内容正文:
专题四 指数函数与对数函数
【知识梳理】
知识点一:实数指数
1.实数指数幂
(1)正整数指数幂:若b=a·a·a·…·a(n个a相乘),记作b=an,则称b是a的n次幂,a称为幂的底数,n称为幂的指数.
(2)零指数幂:a0=1(a≠0).
(3)负整数指数幂:a-n=1/an(a≠0,n∈N+).
(4)分数指数幂:如果一个数的n次方等于a(n>1,n∈N+),那么这个数叫作a的n次方根,式子叫作n次根式,这里n叫作根指数,a叫作被开方数.当n为奇数时,=a;当n为偶数时,=|a|.
规定: =;=(a>0,n,m∈N+,n>1).
2.实数指数幂的运算法则
(1)am·an=am+n,同底数的幂相乘底数不变指数相加.
(2)am÷an=am-n,同底数的幂相除底数不变指数相减.
(3)(am)n=amn,幂的乘方底数不变指数相乘.
(4)(ab)n=anbn,积的乘方等于各个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
例1.(-a3)2= ( )
A.-a6 B.-a5 C.a6 D.a5
变式训练1.已知a>1,则等于 ( )
A.a-1 B.1-a C. D.-
例2.已知3a=4,3b=7,求33a-4b的值
变式训练2. 若5a=3,5b=9,求5a-2b的值.
例3. 化简:
变式训练3.化简:
知识点二:指数函数
1.指数函数的概念
一般地,形如y=ax(a>0且a≠1)的函数称为指数函数,其中x是自变量,函数的定义域是R.
2.指数函数的图象和性质
底数
0<a<1
a>1
图象
底数
0<a<1
a>1
性质
定义域:R
值域:(0,+∞)
图象都过定点(0,1),即x=0时,y=1
在R上单调递减
在R上单调递增
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
例1. 函数y=的定义域是 ( )
A.[1,+∞) B.[0,+∞) C.(-∞,1] D.(-∞,0]
变式训练1. 函数y=3x-1,x∈[-1,1]的值域是 ( )
A. [1/9,1] B.[-1,1] C.(1,+∞) D.[4,+∞)
例2. 已知指数函数f(x)=ax过点(2,4),求f(1)+2f(2)的值.
变式训练2.已知指数函数y=ax经过点(2,16),则a等于 ( )
A.2 B.±2 C.4 D.±4
例3.比较23与2π的大小.
变式训练3.比较的大小.
知识点三:对数及其运算
1.对数的定义
一般地,如果ab=N(a>0且a≠1),那么b称为以a为底的对数,记作b=logaN,其中a称为对数的底数,N称为真数.
通常我们把以10为底的对数称为常数对数,记作lg N;以无理数e为底的对数称为自然对数,记作lnN.
2.对数的性质
(1)底数的对数等于1,即logaa=1.
(2)1的对数等于0,即loga1=0.
(3)零和负数没有对数,即对数的真数必须大于零.
3.两个对数恒等式
(1)logaaN=N(a>0且a≠1,N>0).
(2)=N(a>0且a≠1,N>0).
4.对数的运算法则(a>0且a≠1,M >0,N >0)
(1)loga(MN)=logaM+logaN,积的对数等于各个因式对数的和.
(2)loga=logaM-logaN,商的对数等于被除式的对数减去除式的对数.
(3)logaMn=nlogaM,幂的对数等于幂指数乘以幂底数的对数.
5.换底公式
(1)logab=(其中c>0,且c≠1).
(2).
例1. 设7a=2,则用a表示log74为 ( )
A.2a B.a2 C.1/2a D.1/a2
变式训练1. 若log3x