2018年指数与指数函数高三第一轮复习讲义
2018届高三数学文一轮复习课件:2-6 指数与指数函数 精品

微知识❷ 有理数的指数幂
(1)幂的有关概念
m
①正分数指数幂:a n =
n am
(a>0,m、n∈N*,且 n>1);
1
1
②负分数指数幂:a-
m n
=
m
an
=
n am
(a>0,m、n∈N*,且 n>1)。
③0 的正分数指数幂等于 0 ,0 的负分数指数幂 无意义 。
(2)有理数指数幂的性质
①aras= ar+s (a>0,r,s∈Q); ②(ar)s= ars (a>0,r,s∈Q);
A.{x|x<-2 或 x>4}
B.{x|x<0 或 x>4}
C.{x|x<0 或 x>6}
D.{x|x<-2 或 x>2}
解析:f(x)为偶函数,当 x<0 时, f(x)=f(-x)=2-x-4。
2x-4,x≥0, 所以 f(x)=2-x-4,x<0, 当 f(x-2)>0 时,
x-2≥0,
x-2<0,
③(ab)r= arbr (a>0,b>0,r∈Q)。
微知识❸ 指数函数的图象与性质
y=ax
a>1
0<a<1
图象
定义域 值域
性质
R
(0,+∞)
(1)过定点 (0,1)
(2)当 x>0 时, y>1 ;x (2)当 x>0 时,0<y<1 ;
<0 时, 0<y<1
x<0 时, y>1
(3)在 R 上是 增函数 (3)在 R 上是 减函数
(3)∵x≥0,∴-x≤0,∴3-x≤3, ∴0<23-x≤23=8,∴0≤8-23-x<8, ∴函数 y=8-23-x 的值域为[0,8)。
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高中三年级数学第一轮复习讲义12指数函数与对数函数

2018届高三第一轮复习讲义【12】-指数函数与对数函数一、知识梳理:1.指数函数的概念、图像和性质 (1)指数的运算性质()()()()()0,,;0,,;0,0,.m n m n nm mn nn n a a a a m n R a a a m n R a b a b a b n R ⋅⋅=>∈=>∈⋅=⋅>>∈(2)指数函数:一般地,函数(01)xy a a a =>≠且叫做指数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是R .(3)指数函数的图像与性质【注意】(1)会根据复合函数的单调性特征“同增异减”,判断形如()f x y a =(0a >且1a ≠)函数的单调性;(2)会根据x y a = (0a >且1a ≠)的单调性求形如(),f x y ax D =∈,(),x y f a x D=∈(1)定义域:x R ∈(2)值域:(0,y ∈的值域;(3)解题时注意“分类讨论”、“数形结合”、“换元”等思想方法的应用。
2.对数的概念及其运算 (1)对数的定义:如果=ba N (>0a ,1a ≠),那么b 叫做以a 为底N 的对数,记作=a log N b .读作“以a 为底N 的对数”,其中a 叫做底数,N 叫做真数.必须注意真数0N >,即零与负数没有对数.(2)指数式与对数式的关系:=ba N ⇔=a log Nb (>0a ,1a ≠,0N >).两个式子表示的a 、b 、N 三个数之间的关系是一样的,并且可以互化. (3)对数的性质:① log a N 中0(0,1)N a a >>≠,零和负数没有对数,即0N >; ② 底数的对数等于1,即log =1a a ,log a NaN =,()0,1,0a a N >≠>③ 1的对数0,即log 1=0a . (4)对数的运算性质:① ()=+a a a log MN log M log N (0M >,0N >,>0a ,1a ≠);② =aa a Mlog log M log N N-(0M >,0N >,>0a ,1a ≠) ③ =n a a log M nlog M ;log a NaN =(0M >,0N >,>0a ,1a ≠)④ 对数换底公式:log =log a b a Nlog N b(>0a ,1a ≠,>0b ,1b ≠,0N >)【提醒】(1)注意真数0N >,即零与负数没有对数.(2)底数满足>0a ,1a ≠ 3.对数函数:对数函数的图像与性质二、基础检测:1. 设16log 27a =, 则用a 表示6log 16=_______________.2. 函数222xxy +=的单调递增区间是_____________, 值域是____________. 3. 函数|1|45x y -⎛⎫= ⎪⎝⎭的单调递减区间是_____________, 值域是____________.4. 函数20.1log (62)y x x =+-的单调递增区间是________________.5. 若2log 13a<, 则实数a 的取值范围是________________________. 6. 不等式2(21)1x a -<的解集为(,0)-∞, 则实数a 的取值范围是______________.三、例题精讲:【例1】指数函数①x y a =,②x y b =,③x y c =,④xy d =在同一坐标系内的图像如图所示,则,,,a b c d 的大小顺序是().A .b a d c <<<B .a b d c <<<C .b a c d <<<D .b c a d <<< 【参考答案】A .【例2】若不论a 取何正实数,函数12x y a +=-的图像都通过同一定点,则该点坐标是____________. 【参考答案】()1,1--【例3】不等式()2211xa -<的解集为(),0-∞,则实数a 的取值范围是.【参考答案】()(),11,-∞-+∞【例4】根据统计资料,在A 小镇,当某件信息发布后,t 小时之内听到该信息的人口是全镇人口的100(12)%kt--,其中k 是某个大于0的常数,今有某信息,假设在发布后3小时之内已经有70%的人口听到该信息.又设最快要T 小时后,有99%的人口已听到该信息,则T =_______小时.(保留一位小数) 【参考答案】11.5【例5】已知22124x x x-+⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,求函数22x xy -=-的值域.解:222242122224414x x xxxx x x x x -++-+⎛⎫≤⇔≤⇔+≤-+⇔-≤≤ ⎪⎝⎭,而函数22xxy -=-在区间[]4,1-上是增函数,所以,函数22xxy -=-的值域为2553,162⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.【例6】已知函数[)1423,2,x x y a x --=-⋅-∈-+∞的最小值是4-,求实数a 的值. 解:设2xu -=由于[)2,x ∈-+∞,所以(]0,4u ∈,()2124233x x y a u a a --=-⋅-=---①_x0001_(]0,4a ∈时,()()2min 34,1,f x a a =--==此时u a =,即0x =;②_x0001_当(),0a ∈-∞时,()()223g u u a a =---在(]0,4上是增函数,()f x 无最小值; ③_x0001_当()4,a ∈+∞时,()()223g u u a a =---在(]0,4上是减函数,()174,8a =∉+∞舍去. 综上所述,实数a 的值为1.【例7】若两个函数的图像经过若干次平移后能够重合,则称这两个函数为“同形”函数,给出下列四个函数:()x x f 21log 2=,()()22log 2f x x =+,232log f x =,42log (2)f x =则“同形”函数是( ) A 1()f x 与2()f x B 2()f x 与3()f x C 2()f x 与4()f x D 1()f x 与4()f x【参考答案】C【例8】函数221()log (2)2ax f x x x -=+-+在[1,3]x ∈上恒有意义,则实数a 的取值范围是_________.【参考答案】(2)-+∞【例9】函数20.3log (2)y x x =-的单调递减区间为.解:先求定义域:由220x x ->得(2)0x x ->0x ∴<或2x >.∵函数0.3log y t =是减函数,故所求单调减区间即22t x x =-在定义域内的增区间, 又22t x x =-的对称轴为1x =,∴所求函数的单调递减区间为(2,)+∞. 【例10】已知函数2()log (01)2axf x a x+=<<-(1)试判断()f x 的奇偶性; (2)解不等式()log 3a f x x ≥. 解:(1)20222xx x+>⇒-<<-故()f x 的定义域关于原点对称, 且122()log log ()()22aa x x f x f x x x--+-===-+-∴()f x 是奇函数. (2)2()log 3log log 3.012a aa xf x x x a x+≥⇔≥<<-,故2220221(32)(1)230322xx x x x x x x x x+⎧-<<>⎧⎪⎪⎪-⇔⇔≤≤--⎨⎨+≥⎪⎪≤-⎩⎪-⎩,即原不等式的解集为2{|1}3x x ≤≤.【例11】设不等式211222(log )9(log )90x x ++≤的解集为M ,求当x M ∈时,函数22()(log )(log )28x xf x =的最大、最小值. 解:211222(log )9(log )90x x ++≤1122(2log 3)(log 3)0x x ∴++≤1233log 2x ∴-≤≤-即3333221112221111log ()log log (),()()2222x x ----≤≤∴≤≤∴8x ≤≤即{|M x x =∈又2222222()(log 1)(log 3)log 4log 3(log 2)1f x x x x x x =--=-+=--∵8x ≤≤∴23log 32x ≤≤ ∴当2log 2x =即4x =时min 1y =-;当2log 3x =,即8x =时,max 0y =. 【例12】通常表明地震能量大小的尺度是里氏震级,其计算公式是0lg lg M A A =-,其中,A 是被测地震最大振幅,0A 是“标准地震”的振幅,M 为震级.则7级地震的最大振幅是5级地震最大振幅的__倍.解:7050(lg lg )(lg lg )752A A A A ---=-=,即75lg 2A A =,75100AA =.【例13】已知函数()|lg |f x x =,若a b ≠,且()()f a f b =,则a b +的取值范围是________.解:如图,由()()f a f b =得|lg ||lg |a b =设0a b <<则lg lg 0a b +=∴1ab =∴22a b ab +>=,答案:(2,)+∞【例14】已知函数()log (01).a f x x x b a a =+->≠,且当234a b <<<<时,函数()f x 的零点*0(,1),,=x n n n N n ∈+∈则.解:方程log (0a 1)a x x b a +-≠>,且=0的根为0x ,即函数log (23)a y x a =<<的图像与函数(34)y x b b =-<<的交点横坐标为0x , 且*0(,1),x n n n N ∈+∈,结合图像,因为当(23)x a a =<<时,1y =,此时对应直线上1y =的点的横坐标1(4,5)x b =+∈;当2y =时, 对数函数log (23)a y x a =<<的图像上点的横坐标(4,9)x ∈,直线(34)y x b b =-<<的图像上点的横坐标(5,6)x ∈.故所求的2n =.四、难题突破: 例1. 已知函数1()log 1axf x x-=+(0, 1a a >≠). (1) 讨论函数()f x 的奇偶性和单调性;(2) 设函数()f x 的定义域为[,)a b , 值域为[1,)+∞, 求实数a , b 的值. (1)解: 函数的定义域为区间(1,1)-, 关于原点对称,任取(1,1)x ∈-, 111()log log log ()111a a ax x x f x f x x x x +--⎛⎫-===-=- ⎪-++⎝⎭, 即()f x 是奇函数.任取12,(1,1)x x ∈-, 12x x <, 则12011x x <+<+, 故有121211221111x x x x >⇔>++++, 因此1212121122111111x x x x x x ---+>-+⇔>++++, 当01a <<时, 由log a y x =在(0,)+∞上单调递减, 得121211log log 11a ax x x x --<++, 此时()f x 在(1,1)-上单调递增;当1a >时, 由log a y x =在(0,)+∞上单调递增, 得121211log log 11a ax x x x -->++, 此时()f x 在(1,1)-上单调递减.(2)解: 由题意, [,)(1,1)a b ⊆-, 故11a b -<<≤, 即01a b <<<,由(1)可知()f x 在(1,1)-上单调递增, 故有11()1log 111a a af a a a a--=⇔=⇔=++, 解得1a =;当1b <时, 由单调性得1()log 1a bf x b-<+, 不合题意, 故1b =;综上有1, 1a b =.例2. 已知函数22()lg[(1)(1)1]f x a x a x =-+++(其中a 为实常数). (1) 若函数的定义域为, 求实数a 的取值范围; (2) 若函数的值域为, 求实数a 的取值范围.(1)解: 即不等式22(1)(1)10a x a x -+++>的解集为,当1a =时, 不等式为210x +>, 不合题意;当1a =-时, 不等式为10>恒成立, 符合题意;当21a ≠时, 则有22210(1)4(1)0a a a ⎧->⎪⎨∆=+--<⎪⎩, 解得5(,1)(,)3a ∈-∞-⋃+∞; 综上所述, 5(,1](,)3a ∈-∞-⋃+∞;(2)解: 即函数22(1)(1)1y a x a x =-+++的值域包含+,当1a =时, 函数为21y x =+, 符合题意; 当1a =-时, 函数为1y =, 不合题意;当21a ≠时, 则有22210(1)4(1)0a a a ⎧->⎪⎨∆=+--≥⎪⎩, 解得5(1,]3a ∈, 综上所述, 5[1,]3a ∈.例3. 已知函数2()log ()a f x ax x =-(0, 1a a >≠)在区间[2,4]上是增函数, 求实数a 的取值范围.解: 令210(1)0(,0)(,)ax x x ax x a->⇔->⇒∈-∞⋃+∞给出,函数在[2,4]有定义, 则1122a a <⇒>, 令2t ax x =-, 其图像对称轴为直线12x a=, 当1a >时, 外层函数单调递增, 因此内层函数2t ax x =-在[2,4]上单调递增, 得11224a a ≤⇔≥, 结合定义域要求, 即1a >; 当01a <<时, 外层函数单调递减, 因此内层函数2t ax x =-在[2,4]上单调递减, 因此11428a a ≥⇒≤, 结合定义域要求, 无解; 综上所述, 1a >. 五、课堂练习:1. 函数||3x y -=的值域是____________.2. 已知01a <<, 1b <-, 则函数x y a b =+的图像不会经过第______象限.3. 函数y =_________________.4. 若()log (0, 1)a f x x a a =>≠在[,2]a a 上的最大值是最小值的3倍, 则实数a 的值为_____.5. 函数lg100xy =的图像与函数10010x y =⋅的图像关于直线______________对称; 函数lg100x y =的图像与函数0.1log 100x y =的图像关于直线______________对称. 6. 函数3()log |2|f x x a =+的图像的对称轴是直线2x =, 则实数a =__________. 7. 使2log ()1x x -<+成立的x 的取值范围是_____________. 8. 设223()2(1)xx f x x -+=≥, 则其反函数1()f x -=_______________________.9. 求2211()log ()log ()24f x x x =⋅, 当[2,8]x ∈时的最小值和最大值.10. 求函数2221()log log (1)log ()1x f x x p x x +=+-+--(其中p 为常数, 且1p >)的值域.11. 已知0a >, 1a ≠, 21(log )()1a a f x x a x=--, (1) 判断()f x 的定义域内的奇偶性及单调性, 并加以证明; (2) 若()40f x -<的解集为(,2)-∞, 求a 的值.12. 已知函数()lg()x x f x a b =-(其中a , b 为常数, 且01b a <<<). (1) 求函数()f x 的定义域;(2) 在函数()y f x =的图像上是否存在两个不同的点, 使得过它们的直线平行于x 轴? 若存在, 求出这样的点; 若不存在, 说明理由;(3) 当a , b 满足什么条件时, 不等式()0f x >对一切(1,)x ∈+∞都成立?六、回顾总结:1.主要方法:①指数函数、对数函数的单调性决定于底数a ,要分1a >与01a <<来分类讨论.②熟练掌握对、指数公式的使用和化简计算;2.易错、易漏点:①解决与对数函数有关的问题,要特别注意定义域(对数的底数和真数应满足的条件);注意区别log (1)a b +与log 1a b +的区别;②不同底的对数运算问题,应化为同底对数式进行运算.七、课后作业:1.幂函数)(x f y =图像经过点)21,41(,则=)(x f . 2.已知幂函数a x y =的图像,当10<<x 时,在直线x y =的上方,当1>x 时,在直线x y =的下方,则a 的取值范围是.3.函数2223()(1)mm f x m m x --=--是幂函数,且在(0,)x ∈+∞上是减函数,则实数m =. 4.幂函数),*,,,()1(互质n m N k n m xy m nk ∈=-图象在一、二象限,不过原点,则n m k ,,的奇偶性为.5.设,函数在区间上的最大值与最小值之差为,则( ) AB . C. D .6.已知函数|lg|)(x x f =,若b a <<0,且)()(b f a f =,则b a 2+的取值范围是 ( )A .B .C .D .7.设函数)(x f =若)()(a f a f ->,则实数a 的取值范围是 ( )A .(-1,0)∪(0,1)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-1,0)∪(1,+∞)D .(-∞,-1)∪(0,1)8.函数的值域为 A . B . C . D .9.为了得到函数的图像,只需把函数的图像上所有的点() A .向左平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度B .向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度C .向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度D .向右平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度10.在同一平面直角坐标系中,函数的图象与的图象关于直线对称.而函数的图象与的图象关于轴对称,若,则的值是()1a >()log a f x x =[]2a a ,12a =24)+∞)+∞(3,)+∞[3,)+∞()212log log x x ⎧⎪⎨-⎪⎩0,0x x ><()()2log 31x f x =+()0,+∞)0,+∞⎡⎣()1,+∞)1,+∞⎡⎣3lg 10x y +=lg y x =()y g x =x y e =y x =()y f x =()y g x =y ()1f m =-mA .B .C .D . 11.函数的图象大致是( )12.若在上是减函数,则的取值范围是 ( )A .B .C .D .13.若函数|1|()2x f x m --=-的图象与x 轴有交点,则实数m 的范围是__________. 14.函数)1,0(≠>=a a a y x 在[]2,1上最大值比最小值大2a ,则_________=a . 15.已知函数),0[,)(+∞∈+⋅=x cb a x f x 的值域为)3,2[-,则)(x f 的一个可能的解析式为__________.【思考题】1.设函数()121,x f x x R -=-∈e -1e -e 1elg ||x y x=)2(log ax y a -=]1,0[a )1,0()2,0()2,1(),2(+∞(1)分别作出()y f x =和()y f x =的图像;(2)求实数a 的取值范围,使得方程()fx a =与()f x a =都有且仅有两个实数解.2.已知2()lg x f x ax b =+,(1)0f =,当0x >时,恒有1()lg f x f x x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.⑴求()f x 的解析式;⑵若方程()lg()f x m x =+的解集是∅,求实数m 的取值范围.3.已知函数2()log (1)f x x =-,222x t g x t ⎛⎫-=∈ ⎪⎝⎭R ,.⑴求()y g x =的解析式;⑵若1t =,求当[2,3]x ∈时,()()g x f x -的最小值;⑶若在[2,3]x ∈时,恒有()()g x f x ≥成立,求实数t 的取值范围.。
2018年高三一轮复习教学课件-指数函数

(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. 易错提醒: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.
【变式训练】
化简下列各式(其中各字母均为正数): 1 1 1 2 7 2 0 3 (1) 0.0027 ( ) (2 ) ( 2 1) . 7 9 1 2 1 1 (2) 5 3 2 ( a b ) (3a 2 b1 ) (4a 3 b 3 ) 2 ab. 6
第四节
指数函数
【知识梳理】
1.根式 (1)根式的概念
n=a x ①若____,则x叫做a的n次方根,其中n>1且n∈N*.式子
叫做根式,这里n叫做根指数,a叫做被开方数.
n
a
②a的n次方根的表示:
n
xn=a⇒x=
a (当n为奇数且n∈N*时),
n a 当n为偶数且n∈N*时). ____(
答案:6
考向一
指数幂的化简与求值
4
16x8 y4 【典例1】(1)化简: (x<0,y<0)=________. 2 2x y
27 (2)计算: ( ) +0.002 -10( 5 -2)-1+π 0. 8
2 3
1 2
【解题导引】(1)将根式化为分数指数幂,然后利用幂
的运算性质进行计算. (2)将负分数指数幂化为正分数指数幂,然后利用幂的 运算性质进行计算.
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.
【小题快练】 链接教材 练一练
1.若函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)的图象经过点A( f(-1)=________.
2018年高考数学文一轮复习文档:第二章 基本初等函数

第5讲 指数与指数函数, )1.根式 (1)根式的概念①若x n=a ,则x 叫做a 的n 次方根,其中n >1且n ∈N *.这里n 叫做根指数,a 叫做被开方数.②a 的n 次方根的表示:x n=a ⇒⎩⎨⎧x =n a ,当n 为奇数且n ∈N *,n >1时,xn 为偶数且n ∈N *时.(2)根式的性质①(na )n =a (n ∈N *,n >1).②n a n=⎩⎪⎨⎪⎧a ,n 为奇数,|a |=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≥0,-a ,a <0,n 为偶数. 2.有理数指数幂 (1)幂的有关概念①正分数指数幂:a mna >0,m ,n ∈N *,且n >1); ②负分数指数幂:a -mn =1a mn=1(a >0,m ,n ∈N *,且n >1);③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂无意义. (2)有理数指数幂的运算性质 ①a r a s=ar +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 ). 3.指数函数的图象与性质1.辨明三个易误点(1)指数幂的运算容易出现的问题是误用指数幂的运算法则,或在运算变换中方法不当,不注意运算的先后顺序等.(2)指数函数y =a x(a >0,a ≠1)的图象和性质与a 的取值有关,要特别注意区分a >1或0<a <1.(3)在解形如a 2x+b ·a x +c =0或a 2x +b ·a x+c ≥0(≤0)的指数方程或不等式时,常借助换元法解决,但应注意换元后“新元”的范围.2.指数函数图象画法的三个关键点画指数函数y =a x(a >0,且a ≠1)的图象,应抓住三个关键点:(1,a ),(0,1),⎝⎛⎭⎪⎫-1,1a .1.教材习题改编 化简12-(-1)0的结果为( ) A .-9 B .7 C .-10 D .9B2.教材习题改编 设x +x -1=3,则x 2+x -2的值为( ) A .9 B .7 C .5D .3B 因为x +x -1=3.所以(x +x -1)2=9,即x 2+x -2+2=9, 所以x 2+x -2=7. 3.函数f (x )=ax -1(a >0,a ≠1)的图象恒过点A ,下列函数中图象不经过点A 的是( )A .y =1-xB .y =|x -2|C .y =2x-1 D .y =log 2(2x )A 由f (x )=ax -1(a >0,a ≠1)的图象恒过点(1,1),又0=1-1,知(1,1)不在y =1-x 的图象上.4.教材习题改编 若a >1且a3x +1>a-2x,则x 的取值范围为________.因为a >1,所以y =a x为增函数, 又a3x +1>a-2x,所以3x +1>-2x ,即x >-15.⎝ ⎛⎭⎪⎫-15,+∞ 5.若指数函数y =(a 2-1)x在(-∞,+∞)上为减函数,则实数a 的取值范围是________. 由题意知0<a 2-1<1,即1<a 2<2, 得-2<a <-1或1<a < 2. (-2,-1)∪(1,2)指数幂的运算化简下列各式:(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫2350+2-2·⎝ ⎛⎭⎪⎫214-12-(0.01)0.5; (2)56a 13·b -2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-3a -12b -1÷⎝ ⎛⎭⎪⎫4a 23·b -312. 【解】 (1)原式=1+14×⎝ ⎛⎭⎪⎫4912-⎝ ⎛⎭⎪⎫110012=1+14×23-110=1+16-110=1615.(2)原式=-52a -16b -3÷⎝ ⎛⎭⎪⎫4a 23·b -312 =-54a -16b -3÷⎝ ⎛⎭⎪⎫a 13b -32=-54a -12·b -32=-54·1ab 3=-5ab 4ab 2.指数幂运算的一般原则(1)有括号的先算括号里的,无括号的先算指数运算. (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.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.化简下列各式:(1)(0.027)23+⎝ ⎛⎭⎪⎫27125-13-⎝ ⎛⎭⎪⎫2790.5; (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫14-12·(4ab -1)3(0.1)-1·(a 3·b -3)12.(1)原式=0.32+⎝ ⎛⎭⎪⎫1252713- 259=9100+53-53=9100. (2)原式=2(4ab -1)3210a 32b -32=16a 32b-3210a 32b -32=85.指数函数的图象及应用(1)函数f (x )=ax -b的图象如图所示,其中a ,b 为常数,则下列结论正确的是( )A .a >1,b <0B .a >1,b >0C .0<a <1,b >0D .0<a <1,b <0(2)若方程|3x-1|=k 有一解,则k 的取值范围为________. 【解析】 (1)由f (x )=a x -b的图象可以观察出函数f (x )=ax -b在定义域上单调递减,所以0<a <1.函数f (x )=ax -b的图象是在f (x )=a x的基础上向左平移得到的,所以b <0.(2)函数y =|3x-1|的图象是由函数y =3x的图象向下平移一个单位后,再把位于x 轴下方的图象沿x 轴翻折到x 轴上方得到的,函数图象如图所示.当k =0或k ≥1时,直线y =k 与函数y =|3x-1|的图象有唯一的交点, 所以方程有一解.【答案】 (1)D (2){0}∪上单调递减,则k 的取值范围如何?由本例(2)作出的函数y =|3x-1|的图象知,其在(-∞,0]上单调递减,所以k ∈(-∞,0].指数函数的图象及应用(1)与指数函数有关的函数图象的研究,往往利用相应指数函数的图象,通过平移、对称、翻折变换得到其图象.(2)一些指数型方程、不等式问题的求解,往往利用相应的指数型函数图象数形结合求解.1.函数f (x )=1-e |x |的图象大致是( )A 将函数解析式与图象对比分析,因为函数f (x )=1-e |x |是偶函数,且值域是(-∞,0],只有A 满足上述两个性质.2.若关于x 的方程|a x-1|=2a (a >0,且a ≠1)有两个不等实根,则a 的取值范围是________.方程|a x-1|=2a (a >0,且a ≠1)有两个不等实根转化为函数y =|a x-1|与y =2a 有两个交点.(1)当0<a <1时,如图①,所以0<2a <1,即 0<a <12;(2)当a >1时,如图②,而y =2a >1不符合要求.所以0<a <12.⎝⎛⎭⎪⎫0,12指数函数的性质及应用(高频考点)指数函数的性质主要是其单调性,特别受到高考命题专家的青睐,常以选择题、填空题的形式出现.高考对指数函数的性质的考查主要有以下四个命题角度: (1)比较指数幂的大小; (2)解简单的指数方程或不等式; (3)研究指数型函数的性质;(4)求解指数型函数中参数的取值范围.(1)(2016·高考全国卷丙)已知a =243,b =425,c =2513,则( ) A .b <a <c B .a <b <c C .b <c <aD .c <a <b(2)(2017·福州模拟)已知实数a ≠1,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x,x ≥0,2a -x ,x <0,若f (1-a )=f (a -1),则a 的值为________.(3)若偶函数f (x )满足f (x )=2x-4(x ≥0),则不等式f (x -2)>0的解集为________. 【解析】 (1)因为a =243=1613,b =425=1615,c =2513,且幂函数y =x 13在R 上单调递增,指数函数y =16x在R 上单调递增,所以b <a <c .(2)当a <1时,41-a=21,所以a =12;当a >1时,代入不成立. (3)f (x )为偶函数,当x <0时,f (x )=f (-x )=2-x-4.所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-4,x ≥0,2-x -4,x <0,当f (x -2)>0时,有⎩⎪⎨⎪⎧x -2≥0,2x -2-4>0 或⎩⎪⎨⎪⎧x -2<0,2-x +2-4>0, 解得x >4或x <0.所以不等式的解集为{x |x >4或x <0}. 【答案】 (1)A (2)12(3){x |x >4或x <0}有关指数函数性质的问题类型及解题思路(1)比较指数幂大小问题,常利用指数函数的单调性及中间值(0或1).(2)求解简单的指数不等式问题,应利用指数函数的单调性,要特别注意底数a 的取值范围,并在必要时进行分类讨论.(3)求解与指数函数有关的复合函数问题,首先要熟知指数函数的定义域、值域、单调性等相关性质,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,最终将问题归结为内层函数相关的问题加以解决.在研究指数型函数单调性时,当底数与“1”的大小关系不明确时,要分类讨论.角度一 比较指数幂的大小1.设a =0.60.6,b =0.61.5,c =1.50.6,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a <b <c B .a <c <b C .b <a <cD .b <c <aC 因为指数函数y =0.6x在(-∞,+∞)上为减函数, 所以0.60.6>0.61.5,即a >b ,又0<0.60.6<1,1.50.6>1,所以a <c ,故选C.角度二 解简单的指数方程或不等式 2.(2015·高考江苏卷)不等式2x 2-x<4的解集为________.因为2x 2-x<4,所以2x 2-x<22,所以x 2-x <2,即x 2-x -2<0,所以-1<x <2. {x |-1<x <2}(或(-1,2))角度三 研究指数型函数的性质3.(2017·太原模拟)函数y =2x -2-x是( ) A .奇函数,在区间(0,+∞)上单调递增 B .奇函数,在区间(0,+∞)上单调递减 C .偶函数,在区间(-∞,0)上单调递增 D .偶函数,在区间(-∞,0)上单调递减A 令f (x )=2x -2-x ,则f (-x )=2-x -2x=-f (x ),所以函数f (x )是奇函数,排除C 、D.又函数y =-2-x,y =2x 均是R 上的增函数,故y =2x -2-x在R 上为增函数.角度四 求解指数型函数中参数的取值范围4.已知函数f (x )=a x+b (a >0,a ≠1)的定义域和值域都是,则a +b =________.当a >1时,函数f (x )=a x+b 在上为增函数,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a -1+b =-1,a 0+b =0无解.当0<a<1时,函数f (x )=a x+b 在上为减函数,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a -1+b =0,a 0+b =-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =-2,所以a +b=-32.-32, )——利用换元法求解指数型函数的值域问题函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫14x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x+1在x ∈上的值域是________. 【解析】 因为x ∈,若令t =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,则t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,8.y =t 2-t +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122+34.当t =12时,y min =34;当t =8时,y max =57.所以函数f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,57.【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,57(1)此题利用了换元法,把函数f (x )转化为y =t 2-t +1,其中t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,8,将问题转化为求二次函数在闭区间上的最值(值域)问题,从而减少了运算量.(2)对于同时含有a x 与a 2x (log a x 与log 2a x )(a >0且a ≠1)的函数、方程、不等式问题,通常令t =a x(t =log a x )进行换元巧解,但一定要注意新元的范围.已知函数f (x )=2a ·4x-2x-1.(1)当a =1时,求函数f (x )在x ∈上的值域; (2)若关于x 的方程f (x )=0有解,求a 的取值范围. (1)当a =1时,f (x )=2·4x-2x-1=2(2x )2-2x-1, 令t =2x,x ∈,则t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤18,1. 故y =2t 2-t -1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫t -142-98,t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤18,1,故值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-98,0. (2)关于x 的方程2a (2x )2-2x -1=0有解,等价于方程2am 2-m -1=0在(0,+∞)上有解.记g (m )=2am 2-m -1, 当a =0时,解为m =-1<0,不成立. 当a <0时,开口向下,对称轴m =14a <0,过点(0,-1),不成立,当a >0时,开口向上, 对称轴m =14a >0,过点(0,-1)必有一个根为正, 所以a >0.综上所述,a 的取值范围是(0,+∞)., )1.化简(a 23·b -1)-12·a -12·b 136a ·b 5(a >0,b >0)的结果是( )A .aB .abC .a 2bD .1aD 解析] 原式=a -13b 12·a -12b 13a 16b 56=a-13-12-16·b 12+13-56=1a. 2.已知f (x )=3x -b(2≤x ≤4,b 为常数)的图象经过点(2,1),则f (x )的值域为( )A .B .C .D . 由f (x )过定点(2,1)可知b =2,因为f (x )=3x -2在上是增函数,所以f (x )min =f (2)=1,f (x )max =f (4)=9,可知C 正确.3.函数y =a x-1a(a >0,a ≠1)的图象可能是()D 当a >1时函数单调递增,且函数图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1-1a ,因为0<1-1a<1,故A ,B均不正确;当0<a <1时,函数单调递减,且函数图象恒过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1-1a ,因为1-1a<0,所以选D.4.(2017·德州模拟)已知a =⎝ ⎛⎭⎪⎫3525,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫2535,c =⎝ ⎛⎭⎪⎫2525,则( )A .a <b <cB .c <b <aC .c <a <bD .b <c <aD 因为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫25x为减函数,所以b <c ,又因为y =x 25在(0,+∞)上为增函数,所以a >c , 所以b <c <a ,故选D.5.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( )A .(-∞,-3)B .(1,+∞)C .(-3,1)D .(-∞,-3)∪(1,+∞)C 当a <0时,不等式f (a )<1可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫12a -7<1,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12a <8,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12a<⎝ ⎛⎭⎪⎫12-3,因为0<12<1,所以a >-3,此时-3<a <0;当a ≥0时,不等式f (a )<1可化为a <1, 所以0≤a <1.故a 的取值范围是(-3,1). 6.若函数f (x )=a |2x -4|(a >0,a ≠1),满足f (1)=19,则f (x )的单调递减区间是( )A .(-∞,2]B .B 由f (1)=19得a 2=19,所以a =13或a =-13(舍去),即f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13|2x -4|.由于y =|2x -4|在(-∞,2]上递减,在上递增,在,则实数a =________. 当a >1时,f (x )=a x-1在上为增函数,则a 2-1=2,所以a =±3,又因为a >1,所以a = 3. 当0<a <1时,f (x )=a x-1在上为减函数, 又因为f (0)=0≠2,所以0<a <1不成立. 综上可知,a = 3.38.已知函数f (x )=e x-e -xe x +e -x ,若f (a )=-12,则f (-a )=________.因为f (x )=e x -e -xe x +e -x ,f (a )=-12,所以e a -e -ae a +e -a =-12.所以f (-a )=e -a -e a e -a +e a =-e a -e -ae a +e -a =-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=12.129.(2017·济宁月考)已知函数f (x )=(a -2)a x(a >0,且a ≠1),若对任意x 1,x 2∈R ,f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0,则a 的取值范围是________.当0<a <1时,a -2<0,y =a x单调递减,所以f (x )单调递增;当1<a <2时,a -2<0,y =a x单调递增,所以f (x )单调递减;当a =2时,f (x )=0;当a >2时,a -2>0,y =a x单调递增,所以f (x )单调递增.又由题意知f (x )单调递增,故a 的取值范围是(0,1)∪(2,+∞).(0,1)∪(2,+∞)10.(2017·安徽江淮十校第一次联考)已知max{a ,b }表示a ,b 两数中的最大值.若f (x )=max{e |x |,e |x -2|},则f (x )的最小值为________.由于f (x )=max{e |x |,e|x -2|}=⎩⎪⎨⎪⎧e x,x ≥1,e 2-x ,x <1. 当x ≥1时,f (x )≥e ,且当x =1时,取得最小值e ; 当x <1时,f (x )>e. 故f (x )的最小值为f (1)=e. e11.已知函数f (x )=b ·a x(其中a ,b 为常量,且a >0,a ≠1)的图象经过点A (1,6),B (3,24).若不等式⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x +⎝ ⎛⎭⎪⎫1b x-m ≥0在x ∈(-∞,1]上恒成立,求实数m 的取值范围.把A (1,6),B (3,24)代入f (x )=b ·a x,得⎩⎪⎨⎪⎧6=ab ,24=b ·a 3, 结合a >0,且a ≠1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =3.所以f (x )=3·2x.要使⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ≥m 在x ∈(-∞,1]上恒成立,只需保证函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫13x在(-∞,1]上的最小值不小于m 即可.因为函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫13x在(-∞,1]上为减函数,所以当x =1时,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫13x有最小值56. 所以只需m ≤56即可.即m 的取值范围为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,56.12.已知实数a ,b 满足等式⎝ ⎛⎭⎪⎫12a =⎝ ⎛⎭⎪⎫13b,下列五个关系式: ①0<b <a ;②a <b <0;③0<a <b ;④b <a <0;⑤a =b .其中不可能成立的关系式有( ) A .1个 B .2个 C .3个D .4个B 函数y 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 与y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x的图象如图所示.由⎝ ⎛⎭⎪⎫12a =⎝ ⎛⎭⎪⎫13b得,a <b <0或0<b <a 或a =b =0.故①②⑤可能成立,③④不可能成立. 13.已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13ax 2-4x +3.(1)若a =-1,求f (x )的单调区间; (2)若f (x )有最大值3,求a 的值.(1)当a =-1时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-x 2-4x +3, 令g (x )=-x 2-4x +3,由于g (x )在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,+∞)上单调递减,而y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13t在R 上单调递减,所以f (x )在(-∞,-2)上单调递减,在(-2,+∞)上单调递增,即函数f (x )的单调递增区间是(-2,+∞),单调递减区间是(-∞,-2).(2)令g (x )=ax 2-4x +3,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13g (x ),由于f (x )有最大值3,所以g (x )应有最小值-1,因此必有⎩⎪⎨⎪⎧a >0,3a -4a=-1,解得a =1,即当f (x )有最大值3时,a 的值为1. 14.已知定义在R 上的函数f (x )=2x-12|x |,(1)若f (x )=32,求x 的值;(2)若2tf (2t )+mf (t )≥0对于t ∈恒成立,求实数m 的取值范围. (1)当x <0时,f (x )=0,无解; 当x ≥0时,f (x )=2x-12x ,由2x -12x =32,得2·22x -3·2x-2=0,将上式看成关于2x的一元二次方程, 解得2x =2或2x =-12,因为2x>0,所以x =1.(2)当t ∈时,2t ⎝ ⎛⎭⎪⎫22t-122t +m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2t -12t ≥0,即m (22t-1)≥-(24t-1),因为22t-1>0, 所以m ≥-(22t+1), 因为t ∈,所以-(22t+1)∈, 故实数m 的取值范围是[-5,+∞).。
2018届高三一轮复习课件第6讲指数与指数函数

第二章 基本初等函数、导数的应用
(2)若 0<a<1,则函数 y=ax 在区间[-1,2]上是递减的, 当 x=-1 时,f(x)取得最大值 f(-1)=2a-1-4=10, 所以 a=17. 综上所述,a 的值为 7或17.
栏目 导引
第二章 基本初等函数、导数的应用
2.若指数函数 y=(a2-1)x 在(-∞,+∞)上为减函数,则实数 a 的取值范围是_(_-___2_,__-__1_)_∪__(1_,____2_)__. [解析] 由题意知 0<a2-1<1,即 1<a2<2, 得- 2<a<-1 或 1<a< 2.
栏目 导引
2.幂的有关概念
第二章 基本初等函数、导数的应用
m
(1)正分数指数幂:an=
n
am(a>0,m,n∈N*,且
n>1);
m
(2)负分数指数幂:a- n =
1m=
1
(a>0,m,n∈N*,且 n>1);
an n am
(3)0 的正分数指数幂等于 0,0 的负分数指数幂没有意义.
3.有理数指数幂的运算性质
a6·b6
111 115
=a-3-2-6·b2+3-6=a-1.
(2)原式=29512+0.112+6247-23-3+3478
=53+100+196-3+3478=100.
栏目 导引
第二章 基本初等函数、导数的应用
指数式的化简求值问题,要注意与其他代数式的化简规则相结 合,遇到同底数幂相乘或相除,可依据同底数幂的 运算规则进行,一般情况下,宜化负指数为正指数,化根式为 分数指数幂.对于化简结果,形式力求统一.
2018届高三数学一轮复习第二章函数第五节指数与指数函数课件理

考点突破
考点一 指数幂的运算
1 2
典例1 化简:
1 0.5 -(0.01) 3+2 -2· (1) ; 2 2
5
1
0
4
1
-2 -1 -3 5 · 3 3 2 b )÷(4 · (2) b · (3 b ; )2 a a a 6
2
1
(3) (a .b ) a b
方法技巧
(1)已知函数解析式判断其图象一般是取一些特殊点,判断选项中的图 象是否过这些点,若不满足则排除.(2)对于有关指数型函数的图象问题, 一般是从最基本的指数函数的图象入手,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)有关 指数的方程、不等式问题的求解,往往利用相应的指数型函数图象,数 形结合求解.
1 2
x 2 2 x 1
的减区间即为函数u=-x2+2x+1的增区间.
又u=-x2+2x+1的增区间为(-∞,1], ∴所求减区间为(-∞,1].
规律总结
与指数函数性质有关的问题类型与解题策略 (1)比较大小问题.常利用指数函数的单调性及中间值(0或1)进行比较. (2)指数函数的综合问题.要把指数函数的概念和性质同其他函数的性 质(如单调性、奇偶性、周期性)相结合,同时要特别注意底数不确定时, 对底数的分类讨论.
考点二 指数函数的图象及应用 典例2 (1)函数f(x)=ax-b的图象如图,其中a,b为常数,则下列结论正确的
是 (
)
A.a>1,b<0 C.0<a<1,b>0 B.a>1,b>0 D.0<a<1,b<0 . (2)若曲线|y|=2x+1与直线y=b没有公共点,则b的取值范围是
2018年高三一轮复习教学课件-指数与指数函数

a6
=a2.
规律方法
(1)指数幂的运算首先将根式、分数指数幂
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.(2)当底数是负数时,先确定符号,再把底数化为
正数.(3)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.
【训练 1】 (1)化简:
1 位长度得到,A 项显然错误;当 a>1 时,0<a<1,平移距 1 离小于 1,所以 B 项错误;当 0<a<1 时,a>1,平移距离 大于 1,所以 C 项错误,故选 D.
(2) 设2 014a=2 015b=y,如图所示,由 函数图象,可得若y>1,则有a>b>0; 若 y = 1,则有 a= b= 0 ;若 0< y < 1 ,则 有 a < b < 0. 故①②⑤可能成立,而③④ 答案 (1)D . (2)B 不可能成立
第5讲
指数与指数函数
最新考纲
1.了解指数函数模型的实际背景; 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及其单调性, 掌握 指数函数图象通过的特殊点, 会画底数为 2, 3, 10, 1 1 4.体会指数函数是一类重要 2, 3的指数函数的图象; 的函数模型.
a3[(a3)3-(2b3)3] (2) 原 式 = 1 2 (a· a3)2
1 1 1 1 (a3)2+a3· (2b3)+(2b3)2 5
1
1
1
a3-2b3 ÷ a
1
1
×
1 1 a 1 1 2 = a ( a × = a 3 - 2 b 3 )× 1 3 ×a×a 3 1 1 1 3 1 1 a3-2b3 a6 (a2· a3)5
高三第一轮复习指数与指数函数

零的 n 次 方根是零 负数没有 偶次方根
2.两个重要公式 n为奇数, a , n n a (a≥0), (1) a = n为偶数; |a|= -a (a<0), (2)( a) = a (注意 a 必须使 a有意义). n
n
n
二、有理数指数幂
2.有理数指数幂的性质 r+s as (1)ara = (a>0,r,s∈Q); rs as r (2)(a ) = (a>0,r,s∈Q); rbr a (3)(ab)r= (a>0,b>0,r∈Q).
3 .已知函数 f(x) = 4 + ax - 1 的图象恒过定 点P,则点P的坐标是 ( ) A.(1,5) B.(1,4) C.(0,4) D.(4,0) A [当x=1时,f(x)=5.]
4 .若函数 y = (a2 - 3a + 3)·ax 是指数函数, 则实数a的值为________. 解析 ∵ a2 - 3a + 3 = 1 , ∴ a = 2 或 a = 1(舍). 答案 2
2t y=3 是单调递减的,
因此 f(x)的单调递增区间是(-∞,0], 单调递减区间是[0,+∞). 答案 (-∞,0] [0,+∞)
[互动探究] 9 在本例条件下,若 f(x)的最大值等于4,则 a=______. 解析 9 9 2-2 由于 f(x)的最大值是4,且4=3 ,
x
所以选 D. 答案 D
[规律方法] 1.与指数函数有关的函数的图象的研究, 往往利用相应指数函数的图象,通过平移、 对称变换得到其图象. 2.一些指数方程、不等式问题的求解,往 往利用相应的指数型函数图象数形结合求 解.
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2018《高三第一轮复习课:指数与指数函数》咸丰一中数学组:青华高考要求:(1)通过具体实例(如细胞的分裂,考古中所用的14C 的衰减,药物在人体内残留量的变化等),了解指数函数模型的实际背景;(2)理解有理指数幂的含义,通过具体实例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,能借助计算器或计算机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)在解决简单实际问题的过程中,体会指数函数是一类重要的函数模型。
重点难点:对分数指数幂含义的理解,学会根式与分数指数幂的互化掌握有理指数幂的运算性质; 指数函数的性质的理解与应用,能将讨论复杂函数的单调性、奇偶性问题转化为讨论比较简单的函数的有关问题.知识梳理1.根式的概念 (1)根式如果一个数的n 次方等于a ( n >1且n ∈N *),那么这个数叫做a 的n 次方根.也就是,若x n =a ,则x 叫做___________,其中n >1且n ∈N *.式子na 叫做_______,这里n 叫做_________,a 叫做__________. (2)根式的性质①当n 为奇数时,正数的n 次方根是一个正数,负数的n 次方根是一个负数,这时,a 的n 次方根用符号________表示.②当n 为偶数时,正数的n 次方根有两个,它们互为相反数,这时,正数的正的n 次方根用符号________表示,负的n 次方根用符号________表示.正负两个n 次方根可以合写成________(a >0).负数没有偶次方根______(_____(0)||(_____(0)n n n a a a n a ⎧⎪=≥⎧⎨=⎨⎪<⎩⎩为奇数)为偶数);)nn a =__________(a n a . 00n =2.有理数指数幂 (1)幂的有关概念①正整数指数幂:∈⋅⋅⋅=n a a a a n(ΛN *).n 个②零指数幂:)0(10≠=a a ③负整数指数幂:∈=-p aa p p (1Q a ≠0,).④正分数指数幂:a nm =n m a (a >0,m 、n 都是正整数,n >1). ⑤负分数指数幂:m na-=nm a1=nma1(a >0,m 、n 都是正整数,n >1)⑥0的正分数指数幂等于_________,0的负分数指数幂___________.(2)有理指数幂的运算性质①a r a s =________(a >0,r ,s ∈Q ). ②(a r )s =________(a >0,r ,s ∈Q ). ③(ab )r =________(a >0,b >0,r ∈Q ). (注)上述性质对r 、∈s R 均适用。
3.指数函数的图象与性质a >10<a <1图象定义域 (1)____________________ 值域 (2)____________________性质 (3)过定点________________(4)当x >0时,__________;当x <0时,__________ (5)当x >0时,____________;当x <0时,__________(6)在(-∞,+∞) 上是______________ (7)在(-∞,+∞) 上是______________2)指数函数都以x 轴为渐近线(当10<<a 时,图象向左无限接近x 轴,当1>a 时,图象向右无限接近x 轴); 3)对于相同的)1,0(≠>a a a 且,函数xxay a y -==与的图象关于y 轴对称。
4)指数函数在同一直角坐标系中的图象的相对位置与底数大小的关系如图所示,则在y 轴右侧,图像从上到下相应的底数由大变小; 在y 轴左侧,图像从下到上相应的底数由大变小;即无论在y 轴的左侧还是右侧,底数按逆时针方向变大.探究点一 有理指数幂的化简与求值 例1(1) 112632728----⨯⎛⎫ ⎪⎝⎭()41313033427+0.064()2160.018---⎡⎤--+-++-⎣⎦(2) .)2(2485332332323323134aa a a ab aaab b b a a ⋅⋅⨯-÷++--(3)已知11223x x-+=则=-+-+--84221x x x x 。
指数幂化简与求值的原则和要求: (1) 化简原则:①化根式为分数指数幂;②化负指数幂为正指数幂; ③化小数为分数; ④注意运算的先后顺序. (2)结果要求:①若题目以根式形式给出,则结果用根式表示;②若题目以分数指数幂的形式给出,则结果用分数指数幂的形式表示; ③结果不能同时含有根式和分数指数幂,也不能既有分母又有负分数指数幂.探究点二 指数函数的图象及其应用 例2 (1).已知函数22(0,1)x y aa a +=->≠的图象恒过定点A (其坐标与a 无关),则定点A 的坐标为 .()2,1--(2)若直线y =2a 与函数y =|a x -1|(a >0且a ≠1)的图象有两个公共点,则a 的取值范围是__________.(3)已知函数y =(13)|x+1|.①作出函数的图象(简图); ②由图象指出其单调区间;③由图象指出当x 取什么值时有最值,并求出最值.4. y =2-x 的图像可以看成是由函数y =2-x+1+3的图像平移后得到的,平移过程是 ( )A .向左平移1个单位,向上平移3个单位B .向左平移1个单位,向下平移3个单位C .向右平移1个单位,向上平移3个单位D .向右平移1个单位,向下平移3个单位5.函数y =e x +e -xe x -e-x 的图象大致为 ( )6、函数xy 2=与2x y =的图象的交点个数是( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .3个7、函数y =|2x -1|在区间(k -1,k +1)内不单调,则k 的取值范围是探究点三 指数函数的性质及应用 例3 (1)函数y=221-x的值域是( ) A.{y|y<-21或y>0} B.{y|y<0或y>0} C.{y|y<-2或y>0} D.{y|y<-21或y>2}(2)已知函数3234+⋅-=x x y 的值域为[]7,1,则x 的范围是 ( )A.[]4,2B.)0,(-∞C.[]4,2)1,0(⋃ D .(][]2,10,⋃∞-(3)函数y =(21)222+-x x的递增区间是___________.()-,1∞(4)下列各式中正确的是( )A B C D .<<.<<.<<.<<()()()()()()()()()()()()121512121215151212151212232313132323231323232313点评:比较两个指数幂大小时,尽量化同底数或同指数,当底数相同,指数不同时,构造同一指数函数,然后比较大小;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.(5)若函数,)2(,2)2(),2()(⎩⎨⎧≥<+=-x x x f x f x则)3(-f 的值为(6)若关于x 的方程25-|x+1|-4×5-|x+1|=m 有实数根,则实数m 的取值范围是( ) <0 ≥-4 ≤m<0 ≤m<0 (7)例2.设0≤x ≤2,求函数y =1224221++⋅--a a xx 的最大值和最小值.(8).已知定义域为R 的函数f (x )=-2x +b2x +1+a是奇函数.①求a ,b 的值; ②判断并证明函数()f x 的单调性;③若对任意的t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求k 的取值范围.课后练习:1.下列结论正确的个数是 ( )①当a <0时,232)(a =a 3; ②na n =|a |;③函数y =21)2(-x -(3x -7)0的定义域是(2,+∞);④若100a =5,10b =2,则2a +b =1. A .0 B .1 C .2 D .32.函数y =(a 2-3a +3)a x 是指数函数,则有 ( ) A .a =1或a =2 B .a =1 C .a =2 D .a >0且a ≠13.如图所示的曲线C 1,C 2,C 3,C 4分别是函数y =a x ,y =b x ,y =c x ,y =d x 的图象,则a ,b ,c ,d 的大小关系是 ( ) A .a <b <1<c <d B .a <b <1<d <c C .b <a <1<c <d D .b <a <1<d <c4.已知实数a 、b 满足等式(12)a =(13)b 下列五个关系式 ①0b a <<;②0a b << ;③0a b <<;④0b a <<;⑤a b =其中不可能...成立的关系式有A .1个B .2个C .3个D .4个5. 设.1348.029.0121,8,4-⎪⎭⎫ ⎝⎛===y y y y 3=(12)-1. 5,则 ( ) A .y 3>y 1>y 2 B .y 2>y 1>y 3C .y 1>y 2>y 3D .y 1>y 3>y 26. 若a >1,b >0,且a b +a -b =22,则a b -a -b 的值等于 ( ) B .2或-2 C .-2 D .27.下列说法中,正确的是( )①任取x ∈R 都有3x >2x ②当a >1时,任取x ∈R 都有a x >a -x ③y =(3)-x 是增函数 ④y =2|x |的最小值为1⑤在同一坐标系中,y =2x 与y =2-x 的图象对称于y 轴 A .①②④ B .④⑤ C .②③④ D .①⑤8.已知函数f (x )=2x-2,则函数y =|f (x )|的图象可能是( )9.函数y =(12)x +1的图象关于直线y =x 对称的图象大致是 ( )10.正实数x 1,x 2及函数f(x)满足4x =)(1)(1x f x f -+,且f(x 1)+f(x 2)=1,则f(x 1+x 2)的最小值为( )C .54 D.4111.若22()21x x a a f x ⋅+-=+为奇函数,则实数a = .12.若曲线x|y|=2+1与直线y =b 没有公共点,则b 的取值范围是________.13使得对于区间D 上的一切实数x 都有f (x )≤g (x )成立,则称函数g (x )为函数f (x )在区间D 上的一个“覆盖函数”,设f (x )=x 2,g (x )=2x ,若函数g (x )为函数f (x )在区间[m ,n ]上的一个“覆盖函数”,则m -n 的最大值为________.14.设关于x 的方程∈=--+b b x x(0241R ),(1)若方程有实数解,求实数b 的取值范围;(2)当方程有实数解时,讨论方程实根的个数,并求出方程的解。