内容正文:
第四章 指数函数与对数函数
知识结构
命题趋势
本章内容在历年真题中出题数量基本保持在3~4道,主要涉及的知识点有:有理数指数和对数的运算,指数函数与对数函数的图像、单调性及其运算等.常与不等式、函数等知识相交汇.
第一节 有理数指数幂和幂函数
知识梳理
知识点一 指数幂的性质与运算
1.定义
正整数指数幂:
负整数指数幂:
分数指数幂:
零指数幂:
知识点一 指数幂的性质与运算
2. 有理数指数幂的性质
知识点一 指数幂的性质与运算
一般地,如果xn=a,那么x称为a的n次方根,其中n>1,n∈N* 称为根式.
n称为根指数,a称为被开方数.
3. 根式
性质
当n是奇数时,
当n是偶数时,
负数没有偶次方根
零的任何次根都是零
当n为任意正整数时,
知识点二 幂函数
1.幂函数的概念
形如y=xα(α∈R)的函数称为幂函数,其中α为常数,x为自变量,幂函数的定义域是使得xα有意义的一切实数.
知识点二 幂函数
2、幂函数的性质
所有的幂函数在(0,+∞)上都有定义,
并且图像都经过点(1,1).
如果α>0,则幂函数的图像过原点,并且在[0,+∞)上为增函数.如果α<0,则幂函数的图像在(0,+∞)上为减函数,在第一象限内,图像无限接近x轴与y轴.
幂函数图像分布在第一、二、三象限,第四象限无图像.
幂函数是偶函数时,图像分布在第一、二象限(图像关于y轴对称)
是奇函数时,图像分布在第一、三象限(图像关于原点对称);
是非奇非偶函数时,图像只分布在第一象限.
图像分布
过定点
单调性
知识点二 幂函数
2、幂函数的性质
奇偶性
图像
特征
当α为奇数时,幂函数为奇函数;
当α为偶数时,幂函数为偶函数.
当α= (其中p,q互质,p和q∈Z),
若p为奇数q为奇数,则 是奇函数;
若p为奇数q为偶数,则 是偶函数;
若p为偶数q为奇数,则 是非奇非偶函数.
幂函数y=xα,x∈(0,+∞),
当α>1时,若0<x<1,其图像在直线y=x下方,
若x>1,其图像在直线y=x上方;
当α<1时,若0<x<1,其图像在直线y=x上方,若x>1,其图像在直线y=x下方.
几个常见幂函数的图像和性质如表4-1所示
知识点二 幂函数
函数 图像 性质
定义域 值域 单调性 奇偶性 对称性
y=x-2 {x|x≠0} {y|y>0} 在(-∞,0) 上单调递增,
在(0,+∞) 上单调递减 偶函数 关于y轴对称
y=x0 {x|x≠0} {y|y=1} 无增减性 偶函数 关于y轴对称
几个常见幂函数的图像和性质如表4-1所示
知识点二 幂函数
函数 图像 性质
定义域 值域 单调性 奇偶性 对称性
{x|x≥0} {y|y≥0} 在(0,+∞) 上单调递增 非奇非偶函数 无
x∈R y∈R 在(-∞,+∞) 上单调递增 奇函数 关于原点对称
知识点二 幂函数
函数 图像 性质
定义域 值域 单调性 奇偶性 对称性
y=x x∈R y∈R 在(-∞,+∞) 上单调递增 奇函数 关于原点
对称
x∈R {y|y≥0} 在(-∞,0) 上单调递减,
在(0,+∞) 上单调递增 偶函数 关于y轴对称
x∈R y∈R 在(-∞,+∞) 上单调递增
奇函数 关于原点对称
注意:幂运算时,注意将小数指数、根式都统一为分数指数,以利于变换.
典例解析
例1 计算
解析
技巧
点拨
进行有理数指数幂运算时
若底数是带分数,则通常将带分数化为假分数
若底数为小数,则将小数化成分数
若底数为根式,则将底数化成有理数指数幂的形式
然后再利用幂的运算法则求解
典例解析
例2 下列结论中正确的是().
A.幂函数的图像都经过(0,0)(1,1)两点
B.幂函数的图像不可能在第四象限
C.当α>0时,幂函数y=xα的值随x增大而增大
D.当α=0时,幂函数y=xα的图像是一条直线
解析
当α>0时,幂函数图像才经过(0,0),(1,1)两点
此时函数在(0,+∞)内为增函数;
当α<0时,幂函数图像只经过(1,1)点,
此时函数在(0,+∞)内为减函数;
当α=0时,图像不经过点(0,0).
而当x>0时,y>0.
故本题选B.
明确幂函数的一般形式:y=xα,判断出函数是否是幂函数
确定指数α的值,不同的值所对应的图像和性质都会发生变化
确定它的定义域
1
2
3
技巧
点拨
第二节 指数函数
知识梳理
一、 指数函数的概念
y=a
(a>0,且a≠1),例如,y=2x,y=x
二、指数函数的图像和性质
函数
图像
图像特征 图