人教版高中数学必修一 基本初等函数知识点总结

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人教版高中数学必修一《基本初等函数》全章知识小结

人教版高中数学必修一《基本初等函数》全章知识小结

数学·必修1(人教版)基本初等函数一、目标解读函数是高中数学的主要内容之一,这是因为函数思想方法灵活多样,逻辑思维性强,许多数学问题都可以从函数的角度来认识、研究.函数知识与数学的其他各分支的巧妙结合容易形成综合性较强的新颖的试题,这样的试题往往成为高考中极具份量的一类解答题,综合考查考生应用函数知识分析问题、解决问题的能力.而在命题的具体设计上,总是具有从易到难、逐步设问的特点,以较隐蔽的方式给出解题思路,在考查函数内容的同时也考查应用函数的思想方法,观察问题、分析问题和解决问题的能力,同时考查学生数形结合的思想和分类讨论的思想的应用能力.函数是中学数学的重要组成部分.它所涉及的内容是升入大学继续学习的基础,因此,函数不仅是中学数学教学的重点,也是高考考查的重点.近年来,函数的分值占30%左右.函数是高中代数的主线.它体系完整,内容丰富,应用广泛.由于它描述的是自然界中量的依存关系,是对问题本身数量的制约关系的一种刻画,所以是对数量关系本质特征的一种揭示,为我们从运动、变化、联系、发展的角度认识问题打开了思路.本章主要研究的是基本初等函数:指数函数、对数函数和幂函数的概念、图象和性质.包括理解分数指数幂的概念,掌握有理指数幂的运算性质,理解对数的概念,掌握对数的运算性质,能运用函数的一般性质和指数函数、对数函数的特征性质解决某些简单的实际问题.指数函数与对数函数都是初等超越函数.在历年的高考题中出现的频率较大.出现在小题时是较基本的考查方式;出现在大题中时,往往与其他知识综合形成开放性问题,加大对开放性问题的考查力度.通过本章的学习达到以下基本目标:①了解指数函数模型的实际背景,体会指数函数是一类重要的函数模型.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和意义,能画出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.④了解对数函数模型所刻画的数量关系,初步理解对数函数的概念,体会对数函数是一类重要的函数模型.⑤能画出具体对数函数的图象,探索并了解对数函数的单调性与特殊点.⑥理解对数的概念及其运算性质,能用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数.⑦了解指数函数y=a x(a>0,且a≠1)与对数函数y=log a x(a>0,且a≠1)互为反函数.⑧了解幂函数的概念,结合函数y =x α(α=1,2,3,12,-1)的图象,了解它们的变化情况.二、主干知识(一)指数与指数幂的运算 1.整数指数幂的概念. (1)正整数指数幂的意义:(2)零指数幂:a 0=1(a ≠0).(3)负整数指数幂:a -n =1an (a ≠0,n ∈N *).2.整数指数幂的运算性质: ①a m ·a n =a m +n ;②(a m )n =a mn ;③(ab )n =a n b n .3.如果x n =a ,那么x 叫做a 的n 次方根,其中n >0,且n ∈N *.(1)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.此时a 的n 次方根用符号na 表示.(2)方根的性质:①当n 是奇数时,na n=a ; ②当n 是偶数时,nan=|a |=⎩⎪⎨⎪⎧aa ≥0,-a a <0.4.分数指数幂.(1)正数的分数指数幂的意义:设a >0,m ,n ∈N *,n >1,规定(2)0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.5.有理指数幂的运算性质: 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 r(a >0,b >0,r ∈Q).(二)指数函数及其性质1.函数y =a x(a >0,且a ≠1)叫做指数函数,其中x 是自变量.2.指数函数y =a x(a >0,且a ≠1)的图象和性质(见下表):(1.如果a x=N (a >0,a ≠1),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.对数式的书写格式:(1)以10为底的对数叫做常用对数,并把常用对数log 10N 简记为lg N ;(2)以无理数e =2.718 28……为底的对数,叫自然对数,并把自然对数log e N 简记为ln N .2.指数与对数的关系:设a >0,且a ≠1,则a x=N ⇔log a N =x .3.对数的性质.(1)在指数式中N >0,故0和负数没有对数,即式子log a N 中N 必须大于0;(2)设a >0,a ≠1,则有a 0=1,所以log a 1=0,即1的对数为0;(3)设a >0,a ≠1,则有a 1=a ,所以log a a =1,即底数的对数为1.4.对数恒等式.(1)如果把a b=N 中的b 写成log a N 形式,则有(2)如果把x =log a N 中的N 写成a x 形式,则有log a a x=x .5.对数的运算性质.设a >0,a ≠1,M >0,N >0,则有:(1)log a (MN )=log a M +log a N ,简记为:积的对数=对数的和;(2)log a M N =log a M -log a N ,简记为:商的对数=对数的差;(3)log a M n=n log a M (n ∈R).(四)对数函数及其性质1.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,+∞).2.对数函数的图象、性质(见下表):函数y=log a x(a>1)y=log a x(0<a<1)图象定义域R+R+值域R R单调性增函数减函数过定点(1,0)(1,0)(1)当a>1时,若x>1,则log a x>0,若0<x<1,则log a x<0;(2)当0<a<1时,若0<x<1,则log a x>0,若x>1,则log a x<0.3.函数y=a x与y=log a x(a>0,且a≠1)互为反函数,互为反函数的两个函数的图象关于直线y=x对称.(五)幂函数1.形如y=xα(α∈R)的函数叫做幂函数,其中α为常数.只研究α为有理数的情形.3.幂函数的性质.(1)幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都过点(1,1).(2)当α>0时,幂函数的图象通过原点,并且在区间[0,+∞)上是增函数.特别地,当α>1时,幂函数的图象下凸;当0<α<1时,幂函数的图象上凸.(3)当α<0时,幂函数的图象在区间(0,+∞)上是减函数.在第一象限内,当x从右边趋向原点时,图象在y轴右方无限地逼近y轴正半轴,当x趋于+∞时,图象在x轴上方无限地逼近x轴正半轴.4.图象形状:当α>0(α≠1)时,图象为抛物线型;当α<0时,图象为双曲线型;当α=0,1时,图象为直线型.1.正数的分数指数幂的意义:设a>0,m,n∈N*,n>1,规定:0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.2.有理指数幂的运算性质: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 r(a>0,b>0,r∈Q).答案:12 011►跟踪训练解析:由平方差公式化简即得答案.答案:-27答案:-6a指数幂的运算3.幂函数y =f (x )的图象经过点⎝⎛⎭⎪⎫-2,-18,则满足f (x )=27的x 的值是________.答案:131.设a >0,且a ≠1,则a x =N ⇔log a N =x ;a log a N =N; log a a x=x .2.设a >0,a ≠1, M >0,N >0 ,则有 (1)log a (MN )=log a M +log a N ,(2)log a M N=log a M -log a N ,(3)log a M n=n log a M (n ∈R).3.设a >0,a ≠1,b >0,b ≠1,则log a x =log b xlog b a.设2a =5b=m ,且1a +1b=2,则m =( )A.10 B .10 C .20 D .100解析:由2a =5b=m 得a =log 2m ,b =log 5m , ∴1a +1b=log m 2+log m 5=log m 10=2,∴m 2=10,又∵m >0,∴m =10.答案:A►跟踪训练4.已知函数f (x )=log 2(x +1),若f (α)=1,则α=( ) A .0 B .1C .2D .3解析:α+1=2,故α=1,选B. 答案:B指数与对数运算5.2log 510+log 50.25=( ) A .0 B .1C .2D .4解析:2log 510+log 50.25=log 5100+log 50.25=log 525=2. 答案:C6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,2x,x ≤0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=( ) A .4 B.14C .-4D .-147.设g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x,x ≤0,ln x ,x >0,则g ⎝ ⎛⎭⎪⎫g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=________.解析:答案:121.指数函数y =a x(a >0,且a ≠1)的定义域是R ,值域是()0,+∞,过定点(0,1).当a >1时,指数函数y =a x 是R 上的增函数;当0<a <1时,指数函数y =a x是R 上的减函数.2.对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的定义域是()0,+∞,值域是R ,过定点(1,0). 当a >1时,对数函数y =log a x 是()0,+∞上的增函数;当0<a <1时,对数函数y =log a x 是()0,+∞上的减函数.函数y =1log 0.54x -3的定义域为( )指数函数与对数函数的性质A.⎝ ⎛⎭⎪⎫34,1B.⎝ ⎛⎭⎪⎫34,+∞ C .(1,+∞) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫34,1∪(1,+∞) 解析:由log 0.5(4x -3)>0且4x -3>0可解得34<x <1,故A 正确.答案:A►跟踪训练8.函数y =2x 的图象大致是()答案:C9.函数f (x )=lg(x -1)的定义域是( ) A .(2,+∞) B .(1,+∞)C .[1,+∞)D .[2,+∞) 解析:x -1>0,得x >1,选B. 答案:B10.函数f (x )=log 2(3x+1)的值域为( ) A .(0,+∞) B .[0,+∞)C .(1,+∞)D .[1,+∞)答案:A研究由基本初等函数的和与差等运算构成的新函数的性质时,必须明确各基本初等函数的相关性质.设函数的集合P =f (x )=log 2(x +a )+研究基本初等函数及其组合的性质A .4个B .6个C .8个D .10个解析:当a =0,b =0;a =0,b =1;a =12,b =0; a =12,b =1;a =1,b =-1;a =1,b =1时满足题意,选B.答案:B►跟踪训练11.若函数f (x )=3x +3-x 与g (x )=3x -3-x的定义域均为R ,则( ) A .f (x )与g (x )均为偶函数B .f (x )为偶函数,g (x )为奇函数C .f (x )与g (x )均为奇函数D .f (x )为奇函数,g (x )为偶函数解析:f (-x )=3-x +3x =f (x ),g (-x )=3-x -3x=-g (x ). 答案:BA .①②B .②③C .③④D .①④答案:B13.设函数f (x )=x (e x +a e -x)(x ∈R)是偶函数,则实数a =________.解析:由条件知,g (x )=e x +a e -x为奇函数,故g (0)=0,得a =-1. 答案:-1数形结合的思想方法是根据数量与图形的对应关系,通过数与形的相互转化来解决问题的一种思想方法.转化与化归的思想方法则是将问题不断转化,直到转化为比较容易解决或已经解决的问题.而分类讨论的核心是通过增强条件来分情况逐一研究,使问题易于解决.一、数形结合思想数学思想方法的应用直线y =1与曲线y =x 2-||x +a 有四个交点,则a 的取值范围是 _______ .解析:曲线y =x 2-|x |+a 关于y 轴对称,当x ≥0时,y =x 2-x +a =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+a -14,结合图象要使直线y =1与曲线y =x 2-|x |+a 有四个交点,需⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a -14<1,解得1<a <54.故a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫1,54.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫1,54►跟踪训练14.已知c <0,下列不等式中成立的一个是( )A .c >2cB .c >⎝ ⎛⎭⎪⎫12cC .2c <⎝ ⎛⎭⎪⎫12cD .2c>⎝ ⎛⎭⎪⎫12c解析:在同一直角坐标系下作出y =x ,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,y =2x 的图象,显然c <0时,x <2x <⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,即c <0时,c <2c<⎝ ⎛⎭⎪⎫12c .答案:C15.下列函数图象中,正确的是( )答案:C16.已知y =f (x )是偶函数,当x >0时,y =f (x )是减函数,并且f (1)>0>f (2),则方程f (x )=0的实根的个数是_________个.答案:2二、转化与化归的思想设a =333+1334+1,b =334+1335+1,试比较a 、b 的大小. 解析:如果比较a -b 与0或a b与1的大小,即用作差法、作商法来做,较繁杂、不易判断.由于a 、b 两数的结构特点可构造函数f (x )=3x +13x +1+1,则a =f (33),b =f (34),若能判断出此函数的单调性,那么就可简捷地比较出a 、b 的大小.f (x )=3x +13x +1+1=3x +1+333x +1+1=3x +1+1+233x +1+1=13+233x +1+1. ∵3x +1在R 上递增,∴233x +1+1在R 上递减. ∴ f (x )=13+233x +1+1在R 上递减. ∴ f (33)>f (34),即a >b .►跟踪训练17.解方程:(lg 2x )·(lg 3x )=lg 2·lg 3.解析:原方程可化为(lg 2+lg x )(lg 3+lg x )=lg 2·lg 3,即lg 2x +lg 6·lg x =0,解得lg x =0或lg x =-lg 6.∴x =1或x =16, 经检验x =1,x =16都是原方程的解. ∴原方程的解为x 1=1或 x 2=16.18.比较log 0.30.1和log 0.20.1的大小.解析:log 0.30.1=1log 0.10.3>0, log 0.20.1=1log 0.10.2>0. ∵log 0.10.3<log 0.10.2,∴log 0.30.1>log 0.20.1.19.某池塘中野生水葫芦的面积与时间的函数关系的图象如下图所示.假设其关系为指数函数,并给出下列说法:①此指数函数的底数为2;②在第5个月时,野生水葫芦的面积就会超过30 m 2;③野生水葫芦从4 m 2蔓延到12 m 2只需1.5个月;④设野生水葫芦蔓延到2 m 2,3 m 2,6 m 2所需的时间分别为t 1,t 2,t 3, 则有t 1+t 2=t 3;⑤野生水葫芦在第1到第3个月之间蔓延的平均速度等于在第2到第4个月之间蔓延的平均速度.其中正确的说法有 ______________ (填序号).答案:①②④三、分类讨论思想若a >0,且a ≠1,p =log a (a 3+a +1),q =log a (a 2+a +1),则p 、q 的大小关系为( )A .p =qB .p <qC .p >qD .a >1时,p >q ;0<a <1时,p <q解析:要比较p 、q 的大小,只需先比较a 3+a +1与a 2+a +1的大小,再利用对数函数的单调性.而决定a 3+a +1与a 2+a +1的大小的a 值的分界点为使(a 3+a +1)-(a 2+a +1)=a 2(a -1)=0的a 值:a =1,当a >1时,a 3+a +1>a 2+a +1,此时log a (a 3+a +1)>log a (a 2+a +1),即p >q .当0<a <1时,a 3+a +1<a 2+a +1,此时log a (a 3+a +1)>log a (a 2+a +1),即p >q .可见,不论a >1还是0<a <1,都有p >q .答案:C►跟踪训练20.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,2x ,x ≤0. 若f (a )=12,则a =( ) A .-1 B. 2C .-1或 2D .1或- 2解析:讨论a >0和a ≤0两种情况.答案:C21.已知函数f (x )=log a x 在[2,π]上的最大值比最小值大1,则a 等于( ) A.2π B.π2C.2π或π2D .不同于A 、B 、C 答案解析:研究函数的最值需考查函数的单调性,而题中对数函数的增减性与底数a 的取值有关,故应对a 进行分类讨论.(1)当a >1时,f (x )在[2,π]上是增函数,最大值是f (π),最小值是f (2),据题意,f (π)-f (2)=1,即log a π-log a 2=1,∴a =π2. (2)当0<a <1时,f (x )在[2,π]上是减函数,最大值是,最小值是f (π),故f (2)-f (π)=1,即log a 2-log a π=1,∴a =2π. 由(1)(2)知,选C.答案: C22.已知f (x )=1+log x 3,g (x )=2log x 2试比较f (x )和g (x )的大小.解析:f (x )-g (x )=log x 3x 4. (1)当⎩⎪⎨⎪⎧ x >1,3x 4>1⇒x >43,或⎩⎪⎨⎪⎧ 0<x <1,0<3x 4<1⇒0<x <1,即x >43或0<x <1时,f (x )>g (x ). (2)当3x 4=1即x =43时,f (x )=g (x ). (3)当⎩⎪⎨⎪⎧ x >1,0<3x 4<1⇒1<x <43,或⎩⎪⎨⎪⎧ 0<x <1,3x 4>1⇒x ∈∅,即1<x <43时,f (x )<g (x ). 综上所述:①当x ∈(0,1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫43,+∞时,f (x )>g (x ); ②当x =43时,f (x )=g (x ); ③当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1,43时,f (x )<g (x ).23.已知f (x )=log a (a x -1)(a >0且a ≠1).(1)求定义域;(2)讨论函数的单调区间.解析:(1)由a x -1>0⇒a x >1,当a >1时,函数定义域为(0,+∞),当0<a <1时,函数定义域为(-∞,0).点评:底数含字母a ,要进行分类讨论.。

人教版高中数学必修一-第二章-基本初等函数知识点总结

人教版高中数学必修一-第二章-基本初等函数知识点总结

人教版高中数学必修一第二章基本初等函数知识点总结第二章 基本初等函数一、指数函数(一)指数与指数幂的运算 1.根式的概念:负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0=0。

注意:(1)na =(2)当 n a = ,当 n 是偶数时,0||,0a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩2.分数指数幂正数的正分数指数幂的意义,规定:0,,,1)m na a m n N n *=>∈>且正数的正分数指数幂的意义:_1(0,,,1)m nm naa m n N n a*=>∈>且0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)(0,,)rsr s a a aa r s R +=>∈(2)()(0,,)r s rsa a a r s R =>∈ (3)(b)(0,0,)rrra ab a b r R =>>∈注意:在化简过程中,偶数不能轻易约分;如122[(1]11≠ (二)指数函数及其性质1、指数函数的概念:一般地,函数xy a = 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.即 a>0且a ≠1 2a>1注意: 指数增长模型:y=N (1+p)指数型函数: y=ka 3 考点:(1)a b =N, 当b>0时,a,N 在1的同侧;当b 〈0时,a,N 在1的 异侧.(2)指数函数的单调性由底数决定的,底数不明确的时候要进行讨论。

掌握利用单调性比较幂的大小,同底找对应的指数函数,底数不同指数也不同插进1(=a 0)进行传递或者利用(1)的知识。

(3)求指数型函数的定义域可将底数去掉只看指数的式子,值域求法用单调性. (4)分辨不同底的指数函数图象利用a 1=a ,用x=1去截图象得到对应的底数。

(5)指数型函数:y=N (1+p)x 简写:y=ka x 二、对数函数 (一)对数1.对数的概念:一般地,如果x a N = ,那么数x 叫做以a 为底N 的对数,记作:log a x N = ( a - 底数, N — 真数,log a N — 对数式)说明:1。

高中数学知识点总结(第二章 函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节 函数及其表示)

高中数学知识点总结(第二章 函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节 函数及其表示)

第二章函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节函数及其表示一、基础知识1.函数与映射的概念2.函数的有关概念(1)函数的定义域、值域:在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.求函数定义域的策略(1)确定函数的定义域常从解析式本身有意义,或从实际出发.(2)如果函数y=f(x)是用表格给出,则表格中x的集合即为定义域.(3)如果函数y=f(x)是用图象给出,则图象在x轴上的投影所覆盖的x的集合即为定义域.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.两函数值域与对应关系相同时,两函数不一定相同.(4)函数的表示法:表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.3.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.关于分段函数的3个注意(1)分段函数虽然由几个部分构成,但它表示同一个函数.(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.(3)各段函数的定义域不可以相交.考点一 函数的定义域[典例] (1)(2019·长春质检)函数y =ln1-x x +1+1x的定义域是( ) A .[-1,0)∪(0,1) B .[-1,0)∪(0,1] C .(-1,0)∪(0,1]D .(-1,0)∪(0,1)(2)已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为( ) A .(-1,1) B.⎝⎛⎭⎫-1,-12 C .(-1,0)D.⎝⎛⎭⎫12,1[解析] (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,x +1>0,x ≠0,解得-1<x <0或0<x <1.所以原函数的定义域为(-1,0)∪(0,1).(2)令u =2x +1,由f (x )的定义域为(-1,0),可知-1<u <0,即-1<2x +1<0, 得-1<x <-12.[答案] (1)D (2)B [解题技法]1.使函数解析式有意义的一般准则(1)分式中的分母不为0; (2)偶次根式的被开方数非负; (3)y =x 0要求x ≠0;(4)对数式中的真数大于0,底数大于0且不等于1; (5)正切函数y =tan x ,x ≠k π+π2(k ∈Z);(6)实际问题中除考虑函数解析式有意义外,还应考虑实际问题本身的要求. 2.抽象函数的定义域问题(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],其复合函数f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 求出;(2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]上的值域. [题组训练] 1.函数f (x )=1lnx +1+4-x 2的定义域为( ) A .[-2,0)∪(0,2] B .(-1,0)∪(0,2] C .[-2,2]D .(-1,2]解析:选B 由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,ln x +1≠0,4-x 2≥0,得-1<x ≤2,且x ≠0.2.若函数y =f (x )的定义域是[1,2 019],则函数g (x )=f x +1x -1的定义域是________________.解析:因为y =f (x )的定义域是[1,2 019],所以若g (x )有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧1≤x +1≤2 019,x -1≠0,所以0≤x ≤2 018,且x ≠1.因此g (x )的定义域是{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}. 答案:{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}考点二 求函数的解析式[典例] (1)已知二次函数f (2x +1)=4x 2-6x +5,求f (x ); (2)已知函数f (x )满足f (-x )+2f (x )=2x ,求f (x ). [解] (1)法一:待定系数法因为f (x )是二次函数,所以设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (2x +1)=a (2x +1)2+b (2x +1)+c =4ax 2+(4a +2b )x +a +b +c .因为f (2x +1)=4x 2-6x +5, 所以⎩⎪⎨⎪⎧4a =4,4a +2b =-6,a +b +c =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-5,c =9,所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R). 法二:换元法令2x +1=t (t ∈R),则x =t -12,所以f (t )=4⎝⎛⎭⎫t -122-6·t -12+5=t 2-5t +9(t ∈R),所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R). 法三:配凑法因为f (2x +1)=4x 2-6x +5=(2x +1)2-10x +4=(2x +1)2-5(2x +1)+9, 所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R).(2)解方程组法由f (-x )+2f (x )=2x , ① 得f (x )+2f (-x )=2-x ,② ①×2-②,得3f (x )=2x +1-2-x . 即f (x )=2x +1-2-x3.故f (x )的解析式是f (x )=2x +1-2-x3(x ∈R).[解题技法] 求函数解析式的4种方法及适用条件 (1)待定系数法先设出含有待定系数的解析式,再利用恒等式的性质,或将已知条件代入,建立方程(组),通过解方程(组)求出相应的待定系数.(2)换元法对于形如y =f (g (x ))的函数解析式,令t =g (x ),从中求出x =φ(t ),然后代入表达式求出f (t ),再将t 换成x ,得到f (x )的解析式,要注意新元的取值范围.(3)配凑法由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的解析式.(4)解方程组法已知关于f (x )与f ⎝⎛⎭⎫1x 或f (-x )的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).[提醒] 由于函数的解析式相同,定义域不同,则为不相同的函数,因此求函数的解析式时,如果定义域不是R ,一定要注明函数的定义域.[题组训练]1.[口诀第2句]已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,则f (x )=________________.解析:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 由f (0)=0,知c =0,f (x )=ax 2+bx . 又由f (x +1)=f (x )+x +1,得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1, 即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12.所以f (x )=12x 2+12x (x ∈R).答案:12x 2+12x (x ∈R)2.[口诀第3句]已知f ⎝⎛⎭⎫2x +1=lg x ,则f (x )=________________.解析:令2x +1=t ,得x =2t -1,则f (t )=lg 2t -1,又x >0,所以t >1,故f (x )的解析式是f (x )=lg2x -1(x >1). 答案:lg2x -1(x >1) 3.[口诀第4句]已知f (x )满足2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,则f (x )=________. 解析:∵2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,①把①中的x 换成1x ,得2f ⎝⎛⎭⎫1x +f (x )=3x.② 联立①②可得⎩⎨⎧2f x +f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,2f ⎝⎛⎭⎫1x +f x =3x,解此方程组可得f (x )=2x -1x(x ≠0).答案:2x -1x (x ≠0)考点三 分段函数考法(一) 求函数值[典例] (2019·石家庄模拟)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,a x +b ,x ≤0(0<a <1),且f (-2)=5,f (-1)=3,则f (f (-3))=( )A .-2B .2C .3D .-3[解析] 由题意得,f (-2)=a -2+b =5,①f (-1)=a -1+b =3,②联立①②,结合0<a <1,得a =12,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,⎝⎛⎭⎫12x +1,x ≤0,则f (-3)=⎝⎛⎭⎫12-3+1=9,f (f (-3))=f (9)=log 39=2. [答案] B[解题技法] 求分段函数的函数值的策略(1)求分段函数的函数值时,要先确定要求值的自变量属于哪一区间,然后代入该区间对应的解析式求值;(2)当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值;(3)当自变量的值所在区间不确定时,要分类讨论,分类标准应参照分段函数不同段的端点.考法(二) 求参数或自变量的值(或范围)[典例] (2018·全国卷Ⅰ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,1,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1]B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0)[解析] 法一:分类讨论法①当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x ≤0,即x ≤-1时,f (x +1)<f (2x ),即为2-(x +1)<2-2x,即-(x +1)<-2x ,解得x <1. 因此不等式的解集为(-∞,-1].②当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x >0时,不等式组无解.③当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x ≤0,即-1<x ≤0时,f (x +1)<f (2x ),即为1<2-2x,解得x <0.因此不等式的解集为(-1,0).④当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x >0,即x >0时,f (x +1)=1,f (2x )=1,不合题意.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,0). 法二:数形结合法∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,1,x >0,∴函数f (x )的图象如图所示. 结合图象知,要使f (x +1)<f (2x ), 则需⎩⎪⎨⎪⎧x +1<0,2x <0,2x <x +1或⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥0,2x <0, ∴x <0,故选D. [答案] D[解题技法]已知函数值(或范围)求自变量的值(或范围)的方法(1)根据每一段的解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值(或范围)是否符合相应段的自变量的取值范围,最后将各段的结果合起来(求并集)即可;(2)如果分段函数的图象易得,也可以画出函数图象后结合图象求解.[题组训练]1.设f (x )=⎩⎨⎧x ,0<x <1,2x -1,x ≥1,若f (a )=f (a +1),则f ⎝⎛⎭⎫1a =( ) A .2 B .4 C .6D .8解析:选C 当0<a <1时,a +1>1,f (a )=a ,f (a +1)=2(a +1-1)=2a , ∵f (a )=f (a +1),∴a =2a , 解得a =14或a =0(舍去).∴f ⎝⎛⎭⎫1a =f (4)=2×(4-1)=6.当a ≥1时,a +1≥2,f (a )=2(a -1),f (a +1)=2(a +1-1)=2a , ∵f (a )=f (a +1),∴2(a -1)=2a ,无解. 综上,f ⎝⎛⎭⎫1a =6.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≤1,f x -1,x >1,则f (f (3))=________.解析:由题意,得f (3)=f (2)=f (1)=21=2, ∴f (f (3))=f (2)=2. 答案:23.(2017·全国卷Ⅰ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,2x ,x >0,则满足f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12>1的x 的取值范围是________.解析:由题意知,可对不等式分x ≤0,0<x ≤12,x >12讨论.①当x ≤0时,原不等式为x +1+x +12>1,解得x >-14,故-14<x ≤0.②当0<x ≤12时,原不等式为2x +x +12>1,显然成立.③当x >12时,原不等式为2x +2x -12>1,显然成立.综上可知,所求x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-14,+∞. 答案:⎝⎛⎭⎫-14,+∞ 4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x -7,x <0,x ,x ≥0,若f (a )<1,则实数a 的取值范围是____________.解析:若a <0,则f (a )<1⇔⎝⎛⎭⎫12a-7<1⇔⎝⎛⎭⎫12a <8,解得a >-3,故-3<a <0; 若a ≥0,则f (a )<1⇔a <1,解得a <1,故0≤a <1. 综上可得-3<a <1. 答案:(-3,1)[课时跟踪检测]1.下列所给图象是函数图象的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选B ①中当x >0时,每一个x 的值对应两个不同的y 值,因此不是函数图象;②中当x =x 0时,y 的值有两个,因此不是函数图象;③④中每一个x 的值对应唯一的y 值,因此是函数图象.故选B.2.函数f (x )=2x -1+1x -2的定义域为( ) A .[0,2)B .(2,+∞)C .[0,2)∪(2,+∞)D .(-∞,2)∪(2,+∞)解析:选C 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2x -1≥0,x -2≠0,解得x ≥0,且x ≠2.3.已知f ⎝⎛⎭⎫12x -1=2x -5,且f (a )=6,则a 等于( ) A.74 B .-74C.43D .-43解析:选A 令t =12x -1,则x =2t +2,f (t )=2(2t +2)-5=4t -1,则4a -1=6,解得a =74.4.(2019·贵阳检测)下列函数中,同一个函数的定义域与值域相同的是( ) A .y =x -1 B .y =ln x C .y =13x -1D .y =x +1x -1解析:选D 对于A ,定义域为[1,+∞),值域为[0,+∞),不满足题意;对于B ,定义域为(0,+∞),值域为R ,不满足题意;对于C ,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域为(-∞,-1)∪(0,+∞),不满足题意;对于D ,y =x +1x -1=1+2x -1,定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),值域也是(-∞,1)∪(1,+∞).5.(2018·福建期末)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x +a ,x >0,4x -2-1,x ≤0.若f (a )=3,则f (a -2)=( )A .-1516B .3C .-6364或3D .-1516或3解析:选A 当a >0时,若f (a )=3,则log 2a +a =3,解得a =2(满足a >0);当a ≤0时,若f (a )=3,则4a -2-1=3,解得a =3,不满足a ≤0,所以舍去.于是,可得a =2.故f (a -2)=f (0)=4-2-1=-1516.6.已知函数y =f (2x -1)的定义域是[0,1],则函数f 2x +1log 2x +1的定义域是( )A .[1,2]B .(-1,1] C.⎣⎡⎦⎤-12,0 D .(-1,0)解析:选D 由f (2x -1)的定义域是[0,1], 得0≤x ≤1,故-1≤2x -1≤1, ∴f (x )的定义域是[-1,1], ∴要使函数f 2x +1log 2x +1有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤2x +1≤1,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x <0.7.下列函数中,不满足f (2 018x )=2 018f (x )的是( ) A .f (x )=|x | B .f (x )=x -|x | C .f (x )=x +2D .f (x )=-2x解析:选C 若f (x )=|x |,则f (2 018x )=|2 018x |=2 018|x |=2 018f (x );若f (x )=x -|x |,则f (2 018x )=2 018x -|2 018x |=2 018(x -|x |)=2 018f (x );若f (x )=x +2,则f (2 018x )=2 018x +2,而2 018f (x )=2 018x +2 018×2,故f (x )=x +2不满足f (2 018x )=2 018f (x );若f (x )=-2x ,则f (2 018x )=-2×2 018x =2 018×(-2x )=2 018f (x ).故选C.8.已知具有性质:f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x )的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数: ①f (x )=x -1x ;②f (x )=x +1x ;③f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,0<x <1,0,x =1,-1x ,x >1.其中满足“倒负”变换的函数是( ) A .①② B .①③ C .②③D .①解析:选B 对于①,f (x )=x -1x ,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x-x =-f (x ),满足题意;对于②,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x +x=f (x ),不满足题意;对于③,f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧ 1x ,0<1x <1,0,1x =1,-x ,1x >1,即f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧ 1x ,x >1,0,x =1,-x ,0<x <1,故f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x ),满足题意.综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③. 9.(2019·青岛模拟)函数y =ln ⎝⎛⎭⎫1+1x +1-x 2的定义域为________. 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧ 1+1x >0,1-x 2≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x <-1或x >0,-1≤x ≤1⇒0<x ≤1. 所以该函数的定义域为(0,1].答案:(0,1]10.(2019·益阳、湘潭调研)若函数f (x )=⎩⎨⎧ lg 1-x ,x <0,-2x ,x ≥0,则f (f (-9))=________. 解析:∵函数f (x )=⎩⎨⎧ lg 1-x ,x <0,-2x ,x ≥0,∴f (-9)=lg 10=1,∴f (f (-9))=f (1)=-2. 答案:-211.(2018·张掖一诊)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于________.解析:∵f (1)=2,且f (1)+f (a )=0,∴f (a )=-2<0,故a ≤0. 依题知a +1=-2,解得a =-3.答案:-312.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 12x +1,x ≤0,-x -12,x >0,使f (x )≥-1成立的x 的取值范围是________. 解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ x ≤0,12x +1≥-1或⎩⎪⎨⎪⎧ x >0,-x -12≥-1,解得-4≤x ≤0或0<x ≤2,故所求x 的取值范围是[-4,2].答案:[-4,2]13.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x <0,2x ,x ≥0,且f (-2)=3,f (-1)=f (1). (1)求函数f (x )的解析式;(2)在如图所示的直角坐标系中画出f (x )的图象.解:(1)由f (-2)=3,f (-1)=f (1),得⎩⎪⎨⎪⎧ -2a +b =3,-a +b =2, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +1,x <0,2x ,x ≥0. (2)函数f (x )的图象如图所示.。

高中数学必修一知识点归纳

高中数学必修一知识点归纳

高中数学必修一知识点归纳一、函数的概念与性质1. 函数的定义- 函数:从一个数集A(定义域)到另一个数集B(值域)的映射。

- 函数的表示:f(x) = y,其中x∈A,y∈B。

2. 函数的性质- 单调性:函数值随自变量增加而增加或减少。

- 奇偶性:f(-x) = f(x)(偶函数),f(-x) = -f(x)(奇函数)。

- 周期性:存在最小正数T,使得f(x+T) = f(x)。

- 有界性:函数的值在某个范围内。

3. 函数的图像- 坐标轴:x轴和y轴。

- 函数图像:表示函数关系的图形。

二、基本初等函数1. 幂函数- 定义:f(x) = x^n,n为实数。

- 性质:正整数幂、负整数幂、分数幂。

2. 指数函数- 定义:f(x) = a^x,a>0且a≠1。

- 性质:增长速度、指数律。

3. 对数函数- 定义:f(x) = log_a(x),a>0且a≠1。

- 性质:对数律、换底公式。

4. 三角函数- 正弦、余弦、正切函数:sin(x), cos(x), tan(x)。

- 性质:周期性、奇偶性、最值。

三、函数的运算1. 函数的四则运算- 加法、减法、乘法、除法。

2. 复合函数- 定义:f(g(x))。

- 性质:复合函数的值域。

3. 反函数- 定义:f(x)的反函数为g(x),满足f(g(x)) = x。

- 求法:通过解方程。

四、方程与不等式1. 一元一次方程- 解法:移项、合并同类项、系数化为1。

2. 一元二次方程- 解法:因式分解、配方法、公式法、图像法。

3. 不等式- 解法:移项、合并同类项、系数化为1。

- 性质:不等式的基本性质。

五、数列的概念与表示1. 数列的定义- 数列:按照一定顺序排列的一列数。

2. 等差数列- 定义:相邻两项之差为常数的数列。

- 通项公式:an = a1 + (n-1)d。

3. 等比数列- 定义:相邻两项之比为常数的数列。

- 通项公式:an = a1 * q^(n-1)。

高中数学 第二章 基本初等函数(Ⅰ)2.1.2 指数函数及其性质教材梳理素材 新人教A版必修1

高中数学 第二章 基本初等函数(Ⅰ)2.1.2 指数函数及其性质教材梳理素材 新人教A版必修1

2.1.2 指数函数及其性质疱丁巧解牛知识·巧学·升华 一、指数函数及其性质 1.指数函数的定义一般地,函数y=a x(a >0且a ≠1,x ∈R )叫做指数函数,其中x 是自变量.由于当a=0时,若x >0,a x 恒等于0;若x ≤0,a x无意义. 当a <0时,如y=(-2)x,对x=…,-21,41,21,…在实数范围内函数值不存在. 当a=1时,y=1x=1,是一常量,没有研究的必要.综上可知,当a ≤0或a=1时,不是没有意义,就是没有研究的必要,故规定a >0且a ≠1.只有形如y=a x (a >0且a ≠1)且定义域为R 的函数,才是指数函数,又如y=3·2x ,y=2x-1,y=2x+1等,是由指数函数经过某种变换而得到的,它们都不是指数函数.要点提示 因为指数的概念已经从整数扩充到实数,在底数a >0且a ≠1的情况下,对任意一个x 都有唯一确定的值y 与它对应,所以x 是任意实数. 2.指数函数的图象和性质(1)下面先画指数函数y=2x 及y=0.5x图象列出x,y 的对应值表,用描点法化出图象: x …-3 -2 -1 0 1 2 3 … y=2x 0.13 0.25 0.5 1 2 4 8 y=0.5x84210.50.250.13要点提示 函数y=a x与y=a -x的图象关于y 轴对称.xa >10<a <1图象性质①定义域:R ②值域:(0,+∞)③过点(0,1),即x=0时,y=1 ④在R 上是增函数, 当x <0时,0<y <1; 当x >0时,y >1④在R 上是减函数, 当x <0时,y >1; 当x >0时,0<y <1指数函数的单调性是指数函数性质中应用最广的,运用此性质可以求与指数函数有关的一般函数的值域、单调区间等.指数函数的图象变换有两种:一种是平移变换分上下、左右平移,遵循“左加右减,上加下减”.平移前后的形状没有发生变化,只是位置改变了;另一种是对称变换,它会导致前后的形状发生明显改变.指数函数的图象变换可以推广到我们学过的任何函数. 研究函数的性质,可明确图象的形状;通过函数的图象可以进一步加深对性质的理解.二者相辅相成、缺一不可,可通过解决函数的图象来解决与方程和不等式有关的问题,这时作函数的图象应明确其图象的形状,而确定形状的手段主要有:函数关系式的等价变形、图象的变换、通过研究函数的性质等.要点提示 ①指数函数的图象恒在x 轴上方;②指数函数的单调性取决于它的底数;③y=a x (a >1)在 x >0的方向上增幅越来越快;④指数函数由唯一的常量a 确定.⑤y=a x (0<a<1)在x <0的方向上增幅越来越快.方法点拨 遇到求含有字母的表达式等问题可先用待定系数法确定a ,再求值.深化升华 ①底数相同,指数不同的,可构造指数函数,利用函数的单调性比较大小; ②底数、指数都不相同的,可选一中间值比较大小; ③指数相同,底数不同的可用数形结合法比较大小. 问题·思路·探究问题1 为什么说指数函数的图象是研究函数性质的直观工具?思路:对于指数函数问题,我们不仅仅应该知道其表达式及利用表达式进行计算的问题,而且应注重结合其相应的图象掌握相应的知识且能灵活运用图象来分析问题、解决问题,从而领会图象在指数函数应用方面的作用. 探究:因为通过图象我们可以直观地看到,任取a({a|a>0且a ≠1}),图象始终过定点(0,1),图象始终在x 轴的上方;当a>1时第一象限的图象与0<a<1时第二象限的图象始终在直线y=1的上方,当a>1时第二象限的图象与0<a<1时第一象限的图象始终在直线y=1的下方,当a>1时,图象是上升的,当0<a<1时,图象是下降的.所以应用图象进行数形结合,清晰地刻画了指数函数的性质,它们便于我们记忆起函数性质和变化规律.问题2 函数y=2|x|的图象有什么特征?你能根据它的图象指出其值域和单调区间吗?思路:函数y=a |x|:其图象是关于y 轴对称的,所以只要先把y=a x的y轴右边的图象保留,再将y 轴右边部分关于y轴作出对称部分;就得到了y=a |x|的图象.探究:函数y=2|x|的图象关于y 轴对称,这是因为它的图象由y=2x(x ≥0)的图象和y=(21)x(x<0)的图象合并而成,而y=2x(x>0)与y=(21)x(x<0)的图象关于y 轴对称,所以函数y=2|x|的图象关于y 轴对称,由图象可知值域是[1,+∞),递增区间为[0,+∞),递减区间为(-∞,0]问题3 函数y=a x+h+k(a>0且a ≠1)的图象恒过点(-h,1+k ),为什么?思路:一般地,把函数y=f (x )的图象向右平移m 个单位得函数y=f (x-m )的图象(m ∈R ,m <0就是向右平移|m|个单位);把函数y=f (x )的图象向上平移n 个单位,得到函数y=f (x )+n 的图象(n ∈R ,若n <0,就是向下平移|n|个单位=探究:函数y=a x+h +k(a>0且a ≠1)的图象可由y=a x(a>0且a ≠1)的图象向左(当h>0时)或向右(当h<0时)平移|h|个单位,再向上(当k>0时)或向右(当k<0时)平移|k|个单位而得到,因为y=a x (a>0且a ≠1)的图象恒过点(0,1),所以函数y=a x+h+k(a>0且a ≠1)的图象恒过点(-h,1+k ). 典题·热题·新题例1 下列函数中,哪些是指数函数?①y=4x ②y=x 4 ③y=-4x ④y=4-x ⑤y=(-4)x ⑥y=4x+1 ⑦y=4x +1⑧y=e x ⑨y=4x(x>0)⑩y=(a-1)x(a>1且a ≠2)思路解析:①④⑧⑩为指数函数,其中④y=4-x 从形式上看不是指数函数,将它变形为y=(4-1)x,即y=(41)x.它实质上是指数函数. 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;⑤中底数-4<0; ⑥中的指数是x 的函数,不是自变量x ;⑦由y=4x向上平移得到的;⑨x 的范围不是R . 答案:②③⑤⑥⑦⑨不是指数函数.误区警示 像y=4x+1,y=4x +1的图象可由y=2x 的图象通过平移或伸缩变换而得到.而y=a -x从形式上看不是指数函数,将它变形为y=(a -1)x,即y=(a1)x.它实质上是指数函数. 例2 若指数函数y=(2a-1)x是减函数.则a 的范围是多少? 思路解析:由题意可知1>2a-1>0,得21<a <1. 答案:21<a <1 深化升华 解与指数有关的问题时,注意对底数分类讨论,这是考试的一个重点.例3 如右图,在同一坐标系下给出四个指数函数的图象,试比较底数a 、b 、c 、d 的大小.思路解析:作直线x=1与四个图象交于四个点,得四个纵坐标为a 、b 、c 、d ,底数都“跑”到纵轴上去了,可在数轴的位置上直观比较底数的大小,则a >b >1>c >d >0 . 答案:a >b >c >d拓展延伸 在同一坐标系中,画出函数y=3x,y=(31)x ,y=2x,y=(21)x 的图象,比一比,看它们之间有何联系.从图中可以看到,图象向下无限地与x 轴靠拢,即x 轴是指数函数的渐近线.任何两个函数图象都是交叉出现的,交叉点是(0,1).在y 轴的右侧,对同一变量x 而言,底数越大,函数值越大;在y 轴的左侧,情况正好相反,即对同一自变量x 而言,底数越大,函数值越小.以此为依据,可定性地分析在同一坐标系中,底数不同的若干个指数函数的底数的大小关系.怎样定量分析同一坐标系中底数不同的指数函数的底数的大小呢?我们知道,对指数函数y=a x(a >0且a ≠1),当x=1时,y=a ,而a 恰好是指数函数的底数,这就启发我们,不妨作直线x=1,它同各个图象相交,交点的纵坐标就是各指数函数的底数,以此可比较底数的大小.深化升华 (1)渐近线是指逐渐靠拢,但永远不能到达的线.(2)从联系的观点研究不同底数的指数函数图象间的关系,对深化理解指数函数的图象和性质是有帮助的.例4 画出下列函数的图象:(1)y=2x-1+2;(2)y=0.5|x|思路解析:利用指数函数的图象及结合函数图象的变换来处理.答案:(1)利用函数y=2x的图象沿x 轴正半轴平移一个单位,纵坐标不变,再把所得图象沿y 轴的正半轴平移2个单位,横坐标不变,得到y=2x-1+2的图象,如图(1)(注:画出虚直线的目的是体现平移变换).(2)由y=0.5|x|=⎪⎩⎪⎨⎧<=≥-,0,25.0,0,5.0x x xx x作y=0.5x的图象但只取y 轴及其右侧部分,再作y=2x的图象但只取y 轴左侧部分,就得到函数y=0.5|x|的图象,如图(2)所示的实线(注:画出虚线的目的是衬托实线的特征).图(1) 图(2) 深化升华 由指数函数的图象,我们还可以总结出图象的变化规律: ①平移规律若已知y=a x 的图象,则把y=a x 的图象向左平移b (b >0)个单位,则得到y=a x+b的图象.把y=a x 的图象向右平移b (b >0)个单位,则得到y=a x-b 的图象,把y=a x的图象向上平移b(b >0)个单位,则得到y=a x +b 的图象.把y=a x的图象向下平移b (b >0)个单位,则得到y=a x-b 的图象. ②对称规律函数y=a x 的图象与y=a -x 的图象关于y 轴对称,y=a x 的图象与y=-a x的图象关于直线x轴对称.函数y=a x 的图象与y=-a -x的图象关于坐标原点对称.函数y=a |x|:其图象是关于y 轴对称的,所以只要先把y=a x的y轴右边的图象保留;再将y轴右边部分关于y轴对称;就得到了y=a |x|的图象.拓展延伸 一般地,把函数y=f (x )的图象向右平移m 个单位得函数y=f (x-m )的图象(m ∈R ,m <0就是向右平移|m|个单位);把函数y=f (x )的图象向上平移n 个单位,得到函数y=f (x )+n 的图象(n ∈R ,若n <0,就是向下平移|n|个单位=.函数y=f (x )的图象与y=f (-x )的图象关于y 轴对称,函数y=f (x )的图象与函数y=-f (x )的图象关于x 轴对称,函数y=f (x )的图象与函数y=-f (1-x )的图象关于原点对称.函数y=f(|x|):其图象是关于y 轴对称的,所以只要先把y轴右边的图象保留;再将y轴右边部分关于y轴对称;就得到了y=f(|x|)的图象.例5 用函数单调性定义证明函数f (x )=2x在(-∞,+∞)上单调递增. 思路解析:函数单调递增:x 1<x 2⇒f (x 1)<f (x 2);或先论证)()(21x f x f <1,又f (x 2)>0⇒f (x 1)<f (x 2).证明:在(-∞,+∞)上任取x 1<x 2,则)()(21x f x f =2121222x x x x -=,∵x 1-x 2<0,∴212xx -<1.又f (x 2)=2x2>0,∴f (x 1)<f (x 2).∴函数f (x )=2x在(-∞,+∞)上单调递增. 深化升华 在用函数单调性定义证明的过程中,除了作差法也可用作商法比较f (x 1)、f (x 2)的大小.例6 求下列函数的单调区间:(1)y=2425.0--x x ;(2)y=x112+.思路解析:将原函数“拆”成两个简单的函数,再依据复合函数的单调性求解. 解:(1)令u=x 2-4x-2,则y=0.5u.因为y=0.5u为减函数,所以y=2425.0--x x 与u=x 2-4x-2的单调性相反.又由u=x 2-4x-2=(x-2)2-6得u=x 2-4x-2在(-∞,2]为减函数,在[2,+∞)为增函数.所以y=2425.0--x x 在(-∞,2)为增函数,在[2,+∞]为减函数;(2)令u=1+x 1,则y=2u ,因为y=2u为增函数,所以y=x 112+的单调性与u=1+x 1的单调性相同.因为u=1+x1(x ≠0)所以在(-∞,0)及(0,+∞)上均为减函数,所以y=x 112+的单调递减区间为(-∞,0)和(0,+∞).拓展延伸 确定函数的单调性,利用复合函数的单调性的方法或可变形函数解析式,利用已有函数的单调性进行由里及外的层层判断,最终得出函数的单调性.但是要证明单调性必须用单调性定义.本题求函数值域也可以利用解析式变形,由里及外层层求出值域最终而得:y=1212+-x x =1-122+x .x ∈(-∞,+∞)⇒2x >0⇒2x+1>1⇒121+x <1,∴-2<-122+x<0.∴-1<y <1.∴值域为(-1,1).例7 已知函数f (x )=a x(a >0,且a ≠1),根据图象判断21[f (x 1)+f (x 2)]与f (221x x +)的大小,并加以证明.思路解析:对a >1及0<a <1两种情形的指数函数图象,分别取两点A (x 1,f (x 1))、B (x 2,f (x 2))连线段,其中21[f (x 1)+f (x 2)]就是这线段中点M 的函数值,f (221x x +)就是图象上弧线段与直线x=221x x +的交点M 的函数值,如下图.显然无论哪一种情形总有点N 在点M 下方. ∴f (221x x +)<21[f (x 1)+f (x 2)]. 证明:f (x 1)+f (x 2)-2f (221x x +)=2222)(2112121x x x x xx a aaa a -=-++.由x 1≠x 2,∴21x ≠22x .∴2221xxa a -≠0,∴222)(21xxa a ->0.∴f (x 1)+f (x 2)-2f (221x x +)>0. 深化升华 通过数形结合我们不难发现凸凹函数的性质. 若f (x )是凸函数,则f (221x x +)≥21[f (x 1)+f (x 2)]; 若f (x )是凹函数,则f (221x x +)≤21[f (x 1)+f (x 2)]. 例8 方程2x-1=2x 的实数解的个数为( )A. 0个B.1个C.2个D.3个 思路解析:这不是我们所学的代数等式,也不可能转化成代数式,只有数形结合观察图象交点才能解决.答案:2x-1=2x 可化为2x=2x+1,令⎩⎨⎧+==122x y y x 在同一坐标系中画出y=2x及y=2x+1的图象.如右图所示,可以看出它们图象有两个交点.故选C.深化升华 遇到等式两边的形式属于不同类型的函数而且直接处理无法进行时,这时应联想到用数形结合来解决.。

高中数学 第二章 基本初等函数(Ⅰ)2.2.1 对数与对数运算教材梳理素材 新人教A版必修1

高中数学 第二章 基本初等函数(Ⅰ)2.2.1 对数与对数运算教材梳理素材 新人教A版必修1

2.2.1 对数与对数运算疱丁巧解牛知识·巧学·升华 一、对数 1.对数一般地,如果a x=N (a >0,a ≠1),那么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.对数式的对数就是原指数式的指数,只是表示形式不同而已,即已知指数式a b=N ,用a 、N 表示b 的运算叫对数运算,记作b=log a N.对数式是指数式的另一种表达形式,对数运算是指数运算的逆运算.常用符号“log ”表示对数,但它仅是一个符号而已.同“+、-、×、”等符号一样,表示一种运算.要从以下几个方面来理解对数的概念.(1)会依据定义把指数式写成对数式.例如:∵32=9,∴2是以3为底9的对数.记作log 39=2; ∵41=4,∴1是以4为底4的对数.记作log 44=1; ∵20=1,∴0是以2为底1的对数.记作log 21=0; ∵318=21,∴-31是以8为底21的对数.记作log 821=-31.(2)log a N=b 中规定底数a >0且a ≠1.这是因为若a <0,则N 为某些值时,b 不存在,如log (-2)21;若a=0,N 不为0时,b 不存在,如log 03,N 为0时,b 可为任意正数,是不唯一的,即log 00有无数个值;若a=1,N 不为1时,b 不存在,如log 12,N 为1时,b 可为任意数,是不唯一的,即log 11有无数个值.总之,就规定了a >0且a ≠1.(3)只有正数才有对数,零和负数没有对数.在解决有关对数问题时,容易忽视对数的真数大于零的问题.因为底数a >0且a ≠1,由指数函数的性质可知,对任意的b ∈R ,a b>0恒成立,并且由于在实数范围内,正数的任何次幂都是正数,所以N >0.(4)指数式、对数式、根式的关系及相应各字母的名称.记忆要诀 指数式进行的是乘方运算,由a 、b 求N ;根式进行的是开方运算,由N 、b 求a ;对数式进行的是对数运算,由a 、N 求b. (5)对数恒等式:①Na alog =N ;②log a a b=b.证明:①∵a b=N ,∴b=log a N.∴a b=Nalog =N ,即Na alog =N.②∵a b =N ,∴b=log a N.∴b=log a N=log a a b,即log a a b=b. 如5log 33=5,6log 44=6,log 335=5,3222log =32等.要熟记对数恒等式的形式,会使用这一公式化简对数式.要点提示 证明对数恒等式,一要注意指数与对数式的互化,二要紧扣对数的定义. (6)两个特殊的对数式:log a a=1;log a 1=0.证明:∵a 1=a ,∴log a a=1.∵a 0=1,∴log a 1=0,即底的对数等于1,1的对数等于0. 2.常用对数当底数a=10时,对数log a N 叫做常用对数,记作lgN.(1)常用对数是指底数为10的对数,它的形式可由log 10N 缩写为lgN ,其中lgN 默认它的底数为10. (2)会求常用对数的值.若真数易转化成以10为底的幂的形式,可直接求值.如lg10,lg100,lg0.001等,∵102=100,∴lg100=2.又∵10-3=0.001,∴lg0.001 =-3.一般情况下,可通过.如lg200 1,lg0.032,lg187.5等.使用计算器时,应先按上真数,然后再按lg2 001≈3.301 2,lg0.032≈-1.494 9,lg187.5≈2.273 0.因为对数表只能查得1≤a <10的对数,所以对于不在该范围内的数,使用对数表求值时,应先用科学记数法把真数表示成a ×10n(1≤a <10,n ∈Z )的形式,运用后面的对数性质化简后,再求值.联想发散 要会使用科学记数法记数.当N >10时,可把N 写成a ×10n的形式,其中n比N 的整数位数少1,如10 001=1.000 1×104;当0<N <1时,可把N 写成a ×10-n,其中n 是从左边第一个不是0的数字算起前面所有0的个数,如0.001 02=1.02×10-3. 3.自然对数在科学技术中,常常使用以无理数e=2.718 28…为底的对数.以e 为底的对数叫做自然对数.log e N 通常记作lnN.①自然对数与常用对数的关系: lnN ≈2.302 6lgN. ②可直接使用计算器求自然对数值.它的使用规则同常用对数一样,也是先按真数值,再按ln 键,即可直接求出常用对数值.如ln34≈3.526 4,也可查表,求自然对数的值. 要点提示 自然对数与常用对数是对数的两个特例,只有它们才既能查表,又能使用计算器求值. 二、对数运算1.积、商、幂的对数运算性质 (1)log a MN=log a M+log a N ,两个正因数积的对数等于同一底数的各因数对数的和.该法则可以推广到若干个正因数积的对数,即log a (N 1·N 2·…·N k )=log a N 1+log a N 2+…+log a N k . (2)log aNM=log a M-log a N. 两个正数商的对数等于同一底数的被除数的对数减去除数的对数.(3)log a M n=nlog a M (n ∈R ).正数幂的对数等于幂指数乘以同一底数幂的底数的对数对数的运算法则既可正用,也可逆用,由积、商的运算法则可知,若逆用该公式,可把对数式转化成同底数的对数的和、差的形式.误区警示 使用对数的运算法则时,要注意各个字母的取值范围,只有各个对数式都存在时,等式才成立.例如:lg (-2)(-3)存在,但lg (-2),lg (-3)不存在,lg (-10)2存在,但lg (-10)不存在等.因此不能得出lg (-2)(-3)=lg (-2)+lg (-3),lg (-10)2=2lg (-10). 2.换底公式(1)换底公式:log a b=abc c log log (a >0,a ≠1,c >0,c ≠1,b >0).证明:设log a b=c ,则a c=b.两边取以c 为底的对数,得clog c a=log c b , 所以c=a b c c log log ,即log a b=abc c log log .换底公式可完成不同底数的对数式之间的转化,该公式既可正用,又可逆用,使用时的关键是选择底数,换底的目的是实现对数式的化简,凡是所求对数式的底数与题设中的对数底数不同的,都可考虑用换底公式求解,使用换底公式推论的前提是底数或真数能化成幂的形式.①换底公式的证明要紧扣对数的定义,证明的依据是 若M >0,N >0,M=N ,则log a M=log a N.②自然对数与常用对数的关系可以通过换底公式建立关系: lnN=e N lg lg ≈4343.0lg N≈2.302 6lgN. ③可把一般对数式转化成常用对数或自然对数,通过计算器或查表求值. ④换底公式可用于对数式的化简、求值或证明. (2)换底公式的三个推论:n a b n log =log a b ,m a b n log =nmlog a b ,log a b ·log b a=1. 推广:log a b ·log b c ·log c d ·…·log e a=1. 问题·思路·探究问题1 对数运算性质的实质是什么?思路:对数运算性质是指数运算性质的拓展引申,它们之间可以互相转化.探究:由于指数运算中遇到次数高的指数进行乘、除、乘方和开方时运算量太大,操作很繁,而对数运算恰恰将指数运算这些弱点克服,可以将乘、除、乘方和开方时运算转化为对数的加、减、乘的运算,从而降低了运算难度,加快了运算速度,简化了计算方法,有力地促进了涉及与高次数运算有关领域如天文、航海、工程、贸易及军事的发展.问题2 式子log a M n=nlog a M 表明真数的指数可以直接拿到对数式前作系数,那请问:底数的指数也可以直接拿到对数式前作系数吗?若不能,有没有类似性质呢?怎么证明呢? 思路:log a M n与nlog a M 与log a nM=n1log a M 的结合使进行对数运算时更加简便快捷,同时也提醒我们在进行对数运算过程中,如果运算性质不能直接运用时,可以通过先化成指数式,变形后再化成对数式的方法达到计算的目的探究:一般不能,比如2=log 416=log 2216而,2log 216=8≠log 2216=2,但有类似的性质,这个性质是 log a nM=n 1log a M. 证明如下:令log a M=x,则M=a x,所以n 1=log a M=n 1x ,而M n a log =x a a n log =a x n a log =x ·n 1,所以M n a log =n1log a M.典题·热题·新题例1 (2006浙江高考,理)已知0<a <1,log a m <log a n <0,则( )A.1<n <mB.1<m <nC.m <n <1D.n <m <1 思路解析:∵0<a<1,∴y=log a x 为减函数,由log a m<log a n<0,可得1<n<m. 答案:A例2 设log 189=a ,18b=5,求log 3645.思路解析:本题是条件求值问题,解题的关键是把结论化成已知的形式,换底是显然的.解:∵18b=5,∴b=log 185. ∴log 3645=aba b a b a -+=-+=++=++=29log 2918log 12log 19log 5log 36log 45log 18181818181818.深化升华 换底公式可完成不同底数的对数式之间的转化,该公式既可正用,又可逆用,使用时的关键是选择底数,换底的目的是实现对数式的化简. 例3 计算:lg25+32lg8+lg5·lg20+lg 22. 思路解析:本题主要考查对数的运算性质. 解:原式=lg25+328lg +lg210·lg (10×2)+lg 22 =lg25+lg4+(lg10-lg2)(lg10+lg2)+lg 22=lg100+lg 210-lg 22+lg 22=2+1=3.深化升华 对于对数的运算性质要熟练掌握,并能够灵活运用,在求值的过程中,要注意公式的正用和逆用. 例4 设3x=4y=36,求yx 12+的值. 思路解析:本题主要考查对数的定义及运算性质.从所求的值来看,解题的关键是设法把x 、y 表示出来,再结合对数的运算性质就可以求出数值. 解:∵3x=4y=36,∴x=log 336,y=log 436.则x1=log 363,y 1=log 364.∴x 2+y1=2log 363+log 364=log 36(32×4)=1. 深化升华 指数式化为对数式后,两对数式的底不同,但真数相等,式子两端取倒数之后,利用对数的换底公式可消除差异.例5 已知a 、b 、c 均为正数,3a =4b =6c,求证:cb a 212=+. 思路解析:本题主要考查对数的定义及其运算性质.从求证的结论看,解题的关键是设法把a 、b 、c 从连等号式中分离出来,为便于找出a ,b ,c 的关系,不妨设3a =4b =6c=k (k >0),则a 、b 、c 就可用这一变量k 表示出来,再结合对数的运算性质就可证得结论.证明:设3a =4b =6c=k ,则k >0.由对数的定义得a=log 3k ,b=log 4k ,c=log 6k , 则左边=kk b a 43log 1log 212+=+=2log k 3+log k 4=log k 9+log k 4=log k 36, 右边=k c 6log 22==2log k 6=log k 36,∴cb a 212=+. 深化升华 证明恒等式常用的方法(1)作差比较法;(2)化简较为复杂的一边等于较简单的一边; (3)化简左、右两边,使它们等于同一式子;(4)先证明另一恒等式,再推出所要求证的恒等式.例6 设a 、b 同号,且a 2+2ab-3b 2=0,求log 3(a 2+ab+b 2)-log 3(a 2-ab+b 2)的值.思路解析:本题考查对数性质的应用.已知只告诉我们关于a 、b 的一个齐次方程,因此不可能求出a 、b 的值,只能求出a 、b 的关系式,从求证的结论看,由对数的运算性质可得真数也是一个齐次式,这样就把条件同结论联系到一起了.解:∵a 、b 同号,∴b ≠0.把方程a 2+2ab-3b 2=0两边同除以b 2,得(b a )2+2(ba)-3=0. ∴(b a +3)(b a -1)=0,得b a =1或ba=-3(舍去).∴a=b. ∴log 3(a 2+ab+b 2)-log 3(a 2-ab+b 2)=log 3(3a 2)-log 3a 2=log 33=1.深化升华 :条件代数式的求值同条件代数式的化简、证明一样,解题的关键是找到题设与结论的联系,可化简结论,用上条件,可化简条件得出结论,也可同时化简条件与结论等.。

高中数学必修一基本初等函数知识点+练习题含答案解析(非常详细)

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第一部分基本初等函数知识点整理第二章 基本初等函数一、指数函数 (一)指数1、 指数与指数幂的运算:复习初中整数指数幂的运算性质: a m *a n =a m+n(a m )n=a mn(a*b)n =a n b n2、根式的概念:一般地,若a x n =,那么x 叫做a 的n 次方根,其中n >1,且n ∈N *.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。

此时,a 的n 次方根用符号 表示。

当n 为偶数时,正数的n 次方根有两个,这两个数互为相反数。

此时正数a 的正的n 次方根用符号 表示,负的n 的次方根用符号 表示。

正的n 次方根与负的n 次方根可以合并成 (a>0)。

注意: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 nn 式子n a 叫做根式,这里n 叫做根指数,a 叫做被开方数。

3、 分数指数幂正数的分数指数幂的)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4、 有理数指数米的运算性质(1)r a ·s r ra a+=),,0(R s r a ∈>; (2)rss r a a =)( ),,0(R s r a ∈>;(3)s r r a a ab =)(),,0(R s r a ∈>.5、无理数指数幂一般的,无理数指数幂a a(a>0,a 是无理数)是一个确定的实数。

有理数指数幂的运算性质同样使用于无理数指数幂。

(二)、指数函数的性质及其特点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.为什么?(1)在[a ,b]上,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 =; (4)当a>1时,若X 1<X 2 ,则有f(X 1)<f(X 2)。

数学必修一基本初等函数知识点

数学必修一基本初等函数知识点

数学必修一基本初等函数知识点
1. 线性函数:y = kx + b(k和b为常数),其中k称为斜率,b称为截距。

2. 幂函数:y = x^n(n为常数),其中n可以是正整数、零、负整数。

3. 指数函数:y = a^x(a为正实数且a≠1)。

4. 对数函数:y = loga(x)(a为正实数且a≠1),其中x为正实数。

5. 三角函数(正弦函数、余弦函数、正切函数、余切函数等):y = sinx,y = cosx,y = tanx,y = cotx等。

6. 反三角函数(反正弦函数、反余弦函数、反正切函数、反余切函数等):y = arcsinx,y = arccosx,y = arctanx,y = arccotx等。

7. 绝对值函数:y = |x|。

8. 双曲函数(双曲正弦函数、双曲余弦函数、双曲正切函数等):y = sinh(x),y = cosh(x),y = tanh(x)等。

9. 分段函数:根据不同条件定义函数的不同表达式,例如:y = f(x) =
{ x+1, (x≤0)
{ x^2, (0<x≤1)
{ 2x-1, (x>1)
10. 复合函数:将一个函数的输出作为另一个函数的输入进行运算,例如:f(g(x))。

以上是数学必修一中较为基本的初等函数知识点,只覆盖了一部分内容。

学习初等函数的重点是掌握其基本性质、图像和应用。

人教版高中数学必修一函数知识点(精简版)

人教版高中数学必修一函数知识点(精简版)

函数常考知识点汇总1.2.1函数的概念1、函数的概念设A、B是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数.记作: y=f(x),x∈A.【定义域补充】求函数的定义域时列不等式组的主要依据是(1)分式的分母不等于零;(2)偶次方根的被开方数不小于零;(3)对数式的真数必须大于零;(4)指数、对数式的底数必须大于零且不等于1.(5)如果函数是由一些基本函数通过四则运算结合而成的.那么,它的定义域是使各部分都有意义的x的值组成的集合.(6)指数为零底不可以等于零(7)实际问题中的函数的定义域还要保证实际问题有意义.3、相同函数的判断方法(1)定义域一致;(2)表达式相同 (两点必须同时具备)注意:两个函数相等当且仅当它们的定义域和对应关系完全一致,而与表示自变量和函数值的字母无关。

1.2.2函数的表示法4、函数图象知识(Ⅰ)对称变换①将y= f(x)在x轴下方的图象向上翻得到y=∣f(x)∣的图象如:书上P21例5②y= f(x)和y= f(-x)的图象关于y轴对称。

如③y= f(x)和y= -f(x)的图象关于x轴对称。

如6、函数的解析式 A、如果已知函数解析式的构造时,可用待定系数法;B、已知复合函数f[g(x)]的表达式时,可用换元法,这时要注意元的取值范围;当已知表达式较简单时,也可用凑配法;C、若已知抽象函数表达式,则常用解方程组消参的方法求出f(x)1.3.1函数单调性与最大(小)值1、函数的单调性定义设函数y=f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说f(x)在区间D上是增函数。

区间D称为y=f(x)的单调增区间;【注意】(1)函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质;(2)必须是对于区间D内的任意两个自变量x1,x2;当x1<x2时,总有f(x1)<f(x2) (或f(x1)>f(x2))。

高中数学人教版必修一基本初等函数

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必修1 第二章基本初等函数2.1 指数函数 2.1.1 指数与指数幂的运算:①我们已经知道了指数幂的运算关系为,422=、823=、4121222-==、aa-21a 2=为正整数)(等; ②根式:如果a x 2=,那么x 叫做a 的平方根,例如±2就是4的平方根;如果3x =a ,那么x 叫做a 的立方根,例如2就是8的立方根; ③类似地,由于(±2)4=16,那么就把±2叫做16的四次方根;25=32,就把2叫做32的五次方根;④如果x n =a ,那么x 就叫做a 的n 次方根,其中n>1,且n ∈N*(正整数); 当n 为奇数时,正数的n 次方根为一个正数,负数的n 次方根为一个负数,此时a 的n 次方根用n a 表示,如2(325=(奇数)正数),2-(32-5=(奇数)负数);当n 为偶数时,正数的n 次方根有2个,一正一负对称,而负数的无意义(因为没有一个数的偶次方结果还是负数);例如16的4次方根为±2164±=.(0的任何次方都是0)⑤式子n a 叫做根式,这里的n 叫做根指数,a 叫做被开方数。

所以a a nn =)(,例如5522=)(,3-3-55=)( ⑥分数指数幂:如下例子2552510a a a ==)(、5335315a a a ==)(,通过以上例子我们在数学中推算出nmn ma a =(a>0,m ,n ∈N*,且n>1)此式为分子的指数幂关系。

所以如上面表示2133=。

❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀The stupid speak of the past, the wise of the present, and fools of the future!!⑦0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义;理解一下定理:⎪⎩⎪⎨⎧∈>>=∈>=∈>=⨯+),0,0()(3)),,0())(2(),,0()1(Q r b a b a ab Q s r a a a Q s r a a a a rr r rs s r s r s r (;(结合例题自己去验算)如:252212a aa a ==⨯+,352131021342342a a a a a a==⨯=)()(无理数指数幂的解法:一般的,无理数指数幂n a (a>0,a 是无理数)是一个确定的实数,有理数指数幂的运算性质同样适用于无理数指数幂。

高一数学必修1第二章基本初等函数知识点总结归纳

高一数学必修1第二章基本初等函数知识点总结归纳

必修1第二章基本初等函数(Ⅰ)知识点整理〖2.1〗指数函数2.1.1指数与指数幂的运算(1)根式的概念 ①如果,,,1nxa a R x R n =∈∈>,且n N +∈,那么x 叫做a 的n 次方根.当n 是奇数时,a 的n当n 是偶数时,正数a 的正的nn次方根用符号表示;0的n 次方根是0;负数a 没有n 次方根.(2(3(4〖2.2〗对数函数【2.2.1】对数与对数运算(1)对数的定义①若(0,1)xaN a a =>≠且,则x 叫做以a 为底N 的对数,记作log a xN =,其中a 叫做底数,N叫做真数.②负数和零没有对数.③对数式与指数式的互化:log (0,1,0)x a x N a N a a N =⇔=>≠>.(2)几个重要的对数恒等式:l o g 10a =,log 1a a =,log b a a b =.(3)常用对数与自然对数:常用对数:lg N ,即10log N ;自然对数:ln N ,即log e N (其中 2.71828e =…).(4【(5(6)反函数的概念设函数()y f x =的定义域为A ,值域为C ,从式子()y f x =中解出x ,得式子()x y ϕ=.如果对于y 在C 中的任何一个值,通过式子()xy ϕ=,x 在A 中都有唯一确定的值和它对应,那么式子()x y ϕ=表示x 是y 的函数,函数()x y ϕ=叫做函数y =(7③将x=(8①原函数y ②函数y =③若(,P a (1一般地,函数(2(3①三象限,时,图象分布在第一、二象限(图象关于y轴对称);是奇函数时,图象分布在第一、三象限(图象关于原点对称);是非奇非偶函数时,图象只分布在第一象限. 幂函数在(0,)+∞都有②过定点:所有的通过点(1,1).定义,并且图象都0α>,则幂函数的图③单调性:如果象过原点,并且在[0,)+∞上为增函数.如果0α<,则幂函数的图象在(0,)+∞上为减函数,在第一象限内,图象无限接近x 轴与y 轴.④奇偶性:当α为奇数时,幂函数为奇函数,当α为偶数时,幂函数为偶函数.当q pα=(其中,p q 互质,p 和q Z ∈),若p 为奇数q 为奇数时,则q py x =是奇函数,若p 为奇数q 为偶数时,则q py x =是偶函数,若p 为偶数q 为奇数时,则qpy x =是非奇非偶函数. ⑤图象特征:幂函数,(0,)y x x α=∈+∞,当1α>时,若01x <<,其图象在直线y x =下方,若1x >,其图象在直线y x=上方,当α(1①一般式:f ③两根式:f (2(3①二次函数f ②当0a >当0a <.③二次函数11221212(,0),(,0),||||||M x M x M M x x a =-=. (4)一元二次方程20(0)axbx c a ++=≠根的分布一元二次方程根的分布是二次函数中的重要内容,这部分知识在初中代数中虽有所涉及,但尚不够系统和完整,且解决的方法偏重于二次方程根的判别式和根与系数关系定理(韦达定理)的运用,下面结合二次函数图象的性质,系统地来分析一元二次方程实根的分布.设一元二次方程20(0)axbx c a ++=≠的两实根为12,x x ,且12x x ≤.令2()f x ax bx c =++,从以下四个方面来分析此类问题:①开口方向:a ②对称轴位置:2bx a=-③判别式:∆④端点函数值符号. ①k <x 1≤x 2⇔ ②x 1≤x 2<k ⇔ ③x 1<k <x 2⇔af (k )<0 ④k 1<x 1≤x 2<k 2⇔⑤有且仅有一个根x 1(或x 2)满足k 1<x 1(或x 2)<k 2⇔f (k 1)f (k 2)<0,并同时考虑f (k 1)=0或f (k 2)=0这两种情况是否也符合⑥k 1<x 1<k 2≤p 1<x 2<p 2⇔ 此结论可直接由⑤推出. (5)二次函数2设f (p) )2b a -f x0x (q) 0x x ??0x xx。

人教版高中数学必修一基本初等函数复习ppt课件

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因为 1<x1 x2 , 所以x1 1 0, x2 1 0, x1 x2 0, 2( x2 x1 ) 所以 >0,即u (x1 ) u (x2 )>0. ( x1 1)( x2 1) 2 所以u 1 在(1, +)上是减函数, x 1 又因为y log 1 在(0, )上是减函数,
三、重点内容
(二)基本运算: 3.换底公式
logc b loga b (a 0, 且a 1; c 0, 且c 1; b 0) logc a
三、重点内容
(三)基本性质:
y a x (a 0, 且a 1)
0<a<1
y
a>1
y
1
图象
0
1
x
0
x
定义域 值域
(0, )
第二章 基本初等函数(Ⅰ)复习
一、目标要求
1、指数与指数函数 (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和意义,探索并理解指数函数的单调性与特殊点.体会指数函 数是一类重要的函数模型. 2、对数与对数函数 (1)理解对数的概念及其运算,知道用换底公式能将一般对数转化成自然对数和常用 对数. (2)初步理解对数函数的概念,体会对数函数是一类重要的函数模型,探索并了解对 数函数的单调性与特殊点.
x 1 2 (2)由(1)可知f ( x) log 1 log 1 (1 )( x 1), 2 2 x 1 x 1 2
令u 1
2 2 u (x1 ) u (x2 ) (1 ) (1 ) x1 1 x2 1 2( x2 1) 2( x1 1) 2( x2 x1 ) . ( x1 1)( x2 1) ( x1 1)( x2 1)

必修1第二章基本初等函数小结1课件人教新课标

必修1第二章基本初等函数小结1课件人教新课标
基本初等函数本章小结
代兵
高中数学必修1同步辅导课程——基本初等函数本章小结
本章知识网络:
指数函数


本 初


等 函

互为反函数
对数函数
幂函数
指数 性质 对数 性质 定义 性质
高中数学必修1同步辅导课程——基本初等函数本章小结
指数函数与对数函数的联系:
图像:
高中数学必修1同步辅导课程——基本初等函数本章小结
a>1
0<a<1
五个具体
的幂函数
(a=-1, 1 ,0,1,2)
2
如果a<0,则图象过点(1,1),
并在(0,+∞)上为减函数;
a<0
logb N
lo0g且b aa
1)
式:

像:
性质 定义域:(0,)
值域:R
单调性:a>1时为增函数,0<a<1时为减函数
定点:(1,0)
幂函数
高中数学必修1同步辅导课程——基本初等函数本章小结
定义:形如 y xa (a是常数)
如果a>0,则图象过点(0,0)、
(1,1)并在(0,+∞)上为
增函数;
典型题例:
例1:(1)化简: a 3 b 3 b a3 3 a b
(2)求值:1 lg 32 4 lg 8 lg 245
2 49 3
高中数学必修1同步辅导课程——基本初等函数本章小结
变式:(1)已知:10
2,10
3,
求1002
1 3
的值。
(2)已知:9a 2b 1 ,求 1 2 的值。
若不等式f (x) 4的解集为 2,2求a的值。

高中数学必修1知识点总结:第二章 基本初等函数

高中数学必修1知识点总结:第二章 基本初等函数

高中数学必修1知识点总结第二章 基本初等函数(Ⅰ)〖2.1〗指数函数【2.1.1】指数与指数幂的运算(1)根式的概念①如果,,,1nx a a R x R n =∈∈>,且n N +∈,那么x 叫做a 的n 次方根.当n 是奇数时,a 的n 次方根用符n 是偶数时,正数a 的正的nn次方根用符号0的n 次方根是0;负数a 没有n 次方根.这里n 叫做根指数,a 叫做被开方数.当n 为奇数时,a 为任意实数;当n 为偶数时,0a ≥.③根式的性质:na =;当na =;当n 为偶数时,(0)|| (0)a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩. (2)分数指数幂的概念①正数的正分数指数幂的意义是:0,,,m naa 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:1()0,,,m m nn aa m n N a -+==>∈且1)n >.0的负分数指数幂没有意义. 注意口诀:底数取倒数,指数取相反数. (3)分数指数幂的运算性质①(0,,)rs r s aa a a r s R +⋅=>∈ ②()(0,,)r s rs a a a r s R =>∈③()(0,0,)rr r ab a b a b r R =>>∈【2.1.2】指数函数及其性质(4)指数函数〖2.2〗对数函数 【2.2.1】对数与对数运算(1)对数的定义 ①若(0,1)xaN a a =>≠且,则x 叫做以a 为底N 的对数,记作log a xN =,其中a 叫做底数,N叫做真数.②负数和零没有对数.③对数式与指数式的互化:log (0,1,0)x ax N a N a a N =⇔=>≠>.(2)几个重要的对数恒等式log 10a =,log 1a a =,log b a a b =.(3)常用对数与自然对数常用对数:lg N ,即10log N ;自然对数:ln N,即log eN (其中 2.71828e =…). (4)对数的运算性质 如果0,1,0,0aa M N >≠>>,那么①加法:log log log ()aa a M N MN += ②减法:log log log a a aM M N N-=③数乘:log log ()n a a n M M n R =∈ ④log a N a N =⑤loglog (0,)bn a an M M b n R b =≠∈ ⑥换底公式:log log (0,1)log b a b N N b b a=>≠且【2.2.2】对数函数及其性质(5)对数函数(6)反函数的概念设函数()y f x =的定义域为A ,值域为C ,从式子()y f x =中解出x ,得式子()x y ϕ=.如果对于y 在C 中的任何一个值,通过式子()x y ϕ=,x 在A 中都有唯一确定的值和它对应,那么式子()x y ϕ=表示x 是y 的函数,函数()xy ϕ=叫做函数()y f x =的反函数,记作1()x f y -=,习惯上改写成1()y f x -=.(7)反函数的求法①确定反函数的定义域,即原函数的值域;②从原函数式()y f x =中反解出1()x f y -=;③将1()xf y -=改写成1()y f x -=,并注明反函数的定义域.(8)反函数的性质 ①原函数()y f x =与反函数1()y f x -=的图象关于直线y x =对称.②函数()y f x =的定义域、值域分别是其反函数1()y f x -=的值域、定义域.③若(,)P a b 在原函数()y f x =的图象上,则'(,)P b a 在反函数1()y f x -=的图象上.④一般地,函数()y f x =要有反函数则它必须为单调函数.〖2.3〗幂函数(1)幂函数的定义 一般地,函数y x α=叫做幂函数,其中x 为自变量,α是常数.(图象关.②过定点:所有的幂函数在(0,)+∞都有定义,并且图象都通过点(1,1). ③单调性:如果0α>,则幂函数的图象过原点,并且在[0,)+∞上为增函数.如果0α<,则幂函数的图象在(0,)+∞上为减函数,在第一象限内,图象无限接近x 轴与y 轴.④奇偶性:当α为奇数时,幂函数为奇函数,当α为偶数时,幂函数为偶函数.当qpα=(其中,p q 互质,p 和q Z ∈),若p 为奇数q 为奇数时,则qpy x =是奇函数,若p 为奇数q 为偶数时,则q py x =是偶函数,若p 为偶数q 为奇数时,则qpy x=是非奇非偶函数.⑤图象特征:幂函数,(0,)y x x α=∈+∞,当1α>时,若01x <<,其图象在直线y x =下方,若1x >,其图象在直线y x =上方,当1α<时,若01x <<,其图象在直线y x =上方,若1x >,其图象在直线y x =下方.〖补充知识〗二次函数(1)二次函数解析式的三种形式 ①一般式:2()(0)f x ax bx c a =++≠②顶点式:2()()(0)f x a x h k a =-+≠③两根式:12()()()(0)f x a x x x x a =--≠(2)求二次函数解析式的方法①已知三个点坐标时,宜用一般式.②已知抛物线的顶点坐标或与对称轴有关或与最大(小)值有关时,常使用顶点式. ③若已知抛物线与x 轴有两个交点,且横线坐标已知时,选用两根式求()f x 更方便.(3)二次函数图象的性质 ①二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠的图象是一条抛物线,对称轴方程为,2bx a=-顶点坐标是24(,)24b ac b a a--. ②当0a>时,抛物线开口向上,函数在(,]2b a -∞-上递减,在[,)2b a -+∞上递增,当2bx a=-时,2min 4()4ac b f x a-=;当0a<时,抛物线开口向下,函数在(,]2b a -∞-上递增,在[,)2b a -+∞上递减,当2b x a=-时,2max 4()4ac b f x a-=.③二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠当240b ac ∆=->时,图象与x 轴有两个交点11221212(,0),(,0),||||M x M x M M x x =-. (4)一元二次方程20(0)axbx c a ++=≠根的分布一元二次方程根的分布是二次函数中的重要内容,这部分知识在初中代数中虽有所涉及,但尚不够系统和完整,且解决的方法偏重于二次方程根的判别式和根与系数关系定理(韦达定理)的运用,下面结合二次函数图象的性质,系统地来分析一元二次方程实根的分布. 设一元二次方程20(0)axbx c a ++=≠的两实根为12,x x ,且12x x ≤.令2()f x ax bx c =++,从以下四个方面来分析此类问题:①开口方向:a ②对称轴位置:2bx a=-③判别式:∆ ④端点函数值符号. ①k <x 1≤x 2 ⇔②x 1≤x 2<k ⇔③x1<k <x 2 ⇔ af (k )<0④k 1<x 1≤x 2<k 2 ⇔⑤有且仅有一个根x 1(或x 2)满足k 1<x 1(或x 2)<k 2 ⇔ f (k 1)f (k 2)<0,并同时考虑f (k 1)=0或f (k 2)=0这两种情况是否也符合⑥k 1<x 1<k 2≤p 1<x 2<p 2 ⇔ 此结论可直接由⑤推出. (5)二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠在闭区间[,]p q 上的最值设()f x 在区间[,]p q 上的最大值为M,最小值为m ,令01()2x p q =+. (Ⅰ)当0a>时(开口向上)①若2b p a -<,则()m f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b m f a =- ③若2b q a->,则()m f q =02a )q()f p) ②若③若2b q a->,则()M f q =①若02b x a -≤,则()m f q = ②02b x a->,则()m f p =.xxxx xxfx。

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人教版高中数学必修一第二章基本初等函数知识点总结
第二章 基本初等函数
一、指数函数
(一)指数与指数幂的运算 1.根式的概念:
负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0=0。

注意:(1)n
a =
(2)当 n a = ,当 n ,0
||,0a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩
2.分数指数幂
正数的正分数指数幂的意义,规定:0,,,1)m n
a a m n N n *=>∈>且
正数的正分数指数幂的意义:_1(0,,,1)m
n
m n
a
a m n N n a
*=
>∈>且
0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)(0,,)r
s
r s a a a
a r s R +=>∈
(2)()(0,,)r s rs a a a r s R =>∈ (3)(b)(0,0,)r r
r
a a
b a b r R =>>∈
注意:在化简过程中,偶数不能轻易约分;如122
[(1]11≠ (二)指数函数及其性质
1、指数函数的概念:一般地,函数x
y a = 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.即 a>0且a ≠1 2
注意: 指数增长模型:y=N(1+p)指数型函数: y=ka 3 考点:(1)a b =N, 当b>0时,a,N 在1的同侧;当b<0时,a,N 在1的 异侧。

(2)指数函数的单调性由底数决定的,底数不明确的时候要进行讨论。

掌握利用单调性比
较幂的大小,同底找对应的指数函数,底数不同指数也不同插进1(=a 0)进行传递或者利用(1)的知识。

(3)求指数型函数的定义域可将底数去掉只看指数的式子,值域求法用单调性。

(4)分辨不同底的指数函数图象利用a 1=a ,用x=1去截图象得到对应的底数。

(5)指数型函数:y=N(1+p)x 简写:y=ka x 二、对数函数 (一)对数
1.对数的概念:一般地,如果x a N = ,那么数x 叫做以a 为底N 的对数,记作:
log a x N = ( a — 底数, N — 真数,log a N — 对数式)
说明:1. 注意底数的限制,a>0且a ≠1;2. 真数N>0 3. 注意对数的书写格式.
2、两个重要对数:
(1)常用对数:以10为底的对数, 10log lg N N 记为 ;
(2)自然对数:以无理数e 为底的对数的对数 , log ln e N N 记为. 3、对数式与指数式的互化 对数式 指数式 对数底数← a → 幂底数 对数← x → 指数 真数← N → 幂 结论:(1)负数和零没有对数
(2)log a a=1, log a 1=0 特别地, lg10=1, lg1=0 , lne=1, ln1=0
(3) 对数恒等式:log N
a a N = (二)对数的运算性质
如果 a > 0,a ? 1,M > 0, N > 0 有:
1、 log M N log log a a a M N •=+() 两个正数的积的对数等于这两个正数的对数和 2 、N M N
M
a a a
log log log -= 两个正数的商的对数等于这两个正数的对数差
3 、log log n n
a a M n M =∈(R ) 一个正数的n 次方的对数等于这个正数的对数n

说明:
1) 简易语言表达:”积的对数=对数的和”…… 2) 有时可逆向运用公式
3) 真数的取值必须是(0,+∞)
4) 特别注意:N M MN a a a log log log ⋅≠ 注意:换底公式
()log lg log 0,1,0,1,0log lg c a c b b
b a a
c c b a a
=
=>≠>≠>
利用换底公式推导下面的结论 ①a b b a log 1log =
②log log log log a b c a b c d d ••=③log log m n a a n
b b m
=
(二)对数函数
1、对数函数的概念:函数log a y 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,+∞). 注意:(1) 对数函数的定义与指数函数类似,都是形式定义,注意辨别。

如:log 1a
y x =-,log 2a y x =+ 都不是对数函数,而只能称其为对数型函数.
(2) 对数函数对底数的限制:a>0,且a ≠1
2、对数函数的图像与性质:对数函数log a y x =(a>0,且a ≠1)
0 < a < 1
a > 1
图像
性质
定义域:(0,+∞) 值域:R 过点(1 ,0), 即当x =1时,y =0 在(0,+∞)上是减函数 在(0,+∞)上是增函数 当x>1时,y<0 当x=1时,y=0 当0<x<1时,y>0
当x>1时,y>0 当x=1时,y=0 当0<x<1时,y<0
重要结论:在log a b 中,当a ,b 同在(0,1) 或(1,+∞)内时,有log a b>0;
当a,b 不同在(0,1) 内,或不同在(1,+∞) 内时,有log a b<0.
口诀:底真同大于0(底真不同小于0).
(其中,底指底数,真指真数,大于0指log a b 的值)
3、如图,底数 a 对函数x y a log = 的影响。

y
x
0 (1,0) y
x
(1,0)
规律: 底大枝头低, 头低尾巴翘。

4考点:
Ⅰ、log a b, 当a,b在1的同侧时, log a b >0;当a,b在1的异侧时, log a b <0
Ⅱ、对数函数的单调性由底数决定的,底数不明确的时候要进行讨论。

掌握利用单调性比较对数的大小,同底找对应的对数函数,底数不同真数也不同利用(1)的知识不能解决的插进1(=log a a)进行传递。

Ⅲ、求指数型函数的定义域要求真数>0,值域求法用单调性。

Ⅳ、分辨不同底的对数函数图象利用1=log a a ,用y=1去截图象得到对应的底数。

Ⅴ、y=a x(a>0且a ≠1) 与y=log a x(a>0且a ≠1) 互为反函数,图象关于y=x对称。

5 比较两个幂的形式的数大小的方法:
(1) 对于底数相同指数不同的两个幂的大小比较,可以利用指数函数的单调性来判断.
(2) 对于底数不同指数相同的两个幂的大小比较,可以利用比商法来判断.
(3) 对于底数不同也指数不同的两个幂的大小比较,则应通过中间值来判断.常用1和0.
6 比较大小的方法
(1) 利用函数单调性(同底数);(2) 利用中间值(如:0,1.);(3) 变形后比较;(4) 作差比较
(三)幂函数
=的函数称为幂函数,其中x是自变量,α为常数.
1、幂函数定义:一般地,形如y xα
2、幂函数性质归纳.
(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都过点(1,1);
(2)α>0 时,幂函数的图象通过原点,并且在[0,+ ∞)上是增函数.特
别地,当α>1时,幂函数的图象下凸;当0<α<1时,幂函数的图象
上凸;
(3)α<0 时,幂函数的图象在(0,+∞)上是减函数.在第一象限
内,当x从右边趋向原点时,图象在y轴右方无限地逼近y轴正半轴,
当x趋于+∞时,图象在x轴上方无限地逼近x轴正半轴.。

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