指数运算与指数函数——必修一函数复习学案

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八、指数运算与指数函数

知识要点

1、指数运算公式

2、分数指数幂

(1)t

s

a a ⋅=____________________ ; n

m a =___________________________

(2)t

s a )(=_____________________ ; n

m a

-

=_____________________________

(3)=t s

a

a _______________________;

(4)()=s

ab ______________________。

3、根式运算:=n n a ______________;n n a )(=________________ 二、指数函数

1、定义:一般的,)10(≠>=a a a y x 且叫做_____________

2、指数函数的图像及性质

在同一坐标系中画出下列函数的图象:(1)x )31(y =,(2)x )2

1

(y =(3)x 2y =,(4)x 3y =,(5)

x 5y = 结论:

基础自测

1. (课本改编题)化简[(-2)6]1

2-(-1)0的值为________. 答案 7

解析 [(-2)6]12-(-1)0=(26)1

2-1=23-1=7.

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__________.

答案 (-2,-1)∪(1,2)

解析 由y =(a 2-1)x 在(-∞,+∞)上为减函数,得0

3. 若函数f (x )=a x -1 (a >0,且a ≠1)的定义域和值域都是[0,2],则实数a =________.

答案

3

解析 当a >1时,x ∈[0,2],y ∈[0,a 2-1]. 因定义域和值域一致,故a 2-1=2,即a = 3. 当0

4. (2012·四川)函数y =a x -1

a (a >0,且a ≠1)的图像可能是

( )

答案 D

解析 当a >1时,y =a x -1a 为增函数,且在y 轴上的截距为0<1-1

a <1,排除A ,B. 当0

a <0,故选D. 5. 设函数f (x )=a -|x |(a >0,且a ≠1),f (2)=4,则

( )

A .f (-2)>f (-1)

B .f (-1)>f (-2)

C .f (1)>f (2)

D .f (-2)>f (2)

答案 A

解析 ∵f (x )=a -|x |(a >0,且a ≠1),f (2)=4, ∴a -2=4,∴a =1

2,

∴f (x )=⎝ ⎛⎭

⎪⎫

12-|x |=2|x |,∴f (-2)>f (-1),故选A.

典型例题

题型一: 指数的化简与计算

例1. 将下列各式用另一种形式表示出来 5

4

a ,

()

3

4

5a 1

-, ()

4

322

b

a +, 865-

a 3

2b

例2. 化简下列各式 (1)()33

7-,

()

2

9-,()44

3π- (2)(232

a 21

b )(-621a 31b )÷(-361a 6

5b )

(3)()4

10001.0-+()3

227-2

16449-

⎝⎛+5

.191-⎪⎭

⎫ ⎝⎛ (4)

43

32

b

a

a b b a

练习:(1)5

.0972⎪⎭

⎫ ⎝⎛+21.0-+3

127102-⎪⎭⎫ ⎝⎛+0π (2) 2

1

211m m 2m m +++-- (3))(10a a 2a 3

2

34<<+-a

例3. 已知2

1a +2

1a

-=3,求下列各值

(1)1a -+a (2)2a +2a - (3)2

12123-2

3a

a a a ---

变式训练:2k )12k ()12k (222---+-+-等于 ( )

A .2k 2- B.)12k (2-- C.1)-(2k 2-+ D.2

练习:2

44)(x x

+=x f ,若10<

(1)

)

1()()(a f a f x f -+=的值

(2))1001

1000(...)10013()10012()10011(f f f f ++++的值

(二) 指数函数 题型一:判断指数函数

例1. 若函数()x a a x f )12)(3(--=是指数函数,求a 的值。

例2. 指数函数f (x )图象经过点(2,9),求f (1)及f (-2)

题型二. 指数型函数 1. 定义域、值域

例1. 求出下列函数的定义域和值域 (1) y=2

x 12

- (2)y=2

x x 221-⎪

⎝⎛ (3) y=x 4-1

x 2

++1 (4)f (x )=2

22x -x

变式训练:(1)求函数

y = 解:由题意可得2160x --≥,即261x -≤,

∴20x -≤,故2x ≤. ∴函数()f x 的定义域是(]2-,

∞. 令

26x t -=,则y =

又∵2x ≤,∴20x -≤. ∴2061x -<≤,即01t <≤. ∴011t -<≤,即01y <≤.

∴函数的值域是[)01,.

评注:利用指数函数的单调性求值域时,要注意定义域对它的影响.