内容正文:
第二章 函 数
第五节 指数与指数函数
a
|a|
没有意义
ar+s
arbr
要点二 指数函数的概念
要点三 指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象与性质
R
(0,+∞)
(0,1)
增函数
减函数
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1.指数与指数运算
(1)根式的性质
①(eq \r(n,a))n=a(a使eq \r(n,a)有意义).→ eq \x(负数没有偶次方根)
②当n为奇数时,eq \r(n,an)=__;
当n为偶数时,eq \r(n,an)=______=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a,a≥0,,-a,a<0.))
要点一 幂的运算
2.分数指数幂的意义
分数指数幂
正分数指数幂
规定:= eq \r(n,am)(a>0,m,n∈N*,n>1)
负分数指数幂
规定:=eq \f(1,\r(n,am))(a>0,m,n∈N*,n>1)
0的分数指数幂
0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂________
3.有理数指数幂的运算性质
(1)aras=________ (a>0,r,s∈Q);
(2)(ar)s=ars(a>0,r,s∈Q);
(3)(ab)r=________(a>0,b>0,r∈Q).
4.无理数指数幂
无理数指数幂aα(a>0,α为无理数)是一个确定的实数.整数指数幂的运算性质也适用于实数指数幂.
eq \a\vs4\al([小题查验])
1.计算:=( )
A.-3
B.-eq \f(1,3)
C.3
D.eq \f(1,3)
解析:D =(-3)2×3-3=32-3=3-1=eq \f(1,3).故选D.
2.化简eq \r(4,16x8y4)(x<0,y<0)得( )
A.2x2y
B.2xy
C.4x2y
D.-2x2y
解析:D 因为x<0,y<0,所以eq \r(4,16x8y4)===2x2|y|=-2x2y.
[易错提醒] 忽视a的范围导致eq \r(n,an)(a∈R)化简致误.
3.设α,β是方程5x2+10x+1=0的两个根,则2α·2β=________,(2α)β=________.
解析:由根与系数的关系得α+β=-2,αβ=eq \f(1,5).
则2α·2β=2α+β=2-2=eq \f(1,4),(2α)β=2αβ=.
答案:eq \f(1,4)
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函数y=ax(a>0,且a≠1)叫做指数函数,其中指数x是自变量,定义域是R,a是底数.
[注意] 形如y=kax,y=ax+k(k∈R且k≠0,a>0且a≠1)的函数叫做指数型函数,不是指数函数.
eq \a\vs4\al([小题查验])
4.若函数y=(k+2)ax+2-b(a>0,且a≠1)是指数函数,则k=________,b=________.
解析:根据指数函数的定义,得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(k+2=1,,2-b=0,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(k=-1,,b=2.))
答案:-1 2
底数
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域为__,值域为_____________
图象过定点_____________
当x>0时,恒有y>1;当x<0时,恒有0<y<1
当x>0时,恒有0<y<1;当x<0时,恒有y>1
在定义域R上为______
在定义域R上为______
注意
指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象和性质与a的取值有关,应分a>1与0<a<1来研究
eq \a\vs4\al([小题查验])
5.函数y=ax-1-1(a>0,且a≠1)的图象恒过点________.
解析:由于指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象恒过点(0,1),因而在函数y=ax-1-1中,当x=1时,恒有y=0,即函数y=ax-1-1的图象恒过点(1,0).
答案:(1,0)
6.若函数f(x)=ax在[-1,1]上的最大值为2,则a=________.
解析:若a>1,则f(x)max=f(1)=a=2;若0<a<1,则f(x)max=f(-1)=a-1=2,得a=eq \f(1,2).
答案:2或eq \f(1,2)
[易错提醒] 忽视底数a的范围致误.
7.函数f(x)=的值域为________.
解析:∵f(x)的定义域为{x|x≠1},∴eq \f(1,x-1)≠0,
故f(x)>0且f(x)≠1,即函数的值域为(0,1)∪(1,+∞).
答案:(0,1)∪(1,+∞)
[易错提醒] 复合函数问题容易忽略指数函数的值域致误.
[记结论]