内容正文:
专题05 幂、指、对函数
(
6
)原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
考纲解析
理解幂函数的定义,掌握幂函数的图像和性质
掌握幂的运算公式
理解指数函数的定义,掌握指数函数的图像和性质
理解对数的含义,掌握对数的运算
理解对数函数的定义,掌握对数函数的图像和
性质
考点预测
幂的运算
指数函数的图像和性质
对数的运算
对数函数的图像和性质
要点自测
(一)幂函数
(1)幂函数的定义
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
(二)指数函数
(1)指数函数的定义
函数y=ax(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
a>1
0<a<1
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点(0,1),即x=0时,y=1
当x>0时,y>1;当x<0时,0<y<1
当x<0时,y>1;当x>0时,0<y<1
在(-∞,+∞)上是增函数
在(-∞,+∞)上是减函数
(三)对数函数
(1)对数函数的定义
一般地,如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数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。
以10为底的对数叫做常用对数,记作lg N,
以e为底的对数叫做自然对数,记作ln N.
(2)对数的性质与运算性质
对数的性质:loga1=0,logaa=1,(a>0,且a≠1,N>0).
对数的运算性质:如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么:
①loga(MN)=logaM+logaN;
②loga=logaM-logaN;
③logaMn=nlogaM(n∈R).
一般地,= logaM.
(3)换底公式:logab=(a>0,且a≠1,b>0,c>0,且c≠1).
(4)对数函数的图象与性质
y=logax
a>1
0<a<1
图象
定义域
(0,+∞)
值域
R
性质
过定点(1,0),即x=1时,y=0
当x>1时,y>0;当0<x<1时,y<0
当x>1时,y<0;当0<x<1时,y>0
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
考点突破
考点1 幂函数
【例1】已知幂函数的图象过点,则的值为( )
A.4 B.8 C.16 D.64
【答案】D
【解析】设,则,解得,
所以,所以,
故选:D.
【突破训练】
1、幂函数的图象过点,则f(4)等于( )
A. B.2 C. D.
【答案】B
【解析】依题意,
则,
故选:B.
2、已知幂函数在上为单调减函数,则实数m的值为( ).
A. B. C. D.2
【答案】D
【解析】是幂函数,所以,
当时,,在上递减,符合题意,
当时,,在上递增,不符合题意,
综上所述,的值为,D选项正确,
故选:D.
考点2 指数幂
【例1】设,则下列运算中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】对于A,,A错误;
对于B,,B错误;
对于C,,C错误;
对于D,,D正确,
故选:D.
【突破训练】
1、设a>0,则下列等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】 , ,故B,C错误,D正确,
由于 ,所以 ,故A 错误,
故选:D.
2、已知,则的值为( )
A.2 B.-2 C. D.±2
【答案】D
【解析】,所以,
故选:D.
考点3 指数函数
【例1】若指数函数在是减函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】当,即时,该指数函数在是减函数,
故选:B.
【突破训练】
1、函数的值域是 .
【答案】
【解析】因为,所以,
所以,即,
即所求函数的值域为,
故答案为:.
2、函数,(且)的图像必经过一个定点,则这个定点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由函数,令,则,
所以函数必过点,
故选:D.
考点4 对数
【例1】有以下四个结论,其中正确的是( )
A. B.
C.若,则 D.
【答案】B
【解析】因为,,所以A错误,B正确;
若,则,故C错误;
,而没有意义,故D错误,
故选:B.
【突破训练】
1、化简式子等于( )
A.0 B. C. D.
【答案】A
【解析】原式,
故选:A.
2、已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,所以.
则,
所以,
故选:B.
考点5 对数函数
【例1】在同一个坐标系中,函数与且的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由指数函数和对数函数性质可知:与图象关于对称,
由选项中图象对称关系可知A正确,
故选:A.
【突破训练】
1、函数在[1,3]上的值域为[1,3],则实数a的值是___________.
【答案】
【解析】若,在上单调递减,
则,不符合题意;
若,在上单调递增,
则,当值域为时,
可知,解得.
故答案为:.
2、函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,得x的取值范围为:,
所以函数的定义域为,
故选:A.
模拟演练
一、选择题
1、1、计算的值为( )
A. B.π C. D.2
【答案】B
【解析】原式=,
故选:B.
2、若,,则下列各式中,恒等的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】对于AD选项,,AD均错;
对于B选项,,B错;
对于C选项,,C对,
故选:C.
3、方程的解是( )
A.1 B.2 C.e D.3
【答案】D
【解析】∵,∴,∴,
故选:D.
4、若集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,,
故,,
∴,
故选:B.
5、设,则a,b,c的大小关系为( )
A.a<b<c B.b<a<c C.b<c<a D.c<a<b
【答案】D
【解析】,在上递增,所以,即,
在上递减,所以,所以,
故选:D.
6、已知函数,则=( )
A. B.4 C. D.8
【答案】C
【解析】由题意得,
故选:C.
7、已知幂函数y=f(x)经过点(3,),则f(x)( )
A.是偶函数,且在(0,+∞)上是增函数
B.是偶函数,且在(0,+∞)上是减函数
C.是奇函数,且在(0,+∞)上是减函数
D.是非奇非偶函数,且在(0,+∞)上是增函数
【答案】D
【解析】设幂函数的解析式为,将点的坐标代入解析式得,解得,
∴,函数的定义域为,是非奇非偶函数,且在上是增函数,
故选:D.
8、在正项等比数列 中,,则数列的前 5 项之和为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解析】由等比数列的性质得,
数列的前 5 项之和为:,
故选:C.
9、若且,则函数的图像恒过定点( )
A.(2,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(2,2)
【答案】D
【解析】根据对数函数的性质,当时,则,则函数过定点,
故选:D.
10、若,,则的值为( )
A.2 B.1 C.8 D.3
【答案】D
【解析】因为,所以;
又,所以,
所以,
故选:D.
二、填空题
11、已知幂函数的图象过点,且,则a的值为 .
【答案】或
【解析】根据题意可设,由题可知,解得,
则,又,即,解得或,
故答案为:或.
12、 .
【答案】-1
【解析】,
故答案为:-1.
13、已知函数,则 .
【答案】1
【解析】由题意可得,
所以,
故答案为:1.
14、函数的单调递增区间是 .
【答案】
【解析】由题知的定义域为,
令,则,函数单调递增,
当时,关于单调递减,关于单调递减,
当时,关于单调递增,关于单调递增,
故的递增区间为.
故答案为:.
15、已知函数,若,则 .
【答案】
【解析】,,
所以,
故答案为:.
四、解答题
16、计算:;
【答案】
【解析】解:
.
17、已知正实数满足,求下列各式的值;
(1)
(2).
【答案】(1);(2)
【解析】解:(1)因为,
所以.
(2)因为,所以,
所以.
18、已知函数(且)的图像过点.
(1)求a的值;
(2)求不等式的解集..
【答案】(1);(2)
【解析】解:(1)依题意有,∴.
(2)易知函数在上单调递增,
又,∴解得.
∴不等式的解集为.
19、已知函数,且的图象经过点.
(1)求的值;
(2)求在区间上的最大值.
【答案】(1);(2)
【解析】解:(1)因为函数,且的图象经过点,
所以. 所以.
(2)因为,所以,
所以在区间上单调递减,
所以在区间上的最大值是,
所以,
所以在区间上的最大值是.
20、已知函数.
(1)求函数的解析式;
(2)求的值;
(3)解方程.
【答案】(1);(2)1;(3)或.
【解析】解:(1)函数的定义域为,,①,
上式中把换成,得,即,②,
将②代入①,得,
∴.
(2).
(3)∵,∴,
可得,解得或,
∴或.
$$专题05 幂、指、对函数
(
6
)原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
考纲解析
理解幂函数的定义,掌握幂函数的图像和性质
掌握幂的运算公式
理解指数函数的定义,掌握指数函数的图像和性质
理解对数的含义,掌握对数的运算
理解对数函数的定义,掌握对数函数的图像和
性质
考点预测
幂的运算
指数函数的图像和性质
对数的运算
对数函数的图像和性质
要点自测
(一)幂函数
(1)幂函数的定义
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
(二)指数函数
(1)指数函数的定义
函数y=ax(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
a>1
0<a<1
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点(0,1),即x=0时,y=1
当x>0时,y>1;当x<0时,0<y<1
当x<0时,y>1;当x>0时,0<y<1
在(-∞,+∞)上是增函数
在(-∞,+∞)上是减函数
(三)对数函数
(1)对数函数的定义
一般地,如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数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。
以10为底的对数叫做常用对数,记作lg N,
以e为底的对数叫做自然对数,记作ln N.
(2)对数的性质与运算性质
对数的性质:loga1=0,logaa=1,(a>0,且a≠1,N>0).
对数的运算性质:如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么:
①loga(MN)=logaM+logaN;
②loga=logaM-logaN;
③logaMn=nlogaM(n∈R).
一般地,= logaM.
(3)换底公式:logab=(a>0,且a≠1,b>0,c>0,且c≠1).
(4)对数函数的图象与性质
y=logax
a>1
0<a<1
图象
定义域
(0,+∞)
值域
R
性质
过定点(1,0),即x=1时,y=0
当x>1时,y>0;当0<x<1时,y<0
当x>1时,y<0;当0<x<1时,y>0
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
考点突破
考点1 幂函数
【例1】已知幂函数的图象过点,则的值为( )
A.4 B.8 C.16 D.64
【突破训练】
1、幂函数的图象过点,则f(4)等于( )
A. B.2 C. D.
2、已知幂函数在上为单调减函数,则实数m的值为( ).
A. B. C. D.2
考点2 指数幂
【例1】设,则下列运算中正确的是( )
A. B.
C. D.
【突破训练】
1、设a>0,则下列等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
2、已知,则的值为( )
A.2 B.-2 C. D.±2
考点3 指数函数
【例1】若指数函数在是减函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【突破训练】
1、函数的值域是 .
2、函数,(且)的图像必经过一个定点,则这个定点的坐标是( )
A. B. C. D.
考点4 对数
【例1】有以下四个结论,其中正确的是( )
A. B.
C.若,则 D.
【突破训练】
1、化简式子等于( )
A.0 B. C. D.
2、已知,,则( )
A. B. C. D.
考点5 对数函数
【例1】在同一个坐标系中,函数与且的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由指数函数和对数函数性质可知:与图象关于对称,
由选项中图象对称关系可知A正确,
故选:A.
【突破训练】
1、函数在[1,3]上的值域为[1,3],则实数a的值是___________.
【答案】
【解析】若,在上单调递减,
则,不符合题意;
若,在上单调递增,
则,当值域为时,
可知,解得.
故答案为:.
2、函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,得x的取值范围为:,
所以函数的定义域为,
故选:A.
模拟演练
一、选择题
1、计算的值为( )
A. B.π C. D.2
2、若,,则下列各式中,恒等的是( )
A. B.
C. D.
3、方程的解是( )
A.1 B.2 C.e D.3
4、若集合,,则( )
A. B. C. D.
5、设,则a,b,c的大小关系为( )
A.a<b<c B.b<a<c C.b<c<a D.c<a<b
6、已知函数,则=( )
A. B.4 C. D.8
7、已知幂函数y=f(x)经过点(3,),则f(x)( )
A.是偶函数,且在(0,+∞)上是增函数
B.是偶函数,且在(0,+∞)上是减函数
C.是奇函数,且在(0,+∞)上是减函数
D.是非奇非偶函数,且在(0,+∞)上是增函数
8、在正项等比数列 中,,则数列的前 5 项之和为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
9、若且,则函数的图像恒过定点( )
A.(2,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(2,2)
10、若,,则的值为( )
A.2 B.1 C.8 D.3
二、填空题
11、已知幂函数的图象过点,且,则a的值为 .
12、 .
13、已知函数,则 .
14、函数的单调递增区间是 .
15、已知函数,若,则 .
四、解答题
16、计算:;
17、已知正实数满足,求下列各式的值;
(1)
(2).
18、已知函数(且)的图像过点.
(1)求a的值;
(2)求不等式的解集.
19、已知函数,且的图象经过点.
(1)求的值;
(2)求在区间上的最大值.
20、已知函数.
(1)求函数的解析式;
(2)求的值;
(3)解方程.
$$