内容正文:
第4节 指数与指数函数
考点点击
核心素养
考情聚焦
1.通过对有理数指数幂a(a>0,且a≠1;m,n为整数,且n>0)、实数指数幂ax(a>0,且a≠1;x∈R)含义的认识,了解指数幂的拓展过程,掌握指数幂的运算性质.
2.通过具体实例,了解指数函数的实际意义,理解指数函数的概念.
3.能用描点法或借助计算工具画出具体指数函数的图象,探索并理解指数函数的单调性与特殊点
1.根式与有理数指数幂的运算,提升数学运算素养.
2.指数函数的图象及应用,达成直观想象和逻辑推理素养.
3.指数函数的性质及应用,发展逻辑推理和数学运算素养
幂的运算性质、指数函数的图象和性质是高考命题的热点,往往与其他函数相结合考查,如:图象的识别与应用,利用单调性比较大小,解不等式,求参数的取值范围等.主要以选择题、填空题形式出现,属于中低档题
[要点梳理]
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:()n= a (a使有意义);当n为奇数时,= a ,当n为偶数时,=|a|=
2.分数指数幂
(1)规定:正数的正分数指数幂的意义是= (a>0,m,n∈N*,且n>1);正数的负分数指数幂的意义是= (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 .
(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, y>1 ;
当x<0时, 0<y<1
当x>0时, 0<y<1
在(-∞,+∞)上是 增函数
在(-∞,+∞)上是 减函数
1.指数函数图象的画法
画指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象,应抓住三个关键点:(1,a),(0,1),.
2.指数函数的图象与底数大小的比较
如图是指数函数(1)y=ax,(2)y=bx,(3)y=cx,(4)y=dx的图象,底数a,b,c,d与1之间的大小关系为c>d>1>a>b>0.由此我们可得到以下规律:在第一象限内,指数函数y=ax(a>0,a≠1)的图象越高,底数越大.
3.指数函数y=ax(a>0,a≠1)的图象和性质跟a的取值有关,要特别注意应分a>1与0<a<1来研究.
[自主诊断]
◆[思考辨析]
判断下列结论的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)与()n都等于a(n∈N*).( )
(2)若am<an(a>0且a≠1),则m<n.( )
(3)函数y=3·2x与y=2x+1都不是指数函数.( )
(5)函数y=2-x在R上为单调减函数.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
◆[教材改编]
1.(必修1P56例6改编)若函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)的图象经过,则f(-1)=( )
A.1 B.2 C. D.3
解析:C [依题意可知a2=,解得a=,
所以f(x)=x,所以f(-1)=-1=.]
2.(必修1P59A6改编)某种产品的产量原来是a件,在今后m年内,计划使每年的产量比上一年增加p%,则该产品的产量y随年数x变化的函数解析式为( )
A.y=a(1+p%)x(0<x<m)
B.y=a(1+p%)x(0≤x≤m,x∈N)
C.y=a(1+xp%)(0<x<m)
D.y=a(1+xp%)(0≤x≤m,x∈N)
解析:B [设年产量经过x年增加到y件,则第一年为y=a(1+p%),第二年为y=a(1+p%)(1+p%)=a(1+p%)2,第三年为y=a(1+p%)(1+p%)(1+p%)=a(1+p%)3,…,则y=a(1+p%)x(0≤x≤m且x∈N).]
◆[小题纠偏]
1.设a=0.60.6,b=0.61.5,c=1.50.6,则a,b,c的大小关系是( )
A.a<b<c B.a<c<b
C.b<a<c D.b<c<a
解析:C [y=0.6x在R上是减函数,又0.6<1.5,
∴0.60.6>0.61.5,
又y=x0.6为R上的增函数,
∴1.50.6>0.60.6,
∴1.50.6>0.60.6>0.61.5.
即c>a>b.]
2.已知函数f(x)=4+ax-1的图象恒过定点P,则点P的坐标是( )
A.(1,5) B.(1,4)