(完整版)《指数函数图像及其性质》导学案.docx
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《指数函数的图像与性质》导学案一、学习目标1、理解指数函数的概念,掌握指数函数的形式。
2、能够通过绘制图像,观察并总结指数函数的性质。
3、运用指数函数的性质解决相关的数学问题。
二、学习重点1、指数函数的概念和形式。
2、指数函数的图像特征。
3、指数函数的单调性、奇偶性等性质。
三、学习难点1、对指数函数底数范围的理解。
2、运用指数函数的性质进行综合运算和实际应用。
四、知识回顾1、正整数指数幂的运算性质:(1)$a^m×a^n = a^{m + n}$($m$,$n$为正整数)(2)$(a^m)^n = a^{mn}$($m$,$n$为正整数)(3)$(ab)^n = a^n b^n$($n$为正整数)2、根式的性质:(1)$\sqrtn{a^n} =\begin{cases} a, & n 为奇数\\|a|,&n 为偶数\end{cases}$(2)$(\sqrtn{a})^n = a$五、新课导入在实际生活中,我们经常会遇到一些增长或衰减的现象,比如细胞的分裂、放射性物质的衰变等。
这些现象都可以用数学中的函数来描述,其中一种常见的函数就是指数函数。
六、指数函数的概念一般地,函数$y = a^x$($a > 0$且$a ≠ 1$)叫做指数函数,其中$x$是自变量,函数的定义域是$R$。
思考:为什么规定$a > 0$且$a ≠ 1$?当$a = 0$时,若$x > 0$,$a^x = 0$;若$x ≤ 0$,$a^x$无意义。
当$a < 0$时,对于$x =\frac{1}{2}$,$\sqrt{a}$在实数范围内无意义。
当$a =1$时,$y =1^x =1$,是一个常数函数,不是指数函数。
七、指数函数的图像我们通过列表、描点、连线的方法来绘制指数函数的图像。
例如,绘制函数$y = 2^x$和$y =(\frac{1}{2})^x$的图像。
|$x$ |$-3$ |$-2$ |$-1$ |$0$ |$1$ |$2$ |$3$ ||||||||||$y = 2^x$ |$\frac{1}{8}$|$\frac{1}{4}$|$\frac{1}{2}$|$1$ |$2$ |$4$ |$8$ ||$y =(\frac{1}{2})^x$ |$8$ |$4$ |$2$ |$1$ |$\frac{1}{2}$|$\frac{1}{4}$|$\frac{1}{8}$|图像如下:通过观察图像,我们可以发现:1、指数函数的图像都过点$(0, 1)$。
2.1.2指数函数及性质导学案学习目标1、了解指数函数模型的实际背景;2、理解指数函数的概念与意义,能画指数函数的图象;3、掌握指数函数的性质并会应用。
学习过程一、预备知识的复习与识记指数与指数幂运算的推广;(1)根式的意义,n a(2)分数指数幂的意义:规定:正分数指数幂 a =负分数指数幂a-=(3)指数幂运算可推广到实数范围;一般地当a>0,X为任意实数a X都是有意义的,并且满足:①a X1.a X2 =a X1+ X2②(a X1) X2 = a X1. a X2③(a b) X = a X. b X二、新课导学问题探究问题1:设2000年我国GDP为1个单位;经预测,20年内,X年后GDP为2000年的y倍,那么:y =(1+7.3%)X = 1.073 X(X∈N. X=20)问题2:(见P48)生物体内碳14含量P与死亡年数t的关系为:P = (12-)探究:①以上两问题中的函数解析式有什么共同特征;②体会这个模型的函数与经济发展和科学研究的密切关系;新知:探索1、分别画出y =2X 与y = (12-)X的图像;2、选取若干个不同的a、画y=a X的图象,去发现它们的共同特征;完成下表性质应用:问题:比较下列各组数的大小。
(1)(56-)-0.24(56-)-(2)(1-π)-π1(3)(0.8)-2(54-)-提出疑惑:y = 2X 与y = 3X的图像有何区别(自己探讨)扩展练习:①研究以下函数的单调区间y = (12-)-X -12X+8②比较大小(排序)(23-)- (35-)(53-)-小结:①在学习过程中体会研究具体函数的及其性质的过程与方法,如具体到一般,数形结合方法等。
②注意体会解决复合函数单调性,值域的方法。
13 -12 -14 -12 -12 -mn -mn -t57302。
指数函数的图像与性质主备人:陈兆兴 审核人:唐新波 时间:2016年10月20日一、 学习目标:掌握指数函数的图像和性质,进一步体会指数函数的图像和性质 与底数的关系。
二、 定向自学:1、指数函数的图像与性质y - axa>l 0<a<l图 像性质 (1)定义域: (2)值域: (3)过点 ,即当时x 二 吋,y 二 ⑷当x>0时, 当x<0时, ⑷当x>0时,当x<0时,(5)在R 是 函数 (5)在R 是 函数(1 函数V = 6Z r 和9=- 的图像关于对称. 丿2、指数函数y = a x(a>09且心1)中,底数。
对函数图像有什么影响? 三、思考探究:对函数图像有什么影响?1、在同一坐标系中作出y = 2V ,y = 3', y = — y =— J A (2丿 (3丿 的图像,观察底数。
x2、总结:(1) 底数互为倒数吋,图像关于y 轴对称。
(2) 做直线x=l,底数从下往上底数越來越大。
三、典型例题例1:求下列函数的定义域:(1) y = 3、门例2:已知指数函数/(x) = a x(a>0,且QH1)的图象经过点(3,龙),求/(0),/(1),/(-3)的值. (6) 1.703与 0.9九1 丄⑺ 比较小与历的大小,0>0,且4北1.例3:比较下列各题中两个值的大小:的大小:练习:已知下列不等式,比较m,n (1) 1.725与讦 (2)与 (3) OS与 <1<2 1J8 (4) (1) 2W <2M (2) 0.2w >0.2” (3) a w> a" (a > 0且a 丰 1) (5)与(0.2严(四)课堂小结(五)布置作业《练习》1.下列函数中,指数函数的个数是( )/ 2、*①y = 2-3x②歹=3曲③三④y = x2⑤y = 2”—l⑥y = (—3)“(3丿A, 0 B, 1 C, 2 D, 32.( 1 )函数y = 3^ 的定义域是 ________________ , (2)函数),=37-1的定义域是_________________ ,值域是________________ 03.比较大小(1) 0.9" __________ 0.9314(2) 0.2-3 __________ 3七$4.己知a = O.80"7,/? = 0.8°"9,C = 1.2°",则a,/?,c的大小关系是____________________ .5.已知Ovavl"v-1,则函数y = a x + b不经过( )A,第一象限B,第二象限C,第三象限D,第四象限6.函数y = a^(a>i)的图像是( )A, 10" B,—— C, -10' D, --------------------(10丿110丿补充题=—1—的定义域?1.求函数yXz [ \X 2-2X - 的值域为. (3丿2.在[m,n]_h, f(x) = a x(a > 0,且 a Hl)的值域? 四、课堂练习1、 如图是指数函数①y = /,②y = b“,③y = c“,④y = d x的图象,则a,b,c,d 的大小关系是()A. a<b <\<c <dB. b < a <\< d <cC. lcacbcccdD. a<b<\<d <c (1) 4.5"与3.7? .6 (2) 0.5"与0・少 3、已知一lvxvO, 比较3二0.5"的大小,并说明理由。
4.4.2 指数函数的图象与性质教学目标1.掌握指数函数的图象变换.2.熟悉指数函数与其他函数的复合函数的处理方法.3.熟悉指数函数在实际问题中的应用教学重点:1.指数函数的图象与底数的关系.2.指数函数的图象变换与参数的关系,特殊点在图象变换中的作用.3.复合函数的单调性、定义域与值域问题的处理方法.4.指数函数性质的应用.教学难点:1.指数函数的图象与底数关系的直观理解与严格证明.2.参数在图象变换(平移、翻转)中的作用,数形结合方法的进一步渗透.3.复合函数相关问题中各种函数性质的综合应用.教学过程:一、核心概念知识点一、不同底指数函数图象的相对位置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,则0<c<d<1<a<b.在y轴右侧,图象从上到下相应的底数由变;在y轴左侧,图象从下到上相应的底数由变;即无论在y轴的左侧还是右侧,底数按逆时针方向递增.知识点二、函数图象的对称和变换规律一般地,把函数y=f(x)的图象向右平移m个单位得函数y=f(x-m)的图象(m∈R,若m<0就是向左平移|m|个单位);把函数y=f(x)的图象向上平移n个单位,得到函数y=f(x)+n的图象(n∈R,若n<0,就是向下平移|n|个单位).函数y=f(x)的图象与y=f(-x)的图象关于y轴对称,函数y=f(x)的图象与函数y=-f(x)的图象关于x 轴对称,函数y =f (x )的图象与函数y =-f (-x )的图象关于原点对称.函数y =f (|x |)的图象是关于y 轴对称的,所以只要先把y 轴右边的图象保留,y 轴左边的图象删去,再将y 轴右边部分关于y 轴对称得y 轴左边图象,就得到了y =f (|x |)的图象. 知识点三、与指数函数复合的函数单调性(1)关于指数型函数y =a f (x )(a >0,且a ≠1)的单调性由两点决定,一是底数a >1还是0<a <1;二是f (x )的单调性.它由两个函数, 复合而成.(2)若y =f (u ),u =g (x ),则函数y =f [g (x )]的单调性有如下特点:过考查f (u )和g (x )的单调性,求出y =f [g (x )]的单调性.二、评价自测1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)3-1.8>3-2.5.( ) (2)7-0.5<8-0.5.( )(3)6-0.8<70.7.( )答案:(1)√、(2)×、(3)√2.做一做(请把正确的答案写在横线上) (1)如果57xx aa (a >0,且a ≠1),当a >1时,x 的取值范围是__________;当0<a <1时,x 的取值范围是________.(2)满足31()4x 的x 的取值范围是________.(3)某种细菌在培养的过程中,每15分钟分裂一次(由一个分裂成两个),则这种细菌由一个分裂成4096个需经过________小时.答案:(1)7(,)6,7(,)6、(2)(,1)、(3)3三、典例分析题型一 指数函数的图象变换例1利用函数f (x )=⎝⎛⎭⎫12x 的图象,作出下列各函数的图象:(1)f (x -1);(2)-f (x );(3)f (-x ).【答案】作出f (x )=⎝⎛⎭⎫12x的图象,如图所示:(1)f (x -1)的图象:需将f (x )的图象向右平移1个单位长度得f (x -1)的图象,如下图(1). (2)-f (x )的图象:作f (x )的图象关于x 轴对称的图象得-f (x )的图象,如下图(2). (3)f (-x )的图象:作f (x )的图象关于y 轴对称的图象得f (-x )的图象,如下图(3).金版点睛:作与指数函数有关的图象应注意的问题(1)作与指数函数有关的函数图象,只需利用指数函数的图象作平移变换或对称变换即可,值得注意的是作图前要探究函数的定义域和值域,掌握图象的大致趋势.(2)利用熟悉的函数图象作图,主要运用图象的平移、对称等变换,平移需分清楚向何方向移,要移多少个单位,如本例(1);对称需分清对称轴是什么,如本例(2)(3). 跟踪训练1画出函数y =2|x -1|的图象,并根据图象指出这个函数的一些重要性质. 【答案】y =2|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1,x ≥1,⎝⎛⎭⎫12x -1,x <1.其图象是由两部分组成的:一是把y =2x 的图象向右平移1个单位长度,取x ≥1的部分;二是把y =⎝⎛⎭⎫12x的图象向右平移1个单位长度,取x <1的部分,如图中实线部分所示.由图象可知,函数有三个重要性质:①对称性:图象的对称轴为直线x =1;②单调性:在(-∞,1]上单调递减,在[1,+∞)上单调递增; ③函数的值域:[1,+∞).题型二 利用指数函数的单调性比较大小 例2比较下列各题中两个值的大小:(1)1.7-2.5,1.7-3;(2)1.70.3,1.50.3;(3)1.70.3,0.83.1.【答案】 (1)∵1.7>1.∴y =1.7x 在(-∞,+∞)上是增函数. ∵-2.5>-3,∴1.7-2.5>1.7-3.(2)解法一:∵1.7>1.5,∴在(0,+∞)上,y =1.7x 的图象位于y =1.5x 的图象的上方.而0.3>0, ∴1.70.3>1.50.3. 解法二:∵1.50.3>0,且1.70.31.50.3=⎝⎛⎭⎫1.71.50.3, 又1.71.5>1,0.3>0,∴⎝⎛⎭⎫1.71.50.3>1, ∴1.70.3>1.50.3.(3)∵1.70.3>1.70=1,0.83.1<0.80=1, ∴1.70.3>0.83.1.金版点睛:比较函数值大小的常用方法(1)利用函数单调性比较,此法用于可化为同底的式子.(2)对于底数不同,指数相同的两个幂值比较大小,可利用指数函数的图象的变化规律来判断.(3)当底数不同,指数也不同时,采用中间值法,即当两个数不易比较时,可找介于两值中间且与两数都能比较大小的一个值,进而利用中间值解决问题.跟踪训练2比较下列各题中的两个值的大小. (1)0.8-0.1,1.250.2;(2)⎝⎛⎭⎫1π-π,1.【答案】 (1)∵0<0.8<1,∴y =0.8x 在R 上是减函数.∵-0.2<-0.1,∴0.8-0.2>0.8-0.1,又∵0.8-0.2=1.250.2∴0.8-0.1<1.250.2.(2)∵0<1π<1,∴函数y =⎝⎛⎭⎫1πx 在R 上是减函数. 又∵-π<0,∴⎝⎛⎭⎫1π-π>⎝⎛⎭⎫1π0=1,即⎝⎛⎭⎫1π-π>1.题型三解简单的指数不等式 例3设0<a <1,解关于x 的不等式22232223x x xx aa .【答案】∵0<a <1,∴y =a x 在R 上是减函数.又∵22232223x x xx aa ,∴2x 2-3x +2<2x 2+2x -3,解得x >1. ∴不等式的解集是(1,+∞).金版点睛:解指数型函数不等式的依据解a f (x )>a g (x )(a >0,且a ≠1)此类不等式主要依据指数函数的单调性,它的一般步骤为:跟踪训练3求满足下列条件的x 的取值范围:(1)139x x ; (2)0.225x0.2x <25; (3)57xx aa (0a ,且1a).【答案】 (1)∵3x -1>9x ,∴3x -1>32x ,又y =3x 在定义域R 上是增函数, ∴x -1>2x ,∴x <-1,即x 的取值范围是(-∞,-1).(2)∵0<0.2<1,∴指数函数f (x )=0.2x 在R 上是减函数.又25=0.2-2,∴0.2x <0.2-2,∴x >-2,即x 的取值范围是(-2,+∞). (3)当a >1时,∵a-5x<a x -7,∴-5x <x -7,解得x >76;当0<a <1时,∵a -5x<a x -7,∴-5x >x -7,解得x <76.综上所述,当a >1时,x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫76,+∞;当0<a <1时,x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-∞,76. 题型四 指数函数性质的综合应用 例4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. 【答案】 (1)证明:∵()f x 的定义域为R ,任取12x x ,则121212121122()()2121(21)(21)x x x x x x f x f x aa, ∵12x x , ∴1212220,(21)(21)0xx x x , ∴12()()0f x f x ,即12()()f x f x ,∴不论a 为何实数,()f x 总为增函数. (2)∵f (x )在x ∈R 上为奇函数, ∴f (0)=0,即a -120+1=0,解得a =12.(3)由(2)知,f (x )=12-12x +1,由(1)知,f (x )为增函数,∴f (x )在区间[1,5]上的最小值为f (1). ∵f (1)=12-13=16,∴f (x )在区间[1,5]上的最小值为16.金版点睛:复合函数的单调性问题函数y =f (a x )的单调区间既要考虑f (x )的单调区间,又要讨论a 的取值范围:当a >1时,函数y =f (a x )与函数f (x )的单调性相同;当0<a <1时,函数y =f (a x )与函数f (x )的单调性相反.但在证明过程中,仍应严格按照定义证明. 跟踪训练4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. 【答案】 (1)证明:由题知f (x )的定义域为R .f (-x )=3-x -13-x +1=(3-x -1)·3x (3-x +1)·3x =1-3x1+3x =-f (x ),所以f (x )为奇函数. (2)f (x )在定义域上是增函数.证明如下:任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2, 则2121212112213131222(33)()()(1)(1)31313131(31)(31)x x x x x x x x x x f x f x , ∵12x x , ∴2112330,310,310xx x x ,∴21()()f x f x ,∴()f x 为R 上的增函数.四、随堂练习1.下列判断正确的是( )A .2.52.5>2.53B .0.82<0.83C .22D .0.90.3>0.90.5答案:D解析:因为函数y =0.9x 在R 上为减函数,所以0.90.3>0.90.5.2.若213211()()22aa a,则实数a 的取值范围是( )A .(1,+∞) B.⎝⎛⎭⎫12,+∞ C .(-∞,1) D.⎝⎛⎭⎫-∞,12 答案:B解析:函数y =⎝⎛⎭⎫12x 在R 上为减函数,∴2a +1>3-2a ,∴a >12.3.设13<⎝⎛⎭⎫13b <⎝⎛⎭⎫13a <1,则( )A .a a <a b <b aB .a a <b a <a bC .a b <a a <b aD .a b <b a <a a答案:C解析:由已知条件得0<a <b <1,∴a b <a a ,a a <b a ,∴a b <a a <b a .4.函数11()2x y的单调增区间为( ) A .(-∞,+∞) B .(0,+∞) C .(1,+∞) D .(0,1)答案:A解析:设t =1-x ,则y =⎝⎛⎭⎫12t,则函数t =1-x 的递减区间为(-∞,+∞),即为y =⎝⎛⎭⎫121-x的递增区间.5.已知函数y =a 2x +2a x -1(a >0,且a ≠1),当x ≥0时,求函数f (x )的值域.解:y =a 2x +2a x -1,令t =a x ,则y =g (t )=t 2+2t -1=(t +1)2-2. 当a >1时,∵x ≥0,∴t ≥1, ∴当a >1时,y ≥2.当0<a <1时,∵x ≥0,∴0<t ≤1. ∵g (0)=-1,g (1)=2, ∴当0<a <1时,-1<y ≤2.综上所述,当a >1时,函数的值域是[2,+∞); 当0<a <1时,函数的值域是(-1,2].。
公开课:指数函数的图像与性质导学案(总3页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--指数函数及其图像与性质(导学案)老师寄语:聪明的你一定能从本节课学到新的知识,得到新的提高!一、学习目标:1、理解指数函数的概念和意义,注意底数的取值范围及指数函数的定义域。
2、掌握指数函数的图像和性质,会用指数函数的性质解决一些简单的问题。
二、学习过程:(一)引入:游戏情境,学生动手折纸,将一张长方形的纸对折,请观察: 问题1.对折的次数x 与所得的层数y 之间有什么关系函数关系是问题2.对折的次数x 与折叠后小矩形面积y 之间有什么关系(记折前纸张面积为1)函数关系是 思考:上面两个函数关系式有什么共同特征? (二)指数函数的概念: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 。
思考1:为什么规定1,0≠>a a 且呢否则会出现什么情况呢 ①若0<a ,会有什么问题②若0=a ,会有什么问题?③若1=a ,又会怎样?思考2:指数函数的解析式有什么特点?练一练:指出下列函数哪些是指数函数:(1)xy π=;(2)x y )4(-=;(3)3x y =;(4)x y -=3 (5)x y 32⋅=;(6)41xy =+总结指数函数的解析式具有的三个结构特征:(三)指数函数x y a =(a>0且1a ≠)的图像和性质1、分组画函数2x y =和1()2x y =、3x y =和1()3x y =的图像。
ox观察图像并思考:1.函数图像都在x 轴的 ,向上 ______ ,向下 ________ ; 2.函数图像都经过点 ; 3.函数2x y =和3x y =的图像自左至右呈 趋势; 函数1()2x y =和1()3x y =的图像自左至右呈 趋势.2、指数函数x y a =(a>0且1a ≠)的图像和性质:a >1 0<a <1图像定义域 值域 过定点单调性3、例题示范:例1:已知指数函数()x f x a =的图像经过点(2,16),求(0)f ,(3)f 的值练习:已知指数函数()f x 的图像经过点(13,8-),则(2)_______f =。
课题:4.2.2《指数函数的图像和性质 》(第2课时)导学案命制人: 审核人: 使用人: 高一全体学生 使用日期:学习目标:1.能用指数函数的图像研究函数的值域和单调性。
2.能运用指数函数的图像和性质解决有关数学问题。
任务一:知识回顾底数a 的范围10<<a 1>a图象性质 定义域 值域 过定点单调性 任务二:知识应用题型一:求指数型函数的定义域例1.函数121x x y -=-的定义域是( )A .RB .{}|1x x ≠C .{}|0x x ≠D .{|0x x ≠且}1x ≠练习1函数()39x f x =-的定义域为练习2函数()112xf x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的定义域为 练习3函数()1182102xf x x ⎛⎫=+- ⎪+⎝⎭的定义域为 题型二:求值域和最值例2.函数()[]1,0,22xf x x ⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭,则()f x 的值域是 练习1函数3x y =+1在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值是 . 练习2求函数12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭-2,[]1,3x ∈的最大值与最小值。
例3.已知函数()1,02,0x x f x xa x ⎧<⎪=⎨⎪-≥⎩的值域为R ,则实数a 的取值范围是 . 练习1函数4,104,023x x x y x ⎧-≤≤⎪=⎨⎛⎫<≤⎪ ⎪⎝⎭⎩的值域为 . 例4.函数3132x x y -=-的值域是 . 练习1求函数2121x x y -=+的值域 例5.已知函数()2234x x f x +=-⨯定义域为[]1,1x ∈-,则()f x 的最大值和最小值分别是( )A .2,03B .4,13C .45,34D .log3,1题型三指数型函数的单调性与最值例6.函数y =13x 的单调递减区间是( )A.(-∞,+∞)B.(-∞,0)C.(0,+∞)D.(-∞,0)和(0,+∞)练习1函数的单调递增区间是 . 练习2函数y=a x 在[0,1]上的最大值与最小值的和为3,则a=________________.任务三:能力提高1.若且 求 的取值范围. 2.(多选)已知实数满足等式 ,则下列关系式中,可能成立的关系式有( ) A. B. C. D.3.若函数 则不等式 的解集为 .4.函数1423x x y +=-+的定义域为[]1,1x ∈-,求函数的值域.5.已知函数. (1)若,求 的单调区间; (2)若的最大值为3,求实数 的值; (3)若的值域是 ,求实数 的值.作业布置:课本习题4.2的1.3.6题及同步练习册。
《第四章 指数函数与对数函数》 《4.2.2指数函数的图像和性质》教案【教材分析】本节课在已学指数函数的概念,接着研究指数函数的图像和性质,从而深化学生对指数函数的理解,并且了解较为全面的研究函数的方法,为以后在研究对数函数幂函数等其它函数打下基础。
另外,我们日常生活中的很多方面都涉及到了指数函数的知识,例如细胞分裂,放射性物质衰变,贷款利率等,所以学习这一节具有很大的现实价值。
【教学目标与核心素养】 课程目标1、掌握指数函数的图象和性质,培养学生实际应用函数的能力;2、通过观察图象,分析、归纳、总结指数函数的性质;3、在指数函数的学习过程中,体验数学的科学价值并养成勇于探索的良好习惯.数学学科素养1.数学抽象:指数函数的图像与性质;2.逻辑推理:图像平移问题;3.数学运算:求函数的定义域与值域;4.数据分析:利用指数函数的性质比较两个函数值的大小:5.数学建模:通过由抽象到具体,由具体到一般的数形结合思想总结指数函数性质.【教学重难点】重点:指数函数的图象和性质;难点:对底数的分类,如何由图象、解析式归纳指数函数的性质. 【教学方法】:以学生为主体,采用诱思探究式教学,精讲多练。
【教学过程】 一、情景导入请学生用三点画图法画图像,观察两个函数图像猜测指数函12,()2x x y y ==数有哪些性质?要求:让学生自由发言,教师不做判断。
而是引导学生进一步观察.研探.二、预习课本,引入新课阅读课本116-117页,思考并完成以下问题1.结合指数函数的图象,可归纳出指数函数具有哪些性质?2.指数函数的图象过哪个定点?如何求指数型函数的定义域和值域问题?要求:学生独立完成,以小组为单位,组内可商量,最终选出代表回答问题。
三、新知探究1、指数函数的图象和性质四、典例分析、举一反三题型一指数函数的图象问题题点一:指数型函数过定点问题例1函数y=a x-3+3(a>0,且a≠1)的图象过定点________.【答案】(3,4)【解析】因为指数函数y=a x(a>0,且a≠1)的图象过定点(0,1),所以在函数y=a x-3+3中,令x-3=0,得x=3,此时y=1+3=4,即函数y=a x-3+3的图象过定点(3,4).题点二:指数型函数图象中数据判断例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( )A .a >1,b <0B .a >1,b >0C .0<a <1,b >0D.0<a <1,b <0【答案】D【解析】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.题点三:作指数型函数的图象例3画出下列函数的图象,并说明它们是由函数f(x)=2x 的图象经过怎样的变换得到的.(1)y =2x +1;(2)y =-2x .【答案】见解析【解析】如图.(1)y =2x +1的图象是由y =2x 的图象向上平移1个单位长度得到的;(2)y =-2x 的图象与y =2x 的图象关于x 轴对称. 解题技巧:(指数函数的图像问题)1.指数函数在同一平面直角坐标系中的图象的相对位置与底数大小的关系: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,图象从上到下相应的底数由小变大.无论指数函数的底数a 如何变化,指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象与直线x=1相交于点(1,a),因此,直线x=1与各图象交点的纵坐标即为底数,由此可得底数的大小.2.因为函数y=ax 的图象恒过点(0,1),所以对于函数f(x)=kag(x)+b(k,a,b 均为常数,且k≠0,a>0,且a≠1).若g(m)=0,则f(x)的图象过定点(m,k+b).3.指数函数y=ax 与y=(1a )x(a>0,且a≠1)的图象关于y 轴对称.4.处理函数图象问题的常用方法:一是抓住图象上的特殊点;二是利用图象的变换;三是利用函数的奇偶性与单调性.跟踪训练一1、如图是指数函数:①y=a x,②y=b x,③y=c x,④y=d x的图象,则a,b,c,d 与1的大小关系是( )A.a<b<1<c<dB.b<a<1<d<cC.1<a<b<c<dD.a<b<1<d<c2、已知函数f(x)=a x+1+3的图象一定过点P,则点P 的坐标是 .3、函数y=的图象有什么特征?你能根据图象指出其值域和单调区间吗?【答案】1.B2.(-1,4)3.原函数的图象关于y 轴对称.由图象可知值域是(0,1],单调递增区间是(-∞,0],单调递减区间是(0,+∞).【解析】1、解析:(方法一)①②中函数的底数小于1且大于0,在y 轴右边,底数越小,图象向下越靠近x 轴,故有b<a,③④中函数的底数大于1,在y 轴右边,底数越大, 图象向上越靠近y 轴,故有d<c.故选B.(方法二)作直线x=1,与函数①,②,③,④的图象分别交于A,B,C,D 四点, 将x=1代入各个函数可得函数值等于底数值, 所以交点的纵坐标越大,则对应函数的底数越大. 由图可知b<a<1<d<c.故选B. 答案:B2、解析:∵当x+1=0,即x=-1时,f(x)=a 0+3=4恒成立,故函数f(x)=a x+1+3恒过(-1,4)点.3、解:∵y=(12)|x|={(12)x,x≥0,(12)-x ,x<0,∴其图象由y=(12)x(x≥0)和y=2x (x<0)的图象合并而成.||1()2x而y=(12)x(x>0)和y=2x(x<0)的图象关于y 轴对称,所以原函数的图象关于y轴对称.由图象可知值域是(0,1],单调递增区间是(-∞,0],单调递减区间是(0,+∞).题型二指数函数的性质及其应用 题点一:比较两个函数值的大小 例4比较下列各题中两个值的大小: (1)1.72.5与1.73 (2)0.8−√2与0.8−√3 (3)1.70.3与0.93.1【答案】(1)1.72.5<1.73(2)0.8−√2<0.8−√3(3)1.70.3>0.93.1【解析】(1)(单调性法)由于1.72.5与1.73的底数是1.7,故构造函数y=1.7x,而函数y=1.7x在R 上是增函数.又2.5<3,∴1.72.5<1.73(2)(单调性法)由于0.8−√2与0.8−√3的底数是0.8,故构造函数y=0.8x,而函数y=0.8x在R 上是减函数.又0.8−√2<0.8−√3(3)(中间量法)由指数函数的性质,知0.93.1<0.90=1,1.70.3>1.70=1,则1.70.3>0.93.1题点二:指数函数的定义域与值域问题 例5求下列函数的定义域与值域 (1)y=21x−4; (2)y=(23)-|x|.【答案】(1)定义域为{x|x ∈R,且x≠4},值域为(0,1)∪(1,+∞). (2)定义域为R,值域为[1,+∞). 【解析】(1)∵由x-4≠0,得x≠4,∴函数的定义域为{x|x ∈R,且x≠4}.∵1x−4≠0,∴21x−4≠1.∴y=21x−4的值域为(0,1)∪(1,+∞).(2)函数的定义域为R.∵|x|≥0,∴y=(23)-|x|=(32)|x|≥(32)0=1.故y=(23)-|x|的值域为[1,+∞).解题技巧:(指数函数的性质及其应用) 1.函数y=af(x)(a>0,且a≠1)的定义域、值域:(1)定义域的求法.函数y=a f(x)的定义域与y=f(x)的定义域相同.(2)函数y=af(x)的值域的求法如下.①换元,令t=f(x); ②求t=f(x)的定义域x ∈D; ③求t=f(x)的值域t ∈M;④利用y=a t的单调性求y=a t(t ∈M)的值域. 2.比较幂的大小的常用方法:跟踪训练二1、比较下面两个数的大小: (a-1)1.3与(a-1)2.4(a>1,且a≠2). 2、比较下列各题中两个值的大小: ①2.53,2.55.7; ②1.5-7,(827)4;③2.3-0.28,0.67-3.1.【答案】1.当a>2时,(a-1)1.3<(a-1)2.4;当1<a<2时,(a-1)1.3>(a-1)2.4. 2.①2.53<2.55.7..②1.5-7>(827)4.③2.3-0.28<0.67-3.1.【解析】1、因为a>1,且a≠2,所以a-1>0,且a-1≠1, 若a-1>1,即a>2,则y=(a-1)x是增函数,∴(a-1)1.3<(a-1)2.4.若0<a-1<1,即1<a<2,则y=(a-1)x 是减函数,∴(a-1)1.3>(a-1)2.4. 故当a>2时,(a-1)1.3<(a-1)2.4; 当1<a<2时,(a-1)1.3>(a-1)2.4.2.①(单调性法)由于2.53与2.55.7的底数是2.5,故构造函数y=2.5x,而函数y=2.5x在R 上是增函数.又3<5.7,∴2.53<2.55.7. ②(化同底)1.5-7=(32)-7=(23)7,(827)4=[(23)3]4=(23)12,构造函数y=(23)x.∵0<23<1,∴y=(23)x 在R 上是减函数.又7<12,∴(23)7>(23)12,即1.5-7>(827)4. ③(中间量法)由指数函数的性质,知2.3-0.28<2.30=1,0.67-3.1>0.670=1,则2.3-0.28<0.67-3.1.五、课堂小结让学生总结本节课所学主要知识及解题技巧 六、板书设计七、作业课本118页习题4.2 【教学反思】本节通过运用指数函数的图像及应用解决相关问题,侧重用实操,培养学生的逻辑思维能力,提高学生的数学素养.《4.2.2 指数函数的图像和性质》导学案【学习目标】知识目标1、掌握指数函数的图象和性质,培养学生实际应用函数的能力;2、通过观察图象,分析、归纳、总结指数函数的性质;3、在指数函数的学习过程中,体验数学的科学价值并养成勇于探索的良好习惯.核心素养1.数学抽象:指数函数的图像与性质;2.逻辑推理:图像平移问题;3.数学运算:求函数的定义域与值域;4.数据分析:利用指数函数的性质比较两个函数值的大小:5.数学建模:通过由抽象到具体,由具体到一般的数形结合思想总结指数函数性质.【重点与难点】重点:指数函数的图象和性质;难点:对底数的分类,如何由图象、解析式归纳指数函数的性质.【学习过程】一、预习导入阅读课本111-113页,填写。
《指数函数的图像与性质》导学案
一、学习目标
1.理解并掌握指数函数的图像与性质.
2.会利用指数函数的图像与性质比较大小,解指数不等式。
二、教学重难点
教学重点:指数函数的图像与性质
教学难点:用数形结合的方法,从具体到一般的探索、概括指数函数的性质.
三、教学过程:
(一)创设情境
1.复习:
( 1)一般地,函数叫做指数函数,其中x
是自变量,函
数的定义域为.
( 2)指数函数解析式的特征:。
2.导入:一般来说,函数的图像与性质紧密联系,图像可反映函数的性质 , 所以我们今天学习指数函数的图像与性质。
(二)自主探究(学生通过自主学习完成下列任务)
1x
1. 用列表、描点、连线的作图步骤,画出指数函数y 2 x、y的图像
2
x-2 -1 0 12
y2x
y
x
1
2
1
x
2.通过图象,分析y 2x、 y的性质(定义域、值域、单调性、特殊点)
2
函数y 2x x
1
y
2定义域
值域
单调性
特殊点
y 的分布情况当 x0 时,当 x0 时,
当 x0 时,当 x0 时,
1x
3.比一比:y 2x与 y的图象有哪些相同点,哪些不同点?
2
1x
4.画一画:在平面直角坐标系中画出函数y3x、y的图像,试分析性质。
3
x
5.议一议:通过以上四个函数的图像和性质,归纳指数函数y a( a 0,且 a 1)的图象和性质如下:
a >10<a<1
图y
像-
-
-
-
定义域
值域
性
定点过定点,即 x =时, y =
质单调性在 R上是函数在 R 上是函数
函数值当 x >0时,当 x >0时,
的变化当 x <0时,当 x <0时,
奇偶性
(三)典例精讲
类型一 两个数比较大小
例 1. 比较下列各题中两个数的大小: ( 1)
0.8 和
0.7
;( 2)
0.75-0.1
和
0.750.1
;( 3)
0.80.7
与
0.70.8
.
3
3
类型二 解指数不等式
例 2.(1)求使不等式4 x
32 成立的 x 的集合;
4
a 2 , 求数 a 的取值范围 .
( 2)已知 a 5
(四)当堂检测
1. 课本第 73 页 练习 1 1.
2. 解下列不等式:
(1)3
x 1
1
;
(2)4 x
2x 1
3 0.
81
(五)课堂小结
( 1) 通过本节课的学习,你学到了哪些知识?
( 2) 你学会了哪些数学思想方法?
(六)布置作业
必做题:课本 77 页, A 组.4,5,6
选做题: 课本 77 页, B 组 1,6.
四、教学反思
达标训练
1.y (1) x 2+2的定义域是_____________,值域是______________,在定义域
2
上,该函数单调递 _________.
2.若函数 y a x 1 3 的图象恒过定点.
3.指数函数 y f (x) 的图象经过点(2,4 ),求f ( x)的解析式和 f (3) 的值.
4.比较下列各组值的大小;
( 1)0.32,20.3
222;(2)4.15,3.8 5,1.9 5.
5.函数 y a x在[ 0,1]上的最大值与最小值的和为,求
a
值
.
3
a x1
6.已知函数 f ( x) a x11),
(1)判断函数 f ( x) 的奇偶性;
(2)证明:函数 f ( x) 在上是增函数。
(a。