内容正文:
第三章 指数运算与指数函数
3.3.2 课时3 底数互为倒数的指数函数的图象与性质
1. 理解底数互为倒数的指数函数的图像和性质的关系.
a 的取值 a > 1 0 < a < 1
图像
性质 定义域
值域
定点
单调性
回顾:结合上节课所学,完成指数函数 y = ax 的图像和性质表格.
定义域 R
(0,+∞)
(0,1)
在R上是增函数;
当时,;
当时,. 在R上是减函数;
当时,;
当时,
P(x,)
P′(-x,)
x ... -3 -2 -1 0 1 2 3 ...
活动1:完成下表,并用描点法在方格纸中画出函数 y = 2x 和 的图象.
底数互为倒数的两个指数函数的图象关于 y 轴对称
问题1:观察函数 y = 与函数 y = 的图象,它们之间有什么关系?
... 1 2 4 8 ...
... 8 4 2 1 ...
问题2:在同一直角坐标系中继续画出函数 y = 3x、 和 y = 4x、 的图象. 分别说出这些图象的对称性和单调性,找出共性.
归纳:一般地,指数函数 和 的图像
关于 y 轴对称,且它们在 R 上的单调性相反.
例1:比较下列各题中两个数的大小:
,; (3).
解: = ,因为函数上是增函数,0.5 > 0.4,
所以,即;
(2)由指数函数的性质,因为底数,即,
因为底数,所以,即,所以;
(3) 由指数函数的性质,底数,,底数,,所以.
例2:已知 ,比较 和 的大小,并说明理由.
解:设函数.
若,则函数上是减函数,因为,则.
若,函数.
若,则函数上是增函数,因为,则.
练一练2:比较 >0,且a
解:设函数 ,分 a > 1 和 0 < a < 1 两种情况讨论:
当 0 < a < 1 时,函数 > .
当 a > 1 时,函数 ,因为 < ,所以 < .
(2)
练一练1:比较下列各题中两个数的大小:
(1)
(2)因为 0 < 0.5 < 1 < 1.2,所以函数 y = 0.5x 是减函数,y = 1.2x 是增函数,
1.20.5 > 1.20 = 1,0.51.2 < 0.50 = 1;所以 1.20.5 > 0.51.2 .
解: = 3-0.4,因为函数 f (x) = 3x 在 R 上是增函数,0.3 > -0.4,
所以 30.3 > 3-0.4,即;
归纳:指数式的大小比较,一般先将底数(或指数)变成相同,再利用指数函数的单调性进行比较,如果无法同底数或同指数,一般通过中间式或中间量(如0、1等)进行比较.
回顾:根据今天所学,说说底数互为倒数的指数函数的图像和性质分别有什么对应关系?
一般地,指数函数 和 的图像
关于 y 轴对称,且它们在 R 上的单调性相反.
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