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,会画指数函数的图象.
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xn=a(n>1,且n∈N*),那么 称为a的n次方根.
(2)式子叫作 ,这里n叫作根指数,a叫作被开方数.
(3)()n= .
当n为奇数时,= ,
当n为偶数时,=|a|=
2.分数指数幂
正数的正分数指数幂:= (a>0,m,n∈N*,且n>1).
正数的负分数指数幂:= =(a>0,m,n∈N*,且n>1).
0的正分数指数幂等于 ,0的负分数指数幂没有意义.
3.指数幂的运算性质
asat= ;(as)t= ;(ab)t= (a>0,b>0,s,t∈R).
4.指数函数及其性质
(1)概念:函数y=ax(a>0,且a≠1)叫作指数函数,其中指数x是自变量,定义域是R.
(2)指数函数的图象与性质
a>1
0<a<1
图象
定义域
R
值域
性质
过定点 ,图象在x轴的上方
当x>0时, ;
当x<0时,
当x<0时, ;
当x>0时,
函数
函数
【拓展知识】
1.指数函数图象的关键点(0,1),(1,a),.
2.如图所示为指数函数(1)y=ax;(2)y=bx;(3)y=cx;(4)y=dx的图象,则c>d>1>a>b>0,即在第一象限内,指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象越高,底数越大.
三、基础回顾
1.判断正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1) . ( )
(2) 2a·2b=2ab. ( )
(3) 指数函数y=ax与y=a-x(a>0,且a≠1)的图象关于y轴对称. ( )
(4) 若am<an(a>0,且a≠1),则m<n. ( )
2.若a<则化简的结果是( )
A.4a-1 B.1-4a
C.- D.-
3. 已知函数y=a·2x和y=2x+b都是指数函数,则a+b=( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
4.
函数,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:
(1) ;
(2)(;
(3 设,求的值;
规律方法:
对点训练 计算化简:
(1)=________________;
(2)=________________.
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,只需把函数的图象上的所有点( )
A.横坐标变成原来的倍,纵坐标不变
B.横坐标变成原来的2倍,纵坐标不变
C.纵坐标变成原来的倍,横坐标不变
D.纵坐标变成原来的3倍,横坐标不变
(2)已知指数函数y=的图象如图所示,则一次函数y=ax+b的图象可能是( )
A B C D
规律方法:
对点训练 (1)(多选题)若函数f(x)=ax+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
(2)(2025·安徽安庆市二模)已知函数的图象过坐标原点,且无限接近直线但又不与该直线相交,则( )
A. 函数不具有奇偶性
B.
C. 函数的值域为
D. 函数的单调递增区间为
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=0.60.6,b=0.61.5,c=1.50.6,则a,b,c的大小关系是( )
A.a<b<c B.a<c<b
C.b<a<c D.b<c<a
考向2 解不等式
例4 设函数f(x)=则满足f(x+1)<f(2x)的x的取值范围是( )
A.(-∞,0) B.(0,+∞)
C.(-∞,1) D.(0,1)
考向3 复合函数
例5 已知函数f(x)=2x+a·2-x.
(1)若a=-4,解不等式:f(x)<0;
(2)若关于x的方程f(x)+2=0有解,求实数a的取值范围.
规律方法:
对点训练(1)(2025秋·上海高考)设,.下列各项中,能推出的是( )
A.
,且 B.,且
C.,且 D.,且
(2)
设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
(3)已知和是方程的两根,则 .
课时6 指数与指数函数参考答案
二、知识梳理
1.(1)x (2)根式 (3)a a
2. 0
3. ast atbt
4.(2)(0,+∞) (0,1) y>1 0<y<1 y>1 0<y<1 增 减
三、基础回顾
1. (1)× (2) × (3) √ (4) ×
2. B【解析】 因为a<所以4a-1<0,所以=|4a-1|=-(4a-1)=1-4a.故选B.
3. C 【解析】由函数y=a·2x是指数函数,得a=1.由y=2x+b是指数函数,得b=0,所以a+b=1. 故选C.
4. 【解析】则定点坐标为.
四、考点扫描
例1(1)【解】(1)
.
(2).
(3)因为,.
对点训练(1) 0.09
【解析】=()2+-=0.09+=0.09.
(2)
【解析】= = =
例2 (1)A
【解析】因为,所以将函数的图象上所有点的横坐标变成原来的倍,纵坐标不变,即可得到函数的图象.故选A.
(2) 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a>b>0,此时函数y=ax+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.
对点训练 (1) BD
【解析】 函数f(x)=ax+b(其中a>0且a≠1)的图象过第一、三、四象限,根据图象的性质可得a>1,a0+b<0,即a>1,b<-1.故选BD.
(3) D
【解析】函数的定义域为,且,故函数为偶函数,A错误;
由函数的图象过原点,有,即,所以,由于的图象无限接近直线但又不与该直线相交,故,且,故,于是B,C错误;
由上面的分析得出函数,显然的单调递增区间为,故D正确.故选D.
例3 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=0.6x是减函数,且1.5>0.6,所以0.61.5<0.60.6,
所以0.61.5<0.60.6<1.50.6.即b<a<c.故选C.
例4 C
【解析】 函数f(x)=的图象如图,
显然函数f(x)在R上单调递减,
因为f(x+1)<f(2x),所以x+1>2x,解得x<1.
例5 【解】 (1)当a=-4时,f(x)<0,即2x-4·2-x<0,化简得<4,
又2x>0,所以0<2x<2,解得x<1,
所以原不等式的解集为(-∞,1).
(2)方程f(x)+2=0,即a=--2·2x,
令t=2x,t>0,则a=-t2-2t=-(t+1)2+1.
因为函数y=-(t+1)2+1在(0,+∞)上单调递减,
所以a<-(0+1)2+1=0,
所以要使方程f(x)+2=0有解,则a<0,
故实数a的取值范围是(-∞,0).
对点训练(1) D
【解析】对于选项A,取,,则,故A错误;
对于选项B,取,,则,故B错误;
对于选项C,取,,则,故C错误;
对于选项D,当时,是减函数,时,,故D正确.故选D.
(2) D
【解析】由在R上递增,则,
由在上递增,则.
所以.故选D.
(3)
【解析】方程可化为,由根于系数的关系得,,
所以,得.
又,所以.
.
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