y = 0轴有一个渐近线。
这条线是指数函数的图像在x轴右侧逼近y = 0而趋近于它时所形成的。
3. 对称轴指数函数的对称轴为y = 0轴。
这是因为当x为正数时,e的x 次方和e的-x次方是关于y = 0轴对称的,即f(x) = f(-x)。
4. 交点指数函数和y = 1直线有一个交点,这个交点的坐标为(0,1)。
这个交点是由于e的0次方为1引起的。
5. 常函数关系指数函数和指数函数之间还存在常函数的关系。
换句话说,如果f(x) = e^x,那么g(x) = ln(x)就是f(x)的反函数。
这意味着,指数函数和对数函数是相互关联的。
6. 求导指数函数的求导结果还是自身。
换句话说,如果f(x) = e^x,那么f'(x) = e^x。
这个性质在微积分中是非常有用的。
三、应用指数函数有很多应用,包括用于描述人口增长率、财务计算、化学反应速率等方面。
这些应用需要对指数函数的性质有深入的理解,并能够使用指数函数进行数学建模。
例如,在人口学中,指数函数可以描述人口的增长率。
假设某个国家的人口现在为P0,每年的增长率为r,那么在t年后,该国的人口大小为:P(t) = P0 * e^(rt)这个方程式体现了指数函数的性质,即随着时间的增加,该国的人口会迅速增加。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
3.1.2.指数函数教学设计本节课的内容是高中数学必修一第三章第三节“指数函数”的第一课时——指数函数的定义,图像及性质。
新课标指出,学生是教学的主体,教师的教要应本着从学生的认知规律出发,以学生活动为主线,在原有知识的基础上,建构新的知识体系。
我将以此为基础从下面这几个方面加以说明。
一、教材的地位和作用本节课是学生在已掌握了函数的一般性质和简单的指数运算的基础上,进一步研究指数函数,以及指数函数的图像与性质,它一方面可以进一步深化学生对函数概念的理解与认识,使学生得到较系统的函数知识和研究函数的方法,同时也为今后进一步熟悉函数的性质和作用,研究对数函数以及等比数列的性质打下坚实的基础。
因此,本节课的内容十分重要,它对知识起到了承上启下的作用。
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、贷款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。
二、教学目标知识目标:①掌握指数函数的概念;②掌握指数函数的图象和性质和简单应用;使学生获得研究函数的规律和方法。
能力目标:①培养学生观察、联想、类比、猜测、归纳等思维能力;②体会数形结合思想、分类讨论思想,增强学生识图用图的能力;情感目标:①让学生自主探究,体验从特殊→一般→特殊的认知过程,了解指数函数的实际背景;②通过学生亲手实践,互动交流,激发学生的学习兴趣,努力培养学生的创新意识,提高学生抽象、概括、分析、综合的能力。
三、教学重难点教学重点:进一步研究指数函数的图象和性质。
指数函数的图像与性质,它一方面可以进一步深化学生对函数概念的理解与认识,使学生得到较系统的函数知识和研究函数的方法,同时也为今后进一步熟悉函数的性质和作用,研究对数函数以及等比数列的性质打下坚实的基础。
因此它对知识起到了承上启下的作用。
教学难点:弄清楚底数a对函数图像的影响。
对于底数a>1 和1>a>0时函数图像的不同特征,学生不容易归纳认识清楚。
突破难点的关键:通过学生间的讨论、交流及多媒体的动态演示等手段,使学生对所学知识,由具体到抽象,从感性认识上升到理性认识,由此来突破难点。
因此,在教学过程中我选择让学生自己去感受指数函数的生成过程以及从这两个特殊的指数函数入手,先描点画图,作为这一堂课的突破口。
四、学情分析及教学内容分析1、学生知识储备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:知识方面: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。
技能方面:学生对采用“描点法”描绘函数图象的方法已基本掌握,能够为研究《指数函数》的性质做好准备。
素质方面:由观察到抽象的数学活动过程已有一定的体会,已初步了解了数形结合的思想。
2、学生的困难本节内容思维量较大,对思维的严谨性和分类讨论、归纳推理等能力有较高要求,但学生在探究问题的能力以及合作交流等方面发展不够均衡,所以学生学习起来有一定难度。
五、教法分析本节课我采用引导发现式的教学方法。
通过教师在教学过程中的点拨,启发学生通过主动观察、主动思考、动手操作、自主探究来达到对知识的发现和接受。
六、教学过程分析根据新课标的理念,我把整个的教学过程分为六个阶段,即:1.情景设置,形成概念 2.发现问题,深化概念 3.深入探究图像,加深理解性质 4.强化训练,落实掌握 5.小结归纳 6.布置作业(一)情景设置,形成概念学情分析:1、学生初中就接触过一次函数、二次函数,在第二章再次学习一次函数、二次函数时,学生有一定的知识储备,但对于指数函数而言,学生是完全陌生的函数,无已有经验的参考,在接受上学生有困难。
2、课本给出了两个引例以及在本章章前语也给了一个例子,分别是细胞分裂、放射性物质省留量及“指数爆炸”,这三个例子比较好但离学生的认知仍存在一定距离,于是我在引课这里翻查了一些参考资料,发现这样一个例子,——折纸问题,这个引例对学生而言①便于动手操作与观察②贴近学生的生活实际。
1、引例1:折纸问题:让学生动手折纸观察:①对折的次数x与所得的层数y之间的关系,得出结论y=x2②对折的次数x与折后面积y之间的关系(记折前纸张面积为1),得出结论y=(1/2)x引例2:《庄子。
天下篇》中写到:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”。
请写出取x次后,木棰的剩留量与y与x的函数关系式。
设计意图:(1)让学生在问题的情景中发现问题,遇到挑战,激发斗志,又引导学生在简单的具体问题中抽象出共性,体验从简单到复杂,从特殊到一般的认知规律。
从而引入两种常见的指数函数①a>1②0<a<1(2)让学生感受我们生活中存在这样的指数函数模型,便于学生接受指数函数的形式。
2、形成概念:形如y=ax(a>0且a≠1)的函数称为指数函数,定义域为x∈R。
提出问题:为什么要限制a>0且a≠1?这一点让学生分析,互相补充。
分a﹤0,且a=0,0﹤a﹤1,a=1,a>1五部分讨论。
(二)发现问题、深化概念问题1:判断下列函数是否为指数函数。
1)y=-3x2)y=31/x 3) y=31+x 4) y=(-3)x 5) y=3-x=(1/3) x设计意图:1、通过这些函数的判断,进一步深化学生对指数函数概念的理解,指数函数的概念与一次、二次函数的概念一样都是形式定义,也就是说必须在形式上一模一样方行,即在指数函数的表达式中y=a x(a>0且a≠1)。
1)a x的前面系数为1, 2)自变量x在指数位置, 3)a>0且a≠12、问题1中(4)y=(-3)x的判定,引出问题1:即指数函数的概念中为什么要规定a>0且a≠1 1)a<0时,y=(-3)x对于x=1/2,1/4,……(-3)x无意义。
2)a=0时,x>0时,a x=0;x≤0时无意义。
3)a=1时,a x= 1x=1是常量,没有研究的必要。
设计意图:通过问题1对a的范围的具体分析,有利于学生对指数函数一般形式的掌握,同时也为后面研究函数的图像和性质埋下伏笔。
落实掌握:1)若函数y=(a x -3a+3) a x是指数函数,求a值。
2)指数函数f(x)= a x(a>0且a≠1)的图像经过点(3,9),求f(x)、f(0)、f(1)的值。
——待定系数法求指数函数解析式(只需一个方程)。
(三)深入研究图像,加深理解性质指数函数是学生在学习了函数基本概念和性质以后接触到得第一个具体函数,所以在这部分的安排上,我更注意学生思维习惯的养成,即应从哪些方面,哪些角度去探索一个具体函数,我在这部分设置了两个环节。
第一环节:分三步(1)让学生作图(2)观察图像,发现指数函数的性质(3)归纳整理学生课前准备:利用描点法作函数y=2x,y=3x,以及y=(1/2)x、y=(1/3)x的图像。
设计意图:(1)观察总结a>1,0<a<1图像上的差异(2)观察y=2x与y=2-x,y=3x与y=3-x图像关于y轴对称。
(3)在第一象限指数函数的图像满足“底大图高。
(4)经过(0,1)点图像位置变化。
变式:去掉底数换成字母,根据图像比较底数的大小。
方法提炼:①用上面得到的规律;②作直线x=1与指数函数图像相交的纵坐标,即为底数。
第二环节:利用多媒体教学手段,通过几何画板演示底数a 取不同的值时,让学生观察函数图像的变化特征,归纳总结:y=a x的图像与性质以y=2x为例,让学生用单调性的定义加以证明;设计意图:(1)让学生由初中的“看图说话”的水平,提升到高中的严格推理的层面上来。
(2)学习用做商法比较大小。
4、奇偶性:不具备5、对称性:y=a x不具备,但底数互为倒数的两个指数函数图像关于y轴对称。
从形式上可变为y=a x与y=a-x总结:两个函数y=f(x),y=f(-x)关于y轴对称。
6、交点:(1)与y轴交于一点(0,1)(2)与x轴无交点(x轴为其渐近线)7、当x>0时,y>1;当x<0时,0<y<1,当 x>0时, 0<y<1;当x<0时, y>18、y=a x(a>0且a≠1)在第一象限图像“底大图高”(直线x=1辅助)难点突破:通过数形结合,利用几个底数特殊的指数函数的图像将本节课难点突破。
为帮助学生记忆,教师用一句精彩的口诀结束性质的探究:左右无限上冲天,永与横轴不沾边。
大1增,小1减,图像恒过(0,1)点。
(四)强化训练落实掌握例1:学习了指数函数的概念,探究出它的性质以后,再回应本节课开头的问题,解决引例问题。
例2:比较下列各题中两值的大小(1)(4/3)-0.23与(4/3)-0.25;(2)(0.8)2.5与(0.8)3。
方法指导:同底指数不同,构造指数函数,利用函数单调性(3)与;(4)与方法指导:不同底但可化同底,也化归为第一类型利用单调性解决。
(5)(3/4)2/3与(5/6)2/3;(6)(-2.1)3/7与(-2.2)3/7方法指导:底不同但指数相同,结合函数图像进行比较,利用底大圈高。
(6)“-”是学生的易错易混点。
(7)(0.3)-3与(2.3)2/3;(8)1.70.3与0.93.1。
方法指导:底不同,指数也不同,可采用①估算(与常见数值比较如(8))②中间量如(7)(10/3)3〔(10/3)2/3或(2.3)3〕(2.3)2/3。
变式:已知下列不等式, 比较的大小 :(l)(2)(3)(且)(4)设计意图:(1)、(2)对指数函数单调性的应用(逆用单调性),(3)建立学生分类讨论的思想。
(4)培养学生灵活运用图像的能力。
(五)归纳总结,拓展深化请学生从知识和方法上谈谈对这一节课的认识与收获。
1、知识上:学习了指数函数的定义、图像和性质以及应用。
关键要抓住底数a>1 和1>a>0时函数图像的不同特征和性质是学好本节的关键。
2、方法上:经历从特殊→一般→特殊的认知过程,从观察中获得知识,同时了解指数函数的实际背景和和研究函数的基本方法;体会分类讨论思想、数形结合思想。
(六)布置作业,延伸课堂A类:(巩固型)面向全体同学1、完成课本P93/习题3-1 A B类:(提高型)面向优秀学生2、完成学案P1/题型1。