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高中数学
人教新课标A版
必修1
第二章 基本初等函数(Ⅰ)
本章复习与测试
【红对勾】(人教A版)数学必修1课件 第二章
文档属性
名称
【红对勾】(人教A版)数学必修1课件 第二章
格式
zip
文件大小
17.2MB
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
2012-03-05 17:27:22
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文档简介
(共45张PPT)
第二章
基本初等函数(Ⅰ)
2.2 对数函数
2.2.2 对数函数及其性质
第1课时
对数函数的概念、图象及性质
1.理解对数函数的概念,体会对数函数是一类重要的函数模型.
2.掌握对数函数的图象和性质.
研 习 新 知
新 知 视 界
一、对数函数的概念
1.一般地,我们把函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量.
2.对数函数y=logax的定义域为(0,+∞),值域为R.
二、对数函数的图象与性质
思考感悟
函数y=ax与y=logax的定义域与值域有什么关系?
提示:y=ax的定义域为R,值域为(0,+∞),y=logax的定义域为(0,+∞),值域为R,即它们的定义域和值域互换.
答案:C
答案:A
解析:由1-lnx≥0得lnx≤1即0
答案:(0,e]
4.函数y=2+log2x(x≥1)的值域为________.
解析:∵x≥1,log2x≥0,故y=2+log2x≥2.
答案:[2,+∞)
互 动 课 堂
[点评] 求与对数函数有关的函数定义域时,除遵循前面已学习过的求函数定义域的方法外,还要对这种函数自身有如下要求:一是要特别注意真数大于零;二是要注意底数;三是按底数的取值应用单调性.
类型二 对数函数的图象问题
[例2] 已知a>0且a≠1,函数y=ax与y=loga(-x)的图象可能是( )
[分析] 由题目可获取以下主要信息:
①两函数的底数都是a;
②对数函数的真数为-x.
解答本题可先由函数定义域判断函数图象的位置,再对底数a进行讨论,最后确定选项.
[解析] 由y=loga(-x)的定义域为(-∞,0)知,图象应在y轴左侧,可排除A、D选项.
当a>1时,y=ax应为增函数,y=loga(-x)应为减函数,可知B项正确.
而对C项,由图象知y=ax递减 0
[答案] B
[点评] (1)利用函数代数性质寻找图象的几何特征,体现了依数论形的思想方法.
(2)函数y=logax(a>0且a≠1)的底数变化对图象位置的影响
观察图象,注意变化规律:
①上下比较:在直线x=1的右侧,a>1时,a越大,图象越靠近x轴,0
②左右比较:(比较图象与y=1的交点)交点的横坐标越大,对应的对数函数的底数越大.
变式体验2 函数y=ax与y=-logax(a>0且a≠1)在同一坐标系中的图象形状可能是( )
解析:∵y=ax与y=-logax的单调性相反,可排除C、D选项,又y=-logax中x>0,可排除B.
答案:A
类型三 比较大小问题
[例3] 比较下列各组数的大小:
(1)log2π与log20.9;
(2)log20.3与log0.20.3;
(3)log0.76,0.76与60.7;
(4)log20.4,log30.4;
(5)3log45,2log23.
[分析] 观察各组数的特征,看其是否直接可以利用对数单调性比较大小.
[解] (1)因为函数y=log2x在(0,+∞)上是增函数,π>0.9,
所以log2π>log20.9.
(2)由于log20.3
log0.21=0,
所以log20.3
(3)因为60.7>60=1,0<0.76<0.70=1,
又log0.76
所以60.7>0.76>log0.76.
(4)底数不同,但真数相同,根据y=logax的图象在a>1,x>1时,a越大,图象越靠近x轴,如图3所示,知log30.4>log20.4.
(3)底数不同而真数相同的两个对数值的大小比较,如y1=loga1x与y2=loga2x的比较.
当a1>a2>1时,当x>1时,y1
当0
y2;
当0
1时,y1
当0
y2.
思 悟 升 华
1.对数函数的概念
(1)同指数函数一样,对数函数仍然采用形式定义,如y=2log2x,y=log2x2等都不是对数函数,只有形如y=logax(a>0,且a≠1)的函数才是.
(2)由于指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的定义域是R,值域为(0,+∞),再根据对数式与指数式的互化过程知道对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的定义域为(0,+∞),值域为(-∞,+∞),它们互为反函数.
2.对数函数的图象
函数y=logax(a>0且a≠1)的底数变化对图象位置的影响观察图象,注意变化规律:
(1)上下比较:在直线x=1的右侧,a>1时,a越大,图象向右越靠近x轴,0
(2)左右比较:比较图象与y=1的交点,交点的横坐标越大,对应的对数函数的底数越大.
3.在比较对数值大小时要分清底数大于1还是小于1,不同底尽量化为同底;需要时要引入中间量0、1,或用作差(商)法,或结合图象解决.
4.对数函数的性质
要从定义域、值域、单调性、特殊点等几个方面掌握对数函数的性质,理解记忆性质要结合图象,即“看图说话”.
课时作业(19)(共31张PPT)
第二章
基本初等函数(Ⅰ)
2.2 对数函数
2.2.1 对数与对数运算
第1课时 对数
1.理解对数的概念,掌握指数式与对数式的互化.
2.掌握对数的基本性质及对数恒等式.
研 习 新 知
新 知 视 界
1.对数:如果logaN=x(a>0,a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN,其中a叫做对数的底数,N叫做真数.
2.对数logaN(a>0,a≠1)具有下列简单性质:
(1)零和负数无对数,即N>0;
(2)1的对数为零,即loga1=0;
(3)底数的对数等于1,即logaa=1.
3.常用对数:以10为底的对数叫做常用对数,记做lgN.
4.自然对数:以无理数e为底的对数称为自然对数,简称为lnN,其中e≈2.71828….
5.对数与指数间的关系:
当a>0,a≠1时,ax=N x=logaN.
6.对数式与指数式的关系及相应各数的名称:
式子 名称
a b N
指数式 ab=N 底数 指数 幂值
对数式 logaN=b 底数 对数 真数
自 我 检 测
1.ab=N化为对数式是( )
A.logba=N B.logaN=b
C.logNb=a D.logNa=b
答案:B
答案:D
3.使对数log(a-2)(7-2a)有意义的a的取值范围是________.
答案:10
互 动 课 堂
[分析] 由对数的定义知,ab=N b=logaN.(a>0且a≠1,N>0)
[分析] 由题目可获取以下主要信息:
(1)、(2)题中对数值是特殊实数0和1;(3)题中底数和真数都含有根式.解答本题可利用对数的基本性质求解.
[解] (1)∵log2(log5x)=0,∴log5x=20=1,∴x=51=5.
(2)∵log3(lgx)=1,
∴lgx=31=3,∴x=103=1000.
[点评] 有关“底数”和“1”的对数,可利用对数的性质求出其值为“1”和“0”,化成常数,有利于化简和计算.
变式体验2 已知log2(log3(log4x))=log3(log4
(log2y))=0,求x+y的值.
解:∵log2(log3(log4x))=0,
∴log3(log4x)=1,∴log4x=3,
∴x=43=64.同理可得y=24=16.
∴x+y=80.
[分析] 由题目可获取以下主要信息:
指数中含有对数值.
解答本题可使用对数恒等式alogaN=N来化简求值.
[点评] 要牢记对数恒等式,对于对数恒等式alogaN=N要注意结构特点:①它们是同底的;②指数中含有对数形式;③其值为对数的真数.
1.对数由指数而来,对数式logaN=b是由指数式ab=N而来的,两式底数相同,对数式中的真数N就是指数式中的幂的值N,而对数值b是指数式中的幂指数.对数式与指数式的关系如下图所示.
在指数式ab=N中,若已知a,N的值,求幂指数b的值,便是对数运算b=logaN.
图1
2.对数记号logaN只有在a>0,且a≠1,N>0时才有意义.
3.关于对数的几个基本结论要牢记,如:(1)零和负数没有对数;(2)loga1=0(a>0,a≠1);(3)logaa=1(a>0,a≠1);(4)alogaN=N(a>0,且a≠1);(5)注意对数式与指数式的互化.由指数式ab=N可以写成logaN=b(a>0,且a≠1).这是指数式与对数式互化的依据.
课时作业(17)(共40张PPT)
第二章
基本初等函数(Ⅰ)
本章小结
网 络 建 构
知 识 归 纳
6.比较大小问题:应先区分是正还是负,再区分是大于1的数还是小于1的正数,然后分类比较,要注意指数函数与幂函数单调性在应用上的区别,若是同底幂比较大小,则利用指数函数的单调性;若是同指数幂比较大小,则利用幂函数的单调性.
7.准确地掌握对数的运算法则是正确进行对数运算的前提,利用对数运算,可以把乘、除、乘方、开方运算转化为对数的加、减、乘、除运算,从而显示了利用对数运算的优越性.
8.利用换底公式时,应注意选择恰当的底,既要善于“正用”,还要注意它的“逆用”.
9.在比较与鉴别中学习,注意指数与对数运算法则的对比;指数函数与对数函数性质的对比;函数增长快慢的对比.
10.注意数形结合,本章的内容中,图象占有很大的比重,函数的图象在研究函数的性质时起到了很重要的作用,因此在学习中要特别注意利用函数图象,心中不但有“数”,而且还要有“图”.记住某些常见的函数图象的草图,养成利用函数图象来说明函数的性质和分析问题的习惯.
热 点 剖 析
一、指数与对数的运算问题
指数与指数幂的运算、对数与对数运算是两个重要的知识点,它们既是学习和研究指数函数、对数函数的基础,也是高考必考内容之一,教学中应给予足够的重视.
[点评] (1)对于根式的运算结果,不强求形式的统一,但结果绝不能同时含有根号和分数指数,也不能既有分母又含有负指数.(2)指、对数式的运算、求值、化简、证明等问题主要依据幂对数的运算法则及性质加以解决,在运用法则时要注意法则的逆用.在进行指数、对数的运算时还要注意相互间的转化,因此要熟练把握这些运算性质的基本特征:①同底;②“和积”互化.
二、指数函数、对数函数及幂函数的图象与性质
指数函数、对数函数、幂函数是中学数学中重要的基本初等函数.它们的图象与性质始终是高考考查的重点.由于指数函数y=ax,对数函数y=logax(a>0,a≠1)的图象与性质都与a的取值有密切的联系,幂函数y=xα的图象与性质与α的取值有关,a、α变化时,函数的图象与性质也随之改变;因此,在a,α的值不确定时,要对它们进行分类讨论.
[例2] 如下图所示,函数f(x)=1+log2x与g(x)=2-x+1在同一平面直角坐标系下的图象大致是( )
[答案] C
[例3] 方程a-x=logax(a>0且a≠1)的实数解的个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
[解析] 本例可用数形结合法画出y=a-x与y=logax的图象,观察交点个数,要注意对a分a>1与0
当a>1时,在同一坐标系中画出y1=logax的图象和y2=a-x的图象如图(1),由图象知两函数图象只有一个交点;同理,当0
[答案] B
[分析] 由指数函数的定义知y=ax(a>0,且a≠1)的定义域为x∈R,且y=ax>0,因此在求函数值域时可由ax>0求y的取值范围.在讨论单调性时,可由定义入手,也可由指数函数单调性入手.
[点评] 求定义域注意表达式中自变量x受限制的条件,求值域灵活掌握、运用换元法、分离常数法、单调性法、数形结合法、判别式法等各种方法.
三、指数函数、对数函数的实际应用
[例7] 某医药研究所开发了一种新药,如果成年人按规定的剂量服用,据监测,服药后每毫升血液中的含药量y(微克)与时间t(小时)之间的关系近似满足如图3所示的曲线.
(1)写出服药后y与t之间的函数关系式y=f(t);
(2)据进一步测定:每毫升血液中含药量不少于0.25微克时,治疗疾病有效.求服药一次治疗疾病有效的时间.
[分析] 分段求函数的解析式,再利用解析式解决问题.
[点评] 识图、用图是本题求解的第一环节,待定系数法求函数表达式是重要的方法,在求解不等式f(t)≥0.25时,既要运用分段函数的相关知识,同时又要运用好指数函数的性质.(共42张PPT)
第二章
基本初等函数(Ⅰ)
本章学习的三个基本初等函数:指数函数、对数函数和幂函数将为你解开谜底.
第一节是指数函数,教材先给出两个实际例子,回顾了初中已学的整数指数幂,并初步体会其中的函数模型,同时提出问题,在问题的引导下,探究分数指数幂、无理数指数幂.
第二节是在学习了指数函数后,通过具体实例了解对数函数模型的实际背景,学习对数概念,进而学习对数函数.在指数与对数的对应关系的基础上,教材又讨论了指数函数与对数函数的对应性质.
第三节从实际问题得到五个常用的幂函数,从而引出幂函数的概念,并认识它们的图象与基本性质.
学习三种基本初等函数,在掌握各种基本初等函数概念的同时,熟悉各种函数的图象,通过图象来认识性质,即“作图”、“识图”和“用图”,这是学习本章内容的常用方法,因此数形结合思想会贯穿始终.其次,由于指数函数、对数函数的底数及幂函数的幂指数对函数图象有影响,因此分类讨论思想也在本章学习中扮演着重要的角色.
2.1 指数函数
2.1.1 指数与指数幂的运算
第1课时 根式
研 习 新 知
新 知 视 界
1.根式及相关概念
(1)a的n次方根定义
如果xn=a,那么x叫做a的n次方根,其中n>1,且n∈N*.
答案:C
答案:A
答案:C
答案:2
互 动 课 堂
[点评] 进行根式的化简时,我们经常忘记条件,根式有意义常忘记被开方数为0的情况,做题时应引起高度注意.
解析:比较a10,b10,c10的大小.
答案:C
思 悟 升 华
1.在实数范围内,一个正数的奇次方根是一个正数;一个负数的奇次方根是一个负数.
2.在实数范围内,一个正数的偶次方根有两个,它们互为相反数;一个负数没有偶次方根.
3.0的任何次方根都是0.
课时作业(13)(共41张PPT)
第二章
基本初等函数(Ⅰ)
2.2 对数函数
2.2.1 对数与对数运算
第2课时 对数的运算
1.掌握对数的运算性质,并能运用运算性质进行化简、求值和证明.这是本节的重点.
2.了解对数的换底公式,用换底公式能将一般对数化成自然对数或常用对数,这是本节的一个难点.
研 习 新 知
A.0 B.1
C.2 D.3
答案:A
2.log63+log62等于( )
A.6 B.5
C.1 D.log65
解析:log63+log62=log63×2=log66=1.
答案:C
答案:C
4.若logab·log3a=4,则b的值为________.
答案:81
5.已知a2=m,a3=n,求2logam+logan.
解:由a2=m,a3=n,
得logam=2,logan=3,
∴2logam+logan=2×2+3=7.
互 动 课 堂
[分析] 对于这类问题,可以将整个式子运用对数的性质统一为一个单一的对数式进行运算,但这样做往往比较复杂,也较容易出错.如果分别运用性质,对每一部分先化简或合并同类项,可以简化运算过程并提高运算的准确性.
变式体验2 已知log147=a,14b=5,用a、b表示log3528.
[点评] 通过指数式、对数式的相互转化,将所求式子中的元素表示出来.(1)题用到了方程思想,(2)题还可以对已知等式两边取对数.
变式体验4 某城市现有人口总数为100万,如果年自然增长率为1.2%,试解答下面的问题:
(1)写出该城市人口总数y(万人)与年份x(年)的函数关系式.
(2)计算10年后该城市人口总数(精确到0.1万人);
(3)计算大约多少年以后该城市人口将达到120万人(精确到1年).
解:(1)1年后该城市人口总数为
y=100+100×1.2%=100×(1+1.2%)
2年后该城市人口总数为
y=100×(1+1.2%)+100×(1+1.2%)×1.2%=100×(1+1.2%)2,
3年后该城市人口总数为
y=100×(1+1.2%)2+100×(1+1.2%)2×1.2%=100×(1+1.2%)3,
x年后该城市人口总数为
y=100×(1+1.2%)x,
思 悟 升 华
1.对数式的求值、化简方法:
(1)对于同底的对数式的化简常用方法是:①“收”,将同底的两对数的和(差)收成积(商)的对数;②“拆”,将积(商)的对数拆成对数的和(差).
(2)对于常用对数的化简要创设情境,充分利用“lg5+lg2=1”来解题.
(3)对于含多重对数符号的对数式的化简,应从内向外逐层化简.
2.对数换底公式的选用
(1)在运算过程中,出现不能直接用计算器或查表获得对数值时,可化成以10为底的常用对数进行运算;
(2)在化简求值过程中,出现不同底数的对数不能运用运算法则时,可统一化成以同一个实数为底的对数,再根据运算法则进行化简与求值.
课时作业(18)(共37张PPT)
第二章
基本初等函数(Ⅰ)
2.2 对数函数
2.2.2 对数函数及其性质
第2课时
对数函数的性质应用
1.要借助函数图象掌握对数函数的性质,这是本节内容的重点.
2.要会利用对数函数的性质解决相关问题,这也是本节的一个难点内容.
3.理解指数函数和对数函数的互为反函数的关系.
研 习 新 知
新 知 视 界
1.复合函数y=logaf(x),x∈D的单调性:设集合M D,若a>1,且u=f(x)在x∈M上单调递增(减),集合M对应的区间是函数y=logaf(x)的增(减)区间;若0
2.形如y=f(logax)的函数的最值,通常利用换元的思想方法,即令t=logax,根据函数的定义域及对数函数单调性确定t的取值范围,即t∈D,转化为求函数y=f(t),t∈D的最值问题.
3.(1)对数函数y=logax(a>0,且a≠1)与指数函数y=ax(a>0,且a≠1)互为反函数.
(2)互为反函数的两函数的图象关于直线y=x对称.
自 我 检 测
1.函数y=log2|x|的图象大致是( )
答案:A
答案:D
答案:D
4.已知logm7
解析:∵logm7
∴0>log7m>log7n.
∵y=log7x在(0,1)内递增,∴0
答案:0
互 动 课 堂
[分析] 由题目可获取以下主要信息:
①(1)中底数含有参数;
②(2)中底数相同.
解答本题可根据对数函数的单调性转化为一般不等式(组)求解.
[点评] (1)解对数不等式问题通常转化为一般不等式(组)求解,其依据是对数函数的单调性.
(2)解决与对数函数相关的问题时要遵循“定义域优先”原则.
(3)若含有字母,应考虑分类讨论.
变式体验1 已知loga(2a+1)
解:(1)当a>1时,原不等式等价于
类型二 对数型函数的单调性问题
[例2] 讨论函数f(x)=loga(3x2-2x-1)的单调性.
[分析] 本题考查复合函数单调性的判定方法.一般地,设函数y=f(u),u=g(x)都是给定区间上的单调函数.
(1)若y=f(u),u=g(x)在给定区间上的单调性相同,则函数y=f[g(x)]是增函数;
(2)若y=f(u),u=g(x)在给定区间上的单调性相反,则函数y=f[g(x)]是减函数.
[点评] 要求复合函数的单调区间,首先要搞清函数的复合关系,即把整个函数分解为若干个单调函数,按照“同增异减”的法则去判断函数的单调性.要讨论函数的单调区间,必须在函数的定义域内进行,同时,还要注意区间的端点值.
变式体验2 已知y=loga(2-ax)在[0,1]上是关于x的减函数,求a的取值范围.
类型三 对数函数的最值问题
[例3] 已知f(x)=2+log3x,x∈[1,3],求y=[f(x)]2+f(x2)的最大值及相应的x的值.
[分析] 先确定y=[f(x)]2+f(x2)的定义域,然后转化成关于log3x的一个一元二次函数,利用一元二次函数求最值.
[解] ∵f(x)=2+log3x,x∈[1,3].
∴y=[f(x)]2+f(x2)=(log3x)2+6log3x+6且定义域为[1,3].
令t=log3x(x∈[1,3]).因为t=log3x在[1,3]上是增函数,所以0≤t≤1.
从而要求y=[f(x)]2+f(x2)在[1,3]上的最大值,只需求y=t2+6t+6在[0,1]上的最大值即可.
∵y=t2+6t+6在[-3,+∞)上是增函数,
∴当t=1,即x=3时,ymax=1+6+6=13.
综上可知,当x=3时,y=[f(x)]2+f(x2)的最大值为13.
变式体验3 已知集合A={x|2≤x≤π},定义在集合A上的函数y=logax的最大值比最小值大1,求a的值.
思 悟 升 华
1.与对数函数有关的复合函数单调区间的求法
求与对数函数有关的复合函数的单调区间,首要的是弄清楚这个函数是怎样复合而成的,再按“同增异减”的方法来求其单调区间.
2.对于对数型复合函数的综合应用的题目,无论是求最值还是求参数的取值范围,必须抓住两点:一是先求出原函数的定义域,二是在定义域内求出函数的单调区间,然后由函数的单调性求出其最值或参数的取值范围.此外在解题过程中一定要注意数形结合方法的灵活应用.
课时作业(20)(共35张PPT)
第二章
基本初等函数(Ⅰ)
2.1 指数函数
2.1.1 指数与指数幂的运算
第2课时 指数幂及运算
1.要理解分数指数幂的意义,并会用分数指数幂的运算性质和规律解题.
2.要熟练掌握根式与幂运算的转化,这是本节的重点内容!
3.无理数指数幂的意义简单了解即可.
研 习 新 知
新 知 视 界
(2)结论:0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.
(3)说明: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.
2.有理指数幂的运算性质
(1)ar·as=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.无理指数幂
一般地,无理数指数幂aα(a>0,α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.
答案:A
答案:D
答案:A
答案:A
互 动 课 堂
典 例 导 悟
类型一 根式与分数指数幂的互化
[例1] 将下列根式化成分数指数幂的形式:
[分析] 由题目可获取以下主要信息:本例三个小题均含有根式.解答本题可将根式化为分数指数幂形式,根据分数指数幂的运算性质求解.
变式体验1
类型二 利用幂的运算性质化简、求值
[例2] 计算下列各式:
[分析] 由题目可获取以下主要信息:①分数指数幂的概念与性质;②分数指数幂的四则运算.解答本题时可先算乘方、开方,再算乘除,最后进行加减运算.
[点评] 进行分数指数幂的运算要熟练掌握分数指数幂的运算性质,并灵活运用,一般地进行指数幂运算时,化负指数为正指数,化根式为分数指数幂,化小数为分数运算,同时还要注意运算顺序问题.
变式体验2 计算:
类型三 条件因式的化简与求值
[例3] (1)已知2x+2-x=a(常数),求8x+8-x的值;
[分析] 本题考查已知等式的数量关系求值.将已知条件作为整体进行处理.
[解] (1)∵4x+4-x=(2x)2+(2-x)2=(2x+2-x)2-2·2x·2-x=a2-2.
∴8x+8-x=(2x)3+(2-x)3
=(2x+2-x)·[(2x)2-2x·2-x+(2-x)2]
=(2x+2-x)(4x+4-x-1)
=a(a2-2-1)=a3-3a.
变式体验3
思 悟 升 华
1.指数幂的运算步骤:
(1)有括号先算括号里的;无括号先进行指数运算.
(2)负指数幂化为正指数幂的倒数.
(3)底数是负数,先确定符号,底数是小数,先要化成分数,底数是带分数,要先化成假分数,然后要尽可能用幂的形式表示,便于用指数幂的运算性质.
2.在进行幂和根式的化简时,一般要先将根式化成幂的形式,并化小数指数幂为分数指数幂,尽可能地统一成分数指数幂形式,再利用幂的运算法则进行化简、求值、计算,达到化繁为简的目的.
3.对于根式计算结果,并不强求统一的表示形式.一般地用分数指数幂的形式来表示.如果有特殊要求,则按要求给出结果.但结果中不能同时含有根号和分数指数,也不能既有分母又含有负指数.
课时作业(14)(共35张PPT)
第二章
基本初等函数(Ⅰ)
2.3 幂函数
研 习 新 知
值域 R [0,+∞) R [0,+∞) (-∞,0)∪
(0,+∞)
奇偶性 奇 偶 奇 非奇非偶 奇
单调性 增 (-∞,0)减,
(0,+∞)增 增 增 (-∞,0)减,
(0,+∞)减
定点 (0,0) (1,1) (1,1)
思考感悟
幂函数的图象能过第四象限吗?
提示:对幂函数y=xα而言,当x>0时,必有y>0,故幂函数图象不过第四象限.
自 我 检 测
1.下列所给出的函数中,是幂函数的是( )
A.y=-x3 B.y=x-3
C.y=2x3 D.y=x3-1
答案:B
答案:C
答案:2
4.幂函数y=x-1在[-4,-2]上的最小值为________.
5.函数f(x)=(m2-3m+3)xm+2是幂函数,且函数f(x)为偶函数,求m的值.
解:∵f(x)=(m2-3m+3)xm+2是幂函数,
∴m2-3m+3=1,即m2-3m+2=0.
∴m=1或m=2.
当m=1时,f(x)=x3为奇函数,不符合题意.
当m=2时,f(x)=x4为偶函数,满足题目要求.所以m=2.
互 动 课 堂
变式体验1 已知函数f(x)=(m2-m-1)xm2-2m-2是幂函数,且当x∈(0,+∞)时是减函数,求实数m.
解:∵f(x)=(m2-m-1)·x m2-2m-2是幂函数.
则m2-m-1=1,即m2-m-2=0,
解得m=2或m=-1.
当m=2时,f(x)=x-2;当m=-1时,f(x)=x.
又∵当x∈(0,+∞)时,函数是减函数,
∴f(x)=x-2,m=2为所求.
类型二 幂函数的图象问题
[例2] 如图2,曲线C1与曲线C2分别是函数y=xm和y=xn在第一象限的图象,则下列结论正确的是( )
A.n
B.m
C.n>m>0
D.m>n>0
图2
[解析] 由幂函数的图象知,m,n均小于0,取特殊值,令x=2,由图象可知,2m>2n,而y=2x为增函数,所以0>m>n.故选择A.
[点评] 此题将幂函数的问题转化为指数函数来研究,很巧妙,而且使题迎刃而解.
变式体验2
幂函数y=xa,y=xb,y=xc,y=xd在第一象限的图象如图3所示,则a,b,c,d的大小关系是( )
A.a>b>c>d
B.d>b>c>a
C.d>c>b>a
D.b>c>d>a
图3
解析:本题考查幂函数的性质及图象.由幂函数的性质可知,当x>1时,幂指数大的函数值较大,图象位置较高.故有b>c>d>a.故选D.
答案:D
[点评] 当幂函数的指数为分数形式时,须将其转化为熟悉的根式,利用根式的有关要求求出自变量的取值范围.
类型四 比较大小
[例4] 比较下列各组中三个数的大小.
[分析] 本题考查幂函数及指数函数的单调性.
课时作业(21)(共47张PPT)
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1课时
指数函数的概念、图象及性质
1.理解指数函数的概念和意义,能借助计算器或计算机画出指数函数图象.
2.初步掌握指数函数的有关性质.
3.在解决简单实际问题的过程中,体会指数函数是一类重要的函数模型.
研 习 新 知
新 知 视 界
1.函数y=ax(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.
2.指数函数y=ax(a>0且a≠1)的图象和性质用下表表示:
0
1
定义域 R R
值域 (0,+∞) (0,+∞)
性
质 (1)过定点(0,1),即x=0时,y=1 (1)过定点(0,1),即x=0时,y=1
(2)当x>0时,0
1 (2)当x>0时,y>1;当x<0时,0
(3)在R上是减函数 (3)在R上是增函数
3.底数a对图象的影响:在同一坐标系中,当a>1时,a越大,y轴右边的图象越靠近y轴,即底数越大,x>0时,函数值增长越快;当0
思考感悟
1.为什么在指数函数y=ax中规定底数a大于零且不等1
提示:(1)如果a=0,当x>0时,ax恒等于0;当x≤0时,ax无意义.
自 我 检 测
1.下列一定是指数函数的是( )
A.形如y=ax的函数 B.y=xa(a>0,且a≠1)
C.y=(|a|+2)x D.y=(a-2)ax
解析:∵y=(|a|+2)x符合指数函数的定义,
∴y=(|a|+2)x是指数函数.
答案:C
2.指数函数y=ax与y=bx的图象如右图1,则( )
A.a<0,b<0
B.a<0,b>0
C.0
1
D.0
解析:结合指数函数的图象知b>1,0
答案:C
3.函数y=πx的值域是( )
A.(0,+∞) B.[0,+∞)
C.R D.(-∞,0)
答案:A
4.函数y=(a-1)x在R上为减函数,则a的取值范围是________.
解析:∵y=(a-1)x在R上递减,
∴0
答案:(1,2)
5.已知指数函数f(x)的图象过点(3,8),求f(6)的值.
解:设f(x)=ax,则a3=8,∴a=2,∴f(x)=2x,∴f(6)=26=64.
互 动 课 堂
典 例 导 悟
类型一 指数函数的概念
[例1] 指出下列函数哪些是指数函数:
(1)y=4x;(2)y=x4;(3)y=-4x;(4)y=(-4)x;(5)y=4x2;(6)y=xx;(7)y=(2a-1)x(a>,且a≠1).
[分析] 根据指数函数的定义进行判断.
[解] (1)(7)为指数函数.
(2)不是指数函数.
(3)是-1与指数函数4x的乘积,所以不是指数函数.
(4)中底数-4<0,所以不是指数函数.
(5)中指数不是自变量x,所以不是指数函数.
(6)中底数x不是常数,不符合指数函数的定义,所以不是指数函数.
变式体验1 若y=(a-3)·(a-2)x是指数函数,求a的值.
(2)由图象知函数在(-∞,-1]上是增函数,在[-1,+∞)上是减函数.
(3)由图象知当x=-1时,有最大值1,无最小值.
[点评] (1)指数型函数的作图一般从最基本的指数函数入手,通过平移、伸缩、对称变换得到.
(2)带有绝对值的图象作图,一般分为两种情况,一种是去掉绝对值作图,一种是不去绝对值,如y=f(|x|)可依据函数是偶函数,先作出y=f(x)(x≥0)的图象,x<0时的图象只需将y=f(x)(x≥0)图象关于y轴对称过去即可,又如y=|f(x)|的图象,可作出y=f(x)的图象,保留x轴上方图象,将下方图象关于x轴对称过去即可得y=|f(x)|的图象.
[点评] 本题中的函数都不是指数函数,但都与指数函数有关.根据指数函数的定义域为R,值域为(0,+∞),结合前一章求函数定义域和值域的方法,可以求解一些简单函数的定义域和值域.在求解中要注意正确运用指数函数的单调性.在求值域问题时,既要考虑指数函数的单调性,还应注意指数函数的值域为(0,+∞).
类型四 比较大小
[例4] 比较下列各组数的大小:
[分析] 因为是两个指数幂比较大小,故解答本题可利用指数函数的图象与性质或通过寻求第三个数,将两数进行比较.
[点评] 比较幂的大小的常用方法:
(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,可以利用指数函数图象的变化规律来判断.(3)对于底数不同,且指数也不同的幂的大小比较,则应通过中间值来比较.
变式体验4 已知a=0.80.7,b=0.80.9,c=1.20.8,则a、b、c的大小关系是( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.c>b>a D.c>a>b
解析:∵y=0.8x是减函数,∴a=0.80.7>0.80.9=b,且a=0.80.7<0.80=1.又c=1.20.8>1,∴c>a>b.故选D.
答案:D
思 悟 升 华
1.指数函数是形式化的概念,形如y=ax(a>0,且a≠1)的函数被称为指数函数,这里x是自变量,要判断一个函数是否是指数函数,需抓住三点:①底数大于零且不等于1;②幂指数有单一的自变量x;③系数为1,且没有其他的项.
2.当底数a大小不定时,必须分“a>1”和“0
3.当a>1时,a的值越大,y轴右边的图象越靠近y轴,当0
4.指数函数y=ax(a>0且a≠1)的定义域是R,其值域是(0,+∞).
关于指数型函数y=af(x)+b的定义域可结合求函数定义域的方法,通过解不等式或不等式组来解决;求其值域可采用换元法,既要考虑指数函数的单调性,还应注意指数函数的值域是(0,+∞).
5.比较幂值的大小常常化为同底数的幂,根据指数函数的单调性比较大小.如果不能化为同底数的幂,则要借助幂值的范围利用中间值过渡(常选1作中间值).
课时作业(15)
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同课章节目录
第一章 集合与函数概念
1.1 集合
1.2 函数及其表示
1.3 函数的基本性质
第二章 基本初等函数(Ⅰ)
2.1 指数函数
2.2 对数函数
2.3 幂函数
第三章 函数的应用
3.1 函数与方程
3.2 函数模型及其应用
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