(一)冪函式
1.定義:形如y=xn(n∈r)的函式,叫做冪函式。
2.冪函式y=xn (nr)的圖象與性質
例(2023年全國高考題第6題)圖中曲線是冪函式 y = xn在第一象限的圖象,已知n 取 ± 2 ,± 1/2四個值,則相應於曲線c1、c2、c3、c4的 n 依次為_______.
(a)–2,–1/2 ,1/2,2
(b)2,1/2,–1/2 ,–2
(c)–1/2 ,1/2,–2 , 2 ,
(d)2,1/2 ,– 2 ,–1/2
3.基本概念應用
例1.已知冪函式f(x)的圖象經過點(2,),則f(4)的值為 ( )
a.16 b cd 2
例2.(冪函式性質的應用)
(1)若a>0,則
a. b. >>
c. > > d. >>
(2)三個數的大小順序為
a.b(3)比較與的大小 (其中a>b>0,c>0)
解與可分別看成冪函式y=,
當時的函式值,因為c>0,所以函式y=,
是增函式,由a>b>0得0<,所以<
例3.確定實數a的取值範圍:
解:f(x)=在(-∞,0)∞)及(0,∞)上分別是減函式,且x>0時, f(x)>0;x<0時, f(x)<0.
∴或或∴a<-4或-練習:(1);(2);
(3);(4);
例4.研究下列函式的奇偶性、單調性和最值畫出其圖象。
(12)
解(1)函式,即它的定義域為x
∵=偶函式
單調性:設且則
0<<, ,函式在遞增
設且則>>0,
函式在上是遞減
圖表:先畫出y軸右側圖象,對稱到左側,列出下表:
函式圖象如右圖
(2)函式,那定義域
奇偶性:定義域關於原點不對稱,所以非奇非偶。
單調性:設,則:
函式在上遞增
最值:函式最小值為零,無最大值
圖象:函式的定義域是,圖象只出現在y軸右側,其函式值可列出下表:
例5.已知函式,g(x)與f(x)關於m對稱,①求g(x)的解析式,並求出g(x)的單調區間;②若a>b>0,c=,求證:g(a)+g(c)>。
解: ①設(x,y)是滿足g(x)的點,則(x,y)關於m對稱的點(-1-x,1-y),
代入得:1-y=-,∴y=
又g(x)= =1- ∴(-∞,-1)和(-1,∞)都是g(x)的單調遞減區間.
②∵a>b>0, ∴c=>0
a+c=a+=(a-b)+b+3
∴g(a)+g(c)= +>+==g(a+c) g(3)=
∴g(a)+g(c)>
(二)指數函式
1.指數函式的定義:形如y=ax(a>0且a≠1)的函式,叫做指數函式.
2.指數函式y=ax(a>0且a≠1)的圖象與性質
例在同一座標系中,四個函式y = ax , y = bx ,y = cx ,y = dx的圖象如右圖所示,則a、b、c、d的大小關係為__a___.
a. a> b > 1 > c > d
b. b > a > 1 > c > d
> b > 1 > d > c
> a > 1 > d > c
3.基本應用
例1.比較下列各組數的大小
(1)(2)(3)、、; (答: <<)
(4)0.42、20.4、log;(答: 0<0.42<1, 20.4>20=1, log< log=0)
(5) 。 (答:0.20.3<0.20.2<0.30.2或0.20.3<0.30.3<0.30.2)
例2.設0a. < b. < c. < d. <
例3.函式與具有不同的單調性,則與的大小關係是 ( d )
a. ab d.不能確定
解: a或a>b
例4.(1)函式的定義域是 ( )
a. bc. d.
(2)若函式是減函式,則x的取值範圍是 ( )
a. b. c.r d.
(3)當時,的值域是 ( )
a. b. c. d.
(4)求函式的值域。
(5)求函式的單調遞減區間。
(6)若f(x)在上是減函式,而在上是增函式,則實數a的取值範圍是 ( )
a. (0,1) b. (0,1) c. d.
例5.設,求函式的最小值為( )
(三)對數函式
1.對數的概念及其性質
(1)對數的概念:ab=n(a>0,a1)
(2)對數的性質:
①log=log
②log
③(m、n>0,a>0,a1)
推廣:④換底公式:(a,b>0,a1,b1)。
例1.求下列各式的值。
(1)log535+2log-log5-log514。(=2)
(2)+log3。(=1)
例2.求值:
(1)();
(2)lg tg10+lgtg20+lgtg30+…+lgtg880+lgtg890。
解 (1)∵log
∴原式=n·log。
(2)∵lgtga+lgtg(90-a)=lgtga·ctga=0,
∴原式=(lg tg10+lg tg890)+(lg tg20+lg tg880)+…+(lg tg440+lg tg460)+lg tg450=0
例3 .(1)設10=4,b=lg5,求10的值;
(2),則
(3)設2x=log,求的值。
解 (1)由b=lg5,得,∴10=。
(2) ∵∴a=log210,b=log510 ∴lg2+lg5=1.
(3)2x=log,得x=log,∵a,
∴=。例4.(1)已知log=a,log,用a,b表示log;
(2)已知log求的值。
解 (1)log==
又 ∵log=。
(2)∵a=x,b=,∴。
2.對數函式
(1)對數函式定義:形如y=logax(a>0且a≠1)的函式,叫做對數函式.
(2)對數函式的圖象與性質
例在同一座標系中,三個函式y =logax, y = logbx , y = logcx的圖象如右圖所示,則a、b、c的大小關係為______.
> c > b
> b > c
> a > c
> a > b
3.基本應用
例1.已知1例2.已知》,比較m、n、1三者之間的大小。
解當m>1,00, <0, ∴不等式成立.
當》0時,得<,∴1當0>>時,得<,∴0綜上m>1>n>0,或1例3.(1)若,則a的取值範圍是
(2)函式的單調遞增區間是
(3)已知a>0且a≠1,函式f(x)=logax在定義域[2,3]上的最大值比最小值大1 ,則的值 .(a=,)
例4.設f(x)=(a>0,a1)
(1)求f(x)的定義域;
(2)討論函式f(x)的單調性;
(3)解方程f(2x)= 。
(四)指數方程與對數方程
例1.解下列指數方程:
(12) =·;
(3)5x-52-x+24=04).
解 (1)==,
∴2-4x=x,∴x=。
(2)方程兩邊同除以·,得
,∴x=4。
例2.解下列對數方程:
(1)lg(x+2)-lg(2x2+x-6)+1=0;
(2) =log2(2x+3)
(3)logx2log2x2=log4x2
(4)。
解 (1)lg10(x+2)=lg(2x2+x-6),10(x+2)=2x2+x-6,
2x2-9x-26=0。
解方程,得
經檢驗:x=-2是原方程增根,原方程的根是。
(4)兩邊取對數 lg,∴ 2lgx-3=0。
解方程,得
lgx=1,或lgx=-3。∴。
經檢驗,都是原方程的解。
例12解不等式: (a>0,b>0)。
解由,得
>0,即。
∴或(捨去)。
當a>b時,x>;當a當a=b時,不等式無解。
(五)綜合應用
例1.已知a>0,a,函式與的圖象只可能是( )
例2.知:00,a1,比較和的大小.
解法1: 當a>1時,
-=--=->0,
∴>.
當0-=+=>0,
∴>.
綜上,在題設條件下,總有》.
解法1:
∵===
=>=1
∴>.
例3.已知函式,其中a為正常數,且a>1。
1 求f(x)的定義域;
2 求f(x)的反函式;
3 判斷y=f(x)的圖象是否關於直線y=x對稱。
4 判斷f(x)在定義域內單調性,並用定義加以證明。
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