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高中数学
苏教版(2019)
必修 第一册
第6章 幂函数、指数函数和对数函数
6.2 指数函数
苏教版(2019)必修第一册6.2 指数函数 课件(共37张PPT)
文档属性
名称
苏教版(2019)必修第一册6.2 指数函数 课件(共37张PPT)
格式
pptx
文件大小
5.8MB
资源类型
教案
版本资源
苏教版(2019)
科目
数学
更新时间
2022-11-07 15:46:37
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文档简介
(共37张PPT)
第6章
6.2
指数函数
学习目标
1.了解指数函数模型的实际背景后,理解指数函数的含义,学会探索并理解指数函数的图象与性质.
2.会画出具体的指数函数的图象,利用图象平移与对称变换,讨论指数函数的图象.
3.能运用指数函数的单调性比较两个指数式值的大小,会求一类与指数函数有关的复合函数的定义域、值域、单调性.
核心素养:直观想象、逻辑推理.
新知学习
一、指数函数的概念
1.指数函数的概念
一般地,函数y=ax称为指数函数,其中a是常数,a>0且a≠1.
2.指数函数的结构特征
函数解析式中,需满足:
(1)ax的系数必须为1;
(2)自变量出现在指数位置上;
(3)底数为大于0且不等于1的常数.
【思考】为什么规定底数a>0且a≠1?
【提示】在由定义判断函数是不是指数函数时,一定要注意是否满足指数函数解析式形式的3个要求,要思考全面,避免由于思维不缜密而出错.
4
①⑤⑧
二、指数函数的性质与图象
1.指数函数y=ax(a>0且a≠1)的图象与性质
底数 a>1 0
图象
性质 定义域 R
值域 (0,+∞)
定点 图象过定点(0,1),即当x=0时,y=1
单调性 增函数 减函数
函数值的变化情况 当x>0时,ax>1,当x=0时,ax=1, 当x<0时,0
0时,0
1
对称性
(3)从函数值角度描述底数对函数值的影响:
指数函数y=ax与y=bx的函数值有如下特点.
①若a>b>1,则当x<0时,总有1>bx>ax>0;当x=0时,总有ax=bx=1;当x>0时,总有ax>bx>1.
②若0
ax>1;当x=0时,总有ax=bx=1;当x>0时,总有1>ax>bx>0.
综上可得,当x>0,a>b>0时,ax>bx;当x<0,a>b>0时,ax
②④⑤
三、指数函数y=ax(a>0且a≠1)的图象变换
1.平移变换与对称变换
2.翻折变换
函数y=a|x|的图象就是保留y=ax在y轴上及y轴右侧的图象,然后把y轴右侧的图象对称翻折到y轴左侧.
函数y=|ax-b|的图象就是使y=ax-b在x轴上及x轴上方的图象保持不变,把x轴下方的图象对称翻折到x轴上方.
示例 利用函数f(x)=2x的图象,作出下列函数的图象:
(1)f(x-1); (2)f(|x|); (3)- f(x); (4)| f(x)-1|.
(1) (2) (3) (4)
【解】如图所示.
3.单调性
当a>1时,函数y=ax在R上单调递增;当0
0,且a≠1)与函数y=af(x)的单调性之间的关系如下表.
指数函数的单调性 与指数函数有关的复合函数的单调性
当a>1时, 函数y=ax在R上单调递增 当a>1时,若t=f(x)在(m,n)上单调递增,则y=af(x)在(m,n)上单调递增;
若t=f(x)在(p,q)上单调递减,则y=af(x)在(p,q)上单调递减
当0
若t=f(x)在(p,q)上单调递减,则y=af(x)在(p,q)上单调递增
示例 求函数y=2-|x|的单调性.
【解】 设t=-|x|,当x∈(-∞,0)时,t=-|x|为增函数,所以函数y=2-|x|在(-∞,0)上为增函数;
当x∈(0,+∞)时,t=-|x|为减函数,所以函数y=2-|x|在(0,+∞)上为减函数.
【提示】讨论形如y=af(x)的函数的单调性,首先确定函数f(x)的单调性,然后结合底数中的a是满足a>1,还是满足0
【解析】(方法1)因为指数函数y=ax(a>0且a≠1)的图象过定点(0,1),
所以在函数y=ax-3+3中,令x=3,得y=1+3=4,即函数的图象过定点(3,4).
(方法2)将原函数解析式变形,得y-3=ax-3,把y-3和x-3分别看成一个整体,
所以当x-3=0时,y-3=1,即x=3时,y=4,所以原函数的图象过定点(3,4).
典例剖析
一、指数型函数的图象及应用
1.指数型函数图象过定点问题
例 1 函数y=ax-3+3(a>0且a≠1)的图象过定点 .
【方法技巧】解决指数型函数图象过定点问题的思路
指数函数y=ax(a>0且a≠1)的图象过定点(0,1),据此,可解决形如y=k·ax+c+b(k≠0,a>0且a≠1)的函数图象过定点的问题,即令x=-c,得y=k+b,故函数图象过定点(-c,k+b).
(3,4)
2.图象的识别问题
例 2 (1)在同一直角坐标系中,函数y=ax2+bx,y=ax-b(a>0且a≠1)的图象可能是( )
(2)若函数y=f(x)=ax-b(a>0,且a≠1)的图象经过第一、三、四象限,则一定有( )
A. 0
1 B. a>1且b>1 C. 0
1且b<1
A B C D
B
D
【方法技巧】函数图象的识别方法:
(1)由函数的定义域与值域判断图象的左右、上下位置;
(2)由函数的单调性判断图象的变化趋势;
(3)由函数的奇偶性判断图象的对称性;
(4)由函数的特征点排除不合要求的图象.
3.图象的应用
例 3 若直线y=2a与函数y=|ax-1|+1(a>0且a≠1)的图象有两个公共点,则a的取值范围是 .
(1) (2)
【方法总结】利用函数的图象可解决与方程和不等式有关的问题,如观察两个函数y=f(x)和y=g(x)的图象的交点个数可确定方程f(x)=g(x)的解的个数,观察函数y=f(x)的图象与x轴的交点情况,可以确定不等式f(x)>0或f(x)<0的解集等.
【分析】定义域是使函数解析式有意义的自变量的取值集合,值域是函数值的集合,依据定义域和函数的单调性求解值域.
【方法技巧】求与指数函数有关的函数的定义域和值域的一般方法
(1)求与指数函数有关的函数的定义域时,先观察函数是y=ax型还是y=af(x)型,前者的定义域是R,后者的定义域与f(x)的定义域一致,而y=f(ax)的定义域由t=ax的值域在y=f(t)的定义域内决定,因此求y=f(ax)型函数的定义域时,往往转化为解指数不等式(组).
(2)求与指数函数有关的函数的值域时,一方面要考虑函数的定义域和单调性,另一方面要注意指数函数的值域是(0,+∞).一般地,对于y=af(x)型函数,要先求出f(x)的值域A,再画出y=ax(x∈A)的草图或利用函数的单调性求出原函数的值域.
【方法技巧】指数幂的大小比较问题的三种类型及解法
【方法技巧】指数不等式的求解方法
(1)形如ax>ab的不等式,借助函数y=ax的单调性求解,如果a的取值不确定,需分a>1与0
(2)形如ax>b的不等式,注意将b转化为以a为底数的指数幂的形式,再借助函数y=ax的单调性求解.
(3)形如ax>bx的不等式,利用函数图象求解.
(4)形如a2x+b·ax+c>0的不等式,可利用换元法转化为一元二次不等式求解.
【方法技巧】
(1)对于求形如f(x)=ma2x+nax+q(m≠0,a>0,且a≠1)的函数的单调性,往往通过换元设t=ax,然后结合二次函数与指数函数的单调性,进行判断.
(2)对于求形如f(x)=aφ(x)(a>0,且a≠1)的函数的单调性,往往通过换元设t=φ(x),然后结合函数t=φ(x)与指数函数y=at(a>0,且a≠1)的单调性,进行判断.
上述两种类型的复合函数单调性的判断原则是“同增异减”,同时为了更加清楚直观,往往作出相应函数的图象.
C
【方法技巧】判断函数奇偶性要注意的问题
(1)坚持“定义域优先”的原则.
如果定义域不关于原点对称,那么可立刻判断此函数既不是奇函数也不是偶函数.
(2)正确利用变形技巧.
分析f(x)与f(-x)的关系,也可利用f(x)±f(-x)=0判断.
(3)巧用图象的特征.
根据奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y轴对称,进行快速判断.
A
随堂小测
A
D
ACD
CD
AC
(3,6]
f(c)=2c(单调递增的指数函数都可以)
谢 谢!
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同课章节目录
第1章 集合
1.1 集合的概念与表示
1.2 子集、全集、补集
1.3 交集、并集
第2章 常用逻辑用语
2.1 命题、定理、定义
2.2 充分条件、必要条件、冲要条件
2.3 全称量词命题与存在量词命题
第3章 不等式
3.1 不等式的基本性质
3.2 基本不等式
3.3 从函数观点看一元二次方程和一元二次不等式
第4章 指数与对数
4.1 指数
4.2 对数
第5章 函数概念与性质
5.1 函数的概念和图象
5.2 函数的表示方法
5.3 函数的单调性
5.4 函数的奇偶性
第6章 幂函数、指数函数和对数函数
6.1 幂函数
6.2 指数函数
6.3 对数函数
第7章 三角函数
7.1 角与弧度
7.2 三角函数概念
7.3 三角函数的图象和性质
7.4 三角函数应用
第8章 函数应用
8.1 二分法与求方程近似解
8.2 函数与数学模型
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