【11级数学一轮复习】1.5指数与指数函数 (第13-15课时)

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第13-15课时(周一、二4月27、28日;5月6日)(4月29、30、5月1日放假)(5月2日—4日期中考试)(2013年4月27日16℃~28℃多云转晴;4月28日11℃~26℃多云转晴.)山东省桓台第一中学苏同安课题:1.5指数与指数函数三维目标:1、知识与技能:(1)能熟练地进行指数运算;(2)掌握指数函数的概念、图象和性质;(3)能利用指数函数性质解题,并能与所学函数性质和思想方法结合起来,解决相关的综合问题。

2、过程与方法(1)体会指数函数所带来的整体思想与函数与方程、数形结合、等价转化等数学思想;(2)通过对指数函数的概念和性质的复习和应用,进一步体会函数知识的本质联系以及数学工具应用的广泛性与重要性;(3)培养学生分析问题、解决问题的能力及钻研精神,培养学生的运算能力、严谨的思维习惯以及解题的规范性。

3、情态与价值观(1)通过对指数函数的概念和性质的进一步复习、巩固和运用,体会数学知识抽象性、概括性和广泛性,培养学生学习数学的兴趣,形成学数学、用数学的思维和意识,培养学好数学的信心,为远大的志向而不懈奋斗。

(2)通过对指数函数的概念和性质系统复习及探索,不断培养自主学习、主动探索、善于反思、勤于总结的科学态度和锲而不舍的钻研精神,并提高参与意识和合作精神;教学重点:1.系统复习指数函数的概念和性质等知识,进一步认识、总结有关的思想方法2.运用指数函数的性质解基本问题教学难点:把指数函数与所学函数性质和思想方法结合起来,解决相关的综合问题。

教具:多媒体、实物投影仪教学方法:合作探究、分层推进教学法教学过程:.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,理解指数函数的单调性,掌握指数函数图象通过的特殊点.会画底数为 2,3,10,,的指数函数的图象.4.体会指数函数是一类重要的函数模型.重点难点重点:①指数幂的运算法则. ②指数函数的概念、图象与性质. 难点:①根式与分数指数幂的运算.②a >1与0<a <1时,指数函数图象、性质的区别.③指数函数图象与性质的应用和简单指对方程、不等式的求解.1.化简3421413233)(abb a ab b a 错误!未找到引用源。

(a>0,b>0)的结果是( D )(A)a b (B)ab (C)a 2b (D)ba解析:原式=3131221323123)(bab a b a b a ⋅⋅⋅⋅⋅⋅-=3123113116123--++-+⋅ba=ba.故选D.2.函数y=(a 2-3a+3)a x是指数函数,则有( C )(A)a=1或a=2 (B)a=1 (C)a=2 (D)a>0且a ≠1 解析:∵y=(a 2-3a+3)·a x 是指数函数,∴⎩⎨⎧≠>=+-,10,1332a a a a 且 ∴解得a=2.(a=1舍去).故选C. 3.已知函数f(x)=4+a x-1(a>0且a ≠1)的图象恒过定点P,则点P 的坐标是( A ) (A)(1,5) (B)(1,4) (C)(0,4)(D)(4,0)解析:当x-1=0即x=1时,f(1)=4+1=5, 因此图象恒过定点P(1,5).故选A.4.若函数y=(a 2-1)x在(-∞,+∞)上为减函数,则实数a 的取值范围是 . 解析:由题意得0<a 2-1<1, ∴-2<a<-1或1<a<2. 答案:(- 2,-1) ⋃(1,2)幂的运算【例1】 求值与化简:(1)(2)34353523ab ba ⋅.解:(1)原式=3132⎪⎭⎫⎝⎛×1+432×412+(213132⨯)6-3132⎪⎭⎫⎝⎛=2+4×27=110. (2)34353523a b b a ⋅=10215312323--⋅ba=45a =a 4a .幂的运算的一般规律及要求 (1)分数指数幂与根式根据n m nm a a= (a>0,m,n ∈N *,且n>1)可以相互转化.(2)分数指数幂中的指数不能随便约分,例如要将42a 写成21a 等必须认真考查a 的取值才能决定,如4242)1()1(-=-=1,而1)1(21-=-无意义.(3)在进行幂的运算时,一般是先将根式化成幂的形式,并化小数指数幂为分数指数幂,再利用幂的运算性质进行运算.(4)结果要求:①若题目以根式形式给出,则结果用根式表示;②若题目以分数指数幂的形式给出,则结果用分数指数幂的形式表示;③结果不能同时含有根式和分数指数幂,也不能既有分母又有负分数指数幂.变式训练11:计算: (1)0532⎪⎭⎫ ⎝⎛+2-2·21412-⎪⎭⎫ ⎝⎛-(0.01)0.5;(2))(4)32)(32(212123412341x x x x x ---+-(x>0).解:(1)原式=1+10132411100194412121-⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛=1+151610161=-.(2)原式=214x -33-1214+-x+4x 0326344413132)32(2286723⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯++⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=214x -27-214x +4=-23.指数函数的图象【例2】 (1)函数y=2x-x 2的图象大致是( )(2)若函数y=a x+b-1(a>0且a ≠1)的图象经过第二、三、四象限,则a 、b 的取值范围是 .(3)方程2x=2-x 的解的个数是 .解析:(1)法一 由于2x-x 2=0在x<0时有一解;在x>0时有两解,分别为x=2和x=4.因此函数y=2x-x 2有三个零点,故应排除选项B 、C.又当x →-∞时,2x→0,而x 2→+∞,故y=2x-x 2→-∞,因此排除选项D,故选A. 法二 因为当x=2或4时,2x-x 2=0,所以排除选项B 、C;当x=-2时,2x-x 2=41-4<0,故排除选项D.故选A.(2)函数y=a x+b-1的图象经过第二、三、四象限,大致图象如图所示.所以函数必为减函数.故0<a<1.又当x=0时,y<0,即a 0+b-1<0,∴b<0.(3)方程的解可看作函数y=2x和y=2-x 的图象交点的横坐标,分别作出这两个函数图象(如图所示).由图象得只有一个交点,因此该方程只有一个解. 答案:(1)A (2)a ∈ (0,1) b ∈ (-∞,0) (3)1(1)与指数函数有关的函数的图象的研究,往往利用相应指数函数的图象,通过平移、对称变换得到其图象或利用函数的单调性、奇偶性、特殊值等进行判断.(2)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象数形结合求解.变式训练21:函数y=xx xx ---+e e e e 的图象大致为( )解析:y=1e 1e 22-+x x =1+1e 22-x ,当x>0时,e 2x-1>0且随着x 的增大而增大,故y=1+错误!未找到引用源。

>1且随着x 的增大而减小,即函数y 在(0,+∞)上恒大于1且单调递减,又函数y 是奇函数,故选A.指数函数的性质及应用【例3】 已知函数f(x)=ax -⎪⎭⎫⎝⎛||32.(1)求f(x)的单调区间;(2)若f(x)的最大值等于49,求a 的值. 解:(1)令t=|x|-a,则f(x)=,不论a 取何值,t 在(-∞,0]上单调递减,在[0,+∞)上单调递增,又y=t⎪⎭⎫⎝⎛32是单调递减的,因此f(x)的单调递增区间是(-∞,0],单调递减区间是[0,+∞);(2)由于f(x)的最大值是错误!未找到引用源。

,且错误!未找到引用源。

=232-⎪⎭⎫⎝⎛,所以g(x)=|x|-a 应该有最小值-2,从而a=2.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.变式训练31:(1)求不等式a 2x-7>a 4x-1中x 的取值范围;(2)求f(x)=12221++-⎪⎭⎫ ⎝⎛x x 的单调区间.解:(1)当a>1时,y=a x为增函数, ∴2x-7>4x-1.∴x<-3.当0<a<1时,y=a x为减函数, ∴2x-7<4x-1.∴x>-3.∴当a>1时,x<-3; 当0<a<1时,x>-3.(2)u=-x 2+2x+1在(-∞,1)上是增函数,在[1,+∞)上为减函数;而函数y=u⎪⎭⎫ ⎝⎛21在R 上为减函数, ∴f(x)在(-∞,1)上是减函数, 在[1,+∞)上为增函数.知识线:(1)有理指数幂及运算性质; (2)指数函数的概念; (3)指数函数的性质。

思想方法线: (1)公式法或定义法; (2)转化法;;(3)图像法与特殊值法; (4)分类讨论思想; (5)数形结合思想; (6)函数与方程思想; (7)转化思想。

题目线:(1)指数幂的运算方面的问题;(2)指数函数的图像与性质方面的基本问题; (3)指数函数的图像与性质方面的应用问题。

一、选择题1.已知f(x)=2x+2-x,若f (a)=3,则f (2a)等于( B )(A)5 (B)7 (C)9 (D)11解析:由f(a)=3得2a+2-a=3,两边平方得22a+2-2a+2=9,即22a+2-2a=7,故f(2a)=7,选B.2.若函数f(x)=错误!未找到引用源。

则f(log43)等于( B )(A)错误!未找到引用源。

(B)3 (C)错误!未找到引用源。

(D)4解析:∵0<log43<1,∴f(log43)=错误!未找到引用源。

=3,故选B.3.函数y=错误!未找到引用源。

的值域是( B )(A)[0,+∞) (B)[1,+∞)(C)(-∞,+∞) (D)[错误!未找到引用源。

,+∞)解析∵错误!未找到引用源。

≥0,∴y=错误!未找到引用源。

≥20=1.故选B.4.(2012焦作调研)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( D )(A)a>1,b<0 (B)a>1,b>0(C)0<a<1,b>0 (D)0<a<1,b<0解析:由题图知函数单调递减,∴0<a<1.又x=0时,0<y<1,即0<a-b<1,∴-b>0,∴b<0.故选D.5.设a=40.8,b=80.46,c=错误!未找到引用源。