内容正文:
第四节 指数与指数函数
课程标准
[由教材回扣基础]
1.根式的概念与性质
概念
若xn=a,则x叫做a的n次方根,其中n>1且n∈N*.式子 叫做根式,这里n叫做根指数,a叫做被开方数
n次方根的表示
xn=a⇒
性质
① =
②()n=a(注意a必须使有意义)
2.有理数指数幂
幂的有关概念
正分数指数幂:a=(a>0,m,n∈N*,且n>1)
负分数指数幂:a==(a>0,m,n∈N*,且n>1)
0的正分数指数幂等于,0的负分数指数幂无意义
有理数指数幂的性质
aras=ar+s(a>0,r,s∈Q)
(ar)s=ars(a>0,r,s∈Q)
(ab)r=arbr(a>0,b>0,r∈Q)
3.指数函数的图象与性质
y=ax
a>1
0<a<1
图象
性质
函数的定义域为;值域为(0,+∞)
函数图象过定点(0,1),即当x=时,y=
当x>0时,恒有y>1;
当x<0时,恒有0<y<1
当x>0时,恒有0<y<1;
当x<0时,恒有y>1
函数在定义域R上为增函数
函数在定义域R上为减函数
(1)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.
由此我们可得到以下规律:在y轴右(左)侧图象越高(低),其底数越大.
[练小题巩固基础]
一、准确理解概念(判断正误)
(1)=()n=a.( )
(3)函数y=a-x(a>0,且a≠1)是R上的增函数.( )
(4)函数y=2x-1是指数函数.( )
(5)若am<an(a>0,且a≠1),则m<n.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
二、练牢教材小题
1.(新苏教版必修①P86 T2改编)设a>0,将表示成分数指数幂,其结果是( )
解析:选C
2.(新人教A版必修①P114例1改编)若f(x)=ax(a>0,且a≠1)的图象经过点,则f(-1)=________.
答案:
答案:c<b<a
三、练清易错易混
1.(化简(a∈R)时忽略n的范围)计算 + =________.
答案:2
2.(对指数函数的概念理解不透彻)若函数f(x)=(a2-3)·ax为指数函数,则a=________.
答案:2
3.(忽视对底数a的讨论)若函数f(x)=ax在[-1,1]上的最大值为2,则a=________.
答案:2或
命题视角一 指数幂的化简与求值(自主练通)
1.若实数a>0,则下列等式成立的是( )
A.(-2)-2=4 B.2a-3=
C.(-2)0=-1 D.4=
解析:选D 对于A,(-2)-2=,故A错误;对于B,2a-3=,故B错误;对于C,(-2)0=1,故C错误;对于D,4=,故D正确.
解析:原式=0.3-1-49+-1=-50++=-45.
答案:-45
3.已知14a=7b=4c=2,则-+=______.
答案:3
答案:
指数幂运算的一般原则
(1)有括号的先算括号里的,无括号的先做指数运算.
(2)先乘除后加减,负指数幂化成正指数幂的倒数.
(3)底数是负数,先确定符号;底数是小数,先化成分数;底数是带分数的,先化成假分数.
(4)若是根式,应化为分数指数幂,尽可能用幂的形式表示,运用指数幂的运算性质来解答.
命题视角二 指数函数的图象及应用
[典例] (1)已知函数f(x)=(x-a)(x-b)(其中a>b)的图象如图所示,则函数g(x)=ax+b的图象是( )
(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] (1)由函数f(x)的图象可知,b<-1<0<a<1,∴g(x)=ax+b的图象是递减的.又g(0)=a0+b=1+b<0,∴g(x)的图象与y轴交于负半轴,故选A.
(2)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] (1)A (2)(-∞,-2]
[方法技巧]
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.
(3)有关参数取值范围问题的求解,往往是利用相