指数函数的概念
指数函数的概念
⑵ y 3 解：（2） 由5x-1≥0得
5 x1
1 x 5 所以，所求函数定义域为
1 x | x 5
由
5x 1 0 得y≥1
所以，所求函数值域为{y|y≥1}
⑶
y 2x 1
由
解：（3）所求函数定义域为R
2 0
x
可得
2 1 1
x
所以，所求函数值域为{y|y>1}
6 5 4
x 1
所以，所求函数值域为 {y|y>0且y≠1}
-6
fx =
0.4 x-1
3
2
1
-4
-2
2
4
6
-1
-2
说明：对于值域的求解，可以令 考察指数函数y= 并结合图象 直观地得到: 函数值域为 {y|y>0且y≠1}
1 t x 1
0.4
t
(t 0)
6
5
4
3
2
1
-4
-2
2
4
6
-1
1 x 1 , x 1 2 2 x 1 , x 1
3.2
3.2 3.2 3.2 3.2 333 3
3
3
-0.2
对于有些复合函数的图象，则常用基本函数图象+变换方法 作出：即把我们熟知的基本函数图象，通过平移、作其对称图 等方法，得到我们所要求作的复合函数的图象，这种方法我们 遇到的有以下几种形式： 函 数 y=f(x+a) y=f(x)+a y=f(-x) y=-f(x) y=-f(-x) y=f(|x|) y=|f(x)| y=f(x) a>0时向左平移a个单位；a<0时向右平移|a|个单位. a>0时向上平移a个单位；a<0时向下平移|a|个单位. y=f(-x)与y=f(x)的图象关于y轴对称. y=-f(x)与y=f(x)的图象关于x轴对称. y=-f(-x)与y=f(x)的图象关于原点轴对称.
指数函数
指数函数概念：一般地，函数y=a^x（a＞0，且a≠1）叫做指数函数，其中x是自变量，函数的定义域是R。
注意：⒈指数函数对外形要求严格，前系数要为1，否则不能为指数函数。
⒉指数函数的定义仅是形式定义。
指数函数的图像与性质：规律：1. 当两个指数函数中的a互为倒数时，两个函数关于y轴对称，但这两个函数都不具有奇偶性。
2.当a＞1时，底数越大，图像上升的越快，在y轴的右侧，图像越靠近y轴；当0＜a＜1时，底数越小，图像下降的越快，在y轴的左侧，图像越靠近y轴。
在y轴右边“底大图高”；在y轴左边“底大图低”。
3.四字口诀：“大增小减”。
即：当a ＞1时，图像在R 上是增函数；当0＜a ＜1时，图像在R 上是减函数。
4. 指数函数既不是奇函数也不是偶函数。
比较幂式大小的方法：1. 当底数相同时，则利用指数函数的单调性进行比较；2. 当底数中含有字母时要注意分类讨论；3. 当底数不同，指数也不同时，则需要引入中间量进行比较；4.对多个数进行比较，可用0或1作为中间量进行比较底数的平移：在指数上加上一个数，图像会向左平移；减去一个数，图像会向右平移。
在f(X)后加上一个数，图像会向上平移；减去一个数，图像会向下平移。
对数函数1.对数函数的概念由于指数函数y=a x 在定义域(-∞，+∞)上是单调函数，所以它存在反函数，我们把指数函数y=a x (a ＞0，a ≠1)的反函数称为对数函数，并记为y=log a x(a ＞0，a ≠1).因为指数函数y=a x 的定义域为(-∞，+∞)，值域为(0，+∞)，所以对数函数y=log a x 的定义域为(0，+∞)，值域为(-∞，+∞).2.对数函数的图像与性质对数函数与指数函数互为反函数，因此它们的图像对称于直线y=x . 据此即可以画出对数函数的图像，并推知它的性质.为了研究对数函数y=log a x(a ＞0，a ≠1)的性质，我们在同一直角坐标系中作出函数y=log 2x ，y=log 10x ，y=log 10x,y=log 21x,y=log 101x 的草图由草图，再结合指数函数的图像和性质，可以归纳、分析出对数函数y=log a x(a＞0，a≠1)的图像的特征和性质.见下表.图象a＞1 a＜1性质(1)x＞0(2)当x=1时，y=0(3)当x＞1时，y＞00＜x＜1时，y＜0(3)当x＞1时，y＜00＜x＜1时，y＞0 (4)在(0，+∞)上是增函数(4)在(0，+∞)上是减函数补充性质设y1=log a x y2=log b x其中a＞1，b＞1(或0＜a＜1 0＜b＜1) 当x＞1时“底大图低”即若a＞b则y1＞y2当0＜x＜1时“底大图高”即若a＞b，则y1＞y2比较对数大小的常用方法有：(1)若底数为同一常数，则可由对数函数的单调性直接进行判断.(2)若底数为同一字母，则按对数函数的单调性对底数进行分类讨论.(3)若底数不同、真数相同，则可用换底公式化为同底再进行比较.(4)若底数、真数都不相同，则常借助1、0、-1等中间量进行比较.3.指数函数与对数函数对比幂函数幂函数的图像与性质幂函数ny x =随着n 的不同，定义域、值域都会发生变化，可以采取按性质和图像分类记忆的方法．熟练掌握n y x =，当112,1,,,323n =±±±的图像和性质，列表如下． 从中可以归纳出以下结论：① 它们都过点()1,1，除原点外，任何幂函数图像与坐标轴都不相交，任何幂函数图像都不过第四象限．② 11,,1,2,332a =时，幂函数图像过原点且在[)0,+∞上是增函数．③ 1,1,22a =---时，幂函数图像不过原点且在()0,+∞上是减函数．④ 何两个幂函数最多有三个公共点．.定义域R R R奇偶性奇奇奇非奇非偶奇在第Ⅰ象限的增减性在第Ⅰ象限单调递增在第Ⅰ象限单调递增在第Ⅰ象限单调递增在第Ⅰ象限单调递增在第Ⅰ象限单调递减ny x=奇函数偶函数非奇非偶函数1n>01n<<0 n<O xyO xyO xyO xyO xyO xyO xyO xyO xy幂函数y x α=（x ∈R ，α是常数）的图像在第一象限的分布规律是：①所有幂函数y x α=（x ∈R ，α是常数）的图像都过点)1,1(；②当21,3,2,1=α时函数y x α=的图像都过原点)0,0(；③当1=α时，y x α=的的图像在第一象限是第一象限的平分线（如2c ）；④当3,2=α时，y x α=的的图像在第一象限是“凹型”曲线（如1c ）⑤当21=α时，y x α=的的图像在第一象限是“凸型”曲线（如3c ）⑥当1-=α时，y x α=的的图像不过原点)0,0(，且在第一象限是“下滑”曲线（如4c ）当0>α时，幂函数y x α=有下列性质：（1）图象都通过点)1,1(),0,0(；（2）在第一象限内都是增函数；（3）在第一象限内，1>α时，图象是向下凸的；10<<α时，图象是向上凸的； （4）（在第一象限内，过点)1,1(后，图象向右上方无限伸展。
指数函数的性质及常考题型(含解析)
【变式 1-2】下列函数：① = 3 ；② = 6 ；③ = 6 ⋅ 2 ；④ = 8 + 1；⑤ = −6 .
其中一定为指数函数的有（
A．0 个
）
B．1 个
C．2 个
D．3 个
【解题思路】根据指数函数的定义判断即可；
【解答过程】解：形如 =
( > 0且 ≠ 1)为指数函数，其解析式需满足①底数为大于
数
函
数
︶
如图是指数函数（1）y＝ax，
（2）y＝bx，
（3）y＝cx，(4)y＝dx 的图象，底数 a，b，c，
d 与 1 之间的大小关系为 c>d>1>a>b．
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．
3．比较指数幂的大小的方法
比较指数幂的大小的方法（分三种情况）
：
（1）底数相同，指数不同：利用指数函数的单调性来判断；
培
优
篇
高
【变式 5-2】已知函数() = ⋅ 的图像经过点(1,2)，(2,4)．
中
（1）求()的解析式；
数
（2）解不等式( + 3) > (4)．
学
︵
指
数
函
数
︶
【变式 5-3】已知函数() = + (0 < < 1)的图象经过点(0, −1)．
（1）求实数 b；
B．0 < < 1,0 < < 1
指
C．0 < < 1, > 1
D． > 1,0 < < 1
数
函
【变式 6-2】如图中，①②③④中不属于函数 = 3 ， = 2 ， =
指数函数与对数函数的基本概念
指数函数与对数函数的基本概念数学中，指数函数与对数函数是两种重要的函数类型，广泛应用于各个领域，包括科学、工程、经济和金融等。
本文将介绍指数函数和对数函数的基本概念，包括定义、性质和应用等方面的内容。
一、指数函数的基本概念指数函数是一种形如f(x) = a^x的函数，其中a为底数，x为幂指数。
指数函数中，底数为正数且不等于1，幂指数可以是任意实数。
这样的函数在数学上被称为指数函数。
指数函数的定义域为实数集R，值域为正实数集(0,+∞)。
当底数a 大于1时，指数函数的图像在坐标系中呈现上升趋势；而当0<a<1时，图像则呈现下降趋势。
指数函数具有如下性质：1. 正指数：当a>1时，指数函数的值随着幂指数的增大而增大。
2. 负指数：当0<a<1时，指数函数的值随着幂指数的增大而减小。
3. 幂指数为0：指数函数中，当幂指数为0时，函数的值恒为1。
4. 幂指数为1：指数函数中，当幂指数为1时，函数的值恒为底数的值。
5. 幂指数为负无穷大：指数函数在幂指数为负无穷大时，函数的值趋近于0。
6. 幂指数为正无穷大：指数函数在幂指数为正无穷大时，函数的值趋近于正无穷大。
指数函数在实际应用中有许多重要的用途，如在经济学和金融学中，指数函数常用来描述复利增长和指数增长；在自然科学中，指数函数用来描述气体的压强和物质的放射性衰变等。
二、对数函数的基本概念对数函数是指数函数的逆运算，用来描述指数运算中的幂指数。
对数函数的一般形式为f(x) = logₐx，其中a为底数，x为真数。
对数函数中，底数a为正实数且不等于1，真数x为正实数。
对数函数的定义域为正实数集(0,+∞)，值域为实数集R。
对数函数具有如下性质：1. 若a^c = b，则logₐb = c。
即，对数函数描述了指数运算中，幂指数和幂结果之间的关系。
2. 底数为正实数且不等于1时，对数函数的值随着真数的增大而增大。
3. 对数函数中，当真数为1时，函数的值恒为0。
指数函数概念
指数函数概念指数函数是一种重要的数学函数，可以用来描述某种特定情况下量级增长的情况。
它由变量x和常数a共同决定，表达式可以写作f(x)=a^x 。
指数函数中a叫做指数，x叫做底数，当x为负值时，指数函数会产生一定的不同，变成f(x)=a^(-x) 。
指数函数的含义是指底数x的次方乘以指数a，因此指数函数又可以描述为：f(n)=a^n 。
在这里，n为正整数，表示底数的次方，a 为正实数，表示指数。
当n=0时，f(n)=a^0 一定是1，这是因为任何次方除0以外的任何正整数都可以写成乘方来求出，所以当n为0时，应该乘以1来结果f(n)为1。
从另一个角度来看，指数函数体现了一种指数与实际情况相关的增长速度，也就是如果每次乘以同一个值，则产生的增长速度越来越快。
另一方面，指数函数也可以用来表示某物的指数衰减，比如衰减的音量可以用f(x)=a^(-x)表示，其中a表示初始音量，而x为衰减次数，当x越大，衰减量就越大。
指数函数的应用广泛，它可以广泛应用于经济学，物理学，生物学等领域，可以更好地描述某一种以指数形式增长或者衰减的规律，比如对物体衰减的热量，物质散失指数衰减等情况。
指数函数也可以用来表示在某一种增长速率下，物质量的变化情况，以及在科学研究中与指数概念相关的情况，例如詹姆斯-库克公式也是通过指数函数表达的。
求解指数函数也是一个非常重要的数学技能。
首先，当指数和底数都是实数时，可以用求导的方法来求解，即求f(x)=ln(a)*a^x 。
同时，还可以采用求和的方法来解决求解指数函数，即用π函数求和的方式来求解。
总之，指数函数是一种重要的数学函数，可以用来描述特定情况下量级增长或衰减的情况，它有着广泛的应用，而且能够更好地描述某一种以指数形式增长或者衰减的规律，作为一门必修课程，认真学习指数函数的基础知识，并如实理解和掌握指数函数概念是非常有必要的。
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二.图象与性质
1.图象的画法:性质指导下的列表描点法. 2.草图:
观察指数函数 f (x) ax (a 1)
性质
(1) 无论a为何值,指数函数 f (x) a x 都有定义域为R
值域为 0, ,都过点(0,1).
(2) a 1 时, f (x) a x 在定义域内为增函数； 0 a 1 时, f (x) a x 在定义域内为减函数．
(3)关于是否是指数函数的判断
请看下面函数是否是指数函数：
(1) y x
(2) y 0.3x2
(3) y ( 3)3x
(5) y 1 x 1 44
(4) y 2 ( 3 )2x 4
归纳性质
函数 y 2 x
1.定义域: R
2.值 域: 0,
3.奇偶性:既不是奇函数也不是偶函数
例2.比较下列各组数的大小.
(1) ( 1 )0.8与( 1 )1.8
4
2
(2)
(
8
)
3 7
与(
7
5
)12
7
8
(3) 1.080.3与0.983.1
小结比较大小的方法：
1.构造函数的方法: 数的特征是同底不同指 (包括可转化为同底的)
2. 搭桥比较法: 用特殊的数1或 0.
课堂小结
1.指数函数的概念 2.指数函数的图象和性质 3.简单应用
一、指数函数的概念
1.定义:形如 f (x) a x (a 0, a 1)的函数称为指数函数.
2.几点说明:
(1)关于对 a 的规定:
若 a 0 对于 x 0, a x 都无意义
4.2.1 指数函数的概念
有此规定后，对任意的x∈R，ax都有意义，且ax＞0.
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(2)函数y＝ax(a＞0，且a≠1)的定义域为什么是R?
指数的范围已经拓展到了实数，当a＞0，且a≠1，x是一个实数时，
ax表示一个确定的实数，即ax(a＞0，且a≠1)对任意实数x都有意义，
因此指数函数y＝ax的定义域是R.
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【即时练习】
1．下列各函数中，是指数函数的是(
A．y＝(－3)x
B．y＝－3x
)
C．y＝3x－1
1 x
D．y＝( )
3
答案：D
解析：由指数函数的定义可知选项D正确．故选D.
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1
2 ． 若 函 数 f(x) ＝ ( a － 3)·ax(a>0 ， 且 a≠1) 是 指 数 函 数 ， 则 a ＝
(2)若函数f(x)＝(a2－3)·ax为指数函数，则a＝________．
答案：2
解析：因为函数f(x)＝(a2－3)·ax为指数函数，
a2 − 3 = 1，
所以ቊ
解得a＝2.
a > 0且a ≠ 1，
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学习目标二
例2
求指数函数的解析式或求值
1
x
设f(x)＝a (a＞0，且a≠1)，其图象经过点( ，
定义，故都是指数函数；对⑤：是幂函数，不是指数函数；对⑥：
指数式的系数为－1，不是1，故不是指数函数；对⑦：指数的底数
为－4，不满足底数大于零且不为1的要求，故不是．综上，是指数函
数的只有③④.故选B.
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(2)若函数y＝(2a－1)x(x是自变量)是指数函数，则a的取值范围是
指数函数的概念
指数函数的概念指数函数是一种常见的数学函数，以指数为自变量，以一个常数(基数)为底数的幂函数为定义。
该函数的特点是随着自变量指数的增长或减小，函数值呈现出快速增长或快速衰减的趋势。
指数函数的一般形式可以表示为f(x) = a^x，其中a是一个正常数，且a≠1。
指数函数的定义域为实数集R，值域为正实数集R+。
在指数函数中，底数a决定了函数的增长速度。
当a>1时，随着指数的增大，函数值呈现出快速增长的趋势；当0<a<1时，随着指数的增大，函数值呈现出快速衰减的趋势。
当a=1时，函数的值始终为1，不随指数的变化而改变。
指数函数在实际生活和科学研究中有广泛的应用。
下面列举几个常见的应用场景。
1. 经济领域的复利计算指数函数在经济领域的复利计算中有着重要的应用。
当我们将一笔本金以一定的利率投资，利息会按照指数函数的增长趋势不断积累，使得投资额快速增加。
复利计算常被应用于银行、保险、投资等金融领域。
2. 自然界中的增长和衰减指数函数也被广泛地应用于自然界的增长和衰减现象的描述。
例如，生物种群的增长、放射性元素的衰变等都可以使用指数函数来描述和预测。
在这些情况下，指数函数提供了一个完整的模型，能够准确描述物种的繁衍和元素的衰变过程。
3. 物理学中的衰减和振荡在物理学中，指数函数也扮演着重要的角色。
比如在电路中，电容器或电感器的充放电过程中，电流的变化会随时间按指数函数的规律发生衰减或振荡。
指数函数的应用使得物理学家可以更好地研究和理解电路中的现象。
4. 统计学中的概率分布指数函数在统计学中也有重要的应用。
例如，指数分布常用于描述事件发生的时间间隔，如两个红绿灯的间隔时间、地震发生的时间间隔等。
指数分布的概率密度函数形式为f(x) =λe^(-λx)，其中λ为正常数。
通过指数函数的应用，可以对这些事件发生的概率进行统计和预测。
总之，指数函数具有快速增长或衰减的特性，在数学和实际应用中都有广泛的应用。
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练习：若函数y a2 3a 3 ax是指数函数，
则实数a _______
例2.已知函数f x ax a 0且a 1，且f 3 ,求f 0,
f 1, f 3的值.来自y1 2x
,
x
N
问题1：上述三个函数有何共同特征？
问题2:根据上面的特征，你能抽象、概括出这类函数的表 达式吗？
二、动手实践，探究新知 指数函数的定义:
一般地，函数y=ax（a>0且a≠1）叫做指数函数， 其中x为自变量，定义域为R.
思考：为何规定a 0且a 1?
例1.指出下列函数中，那些是指数函数？
y 1.01x , x N
假设知识的减少量也按 每天100 计算，将“辍学如磨刀 之石，不见其损， 日有所亏”翻译成数学 的式子，得到什么？
y 0.99 x , x N
计算一下，一个月你减少了多少？一年后你还剩下多少？
情景2.《庄子·天下篇》中写道：“一尺之棰，日取其半， 万世不竭.”你能用一个函数来描述它吗？
3.某厂2006年的年产值为a万元，预计产值每年以n 00 递增，
则该厂到2008年的产值单位：万元是 ______
4.在某个时期，某湖泊中的蓝藻每天以6.25 00的增长率呈指数增长， 那么经过30天，该湖泊的蓝藻会变为原来的多少倍？
指数函数的概念
一、创设情境，引入新课
情境1.陶渊明曾说过：“勤学如春起之苗，不见其增，日有所 长；辍学如磨刀之石，不见其损，日有所亏.”这句话告诉我 们什么道理呢？
假定现在获取的知识是1，学习的知识按照每天 100 的速度增长， 那么，若干天后会怎样？两年后、三年后会怎样？怎么计算？
实际上，一天后是 1.01，两天后是1.012，三天后是1.013,一年后是1.01365 我们用变量 x表示天数，那么你获取 的知识量 y与天数x之间的关系可以 用一个什么样的式子来 表示呢？
练习1 下列图象中有可能表示指数函数的图象是（ ）
练习2 已知函数y=f(x), x∈R，且
求函数y=f(x)的一个解析式.
作业
1.下列函数中是指数函数的是 A.y 3x1 B.y 3x C.y 3x D.y 2x 1x 2.若函数y 2a 1x 为指数函数，则实数a的取值范围是_____