專題07 指數與指數函式

2022-12-31 16:39:03 字數 4320 閱讀 4431

(1)了解指數函式模型的實際背景.

(2)理解有理指數冪的含義,了解實數指數冪的意義,掌握冪的運算.

(3)理解指數函式的概念,理解指數函式的單調性,掌握指數函式圖象通過的特殊點.

(4)知道指數函式是一類重要的函式模型.

一、指數與指數冪的運算

1.根式

(1)次方根的概念與性質

(2)根式的概念與性質

【注】速記口訣:

正數開方要分清,根指奇偶大不同,

根指為奇根乙個,根指為偶雙胞生.

負數只有奇次根,算術方根零或正,

正數若求偶次根,符號相反值相同.

負數開方要慎重,根指為奇才可行,

根指為偶無意義,零取方根仍為零.

2.實數指數冪

(1)分數指數冪

①我們規定正數的正分數指數冪的意義是.

於是,在條件下,根式都可以寫成分數指數冪的形式.

②正數的負分數指數冪的意義與負整數指數冪的意義相仿,我們規定且

.③0的正分數指數冪等於0,0的負分數指數冪沒有意義.

(2)有理數指數冪

規定了分數指數冪的意義之後,指數的概念就從整數指數冪推廣到了有理數指數.整數指數冪的運算性質對於有理數指數冪也同樣適用,即對於任意有理數,均有下面的運算性質:

①;②;

③.(3)無理數指數冪

對於無理數指數冪,我們可以從有理數指數冪來理解,由於無理數是無限不迴圈小數,因此可以取無理數的不足近似值和過剩近似值來無限逼近它,最後我們也可得出無理數指數冪是乙個確定的實數.

一般地,無理數指數冪是乙個確定的實數.有理數指數冪的運算性質同樣適用於無理數指數冪.

二、指數函式的圖象與性質

1.指數函式的概念

一般地,函式叫做指數函式,其中是自變數,函式的定義域是.

【注】指數函式的結構特徵:

(1)底數:大於零且不等於1的常數;

(2)指數:僅有自變數x;

(3)係數:ax的係數是1.

2.指數函式的圖象與性質

【注】速記口訣:

指數增減要看清,抓住底數不放鬆;

反正底數大於0,不等於1已表明;

底數若是大於1,圖象從下往上增;

底數0到1之間,圖象從上往下減;

無論函式增和減,圖象都過(0,1)點.

3.有關指數型函式的性質

(1)求復合函式的定義域與值域

形如的函式的定義域就是的定義域.

求形如的函式的值域,應先求出的值域,再由單調性求出的值域.若a的範圍不確定,則需對a進行討論.

求形如的函式的值域,要先求出的值域,再結合的性質確定出的值域.

(2)判斷復合函式的單調性

令u=f(x),x∈m,n],如果復合的兩個函式與的單調性相同,那麼復合後的函式在m,n]上是增函式;如果兩者的單調性相異(即一增一減),那麼復合函式在m,n]上是減函式.

(3)研究函式的奇偶性

一是定義法,即首先是定義域關於原點對稱,然後分析式子與f(x)的關係,最後確定函式的奇偶性.

二是圖象法,作出函式的圖象或從已知函式圖象觀察,若圖象關於座標原點或y軸對稱,則函式具有奇偶性.

考向一指數與指數冪的運算

指數冪運算的一般原則

(1)有括號的先算括號裡的,無括號的先做指數運算.

(2)先乘除後加減,負指數冪化成正指數冪的倒數.

(3)底數是負數,先確定符號;底數是小數,先化成分數;底數是帶分數的,先化成假分數.

(4)若是根式,應化為分數指數冪,盡可能用冪的形式表示,運用指數冪的運算性質來解答.

(5)有理數指數冪的運算性質中,其底數都大於零,否則不能用性質來運算.

(6)將根式化為指數運算較為方便,對於計算的結果,不強求統一用什麼形式來表示.如果有特殊要求,要根據要求寫出結果.但結果不能同時含有根號和分數指數,也不能既有分母又含有負指數.

典例1 化簡並求值:

(1);

(2).

【答案】(1);(2).

【解析】(1)原式

;(2)原式

.1.已知,求下列各式的值:

(12).

考向二與指數函式有關的圖象問題

指數函式y=ax(a>0,且a≠1)的圖象變換如下:

【注】可概括為:函式y=f(x)沿x軸、y軸的變換為「上加下減,左加右減」.

典例2函式y=ax-a(a>0,且a≠1)的圖象可能是

【答案】c

【解析】當x=1時,y=a1-a=0,所以y=ax-a的圖象必過定點(1,0),結合選項可知選c.

2.函式(0<a<1)的圖象的大致形狀是

考向三指數函式單調性的應用

1.比較冪的大小的常用方法:

(1)對於底數相同,指數不同的兩個冪的大小比較,可以利用指數函式的單調性來判斷;

(2)對於底數不同,指數相同的兩個冪的大小比較,可以利用指數函式圖象的變化規律來判斷;

(3)對於底數不同,且指數也不同的冪的大小比較,可先化為同底的兩個冪,或者通過中間值來比較.

2.解指數方程或不等式

簡單的指數方程或不等式的求解問題.解決此類問題應利用指數函式的單調性,要特別注意底數a的取值範圍,並在必要時進行分類討論.

典例3設,則的大小關係是

ab.cd.【答案】a

【名師點睛】不管是比較指數式的大小還是解含指數式的不等式,若底數含有引數,需注意對引數的值分與兩種情況討論.

3.設,則的大小關係是

a. b.

c. d.

典例4設函式,若,則實數a的取值範圍是

ab.cd.【答案】c

【解析】當時,不等式可化為,即,解得;

當時,不等式可化為,所以.故的取值範圍是,故選c.

【名師點睛】利用指數函式的單調性,分別討論當及時,的取值範圍,最後綜合即可得出結果.

4.已知函式的定義域是a,值域是b,則

a.0b.

c.1d.(-∞,0)

考向四指數型函式的性質及其應用

1.指數型函式中引數的取值或範圍問題

應利用指數函式的單調性進行合理轉化求解,同時要特別注意底數a的取值範圍,並當底數不確定時進行分類討論.

2.指數函式的綜合問題

要把指數函式的概念和性質同函式的其他性質(如奇偶性、週期性)相結合,同時要特別注意底數不確定時,對底數的分類討論.

典例5函式的圖象

a.關於原點對稱 b.關於直線y=x對稱

c.關於x軸對稱 d.關於y軸對稱

【答案】d

5.若函式f(x)=3x+3-x與g(x)=3x-3-x的定義域均為r,則

a.f(x)與g(x)均為偶函式b.f(x)為奇函式,g(x)為偶函式

c.f(x)與g(x)均為奇函式d.f(x)為偶函式,g(x)為奇函式

典例6的值域是

ab.cd.【答案】c

6.已知a>0,且a≠1,若函式f(x)=2ax-4在區間1,2]上的最大值為10,則a

1.化簡=

a. b.

c. d.

2.如圖中的曲線c1,c2,c3,c4是指數函式的圖象,已知對應函式的底數的值可取為,,,,則相應於曲線c1,c2,c3,c4,依次為

a.,,, b.,,,

c.,,, d.,,,

3.已知函式f(x)的定義域是(1,2),則函式f(2x)的定義域是

a.(0,1b.(2,4)

c.(,1d.(1,2)

4.已知a=0.80.7,b=0.80.9,c=1.20.8,則a,b,c的大小關係是

a.a>b>cb.b>a>c

c.c>b>ad.c>a>b

5.設函式則滿足的的取值範圍是

ab.cd.6.已知函式,、、,且,,,則

的值a.一定等於零b.一定大於零

c.一定小於零d.正負都有可能

7.已知函式f(x)=|2x-1|,af(c)>f(b),則下列結論中,一定成立的是

a.a<0,b<0,c<0 b.a<0,b≥0,c>0

c.2-a<2c d.2a+2c<2

8.已知定義在上的函式(為實數)為偶函式,記

,則的大小關係為

ab.cd.9.已知函式f(x)=x2-bx+c滿足f(0)=3,且對任意實數x都有f(1+x)=f(1-x),則f(bx)與f(cx)的大小關係是________.

10.已知是定義在r上的偶函式,且對恆成立,當時,,則________.

1.(2023年高考新課標ⅰ卷)已知集合a=,b=,則

ab.cd.2.(2023年高考北京卷)已知函式,則

a.是奇函式,且在r上是增函式b.是偶函式,且在r上是增函式

c.是奇函式,且在r上是減函式d.是偶函式,且在r上是減函式

3.(2023年高考新課標ⅲ卷)已知,,,則

ab.cd.

2 4指數與指數函式

時間 45分鐘滿分 100分 一 選擇題 每小題7分,共35分 1 下列等式 2a 3 中一定成立的有 a 0個b 1個 c 2個d 3個 2 把函式y f x 的圖象向左 向下分別平移2個單位長度得到函式y 2x的圖象,則 a f x 2x 2 2b f x 2x 2 2 c f x 2x 2 2...

考點19指數與指數函式

1 根式的性質 1 n a 2 當n為奇數時 a 當n為偶數時 2 有理數指數冪 1 冪的有關概念 正整數指數冪 an 零指數冪 a0 1 a 0 負整數指數冪 a p a 0,p n 3 有理數指數冪的性質 1 aras ar s a 0,r,s q 2 ar s ars a 0,r,s q 3 ...

4 2指數函式

對數函式的實際應用舉例 例1 2000年我國國內生產總值 gdp 為89 442億元,如果我國gdp年均增長 左右,按照這個增長速度 在2000年的基礎上,經過多少年以後,我國gdp才能實現比2000年翻兩番的目標?解 假設經過x年實現gdp比2000年翻兩番,根據題意,得,即 所以答 經過大約19...