内容正文:
§3.3.2 指数函数的图象和性质
第1课时
第三章
指数运算与指数函数
北师大版2019必修第一册·高一
01
掌握研究函数的一般方法,会根据指数函数的图象研究性质.
02
重点
通过作出函数的图象,观察,归纳出函数所具有的性质,提高观察、归纳的能力.
会利用指数函数的图象与性质解决比较大小、求定义域、作图等问题.
难点
指数函数的图象与性质.
学 习 目 标
指数函数的图象及性质
探究
定义域、值域、单调性、最值、奇偶性
解析式、图象法
特殊→一般
01
问题导入,引入探究
问题1
函数的基本性质由有哪些?
问题3
研究指数函数的性质,怎么选取指数函数进行研究?
问题2
通常用什么方法研究函数的性质
指数函数的图象及性质
探究
中,且,如图
底数或
时,指数函数的图象,以与为例来研究
①列表
②描点
③连线
特殊
一般
问题4
画函数图象的一般步骤是什么?
利用列表、描点、连线,画出函数的图象
x -3 -2 -1 0 1 2 3
1 2 4 8
指数函数的图象及性质
探究
①列表
②描点
③连线
形
数
?
从图象可以看出:
函数的图象位于x轴的上方;从最左侧贴近x轴的位置逐渐上升,过点(0,1),继续上升,函数值越来越大,图象越来越陡,直至无穷.
指数函数的图象及性质
探究
定义域
值域
单调性、特殊点
(1)定义域:
性质
(2)值域:
(3)过定点:
(4)函数值:
(5)单调性:上单调递增
①当→ 时, →
②当→ 时, → 0
利用列表、描点、连线,画出函数的图象
指数函数的图象及性质
探究
①列表
②描点
③连线
形
数
?
x -2 -1 0 1 2
1 3 9
从图象可以看出:
函数的图象也是位于x轴的上方;从最左侧贴近x轴的位置逐渐上升,过点(0,1),继续上升,函数值越来越大,图象越来越陡,直至无穷.
指数函数的图象及性质
探究
定义域
值域
单调性、特殊点
(1)定义域:
性质
(2)值域:
(3)过定点:
(4)函数值:
(5)单调性:上单调递增
①当→ 时, →
②当→ 时, → 0
由此可见函数与的性质是完全一样的.
在同一平面直角坐标系中画出函数与的图象,可以看出:
①在y轴左侧,函数的图象在函数的图象下方;
②在y轴右侧,函数的图象在函数的图象上方.
当时,指数函数的图象从左向右是怎样的趋势呢?是上升的还是下降的呢?
当底数时,
①指数函数的图象从左向右看是上升的,而且底数越大
②图象在y轴右侧的部分就越靠近y轴,
在第一象限,底大图高.
③对于函数和:
当时,;
当时,;
当时,.
指数函数与 的特点
探究
判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)指数函数与 的图象在第一象限内具有的性质
为:图象在上面的底数较大.( )
(2) .( )
[解析] 正确.可令,即可判断出大小.
[解析] 当时,;当时,;当时,.故错误.
√
×
(3)指数函数与 的单调性一致.( )
[解析] 两个指数函数均为增函数,故正确.
√
指数函数的图象和性质
指数函数
定义域 R
值域 (0,)
定点 都过定点(0,1),即当时,
单调性 在R上是增函数;
①当→ 时, →
②当→ 时, → 0
归纳指数函数的图象及性质
探究
底数对指数函数图象的影响
题型一
02
典例分析,应用新知
分析
第一象限,底数越大,图象越高
当时
例1.已知n>m>1,则指数函数①y=mx;②y=nx的图象是 .
B
方法点拨
底数a>1时,对指数函数图象的影响:
方法1. 第一象限,底数越大,图象越高
方法2.取求函数值,函数值越大,底数越大
底数对指数函数图象的影响
题型一
课堂练习,巩固新知
分析
当时,,当时,,
含绝对值解析式,分类讨论
1.函数的图象的大致形状是( )
单调递增
,关于轴对称
A
函数与的图象关于轴对称
方法点拨
底数对指数函数图象的影响
题型一
课堂练习,巩固新知
分析
当时,,当时,,
含绝对值解析式,分类讨论
单调递增
,关于轴对称
B
函数与的图象关于轴对称
方法点拨
2.函数 的大致图象是( )
B.
C. D.
[解析] 则在 上的图象与指数函数,
在上的图象相同,且 的图象与
的图象关于 轴对称,故选B.
底数对指数函数图象的影响
题型一
课堂练习,巩固新知
分析
由图象单调性得底数的范围
得与关系
根据与关系
选答案
C
3.若函数,且
的图象如图所示,且,则实数
的值分别可能为( )
A.3, B.,
C.2, D.,
[解析] 由函数,且 的图象,可得
函数为增函数,所以.由,可得
,可得 ,结合选项知,只有C符合. 故选C.
比较大小
题型二
分析
由底数相同确定函数单调性
自变量越大,函数值越大
底数不同,借助中间值比较
例1 比较下列各题中两个数的大小;
(1);(2),;
(3),.
课本P85
解:(1)因为函数y=5x在R上是增函数,且0.8>0.7,所以50.8>50.7
(2)因为函数y=7x在R上是增函数,且
-0.15<-0.1,所以7-0.15<7-0.1
(3)因为1.70.3>1, <1,
>
方法点拨
利用指数函数单调性比较大小
同底:①确定单调性②若单调递增,自变量越大函数值越大
不同低:借助中间值1进行比较,或借助图象比较
1.设,, ,则( )
A. B. C. D.
[解析] ,,,
因为 是上的增函数,所以,
又在 上单调递增,所以 .故选A.
2.已知,, ,则,, 的大小关系为( )
A. B. C. D.
[解析] ,,因为 ,为 上的
增函数,所以 ,即 ,故选B.
A
B
方法点拨
利用指数函数单调性比较大小
①化同底, ②确定单调性,若单调递增,自变量越大函数值越大
例2:(1)求使不等式4x>32成立的实数x的集合
(2)已知方程9x-1=243,求实数x的值
解: (1)因为4x=22x,32=25,所以原不等式可化为22x>32,因为函数y=2x在R上是增函数,所以2x>5,即x>因此,使不等式4x>32成立的实数x的集合是
(2)因为9x-1=(32)x-1=32x-2, 243=35,所以原方程可化为32x-2=35.
因为函数y=3x在R上是增函数,所以2x-2=5,即x=
解指数方程或不等式
题型三
课本P85
分析
化同底
函数值越大,自变量越大
去掉底数,解方程或不等式
方法点拨
解指数方程或不等式
①化同底数
②判断单调性,单调递增
③去掉底数不变号
1. 若满足不等式,则 的取值范围是_______.
[解析] 由可得,
因为在 上是增函数,所以,即,
解得,所以 的取值范围是 .
2.若,则实数 的取值范围是( )
A
A. B.
C. D.
[解析] 由,得,又在 上是增函数,所以
,即 ,故选A.
课 中 探 究
3.使不等式成立的 的取值范围为( )
A
A. B. C. D.
[解析] 由,得,, 使不等式成立的 的
取值范围为 .故选A.
4.已知,则实数 的取值范围是__________.
[解析] 因为,所以原不等式等价于,由此可得 ,即
,故实数的取值范围为 .
指数函数的图象和性质
指数函数的图象和性质
题型
底数对指数函数图象的影响
比较大小
课堂小结
解指数方程或不等式
1.课本练习第1、2题
课后作业
参考答案
1.(1)函数在上为增函数,
(2)函数在上为增函数, , , >,
(3), 函数在上为增函数,,即(4),
幂函数在上为增函数,
,.
2(1),,,,不等式成立的实数的集合为
(2), ,,即,即,则,不等式成立的实数的集合为.
感谢聆听!
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