第13讲§2.1.2指数函数及其性质(二)
¤学习目标:在解决简单实际问题的过程中,体会指数函数是一类重要的函数模型.掌握指数函数的性质及应用.
¤知识要点:
以函数与的图象为例,得出这以下结论:
(1)函数的图象与的图象关于y轴对称.
(2)指数函数的图象在第一象限内,图象由下至上,底数由下到大.
¤例题精讲:
【例1】按从小到大的顺序排列下列各数:,,,.
解:构造四个指数函数,分别为,,,,它们在第一象限内,图象由下至上,依次是,,,.如右图所示.
由于,所以从小到大依次排列是:
,,,.
点评:利用指数函数图象的分步规律,巧妙地解决了同指数的幂的大小比较问题.当然,我们在后面的学习中,可以直接利用幂函数的单调性来比较此类大小.
【例2】已知.(1)讨论的奇偶性;(2)讨论的单调性.
解:(1)的定义域为R.
∵.
∴为奇函数.
(2)设任意,且,则
.
由于,从而,即.
∴,即.∴为增函数.
点评:在这里,奇偶性与单调性的判别,都是直接利用知识的定义来解决.需要我们理解两个定义,掌握其运用的基本模式,并能熟练的进行代数变形,得到理想中的结果.
【例3】求下列函数的单调区间:(1);(2).
解:(1)设.
由知,在上为减函数,在上为增函数.
根据的单调性,当时,y关于u为增函数;当时,y关于u为减函数.
∴当时,原函数的增区间为,减区间为;
当时,原函数的增区间为,减区间为.
(2)函数的定义域为.设.易知为减函数.
而根据的图象可以得到,在区间与上,y关于u均为减函数.
∴在上,原函数为增函数;在上,原函数也为增函数.
点评:研究形如的函数的单调性,可以有如下结论:当时,函数的单调性与的单调性相同;当时,函数的单调性与的单调性相反.而对于形如的函数单调性的研究,也需结合的单调性及的单调性进行研究.
复合函数的单调性研究,遵循一般步骤和结论,即:分别求出与两个函数的单调性,再按口诀“同增异减”得出复合后的单调性,即两个函数同为增函数或者同为减函数,则复合后结果为增函数;若两个函数一增一减,则复合后结果为减函数.为何有“同增异减”?我们可以抓住“x的变化→的变化→的变化”这样一条思路进行分析.
第13练§2.1.2指数函数及其性质(二)
※基础达标
1.如果指数函数y=在x∈R上是减函数,则a的取值范围是().
A.a>2 B.a<3C.2<a<3 D.a>3
2.使不等式成立的的取值范围是().
A.B.C.D.
3.某工厂去年12月份的产值是去年元月份产值的m倍,则该厂去年产值的月平均增长率为().
A.m B. C. D.
4.函数的单调递减区间为().
A.B.C.D.
5.如图所示的是某池塘中的浮萍蔓延的面积()与时间(月)
的关系:,有以下叙述:
①这个指数函数的底数是2;
②第5个月时,浮萍的面积就会超过;
③浮萍从蔓延到需要经过1.5个月;
④浮萍每个月增加的面积都相等.
其中正确的是().
A.①②③B.①②③④C.②③④D.①②
6.我国的人口约13亿,如果今后能将人口数年平均增长率控制在1%,那么经过x年后我国人口数为y亿,则y与x的关系式为.
7.定义运算则函数的值域为.
※能力提高
8.已知.(1)讨论的奇偶性;(2)讨论的单调性.
9.求函数的定义域、值域单调区间.
是偶函数.(1)试确定的值及此时的函数解析式;
(2)证明函数在区间上是减函数;(3)当时,求函数的值域.
第14讲§2.2.1对数与对数运算(一)
¤学习目标:理解对数的概念;能够说明对数与指数的关系;掌握对数式与指数式的相互转化,并能运用指对互化关系研究一些问题.
¤知识要点:
1.定义:一般地,如果,那么数x叫做以a为底N的对数(logarithm).记作,其中a叫做对数的底数,N叫做真数
2.我们通常将以10为底的对数叫做常用对数(commonlogarithm),并把常用对数简记为lgN在科学技术中常使用以无理数e=2.71828……为底的对数,以e为底的对数叫自然对数,并把自然对数简记作lnN
3.根据对数的定义,得到对数与指数间的互化关系:当时,.
4.负数与零没有对数;,
¤例题精讲:
【例1】将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式:
(1);(2);(3);
(4);(5);(6)ln100=4.606.
解:(1);(2);(3);
(4);(5);(6).
【例2】计算下列各式的值:(1);(2);(3).
解:(1)设,则,即,解得.所以,.
(2)设,则,即,解得.所以,.
(3)设,则,即,解得.所以,.
【例3】求证:(1);(2).
证明:(1)设,则,解得.
所以.
(2)设,,则,.
因为,则.
所以,.
点评:对数运算性质是对数运算的灵魂,其推导以对数定义得到的指对互化关系为桥梁,结合指数运算的性质而得到.我们需熟知各种运算性质的推导.
【例4】试推导出换底公式:(,且;,且;).
证明:设,,,
则,,.
从而,即.
由于,则.
所以,.
点评:换底公式是解决对数运算中底数不相同时的核心工具.其推导也密切联系指数运算性质,牢牢扣住指对互化关系.
第14练§2.2.1对数与对数运算(一)
※基础达标
1.对应的指数式是().
A.B.C.D.
2.下列指数式与对数式互化不正确的一组是().
A.B.
C.D.
3.设,则x的值等于().
A.10B.0.01C.100D.1000
4.设,则底数x的值等于().
A.2B.C.4D.
5.已知,那么等于().
A.B.C.D.
6.若,则x=;若,则x=.
7.计算:=;=.
※能力提高
8.求下列各式的值:(1);(2).
9.求下列各式中x的取值范围:(1);(2).
※探究创新
10.(1)设,,求的值.
(2)设,,且,求a的值.
月日:~:自评分
第二章基本初等函数
4
3
2
1
0
y/m2
t/月
2
3
8
1
4
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