一、基礎知識(必會)
1.指數函式及其性質:形如y=ax(a>0, a1)的函式叫做指數函式,其定義域為r,值域為(0,+∞),當01時,y=ax為增函式,它的圖象恆過定點(0,1)。
2.分數指數冪:。
3.對數函式及其性質:形如y=logax(a>0, a1)的函式叫做對數函式,其定義域為(0,+∞),值域為r,圖象過定點(1,0)。當01時,y=logax為增函式。
4.對數的性質(m>0, n>0);
1)ax=mx=logam(a>0, a1);
2)loga(mn)= loga m+ loga n;
3)loga()= loga m- loga n;4)loga mn=n loga m(萬能恒等式)
5)loga =loga m;6)aloga m=m; 7) loga b=(a,b,c>0, a, c1).
5. 函式y=x+(a>0)的單調遞增區間是和,單調遞減區間為和。(請同學自己用定義證明)
6.連續函式的性質:若a二、基礎例題(必懂)
1.建構函式解題。
例1 已知a, b, c∈(-1, 1),求證:ab+bc+ca+1>0.
【證明】 設f(x)=(b+c)x+bc+1 (x∈(-1, 1)),則f(x)是關於x的一次函式。
所以要證原不等式成立,只需證f(-1)>0且f(1)>0(因為-1因為f(-1)=-(b+c)+bc+1=(1-b)(1-c)>0,
f(1)=b+c+bc+a=(1+b)(1+c)>0,
所以f(a)>0,即ab+bc+ca+1>0.
例2 (06) (柯西不等式)若a1, a2,…,an是不全為0的實數,b1, b2,…,bn∈r,則()·()≥()2,等號當且僅當存在r,使ai=, i=1, 2, …, n時成立。
【證明】 令f(x)= ()x2-2()x+=,
因為》0,且對任意x∈r, f(x)≥0,
所以△=4()-4()()≤0.
展開得()()≥()2。
等號成立等價於f(x)=0有實根,即存在,使ai=, i=1, 2, …, n。
***注釋:根據許多省市的2023年高考大綱,柯西不等式已經淡化,同學只需大致了解就即可,不需深入做題。
例3(10.全國卷) 設x, y∈r+, x+y=c, c為常數且c∈(0, 2],求u=的最小值。
【解】u==xy+≥xy++2·
=xy++2.
令xy=t,則0因為0所以f(t)min=f()=+,所以u≥++2.
當x=y=時,等號成立. 所以u的最小值為++2.
2.指數和對數的運算技巧。
例4 (經典例題) 設p, q∈r+且滿足log9p= log12q= log16(p+q),求的值。
【解】 令log9p= log12q= log16(p+q)=t,則p=9 t , q=12 t , p+q=16t,
所以9 t +12 t =16 t,即1+
記x=,則1+x=x2,解得
又》0,所以=
例5 (經典例題)對於正整數a, b, c(a≤b≤c)和實數x, y, z, w,若ax=by=cz=70w,且,求證:a+b=c.
【證明】 由ax=by=cz=70w取常用對數得xlga=ylgb=zlgc=wlg70.
所以lga=lg70, lgb=lg70, lgc=lg70,
相加得(lga+lgb+lgc)=lg70,由題設,
所以lga+lgb+lgc=lg70,所以lgabc=lg70.
所以abc=70=2×5×7.
若a=1,則因為xlga=wlg70,所以w=0與題設矛盾,所以a>1.
又a≤b≤c,且a, b, c為70的正約數,所以只有a=2, b=5, c=7.
所以a+b=c.
例6 (經典例題) 已知x1, ac1, a1, c1. 且logax+logcx=2logbx,求證c2=(ac)logab.
【證明】 由題設logax+logcx=2logbx,化為以a為底的對數,得
,因為ac>0, ac1,所以logab=logacc2,所以c2=(ac)logab.
注:指數與對數式互化,取對數,換元,換底公式往往是解題的橋梁。
3.指數與對數方程的解法。
解此類方程的主要思想是通過指對數的運算和換元等進行化簡求解。值得注意的是函式單調性的應用和未知數範圍的討論。
例7 (經典例題)解方程:3x+4 x +5 x =6 x.
【解】 方程可化為=1。設f(x)= , 則f(x)在(-∞,+∞)上是減函式,因為f(3)=1,所以方程只有乙個解x=3.
例8 (經典例題) 解方程組:(其中x, y∈r+).
【解】 兩邊取對數,則原方程組可化為 ①②
把①代入②得(x+y)2lgx=36lgx,所以[(x+y)2-36]lgx=0.
由lgx=0得x=1,由(x+y)2-36=0(x, y∈r+)得x+y=6,
代入①得lgx=2lgy,即x=y2,所以y2+y-6=0.
又y>0,所以y=2, x=4.
所以方程組的解為 .
例9 已知a>0, a1,試求使方程loga(x-ak)=loga2(x2-a2)有解的k的取值範圍。
【解】由對數性質知,原方程的解x應滿足.①②③
若①、②同時成立,則③必成立,
故只需解.
由①可得2kx=a(1+k2), ④
當k=0時,④無解;當k0時,④的解是x=,代入②得》k.
若k<0,則k2>1,所以k<-1;若k>0,則k2<1,所以0綜上,當k∈(-∞,-1) ∪(0, 1)時,原方程有解。
基本初等函式
考點梳理 一 指數函式 1 根式 1 n次方根 如果xn a,那麼x叫做a的 其中n 1,且n n 注 負數沒有偶次方根 2 根式的性質 n為奇數時,n為偶數時,2 冪的有關概念及運算 1 零指數冪 a0 a 0.2 負整數指數冪 a n a 0,n n 3 正分數指數冪 a a 0,m,n n 且...
基本初等函式
指數與指數函式 一 重難點知識歸納 1 冪的概念的推廣,對於指數式來說,當指數x取各種不同的有理數時,式子的定義如下 m,n n,n 1 1 正整數指數冪 2 零指數冪 a 0 3 負整數指數冪 4 分數指數冪 2 實數的指數冪的運算性質 其中a 0,b 0,m n為實數 1 2 3 4 5 3 根...
基本初等函式小結
學習目標 1.掌握指數函式 對數函式的概念,會作指數函式 對數函式的圖象,並能根據圖象說出指數函式 對數函式的性質 了解五個冪函式的圖象及性質 2.體會函式的零點與方程根之間的聯絡,掌握零點存在的判定條件,能用二分法求方程的近似解 3.了解函式模型 如指數函式 對數函式 冪函式 分段函式等在社會生活...