1、第六节 指数与指数函数基础梳理1.根式(1)定义:如果xna,那么x叫做a的_,其中n1,nN*.当n是奇数时,正数的n次方根是一个_,负数的n次方根是一个_,记作_当n是偶数时,正数的n次方根有_,这两个数互为_,记作_,负数没有_方根,零的n次方根是零负数偶次n次方根正数两个相反数(2)两个重要公式(注意:a必须使有意义)-aa|a|aa2.有理数指数幂(1)幂的有关概念正分数指数幂:_ (a0,m,nN*,且n1);负分数指数幂:_.(a0,m,nN*,且n1)0的正分数指数幂等于_,0的负分数指数幂_(2)有理数指数幂的性质aras_(a0,r,sQ);(ar)s_(a0,r,sQ);
2、(ab)r_(a0,b0,rQ)没有意义0arbrar+sars3.指数函数的定义一般地,函数y=ax(a0,且a1)叫做指数函数,其中x是自变量4.指数函数的图象与性质y=axa10a0时,_;当x0时,_;当x10y10y1增函数减函数1.(教材改编题)化简(x0,y0)得()A.3x2y B.3xy C.9x2y D.-3x2y基础达标D 解析:2.若函数y=(a2-3a+3)ax是指数函数,则有()A.a=1或a=2 B.a=1 C.a=2 D.a0且a1C 解析:由y=(a2-3a+3)ax为指数函数,可得即a=2.3.设指数函数f(x)=ax(a0且a1),则下列等式不正确的是()
3、A.f(x+y)=f(x)f(y)B.f(xy)n)=fn(x)fn(y)C.f(x-y)=D.f(nx)=f n(x)B 解析:对于A,f(x+y)=ax+y=axay=f(x)f(y),所以A正确;对于B,f(xy)n)=a(xy)n(ax)n(ay)n=fn(x)fn(y),所以B不正确;对于C,f(x-y)=ax-y=,所以C正确;对于D,f(nx)=anx=(ax)n=f(x)n=fn(x),所以D正确4.已知集合M=-1,1,N=,则MN=_.-1 解析:2x+14 即为212x+122,因为y=2x在R上是增函数,所以1x+1b0,求的值经典例题题型一 指数运算性质的应用(3)已
4、知a,b是方程x26x40的两根,且ab0,求的值(2)由条件知a+b=6,ab=4,又ab0,所以(3)由条件知ab6,ab4,又ab0,所以=【例2】已知函数(1)作出函数的图象;(2)指出该函数的单调递增区间;(3)求函数的值域题型二 指数函数的图象的应用分析:本题要考虑去绝对值符号,把函数解析式写成分段函数的形式,再作出图象,然后根据图象寻求其单调递增区间和值域解:(1)由函数解析式可得其图象分成两部分:一部分是的图象,由下列变换可得到:另一部分y=2x+2(x0恒成立,所以定义域为R.又因为 ,而所以 ,解得0y1,所以值域为(0,1)解:(1)定义域为R.因为|x1|0,所以y 1
5、,所以值域为1,).(2)令-x2-3x+40,解得-4x1,所以函数的定义域为-4,1设 (-4x1),易得u在时取最大值 在x=-4或1时取最小值0,即0u所以函数y=2u的值域为即函数的值域为下列函数中值域为正实数集的是()A.B.C.D.变式3-1A 解析:A中的值域为正实数集,而1-xR,的值域为正实数集;B中,当x=0时,2x-1=0;C中,y取不到1;D中,函数值域为0,1)【例4】已知定义在R上的奇函数f(x)有最小正周期2,且当x(0,1)时,(1)求f(x)在1,1上的解析式;(2)求证:f(x)在(0,1)上是减函数题型四 指数函数性质的综合应用解(1)当x(-1,0)时
6、,-x(0,1)f(x)是奇函数,由f(0)=f(0),且f(1)=f(2+1)=f(1)=f(1),得f(0)=f(1)=f(1)=0.在区间-1,1上,有(2)证明:当x(0,1)时,f(x).设0 x1x21,则f(x1)f(x2).0 x1x20,2x1x210.f(x1)f(x2)0,即f(x1)f(x2),f(x)在(0,1)上是减函数易错警示【例】设a0且a1,如果函数f(x)=a2x+2ax1在1,1上的最大值为14,求a的值错解 当x=1时,f(x)有最大值,即a2+2a1=14,a2+2a15=0,a=3(a=5舍去)错解分析 错解中:(1)忽略了字母参数a1与0a1时,ax ,令t=ax,则y=(t+1)2-2,t ,易知y=(t+1)22在 上单调递增当t=a,即ax=a时,ymax=(a+1)22=14,a=3(a=5舍去)(2)当0a1时,ax;同(1)得当t,即ax时,ymax214,解得a.综上所述,a或a3.