1、第6讲 指数式与指数函数 1.了解指数函数模型的实际背景.2.理解有理数指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算.3.理解指数函数的概念,理解指数函数的单调性,掌握指数函数图象通过的特殊点.4.知道指数函数是一类重要的函数模型.1.分数指数幂mnmn aa正分数指数幂正数的正分数指数幂(a0,m,nN*,且n1)0的正分数指数幂0(续表)正数的负分数指数幂amn 1mn a(a0,m,nN*,且 n1)负分数指数幂0 的负分数指数幂没有意义 有理数指数幂的运算性质(1)aras_(a0,r,sQ).(2)(ar)sars(a0,r,sQ).(3)(ab)r_(a0,b0,r,sQ)ar
2、sarbr2.指数函数的图象与性质指数函数yax(a1)yax(0a0)B.26 y y13(y0)D.x13 3 x(x0)2.函数 f(x)4x12x 的图象()CD3.函数 yax(a0,且 a1)的图象可能是(1a)DABCD4.方程93x113x 的实数解为_.xlog34考点1指数幂运算例1:计算:(1)1.51376080.25 4 2(3 2 3)62323;(2)21111332256()ababa b.思路点拨:根式的形式通常写成分数指数幂后再进行运算.解:(1)原式23131(23)14 214(213312)623132313222332313110.(2)原式1111
3、33221566a b a ba ba1 1 13 2 6 b1 1 52 3 6 a0b01.根式化成指数式的形式,依据为【规律方法】因为幂的运算性质都是以指数式的形式给出 的,所以对既有根式又有指数式的代数式进行化简时,要先将 ,注意结果不要同时含有根号和分数指数幂.nm a anm【互动探究】1.若 x0,则(2x14332)(2x14332)4x12(xx12)_.23考点2指数函数的图象例 2:(1)设函数 f(x)|2x11|,x2,x5,x2,若互不相等的实数 a,b,c 满足 f(a)f(b)f(c),则 2a2b2c的取值范围是()A.(16,32)B.(18,34)C.(1
4、7,33)D.(6,7)答案:C图 D3解析:函数 f(x)|2x11|,x2,x5,x2的图象如图 D3,不妨设 abc,f(a)f(b),|2a11|2b11|,12a12b11,2a2b1,4c5,162c32,所以 2a2b2c 的取值范围是(17,33).故选 C.(2)已知实数 a,b 满足等式12a13b,下列五个关系式:0ba;ab0;0ab;ba0;ab.其中不可能成立的关系式有()A.1 个B.2 个C.3 个D.4 个解析:在同一平面直角坐标系中作出函数的图象,如图 D4.图 D4y13x,y12x当 x0 时,若12a13b,则 ab0 时,若12a13b,则 0b0,
5、a1)在(,)上既是奇函数又是增函数,则函数 g(x)loga(xk)的图象是()ABCD解析:若函数 f(x)是奇函数,所以 f(0)k10k1.又函数是增函数,所以a1.那么g(x)loga(x1)的图象为增函数,并且过点(0,0).故选 C.3.(2016年浙江模拟)已知实数 a,b 满足等式 2017a2018b,下列五个关系式:0ba;ab0;0ab;ba1,则有 ab0.成立;若 t1,则有 ab0.成立;若 0t1,则有 ab0.成立.故可能成立,而不可能成立.故选 B.图 D5考点3指数函数的性质及应用例 3:(1)设 0a13,则 a,3 aa,aaa 的大小关系是()A.3
6、 aaaaa a B.aaa a3 aaaC.3 aaaaaaD.aaaa 3 aa解析:要比较 a,3 aa,aaa 的大小,底数相同,即比较 1a0,3 a 13a,aa 的大小.而 0aaa 3 a 13a.所以 aaaa 3 aa.故选 D.答案:D(2)(2015 年山东)设函数f(x)x3x1,x1,2 ,x1,则满足ff(a)2f(a)的 a 的取值范围是()A.23,1B.0,1C.23,D.1,)解析:方法一,当 a1 时,f(a)2a1,所以 ff(a)2f(a),即 a1 符合题意.当 a1 时,f(a)3a1,若 ff(a)2f(a),则f(a)1,即 3a11,a23
7、.所以23a1 符合题意.综上所述,a 的取值范围是23,.故选 C.方法二,利用特殊值.当 x2 时,ff(2)f(4)242f(2),解集中应该有 2,排除 A,B;当 x23时,23fff(1)21232f,解集中应该有23,排除 D.故选 C.答案:CA.是奇函数,且在 R 上是增函数B.是偶函数,且在 R 上是增函数C.是奇函数,且在 R 上是减函数D.是偶函数,且在 R 上是减函数(3)(2017 年北京)已知函数 f(x)3x13x,则 f(x)()解析:因为 f(x)3x 13x,f(x)3x 13x 13x3xf(x),所以函数是奇函数.又 3x 是增函数,13x也是增函数,
8、即 f(x)3x 13x是增函数.故选 A.答案:A【互动探究】A.f(c)f(b)f(a)B.f(b)f(c)f(a)C.f(c)f(a)f(b)D.f(b)f(a)f(c)4.已知函数 f(x)3x3x,a1434,b1343,c342log,则 f(a),f(b),f(c)由小到大的排列顺序为()解析:f(x)3x3x 为单调递增函数,a14341443a1,clog2340,所以 f(c)f(a)0 且 a1)有两个零点,则实数 a 的取值范围是_.解析:考查函数 yax 与函数 yxa 的交点的个数,当a1 时,有两个交点;当 0a0,且 a1)有两个不相等的实根,则实数 a 的取值
9、范围是(A.(0,1)(1,)B.(0,1)C.(1,)D.0,12(1)(2)图2-6-1答案:D解析:当 a1 时,图 2-6-1(1)为 y|ax1|的图象,与 y2a 显然无两个交点;当 0a1 时,如图 2-6-1(2),要使 y2a与 y|ax1|的图象有两个交点,应有 02a1,0a0,且a1,对于指数函数的底数a,在不清楚其取值范围时,应运用分类讨论的数学思想,分a1 和0a0,且 a1)的图象,应抓住三个关键点:(1,a),(0,1),再利用相应指数函数的图象,通过平移、对称变换得到其他图象.1,1a,【互动探究】5.设f(x)|3x1|,cbf(a)f(b),则下列关系式中一定成立的是()A.3c3aB.3c3b C.3c3a2D.3c3a2图 D6答案:D解析:y|3x1|的图象是由y3x向下平移一个单位后,其x轴上方的图象保持不变,将x轴下方的图象翻折上去得到的,如图D6,由图可知,要使cbf(a)f(b)成立,则有c0a,3c1f(a),13c3a1,即3c3a2.故选D.