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指数对数幂函数总结归纳

指数对数幂函数总结归纳
指数对数幂函数总结归纳

指数与指数幂的运算

【学习目标】

1.理解有理指数幂的含义,掌握幂的运算.

2.理解指数函数的概念和意义,理解指数函数的单调性与特殊点. 3.理解对数的概念及其运算性质. 4.重点理解指数函数、对数函数、幂函数的性质,熟练掌握指数、对数运算法则,明确算理,能对常见的指 数型函数、对数型函数进行变形处理.

5.会求以指数函数、对数函数、幂函数为载体的复合函数的定义域、单调性及值域等性质。 6.知道指数函数与对数函数

互为反函数(a >0,a ≠1)。

【要点梳理】

要点一、幂的概念及运算性质

1.整数指数幂的概念及运算性质

2.分数指数幂的概念及运算性质

为避免讨论,我们约定a>0,n ,m ∈N *

,且

m

n

为既约分数,分数指数幂可如下定义: 1n n

a a =()m n m m n n

a a a ==

-

1m n

m n

a

a

=

3.运算法则

当a >0,b >0时有:

(1)n

m n

m

a a a +=?;

(2)()

mn n

m

a a =;

(3)()0≠>=-a n m a a

a n

m n m ,;

(4)()m

m m b a ab =。

要点诠释:

(1)根式问题常利用指数幂的意义与运算性质,将根式转化为分数指数幂运算;

(2)根式运算中常出现乘方与开方并存,要注意两者的顺序何时可以交换、何时不能交换.如

244

2)4()4(-≠-;

(3)幂指数不能随便约分。如2

14

2)4()4(-≠-。

要点二、根式的概念和运算法则

1.n 次方根的定义:

若x n

=y (n ∈N *

,n>1,y ∈R),则x 称为y 的n 次方根,即x=n y .

n 为奇数时, y 的奇次方根有一个,是负数,记为n y ;零的奇次方根为零,记为00=n ;

n 为偶数时,正数y 的偶次方根有两个,记为n y ±负数没有偶次方根;零的偶次方根为零,00n =。 2.两个等式

(1)当1n >且*

n N ∈时,()

n

n

a

a =;

(2)??

?=)

(||)(,为偶数为奇数n a n a a n n

要点诠释:

①计算根式的结果关键取决于根指数n 的取值,尤其当根指数取偶数时,开方后的结果必为非负数,可先写成||a 的形式,这样能避免出现错误.

②指数幂的一般运算步骤

有括号先算括号里的;无括号先做指数运算.

负指数幂化为正指数幂的倒数

底数是负数,先确定符号,底数是小数,先要化成分数,底数是带分数(如

),先要化成假分数(如15/4),

然后要尽可能用幂的形式表示,便于用指数运算性质.

在化简运算中,也要注意公式:

a 2-

b 2=(a -b )(a +b ),a 3-b 3=(a -b )(a 2+ab +b 2),a 3+b 3=(a +b )(a 2-ab +b 2), (a ±b )2=a 2±2ab +b 2,(a ±b )3=a 3±3a 2b +3ab 2±b 3,的运用,能够简化运算.

指数函数及其性质

【要点梳理】

要点一、指数函数的概念:

函数y=a x

(a 〉0且a ≠1)叫做指数函数,其中x 是自变量,a 为常数,函数定义域为R. 要点诠释:

(1)形式上的严格性:只有形如y=a x

(a>0且a ≠1)的函数才是指数函数.像23x

y =?,12x

y =,31x

y =+等函数都不是指数函数.

(2)为什么规定底数a 大于零且不等于1:

①如果0a <,则对于一些函数,比如(4)x

y =-,当11

,,24

x x =

=???时,在实数范围内函数值不存在. ②如果1a =,则11x

y ==是个常量,就没研究的必要了。而a=0时y=0没意义.

要点二、指数函数的图象:

y=a x

0

a 〉1时图象

-—-— 图象

(1)当底数大小不定时,必须分“1a >"和“01a <<”两种情形讨论。

(2)指数函数x

y a =与1x

y a ??

= ???

的图象关于y 轴对称。

要点三、指数函数底数变化与图像分布规律

① x y a = ②x y b = ③x y c = ④x y d = 则:0<b <a <1<d <c

观察可知,底数越接近1,图象曲线越平缓,底数越远离1,图象曲线越陡,

而且指数函数都过点(0,1)

又即:x ∈(0,+∞)时,x x x x b a d c <<< (底大幂大) x ∈(-∞,0)时,x x x x b a d c >>>(底小幂小)

要点四、指数式大小比较方法

(1)单调性法:化为同底数指数式,利用指数函数的单调性进行比较。 (2)中间量法: (3)分类讨论法 (4)比较法

比较法有作差比较与作商比较两种,其原理分别为:

①若0A B A B ->?>;0A B A B -,或1A

B

<即可. 对数及对数运算

【要点梳理】

要点一、对数概念

1.对数的概念

如果()01b a N a a =>≠,且,那么数b 叫做以a 为底N 的对数,记作:log a N=b 。其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数。

要点诠释:

对数式log a N=b 中各字母的取值范围是:a 〉0 且a ≠1, N>0, b ∈R 。 2.对数()log 0a N a >≠,且a 1具有下列性质:

(1)0和负数没有对数,即0N >; (2)1的对数为0,即log 10a =; (3)底的对数等于1,即log 1a a =.

3.两种特殊的对数

通常将以10为底的对数叫做常用对数,N N lg log 10简记作。

以e (e 是一个无理数, 2.7182e =???)为底的对数叫做自然对数, log ln e N N 简记作.

要点二、对数的运算法则

已知()log log 010a a M N a a M N >≠>,且,、 (1) 正因数的积的对数等于同一底数各个因数的对数的和;

()log log log a a a MN M N =+

(2) 两个正数的商的对数等于被乘数的对数减去除数的对数;

log log log a

a a M

M N N

=- (3) 正数的幂的对数等于幂的底数的对数乘以幂指数;

log log a a M M αα=

要点诠释:

(1)利用对数的运算法则时,要注意各个字母的取值范围,即等式左右两边的对数都存在时等式才能成立.如:log 2(—3)(—5)=log 2(-3)+log 2(-5)是不成立的,因为虽然log 2(—3)(—5)是存在的,但log 2(—3)与log 2(—5)是不存在的。

(2)不能将和、差、积、商、幂的对数与对数的和、差、积、商、幂混淆起来,即下面的等式是错误的: 错误1:log a (M ±N )=log a M ±log a N , 错误2: (M·N)=log a M·log a N ,

要点三、对数公式

1.对数恒等式:

log log a b N

a a N a N N

b ?=?=?=?

2.换底公式

同底对数才能运算,底数不同时可考虑进行换底,在a 〉0, a ≠1, M 〉0的前提下有:

(1) )(log

log R n M M n a

a n

∈=

令 log a M=b , 则有a b

=M , (a b

)n

=M n

,即n

b n M a =)(, 则n a

M b n

log =

所以得出结论:n a

a M M n

log log =.

(2) )1,0(log log log ≠>=

c c a

M

M c c a ,令log a M=b, 则有a b =M , 则有 )1,0(log log ≠>=c c M a c b c

即M a b c c log log =?, 即a M b c c log log =

,即)1,0(log log log ≠>=

c c a

M

M c c a 当然,细心一些的同学会发现(1)可由(2)推出,但在解决某些问题(1)又有它的灵活性.而且由(2)还可

以得到一个重要的结论:

)1,0,1,0(log 1

log ≠>≠>=

b b a a a

b b a .

对数函数及其性质

【要点梳理】

要点一、对数函数的概念

1.函数y=log a x(a 〉0,a ≠1)叫做对数函数。其中x 是自变量,函数的定义域是()0,+∞,值域为R . 2.判断一个函数是对数函数是形如log (0,1)a y x a a =>≠且的形式,即必须满足以下条件:

(1)系数为1;

(2)底数为大于0且不等于1的常数; (3)对数的真数仅有自变量x . 要点诠释: (1)只有形如y=log a x (a>0,a ≠1)的函数才叫做对数函数,像log (1),2log ,log 3a a a y x y x y x =+==+等函数,它们是由对数函数变化得到的,都不是对数函数。

(2)求对数函数的定义域时应注意:①对数函数的真数要求大于零,底数大于零且不等于1;②对含有字母的式子要注意分类讨论. 要点二、对数函数的图象

0<a <1 a >1 图象

(1)关于对数式log a N 的符号问题,既受a 的制约又受N 的制约,两种因素交织在一起,应用时经常出错.下面介绍一种简单记忆方法,供同学们学习时参考.

(2)以1为分界点,当a ,N 同侧时,log a N 〉0;当a ,N 异侧时,log a N 〈0。 (3)由于底数的取值范围制约着对数函数图象的升降(即函数的单调性),因此在解与对数函数单调性有关的问题时,必须考虑底数是大于1还是小于1,不要忽略.

2.底数变化与图象变化的规律

在同一坐标系内,a 越接近1,图象越陡,a 越远离1,图象越平缓.这刚好和指数函数的规律相反 所以可以总结出一句话,指数近一缓,对数近一陡。

要点四、反函数

1.反函数的定义

一般地,设函数y=f(x )(x ∈A)的值域是B ,根据这个函数中x 、 y 的关系,用y 把x 表示出,得到x= g(y ).若对于y 在B 中的任何一个值,通过x= g (y ) (这时候x= g (y )里面的y 是自变量,x 是因变量),x 在A 中都有唯一的值和它对应,那么这个函数x= g (y)(x ∈B )叫做函数y=f(x )(x ∈A )的反函数,记作y=f -1 (x ) 。反函数y=f —1 (x )的定义域、值域分别是函数y=f(x)的值域、定义域

由定义可以看出,函数y=f(x)的定义域A 正好是它的反函数y=f -1 (x )的值域;函数y=f(x )的值域B 正好是它的反函数y=f —1 (x)的定义域.

由定义可知:对数就是指数变换而来的,因此对数函数是和它底数相同的指数函数的反函数。变化关系如

右图: 要点诠释:

不是每个函数都有反函数,有些函数没有反函数,如y=x 2

.一般说来,单调函数有反函数. 2.反函数的性质

(1)互为反函数的两个函数的图象关于直线y x =对称.

(2)若函数()y f x =图象上有一点(),a b ,则(),b a 必在其反函数图象上,反之,若(),b a 在反函数图象上,则(),a b 必在原函数图象上.

幂函数及图象变换

【要点梳理】

要点一、幂函数概念

形如()y x R α

α=∈的函数,叫做幂函数,其中x 是自变量, α为常数. 要点诠释:

幂函数必须是形如()y x R α

α=∈的函数,幂函数底数为单一的自变量x ,系数为1,指数为常数.例如:

()2

423,1,2y x y x y x ==+=-等都不是幂函数。

要点二、幂函数的图象及性质

各种幂函数的图象:

(1)x y =; (2)2

1x y =; (3)2

x y =; (4)1-=x y ; (5)3x y =.

要点诠释:

幂函数随着α的取值不同,它们的定义域、性质和图象也不尽相同,但它们有一些共同的性质: (1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都过点(1,1);

(2)0>α时,幂函数的图象通过原点,并且在区间),0[+∞上是增函数.特别地,当1>α时,幂函数的图象下凸;当10<<α时,幂函数的图象上凸;

(3)0<α时,幂函数的图象在区间),0(+∞上是减函数.在第一象限内,当x 从右边趋向原点时,图象在y 轴右方无限地逼近y 轴正半轴,当x 趋于∞+时,图象在x 轴上方无限地逼近x 轴正半轴. 2。作幂函数图象的步骤如下:

(1)先作出第一象限内的图象;

(2)若幂函数的定义域为(0,+∞)或[0,+∞),作图已完成; 若在(-∞,0)或(—∞,0]上也有意义,则应先判断函数的奇偶性 如果为偶函数,则根据y 轴对称作出第二象限的图象; 如果为奇函数,则根据原点对称作出第三象限的图象。 3。幂函数解析式的确定

(1)借助幂函数的定义,设幂函数或确定函数中相应量的值. (2)结合幂函数的性质,分析幂函数中指数的特征. (3)如函数()a

f x k x =?是幂函数,求()f x 的表达式,就应由定义知必有1k =,即()a

f x x =. 4。幂函数值大小的比较

(1)比较函数值的大小问题一般是利用函数的单调性,当不便于利用单调性时,可与0和1进行比较.常称为“搭桥”法.

(2)比较幂函数值的大小,一般先构造幂函数并明确其单调性,然后由单调性判断值的大小. (3)常用的步骤是:①构造幂函数;②比较底的大小;③由单调性确定函数值的大小.

要点三、初等函数图象变换

基本初等函数包含以下九种函数:正比例函数、反比例函数、一次函数、二次函数、幂函数、指

数函数、对数函数、三角函数、耐克函数。

由基本初等函数经过四则运算以及简单复合所得的函数叫初等函数. 如:2()f x x =的图象变换,22(1),1,y x y x =+=+222,||y x y x == (1)平移变换

y =f (x )→y =f (x +a ) 图象左(0a >)、右(0a <)平移 y =f (x )→y =f (x )+b 图象上(b 0>)、下(b 0<)平移

(2)对称变换

y =f (x ) →y =f (-x ), 图象关于y 轴对称 y =f (x ) →y =-f (x ) , 图象关于x 轴对称 y =f (x ) →y =-f (-x ) 图象关于原点对称 y =f (x )→1()y f x -= 图象关于直线y =x 对称

(3)翻折变换:

y =f (x ) →y =f (|x |),把y 轴右边的图象保留,然后将y 轴左边部分 关于y 轴对称.(注意:它是一个偶函数)

y =f (x ) →y =|f (x )| 把x 轴上方的图象保留,x 轴下方的图象 关于x 轴对称 要点诠释:

(1)函数图象是由基本初等函数的图象经过以上变换变化而来. (2)若f (a -x )=f (a +x ),则函数y =f (x )的图象关于直线x =a 对称。

指数函数、对数函数、幂函数配置习题

指数幂的概念与运算

1.求下列各式的值:

(1)5242544(3);(2)(10);(3)(3);(4)()a b π----.

2. 求下列各式的值

= =

=

3。用分数指数幂形式表示下列各式(式中a>0):

(1)2

a a ?;(2)332a a ?;(3)a a ;

4。计算

63425.0031)32(28)6

7

()81(?+?+-?- 指数函数的概念

5.函数2

(33)x

y a a a =-+是指数函数,求a 的值. 6.求下列函数的定义域、值域.

(1)313x x

y =+;(2)y=4x —2x

+1;(3)21139x --;(4)211

x

x y a

-+=(a 为大于1的常数)

指数函数的单调性及其应用

7.讨论函数221()3x x

f x -??= ?

??

的单调性

判断函数的奇偶性

8.判断下列函数的奇偶性:

9。请做出的图象

10。将下列指数式与对数式互化: (1);(2)

;(3)

;(4)

;(5)

利用对数恒等式化简求值

11.求值: 71log 5

7

+

积、商、幂的对数

12。z y x a a a log ,log ,log 用表示下列各式

235

3

(1)log ;(2)log ();(3)log a a a a x y xy x x y z z

换底公式的运用

13。已知18log 9,185b

a ==,求36log 45.

对数运算法则的应用

14。求值 (1) 9

1log 81log 251log 32log 53264??? (2) 7

lg142lg

lg 7lg183

-+- (3))36log 4

3

log 32(log log 42

122++

(4)()248125255log 125log 25log 5(log 8log 4log 2)++++

对数函数的概念

15.下列函数中,哪些是对数函数? (1)log (0,1)a

y x a a =>≠;

(2)2log 2;y x =+ (3)28log (1)y x =+;

(4)log 6(0,1)x y x x =>≠; (5)6log y x =.

对数函数的定义域

16。 求下列函数的定义域:

(1)2

log a y x =; (2)log (4-)(01)a y x a a =>≠且。

对数函数的单调性及其应用

17. 比较下列各组数中的两个值大小: (1)33log 3.6,log 8.9; (2)0.20.2log 1.9,log 3.5; (3)2log 5与7log 5; (4) 3log 5与6log 4.

(5)log 4.2,log 4.8a a (01a a >≠且).

函数的奇偶性

18。 判断下列函数的奇偶性.

(1)2-()ln

;2x

f x x

=+ (2)())f x x =. 类型五、反函数

19.求出下列函数的反函数

(1)16

log y x =;(2)1x

y e ??

= ???.

利用函数图象解不等式

20.若不等式2log 0x

a x -<,当10,

2x ??

∈ ???

时恒成立,求实数a 的取值范围. 对数函数性质的综合应用

21.

(1)已知函数2

lg(2)y x x a =++的定义域为R ,求实数a 的取值范围; (2)已知函数2lg(2)y x x a =++的值域为R ,求实数a 的取值范围;

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