第6练 夯基础——熟练掌握基本初等函数
[题型分析·高考展望] 基本初等函数的性质、图象及其应用是高考每年必考内容,一般为二至三个选择题、填空题,难度为中档.在二轮复习中,应该对基本函数的性质、图象再复习,达到熟练掌握,灵活应用.对常考题型进行题组强化训练,图象问题难度稍高,应重点研究解题技巧及解决此类问题的总体策略.
体验高考
1.(2015·浙江)若a =log 43,则2a +2-
a =________.
答案
4
3
3 解析 ∵a =log 43,∴4a =3?2a =3, ∴2a +2-
a =3+
13=43
3. 2.(2015·天津)已知定义在R 上的函数f (x )=2|x
-m |
-1(m 为实数)为偶函数,记a =f (log 0.53),b
=f (log 25),c =f (2m ),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A.a <b <c B.a <c <b C.c <a <b D.c <b <a
答案 C
解析 因为函数f (x )=2|x
-m |
-1为偶函数,
所以m =0,即f (x )=2|x |-1. 因为a =f (log 0.53)=f ????log 21
3 =21
|log |
3
2
-1=2log 3
2
-1=3-1=2,
b =f (log 25)=2|log 5|
2
-1=4,
c =f (2m )=f (0)=2|0|-1=0, 所以c 3.(2016·山东)已知函数f (x )的定义域为R ,当x <0时,f (x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x );当x >1 2时,f ????x +12=f ???x -12,则f (6)等于( ) A.-2 B.-1 C.0 D.2 答案 D 解析 当x >1 2时,f ????x +12=f ????x -12, 即f (x )=f (x +1),∴T =1,∴f (6)=f (1). ∵当x <0时,f (x )=x 3-1, 当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x ), ∴f (6)=f (1)=-f (-1)=2,故选D. 4.(2016·上海)已知a ∈R ,函数f (x )=log 2???? 1x +a . (1)当a =5时,解不等式f (x )>0; (2)若关于x 的方程f (x )-log 2[(a -4)x +2a -5]=0的解集中恰好有一个元素,求a 的取值范围; (3)设a >0,若对任意t ∈[12,1],函数f (x )在区间[t ,t +1]上的最大值与最小值的差不超过1, 求a 的取值范围. 解 (1)log 2????1x +5>0?1 x +5>1?4x +1x >0 ?x (4x +1)>0, ∴不等式的解为{x |x >0或x <-1 4 }. (2)依题意,log 2???? 1x +a =log 2[(a -4)x +2a -5], ∴1 x +a =(a -4)x +2a -5>0, ① 可得(a -4)x 2+(a -5)x -1=0, 即(x +1)[(a -4)x -1]=0. ② 当a =4时,方程②的解为x =-1,代入①式,成立; 当a =3时,方程②的解为x =-1,代入①式,成立; 当a ≠3且a ≠4时,方程②的解为x =-1或1 a -4. 若x =-1为方程①的解,则1 x +a =a -1>0,即a >1, 若x =1a -4为方程①的解,则1 x +a =2a -4>0,即a >2. 要使得方程①有且仅有一个解,则1<a ≤2. 综上,若原方程的解集有且只有一个元素, 则a 的取值范围为1<a ≤2或a =3或a =4. (3)f (x )在区间[t ,t +1]上单调递减, 依题意,f (t )-f (t +1)≤1, 即log 2??? ? 1t +a -log 2??? ?1t +1+a ≤1, ∴1 t +a ≤2????1t +1+a , 即a ≥1t -2t +1=1-t t (t +1). 设1-t =r ,则r ∈[0,1 2], 1-t t (t +1)=r (1-r )(2-r )=r r 2-3r +2. 当r =0时,r r 2-3r +2=0; 当0<r ≤12时,r r 2-3r +2 = 1 r +2r -3. ∵函数y =x +2 x 在(0,2)上递减, ∴r +2r ≥12+4=92, ∴ 1r +2r -3≤192 -3=2 3, ∴a 的取值范围为a ≥23 . 高考必会题型 题型一 指数函数的图象与性质 指数函数性质:指数函数y =a x (a >0且a ≠1)为单调函数;当a >1时,在(-∞,+∞)上为增函数,当0<a <1时,在(-∞,+∞)上为减函数;指数函数y =a x 为非奇非偶函数,值域为(0,+∞). 例1 (1)设a =20.3,b =30.2,c =70.1,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A.c <a <b B.a <c <b C.a <b <c D.c <b <a (2)若关于x 的方程|a x -1|=2a (a >0且a ≠1)有两个不等实根,则a 的取值范围是______. 答案 (1)A (2)(0,1 2 ) 解析 (1)由已知得a =80.1,b =90.1,c =70.1,构建幂函数y =x 0.1,根据幂函数在区间(0,+∞)上为增函数,得c <a <b . (2)方程|a x -1|=2a (a >0且a ≠1)有两个实根转化为函数y =|a x -1|的图象与y =2a 的图象有两个交点. ①当0<a <1时,如图(1), ∴0<2a <1,即0<a <1 2 ; ②当a >1时,如图(2),而y =2a >1,不符合要求. 综上,0<a <1 2 . 点评 (1)指数函数值比较大小,除考虑指数函数单调性、值域外,还需考虑将其转化为幂函数,利用幂函数的单调性比较大小. (2)数形结合思想是解决函数综合问题的主要手段,将问题转化为基本函数的图象关系,比较图象得出相关变量的方程或不等关系,从而使问题解决. 变式训练1 (1)函数f (x )=a x -b 的图象如图,其中a ,b 为常数,则下列结论正确的是( ) A.a >1,b <0 B.a >1,b >0 C.0<a <1,b >0 D.0<a <1,b <0 (2)如果函数y =a 2x +2a x -1(a >0,a ≠1)在区间[-1,1]上的最大值是14,则a 的值为( ) A.13 B.1C.3 D.13或3 答案 (1)D (2)D 解析 (1)由f (x )=a x -b 的图象可以观察出,函数f (x )=a x -b 在定义域上单调递减,所以0<a <1,又由图象在y 轴截距小于1可知a - b <1,即-b >0,所以b <0,故选D. (2)令a x =t ,则y =a 2x +2a x -1=t 2+2t -1=(t +1)2-2. 当a >1时,因为x ∈[-1,1],所以t ∈[1 a ,a ], 又函数y =(t +1)2-2在[1 a ,a ]上单调递增, 所以y max =(a +1)2-2=14,解得a =3(负值舍去); 当0<a <1时,因为x ∈[-1,1],所以t ∈[a ,1 a ], 又函数y =(t +1)2-2在[a ,1 a ]上单调递增, 所以y max =????1a +12 -2=14, 解得a =1 3 (负值舍去). 综上知a =3或a =1 3 . 题型二 对数函数的图象与性质 y =log a x (a >0且a ≠1)基本性质:过定点(1,0); a >1时在(0,+∞)上单调递增,0<a <1时在(0,+∞)上单调递减; 0<a <1时,x ∈(1,+∞),y <0,x ∈(0,1),y >0; a >1时,x ∈(1,+∞),y >0,x ∈(0,1),y <0; y =log a x ,x ∈(0,+∞),y ∈R ,是非奇非偶函数. 例2 (1)函数y =2log 4(1-x )的图象大致是( ) (2)当0<x ≤1 2时,4x <log a x ,则a 的取值范围是( ) A.? ???0, 22 B.??? ?2 2,1C.()1,2 D.()2,2 答案 (1)C (2)B 解析 (1)函数y =2log 4(1-x )的定义域为(-∞,1),排除A 、B ; 又函数y =2log 4(1-x )在定义域内单调递减,排除D.选C. (2)方法一 构造函数f (x )=4x 和g (x )=log a x ,当a >1时不满足条件;当0<a <1时,画出两个函数在??? ?0,1 2上的图象,如图所示. 可知f ????12<g ???? 12, 即2<log a 12 , 则a > 22,所以a 的取值范围为??? ?2 2,1. 方法二 ∵0<x ≤1 2,∴1<4x ≤2,∴log a x >4x >1, ∴0<a <1,排除选项C ,D ; 取a =12,x =12,则有421 =2,log 2 11 2 =1, 显然4x <log a x 不成立,排除选项A. 点评 对于含参数的指数、对数函数问题,在应用单调性时,要注意对底数进行讨论.解决对数函数问题时,首先要考虑其定义域,其次再利用性质求解. 变式训练2 (1)设a ,b ,c 均为正数,且2a =log 2 1a ,????12b =log 2 1b ,??? ?12c =log 2c ,则( ) A.a <b <c B.c <b <a C.c <a <b D.b <a <c (2)设函数f (x )=????? log 2 x ,x >0,log 21 (-x ),x <0.若f (a )>f (-a ),则实数a 的取值范围是( ) A.(-1,0)∪(0,1) B.(-∞,-1)∪(1,+∞) C.(-1,0)∪(1,+∞) D.(-∞,-1)∪(0,1) 答案 (1)A (2)C 解析 (1)如图, 在同一坐标系中,作出函数y =??? ?12x ,y =2x ,y =log 2x 和y =log 2 1x 的图象.由图象可知a <b <c . (2)由题意可得? ???? a >0,log 2a >-log 2a 或???? ? a <0,log 21 (-a )>log 2(-a ), 解得a >1或-1<a <0. 题型三 幂函数的图象与性质 例3 (1)已知幂函数f (x )=(n 2+2n -2)·23-n n x (n ∈Z )的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上 是减函数,则n 的值为( ) A.-3 B.1C.2 D.1或2 (2)已知定义域为R 的函数f (x )=????? 1|x -1|, x ≠1, 1, x =1, 若关于x 的方程f 2(x )+bf (x )+c =0有3 个不同的实根x 1,x 2,x 3,则x 21+x 22+x 2 3等于( ) A.13 B.2b 2+2b 2 C.5 D.3c 2+2c 2 答案 (1)B (2)C 解析 (1)由于f (x )为幂函数,所以n 2+2n -2=1,解得n =1或n =-3,当n =1时,函数f (x )=x -2 为偶函数,其图象关于y 轴对称,且f (x )在(0,+∞)上是减函数,所以n =1满足 题意;当n =-3时,函数f (x )=x 18为偶函数,其图象关于y 轴对称,而f (x )在(0,+∞)上是增函数,所以n =-3不满足题意,舍去.故选B. (2)作出f (x )的图象,由图知,只有当f (x )=1时有3个不同的实根.∵关于x 的方程f 2(x )+bf (x )+c =0有3个不同的实数解x 1,x 2,x 3,∴必有f (x )=1,从而x 1=1,x 2=2,x 3=0,故可得 x 21+x 22+x 2 3=5,故选C. 点评 在幂函数中,y =x -1 非常重要,在高考中经常考查,要会画其函数作平移变换后的图 象,并对其对称中心、单调性作深入研究. 变式训练3 已知幂函数f (x )=(t 2-t +1)·2 7325 +-t t x (t ∈N )是偶函数,则实数t 的值为( ) A.0 B.-1或1 C.1 D.0或1 答案 C 解析 因为函数为幂函数,所以t 2-t +1=1,即t 2-t =0,所以t =0或t =1.当t =0时,f (x )=7 5 x 为奇函数,不满足条件;当t =1时,f (x )=85 x 为偶函数,所以t =1. 高考题型精练 1.(2016·北京)已知x ,y ∈R ,且x >y >0,则( ) A.1x -1 y >0 B.sin x -sin y >0 C.????12x -????12y <0 D.ln x +ln y >0 答案 C 解析 函数y =1x 在(0,+∞)上单调递减,所以1x <1y ,即1x -1 y <0,A 错;函数y =sin x 在(0, +∞)上不是单调函数,B 错;函数y =????12x 在(0,+∞)上单调递减,所以????12x <????12y ,即??? ?12x -????12y <0,C 正确;ln x +ln y =ln xy ,当x >y >0时,xy 不一定大于1,即不一定有ln xy >0,D 错. 2.函数f (x )=a x +log a (x +1)在[0,1]上的最大值和最小值之和为a ,则a 的值为( ) A.14 B.1 2C.2 D.4 答案 B 解析 当a >1时,a +log a 2+1=a ,log a 2=-1,所以a =1 2,与a >1矛盾;当0<a <1时, 1+a +log a 2=a ,log a 2=-1,所以a =1 2 . 3.若函数f (x )=a x (a >0,a ≠1)在[-1,2]上的最大值为4,最小值为m ,且函数g (x )=(1-4m )x 在[0,+∞)上是增函数,则a 等于( ) A.14 B.1 2C.2 D.4 答案 A 解析 若a >1,有a 2=4,a - 1=m ,此时a =2,m =12, 此时g (x )=-x 为减函数,不符合题意; 若0<a <1,有a - 1=4,a 2=m , 故a =14,m =1 16 ,检验知符合题意. 4.下列函数中,与函数y =????? e x ,x ≥0,????1e x ,x <0的奇偶性相同,且在(-∞,0)上单调性也相同的是 ( ) A.y =-1 x B.y =x 2+2 C.y =x 3-3 D.y =log 1e |x | 答案 B 解析 y =????? e x ,x ≥0,e -x ,x <0 =e |x |为偶函数,且在(-∞,0)上为减函数.而y =-1 x 为奇函数,y = x 3-3为非奇非偶函数,故排除A ,C.y =x 2+2为偶函数,且在(-∞,0)上为减函数.y =log 1 e |x |为偶函数,但其在(-∞,0)上为增函数.综上知,选B. 5.(2015·课标全国Ⅰ)设函数y =f (x )的图象与y =2x +a 的图象关于直线y =-x 对称,且f (-2) +f (-4)=1,则a 等于( ) A.-1 B.1C.2 D.4 答案 C 解析 设f (x )上任意一点为(x ,y ),关于y =-x 的对称点为(-y ,-x ).将(-y ,-x )代入y =2x + a ,得y =a -log 2(-x ),由f (-2)+f (-4)=1,得a -1+a -2=1,2a =4,a =2. 6.设函数f (x )的零点为x 1,g (x )=4x +2x -2的零点为x 2,若|x 1-x 2|≤0.25,则f (x )可以是( ) A.f (x )=x 2-1 B.f (x )=2x -4 C.f (x )=ln(x +1) D.f (x )=8x -2 答案 D 解析 g (x )=4x +2x -2在R 上单调递增, 且g ????14·g ????12=????2-3 2×1<0, 即x 2∈???? 14,12. f (x )=x 2-1的零点为x 1=±1, f (x )=2x -4的零点为x 1=2, f (x )=ln(x +1)的零点为x 1=0, f (x )=8x -2的零点为x 1=14, 只有选项D 满足|x 1-x 2|≤0.25.故选D. 7.已知0<a <1,则函数f (x )=a x -|log a x |的零点个数为________. 答案 2 解析 分别画出函数y =a x (0<a <1)与y =|log a x |(0<a <1)的图象,如图所示,图象有两个交点. 8.已知函数f (x )=? ???? log 2x ,x >0,3x ,x ≤0,且关于x 的方程f (x )+x -a =0有且只有一个实根,则实数 a 的取值范围是________. 答案 (1,+∞) 解析 画出函数y =f (x )与y =a -x 的图象,如图所示,所以a >1. 9.(2016·浙江)已知a >b >1.若log a b +log b a =5 2,a b =b a ,则a =______,b =______. 答案 4 2 解析 设log b a =t ,则t >1,所以t +1t =52,解得t =2,所以a =b 2,①所以a b =b a ?b 2b =2b b , ②解得b =2,a =4. 10.若函数y =????12|1-x | +m 的图象与x 轴有公共点,则实数m 的取值范围是________. 答案 [-1,0) 解析 由题意得,函数y = ??? ??? ?121-x +m ,x ≤1, ??? ?12x -1 +m ,x >1, 首先作出函数y = ??? ??? ?121-x ,x ≤1,??? ?12x -1 ,x >1 的图象,如图所示. 由图象可知, 要使函数y = ??? ??? ?121-x +m ,x ≤1,??? ?12x -1 +m ,x >1 的图象与x 轴有公共点, 则m ∈[-1,0). 11.已知函数f (x )=???? ? -x 2 +2x ,x >0,0,x =0, x 2+mx ,x <0是奇函数. (1)求实数m 的值; (2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围. 解 (1)∵函数f (x )是奇函数, ∴f (-x )=-f (x ). 当x >0时,-x <0, 有(-x )2-mx =-(-x 2+2x ), 即x 2-mx =x 2-2x . ∴m =2. (2)由(1)知f (x )=???? ? -x 2 +2x ,x >0,0,x =0, x 2+2x ,x <0, 如图. 当x >0时,f (x )=-x 2+2x =-(x -1)2+1, ∴当x ∈[1,+∞)时,f (x )单调递减; 当x ∈(0,1]时,f (x )单调递增. 当x <0时,f (x )=x 2+2x =(x +1)2-1, ∴当x ∈(-∞,-1]时,f (x )单调递减; 当x ∈[-1,0)时,f (x )单调递增. 综上知:函数f (x )在[-1,1]上单调递增. 又函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增. ∴???? ? a -2>-1,a -2≤1, 解得1 12.设函数f (x )=ka x -a - x (a >0且a ≠1)是定义域为R 的奇函数. (1)若f (1)>0,试求不等式f (x 2+2x )+f (x -4)>0的解集; (2)若f (1)=32,且g (x )=a 2x +a - 2x -4f (x ),求g (x )在[1,+∞)上的最小值. 解 因为f (x )是定义域为R 的奇函数, 所以f (0)=0,所以k -1=0, 即k =1,f (x )=a x -a - x . (1)因为f (1)>0,所以a -1 a >0, 又a >0且a ≠1,所以a >1. 因为f ′(x )=a x ln a +a - x ln a =(a x +a - x )ln a >0, 所以f (x )在R 上为增函数. 原不等式可化为f (x 2+2x )>f (4-x ), 所以x 2+2x >4-x ,即x 2+3x -4>0, 所以x >1或x <-4. 所以不等式的解集为{x |x >1或x <-4}. (2)因为f (1)=32,所以a -1a =3 2, 即2a 2-3a -2=0, 所以a =2或a =-1 2(舍去). 所以g (x )=22x +2 -2x -4(2x -2- x ) =(2x -2- x )2-4(2x -2- x )+2. 令t (x )=2x -2- x (x ≥1), 则t (x )在(1,+∞)上为增函数(由(1)可知), 即t (x )≥t (1)=3 2 , 所以原函数为ω(t )=t 2-4t +2=(t -2)2-2, 所以当t =2时,ω(t )min =-2, 此时x =log 2(1+2). 即g (x )在x =log 2(1+2)处取得最小值-2. 第二章函数与基本初等函数Ⅰ 第一节函数的概念及其表示 1.函数与映射的概念 2.函数的有关概念 (1)函数的定义域、值域: 在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.显然,值域是集合B 的子集. (2)函数的三要素:定义域、值域和对应法则. (3)相同函数:如果两个函数的定义域和对应法则完全一致,则这两个函数相同,这是判断两函数相同的依据. (4)函数的表示法 表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法. 3.分段函数 若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应法则,这样的函数通常叫做分段函数.分段函数虽然由几部分组成,但它表示的是一个函数.[小题体验] 1.(教材习题改编)下列五个对应f,不是从集合A到集合B的函数的是________(填序号). ①A =? ??? ??1 2,1,32 ,B ={-6,-3,1},f ????12 =-6,f (1)=-3,f ??? ?32 =1; ②A ={1,2,3},B ={7,8,9},f (1)=f (2)=7,f (3)=8; ③A =B ={1,2,3},f (x )=2x -1; ④A =B ={x |x ≥-1},f (x )=2x +1; ⑤A =Z ,B ={-1,1},n 为奇数时,f (n )=-1,n 为偶数时,f (n )=1. 解析:根据函数定义,即看是否是从非空数集A 到非空数集B 的映射.③中集合A 中的元素3在集合B 中无元素与之对应,故不是A 到B 的函数.其他均满足. 答案:③ 2.(教材习题改编)若f (x )=x -x 2,则f ???? 12 =________. 解析:f ????12 =12-????12 2=14. 答案:14 3.(教材习题改编)用长为30 cm 的铁丝围成矩形,若将矩形面积S (cm 2)表示为矩形一边长x (cm)的函数,则函数解析式为________,其函数定义域为________. 解析:矩形的另一条边长为15-x ,且x >0,15-x >0. 故S =x (15-x ),定义域为(0,15). 答案:S =x (15-x ) (0,15) 4.函数f (x )= x -4 |x |-5 的定义域是________________. 答案:[4,5)∪(5,+∞) 1.解决函数的一些问题时,易忽视“定义域优先”的原则. 2.易混“函数”与“映射”的概念:函数是特殊的映射,映射不一定是函数,从A 到B 的一个映射,若A ,B 不是数集,则这个映射便不是函数. 3.误把分段函数理解为几个函数组成. [小题纠偏] 1.函数y =x 与函数y = x x ________(填“是”或“不是”)同一函数. 解析:函数y =x 的定义域为[0,+∞),y =x x 的定义域为(0,+∞).因为两个函数的定义域不同,所以不表示同一函数. 答案:不是 2.函数f (x )=x -1·x +1的定义域为________. 六大基本初等函数图像及其性质一、常值函数(也称常数函数)y =C(其中C 为常数); α 1)当α为正整数时,函数的定义域为区间为),(+∞-∞∈x ,他们的图形都经过原点,并当α>1时在原点处与x 轴相切。且α为奇数时,图形关于原点对称;α为偶数时图形关于y 轴对称; 2)当α为负整数时。函数的定义域为除去x=0的所有实数; 3)当α为正有理数 n m 时,n 为偶数时函数的定义域为(0, +∞),n 为奇数时函数的定义域为(-∞,+∞),函数的图形均经过原点和(1 ,1); 4)如果m>n 图形于x 轴相切,如果m 3.(选,补充)指数函数值的大小比较* N ∈a ; a.底数互为倒数的两个指数函数 x a x f =)(, x a x f ? ? ? ??=1)( 的函数图像关于y 轴对称。 b.1.当1>a 时,a 值越大,x a y = 的图像越靠近y 轴; b.2.当10<∈>=n Z n m a a a n m n m (2)) 1,,,0(1 1*>∈>= =- n Z n m a a a a n m n m n m y x f x x x x g ? ? ?=1)( 一、一次函数 二、二次函数 (1)二次函数解析式的三种形式 ①一般式:2()(0)f x ax bx c a =++≠ ②顶点式:2()()(0)f x a x h k a =-+≠ ③两根式:12()()()(0)f x a x x x x a =--≠ (2)求二次函数解析式的方法 ①已知三个点坐标时,宜用一般式. ②已知抛物线的顶点坐标或与对称轴有关或与最大(小)值有关时,常使用顶点式. ③若已知抛物线与x 轴有两个交点,且横线坐标已知时,选用两根式求()f x 更方便. (3)二次函数图象的性质 图像 定义域 (),-∞+∞ 对称轴 2b x a =- 顶点坐标 24,24b ac b a a ??-- ??? 值域 24,4ac b a ??-+∞ ??? 24,4ac b a ?? --∞ ?? ? 单调区间 ,2b a ??-∞- ??? 递减 ,2b a ?? -+∞ ??? 递增 ,2b a ? ?-∞- ??? 递增 ,2b a ?? -+∞ ??? 递减 ①.二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠的图象是一条抛物线,对称轴方程为 ,2b x a =-顶点坐标是24(, )24b ac b a a -- ②当0a >时,抛物线开口向上,函数在(,]2b a -∞- 上递减, 在[,)2b a -+∞上递增,当2b x a =-时,2min 4()4ac b f x a -=;当0a <时,抛物线开口向下,函数在(,] 2b a -∞-上递增,在[,)2 b a -+∞上递减,当2b x a =-时,2max 4()4ac b f x a -=. 三、幂函数 (1)幂函数的定义 一般地,函数y x α=叫做幂函数,其中x 为自变量,α是常数. (2)幂函数的图象 2b x a =- 2b x a =- 高等数学公式 导数公式: 基本积分表: 三角函数的有理式积分: 2 22212211cos 12sin u du dx x tg u u u x u u x +==+-=+=, , , a x x a a a ctgx x x tgx x x x ctgx x tgx a x x ln 1)(log ln )(csc )(csc sec )(sec csc )(sec )(22= '='?-='?='-='='2 2 22 11 )(11 )(11 )(arccos 11 )(arcsin x arcctgx x arctgx x x x x +- ='+= '-- ='-= '? ?????????+±+=±+=+=+=+-=?+=?+-==+==C a x x a x dx C shx chxdx C chx shxdx C a a dx a C x ctgxdx x C x dx tgx x C ctgx xdx x dx C tgx xdx x dx x x )ln(ln csc csc sec sec csc sin sec cos 222 22 22 2C a x x a dx C x a x a a x a dx C a x a x a a x dx C a x arctg a x a dx C ctgx x xdx C tgx x xdx C x ctgxdx C x tgxdx +=-+-+=-++-=-+=++-=++=+=+-=????????arcsin ln 21ln 211csc ln csc sec ln sec sin ln cos ln 2 2222222? ????++-=-+-+--=-+++++=+-= ==-C a x a x a x dx x a C a x x a a x x dx a x C a x x a a x x dx a x I n n xdx xdx I n n n n arcsin 22ln 22)ln(221 cos sin 22 2222222 2222222 22 2 22 2 π π 基本初等函数及图形 (1) 常值函数(也称常数函数) y =c (其中c 为常数) (2) 幂函数 μ x y =,μ是常数; (3) 指数函数 x a y = (a 是常数且01a a >≠,),),(+∞-∞∈x ; (4) 对数函数 x y a log =(a 是常数且01a a >≠,),(0,)x ∈+∞; 1. 当u 为正整数时,函数的定义域为区间) ,(+∞-∞∈x ,他们的图形都经过原点,并当 u>1时在原点处与X 轴相切。且u 为奇数时,图形关于原点对称;u 为偶数时图形关于Y 轴对称; 2. 当u 为负整数时。函数的定义域为除去x=0的所有实数。 3. 当u 为正有理数m/n 时,n 为偶数时函数的定义域为(0, +∞),n 为奇数时函数的定义域为(-∞+∞)。函数的图形均经过原点和(1 ,1). 如果m>n 图形于x 轴相切,如果m 正弦函数 x y sin =,),(+∞-∞∈x ,]1,1[-∈y , 余弦函数 x y cos =,),(+∞-∞∈x ,]1,1[-∈y , 正切函数 x y tan =, 2π π+ ≠k x ,k Z ∈,),(+∞-∞∈y , 余切函数 x y cot =,πk x ≠,k Z ∈,),(+∞-∞∈y ; 一、一次函数与二次函数 (一)一次函数 (1)二次函数解析式的三种形式 ①一般式:2 ()(0)f x ax bx c a =++≠ ②顶点式:2 ()()(0)f x a x h k a =-+≠ ③两根式:12()()()(0)f x a x x x x a =--≠ (2)求二次函数解析式的方法 ①已知三个点坐标时,宜用一般式. ②已知抛物线的顶点坐标或与对称轴有关或与最大(小)值有关时,常使用顶点式. ③若已知抛物线与x 轴有两个交点,且横线坐标已知时,选用两根式求()f x 更方便. (3)二次函数图象的性质 ①.二次函数2 ()(0)f x ax bx c a =++≠的图象是一条抛物线,对称轴方程为,2x a =- 顶点坐标是2 4(,)24b ac b a a -- ②当0a >时,抛物线开口向上,函数在(,]2b a -∞- 上递减,在[,)2b a -+∞上递增,当2b x a =-时,2min 4()4ac b f x a -=;当0a <时,抛物线开口向下,函数在(,]2b a -∞-上递 增,在[,)2b a -+∞上递减,当2b x a =- 时,2max 4()4ac b f x a -=. 二、幂函数 (1)幂函数的定义 一般地,函数y x α =叫做幂函数,其中x 为自变量,α是常数. (2)幂函数的图象 过定点:所有的幂函数在(0,)+∞都有定义,并且图象都通过点(1,1). 三、指数函数 (1)根式的概念:如果,,,1n x a a R x R n =∈∈>,且n N +∈,那么x 叫做a 的n 次方根. (2)分数指数幂的概念 ①正数的正分数指数幂的意义是:0,,,m n a a m n N +=>∈且1)n >.0的正分数 指数幂等于0. ②正数的负分数指数幂的意义是: 1()0,,,m m n n a a m n N a -+==>∈且1)n >.0的负分数指数幂没有意义. (3)运算性质 五、基本初等函数及其性质和图形 1.幂函数 函数称为幂函数。如,, ,都是幂函数。没有统一的定义域,定义域由值确定。如 ,。但在内 总是有定义的,且都经过(1,1)点。当 时,函数在上是单调增加的,当时,函数在内是单调减少的。下面给出几个常用的幂函数: 的图形,如图1-1-2、图1-1-3。 图1-1-2 图1-1-3 2.指数函数 函数称为指数函数,定义域 ,值域;当时函数为单调增加 的;当时为单调减少的,曲线过点。高等 数学中常用的指数函数是时,即。以与 为例绘出图形,如图1-1-4。 图1-1-4 3.对数函数 函数称为对数函数,其定义域 ,值域。当时单调增加,当 时单调减少,曲线过(1,0)点,都在右半平面 内。与互为反函数。当时的对数 函数称为自然对数,当时,称为常用对数。以为例绘出图形,如图1-1-5。 图1-1-5 4.三角函数有 ,它们都是周期函 数。对三角函数作简要的叙述: (1)正弦函数与余弦函数:与定义域都是,值域都是。它们都是有界函数,周期都是,为奇函数,为偶函数。图形为图1-1-6、图1-1-7。 图1-1-6正弦函数图形 图1-1-7余弦函数图形 (2)正切函数,定义域,值 域为。周期,在其定义域内单调增加的奇函数,图形为图1-1-8 图1-1-8 (3)余切函数,定义域,值域为 ,周期。在定义域内是单调减少的奇函数,图形如图1-1-9。 图1-1-9 (4)正割函数,定义域,值域为,为无界函数,周期的偶函数,图形如图1-1-10。 图1-1-10 (5)余割函数,定义域,值域为 ,为无界函数,周期在定义域为奇函 数,图形如图1-1-11。 1.2.2 基本初等函数的导数公式 1.下列结论不正确的是( ) A .若y =e 3 ,则y ′=0 B .若y = 1 x ,则y ′=-1 2x C .若y =-x ,则y ′=-1 2x D .若y =3x ,则y ′=3 2.下列结论:①(cos x )′=sin x ;②? ????sin π3′=cos π3;③若y =1x 2,则y ′|x =3=-227.其中正确的有( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .3个 3.若y =ln x ,则其图象在x =2处的切线斜率是( ) A .1 B .0 C .2 D .1 2 4.正弦曲线y =sin x 上一点P ,以点P 为切点的切线为直线l ,则直线l 的倾斜角的范围是( ) A .??????0,π4∪??????3π4,π B .[0,π) C .??????π4,3π4 D .??????0,π4∪??????π2,3π4 5.曲线y =e x 在点(2,e 2 )处的切线与坐标轴所围成的三角形的面积为( ) A.12e 2 B.94 e 2 C .2e 2 D .e 2 6.设曲线y =x n +1(n ∈N * )在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ,则x 1·x 2·…·x n 的值为( ) A .1n B .1n +1 C .n n +1 D .1 课后探究 1.已知直线y =kx 是曲线y =e x 的切线,则实数k 的值为 2.已知直线y =kx 是y =ln x 的切线,则k 的值为 一、选择题 2.已知函数f (x )=x 3 的切线的斜率等于3,则切线有( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .不确定 4.y =x α 在x =1处切线方程为y =-4x ,则α的值为( ) A .4 B .-4 C .1 D .-1 5.f (x )= 1x 3 x 2 ,则f ′(-1)=( ) A .52 B .-52 C .53 D .-53 6.函数y =e x 在点(2,e 2 )处的切线与坐标轴围成三角形的面积为( ) A .94e 2 B .2e 2 C .e 2 D .e 2 2 二、填空题 7.曲线y =x n 在x =2处的导数为12,则n 等于________. 8.质点沿直线运动的路程与时间的关系是s =5 t ,则质点在t =32时的速度等于________. 9.在曲线y =4 x 2上求一点P ,使得曲线在该点处的切线的倾斜角为135°,则P 点坐标为________. 三、解答题 10.求证双曲线y =1 x 上任意一点P 处的切线与两坐标轴围成的三角形面积为定值. 一、选择题 11.(2014·北京东城区联考)曲线y =13x 3 在x =1处切线的倾斜角为( ) A .1 B .-π4 C .π4 D .5π4 基本初等函数及图形 基本初等函数为以下五类函数: (1) 幂函数 ,y x μμ=是常数; 1.当μ为正整数时,函数的定义域为区间(,)x ∈-∞+∞,他们的图形都经过原点,并当μ>1时在原点处与x 轴相切。且μ为奇数时,图形关于原点对称;μ为偶数时图形关于y 轴对称; 2.当μ为负整数时。函数的定义域为除去x =0的所有实数。 3.当μ为正有理数m n 时,n 为偶数时函数的定义域为(0,)+∞,n 为奇数时函数的定义域为(,)-∞+∞。函数的图形均经过原点和(1,1). 如果m n >图形于x 轴相切,如果m n <,图形于y 轴相切,且m 为偶数时,还跟y 轴对称;m ,n 均为奇数时,跟原点对称 .4.当μ为负有理数时,n 为偶数时,函数的定义域为大于零的一切实数;n 为奇数时,定义域为去除x =0以外的一切实数. (2) 指数函数 x a y =(a 是常数且01a a >≠,),),(+∞-∞∈x ; 1.当μ为正整数时,函数的定义域为区间 ,他们的图形都经过原点,并当μ>1时在原点处与x 轴相切。且μ为奇数时,图形关于原点对称;μ为偶数时图形关于y 轴对称; 2.当μ为负整数时。函数的定义域为除去x =0的所有实数。 3.当μ为正有理数m n 时,n 为偶数时函数的定义域为(0,)+∞,n 为奇数时函数的定义域为(,)-∞+∞。函数的图形均经过原点和(1,1). 如果m n >图形于x 轴相切,如果m n <,图形于y 轴相切,且m 为偶数时,还跟y 轴对称;m ,n 均为奇数时,跟原点对称. 4.当μ为负有理数时,n 为偶数时,函数的定义域为大于零的一切实数;n 为奇数时,定义域为去除x =0以外的一切实数. (3) 对数函数 x y a log =(a 是常数且01a a >≠,),(0,)x ∈+∞; 1. 他的图形为于y 轴的右方.并通过点(1,0) 2. 当a >1时在区间(0,1),y 的值为负.图形位于x 的下方,在区间(1,)+∞,y 值为正,图形位于x 轴上方.在定义域是单调增函数.a <1在实用中很少用到. (4) 三角函数 正弦函数 x y sin =,),(+∞-∞∈x ,]1,1[-∈y , 1.1 初等函数图象及性质 1.1.1 幂函数 1函数(μ是常数)叫做幂函数。 2幂函数的定义域,要看μ是什么数而定。 但不论μ取什么值,幂函数在(0,+ ∞ )内总有定义。 3最常见的幂函数图象如下图所示:[如图] 4 2 -551015 -2 -4 -6 4①α>0时,图像都过(0,0)、(1,1 注意α>1与0<α<1的图像与性质的区别. ②α<0时,图像都过(1,1)点,在区间(0 上无限接近y轴,向右无限接近x轴. ③当x>1时,指数大的图像在上方. 1.1.2 指数函数与对数函数 1.指数函数 1函数 (a 是常数且a>0,a ≠ 1)叫做指数函数,它的定义域是区间(-∞ ,+∞ )。 2因为对于任何实数值x ,总有,又,所以指数函数的图形,总在x 轴的上方, 且通过点(0,1)。 若a>1,指数函数是单调增加的。若0 2.对数函数 由此可知,今后常用关系式,如: 指数函数的反函数,记作(a是常数且a>0,≠ a1),叫做对数函数。它的定义域是区间(0,+∞ )。 对数函数的图形与指数函数的图形关于直线y = x对称(图1-22)。 的图形总在y轴上方,且通过点(1,0)。 若a>1,对数函数是单调增加的,在开区间(0,1)内函数值为负,而在区间(1,+∞ )内函数值为正。 若01 0 (高数)基本初等函数图像与性质 1.函数的五个要素:自变量,因变量,定义域,值域,对应法则 2.函数的四种特性:有界限,单调性,奇偶性,周期性 3.每个函数的图像很重要 一、幂函数 a x =y (a 为常数) 最常见的几个幂函数的定义域及图形 1.当a 为正整数时,函数的定义域为区间(,)x ∈-∞+∞,他们的图形都经过原点,并当a>1时在原点处与x 轴相切。且a 为奇数时,图形关于原点对称;a 为偶数时图形关于y 轴对称; 2.当a 为负整数时。函数的定义域为除去x =0的所有实数。 3.当a 为正有理数m n 时,n 为偶数时函数的定义域为(0,)+∞,n 为奇数时函数的定义域为(,)-∞+∞。函数的图形均经过原点和(1,1); 如果m n >图形于x 轴相切,如果m n <,图形于y 轴相切,且m 为偶数时,还跟y 轴对 称;m,n均为奇数时,跟原点对称。 4.当a为负有理数时,n为偶数时,函数的定义域为大于零的一切实数;n为奇数时,定义域为去除x=0以外的一切实数。 二、指数函数 x a y=(a是常数且01 a a >≠ ,),) , (+∞ -∞ ∈ x 图形过(0,1)点,a>1时,单调增加;0≠ ,),(0,) x∈+∞; 四、三角函数 正弦函数 x y sin =,),(+∞-∞∈x ,]1,1[-∈y , 余弦函数 x y cos =,),(+∞-∞∈x ,]1,1[-∈y , 正切函数 x y tan =,2ππ+≠k x ,k Z ∈,),(+∞-∞∈y , 余切函数 x y cot =,πk x ≠,k Z ∈,),(+∞-∞∈y ; 五、反三角函数 反正弦函数 x y arcsin =, ]1,1[-∈x ,]2,2[ππ-∈y , 反余弦函数 x y arccos =,]1,1[-∈x ,],0[π∈y , 六种基本初等函数 e l e m e n r y f u n c t i o n 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988) 六种基本初等函数(e l e m e n t a r y f u n c t i o n)一、常数函数(constant function) 数。例如,函数f(x)=4,因为f映射任意的值到4,因此函数f(x)是一个常数。 二、幂函数(power function) 形如y=x^a(a为)的函数。如,y = x^ 1/2,y = x,y= x^ 2,y= x^3 等。 三、指数函数(exponential function) 形如y=a^x的函数,式中a为不等于1的正常数。 四、(logarithmic function) 指数函数的反函数,记作y=loga x式中a为不等于1的正常数,定义域是X 〉0。 对数函数图形对数函数与指数函数互为反函数 五、三角函数(trigonometric function) 即正弦函数y=sinx ,余弦函数y=cosx ,正切函数y=tanx,余切函数 y=cotx ,正割函数y=secx,余割函数y=cscx。 六、反三角函数(inverse trigonometic function) y = arcsin x,为y=sin x的反函数 y = arccos x,为y=cos x 的反函数 y = arctan x,为y=tan x 的反函数 y = arccot x ,为y=cot x的反函数 y = arcsec x ,为y=sec x的反函数 y = arccsc x ,为y=csc x的反函数 七、定义域,值域和单调性 基本初等函数图像及其性质一、常值函数(也称常数函数)y =C(其中C 为常数); α 1)当α为正整数时,函数的定义域为区间为),(+∞-∞∈x ,他们的图形都经过原点,并当α>1时在原点处与x 轴相切。且α为奇数时,图形关于原点对称;α为偶数时图形关于y 轴对称; 2)当α为负整数时。函数的定义域为除去x=0的所有实数; 3)当α为正有理数 n m 时,n 为偶数时函数的定义域为(0, +∞),n 为奇数时函数的定义域为(-∞,+∞),函数的图形均经过原点和(1 ,1); 4)如果m>n 图形于x 轴相切,如果m 3.(选,补充)指数函数值的大小比较* N ∈a ; a.底数互为倒数的两个指数函数 x a x f =)(, x a x f ? ? ? ??=1)( 的函数图像关于y 轴对称。 b.1.当1>a 时,a 值越大,x a y = 的图像越靠近y 轴; b.2.当10<∈>=n Z n m a a a n m n m (2)) 1,,,0(1 1*>∈>= =- n Z n m a a a a n m n m n m y x f x x x x g ? ? ?=1)( 一、选择题 1.(2011·山东烟台模拟)幂函数y =f (x )的图像经过点(4,12),则f (14 )的值为( ) A .1 B .2 C .3 D .4 解析:设幂函数f (x )=x α,把(4,12)代入得α=-12 , 则f (x )=x 12--12,f (14)=(14)12-=2. 答案:B 2.(2011·福州质检)设二次函数f (x )=ax 2-2ax +c 在区间[0,1]上单调递减,且f (m )≤f (0),则实数m 的取值范围是( ) A .(-∞,0] B .[2,+∞) C .(-∞,0]∪[2,+∞) D .[0,2] 解析:二次函数f (x )=ax 2-2ax +c 在区间[0,1]上单调递减,则a ≠0,又f (x )=a (x -1)2-a +c , 所以a >0,即函数图像的开口向上,对称轴是直线x =1. 所以f (0)=f (2),则当f (m )≤f (0)时,有0≤m ≤2. 答案:D 3.设00,ab >b 2,因此A 不正确;同理可知C 不正确;由 函数y =(12)x 在R 上是减函数得,当0(12)b >(12)a >(12)1,即12<(12)a <(12 )b ,因此B 正确;同理可知D 不正确. 答案:B 4.(2011·北京高考)根据统计,一名工人组装第x 件某产品所用的时间(单位:分钟)为 第三章 基本初等函数(Ⅰ) 一、指数和指数函数 ①指数 1、定义:n a 叫做a 的n 次幂,a 叫做幂的底数,n 叫做幂的指数。规定:1 a a = 2、整数指数幂的运算法则: m n m n a a a + ?= () n m m n a a = (),0m m n n a a m n a a -=>≠ ()m m m ab a b =? 规定:()010a a =≠,;()1 0n n a a a -= ≠ 3、平方根:如果2 x a =,则x 叫做a 的平方根 当0a >时,有两个平方根,互为相反数,记作:a ±(a 为算术平方根) 当0a = 时,00= 当0a <时,在实数范围内没有平方根 立方根:如果3 x a =,则x 叫做a 的立方根(或三次方根) 在实数范围内a 只有一个立方根,记作3a 举例382=,382-=-,311 273 - =- n 次方根:如果n x a =(,1,a R n n N +∈>∈) ,则x 叫做a 的n 次方根 注意:(1)偶次方根: 正数的偶次方根有两个,互为相反数,记作:,,n n a a - (0,a a >为偶数)负数的偶次方根在实数范围内不存在 (2)奇次方根:正数的奇次方根是一个正数,负数的奇次方根是一个负数,都表示为n a (3)算术根: 正数的正n 次方根叫做的a 的n 次算术根 4、根式:当n a 有意义时,n a 叫做根式,n 叫做根指数 5、根式性质:(1) () ()1,n n a a n n N +=>∈; (2),,n n a n a a n ??=??? 为奇数为偶数 6、分数指数幂性质:(1)()10n n a a a = >; (2)()() ()11 ,0m m m n m m n n n n a a a a a a ??=== => ??? ;(3)11 m n m n m n a a a - = = 函数的概念与基本初等函数 1. 函数的有关概念 1) 函数的定义:A,B 为两个非空数集,存在某种对应关系f ,使结合A 中的任意一个 数x ,在集合B 中都有唯一确定的数,就称:f A B →为集合A 到B 的一个函数(映射); (),y f x x A =∈ 2) 函数的表示法:解析法,图想法,列表发。 3) 分段函数:定义域在不同子集上,对应关系不同,要用不同的式子来表示的函数。 4) 复合函数:[()]y f g x =,注意()g x 的值域是()f x 的定义域。 求函数解析式的常用方法:配凑法,待定系数法,换元法,构造法。 例1.已知21 1,0 ()2(1),0x x f x x x ?+≤?=??-->? 使()1f x ≥-成立的x 的取值范围是_______ 解析:由题意知2 0111(1)12 x x x x ≤?>?? ??+≥---≥-???或,解得[4,2]- 例2.已知()f x 是一次函数,且3(1)()29f x f x x +-=+,则函数()f x 的解析式为 __________ 解析:令()f x ax b =+,代入到条件当中得出关于a,b 的联立方程,得a=1,b=3 例3.已知1()2()3f x f x x +=,则()f x 的解析式为__________ 解析:用1x 替换x 得13()2()f f x x x +=,由条件联立得到2()f x x x =- 2. 函数的基本性质 (1)单调性:增函数,减函数 复合函数的单调性:同增异减。 (2)奇偶性:偶函数;()()f x f x -=图像关于y 轴对称 寄函数;()()f x f x -=-图像关于原点对称 (3)周期性非零常数T 满足()()f x T f x +=,就称函数()f x 是周期为T 的函数 例1.2243,0 ()23,0 x x x f x x x x ?-+≤?=?--+>??,不等式()(2)f x a f a x +>-在[,1]a a +上恒成立, 则实数a 的取值范围是_________ 解析:函数()f x 在两个区间都是减函数,又在R 上连续,所以2x a a x +<- 20x a -<,又2y x a =-在[,1]a a +上位增函数,所以只要max 2(1)0y a a =+-<, 故a<-2 例2.函数(),()f x g x 分别是偶函数,寄函数,且32()()1f x g x x x -=++,则 (1)(1)f g +=________ 解析:由题得3 2 ()()()()1f x g x f x g x x x ---=+=-++,所以(1)(1)1f g += 例3.()f x 是寄函数,(1)2f =,且x R ∈都有(6)()(3)f x f x f +=+,则 (667)f =_________ 解析:令3x =-得(3)(3)(3)f f f =-+,即(3)0f -=,又()f x 是寄函数 所以(3)0f =,(6)()f x f x +=,则(61111)(1)2f f ?+== 66 一、常见数列极限的存在情况: (1)1,1,1,1,1,L L 。通项1n y =,极限11()n y n =??¥(收敛) 即lim11n ?¥ = (2)11111, ,,,,,234n L L 。通项1n y n =,极限1 0()n y n n =??¥(收敛) 即01 lim =¥?n n (如图2) (3) 01 n n =+ (4))?¥(收 敛)即n ( (5)2,(6)1,-(如图6) n y 67 (7) 1,2,3,,,n L L 。通项n y n =,极限()n y n n =?¥?¥(发散)(如图7) 。 (8) (1)2n n y =- 极限 (1)n n y =-(如图8) (一)当x (1) 函数y y -¥ 68 (3)函数y x =-,极限lim x x ?±¥ -=¥m (); (4)函数1y x = ,极限1 lim 0x x ?±¥= 限不存 y 69 2、指数函数部分 (9)函数(1x y a a =>),极限lim (1)x x a a ?+¥ =+¥>(极限不存在)(注意:x ?+¥) (10)函数(1x y a a =>)极限lim 0 (1)x x a a ?-¥ =>;(注意:x ?-¥) (11)函数 (01)x y a a =<<,极限lim 0 (01)x x a a ?+¥ =<< (注意:x ?+¥) (12)函数 (01)x y a a =<<,极限lim (01)x x a a ?-¥ =+¥<< 极限不存在(注意:x ?-¥) (x ?+¥ (注意:x ?-¥) x x 第三章 基本初等函数 第一讲 幂函数 1、幂函数的定义 一般地,形如y x α=(x ∈R )的函数称为幂函数,其中x 是自变量,α是常数. 如112 3 4 ,,y x y x y x - ===等都是幂函数,幂函数与指数函数,对数函数一样,都是基本初等函数. 注意: y x α=中,前面的系数为1,且没有常数项 2、幂函数的图像 (1)y x = (2)12 y x = (3)2y x = (4)1y x -= (5)3 y x = y x = 2 y x = 3 y x = 12 y x = 1y x -= 定义域 R R R {}|0x x ≥ {}|0x x ≠ 奇偶性 奇 偶 奇 非奇非偶 奇 在第Ⅰ象限单调增减性 在 第Ⅰ象限单调递增 在 第Ⅰ象限单调递增 在 第Ⅰ象限单调递增 在 第Ⅰ象限单调递增 在 第Ⅰ象限单调递减 定点 (1,1) (1,1) (1,1) (1,1) (1,1) 3(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都过点(1,1)(原因:11x =); (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. 第二讲 指数函数 1、指数 (1)n 次方根的定义 若x n =a ,则称x 为a 的n 次方根,“n ”是方根的记号. 在实数范围内,正数的奇次方根是一个正数,负数的奇次方根是一个负数,0的奇次方根是0;正数的偶次方根是两个绝对值相等符号相反的数,0的偶次方根是0,负数没有偶次方根. (2)方根的性质 ①当n 为奇数时,n n a =a . ②当n 为偶数时,n n a =|a |=?? ?<-≥). 0(), 0(a a a a (3)分数指数幂的意义 ①a n m =n m a (a >0,m 、n 都是正整数,n >1). ②a n m - = n m a 1= n m a 1 (a >0,m 、n 都是正整数,n >1). 2、指数函数的定义 一般地,函数x y a =(a >0且a ≠1)叫做指数函数,其中x 是自变量,函数的定义域为R . 说明: 因为a >0,x 是任意一个实数时,x a 是一个确定的实数,所以函数的定义域为实数集R . 基本初等函数及图形 (1) 常值函数(也称常数函数) y =c(其中c 为常数) (2) 幂函数 μ x y =,μ就是常数; (3) 指数函数 x a y = (a 就是常数且01a a >≠,),),(+∞-∞∈x ; (4) 对数函数 x y a log =(a 就是常数且01a a >≠,),(0,)x ∈+∞; 1、 当u 为正整数时,函数的定义域为区间) ,(+∞-∞∈x ,她们的图形都经过原点,并当u>1 时在原点处与X 轴相切。且u 为奇数时,图形关于原点对称;u 为偶数时图形关于Y 轴对称; 2、 当u 为负整数时。函数的定义域为除去x=0的所有实数。 3、 当u 为正有理数m/n 时,n 为偶数时函数的定义域为(0, +∞),n 为奇数时函数的定义域为(-∞+∞)。函数的图形均经过原点与(1 ,1)、 如果m>n 图形于x 轴相切,如果m (5) 三角函数 正弦函数x y sin =,) , (+∞ -∞ ∈ x,]1,1 [- ∈ y, 余弦函数x y cos =,) , (+∞ -∞ ∈ x,]1,1 [- ∈ y, 正切函数x y tan =,2 π π+ ≠k x ,k Z ∈,) , (+∞ -∞ ∈ y, 余切函数x y cot =,πk x≠,k Z ∈,) , (+∞ -∞ ∈ y; 1.她的图形为于y轴的右方、并通过点(1,0) 2.当a>1时在区间(0,1),y的值为负、图形位于x的下 方,在区间(1, +∞),y值为正,图形位于x轴上方、在 定义域就是单调增函数、 a<1在实用中很少用到/函数与基本初等函数Ⅰ
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