内容正文:
第六节 指数与指数函数
高考要求
考向规律
1.了解指数函数模型的实际背景.
2.理解有理数指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算.
3.理解指数函数的概念,理解指数函数的单调性,掌握指数函数图象通过的特殊点.
4.知道指数函数是一类重要的函数模型.
1.与指数函数有关的试题,大都以其性质及图象为依托,结合推理、运算来解决,往往指数函数与其他函数进行复合,另外底数多含参数,考查分类讨论.
2.考查题型:选择题.
知识点一 根式
1.一般地,如果xn=a,那么__x__叫做a的n次方根.
2.式子叫做__根式__,这里n叫做根指数,a叫做被开方数.
3.()n=__a__ .
当n为奇数时,=__a__,
当n为偶数时,=|a|=
知识点二 有理数指数幂
1.分数指数幂
正数的正分数指数幂,
正数的负分数指数幂, (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.
2.指数幂的运算性质
aras=__ar+s__;(ar)s=__ars__;(ab)r=__arbr__(a>0,b>0,r,s∈Q).
知识点三 指数函数及其性质
1.概念:一般地,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R上是__增函数__
在R上是__减函数__
[微提醒] (1)当指数函数的底数a的大小不确定时,需分a>1和0<a<1两种情况进行讨论.(2)指数函数的图象恒过点(0,1),(1,a),,依据这三点的坐标可得到指数函数的大致图象.
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1) =π-4.( )
( )
(3)函数y=a-x(a>0,且a≠1)是R上的增函数.( )
(4)函数y=ax(a>0,且a≠1)与x轴有且只有一个交点.( )
(5)若am>an,则m>n.( )
(6)函数y=ax与y=a-x(a>0,且a≠1)的图象关于y轴对称.( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
2.(教材改编)化简(x<0,y<0)得( )
A.2x2y B.2xy
C.4x2y D.-2x2y
答案 D
3.(易错)若函数f(x)=(a2-3)·ax为指数函数,则a=____________ .
解析 依题意解得a=2.
答案 2
4.(教材改编)函数f(x)=ax-1+2(a>0且a≠1)的图象恒过定点________ .
答案 (1,3)
5.已知a=,则a,b,c的大小关系是________ .
解析 ∵y=是R上的减函数,
∴c<b<a.
答案 c<b<a
6.(易错题)函数f(x)=ax在[-1,1]上的最大值为2,则a=________ .
解析 当a>1时,f(x)=ax为增函数,
则a1=2,∴a=2满足题意,
当0<a<1时,f(x)=ax为减函数,
则a-1=2,
∴a=满足题意,
综上有a=2或.
答案 2或
考点一 指数幂的运算(自主练透)
1.计算:=________ .
解析
=4-1+π-3+23=π+8.
答案 π+8
2.计算:=________(a>0,b>0).
解析
答案
解析
再平方得x2+x-2=47.
∴x2+x-2-2=45.
(x-1+x-1)=3×(7-1)=18.
答案
[练后悟通]
指数幂的运算技巧
(1)指数幂的运算首先将根式、分数指数幂统一化为分数指数幂,以便利用法则计算.但应注意:①必须同底指数幂相乘,指数才能相加;②运算的先后顺序.
(2)当底数是负数时.先确定符号,再把底数化为正数.
(3)运算结果不能同时含有根号和分数指数,也不能既有分母又含有负指数.
考点二 指数函数的图象及应用(多维探究)
角度一 图象的识别
[例1-1] (1)定义运算a⊕b=则函数f(x)=1⊕2x的图象是( )
(2)函数f(x)=ax-b的图象如图所示,其中a,b为常数,则下列结论正确的是( )
A.a>1,b<0
B.a>1,b>0
C.0<a<1,b>0
D.0<a<1,b<0
[解析] (1)因为当x≤0时,2x≤1;
当x>0时,2x>1.
所以f(x)=1⊕2x=故选A.
(2)由f(x)=ax-b的图象可以观察出,函数f(x)=ax-b在定义域上单调递减,所以0<a<1.
又f(0