内容正文:
考点04 幂、指、对数函数
1.(2021·全国高考真题(文))下列函数中最小值为4的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
根据二次函数的性质可判断
选项不符合题意,再根据基本不等式“一正二定三相等”,即可得出
不符合题意,
符合题意.
【详解】
对于A,
,当且仅当
时取等号,所以其最小值为
,A不符合题意;
对于B,因为
,
,当且仅当
时取等号,等号取不到,所以其最小值不为
,B不符合题意;
对于C,因为函数定义域为
,而
,
,当且仅当
,即
时取等号,所以其最小值为
,C符合题意;
对于D,
,函数定义域为
,而
且
,如当
,
,D不符合题意.
故选:C.
【点睛】
本题解题关键是理解基本不等式的使用条件,明确“一正二定三相等”的意义,再结合有关函数的性质即可解出.
求与指数函数、对数函数或幂函数相关的函数的定义域、值域或单调性相关问题的步骤。
EQ \o\ac(○,1)确定函数的定义域及复合函数的内外函数。
EQ \o\ac(○,2)讨论内外函数的单调性。
EQ \o\ac(○,3)得出复合函数的单调性,进一步得单调区间。
1.幂函数
(1)幂函数的定义
一般地,函数y=xα叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
(2)常见的五种幂函数的图象和性质比较
函数
y=x
y=x2
y=x3
y=x-1
图象
性
质
定义域
R
R
R
{x|x≥0}
{x|x≠0}
值域
R
{y|y≥0}
R
{y|y≥0}
{y|y≠0}
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
非奇非偶函数
奇函数
单调性
在R上单调递增
在(-∞,0]上单调递减;在(0,+∞)上单调递增
在R上单调递增
在[0,+∞)上单调递增
在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递减
公共点
(1,1)
2.二次函数的图象和性质
解析式
f(x)=ax2+bx+c(a>0)
f(x)=ax2+bx+c(a<0)
图象
定义域
R
R
值域
eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4ac-b2,4a),+∞))
eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,\f(4ac-b2,4a)))
单调性
在x∈eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(b,2a)))上单调递减;
在x∈eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(b,2a),+∞))上单调递增
在x∈eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(b,2a)))上单调递增;
在x∈eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(b,2a),+∞))上单调递减
对称性
函数的图象关于直线x=-eq \f(b,2a)对称
3.根式
(1)如果xn=a,那么x叫做a的n次方根.
(2)式子eq \r(n,a)叫做根式,其中n叫做根指数,a叫做被开方数.
(3)(eq \r(n,a))n=a.
当n为奇数时,eq \r(n,an)=a,
当n为偶数时,eq \r(n,an)=|a|=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a,a≥0,,-a,a<0.))
4.分数指数幂
正数的正分数指数幂,
=eq \r(n,am)(a>0,m,n∈N*,n>1).
正数的负分数指数幂,
=eq \f(1,\r(n,am))(a>0,m,n∈N*,n>1).
0的正分数指数幂为0,0的负分数指数幂没有意义.
5.指数幂的运算性质
aras=ar+s;(ar)s=ars;(ab)r=arbr(a>0,b>0,r,s∈Q).
6.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
7.对数的概念
一般地,如果ax=N(a>0,且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.
以10为底的对数叫做常用对数,记作lg N.
以e为底的对数叫做自然对数,记作ln N.
8.对数的性质与运算性质
(1)对数的性质:loga1=0,logaa=1,
(a>0,且a≠1,