内容正文:
专题04 指数函数与对数函数
一、学习目标(100%)
1、了解指数幂的拓展过程,掌握指数幂的运算性质;
2、了解指数函数的实际意义,理解指数函数的概念;
3、能用描点法画出具体指数函数的图象,探索并理解指数函数的单调性与特殊点;
4、理解对数的概念和运算性质,能用换底公式将一般对数转化为自然对数或常用对数
5、了解对数函数的概念;
6、能用描点法画出具体对数函数的图象,探索并理解对数函数的单调性与特殊点;;
7、知道对数函数与指数函数互为反函数(且)
二、课前热身(20%)
1. 已知,,则的值为( )
A. B.2 C.8 D.15
2. 已知,,化简: .
3. 函数的最小值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4. 已知.若,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
5. 函数的定义域为( )
A. B. C. D.
三、知识梳理
1、根式的概念及性质
(1)概念:式子叫做根式,其中叫做根指数,叫做被开方数.
(2)性质:
①(且);
②当为奇数时,;当为偶数时,
2、分数指数幂
①正数的正分数指数幂的意义是(,,且);
②正数的负分数指数幂的意义是(,,且);
③0的正分数指数幂等于0;0的负分数指数幂没有意义.
3、指数幂的运算性质
①;
②;
③.
【即时演练】(30%)
1. (多选)下列各式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
2. 设,下列计算中正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 若代数式有意义,则 .
3. 计算:
(1);
(2)(,).
4、指数函数及其性质
(1)指数函数的概念
函数(,且)叫做指数函数,其中指数是自变量,函数的定义域是.
(2)指数函数的图象和性质
底数
图象
性质
定义域为,值域为
图象过定点
当时,恒有;
当时,恒有
当时,恒有;
当时,恒有
在定义域上为增函数
在定义域上为减函数
注意
指数函数(,且)的图象和性质与的取值有关,应分与来研究
【即时演练】(40%)
1. 若函数是指数函数,则有( )
A. B.
C.或 D.,且
2. 已知函数(且)是奇函数,则( )
A.2 B.3 C. D.4
3. 在区间上,的最大值是其最小值的倍,则实数( )
A. B. C. D.
4. 已知定义域为的函数,若对任意,,均有恒成立,则下列情形可能成立的是( )
A. B. C. D.
5. 已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
6. 设函数(且), 满足.
(1)求的值;
(2)若,求使不等式对任意实数恒成立的的取值范围.
5、对数的概念
(1)对数:一般地,如果,那么数 叫做以为底的对数,记作,其中叫做对数的底数,叫做真数.
(2)牢记两个重要对数:常用对数,以10为底的对数;自然对数,以无理数e=2.71828…为底数的对数.
(3)对数式与指数式的互化:.
6、对数的性质、运算性质与换底公式
(1)对数的性质
根据对数的概念,知对数具有以下性质:
①负数和零没有对数,即; ②1的对数等于0,即;
③底数的对数等于1,即;④对数恒等式.
(2)对数的运算性质
如果,那么:
①; ②;
③.
(3)对数的换底公式
对数的换底公式:.
换底公式将底数不同的对数转化为底数相同的对数,进而进行化简、计算或证明.换底公式应用时究竟换成什么为底,由已知条件来确定,一般换成以10为底的常用对数或以为底的自然对数.
换底公式的变形及推广:
①;
②;
7、对数函数及其性质
(1)对数函数的定义
形如(,且)的函数叫做对数函数,其中是自变量,函数的定义域是.
(2)对数函数的图象与性质
图象
性质
定义域:
值域:
过点,即当时,
在上是单调增函数
在上是单调减函数
【即时演练】(50%)
1. 若,,则等于( )
A. B. C. D.
2. 计算 计算: .
3. (多选)若函数,则下列选项正确的是( )
A.定义域为 B.值域为
C.图象过定点 D.在定义域上单调递增
4. 若函数的定义域为,则实数取值范围是( )
A. B. C. D.
5. 已知,,,则( )
A. B.
C. D.
6. 已知为定义在R上的奇函数,且当时,.求:
(1)时,的解析式; (2)不等式的解集.
8、函数的零点: 对于一般函数,我们把使成立的实数叫做函数的零点.注意函数的零点不是点,是一个数.
9、函数的零点与方程的根之间的联系
函数的零点就是方程的实数根,也就是函数的图象与轴的交点的横坐标.即方程有实数根函数的图象与轴有交点函数有零点.
10、零点存在性定理
如果函数在区间上的图象是连续不断的一条曲线,并且有,那么,函数在区间内有零点,即存在,使得,这个也就是方程的根.
注:上述定理只能判断出零点存在,不能确定零点个数.
11、常见函数模型
(1)指数函数模型(且,)
(2)对数函数模型(且,)
【即时演练】(60%)
1. (多选)已知函数,则下列关于这三个函数的描述中,正确的是( )
A.随着的逐渐增大,增长速度越来越快于
B.随着的逐渐增大,增长速度越来越快于
C.当时,增长速度一直快于
D.当时,增长速度有时快于
2. 已知函数,若,且,则( )
A. B. C. D.或
3. 若为函数的零点,则所在区间为( )
A. B. C. D.
4. 已知甲地下停车库的收费标准如下:(1)停车不超过1小时免费;(2)超过1小时且不超过3小时,收费5元;(3)超过3小时且不超过6小时,收费10元;(4)超过6小时且不超过9小时,收费15元;(5)超过9小时且不超过12小时,收费18元;(6)超过12小时且不超过24小时,收费24元.小林在2024年10月7日10:22将车停入甲车库,若他在当天18:30将车开出车库,则他需交的停车费为 .乙地下停车库的收费标准如下:每小时2元,不到1小时按1小时计费.若小林将车停入乙车库(停车时长不超过24小时),要使得车停在乙车库比甲车库更优惠,则小林停车时长的最大值为 .
5. 已知函数且. (1)求实数a的值;
(2)若函数在上恰有两个零点,求实数的取值范围.
四、综合检验(70%,建议倒序)
1. 已知,则.( )
A. B.
C. D.
2. 心理学家有时间用函数测定在时间(单位:min)内能够记忆的量,其中表示需要记忆的量,表示记忆率.假设一个学生需要记忆的量为200个单词,此时表示在时间内该生能够记忆的单词个数.已知该生在5min内能够记忆20个单词,则的值约为(,)( )
A.0.021 B.0.221 C.0.461 D.0.661
3. 若为函数的零点,则所在区间为( )
A. B. C. D.
4. 函数的单调增区间为 .
5. 若是奇函数,当时, .
6. 已知函数是定义在R上的奇函数.
(1)求的解析式;
(2)求当时,函数的值域.
7. 已知函数且.
(1)求实数a的值;
(2)若函数在上恰有两个零点,求实数的取值范围.
五、课后作业(80%)
1. 已知是函数的零点,则m为( )
A.3 B.2 C.1 D.0
2. 函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
3. 下列函数中,当x充分大时,增长速度最快的是( )
A. B. C. D.
4. 已知定义在上的函数的图象是连续不断的,且有如下部分对应值表:
1
2
3
4
5
6
136.1
15.6
10.9
判断函数的零点个数至少有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5. 函数的定义域是 (用区间表示)
6. 函数的图象恒过定点,则点坐标为 .
7. 已知(,且),且.
(1)求a的值及的定义域;
(2)求在上的最小值.
六、巩固复习第一轮(85%)
1. 下列函数中,既是奇函数又是区间上的增函数的是( )
A. B.
C. D.
2. 已知函数,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
3. 函数的零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
4. 如图,是函数的图象,是由经轴对称变换得到的函数图象,则对应的函数解析式分别是( )
A.
B.
C.
D.
5. 已知函数若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6. 已知,, (1) = ;(2) = (用含a,b的代数式表示)
7. 已知函数,且. (1)求实数的值,
(2)在图中直接作出的图象,并求函数有个不同的零点时实数的取值范围;
(3)若函数在区间上为增函数,求实数的取值范围.
七、巩固复习第二轮(90%)
1. 某工程需要向一个容器内源源不断地注入某种液体,有三种方案可以选择,这三种方案的注入量随时间变化如下图所示:
横轴为时间(单位:小时),纵轴为注入量,根据以上信息,若使注入量最多,下列说法中错误的是( )
A.注入时间在小时以内(含小时),采用方案一
B.注入时间恰为小时,不采用方案三
C.注入时间恰为小时,采用方案二
D.注入时间恰为小时,采用方案二
2. (多选) 下列运算正确的有( )
A. B. C. D.
3. 下列函数中,在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
4. 有一组实验数据如表,则体现这组数据的最佳函数模型是( )
2
3
4
5
6
1.40
2.56
5.31
11
21.30
A. B. C. D.
5. 函数的单调增区间为 .
6. 若函数的定义域为,则实数取值范围是 .
7. 某企业在现有设备下每日生产总成本y(单位:万元)与日产量x(单位:吨)之间的函数关系式:,近年来各部门都非常重视大气污染防治工作,为了配合环境卫生综合整治,该企业引进了除尘设备,每吨产品的除尘费用为k万元,引进除尘设备后,当日产量时,总成本为142万元. (1)求:k的值;
(2)若每吨产品出厂价为48万元,求:引进除尘设备后日产量为多少时,每吨产品的利润最大
八、错题回顾(95%)
页码+题号:
九、巩固复习第三轮(100%)
1. 已知,下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
2. 已知函数为偶函数,则实数( )
A.1 B. C.2 D.
3. 已知函数,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4. 已知,,则的值为( )
A. B.3 C.4 D.8
5. 把物体放在冷空气中冷却,如果物体原来的温度是,空气的温度是,那么后物体的温度可由公式求得,其中k是一个随着物体与空气的接触状况而定的正常数.现有一物体放在的空气中冷却,物体的温度为, 再过后物体的温度为,则该物体的初始温度约为( )(结果精确到个位)
A. B. C. D.
6. 已知函数且,则等于( )
A. B. C. D.
7. 三个数的大小关系为( )
A. B.
C. D.
8. 已知函数.
(1)当时,求该函数的值域;
(2)若不等式在上有解,求的取值范围.
【课后作业答案】1A 2D 3B 4C 5 6 7 (1), (2)
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