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§2.7 指数运算与指数函数
课标要求 1.理解有理数指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握指数幂的运算性
质.2.通过实例,了解指数函数的实际意义,会画指数函数的图象.3.理解指数函数的单调性、
特殊点等性质,并能简单应用.
知识梳理
1.分数指数幂
(1)正分数指数幂
给定 数a和正 数m,n(n>1,且m,n互素),若存在唯一的 数b,使得 ,
则称b为a的次幂,记作b=_____.这就是正分数指数幂.
(2)负分数指数幂
给定正数a和正整数m,n(n>1,且m,n互素),定义 =_____=____,这就是负分数指
数幂.
2.无理数指数幂
一般地,给定正数a,对于任意的正无理数α,可以定义一个实数aα,自然地,规定a-α=
____.
3.指数幂的运算性质
aαaβ= ;(aα)β= ;(ab)α= (a>0,b>0,α,β∈R).
4.指数函数及其性质
(1)定义:给定正数a,且a≠1时,对于任意的实数x,都有 的正数y=ax与之对应,
因此y=ax是一个定义在实数集上的函数,称为指数函数.
(2)指数函数的图象与性质
a>1 00时, ;当x<0时, 当x<0时, ;当x>0时,
_____ _____在R上是______ 在R上是______
常用结论
1.指数函数图象的关键点(0,1),(1,a),.
2.如图所示是指数函数(1)y=ax,(2)y=bx,(3)y=cx,(4)y=dx的图象,则c>d>1>a>b>0,即
在第一象限内,指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象越高,底数越大.
自主诊断
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)=-4.( )
(2)2a·2b=2ab.( )
(3)指数函数y=ax与y=a-x(a>0,且a≠1)的图象关于y轴对称.( )
(4)若am0,且a≠1),则m0,b>0)
C.=
D.已知x2+x-2=2,则x+x-1=2
题型二 指数函数的图象及应用
例2 (1)(多选)已知实数a,b满足等式3a=6b,则下列可能成立的关系式为( )
A.a=b B.00,且a≠1,b≠0)的图象不经过第三象限,则a,
b的取值范围可能为( )
A.01,b<0 D.a>1,01),q:2x+1-x<2,则p是q的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
命题点3 指数函数性质的综合应用
例5 已知函数f(x)=(a为常数,且a≠0,a∈R)是奇函数.
(1)求a的值;
(2)若∀x∈[1,2],都有f(2x)-mf(x)≥0成立,求实数m的取值范围.
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思维升华 (1)利用指数函数的性质比较大小或解方程、不等式,最重要的是“同底”原则,
比较大小还可以借助中间量.(2)求解与指数函数有关的复合函数问题,要明确复合函数的构成,涉及值域、单调区间、
最值等问题时,要借助“同增异减”这一性质分析判断.
跟踪训练3 (1)(多选)(2023·重庆模拟)已知函数f(x)=,则下列结论正确的是( )
A.函数f(x)的定义域为R
B.函数f(x)的值域为(-1,1)
C.函数f(x)是奇函数
D.函数f(x)为减函数
(2)(2023·银川模拟)函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)在区间[1,2]上的最大值比最小值大,则a的值
为________.