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1、
第五節(jié) 指數與指數函數
【考綱下載】
1.了解指數函數模型的實際背景.
2.理解有理數指數冪的含義,了解實數指數冪的意義,掌握冪的運算.
3.理解指數函數的概念,理解指數函數的單調性,掌握指數函數圖象通過的特殊點.
4.知道指數函數是一類重要的函數模型.
1.根式
(1)根式的概念
①若xn=a,則x叫做a的n次方根,其中n>1且n∈N*.式子叫做根式,這里n叫做根指數,a叫做被開方數.
②a的n次方根的表示:
xn=a?
(2)根式的性質
①()n=a(n∈N*).
②=
2.有理數指數冪
(1)冪的有關概念:
①正分數指數冪
2、:a=(a>0,m,n∈N*,且n>1);
②負分數指數冪:a-==(a>0,m,n∈N*,且n>1);
③0的正分數指數冪等于0,0的負分數指數冪無意義.
(2)有理數指數冪的性質:
①aras=ar+s(a>0,r,s∈Q);
②(ar)s=ars(a>0,r,s∈Q);
③(ab)r=arbr(a>0,b>0,r∈Q).
3.指數函數的圖象與性質
y=ax
a>1
0<a<1
圖象
定義域
R
值域
(0,+∞)
性質
過定點(0,1)
當x>0時,y>1;
x<0時,0<y<1
當x>0時,0<y<1;
x<0時,y>1
在R
3、上是增函數
在R上是減函數
1.=a成立的條件是什么?
提示:當n為奇數時,a∈R;當n為偶數時,a≥0.
2.如圖是指數函數(1)y=ax,(2)y=bx,(3)y=cx,(4)y=dx的圖象,底數a,b,c,d與1之間的大小關系如何?你能得到什么規(guī)律?
提示:圖中直線x=1與它們圖象交點的縱坐標即為它們各自底數的值,即c1>d1>1>a1>b1,所以,c>d>1>a>b,即無論在y軸的左側還是右側,底數按逆時針方向變大.
3.當a>0,且a≠1時,函數y=ax,y=a|x|,y=|ax|,y=x之間有何關系?
提示:y=ax與y=|ax|是同一個函數的不同表現(xiàn)形式
4、;函數y=a|x|與y=ax不同,前者是一個偶函數,其圖象關于y軸對稱,當x≥0時兩函數圖象相同;y=ax與y=x的圖象關于y軸對稱.
1.化簡[(-2)6]-(-1)0的結果為( )
A.-9 B.-10 C.9 D.7
解析:選D [ (-2)6]-(-1)0=(26)-1=8-1=7.
2.化簡(x<0,y<0)得( )
A.2x2y B.2xy C.4x2y D.-2x2y
解析:選D?。?x2|y|=-2x2y.
3.函數f(x)=3x+1的值域為( )
A.(-1,+∞)
5、 B.(1,+∞)
C.(0,1) D.[1,+∞)
解析:選B ∵3x>0,∴3x+1>1,即函數f(x)=3x+1的值域為(1,+∞).
4.當a>0且a≠1時,函數f(x)=ax-2-3的圖象必過定點________.
解析:令x-2=0,則x=2,y=1-3=-2,故函數f(x)=ax-2-3的圖象必過定點(2,-2).
答案:(2,-2)
5.若指數函數f(x)=(a-2)x為減函數,則實數a的取值范圍為________.
解析:∵f(x)=(a-2)x為減函數,∴ 0<a-2<1,即2<a<3.
答案:(2,3)
前沿
6、熱點(三)
指數函數與不等式的交匯問題
1.高考對指數函數的考查多以指數與指數函數為載體,考查指數的運算和函數圖象的應用,且常與函數性質、二次函數、方程、不等式等內容交匯命題.
2.解決此類問題的關鍵是根據已知(或構造)指數函數或指數型函數的圖象或性質建立相關關系式求解.
[典例] (20xx浙江高考)設a>0,b>0,( )
A.若2a+2a=2b+3b,則a>b
B.若2a+2a=2b+3b,則a<b
C.若2a-2a=2b-3b,則a>b
D.若2a-2a=2b-3b,則a<b
[解題指導] 分析題目選項的特點,可構造函數f(x)=2x+2x,然后利用其單調性解決
7、.
[解析] ∵a>0,b>0,∴2a+2a=2b+3b>2b+2b.令f(x)=2x+2x(x>0),則函數f(x)為單調增函數.∴a>b.
[答案] A
[名師點評] 解決本題的關鍵有以下兩點:
(1)通過放縮,將等式問題轉化為不等式問題;
(2)構造函數,并利用其單調性解決問題.
設函數f(x)=32x-23x+a2-a-5,當0≤x≤1時,f(x)>0恒成立,則實數a的取值范圍是________.
解析:f(x)=32x-23x+a2-a-5=(3x-1)2+a2-a-6,∵ 0≤x≤1,∴1≤3x≤3,∴函數f(x)=32x-23x+a2-a-5在0≤x≤1上是增函數,f(x)>0恒成立?f(0)>0,f(0)=1-2+a2-a-5=a2-a-6=(a-3)(a+2)>0,∴a>3或a<-2.
答案:(-∞,-2)∪(3,+∞)