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1、第一章基本初等函数2指数函数的图像及性质一、学习目标1.理解指数函数的概念和意义.2.能借助计算器或计算机画出指数函数的图象.3.初步掌握指数函数的有关性质.二、知识梳理1.指数函数的定义一般地,函数y=ax(a>0,且a≠1)叫做指数函数,其中x是自变量,函数的定义域是R.2.指数函数的图象与性质a>10<a<1图象性质定义域R,值域(0,+∞)图象过定点(0,1),即x=0时,y=1当x>0时,y>1;当x<0时,0<y<1当x>0时,0<y<1;当x<0时,y>1在R上是增函数在R上是减函数三、典
2、型例题知识点一 指数函数的概念例1 给出下列函数:①y=2·3x;②y=3x+1;③y=3x;④y=x3;⑤y=(-2)x.其中,指数函数的个数是()A.0B.1C.2D.4答案 B解读 ①中,3x的系数是2,故①不是指数函数;②中,y=3x+1的指数是x+1,不是自变量x,故②不是指数函数;③中,3x的系数是1,幂的指数是自变量x,且只有3x一项,故③是指数函数;④中,y=x3的底为自变量,指数为常数,故④不是指数函数.⑤中,底数-2<0,不是指数函数.规律方法 1.指数函数的解读式必须具有三个特征:
3、(1)底数a为大于0且不等于1的常数;(2)指数位置是自变量x;(3)ax的系数是1.2.求指数函数的关键是求底数a,并注意a的限制条件.跟踪演练1 若函数y=(4-3a)x是指数函数,则实数a的取值范围为________.答案 {a
4、a<,且a≠1}解读 y=(4-3a)x是指数函数,需满足:7/7解得a<且a≠1.故a的取值范围为{a
5、a<,且a≠1}.知识点二 指数函数的图象例2如图是指数函数①y=ax,②y=bx,③y=cx,④y=dx的图象,则a,b,c,d与1的大小关系是()A.a<b<1<
6、c<dB.b<a<1<d<cC.1<a<b<c<dD.a<b<1<d<c答案 B解读 方法一 在y轴的右侧,指数函数的图象由下到上,底数依次增大.由指数函数图象的升降,知c>d>1,b<a<1.∴b<a<1<d<c.方法二 作直线x=1,与四个图象分别交于A、B、C、D四点,由于x=1代入各个函数可得函数值等于底数的大小,所以四个交点的纵坐标越大,则底数越大,由图可知b<a<1<d<c.故选B.规律方法 1.无论指数函数的底数a如何变化,指数函数y=ax(a>0,a≠1)的图象与直线x=1相交于点(1,
7、a),由图象可知:在y轴右侧,图象从下到上相应的底数由小变大.2.处理指数函数的图象:①抓住特殊点,指数函数图象过点(0,1);②巧用图象平移变换;③注意函数单调性的影响.跟踪演练2(1)函数y=
8、2x-2
9、的图象是()(2)直线y=2a与函数y=
10、ax-1
11、(a>0且a≠1)的图象有两个公共点,则a的取值范围是________.7/7答案 (1)B(2)0<a<解读 (1)y=2x-2的图象是由y=2x的图象向下平移2个单位长度得到的,故y=
12、2x-2
13、的图象是由y=2x-2的图象在x轴上方的部分不变
14、,下方部分对折到x轴的上方得到的.(2)当a>1时,在同一坐标系中作出函数y=2a和y=
15、ax-1
16、的图象(如图(1)).由图象可知两函数图象只能有一个公共点,此时无解.当0<a<1,作出函数y=2a和y=
17、ax-1
18、的图象(如图(2)).若直线y=2a与函数y=
19、ax-1
20、(a>0且a≠1)的图象有两个交点,由图象可知0<2a<1,所以0<a<.知识点三 指数型函数的定义域、值域例3求下列函数的定义域和值域:(1)y=;(2)y=;(3)y=.解 (1)由x-4≠0,得x≠4,故y=的定义域为{x
21、x
22、∈R,且x≠4}.又≠0,即≠1,故y=的值域为{y
23、y>0,且y≠1}.(2)由1-2x≥0,得2x≤1,∴x≤0,∴y=的定义域为(-∞,0].由0<2x≤1,得-1≤-2x<0,∴0≤1-2x<1,∴y=的值域为[0,1).(3)y=的定义域为R.∵x2-2x-3=(x-1)2-4≥-4,∴≤-4=16.又∵>0,故函数y=的值域为(0,16].规律方法 对于y=af(x)(a>0,且a≠1)这类函数,(1)定义域是使f(x)有意义的x的取值范围;(2)值域问题,应分以下两步求解:①由定义域求出u
24、=f(x)的值域;②利用指数函数y=au的单调性求得此函数的值域.7/7跟踪演练3(1)函数f(x)=+的定义域为()A.(-3,0]B.(-3,1]C.(-∞,-3)∪(-3,0]D.(-∞,-3)∪(-3,1](2)函数f(x)=x-1,x∈[-1,2]的值域为________.答案 (1)A(2)[-,2]解读 (1)由题意,自变量x应满足解得∴-3<x≤0.(2)∵-1≤x≤2,∴≤x≤3,∴-≤x-1≤2,∴值域为.四、课堂练习1