内容正文:
第五节 指数与指数函数
【课标标准】
1.理解有理数指数幂的含义,掌握指数幂的运算性质.
2.了解指数函数的实际意义,理解指数函数的概念.
3.会画指数函数的图象,探索并理解指数函数的单调性与特殊点.
知识梳理
1.根式的运算性质
(1)当n为奇数时,=________;
(2)当n为偶数时, =________=
(3)负数的偶次方根________.
(4)零的任何次方根都等于________.
a
|a|
a
无意义
0
2.分数指数幂
(1)正数的正分数指数幂:=________(a>0,m,n∈N*,n>1).
(2)正数的负分数指数幂:=________=(a>0,m,n∈N*,n>1).
(3)0的正分数指数幂等于________,0的负分数指数幂________.
3.指数幂的运算性质
(1)aras=________(a>0,r,s∈Q);
(2)(ar)s=________(a>0,r,s∈Q);
(3)(ab)r=________(a>0,b>0,r∈Q).
0
无意义
ar+s
ars
arbr
4.指数函数
(1)定义:函数________(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
函数 y=ax(a>0,且a≠1)
图象 a>1 0<a<1
定义域 R
y=ax
值域 ________
性质 过定点________
当x<0时,____________;
当x>0时,____________ 当x<0时,__________;
当x>0时,__________
在(-∞,+∞)上是________ 在(-∞,+∞)上是________
(0,+∞)
(0,1)
0<y<1
y>1
y>1
0<y<1
增函数
减函数
[常用结论]
1.指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象过三个定点:(1,a),(0,1),.
2.y=ax(a>0,且a≠1)的图象特征:如图(a1>a2>a3>a4),不论是a>1,还是0<a<1,在第一象限内图象越高,底数越大;在第二象限内图象越高,底数越小.
夯实双基
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1) =-4.( )
(2)==.( )
(3)函数y=2x-1是指数函数.( )
(4)函数y=ax与y=a-x(a>0,且a≠1)的图象关于y轴对称.( )
×
×
×
√
2.(教材改编)计算-(-1)0的结果为( )
A.-9 B.7
C.-10 D.9
答案:B
解析:原式=-1=23-1=7.
故选B.
3.(易错)式子a化简得( )
A. B.
C.- D.-
答案:D
解析:由题意知a<0,
∴a =a =-.
故选D.
4.若函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)的图象经过点P,则f(-1)=________.
解析:由题意知=a2,所以a=,
所以f(x)=,
所以f(-1)==.
5.(易错)若函数f(x)=(a2-3a+3)ax是指数函数,则a=________.
2
解析:由a2-3a+3=1得a=1或a=2.
又a≠1,∴a=2.
题型一 指数式的计算
例 1 (1)计算:+(1.5)-2=________.
解析:原式==-1-=.
(2)[2023·河北石家庄十五中月考·(a>0,b>0)=
________.
解析:===.
题后师说
巩固训练1
(1)式子(m>0)的计算结果为( )
A.1 D.m
答案:D
解析:(1)===m.
故选D.
(2)化简:×a0-÷(ab4)+(a>0,b>0)=________.
答案:a
解析:×a0-÷(ab4)+
=ab-1-(a2b3)÷(ab4)+|-a|=ab-1-ab-1+a=a.
题型二 指数函数的图象及应用
例 2 (1)函数y=2|x|-1的图象大致为( )
答案:B
解析:设y=f(x)=2|x|-1,因为f(-x)=2|-x|-1=2|x|-1=f(x),
所以函数y=2|x|-1是偶函数,图象关于y轴对称,
当x≥0时,f(x)=2x-1,此时函数单调递增,所以有f(x)≥f(0)=0,
所以选项B符合.
故选B.
(2)若曲线y=|3x-1|与直线y=b有两个公共点,则b的取值范围为________.
(0,1)
解析:函数y=|3x-1|的图象是由函数y=3x的图象向下平移一个单位长度后,再把位于x轴下方的图象沿x轴翻折到x轴上方得到的,函数图象如图所示.
由图象知,函数y=|3x-1|上与直线y=b有两个