内容正文:
4.2.2指数函数的
图象和性质
复习导入
一般地,函数,且叫做指数函数,其中指数是自变量,定义域是.
常数(大于0且不等于1)
自变量
系数为1
y=1 · ax
注:
①指数函数的定义域是实数集;
②自变量是指数,且指数位置只能有这一项;
③底数只能有一项,且其系数必须为1;
④底数的范围是且.
复习导入
让我们回顾一下前面研究幂函数性质的过程和方法:
图象
值 域?
单调性?
奇偶性?
过定点?
定义域?
新知探究
活动1:请同学们完成,的对应值表,并用描点法画出和的图象.
-2
-1.5 0.35 2.83
-1
-0.5 0.71 1.41
0
0.5 1.41 0.71
1
1.5 2.83 0.35
2
新知探究
思考:观察的图象与函数的图象,它们有何特点?
图象都在轴上方
新知探究
活动2:类似的,你能画出和的图象吗?
新知探究
活动3:选取底数的若干个不同的值,在同一直角坐标系内画出相应的指数函数的图象.观察这些图象的位置、公共点和变化趋势,它们有哪些共性?由此你能概括出指数函数的值域和性质吗?
新知探究
活动4:通过观察下图6个指数函数的图像,你发现指数函数图像有哪些特点?小组讨论完成右侧表格.
图像
定义域
值域
单调性
定点
与关于
新知探究
通过观察图像,回答下列问题
思考1:在轴右侧,对于同一,图象的高低与底数有什么关系吗?
思考2:在轴左侧呢?
思考3:在轴右侧,对于同一,图象与轴距离和底数有什么关系吗?
,底大图高
,反之
底数越大,离轴越近
练习巩固
练习1:已知,,,,则在同一个平面直角坐标系内,它们的图象为( ).
变式1-1:已知,,则函数的图象必定不经过( ).
第一象限 第二象限 第三象限 第四象限
【答案】:
【答案】:
练习巩固
练习2:的图象恒过定点___________.
变式1-2:如图所示是指数函数①,②,③,④的图象,则与的大小关系是( )
【答案】:
【答案】:
练习巩固
变式2-1:的图象恒过定点___________.
变式2-2:的图象恒过定点(3,3),则的最小值为_____________.
【答案】:
【答案】:
练习巩固
例3:比较下列各题中两个值的大小:
(1) (2),; (3)
解:(1)∵在定义域上单调递增
而,∴.
(2)∵在定义域上单调递减
而,∴.
(3)∵在定义域上单调递增
而,∴
又∵在定义域上单调递减
而,∴
综上,.
练习巩固
练习3:比较下列各题中两个值的大小:
(1),; (2),; (3),
解:(1)
(2).
(3).
变式3:已知,则的大小关系是( ).
B C D
【答案】:
练习巩固
练习4:求满足下列条件的的取值范围:
(1); (2); (3)>
解:(1)的取值范围是:
(2)的取值范围是:
(3)的取值范围是:当
当0<
练习巩固
变式4:(1)解不等式;
(2)已知,求的取值范围.
解:(1)的取值范围是:
(2)当时,的取值范围是:
当时,的取值范围是:
练习巩固
例4:如图,某城市人口呈指数增长.
(1)根据图象,估计该城市人口每翻一番所需的时间(倍增期);
(2)该城市人口从80万人开始,经过20年会增长到多少万人?
解:(1)观察图象,发现该城市人口经过20年约为10万人,
经过40年约为20万人,即由10万人口增加到20万人口所用的时间约为20年,所以该城市人口每翻一番所需的时间约为20年.
(2)因为倍增期为20年,所以每经过20年,人口将翻一番.因此,从80万人开始,经过20年,该城市人口大约会增长到160万人.
练习巩固
练习5:求下列函数的定义域和值域:
(1) (2); (3)
解:(1)定义域:.值域:.
(2)定义域:.值域:.
(3)定义域:.值域:.
变式5:求下列函数的定义域和值域:
(1) (2); (3) .
解:(1)定义域:.值域:. (2)定义域:.值域:.
(3)定义域:.值域:.
小结
图象
定义域
值域
性质 过定点,即时,
减函数 增函数