最新考纲 1.了解指数函数模型的实际背景;2.理解有理指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算;3.了解指数函数的概念,掌握指数函数的图象、性质及应用.
知 识 梳 理
1.根式
(1)概念:式子a叫做根式,其中n叫做根指数,a叫做被开方数.
(2)性质:(a)=a(a使a有意义);当n为奇数时,a=a,当n为偶数时,a=|a|=
a,a≥0, -a,a<0.
nnnnnnnn2.分数指数幂
(1)规定:正数的正分数指数幂的意义是a=a(a>0,m,n∈N,且n>1);正数的负分数指数幂的意义是a-=mnnm*
mn1(a>0,m,n∈N,且n>1);0的正分数指数幂等于0;0的负分数指
*
nam数幂没有意义.
(2)有理指数幂的运算性质:aa=a3.指数函数及其性质
(1)概念;函数y=a(a>0且a≠1)叫做指数函数,其中指数x是变量,函数的定义域是R,a是底数.
(2)指数函数的图象与性质
xrsr+s;(a)=a;(ab)=ab,其中a>0,b>0,r,s∈Q.
rsrsrrr a>1 00时,y>1; 当x<0时,0 (1)(-4)=-4.( ) 21 (2)(-1)=(-1)=-1.( ) 42(3)函数y=2(4)函数y=ax-1 是指数函数.( ) (a>1)的值域是(0,+∞).( ) x+1 2 4444 解析 (1)由于(-4)=4=4,故(1)错. 42 (2)(-1)4=(-1)=1,故(2)错. (3)由于指数函数解析式为y=a(a>0,且a≠1),故y=2(4)由于x+1≥1,又a>1,∴a22 xx-1 不是指数函数,故(3)错. x+1 2 ≥a.故y=ax+1 2 (a>1)的值域是[a,+∞),(4)错. 答案 (1)× (2)× (3)× (4)× 2.(必修1P52例5改编)化简[(-2)]2-(-1)的结果为( ) A.-9 C.-10 61 61 0 B.7 D.9 解析 原式=(2)2-1=8-1=7. 答案 B 3.函数y=a-a(a>0,且a≠1)的图象可能是( ) x-1 11xx解析 函数y=a-是由函数y=a的图象向下平移个单位长度得到,A项显然错误;当a>1 aa11 时,0<<1,平移距离小于1,所以B项错误;当01,平移距离大于1,所以C项 aa错误,故选D. 答案 D 4.(2015·山东卷)设a=0.6,b=0.6,c=1.5,则a,b,c的大小关系是( ) A.ax0.6 1.5 0.6 B.a 0.6 0 0.6 解析 根据指数函数y=0.6在R上单调递减可得0.6<0.6<0.6=1,而c=1.5>1,∴b- 2 - 答案 C 5.指数函数y=(2-a)在定义域内是减函数,则a的取值范围是________. 解析 由题意知0<2-a<1,解得16.(2017·金华模拟)设α,β是方程5x+10x+1=0的两个根,则2·2=________,(2)=________. 1αβα+β-2解析 由一元二次方程根与系数的关系,得α+β=-2,αβ=,则2·2=2=2 511αβαβ =,(2)=2=2. 4511答案 2 45 考点一 指数幂的运算 2 α β α β x【例1】 化简:(1)1111(a>0,b>0); 4- (a4b2)a3b3-2 a3b2ab2 3 1 273--10 (2)-+(0.002)2-10(5-2)+(2-3). 8 1232 1 (aba3b3)231111 +-1+1+-2--1 解 (1)原式==a263b33=ab. 11 ab2a-3b32731210-(2)原式=+-+1 85005-2 2 1 83=-+5002-10(5+2)+1 27 2- - 1 4167=+105-105-20+1=-. 99 规律方法 (1)指数幂的运算首先将根式、分数指数幂统一为分数指数幂,以便利用法则计算,但应注意:①必须同底数幂相乘,指数才能相加;②运算的先后顺序. (2)当底数是负数时,先确定符号,再把底数化为正数. (3)运算结果不能同时含有根号和分数指数,也不能既有分母又含有负指数. 【训练1】 化简求值: - 3 - 312-20.5 (1)2+2·2-(0.01); 54 2 -1 0- 1 (a3·b)·a-2·b3(2). 6 a·b5 1 1 1-2 11 14212 解 (1)原式=1+×- 491001211116=1+×-=1+-=. 431061015 ab·ab(2)原式= 15 11 -3211-23 =a111---3 2 1 ·b26 15+-31=. 6 a6b6考点二 指数函数的图象及应用 a【例2】 (1)函数f(x)=1-e的图象大致是( ) |x| (2)若曲线|y|=2+1与直线y=b没有公共点,则b的取值范围是________. 解析 (1)f(x)=1-e是偶函数,图象关于y轴对称, 又e≥1,∴f(x)的值域为(-∞,0], 因此排除B、C、D,只有A满足. (2)曲线|y|=2+1与直线y=b的图象如图所示,由图象可知:如果|y|=2+1与直线y=b没有公共点,则b应满足的条件是b∈[-1,1]. 答案 (1)A (2)[-1,1] 规律方法 (1)对于有关指数型函数的图象问题,一般是从最基本的指数 函数的图象入手,通过平移、伸缩、对称变换而得到.特别地,当底数a与1的大小关系不确定时应注意分类讨论. (2)有关指数方程、不等式问题的求解,往往利用相应的指数型函数图象,数形结合求解. a,a≤b,x【训练2】 (1)(2017·福建五校联考)定义运算a⊕b=则函数f(x)=1⊕2的图象 b,a>b, xx|x| |x| x是( ) - 4 - (2)方程2x=2-x的解的个数是________. 解析 (1)因为当x≤0时,2x≤1;当x>0时,2x>1. x则f(x)=1⊕2x=2,x≤0, >0, 图象A满足. 1,x(2)方程的解可看作函数y=2x和y=2-x的图象交点的横坐标,分别作出这两个函数图象(如图). 由图象得只有一个交点,因此该方程只有一个解. 答案 (1)A (2)1 考点三 指数函数的性质及应用(易错警示) 【例3】 (1)下列各式比较大小正确的是( ) 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)已知函数f(x)=13 ax2 -4x+3 . ①若a=-1,求f(x)的单调区间; ②若f(x)有最大值3,求a的值; ③若f(x)的值域是(0,+∞),求a的值. (1)解析 A中, ∵函数y=1.7x在R上是增函数,2.5<3, ∴1.72.5 <1.73 ,错误; B中,∵y=0.6x在R上是减函数,-1<2, ∴0.6-1 >0.62 ,正确; C中,∵(0.8)-1 =1.25, ∴问题转化为比较1.250.1 与1.250.2 的大小. ∵y=1.25x在R上是增函数,0.1<0.2, ∴1.250.1 <1.250.2 ,即0.8 -0.1<1.250.2 ,错误; D中,∵1.70.3 >1, 0<0.93.1 <1, - 5 - ∴1.7>0.9,错误.故选B. 答案 B 0.33.1 1(2)解 ①当a=-1时,f(x)=3 2 2 2 -x-4x+3 , 令u=-x-4x+3=-(x+2)+7. 1在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,+∞)上单调递减,而y=在R上单调递减,所以f(x)3 在(-∞,-2)上单调递减,在(-2,+∞)上单调递增,即函数f(x)的递增区间是(-2,+∞),递减区间是(-∞,-2). u1②令h(x)=ax-4x+3,y=3 2 h(x) ,由于f(x)有最大值3,所以h(x)应有最小值-1, a>0, 因此必有12a-16解得a=1, =-1,4a即当f(x)有最大值3时,a的值等于1. ③由f(x)的值域是(0,+∞)知,ax-4x+3的值域为R,则必有a=0. 规律方法 (1)比较指数式的大小的方法是:①能化成同底数的先化成同底数幂,再利用单调性比较大小;②不能化成同底数的,一般引入“1”等中间量比较大小. (2)求解与指数函数有关的复合函数问题,首先要熟知指数函数的定义域、值域、单调性等相关性质,其次要明确复合函数的构成,涉及值域、单调区间、最值等问题时,都要借助“同增异减”这一性质分析判断. 易错警示 在研究指数型函数的单调性时,当底数a与“1”的大小关系不确定时,要分类讨论. 【训练3】 (1)(2015·天津卷)已知定义在R上的函数f(x)=2 |x-m| 2 -1(m为实数)为偶函数, 记a=f(log0.53),b=f(log25),c=f(2m),则a,b,c的大小关系为( ) A.aB.c1x,x≥8, (2)设函数f(x)=3则使得f(x)≤3成立的x的取值范围是________. x-82e,x<8,解析 (1)由函数f(x)=2为增函数, log0.53=-log23,所以log25>|-log23|>0, 所以b=f(log25)>a=f(log0.53)>c=f(2m)=f(0), 故b>a>c,选B. - 6 - |x-m| -1为偶函数,得m=0,所以f(x)=2-1,当x>0时,f(x) |x| 1 (2)当x≥8时,f(x)=x≤3, 3∴x≤27,即8≤x≤27; 当x<8时,f(x)=2e x-8 ≤3恒成立,故x<8. 综上,x∈(-∞,27]. 答案 (1)B (2)(-∞,27] [思想方法] 1.根式与分数指数幂的实质是相同的,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化简运算. 2.判断指数函数图象上底数大小的问题,可以先通过令x=1得到底数的值再进行比较. 3.指数函数的单调性取决于底数a的大小,当底数a与1的大小关系不确定时应分0a>1两种情况分类讨论. [易错防范] 1.对与复合函数有关的问题,要弄清楚复合函数由哪些基本初等函数复合而成,并且一定要注意函数的定义域. 2.对可化为a+b·a+c=0或a+b·a+c≥0(≤0)形式的方程或不等式,常借助换元法解题,但应注意换元后“新元”的范围. 2xx2xx - 7 - 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容