内容正文:
第一节 指数与指数函数、幂函数
复习目标
学法指导
1.指数函数
(1)指数与指数幂的运算
①根式的意义.
②分数指数幂的意义.
③无理数指数幂的意义.
④有理数指数幂的运算性质.
(2)指数函数及其性质
①指数函数的概念.
②指数函数的图象.
③指数函数的性质.
了解函数图象的平移与对称变换,体会数学的逼近、数形结合等思想.
2.幂函数(y=x,y=x2,y=x3,y=
,y=x-1)
(1)幂函数的概念.
(2)幂函数的图象.
(3)幂函数的性质.
1.明确根式与分数指数幂的意义,能互相转化.
2.有理数指数幂的运算以同底为基本条件.
3.指数函数与幂函数的概念及形式概念,要从解析式的系数、底数、指数、常数等方面去理解与把握其要求.
4.运用指数函数的图象与性质能解决幂值的大小比较、指数不等式的求解、参数的取值范围的确定等问题.
一、根式与指数幂
1.根式
n
次
方
根
如果xn=a,那么x叫做a的n次方根,其中n>1,n∈N*
当n是奇数时,a的n次方根x=
当n是偶数时,正数a的n次方根x=±
(a>0);负数的偶次方根没有意义
0的任何次方根都是0,记作
=0
式子
叫做根式,其中n叫做根指数,a叫做被开方数
当n为任意正整数时,(
)n=a
当n为奇数时,
=a
当n为偶数时,
=|a|=
2.有理数指数幂
正分数指数幂:
=
a>0,m,n∈N*,且n>1
负分数指数幂:
=
=
0的正分数指数幂等于0;0的负分数指数幂没有意义
ar·as=ar+s
a>0,b>0,
r,s∈Q
(ar)s=ars
(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.
1.公式理解
(1)
中a的取值取决于n(n∈N*)的奇偶,当n为奇数时,a∈R;当n为偶数时,a≥0.
(2)
的值取决于n(n∈N*)的奇偶,必要时需分类讨论.
2.与指数幂的运算性质有关的结论
由负指数幂的定义可知:
(1)ar÷as=ar-s;
(2)
=(ar)
=
.
二、指数函数的概念、图象与性质
函数
y=ax(a>0,且a≠1)
图象
0<a<1
a>1
图象特征
在x轴上方,过定点(0,1)
当x逐渐增大时,图象逐渐下降
当x逐渐增大时,图象逐渐上升
性
质
定义域
R
值域
(0,+∞)
单调性
递减
递增
函数变化规律
当x=0时,y=1
当x<0时,y>1;当x>0时,0<y<1
当x<0时,0<y<1;当x>0时,y>1
1.概念理解
(1)指数函数的定义是形式定义,其解析式特征为:
①系数为1;
②底数a>0且a≠1;
③无常数项;
④指数为自变量x.
符合以上特征才为指数函数,否则为指数型函数,如y=2x+1,y=-3x,y=(
)x+1等均为指数型函数y=Aax+B.
(2)由定义可知,解析式中只有一个参数a,所以只需已知函数图象上一点坐标即可确定指数函数.
2.与指数函数图象相关的结论
①指数函数图象之间的位置关系:在y轴右侧,图象越高,对应的底数越大.如图所示,直线x=1与图象交点的纵坐标即为各自底数的值.
②画指数型函数f(x)=Aax+B的图象时,注意标明渐近线,即在变换指数函数y=ax的图象的同时,渐近线x轴也应随之变换,以便准确应用图象.
③底数互为倒数的指数函数的图象关于y轴对称.
④画指数函数图象应抓住三个关键点:(1,a),(0,1),(-1,
).
三、幂函数
1.幂函数的概念
形如y=xα(α∈R)的函数称为幂函数,其中x是自变量,α为常数.
2.常见幂函数的图象与性质
函数特征图象或性质
y=x
y=x2
y=x3
y=
y=x-1
图象
定义域
R
R
R
[0,+∞)
(-∞,0)∪
(0,+∞)
值域
R
[0,+∞)
R
[0,+∞)
(-∞,0)∪
(0,+∞)
奇偶性
奇
偶
奇
非奇非偶
奇
单调性
增
x∈[0,+∞)
时,增;
x∈(-∞,0]
时,减
增
增
x∈(0,
+∞)时,减;
x∈(-∞,
0)时,减
特殊点
(1,1)
(0,0)
(-1,-1)
(1,1)
(0,0)
(-1,1)
(1,1)
(0,0)
(-1,-1)
(1,1)
(0,0)
(1,1)
(-1,-1)
1.概念理解
(1)幂函数的定义仍是形式定义,其解析式特征为:
①系数为1;②底数只能是自变量x;③指