内容正文:
专题2.6 指数与指数函数
1.了解指数函数模型的实际背景;
2.理解有理指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算;
3.理解指数函数的概念及其单调性,掌握指数函数图象通过的特殊点,会画底数为2,3,10,的指数函数的图象;,
4.体会指数函数是一类重要的函数模型。
知识点一 根式
(1)概念:式子叫做根式,其中n叫做根指数,a叫做被开方数.
(2)性质:(=|a|==a,当n为偶数时,有意义);当n为奇数时,)n=a(a使
知识点二 分数指数幂
(1)规定:正数的正分数指数幂的意义是a(a>0,m,n∈N*,且n>1);0的正分数指数幂等于0;0的负分数指数幂没有意义.=(a>0,m,n∈N*,且n>1);正数的负分数指数幂的意义是a-=
(2)有理指数幂的运算性质:aras=ar+s;(ar)s=ars;(ab)r=arbr,其中a>0,b>0,r,s∈Q.
知识点三 指数函数及其性质
(1)概念:函数y=ax(a>0且a≠1)叫做指数函数,其中指数x是自变量,函数的定义域是R,a是底数.
(2)指数函数的图象与性质
a>1
0<a<1
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点(0,1),即x=0时,y=1
当x>0时,y>1;
当x<0时,0<y<1
当x<0时,y>1;
当x>0时,0<y<1
在(-∞,+∞)上是增函数
在(-∞,+∞)上是减函数
【特别提醒】
1.画指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象,应抓住三个关键点:(1,a),(0,1),.
2.在第一象限内,指数函数y=ax(a>0且a≠1)的图象越高,底数越大.
考点一 指数幂的运算
【典例1】(2019·河北邯郸一中模拟)化简-(0.01)0.5+2-2·
【方法技巧】
1.指数幂的运算首先将根式、分数指数幂统一为分数指数幂,以便利用法则计算,但应注意:(1)必须同底数幂相乘,指数才能相加;(2)运算的先后顺序.
2.当底数是负数时,先确定符号,再把底数化为正数.
3.运算结果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.
【变式1】(2019·湖南岳阳一中模拟) 化简 [(0.064-π0;-)-2.5]
考点二 指数函数的图像及其应用
【典例2】(2019·辽宁葫芦岛高级中学模拟) 函数y=ax-a-1(a>0,且a≠1)的图象可能是( )
【方法技巧】有关指数函数图象问题的解题思路
(1)已知函数解析式判断其图象,一般是取特殊点,判断选项中的图象是否过这些点,若不满足则排除.
(2)对于有关指数型函数的图象问题,一般是从最基本的指数函数的图象入手,通过平移、伸缩、对称变换而得到.特别地,当底数a与1的大小关系不确定时应注意分类讨论.
(3)有关指数方程、不等式问题的求解,往往是利用相应的指数型函数图象,数形结合求解.
(4)根据指数函数图象判断底数大小的问题,可以通过直线x=1与图象的交点进行判断.
【变式2】 (2019·山西平遥中学模拟)已知f(x)=|2x-1|,当a<b<c时,有f(a)>f(c)>f(b),则必有( )
A.a<0,b<0,c<0
B.a<0,b>0,c>0
C.2-a<2c
D.1<2a+2c<2
考点三 比较指数式的大小
【典例3】【2019年高考天津文数】已知,则a,b,c的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【方法技巧】利用指数函数的性质比较幂值的大小,先看能否化成同底数,能化成同底数的先化成同底数幂,再利用函数单调性比较大小,不能化成同底数的,一般引入“1”等中间量比较大小;
【变式3】(2019·江苏扬州中学模拟)已知f(x)=2x-2-x,a=,则f(a),f(b),f(c)的大小关系为( ),c=log2,b=
A.f(b)<f(a)<f(c)
B.f(c)<f(b)<f(a)
C.f(c)<f(a)<f(b)
D.f(b)<f(c)<f(a)
考点四 解简单的指数方程或不等式
【典例4】(2019·河北唐山一中模拟)已知实数a≠1,函数f(x)=若f(1-a)=f(a-1),则a的值为________.
【方法技巧】利用指数函数的性质解简单的指数方程或不等式,先利用幂的运算性质化为同底数幂,再利用函数单调性转化为一般不等式求解;
【变式4】(2019·安徽马鞍山二中模拟) 设函数f(x)=若f(a)<1,则实数a的取值范围是________.
考点五 指数函数性质的综合应用
【典例5】(2019·江西鹰潭一中模拟)已知函数f(x)=.
(1)若a=-1,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)有最大值3,求a的值;
(3)若f(x)的值域是(0,+∞),求a的值.
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