内容正文:
人教B版(2019)必修第二册
4.1.2 指数函数的性质与图象
第四章 指数函数、对数函数与幂函数
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学习目标
理解指数函数的概念及意义,体现数学抽象能力(重点)
掌握指数函数图象及变换,体现逻辑推理能力(重点)
理解指数函数的单调性和特殊性,体现逻辑推理能力(重难点)
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新课导入
考古学家经常利用碳14的含量来推断古生物死亡的大致时间. 当有机体生存时,会持续不断地吸收碳14,从而其体内的碳14含量会保持在一定的水平 ; 但当有机体死亡后,就会停止吸收碳14, 其体内的碳14含量就会逐渐减少,而且每经过大约5730 年后会变为原来的一半 .
你能用函数表示有机体内的碳14含量与其死亡时间之间的关系吗? 一种死亡已经一万年的有机体 ,其体内的碳14含量是其生存时的百分之多少?
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由此可知,y与x的关系可以表示为
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指数函数的定义
一般地,函数
y=ax
称为指数函数,其中a是常数,a>0且 a≠1.
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尝试与发现:分别求出指数函数y=2x在自变量取-2,-1, ,0, ,1,2时所对应的函数值(填写下表),并由此猜测指数函数y=2x的定义域、值域、奇偶性、单调性,尝试说明理由.
x -2 -1 0 1 2
y=2x
1
2
4
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根据指数运算的定义,可以得到指数函数y=2x的性质:
(1)定义域是R;
(2)值域是(0,+∞);
(3)奇偶性是非奇非偶函数;
(4)单调性是增函数.
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思考一下:根据上述指数函数y=2x的性质,总结一下指数函数y=2x的图象.
根据以上性质可知,函数y=2x的图象都在x轴上方,而且从左往右图象是逐渐上升的. 通过描点,可以作出y=2x的图象,如下图所示.
x
y
0
1
2
3
-1
-2
-3
1
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新课学习
(1)定义域是R;
(2)值域是(0,+∞);
(3)奇偶性是非奇非偶函数;
(4)单调性是减函数.
x
y
0
1
2
3
-1
-2
-3
1
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新课学习
思考一下:指数函数y=2x与指数函数y=( )x有什么联系?
当这两个函数的自变量取互为相反数的两个值时,对应的函数值相等.
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新课学习
思考一下:指数函数y=2x与指数函数y=( )x有什么联系?
x
y
0
1
2
3
-1
-2
-3
1
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新课学习
因为a0=1(a≠0),所以y=ax的图象一定过点(0,1).
尝试与发现:你能得出指数函数y=ax一定过哪个定点?
y=ax的图象一定过点(0,1).
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新课学习
指数函数y=ax(a>0且a ≠ 1)的性质
1.定义域是实数集R.
2.值域是(0, +∞),因此,对任何实数x,都有ax>0,也就是说函数图象一定在x轴的上方.
3.函数图象一定过点(0 , 1).
4.当a>1时,y=ax 是增函数;当0<a<1时,y=ax是减函数.
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底数 0<a<1 a>1
图象
定义域
值域
性质
总结:指数函数y=ax(a>0且a≠1)
过定点 (0,1),即x=0 时,y=1
减函数
增函数
R
(0,+∞)
都是非奇非偶函数
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想一想:指数函数的定义中,为什么规定a>0且 a≠1?
1.若a=0,则当x>0时,ax=0;当x≤0 时,ax无意义.
2.若a<0,则对于x的某些数值,可使ax无意义.
3.若a=1,则对任意的x∈R,ax=1 是一个常量,没有研究的必要性.
为了避免上述各种情况的发生,规定a>0,且 a≠1.有此规定后,对任意的 x∈R,ax都有意义,且ax>0.
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新课学习
例1:利用指数函数的性质,比较下列各题中两个值的大小:
(1)0.8-0.1与0.8-0.2;
分析:每一组的两个值都有共同特征,因此可以选取合适的函数,用函数的单调性来解决问题.
因为0.8-0.1与0.8-0.2都是以0.8为底的幂值,所以考察函数y=0.8x,
由于这个函数在实数集R上是减函数,
又因为-0.1>-0.2,所以0.8-0.1<0.8-0.2.
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新课学习
例1:利用指数函数的性质,比较下列各题中两个值的大小:
(2)2.5a与2.5a+1.
因为2.5a与2.5a+1都是以2.5为底的幂值,所以考察函数y=2.5x,
由于这个函数在实数集R上是增函数,
又因为a<a+1,所以2.5a<2.5a+1.
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新课学习
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课堂练习
C
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课堂练习
20
课堂练习
B
21
课堂练习
22
课堂练习
D
23
课堂练习
24
课堂练习
A
25
课堂练习
26
课堂练习
A
27
课堂练习
28
课堂练习
4
29
课堂练习
30
课堂总结
1.指数函数的定义
2.指数函数y=ax(a>0且a ≠ 1)的性质
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谢
谢
观
看
32
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