人教A版高中数学必修一教学资料,补习资料2.1.1 指数与指数幂的运算 7份

文档属性

名称 人教A版高中数学必修一教学资料,补习资料2.1.1 指数与指数幂的运算 7份
格式 zip
文件大小 2.6MB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2019-08-29 21:52:19

文档简介


[基础巩固](25分钟,60分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.将化为分数指数幂,其形式是(  )
A.2    B.-2
C.2 D.-2
解析:=(-2)=(-2×2)=(-2)=-2.
答案:B
2.若a (a-2)0有意义,则a的取值范围是(  )
A.a≥0 B.a=2
C.a≠2 D.a≥0且a≠2
解析:要使原式有意义,只需,
∴a≥0且a≠2.
答案:D
3.化简的结果是(  )
A.- B.
C.- D.
解析:依题意知x<0,所以=-=-.
答案:A
4.(a>0)的值是(  )
A.1 B.a
C.a D.a
解析:原式==a=a.
答案:D
5.化简()4·()4的结果是(  )
A.a16 B.a8
C.a4 D.a2
解析:()4·()4
=()·()
=(a)·(a)=a·a=a4.
答案:C
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.-2+(1-)0--160.75=________.
解析:-2+(1-)0--160.75
=+1--16
=+1--(24)
=+1--8
=-7
答案:-7
7.化简=________.
解析:原式=
=a·b=.
答案:
8.若10x=2,10y=3,则10=________.
解析:由10x=2,10y=3,
得10=(10x)=2,
102y=(10y)2=32,
∴10===.
答案:
三、解答题(每小题10分,共20分)
9.用分数指数幂的形式表示下列各式(a>0,b>0):
(1)a2;
(2)·;
(3)()2·;
(4).
解析:(1)原式=a2a=a=a.
(2)原式=a·a=a=a.
(3)原式=(a)2·(ab3) =a·ab=ab=ab.
(4)原式=a2·a=a=a.
10.计算下列各式:
(1)0.064-0+[(-2)3]+16-0.75;
(2) -(-9.6)0-+(-1.5)-2;
(3) +0.002-10(-2)-1+(-)0.
解析:(1)原式=0.4-1-1+(-2)-4+2-3=-1++=.
(2)原式=-1-+-2=-1--2+2=.
(3)原式=(-1) ·+--+1=+500-10(+2)+1
=+10-10-20+1=-.
[能力提升](20分钟,40分)
11.化简·的结果是(  )
A. B.-
C. D.-
解析:由题意可知a≤0,则·=(-a)·a=-(-a) ·(-a) =-(-a)=-=-.
答案:B
12.若 +=0,则(x2019)y=________.
解析:因为+=0,
所以+=|x+1|+|y+3|=0,
所以x=-1,y=-3.
∴(x2019)y=[(-1)2019]-3=(-1)-3=-1.
答案:-1
13.将下列根式化为分数指数幂的形式:
(1)m2·(m>0);
(2) (m>0);
(3) (a>0,b>0);
(4) (x>0,y>0).
解析:(1)m2·=m2·m=m=m.
(2) == =(m)=m.
(3)原式=[ab3(ab5) ]=[a·ab3·(b5) ]
=(ab)=ab.
(4)方法一 从外向里化为分数指数幂.



=··
=··==y.
方法二 从里向外化为分数指数幂.

==
==y.
14.已知a+a=,求下列各式的值:
(1)a+a-1;(2)a2+a-2;(3)a2-a-2.
解析:(1)将a+a=两边平方,
得a+a-1+2=5,
则a+a-1=3.
(2)由a+a-1=3两边平方,
得a2+a-2+2=9,
则a2+a-2=7.
(3)设y=a2-a-2,两边平方,
得y2=a4+a-4-2
=(a2+a-2)2-4
=72-4
=45,
所以y=±3,
即a2-a-2=±3.
课件30张PPT。2.1.1 指数与指数幂的运算
课标要点
课标要点
学考要求
高考要求
1.根式的意义
a
a
2.分数指数幂的意义
b
b
3.无理数指数幂的意义
a
a
4.有理数指数幂的运算性质
c
c
知识导图
学法指导
1.弄清()n与的区别,掌握n次根式的运算.
2.能够利用a=进行根式与分数指数幂的互化.
3.通过对根指数n的讨论学会运用分类讨论的思想方法.
4.利用整体代换的思想求代数式的值.
知识点一 n次方根及根式的概念
1.a的n次方根的定义
如果xn=a,那么x叫做a的n次方根,其中n>1,且n∈N*.
根式的概念中要求n>1,且n∈N*.
2.a的n次方根的表示
(1)当n是奇数时,a的n次方根表示为,a∈R.
(2)当n是偶数时,a的n次方根表示为±,其中-表示a的负的n次方根,a∈[0,+∞).
3.根式
式子叫做根式,这里n叫做根指数,a叫做被开方数.,
知识点二 根式的性质
(1)()n=a(n∈R+,且n>1);
(2)=
()n中当n为奇数时,a∈R;n为偶数时,a≥0,而中a∈R.
知识点三 分数指数幂的意义及有理数指数幂的运算性质
1.分数指数幂的意义
分数指数幂
正分数指数幂
规定:a=(a>0,m,n∈N*,且n>1)
负分数指数幂
规定:a-==(a>0,m,n∈N*,且n>1)
性质
0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂无意义
2.有理数指数幂的运算性质
(1)aras=ar+s;
(2)(ar)s=ars;
(3)(ab)r=arbr.
3.无理数指数幂
无理数指数幂aα(a>0,α是无理数)是一个无理数.有理数指数幂的运算性质对于无理数指数幂同样适用.
[小试身手]
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)任意实数的奇次方根只有一个.(  )
(2)正数的偶次方根有两个且互为相反数.(  )
(3) =4-π.(  )
(4)分数指数幂a可以理解为个a相乘.(  )
(5)0的任何指数幂都等于0.(  )
答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)× 
2.b4=3(b>0),则b等于(  )
A.34   B.3   C.43   D.35
解析:因为b4=3(b>0),∴b==3.
答案:B
3.下列各式正确的是(  )
A.=-3 B.=a
C.()3=-2 D.=2
解析:由于=3,=|a|,=-2,故选项A,B,D错误,故选C.
答案:C
4.-的值是________.
解析:=====.
答案:
,类型一 利用根式的性质化简求值,
例1 (1)下列各式正确的是(  )
A.=a     B.a0=1 C. =-4     D. =-5
(2)计算下列各式:
① =________.
② =________.
③ --=________.
【解析】 (1)由于=则选项A,C排除,D正确,B需要加条件a≠0.
(2)① =-a.
② ==π-3.
③ --=--=--=.
【答案】 (1)D (2)①-a ②π-3 ③
首先确定式子中n的奇偶,再看式子的正负,最后确定化简结果.
方法归纳
根式化简或求值的策略
(1)解决根式的化简或求值问题,首先要分清根式为奇次根式还是偶次根式,然后运用根式的性质进行化简或求值.
(2)开偶次方时,先用绝对值表示开方的结果,再去掉绝对值符号化简,化简时要结合条件或分类讨论.
跟踪训练1 求下列各式的值:
(1) ;   (2) ;
(3) ; (4) + .
解析:(1) =-2;
(2) = = ;
(3) =|3-π|=π-3;
(4)原式= +y-x=|x-y|+y-x.
当x≥y时,原式=x-y+y-x=0;
当x所以原式=
(4)由根式被开方数正负讨论x≥y,x类型二 根式与分数指数幂的互化
例2 (1)将分数指数幂a (a>0)化为根式为________;
(2)化简:(a2·)÷(·)=________.(用分数指数幂表示);
(3)将下列根式与分数指数幂进行互化.
①a3·;② (a>0,b>0).
【解析】 (1)a==
(2)(a2·)÷(·)=(a2·a)÷(a·a)=a÷a=a=a
【答案】 (1) (2)a (3)①a3·=a3·a=a=a.
 ② = = = =a-b.
利用根式与分数指数幂的性质意义化为根式或分数指数幂.
方法归纳
根式与分数指数幂互化的方法及思路
(1)方法:根指数化为分数指数的分母,被开方数(式)的指数化为分数指数的分子.
(2)思路:在具体计算中,通常会把根式转化成分数指数幂的形式,然后利用有理数指数幂的运算性质解题.
提醒:如果根式中含有多重根号,要由里向外用分数指数幂写出.,
跟踪训练2 下列根式与分数指数幂的互化正确的是(  )
A.-=(-x) (x>0)  B.=y (y<0)
C.x= (x>0) D.x=-(x≠0)
解析:-=-x (x>0);=(y2)=-y (y<0);x=(x-3)=(x>0);
x==(x≠0).
答案:C
A:-先把=x再加上-.
B:注意y<0.
C:负指数次幂运算.
类型三 分数指数幂的运算与化简,,例3 计算下列各式(式中字母都是正数):
(1)0+2-2×-(0.01)0.5;
(2)0.5+0.1-2+-3π0+;
(3)(a-2b-3)·(-4a-1b)÷(12a-4b-2c);
(4)2÷4·3.
解析:(1)原式=1+×-
=1+-=.
(2)原式=+-2+-3+
=+100+-3+=100.
(3)原式=-4a-2-1b-3+1÷(12a-4b-2c)
=-a-3-(-4)b-2-(-2)c-1
=-ac-1=-.
(4)原式=2a÷4(ab)·(3b)
=a-·b-·(3b)=ab.
①先进行指数运算,在进行指数运算时可将底数化成幂的形式,再利用幂的乘方进行运算;②对于零次幂,直接运用a0=1(a≠0)得出结论;③底数为带分数的化成假分数,进而将底数化成幂的形式;④底数为小数的一般化成分数来运算;⑤先算乘方(开方),再算乘除,最后算加减.
方法归纳
利用指数幂的运算性质化简求值的方法
(1)进行指数幂的运算时,一般化负指数为正指数,化根式为分数指数幂,化小数为分数,同时兼顾运算的顺序.
(2)在明确根指数的奇偶(或具体次数)时,若能明确被开方数的符号,则可以对根式进行化简运算.
(3)对于含有字母的化简求值的结果,一般用分数指数幂的形式表示.
跟踪训练3 计算:
(1)(-1.8)0+-2·-+;
(2)·(a>0,b>0).
解析:(1)原式=1+2·-10+9=1+2·2-10+27=29-10=19.
(2)原式=4·0.12·=2××8=.
先把根式化为分数指数幂再运用指数幂的运算法则计算.
[基础巩固](25分钟,60分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.将化为分数指数幂,其形式是(  )
A.2    B.-2
C.2 D.-2
解析:=(-2)=(-2×2)=(-2)=-2.
答案:B
2.若a (a-2)0有意义,则a的取值范围是(  )
A.a≥0 B.a=2
C.a≠2 D.a≥0且a≠2
解析:要使原式有意义,只需,
∴a≥0且a≠2.
答案:D
3.化简的结果是(  )
A.- B.
C.- D.
解析:依题意知x<0,所以=-=-.
答案:A
4.(a>0)的值是(  )
A.1 B.a
C.a D.a
解析:原式==a=a.
答案:D
5.化简()4·()4的结果是(  )
A.a16 B.a8
C.a4 D.a2
解析:()4·()4
=()·()
=(a)·(a)=a·a=a4.
答案:C
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.-2+(1-)0--160.75=________.
解析:-2+(1-)0--160.75
=+1--16
=+1--(24)
=+1--8
=-7
答案:-7
7.化简=________.
解析:原式=
=a·b=.
答案:
8.若10x=2,10y=3,则10=________.
解析:由10x=2,10y=3,
得10=(10x)=2,
102y=(10y)2=32,
∴10===.
答案:
三、解答题(每小题10分,共20分)
9.用分数指数幂的形式表示下列各式(a>0,b>0):
(1)a2;
(2)·;
(3)()2·;
(4).
解析:(1)原式=a2a=a=a.
(2)原式=a·a=a=a.
(3)原式=(a)2·(ab3) =a·ab=ab=ab.
(4)原式=a2·a=a=a.
10.计算下列各式:
(1)0.064-0+[(-2)3]+16-0.75;
(2) -(-9.6)0-+(-1.5)-2;
(3) +0.002-10(-2)-1+(-)0.
解析:(1)原式=0.4-1-1+(-2)-4+2-3=-1++=.
(2)原式=-1-+-2=-1--2+2=.
(3)原式=(-1) ·+--+1=+500-10(+2)+1
=+10-10-20+1=-.
[能力提升](20分钟,40分)
11.化简·的结果是(  )
A. B.-
C. D.-
解析:由题意可知a≤0,则·=(-a)·a=-(-a) ·(-a) =-(-a)=-=-.
答案:B
12.若 +=0,则(x2019)y=________.
解析:因为+=0,
所以+=|x+1|+|y+3|=0,
所以x=-1,y=-3.
∴(x2019)y=[(-1)2019]-3=(-1)-3=-1.
答案:-1
13.将下列根式化为分数指数幂的形式:
(1)m2·(m>0);
(2) (m>0);
(3) (a>0,b>0);
(4) (x>0,y>0).
解析:(1)m2·=m2·m=m=m.
(2) == =(m)=m.
(3)原式=[ab3(ab5) ]=[a·ab3·(b5) ]
=(ab)=ab.
(4)方法一 从外向里化为分数指数幂.



=··
=··==y.
方法二 从里向外化为分数指数幂.

==
==y.
14.已知a+a=,求下列各式的值:
(1)a+a-1;(2)a2+a-2;(3)a2-a-2.
解析:(1)将a+a=两边平方,
得a+a-1+2=5,
则a+a-1=3.
(2)由a+a-1=3两边平方,
得a2+a-2+2=9,
则a2+a-2=7.
(3)设y=a2-a-2,两边平方,
得y2=a4+a-4-2
=(a2+a-2)2-4
=72-4
=45,
所以y=±3,
即a2-a-2=±3.

[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)=·ax是指数函数,则f的值为(  )
A.2    B.-2
C.-2 D.2
解析:∵函数f(x)是指数函数,∴a-3=1,∴a=8.
∴f(x)=8x,f=8=2.
答案:D
2.在同一坐标系中,函数y=2x与y=x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:A
3.当x∈[-1,1]时,函数f(x)=3x-2的值域是(  )
A. B.[-1,1]
C. 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-≤f(x)≤1.故选C.
答案:C
4.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解析:由题意知0答案:C
5.在同一平面直角坐标系中,函数f(x)=ax与g(x)=ax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)=ax是递增的;②当0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,则f=________.
解析:设f(x)=ax(a>0且a≠1).
因为f(x)过点,
所以=a-2,
所以a=4.
所以f(x)=4x,
所以f=4-=.
答案:
7.函数f(x)=的值域为________.
解析:由1-ex≥0得,ex≤1,故函数f(x)的定义域为{x|x≤0},所以0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+ax-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)=x.
(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)=-1=3;
f(π)=3π,g(-π)=-π=3π;
f(m)=3m,g(-m)=-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=2-1;(2)y=
解析:(1)要使y=2-1有意义,需x≠0,则2≠1;故2-1>-1且2-1≠0,故函数y=2-1的定义域为{x|x≠0},函数的值域为(-1,0)∪(0,+∞).
(2)函数y=的定义域为实数集R,由于2x2≥0,则2x2-2≥-2.
故0<≤9,所以函数y=的值域为(0,9].
[能力提升](20分钟,40分)
11.函数y=ax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.6 B.1
C.5 D.
解析:由于函数y=ax在[0,1]上为单调函数,
所以有a0+a1=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:C
12.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所以1答案:(1,2)
13.求函数y=x-3×x+2,x∈[-2,2]的值域.
解析:y=x-3×x+2=2x-3×x+2,令t=x,则y=t2-3t+2=2-.
∵x∈[-2,2],∴≤t=x≤4,当t=时,ymin=-;当t=4时,ymax=6.
∴函数y=x-3×x+2,x∈[-2,2]的值域是[-,6].
14.若函数f(x)=ax-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,
∴即
∴a=±.
又a>1,∴a=;
当0
即解得a∈?.
综上所述,实数a的值为.
课件29张PPT。第1课时 指数函数及其性质
[基础巩固](25分钟,60分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.下列大小关系正确的是(  )
A.0.43<30.4<π0   B.0.43<π0<30.4
C.30.4<0.43<π0 D.π0<30.4<0.43
解析:因为π0=1,0.43<0.40=1,30.4>30=1,所以0.43<π0<30.4,故选B.
答案:B
2.设f(x)=|x|,x∈R,那么f(x)是(  )
A.奇函数且在(0,+∞)上是增函数
B.偶函数且在(0,+∞)上是增函数
C.奇函数且在(0,+∞)上是减函数
D.偶函数且在(0,+∞)上是减函数
解析:因为f(-x)=|-x|=|x|=f(x),
所以f(x)为偶函数.
又当x>0时,f(x)=x在(0,+∞)上是减函数,
故选D.
答案:D
3.已知1>n>m>0,则指数函数①y=mx,②y=nx的图象是(  )
解析:由1>n>m>0可知两曲线应为“下降”的曲线,故排除A,B,再由n>m可知应选C.
答案:C
4.若2a+1<3-2a,则实数a的取值范围是(  )
A.(1,+∞) B.
C.(-∞,1) D.
解析:函数y=x在R上为减函数,所以2a+1>3-2a,所以a>.
答案:B
5.设x>0,且1<bx<ax,则(  )
A.0<b<a<1 B.0<a<b<1
C.1<b<a D.1<a<b
解析:∵1<bx,∴b0<bx.又x>0,∴b>1.
∵bx<ax,∴x>1,又x>0,∴>1,
∴a>b,即1<b<a.
答案:C
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.三个数,,中,最大的是________,最小的是________.
解析:因为函数y=x在R上是减函数,
所以>,
又在y轴右侧函数y=x的图象始终在函数y=x的图象的下方,
所以>.即>>.
答案: 
7.函数y=的单调增区间是________.
解析:令t=x2-4x+3,则其对称轴为x=2.
当x≤2时,t随x增大而减小,
则y增大,即y=的单调增区间为(-∞,2].
答案:(-∞,2]
8.已知f(x)=a-x(a>0且a≠1),且f(-2)>f(-3),则a的取值范围是________.
解析:f(x)=a-x=x,
∵f(-2)>f(-3),
∴-2>-3,即a2>a3.
∴a<1,即0答案:(0,1)
三、解答题(每小题10分,共20分)
9.比较下列各组值的大小:
(1)1.8-0.1与1.8-0.2;
(2)1.90.3与0.73.1;
(3)a1.3与a2.5(a>0,且a≠1).
解析:(1)由于1.8>1,所以指数函数y=1.8x,在R上为增函数.所以1.8-0.1>1.8-0.2.
(2)因为1.90.3>1,0.73.1<1,所以1.90.3>0.73.1.
(3)当a>1时,函数y=ax是增函数,此时a1.3当0a2.5.
故当0a2.5,当a>1时,a1.310.函数f(x)=的定义域为集合A,关于x的不等式2x>2-a-x(a∈R)的解集为B,求使A∩B=B的实数a的取值范围.
解析:由≥0,解得x≤-2或x>1,
于是A=(-∞,-2]∪(1,+∞),
2x>2-a-x?2x>a+x?2x因为A∩B=B,所以B?A,所以a≤-2,
即a的取值范围是(-∞,-2].
[能力提升](20分钟,40分)
11.已知函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)在(0,2)内的值域是(1,a2),则函数y=f(x)的大致图象是(  )
解析:对于函数f(x)=ax,当x=0时,f(0)=a0=1,当x=2时,f(2)=a2.
由于指数函数是单调函数,则有a2>1,即a>1.
所以函数f(x)的图象是上升的,且在x轴上方,结合选项可知B正确.
答案:B
12.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=1-2-x,则不等式f(x)<-的解集是________.
解析:设x<0,-x>0,因为f(x)是奇函数,所以f(x)=-f(-x)=-(1-2x)=2x-1,当x>0时,1-2-x∈(0,1),所以不等式f(x)<-,即当x<0时,2x-1<-,解得x<-1.
答案:(-∞,-1)
13.函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大,求a的值.
解析:分情况讨论:
①当0<a<1时,函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)在[1,2]上的最大值f(x)max=f(1)=a1=a,最小值f(x)min=f(2)=a2,
∴a-a2=,解得a=或a=0(舍去);
②当a>1时,函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)在[1,2]上的最大值f(x)max=f(2)=a2,最小值f(x)min=f(1)=a1=a,
∴a2-a=,解得a=或a=0(舍去).
综上所述,a=或a=.
14.已知函数f(x)=ax+b(a>0,且a≠1).若f(x)的图象如图所示,
(1)求a,b的值;
(2)解不等式f(x)≥2.
解析:(1)由图象得,点(1,0),(0,-1)在函数f(x)的图象上,所以
解得
∴f(x)=2x-2.
(2)f(x)=2x-2≥2,
∴2x≥4,∴x≥2.
∴不等式的解集为[2,+∞).
课件27张PPT。