内容正文:
第五节 指数与指数函数
(2)a的n次方根的表示
2.有理数指数幂
续表
有理数指数幂的性质 aras= (a>0,r,s∈Q)
(ar)s= (a>0,r,s∈Q)
(ab)r= (a>0,b>0,r∈Q)
ar+s
ars
arbr
3.指数函数的图象与性质
答案:D
3.函数y=2x+1的图象是 ( )
答案:A
4.已知a=1.80.8,b=0.81.8,c=1.81.8,则 ( )
A.a<b<c B.b<a<c C.c<b<a D.a<c<b
答案:B
层级一/ 基础点——自练通关(省时间)
基础点(一) 指数幂的运算
[题点全训]
2.化简下列各式:
[一“点”就过]
(1)指数幂的运算首先将根式、分数指数幂统一为分数指数幂,以便利用法则计算,还应注意:
①必须同底数幂相乘,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.
基础点(二) 指数型函数图象的识辨
[题点全训]
1.函数f(x)=1-e|x|的图象大致是 ( )
解析:由f(x)=1-e|x|是偶函数,其图象关于y轴对称,排除B、D.又e|x|≥1,所以f(x)的值域为(-∞,0],排除C.
答案:A
2.函数y=ax-a-1(a>0,且a≠1)的图象可能是 ( )
[一“点”就过]
有关指数函数图象问题的解题思路
(1)已知函数解析式判断其图象,一般是取特殊点,判断选项中的图象是否过这些点,若不满足则排除.
(2)对于有关指数型函数的图象问题,一般是从最基本的指数函数的图象入手,通过平移、伸缩、对称变换而得到.特别地,当底数a与1的大小关系不确定时应注意分类讨论.
层级二/ 重难点——逐一精研(补欠缺)
重难点(一) 指数函数图象的应用
[典例] 已知f(x)=|2x-1|,当a<b<c时,有f(a)>f(c)>f(b),则必有 ( )
A.a<0,b<0,c<0 B.a<0,b>0,c>0
C.2-a<2c D.1<2a+2c<2
[解析] 作出函数f(x)=|2x-1|的图象如图所示,
因为a<b<c,
且有f(a)>f(c)>f(b),
所以必有a<0,0<c<1,且|2a-1|>|2c-1|,
所以1-2a>2c-1,则2a+2c<2,且2a+2c>1,故选D.
[答案] D
(1)有关指数方程、不等式问题的求解,往往是利用相应的指数型函数图象,数形结合求解.
(2)根据指数函数图象判断底数大小的问题,可以通过直线x=1与图象的交点进行判断.
2.函数y=|3x-2|+m的图象不经过第二象限,则实数m的取值范围是________.
解析:作出函数y=|3x-2|的图象如图所示.由图可知,若函
数y=|3x-2|+m的图象不经过第二象限,则将函数y=|3x-2|
的图象至少向下移动2个单位,则m≤-2.
答案:(-∞,-2]
[方法技巧] 比较指数幂大小的常用方法
单调
性法 不同底的指数函数化同底后就可以应用指数函数的单调性比较大小,所以能够化同底的尽可能化同底
取中间值法 不同底、不同指数的指数函数比较大小时,先与中间值(特别是0,1)比较大小,然后得出大小关系
图象法 根据指数函数的特征,在同一平面直角坐标系中作出它们的函数图象,借助图象比较大小
[方法技巧] 解指数不等式的常用方法
性质法 解形如ax>ab的不等式,可借助函数y=ax的单调性求解,如果a的取值不确定,需分a>1与0<a<1两种情况进行讨论
隐含性质法 解形如ax>b的不等式,可先将b转化为以a为底数的指数幂的形式,再借助函数y=ax的单调性求解
图象法 解形如ax>bx的不等式,可利用对应的函数图象求解
求解与指数函数有关的复合函数问题,首先要熟知指数函数的定义域、值域、单调性等相关性质,其次要明确复合函数的构成,涉及值域、单调区间、最值等问题时,都要借助“同增异减”这一性质分析判断.求参数值(范围)的方法是:首先判断指数型函数的性质,再利用其性质求解.
[针对训练]
1.(2023·临沂模拟)已知a=31.1,b=41.1,c=30.9,则a,b,c的大小关系为 ( )
A.c<a<b B.c<b<a
C.b<a<c D.b<c<a
解析:由题意,构造函数y=3x,y=x1.1,
由指数函数和幂函数的性质,
可知两个函数在(0,+∞)上单调递增;
∵0.9<1.1,∴30.9<31.1,∴c<a;
∵3<4,∴31.1<41.1,∴a<b.
综上,c<a<b.
答案:A
层级三/ 细微点——优化完善(扫盲点)
1.(忽略对底数分类讨论)若函数f(x)=a2x2