高考总复习:指数与指数函数知识梳理
第5节 指数与指数函数--2025年高考数学复习讲义及练习解析
第五节指数与指数函数1.根式(1)如果x n =a ,那么01x 叫做a 的n 次方根,其中n >1,且n ∈N *.(2)式子na 叫做02根式,其中n 叫做根指数,a 叫做被开方数.(3)(na )n =03a.当n 为奇数时,na n =04a ;当n 为偶数时,na n =|a |,a ≥0,a ,a <0.2.分数指数幂正数的正分数指数幂,a mn =na m (a >0,m ,n ∈N *,n >1).正数的负分数指数幂,a-m n =1a m n=1n a m(a >0,m ,n ∈N *,n >1).0的正分数指数幂等于050,0的负分数指数幂没有意义.3.指数幂的运算性质a r a s =06a r +s ;(a r )s =07a rs ;(ab )r =08a r b r (a >0,b >0,r ,s ∈R ).4.指数函数及其性质(1)概念:函数y =a x (a >0,且a ≠1)叫做指数函数,其中指数x 是自变量,定义域是R ,a 是底数.(2)指数函数的图象与性质a>10<a <1图象定义域R 值域09(0,+∞)性质图象过定点10(0,1),即当x=0时,y =1当x >0时,11y >1;当x <0时,120<y <1当x <0时,13y >1;当x >0时,140<y <1在(-∞,+∞)上是15增函数在(-∞,+∞)上是16减函数(1)任意实数的奇次方根只有一个,正数的偶次方根有两个且互为相反数.(2)画指数函数y =a x (a >0,且a ≠1)的图象,应抓住三个关键点:(1,a ),(0,1)1(3)如图是指数函数①y =a x ,②y =b x ,③y =c x ,④y =d x 的图象,底数a ,b ,c ,d 与1之间的大小关系为c >d >1>a >b >0.由此我们可得到以下规律:在第一象限内,指数函数y =a x (a >0,a ≠1)的图象越高,底数越大.(4)指数函数y =a x 与y (a >0,且a ≠1)的图象关于y 轴对称.1.概念辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)4(-4)4=-4.()(2)2a·2b=2ab.()(3)na n=(na)n=a.()(4)6(-3)2=(-3)13.()(5)函数y=2x-1是指数函数.()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×2.小题热身(1)(人教A必修第一册习题4.1T1改编)下列运算中正确的是()A.(2-π)2=2-πB.a-1a=-aC.(m 14n-38)8=m2n3D.(x3-2)3+2=x9答案C解析对于A,因为2-π<0,所以(2-π)2=π-2,故A错误;对于B,因为-1a>0,所以a<0,则a-1a=-(-a)·1-a=--a,故B错误;对于C,因为(m14n-38)8=(m14)8·(n-38)8=m2n3,故C正确;对于D,因为(x3-2)3+2=x9-2=x7,故D错误.(2)已知指数函数y=f(x)的图象经过点(-1,2),那么这个函数也必定经过点()21C.(1,2)答案D(3)函数y=2x+1的图象是()答案A(4)若函数y=a x(a>0,且a≠1)在区间[0,1]上的最大值与最小值之和为3,则a的值为________.答案2考点探究——提素养考点一指数幂的运算例1(1)(2024·湖北宜昌高三模拟)已知x,y>03x-34y12-14x14y-1y__________.答案-10y解析原式=3x -34y12-3 10 x -34y-12=-10y.(2)-0.752+6-2-23=________.答案1解析+136×-23=32-+136×2=32-916+136×94=1.【通性通法】【巩固迁移】-12·(4ab-1)3(0.1)-1·(a3·b-3)12(a>0,b>0)=________.答案85解析原式=2·432a 32b -3210a 32b-32=85.2.若x 12+x -12=3,则x 2+x -2=________.答案47解析由x 12+x -12=3,得x +x -1=7,再平方得x 2+x -2=47.考点二指数函数的图象及其应用例2(1)(2024·安徽合肥八中月考)函数①y =a x ;②y =b x ;③y =c x ;④y =d x 的图象如图所示,a ,b ,c ,d 分别是下列四个数:54,3,13,12中的一个,则a ,b ,c ,d 的值分别是()A.54,3,13,12 B.3,54,13,12C.12,13,3,54 D.13,12,54,3答案C解析由题图,直线x =1与函数图象的交点的纵坐标从上到下依次为c ,d ,a ,b ,而3>54>12>13,故选C.(2)(2024·江苏南京金陵高三期末)若直线y =3a 与函数y =|a x -1|(a >0,且a ≠1)的图象有两个公共点,则a 的取值范围为________.答案解析当0<a <1时,y =|a x -1|的图象如图1所示,由已知得0<3a <1,∴0<a <13;当a >1时,y =|a x -1|的图象如图2所示,由已知可得0<3a <1,∴0<a <13,结合a >1可得a 无解.综上可知,a【通性通法】(1)根据指数函数图象判断底数大小的问题,可以通过直线x =1与图象的交点进行判断.(2)对于有关指数型函数的图象可从指数函数的图象通过平移、伸缩、对称变换而得到.特别地,当底数a 与1的大小关系不确定时应注意分类讨论.(3)已知函数解析式判断其图象一般是取特殊点,判断选项中的图象是否过这些点,若不满足则排除.【巩固迁移】3.(2024·广东深圳中学高三摸底)函数y =e -|x |(e 是自然对数的底数)的大致图象是()答案C解析y =e -|x |,x ≥0,x <0,易得函数y =e -|x |为偶函数,且图象过(0,1),y =e -|x |>0,函数在(-∞,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,故C 符合题意.故选C.4.(多选)若实数x ,y 满足4x +5x =5y +4y ,则下列关系式中可能成立的是()A .1<x <yB .x =yC .0<x <y <1D .y <x <0答案BCD解析设f (x )=4x +5x ,g (x )=5x +4x ,则f (x ),g (x )都是增函数,画出函数f (x ),g (x )的图象,如图所示,根据图象可知,当x =0时,f (0)=g (0)=1;当x =1时,f (1)=g (1)=9,依题意,不妨设f (x )=g (y )=t ,则x ,y 分别是直线y =t 与函数y =f (x ),y =g (x )图象的交点的横坐标.当t >9时,若f (x )=g (y ),则x >y >1,故A 不正确;当t =9或t =1时,若f (x )=g (y ),则x =y =1或x =y =0,故B 正确;当1<t <9时,若f (x )=g (y ),则0<x <y <1,故C 正确;当t <1时,若f (x )=g (y ),则y <x <0,故D 正确.故选BCD.考点三指数函数的性质及其应用(多考向探究)考向1比较指数式的大小例3(2023·天津高考)若a =1.010.5,b =1.010.6,c =0.60.5,则a ,b ,c 的大小关系为()A .c >a >bB .c >b >aC .a >b >cD .b >a >c答案D解析解法一:因为函数f (x )=1.01x 是增函数,且0.6>0.5>0,所以1.010.6>1.010.5>1,即b >a >1.因为函数φ(x )=0.6x 是减函数,且0.5>0,所以0.60.5<0.60=1,即c <1.综上,b >a >c .故选D.解法二:因为函数f (x )=1.01x 是增函数,且0.6>0.5,所以1.010.6>1.010.5,即b >a .因为函数h (x )=x 0.5在(0,+∞)上单调递增,且1.01>0.6>0,所以1.010.5>0.60.5,即a >c .综上,b >a >c .故选D.【通性通法】比较两个指数式的大小时,尽量化成同底或同指.(1)当底数相同,指数不同时,构造同一指数函数,然后利用指数函数的性质比较大小.(2)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;或构造同一幂函数,然后利用幂函数的性质比较大小.(3)当底数不同,指数也不同时,常借助1,0等中间量进行比较.【巩固迁移】5.(2023·福建泉州高三质检)已知a -13,b -23,c ()A .a >b >cB .c >b >aC .c >a >bD .b >a >c答案C解析-13-23,y 在R 上是增函数,-13-23,即c >a >b .考向2解简单的指数方程或不等式例4(1)(多选)若4x -4y <5-x -5-y ,则下列关系式正确的是()A .x <yB .y -3>x -3C.x >y <3-x答案AD解析由4x -4y <5-x -5-y ,得4x -5-x <4y -5-y ,令f (x )=4x -5-x ,则f (x )<f (y ).因为g (x )=4x ,h (x )=-5-x 在R 上都是增函数,所以f (x )在R 上是增函数,所以x <y ,故A 正确;因为G (x )=x -3在(0,+∞)和(-∞,0)上都单调递减,所以当x <y <0时,x -3>y -3,故B 错误;当x <0,y <0时,x ,y 无意义,故C 错误;因为y 在R 上是减函数,且x <y ,,<3-x ,故D 正确.故选AD.(2)已知实数a ≠1,函数f (x )x ,x ≥0,a -x ,x <0,若f (1-a )=f (a -1),则a 的值为________.答案12解析当a <1时,41-a =21,解得a =12;当a >1时,2a -(1-a )=4a -1,无解.故a 的值为12.【通性通法】(1)解指数方程的依据:a f (x )=a g (x )(a >0,且a ≠1)⇔f (x )=g (x ).(2)解指数不等式的思路方法:对于形如a x >a b (a >0,且a ≠1)的不等式,需借助函数y =a x 的单调性求解,如果a 的取值不确定,则需分a >1与0<a <1两种情况讨论;而对于形如a x >b 的不等式,需先将b 转化为以a 为底的指数幂的形式,再借助函数y =a x 的单调性求解.【巩固迁移】6.函数y =(0.5x-8)-12的定义域为________.答案(-∞,-3)解析因为y =(0.5x -8)-12=10.5x -8,所以0.5x -8>0,则2-x >23,即-x >3,解得x <-3,故函数y =(0.5x-8)-12的定义域为(-∞,-3).7.当0<x <12时,方程a x =1x (a >0,且a ≠1)有解,则实数a 的取值范围是________.答案(4,+∞)解析依题意,当x ,y =a x 与y =1x 的图象有交点,作出y =1x的部分图象,如图所示,>1,12>2,解得a>4.考向3与指数函数有关的复合函数问题例5(1)函数f(x)=3-x2+1的值域为________.答案(0,3]解析设t=-x2+1,则t≤1,所以0<3t≤3,故函数f(x)的值域为(0,3].(2)函数yx-+17的单调递增区间为________.答案[-2,+∞)解析设t>0,又y=t2-8t+17=(t-4)2+1在(0,4]上单调递减,在(4,+∞)上单调递增.≤4,得x≥-2,>4,得x<-2,而函数t在R上单调递减,所以函数yx-+17的单调递增区间为[-2,+∞).【通性通法】涉及指数函数的综合问题,首先要掌握指数函数的相关性质,其次要明确复合函数的构成,涉及值域、单调区间、最值等问题时,都要借助“同增异减”这一性质分析判断.【巩固迁移】8.(多选)已知定义在[-1,1]上的函数f(x)=-2·9x+4·3x,则下列结论中正确的是() A.f(x)的单调递减区间是[0,1]B.f(x)的单调递增区间是[-1,1]C.f(x)的最大值是f(0)=2D.f(x)的最小值是f(1)=-6答案ACD解析设t=3x,x∈[-1,1],则t=3x是增函数,且t∈13,3,又函数y=-2t2+4t=-2(t-1)2+2在13,1上单调递增,在[1,3]上单调递减,因此f(x)在[-1,0]上单调递增,在[0,1]上单调递减,故A正确,B错误;f(x)max=f(0)=2,故C正确;f(-1)=109,f(1)=-6,因此f (x )的最小值是f (1)=-6,故D 正确.故选ACD.9.若函数f (x )2+2x +3,19,则f (x )的单调递增区间是________.答案(-∞,-1]解析∵y 是减函数,且f (x ),19,∴t =ax 2+2x +3有最小值2,则a >0且12a -224a =2,解得a =1,因此t =x 2+2x +3的单调递减区间是(-∞,-1],故f (x )的单调递增区间是(-∞,-1].课时作业一、单项选择题1.(2024·内蒙古阿拉善盟第一中学高三期末)已知集合A ={x |32x -1≥1},B ={x |6x 2-x -2<0},则A ∪B =()A.12,-12,12-12,+∞答案D解析集合A ={x |32x -1≥1}=12,+B ={x |6x 2-x -2<0}={x |(3x -2)(2x +1)<0}=-12,所以A ∪B -12,+故选D.2.(2024·山东枣庄高三模拟)已知指数函数y =a x 的图象如图所示,则y =ax 2+x 的图象顶点横坐标的取值范围是()-12,-12,+∞答案A解析由图可知,a ∈(0,1),而y =ax 2+x =-14a (a ≠0),其顶点横坐标为x =-12a,所以-12a∈∞,故选A.3.已知函数f (x )=11+2x ,则对任意实数x ,有()A .f (-x )+f (x )=0B .f (-x )-f (x )=0C .f (-x )+f (x )=1D .f (-x )-f (x )=13答案C解析f (-x )+f (x )=11+2-x +11+2x =2x 1+2x +11+2x =1,故A 错误,C 正确;f (-x )-f (x )=11+2-x-11+2x =2x 1+2x -11+2x =2x -12x +1=1-22x +1,不是常数,故B ,D 错误.故选C.4.已知a =243,b =425,c =513,则()A .c <b <aB .a <b <cC .b <a <cD .c <a <b答案A 解析因为a =243=423,b =425,所以a =423>425=b ,因为b =425=(46)115=4096115,c =513=(55)115=3125115,所以b >c .综上所述,a >b >c .故选A.5.(2024·江苏连云港海滨中学高三学情检测)若函数f (x )=a x (a >0,且a ≠1)在[-1,2]上的最大值为4,最小值为m ,则实数m 的值为()A.12B.1142C.116D.12或116答案D解析当a >1时,f (x )=a x 在[-1,2]上单调递增,则f (x )max =f (2)=a 2=4,解得a =2,此时f (x )=2x ,m =f (x )min =2-1=12;当0<a <1时,f (x )=a x 在[-1,2]上单调递减,所以f (x )max =f (-1)=a -1=4,解得a =14,此时f (x ),m =f (x )min =f (2)=116.综上所述,实数m 的值为12或116.故选D.6.(2023·新课标Ⅰ卷)设函数f (x )=2x (x -a )在区间(0,1)上单调递减,则a 的取值范围是()A .(-∞,-2]B .[-2,0)C .(0,2]D .[2,+∞)答案D解析函数y =2x 在R 上单调递增,而函数f (x )=2x (x -a )在区间(0,1)上单调递减,则函数y =x (x -a )-a 24在区间(0,1)上单调递减,因此a2≥1,解得a ≥2,所以a 的取值范围是[2,+∞).故选D.7.(2023·辽宁名校联盟联考)已知函数f (x )满足f (x )x -2,x >0,-2-x ,x <0,若f (a )>f (-a ),则实数a 的取值范围是()A .(-1,0)∪(0,1)B .(-1,0)∪(1,+∞)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-∞,-1)∪(0,1)答案B解析当x >0时,-x <0,f (-x )=2-2x =-(2x -2)=-f (x );当x <0时,-x >0,f (-x )=2-x-2=-(2-2-x )=-f (x ),则函数f (x )为奇函数,所以f (a )>f (-a )=-f (a ),即f (a )>0,作出函数f (x )的图象,如图所示,由图象可得,实数a 的取值范围为(-1,0)∪(1,+∞).故选B.8.(2024·福建漳州四校期末)已知正数a ,b ,c 满足2a -1=4,3b -1=6,4c -1=8,则下列判断正确的是()A .a <b <cB .a <c <bC .c <b <aD .c <a <b答案A解析由已知可得a =2,b =2,c =2,则a ,b ,c 可分别看作直线y =2-x 和y ,y ,y 的图象的交点的横坐标,画出直线y =2-x 和y ,y ,y 的大致图象,如图所示,由图象可知a <b <c .故选A.二、多项选择题9.下列各式中成立的是()=n 7m 17(n >0,m >0)B .-1234=3-3C.39=33D .[(a 3)2(b 2)3]-13=a -2b -2(a >0,b >0)答案BCD解析=n 7m7=n 7m -7(n >0,m >0),故A 错误;-1234=-3412=-313=3-3,故B 正确;39=332=332=33,故C 正确;[(a 3)2(b 2)3]-13=(a 6b 6)-13=a -2b -2(a >0,b >0),故D 正确.故选BCD.10.已知函数f (x )=3x -13x +1,下列说法正确的是()A .f (x )的图象关于原点对称B .f (x )的图象关于直线x =1对称C .f (x )的值域为(-1,1)D .∀x 1,x 2∈R ,且x 1≠x 2,f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0答案AC解析由f (-x )=3-x -13-x +1=-3x -13x +1=-f (x ),可得函数f (x )为奇函数,所以A 正确;因为f (0)=0,f (2)=45,f (0)≠f (2),所以B 错误;设y =3x -13x +1,可得3x =1+y 1-y ,所以1+y 1-y >0,即1+y y -1<0,解得-1<y <1,即函数f (x )的值域为(-1,1),所以C 正确;f (x )=3x -13x +1=1-23x +1为增函数,所以D 错误.故选AC.三、填空题11.0.25-12-(-2×160)2×(2-23)3+32×(4-13)-1=________.答案3解析原式=[(0.5)2]-12-(-2×1)2×2-2+213×2231-4×14+2=2-1+2=3.12.不等式10x -6x -3x ≥1的解集为________.答案[1,+∞)解析由10x -6x -3x ≥1,≤1.令f (x ),因为y =,y ,y 均为R 上的减函数,则f (x )在R 上单调递减,且f (1)=1,所以f (x )≤f (1),所以x ≥1,故不等式10x -6x -3x ≥1的解集为[1,+∞).13.若函数f (x )=|2x -a |-1的值域为[-1,+∞),则实数a 的取值范围为________.答案(0,+∞)解析令g (x )=|2x -a |,由题意得g (x )的值域为[0,+∞),又y =2x 的值域为(0,+∞),所以-a <0,解得a >0.14.已知函数f (x )x -a ,x ≤0,x +a ,x >0,关于x 的不等式f (x )≤f (2)的解集为I ,若I(-∞,2],则实数a 的取值范围是________.答案(-∞,-1)解析当a ≥0时,结合图象可得f (x )≤f (2)的解集是(-∞,2],不符合题意.当a <0时,2-a>2a ,由于f (x )在区间(-∞,0]和(0,2]上单调递增,所以要使f (x )≤f (2)的解集I 满足I(-∞,2],则2-a >f (2)=22+a ,解得a <-1.综上,实数a 的取值范围是(-∞,-1).四、解答题15.(2024·辽宁沈阳东北育才学校高三月考)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且函数g (x )=f (x )+e x 是定义在R 上的偶函数.(1)求函数f (x )的解析式;(2)求不等式f (x )≥34的解集.解(1)∵g (x )=f (x )+e x 是定义在R 上的偶函数,∴g (-x )=g (x ),即f (-x )+e -x =f (x )+e x ,∵f (x )是定义在R 上的奇函数,∴f (-x )=-f (x ),∴-f (x )+e -x =f (x )+e x ,∴f (x )=e -x -e x2.(2)由(1),知e -x -e x 2≥34,得2e -x -2e x -3≥0,即2(e x )2+3e x -2≤0,令t =e x ,t >0,则2t 2+3t -2≤0,解得0<t ≤12,∴0<e x ≤12,∴x ≤-ln 2,∴不等式f (x )≥34的解集为(-∞,-ln 2].16.(2024·山东菏泽高三期中)已知函数f (x )3+x.(1)解关于x 的不等式f (x 3+ax +1,a ∈R ;(2)若∃x ∈(1,3),∀m ∈(1,2),f (2mnx -4)-f (x 2+nx )+x 2+nx -2mnx +4≤0,求实数n 的取值范围.解(1)3+x3+ax +1,得x 3+x <x 3+ax +1,即(1-a )x <1.当1-a =0,即a =1时,不等式恒成立,则f (x 3+ax +1的解集为R ;当1-a >0,即a <1时,x <11-a,则f (x 3+ax +1|x 当1-a <0,即a >1时,x >11-a,则f (x 3+ax +1|x 综上所述,当a =1时,不等式的解集是R ;当a <1时,|x当a >1时,|x (2)因为y =x 3和y =x 均为增函数,所以y =x 3+x 是增函数,因为y 是减函数,所以f (x )是减函数,则g (x )=f (x )-x 是减函数.由f (2mnx -4)-f (x 2+nx )+x 2+nx -2mnx +4≤0可得,g (2mnx -4)=f (2mnx -4)-(2mnx -4)≤f (x 2+nx )-(x 2+nx )=g (x 2+nx ),所以2mnx -4≥x 2+nx ,所以2mn -n ≥x +4x ,又x +4x≥2x ·4x =4,当且仅当x =4x,即x =2时,不等式取等号,即∀m ∈(1,2),2mn -n ≥4恒成立,由一次函数性质可知n -n ≥4,n -n ≥4,解得n ≥4,所以实数n 的取值范围是[4,+∞).17.(多选)已知函数f (x )=a |+b 的图象经过原点,且无限接近直线y =2,但又不与该直线相交,则下列说法正确的是()A .a +b =0B .若f (x )=f (y ),且x ≠y ,则x +y =0C .若x <y <0,则f (x )<f (y )D .f (x )的值域为[0,2)答案ABD解析∵函数f (x )=a |+b 的图象过原点,∴a +b =0,即b =-a ,则f (x )=a |-a ,又f (x )的图象无限接近直线y =2,但又不与该直线相交,∴b =2,a =-2,f (x )=-|+2,故A 正确;由于f (x )为偶函数,且f (x )在[0,+∞)上单调递增,故若f (x )=f (y ),且x ≠y ,则x =-y ,即x +y =0,故B 正确;由于f (x )=2-|在(-∞,0)上单调递减,故若x <y <0,则f (x )>f (y ),故C 错误;|∈(0,1],∴f (x )=-|+2∈[0,2),故D 正确.故选ABD.18.(多选)已知实数a ,b 满足3a =6b ,则下列关系式可能成立的是()A .a =bB .0<b <aC .a <b <0D .1<a <b答案ABC解析由题意,在同一坐标系内分别画出函数y =3x 和y =6x 的图象,如图所示,由图象知,当a =b =0时,3a =6b =1,所以A 可能成立;作出直线y =k ,当k >1时,若3a =6b =k ,则0<b <a ,所以B 可能成立;当0<k <1时,若3a =6b =k ,则a <b <0,所以C 可能成立.故选ABC.19.(2023·广东珠海一中阶段考试)对于函数f (x ),若其定义域内存在实数x 满足f (-x )=-f (x ),则称f (x )为“准奇函数”.若函数f (x )=e x -2e x +1,则f (x )________(是,不是)“准奇函数”;若g (x )=2x +m 为定义在[-1,1]上的“准奇函数”,则实数m 的取值范围为________.答案不是-54,-1解析假设f (x )为“准奇函数”,则存在x 满足f (-x )=-f (x ),∴e -x -2e -x +1=-e x -2e x +1有解,整理得e x =-1,显然无解,∴f (x )不是“准奇函数”.∵g (x )=2x +m 为定义在[-1,1]上的“准奇函数”,∴2-x+m =-2x -m 在[-1,1]上有解,∴2m =-(2x +2-x)在[-1,1]上有解,令2x =t ∈12,2,∴2m t ∈12,2上有解,又函数y =t +1t在12,,在(1,2]上单调递增,且t =12时,y =52,t =2时,y =52,∴y min =1+1=2,y max =52,∴y =t +1t 的值域为2,52,∴2m ∈-52,-2,解得m ∈-54,-1.。
指数及指数函数知识点总结及经典例题
高中数学必修1知识点总结—指数及指数函数1、 根式na (一般的,如果n x a =,那么x 叫做a 的n 次方根,其中*1,n n N >∈且.)35325325n n n ⎧=⎪⎨-=-⎪⎩正数的次方根是正数如当是奇数时,负数的次方根是负数如20,n a n an ⎧>±⎪⎨⎪⎩正数的次方根有个,且互为相反数如:则次方根为当是偶数时,负数没有偶次方根0的任何次方根都是0,记作0n2、nna的讨论 n nn a a =当是奇数时,;,0,0n n a a n a a a a ≥⎧==⎨-≤⎩当是偶数时, (2)分数指数幂的概念)分数指数幂的概念①正数的正分数指数幂的意义是:(0,,,mnmna 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 mmnnnaa m n N a a-+==>∈且1)n >.0的负分数指数幂没有意义.义. 注意口诀:底数取倒数,指数取相反数.底数取倒数,指数取相反数. (3)分数指数幂的运算性质)分数指数幂的运算性质①(0,,)rsr saa aa r s R +⋅=>∈ ②()(0,,)r s rsa a a r s R =>∈③()(0,0,)rr rab a b a b r R =>>∈一、 指数计算公式:()Q s r a ∈>,,0_____=⋅s r a a ________=sraa _____)(=s r a ______)(=r ab )1,,0_______(>∈>=*n N n m a anm,________=n na 练习 计算下列各式的值:计算下列各式的值:(1))4()3)((636131212132b a b a b a ÷- (2)()322175.003129721687064.0+⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛---(3)421033)21(25.0)21()4(--⨯+-- (4)33)3(625π-+-2.已知31=+-x x ,则=+-22x x 已知23=a,513=b,则=-ba 23=____________. 3. 若21025x x =,则10x x-等于_________________【2.1.2】指数函数及其性质(4)指数函数)指数函数函数名称函数名称指数函数指数函数定义定义函数(0x y a a =>且1)a ≠叫做指数函数叫做指数函数图象图象1a >01a <<定义域定义域 R 值域值域(0,)+∞过定点过定点 图象过定点(0,1),即当0x=时,1y =.奇偶性奇偶性 非奇非偶非奇非偶单调性单调性在R 上是增函数上是增函数在R 上是减函数上是减函数函数值的函数值的 变化情况变化情况1(0)1(0)1(0)x x x a x a x a x >>==<< 1(0)1(0)1(0)x x x a x a x a x <>==>< a 变化对变化对 图象的影响图象的影响 在第一象限内,a 越大图象越高;在第二象限内,a 越大图象越低.越大图象越低.题型1、求函数经过的点 1、2)(f 1-=+x a x )10(≠>a a 且过定点______________2、函数y=4+a x -1的图象恒过定点P 的坐标是________________3.已知指数函数图像经过点)3,1(-p ,则=)3(f题型2、 图像问题1.下列说法中:下列说法中:①任取x ∈R 都有3x >2x ; ②当a >1时,任取x ∈R 都有a x >a -x ;③函数y =(3)-x 是增函数;④函数y =2|x |的最小值为1 ;⑤在同一坐标系中,y =2x 与y =2-x 的图象对称于y 轴。
高考文科数学一轮复习:指数与指数函数
+2-2×
2
1 4
1 2
-(0.01)0.5;
(2)
5 a 13b-2·(-3 a
1 2
2
1
b-1)÷(4 a 3b-3 );2
6
(a
2 3
b1
)
1 2
a
1 2
b
1 3
(3)
6 ab5
.
1
1
解析
(1)原式=1+ 1×
4
4 9
2
-
1 100
答案 B
解析
4
b=
1 2
3
,而函数y=
1 2
x
在R上为减函数,4 > 2> 1,所以
332
4
2
1 2
3
<
1 2
3
<
1
1 2
2
,即b<a<c.
命题方向二 指数型复合函数的单调性
典例4
(1)函数f(x)=
(3)原式= a
3b2a 2b3
15
a6b6
规律总结
11 1
115
1
= a 3 2 6 · b2 3 6 = .
a
指数幂运算的一般原则
(1)有括号的先算括号里的,无括号的先进行指数运算.
(2)先乘除后加减,负指数幂化成正指数幂的倒数.
(3)底数是负数的,先确定符号;底数是小数的,先化成分数;底数是带分数 的,先化成假分数. (4)若是根式,则化为分数指数幂,尽可能用幂的形式表示,运用指数幂的 运算性质来解答. ▶提醒 运算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,形式力求统一.
高考总复习一轮数学精品课件 第三章 函数与基本初等函数 第五节 指数与指数函数
a=b=c,则ea-eb=ec-ea=0,满足题意;对于B,若a>b>c,则ea-eb>0,ec-ea<0,满足
题意;对于C,若b>c>a,则ea-eb<0,ec-ea>0,满足题意;对于D,若b>a>c,则
(3)0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.
微点拨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,也不能既有分母又有负指数.
3.有理指数幂的运算性质
(1)aras= ar+s (a>0,r,s∈Q);
(2)(ar)s= ars
(a>0,r,s∈Q);
3.f(x)=ax与g(x)=a-x=
1
x(a>0,且a≠1)的图象关于y轴对称.
4.指数函数的图象以x轴为渐近线.
5.函数y=
-1
+ 1
(a>0,且a≠1),y=ax-a-x(a>0,且a≠1)均为奇函数,函数
y=ax+a-x(a>0,且a≠1)为偶函数.
6.若函数g(x)=af(x)(a>0,且a≠1)的值域为(0,+∞),则f(x)的值域必为R.
根式的概念
n=a
x
如果
,那么x叫做a的n次方根
符号表示
—
当n是奇数时,正数的n次方根是一个
正数 ,负数的n次方根是一个 负数
当n是偶数时,正数的n次方根有两个,这
11总复习:指数与指数函数知识梳理
②a0=1, 即 x=0 时,y=1,图象都经过(0,1)点
③ax=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,ax>1
⑤x<0 时,0<ax<1
x>0 时,0<ax<1
x>0 时,ax>1
⑥ 既不是奇函数,也不是偶函数
【典型例题】
类型一、指数运算、化简、求值
又∵
x 1 0且
x 1 1 ,∴
ya
2 x 1 x 1
1且y
a
2 x 1
x1 a ,
x 1
x 1
∴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 x 1 1 2 1不能遗漏.
x 1
x 1
举一反三: 【变式】求下列函数的定义域:
例 1.已知 3a 5b c ,且 1 1 2 ,求 c 的值。 ab
【解析】
由3a c得 logc 3a 1
a logc 3 1
1 a
log c
3
同理可得
1 b
logc
5
1 1 2 ab
logc 3 logc 5 2
logc 15 2 c2 15 c 0 c 15
【总结升华】运算顺序(能否应用公式);
a.
(a 3 )2 2a 3b 3 (2b 3 )2 a 3 2b 3
(a 3 )3 (2b 3 )3
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)
y
幂函数、指数与指数函数课件-2025届高三数学一轮复习
A.
1
2
B. 2
A )
C. 2
D. 2 2
[解析] 因为 f ( x )为幂函数,所以 m 2+ m -1=1,解得 m =-2或 m =1,又 f ( x )的
图象与坐标轴无公共点,故 m <0,所以 m =-2,故 f ( x )= x -2,所以 f ( 2 )=
=
3
-
2
.
三、知识点例题讲解及方法技巧总结
命题点1
幂函数的图象与性质
例1 (1)[2023山西省运城市景胜中学模拟]如图所示的曲线是幂函数 y = xn 在第一象限
1
2
内的图象.已知 n 分别取±2,± 四个值,与曲线 C 1, C 2, C 3, C 4对应的 n 依次为
(
A )
1
2
1
2
A. 2, ,- ,-2
图象恒过定点 M ( m , n ),则函数 g ( x )= m + xn 的图象不经过(
A. 第第四象限
D )
[解析] ∵ a 0=1,∴ f ( x )= ax -1-2的图象恒过定点(1,-1),∴ m =1, n =-1,
1
∴ g ( x )=1+ ,其图象不经过第四象限,故选D.
5−1
5−1
≤ m <2,所以实数 m 的取值范围为[
,2).
2
2
命题点2 指数幂的运算
例2 计算:
2
−
3
3
(1)(-3 )
8
1
−2
+(0.002 )
−
[解析] 原式=(-1 )
4
9
2
3
指数与指数函数知识点
指数与指数函数知识点一、指数运算的基本性质1.任何数的0次方等于12.非零数的负指数等于该数的倒数。
3.相同底数的指数之间的乘方运算,底数保持不变,指数相加。
4.相同指数的指数之间的乘方运算,指数保持不变,底数相乘。
二、指数运算的规律1.法则1:a的m次方乘以a的n次方,等于a的m加n次方。
2.法则2:a的m次方除以a的n次方,等于a的m减n次方。
3.法则3:(a的m次方)的n次方,等于a的m乘n次方。
4.法则4:a的m次方的p次方,等于a的m乘p次方。
5.法则5:零的任何正次方都是0,零的0次方没有意义,规定为1三、指数函数的定义与性质指数函数的定义为:y=a^x,其中a>0且a≠1,a为底数,x为指数。
指数函数可以看作是以底数为底,自变量为指数的函数。
指数函数的性质如下:1.底数a大于1时,指数函数是递增的,即自变量x的增大,函数值y也增大。
2.底数a介于0和1之间时,指数函数是递减的,即自变量x的增大,函数值y也减小。
3.指数函数的图象都经过点(0,1),即当x=0时,y=14.指数函数的图象在直线x=0和y=0上均没有交点。
5.指数函数的图象没有水平渐近线,但有一条过点(0,0)的铅直渐近线。
指数函数常见的应用有:1.在金融领域中,指数函数可以用来描述货币的增长规律,例如复利计算。
2.在自然科学领域中,指数函数可以用来描述人口增长、病原体传播等现象。
3.在电路中,指数函数可以用来描述电容、电感等元件的充放电过程。
4.在计算机领域中,指数函数可以用来描述算法的时间复杂度、空间复杂度等特性。
总结:。
高考专题复习:38指数与指数函数
∴ 2a-1 ·5b-1=1, 2c-1 ·5d-1=1. ∴ 2(a-1)(d-1) ·5(b-1)(d-1) =1, 2(c-1)(b-1) ·5(d-1)(b-1) =1. ∴ 2(a-1)(d-1) ·5(b-1)(d-1) =2(c-1)(b-1) ·5(d-1)(b-1). ∴ 2(a-1)(d-1)=2(c-1)(b-1). ∴ (a-1)(d-1)=(b-1)(c-1).
3.(n a )n=a.
4.当 n 为奇数时, nan =a;
当 n 为偶数时,
nan
=|a|=
a (a≥0), -a (a<0).
5.负数没有偶次方根.
6.零的任何次方根都是零.
四、分数指数幂的意义
amn = n am ,
a-mn
=
1 amn
(a>0,
m,
n∈N*,
且 n>1).
注: 0 的正分数指数幂等于 0, 0 的负分数指数幂没有意义.
七、指数函数的图象和性质
a>1
0<a<1
y
y
y=axΒιβλιοθήκη 图(a>1)
y=ax
象
y=1
(0, 1)
(0<a<1) y=1
(0, 1)
o
x
o
x
(1) 定义域: R 性 (2) 值 域: (0, +∞) 质 (3) 过点(0, 1), 即 x=0 时, y=1.
(4) 在 R 上是增函数.
指数与指数函数高考知识点
指数与指数函数高考知识点指数和指数函数是高考数学中的重要知识点,涉及到数学中的指数概念、指数运算、指数函数及其性质等内容。
本文将以深入浅出的方式,详细介绍指数与指数函数的相关知识。
一、指数的概念及性质指数是数学中常用的表示方式,用于表示一个数的乘方。
指数的定义为:若a为非零实数,n为自然数(n≠0),则aⁿ称为以a为底的指数。
其中,a称为底数,n称为指数。
指数的性质有以下几点:1. 任何非零数的0次方都等于1,即a⁰=1(a≠0);2. 任何非零数的1次方都等于它本身,即a¹=a(a≠0);3. 指数相同、底数相等的两个指数相等,即aⁿ=aᵐ(a≠0,n≠0,m≠0);4. 任何数的负整数次方都可以表示为其倒数的相应正整数次方,即a⁻ⁿ=1/(aⁿ)(a≠0,n≠0);5. 不同底数、相同指数的指数大小可以通过底数的大小来判断,当0<a<b时,aⁿ<bⁿ(a,b,n都是实数且n>0)。
二、指数运算法则指数运算是指在进行乘方运算时,如何将指数进行运算。
在指数运算中,有以下几条法则:1. 乘法法则:同底数的指数相加,保持底数不变,指数相加,即aⁿ⋅aᵐ=aⁿ⁺ᵐ(a≠0,n≠0,m≠0);2. 除法法则:同底数的指数相减,保持底数不变,指数相减,即aⁿ/aᵐ=aⁿ⁻ᵐ(a≠0,n≠0,m≠0);3. 乘方法则:一个数的乘方再乘以另一个数的乘方,底数不变,指数相乘,即(aⁿ)ᵐ=aⁿᵐ(a≠0,n≠0,m≠0);4. 开方法则:一个数的乘方再开方,底数不变,指数取两个数的最小公倍数,即(aⁿ)^(1/ᵐ)=aⁿ/ᵐ(a≠0,n≠0,m≠0)。
三、指数函数的定义与图像指数函数是一种特殊的函数形式,具有以下定义:形如y=aᵘ(a>0,且a≠1)的函数称为指数函数。
在指数函数中,a称为底数,u称为自变量,y称为因变量。
指数函数的图像特点如下:1. 当底数0<a<1时,函数图像呈现下降趋势,越接近x轴,函数值越接近于0;2. 当底数a>1时,函数图像呈现上升趋势,越接近x轴,函数值越接近于0;3. 当底数a=1时,函数图像为水平直线y=1,与自变量无关。
高考数学总复习 基础知识名师讲义 第二章 第五节指数
第五节指数与指数函数错误!知识梳理一、指数1.根式.(1)定义:如果x n=a那么x叫做a的n次方根(其中n>1,且n∈N*),式子na叫做根式,这里的n叫做根指数,a叫做被开方数.(2)性质.①当n为奇数时,na n=a;当n为偶数时,na n=|a|=⎩⎪⎨⎪⎧a,a≥0,-a,a<0.②负数没有偶次方根.③零的任何次方根都是零.2.幂的有关概念.(1)正整数指数幂:(2)零指数幂:a0=1(a≠0).(3)负整数指数幂:a-p=1a p(a≠0,p∈N*).1.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.2.理解指数函数的概念,并理解指数函数的单调性与函数图象通过的特殊点.3.了解指数函数模型的实际背景,知道指数函数是重要的函数模型.(4)正分数指数幂:a mn =na m (a >0,m ,n ∈N *,且n >1). (5)负分数指数幂:a -mn =1a m n=1na m(a >0,m ,n ∈N *,且n >1).(6)零的正分数指数幂为零,零的负分数指数幂没有意义. 3.有理数指数幂的性质.(1)a r a s =a s +r(a >0,r ,s ∈Q ).(2)(a r )s =a sr(a >0,r ,s ∈Q ).(3)(ab )r =a r b r(a >0,b >0,r ∈Q ). 二、指数函数的定义形如 y =a x(a >0且a ≠1)的函数叫做指数函数,其中x 是自变量,定义域是(-∞,+∞),值域是(0,+∞).三、指数函数的图象和性质基础自测1.化简 (a ,b 为正数)的结果是( )A.b a B .a C.ab D .B解析:原式=a 13b 83a 3a 23b 43=a 53b 43a 23b 43=a ,故选B. 答案:B2.函数f (x )=(a 2-1)x在R 上是减函数,则a 的取值范围是( )A .(-∞,-1)∪(1,+∞)B .(-2,2)C .(-∞,2)D .(-2,-1)∪(1,2)解析:0<a 2-1<1,1<a 2<2,解得-2<a <-1或1<a < 2.故选D. 答案:D3.函数y =4x +2x +1-3的值域是________.解析:定义域为R ,因为y =4x +2x +1-3=(2x )2+2·2x +1-4=(2x +1)2-4,因为2x >0,所以(2x +1)2-4>1-4=-3.所以y =4x +2x +1-3的值域为{y |y >-3}. 答案:{y |y >-3}4.若x >0,则(2x 14+332)(2x 14-332)-4x -12(x -x 12)=______.解析:(2x 14+332)(2x 14-332)-4x -12(x -x 12)=4x 12-33-4x 12+4=-23. 答案:-231.(2013·北京卷)函数f (x )的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y =e x关于y 轴对称,则f (x )=( )A .e x +1B .e x -1C .e -x +1D .e-x -1解析:与y =e x 图象关于y 轴对称的函数为y =e -x .依题意,f (x )图象向右平移一个单位,得y =e -x 的图象.∴f (x )的图象由y =e -x 的图象向左平移一个单位得到.∴f (x )=e -(x +1)=e -x -1.故选D. 答案:D2.已知函数f (x )=(x -k )e x. (1)求f (x )的单调区间;(2)求f (x )在区间[0,1]上的最小值.解析:(1)f ′(x )=(x -k +1)e x .令f ′()x =0,得x =k -1. f (x )与f ′(x )随x 的变化情况见下表:x (-∞,k -1)k -1 (k -1,+∞)f ′(x ) -0 + f (x )-e k -1↗所以,f (x )的单调递减区间是(-∞,k -1),单调递增区间是(k -1,+∞).(2)当k -1≤0,即k ≤1时,函数f (x )在[0,1]上单调递增,所以f (x )在区间[0,1]上的最小值为f (0)=-k ;当0<k -1<1,即1<k <2时,由(1)知f (x )在[0,k -1]上单调递减,在(k -1,1]上单调递增,所以f (x )在区间[0,1]上的最小值为f (k -1)=-e k -1;当k -1≥1,即k ≥2时,函数f (x )在[0,1]上单调递减,所以f (x )在区间[0,1]上的最小值为f (1)=(1-k )e.综上所述,f (x )min=⎩⎪⎨⎪⎧-k ,k ≤1,-e k -1,1<k <2,(1-k )e ,k ≥2.答案:见解析1.已知a =52,函数f (x )=a x,若实数m ,n 满足f (m )>f (-n ),则m ,n 满足的关系为( )A .m +n <0B .m +n >0C .m >nD .m <n解析:f (x )=⎝⎛⎭⎫52x是R 上的增函数,实数m ,n 满足f (m )>f (-n ),故m >-n ,即m +n >0.故选B.答案:B2.若函数f (x )=e -(x -μ)2的最大值是m ,且f (x )是偶函数,则m +μ=______.解析:∵函数f (x )=e -(x -μ)2的最大值是1,∴m =1.又∵f (x )是偶函数,∴μ=0.∴m +μ=1.答案:1。
高考数学复习考点知识讲解课件10 指数与指数函数
围是( C )
A.(2,+∞)
B.(0,+∞)
C.(0,2)
D.(0,1)
[解析] 在同一坐标系内分别作出函数 y=x-1 1和 y=2x-a 的图象,则由图知,当 a ∈(0,2)时符合要求.故选 C.
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(新教材) 高三总复习•数学
考点三 指数函数的性质及应用——多维探究
角度 1:比较指数式的大小
由(x
1 2
+x-12
)3=33,得
3
x2
+3x
1 2
+3x-12
+x-32
3
=27.∴x2
+x-32
3
=18,∴x2
+x-32
-3=
15. ∴x32x2++xx--232--23=13.
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— 返回 —
(1)指数幂的运算首先将根式、分式统一为分数指数幂,以便利用法则计算,但应注 意:①必须同底数幂相乘,指数才能相加;②运算的先后顺序.
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诊断自测 1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
4 (1)
a2+2ab+b2=
a+b.( ×
)
(2)(-2)13=6 -22.( × ) (3)若函数 f(x)是指数函数,且 f(1)>1,则 f(x)是增函数.( √ ) (4)若 a>1,则当 f(x)有最大值时,g(x)=af(x)也有最大值.( √ )
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— 返回 —
(3)y=|ax-1|的图象是由 y=ax 先向下平移 1 个单位,再将 x 轴下方的图象沿 x 轴翻折 过来得到的.
指数与指数函数——知识梳理
\ f (p ) < f (3) = 0 \p 3 - 3p < 0 即p 3 < 3p \a < b
又!ep < p e < p 3 \c < a
综上 b > a > c .
【变式 2】求函数 y = 3-x2+3x-2 的值域及单调区间.
【解析】设 u=-x2+3x-2, y=3u,
其中 y=3u 为 R 上的单调增函数,u=-x2+3x-2 在 x Î (-¥, 3]上单增, 2
´1+ (23 ) 4
´24
+ (23 )6
´ (32 )6
=
+
2+ 24 4
+ 22
´ 33
= 112;
思思老师
(3)原式 =
1
a 3 (a - 8b)
´
1
a3
1
´a3
=
1+1+1
a 3 3 3 (a - 8b)
= a.
1
11
1
1
1
1
1
(a 3 )2 + 2a 3b 3 + (2b 3 )2 a 3 - 2b 3
【解析】f(x)定义域关于原点对称(∵j(x) 定义域关于原点对称,
且 f(x)的定义域是j(x) 定义域除掉 0 这个元素),
令 g(x) =
1 + 1 ,则 g(-x) =
1
1 2x 1 - 2x 1
+=
+=
+
2x -1 2
2-x -1 2 1- 2x 2 2x -1 2
- (2 x -1) -1 1
高中数学总复习:指数与指数函数
目录
高中总复习·数学(提升版)
解题技法
指数方程或不等式的解法
(1)解指数方程或不等式的依据:① af ( x )= ag ( x )⇔ f ( x )= g
( x );② af ( x )> ag ( x ),当 a >1时,等价于 f ( x )> g
( x );当0< a <1时,等价于 f ( x )< g ( x );
目录
高中总复习·数学(提升版)
2. (多选)已知实数 a , b 满足等式2 a =3 b ,下列关系式中可能成立
的是(
)
A. 0< b < a
B. a < b <0
C. b < a <0
D. a = b
目录
高中总复习·数学(提升版)
解析:
作出函数 y =2 x 与函数 y =3 x 的图象(如图),当
第五节 指数与指数函数
1. 通过对有理数指数幂 ( a >0,且 a ≠1; m , n 为整数,且 n >
0)、实数指数幂 ax ( a >0,且 a ≠1; x ∈R)含义的认识,了解
指数幂的拓展过程,掌握指数幂的运算性质.
2. 通过具体实例,了解指数函数的实际意义,理解指数函数的概念.
2
2
2
A. b > c > a
B. b > a > c
C. c > b > a
D. c > a > b
−(−1)2
,记 a = f
)
目录
高中总复习·数学(提升版)
解析:函数 f ( x )=
−(−1)2
是由函数 y =e u 和 u =-( x -1)2
复合而成的复合函数, y =e u 为R上的增函数, u =-( x -1)2在
高考复习-指、对、幂函数的综合应用
指、对、幂函数的综合应用知识集结知识元指数与指数函数知识讲解1.函数的最值及其几何意义【知识点的认识】函数最大值或最小值是函数的整体性质,从图象上看,函数的最大值或最小值是图象最高点或最低点的纵坐标,求函数的最值一般是先求出极值在求出端点的值,然后进行比较可得.【解题方法点拨】①基本不等式法:如当x>0时,求2x+的最小值,有2x+≥2=8;②转化法:如求|x﹣5|+|x﹣3|的最小值,那么可以看成是数轴上的点到x=5和x=3的距离之和,易知最小值为2;③求导法:通过求导判断函数的单调性进而求出极值,再结合端点的值最后进行比较.【命题方向】本知识点是常考点,重要性不言而喻,而且通常是以大题的形式出现,所以务必引起重视.本知识点未来将仍然以复合函数为基础,添加若干个参数,然后求函数的定义域、参数范围或者满足一些特定要求的自变量或者参数的范围.常用方法有分离参变量法、多次求导法等.2.指数函数的定义、解析式、定义域和值域【知识点归纳】指数函数的解析式、定义、定义域、值域1、指数函数的定义: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,值域是(0,+∞).2、指数函数的解析式:y=a x(a>0,且a≠1)3、理解指数函数定义,需注意的几个问题:①因为a>0,x是任意一个实数时,a x是一个确定的实数,所以函数的定义域为实数集R.②规定底数a大于零且不等于1的理由:如果a=0,当x>0时,a x恒等于0;当x≤0时,a x无意义;如果a<0,比如y=(﹣4)x,这时对于x =,x =在实数范围内函数值不存在.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≠1.3.指数函数的图象与性质【知识点的认识】1、指数函数y=a x(a>0,且a≠1)的图象和性质:y=a x a>1 0<a<1图象定义域R值域(0,+∞)性质过定点(0,1)当x>0时,y>1;x<0时,0<y<1 当x>0时,0<y<1;x<0时,y>1在R上是增函数在R上是减函数2、底数对指数函数的影响:①在同一坐标系内分别作函数的图象,易看出:当a>l时,底数越大,函数图象在第一象限越靠近y轴;同样地,当0<a<l时,底数越小,函数图象在第一象限越靠近x轴.②底数对函数值的影响如图.③当a>0,且a≠l时,函数y=a x与函数y=的图象关于y轴对称.3、利用指数函数的性质比较大小:若底数相同而指数不同,用指数函数的单调性比较:若底数不同而指数相同,用作商法比较;若底数、指数均不同,借助中间量,同时要注意结合图象及特殊值.4.指数型复合函数的性质及应用【知识点归纳】指数型复合函数性质及应用:指数型复合函数的两个基本类型:y=f(a x)与y=a f(x)复合函数的单调性,根据“同增异减”的原则处理U=g(x)y=a u y=a g(x)增增增减减增增减减减增减.例题精讲指数与指数函数例1.已知函数f(x)=e x-a+e-x+a(其中e是自然对数的底数).若3a=log3b=c,且c>1,则()A.f(a)<f(b)<f(c)B.f(b)<f(c)<f(a)C.f(a)<f(c)<f(b)D.f(c)<f(b)<f(a)例2.设平行于x轴的直线l分别与函数y=2x和y=2x+1的图象相交于点A,B,若函数y=2x的图象上存在点C,使得△ABC为等边三角形,则这样的直线l()A.不存在B.有且只有一条C.至少有两条D.有无数条例3.若函数y=a x+b-1(a>0且a≠1)的图象经过一、三、四象限,则正确的是()A.a>1且b<1B.0<a<1且b<0C.0<a<1且b>0D.a>1且b<0对数与对数函数知识讲解1.函数的定义域及其求法【知识点的认识】函数的定义域就是使函数有意义的自变量的取值范围.求解函数定义域的常规方法:①分母不等于零;②根式(开偶次方)被开方式≥0;③对数的真数大于零,以及对数底数大于零且不等于1;④指数为零时,底数不为零.⑤实际问题中函数的定义域;【解题方法点拨】求函数定义域,一般归结为解不等式组或混合组.(1)当函数是由解析式给出时,其定义域是使解析式有意义的自变量的取值集合.(2)当函数是由实际问题给出时,其定义域的确定不仅要考虑解析式有意义,还要有实际意义(如长度、面积必须大于零、人数必须为自然数等).(3)若一函数解析式是由几个函数经四则运算得到的,则函数定义域应是同时使这几个函数有意义的不等式组的解集.若函数定义域为空集,则函数不存在.(4)抽象函数的定义域:①对在同一对应法则f下的量“x”“x+a”“x﹣a”所要满足的范围是一样的;②函数g(x)中的自变量是x,所以求g(x)的定义域应求g(x)中的x的范围.【命题方向】高考会考中多以小题形式出现,也可以是大题中的一小题.2.对数函数的定义域【知识点归纳】一般地,我们把函数y=log a x(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞),值域是R.3.对数函数的图象与性质【知识点归纳】例题精讲对数与对数函数例1.已知a=2-0.3,b=log20.3,c=log0.50.3,则()A.a>b>c B.a>c>bC.c>b>a D.c>a>b例2.已知函数f(x)在R上是增函数,设,则下列不等式成立的是()A.f(b)>f(a)>f(c)B.f(c)>f(a)>f(b)C.f(c)>f(b)>f(a)D.f(a)>f(c)>f(b)例3.设,则下列正确的是()A.a>c>b B.c>a>bC.c>b>a D.a>b>c幂函数知识讲解1.幂函数的概念、解析式、定义域、值域【知识点归纳】幂函数的定义:一般地,函数y=x a叫做幂函数,其中x是自变量,a是常数.解析式:y=x a=定义域:当a为不同的数值时,幂函数的定义域的不同情况如下:1.如果a为负数,则x肯定不能为0,不过这时函数的定义域还必须根据q的奇偶性来确定,即如果q为偶数,则x不能小于0,这时函数的定义域为大于0的所有实数;2.如果同时q为奇数,则函数的定义域为不等于0的所有实数.当x为不同的数值时,幂函数的值域的不同情况如下:1.在x大于0时,函数的值域总是大于0的实数.2.在x小于0时,则只有同时q为奇数,函数的值域为非零的实数.而只有a为正数,0才进入函数的值域.由于x大于0是对a的任意取值都有意义的.2.幂函数的图象【知识点归纳】3.幂函数的性质【知识点归纳】所有的幂函数在(0,+∞)上都有各自的定义,并且图象都过点(1,1).(1)当a>0时,幂函数y=x a有下列性质:a、图象都通过点(1,1)(0,0);b、在第一象限内,函数值随x的增大而增大;c、在第一象限内,a>1时,图象开口向上;0<a<1时,图象开口向右;d、函数的图象通过原点,并且在区间[0,+∞)上是增函数.(2)当a<0时,幂函数y=x a有下列性质:a、图象都通过点(1,1);b、在第一象限内,函数值随x的增大而减小,图象开口向上;c、在第一象限内,当x从右趋于原点时,图象在y轴上方趋向于原点时,图象在y轴右方无限逼近y轴,当x趋于+∞时,图象在x轴上方无限地逼近x轴.(3)当a=0时,幂函数y=x a有下列性质:a、y=x0是直线y=1去掉一点(0,1),它的图象不是直线.4.幂函数的单调性、奇偶性及其应用【知识点归纳】一、幂函数定义:一般地,函数y=x a(a∈R)叫做幂函数,其中x是自变量,a是常数.(1)指数是常数;(2)底数是自变量;(3)函数式前的系数都是1;(4)形式都是y=x a,其中a是常数.二、幂函数与指数函数的对比式子名称a x y指数函数:y=a x底数指数幂值幂函数:y=x a指数底数幂值三、五个常用幂函数的图象和性质(1)y=x;(2)y=x2;(3)y=x3;(4)y=;(5)y=x﹣1y=x y=x2y=x3y=y=x﹣1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调性增x∈[0,+∞)时,增x∈(﹣∞,0]时,减增增x∈(0,+∞)时,减x∈(﹣∞,0)时,减公共点(1,1)(0,(1,1)(0,(1,1)(0,(1,1)(0,(1,1)0)0)0)0)四、幂函数的性质(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且函数图象都通过点(1,1).(2)如果a>0,则幂函数的图象过点(0,0),(1,1),并在[0,+∞)上为增函数.(3)如果a<0,则幂函数的图象过点(1,1),并在(0,+∞)上为减函数.(4)当a为奇数时,幂函数为奇函数,当a为偶数时,幂函数为偶函数.例题精讲幂函数例1.若幂函数y=f(x)的图象过点,则f(x)在定义域内()A.有最小值B.有最大值C.为减函数D.为增函数例2.已知函数f(x)=log a(x-+1)+2(a>0,a≠1)的图象经过定点P,且点P在幂函数g (x)的图象上,则g(x)的表达式为()A.g(x)=x2B.C.g(x)=x3D.例3.已知y=(m2+m-5)x m是幂函数,且在第一象限是单调递减的,则m的值为()A.-3 B.2 C.-3或2 D.3当堂练习单选题练习1.幂函数f(x)的图象经过点A(4,2),B(8,m),则m=()A.4 B.2C.2 D.练习2.已知函数f(x)=(m2-m-1)x是幂函数,且其图象与两坐标轴都没有交点,则实数m=()A.-1 B.2 C.3 D.2或-1练习3.已知幂函数f(x)过点(2,4),则f(3)的值为()A.6 B.8 C.9 D.12练习4.幂函数f(x)=xα的图象经过点,则f(3)=()C.3 D.-3A.B.练习5.若幂函数f(x)=(m2-3m-3)x m在(0,+∞)上为增函数,则实数m=()A.4 B.-1 C.2 D.-1或4练习6.若幂函数f(x)=x n的图象经过点(2,),则f(4)=()A.-B.C.D.2练习7.若函数f(x)=(m+2)x a是幂函数,且其图象过点(2,4),则函数g(x)=log a(x+m)的单调增区间为()A.(-2,+∞)B.(1,+∞)C.(-1,+∞)D.(2,+∞)填空题练习1.若P(2,8)在幂函数f(x)的图象上,则f(3)=____.练习2.若幂函数y=(k-2)x m-1(k,m∈R)的图象过点(),则k+m=___.练习3.已知幂函数f(x)=xα(0<α<1)满足,则f(4)=___.练习4.若点P(2,4),Q(3,y0)均在幂函数y=f(x)的图象上,则实数y0=___.练习5.若f(x)=(m-1)2x m是幂函数且在(0,+∞)单调递增,则实数m=___.练习6.若f(x)为幂函数,且满足,则f(3)=___.解答题练习1.'已知a∈R,函数f(x)=log2(a+)。
2025版高考数学一轮总复习第2章函数概念与基本初等函数Ⅰ第5讲指数与指数函数pptx课件
[解析] ①将
=3 两边平方,得 a+a-1+2=9,所以 a+a-1
=7. ②将 a+a-1=7 两边平方,得 a2+a-2+2=49,所以 a2+a-2=47.
a2+a-2+1 47+1 ③由①②可得 a+a-1+1 = 7+1 =6.
名师点拨: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. 5.运算结果不能同时含有根号和分数指数,也不能既有分母又含 有负指数,形式力求统一.
2
2 ,f(-1)=
22-1=
2.
题组三 走向高考 5.(2017·北京)已知函数 f(x)=3x-13x,则 f(x)( A ) A.是奇函数,且在 R 上是增函数 B.是偶函数,且在 R 上是增函数 C.是奇函数,且在 R 上是减函数 D.是偶函数,且在 R 上是减函数
[解析] 因为 f(x)=3x-13x,且定义域为 R,所以 f(-x)=3-x-13-x =13x-3x=-3x-13x=-f(x),即函数 f(x)是奇函数.又 y=3x 在 R 上 是增函数,y=13x 在 R 上是减函数,所以 f(x)=3x-13x 在 R 上是增函数, 故选 A.
双基自测 题组一 走出误区 1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
4
(1)
-44=-4.(
×
)
(2)2a·2b=2ab.( × )
(3)
(n,m∈N*).( × )
(4)函数 y=3·2x,与 y=2x+1 都不是指数函数.( √ )
高考数学复习初等函数知识点:指数与指数函数
高考数学复习初等函数知识点:指数与指数函数一般地,形如y=a^x(a>0 且 a≠1) (x∈ R)的函数叫做指数函数,下边是高考数学复习初等函数知识点:指数与指数函数,希望对考生有帮助。
指数函数的一般形式为,从上边我们关于幂函数的议论便可以知道,要想使得x 能够取整个实数会合为定义域,则只有使得如下图为 a 的不一样大小影响函数图形的状况。
能够看到:(1) 指数函数的定义域为全部实数的会合,这里的前提是a 大于 0,关于 a 不大于 0 的状况,则必定使得函数的定义域不存在连续的区间,所以我们不予考虑。
(2)指数函数的值域为大于 0 的实数会合。
(3)函数图形都是下凹的。
(4) a 大于 1,则指数函数单一递加;a 小于 1 大于 0,则为单调递减的。
(5) 能够看到一个明显的规律,就是当 a 从 0 趋势于无量大的过程中 (自然不可以等于 0),函数的曲线从分别靠近于Y 轴与 X 轴的正半轴的单一递减函数的地点,趋势分别靠近于Y 轴的正半轴与X 轴的负半轴的单一递加函数的地点。
此中水平直线 y=1 是从递减到递加的一个过渡地点。
第1页/共3页(6) 函数老是在某一个方向上无穷趋势于X 轴 ,永不订交。
(7)函数老是经过 (0,1)这点。
家庭是少儿语言活动的重要环境,为了与家长配合做好少儿阅读训练工作,孩子一入园就召开家长会,给家长提出初期抓好少儿阅读的要求。
我把少儿在园里的阅读活动及阅读状况实时传达给家长,要求孩子回家向家长朗读儿歌,表演故事。
我和家长共同配合,一道训练,少儿的阅读能力提升很快。
宋此后,京师所设小学馆和武学堂中的教师称呼皆称之为“教谕”。
至元明清之县学一律循之不变。
明朝当选翰林院的进士之师称“教习”。
到清末,学堂盛行,各科教师仍沿用“教习”一称。
其实“教谕”在明清时还有学官一意,即主管县一级的教育生员。
而相应府和州掌管教育生员者则谓“教授”和“学正”。
“教授”“学正”和“教谕”的帮手一律称“训导”。
2024届新高考一轮总复习人教版 第二章 第5节 指数与指数函数 课件(40张)
分数指数幂 负分数指数幂
1 规定 a-mn= 1m=__n_a_m__(a>0,m,n∈N*,n>1)
an
0 的分数指数幂 0 的正分数指数幂等于_0__,0 的负分数指数幂没有意义
4.有理数指数幂的运算性质 (1)aras=__a_r+__s __(a>0,r,s∈Q). (2)(ar)s=__a_r_s _(a>0,r,s∈Q). (3)(ab)r=__a_rb_r__(a>0,b>0,r∈Q). 5.指数函数定义 一般地,函数 y=ax(a>0,且 a≠1)叫做指数函数,其中指数 x 是自变量,定义域是 _R___.
在(-∞,+∞)上是_减__函__数___
[必记结论] 指数函数的图象与底数大小的比较 如图是指数函数(1)y=ax,(2)y=bx,(3)y=cx,(4)y=dx 的图象,底数 a,b,c,d 与 1 之间的大小关系为 c>d>1>a>b.
由此我们可得到以下规律:在 y 轴右(左)侧图象越高(低),其底数越大.
第二章 函 数
[课标解读] 1.了解指数幂的拓展过程,掌握指数幂的运算性质. 2.了解指数函数 的实际意义,理解指数函数的概念. 3.能画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.
备考第 1 步——梳理教材基础,落实必备知识 1.根式及相关概念 (1)a 的 n 次方根定义 如果_x_n_=__a__,那么 x 叫做 a 的 n 次方根,其中 n>1,且 n∈N*. (2)根式:式子n a叫做根式,这里 n 叫做_根__指__数___,a 叫做_被__开__方__数___.
备考第 2 步——突破核心考点,提升关键能力 考点 1 指数幂的运算 【考点集训】
(完整版)指数函数知识点总结
指数函数(一)指数与指数幂的运算1.根式的概念:一般地,如果a x n=,那么x 叫做a 的n 次方根,其中n >1,且n ∈N *. 负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0,记作00=n 。
当n 是奇数时,a a n n =,当n 是偶数时,⎩⎨⎧<≥-==)0()0(||a a a a a a n n2.分数指数幂正数的分数指数幂的意义,规定:)1,,,0(*>∈>=n N n m a a an m nm )1,,,0(11*>∈>==-n N n m a a aanmnm nm0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义 3.实数指数幂的运算性质(1)ra ·sr raa += ),,0(R s r a ∈>;(2)rss r a a =)( ),,0(R s r a ∈>; (3)sr r a a ab =)( ),,0(R s r a ∈>.(二)指数函数及其性质1、指数函数的概念:一般地,函数)1,0(≠>=a a a y x且叫做指数函数,其中x 是自变量,函数的定义域为R .注意:指数函数的底数的取值范围,底数不能是负数、零和1. 2注意:利用函数的单调性,结合图象还可以看出:(1)在[a ,b]上,)1a 0a (a )x (f x≠>=且值域是)]b (f ),a (f [或)]a (f ),b (f [(2)若0x ≠,则1)x (f ≠;)x (f 取遍所有正数当且仅当R x ∈;(3)对于指数函数)1a 0a (a )x (f x ≠>=且,总有a )1(f =;指数函数·例题解析【例1】求下列函数的定义域与值域:(1)y 3(2)y (3)y 12x===-+---213321x x解 (1)定义域为x ∈R 且x ≠2.值域y >0且y ≠1. (2)由2x+2-1≥0,得定义域{x|x ≥-2},值域为y ≥0. (3)由3-3x-1≥0,得定义域是{x|x ≤2},∵0≤3-3x -1<3,∴值域是≤<.0y 3练习:(1)412-=x y ; (2)||2()3x y =; (3)1241++=+x x y ;【例2】指数函数y =a x ,y =b x ,y =c x ,y =d x 的图像如图2.6-2所示,则a 、b 、c 、d 、1之间的大小关系是 [ ]A .a <b <1<c <dB .a <b <1<d <cC . b <a <1<d <cD .c <d <1<a <b解 选(c),在x 轴上任取一点(x ,0), 则得b <a <1<d <c . 练习:指数函数① ②满足不等式,则它们的图象是( ).【例3】比较大小:(1)2(2)0.6、、、、的大小关系是:.248163235894512--()(3)4.54.1________3.73.6解(1)y 221()x ∵,,,,,函数=,>,该函数在-∞,+∞上是增函数,又<<<<,∴<<<<.222242821621338254912284162123135258389493859=====解 (2)0.6110.6∵>,>,∴>.----451245123232()() 解 (3)借助数4.53.6打桥,利用指数函数的单调性,4.54.1>4.53.6,作函数y 1=4.5x ,y 2=3.7x 的图像如图2.6-3,取x =3.6,得4.53.6>3.73.6 ∴ 4.54.1>3.73.6.说明 如何比较两个幂的大小:若不同底先化为同底的幂,再利用指数函数的单调性进行比较,如例2中的(1).若是两个不同底且指数也不同的幂比较大小时,有两个技巧,其一借助1作桥梁,如例2中的(2).其二构造一个新的幂作桥梁,这个新的幂具有与4.54.1同底与3.73.6同指数的特点,即为4.53.6(或3.74.1),如例2中的(3). 练习: (1)1.72.5与 1.73( 2 )0.10.8-与0.20.8-( 3 ) 1.70.3与 0.93.1(4)5.31.2和7.20.2【例4】解比较大小与>且≠,>.当<<,∵>,>,aa a aan n n n n n nn n nn n -+-+-=-11111111(a 0a 1n 1)0a 1n 10()()∴<,∴<当>时,∵>,>,∴>,>a a a n n aa a n n n n n n n n n n n n 1111111111()()()--+--+-1a 1n 101【例5】作出下列函数的图像:(1)y (2)y 22x ==-,()121x +(3)y =2|x-1| (4)y =|1-3x |解 (1)y (264)(0)(11)y 1=的图像如图.-,过点,及-,.是把函数=的图像向左平移个单位得到的.()()1212121x x+ 解 (2)y =2x -2的图像(如图2.6-5)是把函数y =2x 的图像向下平移2个单位得到的.解 (3)利用翻折变换,先作y =2|x|的图像,再把y =2|x|的图像向右平移1个单位,就得y =2|x-1|的图像(如图2.6-6).解 (4)作函数y =3x 的图像关于x 轴的对称图像得y =-3x 的图像,再把y=-3x 的图像向上平移1个单位,保留其在x 轴及x 轴上方部分不变,把x 轴下方的图像以x 轴为对称轴翻折到x 轴上方而得到.(如图2.6-7)【例8】已知=>f(x)(a 1)a a x x -+11(1)判断f(x)的奇偶性; (2)求f(x)的值域;(3)证明f(x)在区间(-∞,+∞)上是增函数.解 (1)定义域是R .f(x)f(x)-==-,a a a a x x x x ---+=--+1111∴函数f(x)为奇函数.(2)y y 1a 1y 1x 函数=,∵≠,∴有=>-<<,a a y y y y x x -+---=+-⇒1111110即f(x)的值域为(-1,1).(3)设任意取两个值x 1、x 2∈(-∞,+∞)且x 1<x 2.f(x 1)-f(x 2)==,∵>,<,<,++>,∴<,故在上为增函数.a a a a a a a a a a a a x l x l x x x l x x l xx x x x -+-+--++112121*********()()()a 1x x (1)(1)0f(x )f(x )f(x)R 1212单元测试题一、选择题:(本题共12小题,每小题5分,共60分)1、化简1111132168421212121212-----⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++++ ⎪⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,结果是( )A 、11321122--⎛⎫- ⎪⎝⎭B 、113212--⎛⎫- ⎪⎝⎭ C 、13212-- D 、1321122-⎛⎫- ⎪⎝⎭2、44等于( )A 、16aB 、8aC 、4aD 、2a3、若1,0a b ><,且b ba a -+=则b b a a --的值等于( )A 、6B 、2±C 、2-D 、24、函数()2()1xf x a =-在R 上是减函数,则a 的取值范围是( )A 、1>aB 、2<aC 、a <、1a <<5、下列函数式中,满足1(1)()2f x f x +=的是( ) A 、1(1)2x + B 、14x + C 、2x D 、2x - 6、下列2()(1)x xf x a a -=+是( )A 、奇函数B 、偶函数C 、非奇非偶函数D 、既奇且偶函数7、已知,0a b ab >≠,下列不等式(1)22a b >;(2)22a b>;(3)ba 11<;(4)1133a b >;(5)1133a b⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭中恒成立的有( )A 、1个B 、2个C 、3个D 、4个8、函数2121x x y -=+是( )A 、奇函数B 、偶函数C 、既奇又偶函数D 、非奇非偶函数 9、函数121x y =-的值域是( ) A 、(),1-∞ B 、()(),00,-∞+∞ C 、()1,-+∞ D 、()(,1)0,-∞-+∞10、已知01,1a b <<<-,则函数xy a b =+的图像必定不经过( ) A 、第一象限 B 、第二象限 C 、第三象限 D 、第四象限 11、2()1()(0)21xF x f x x ⎛⎫=+⋅≠ ⎪-⎝⎭是偶函数,且()f x 不恒等于零,则()f x ( ) A 、是奇函数 B 、可能是奇函数,也可能是偶函数 C 、是偶函数 D 、不是奇函数,也不是偶函数12、一批设备价值a 万元,由于使用磨损,每年比上一年价值降低%b ,则n 年后这批设备的价值为( )A 、(1%)na b -B 、(1%)a nb -C 、[1(%)]na b - D 、(1%)na b - 二、填空题:(本题共4小题,每小题4分,共16分,请把答案填写在答题纸上)13、若103,104xy==,则10x y-= 。
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指数与指数函数【考纲要求】1.理解分数指数的概念,掌握有理指数幂的运算性质2.掌握无理指数幂的概念,将指数的取值范围推广到实数集;3.掌握指数函数的概念,了解对底数的限制条件的合理性,明确指数函数的定义域;4.掌握指数函数图象:5.通过对指数函数的概念、图象、性质的学习,培养观察、分析归纳的能力,进一步体会数形结合的思想方法; 【知识网络】【考点梳理】考点一、整数指数幂的概念及运算性质 (1)整数指数幂的概念()()),0(1010*Z*n a a a a a Z n a a a a nn an n ∈≠=≠=∈⋅⋅⋅=-个(2)运算法则 ①nm nma a a +=⋅;②()mn nma a =;③()0≠>=-a n m a aa nm n m ,; ④()mm mb a ab =.指数与指数函数图象与性质指数运算性质指数函数的图像与指数的概念考点二、根式的概念和运算法则 (1)n 次方根的定义:若x n =y(n ∈N *,n>1,y ∈R),则x 称为y 的n 次方根. 要点诠释:n 为奇数时,正数y 的奇次方根有一个,是正数,记为n y ;负数y 的奇次方根有一个,是负数,记为ny ;零的奇次方根为零,记为00=n ;n 为偶数时,正数y 的偶次方根有两个,记为;负数没有偶次方根;零的偶次方根为零,记为0=.(2)根式的意义与运算法则y y n n =)(⎩⎨⎧=)(||)(,为偶数为奇数n a n a a nn 考点三、分数指数幂的概念和运算法则 为避免讨论,我们约定a>0,n ,m ∈N *,且mn为既约分数,分数指数幂可如下定义: 1na =m m na ==-1m nm naa=考点四、有理数指数幂的运算性质()Q b a ∈>>βα,00,,(1);a a aαβαβ+⋅=(2)();a a αβαβ= (3)();ab a b ααα=当a>0,p 为无理数时,a p是一个确定的实数,上述有理数指数幂的运算性质仍适用. 要点诠释:(1)根式问题常利用指数幂的意义与运算性质,将根式转化为分数指数幂运算;(2)根式运算中常出现乘方与开方并存,要注意两者的顺序何时可以交换、何时不能交换.如2442)4()4(-≠-;(3)幂指数不能随便约分.如2142)4()4(-≠-. 考点五、指数函数 (1)定义: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. (2)图象及性质:y=a x0<a<1时图象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 a④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>1x>0时,0<a x<1⑤x<0时,0<a x<1x>0时,a x>1⑥ 既不是奇函数,也不是偶函数【典型例题】类型一、指数运算、化简、求值 例1.已知c ba==53,且211=+ba ,求c 的值。
【解析】213log 31log 31log 3111log 52log 3log 52log 15215015a a c c c c c c c c a ab a bc c c ==∴=∴==+=∴+=∴=∴=>∴=由得同理可得【总结升华】运算顺序(能否应用公式);举一反三:【变式】计算下列各式:(1)1200.2563433721.5()82(23)()63-⨯-+-;(2)63425.0031)32(28)67()81(⨯+⨯+-⨯-; (3)33323323134)21(428a ab bab a b a a ⨯-÷++-. 【解析】(1)原式1131231334422()2223()242711033=+⨯+⨯-=+⨯=;(2)原式=62163141413)31)(1()3()2(2)2(18⨯+⨯+⨯--1123222324143=⨯++=+;(3)原式313131312313131231312)2(2)()8(a b a ab b a a b a a ⨯-⨯++-=a b a b a a=--=++331331313131)2()()8(.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)212x xy =+;(2)y=4x -2x+1;(3)||3()2x y -=;(4)y =为大于1的常数)【解析】(1)函数的定义域为R (∵对一切x ∈R ,2x≠-1).∵ xx x y 2111211)21(+-=+-+=,又∵ 2x >0, 1+2x>1, ∴ 12110<+<x , ∴ 02111<+-<-x, ∴ 121110<+-<x, ∴值域为(0,1). (2)定义域为R ,43)212(12)2(22+-=+-=xx x y ,∵ 2x >0, ∴ 212=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[+∞,43).(3)定义域为R ,∵|x|≥0, ∴ -|x|≤0, ∴ 1)23(0||≤=<-x y ,∴ 值域为(0,1].(4)∵011112≥+-=-+x x x x ∴ 定义域为(-∞,-1)∪[1,+∞), 又∵111011≠+-≥+-x x x x 且,∴ a ay a y x xx x≠=≥=-+-+1121121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112111≠+-=+-x x x 不能遗漏. 举一反三:【变式】求下列函数的定义域:(1)y =y =0,1)y a a =>≠【解析】(1)(]-3∞, 需满足3-x ≥0,即3x ≤ (3)[)0,+∞为使得函数有意义,需满足2x-1≥0,即2x≥1,故x ≥0 (4)a>1时,(]-0∞,;0<a<1时,[)0+∞,. 类型三、指数函数的单调性例3.判断下列各数的大小关系:(1)24-231(),3,()331 (2)22.5,(2.5)0, 2.51()2(3)1.080.3与0.983.1(4)0,1)a a >≠【解析】 (1)2-24311()<()<333 (2) 2.50 2.51()<(2.5)<22(3)1.080.3>1>0.983.1(4)a>1时,<0<a<1时,>【总结升华】(1)注意利用单调性解题的规范书写;(2)不是同底的尽量化为同底数幂进行比较(因为同底才能用单调性);(3)不能化为同底的,借助一个中间量来比较大小(常用的中间量是0和1). 举一反三:【变式1】比较1.5-0.2, 1.30.7, 132()3的大小.【解析】先比较31512.02.0)32()32()23(5.1与==--的大小. 由于底数32∈(0,1), ∴ x y )32(=在R 上是减函数, ∵ 05131>>, ∴ 1)32()32()32(005131=<<<,再考虑指数函数y=1.3x, 由于1.3>1,所以y=1.3x 在R 上为增函数1.30.7>1.30=1,∴ 7.02.0313.15.1)32(<<-. 【变式2】求函数2323x x y -+-=的值域及单调区间.【解析】设u=-x 2+3x-2, y=3u,其中y=3u为R 上的单调增函数,u=-x 2+3x-2在3(,]2x ∈-∞上单增,u=-x 2+3x-2在3[,)2x ∈+∞上单减,则2323xx y -+-=在3(,]2x ∈-∞上单增,在3[,)2x ∈+∞上单减.又u=-x 2+3x-22311()244x =--+≥, 2323x x y -+-=的值域为14(0,3].例4.212133331233-,1--,01a a a a a a a a ⎧>⎪===⎨⎪<<⎩类型四、判断函数的奇偶性例5.判断下列函数的奇偶性:)()21121()(x x f xϕ+-= (()x ϕ为奇函数) 【解析】f(x)定义域关于原点对称(∵()x ϕ定义域关于原点对称, 且f(x)的定义域是()x ϕ定义域除掉0这个元素),令21121)(+-=x x g ,则211222*********)(+--=+-=+-=--x x x x xx g )()21121(21121121121)12(x g xx x x -=+--=+---=+----= ∴ g(x)为奇函数, 又 ∵()x ϕ为奇函数,∴ f(x)为偶函数. 举一反三:【变式】判断函数的奇偶性:()221xx xf x =+-. 【解析】定义域{x|x ∈R 且x ≠0},又112121()()()()222211221x x xx x f x x x x --=-+=-+=---- 21111111()(1)()()222212121x xx x x x x f x -+=-=+-=+=---, ∴ f(-x)=f(x),则f(x)偶函数. 类型五、指数函数的图象问题例6.为了得到函数935xy =⨯+的图象,可以把函数3xy =的图象( ) A .向左平移9个单位长度,再向上平移5个单位长度B .向右平移9个单位长度,再向下平移5个单位长度C .向左平移2个单位长度,再向上平移5个单位长度D .向右平移2个单位长度,再向下平移5个单位长度 【解析】∵293535xx y +=⨯+=+,∴把函数3x y =的图象向左平移2个单位长度,再向上平移5个单位长度,可得到函数935xy =⨯+的图象,故选C .【总结升华】用函数图象解决问题是中学数学的重要方法,利用其直观性实现数形结合解题,所以要熟悉基本函数的图象,并掌握图象的变化规律,比如:平移、伸缩、对称等.。