知识讲解_指数函数及其性质_基础

合集下载
  1. 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. 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. 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)。

指数函数及其性质

要点一、指数函数的概念:

函数y=a x

(a>0且a ≠1)叫做指数函数,其中x 是自变量,a 为常数,函数定义域为R. 要点诠释:

(1)形式上的严格性:只有形如y=a x

(a>0且a ≠1)的函数才是指数函数.像23x

y =⋅,12x

y =,

31x y =+等函数都不是指数函数.

(2)为什么规定底数a 大于零且不等于1:

①如果0a =,则000x x ⎧>⎪

⎨≤⎪⎩x x

时,a 恒等于,时,a 无意义.

②如果0a <,则对于一些函数,比如(4)x

y =-,当11

,,24

x x =

=⋅⋅⋅时,在实数范围内函数值不存在.

③如果1a =,则11x

y ==是个常量,就没研究的必要了. 要点二、指数函数的图象及性质:

y=a x

0

a>1时图象

图象

性质 ①定义域R ,值域 (0,+∞)

②a 0

=1, 即x=0时,y=1,图象都经过(0,1)点 ③a x =a ,即x=1时,y 等于底数a

④在定义域上是单调减函数 ④在定义域上是单调增函数 ⑤x<0时,a x

>1

x>0时,0

<1

⑤x<0时,0

<1

x>0时,a x

>1

⑥ 既不是奇函数,也不是偶函数

要点诠释:

(1)当底数大小不定时,必须分“1a >”和“01a <<”两种情形讨论。 (2)当01a <<时,,0x y →+∞→;当1a >时,0x y →-∞→。 当1a >时,a 的值越大,图象越靠近y 轴,递增速度越快。 当01a <<时,a 的值越小,图象越靠近y 轴,递减的速度越快。

(3)指数函数x

y a =与1x

y a ⎛⎫

= ⎪⎝⎭

的图象关于y 轴对称。

要点三、指数函数底数变化与图像分布规律 (1)

① x

y a = ②x

y b = ③x y c = ④x y d =

则:0<b <a <1<d <c

又即:x ∈(0,+∞)时,x x x x b a d c <<< (底大幂大) x ∈(-∞,0)时,x x x x b a d c >>> (2)特殊函数

11

2,3,

(),

()23

x x x x y y y y ====的图像:

要点四、指数式大小比较方法

(1)单调性法:化为同底数指数式,利用指数函数的单调性进行比较. (2)中间量法 (3)分类讨论法 (4)比较法

比较法有作差比较与作商比较两种,其原理分别为:

①若0A B A B ->⇔>;0A B A B -<⇔<;0A B A B -=⇔=; ②当两个式子均为正值的情况下,可用作商法,判断1A B >,或1A

B

<即可. 【典型例题】

类型一、指数函数的概念

例1.函数2

(33)x

y a a a =-+是指数函数,求a 的值. 【答案】2

【解析】由2

(33)x

y a a a =-+是指数函数,

可得2331,0,1,a a a a ⎧-+=⎨>≠⎩

且解得12,

01,a a a a ==⎧⎨>≠⎩或且,所以2a =.

【总结升华】判断一个函数是否为指数函数:

(1)切入点:利用指数函数的定义来判断;

(2)关键点:一个函数是指数函数要求系数为1,底数是大于0且不等于1的常数,指数必须是自变量x .

举一反三:

【变式1】指出下列函数哪些是指数函数?

(1)4x

y =;(2)4

y x =;(3)4x

y =-;(4)(4)x

y =-;

(5)1

(21)(1)2

x

y a a a =->

≠且;(6)4x y -=.

【答案】(1)(5)(6)

【解析】(1)(5)(6)为指数函数.其中(6)4x y -==14x

⎛⎫ ⎪⎝⎭

,符合指数函数的定义,而(2)中底

数x 不是常数,而4不是变数;(3)是-1与指数函数4x 的乘积;(4)中底数40-<,所以不是指数函数.

类型二、函数的定义域、值域

例2.求下列函数的定义域、值域.

(1)313x x

y =+;(2)y=4x -2x

+1;(4)y =为大于1的常数)

【答案】(1)R ,(0,1);(2)R [

+∞,43);

(3)1,2⎡⎫

-+∞⎪⎢⎣⎭

[)0,+∞;(4)(-∞,-1)∪[1,+∞) [1,a)∪(a ,+∞)

【解析】(1)函数的定义域为R (∵对一切x ∈R ,3x

≠-1).

∵ (13)1111313

x x x

y +-==-++,又∵ 3x >0, 1+3x

>1, ∴ 10113x <

<+, ∴ 1

1013x

-<-<+,

∴ 1

01113

x

<-<+, ∴值域为(0,1). (2)定义域为R ,43)212(12)2(22+-=+-=x x x y ,∵ 2x >0, ∴ 2

12=x

即 x=-1时,y 取最小

值43,同时y 可以取一切大于43的实数,∴ 值域为[+∞,4

3

). (3)要使函数有意义可得到不等式21

1309

x --≥,即21233x --≥,又函数3x y =是增函数,所以

212x -≥-,即12x ≥-,即1,2⎡⎫

-+∞⎪⎢⎣⎭

,值域是[)0,+∞.

(4)∵

01

1112≥+-=-+x x x x ∴ 定义域为(-∞,-1)∪[1,+∞), 又∵

11

1

011≠+-≥+-x x x x 且,∴ a a

y a y x x

x x

≠=≥=-+-+11

211

21且, ∴值域为[1,a)∪(a ,+∞).

【总结升华】求值域时有时要用到函数单调性;第(3)小题中值域切记不要漏掉y>0的条件,第(4)小题中

11

2

111≠+-=+-x x x 不能遗漏. 举一反三:

【变式1】求下列函数的定义域:

相关文档
最新文档