指数函数导学案(2020年整理).pptx
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4.2 指数函数4.2.1 指数函数的概念4.2.2 指数函数的图象和性质第一课时 指数函数及其图象和性质课标要求素养要求1.了解指数函数的实际背景,理解指数函数的概念.2.掌握指数函数的图象及简单性质.3.初步学会运用指数函数来解决问题.1.通过理解指数函数的概念和意义,发展数学抽象素养.2.通过借助计算工具画出简单指数函数的图象,发展直观想象素养.3.通过指数函数的实际应用,发展数学建模素养.教材知识探究将一张报纸连续对折,折叠次数x与对应的层数y间存在什么关系?对折后的面积S(设原面积为1)与折叠的次数有怎样的关系?提示 (1)幂的形式;(2)幂的底数是一个大于0且不等于1的常数;(3)幂的指数是一个变量.1.指数函数的概念注意其特征:系数为1,指数为x,底数a>0且a≠1y=a x(a>0,且a≠1)一般地,函数叫做指数函数,其中指数x是自变量,定义域是R.2.指数函数的图象和性质结合函数的图象熟记指数函数的性质a>10<a<1图象R(0,+∞)(0,1)01y>1 0<y<10<y<1 y>1增函数减函数3.在实际问题中,经常遇到指数增长模型,形如y=ka x(k∈R,且k≠0;a>0,且a≠1)的函数是刻画指数增长或指数衰减变化规律的非常有用的函数模型.教材拓展补遗[微判断]1.函数y =-2x 是指数函数.()提示 因为指数幂2x 的系数为-1,所以函数y =-2x 不是指数函数.2.函数y =2x +1是指数函数.( )提示 因为指数不是x ,所以函数y =2x +1不是指数函数.3.函数y =(-5)x 是指数函数.( )提示 因为底数小于0,所以函数y =(-5)x 不是指数函数.×××[微训练]1.函数y=2-x的图象是( )答案 B2.若函数f(x)是指数函数,且f(2)=2,则f(x)=________.3.指数函数y=2x的定义域是________,值域是________.解析 由指数函数y=2x的图象和性质可知定义域为R,值域为(0,+∞).答案 R (0,+∞)[微思考]1.为什么规定指数函数的底数a>0且a≠1?提示 规定y=a x中a>0,且a≠1的理由:①当a≤0时,a x可能无意义;②当a>0时,x可以取任何实数;③当a=1时,a x=1(x∈R),无研究价值.因此规定y=a x 中a>0,且a≠1.2.在直角坐标系中指数函数图象不可能出现在第几象限?提示 指数函数的图象只能出现在第一、二象限,不可能出现在第三、四象限.函数f(x)是指数函数,解析 (1)①中,3x的系数是2,故①不是指数函数;②中,y=3x+1的指数是x+1,不是自变量x,故②不是指数函数;③中,3x的系数是1,幂的指数是自变量x,且只有3x一项,故③是指数函数;④中,y=x3的底为自变量,指数为常数,故④不是指数函数.⑤中,底数-2<0,不是指数函数.答案 (1)B (2)125规律方法 1.指数函数的解析式必须具有三个特征:(1)底数a为大于0且不等于1的常数;(2)指数位置是自变量x;(3)a x的系数是1.2.求指数函数的关键是求底数a,并注意a的限制条件.【训练1】 (1)若函数y=a2(2-a)x是指数函数,则( )A.a=1或-1B.a=1C.a=-1D.a>0且a≠1(2)已知指数函数f(x)的图象过点(3,π),则函数f(x)的解析式为________.题型二 指数函数的图象和性质【例2】 (1)函数f(x)=2a x+1-3(a>0,且a≠1)的图象恒过的定点是________.(2)若函数f(x)=2x+3,x∈[2,3],则函数f(x)的值域为________.(3)已知函数y=3x 的图象,怎样变换(1)解析 因为y=a x的图象过定点(0,1),所以令x+1=0,即x=-1,则f(x)=-1,故f(x)=2a x+1-3的图象过定点(-1,-1).答案 (-1,-1)(2)解析 由题意知函数f(x)=2x+3在R上是增函数,且x∈[2,3],所以2x∈[4,8],故f(x)的值域为[7,11].答案 [7,11]规律方法 处理函数图象问题的策略(1)抓住特殊点:指数函数的图象过定点(0,1),求指数型函数图象所过的定点时,只要令指数为0,求出对应的y的值,即可得函数图象所过的定点.(2)巧用图象变换:函数图象的平移变换(左右平移、上下平移).(3)利用函数的性质:奇偶性与单调性.【训练2】 (1)函数y=2|x|的图象是( )(2)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( )(2)从曲线的变化趋势,可以得到函数f(x)为减函数,从而有0<a<1;从曲线位置看,是由函数y=a x(0<a<1)的图象向左平移|-b|个单位长度得到,所以-b>0,即b<0.答案 (1)B (2)D (3)m<n…规律方法 指数函数在实际问题中的应用(1)与实际生活有关的问题,求解时应准确读懂题意,从实际问题中提取出模型转化为数学问题.(2)在实际问题中,经常会遇到指数增长模型:设基数为N,平均增长率为p,则对于经过时间x后的总量y可以用y=N(1+p)x来表示,这是非常有用的函数模型.【训练3】 春天来了,某池塘中的荷花枝繁叶茂,已知每一天新长出荷叶覆盖水面面积是前一天的2倍,若荷叶20天可以完全长满池塘水面,当荷叶刚好覆盖水面面积一半时,荷叶已生长了________天.解析 假设第一天荷叶覆盖水面面积为1,则荷叶覆盖水面面积y与生长时间x的函数关系为y=2x-1,当x=20时,长满水面,所以生长19天时,荷叶布满水面一半.答案 19一、素养落地1.通过指数函数的概念和意义的学习,培养数学抽象素养.通过画指数函数的图象找出图象上的特殊点,提升直观想象素养.通过指数函数的实际应用提升数学建模素养.2.判断一个函数是不是指数函数,关键是看解析式是否符合y=a x(a>0且a≠1)这一结构形式,即a x的系数是1,指数是x且系数为1.答案 D解析 由题意,设f(x)=a x(a>0且a≠1),则由f(2)=a2=4,得a=2,所以f(x)=2x.答案 B3.指数函数y=a x与y=b x的图象如图所示,则( )A.a<0,b<0B.a<0,b>0C.0<a<1,b>1D.0<a<1,0<b<1解析 结合指数函数图象的特点可知0<a<1,b>1.答案 C答案 A5.函数f(x)=2·a x-1+1的图象恒过定点________.解析 令x-1=0,得x=1,f(1)=2×1+1=3,所以f(x)的图象恒过定点(1,3).答案 (1,3)本节内容结束。
2.2.2指数函数(1)【自学目标】1. 掌握指数函数的概念、图象和性质;2. 能借助于计算机画指数函数的图象;3. 能由指数函数图象归纳出指数函数的性质。
【知识描述】1.指数函数的定义。
【预习自测】例1.下列函数中是指数函数的是 。
⑴2x y =; ⑵x 3y =;⑶x 4y -=; ⑷x )4(y -=; ⑸x x y =; ⑹x e y =; ⑺1x 3y -=; ⑻x )1a 2(y -=(21a >,1a ≠)例2.已知指数函数)x (f y =的图象经过点(1,π),求下列各个函数值:⑴)0(f ; ⑵)1(f ; ⑶)(f π。
例3.比较大小:⑴5.27.1和37.1; ⑵1.08.0-与2.025.1; ⑶3.07.1与1.39.0。
例4.作出下列函数的图象,并说明它们之间的关系:⑴x 3y =; ⑵1x 3y -=; ⑶1x 3y +=。
【课堂练习】1.在下列六个函数中: ①x a y 2=;②2+=x a y ;③3+=x a y ;④x a y =;⑤x a y )(-=;⑥x ay )1(=。
若0a >,且1a ≠,则其中是指数函数的有( )A .0个B .1个C .2个D .3个 2.函数323+=-x y 恒过定点 。
3.函数x ay )1(=和)1,0(≠>=a a a y x 的图象关于 对称。
4.已知函数x a y =(0a >,1a ≠)在[0,1]上的最大和最小值之和是3,求实数a 的值。
5.设4323)5.0(2--≤x x ,求x 的取值范围。
【归纳反思】1.要根据指数函数的图象特征来熟记和研究指数函数的性质,并根据需要,对底数a 分两种情况加以讨论,体会其中的数形结合和分类讨论思想;2.注意图象的的平移变换的方法和规律,并能正确地运用这一方法和规律解有关函数图象的问题,加深对指数函数的图象和性质的认识和理解。
【巩固提高】1.若集合}R x ,2y |y {A x ∈==,}R x ,x y |y {B 2∈==,则 ( ) A .A B B .B A ⊆ C .B A D .B A = 2.已知1b ,1a 0-<<<,则函数b a y x +=的图象不经过( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限3.图中曲线4321,,,C C C C 分别是指数函数x x x x d y c y b y a y ====,,,的图象,则d c b a ,,,与1的大小关系是( ) A .d c b a <<<<1 B .c d b a <<<<1 C .d c a b <<<<1 D .c d a b <<<<14.已知0a >,且1a ≠,1a a 3a M ++=,1a a 2a N ++=,则( )A .N M >B .N M =C .N M <D .M 、N 大小关系不确定 5.函数xy -=)41(的值域是 ;6.若指数函数x a y )1(2-=在R 上是减函数,则a 的取值范围是 。
2.1.2指数函数及其性质第1课时指数函数的图象及性质问题导学预习课本P54-58,思考以下问题:(1)指数函数的概念是什么?(2)结合指数函数的图象,分别指出指数函数y=a x(a>1)和y=a x(0<a<1)的定义域、值域和单调性各是什么?1.指数函数的定义一般地,函数y=a x(a>0,且a≠1)叫做指数函数,其中x是自变量.■名师点拨指数函数解析式的3个特征(1)底数a为大于0且不等于1的常数.(2)自变量x的位置在指数上,且x的系数是1.(3)a x的系数是1.2.指数函数的图象和性质R(1)底数a与1的大小关系决定了指数函数图象的“升”与“降”.当a>1时,指数函数的图象是“上升”的;当0<a<1时,指数函数的图象是“下降”的.(2)当a>1时,x→-∞,y→0;当0<a<1时,x→+∞,y→0.(其中“x→+∞”的意义是“x 趋近于正无穷大”)判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)指数函数y=a x中,a可以为负数.()(2)指数函数的图象一定在x轴的上方.()(3)函数y=2-x的定义域为{x|x≠0}.()下列函数:①y=(-2)x;②y=2x;③y=2-x;④y=3×2x.其中指数函数的个数为() A.0B.1 C.2 D.4y=⎝⎛⎭⎫34x的图象可能是()若函数y=(a-1)x是指数函数,则a的取值范围是________.若函数f(x)=a x(a>0且a≠1)的图象过点⎝⎛⎭⎫3,18,则f(x)=________.指数函数的概念下列函数中,哪些是指数函数? ①y =(-8)x ;②y =2x 2-1;③y =a x ; ④y =(2a -1)x ⎝⎛⎭⎫a >12,且a ≠1;⑤y =2×3x .(1)判断一个函数是指数函数的方法①看形式:只需判断其解析式是否符合y =a x (a >0,且a ≠1)这一结构特征;②明特征:看是否具备指数函数解析式具有的三个特征.只要有一个特征不具备,则该函数不是指数函数.(2)已知某函数是指数函数求参数值的方法①依据指数函数形式列方程:令底数大于0且不等于1,系数等于1列出不等式与方程; ②求参数值:解不等式与方程求出参数的值.[提醒] 解决指数函数问题时,要特别注意底数大于零且不等于1这一条件.1.若y =(a 2-3a +3)a x 是指数函数,则有( )A .a =1或2B .a =1C .a =2D .a >0且a ≠1 2.指数函数y =f (x )的图象经过点⎝⎛⎭⎫-2,14,那么f (4)·f (2)等于________.指数函数的图象(1)函数y =a x -1a(a >0,且a ≠1)的图象可能是( )(2)函数f (x )=1+a x -2(a >0,且a ≠1)恒过定点________.求解指数函数图象问题的策略(1)抓住特殊点:指数函数的图象过定点(0,1).(2)巧用图象变换:函数图象的平移变换(左右平移、上下平移). (3)利用函数的性质:奇偶性与单调性.1.指数函数①f (x )=m x ,②g (x )=n x 满足不等式0<m <n <1,则它们的图象是( )2.已知0<a <1,b <-1,则函数y =a x +b 的图象必定不经过( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限指数型函数的定义域、值域问题(1)函数y =⎝⎛⎭⎫132x -1-27的定义域是( )A .[-2,+∞)B .[-1,+∞)C .(-∞,-1]D .(-∞,-2](2)已知f (x )=3x -b (2≤x ≤4,b 为常数)的图象经过点(2,1),则f (x )的值域为( ) A .[9,81] B .[3,9] C .[1,9]D .[1,+∞)(3)函数f (x )=a x (a >0,且a ≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大a2,则a 的值为________.函数y =a f (x )的定义域与值域的求法(1)形如y =a f (x )的函数的定义域就是f (x )的定义域.(2)形如y =a f (x )的值域,应先求出f (x )的值域,再由函数的单调性求出a f (x )的值域.若a 的取值范围不确定,则需对a 进行分类讨论.(3)形如y =f (a x )的值域,要先求出u =a x 的值域,再结合y =f (u )确定出y =f (a x )的值域.求下列函数的定义域和值域.(1)y =1-2x ; (2)y =⎝⎛⎭⎫12x 2-2x -3.。
高一年级 数学导学案教 学 目 标1、知识与技能 掌握指数函数图像和性质的应用.2、过程与方法培养并体会通过建立数形结合研究函数. 3、情感、态度、价值观1.经历和体验数学活动的过程以及数学在现实生活中的应用,树立学好数学的信心.2.通过课堂学习培养敢于实践,勇于发现,大胆探索,合作创新的精神.教学重点: 指数函数的图像和性质.教学难点:用数形结合方法运用指数函数的性质.教学流程:1、自学现疑2、合作解疑3、展示评价4、拓展运用5、总结反思导学1.指数函数的定义(1).指数函数xa y =(a>0且a ≠1),当 时为增函数;当________时为减函数.(2).指数函数xa y =(a>0且a ≠1)恒过定点 ,其值域为_________(3).函数f(x)=xa 的图象经过点(2,4),则f(-3)的值是 . 自学课本P57,完成例1题型一 利用指数函数单调性比较大小 例1、比较下列各组数的大小.(1)(34)-1.8与(34)-2;补充修改(2)(13)0.3与3-0.2.(3)5.148.09.0)21(,8,4-(4)0.6-2与(43)-23; 互学比较下列各题中两个值的大小:(1)5.27.1 37.1(2)1.08.0- 2.08.0-(3)3.07.1 1.39.01133214()32()()1233115()25()()展学:学生按照小组对回答问题,教师评价教学主备人 审核人题型二简单的指数不等式例2(1)已知5.033≥x ,求实数x 的取值范围(2)已知252.0≤x,求实数x 的取值范围 练习2:xa5->7+x a(a >0,且a ≠1),求x 的取值范围.练习3: 解下列不等式1(1)28(2)()22x x >>22(3)0.31x ->题型三 指数函数的图象变换例3 利用函数f (x )=x )21(的图象,作出下列各函数的图象:(1)f (x -1) (2)-f (x ) (3)f (-x )练习4: 画出函数y =2|x -1|的图象题型四: 有关指数型复合函数单调例5、求下列函数的单调区间: (1)y =232++-x x a (a >1);(2)y =12-x练习5:(1)函数y =x -1)21(的单调增区间为(2)求y =232++-x x a 的单调区间题型五: 指数函数性质的综合应用 例6: 已知函数f (x )=a -12x +1(x ∈R). (1)用定义证明:不论a 为何实数,f (x )在(-∞,+∞)上为增函数;(2)若f (x )为奇函数,求a 的值;(3)在(2)的条件下,求f (x )在区间[1,5]上的最小值.练习6: 已知函数f (x )=3x -13x +1.(1)证明:f (x )为奇函数;(2)判断f (x )的单调性,并用定义加以证明.检学:练习作业 练案19。
优质资料---欢迎下载指数函数及其性质(导学案)一、学习目标1. 了解指数函数模型的实际背景,认识数学与现实生活及其他学科的联系2. 理解指数函数的概念和意义3. 能画出具体指数函数的图象,掌握指数函数的性质(重点单调性)教学重点:指数函数的概念的产生过程教学难点:用数形结合的方法,从具体到一般地探索概括指数函数性质过程与方法:理解指数函数,能利用指数函数图像和性质比较两个值的大小,利用指数函数的图象,清晰地分析题目,培养数型结合与分类讨论的数学思想.情感态度与价值观: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二、教学过程:(一)引入1、单位长为1的木棍,每次截取一半,截取x次后,得到的木棍长度y与次数x之间的函数关系是。
2、某种细胞分裂时,第一次由1个分裂成2个,第2次由2个分裂成4个,第3次由4个分裂成8个,······如此下去,如果第x次分裂得到y个细胞,那么细胞个数y与分裂次数x的函数关系是。
思考:上面两个函数关系式有什么共同特征?(二)指数函数的定义:一般地,函数叫做指数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(说明:a是底数,自变量x在幂指数的位置且是单个x)探究1:为什么要规定a>0,且a≠1呢?①若a<0,②若a=0③若a=1为了避免上述各种情况,所以规定a>0且a≠1在规定以后,对于任何x∈R,xa都有意义,且x a>0. 因此指数函数的定义域是R,值域是(0,+∞).探究2:函数x a y ⋅=2,1+=x a y ,1+=x a y 是指数函数吗? (1)指数函数的解析式y=x a 中,x a 的系数是 (2)自变量x 必须在(三)尝试练习(你一定能完成好!) 1.判断下列函数哪些是指数函数xx xxx x x x x y y a a a y x y y y y y x y y 224)10(2)9();121()12()8(;)7(;4)6(;)5(;)4()4(;4)3(;)2(;4)1(2ππ==≠>-====-=-===且2.若函数2(33)xy a a a =-+是指数函数,求a 的值例题示范:已知指数函数()x f x a =(a>0且1a ≠)的图象经过点(3,π)求(0)f ,(1)f ,(3)f -的值(四)指数函数x y a =(a>0且1a ≠)的图象和性质1. 用列表法在坐标系中分别作出函数y=x2,y=x⎪⎭⎫ ⎝⎛21的图象.y= x2 y=x⎪⎭⎫ ⎝⎛212、指数函数x y a=(a>0且1a ≠)的图象和性质:1a >01a <<图 象定义域值域定点 单调性函数值的范围3、达标练习:指数函数单调性应用(相信你有能力完成好!)当x >0时, y当x <0时, y当x >0时, y当x <0时, y1.(P 56例7)比较下列各题中的个值的大小(1)1.72.5 与1.73 (2)0.10.8-与0.20.8-(3)1.70.3 与0.93.1 43)5.0(2)4(-与的取值范围求已知x a a a x x ),1(.275>>+-的取值范围求且:已知变式x a a a a x x),10(175≠>>+-的取值范围为常数,求其中已知变式x a a a a a x x 7252)2()2(.2+-++>++思考题:讨论函数的单调性xx y 22)31(-=(六)总结:(自我总结,你一定会有很大的提高)本节课收获了哪些?(七)作业:P59习题2.1 A组第5、7、8题课后记:。
3.1.2指数函数2(一)学习目标1知识与技能:在了解指数函数模型的背景,理解指数函数的概念的基础上,进一步理解指数函数的单调性与特殊点,进一步理解指数函数的概念和意义.2 过程与方法: 在能借助计算机或计算器画出具体指数函数的图像的基础上,进一步探索指数函数的单调性与特殊点3 情感、态度与价值观:在解决简单实际问题的过程中,进一步体会指数函数是一类重要的函数模型,激发学生学习数学的兴趣,努力培养学生的创新意识。
(二)重点难点重点:利用指数函数的性质求指数函数的定义域、值域:难点:结合指数函数的图象性质研究相关函数的图像和性质,函数图象的变换,指数函数性质的运用(三)教学内容安排 教学过程: 一、复习引入:1、)10(≠>=a a a y x且的图象和性质。
2、比较下列各组数的大小(板书)(1)21)52(-与23)4.0(- (2)76.0)33(与75.0)3(- ; (3)518)21(-与548 ;(4)51)51(-与97)79(-. (5)3.008.1与1.398.0二、例题:例1.求下列函数的定义域、值域: ⑴114.0-=x y ⑵153-=x y ⑶12+=xy (4)xx y 2221-⎪⎭⎫ ⎝⎛=(20≤<y )例2作出的图像,并在同一坐标系下作出下列函数的图象,并指出它们与指数函数y =x2的图象的关系,⑴y =12+x 与y =22+x . ⑵y =12-x 与y =22-x .解:⑴作出图像,显示出函数数据表比较函数y =12+x 、y =22+x 与y =x 2的关系:将指数函数y =x2的图象向左平行移动 个单位长度,就得到函数y =12+x 的图象,将指数函数y =x 2的图象向左平行移动 个单位长度,就得到函数y =22+x 的图象⑵作出图像,显示出函数数据表比较函数y =12-x 、y =22-x 与y =x 2的关系:将指数函数y =x2的图象向右平行移动 个单位长度,就得到函数y =12-x 的图象,将指数函数y =x2的图象向右平行移动 个单位长度,就得到函数y =22-x 的图象小结:⑴ y =mx -2与y =x 2的关系:当m >0时,将指数函数y =x2的图象向右平行移动m个单位长度,就得到函数y =mx -2的图象;当m <0时,将指数函数y =x2的图象向左平行移动m 个单位长度,就得到函数y =mx -2的图象例3 ⑴已知函数 xy ⎪⎭⎫⎝⎛=21用计算器或计算机作出函数图像,求定义域、值域,并探讨xy ⎪⎭⎫ ⎝⎛=21与xy ⎪⎭⎫⎝⎛=21图像的关系三、课堂练习:1. 求下列函数的定义域和值域:⑴xa y -=1 ⑵31)21(+=x y2.在同一坐标系中,做出函数2xy =x和函数y=3(2-1)的图象五、课后作业:教材93页练习B 3 教材94页习题3-1B 1,2,4,5教材93页习题3-1A 3。
2.2.2指数函数(2)【自学目标】1.进一步深刻地理解指数函数的定义、图象和性质,能熟练地运用指数函数的定义、图象和性质解决有关指数函数的问题;2.能熟练地解决与指数函数有关的复合函数的定义域、值域、单调性和奇偶等问题,提高综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
【知识描述】1.)x (f a y =性质⑴定义域:与)x (f 的定义域相同。
⑵值域:其值域不仅要考虑)x (f 的值域,还要考虑1a >还是1a 0<<。
求)x (f a y =的值域,先求)x (f 的值域,再由指数函数的单调性求出)x (f a y =的值域。
⑶单调性:单调性不仅要考虑)x (f 的单调性,还要考虑1a >还是1a 0<<。
若1a >,则)x (f a y =与)x (f y =有相同的单调性;若1a 0<<,则)x (f a y =与)x (f y =有相反的单调性。
⑷奇偶性:奇偶性情况比较复杂。
若)x (f y =是偶函数,则)x (f a y =也是偶函数;若)x (f y =是奇函数,则)x (f a y =没有奇偶性。
2.)a (g y x =类型的函数的性质可采用换元法:令t a x =,注意t 的取值范围,根据)t (g y =与x a y =的的性质综合进行讨论。
【预习自测】例1.将六个数3130322131)35( , )2( , )65( , )23( , )53( , )32(---按从小到大的顺序排列。
例2.求函数1x 4x2)31(y +-=和7x 4x 222y ---=的单调区间。
例3.求下列函数的定义域和值域。
⑴4x 12y -=; ⑵124y 1x x ++=+.例4.判断下列函数的奇偶性: (1)(2)|x |)32(y -=; (2)2a a y xx --=(0a >,1a ≠);例5.若2x 0≤≤,求函数5224y x x +⋅-=的最大值和最小值。