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时间:2020-03-04
《新人教A版必修1高中数学第2章基本初等函数Ⅰ2.1.2指数函数及其性质第2课时指数函数及其性质的应用学案 .doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第2课时 指数函数及其性质的应用学习目标核心素养1.掌握指数函数的性质并会应用,能利用指数函数的单调性比较幂的大小及解不等式.(重点)2.通过本节内容的学习,进一步体会函数图象是研究函数的重要工具,并能运用指数函数研究一些实际问题.(难点)借助指数函数的性质及应用,培养逻辑推理和数学运算素养.利用指数函数的单调性比较大小【例1】 比较下列各组数的大小:(1)1.52.5和1.53.2;(2)0.6-1.2和0.6-1.5;(3)1.70.2和0.92.1;(4)a1.1与a0.3(a>0且a≠1).[解] (1)1.52.5,1.53.2可看作函数y=1.5x
2、的两个函数值,由于底数1.5>1,所以函数y=1.5x在R上是增函数,因为2.5<3.2,所以1.52.5<1.53.2.(2)0.6-1.2,0.6-1.5可看作函数y=0.6x的两个函数值,因为函数y=0.6x在R上是减函数,且-1.2>-1.5,所以0.6-1.2<0.6-1.5.(3)由指数函数性质得,1.70.2>1.70=1,0.92.1<0.90=1,所以1.70.2>0.92.1.(4)当a>1时,y=ax在R上是增函数,故a1.1>a0.3;当03、时构造指数函数,根据其单调性比较.(2)指数相同底数不同时分别画出以两幂底数为底数的指数函数图象,当x取相同幂指数时可观察出函数值的大小.(3)底数、指数都不相同时,取与其中一底数相同与另一指数相同的幂与两数比较,或借助“1”与两数比较.(4)当底数含参数时,要按底数a>1和04、a>0,a≠1),求x的取值范围.[解] (1)∵2=,∴原不等式可以转化为≤.∵y=在R上是减函数,∴3x-1≥-1,∴x≥0,故原不等式的解集是{x5、x≥0}.(2)分情况讨论:①当00,a≠1)在R上是减函数,∴x2-3x+1>x+6,∴x2-4x-5>0,根据相应二次函数的图象可得x<-1或x>5;②当a>1时,函数f(x)=ax(a>0,a≠1)在R上是增函数,∴x2-3x+15;当a>1时,-16、.-6-1.利用指数型函数的单调性解不等式,需将不等式两边都凑成底数相同的指数式.2.解不等式af(x)>ag(x)(a>0,a≠1)的依据是指数型函数的单调性,要养成判断底数取值范围的习惯,若底数不确定,就需进行分类讨论,即af(x)>ag(x)⇔2.若ax+1>(a>0且a≠1),求x的取值范围.[解] 因为ax+1>,所以ax+1>a3x-5,当a>1时,y=ax为增函数,可得x+1>3x-5,所以x<3;当03.综上,当a>1时,x的取值范围为(-∞,3);当07、+∞).指数型函数单调性的综合应用[探究问题]1.试结合图象,分析y=2-x,y=28、x9、,y=的单调性,并写出相应单调区间.提示:2.结合探究1,分析函数y=210、x11、与函数y=12、x13、的单调性是否一致?提示:y=214、x15、的单调性与y=16、x17、的单调性一致.3.函数y=a-x2(a>0,且a≠1)的单调性与y=-x2的单调性存在怎样的关系?提示:分两类:(1)当a>1时,函数y=a-x2的单调性与y=-x2的单调性一致;(2)当018、] 令u=x2-2x,则原函数变为y=.∵u=x2-2x=(x-1)2-1在(-∞,1]上递减,在[1,+∞)上递增,又∵y=在(-∞,+∞)上递减,∴y=在(-∞,1]上递增,在[1,+∞)上递减.∵u=x2-2x=(x-1)2-1≥-1,∴y=,u∈[-1,+∞),∴0<≤=3,∴原函数的值域为(0,3].把本例的函数改为“f(x)=2-x2+2x”,求其单调区间.[解] 函数y=2-x2+2x的定义域是R.令u=-x2+2x,则y=2u.当x∈(-∞,1]时,函数u=-x2+2x为增函数,函数y=2u是增函数,所以函数y=2-x2+2x在(-∞,1]上是19、增函数.当x∈[1,+∞)时,函数u=
3、时构造指数函数,根据其单调性比较.(2)指数相同底数不同时分别画出以两幂底数为底数的指数函数图象,当x取相同幂指数时可观察出函数值的大小.(3)底数、指数都不相同时,取与其中一底数相同与另一指数相同的幂与两数比较,或借助“1”与两数比较.(4)当底数含参数时,要按底数a>1和04、a>0,a≠1),求x的取值范围.[解] (1)∵2=,∴原不等式可以转化为≤.∵y=在R上是减函数,∴3x-1≥-1,∴x≥0,故原不等式的解集是{x5、x≥0}.(2)分情况讨论:①当00,a≠1)在R上是减函数,∴x2-3x+1>x+6,∴x2-4x-5>0,根据相应二次函数的图象可得x<-1或x>5;②当a>1时,函数f(x)=ax(a>0,a≠1)在R上是增函数,∴x2-3x+15;当a>1时,-16、.-6-1.利用指数型函数的单调性解不等式,需将不等式两边都凑成底数相同的指数式.2.解不等式af(x)>ag(x)(a>0,a≠1)的依据是指数型函数的单调性,要养成判断底数取值范围的习惯,若底数不确定,就需进行分类讨论,即af(x)>ag(x)⇔2.若ax+1>(a>0且a≠1),求x的取值范围.[解] 因为ax+1>,所以ax+1>a3x-5,当a>1时,y=ax为增函数,可得x+1>3x-5,所以x<3;当03.综上,当a>1时,x的取值范围为(-∞,3);当07、+∞).指数型函数单调性的综合应用[探究问题]1.试结合图象,分析y=2-x,y=28、x9、,y=的单调性,并写出相应单调区间.提示:2.结合探究1,分析函数y=210、x11、与函数y=12、x13、的单调性是否一致?提示:y=214、x15、的单调性与y=16、x17、的单调性一致.3.函数y=a-x2(a>0,且a≠1)的单调性与y=-x2的单调性存在怎样的关系?提示:分两类:(1)当a>1时,函数y=a-x2的单调性与y=-x2的单调性一致;(2)当018、] 令u=x2-2x,则原函数变为y=.∵u=x2-2x=(x-1)2-1在(-∞,1]上递减,在[1,+∞)上递增,又∵y=在(-∞,+∞)上递减,∴y=在(-∞,1]上递增,在[1,+∞)上递减.∵u=x2-2x=(x-1)2-1≥-1,∴y=,u∈[-1,+∞),∴0<≤=3,∴原函数的值域为(0,3].把本例的函数改为“f(x)=2-x2+2x”,求其单调区间.[解] 函数y=2-x2+2x的定义域是R.令u=-x2+2x,则y=2u.当x∈(-∞,1]时,函数u=-x2+2x为增函数,函数y=2u是增函数,所以函数y=2-x2+2x在(-∞,1]上是19、增函数.当x∈[1,+∞)时,函数u=
4、a>0,a≠1),求x的取值范围.[解] (1)∵2=,∴原不等式可以转化为≤.∵y=在R上是减函数,∴3x-1≥-1,∴x≥0,故原不等式的解集是{x
5、x≥0}.(2)分情况讨论:①当00,a≠1)在R上是减函数,∴x2-3x+1>x+6,∴x2-4x-5>0,根据相应二次函数的图象可得x<-1或x>5;②当a>1时,函数f(x)=ax(a>0,a≠1)在R上是增函数,∴x2-3x+15;当a>1时,-16、.-6-1.利用指数型函数的单调性解不等式,需将不等式两边都凑成底数相同的指数式.2.解不等式af(x)>ag(x)(a>0,a≠1)的依据是指数型函数的单调性,要养成判断底数取值范围的习惯,若底数不确定,就需进行分类讨论,即af(x)>ag(x)⇔2.若ax+1>(a>0且a≠1),求x的取值范围.[解] 因为ax+1>,所以ax+1>a3x-5,当a>1时,y=ax为增函数,可得x+1>3x-5,所以x<3;当03.综上,当a>1时,x的取值范围为(-∞,3);当07、+∞).指数型函数单调性的综合应用[探究问题]1.试结合图象,分析y=2-x,y=28、x9、,y=的单调性,并写出相应单调区间.提示:2.结合探究1,分析函数y=210、x11、与函数y=12、x13、的单调性是否一致?提示:y=214、x15、的单调性与y=16、x17、的单调性一致.3.函数y=a-x2(a>0,且a≠1)的单调性与y=-x2的单调性存在怎样的关系?提示:分两类:(1)当a>1时,函数y=a-x2的单调性与y=-x2的单调性一致;(2)当018、] 令u=x2-2x,则原函数变为y=.∵u=x2-2x=(x-1)2-1在(-∞,1]上递减,在[1,+∞)上递增,又∵y=在(-∞,+∞)上递减,∴y=在(-∞,1]上递增,在[1,+∞)上递减.∵u=x2-2x=(x-1)2-1≥-1,∴y=,u∈[-1,+∞),∴0<≤=3,∴原函数的值域为(0,3].把本例的函数改为“f(x)=2-x2+2x”,求其单调区间.[解] 函数y=2-x2+2x的定义域是R.令u=-x2+2x,则y=2u.当x∈(-∞,1]时,函数u=-x2+2x为增函数,函数y=2u是增函数,所以函数y=2-x2+2x在(-∞,1]上是19、增函数.当x∈[1,+∞)时,函数u=
6、.-6-1.利用指数型函数的单调性解不等式,需将不等式两边都凑成底数相同的指数式.2.解不等式af(x)>ag(x)(a>0,a≠1)的依据是指数型函数的单调性,要养成判断底数取值范围的习惯,若底数不确定,就需进行分类讨论,即af(x)>ag(x)⇔2.若ax+1>(a>0且a≠1),求x的取值范围.[解] 因为ax+1>,所以ax+1>a3x-5,当a>1时,y=ax为增函数,可得x+1>3x-5,所以x<3;当03.综上,当a>1时,x的取值范围为(-∞,3);当07、+∞).指数型函数单调性的综合应用[探究问题]1.试结合图象,分析y=2-x,y=28、x9、,y=的单调性,并写出相应单调区间.提示:2.结合探究1,分析函数y=210、x11、与函数y=12、x13、的单调性是否一致?提示:y=214、x15、的单调性与y=16、x17、的单调性一致.3.函数y=a-x2(a>0,且a≠1)的单调性与y=-x2的单调性存在怎样的关系?提示:分两类:(1)当a>1时,函数y=a-x2的单调性与y=-x2的单调性一致;(2)当018、] 令u=x2-2x,则原函数变为y=.∵u=x2-2x=(x-1)2-1在(-∞,1]上递减,在[1,+∞)上递增,又∵y=在(-∞,+∞)上递减,∴y=在(-∞,1]上递增,在[1,+∞)上递减.∵u=x2-2x=(x-1)2-1≥-1,∴y=,u∈[-1,+∞),∴0<≤=3,∴原函数的值域为(0,3].把本例的函数改为“f(x)=2-x2+2x”,求其单调区间.[解] 函数y=2-x2+2x的定义域是R.令u=-x2+2x,则y=2u.当x∈(-∞,1]时,函数u=-x2+2x为增函数,函数y=2u是增函数,所以函数y=2-x2+2x在(-∞,1]上是19、增函数.当x∈[1,+∞)时,函数u=
7、+∞).指数型函数单调性的综合应用[探究问题]1.试结合图象,分析y=2-x,y=2
8、x
9、,y=的单调性,并写出相应单调区间.提示:2.结合探究1,分析函数y=2
10、x
11、与函数y=
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13、的单调性是否一致?提示:y=2
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15、的单调性与y=
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17、的单调性一致.3.函数y=a-x2(a>0,且a≠1)的单调性与y=-x2的单调性存在怎样的关系?提示:分两类:(1)当a>1时,函数y=a-x2的单调性与y=-x2的单调性一致;(2)当018、] 令u=x2-2x,则原函数变为y=.∵u=x2-2x=(x-1)2-1在(-∞,1]上递减,在[1,+∞)上递增,又∵y=在(-∞,+∞)上递减,∴y=在(-∞,1]上递增,在[1,+∞)上递减.∵u=x2-2x=(x-1)2-1≥-1,∴y=,u∈[-1,+∞),∴0<≤=3,∴原函数的值域为(0,3].把本例的函数改为“f(x)=2-x2+2x”,求其单调区间.[解] 函数y=2-x2+2x的定义域是R.令u=-x2+2x,则y=2u.当x∈(-∞,1]时,函数u=-x2+2x为增函数,函数y=2u是增函数,所以函数y=2-x2+2x在(-∞,1]上是19、增函数.当x∈[1,+∞)时,函数u=
18、] 令u=x2-2x,则原函数变为y=.∵u=x2-2x=(x-1)2-1在(-∞,1]上递减,在[1,+∞)上递增,又∵y=在(-∞,+∞)上递减,∴y=在(-∞,1]上递增,在[1,+∞)上递减.∵u=x2-2x=(x-1)2-1≥-1,∴y=,u∈[-1,+∞),∴0<≤=3,∴原函数的值域为(0,3].把本例的函数改为“f(x)=2-x2+2x”,求其单调区间.[解] 函数y=2-x2+2x的定义域是R.令u=-x2+2x,则y=2u.当x∈(-∞,1]时,函数u=-x2+2x为增函数,函数y=2u是增函数,所以函数y=2-x2+2x在(-∞,1]上是
19、增函数.当x∈[1,+∞)时,函数u=
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