内容正文:
课时6
指数与指数函数
一、课标要求
1理解有理数指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握指数幂的运算性质
2.通过实例,了解指数函数的实际意义,会作指数函数的图象
3.理解指数函数的单调性、特殊点等性质,并能简单应用·
二、知识梳理
1.根式
(1)如果x=am>1,且n∈N),那么x
(2)式子a叫作根式,这里n叫作根指数,
(3)a”=a
当n为奇数时,”a=
为装时以=中
称为a的n次方根.
a叫作被开方数.
2.分数指数幂
正数的正分数指数幂:
正数的负分数指数幂:
0的正分数指数幂等于
3.指数幂的运算性质
a
a=
at;(a)
/
n
a
n
二
am
(a>0,m,n∈N*,且>1)
1
m
a
n=
(a>0,m,n∈N,且>1):
0,0的负分数指数幂没有意义.
ast (aby-ab!
(a>0,
b>0,S,t∈R).
4.指数函数及其性质
(1)概念:函数y=ar(a>0,且
是R.
a≠1)叫作指数函数,
其中指数x是自变量,定义域
(2)指数函数的图象与性质
a>1
0<a<1
个
|y-a
图象
(0,1)
y-a
(0,1)
y=1
.y=1
O1衣
定义域
R
值域
(0,+0)
过定点
0,1),1
图象在x轴的上方
性质
当x>0时,>1
;
当x<0时,P1;
当x<0时,
0<1
当x>0时,0<y1
增函数
减函数
【拓展知识】
1.数两数图象的大笔0小.,0.【,月
2.如图所示为指数函数(1)y=;(2y=b;(3y=c:
c>Dl>a心b>0,即在第一象限内,指数函数y=a(a>0,
数越大.
(2
(1)
x=1
(4y=的图象,则
1a≠1)的图象越高,底
三、基础回顾
1.判断正误.(正确的打√,错误的打“x”)
(1)4(-44=-4.(×)
(2)2a.2b=2ab
(×)
(3)指数函数y=ar与y=a(a心0
且a≠1)的图象关于y轴对称.
(V)
(4)若amm<a"(a>0,且a≠1),
则m1.(×)
2.若<,则化简√4a-1的结果是()
A.4a-1
B.1-4a
C.-V4a-1
D.-V1-4a
B【解析】
因为a<,所以4a-1<0,所以V4a-1P=4a-1F-(4a-1片1-4a.故
选B.
3、已知函数y=a2x和y=2xb都是指数函数,
A.-1
B.0
C.1
D.2
C【解析】由函数y=a2r是指数函数,得a
=0,所以a+b=1.故选C.
则a+b=(
)
=1,由y=2x+6是指数函数,得b
4、函数婴之,无论取何值,函数图象恒过一个定点,则该定
点坐标为
四、考点扫描
考点一指数幂的运算
例1化简求值:
abab
2o家
(3
设是3,
求+x的值.
a=度
1(
121
汾
S27
(2)
11
11
3为成民
规律方法:
()指数幂的运算首先将根式、分数的分数指数幂统一
便利用法则计算,还应注意:
①必须同底数幂相乘,指数才能相加.
②运算的先后顺序.
(2)运算结果不能同时含有根号和分数指数,也不能既
为整数的分数指数幂,以
有分母又含有负指数.
对点训练计算化简:
)(座
0.09【解析】
0.09.
匹语
5-
5
=0.09+3
3
三
2
(2)
ab(石
3
cedhHa
2
2
21
1
5
5b6
【解析】
b
3a3
a
1
ab
5
三
6
考点二指数函数的图象应用
例2(1)(2025·北京高考)为得到函数©的图象,
上的所有点()
A.横坐标变成原来的,,纵坐标不变
B.横坐标变成原来的2倍,纵坐标不变
C.纵坐标变成原来的:,横坐标不变
D.纵坐标变成原来的3倍,横坐标不变
只需把函数3的图象
A【解析】因为2弯多,所以将函数=3的图象上所有点的横坐标变成原
来的一,纵坐标不变,即可得到函数9的图象.故选A.
(2)已知指数函数(合
的图象如图所示,则一次函数y=ax+b的图象可能是(
)
-10
-1
-1o1
-1
A
B
C
D
C【解析】由指数函数的图象和性质可知,0<<1,
若a,b均为正数,则>b>0,此时函数y=x+b的图象过第一、二、三象限,C
符合;
若a,b均为负数,则a<b<0,此时函数y=ax+b的图象过第二、三、四象限,没
有选项符合.故选C
规律方法:
对于有关指数型函数的图象问题,一般是从最基本的指数函数的图象入手,通过
平移、伸缩、对称变换得到.特别地,当底数α与1的大小关系不确定时应注意
分类讨论.
对点训练(1)(多选题)若函数fx)=a+b(其中a>0且a≠1)的图象过第一、三、
四象限,则有(
A.0<a<1
B.a>1
C.-1<b<0
D.b<-1
BD【解析】
函数x)片r+b(其中a>0且a1)的图象过第一、三、四象限,根据
图象的性质可得a>1,a+b<0,即>1,b<-1.故选BD
(2)(2025·安徽安庆市二模)函数的图象过坐标原点,且无限接
近直线=2,但又不与该直线相交,则()
A.函数八x)不具有奇偶性
B.a2
C.函数f(x的值域为(e2
D.函数f(x)的单调递增区间为O
D【解析】函数f八x)的定义域为R,且大卡),故函数f八x)为偶函数,
A错误;由函数f(x的图象过原点,有⑨毛,即∈,所以
术之),由于1趁的图象无限接近直线,2但又不与
该直线相交,故KC,且©之,故c三,于是B,C错误;由上
面的5B爱大2色
显然f(x的单调递增区
间为Q炒,故D正确.故选D
考点三指数函数的性质的应用
考向1比较大小
例3(2025·海南海口市模拟)设a
关系是(
A.a<b<c
C.b<a<c
0.60.6,b=0.61.5,c=
B.a<c<b
D.b<cza
1.50.6,则a,b,c的大小
C【解析】因为1.50.6>1.50-1,0.60.6<0.60-1,所以1.50.6>0.60.6,
又函数y=0.6是减函数,且1.5>0.6,所以0.61.5<0.6.6,
所以0.65<0.6.6<1.50.6即b<<c.故选C
考向2解不等式
创4放时金和rf
A.(-0,0)
C.(-0,1)
0,
x20,1
则满足x+1)2x)的x的取值范围是()
B.(0,+o)
D.(0,1)
C【解析】
函数2
的图象如图,
显然函数x)在R上单调递减,因为x+1)2x),
所以x+1>2x,解得x<1.
考向3复合函数
例5已知函数x)2+a2x.
(1)若-4,解不等式:x)<0;
(2)若关于x的方程x)十2=0有解,求实数a
的取值范围
【解】(1)当aF-4时,x)0,即2x-42<0,化简得(22<4,
又2>0,所以0<2<2,解得x<1,所以原不等式的解集为(-0,1)
(2)方程x十2-0,即a--(2)2-22,
令仁2,>0,则F--2仁-(什1)2+1.
因为函数y=一(什1)P+1在(0,+o)上单调递减,
所以a<-(0+1)2+1=0,所以要使方程x)+2=0有解,则a<0,
故实数a的取值范围是(一oo,0)
规律方法:
()利用指数函数的性质比较大小或解方程、不等式,最重要的是“同底”原则,
比较大小还可以借助中间量.
(2)求解与指数函数有关的复合函数问题,要明确复合函数的构成,涉及值域、
单调区间、最值等问题时,要借助“同增异减”这一性质分析判断.
对点训练(1)(2025秋·上海高考)
是
A.
,且
C.
且
设
9
·下列条件中,能推出
的
B.
,且
D.
,且
D【解析】对于选项,
取
,则
对于选项,取
,
则
9
对于选项,
取
,则
对于选项,当
是减函数,
,故错误;
故错误;
,故错误;
时,
,故
正确.故选
(2)设
三目,则bc的大小关系为
A.cb
B.Bc
C.b
D.
D【解析】由1O在R上递增,则三乙色,
增,则受三所以e故选D
()
由在Q冈上递
(3)已知:利和:是方程零B的两根,则9+9
x+x
75【解析】方程可化为(李芝B,由根于系数的关系得字色≤,3字三,
所以3≤,得=又三多,所以
1+乎
=万
x-1