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- 2021-06-16 发布
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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
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