2019-2020学年高中数学 2.基本初等函数 指数函数及其性质(一)教案 新人教A版必修1.doc

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2019_2020学年高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)2.1.2.1指数函数的概念、图象及性质课件新人教A版必修1

2019_2020学年高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)2.1.2.1指数函数的概念、图象及性质课件新人教A版必修1

类型三 指数函数的定义域与值域 [例 5] 求下列函数的定义域和值域:
[解] (1)由 1-2x≥0 得 2x≤1,∴x≤0,∴y= 1-2x的定 义域为(-∞,0].
由 0<2x≤1 得-1≤-2x<0,∴0≤1-2x<1. ∴y= 1-2x的值域为[0,1).
1.函数 y=afx的定义域与函数 fx的定义域相同,值域要先 确定 fx的值域,再根据 y=ax 的单调性确定 y=afx的值域.
解析:由 1<x≤5 得-2<x-3≤2, 则 3-2<3x-3≤32,即19<f(x)≤9.故选 C.
4.函数 y=3x-4+b 的图象恒过定点(4,6),则 b= 5 .
解析:∵当 x=4 时 y=6,即 34-4+b=6, 化简,得 30+b=6,b=5.
5.已知函数 f(x)=ax-1(x≥0)的图象经过点2,12,其中 a>0 且 a≠1.
(2)函数 y=(13)x 在区间[-1,2]上是减函数, 所以(13)2≤(13)x≤(13)-1,即19≤(13)x≤3.
于是19-1≤f(x)≤3-1,即-89≤f(x)≤2.
1.给出下列函数:
①y=2·3x;②y=3x+1;③y=3x;④y=x3;⑤y=(-2)x.
其中,指数函数的个数是( B )

1 (3)已知函数 f(x)为指数函数,且 f-32= 93,则 f(-2)= __9______.
[分析] (1)(2)利用指数函数的定义;(3)设 f(x)=ax,采用待
定系数法.
[解析] (1)由指数函数的定义可知,只有 B 符合定义. (2)由 y=(a2-3a+3)·ax 是指数函数, ∴aa2>-0且3aa+≠31=. 1, ∴a=2.选 C. (3)设 f(x)=ax(a>0 且 a≠1),

2019_2020学年高中数学第二章2.1.2.1指数函数及其性质学案(含解析)新人教A版必修1

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2.1.2 指数函数及其性质课标要点课标要点学考要求高考要求1.指数函数的概念b b2.指数函数的图象c c3.指数函数的性质c c4.利用函数图象解决问题c c学法指导1.明确指数函数的概念,会求指数函数的解析式.2.借助指数函数的图象来学习函数性质,学会用数形结合的方法解决有关问题.3.在掌握指数函数的图象与性质的基础上,学会解决与指数函数有关的复合函数问题.第1课时指数函数及其性质知识点一指数函数的定义函数y=a x(a>0且a≠1)叫做指数函数,其中x是自变量.指数函数解析式的3个特征(1)底数a为大于0且不等于1的常数.(2)自变量x的位置在指数上,且x的系数是1.(3)a x的系数是1.知识点二 指数函数的图象与性质a >1 0<a <1图象性 质定义域 R 值域(0,+∞)过定点 过点(0,1),即x =0时,y =1函数值 的变化 当x >0时,y >1; 当x <0时,0<y <1 当x >0时,0<y <1; 当x <0时,y >1 单调性 是R 上的增函数是R 上的减函数底数a 与1的大小关系决定了指数函数图象的“升”与“降”.当a>1时,指数函数的图象是“上升”的;当0<a<1时,指数函数的图象是“下降”的.[小试身手]1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)y =x 2是指数函数.( )(2)指数函数y =a x中,a 可以为负数.( ) (3)指数函数的图象一定在x 轴的上方.( ) 答案:(1)× (2)× (3)√2.下列各函数中,是指数函数的是( ) A .y =(-3)xB .y =-3xC .y =3x -1D .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x解析:根据指数函数的定义y =a x(a >0且a ≠1)可知只有D 项正确. 答案:D 3.函数f (x )=12x-1的定义域为( ) A .R B .(0,+∞) C .[0,+∞) D.(-∞,0) 解析:要使函数有意义,则2x -1>0,∴2x>1,∴x >0. 答案:B4.已知集合A ={x |x <3},B ={x |2x>4},则A ∩B =( ) A .∅ B .{x |0<x <3} C .{x |1<x <3} D .{x |2<x <3}解析:依据函数y =2x是增函数,可得B ={x |2x>4}={x |x >2},则A ∩B ={x |2<x <3}. 答案:D类型一 指数函数概念的应用例1 (1)若y =(a 2-3a +3)a x是指数函数,则有( ) A .a =1或2 B .a =1 C .a =2 D .a >0且a ≠1(2)指数函数y =f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,14,那么f (4)·f (2)等于________. 【解析】 (1)由指数函数的定义得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-3a +3=1,a >0,a ≠1.解得a =2.(2)设y =f (x )=a x (a >0,a ≠1),所以a -2=14,所以a =2,所以f (4)·f (2)=24×22=64. 【答案】 (1)C (2)64(1)根据指数函数的定义可知,底数a>0且a≠1,a x的系数是1.(2)先设指数函数为f(x)=a x,借助条件图象过点(-2,14)求a ,最后求值.方法归纳(1)判断一个函数是指数函数的方法①看形式:只需判定其解析式是否符合y =a x(a >0,且a ≠1)这一结构特征.②明特征:指数函数的解析式具有三个特征,只要有一个特征不具备,则不是指数函数. (2)已知某函数是指数函数求参数值的基本步骤跟踪训练1 (1)若函数y =(3-2a )x为指数函数,则实数a 的取值范围是________; (2)下列函数中是指数函数的是________.(填序号) ①y =2·(2)x②y =2x -1③y =⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x ④y =x x⑤y =3-1x ⑥y =x 13.解析:(1)若函数y =(3-2a )x为指数函数,则⎩⎪⎨⎪⎧3-2a >0,3-2a ≠1,解得a <32且a ≠1.(2)①中指数式(2)x的系数不为1,故不是指数函数;②中y =2x -1=12·2x ,指数式2x 的系数不为1,故不是指数函数;④中底数为x ,不满足底数是唯一确定的值,故不是指数函数;⑤中指数不是x ,故不是指数函数;⑥中指数为常数且底数不是唯一确定的值,故不是指数函数.故填③.答案:(1)(-∞,1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32 (2)③(1)指数函数系数为1. (2)底数>0且≠1.类型二 指数函数的图象问题例2 (1)如图所示是下列指数函数的图象: ①y =a x②y =b x③y =c x④y =d x则a ,b ,c ,d 与1的大小关系是( ) A .a <b <1<c <d B .b <a <1<d <c C .1<a <b <c <d D .a <b <1<d <c (2)当a >0且a ≠1时,函数f (x )=ax -3-2必过定点________.【解析】(1)可先分为两类,③④的底数一定大于1,①②的底数一定小于1,然后再由③④比较c,d的大小,由①②比较a,b的大小.当指数函数的底数大于1时,图象上升,且当底数越大,图象向上越靠近y轴;当底数大于0小于1时,图象下降,且当底数越小,图象向下越靠近x轴,故选B.(2)当a>0且a≠1时,总有f(3)=a3-3-2=-1,所以函数f(x)=a x-3-2必过定点(3,-1).【答案】(1)B (2)(3,-1)(1)先由a>1,0<a<1两个角度来判断函数的单调性,确定函数图象.(2)由y=a x过定点(0,1)来求f(x)过定点.方法归纳指数函数的图象随底数变化的规律可归纳为:(1)无论指数函数的底数a如何变化,指数函数y=a x(a>0,a≠1)的图象与直线x=1相交于点(1,a),由图象可知:在y轴右侧,图象从下到上相应的底数由小变大.(2)指数函数的底数与图象间的关系可概括记忆为:在第一象限内,底数自下而上依次增大.跟踪训练2 (1)已知1>n>m>0,则指数函数①y=m x,②y=n x的图象为( )(2)若a>1,-1<b<0,则函数y=a x+b的图象一定在( )A.第一、二、三象限B.第一、三、四象限C.第二、三、四象限 D.第一、二、四象限解析:(1)由于0<m<n<1,所以y=m x与y=n x都是减函数,故排除A、B,作直线x=1与两个曲线相交,交点在下面的是函数y=m x的图象,故选C.(2)∵a>1,且-1<b<0,故其图象如右图所示.答案:(1)C (2)A,由底数的范围判断函数图象.类型三 指数函数的定义域、值域问题 例3 (1)函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫132x -1-27的定义域是( ) A .[-2,+∞) B .[-1,+∞) C .(-∞,-1] D .(-∞,-2] (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 .[9,81]B .[3,9]C .[1,9]D .[1,+∞)【解析】 (1)由题意得⎝ ⎛⎭⎪⎫132x -1-27≥0,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫132x -1≥27,即⎝ ⎛⎭⎪⎫132x -1≥⎝ ⎛⎭⎪⎫13-3,又指数函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 为R 上的单调减函数,所以2x -1≤-3,解得x ≤-1.(2)由f (x )的图象过点(2,1)可知b =2,由f (x )=3x -2在[2,4]上是增函数,可知f (x )min=f (2)=1,f (x )max =f (4)=9,可知C 正确.【答案】 (1)C (2)C(1)首先根式有意义,然后根据函数的单调性解指数不等式. (2)根据函数的单调性求值域. 方法归纳 (1)对于y =af (x )这类函数,①定义域是指使f (x )有意义的x 的取值范围. ②值域问题,应分以下两步求解: ⅰ由定义域求出u =f (x )的值域;ⅱ利用指数函数y =a u的单调性或利用图象求得此函数的值域. (2)对于y =(a x )2+b ·a x+c 这类函数, ①定义域是R .②值域可以分以下两步求解: ⅰ设t =a x,求出t 的范围;ⅱ利用二次函数y =t 2+bt +c 的配方法求函数的值域.跟踪训练3 (1)求函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -2的定义域与值域.(2)函数f (x )=a x(a >0,a ≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大a2,求a .解析:(1)由x -2≥0,得x ≥2,所以定义域为{x |x ≥2}.当x ≥2时,x -2≥0,又因为0<13<1,所以y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -2的值域为{y |0<y ≤1}. (2)①若a >1,则f (x )在[1,2]上单调递增,最大值为a 2,最小值为a ,所以a 2-a =a2,即a =32或a =0(舍去).②若0<a <1,则f (x )在[1,2]上单调递减,最大值为a ,最小值为a 2,所以a -a 2=a2,即a =12或a =0(舍去).综上所述,a 的值为12或32.(1)偶次根式被开方数大于等于0. (2)先判断函数单调性,再求最值.[基础巩固](25分钟,60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.若函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12a -3·a x 是指数函数,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12的值为( ) A .2 B .-2 C .-2 2 D .2 2解析:∵函数f (x )是指数函数,∴12a -3=1,∴a =8.∴f (x )=8x,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=812=2 2. 答案:D2.在同一坐标系中,函数y =2x与y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的图象之间的关系是( )A .关于y 轴对称B .关于x 轴对称C .关于原点对称D .关于直线y =x 对称解析:由作出两函数图象可知,两函数图象关于y 轴对称,故选A. 答案:A3.当x ∈[-1,1]时,函数f (x )=3x-2的值域是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,53 B .[-1,1] C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-53,1 D .[0,1] 解析:因为指数函数y =3x在区间[-1,1]上是增函数,所以3-1≤3x ≤31,于是3-1-2≤3x-2≤31-2,即-53≤f (x )≤1.故选C.答案:C4.如果指数函数f (x )=(a -1)x是R 上的单调减函数,那么a 的取值范围是( ) A .a <2 B .a >2 C .1<a <2 D .0<a <1解析:由题意知0<a -1<1,即1<a <2. 答案:C5.在同一平面直角坐标系中,函数f (x )=ax 与g (x )=a x的图象可能是( )解析:需要对a 讨论:①当a >1时,f (x )=ax 过原点且斜率大于1,g (x )=a x是递增的;②当0<a <1时,f (x )=ax 过原点且斜率小于1,g (x )=a x是减函数,显然B 正确.答案:B二、填空题(每小题5分,共15分)6.若指数函数y =f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,116,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=________.解析:设f (x )=a x(a >0且a ≠1). 因为f (x )过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,116, 所以116=a -2,所以a =4. 所以f (x )=4x, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=4-32=18. 答案:187.函数f (x )=1-e x的值域为________.解析:由1-e x≥0得,e x≤1,故函数f (x )的定义域为{x |x ≤0},所以0<e x≤1,-1≤-e x<0,0≤1-e x<1,函数f (x )的值域为[0,1).答案:[0,1)8.已知函数f (x )=4+ax -1(a >0且a ≠1)的图象恒过定点P ,则点P 的坐标是________.解析:令x -1=0,得x =1,此时f (1)=5.所以函数f (x )=4+a x -1(a >0且a ≠1)的图象恒过定点P (1,5).答案:(1,5)三、解答题(每小题10分,共20分)9.设f (x )=3x,g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x .(1)在同一坐标系中作出f (x ),g (x )的图象;(2)计算f (1)与g (-1),f (π)与g (-π),f (m )与g (-m )的值,从中你能得到什么结论?解析:(1)函数f (x )与g (x )的图象如图所示:(2)f (1)=31=3,g (-1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-1=3;f (π)=3π,g (-π)=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-π=3π;f (m )=3m ,g (-m )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-m =3m .从以上计算的结果看,两个函数当自变量取值互为相反数时,其函数值相等,即当指数函数的底数互为倒数时,它们的图象关于y 轴对称.10.求下列函数的定义域和值域:(1)y =21x-1;(2)y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1322 2.x -解析:(1)要使y =21x-1有意义,需x ≠0,则21x≠1;故21x-1>-1且21x-1≠0,故函数y =21x-1的定义域为{x |x ≠0},函数的值域为(-1,0)∪(0,+∞).(2)函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1322 2.x -的定义域为实数集R ,由于2x 2≥0,则2x 2-2≥-2.故0<⎝ ⎛⎭⎪⎫1322 2.x -≤9,所以函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1322 2.x -的值域为(0,9]. [能力提升](20分钟,40分)11.函数y =a x在区间[0,1]上的最大值和最小值的和为3,则函数y =3ax -1在区间[0,1]上的最大值是( )A .6B .1C .5 D.32解析:由于函数y =a x在[0,1]上为单调函数, 所以有a 0+a 1=3,即a =2.所以函数y =3ax -1,即y =6x -1在[0,1]上单调递增,其最大值为y =6×1-1=5.故选C.答案:C12.若关于x 的方程2x-a +1=0有负根,则a 的取值范围是________. 解析:因为2x=a -1有负根, 所以x <0, 所以0<2x<1. 所以0<a -1<1. 所以1<a <2. 答案:(1,2)13.求函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫14x -3×⎝ ⎛⎭⎪⎫12x+2,x ∈[-2,2]的值域.解析:y =⎝ ⎛⎭⎪⎫14x -3×⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +2=⎝ ⎛⎭⎪⎫122x -3×⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +2,令t =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,则y =t 2-3t +2=⎝ ⎛⎭⎪⎫t -322-14.∵x∈[-2,2],∴14≤t=⎝⎛⎭⎪⎫12x≤4,当t=32时,y min=-14;当t=4时,y max=6.∴函数y=⎝⎛⎭⎪⎫14x-3×⎝⎛⎭⎪⎫12x+2,x∈[-2,2]的值域是[-14,6].14.若函数f(x)=a x-1(a>0,a≠1)的定义域和值域都是[0,2],求实数a的值.解析:当a>1时,f(x)在[0,2]上递增,∴⎩⎪⎨⎪⎧f0=0,f2=2,即⎩⎪⎨⎪⎧a0-1=0,a2-1=2.∴a=± 3.又a>1,∴a=3;当0<a<1时,f(x)在[0,2]上递减,∴⎩⎪⎨⎪⎧f0=2,f2=0,即⎩⎪⎨⎪⎧a0-1=2,a2-1=0.解得a∈∅.综上所述,实数a的值为 3.- 11 -。

2019_2020高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)2.1.2指数函数及其性质第1课时指数函数的图象及性质新人教A版

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第1课时 指数函数的图象及性质【基础练习】1.若函数f (x )=(a 2-3a +3)a x是指数函数,则( ) A .a =1B .a =2C .a =1或a =2D .a >0且a ≠1【答案】B【解析】由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-3a +3=1,a >0且a ≠1,解得a =2.2.当x >0时,函数f (x )=(a 2-1)x的值总大于1,则实数a 的取值范围是( ) A .1<|a |< 2 B .|a |<1 C .|a |>1 D .|a |> 2【答案】D【解析】依题意得a 2-1>1,a 2>2,∴|a |> 2.3.函数y =xa x|x |(0<a <1)的图象的大致形状是( )【答案】D【解析】当x >0时,y =a x(0<a <1),故去掉A ,B ;当x <0时,y =-a x,与y =a x(0<a <1,x <0)的图象关于x 轴对称,故选D .4.若a >1,-1<b <0,则函数y =a x+b 的图象一定在( ) A .第一、二、三象限 B .第一、三、四象限 C .第二、三、四象限 D .第一、二、四象限【答案】A【解析】∵a >1,且-1<b <0,∴函数图象如图所示.5.指数函数y =(2-a )x在定义域内是减函数,则实数a 的取值范围是________. 【答案】(1,2)【解析】由题意可知,0<2-a <1,即1<a <2.6.函数y =ax -5+1(a ≠0)的图象必经过点________.【答案】(5,2)【解析】指数函数的图象必过点(0,1),即a 0=1,由此变形得a 5-5+1=2,所以所求函数图象必过点(5,2).7.函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |的图象有什么特征?你能根据图象指出其值域和单调区间吗?【解析】因为|x |=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,所以当x ≥0时,函数为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x;当x <0时,函数为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x =2x ,其图象由y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x (x ≥0)和y =2x (x <0)的图象合并而成.而y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x (x ≥0)和y =2x(x <0)的图象关于y 轴对称,所以原函数图象关于y 轴对称.由图象可知值域是(0,1],递增区间是(-∞,0),递减区间是[0,+∞).8.若关于x 的方程a x=3m -2(a >0且a ≠1)有负根,求实数m 的取值范围.【解析】若a >1,由x <0,则0<a x<1,即0<3m -2<1,∴23<m <1;若0<a <1,由x <0,则a x >1,即3m -2>1,∴m >1.综上可知,当a >1时,23<m <1;当0<a <1时,m >1.【能力提升】9.函数y =5-|x |的图象是( )【答案】D【解析】当x >0时,y =5-|x |=5-x=⎝ ⎛⎭⎪⎫15x ,又原函数为偶函数,故选D .10.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x >0,x +1,x ≤0.若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于( )A .-3B .-1C .1D .3【答案】A【解析】依题意,f (a )=-f (1)=-21=-2,∵2x>0,∴a ≤0.∴f (a )=a +1=-2,故a =-3.故选A .11.方程|2x-1|=a 有唯一实数解,则a 的取值范围是________. 【答案】{a |a ≥1,或a =0}【解析】作出y =|2x-1|的图象,如图,要使直线y =a 与图象的交点只有一个,则a ≥1或a =0.12.已知函数f (x )=a x(a >0,且a ≠1),在区间[1,2]上的最大值为m ,最小值为n . (1)若m +n =6,求实数a 的值; (2)若m =2n ,求实数a 的值.【解析】(1)∵无论0<a <1还是a >1,函数f (x )的最大值都是a 和a 2的其中一个,最小值为另一个,∴a 2+a =6,解得a =2或a =-3(舍去),故a 的值为2.(2)当0<a <1时,函数f (x )在区间[1,2]上是减函数,其最小值为f (2)=a 2,最大值为f (1)=a .由a =2a 2,解得a =0(舍去)或a =12,∴a =12.当a >1时,函数f (x )在区间[1,2]上是增函数,其最小值为f (1)=a ,最大值为f (2)=a 2. 由a 2=2a ,解得a =0(舍去)或a =2.∴a =2. 综上,实数a 的值为12或2.。

2019-2020学年数学高中人教A版必修1学案:2.1.2.1 指数函数及其性质

2019-2020学年数学高中人教A版必修1学案:2.1.2.1 指数函数及其性质

第二章 基本初等函数(Ⅰ)2.1 指数函数2.1.2 指数函数及其性质(第一课时)学习目标①通过实际问题了解指数函数的实际背景;②理解指数函数的概念和意义,根据图象理解和掌握指数函数的性质;③体会从具体到一般的数学讨论方式及数形结合的思想.合作学习一、设计问题,创设情境情境1:我们来考虑一个与医学有关的例子:大家对“水痘”应该并不陌生,它与其他的传染病一样,有一定的潜伏期,这段时间里病原体在机体内不断地繁殖,病原体的繁殖方式有很多种,分裂就是其中的一种.我们来看一种球菌的分裂过程:某种球菌分裂时,由1个分裂成2个,2个分裂成4个,4个分裂成8个,…一个这样的球菌分裂x次后,得到的球菌的个数y与x的关系式是y=2x.情景2:某种机器设备每年按6%的折旧率折旧,设机器的原来价值为1,经过x年后,机器的价值为原来的y倍,则y与x的关系为y=0.94x.问题1:你能从上面的两个例子中得到的关系式里找到什么异同点吗?共同点: ;不同点: .二、自主探索,尝试解决指数函数的概念: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,函数的定义域为R.问题2:为什么指数函数对底数有“a>0,且a≠1”的要求呢?三、信息交流,揭示规律问题3:你能类比以前研究函数性质的思路,提出研究指数函数性质的方法和内容吗?研究方法: .研究内容:定义域、值域、 、 、 .问题4:如何来画指数函数的图象呢?画函数图象通常采用: 、 、 .有时,也可以利用函数的有关性质画图.问题5:画出指数函数y=2x ,y=()x 的图象并观察图象有什么特征?12问题6:函数y=2x 与y=()x 的图象有什么关系?能否由y=2x 的图象得到y=()x 的图象?1212问题7:选取底数a 的若干不同的值,在同一平面直角坐标系内作出相应的指数函数的图象.观察图象,能否发现它们有类似于问题5与问题6中的性质?问题8:通过你们画的图象以及老师的演示,你们能发现怎样的规律呢?问题9:从特殊到一般,指数函数y=a x (a>1)有哪些性质?并类比得出y=a x (0<a<1)的性质.指数函数y=a x (a>0且a ≠1)的图象和性质如下表所示:a>10<a<1图象(1)定义域: (2)值域: (3)过定点 ,即x=0时,y=1性质(4)在 上是增函数 (4)在 上是减函数强调:利用函数图象研究函数性质是一种直观而形象的方法,记忆指数函数性质时可以联想它的图象,记住性质的关键在于要脑中有图.四、运用规律,解决问题【例1】已知指数函数f (x )=a x (a>0,且a ≠1)的图象经过点(3,π),求f (0),f (1),f (-3)的值.【例2】指出下列函数哪些是指数函数.(1)y=4x ;(2)y=x 4;(3)y=-4x ;(4)y=(-4)x ;(5)y=πx ;(6)y=4x 2;(7)y=x x ;(8)y=(2a-1)x (a>,且a ≠1).12五、变式演练,深化提高1.若函数y=(a 2-3a+3)·a x 是指数函数,则a= .2.函数f (x )=(a 2-1)x 在R 上是减函数,则a 的取值范围是( )A.|a|>1B.|a|<2C.a<D.1<|a|<223.函数f (x )=a x (a>0,且a ≠1)对于任意的实数x ,y 都有( )A.f (xy )=f (x )f (y )B.f (xy )=f (x )+f (y )C.f (x+y )=f (x )f (y )D.f (x+y )=f (x )+f (y )4.函数f (x )=a x 与g (x )=ax-a 的图象大致是( )5.若a>1,-1<b<0,则函数y=a x +b 的图象一定在( )A.第一、二、三象限B.第一、三、四象限C.第二、三、四象限D.第一、二、四象限6.函数y=a |x|(a>1)的图象是( )六、反思小结,观点提炼本节课的目的是掌握指数函数的概念、图象和性质.在理解指数函数的定义的基础上,掌握指数函数的图象和性质是本节课的重点.1.知识点: 、 和 .2.研究步骤:定义→图象→性质→应用.3.思想方法: 、 .七、作业精选,巩固提高1.课本P 59习题2.1A 组第6,9题;2.课本P 60习题2.1B 组第3题.参考答案一、设计问题,创设情境问题1:共同点:变量x 与y 构成函数关系式,是指数的形式,自变量在指数位置,底数是常数不同点:底数的取值不同二、自主探索,尝试解决问题2:若a=0,当x>0时,a x 恒等于0,没有研究价值;当x ≤0时,a x 无意义;若a<0,例如当a=-2,x=时,无意义,没有研究价值;12-2若a=1,则1x =1,a x 是一个常量,也没有研究的必要.所以规定a>0且a ≠1.三、信息交流,揭示规律问题3:研究方法:画出函数的图象,结合图象研究函数的性质研究内容:图象 单调性 奇偶性问题4:列表 描点 连线问题5:函数y=2x 的图象位于x 轴的上方,向左无限接近 x 轴,向上无限延伸,从左向右看,图象是上升的,与y 轴交于(0,1)点.函数y=()x 的图象位于x 轴的上方,向右无限接近x 轴,向上无限延伸,从左向右看,图象是12下降的,与y 轴交于(0,1)点.问题6:y=2x 与y=()x 的图象关于y 轴对称.实质是y=2x 上的点(-x ,y )与y=()x 上的点(x ,y )1212关于y 轴对称.所以可以先画其中一个函数的图象,利用轴对称的性质可以得到另一个函数的图象.问题7:分别取a=3,,4,,即在同一平面直角坐标系内作出指数函数y=3x ,y=()x ,y=4x ,y=(13141314)x 的图象.可用多媒体画出y=3x ,y=()x ,y=4x ,y=()x 的图象如下:1314问题8:底数分a>1和0<a<1两种情况.问题9:R (0,+∞) (0,1) R R。

4.2.2指数函数的图象和性质(1)(教学课件)-高中数学人教A版(2019)必修第一册

4.2.2指数函数的图象和性质(1)(教学课件)-高中数学人教A版(2019)必修第一册

确.故选 CD.
【答案】 CD
12345
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4. (2023·淄博第六中学高一期末)若函数 g(x)=13x+m-3 的图象不经 过第一象限,则实数 m 的取值范围为________.
【解析】 易知函数 g(x)单调递减,其图象不经过第一象限,必有图 象与 y 轴交点不在 y 轴正半轴上,只需 g(0)≤0 即可,即13m-3≤0,解得 m≥-1.
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通过函数值的大小关系来寻找出自变量的取值范围是单调性运用的 又一常用方法.
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不等式2x2-x<4的解集为________. 【解析】 由题意得x2-x<2,解得-1<x<2,故不等式的解集为(-1,2). 【答案】 (-1,2)
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活动三 与指数函数有关的定义域和值域问题
例 4 求下列函数的定义域和值域:
第四章 指数函数与对数函数
4.2 指数函数 4.2.2 指数函数的图象和性质(1)
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学习目标 活动方案 检测反馈
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1. 能用描点法或借助计算工具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.
2. 会利用指数函数的性质比较两个幂值的大小.
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活动一 指数函数的图象和性质
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【解析】 (1) 观察图,发现该城市人口经过20年约为10万人,经过 40年约为20万人,即由10万人口增加到20万人口所用的时间约为20年, 所以该城市人口每翻一番所需的时间约为20年.
(2) 因为倍增期为20年,所以每经过20年,人口将翻一番.因此,从 80万人开始,经过20年,该城市人口大约会增长到160万人.
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(3) y=12

2020高中数学 2.1.2指数函数及其性质教案 新人教A版必修1

2020高中数学 2.1.2指数函数及其性质教案 新人教A版必修1

指数函数及其性质一、【教学目标】1.知识与技能:理解指数函数的概念,画出具体指数函数图象,能通过观察图象得出两类指数函数图象的位置关系;在理解函数概念的基础上,能应用所学知识解决简单的数学问题;2.过程与方法:在教学过程中,利用画板作图加深对指数函数的认识,让学生在数学活动中感受数学思想方法之美、体会数学思想方法之重要;3.情感、态度、价值观:通过本节课自主探究研讨式教学,使学生获得研究函数的规律和方法;培养学生主动学习、合作交流的意识。

二、【学情分析】指数函数式在学生系统学习了函数概念,基本掌握函数性质的基础上进行研究的,是学生对函数概念及其性质的第一次应用.教材在之前的学习中给出链各个实际的例子(GDP的增长问题和碳14的衰减问题),已经让学生感受到了指数函数的实际背景,但这两个例子的背景对于学生来说有些陌生.本节课先设计两个看似简单的问题,但能通过得到超出想象的结果来激发学生学习新知的兴趣和欲望。

三、【教材分析】本节课是《普通高中课程标准实验教科书·数学1》(人教A版)第二章第一节第二课【(2.1.2)《指数函数及其性质》.根据实际情况,将《指数函数及其性质》划分为三节课指数函数及其性质、指数函数及其性质的应用(1)、指数函数及其性质的应用(2)】,这是第一节“指数函数及其性质”.指数函数是重要的基本初等函数之一,作为常见函数,它不仅是今后学习对数函数和幂函数的基础,同时在生活及生产实际中有着广泛的应用,所以指数函数应重点研究。

四、【教学重难点】1.教学重点:指数函数的概念、底数互为倒数的指数函数的图象关于y轴对称。

2.教学难点:底数a的范围讨论,自变量的取值范围以及由函数的图象归纳指数函数的性质。

五、【教学方法】自主预习、合作探究、体验践行。

六、【教学设备】多媒体设备。

七、 【课时安排】第一课时(新知课)。

八、 【教学过程】(一) 创设情境,引出问题(约3分钟)师:观察图片,你能说出这是什么吗?生:国际象棋师:这盘象棋隐含了这么一个故事?生:....师:国王为了奖励发明者达依尔特许诺满足他提的任意一个请求,那么达伊尔提出如下要求在棋盘第一格放2粒大米,第二格放4粒大米,第三格放8粒大米,…按这个规律.最后一格棋盘上的大米数就是我要的.请问:最后一格的大米数是多少呢?生:642师:那么国王能否满足他的要求呢?【学情预设】学生会说能.也有说不能的.教师公布数据体会指数函数的爆炸增长,642粒大米是每年全世界粮食产量的1000多倍,显然国王是满足不了他的请求.师:请写出米粒数与棋盘格数的函数关系式.生:{}2,1,2,,64xy x =∈L 师: “一尺之棰,日取其半,万世不竭.”这句话来自著名的《庄子·天下篇》,哪位同学能用数学语言来表述它的含义?生:。

2019-2020学年新人教A版必修一 指数函数及其性质 学案

2019-2020学年新人教A版必修一  指数函数及其性质  学案

2.1.2 指数函数及其性质(一)学习目标 1.理解指数函数的概念,了解对底数的限制条件的合理性;2.掌握指数函数图象的性质;3.会应用指数函数的性质求复合函数的定义域、值域.知识点一 指数函数思考1 细胞分裂时,第一次由1个分裂成2个,第2次由2个分裂成4个,第3次由4个分裂成8个,如此下去,如果第x 次分裂得到y 个细胞,那么细胞个数y 与次数x 的函数关系式是什么?这个函数式与y =x 2有什么不同?答案 y =2x .它的底为常数,自变量为指数,而y =x 2恰好反过来.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 . 思考2 指数函数定义中为什么规定了a >0且a ≠1? 答案 原因如下:(1)如果a <0,比如y =(-4)x ,这时对于x =14,x =12等,在实数范围内函数值不存在;(2)如果a =0,⎩⎪⎨⎪⎧当x >0时,a x恒等于0,当x ≤0时,a x无意义. (3)如果a =1,y =1x =1,是个常数函数,没有研究的必要. 知识点二 指数函数的图象和性质思考 函数的性质包括哪些?如何探索指数函数的性质?答案 函数性质通常包括定义域、值域、特殊点、单调性、最值、奇偶性.可以通过描点作图,先研究具体的指数函数性质,再推广至一般. 指数函数y =a x (a >0,且a ≠1)的图象和性质:R类型一 求指数函数的解析式例1 已知指数函数f (x )的图象过点(3,π),求函数f (x )的解析式.解 设f (x )=a x,将点(3,π)代入,得到f (3)=π,即a 3=π,解得:a =13π,于是f (x )=3πx . 反思与感悟 根据指数函数的定义,a 是一个常数,a x 的系数为1,且a >0,a ≠1.指数位置是x ,其系数也为1,凡是不符合这个要求的都不是指数函数.要求指数函数f (x )=a x (a >0,且a ≠1)的解析式,只需要求出a 的值,要求a 的值,只需一个已知条件即可.跟踪训练1 已知指数函数y =(2b -3)a x 经过点(1,2),求a ,b 的值. 解 由指数函数定义可知2b -3=1,即b =2. 将点(1,2)代入y =a x ,得a =2. 类型二 指数函数图象的应用例2 直线y =2a 与函数y =|2x -1|图象有两个公共点,求实数a 的取值范围.解 y =|2x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧1-2x ,x <02x-1,x ≥0,图象如下:由图可知,要使直线y =2a 与函数y =|2x -1|图象有两个公共点, 需0<2a <1,即0<a <12.反思与感悟 指数函数是一种基本函数,与其他函数一道可以衍生出很多函数,本例就体现了指数函数图象的“原料”作用.跟踪训练2 函数y =a |x |(a >1)的图象是( )答案 B解析 函数y =a |x |是偶函数,当x >0时,y =a x .由已知a >1,故选B. 类型三 求指数函数与其他函数复合所得函数的定义域、值域 例3 求下列函数的定义域、值域. (1)y =3x 1+3x ;(2)y =4x -2x+1. 解 (1)函数的定义域为R (∵对一切x ∈R,3x ≠-1). ∵y =(1+3x )-11+3x =1-11+3x ,又∵3x >0,1+3x >1, ∴0<11+3x<1,∴-1<-11+3x <0,∴0<1-11+3x<1,∴值域为(0,1). (2)定义域为R ,y =(2x )2-2x +1=(2x -12)2+34,∵2x >0,∴2x =12,即x =-1时,y 取最小值34,同时y 可以取一切大于34的实数,∴值域为[34,+∞).反思与感悟 指数函数y =a x 与y =f (x )的复合方式主要是y =a f (x )和y =f (a x ).函数y =a f (x )(a >0且a ≠1)与函数f (x )的定义域相同,求与指数函数有关的函数的值域时,要达到指数函数本身的要求,并利用好指数函数的单调性.跟踪训练3 求下列函数的定义域、值域:()1110.3x y -=;()2y =解 (1)由x -1≠0得x ≠1, 所以函数定义域为{x |x ≠1}. 由1x -1≠0得y ≠1,所以函数值域为{y |y >0且y ≠1}. (2)由5x -1≥0得x ≥15,所以函数定义域为{x |x ≥15}.由5x -1≥0得y ≥1,所以函数值域为{y |y ≥1}.1.下列各函数中,是指数函数的是( ) A .y =(-3)x B .y =-3x C .y =3x -1D .y =(13)x答案 D2.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( ) A .a >0,且a ≠1 B .a ≥0,且a ≠1 C .a >12,且a ≠1D .a ≥12答案 C3.曲线C 1,C 2,C 3,C 4分别是指数函数y =a x ,y =b x ,y =c x 和y =d x 的图象,则a ,b ,c ,d 与1的大小关系是( )A .a <b <1<c <dB .a <b <1<d <cC .b <a <1<c <dD .b <a <1<d <c答案 D4.已知3x =10,则这样的x ( ) A .存在且只有一个 B .存在且不只一个 C .存在且x <2 D .根本不存在 答案 A5.若集合A ={y |y =2x ,x ∈R },B ={x |y =2x ,x ∈R },则下列结论错误的是( ) A .A ∩B =A B .A ∩B =∅ C .A ∪B =R D .A ∪B =B答案 B1.判断一个函数是不是指数函数,关键是看解析式是否符合y =a x (a >0且a ≠1)这一结构形式,即a x 的系数是1,指数是x 且系数为1.2.指数函数y =a x (a >0且a ≠1)的性质分底数a >1,0<a <1两种情况,但不论哪种情况,指数函数都是单调的.3.由于指数函数y =a x (a >0且a ≠1)的定义域为R ,即x ∈R ,所以函数y =a f (x )(a >0且a ≠1)与函数f (x )的定义域相同.4.求函数y =a f (x )(a >0且a ≠1)的值域的方法如下: (1)换元,令t =f (x ),并求出函数t =f (x )的定义域; (2)求t =f (x )的值域t ∈M ;(3)利用y =a t 的单调性求y =a t 在t ∈M 上的值域.一、选择题1.下列函数中指数函数的个数为( )①y =(12)x ;②y =(12)x -1;③y =2·3x ;④y =x 12;⑤y =1x ;⑥y =(12)2x -1.A .1B .2C .3D .4 答案 A解析 由定义知除(1)外都不是指数函数. 2.函数y =(a 2-4a +4)·a x 是指数函数,则有( ) A .a =1或a =3B .a =1C .a =3D .a >0且a ≠1答案 C解析 由a 2-4a +4=1且a ≠1可得a =3.3.当a >2时,函数y =a x 和y =(a -1)x 2的图象只能是( )答案 A解析 由a >2,得a -1>0,故抛物线开口向上,指数函数在R 上递增,故选A. 4.已知0<a <1,b <-1,则函数y =a x +b 的图象必定不经过( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限答案 A解析 取a =12,b =-2,所以得函数y =(12)x -2,由图象平移的知识知,函数y =(12)x -2的图象是由函数y =(12)x 的图象向下平移两个单位得到的,故其图象一定不过第一象限.5.一批设备价值a 万元,由于使用磨损,每年比上一年价值降低b %,则n 年后这批设备的价值为( ) A .na (1-b %) B .a (1-nb %) C .a [1-(b %)n] D .a (1-b %)n答案 D解析 一年后价值为a -ab %=a (1-b %),两年后价值为a (1-b %)-a (1-b %)b %=a (1-b %)2,…,n 年后价值为a (1-b %)n ,故选D.6.设指数函数f (x )=a x (a >0,a ≠1),则下列等式中不正确的是( ) A .f (x +y )=f (x )f (y )B .f (x -y )=f (x )f (y )C .f (nx )=[f (x )]n (n ∈Q )D .[f (xy )]n =[f (x )]n [f (y )]n (n ∈N *) 答案 D解析 f (x +y )=a x +y =a x a y =f (x )f (y ),A 对; f (x -y )=ax -y=a x a -y=a x ay =f xf y,B 对; f (nx )=a nx =(a x )n =[f (x )]n ,C 对;[f (xy )]n =(a xy )n ,[f (x )]n [f (y )]n =(a x )n (a y )n ≠(a xy )n ,D 错. 二、填空题7.函数y =32-2x 的定义域是________. 答案 (-∞,5]解析 要使函数式有意义,需32-2x ≥0,32≥2x,25≥2x ,解得x ≤5. 8.函数y =3x 与y =(13)x 的图象关于________对称.答案 y 轴解析 y =(13)x =3-x ,(x ,y )与(-x ,y )关于y 轴对称.9.已知5a =0.3,0.7b =0.8,则ab 与0的大小关系是________. 答案 ab <0解析 由f (x )=5x 与g (x )=0.7x 的图象可知,5a =0.3<1时,a <0,同理b >0.所以ab <0.10.给出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≥3,f (x +1),x <3,则f (x )的值域为________.答案 [8,+∞)解析 当x ≥3时,2x ≥23=8;当x <3时,皆可通过有限次加1转化为第一类. 三、解答题11.若函数f (x )=(a 2-7a +7)a x 是指数函数,求实数a 的值. 解 ∵函数f (x )=(a 2-7a +7)a x 是指数函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 2-7a +7=1,a >0,a ≠1.∴⎩⎪⎨⎪⎧a =1或a =6,a >0,a ≠1.∴a =6,即a 的值为6.12.求函数y =32x -1-19的定义域、值域.解 要使函数有意义可得到不等式32x -1-19≥0,即32x -1≥3-2,又函数y =3x 是增函数,所以2x -1≥-2,即x ≥-12,即定义域是[-12,+∞),值域是[0,+∞).13.已知x ∈[-3,2],求f (x )=14x -12x +1的最小值与最大值.解 f (x )=14x -12x +1=4-x -2-x +1=2-2x -2-x +1=(2-x -12)2+34,∵x ∈[-3,2],∴14≤2-x≤8,则当2-x =12,即x =1时,f (x )有最小值34,当2-x =8,即x =-3时,f (x )有最大值57.。

2019_2020学年高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)2.1.2.1指数函数的定义与简单性质课件新人教A版必修1

2019_2020学年高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)2.1.2.1指数函数的定义与简单性质课件新人教A版必修1
解析 (1)解法一:由图象可知③④的底数必大于 1,① ②的底数必小于 1.
作直线 x=1,在第一象限内直线 x=1 与各曲线的交点 的纵坐标即各指数函数的底数,则 1<d<c,b<a<1,从而可 知 a,b,c,d 与 1 的大小关系为 b<a<1<d<c.
解法二:根据图象可以先分两类: ③④的底数大于 1,①②的底数小于 1,再由③④比较 c,d 的大小,由①②比较 a,b 的大小.当指数函数的底数 大于 1 时,图象上升,且底数越大时图象向上越靠近 y 轴; 当底数大于 0 小于 1 时,图象下降,底数越小,图象向右越 靠近 x 轴.
随堂达标自测
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
D.y=12x
解析 根据指数函数的定义,y=ax(a>0 且 a≠1),可 知只有 D 项正确,故选 D.
2.若函数 f(x)=(a2-3a+3)ax 是指数函数,则有( )
A.a=1 或 a=2 B.a=1
探究 1 指数函数的概念
例 1 1 (1)①若指数函数 f(x)的图象经过点(2,9),则 f(- 2)=_____9___,f(1)=____3____;
②若函数 f(x)=(m2-m+1)ax(a>0,且 a≠1)是指数函数, 则 m=__0_或___1__.
(2)下列函数中,哪些是指数函数? ①y=(-8)x; ②y=2x2-1; ③y=ax; ④y=(2a-1)xa>12,且a≠1; ⑤y=2·3x.
【跟踪训练 3】 求下列函数的定义域和值域:
解 (1)由 x-1≠0 得 x≠1,所以函数的定义域为 {x|x≠1}.
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2019-2020学年高中数学 2.基本初等函数 指数函数及其性质(一)
教案 新人教A 版必修1
课 型:新授课
教学目标:
使学生了解指数函数模型的实际背景,认识数学与现实生活及其他学科的联系;理解指数函数的的概念和意义,能画出具体指数函数的图象,掌握指数函数的性质. 教学重点:掌握指数函数的的性质.
教学难点:用数形结合的方法从具体到一般地探索、概括指数函数的性质.
教学过程:
一、复习准备:
1. 提问:零指数、负指数、分数指数幂是怎样定义的?
2. 提问:有理指数幂的运算法则可归纳为几条?
二、讲授新课:
1.教学指数函数模型思想及指数函数概念:
① 探究两个实例:
A .细胞分裂时,第一次由1个分裂成2个,第2次由2个分裂成4个,第3次由4个分裂成8个,如此下去,如果第x 次分裂得到y 个细胞,那么细胞个数y 与次数x 的函数关系式是什么?
B .一种放射性物质不断变化成其他物质,每经过一年的残留量是原来的84%,那么以时间x 年为自变量,残留量y 的函数关系式是什么?
② 讨论:上面的两个函数有什么共同特征?底数是什么?指数是什么?
③ 定义:一般地,函数(0,1)x y a a a =>≠且叫做指数函数(exponential function ),其中x 是自变量,函数的定义域为R .
④讨论:为什么规定a >0且a ≠1呢?否则会出现什么情况呢?→ 举例:生活中其它指数模型?
2. 教学指数函数的图象和性质:
① 讨论:你能类比前面讨论函数性质时的思路,提出研究指数函数性质的内容和方法吗? ② 回顾:研究方法:画出函数的图象,结合图象研究函数的性质.
研究内容:定义域、值域、特殊点、单调性、最大(小)值、奇偶性.
③ 作图:在同一坐标系中画出下列函数图象: 1()2x y =, 2x y = (师生共作→小结作法) ④ 探讨:函数2x y =与1()2x y =的图象有什么关系?如何由2x y =的图象画出1()2
x y =的图象?根据两个函数的图象的特征,归纳出这两个指数函数的性质. → 变底数为3或1/3等后?
⑤ 根据图象归纳:指数函数的性质 (书P 56)
3、例题讲解
例1:(P 56 例6)已知指数函数()x f x a =(a >0且a ≠1)的图象过点(3,π),求(0),(1),(3)f f f -的值.
例2:(P 56例7)比较下列各题中的个值的大小
(1)1.72.5 与 1.7
3 ( 2 )0.10.8-与0.20.8
- ( 3 ) 1.7
0.3 与 0.93.1
例3:求下列函数的定义域:
(1)4
42x y -= (2)||
2
()3x y =
三、巩固练习:
1、 P 58 1、2题
2、 函数2(33)x y a a a =-+是指数函数,则a 的值为 .
3、 比较大小:0.70.90.80.8,0.8, 1.2a b c ===; 01, 2.50.4,-0.22-, 1.62.5.
4、探究:在[m ,n ]上,()(01)x f x a a a =>≠且值域?
四、小结
1、理解指数函数(0),101x
y a a a a =>><<注意与两种情况。

2、解题利用指数函数的图象,可有利于清晰地分析题目,培养数型结合与分类讨论的数学思想.
五、作业
P59习题2.1 A组第5、7、8题
后记:。

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