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高中數(shù)學(xué) 第二章 基本初等函數(shù)Ⅰ階段復(fù)習(xí)課 第3課 基本初等函數(shù)Ⅰ學(xué)案 新人教A版必修1

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1、 第三課 基本初等函數(shù)( Ⅰ ) [核心速填] 1.根式的性質(zhì) (1)()n=a(n∈N*); (2)=a(n為奇數(shù),n∈N*); =|a|=(n為偶數(shù),n∈N*). 2.分?jǐn)?shù)指數(shù)冪 (1)a=(a>0,m,n∈N*,且n>1); (2)a==(a>0,m,n∈N*,且n>1); (3)0的正分?jǐn)?shù)指數(shù)冪等于0,0的負(fù)分?jǐn)?shù)指數(shù)冪沒有意義. 3.對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì) 已知a>0,b>0,a≠1,M>0,N>0,m≠0. (1)logaM+logaN=loga(MN); (2)logaM-logaN=loga; (3)logambn=logab. 4.換底公式及常用結(jié)論

2、已知a>0,a≠1,b>0,b≠1,N>0,c>0,c≠1. (1)logab=. (2)logablogba=1,logablogbclogca=1. (3)alogaN=N. 5.指數(shù)函數(shù)的圖象與底數(shù)的關(guān)系 (1)底數(shù)的取值與圖象“升降”的關(guān)系: 當(dāng)a>1時(shí),圖象“上升”;當(dāng)0b>1>c>0. 圖21 6.對(duì)數(shù)函數(shù)的圖象與底數(shù)的關(guān)系 (1)對(duì)于底數(shù)都大于1的對(duì)數(shù)函數(shù),底數(shù)越大,函數(shù)圖象向右的方向越接近x軸;對(duì)于底數(shù)都大于0而小于1的對(duì)

3、數(shù)函數(shù),底數(shù)越大,函數(shù)圖象向右的方向越遠(yuǎn)離x軸. (2)作直線y=1與各圖象交點(diǎn)的橫坐標(biāo)即各函數(shù)的底數(shù)的大小,如圖22,a>b>1>c>d>0. 圖22 [體系構(gòu)建] [題型探究] 指數(shù)與對(duì)數(shù)的運(yùn)算  (1)2log32-log3+log38-5log53; (2)0.064-0+[(-2)3]+16-0.75+0.01. [解] (1)原式=log3-3=2-3=-1. (2)原式=0.4-1+2-4+2+0.1=-1+++=. [規(guī)律方法] 指數(shù)、對(duì)數(shù)的運(yùn)算應(yīng)遵循的原則 指數(shù)式的運(yùn)算首先注意化簡(jiǎn)順序,一般負(fù)指數(shù)先轉(zhuǎn)化成正指數(shù),根式化為分?jǐn)?shù)指數(shù)冪運(yùn)算,其

4、次若出現(xiàn)分式則要注意分子、分母因式分解以達(dá)到約分的目的.對(duì)數(shù)運(yùn)算首先注意公式應(yīng)用過程中范圍的變化,前后要等價(jià),熟練地運(yùn)用對(duì)數(shù)的三個(gè)運(yùn)算性質(zhì)并結(jié)合對(duì)數(shù)恒等式,換底公式是對(duì)數(shù)計(jì)算、化簡(jiǎn)、證明常用的技巧. [跟蹤訓(xùn)練] 1.設(shè)3x=4y=36,則+的值為(  ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):37102322】 A.6         B.3 C.2 D.1 D [由3x=4y=36得x=log336,y=log436, ∴+=2log363+log364=log369+log364=log3636=1.] 基本初等函數(shù)的圖象  (1)若函數(shù)y=logax(a>0,且a≠1)的圖象如

5、圖23所示,則下列函數(shù)正確的是(  ) 圖23 A    B     C     D (2)已知函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),當(dāng)x≥0時(shí),f(x)=x. 圖24 ①如圖24,畫出函數(shù)f(x)的圖象; ②根據(jù)圖象寫出f(x)的單調(diào)區(qū)間,并寫出函數(shù)的值域. (1)B [(1)由已知函數(shù)圖象可得,loga3=1,所以a=3.A項(xiàng),函數(shù)解析式為y=3-x,在R上單調(diào)遞減,與圖象不符;C項(xiàng)中函數(shù)的解析式為y=(-x)3=-x3,當(dāng)x>0時(shí),y<0,這與圖象不符;D項(xiàng)中函數(shù)解析式為y=log3(-x),在(-∞,0)上為單調(diào)遞減函數(shù),與圖象不符;B項(xiàng)中對(duì)應(yīng)函數(shù)解析式為y=x3

6、,與圖象相符.故選B.] (2)[解]?、傧茸鞒霎?dāng)x≥0時(shí),f(x)=x的圖象,利用偶函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,再作出f(x)在x∈(-∞,0)時(shí)的圖象. ②函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,0),單調(diào)遞減區(qū)間為[0,+∞),值域?yàn)?0,1]. [規(guī)律方法]  (1)根據(jù)函數(shù)解析式判斷函數(shù)的相關(guān)性質(zhì),如定義域、值域、單調(diào)性、奇偶性等進(jìn)行判斷,也可根據(jù)函數(shù)性質(zhì)進(jìn)行排除干擾項(xiàng)而得到正確結(jié)果. (2)根據(jù)函數(shù)解析式特征確定相關(guān)的基本初等函數(shù),如指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)等,然后確定其平移變化的方向,從而判斷函數(shù)圖象. (3)指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)圖象經(jīng)過定點(diǎn)的實(shí)質(zhì)是a0=1,loga1=

7、0. (4)指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)都具有單調(diào)性,當(dāng)01時(shí),兩者都是遞增函數(shù). [跟蹤訓(xùn)練] 2.函數(shù)y=1+log(x-1)的圖象一定經(jīng)過點(diǎn)(  ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):37102323】 A.(1,1) B.(1,0) C.(2,1) D.(2,0) C [把y=logx的圖象向右平移1個(gè)單位,再向上平移1個(gè)單位即可得到y(tǒng)=1+log(x-1)的圖象,故其經(jīng)過點(diǎn)(2,1).] 比較大小  若0

8、logy3,錯(cuò)誤. 對(duì)于C,函數(shù)y=log4x在(0,+∞)上單調(diào)遞增,故log4xy,錯(cuò)誤.] [規(guī)律方法] (1)比較兩數(shù)大小常用的方法有單調(diào)性法、圖象法、中間搭橋法等. (2)當(dāng)兩個(gè)數(shù)都是指數(shù)冪或?qū)?shù)式時(shí),可將其看成某個(gè)指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)或冪函數(shù)的函數(shù)值,然后利用該函數(shù)的單調(diào)性比較. (3)比較多個(gè)數(shù)的大

9、小時(shí),先利用“0”,“1”作為分界點(diǎn),然后在各部分內(nèi)再利用函數(shù)性質(zhì)比較大小. (4)含參數(shù)的問題,要根據(jù)參數(shù)的取值進(jìn)行分類討論. [跟蹤訓(xùn)練] 3.設(shè)a=log2π,b=logπ,c=π-2,則(  ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):37102324】 A.a(chǎn)>b>c B.b>a>c C.a(chǎn)>c>b D.c>b>a C [∵a=log2π>log22=1,b=logπc>b,故選C.] 基本初等函數(shù)的性質(zhì)  (1)設(shè)函數(shù)f(x)=ln(1+x)-ln(1-x),則f(x)是(  ) A.奇函數(shù),且在(0,1)上是增函數(shù)

10、B.奇函數(shù),且在(0,1)上是減函數(shù) C.偶函數(shù),且在(0,1)上是增函數(shù) D.偶函數(shù),且在(0,1)上是減函數(shù) (2)已知a>0,a≠1且loga3>loga2,若函數(shù)f(x)=logax在區(qū)間[a,3a]上的最大值與最小值之差為1. ①求a的值; ②若1≤x≤3,求函數(shù)y=(logax)2-loga+2的值域. (1)A [由題意可得,函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?-1,1),且f(-x)=ln(1-x)-ln(1+x)=-f(x),故f(x)為奇函數(shù).又f(x)=ln=ln,易知y=-1在(0,1)上為增函數(shù),故f(x)在(0,1)上為增函數(shù).] (2)[解]?、僖?yàn)閘oga3>

11、loga2,所以f(x)=logax在[a,3a]上為增函數(shù). 又f(x)在[a,3a]上的最大值與最小值之差為1, 所以loga(3a)-logaa=1,即loga3=1,所以a=3. ②函數(shù)y=(log3x)2-log3+2=(log3x)2-log3x+2=2+. 令t=log3x,因?yàn)?≤x≤3, 所以0≤log3x≤1,即0≤t≤1. 所以y=2+∈, 所以所求函數(shù)的值域?yàn)? 母題探究:1.把本例(1)的函數(shù)f(x)改為“f(x)=ln(x+)”,判斷其奇偶性. [解] ∵f(x)=ln(x+),∴其定義域?yàn)镽, 又f(-x)=ln(-x+), ∴f(x)+f(

12、-x)=ln(x+)+ln(-x+)=ln 1=0, ∴f(-x)=-f(x),∴f(x)為奇函數(shù). 2.把本例2(2)中的函數(shù)改為“y=a2x+ax-1”,求其最小值. [解] 由題意可知y=32x+3x-1,令3x=t,則t∈[3,27], ∴f(t)=t2+t-1=2-,t∈[3,27], ∴當(dāng)t=3時(shí),f(t)min=f(3)=9+3-1=11. [規(guī)律方法] 1.研究函數(shù)的性質(zhì)要樹立定義域優(yōu)先的原則. 2.換元法的作用是利用整體代換,將問題轉(zhuǎn)化為常見問題.本章中,常設(shè)u=logax或u=ax,轉(zhuǎn)化為一元二次方程、二次函數(shù)等問題.要注意換元后u的取值范圍.

13、分類討論思想的應(yīng)用  設(shè)a>0且a≠1,若P=loga(a3+1),Q=loga(a2+1),試比較P,Q的大小. 【導(dǎo)學(xué)號(hào):37102325】 思路探究:分01兩類,先比較a3+1與a2+1的大小關(guān)系,再借助對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性比較大?。? [解] 當(dāng)0loga(a2+1),即P>Q. 當(dāng)a>1時(shí),有a3>a2,即a3+1>a2+1. 又當(dāng)a>1時(shí),y=logax在(0,+∞)上單調(diào)遞增, ∴l(xiāng)oga(a3+1)>loga(a2+1

14、),即P>Q. 綜上可得,P>Q. [規(guī)律方法] 本題中比較P,Q的大小,主要是利用了對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)的單調(diào)性及分類討論的方法.一般地,當(dāng)指數(shù)、對(duì)數(shù)的底數(shù)含參數(shù)時(shí),要按底數(shù)大于1,大于0且小于1進(jìn)行分類討論。 [跟蹤訓(xùn)練] 4.已知函數(shù)f(x)=ax(a>0,且a≠1)在區(qū)間[1,2]上的最大值比最小值大,求a的值. [解] ①若a>1,則f(x)是增函數(shù), ∴f(x)在[1,2]上的最大值為f(2),最小值為f(1), ∴f(2)-f(1)=, 即a2-a=, 解得a=. ②若0

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