内容正文:
第6讲 指数与指数函数
考试要求 1.有理指数幂的含义及运算(B级要求);2.实数指数幂的意义,指数函数模型的实际背景(A级要求);3.指数函数的概念、图象与性质(B级要求).
知 识 梳 理
1.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
2.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.
3.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[来源:学科网ZXXK]
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
诊 断 自 测
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)=-4.( )
(2)(-1).( )
==(-1)
(3)函数y=2x-1是指数函数.( )
(4)函数y=ax2+1(a>1)的值域是(0,+∞).( )
解析 (1)由于=4,故(1)错误.=
(2)(-1)=1,故(2)错误.=
(3)由于指数函数解析式为y=ax(a>0,且a≠1),故y=2x-1不是指数函数,故(3)错误.
(4)由于x2+1≥1,又a>1,∴ax2+1≥a.故y=ax2+1(a>1)的值域是[a,+∞),故(4)错误.
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
2.(教材改编)化简[(-2)6]-(-1)0的结果为________.[来源:学科网]
解析 原式=(26)-1=8-1=7.
答案 7
3.(2018·盐城高三上学期期中)函数f(x)=ax-1+3(a>0且a≠1)的图象经过定点________.
解析 当x=1时,f(x)=4,所以f(x)=ax-1+3(a>0且a≠1)的图象经过定点(1,4).
答案 (1,4)
4.(2015·江苏卷)不等式2x2-x<4的解集为________.
解析 ∵2x2-x<4=22,∴x2-x<2,即x2-x-2<0,解得-1<x<2.∴原不等式的解集为(-1,2).
答案 (-1,2)
5.已知a=,则a,b,c的大小关系是________.,c=,b=
解析 ∵y=是减函数,
∴,即a>b>1,
>>
又c==1,∴c<b<a.<
答案 c<b<a
考点一 指数幂的运算
【例1】 化简:(1)(a>0,b>0);
(2))0.
--2)-1+(-10(+(0.002)-
解 (1)原式=.
=-2-b1+-1++=a
(2)原式=+1
-+
=+2)+1
-10(+500
=.
-20+1=--10+10
规律方法 (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.
【训练1】 化简求值:
(1)-(0.01)0.5;
+2-2·
(2).
解 (1)原式=1+-×
=1+.
=-=1+-×
(2)原式=.
=-+·b--=a-
考点二 指数函数的图象及应用
【例2】 (1)已知实数a,b满足等式2 017a=2 018b,下列五个关系式:①0<b<a;②a<b<0;③0<a<b;④b<a<0;⑤a=b.其中不可能成立的关系式有________(填序号).
(2)已知函数f(x)=|2x-1|,a<b<c且f(a)>f(c)>f(b),则下列结论中一定成立的是________(填序号).
①a<0,b<0,c<0;②a<0,b≥0,c>0;③2-a<2c;④2a+2c<2.
解析 (1)如图,观察易知a,b的关系为a<b<0或0<b<a或a=b=0.
(2)作出函数f(x)=|2x-1|的图象,如图,
∵a<b<c且f(a)>f(c)>f(b),
结合图象知,
0<f(a)<1,a<0,c>0,
∴0<2a<1.
∴f(a)=|2a-1|=1-2a<1,
∴f(c)<1,∴0<c<1.
∴1<2c<2,∴f(c)=