内容正文:
高教版第三版《数学》
基础模块(下册)
第五章 指数函数与对数函数
5.2 指数函数图像、性质及应用
学习目标
1.理解指数函数图像的共同特征,掌握定义域、值域、定点、图像位置、渐近趋势和单调性。
2.能根据底数范围判断增减性,利用同一指数函数的单调性比较幂的大小,并求含指数式函数的定义域。
3.通过图像观察、条件辨析和规范解题,发展直观想象、逻辑推理和数据分析素养,形成先判断底数与定义域条件再应用性质的习惯。
教学导入
回顾上一课已经作出的两条指数函数图像。今天不再重复列表和描点,而是观察它们共同具有什么特征:图像在哪个区域,是否经过同一个点,向哪条轴靠近?
观察提示:定义域、值域、定点和图像位置分别有什么共同规律?
指数函数图像的共同特征
对指数函数(),由已有图像
归纳:
1.定义域为R,值域为(0,+∞)。
2.图像在x轴上方,向下无限接近x轴。
3.经过定点。
底数与单调性
底数范围 单调性 函数值特征
>1 在R上是增函数 x<0时0<y<1;x=0时y=1;x>0时y>1
0<<1 在R上是减函数 x<0时y>1;x=0时y=1;x>0时0<y<1
共同特征 定义域R,值域(0,+∞) 图像在x轴上方,经过(0,1)
当>1时递增;当0<<1时递减。判断函数值与1的关系先看底数范围。
即时练习:判断增减性
判断函数 在R上的增减性,并说明依据。
【答案】函数在R上是减函数。
【解析】底数0.3满足0<<1,因此函数在R上是减函数。
教材例1:比较幂的大小
比较下列各组中两个数值的大小:
(1)与;(2)与;
【答案】(1);(2);
【解析】(1)底数2>1,函数递增,3.1>3;
教材例1:比较幂的大小
比较下列各组中两个数值的大小:
(3)与。
方法:识别同一指数函数→判断增减性→比较自变量→得出函数值大小规律。
【答案】。
【解析】0.3<1, 2.1>02.1>1,0.3>0因此综上所述,因此
性质应用的两条操作路径
比较幂的大小:先统一为同一指数函数,再判断底数范围并比较自变量。
求定义域:先写出指数式有意义的条件,再解不等式并用区间表示。
易错点:底数0<<1时单调递减,比较大小时不等号方向随之改变。
教材例2:求函数定义域
求下列函数的定义域:
(1)𝑦=;(2);
【答案】(1)定义域为R;(2)定义域为(−∞,0)∪(0,+∞)
【解析】(1)函数有意义要求分母≠0,对任意实数x均成立,因此定义域为R;;
(2)指数式有意义要求x≠0,因此定义域为(−∞,0)∪(0,+∞);
教材例2:求函数定义域
求下列函数的定义域:
(3)。
统一起点:写出指数式有意义条件,再解不等式。
【答案】定义域为(,+∞)。
【解析】指数式有意义要求根号内x−1>0,解得x>1,因此定义域为(1,+∞)。
课堂背诵
1.指数函数的定义域和值域分别是什么?图像经过哪个定点?
【答案】定义域为R,值域为(0,+∞),图像经过点。
【解析】这些结论来自指数函数的定义和图像共同特征。
课堂背诵
2.底数>1和0<<1时,函数的单调性分别是什么?
【答案】>1时递增;0<<1时递减。
【解析】先看底数所在范围,再确定函数值随自变量变化的方向。
师生互动:比较大小与定义域
任务1:比较与的大小,并说明依据。
【答案】。
【解析】底数2>1,函数y=递增;因为3.1>3,所以对应函数值大小规律相同。
任务2:判断函数的定义域,并说出列式依据。
【答案】定义域为(,+∞)。
【解析】指数式有意义要求根号有意义,即2x−1>0,解得x>。
课堂练习(一)
1.判断函数在R上的单调性。
【答案】增函数。
【解析】底数3>1。
2.判断函数在R上的单调性。
【答案】减函数。
【解析】0<<1。
课堂练习(二)
3.比较的大小。
【答案】<。
【解析】底数1.8>1且2.5<3。
4.比较的大小。
【答案】<。
【解析】底数0.5<1,指数4>−7时函数值更小,因此<。
课堂练习(三)
5.求函数的定义域。
【答案】(+∞)。
【解析】指数式有意义要求根号有意义,因此3x−1>0,解得x>。
知识检测
知识检测:判断成为指数函数时应满足的条件。
【答案】>且≠1。
【解析】底数2−1>0且2−1≠1,故>12且≠1。
课堂小结
1.指数函数 ()的定义域为R、值域为(0,+∞),图像在x轴上方并经过点。
2.底数决定单调性:>1时递增,0<<1时递减;判断函数值与1的关系也要先看底数范围。
3.比较幂的大小时先统一为同一指数函数,再比较自变量;底数小于1时不等号方向随单调性改变。
4.求定义域时先列指数式有意义条件,再解不等式并写成区间;参数判断必须同时检查底数大于0且不等于1。
作业布置
1.复习本节课的知识点;
2.完成课后练习;
3.整理笔记和易错题。
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