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  • 2021-06-16 发布

高中数学第四章指数函数对数函数与幂函数章末整合课件新人教B版必修第二册

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第四章 指数函数、对数函数与幂函数 章末复习课 章 末 整 合 要点回顾 专题突破 要点回顾 网络构建 1 . 指数函数的图像和性质 核心归纳 a > 1 0 < a < 1 值域 (0 ,+ ∞ ) 性质 过定点 (0,1) ,即 x = 0 时, y = 1 当 x > 0 时, y > 1 ; 当 x < 0 时, 0 < y < 1 当 x > 0 时, 0 < y < 1 ; 当 x < 0 时, y > 1 在 ( - ∞ ,+ ∞ ) 上是增函数 在 ( - ∞ ,+ ∞ ) 上是减函数 注意: (1) 对于 a > 1 与 0 < a < 1 ,函数值的变化是不同的,因而利用性质时,一定要注意底数的范围,通常要用分类讨论思想. (2) a > 1 时, a 值越大,图像向上越靠近 y 轴,递增速度越快; 0 < a < 1 时, a 值越小,图像向上越靠近 y 轴,递减速度越快. (3) 在同一坐标系中有多个指数函数图像时,图像的相对位置与底数大小有如下关系:在 y 轴右侧,图像从上到下相应的底数由大变小;在 y 轴左侧,图像从下到上相应的底数由大变小,即无论在 y 轴的左侧还是右侧,底数按逆时针方向变大.这一性质可通过令 x = 1 时, y = a 去理解,如图所示. 2 . 对数函数的图像和性质 a > 1 0 < a < 1 定义域 (0 ,+ ∞ ) 值域 R 性质 当 x = 1 时, y = 0 ,即图像过定点 (1,0) 当 x > 1 时, y > 0 ; 当 0 < x < 1 时, y < 0 当 x > 1 时, y < 0 ; 当 0 < x < 1 时, y > 0 在 ( 0 ,+ ∞ ) 上是增函数 在 (0 ,+ ∞ ) 上是减函数 3. 指数函数与对数函数的关系 对数函数 y = log a x ( a > 0 且 a ≠1) 与指数函数 y = a x ( a > 0 且 a ≠1) 互为反函数,其图像关于直线 y = x 对称 ( 如图 ) , 4 . 幂函数的图像和性质 下表是一些常见的幂函数的性质: 函数 定义域 值域 单调性 奇偶性 y = x 0 { x | x ≠ 0} {1} 无 偶 y = x R R 增 奇 y = x 2 R { y | y ≥ 0} [0 ,+ ∞ ) 增 ( - ∞ , 0) 减 偶 y = x 3 R R 增 奇 y = x - 1 { x | x ≠ 0} { y | y ≠ 0} ( - ∞ , 0) 减 (0 ,+ ∞ ) 减 奇 结合以上常见的幂函数,可得 y = x α ( a ∈ R ) 的性质如下: (1) 所有的幂函数在 (0 ,+∞ ) 上都有意义,并且图像都通过点 (1,1) . (2) 如果 α > 0 ,则幂函数的图像过原点,并在区间 [0 ,+∞ ) 上为增函数. (3) 如果 α < 0 ,则幂函数在区间 (0 ,+∞ ) 上是减函数,在第一象限内,当 x 从右边趋向于原点时,图像在 y 轴右方无限地逼近 y 轴,当 x 趋于+∞时,图像在 x 轴上方无限地逼近 x 轴. (4) 当 α 为奇数时,幂函数为奇函数;当 α 为偶数时,幂函数为偶函数. 专题突破 指数运算、对数运算是两个重要的 知识点 ,不仅是本章的主要考点,也是高考的必考内容.对于指数运算,首先,要注意化简顺序,一般负指数先转化为正指数,根式化为分数指数;其次,若出现分式,则要注意分子、分母的因式分解,以达到约分的目的.对数运算要注意公式应用过程中范围的变化,保证前后的等价性.能熟练运用对数的运算法则及换底公式等化简计算. 指数与指数幂运算,对数与对数运算 专题 一      已知 2 a = 3 b = k ( k ≠1) ,且 2 a + b = ab ,则实数 k 的值为 (    ) A . 6    B . 9 C . 12    D . 18 D   典例 1 典例 2 指数函数和对数函数是中学数学中两个重要的基本初等函数,它们的图像与性质始终是高考考查的重点,应熟练掌握图像的画法及形状,记熟性质.由于指数函数 y = a x ,对数函数 y = log a x ( a > 0 , a ≠1) 的图像与性质都与 a 的取值有密切的联系, a 变化时,函数的图像与性质也随之改变,因此,在 a 的值不确定时,要对它们进行分类讨论. 指数函数和对数函数的图像和性质 专题 二 典例 3 D   典例 4 [ 分析 ]   先用换元法求出 f ( x ) 的表达式,再利用有关函数的性质判断其奇偶性和单调性,然后利用以上结论求解. 数形结合是高中数学中的一种重要的数学思想方法,这种思想方法体现在解题中,就是指在处理数学问题时,能够将抽象的数学语言与直观的几何图形有机结合起来思考,促使抽象思维和形象思维的和谐复合,通过对规范图形或示意图形的观察分析,化抽象为直观,化直观为精确,从而使问题得到简捷解决.运用数形结合的思想方法解决问题时,一般要遵循等价性、双向性和简单性原则. 数形结合思想 专题 三      方程 log 2 ( x + 4) = 3 x 解的个数是 (    ) A . 0 个       B . 1 个 C . 2 个 D . 3 个 [ 解析 ]   在同一坐标系中画出函数 y = log 2 ( x + 4) 及 y = 3 x 的图像,如图所示.由图像可知,它们的图像有两个交点,故选 C . C   典例 5 规律方法: “ 数形结合 ” 是根据数量与图形之间的关系,认识研究对象的数学特征,寻找解决问题方法的一种数学思想.通常包括 “ 以数解形 ” 和 “ 以形助数 ” 两方面. 通过 “ 以数解形 ” 或 “ 以形助数 ” ,可以使复杂问题简单化,抽象问题具体化,数形结合兼数的严谨与形的直观之长,是优化解题过程的重要途径之一,是基本的数学方法. 典例 6 a < c < b   分类讨论问题的实质是把整体问题化为部分来解决,化成部分从而增加题设条件,这是解分类讨论问题的指导思想. 分类讨论思想 专题 四 典例 7 [ 分析 ]   本题是函数性质的综合应用,利用奇偶性和单调性分析,对 a 进行讨论,求出解集.      已知 f ( x ) = 1 + log x 3 , g ( x ) = 2log x 2 ,试比较 f ( x ) 和 g ( x ) 的大小. 典例 8 数学问题中,已知条件是结论成立的保证,但有的问题已知条件和结论之间距离比较大,难于解出.因此,如何将已知条件经过转化,逐步向要求结论靠拢,这就是解题过程中经常要做的工作,变更条件就是利用与原条件等价的条件去代替,使得原条件中的隐含因素显露出来,使各种关系明朗化,从而缩短已知条件和结论之间的距离,找出它们之间的内在联系,以便应用数学规律、方法将问题解决. 等价转化思想 专题 五 典例 9 换元法的作用是利用整体代换,将问题转化为常见问题.本章中,常设 u = log a x 或 u = a x ,转化为一元二次方程、二次函数等问题,特别要注意换元后 u 的取值范围. 换元思想 专题 六 典例 10       解方程 log x - log 5 x 2 - 3 = 0 . [ 分析 ]   若设 log 5 x = u ,则方程可化为一元二次方程 u 2 - 2 u - 3 = 0 ,解此方程求出 u ,即可求出相应的 x 的值. 典例 11