第06讲 指对幂函数
【知识点总结】
一、指数的运算性质
当a>0,b>0时,有
(1)aman=am+n(m,nÎR); (2)( m,nÎR)
(3)(am)n=amn(m,nÎR); (4)(ab)m=ambm(mÎR);
(5)(pÎQ) (6)(m,nÎN+)
二、指数函数
(1)一般地,形如y=ax(a>0且a¹1)的函数叫做指数函数;
(2)指数函数y=ax(a>0且a¹1)的图像和性质如表2-6所示.
y=ax
a>1
0<a<1
图象
(1)定义域:R
(1)定义域:R
值域
(2)值域:(0,+¥)
(2)值域:(0,+¥)
(3)过定点(0,1)
(3)过定点(0,1)
(4)在R上是增函数.
(4)在R上是减函数.
(5)0<y<1Ûx>0
y=1Ûx=0
y>1Ûx<0
(5)0<y<1Ûx<0
y=1Ûx=0
y>1Ûx>0
三、对数概念
,叫做以为底的对数.
注:①,负数和零没有对数;
②;
③.
四、对数的运算性质
特殊地
五、对数函数
(1)一般地,形如的函数叫对数函数.
(2)对数函数的图像和性质,如表2-7所示.
图像
性质
(1)定义域:
(2)值域:
(3)图像过定点:
(4)在上是增函数
(1)定义域:
(2)值域:
(3)图像过定点:
(4)在上是减函数
六、幂函数的定义
一般地,函数叫做幂函数,其中是自变量,是常数.
注:判断一个函数是否为幂函数,关键是看其系数是否为1,底数是否为变量.
七、幂函数的图像
幂函数的图像一定会出现在第一象限内,一定不会出现在第四项县内,至于是否出现在第二、三象限内,要看函数的奇偶性;幂函数的图像如果与坐标轴相交,则交点一定是原点.
当时,在同一坐标系内的函数图像如图所示.
八、幂函数的性质
当时,幂函数在上是增函数,当时,函数图像是向下凸的;当时,图像是向上凸的,恒过点;当时,幂函数在上是减函数.幂函数的图像恒过点.
【典型例题】
例1.(2022·全国·高三专题练****已知函数则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
,,故,
故选:C.
例2.(2022·全国·高三专题练****方程4x-2x+1-3=0的解是( ).
A.log32 B. C.log23 D.
【答案】C
【详解】
方程4x-2x+1-3=0可化为(2x)2-2·2x-3=0,即(2x-3)(2x+1)=0,∵2x>0,∴2x=3,∴x=log23.
故选:C
例3.(2022·全国·高三专题练****已知函数(且),其中a,b均为实数.
(1)若函数的图象经过点,,求函数的解析式;
(2)如果函数的定义域和值域都是,求的值.
(1)因为函数的图象经过点,,
∴,∴
∴函数.
(2)如果函数的定义域和值域都是,
若,则函数为增函数,
∴,无解.
若,则函数为减函数,
∴,解得,
∴.
例4.(2022·全国·高三专题练****1)计算;
(2)若,求的值.
【详解】
(1)0.3﹣1﹣36+33+136+27+15.
(2)若,∴x2=6,x4,∴x2+x﹣2+2=16,∴x2+x﹣2=14.
例5.(2022·全国·高三专题练****化简求值
(1);
(2);.
(3);.
(4).
【详解】
(1)
;
(2)
;
(3)
;
(4)
例6.(2022·全国·高三专题练****已知函数.
(1)判断在其定义域上的单调性,并用单调性的定义证明你的结论;
(2)解关于的不等式.
【详解】
(1),则函数是奇函数,
则当时,设,
则
,
,
,即,,
则,即,
则在,上是增函数,
是上的奇函数,
在上是增函数.
(2)在上是增函数,
不等式等价为不等式,
即.
即不等式的解集为.
例7.(2022·全国·高三专题练****已知函数,
(1)当时,求的值域;
(2)若对,成立,求实数的取值范围;
(3)若对,,使得成立,求实数的取值范围.
【详解】
(1)当时,函数,
的值域
(2)对,成立,等价于在的最小值大于或等于1.
而在上单调递减,所以,即
(3)对,,使得成立,
等价于在的最大值小于或等于在上的最大值9
由,
例8.(2022·全国·高三专题练****已知函数是定义在实数上的偶函数,且,当时,,函数.
(1)判断函数的奇偶性;
(2)证明:对任意,都有;
(3)在同