人教版重点高中数学必修一 第二章 基本初等函数知识点总结
人教版高中数学必修一第二章基本初等函数知识点总
结
第二章基本初等函数
一、指数函数
(一)指数与指数幂的运算
1.根式的概念:
负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0
2
3
(1
(2
(3
1R.2
3 (21)的知(3(4(5)1log a N ( 2(1(23、真数← N → 幂 结论:(1)负数和零没有对数
(2)log a a=1, log a 1=0 特别地, lg10=1, lg1=0 , lne=1, ln1=0
(3) 对数恒等式:log N a a N = (二)对数的运算性质
如果 a > 0,a ? 1,M > 0, N > 0 有:
1、 log M N log log a a a M N ∙=+()
两个正数的积的对数等于这两个正数的对数和 2 、N M N
M
a a a log log log -= 两个正数的商的对数等于这两个正数的对数差
3 、log log n n a a M n M =∈(R ) 一个正数的n 次方的对数等于这个正数的对数n 倍
说明:
1) 简易语言表达:”积的对数=对数的和”…… 2) 有时可逆向运用公式
3) 真数的取值必须是(0,+∞)
4) 特别注意:N M MN a a a log log log ⋅≠
注意:换底公式()log lg log 0,1,0,1,0log lg c a c b b
b a a
c c b a a
==>≠>≠> 利用换底公式推导下面的结论
①a b b a log 1log = ②log log log log a b c a b c d d ∙∙=③log log m n a a n
b b m
=
(二)对数函数
1、对数函数的概念:函数log a y x = (a>0,且a ≠1) 叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义
如:(22有
log a
b>0; 当a,b 不同在(0,1) 内,或不同在(1,+∞) 内时,有log a b<0.
口诀:底真同大于0(底真不同小于0).
(其中,底指底数,真指真数,大于0指log a b 的值)
3、如图,底数 a 对函数x y a log = 的影响。
规律: 底大枝头低, 头低尾巴翘。
4考点:
Ⅰ、log a b, 当a,b 在1的同侧时, log a b >0;当a,b 在1的异侧时, log a b <0
Ⅱ、对数函数的单调性由底数决定的,底数不明确的时候要进行讨论。
掌握利用单调性比较对数的大小,同底找对应的对数函数,底数不同真数也不同利用(1)的知识不能解决的插进
1(=log a a)进行传递。
Ⅲ、求指数型函数的定义域要求真数>0,值域求法用单调性。
Ⅳ、分辨不同底的对数函数图象利用1=log a a ,用y=1去截图象得到对应的底数。
Ⅴ、y=a x(a>0且a ≠1) 与y=log a x(a>0且a ≠1) 互为反函数,图象关于y=x对称。
5 比较两个幂的形式的数大小的方法:
(1) 对于底数相同指数不同的两个幂的大小比较,可以利用指数函数的单调性来判断.
(2) 对于底数不同指数相同的两个幂的大小比较,可以利用比商法来判断.
(3) 对于底数不同也指数不同的两个幂的大小比较,则应通过中间值来判断.常用1和0.
6 比较大小的方法
(1)
1
2
(1(1,1);
(2)α是
时,
(3)α第
逼
近y x轴
正半轴.。
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人教版高中数学必修一第二章基本初等函数知识点总结第二章 基本初等函数一、指数函数(一)指数与指数幂的运算 1.根式的概念:负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0,=0. 注意:(1)n a =(2)当 n a = ,当 n ,0||,0a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩2.分数指数幂正数的正分数指数幂的意义,规定:0,,,1)m na a m n N n *=>∈>且 正数的正分数指数幂的意义:_1(0,,,1)mnm naa m n N n a*=>∈>且0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义3.实数指数幂的运算性质 (1)(0,,)r s r s a a a a r s R +=>∈ (2)()(0,,)r s rs a a a r s R =>∈(3)(b)(0,0,)r r r a a b a b r R =>>∈注意:在化简过程中,偶数不能轻易约分;如122[(1]11-≠ (二)指数函数及其性质1、指数函数的概念:一般地,函数x y a = 叫做指数函数,其中x 是自变量,函数的定义域为R .注意:指数函数的底数的取值范围,底数不能是负数、零和1.即 a>0且a ≠1 2、指数函数的图象和性质注意: 指数增长模型:y=N(1+p)指数型函数: y=ka 3 考点:(1)a b =N, 当b 〉0时,a ,N 在1的同侧;当b<0时,a ,N 在1的 异侧. (2)指数函数的单调性由底数决定的,底数不明确的时候要进行讨论.掌握利用单调性比较幂的大小,同底找对应的指数函数,底数不同指数也不同插进1(=a 0)进行传递或者利用(1)的知识.(3)求指数型函数的定义域可将底数去掉只看指数的式子,值域求法用单调性。
高中数学知识点总结(第二章 函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节 函数及其表示)
第二章函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节函数及其表示一、基础知识1.函数与映射的概念2.函数的有关概念(1)函数的定义域、值域:在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.求函数定义域的策略(1)确定函数的定义域常从解析式本身有意义,或从实际出发.(2)如果函数y=f(x)是用表格给出,则表格中x的集合即为定义域.(3)如果函数y=f(x)是用图象给出,则图象在x轴上的投影所覆盖的x的集合即为定义域.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.两函数值域与对应关系相同时,两函数不一定相同.(4)函数的表示法:表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.3.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.关于分段函数的3个注意(1)分段函数虽然由几个部分构成,但它表示同一个函数.(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.(3)各段函数的定义域不可以相交.考点一 函数的定义域[典例] (1)(2019·长春质检)函数y =ln1-x x +1+1x的定义域是( ) A .[-1,0)∪(0,1) B .[-1,0)∪(0,1] C .(-1,0)∪(0,1]D .(-1,0)∪(0,1)(2)已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为( ) A .(-1,1) B.⎝⎛⎭⎫-1,-12 C .(-1,0)D.⎝⎛⎭⎫12,1[解析] (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,x +1>0,x ≠0,解得-1<x <0或0<x <1.所以原函数的定义域为(-1,0)∪(0,1).(2)令u =2x +1,由f (x )的定义域为(-1,0),可知-1<u <0,即-1<2x +1<0, 得-1<x <-12.[答案] (1)D (2)B [解题技法]1.使函数解析式有意义的一般准则(1)分式中的分母不为0; (2)偶次根式的被开方数非负; (3)y =x 0要求x ≠0;(4)对数式中的真数大于0,底数大于0且不等于1; (5)正切函数y =tan x ,x ≠k π+π2(k ∈Z);(6)实际问题中除考虑函数解析式有意义外,还应考虑实际问题本身的要求. 2.抽象函数的定义域问题(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],其复合函数f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 求出;(2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]上的值域. [题组训练] 1.函数f (x )=1lnx +1+4-x 2的定义域为( ) A .[-2,0)∪(0,2] B .(-1,0)∪(0,2] C .[-2,2]D .(-1,2]解析:选B 由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,ln x +1≠0,4-x 2≥0,得-1<x ≤2,且x ≠0.2.若函数y =f (x )的定义域是[1,2 019],则函数g (x )=f x +1x -1的定义域是________________.解析:因为y =f (x )的定义域是[1,2 019],所以若g (x )有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧1≤x +1≤2 019,x -1≠0,所以0≤x ≤2 018,且x ≠1.因此g (x )的定义域是{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}. 答案:{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}考点二 求函数的解析式[典例] (1)已知二次函数f (2x +1)=4x 2-6x +5,求f (x ); (2)已知函数f (x )满足f (-x )+2f (x )=2x ,求f (x ). [解] (1)法一:待定系数法因为f (x )是二次函数,所以设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (2x +1)=a (2x +1)2+b (2x +1)+c =4ax 2+(4a +2b )x +a +b +c .因为f (2x +1)=4x 2-6x +5, 所以⎩⎪⎨⎪⎧4a =4,4a +2b =-6,a +b +c =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-5,c =9,所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R). 法二:换元法令2x +1=t (t ∈R),则x =t -12,所以f (t )=4⎝⎛⎭⎫t -122-6·t -12+5=t 2-5t +9(t ∈R),所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R). 法三:配凑法因为f (2x +1)=4x 2-6x +5=(2x +1)2-10x +4=(2x +1)2-5(2x +1)+9, 所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R).(2)解方程组法由f (-x )+2f (x )=2x , ① 得f (x )+2f (-x )=2-x ,② ①×2-②,得3f (x )=2x +1-2-x . 即f (x )=2x +1-2-x3.故f (x )的解析式是f (x )=2x +1-2-x3(x ∈R).[解题技法] 求函数解析式的4种方法及适用条件 (1)待定系数法先设出含有待定系数的解析式,再利用恒等式的性质,或将已知条件代入,建立方程(组),通过解方程(组)求出相应的待定系数.(2)换元法对于形如y =f (g (x ))的函数解析式,令t =g (x ),从中求出x =φ(t ),然后代入表达式求出f (t ),再将t 换成x ,得到f (x )的解析式,要注意新元的取值范围.(3)配凑法由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的解析式.(4)解方程组法已知关于f (x )与f ⎝⎛⎭⎫1x 或f (-x )的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).[提醒] 由于函数的解析式相同,定义域不同,则为不相同的函数,因此求函数的解析式时,如果定义域不是R ,一定要注明函数的定义域.[题组训练]1.[口诀第2句]已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,则f (x )=________________.解析:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 由f (0)=0,知c =0,f (x )=ax 2+bx . 又由f (x +1)=f (x )+x +1,得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1, 即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12.所以f (x )=12x 2+12x (x ∈R).答案:12x 2+12x (x ∈R)2.[口诀第3句]已知f ⎝⎛⎭⎫2x +1=lg x ,则f (x )=________________.解析:令2x +1=t ,得x =2t -1,则f (t )=lg 2t -1,又x >0,所以t >1,故f (x )的解析式是f (x )=lg2x -1(x >1). 答案:lg2x -1(x >1) 3.[口诀第4句]已知f (x )满足2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,则f (x )=________. 解析:∵2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,①把①中的x 换成1x ,得2f ⎝⎛⎭⎫1x +f (x )=3x.② 联立①②可得⎩⎨⎧2f x +f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,2f ⎝⎛⎭⎫1x +f x =3x,解此方程组可得f (x )=2x -1x(x ≠0).答案:2x -1x (x ≠0)考点三 分段函数考法(一) 求函数值[典例] (2019·石家庄模拟)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,a x +b ,x ≤0(0<a <1),且f (-2)=5,f (-1)=3,则f (f (-3))=( )A .-2B .2C .3D .-3[解析] 由题意得,f (-2)=a -2+b =5,①f (-1)=a -1+b =3,②联立①②,结合0<a <1,得a =12,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,⎝⎛⎭⎫12x +1,x ≤0,则f (-3)=⎝⎛⎭⎫12-3+1=9,f (f (-3))=f (9)=log 39=2. [答案] B[解题技法] 求分段函数的函数值的策略(1)求分段函数的函数值时,要先确定要求值的自变量属于哪一区间,然后代入该区间对应的解析式求值;(2)当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值;(3)当自变量的值所在区间不确定时,要分类讨论,分类标准应参照分段函数不同段的端点.考法(二) 求参数或自变量的值(或范围)[典例] (2018·全国卷Ⅰ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,1,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1]B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0)[解析] 法一:分类讨论法①当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x ≤0,即x ≤-1时,f (x +1)<f (2x ),即为2-(x +1)<2-2x,即-(x +1)<-2x ,解得x <1. 因此不等式的解集为(-∞,-1].②当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x >0时,不等式组无解.③当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x ≤0,即-1<x ≤0时,f (x +1)<f (2x ),即为1<2-2x,解得x <0.因此不等式的解集为(-1,0).④当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x >0,即x >0时,f (x +1)=1,f (2x )=1,不合题意.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,0). 法二:数形结合法∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,1,x >0,∴函数f (x )的图象如图所示. 结合图象知,要使f (x +1)<f (2x ), 则需⎩⎪⎨⎪⎧x +1<0,2x <0,2x <x +1或⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥0,2x <0, ∴x <0,故选D. [答案] D[解题技法]已知函数值(或范围)求自变量的值(或范围)的方法(1)根据每一段的解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值(或范围)是否符合相应段的自变量的取值范围,最后将各段的结果合起来(求并集)即可;(2)如果分段函数的图象易得,也可以画出函数图象后结合图象求解.[题组训练]1.设f (x )=⎩⎨⎧x ,0<x <1,2x -1,x ≥1,若f (a )=f (a +1),则f ⎝⎛⎭⎫1a =( ) A .2 B .4 C .6D .8解析:选C 当0<a <1时,a +1>1,f (a )=a ,f (a +1)=2(a +1-1)=2a , ∵f (a )=f (a +1),∴a =2a , 解得a =14或a =0(舍去).∴f ⎝⎛⎭⎫1a =f (4)=2×(4-1)=6.当a ≥1时,a +1≥2,f (a )=2(a -1),f (a +1)=2(a +1-1)=2a , ∵f (a )=f (a +1),∴2(a -1)=2a ,无解. 综上,f ⎝⎛⎭⎫1a =6.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≤1,f x -1,x >1,则f (f (3))=________.解析:由题意,得f (3)=f (2)=f (1)=21=2, ∴f (f (3))=f (2)=2. 答案:23.(2017·全国卷Ⅰ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,2x ,x >0,则满足f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12>1的x 的取值范围是________.解析:由题意知,可对不等式分x ≤0,0<x ≤12,x >12讨论.①当x ≤0时,原不等式为x +1+x +12>1,解得x >-14,故-14<x ≤0.②当0<x ≤12时,原不等式为2x +x +12>1,显然成立.③当x >12时,原不等式为2x +2x -12>1,显然成立.综上可知,所求x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-14,+∞. 答案:⎝⎛⎭⎫-14,+∞ 4.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____________.解析:若a <0,则f (a )<1⇔⎝⎛⎭⎫12a-7<1⇔⎝⎛⎭⎫12a <8,解得a >-3,故-3<a <0; 若a ≥0,则f (a )<1⇔a <1,解得a <1,故0≤a <1. 综上可得-3<a <1. 答案:(-3,1)[课时跟踪检测]1.下列所给图象是函数图象的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选B ①中当x >0时,每一个x 的值对应两个不同的y 值,因此不是函数图象;②中当x =x 0时,y 的值有两个,因此不是函数图象;③④中每一个x 的值对应唯一的y 值,因此是函数图象.故选B.2.函数f (x )=2x -1+1x -2的定义域为( ) A .[0,2)B .(2,+∞)C .[0,2)∪(2,+∞)D .(-∞,2)∪(2,+∞)解析:选C 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2x -1≥0,x -2≠0,解得x ≥0,且x ≠2.3.已知f ⎝⎛⎭⎫12x -1=2x -5,且f (a )=6,则a 等于( ) A.74 B .-74C.43D .-43解析:选A 令t =12x -1,则x =2t +2,f (t )=2(2t +2)-5=4t -1,则4a -1=6,解得a =74.4.(2019·贵阳检测)下列函数中,同一个函数的定义域与值域相同的是( ) A .y =x -1 B .y =ln x C .y =13x -1D .y =x +1x -1解析:选D 对于A ,定义域为[1,+∞),值域为[0,+∞),不满足题意;对于B ,定义域为(0,+∞),值域为R ,不满足题意;对于C ,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域为(-∞,-1)∪(0,+∞),不满足题意;对于D ,y =x +1x -1=1+2x -1,定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),值域也是(-∞,1)∪(1,+∞).5.(2018·福建期末)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x +a ,x >0,4x -2-1,x ≤0.若f (a )=3,则f (a -2)=( )A .-1516B .3C .-6364或3D .-1516或3解析:选A 当a >0时,若f (a )=3,则log 2a +a =3,解得a =2(满足a >0);当a ≤0时,若f (a )=3,则4a -2-1=3,解得a =3,不满足a ≤0,所以舍去.于是,可得a =2.故f (a -2)=f (0)=4-2-1=-1516.6.已知函数y =f (2x -1)的定义域是[0,1],则函数f 2x +1log 2x +1的定义域是( )A .[1,2]B .(-1,1] C.⎣⎡⎦⎤-12,0 D .(-1,0)解析:选D 由f (2x -1)的定义域是[0,1], 得0≤x ≤1,故-1≤2x -1≤1, ∴f (x )的定义域是[-1,1], ∴要使函数f 2x +1log 2x +1有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤2x +1≤1,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x <0.7.下列函数中,不满足f (2 018x )=2 018f (x )的是( ) A .f (x )=|x | B .f (x )=x -|x | C .f (x )=x +2D .f (x )=-2x解析:选C 若f (x )=|x |,则f (2 018x )=|2 018x |=2 018|x |=2 018f (x );若f (x )=x -|x |,则f (2 018x )=2 018x -|2 018x |=2 018(x -|x |)=2 018f (x );若f (x )=x +2,则f (2 018x )=2 018x +2,而2 018f (x )=2 018x +2 018×2,故f (x )=x +2不满足f (2 018x )=2 018f (x );若f (x )=-2x ,则f (2 018x )=-2×2 018x =2 018×(-2x )=2 018f (x ).故选C.8.已知具有性质:f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x )的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数: ①f (x )=x -1x ;②f (x )=x +1x ;③f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,0<x <1,0,x =1,-1x ,x >1.其中满足“倒负”变换的函数是( ) A .①② B .①③ C .②③D .①解析:选B 对于①,f (x )=x -1x ,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x-x =-f (x ),满足题意;对于②,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x +x=f (x ),不满足题意;对于③,f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧ 1x ,0<1x <1,0,1x =1,-x ,1x >1,即f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧ 1x ,x >1,0,x =1,-x ,0<x <1,故f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x ),满足题意.综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③. 9.(2019·青岛模拟)函数y =ln ⎝⎛⎭⎫1+1x +1-x 2的定义域为________. 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧ 1+1x >0,1-x 2≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x <-1或x >0,-1≤x ≤1⇒0<x ≤1. 所以该函数的定义域为(0,1].答案:(0,1]10.(2019·益阳、湘潭调研)若函数f (x )=⎩⎨⎧ lg 1-x ,x <0,-2x ,x ≥0,则f (f (-9))=________. 解析:∵函数f (x )=⎩⎨⎧ lg 1-x ,x <0,-2x ,x ≥0,∴f (-9)=lg 10=1,∴f (f (-9))=f (1)=-2. 答案:-211.(2018·张掖一诊)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________.解析:∵f (1)=2,且f (1)+f (a )=0,∴f (a )=-2<0,故a ≤0. 依题知a +1=-2,解得a =-3.答案:-312.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 12x +1,x ≤0,-x -12,x >0,使f (x )≥-1成立的x 的取值范围是________. 解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ x ≤0,12x +1≥-1或⎩⎪⎨⎪⎧ x >0,-x -12≥-1,解得-4≤x ≤0或0<x ≤2,故所求x 的取值范围是[-4,2].答案:[-4,2]13.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x <0,2x ,x ≥0,且f (-2)=3,f (-1)=f (1). (1)求函数f (x )的解析式;(2)在如图所示的直角坐标系中画出f (x )的图象.解:(1)由f (-2)=3,f (-1)=f (1),得⎩⎪⎨⎪⎧ -2a +b =3,-a +b =2, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +1,x <0,2x ,x ≥0. (2)函数f (x )的图象如图所示.。
高一数学必修一第二章基本初等函数知识点总结
在 R 上是减函数
函数值的 变化情况
a 变化对
图象的影 响
y>1(x > 0), y=1(x=0), 0 < y<1(x < 0)
y> 1(x < 0), y=1(x=0), 0 < y< 1(x > 0)
在第一象限内, a 越大图象越高,越靠近 y 轴; 在第一象限内, a 越小图象越高,越靠近 y 轴; 在第二象限内, a 越大图象越低,越靠近 x 轴. 在第二象限内, a 越小图象越低,越靠近 x 轴.
y
f ( x) 中反解出 x
1
f ( y) ;
③将 x f 1( y ) 改写成 y f 1 ( x) ,并注明反函数的定义域.
( 8)反函数的性质
①原函数 y
f (x) 与反函数 y
1
f ( x) 的图象关于直线 y
x 对称.
②函数 y f ( x) 的定义域、值域分别是其反函数 y f 1 (x ) 的值域、定义域. ③若 P(a,b) 在原函数 y f (x ) 的图象上,则 P' (b, a) 在反函数 y f 1(x ) 的图象上.
③根式的性质: (n a )n a ;当 n 为奇数时, n an
a ;当 n 为偶数时, n an | a |
a (a 0)
.
a (a 0)
( 2)分数指数幂的概念
m
①正数的正分数指数幂的意义是: a n n a m (a 0, m, n N , 且 n 1) . 0 的正分数指数幂等于 0.②正数的负分数
设一元二次方程 ax 2 bx c 0( a 0) 的两实根为 x1, x2 ,且 x1 x2 .令 f ( x) ax 2 bx c ,从以下四个方
面来分析此类问题:①开口方向: a ②对称轴位置: x
高一数学必修1第二章基本初等函数知识点总结归纳(印刷)
必修1 基本初等函数知识点整理一、指数与指数幂的运算(1)根式的概念①如果,,,1nx a a R x R n=∈∈>,且n N+∈,那么x叫做a的n次方根.当n是奇数时,_______=x当n是偶数时,当_______,0=>xa;当=a0,_______=x;当0<a,_______=x._____,这里n叫做_____,a叫做_______.当n为奇数时,a为_____;当n为偶数时,__a③根式的性质:n a=;当n a=;当n为偶数时,(0)||(0)a aaa a≥⎧==⎨-<⎩.(2)分数指数幂的概念①正数的正分数指数幂的意义是:0,,,mna a m n N+=>∈且1)n>.0的正分数指数幂等于________.②正数的负分数指数幂的意义是:1()0,,,m mn na a m n Na-+==>∈.0的负分数指数幂__________.(3)分数指数幂的运算性质①__________=⋅sr aa②__________=sraa③__________)(=sra练习:1.下列根式与分数指数幂的互化,正确的是()(A)12()(0)x x=->13(0)y y=< (C)340)x x-=> (D)130)x x-=≠2.已知11223x x-+=,求22332223x xx x--+-+-的值;二、指数函数及其性质练习:1.设0x >,且1xxa b <<(0a >,0b >),则a 与b 的大小关系是 ( )(A )1b a << (B )1a b << (C )1b a << (D )1a b << 2.函数xex f -=11)(的定义域是3.如图为指数函数xx x x d y c y b y a y ====)4(,)3(,)2(,)1(,则d c b a ,,,与1的大小关系为 (A )d c b a <<<<1 (B )c d a b <<<<1(C )d c b a <<<<1 (D )c d b a <<<<1 4.若函数m y x +=+-12的图象不经过第一象限,则m 的取值范围是 ( ) (A )2-≤m (B )2-≥m (C )1-≤m (D )1-≥m5. 已知f (x)=2xxe e -+且x ∈[0, +∞ )(1) 判断f (x)的奇偶性; (2) 判断f (x)的单调性,并用定义证明三、对数与对数运算(1)对数的定义:若(0,1)xa N a a =>≠且,则x 叫做以a 为底N 的对数,记作______=x ,其中a 叫做____,N 叫做____(2)几个重要的对数恒等式: log 10a = ,log 1a a = ,log ba ab =.(3)常用对数: (以_____为底),记作:_________; 自然对数:(以_____为底), 记作:_________. (4)对数的运算性质 如果0,1,0,0a a M N >≠>>,那么①________________)(log =MN a ②________________)(log =N Ma ③log log ()n aa n M M n R =∈ ④log a NaN =⑤log log (0,)b na a nM M b n R b=≠∈ ⑥换底公式:log log (0,1)log b ab N N b b a =>≠且 练习:1.________,2log 6log 31log .2________,32log 63564==⋅⋅=x x 则若3.设,518,9log 18==b a ,求45log 36.4.已知35a bc ==,且112a b+=,求c 的值5.求方程22log (1)2log (1)x x -=-+的解6. 求函数22(log )(log )34x x y =在区间8]上的最值四、对数函数及其性质1.函数y =( )A [1,)+∞B 23(,)+∞ C 23[,1] D 23(,1]2.若函数)1,0)((log ≠>+=a a b x y a 的图象过两点(-1,0)和(0,1),则 ( ) (A)a=2,b=2 (B)a= 2 ,b=2 (C)a=2,b=1 (D)a= 2 ,b= 23.已知7.01.17.01.1,8.0log ,8.0log ===c b a ,则c b a ,,的大小关系是( )(A )c b a <<(B )c a b << (C )b ac <<(D )a cb <<4.已知函数f (x )=2log (0)3(0)x x x x >≤⎧⎨⎩,则f [f (14)]的值是( )A .9B .19C .-9D .-195.函数y=|log 2x|的图象是( )6.如果log 5log 50a b >>,那么a 、b 间的关系是( )A 01a b <<<B 1a b <<C 01b a <<<D 1b a <<7.若0<a <1,f(x)=|log ax|,则下列各式中成立的是( ) A .f(2)>f(13)>f(14) B .f(14)>f(2)>f(13) C .f(13)>f(2)>f(14) D .f(14)>f(13)>f(2)8.已知a>b ,函数f(x)=(x -a)(x -b)的图象如图所示,则函数g(x)=log a (x +b)的图象可能为( )9.已知:()lg()xxf x a b =-(a >1>b >0).(1)求)(x f 的定义域(2)判断)(x f 的单调性(3)若)(x f 在(1,+∞)恒为正,比较a-b 与1的大小.五、幂函数(1)幂函数的定义:一般地,函数________________叫做幂函数,其中x 为_________,α是___________. (2)常见幂函数的图象(在同一坐标系中画出下列函数的图像)23232211--======x y xy x y x y xy xy(3)幂函数的性质①图象分布:在第______象限都有图像,在第 ____象限无图象. ②过定点:_____________.③单调性:如果0α>,在[0,)+∞上为___函数如果0α<,则在(0,)+∞上为____函数,并且无限接近_____ ④奇偶性:当α为奇数时,幂函数为__________函数,当α为偶数时,幂函数为_______函数.当qpα=(其中,p q 互质,p 和q Z ∈), 若p 为奇数q 为奇数时,则qp y x =是_______函数,若p 为奇数q 为偶数时,则q p y x =是_______函数,若p 为偶数q 为奇数时,则q py x =是_______函数. 练习:1.函数y =(1-2x )21-的定义域是_________ 2.幂函数的图象过点(2,14), 则它的单调递增区间是3.函数43-=xy 在区间上 是减函数4.下列命题中正确的是( )A .当0α=时,函数y x α=的图象是一条直线 B .幂函数的图象都经过(0,0),(1,1)两点 C .幂函数的y x α= 图象不可能在第四象限内 D .若幂函数y x α=为奇函数,则在定义域内是增函数 六、函数的零点:对于函数y=f(x),我们把使___________的实数x 叫做函数y=f(x)的零点,函数的零点是一个______ 零点的存在性定理:如果函数y=f(x)在区间[a ,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有_____________,那么函数y=f(x)在区间(a,b )内有零点,即存在c ∈ (a ,b),使得f(c)=0,这个c 也就是方程f(x)=0的根.练习:1.已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1,x ≤1,1+log 2x ,x>1,则函数f(x)的零点为( ) A.12,0 B.-2,0 C.12 D.02.在下列区间中,函数f(x)=e x +4x -3的零点所在的区间为( )A .(-14,0)B .(0,14)C .(14,12)D .(12,34)3.函数f(x)=(12)x -sinx 在区间[0,2π]上的零点个数为________.4.若函数f(x)=x 3+x 2-2x -2的一个正数零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据如下表那么方程x 3+A.1.5 B.1.4 C.1.3 D.1.2七、一元二次方程的实根分布问题一元二次方程的根,其实质就是其相应二次函数的图象与x 轴交点的横坐标,因此,可以借助于二次函数及其图象,利用数形结合的方法来研究一元二次方程的实根分布问题,一元二次方程ax²+bx+c=0(a>0)的实根分布1.已知方程x ²+(m –3)x+m=0的两个根均小于1,求实数m 的取值范围。
人教版高中数学必修一_第二章_基本初等函数(Ⅰ)本章回顾总结_新ppt课件
6.(2014·安徽高考)1861-43 +log3 54+log3 45=________
解析:根据负分数指数幂的性质及对数运算性质求解.
3 4
+log3
54+log3
45=23-3+log31=287+0=287.
答案:287
7.(2013·安徽高考)函数 y=ln1+1x+ 1-x2的定义 _____解_. 析:(1)由题意,得1+1x>0,
(2)注意事项. 正确应用指数和对数的运算性质和结论进行变形,例如 e2-x+e2-x=21ex+2ex, logaxx+ -11=logaxx- +11-1=-logaxx- +11. 2.指数、对数、幂函数单调性的应用 (1)比较指数幂、对数的大小. (2)解指数、对数不等式. (3)求函数的值域.
• 答案:D
2.(2013·新课标全国高考Ⅱ)设 a=log36,b=log510,c=
14,则(
)
A.c>b>a
B.b>c>a
C.a>c>b
D.a>b>c
解析:根据公式变形,a=llgg 63=1+llgg 23,b=llgg150=1+
c=llgg174=1+llgg 27.因为 lg 7>lg 5>lg 3,所以llgg 27<llgg 25<llgg
设 a>0,f(x)=eax+eax是 R 上的偶函数. (1)求 a 的值; (2)判断 f(x)在(0,+∞)上的单调性,并给予证明. 解:(1)依题意,对一切 x∈R,有 f(-x)=f(x), 即ea-x+ea-x=eax+eax,
∴a-1aex-e1x=0 对一切 x∈R 成立, 则 a-1a=0,∴a=±1.∵a>0,∴a=1.
若关于 x 的方程 f
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人教版高中数学必修一第二章基本初等函数知识点总第二章基本初等函数一、指数函数(一)指数与指数幕的运算1 •根式的概念:负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0,记作n 0 =0 注意:(1)(n a)n a(2)当n是奇数时,;a n a,当n是偶数时,n F|a|a,a 0 a, a 02.分数指数幕正数的正分数指数幕的意义,规定:111a n(a 0,m, n N,且n1)m 正数的正分数指数幕的意义:a1m (a 0,m, n N,且n1) a n0的正分数指数幕等于0, 0的负分数指数幕没有意义3 •实数指数幕的运算性质(1)r s a a r sa (a0,r, s R)(2)(a r)s a rs(a0,r, s R)(3)(ab)r a r b r(a0,b0,r R)1注意:在化简过程中,偶数不能轻易约分;如[(1 .2)2]21 -2而应=2 1(二)指数函数及其性质1、指数函数的概念:一般地,函数y a x叫做指数函数,其中x是自变量,函数的定义域为注意:指数函数的底数的取值范围,底数不能是负数、零和1.即a>0且12、指R.注意:指数增长模型:y=N (1+p )x 指数型函数:y=kH3考点:(1) a b =N,当b>0时,a,N 在1的同侧;当b<0时,a,N 在1的 异侧。
(2) 指数函数的单调性由底数决定的,底数不明确的时候要进行讨论。
掌握利用单调性比较幕的 大小,同底找对应的指数函数,底数不同指数也不同插进 1(=a 0)进行传递或者利用(1)的知识。
(3) 求指数型函数的定义域可将底数去掉只看指数的式子,值域求法用单调性。
(4) 分辨不同底的指数函数图象利用 a 1=a,用x=1去截图象得到对应的底数。
(5) 指数型函数:y=N (1+p )x 简写:y=ks X 二、对数函数 (一)对数1、 对数的概念:一般地,如果a x N ,那么数x 叫做以a 为底N 的对数,记作:x log a N (a —底数,N —真数,log a N — 对数式)说明:1.注意底数的限制,a>0且a ^ 1; 2.真数N>0 3.注意对数的书写格式. 2、 两个重要对数:(1) 常用对数:以10为底的对数,loggN 记为IgN ;(2) 自然对数:以无理数e 为底的对数的对数,Iog e N 记为In N . 3、 对数式与指数式的互化 对数式 指数式对数底数J a -幕底数 对数J x —指数 真数J N 一幕 lg10=1, 0=0, Ine=1, In 仁0N > 0 有:两个正数的积的对数等于这两个正数的对数和 两个正数的商的对数等于这两个正数的对数差一个正数的n 次方的对数等于这个正数的对数 说明:结论:(1)负数和零没有对数 (2) log a a=1, log a 1=0 特别地, ⑶对数恒等式:a log aN N (二)对数的运算性质如果 a >0 ,a 1,M > 0,1、 loga(M?N ) log a M log a NM2、 log a log a M log a NN3、 log a M n n log a M ( n R )1)简易语言表达:积的对数二对数的和”……2)有时可逆向运用公式3)真数的取值必须是(0, + ^)4)特别注意:log a MN log a M log a N注意:换底公式log a b lOgc b a 0,a 1,c 0,c 1,b 0log c a lg a利用换底公式推导下面的结论1 n① log a b ② log a b?log b c?log c d log a d ③ log a m b n log a blog b a m(二)对数函数1、对数函数的概念:函数y log a X (a>0,且1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0, +x).注意:(1)对数函数的定义与指数函数类似,都是形式定义,注意辨别。
高中数学 第二章 基本初等函数(Ⅰ)2.1.2 指数函数及其性质教材梳理素材 新人教A版必修1
2.1.2 指数函数及其性质疱丁巧解牛知识·巧学·升华 一、指数函数及其性质 1.指数函数的定义一般地,函数y=a x(a >0且a ≠1,x ∈R )叫做指数函数,其中x 是自变量.由于当a=0时,若x >0,a x 恒等于0;若x ≤0,a x无意义. 当a <0时,如y=(-2)x,对x=…,-21,41,21,…在实数范围内函数值不存在. 当a=1时,y=1x=1,是一常量,没有研究的必要.综上可知,当a ≤0或a=1时,不是没有意义,就是没有研究的必要,故规定a >0且a ≠1.只有形如y=a x (a >0且a ≠1)且定义域为R 的函数,才是指数函数,又如y=3·2x ,y=2x-1,y=2x+1等,是由指数函数经过某种变换而得到的,它们都不是指数函数.要点提示 因为指数的概念已经从整数扩充到实数,在底数a >0且a ≠1的情况下,对任意一个x 都有唯一确定的值y 与它对应,所以x 是任意实数. 2.指数函数的图象和性质(1)下面先画指数函数y=2x 及y=0.5x图象列出x,y 的对应值表,用描点法化出图象: x …-3 -2 -1 0 1 2 3 … y=2x 0.13 0.25 0.5 1 2 4 8 y=0.5x84210.50.250.13要点提示 函数y=a x与y=a -x的图象关于y 轴对称.xa >10<a <1图象性质①定义域:R ②值域:(0,+∞)③过点(0,1),即x=0时,y=1 ④在R 上是增函数, 当x <0时,0<y <1; 当x >0时,y >1④在R 上是减函数, 当x <0时,y >1; 当x >0时,0<y <1指数函数的单调性是指数函数性质中应用最广的,运用此性质可以求与指数函数有关的一般函数的值域、单调区间等.指数函数的图象变换有两种:一种是平移变换分上下、左右平移,遵循“左加右减,上加下减”.平移前后的形状没有发生变化,只是位置改变了;另一种是对称变换,它会导致前后的形状发生明显改变.指数函数的图象变换可以推广到我们学过的任何函数. 研究函数的性质,可明确图象的形状;通过函数的图象可以进一步加深对性质的理解.二者相辅相成、缺一不可,可通过解决函数的图象来解决与方程和不等式有关的问题,这时作函数的图象应明确其图象的形状,而确定形状的手段主要有:函数关系式的等价变形、图象的变换、通过研究函数的性质等.要点提示 ①指数函数的图象恒在x 轴上方;②指数函数的单调性取决于它的底数;③y=a x (a >1)在 x >0的方向上增幅越来越快;④指数函数由唯一的常量a 确定.⑤y=a x (0<a<1)在x <0的方向上增幅越来越快.方法点拨 遇到求含有字母的表达式等问题可先用待定系数法确定a ,再求值.深化升华 ①底数相同,指数不同的,可构造指数函数,利用函数的单调性比较大小; ②底数、指数都不相同的,可选一中间值比较大小; ③指数相同,底数不同的可用数形结合法比较大小. 问题·思路·探究问题1 为什么说指数函数的图象是研究函数性质的直观工具?思路:对于指数函数问题,我们不仅仅应该知道其表达式及利用表达式进行计算的问题,而且应注重结合其相应的图象掌握相应的知识且能灵活运用图象来分析问题、解决问题,从而领会图象在指数函数应用方面的作用. 探究:因为通过图象我们可以直观地看到,任取a({a|a>0且a ≠1}),图象始终过定点(0,1),图象始终在x 轴的上方;当a>1时第一象限的图象与0<a<1时第二象限的图象始终在直线y=1的上方,当a>1时第二象限的图象与0<a<1时第一象限的图象始终在直线y=1的下方,当a>1时,图象是上升的,当0<a<1时,图象是下降的.所以应用图象进行数形结合,清晰地刻画了指数函数的性质,它们便于我们记忆起函数性质和变化规律.问题2 函数y=2|x|的图象有什么特征?你能根据它的图象指出其值域和单调区间吗?思路:函数y=a |x|:其图象是关于y 轴对称的,所以只要先把y=a x的y轴右边的图象保留,再将y 轴右边部分关于y轴作出对称部分;就得到了y=a |x|的图象.探究:函数y=2|x|的图象关于y 轴对称,这是因为它的图象由y=2x(x ≥0)的图象和y=(21)x(x<0)的图象合并而成,而y=2x(x>0)与y=(21)x(x<0)的图象关于y 轴对称,所以函数y=2|x|的图象关于y 轴对称,由图象可知值域是[1,+∞),递增区间为[0,+∞),递减区间为(-∞,0]问题3 函数y=a x+h+k(a>0且a ≠1)的图象恒过点(-h,1+k ),为什么?思路:一般地,把函数y=f (x )的图象向右平移m 个单位得函数y=f (x-m )的图象(m ∈R ,m <0就是向右平移|m|个单位);把函数y=f (x )的图象向上平移n 个单位,得到函数y=f (x )+n 的图象(n ∈R ,若n <0,就是向下平移|n|个单位=探究:函数y=a x+h +k(a>0且a ≠1)的图象可由y=a x(a>0且a ≠1)的图象向左(当h>0时)或向右(当h<0时)平移|h|个单位,再向上(当k>0时)或向右(当k<0时)平移|k|个单位而得到,因为y=a x (a>0且a ≠1)的图象恒过点(0,1),所以函数y=a x+h+k(a>0且a ≠1)的图象恒过点(-h,1+k ). 典题·热题·新题例1 下列函数中,哪些是指数函数?①y=4x ②y=x 4 ③y=-4x ④y=4-x ⑤y=(-4)x ⑥y=4x+1 ⑦y=4x +1⑧y=e x ⑨y=4x(x>0)⑩y=(a-1)x(a>1且a ≠2)思路解析:①④⑧⑩为指数函数,其中④y=4-x 从形式上看不是指数函数,将它变形为y=(4-1)x,即y=(41)x.它实质上是指数函数. ②中底数x 不是常数,而4不是变数;③是-1与指数函数4x的乘积;⑤中底数-4<0; ⑥中的指数是x 的函数,不是自变量x ;⑦由y=4x向上平移得到的;⑨x 的范围不是R . 答案:②③⑤⑥⑦⑨不是指数函数.误区警示 像y=4x+1,y=4x +1的图象可由y=2x 的图象通过平移或伸缩变换而得到.而y=a -x从形式上看不是指数函数,将它变形为y=(a -1)x,即y=(a1)x.它实质上是指数函数. 例2 若指数函数y=(2a-1)x是减函数.则a 的范围是多少? 思路解析:由题意可知1>2a-1>0,得21<a <1. 答案:21<a <1 深化升华 解与指数有关的问题时,注意对底数分类讨论,这是考试的一个重点.例3 如右图,在同一坐标系下给出四个指数函数的图象,试比较底数a 、b 、c 、d 的大小.思路解析:作直线x=1与四个图象交于四个点,得四个纵坐标为a 、b 、c 、d ,底数都“跑”到纵轴上去了,可在数轴的位置上直观比较底数的大小,则a >b >1>c >d >0 . 答案:a >b >c >d拓展延伸 在同一坐标系中,画出函数y=3x,y=(31)x ,y=2x,y=(21)x 的图象,比一比,看它们之间有何联系.从图中可以看到,图象向下无限地与x 轴靠拢,即x 轴是指数函数的渐近线.任何两个函数图象都是交叉出现的,交叉点是(0,1).在y 轴的右侧,对同一变量x 而言,底数越大,函数值越大;在y 轴的左侧,情况正好相反,即对同一自变量x 而言,底数越大,函数值越小.以此为依据,可定性地分析在同一坐标系中,底数不同的若干个指数函数的底数的大小关系.怎样定量分析同一坐标系中底数不同的指数函数的底数的大小呢?我们知道,对指数函数y=a x(a >0且a ≠1),当x=1时,y=a ,而a 恰好是指数函数的底数,这就启发我们,不妨作直线x=1,它同各个图象相交,交点的纵坐标就是各指数函数的底数,以此可比较底数的大小.深化升华 (1)渐近线是指逐渐靠拢,但永远不能到达的线.(2)从联系的观点研究不同底数的指数函数图象间的关系,对深化理解指数函数的图象和性质是有帮助的.例4 画出下列函数的图象:(1)y=2x-1+2;(2)y=0.5|x|思路解析:利用指数函数的图象及结合函数图象的变换来处理.答案:(1)利用函数y=2x的图象沿x 轴正半轴平移一个单位,纵坐标不变,再把所得图象沿y 轴的正半轴平移2个单位,横坐标不变,得到y=2x-1+2的图象,如图(1)(注:画出虚直线的目的是体现平移变换).(2)由y=0.5|x|=⎪⎩⎪⎨⎧<=≥-,0,25.0,0,5.0x x xx x作y=0.5x的图象但只取y 轴及其右侧部分,再作y=2x的图象但只取y 轴左侧部分,就得到函数y=0.5|x|的图象,如图(2)所示的实线(注:画出虚线的目的是衬托实线的特征).图(1) 图(2) 深化升华 由指数函数的图象,我们还可以总结出图象的变化规律: ①平移规律若已知y=a x 的图象,则把y=a x 的图象向左平移b (b >0)个单位,则得到y=a x+b的图象.把y=a x 的图象向右平移b (b >0)个单位,则得到y=a x-b 的图象,把y=a x的图象向上平移b(b >0)个单位,则得到y=a x +b 的图象.把y=a x的图象向下平移b (b >0)个单位,则得到y=a x-b 的图象. ②对称规律函数y=a x 的图象与y=a -x 的图象关于y 轴对称,y=a x 的图象与y=-a x的图象关于直线x轴对称.函数y=a x 的图象与y=-a -x的图象关于坐标原点对称.函数y=a |x|:其图象是关于y 轴对称的,所以只要先把y=a x的y轴右边的图象保留;再将y轴右边部分关于y轴对称;就得到了y=a |x|的图象.拓展延伸 一般地,把函数y=f (x )的图象向右平移m 个单位得函数y=f (x-m )的图象(m ∈R ,m <0就是向右平移|m|个单位);把函数y=f (x )的图象向上平移n 个单位,得到函数y=f (x )+n 的图象(n ∈R ,若n <0,就是向下平移|n|个单位=.函数y=f (x )的图象与y=f (-x )的图象关于y 轴对称,函数y=f (x )的图象与函数y=-f (x )的图象关于x 轴对称,函数y=f (x )的图象与函数y=-f (1-x )的图象关于原点对称.函数y=f(|x|):其图象是关于y 轴对称的,所以只要先把y轴右边的图象保留;再将y轴右边部分关于y轴对称;就得到了y=f(|x|)的图象.例5 用函数单调性定义证明函数f (x )=2x在(-∞,+∞)上单调递增. 思路解析:函数单调递增:x 1<x 2⇒f (x 1)<f (x 2);或先论证)()(21x f x f <1,又f (x 2)>0⇒f (x 1)<f (x 2).证明:在(-∞,+∞)上任取x 1<x 2,则)()(21x f x f =2121222x x x x -=,∵x 1-x 2<0,∴212xx -<1.又f (x 2)=2x2>0,∴f (x 1)<f (x 2).∴函数f (x )=2x在(-∞,+∞)上单调递增. 深化升华 在用函数单调性定义证明的过程中,除了作差法也可用作商法比较f (x 1)、f (x 2)的大小.例6 求下列函数的单调区间:(1)y=2425.0--x x ;(2)y=x112+.思路解析:将原函数“拆”成两个简单的函数,再依据复合函数的单调性求解. 解:(1)令u=x 2-4x-2,则y=0.5u.因为y=0.5u为减函数,所以y=2425.0--x x 与u=x 2-4x-2的单调性相反.又由u=x 2-4x-2=(x-2)2-6得u=x 2-4x-2在(-∞,2]为减函数,在[2,+∞)为增函数.所以y=2425.0--x x 在(-∞,2)为增函数,在[2,+∞]为减函数;(2)令u=1+x 1,则y=2u ,因为y=2u为增函数,所以y=x 112+的单调性与u=1+x 1的单调性相同.因为u=1+x1(x ≠0)所以在(-∞,0)及(0,+∞)上均为减函数,所以y=x 112+的单调递减区间为(-∞,0)和(0,+∞).拓展延伸 确定函数的单调性,利用复合函数的单调性的方法或可变形函数解析式,利用已有函数的单调性进行由里及外的层层判断,最终得出函数的单调性.但是要证明单调性必须用单调性定义.本题求函数值域也可以利用解析式变形,由里及外层层求出值域最终而得:y=1212+-x x =1-122+x .x ∈(-∞,+∞)⇒2x >0⇒2x+1>1⇒121+x <1,∴-2<-122+x<0.∴-1<y <1.∴值域为(-1,1).例7 已知函数f (x )=a x(a >0,且a ≠1),根据图象判断21[f (x 1)+f (x 2)]与f (221x x +)的大小,并加以证明.思路解析:对a >1及0<a <1两种情形的指数函数图象,分别取两点A (x 1,f (x 1))、B (x 2,f (x 2))连线段,其中21[f (x 1)+f (x 2)]就是这线段中点M 的函数值,f (221x x +)就是图象上弧线段与直线x=221x x +的交点M 的函数值,如下图.显然无论哪一种情形总有点N 在点M 下方. ∴f (221x x +)<21[f (x 1)+f (x 2)]. 证明:f (x 1)+f (x 2)-2f (221x x +)=2222)(2112121x x x x xx a aaa a -=-++.由x 1≠x 2,∴21x ≠22x .∴2221xxa a -≠0,∴222)(21xxa a ->0.∴f (x 1)+f (x 2)-2f (221x x +)>0. 深化升华 通过数形结合我们不难发现凸凹函数的性质. 若f (x )是凸函数,则f (221x x +)≥21[f (x 1)+f (x 2)]; 若f (x )是凹函数,则f (221x x +)≤21[f (x 1)+f (x 2)]. 例8 方程2x-1=2x 的实数解的个数为( )A. 0个B.1个C.2个D.3个 思路解析:这不是我们所学的代数等式,也不可能转化成代数式,只有数形结合观察图象交点才能解决.答案:2x-1=2x 可化为2x=2x+1,令⎩⎨⎧+==122x y y x 在同一坐标系中画出y=2x及y=2x+1的图象.如右图所示,可以看出它们图象有两个交点.故选C.深化升华 遇到等式两边的形式属于不同类型的函数而且直接处理无法进行时,这时应联想到用数形结合来解决.。
高一数学必修一第二章基本初等函数复习要点-文档资料
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第二章基本初等函数一、指数函数(一)指数与指数幂的运算1.根式的概念:一般地,如果,那么叫做的次方根(nthroot),其中1,且∈*.当是奇数时,正数的次方根是一个正数,负数的次方根是一个负数.此时,的次方根用符号表示.式子叫做根式(radical),这里叫做根指数(radicalexponent),叫做被开方数(radicand).当是偶数时,正数的次方根有两个,这两个数互为相反数.此时,正数的正的次方根用符号表示,负的次方根用符号-表示.正的次方根与负的次方根可以合并成±(0).由此可得:负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0,记作。
注意:当是奇数时,,当是偶数时,2.分数指数幂正数的分数指数幂的意义,规定:0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义指出:规定了分数指数幂的意义后,指数的概念就从整数指数推广到了有理数指数,那么整数指数幂的运算性质也同样可以推广到有理数指数幂.3.实数指数幂的运算性质(二)指数函数及其性质1、指数函数的概念:一般地,函数叫做指数函数(exponential),其中x是自变量,函数的定义域为R.注意:指数函数的底数的取值范围,底数不能是负数、零和1.2、指数函数的图象和性质a1图象特征函数性质向x、y轴正负方向无限延伸函数的定义域为R图象关于原点和y轴不对称非奇非偶函数函数图象都在x轴上方函数的值域为R+函数图象都过定点(0,1)自左向右看,图象逐渐上升自左向右看,图象逐渐下降增函数减函数在第一象限内的图象纵坐标都大于1在第一象限内的图象纵坐标都小于1在第二象限内的图象纵坐标都小于1在第二象限内的图象纵坐标都大于1图象上升趋势是越来越陡图象上升趋势是越来越缓函数值开始增长较慢,到了某一值后增长速度极快;函数值开始减小极快,到了某一值后减小速度较慢;注意:利用函数的单调性,结合图象还可以看出:(1)在[a,b]上,值域是或;(2)若,则;取遍所有正数当且仅当;(3)对于指数函数,总有;(4)当时,若,则;二、对数函数(一)对数1.对数的概念:一般地,如果,那么数叫做以为底的对数,记作:(—底数,—真数,—对数式)说明:1注意底数的限制,且;2;3注意对数的书写格式.两个重要对数:1常用对数:以10为底的对数;2自然对数:以无理数为底的对数的对数.对数式与指数式的互化对数式指数式对数底数←→幂底数对数←→指数真数←→幂(二)对数函数1、对数函数的概念:函数,且叫做对数函数,其中是自变量,函数的定义域是(0,+∞).注意:1对数函数的定义与指数函数类似,都是形式定义,注意辨别。
高一数学必修一第二章基本初等函数知识点总结
〖2.1〗指数函数根式的性质:n a =;当na =;当n 为偶数时,(0)|| (0) a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩. (2)分数指数幂的概念①正数的正分数指数幂的意义是:0,,,m naa m n N +=>∈且1)n >.0的正分数指数幂等于0.②正数的负分数指数幂的意义是: 1()0,,,mm nn aa m n N a -+==>∈且1)n >.0的负分数指数幂没有意义.(3)分数指数幂的运算性质①(0,,)r s r s a a a a r s R +⋅=>∈ ②()(0,,)r s rs a a a r s R =>∈ ③()(0,0,)r r r ab a b a b r R =>>∈(4)指数函数〖2.2〗对数函数负数和零没有对数.③对数式与指数式的互化:log (0,1,0)x a x N a N a a N =⇔=>≠>.几个重要的对数恒等式: log 10a =,log 1aa =,logb a a b =.常用对数与自然对数:常用对数:lg N ,即10log N ;自然对数:ln N ,即log e N (其中 2.71828e =…).对数的运算性质 如果0,1,0,0aa M N >≠>>,那么①加法:log log log ()aa a M N MN += ②减法:log log log a a aMM N N-=③数乘:log log ()na a n M Mn R =∈ ④log a N a N = ⑤log log (0,)b n a a nM M b n R b=≠∈⑥换底公式:log log (0,1)log b a b NN b b a=>≠且换底公式的推论: (5)对数函数〖2.3〗幂函数(1)幂函数的定义 一般地,函数y x α=叫做幂函数,其中x 为自变量,α是常数.(2)幂函数的图象(3)幂函数的性质 ①图象分布:幂函数图象分布在第一、二、三象限,第四象限无图象.幂函数是偶函数时,图象分布在第一、二象限(图象关于y轴对称);是奇函数时,图象分布在第一、三象限(图象关于原点对称);是非奇非偶函数时,图象只分布在第一象限. ②过定点:所有的幂函数在(0,)+∞都有定义,并且(1,1). 图象都通过点0α>,③单调性:如果则幂函数的图象过原点,并且在[0,)+∞上为增函数.如果0α<,则幂函数的图象在(0,)+∞上为减函数,在第一象限内,图象无限接近x 轴与y 轴.④奇偶性:当α为奇数时,幂函数为奇函数,当α为偶数时,幂函数为偶函数.当qpα=(其中,p q 互质,p 和q Z ∈),若p 为奇数q 为奇数时,则q py x =是奇函数,若p 为奇数q 为偶数时,则q py x=是偶函数,若p 为偶数q 为奇数时,则qpy x=是非奇非偶函数.⑤图象特征:幂函数,(0,)y x x α=∈+∞,当1α>时,若01x <<,其图象在直线y x =下方,若1x >,其图象在直线y x =上方,当1α<时,若01x <<,其图象在直线y x =上方,若1x >,其图象在直线y x=下方.。
高中数学人教版必修一基本初等函数
必修1 第二章基本初等函数2.1 指数函数 2.1.1 指数与指数幂的运算:①我们已经知道了指数幂的运算关系为,422=、823=、4121222-==、aa-21a 2=为正整数)(等; ②根式:如果a x 2=,那么x 叫做a 的平方根,例如±2就是4的平方根;如果3x =a ,那么x 叫做a 的立方根,例如2就是8的立方根; ③类似地,由于(±2)4=16,那么就把±2叫做16的四次方根;25=32,就把2叫做32的五次方根;④如果x n =a ,那么x 就叫做a 的n 次方根,其中n>1,且n ∈N*(正整数); 当n 为奇数时,正数的n 次方根为一个正数,负数的n 次方根为一个负数,此时a 的n 次方根用n a 表示,如2(325=(奇数)正数),2-(32-5=(奇数)负数);当n 为偶数时,正数的n 次方根有2个,一正一负对称,而负数的无意义(因为没有一个数的偶次方结果还是负数);例如16的4次方根为±2164±=.(0的任何次方都是0)⑤式子n a 叫做根式,这里的n 叫做根指数,a 叫做被开方数。
所以a a nn =)(,例如5522=)(,3-3-55=)( ⑥分数指数幂:如下例子2552510a a a ==)(、5335315a a a ==)(,通过以上例子我们在数学中推算出nmn ma a =(a>0,m ,n ∈N*,且n>1)此式为分子的指数幂关系。
所以如上面表示2133=。
❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀The stupid speak of the past, the wise of the present, and fools of the future!!⑦0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义;理解一下定理:⎪⎩⎪⎨⎧∈>>=∈>=∈>=⨯+),0,0()(3)),,0())(2(),,0()1(Q r b a b a ab Q s r a a a Q s r a a a a rr r rs s r s r s r (;(结合例题自己去验算)如:252212a aa a ==⨯+,352131021342342a a a a a a==⨯=)()(无理数指数幂的解法:一般的,无理数指数幂n a (a>0,a 是无理数)是一个确定的实数,有理数指数幂的运算性质同样适用于无理数指数幂。
