《2020版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第2章 函數(shù)、導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 第5節(jié) 指數(shù)與指數(shù)函數(shù)教學(xué)案 理(含解析)北師大版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第2章 函數(shù)、導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 第5節(jié) 指數(shù)與指數(shù)函數(shù)教學(xué)案 理(含解析)北師大版(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第五節(jié) 指數(shù)與指數(shù)函數(shù)
[考綱傳真] 1.理解有理指數(shù)冪的含義,了解實(shí)數(shù)指數(shù)冪的意義,掌握冪的運(yùn)算.2.了解指數(shù)函數(shù)模型的實(shí)際背景.3.理解指數(shù)函數(shù)的概念及其單調(diào)性,掌握指數(shù)函數(shù)圖像通過(guò)的特殊點(diǎn),會(huì)畫(huà)底數(shù)為2,3,10,,的指數(shù)函數(shù)的圖像.4.體會(huì)指數(shù)函數(shù)是一類(lèi)重要的函數(shù)模型.
1.有理指數(shù)冪
(1)分?jǐn)?shù)指數(shù)冪
①正分?jǐn)?shù)指數(shù)冪:a=(a>0,m,n∈N*,且n>1);
②負(fù)分?jǐn)?shù)指數(shù)冪:a==(a>0,m,n∈N*,且n>1);
③0的正分?jǐn)?shù)指數(shù)冪等于0,0的負(fù)分?jǐn)?shù)指數(shù)冪沒(méi)有意義.
(2)有理數(shù)指數(shù)冪的運(yùn)算性質(zhì)
①ar·as=ar+s(a>0,r,s∈Q);
②(ar)s=
2、ars(a>0,r,s∈Q);
③(ab)r=arbr(a>0,b>0,r∈Q).
2.指數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì)
圖像
a>1
0<a<1
定義域
R
值域
(0,+∞)
性質(zhì)
過(guò)定點(diǎn)(0,1)
當(dāng)x>0時(shí),y>1;
當(dāng)x<0時(shí),0<y<1
當(dāng)x>0時(shí),0<y<1;
當(dāng)x<0時(shí),y>1
在R上是增函數(shù)
在R上是減函數(shù)
[常用結(jié)論]
1.指數(shù)函數(shù)圖像的畫(huà)法
畫(huà)指數(shù)函數(shù)y=ax(a>0,且a≠1)的圖像,應(yīng)抓住三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):(1,a),(0,1),.
2.指數(shù)函數(shù)的圖像與底數(shù)大小的比較
如圖是指數(shù)函數(shù)(1)y=ax,(2)y=bx,(3)y=cx,
3、(4)y=dx的圖像,底數(shù)a,b,c,d與1之間的大小關(guān)系為c>d>1>a>b>0.由此我們可得到以下規(guī)律:在第一象限內(nèi),指數(shù)函數(shù)y=ax(a>0,a≠1)的圖像越高,底數(shù)越大.
3.指數(shù)函數(shù)y=ax(a>0,a≠1)的圖像和性質(zhì)跟a的取值有關(guān),要特別注意應(yīng)分a>1與0<a<1來(lái)研究.
[基礎(chǔ)自測(cè)]
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)=()n=a. ( )
(2)(-1)=(-1)=. ( )
(3)函數(shù)y=ax2+1(a>1)的值域是(0,+∞). ( )
(4)若am<an(a>0且a≠1),則m<n. ( )
[答案
4、] (1)× (2)× (3)× (4)×
2.函數(shù)y=ax-1+2(a>0,且a≠1)的圖像恒過(guò)點(diǎn)的坐標(biāo)為( )
A.(2,2) B.(2,4)
C.(1,2) D.(1,3)
D [令x-1=0得x=1,此時(shí)y=1+2=3,故選D.]
3.設(shè)a=0.60.6,b=0.61.5,c=1.50.6,則a,b,c的大小關(guān)系是( )
A.a(chǎn)<b<c B.a(chǎn)<c<b
C.b<a<c D.b<c<a
C [y=0.6x在R上是減函數(shù),又0.6<1.5,
∴0.60.6>0.61.5,
又y=x0.6為R上的增函數(shù),
∴1.50.6>0.60.6,
5、∴1.50.6>0.60.6>0.61.5.
即c>a>b.]
4.(教材改編)函數(shù)f(x)=21-x的大致圖像為( )
A B
C D
A [f(x)=21-x=x-1,又f(0)=2,f(1)=1,故排除B,C,D,故選A.]
5.(教材改編)計(jì)算:
4a [原式=×ab=4a1b0=4a.]
指數(shù)冪的運(yùn)算
1.化簡(jiǎn)(x<0,y<0)的正確結(jié)果是( )
A.2x2y B.2xy
C.4x2y D.-2x2y
D [∵x<0,y<0,∴
6、=-2x2y,選D.]
2.計(jì)算0+2-2×--(0.01)=________.
[原式=1+×-
=1+×-
=.]
3.ab-2(-3ab-1)÷(4ab-3)·=________.
- [原式=÷2ab·ab
=-ab·ab=-.]
[規(guī)律方法] 指數(shù)冪運(yùn)算的一般原則
(1)有括號(hào)的先算括號(hào)里的,無(wú)括號(hào)的先做指數(shù)運(yùn)算.
(2)先乘除后加減,負(fù)指數(shù)冪化成正指數(shù)冪的倒數(shù).
(3)底數(shù)是負(fù)數(shù),先確定符號(hào);底數(shù)是小數(shù),先化成分?jǐn)?shù);底數(shù)是帶分?jǐn)?shù)的,先化成假分?jǐn)?shù).
(4)若是根式,應(yīng)化為分?jǐn)?shù)指數(shù)冪,盡可能用冪的形式表示,運(yùn)用指數(shù)冪的運(yùn)算性質(zhì)來(lái)解答.
指數(shù)函數(shù)的圖像及應(yīng)用
7、
【例1】 (1)函數(shù)f(x)=ax-b的圖像如圖所示,其中a,b為常數(shù),則下列結(jié)論正確的是( )
A.a(chǎn)>1,b<0
B.a(chǎn)>1,b>0
C.0<a<1,b>0
D.0<a<1,b<0
(2)若曲線y=|2x-1|與直線y=b有兩個(gè)公共點(diǎn),則b的取值范圍為_(kāi)_______.
(1)D (2)(0,1) [由f(x)=ax-b的圖像可以觀察出,函數(shù)f(x)=ax-b在定義域上遞減,所以0<a<1,函數(shù)f(x)=ax-b的圖像是在y=ax的基礎(chǔ)上向左平移得到的,所以b<0.]
(2)曲線y=|2x-1|與直線y=b的圖像如圖所示,由圖像可得,如果曲線y=|2x-1|與直線y=
8、b有兩個(gè)公共點(diǎn),
則b的取值范圍是(0,1).
[規(guī)律方法] (1)與指數(shù)函數(shù)有關(guān)的函數(shù)圖像的研究,往往利用相應(yīng)指數(shù)函數(shù)的圖像,通過(guò)平移、對(duì)稱(chēng)、翻折變換得到其圖像.
(2)一些指數(shù)方程、不等式問(wèn)題的求解,往往利用相應(yīng)的指數(shù)型函數(shù)圖像數(shù)形結(jié)合求解.
(1)函數(shù)f(x)=1-e|x|的圖像大致是( )
A B C D
(2)已知實(shí)數(shù)a,b滿足等式2 018a=2 019b,下列五個(gè)關(guān)系式:
①0<b<a;②a<b<0;③0<a<b;④b<a<0;⑤a=b.
其中不可能成立的關(guān)系式有( )
A.1個(gè) B.2個(gè)
9、C.3個(gè) D.4個(gè)
(1)A (2)B [(1)易知f(x)是偶函數(shù),且f(0)=0,從而排除選項(xiàng)B,C,D,故選A.
(2)作出y=2 018x及y=2 019x的圖像如圖所示,由圖可知a>b>0,a=b=0或a<b<0時(shí),有2 018a=2 019b,故③④不可能成立,故選B.]
指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用
【例2】 (1)下列各式比較大小正確的是( )
A.1.72.5>1.73 B.0.6-1>0.62
C.0.8-0.1>1.250.2 D.1.70.3<0.93.1
(2)(2019·承德模擬)若函數(shù)f(x)=ax2+2x+3的值域是,則f(x)的遞增區(qū)間
10、是________.
(3)已知函數(shù)f(x)=x,若f(a)=2,則f(-a)=________.
(1)B (2)(-∞,-1] (3)2 [(1)A中,因?yàn)楹瘮?shù)y=1.7x在R上是增函數(shù),2.5<3,所以1.72.5<1.73.
B中,因?yàn)閥=0.6x在R上是減函數(shù),-1<2,
所以0.6-1>0.62.
C中,因?yàn)?.8-1=1.25,
所以問(wèn)題轉(zhuǎn)化為比較1.250.1與1.250.2的大小.
因?yàn)閥=1.25x在R上是增函數(shù),0.1<0.2,
所以1.250.1<1.250.2,即0.8-0.1<1.250.2.
D中,因?yàn)?.70.3>1,0<0.93.1<1,所以
11、1.70.3>0.93.1.
(2)令g(x)=ax2+2x+3,由于f(x)的值域?yàn)?,所以g(x)的值域?yàn)閇2,+∞).
因此解得a=1.
∴g(x)=x2+2x+3,f(x)=x2+2x+3,
由于g(x)在(-∞,-1]上是減函數(shù),故f(x)的遞增區(qū)間為(-∞,-1].
(3)令g(x)=+,則g(-x)=+
=+=+=-1+
=-+=-g(x),即g(x)為奇函數(shù),
∴f(x)=xg(x)為偶函數(shù),
又f(a)=2,∴f(-a)=f(a)=2.]
[規(guī)律方法] (1)比較指數(shù)式的大小的方法是:①能化成同底數(shù)的先化成同底數(shù)冪,再利用單調(diào)性比較大??;②不能化成同底數(shù)的,
12、一般引入“1”等中間量比較大小.
(2)求解與指數(shù)函數(shù)有關(guān)的復(fù)合函數(shù)問(wèn)題,首先要熟知指數(shù)函數(shù)的定義域、值域、單調(diào)性等相關(guān)性質(zhì),其次要明確復(fù)合函數(shù)的構(gòu)成,涉及值域、單調(diào)區(qū)間、最值等問(wèn)題時(shí),都要借助“同增異減”這一性質(zhì)分析判斷.
易錯(cuò)警示:在研究指數(shù)型函數(shù)的單調(diào)性時(shí),當(dāng)?shù)讛?shù)a與“1”的大小關(guān)系不確定時(shí),要分類(lèi)討論.
(1)如果函數(shù)y=a2x+2ax-1(a>0,且a≠1)在區(qū)間[-1,1]上的最大值是14,那么a的值為( )
A. B.1
C.3 D.或3
(2)當(dāng)x∈(-∞,-1]時(shí),不等式(m2-m)4x-2x<0恒成立,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是________.
(1)
13、D (2)(-1,2) [(1)令ax=t,則y=t2+2t-1=(t+1)2-2.
當(dāng)a>1時(shí),因?yàn)閤∈[-1,1],所以t∈,又函數(shù)y=(t+1)2-2在上遞增,
所以ymax=(a+1)2-2=14,解得a=3.
當(dāng)0<a<1時(shí),因?yàn)閤∈[-1,1],所以t∈,
又函數(shù)y=(t+1)2-2在上遞增,
則ymax=2-2=14,解得a=.
綜上知a=3或a=.
(2)∵(m2-m)4x-2x<0在(-∞,-1]上恒成立,
∴m2-m<x在(-∞,-1]上恒成立.
由于f(x)=x在(-∞,-1]上是減函數(shù),且f(x)min=-1=2.
故由m2-m<2得-1<m<2.]
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