内容正文:
专题04 幂函数, 指数函数与对数函数(讲)
考点过关
1.根式
(1)n次方根:如果xn=a,那么x叫做a的n次方根,其中n>1,且n∈N*.
①当n为奇数时,正数的n次方根是一个正数,负数的n次方根是一个负数,这时a的n次方根用符号 表示.
②当n为偶数时,正数的n次方根有两个,这两个数互为相反数.这时,正数a的正的n次方根用符号 表示,负的n次方根用符号 - 表示.正的n次方根与负的n次方根可以合并写成 ±.
③负数没有偶次方根. ④0的n(n∈N*)次方根是0,记作 =0.
(2)根式:式子叫做根式,这里n叫做根指数,a叫做被开方数.
(3)根式的性质:n为奇数时,=a;n为偶数时,=|a|.
2.幂的有关概念及运算
(1)零指数幂:a0=1.这里a≠0. (2)负整数指数幂:a-n= (a≠0,n∈N*).
(3)正分数指数幂:a= (a>0,m,n∈N*,且n>1).
(4)负分数指数幂:a= (a>0,m,n∈N*,且n>1).
(5)0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.
(6)有理指数幂的运算性质
①; ②; ③.
3.指数函数的图象及性质
定义
一般地,函数y=ax(a>0,且a≠1)叫做指数函数
图
象
a>1
0<a<1
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点(0,1)
在R上是增函数
在R上是减函数
4.幂函数
(1)定义:一般地,函数 y=xα 叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
(2)几个常用的幂函数的图象与性质
定义
幂函数y=xα(α∈R)
图象
α>0
α<0
性
质
(1)图象过点(0,0)和(1,1)
图象过点(1,1)
(2)在第一象限内,函数值随x的增大而增大,即在(0,+∞)上是增函数
在第一象限内,函数值随x的增大而减小,即在(0,+∞)上是减函数
(3)在第一象限内,当α>1时,图象下凸当0<α<1时,图象上凸
在第一象限内,图象都下凸
5.对数
(1)对数:如果ax=N(a>0,且a≠1),那么x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN.其中a叫做对数的底数,N叫做真数.
(2)两类重要的对数
①常用对数:以10为底的对数叫做常用对数,并把log10N记作lgN;
②自然对数:以e为底的对数称为自然对数,并把logeN记作lnN.
注:(i)无理数e=2.718 28…;(ii)负数和零没有对数;(iii)loga1=0,logaa=1.
(3)对数与指数之间的关系 当a>0,a≠1时,ax=N ⇔ x=logaN.
(4)对数运算的性质 如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么:①loga(MN)=logaM+logaN;②loga=logaM-logaN;③logaMn=nlogaM;一般地,= logaM;
(5)换底公式及对数恒等式 ①对数恒等式:=N; ②换底公式:logab= (a>0且a≠1;c>0且c≠1;b>0).特别地,logab=.
6.对数函数的图象及性质
定义
一般地,函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数
图象
a>1
0<a<1
定义域
(0,+∞)
值域
R
性质
过定点(1,0)
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
例题讲解
例1.下列函数是幂函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由幂函数的定义可判断各选项.
【详解】由幂函数的定义,形如,叫幂函数,
对A,,故A正确;B,C,D均不符合.
故选:A.
例2.设,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据指数函数的单调性即可判断.
【详解】因为在R上增函数,所以,即,
又在R上减函数,所以,即,
所以.
故选:B.
例3.已知幂函数的图象经过点,则( )
A.-27 B.27 C. D.
【答案】D
【分析】根据幂函数的定义结合题意求出函数解析式,即可得解.
【详解】设,由题意得,
所以.
故选:D.
例4.将化成分数指数幂的形式是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用分数指数幂的意义及运算化简即可.
【详解】.
故选:A
例5.在对数式中,实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据对数的概念,底数大于且不等于,真数大于0,列不等式组即可求解.
【详解】要使对数式有意义,需满足,
解得或,
所以实数的取值范围是.
故选:D.
例6.如果函数 的图象经过点 ,那么实数 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析