
[考綱要求]
1.了解指數函數模型的實際背景.
2.理解有理數指數冪的含義,了解實數指數冪的意義,掌握冪的運算.
3.理解指數函數的概念,理解指數函數的單調性,掌握指數函數圖象通過的特殊點,會畫底數為2,3,10,,的指數函數的圖象.
4.體會指數函數是一類重要的函數模型.
突破點一 指數冪的運算
1.根式
(1)根式的概念
若xn=a,則x叫做a的n次方根,其中n>1且n∈N*.式子叫做根式,這里n叫做根指數,a叫做被開方數.
(2)a的n次方根的表示
xn=a?
2.有理數指數冪
冪的有關概念
正分數指數冪:a=(a>0,m,n∈N*,且n>1)
負分數指數冪:a-==(a>0,m,n∈N*,且n>1)
0的正分數指數冪等于_0_,0的負分數指數冪無意義
有理數指數冪的性質
aras=ar+s(a>0,r,s∈Q)
(ar)s=ars(a>0,r,s∈Q)
(ab)r=arbr(a>0,b>0,r∈Q)
一、判斷題(對的打“√”,錯的打“×”)
(1)=-a.( )
(2)(-a)=(-a)=.( )
(3)()n=a.( )
答案:(1)× (2)× (3)√
二、填空題
1.計算:π0+2-2×=________.
答案:
2.設a>0,將表示成分數指數冪的形式,其結果是________.
解析:====a2·a=a=a.
答案:a
3.若=,則實數a的取值范圍為________.
解析:=|2a-1|,=1-2a.
因為|2a-1|=1-2a.
故2a-1≤0,所以a≤.
答案:
指數冪的運算規(guī)律
(1)有括號的先算括號里的,無括號的先進行指數運算.
(2)先乘除后加減,負指數冪化成正指數冪的倒數.
(3)底數是負數,先確定符號,底數是小數,先化成分數,底數是帶分數的,先化成假分數.
(4)若是根式,應化為分數指數冪,盡可能用冪的形式表示,運用指數冪的運算性質來解答.
[典例] (1)(a>0)的值是( )
A.1 B.a
C.a D.a
(2)0+2-2·-(0.01)0.5=________.
[解析] (1)==a=a.故選D.
(2)原式=1+×-=1+×-=1+-=.
[答案] (1)D (2)
[方法技巧]
化簡指數冪常用的技巧
(1)-p=p(ab≠0);
(2)a=m,a=(a)n(式子有意義);
(3)1的代換,如1=a-1a,1=aa等;
(4) 乘法公式的常見變形,如(a+b)(a-b)=a-b,(a±b)2=a±2ab+b,(a±b)(a?ab+b)=a±b.
[針對訓練]
1.化簡(a>0,b>0)的結果是( )
A.a B.ab
C.a2b D.
解析:選D 原式==a·b=.
2.(2019·江西百校聯(lián)盟聯(lián)考)已知14a=7b=4c=2,則-+=________.
解析:由題設可得2=14,2=7,2=4,
則2==2,
∴2=2×4=23,
∴-+=3.
答案:3
3.若x>0,則(2x+3)(2x-3)-4x (x-x)=________.
解析:因為x>0,所以原式=(2x)2-(3)2-4x·x+4x·x=4x-3-4x+4x=4x-33-4x+4x0=-27+4=-23.
答案:-23
突破點二 指數函數的圖象及應用
1.指數函數的圖象
函數
y=ax(a>0,且a≠1)
00,且a≠1)的圖象,應抓住三個關鍵點:(1,a),(0,1),.
3.指數函數的圖象與底數大小的比較
如圖是指數函數(1)y=ax,(2)y=bx,(3)y=cx,(4)y=dx的圖象,底數a,b,c,d與1之間的大小關系為c>d>1>a>b.
由此我們可得到以下規(guī)律:在y軸右(左)側圖象越高(低),其底數越大.
一、判斷題(對的打“√”,錯的打“×”)
(1)y=2x-1是指數函數.( )
(2)y=ax+1的圖象恒過定點(-1,1).( )
(3)要得到y(tǒng)=3x+2的圖象只需將y=3x的圖象向左平移2個單位即可.( )
答案:(1)× (2)√ (3)√
二、填空題
1.函數y=ax-3+3(a>0,且a≠1)的圖象過定點________.
解析:因為指數函數y=ax(a>0,且a≠1)的圖象過定點(0,1),所以在函數y=ax-3+3中,令x-3=0,得x=3,此時y=1+3=4,即函數y=ax-3+3的圖象過定點(3,4).
答案:(3,4)
2.函數y=2x+1的圖象是________(填序號).
解析:由y=2x的圖象向左平移1個單位可得y=2x+1的圖象.答案:①
3.已知函數y=x的圖象與指數函數y=ax的圖象關于y軸對稱,則實數a的值是________.
解析:由兩函數的圖象關于y軸對稱,可知與a互為倒數,即=1,解得a=4.
答案:4
考法一 與指數函數有關的圖象辨析
[例1] (2019·河北武邑中學調研)函數y=e-|x-1|的大致圖象是( )
[解析] 因為-|x-1|≤0,所以0x-1,且x-(x-1)=1,f(0)=1,
所以要使f(x)+f(x-1)>1成立,
結合函數f(x)的圖象知只需x-1>-1,
解得x>0.故所求x的取值范圍是(0,+∞).
[答案] (0,+∞)
有關指數函數圖象問題的解題思路
(1)已知函數解析式判斷其圖象,一般是取特殊點,判斷選項中的圖象是否過這些點,若不滿足則排除.
(2)對于有關指數型函數的圖象問題,一般是從最基本的指數函數的圖象入手,通過平移、伸縮、對稱變換而得到.特別地,當底數a與1的大小關系不確定時應注意分類討論.
(3)有關指數方程、不等式問題的求解,往往是利用相應的指數型函數圖象,數形結合求解.
1.函數f(x)=1-e|x|的圖象大致是( )
解析:選A 由f(x)=1-e|x|是偶函數,其圖象關于y軸對稱,排除B、D.又e|x|≥1,所以f(x)的值域為(-∞,0],排除C.
2.函數y=ax-b(a>0且a≠1)的圖象經過第二、三、四象限,則ab的取值范圍為( )
A.(1,+∞) B.(0,+∞)
C.(0,1) D.無法確定
解析:選C 因為函數y=ax-b的圖象經過第二、三、四象限,所以函數y=ax-b單調遞減且其圖象與y軸的交點在y軸的負半軸上.令x=0,則y=a0-b=1-b,由題意得解得故ab∈(0,1),故選C.
3.若曲線|y|=2x+1與直線y=b沒有公共點,則b的取值范圍是________.
解析:曲線|y|=2x+1與直線y=b的圖象如圖所示,由圖可知:如果|y|=2x+1與直線y=b沒有公共點,則b應滿足的條件是b∈[-1,1].
答案:[-1,1]
突破點三 指數函數的性質及應用
指數函數的性質
函數
y=ax(a>0,且a≠1)
00時,01.( )
(2)若指數函數y=ax(a>0,且a≠1)在[1,2]上的最大值為2,則a為.( )
(3)若am>an(a>0,且a≠1),則m>n.( )
答案:(1)× (2)√ (3)×
二、填空題
1.函數y=1-x的單調遞增區(qū)間為________.
答案:(-∞,+∞)
2.若-1
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