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3.1.2 指数函数
课标知识与能力目标
理解指数函数的概念.
掌握指数函数的图像和性质.
掌握函数图像之间的基本初等变换.
知识点1 指数函数
1. 指数函数的定义:(a0,a≠1).
2. 指数函数的图象与性质:
图象
性质
定义域
R
值域
(0,+∞)
定点
图象过定点(0,1)
单调性
单调增函数
单调减函数
x0时,0y1;
x=0时,y=1;
x0时,y1.
x0时,y1;
x=0时,y=1;
x0时,0y1.
典型例题
考点1:指数函数的概念
例1 下列函数中,哪些是指数函数?
; (2); (3);
; (5)(α是常数); (6)().
例2 函数是指数函数,求的值.
考点2:指数函数的定义域和值域
例1 求下列函数的定义域与值域.
; (2).
例2 求函数的定义域和值域.
考点3:利用指数函数的单调性比较大小
比较幂的大小的常用方法:
1.对于底数相同,指数不同的两个幂的大小比较,可以利用指数函数的单调性来判断.
2.对于底数不同,指数相同的两个幂的大小比较,可以利用指数函数图象的变化规律来判断.
3.对于底数不同,且指数也不同的幂的大小比较,则应通过中间值来比较.
例1 比较下列各组数的大小:
与; (2)与1; (3)与.
例2 比较下列各组数的大小
; (2); (3).
例3 已知函数满足,且,则与的大小关系是_____.
考点4:利用指数函数的单调性解不等式
解指数不等式问题,需注意三点:
1. 形如的不等式,借助的单调性求解,如果a的取值不确定,需分a1与0a1两种情况讨论.
2. 形如的不等式,注意将b化为以a为底的指数幂的形式,再借助的单调性求解.
3. 形如的形式,利用图象求解.
例1 如果(a0,a≠1),求x的取值范围.
例2 已知,则x的取值范围是___________.
考点5:指数函数的最值问题
利用指数函数的单调性求最值时注意一些方法的运用,比如:换元法,整体代入等.
例1 函数在区间上有最大值14,则a的值是_______.
例2 已知-1≤x≤2,求函数的最大值和最小值.
例3 已知函数,
(1)求的最小值;? (2)若,求的取值范围.
考点6:解指数方程
例1 解方程.
考点7:函数图象的变换
函数图象变换的规律:
1.对于左右平移变换,可以简单记作:左加右减,它只变其中的x,如.
2.对于上下平移变换,可简单记作:上加下减,它是作用于解析式整体,如.
3.对于对称变换的特点:关于x轴对称:“y”变为“-y”;关于y轴对称:“x”变为“-x”.可简单记作关于哪个轴对称,哪个轴对应的变量不变,即对称变换只分别作用于x和y,与它们的系数无关.
例1 利用函数的图象,作出下列各函数的图象.
; (2); (3); (4); (5).
例2 已知函数,作出函数图象,求定义域、值域,并探讨与的图象的关系.
考点8:指数函数的应用题
步骤:(1)领会题意,并把题中的普通语言转化为数学语言;
(2)根据题目要求,分析量与量之间的关系,建立恰当的函数模型,并注意对变量的 限制条件,加以概括;
(3)对已经“数学化”的问题用所学的数学知识处理,求出解;
(4)检验:将数学问题的解代入实际问题检查,舍去不符合题意的解,并作答.
例1 某市现有人口总数为100万人,如果年平均增长率为1.2%,试解答下列问题:
(1)试写出x年后该城市人口总数y万人与x之间的函数关系式;
(2)计算10年后该城市人口总数(精确到1万人).
例2 某人承包了一片荒山,承包期限为10年,准备栽种5年可成材的树木.该树木从树苗到成材期间每年的木材增长率为18%,以后每年的木材增长率为10%,树木成材后,既可出售树木,重栽新树苗,也可让其继续生长至承包期满,问:哪一种方案可获得较多的成材木材量?(参考数据:1.15≈1.61)
能力提优
题型1:数形结合思想
例1 当为何值时,关于的方程,
(1)有唯一解?(2)有两个不同的解?(3)无解?
例2 若且,函数与的图像有两个交点,则实数的取值范围是__________.
题型2:指数函数性质的综合应用
例1 若函数为奇函数.
(1)确定的值;
(2)求函数的定义域;
(3)求函数的值域;
(4)讨论函数的单调性.
例2 若函数.
(1)证明:对于任意,在R上为增函数;
(2)试确定的值,使为奇函数.
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