内容正文:
4.1.2 指数函数的性质与图像(二)
当a>1时,函数y=ax在R上为增函数;
当0<a<1时,函数y=ax在R上为__________.
减函数
知识点1 指数函数的单调性
【自主学习】
2.已知a=0.80.7,b=0.80.9,c=1.20.8,则a,b,c的大小关系是________.
【答案】c>a>b
【解析】∵y=0.8x是减函数,∴0<b<a<1.
又∵c=1.20.8>1,∴c>a>b.
知识点2 指数不等式
f(x)<g(x)
f(x)<g(x)
f(x)>g(x)
[微体验]
1.若2x+1<1,则x的取值范围是( )
A.(-1,1) B.(-1,+∞)
C.(0,1)∪(1,+∞) D.(-∞,-1)
【答案】D
【解析】∵2x+1<1=20,且y=2x是增函数,
∴x+1<0,∴x<-1.
2.设23-2x<0.53x-4,则x的取值范围是________.
函数f(x)=kag(x)+b(k,a,b均为常数,且k≠0,a>0,且a≠1) 恒过定点__________(满足g(m)=0).
知识点3 指数函数恒过定点
(m,k+b)
[微体验]
1.函数y=ax-1-3的图像恒过定点坐标是( )
A.(1,-3) B.(1,-2)
C.(2,-3) D.(2,-2)
【答案】B
【解析】令x-1=0,得x=1,此时y=a0-3=1-3=-2,
∴函数y=ax-1-3恒过定点(1,-2).
例1 比较下列各组数的大小:
(1)1.82.2,1.83;(2)0.7-0.3, 0.7-0.4;
(3)1.90.4 ,0.92.4;(4)0.60.4 ,0.70.4.
探究一 比较大小
【互动探究】
[方法总结]
三类指数式的大小比较问题
(1)底数相同、指数不同:利用指数函数的单调性解决.
(2)底数不同、指数相同:利用指数函数的图像解决.在同一平面直角坐标系中画出各个函数的图像,依据底数a对指数函数图像的影响,按照逆时针方向观察,底数在逐渐增大,然后观察指数所取值对应的函数值即可.
(3)底数不同、指数也不同:采用介值法(中间量法).取中间量1,其中一个大于1,另一个小于1;或者以其中一个指数式的底数为底数,以另一个指数式的指数为指数.比如,要比较ac与bd的大小,可取ad为中间量,ac与ad利用指数函数的单调性比较大小,bd与ad利用函数的图像比较大小.
[跟踪训练1] 比较下列两组数的大小:
(a-1)1.3与(a-1)2.4(a>1且a≠2).
解 由于a>1且a≠2,所以a-1>0且a-1≠1,
若a-1>1即a>2,则y=(a-1)x是增函数,
∴(a-1)1.3<(a-1)2.4,
若0<a-1<1,即1<a<2,则y=(a-1)x是减函数,
∴(a-1)1.3>(a-1)2.4.
探究二 解简单的指数不等式
[方法总结]
解简单的指数不等式的一般方法
(1)形如ax>ay的不等式,借助y=ax的单调性求解,如果a的取值不确定,需分a>1与0<a<1两种情况讨论.
(2)形如ax>b的不等式,注意将b化为以a为底的指数幂的形式,再借助y=ax的单调性求解.
(3)形如ax>bx的形式利用函数图像求解.
探究三 指数函数性质的综合应用
[变式探究] 将本例改为“若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)>0恒成立,求k的取值范围”,该如何求解?
[方法总结]
解决指数函数性质的综合问题的两点
(1)与指数函数有关的函数的单调性也往往与底数有关,其解决方法一般是利用函数单调性的定义.
(2)指数函数本身不具有奇偶性,但是与指数函数有关的函数可以具有奇偶性,其解决方法一般是利用函数奇偶性的定义和性质.
1.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).
2.当指数函数的底数含参数且当底数a大小不定时,必须分“a>1”和“0<a<1”两种情况讨论.
【本课小结】
本课结束
课程标准
学科素养
1.通过具体的指数函数,归纳总结指数函数的性质、单调性及特殊点.
2.会利用指数函数的性质和图像解决与指数函数有关的问题.
通过对指数函数性质的学习,进一步提升数学抽象、数学运算、逻辑推理的核心素养.
[微体验]
1.思考辨析:
(1)函数y=ax2+1(a>1)的值域是(0,+∞).( )
(2)函数y=2-x在R上为单调减函数.( )
(3)若eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,π)))a>eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,π