指数函数对数函数幂函数的图像与性质

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指数函数对数函数幂函数的图像与性质
指数函数、对数函数、幂函数的图像与性质
(一)指数与指数函数
1.根式
1)根式的概念

根式的概念
如果xna,那么x叫做an次方根
n为奇数时,正数的n次方根是一个正数,负数的n次方根是一个负数
n为偶数时,正数的n次方根有两个,它们互为相反

(2.两个重要公式
n为奇数a
nn
aa(a0
|a|a(a0n为偶数

n
(naa(注意a必须使na有意义)
n
符号表示

备注
n1nN
零的n次方根是零
a
na(a0负数没有偶次方根
2.有理数指数幂(1)幂的有关概念①正数的正分数指数幂:a
m
n
nam(a0,mnN,n1
mn
②正数的负分数指数幂:a


1a
mn

1
n
am
(a0,mnN,n1
0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.
注:分数指数幂与根式可以互化,通常利用分数指数幂进行根式的运算。2)有理数指数幂的性质aras=ar+s(a0,rsQ;(ars=arsa>0rsQ;③(abr=arbs(a>0b>0rQ
1/9

指数函数对数函数幂函数的图像与性质
3.指数函数的图象与性质y=ax图象
a1
0a1

定义域值域性质
R(0,+
1)过定点(012)当x0时,y1x0时,0y<1
3)在(-+)上是增函

(2x0时,0y1x<0时,y>1
(3)在(+上是减函数
:如图所示,是指数函数(1y=ax,2y=bx(3,y=cx4y=dx的图象,如何确定底数a,b,c,d1之间的大小关系?


提示:在图中作直线x=1,与它们图象交点的纵坐标即为它们各自底数的值,即c1>d1>1a1b1,∴cd1>a>b。即无论在轴的左侧还是右侧,底数按逆时针方向变大。(二对数与对数函数1、对数的概念1对数的定义
如果aN(a0a1,那么数x叫做以a为底,N的对数,记作xloga,其中a做对数的底数,N叫做真数。2几种常见对数
对数形式一般对数常用对数自然对数
特点
底数为aa0,a1底数为10底数为e
记法
x
N
logaN
lgN
lnN
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指数函数对数函数幂函数的图像与性质
2、对数的性质与运算法则
1a
(1对数的性质a0,a1loga0loga1a
logaN
NlogaaN
N
2)对数的重要公式:
①换底公式:logb
N
logaN
(a,b均为大于零且不等于1,N0logab
loga
b
1
.logba
3)对数的运算法则:
如果a0,a1M0,N0那么loga(MNlogaMlogaNloga
M
logaMlogaNN
n
logaMnlogaM(nR
logamb
n
n
logabm
3、对数函数的图象与性质
a1



1定义域:0+
2)值域:R
3x=1时,y=0即过定点(10
4)当0x1时,y(,0x1时,y(0,(5)在(0+)上为增函数
0a1

4)当x1时,y(,00x1时,y(0,(5在(0,+上为减函数
注:确定图中各函数的底数ab,cd1的大小关系
提示:作一直线y=1,该直线与四个函数图象交点的横坐标即为它们相应的底数.
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指数函数对数函数幂函数的图像与性质

0ca4、反函数
指数函数y=ax与对数函数y=logax互为反函数,它们的图象关于直线y=x对称。(三幂函数
1、幂函数的定义
α
形如y=xaR)的函数称为幂函数,其中x是自变量,α为常数
:幂函数与指数函数有本质区别在于自变量的位置不同,幂函数的自变量在底数位置,而指数函数的自变量在指数位置。2、幂函数的图象

注:在上图第一象限中如何确定
y=x3y=x2y=x,
yxy=x-1方法:可画出x=x0
12
12
x0>1时,按交点的高低,从高到低依次为y=x3y=x2y=xyxy=x-1001,按交点的高低,从高到低依次为y=x1yx,y=xy=x2,y=x33、幂函数的性质
y=x
定义域值域奇偶性单调性
RR
R
0
x[0,增;x(,0]时,减
定点
11
4/9
RR
0[0非奇非偶
y=x2
y=x3
1212
yx
y=x-1
x|xRx0
y|yRy0

x(0+)时,减;
x(0,

指数函数对数函数幂函数的图像与性质

:例题诠释,举一反三
知识点1:指数幂的化简与求值1(2007育才A
3340.5
3
[(3(5(0.008(0.022(0.322]0.06250.25
891计算:
2
2
1
1
a8ab
3
2化简:4b2aba
23
23
4313
(a

23
23ba3a2
5aa3a

变式:2007执信A化简下列各式(其中各字母均为正数)
(abab
1
2
3

121213
1
6
ab
5
;
211
513232321
(2ab(3ab(4ab.
6
700.2542263
1.5(82(23(3
633

1
3
知识点2:指数函数的图象及应用
1a1b((,下列五个关系式:0ba;ab2.(2009广附A已知实数ab满足等式23
0;0ab;ba0;⑤a=b其中不可能成立的关系式有(
A.1B2C3D4变式:2010华附A若直线y2a与函数y|a1|(a0a1的图象有两个公共,a的取值范围是_______.知识点3:指数函数的性质
x
2xb
32010省实B已知定义域为R的函数f(xx1是奇函数。
22
(Ⅰ)求b的值;
(Ⅱ)判断函数fx的单调性;
(Ⅲ)若对任意的tR,不等式f(t2tf(2tk0恒成立,求k的取值范围.
2
2
exa变式:2010东莞Ba0,f(x=R上的偶函数。aex
1)求a的值;
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指数函数对数函数幂函数的图像与性质
2)求证:f(x在(0+∞)上是增函数。知识点4:对数式的化简与求值
42010云浮A计算:1log23(2322(lg2+lg2·lg5+(lg2lg21
2
2

3lg
1
2324
-lg8+lg245.493

变式:(2010惠州A化简求值.1log2
17
+log212log2421
248
2

(2lg2+lg2·lg50+lg25
(3log32+log92·log43+log83.知识点5:对数函数的性质
52011深圳A对于0a1,给出下列四个不等式:loga(1aloga(a;a
1a
11
loga(1aloga(1
aa
1a
a
1
1
a
;a
a
1
1a
;其中成立的是(
11
,logab,logb的大小关系是bb
A)①与③(B)①与④(C)②与③(D)②与④
变式:2011韶关A已知0a1b1,ab1,则loga
1111logbloglogAlogalogablogbB.aab
bbbb
1111
logloglogablogbloglogC.D.baaba
bbbb
62010广州B已知函数f(x=logaxa0,a1,如果对于任意x∈[3+都有|
f(x)|≥1成立,试求a的取值范围。变式:2010广雅B已知函数fx=log2(xax-a)在区间(—∞,递减函数.求实数a的取值范围。知识点6:幂函数的图象及应用
1
2在幂函数f(x的图象上,点2,在幂函数g(x7.2009佛山B已知点(2
4
图象上.问当x为何值时有:(1)f(xg(x(2)f(xg(x(3)f(xg(x
2
13]上是单调
变式:(2009揭阳B已知幂函数f(x=xm
2
2m3
mZ)为偶函数,且在区间(0,+上是
b
的奇偶性.xfx
单调减函数。1求函数f(x;2)讨论Fx=afx

四:方向预测、胜利在望1(A函数f(xlg
1x
的定义域为(x4
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指数函数对数函数幂函数的图像与性质
A(1,4B[14C(-∞,1∪(4,+∞)D(-∞,1]∪(4,+∞2.A以下四个数中的最大者是(
Aln2
2
Blnln2
(Cln2
Dln2
3Ba1,函数f(x=logax在区间[a,2a]上的最大值与最小值之差为,a=A2B2(C22(D4
4.A已知f(x是周期为2的奇函数,0x1时,f(xlgx.
12
635
af(,bf(,cf(,则(
252
AabcBbac(CcbaDcab
x12e,x2,
5.Bf(x=则不等式f(x>2的解集为(2
log3(x1,x2,
A123+∞)B10+∞)
(C1,210+D(1,2
6APlog23Qlog32,Rlog2(log32,则(A.RQPB.PRQC.QRPD.RPQ7(A已知log1blog1alog1c,则(
A222
b
2
a
2c
B222C222D222
2a
bccbacab
8B下列函数中既是奇函数,又是区间1,1上单调递减的是(
Af(xsinxBf(xx1
1x2x
(aaxDf(xln
22x
9.A函数ylog1(3x2的定义域是:(
(Cf(x
2
22
A[1,B(23,C[3,1]D(3,1]
10A已知函数ylog1xykx的图象有公共点A,且点A的横坐标为2,则k
4
1111
BCD
4242x
11B若函数f(xab1(a0a1的图象经过第二、三、四象限,则一定有
A
A0a1b0Ba1b0
C0a1b0Da1b012B若函数f(xlogax(0a1在区间[a,2a]上的最大值是最小值的3,a=
A.
2
4
B.
22
C
14
D.
12
13.(A已知0xya1,则有(
Aloga(xy0B0loga(xy1C1loga(xy2Dloga(xy214.A已知f(xlog2x,那么f(8等于(
6
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指数函数对数函数幂函数的图像与性质
A
43
B8C18D
12
15(B函数ylgx|
A.是偶函数,在区间(-0上单调递增B.是偶函数,在区间(0)上单调递减C.是奇函数,在区间(0,+上单调递增D.是奇函数,在区间(0,+上单调递减
lg(4x
的定义域是____________________________
x31x
17B函数ya(a0a1的图象恒过定点A,若点A在直线
11
mxny10(mn0,的最小值为
mn
ex,x0.1
18(Ag(xg(g(__________
2lnx,x0.
16.A函数y19B若函数f(x=

21B已知函数f(x性。
2x
2
2axa
1的定义域为R,则a的取值范围为___________.
20B若函数f(xloga(x
x22a2是奇函数,则a=
11x
求函数f(x的定义域,并讨论它的奇偶性和单调log2
x1x


参考答案:
三:例题诠释,举一反三1.解:1
1
3
32
22,2a9
351515ab22
b(ab变式a:b.31102解:113244ab4ab3
2.解:B
变式:解:(0,
3.:(Ⅰ)b1(Ⅱ)减函数。(Ⅲ)k变式:解:1a=1.2
4.解:1-121(3.
3
变式:解:loglog221.2
24842222

12
13
12

7121
32
22.(3
54
5.解:D.变式:解:C
6解:(1,3]∪[1变式:解:a2-23a2}
13
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指数函数对数函数幂函数的图像与性质
7.解:1)当x1x1时,f(xg(x(2x1时,f(xg(x
(3)当1x1x0时,f(xg(x变式:解:1fx=x.2F(x=
ax2
bx3F-x=
ax2
-4
3
+bx.
①当a0,且b0时,Fx)为非奇非偶函数;
②当a=0,b0时,Fx)为奇函数;③当a0b=0,Fx)为偶函数;
④当a=0b=0时,Fx既是奇函数,又是偶函数.四:方向预测、胜利在望
1-5ADDDC6-10AADDA11-15CADDB16.(33,417418.
21
19[-1020
22
x0
1x
21[解]x须满足1x,01x1,
01x1x
所以函数f(x的定义域为(-1,0∪(01.
因为函数f(x的定义域关于原点对称,且对定义域内的任意x,
11x11x
f(xlog2(log2f(x,所以f(x是奇函数.
x1xx1x
研究f(x在(0,1)内的单调性,任取x1x2∈(01,且设x1x2,则
1x111x21
f(x1f(x2log2log2
x11x1x21x2
(

1122[log2(1log2(1],x1x21x21x1
1122
0,log2(1log2(10,x1x21x21x1
f(x1f(x2>0,即f(x(01)内单调递减,
由于f(x是奇函数,所以f(x在(-10)内单调递减。

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本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/41ea488430b765ce0508763231126edb6e1a76a9.html

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