高三数学高考考前复习指数与指数函数教案
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高中数学教材:指数函数教案1. 教学目标1.1 知识与技能1. 理解指数函数的定义和性质;2. 能够熟练运用指数函数模型解决实际问题;3. 掌握指数函数的图像和特征。
1.2 过程与方法1. 通过探究活动,培养学生的观察、分析和解决问题的能力;2. 利用信息技术,提高学生对指数函数图像的理解和应用能力。
1.3 情感态度与价值观1. 培养学生的团队合作精神,激发学生对数学的兴趣;2. 引导学生认识数学在实际生活中的重要性,培养学生的数学应用意识。
2. 教学内容2.1 指数函数的定义与性质2.1.1 定义指数函数是一种形式的函数,可以表示为 `f(x) = a^x`,其中`a` 是一个正实数,`x` 是自变量。
2.1.2 性质1. 当 `a > 1` 时,函数随着 `x` 的增加而增加;2. 当 `0 < a < 1` 时,函数随着 `x` 的增加而减少;3. 当 `x` 趋向于负无穷时,函数趋向于 `0`;4. 当 `x` 趋向于正无穷时,函数趋向于`+∞`;5. 指数函数的图像是一条经过原点的曲线,且在 `x` 轴的正半轴和负半轴上分别单调递增和递减。
2.2 指数函数的应用1. 模型构建:利用指数函数模型解决实际问题,如人口增长、放射性衰变等;2. 函数图像:通过绘制指数函数的图像,分析函数的性质和特点;3. 实际应用:指数函数在金融、物理、生物学等领域的应用。
3. 教学过程3.1 导入通过一个实际问题引入指数函数的概念,如“某城市的人口每年以 5% 的增长率增长,问 10 年后该城市的人口数量”。
3.2 探究活动1. 分组讨论:让学生分组探讨指数函数的性质,如单调性、极限等;2. 成果展示:每组汇报探究成果,其他组进行评价和补充;3. 总结:教师引导学生总结指数函数的性质。
3.3 应用实践1. 案例分析:分析实际问题,构建指数函数模型;2. 图像绘制:利用信息技术,绘制指数函数的图像;3. 问题解决:让学生尝试解决实际问题,如“投资理财、放射性物质衰变等”。
高中数学必备:指数函数的教案分享一、教学目标1. 知识与技能:(1)理解指数函数的定义和性质;(2)掌握指数函数的图像和应用;(3)能够解决与指数函数相关的基本问题。
2. 过程与方法:(1)通过观察和分析,引导学生发现指数函数的规律;(2)利用信息技术工具,绘制指数函数的图像,观察其特点;(3)运用指数函数模型解决实际问题。
3. 情感态度与价值观:(1)培养学生对数学的兴趣和好奇心;(3)培养学生运用数学知识解决实际问题的意识。
二、教学内容1. 指数函数的定义与性质(1)引入指数函数的概念;(2)讲解指数函数的单调性、奇偶性、周期性等性质。
2. 指数函数的图像(1)利用信息技术工具,绘制指数函数的图像;3. 指数函数的应用(1)解决实际问题,如人口增长、放射性衰变等;(2)运用指数函数模型,求解最大值、最小值等问题。
三、教学过程1. 导入新课(1)复习指数的基本概念;(2)引入指数函数的定义。
2. 知识讲解(1)讲解指数函数的性质;(2)利用信息技术工具,展示指数函数的图像;3. 实践与应用(1)解决实际问题,如人口增长模型;(2)运用指数函数模型,求解最大值、最小值等问题。
四、课堂小结本节课我们学习了指数函数的定义、性质和应用,重点掌握了指数函数的单调性和图像特点。
通过解决实际问题,我们体会到了数学在生活中的重要性。
五、课后作业1. 复习指数函数的定义和性质;2. 绘制指数函数的图像,观察其特点;3. 运用指数函数模型解决实际问题。
六、教学策略与手段2. 利用信息技术工具,如函数图像绘制软件,帮助学生直观理解指数函数的图像;3. 通过实际问题的解决,培养学生运用指数函数模型分析问题和解决问题的能力;4. 组织小组讨论,鼓励学生发表自己的观点和想法,培养学生的合作交流能力。
七、教学评价1. 课堂讲解:关注学生的参与度和理解程度,观察学生在讨论中的表现;2. 课后作业:检查学生对指数函数定义、性质和应用的掌握情况;3. 实际问题解决:评估学生运用指数函数模型解决问题的能力,关注学生的创新思维和综合运用知识的能力。
指数与指数函数1.根式的性质(1)(n a )n =a .(2)当n 为奇数时n a n =a ;当n 为偶数时n a n =⎩⎪⎨⎪⎧a (a ≥0),-a (a <0). 2.有理数指数幂(1)幂的有关概念:①正分数指数幂:a m n=n a m (a >0,m ,n ∈N *,且n >1). ②负分数指数幂:a -m n =1a m n=1n a m (a >0,m ,n ∈N *,且n >1). ③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.(2)有理数指数幂的性质:①a r a s =a r +s (a >0,r ,s ∈Q );②(a r )s =a rs (a >0,r ,s ∈Q );③(ab )r =a r b r (a >0,b >0,r ∈Q ).3.指数函数的图像与性质y =a x a >1 0<a <1 图像定义域R 值域 (0,+∞)性质 过定点(0,1)当x >0时,y >1;x <0时,0<y <1当x >0时,0<y <1;x <0时,y >1 在(-∞,+∞)上是增函数在(-∞,+∞)上是减函数1.在进行指数幂的运算时,一般用分数指数幂的形式表示,并且结果不能同时含有根号和分数指数幂,也不能既有分母又含有负指数.2.指数函数y =a x (a >0,a ≠1)的图像和性质跟a 的取值有关,要特别注意区分a >1或0<a <1.[试一试]1.化简[(-2)6]12-(-1)0的结果为________.2.若函数y =(a 2-1)x 在(-∞,+∞)上为减函数,则实数a 的取值范围是________.1.对可化为a 2x +b ·a x +c =0或a 2x +b ·a x +c ≥0(a 2x +b ·a x +c ≤0)的指数方程或不等式,常借助换元法解决.2.指数函数的单调性是由底数a 的大小决定的,因此解题时通常对底数a 按0<a <1和a >1进行分类讨论.[练一练]1.函数y =1-⎝⎛⎭⎫12x 的定义域为________.2.若函数f (x )=a x -1(a >0,a ≠1)的定义域和值域都是[0,2],则实数a =________.考点一指数幂的化简与求值 求值与化简:(1)⎝⎛⎭⎫2350+2-2·⎝⎛⎭⎫214-12-(0.01)0.5; (2)56a 13·b -2·(-3a -12b -1)÷(4a 23·b -3)12; (3)(a 23·b -1)-12·a -12·b 136a ·b 5[类题通法]指数幂运算的一般原则(1)有括号的先算括号里的,无括号的先做指数运算.(2)先乘除后加减,负指数幂化成正指数幂的倒数.(3)底数是负数,先确定符号,底数是小数,先化成分数,底数是带分数的,先化成假分数.(4)若是根式,应化为分数指数幂,尽可能用幂的形式表示,运用指数幂的运算性质来解答.考点二指数函数的图像及应用[典例] (1)(2013·苏锡常镇一调)已知过点O 的直线与函数y =3x 的图像交于A ,B 两点,点A 在线段OB 上,过点A 作y 轴的平行线交函数y =9x 的图像于点C ,当BC ∥x 轴时,点A 的横坐标是________.(2)已知实数a ,b 满足等式⎝⎛⎭⎫12a =⎝⎛⎭⎫13b ,下列五个关系式:①0<b <a ;②a <b <0;③0<a <b ;④b <a <0;⑤a =b .其中不可能成立的关系式有________个[类题通法]指数函数图像的画法及应用(1)画指数函数y =a x (a >0,a ≠1)的图像,应抓住三个关键点:(1,a ),(0,1),⎝⎛⎭⎫-1,1a . (2)与指数函数有关的函数的图像的研究,往往利用相应指数函数的图像,通过平移、对称变换得到其图像.(3)一些指数方程、不等式问题的求解,往往利用相应的指数型函数图像数形结合求解.[针对训练]1.(2013·徐州摸底)已知直线y =a 与函数f (x )=2x 及g (x )=3·2x 的图像分别相交于A ,B 两点,则A ,B 两点之间的距离为________.2.方程2x =2-x 的解的个数是________.考点三 指数函数的性质及应用[典例] 已知f (x )=a a 2-1(a x -a -x )(a >0,且a ≠1). (1)判断f (x )的奇偶性;(2)讨论f (x )的单调性.在本例条件下,当x ∈[-1,1]时,f (x )≥b 恒成立,求b 的取值范围.[类题通法]利用指数函数的性质解决问题的方法求解与指数函数有关的复合函数问题,首先要熟知指数函数的定义域、值域、单调性等相关性质,其次要明确复合函数的构成,涉及值域、单调区间、最值等问题时,都要借助“同增异减”这一性质分析判断,最终将问题归结为内层函数相关的问题加以解决.[针对训练]已知函数f (x )=⎝⎛⎭⎫13ax 2-4x +3.(1)若a =-1,求f (x )的单调区间;(2)若f (x )有最大值3,求a 的值.(3)若f (x )的值域是(0,+∞),求a 的值.[课堂练通考点]1.已知f(x)=2x+2-x,若f(a)=3,则f(2a)等于________.2.已知f(x)=3x-b(2≤x≤4,b为常数)的图像经过点(2,1),则f(x)的值域是________.3.函数y=8-23-x(x≥0)的值域是________.4.已知正数a满足a2-2a-3=0,函数f(x)=a x,若实数m,n满足f(m)>f(n),则m,n的大小关系为________.5.函数f (x )=a x (a >0,且a ≠1)在区间[1,2]上的最大值比最小值大a 2,则a 的值为________.[课下提升考能]第Ⅰ组:全员必做题1.(2013·东北三校联考)函数f (x )=a x -1(a >0,a ≠1)的图像恒过点A ,则A 点的坐标为________.2.函数y =⎝⎛⎭⎫13x 2 的值域是________.3.(2014·南京二模)如图,过原点O 的直线与函数y =2x 的图像交于A ,B 两点,过点B 作y 轴的垂线交函数y =4x 的图像于点C ,若AC 平行于y 轴,则点A 的坐标是________.4.已知a =20.2,b =0.40.2,c =0.40.6,则a ,b ,c 的大小关系为________.。
指数函数教案:突破高考的秘密武器高考是每个学生所面临的最大考试,也是考生人生中一个举足轻重的关口。
指数函数是高中数学中一个非常重要和基础的内容,也是高考数学选择题中一个应该会做的难点。
本文将会探讨如何通过指数函数教案突破高考。
一、知识点梳理1.定义:指数函数是形如 y=a^x 的函数,其中 a>0,且a≠1,x 是实数。
2.特征(1)定义域:(-∞, +∞)(2)值域:(0, +∞)(3)单调性:当 a>1 时,y=a^x 单调递增;当 0<a<1 时,y=a^x 单调递减。
(4)y 轴截距:(0,1),即此函数必过 y 轴 (0,1)。
(5)与 x 轴交点:y=13.常见函数常见的指数函数有:(1)y=2^x(2)y=3^x(3)y=e^x(4)y=10^x4.基本性质(1)同底数幂相乘,底数相同,指数相加。
(2)同底数幂相除,底数相同,指数相减。
(3)不同底数幂无法直接相加或相减,但是可以用对数将不同底数幂转化为同底数的幂进行计算。
二、思维导图为了帮助学生更好地掌握指数函数的知识点,可以通过思维导图的形式进行知识点梳理。
下面是一张简单的思维导图:其中的实心箭头代表指数函数的基本性质,空心箭头代表了指数函数的常见函数。
三、解题方法指数函数是高中数学中一个难点,但是只要正确应用解题方法,就可以轻松解决指数函数题目。
1.求解函数值对于求指数函数的函数值,可以直接带入变量中进行计算。
如:求 y=2^x 在 x=3 时的函数值,直接带入得 y=2^3=8。
2.指数函数的性质当 a>1 时,y=a^x 单调递增;当 0<a<1 时,y=a^x 单调递减。
根据单调性,可以解决一些大小关系问题。
如:y=2^x 和 y=3^x 在 x>0 时,哪个更大?由于 y=2^x 单调递增,y=3^x 单调递增,所以当 x>0 时,y=3^x > y=2^x,即 y=3^x 更大。
高中数学指数函数教案教学目标:1. 了解指数函数的定义及性质;2. 掌握指数函数的基本运算规则;3. 能够解决一些简单的指数函数相关问题。
教学重点:1. 指数函数的定义和性质;2. 指数函数的基本运算规则。
教学难点:1. 指数函数的应用问题解决。
教学准备:1. 黑板、彩色粉笔、擦拭布;2. 讲义、习题册。
教学过程:一、导入(5分钟)引导学生回顾乘方的概念,并提出乘方中底数为正数而指数为正整数时的运算规则。
二、学习指数函数(25分钟)1. 提出指数函数的定义,并解释指数函数的性质。
2. 讲解指数函数的图像、定义域和值域。
3. 引导学生观察指数函数的性质,讨论指数函数的增减性和奇偶性。
三、探索指数函数的基本运算规则(20分钟)1. 讲解指数幂的乘法和除法规则。
2. 给学生一些练习题,让他们熟练掌握指数函数的基本运算规则。
四、应用(15分钟)1. 联系实际问题,让学生解决一些与指数函数相关的应用问题。
2. 带领学生一起讨论解题思路和方法。
五、总结(5分钟)1. 总结本节课学习的内容:指数函数的基本性质和运算规则。
2. 帮助学生巩固所学,并提出下节课的预习内容。
教学延伸:1. 引导学生自主探索更复杂的指数函数问题,并尝试解决。
2. 鼓励学生进行更多的练习,加深对指数函数的理解和掌握。
教学反思:1. 对课堂教学过程中学生的学习情况和思维习惯进行及时的观察和分析,及时调整教学方法和策略。
2. 鼓励学生发表自己的观点,促进课堂气氛的活跃和互动。
浙江省衢州市仲尼中学高三数学一轮复习教案:指数与指数函数教材分析:本节在根式的基础上将指数概念扩充到有理指数幂,并给出了有理指数幂的运算性质 在利用根式的运算性质对根式的化简过程,注意发现并归纳其变形特点,进而由特殊情形归纳出一般规律.在学生掌握了有理指数幂的运算性质后,进一步将其推广到实数范围内,但无须进行严格的推证,由此让学生体会发现规律,并由特殊推广到一般的研究方法. 学情分析:学生基础较为薄弱,大部分学生知道运算性质,但是运用却不灵活。
关键是对知识理解的不够透彻。
只有在理解的基础上,通过运算,才能使学生熟练掌握本节知识。
教学目的:1.理解分数指数幂的概念.2.掌握有理指数幂的运算性质.3.会对根式、分数指数幂进行互化. 教学重点:1.分数指数幂的概念.2.分数指数幂的运算性质.教学难点:对分数指数幂概念的理解. 教学过程: 一、知识梳理:1.根式的定义2.根式的运算性质:①当n 为任意正整数时,(n a )n=a.②当n 为奇数时,nna =a ;当n 为偶数时,nna =|a|=⎩⎨⎧<-≥)0()0(a a a a .⑶根式的基本性质:n m npmp a a =,(a ≥0) 用语言叙述上面三个公式:⑴非负实数a 的n 次方根的n 次幂是它本身.⑵n 为奇数时,实数a 的n 次幂的n 次方根是a 本身;n 为偶数时,实数a 的n 次幂的n 次方根是a 的绝对值.⑶若一个根式(算术根)的被开方数是一个非负实数的幂,那么这个根式的根指数和被开方数的指数都乘以或者除以同一个正整数,根式的值不变. 3.引例:当a >0时 ①5102552510)(a a a a===②3124334312)(a a a a === ③32333232)(a a a ==④21221)(a a a ==上述推导过程主要利用了根式的运算性质,整数指数幂运算性质(2).因此,我们可以得出正分数指数幂的意义.4.正数的正分数指数幂的意义n m nm a a= (a >0,m ,n ∈N *,且n >1)要注意两点:一是分数指数幂是根式的另一种表示形式;二是根式与分数指数幂可以进行互化.另外,我们还要对正数的负分数指数幂和0的分数指数幂作如下规定. 规定:(1)nm nm aa1=- (a >0,m ,n ∈N *,且n >1)(2)0的正分数指数幂等于0. (3)0的负分数指数幂无意义.规定了分数指数幂的意义以后,指数的概念就从整数推广到有理数指数.当a >0时,整数指数幂的运算性质,对于有理指数幂也同样适用.即对于任意有理数r,s,均有下面的运算性质.5.有理指数幂的运算性质: a r ·a s =a r +s (a r )s =a rs(a >0,r ,s ∈Q )(a ·b )r =a r ·b r(a >0,b >0,r ∈Q )二、讲解例题:例1求值:4332132)8116(,)41(,100,8---. 解:422)2(8232332332====⨯827)32()32()8116(6422)2()41(1011010)10(1003)43(4436)3()2(3231)21(221221===========--⨯--⨯------⨯--课内练习求下列各式的值: (1)2523(2)2732(3)(4936)23(4)(425)23-(5)432981⨯(6)23×35.1×612解:(1)23223)5(25==53=125 (2)233323323)3(27⨯===32=9(3)34321676)76()76(])76[()4936(33323223223=====⨯(4)125852)52()25()25(])25[()425(333323223223======-⨯--(5)41324432442123244213224432)33(3333])3[(3981⨯=⨯=⨯=⨯=⨯⨯⨯=66141324143333)3()3(=⨯=⨯(6)23×35.1×612=2×321×(23)31×(3×22)61=2×321×331×231×361×231=(2×231-×231)×(321×331×361)=231311+-×3613121++=2×3=6要求:学生板演练习,做完后老师讲评.例2计算下列各式:433225)12525)(2();0()1(÷->a aa a分析:(1)题把根式化成分数指数幂的形式,再计算 (2)题先把根式化成分数指数幂的最简形式,然后计算 解:课内练习:用分数指数幂表示下列各式:65653221223212322)1(a a a a a a a a a ===•=•--.555555555555)55(5)12525)(2(412545125412341324123413241233243-=-=-=÷-÷=÷-=÷---(1)32x (2)43)(b a +(a+b>0) (3)32)(n m - (4)4)(n m -(m>n) (5)56q p ⋅(p>0) (6)mm 3解:(1) 3232x x = (2) 4343)()(b a b a +=+ (3) 3232)()(n m n m -=-(4) 244)()(n m n m -=-=(m-n)2 (5) 2532526215656)()0(q p q p q p p q p ⋅==⋅=⋅φ (6)252133m mm m m =⋅=-要求:学生板演练习,做完后老师讲评.三、小结本节课要求大家理解分数指数幂的意义,掌握分数指数幂与根式的互化,熟练运用有理指数幂的运算性质. 四、课后作业:1.用分数指数幂表示下列分式(其中各式字母均为正数)(C)(1)43a a ⋅(2)a a a (3)322b a ab +(4)4233)(b a +解:(1)43a a ⋅=12741314131a aa a ==⋅+(2) a a a =[a ·(a ·a 21)21]21=a 21·a 41·a 81=a 87814121a =++(3)322b a ab +=(ab 2+a 2b )31(4)4233)(b a +=(a 3+b 3)42=(a 3+b 3)212.求下列各式的值:(C) (1)|2|21(2)(4964)21-(3)1000043-(4)(27125)32-解:(1)12121=(112)21=11212⨯=11(2)(4964)21-=(2278)21-=(78))21(2-⨯·(78)-1=87(3)1000043-=(104)43-=10)43(4-⨯=10-3=0.001(4) (27125)32-=(3335)32-=[(35)3] 32-=(35))32(3-⨯=(35)-2=259._______5则.25,45已知).2(;)12(3256)71(027.0.)1(计算:(B).320143231===-+-+----y x y x4.化简: (A) (1)3327-a a÷31638a a -÷313--a a ;(2).11111333233++-++----a a a a a a a a 解:(1)原式=312327)(-•aa ÷2131638)(a a•-÷323432312)(--÷÷=aa a a =1.(2)原式=)1()1()1(11)(1)(1)31(1)1(313231313131331312313313231+----+=++-++----a a a a a a a a a a a a a 31a ==3a.板书设计指数幂的概念与性质1.正分数指数幂意义 例题一: 例题二:a nm =n ma (a >0,m ,n ∈N*,n >1)2.规定 (1)anm -=nm a1(a >0,m ,n ∈N *,n >1),。
【高三】2021届高考数学知识归纳复习指数与指数函数教案第1讲指数与指数函数一、知识归纳1、整数指数幂的运算性质:(1)(2)根式:(3)分数指数幂;分数指数幂的运算性质:2.指数函数y=ax的图像和性质指数函数一般形式y=ax(a>0和a≠ 1)定义域(-∞,+∞)值范围(0,+∞)过定点(0,1)形象单调性a>1,在(-∞,+∞)上为增函数0<a<1,这是(-上的减法函数∞, + ∞)值分布y>1?y<1?二、问题类型的解释题型一.指数式的运算例1(1)简化(2)若,求的值;解决方案:(1)原始公式=;(2)原始公式=;题型二.指数函数的图像及性质的应用例2(2022年北京理论)如果函数为,则不等式的解集为______【答案】【分析】本题主要考查分段函数和简单绝对值不等式的解,属于基础知识和基本运算的考查(1)由.(2)由∴不等式的解集为,∴应填.练习1(2022年北京文本)如果已知函数,则【答案】【分析】本题主要考查分段函数和简单已知函数的值,属于基础知识和基本运算的考查由,无解,故应填.练习2(江苏2022卷)已知,如果满足实数和,则和的大小关系为【解析】考查指数函数的单调性。
,函数在R上递减。
原因:M例3.(2021年广东卷文)函数的单调递增区间是a、 b.(0,3)c.(1,4)d。
【答案】d[分析]排序,求解,所以选择D例4、若直线y=2a与函数的图像有两个公共点,则a的取值范围是;解决方案:题型3.利用图象比较值的大小例6比较题型三、指数函数的综合问题例7(08-20)如果,,是常数,并且求对所有实数成立的充要条件(用表示)【分析】:本课题研究了指数函数、绝对值函数和不等式的充要条件、综合应用。
恒成立(*)若,则(*),显然成立;若,记当时,,所以,故只需。
当时,,所以,故只需。
综上所述,所有实数的充要条件是课后作业:《走向高考》工作:1.化简(1)答复:(2)答案:452.已知要求3.若关于x的方程有实数根,求m的取值范围待机:已知函数的域是区间[-1,1](1)求g(x)的解析式;(2)判断G(x)的单调性;(3)若方程g(x)=m有解,求m的取值范围.解决方案:(1),(2).当令.二次函数的单调性是一个减法函数∴函数g(x)在[-1,1]上是减函数.(3)从(2)中,方程g(x)=m有一个解,[-1,1]中有一个解;。
第五节 指数与指数函数[考纲传真] 1.理解有理指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算.2.了解指数函数模型的实际背景,理解指数函数的概念及其单调性,掌握指数函数图象通过的特殊点,会画底数为2,3,10,12,13的指数函数的图象.3.体会指数函数是一类重要的函数模型.1.根式n 次方根概念 如果x n =a ,那么x 叫作a 的n 次方根,其中n >1,n ∈N *表示 当n 是奇数时,a 的n 次方根x =na当n 是偶数时,正数的n 次方根x =±n a ;负数没有偶次方根0的任何次方根都是0,记作n0=0根式概念 式子n a 叫作根式,其中n 叫作根指数,a 叫作被开方数性质 (na )n =a当n 为奇数时,na n =a当n 为偶数时,na n=|a |=⎩⎨⎧a ,a ≥0-a ,a <02.(1)分数指数幂①正分数指数幂:a m n =na m (a >0,m ,n ∈N *,且n >1); ②负分数指数幂:a -m n =1a m n =1n a m (a >0,m ,n ∈N *,且n >1);③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义. (2)有理数指数幂的运算性质 ①a r ·a s =a r +s (a >0,r ,s ∈Q ); ②(a r )s =a rs (a >0,r ,s ∈Q );③(ab )r =a r b r (a >0,b >0,r ∈Q ). 3.指数函数的图象与性质y =a xa >10<a <1图象定义域 R 值域(0,+∞) 性质(0,1) 过定点当x >0时,y >1; x <0时,0<y <1当x >0时,0<y <1; x <0时,y >1在R 上是增函数在R 上是减函数[常用结论]指数函数的图象与底数大小的关系如图是指数函数(1)y =a x ,(2)y =b x ,(3)y =c x ,(4)y =d x 的图象,底数a ,b ,c ,d 与1之间的大小关系为c >d >1>a >b .由此我们可得到以下规律:在第一象限内,指数函数y =a x (a >0,且a ≠1)的图象越高,底数越大.[基础自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)4(-4)4=-4.( ) (2)(-1) 24=(-1) 12=-1. ( ) (3)函数y =2x-1是指数函数.( )(4)若a m <a n (a >0且a ≠1),则m <n . ( )[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×2.化简[(-2)6]12-(-1)0的结果为( )A .-9B .7C .-10D .9 B [原式=(26) 12-1=8-1=7.]3.(教材改编)若函数f (x )=a x (a >0,且a ≠1)的图象经过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,12,则f (-1)等于( )A.22 B. 2 C.14D .4B [由题意知12=a 2,所以a =22,所以f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫22x,所以f (-1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫22-1= 2.]4.函数y =a x -a (a >0,且a ≠1)的图象可能是( )A B C DC [令y =a x -a =0,得x =1,即函数图象必过定点(1,0),符合条件的只有选项C.] 5.指数函数y =(2-a )x 在定义域内是减函数,则a 的取值范围是________. (1,2) [由题意知0<2-a <1, 解得1<a <2.]指数幂的化简与求值1.A.⎝ ⎛⎭⎪⎫n m 7=n 7m 17 B.12(-3)4=3-3 C.4x 3+y 3=(x +y )34 D.39=33D [39=(913)12=916=313=33,故选D.]2.若a >0,b >0,则化简=________.ab -1 [原式===ab -1.]3.化简-10(5-2)-1+3π0+59=________.-16 [原式=⎝⎛⎭⎪⎫82723+50012-105-2+3+59 =49+105-10(5+2)+3+59 =-16.]4.若x 12+x -12=3,则=________.25[由x 12+x -12=3得x +x -1+2=9. 所以x +x -1=7.同理由x +x -1=7可得x 2+x -2=47.x 32+x -32=(x 12+x -12)(x +x -1-1)=3×6=18. 所以[规律方法] 指数幂运算的一般原则(1)有括号的先算括号里的,无括号的先算指数运算. (2)先乘除后加减,负指数幂化成正指数幂的倒数.(3)底数是负数,先确定符号;底数是小数,先化成分数;底数是带分数的,先化成假分数. (4)若是根式,应化为分数指数幂,尽可能用幂的形式表示,运用指数幂的运算性质来解题. 易错警示:运算结果不能同时含有根号和分数指数幂,也不能既有分母又含有负指数,形式力求统一.指数函数的图象及应用【例1】 (1)函数f (x )=a x -b 的图象如图所示,其中a ,b 为常数,则下列结论正确的是( )A.a>1,b<0B.a>1,b>0C.0<a<1,b>0D.0<a<1,b<0(2)已知函数f(x)=3+a2x-4的图象恒过定点P,则点P的坐标是________.(3)若曲线y=|3x-1|与直线y=k只有一个公共点,则实数k的取值范围为________.(1)D(2)(2,4)(3){0}∪[1,+∞)[(1)由f(x)=a x-b的图象可以观察出函数f(x)=a x-b在定义域上单调递减,所以0<a<1.函数f(x)=a x-b的图象是在f(x)=a x的基础上向左平移得到的,所以b<0.(2)令2x-4=0得x=2,且f(2)=4,则点P的坐标为(2,4).(3)函数y=|3x-1|的图象是由函数y=3x的图象向下平移一个单位后,再把位于x轴下方的图象沿x轴翻折到x轴上方得到的,函数图象如图所示.当k=0或k≥1时,直线y=k与函数y=|3x-1|的图象有唯一的交点.][规律方法]指数函数图象应用的4个技巧(1)画指数函数y=a x(a>0,且a≠1)的图象,应抓住三个关键点:(1,a),(0,1),.(2)已知函数解析式判断其图象一般是取特殊点,判断所给的图象是否过这些点,若不满足则排除.(3)对于有关指数型函数的图象问题,一般是从最基本的指数函数的图象入手,通过平移、伸缩、对称变换而得到.特别地,当底数a与1的大小关系不确定时应注意分类讨论.(4)有关指数方程、不等式问题的求解,往往利用相应的指数型函数图象,数形结合求解.(1)函数y=xa x|x|(a>1)的图象大致是()A B C D(2)函数f(x)=2|x-1|的图象是()A B C D(3)已知a >0,且a ≠1,若函数y =|a x -2|与y =3a 的图象有两个交点,则实数a 的取值范围是________.(1)B (2)B (3)⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23 [(1)y =⎩⎨⎧a x ,x >0,-a x ,x <0,又a >1,故选B.(2)函数f (x )=2|x -1|的图象可由y =2|x |的图象向右平移1个单位得到,故选B. (3)①当0<a <1时,如图①,所以0<3a <2,即0<a <23; ②当a >1时,如图②,而y =3a >1不符合要求.图① 图②所以0<a <23.]指数函数的性质及应用►考法1 比较指数式的大小【例2】 已知a =343,b =925,c =12113,则( ) A .b <a <c B .a <b <c C .b <c <aD .c <a <bA [因为a =343=923>925=b ,c =12113=1123>923=a ,所以c >a >b .故选A.] ►考法2 解简单的指数方程或不等式 【例3】 (1)设函数f (x )=⎩⎨⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-7,x <0,x ,x ≥0,若f (a )<1,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-3)B .(1,+∞)C .(-3,1)D .(-∞,-3)∪(1,+∞)(2)已知实数a ≠1,函数f (x )=⎩⎨⎧4x ,x ≥0,2a -x ,x <0,若f (1-a )=f (a -1),则a 的值为________.(1)C (2)12 [(1)当a <0时,不等式f (a )<1可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫12a-7<1,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12a <8,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12a <⎝ ⎛⎭⎪⎫12-3,因为0<12<1,所以a >-3,此时-3<a <0;当a ≥0时,不等式f (a )<1可化为a <1,所以0≤a <1.故a 的取值范围是(-3,1).故选C.(2)当a <1时,41-a =21,解得a =12;当a >1时,代入不成立.故a 的值为12.]►考法3 与指数函数有关的函数的值域或最值问题【例4】 (1)已知函数f (x )=a x +b (a >0,a ≠1)的定义域和值域都是[-1,0],则a +b =________.(2)已知0≤x ≤2,则y =4x -12-3·2x +5的最大值为________.(1)-32 (2)52[(1)当a >1时,函数f (x )=a x +b 在[-1,0]上为增函数,由题意得⎩⎨⎧a -1+b =-1,a 0+b =0,无解.当0<a <1时,函数f (x )=a x +b 在[-1,0]上为减函数,由题意得⎩⎨⎧a -1+b =0,a 0+b =-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =-2,所以a +b =-32.(2)y =12(2x )2-3·2x +5.令t =2x ,由0≤x ≤2得1≤t ≤4,又y =12t 2-3t +5=12(t -3)2+12, ∴当t =1时,y 有最大值,最大值为52.] ►考法4 复合函数的单调性、值域或最值【例5】 函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x 2+2x +1的单调递减区间是________,值域是________.(-∞,1] ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,+∞ [令u =-x 2+2x +1,则u =-(x -1)2+2.又y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12u 在R 上是减函数,则函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x 2+2x +1的单调递减区间为函数u =-x 2+2x +1的增区间.由此函数f (x )的单调递减区间为(-∞,1].因为u ≤2,则f (x )≥⎝ ⎛⎭⎪⎫122=14,即函数f (x )的值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,+∞.] [规律方法]应用指数函数性质综合的常考题型及求解策略常考题型 求解策略比较幂值的大小 (1)能化成同底数的先化成同底数幂再利用单调性比较大小.(2)不能化成同底数的,一般引入“1”等中间量比较大小解简单指数不等式 先利用幂的运算性质化为同底数幂,再利用单调性转化为一般不等式求解探究指数型函数的性质与研究一般函数的定义域、单调性(区间)、奇偶性、最值(值域)等性质的方法一致(1)(2019·信阳模拟)已知a =⎝ ⎛⎭⎪⎫35-12,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫35-14,c =⎝ ⎛⎭⎪⎫32-34,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .c <a <bB .a <b <cC .b <a <cD .c <b <a(2)(2019·长春模拟)函数y =4x +2x +1+1的值域为( ) A .(0,+∞) B .(1,+∞) C .[1,+∞) D .(-∞,+∞)(3)已知函数y =2-x 2+ax +1在区间(-∞,3)上单调递增,则a 的取值范围为________.(4)函数y =2-x 2+2x的值域为________.(1)D (2)B (3)[6,+∞) (4)(0,2] [(1)c =⎝ ⎛⎭⎪⎫32-34=⎝ ⎛⎭⎪⎫278-14,则⎝ ⎛⎭⎪⎫35-13>⎝ ⎛⎭⎪⎫35-14>⎝ ⎛⎭⎪⎫278-14,即a >b >c ,故选D. (2)y =4x +2x +1+1=(2x )2+2·2x +1, 令t =2x ,则t >0,∴y =t 2+2t +1=(t +1)2>1,故选B.(3)由题意知,函数u=-x2+ax+1在区间(-∞,3)上单调递增,则a2≥3,即a≥6.(4)-x2+2x=-(x-1)2+1≤1,则0<y≤2.即函数y=2-x2+2x的值域为(0,2].]。
指数与指数函数一、知识梳理:1、分数指数幂与无理指数幂(1)、如果,那么x就叫做a的n次方根,其中n>1,且;当n是正奇数时,正数的n次方根是一个正数,负数的n次方根是一个负数,当n是偶数时,正数的n次方根有两个,这两个是互为相反数,负数没有偶次方程,0的任何次方根都是0(2)、叫根式,n叫根指数,a叫被方数。
在有意义的前提下,=,当n为奇数时,=a ;当n是偶数时,=| a |(3)、规定正数的正分数指数幂的意义是= (a>0,m,n1),正数的负分数指数幂的意义为= (a>0,m,n1),0的正分数指数幂是0,0的负分数指数幂没有意义。
(4)、一般地,无理数指数幂(a>0,k是无理数),是一个确定的实数。
2、指数幂的运算性质= (a>0,r,s)==3、指数数函数及性质(1)指数函数的定义:(2)、指数函数的图象及性质图象的性质主要指①定义域②值域③单调性④奇偶性⑤周期性⑥特殊点⑦特殊线图象分a1 与a<1两种情况。
指数函数不具有奇偶性与周期性,从而,指数函数最为重要的性质是单调性,对单调性的考查,一方面是利用自变量的大小比较函数值的大小,反映在题目上就上比较大小,另一方面是利用函数值的大小比较自变量的大小,反映在题目上就是解不等式。
二、题型探究[探究一]、根式、指数幂的运算例1:计算:(1).40.062 5+254-(π)0-3278;(2).a1.5·a-1.5·(a-5)0.5·(a0.5)3(a>0).解析:(1)原式=0.5+52-1-32=12.(2)原式=a1.5-1.5-2.5+1.5=a-1=1 a .[探究二]、利用指数函数的单调性比较大小 例2:已知,试用“<”或“>”填入下列空格: ; ( ; ( ; ; ( ([探究三]、利用指数函数的单调性解方程不等式问题 例3:解关于x 的不等式[探究四]、考察指数函数的图象的变换例4:已知函数 存在实数a, b(a<b) ,满足, 的取值范围。
第二章 指数函数与对数函数及函数的应用一、知识网络二、课标要求和最新考纲要求1、指数函数(1)通过具体实例(如细胞的分裂,考古中所用的14C 的衰减,药物在人体内残留量的变化等),了解指数函数模型的实际背景;(2)理解有理指数幂的含义,通过具体实例了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算。
(3)理解指数函数的概念和意义,能借助计算器或计算机画出具体指数函数的图象,探索并理解指数函数的单调性与特殊点;(4)在解决简单实际问题的过程中,体会指数函数是一类重要的函数模型。
2、对数函数(1)理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化成自然对数或常用对数;通过阅读材料,了解对数的发现历史以及对简化运算的作用;(2)通过具体实例,直观了解对数函数模型所刻画的数量关系,初步理解对数函数的概念,体会对数函数是一类重要的函数模型;能借助计算器或计算机画出具体对数函数的图象,探索并了解对数函数的单调性与特殊点;3、知道指数函数x a y =与对数函数x y a log =互为反函数(a >0,a ≠1)。
4、函数与方程(1)了解函数零点的概念,结合二次函数的图像,了解函数的零点与方程根的联系。
(2)理解并掌握连续函数在某个区间上存在零点的判定方法。
能利用函数的图象和性质判别函数零点的个数.5、函数模型及其应用(1)了解指数函数、对数函数以及幂函数的增长特征。
知道直线上升、指数增长、对数增长等不同函数类型增长的含义。
(2)了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等在社会生活中普遍使用的函数模型)的广泛应用。
(3)能利用给定的函数模型解决简单的实际问题。
三、命题走向函数是高考数学的重点内容之一,函数的观点和思想方法贯穿整个高中数学的全过程,包括解决几何问题.在近几年的高考试卷中,选择题、填空题、解答题三种题型中每年都有函数试题,而且常考常新.以基本函数为模型的应用题和综合题是高考命题的新趋势.考试热点:①考查函数的表示法、定义域、值域、单调性、奇偶性和函数的图象.②函数与方程、不等式、数列是相互关联的概念,通过对实际问题的抽象分析,建立相应的函数模型并用来解决问题,是考试的热点.③考查运用函数的思想来观察问题、分析问题和解决问题,渗透数形结合和分类讨论的基本数学思想.指数函数、对数函数、幂函数是三类常见的重要函数,在历年的高考题中都占据着重要的地位。
第二章 指数函数与对数函数及函数的应用一、知识网络二、课标要求和最新考纲要求1、指数函数(1)通过具体实例(如细胞的分裂,考古中所用的14C 的衰减,药物在人体内残留量的变化等),了解指数函数模型的实际背景;(2)理解有理指数幂的含义,通过具体实例了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算。
(3)理解指数函数的概念和意义,能借助计算器或计算机画出具体指数函数的图象,探索并理解指数函数的单调性与特殊点;(4)在解决简单实际问题的过程中,体会指数函数是一类重要的函数模型。
2、对数函数(1)理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化成自然对数或常用对数;通过阅读材料,了解对数的发现历史以及对简化运算的作用;(2)通过具体实例,直观了解对数函数模型所刻画的数量关系,初步理解对数函数的概念,体会对数函数是一类重要的函数模型;能借助计算器或计算机画出具体对数函数的图象,探索并了解对数函数的单调性与特殊点;3、知道指数函数x a y =与对数函数x y a log =互为反函数(a >0,a ≠1)。
4、函数与方程(1)了解函数零点的概念,结合二次函数的图像,了解函数的零点与方程根的联系。
(2)理解并掌握连续函数在某个区间上存在零点的判定方法。
能利用函数的图象和性质判别函数零点的个数.5、函数模型及其应用(1)了解指数函数、对数函数以及幂函数的增长特征。
知道直线上升、指数增长、对数增长等不同函数类型增长的含义。
(2)了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等在社会生活中普遍使用的函数模型)的广泛应用。
(3)能利用给定的函数模型解决简单的实际问题。
三、命题走向函数是高考数学的重点内容之一,函数的观点和思想方法贯穿整个高中数学的全过程,包括解决几何问题.在近几年的高考试卷中,选择题、填空题、解答题三种题型中每年都有函数试题,而且常考常新.以基本函数为模型的应用题和综合题是高考命题的新趋势.考试热点:①考查函数的表示法、定义域、值域、单调性、奇偶性和函数的图象.②函数与方程、不等式、数列是相互关联的概念,通过对实际问题的抽象分析,建立相应的函数模型并用来解决问题,是考试的热点.③考查运用函数的思想来观察问题、分析问题和解决问题,渗透数形结合和分类讨论的基本数学思想.指数函数、对数函数、幂函数是三类常见的重要函数,在历年的高考题中都占据着重要的地位。
从近几年的高考形势来看,对指数函数、对数函数、幂函数的考查,大多以基本函数的性质为依托,结合运算推理,能运用它们的性质解决具体问题。
为此,我们要熟练掌握指数、对数运算法则,明确算理,能对常见的指数型函数、对数型函数进行变形处理。
预测20XX年对本节的考查是:1.题型有两个选择题和一个解答题;2.题目形式多以指数函数、对数函数、幂函数为载体的复合函数来考查函数的性质。
同时它们与其它知识点交汇命题,则难度会加大。
第一节 指数与指数函数一、复习目标:1、理解和掌握有理指数幂的定义及性质,指数函数的概念、图像与性质;2、综合运用指数函数的图像与性质解决问题。
二、重难点:重点:有理指数幂的定义及性质,指数函数的概念、图像与性质。
难点:综合运用指数函数的图像与性质解决问题。
三、教学方法:讲练结合,探析归纳。
四、教学过程 (一)、谈新课标要求及考纲要求和高考命题考查情况,促使学生积极参与。
学生阅读复资P17教师讲评,增强目标与参与意识。
(二)、知识梳理整合,方法定位。
(学生完成复资P17填空题,教师准对问题讲评)1、分数指数幂:(1)、根式:如果),1(*∈>=N n n a x n ,那么x 称为a 的n 次实数方根;式子na 叫做根式,其中n 叫做根指数,a 叫做被开方数。
方根的性质:当n 为奇数时,n n a =a.当n 为偶数时,n n a =|a|=⎩⎨⎧<-≥).0(),0(a a a a(2)、分数指数幂:①分数指数幂的意义:a nm=nma ,anm -=nm a1=nma 1(a >0,m 、n 都是正整数,n >1)。
②有理数指数幂的性质:),,0,0()(;)(;Q s R r b a b a ab a a a a a rr r rs s r s r s r ∈∈>>===⋅+2、指数函数的图像及性质的应用 ①指数函数的定义:一般地,函数y=xa(a >0且a≠1)叫做指数函数.②指数函数的图像Oxa > )1y(0a③底数互为倒数的两个指数函数的图像关于y 轴对称.④指数函数的性质:定义域:R ; 值域:(0,+∞);过点(0,1);即x=0时,y=1。
当a >1时,在R 上是增函数;当0<a <1时,在R 上是减函数。
画指数函数y=xa(a >0且a≠1)的图像时,应该抓住两点:一是过定点(0,1),二是x轴是其渐近线。
⑤幂指值的大小比较的方法:3、重难点问题探析:(1)、指数型函数单调性的判断,方法主要有两种:①利用单调性的定义(可以作差,也可以作商);②利用复合函数的单调性判断形如)(x f a y =的函数的单调性:若1>a ,则)(x f y =的单调增(减)区间,就是)(x f a y =的单调增(减)区间;若10<<a ,则)(x f y =的单调增(减)区间,就是)(x f a y =的单调减(增)区间;(2)、指数函数的图像与性质(Ⅰ) 指数函数在同一直角坐标系中的图象的相对位置与底数大小的关系如图所示,对应关系为 (1)y=xa,(2)y=xb,(3)y=xc,(4)y=xd则b a dc <<<<<10。
在y 轴右侧,图象从上到下相应的底数由大变小;在y 轴左侧,图象从下到上相应的底数由大变小,即无论在y 轴左侧还是右侧,底数按逆时针方向变大。
(Ⅱ) 指数函数的图像x a y =与)1,0(≠>=-a a a y x的图象关于y 轴对称 (3)、指数型的方程和不等式的解法(Ⅰ)形如b a b a b a x f x f x f <>=)()()(,,的形式常用“化同底”转化为利用指数函数的单调性解决,或“取对数”等方法;(Ⅱ)形如02=++C Ba a xx 或)0(02≤≥++C Ba ax x的形式,可借助于换元法转化为二次方程或不等式求解。
(三)、基础巩固训练1、与函数()2xf x =的图像关于直线y x =对称的曲线C 对应的函数为()g x ,则1()2g 的值为 ( )。
A;B .1;C .12;D .1-[解析] D ;依题意得x x g 2log )(=,所以12log )21(12-==-g 。
2、已知函数()21,x f x a b c=-<<,且()()()f a f c f b >>,则下列结论中,必成立的是( )。
A .0,0,0a b c <<<;B .0,0,0a b c <≥>;C .22ac -<;D .222a c +<。
[解析] D ;由函数12)(-=x x f 的图象及c b a <<和()()()f a f c f b >>知10,0<<<c a ,所以12<a ,12<c ,从而222a c +<3、 函数()10<<=a xxa y x[解析] D ;当0>x 时,xxa xxa y ==,又10<<a ,可排除A 、C ;当0<x 时,xx a xxa y -==,又10<<a ,可排除B4、不等式224122x x +-≤的解集为 。
[解析] 13≤≤-x ; 不等式224122xx +-≤即为142222--+≤x x ,由函数xy 2=的单调性得1422-≤-+x x ,解得13≤≤-x 。
5、函数()x bf x a-=的图象如右图,其中a,b 为常数,则下列结论正确的是( )。
6、若关于x 的方程()251x -+-4·(5-|x+1|)-m=0有实根,求m 的取值范围。
[解析]设y=5-|x+1|,则0<y ≤1,问题转化为方程2y-4y -m=0在(0,1]有实根.设f (y )=2y-4y -m ,其对称轴y=2,∴f (0)>0且f (1)≤0,得-3≤m <0。
7、已知函数c bx x x f ++=2)(,满足)1()1(x f x f --=+-且3)0(=f ,当0≠x 时,试比较)(x b f 与)(xc f 的大小。
xo[解析](1)(1)f x f x -+=--,∴()f x 关于1x =-对称,∴2b =,又 (0)3f c ==,∴当0x >时,1x x b c <<,∴)(x b f <)(x c f ; 当0x <时,01x x c b <<<,∴)(x b f >)(x c f 8、(08安徽卷11)若函数(),()f x g x 分别是R 上的奇函数、偶函数,且满足()()xf xg x e -=,则有( D ) A .(2)(3)(0)f f g << B .(0)(3)(2)g f f << C .(2)(0)(3)f g f <<D .(0)(2)(3)g f f <<(四)、小结:本课主要复习了有理指数幂的定义及性质,指数函数的概念、图像与性质。
要求大家理解和掌握重点概念与方法,并能综合运用指数函数的图像与性质解决问题。
(五)、作业布置:课本P68A 组中4 B 组中5 课本P76A 组中3 、5 B 组中1、6课外练习:复资P17中1、2、3、4 随堂训练中2、3、4、6五、教学反思:。