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指数对数概念及运算公式

指数函数及对数函数重难点根式的概念:①定义:若一个数的n 次方等于),1(*∈>N n n a 且,则这个数称a 的n 次方根.即,若a x n =,则x 称a 的n 次方根)1*∈>N n n 且,1)当n 为奇数时,n a 的次方根记作n a ;2)当n 为偶数时,负数a 没有n 次方根,而正数a 有两个n 次方根且互为相反数,记作)0(>±a a n .②性质:1)a a n n =)(; 2)当n 为奇数时,a a n n =; 3)当n 为偶数时,⎩⎨⎧<-≥==)0()0(||a a a a a a n幂的有关概念:①规定:1)∈⋅⋅⋅=n a a a a n( N *, 2))0(10≠=a a ,n 个 3)∈=-p aap p(1Q ,4)m a a a n m n m,0(>=、∈n N * 且)1>n ②性质:1)r a a a a sr sr,0(>=⋅+、∈s Q ),2)r a aa sr sr ,0()(>=⋅、∈s Q ),3)∈>>⋅=⋅r b a b a b a rrr ,0,0()( Q ) (注)上述性质对r 、∈s R 均适用.例 求值(1)328(2)2125- (3)()521- (4)()438116-例.用分数指数幂表示下列分式(其中各式字母均为正数)(1)43a a ⋅ (2)a a a (3)32)(b a -(4)43)(b a + (5)322b a ab + (6)4233)(b a +例.化简求值(1)012132322510002.0827)()()()(-+--+----(2)21153125.0525.2311.0)32(256)027.0(⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-- (3)=⋅÷⋅--313373329a a a a(4)211511336622263a b a b a b ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-÷- ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭=(5)=指数函数的定义:①定义:函数)1,0(≠>=a a a y x且称指数函数,1)函数的定义域为R , 2)函数的值域为),0(+∞,3)当10<<a 时函数为减函数,当1>a 时函数为增函数.提问:在下列的关系式中,哪些不是指数函数,为什么?(1)22x y += (2)(2)x y =- (3)2xy =-(4)x y π= (5)2y x = (6)24y x =(7)x y x = (8)(1)xy a =- (a >1,且2a ≠)例:比较下列各题中的个值的大小(1)1.72.5 与 1.73( 2 )0.10.8-与0.20.8-( 3 ) 1.70.3与0.93.1例:已知指数函数()xf x a =(a >0且a ≠1)的图象过点(3,π),求(0),(1),(3)f f f -的值.思考:已知0.70.90.80.8,0.8, 1.2,a b c ===按大小顺序排列,,a b c .例 如图为指数函数xxxxd y c y b y a y ====)4(,)3(,)2(,)1(,则d c b a ,,,与1的大小关系为(A )d c b a <<<<1 (B )c d a b <<<<1(C )d c b a <<<<1 (D )c d b a <<<<11、函数2121x x y -=+是( )A 、奇函数B 、偶函数C 、既奇又偶函数D 、非奇非偶函数 2、函数121xy =-的值域是( ) A 、(),1-∞ B 、()(),00,-∞+∞ C 、()1,-+∞ D 、()(,1)0,-∞-+∞3、已知01,1a b <<<-,则函数xy a b =+的图像必定不经过( )A 、第一象限B 、第二象限C 、第三象限D 、第四象限例.求函数xx y +⎪⎭⎫ ⎝⎛=221的值域和单调区间例 若不等式3axx22->(31)x +1对一切实数x 恒成立,则实数a 的取值范围为______. .f (x )=]()⎪⎩⎪⎨⎧+∞∈--∞∈---,1 231,( 2311x x x x ,则f (x )值域为______. 考查分段函数值域.【解析】 x ∈(-∞,1]时,x -1≤0,0<3x -1≤1, ∴-2<f (x )≤-1x ∈(1,+∞)时,1-x <0,0<31-x <1,∴-2<f (x )<-1 ∴f (x )值域为(-2,-1] 【答案】 (-2,-1] 例、已知2)(22-+=+--x x xxe e ee f ,则函数)(x f 的值域是_____________例 点(2,1)与(1,2)在函数()2ax b f x +=的图象上,求()f x 的解析式例.设函数11()2x x f x +--=,求使()f x ≥的x 取值范围.例 已知定义域为R 的函数12()2x x bf x a+-+=+是奇函数。

(Ⅰ)求,a b 的值;(Ⅱ)若对任意的t R ∈,不等式22(2)(2)0f t t f t k -+-<恒成立,求k 的取值范围;对数的概念:①定义:如果)1,0(≠>a a a 且的b 次幂等于N ,就是N a b=,那么数b 称以a 为底N 的对数,记作,log b N a =其中a 称对数的底,N 称真数.1)以10为底的对数称常用对数,N 10log 记作N lg ,2)以无理数)71828.2( =e e 为底的对数称自然对数,N e log 记作N ln ②基本性质:1)真数N 为正数(负数和零无对数),2)01log =a , 3)1log =a a , 4)对数恒等式:N aNa =log例 将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式.(1)54=645 (2)61264-=(3)1() 5.733m= (4)12log 164=- (5)10log 0.012=- (6)log 10 2.303e =例:求下列各式中x 的值(1)642log 3x =-(2)log 86x = (3)lg100x = (4)2ln e x -= 分析:将对数式化为指数式,再利用指数幂的运算性质求出x .练习:将下列指数式与对数式互化,有x 的求出x 的值 .(1)125-=(2)x = (3)1327x =(4)1()644x= (5)lg 0.0001x = (6)5ln e x =例 利用对数恒等式N a N log a =,求下列各式的值:(1)5log 4log 3log 354)31()51()41(-+(2)2log 2log 4log 7101.0317103-+(3)6lg3log 2log 100492575-+(4)31log 27log 12log 2594532+-③运算性质:如果,0,0,0,0>>≠>N M a a 则1)N M MN a a a log log )(log +=; 2)N M NMa a alog log log -=; 3)∈=n M n M a na (log log R ).④换底公式:),0,1,0,0,0(log log log >≠>≠>=N m m a a aNN m m a1)1log log =⋅a b b a , 2).log log b mnb a na m =对数函数的运算规律例.用log a x ,log a y ,log a z 表示下列各式:(1)log a xyz ; (2)23log a x y z.解:(1)log a xyzlog ()log a a xy z =-log log log a a a x y z =+-;例.求下列各式的值:(1)()752log 42⨯; (2)5lg 100 .解:(1)原式=7522log 4log 2+=227log 45log 2725119+=⨯+⨯=; (2)原式=2122lg10lg10555== 例.计算:(1)lg14-21g18lg 7lg 37-+; (2)9lg 243lg ;(3)(4)lg2·lg50+(lg5)2(5)lg25+lg2·lg50+(lg2)2(2)23log ax yz3log (log a a x y z =-23log log log a a a x y z =+112log log log 23a a a x y z =+-.解:(1)18lg 7lg 37lg214lg -+-2lg(27)2(lg 7lg3)lg 7lg(32)=⨯--+-⨯ lg 2lg72lg72lg3lg72lg3lg 20=+-++--=;(2)253lg 23lg 53lg 3lg 9lg 243lg 25===;例.计算:(1) 0.21log 35-; (2)4492log 3log 2log 32⋅+.解:(1)原式 =0.251log 3log 3555151553===; (2) 原式 = 2345412log 452log 213log 21232=+=+⋅.例.求值:(1);(2) ; (3) (3).例.求值(1) log 89·log 2732(2)(3)(4)(log 2125+log 425+log 85)(log 1258+log 254+log 52)对数函数性质典型例题例.比较下列各组数中两个值的大小:(1)2log 3.4,2log 8.5; (2)0.3log 1.8,0.3log 2.7; 解:(1)对数函数2log y x =在(0,)+∞上是增函数,于是2log 3.4<2log 8.5;(2)对数函数0.3log y x =在(0,)+∞上是减函数,于是0.3log 1.8>0.3log 2.7;2、比较大小 (1)212log _________)1(log 22++a a (2)πa log ________)1(,log >a e a3若02log )1(log 2<<+a a a a ,则a 的取值范围是 ( )(A ))1,0( (B ))21,0( (C ))1,21( (D )),1(+∞ 4 已知7.01.17.01.1,8.0log ,8.0log ===c b a ,则c b a ,,的大小关系是( )(A )c b a << (B )c a b << (C )b a c << (D )a c b << 例 比较下列各组数中的两个值大小: (1)log 23.4,log 28.5(2)log 0.31.8,log 0.32.7(3)log a 5.1,log a 5.9(a >0且a ≠1)例 如何确定图中各函数的底数a ,b ,c ,d 与1的大小关系?提示:作一直线y =1,该直线与四个函数图象交点的横坐标即为它们相应的底数.∴0<c <d <1<a <b例 求下列函数的定义域.(1) y= (2) y=ln(a x -k ·2x)(a >0且a ≠1,k ∈R).例.求函数)32(log 221--=x x y 的单调区间解:设u y 21log =,322--=x x u ,由0>u 得0322>--x x ,知定义域为),3()1,(+∞⋃--∞又4)1(2--=x u ,则当)1,(--∞∈x 时,u 是减函数;当),3(+∞∈x时,u 是增函数,而u y 21log =在+R 上是减函数)33(212log --=∴x x y 的单调增区间为)1,(--∞,单调减区间为),3(+∞例 函数20.50.5log log 2y x x =-+的单调减区间是________。

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