3.1.2指数函数(一)学案(含答案)
3.1.2指数函数一学习目标
1.理解指数函数的概念,了解对底数的限制条件的合理性.
2.掌握指数函数图象的性质.
3.能借助指数函数性质比较大小.
4.会解决简单的指数方程,不等式知识点一指数函数的概念1指数函数的概念一般地,函数yaxa0,且a1叫做指数函数,其中x是自变量,函数的定义域是R.2指数函数的结构特征1形如yax;2底数a满足a0,且a1;3指数是x.因此,指数函数只是一个形式定义,判断一个函数是否是指数函数关键有三点系数;底数;指数如y2xxN*,y2x1,y23x,y3x1等都不是指数函数,其中函数ykaxk0,a0,且a1称为指数型函数,yaxxN*称为正整数指数函数提示由于yaxx,因此yax也是指数函数知识点二指数函数的图象和性质a10a1图象性质定义域R值域0,过定点0,1,即当x0时,y1单调性在R上是单调增函数在R上是单调减函数奇偶性非奇非偶函数题型一指数函数的概念例11下列函数中,是指数函数的个数是y8x;y;yax;y2a1x;y23x.A1B2C3D0答案A解析为指数函数;中底数80,所以不是指数函数;中指数不是自变量x,而是x的函数,所以不是指数函数;中底数a,只有规定a0且a1时,才是指数函数;中3x的系数不是1,所以不是指数函数2已知函数fx为指数函数,且f,则f2________.答案反思感悟1
根据指数函数的定义,a是一个常数,ax的系数为1,且
a0,a1,指数位置是x,其系数也为1,凡是不符合这个要求的都不是指数函数2要求指数函数fxaxa0,且a1的解析式,只需要求出a的值,要求a的值,只需一个已知条件即可跟踪训练1已知指数函数y2b3ax经过点1,2,求a,b的值解由指数函数的定义可知2b31,即b
2.将点1,2代入yax,得a
2.题型二指数函数的图象例21函数yax33a0,且a1的图象过定点________答案3,4解析令x30得x3,此时y
4.故函数yax33a0,且a1的图象过定点3,42已知y1x,
y23x,y310x,y410x,则在同一平面直角坐标系内,它们的图象为答案A解析方法一y23x与y410x单调递增;y1x与y310xx单调递减,在
第一象限内作直线x1,该直线与四条曲线交点的纵坐标对应各底数,易知选
A.方法二y23x与y410x单调递增,且y410x的图象上升得快,y1x与y23x的图象关于y轴对称,y310x与y410x的图象关于y轴对称,所以选
A.反思感悟1
因为当x1时,yaxa1a,所以在x1时的函数值即指数函数的底数在图中作直线x1与各图象相交,底数大的交点位置高,底数小的交点位置低,即在y轴右侧底大图高2因为当x1时,
yaxa1,所以在x1时的函数值即指数函数中底数的倒数在图中作直线x1与各图象相交,大底数的倒数必然小,则交点位置低,小底数的倒数必然大,则交点位置高,即在y轴左侧底大图低跟踪训练2已知1nm0,则指数函数ymx,ynx的图象是答案C解析由1nm0可知两曲线应为“下降”的曲线,故排除A,B,再由nm可知应选
C.题型三利用指数函数的单调性比较大小例3比较下列各题中两个值的大小
11.
72.5,
1.73;
21.
70.3,
1.
50.3;
31.
70.3,0.
83.1;4a
1.1与a0.3a0且a1解
11.71,y
1.7x在,上是增函数
2.53,
1.
72.
51.
73.2方法一
1.
71.5,在0,上,y
1.7x的图象位于y
1.5x的图象的上方而0.30,
1.
70.
31.
50.3.方法二
1.
50.30,且0.3,又1,0.30,0.31,1.
70.
31.
50.3.
31.
70.
31.701,0.
83.
10.801,
1.
70.
30.
83.1.4当a1时,yax在R上是增函数,故a
1.1a0.3;当0a1时,yax在R上是减函数,故a
1.1a0.3.反思感悟比较幂的大小的方法1同底数幂比较大小时构造指数函数,根据其单调性比较2指数相同底数不同时分别画出以两幂底数为底数的指数函数图象,当x取相同幂指数时可观察出函数值的大小3底数.指数都不相同时,取与其中一底数相同与另一指数相同的幂与两数比较,或借助“1”与两数比较4当底数含参数时,要按底数a1和0a1两种情况分类讨论跟踪训练3设a,b,c,则a,b,c的大小关系是AacbBabcCcabDbca答案A 解析在同一平面直角坐标系中作出函数yx和yx的图象图象略,由图象可知,,即acb,故选
A.题型四简单的指数方程与指数不等式例41方程33x281的解为________2方程52x65x50的解为________3不等式2x1x的解集为________4不等式a5xax7a0且a1的解集为________答案
1x22x1或x034当a1时,x当0a1时,x解析133x234,即3x24,得x
2.2设5xt,则原方程可变为t26t50,解得t1或t5,则x0或x
1.3因为21,所以指数函数fx2x在R上是单调增函数,由
2x1x,则2x122x,可得x12x,解得x,即x的取值范围为.4当a1时,a5xax7,5xx7,解得x;当0a1时,a5xax7,5xx7,解得x.综上所述,当a1时,x的取值范围是;当0a1时,x的取值范围是.反思感悟利用指数函数的单调性解不等式需将不等式两边凑成底数相同的指数式,并判断底数与1的大小关系当a1时,afxagxfxgx;当0a1时,afxagxfxgx跟踪训练4若2a132a,则实数a的取值范围是________答案解析因为01,所以指数函数fxx 在R上是单调减函数,由2a132a,则2a132a,可得a,即实数a 的取值范围为.1判断一个函数是不是指数函数,关键是看解析式是否符合yaxa0,且a1这一结构形式,即ax的系数是1,指数是x且系数为
1.2指数函数yaxa0,且a1的性质分底数a1,0a1两种情况,但不论哪种情况,指数函数都是单调的31根据图象“上升”或“下降”确定底数a1或0a1;2在y轴右侧,指数函数的图象从下到上相应的底数由小到大;在y轴左侧,指数函数的图象从下到上相应的底数由大到小4指数不等式的三种类型1形如axab 的不等式,借助于函数yax的单调性求解,如果a的取值不确定,需分a1与0a1两种情况进行讨论;2形如axb的不等式,注意将b转化为以a为底数的指数幂的形式,再借助于函数yax的单调性求解;3形如axbx的不等式,利用函数图象求解.1下列函
数是指数函数的是Ay2x1Byx3Cy32xDy3x答案D解析由指数函数的定义可知D正确
2.如图是指数函数yax;ybx;ycx;ydx的图象,则a,b,c,d与1的大小关系为Aab1cdBba1dcC1abcdDab1dc答案B解析方法一由图象可知的底数必大于1,的底数必小于
1.作直线x1,在第一象限内直线x1与各曲线的交点的纵坐标即各指数函数的底数,则1dc,ba1,从而可知a,b,c,d与1的大小关系为ba1dc.方法二根据图象可以先分两类的底数大于1,
的底数小于1,再由比较c,d的大小,由比较a,b的大小当指数函数的底数大于1时,图象上升,且底数越大时图象向上越靠近y 轴;当底数大于0小于1时,图象下降,底数越小,图象向下越
靠近x轴3已知指数函数yaxa2a3的图象过点2,4,则a________.答案2解析由指数函数的定义,可知a2a30,解得a2或a
3.当a2时,指数函数y2x的图象过点2,4,符合题意;当a3时,指数函数y3x的图象不过点2,4,应舍去4把从小到大排列为________________答案解析,而01且,5若ax153xa0且a1,求x 的取值范围解因为ax153x,所以ax1a3x5,当a1时,yax为增函数,可得x13x5,所以x3;当0a1时,yax为减函数,可得
x13x5,所以x
3.综上,当a1时,x的取值范围为,3;当0a1时,x的取值范围为3,
一.选择题1若指数函数fx的图象经过点P2,9,则fx等于A3x
B.xC3x
D.x答案A解析设指数函数fxaxa0,且a1,则由点P2,9在函数fx的图象上,可得a29,解得a3或a3舍去,所以fx3x,故选
A.2函数fxa2019x2018a0,a1的图象恒过定点
A2018,2018B2019,2018C2018,2019D2019,2019答案D解析令2019x0,即x2019,则f2019a020182019,故函数fx的图象恒过定点2019,2019,故选
D.3函数fxx与gxx的图象关于A原点对称Bx轴对称Cy轴对称D直线yx对称答案C解析设点x,y为函数fxx的图象上任意一点,则点x,y为函数gxx的图象上的点因为点x,y与点x,y 关于y轴对称,所以函数fxx与gxx的图象关于y轴对称4方程42x116的解是AxBxCx1Dx2答案B解析42x142,2x12,x.5若
2a14a,则实数a的取值范围是A1,B,1C3,D,3答案A解析因为函数yx在R上单调递减,所以由已知可得2a14a,解得a
1.故选
A.
二.填空题6若1a0,则3a,a,a3,按由大到小的顺序排列是________答案3aa3解析结合指数函数的图象判断因为3a0,0,a30,且由1a0得0a1,所以a3,即a3,所以a3,因为3aa
3.7若函数yaxa0且a1在0,1上的最大值与最小值的和为3,则实数a________.答案2解析由于指数函数在R上单调,所以a0a13,解得a
2.8已知函数yx在2,1上的最小值是m,最大值是n,则mn 的值为________答案12解析yx在R上为单调减函数,m13,
n29,故mn
12.9设y1
40.9,y2
80.48,y
31.5,则y1,y2,y3由小到大依次为______________答案
y2,y3,y1解析
40.9
21.8,
80.48
21.44,
1.5
21.5,根据y2x在R上是单调增函数,得
21.8
21.5
21.44,即y1y3y
2.10设函数fx若fx01,则x0的取值范围是____________答案,11,解析当x00时,1,x01;当x00时,11,2,x01.综上,x0,11,
三.解答题11已知点1,3和2,5在函数fxaxba0,a1的图象上求1a,b的值;2函数fx的值域解1由题意,得解得或舍去所以2由1得,fx2x1,因为2x0,所以fx的值域为1,12已知函数fxk3ax3ba0,且a1是指数函数1求k,b的值;2解不等式
f2x7f4x3解1fxk3ax3ba0,且a1是指数函数,k31,3b0,k2,b
3.2由1得fxaxa0,且a1,则由f2x7f4x3,得a2x7a4x
3.当a1时,fxax在R上是单调增函数,则由a2x7a4x3,可得2x74x3,解得x2;当0a1时,fxax在R上是单调减函数,则由a2x7a4x3,可得2x74x3,解得x
2.综上,当a1时,原不等式的解集为,2;当0a1时,原不等式的解集为2,13函数fxaxa0,且a1在1,2上的最大值比最小值大,求a的值解分情况讨论当0a1时,函数fxaxa0,且a1在1,2上的最大值fxmaxf1a1a,最小值fxminf2a2,aa2,解得a或a0舍去;当a1时,函数fxaxa0,且a1在1,2上的最大值fxmaxf2a2,最小值fxminf1a1a,a2a,解得a或a0舍去综上所述,a或a.
2.1.2指数函数 教学目标: 1.通过细胞分裂的实例,了解指数函数模型的实际背景,感受指数模型在现代科技中的应用。 2.理解指数函数的概念、图象和性质。 3.能运用指数函数的单调性解决比较两个指数式的大小等问题。 课前预习: 1、指数函数的概念、图象和性质。 指数函数定义: 一般地,函数x y a =(0a >且1a ≠)叫做 ,其中x 是 ,函数定义域是 . 2、指数函数的图象和性质: 思考:指出下列函数哪些是指数函数: ①23x y = ②4x y = ③23x y = ④32x y =? ⑤31x y =+ ⑥3x y =- 练习.函数2(33)x y a a a =-+为指数函数,求a 的值。
课内探究: 1. 比较大小: 31.9 1.9π--与; 2.如图是指数函数:①x y a = ②x y b = ③x y c = ④x y d =的图象,求a 、b 、c 、d 的关系
当堂检测: 1.设0.90.48 1.51231 4,8,()2y y y -===,则它们的大小关系为 。 2.若函数1(01)x y a b a a =+->≠且的图象经过第二、三、四象限,则一定有( ) ①01,0a b <<>且 ② a >1,且b >0 ③01,0a b <<<且 ④ a >1,且b <0 3.已知实数a ,b 满足等式11()()23a b =,下列五个关系式 ①0。
3.1.2《指数函数》学案(一) 姜永章 刘欢 张志华 2012.10.13 一、课标点击 (一)学习目标: 1、理解指数的定义并掌握指数函数的图象和性质; 2、能够利用指数函数的图象和性质解决有关问题。 (二)学习重、难点: 重点:指数函数的图象和性质 难点:指数函数的图象和性质的应用 (三)教学方法 自主探究,合作交流。 二、学习探究 问题1: 1、某种细胞分裂时,由1个分裂成2个,2个分裂成4个,……. 1个这样的 细胞分裂 x 次后,得到的细胞个数 y 与 x 的函数关系是什么? 2、质量为1的一种放射性物质不断地衰变为其他物质,每经过一年剩留的质量约为原来的50%,求这种物质的剩留量y 与时间 x 的函数关系。 观察你写的两个函数解析式,它们的共同特征是什么?你能写出这类解析的一般形式吗? 学习探究(一) 1、指数函数的定义: 。 2、小练习 指出下列函数哪些是指数函数: ① x y 4=; ② x y 4-=; ③ x y )4(-=; ④ x y π=; ⑤24x y =; ⑥x y 32?=; ⑦(21)x y a =-(12 1 ≠>a a 且) 3、思考与讨论: (1)为什么指数函数的定义中要规定a>0,且a ≠1呢? (2)如何判断一个函数是否为指数函数? 问题2、 作函数x y 2=与x y )2 1 (=的图象,并观察图象指出它们的性质。 学习探究(二) 1
2、思考与讨论: (1)底数大小与函数单调性的关系? (2)指数函数,0(>=a a y x 且1≠a ),x 取何值时, 1>y ?x 取何值时,10<
一、标题与单位 指向数学学科核心素养的课堂教学设计 ——指数函数及其性质 《数学5 必修A版》(人教版)第二章(2.1.2) 建宁一中肖秀勇 二、教学设计 (一)内容和内容解析 本节课的内容在知识体系上起到承上启下的作用。这是在学生已掌握了函数的一般性质和简单的指数运算的基础上进一步研究指数函数以及指数函数的图像与性质。在实际生活中应用也非常广泛。它不仅是今后学习对数函数和幂函数的基础,同时在生活及生产实际中有着广泛的应用,所以指数函数应重点研究。这节课在授课的时候借助了空间认识事物的位置关系、形态变化与运动规律;利用图形描述、分析数学问题;建立形与数的联系;构建数学问题的直观模型,探索解决问题的思路。 我根据所教班级的实际情况,我把这部分内容分为两节课来讲。其一,探究图象及其性质;其二,指数函数及其性质的应用。这是第一节课,所以所讲的内容是“探究图象及其性质”。作为常见函数,它一方面可以进一步深化学生对函数的理解,使学生得到较系统的函数知识和研究函的方法,另一方面也为学习对数函数、幂函数以及等比数列的学打习下坚实的基础。 (二)目标和目标解析 1、知识目标:理解并掌握指数函数的定义,熟悉指数函数的图像特点及其性质。能画出指数函数的简图,会判断指数函数的单调性,并能根据指数函数的单调性判断同底幂的大小。 2、能力目标:一方面培养学生运用信息技术解决数学问题的能力;另一方面提高学生观察分析、类比归纳和问题探究的能力。 3、情感目标:通过主动探究,合作交流学习,使学生养成积极思考,勇于探索的思想,同时培养学生的团队合作精神。 在直观想象核心素养的形成过程中,学生能够进一步发展几何直观和空间想象能力,增强运用图形和空间想象思考问题的意识,提升数形结合的能力,感悟事物的本质,培养创新思维。在教学过程中通过类比,回顾归纳从图象和解析式这两种不同角度研究函数性质的数学方法,加深对指数函数的认识,让学生在数学活动中感受数学思想方法之美、体会数学思想方法之重要;同时通过本节课的学习,使学生获得研究函数的规律和方法;培养学生主动学习、合作交流的意识。 (三)教学问题诊断分析
指数函数及其性质教案 课题:指数函数及其性质(第1课时) 教材:普通高中课程标准试验教科书人教社A 版,数学必修1 教学内容:第二章,基本初等函数(I ),2.1.2指数函数及其性质 教学目标 1. 知识目标:理解指数函数的概念,初步掌握指数函数的图像和性质 2. 能力目标:通过定义的引入,图像特征的观察,培养学生的探索发现能力,在学习过程中体会从具体到一般及数形结合的方法 3. 情感目标:通过学生的参与过程,培养他们手脑并用、多思勤练的良好学习习惯和勇于探索、锲而不舍的治学精神。 教学重点﹑难点 重点:指数函数的概念和图像 难点:用数形结合的方法从具体到一般地探索﹑概括指数函数的性质 教学流程设计 (一)指数函数概念的构建 1.探究:本节问题2中函数)0()2 1 (5730≥=t P t 的解析式与问题1中函数 )20,(073.1* ≤∈=x N x y x 的解析式有什么共同特征? 师生活动:教师提出问题引导学生把对应关系概括到x a y =的形式,学生思考归纳概括共同特征 2.给出指数函数的概念 一般地,函数)1,0(≠>=a a a y x 且叫做指数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是R 3.剖析概念 (1)规定底数a 大于零且不等于1的理由: 如果a =0,?????≤>无意义 时,当; 恒等于时,当x x a x a x 000 如果,2 1 ,41,)4(,0= -= 2.1.2 指数函数及其性质(二) 自主学习 1.理解指数函数的单调性与底数a 的关系,能运用指数函数的单调性解决一些问题. 2.理解指数函数的底数a 对函数图象的影响. 基础自测 1.下列一定是指数函数的是( ) A .y =-3x B .y =x x (x >0,且x ≠1) C .y =(a -2)x (a >3) D .y =(1-2)x 2. 指数函数y =a x 与y =b x 的图象如图,则( ) A .a <0,b <0 B .a <0,b >0 C .01 D .02 C .-10,且a ≠1),求x 的取值范围. 规律方法 解a f (x )>a g (x )(a >0且a ≠1)此类不等式主要依据指数函数的单调性,它的一般步骤为 变式迁移2 已知(a 2+a +2)x >(a 2+a +2) 1-x ,则x 的取值范围是____________. 指数函数的最值问题 【例3】 (1)函数f (x )=a x (a >0,且a ≠1)在区间[1,2]上的最大值比最小值大a 2 ,求a 的值; (2)如果函数y =a 2x +2a x -1(a >0且a ≠1)在[-1,1]上有最大值14,试求a 的值. 规律方法 指数函数y =a x (a >1)为单调增函数,在闭区间[s ,t ]上存在最大、最小值,当x =s 时,函数有最小值a s ;当x =t 时,函数有最大值a t .指数函数y =a x (00,a ≠1)在区间[1,2]上的最大值与最小值之和为6,求a 的值; (2)0≤x ≤2,求函数y =4x -12 -3·2x +5的最大值和最小值. 1.指数函数的定义及图象是本节的关键.通过图象可以求函数的值域及单调区间. 2.利用指数函数的性质可以比较两个指数幂的大小 (1)当两个正数指数幂的底数相同时,直接利用指数函数的单调性比较大小. (2)当两个正数指数幂的底数不同而指数相同时,可利用两个指数函数的图象比较它们 2.1.2指数函数及其性质(二) 自主学习 1.理解指数函数的单调性与底数a的关系,能运用指数函数的单调性解决一些问题.2.理解指数函数的底数a对函数图象的影响. 基础自测 1.下列一定是指数函数的是() A.y=-3x B.y=x x(x>0,且x≠1) C.y=(a-2)x(a>3) D.y=(1-2)x 2. 指数函数y=a x与y=b x的图象如图,则() A.a<0,b<0 B.a<0,b>0 C.01 D.02 C.-1 规律方法 比较两指数大小时,若底数相同,则先构造出该底数的指数函数,然后利用单调性比较;若底数不同,则考虑选择中间量,通常选择“1”作为中间量. 变式迁移1 比较????4313,223,????-233,????3412的大小. 解简单的指数不等式 【例2】 如果a 2x +1≤a x - 5(a >0,且a ≠1),求x 的取值范围. 规律方法 解a f (x )>a g (x )(a >0且a ≠1)此类不等式主要依据指数函数的单调性,它的一般步骤为 变式迁移2 已知(a 2+a +2)x >(a 2+a +2)1- x ,则x 的取值范围是____________. 指数函数的最值问题 【例3】 (1)函数f (x )=a x (a >0,且a ≠1)在区间[1,2]上的最大值比最小值大a 2 ,求a 的值; (2)如果函数y =a 2x +2a x -1(a >0且a ≠1)在[-1,1]上有最大值14,试求a 的值. 2.1?2-1指数函数的概念学案 1.2-1指数函数的概念学案 课前预习学案 一.预习目标 通过预习理解指数函数的概念 简单掌握指数函数的性质 二.预习内容 1.一般地,函数 叫做指数函数. 2.指数函数的定义域是 值域 3.指数函数的图像必过特殊点 4.指数函数,当 时,在上是增函数;当 时, 在上是减函数. 三.提出疑惑通过以上自我预习你还有什么疑惑请写在下面 的横线课内探究学案 一.学习目标 理解指数函数的概念能画出具体的指数函数图象 在理解指数函数概念、性质的基础上,能运用所学知识解决简单的数学问题 学习重点:指数函数概念、图象和性质 学习难点:对底数的分类,如何由图象、解析式归纳指数函数的性质 二.学习过程 探究一 1.函数是指数函数,则有 A.a=1或a = 2 B. a=1 C. a = 2 D. a >0且 2.关于指数函数和的图像,下列说法不正确的是 A.它们的图像都过点,并且都在x轴的上方. B.它们的图像关于y轴对称,因此它们是偶函数. C.它们的定义域都是R,值域都是. D.自左向右看的图像是上升的,的图像是下降的. 3.函数在R上是减函数,贝U的取值范围是 A、B、c、D、 4.指数函数f的图像恒过点,则f = 5.函数的单调递增区间是。 探究二 例1:指出下列函数那些是指数函数: 例2:求下列函数的定义域与值域: 例3:将下列各数从小到大排列起来: 三.当堂检测 1.下列关系式中正确的是 A.VV B.VV C.VV D.VV 2 .若一1VxV 0,则下列不等式中正确的是 A.VV B.<< C.VV D.VV 3.下列函数中值域是的函数是 A. B. C. D. 4 .函数的值域是 A、B、c、D、 课后练习与提高 1 .函数图像在不在第二象限且不过原点,则m的 取值范围是 A.a>1 b.a>1且mV0 C.OVaV 1且 指数与指数函数复习学案(解析篇) 【高考要求】指数函数(B ) 【学习目标】理解有理数指数幂的含义;了解实数指数幂的意义,能进行幂的运算. 理解指数函数的概念和意义;理解指数函数的性质,会画指数函数的图象. 了解指数函数模型的实际案例,会用指数函数模型解决简单的实际问题. 【学习重难点】指数函数的性质及其应用 (课前基础知识回顾,事先发给学生填写,课上用投影打出一起回顾) 一、根式 1.根式的概念 2.两个重要公式 (1)n a n =??? a , n 为奇数, |a |=? ???? a (a ≥0),-a (a <0), n 为偶数; (2)(n a )n =a (注意a 必须使n a 有意义). 二、有理数指数幂 1.幂的有关概念 (1)正分数指数幂:a m n =n a m (a >0,m ,n ∈N *,且n >1); (2)负分数指数幂:a -m n =1a m n =1 n a m (a >0,m ,n ∈N *,且n >1); (3)0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义. 2.有理数指数幂的性质 (1)a r a s =a r + s (a >0,r ,s ∈Q); (2)(a r )s =a rs (a >0,r ,s ∈Q); (3)(ab )r =a r b r (a >0,b >0,r ∈Q).最新2.1.2指数函数及其性质(二)学案(人教A版必修1)汇编
人教新课标版数学高一必修1学案 2.1.2指数函数及其性质(二)
2.1.2-1指数函数的概念学案
指数与指数函数复习学案