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高中一年级数学_指数函数_函数的值域与最值(教(学)案)

授课类型T-指数函数C-函数的值域与最值T-指数函数教学目的1、掌握指数函数的概念和指数运算的性质2、掌握指数函数的图像和性质,并能够根据指数函数的性质解决一些变形的指数函数的问题;利用指数函数建议数学模型解决实际问题。

3、掌握函数值域与最值的解法教学内容1.一张白纸对折一次得两层,对折两次得4层,对折3次得8层,问若对折x 次所得层数为y ,则y 与x 的函数表达式是:2xy =.2.一根1米长的绳子从中间剪一次剩下12米,再从中间剪一次剩下14米,若这条绳子剪x 次剩下y 米,则y 与x 的函数表达式是:12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭.问题:这两个函数有何特点?同步讲解一、指数函数的概念 一般地,函数xy a=()01a a >≠且叫做指数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是R .注意:为何规定0a >,且1a ≠?你知道么?图象性质①定义域:R ②值域:(0,+∞)③过点(0,1),即x =0时y =1④在R 上是增函数,当x <0时,0<y <1;当x >0时,y >1④在R 上是减函数,当x <0时,y >1;当x >0时,0<y <1利用指数函数的性质,比较下列各组中两个数的大小.(1)32和 1.72; (2)230.6-和340.6-.【分析与解答】(1)因为指数2xy =函数在(),-∞+∞上是增函数,又3 1.7>,所以31.722>.(2)因为指数函数0.6xy =在(),-∞+∞上是减函数,又2334->-,所以23340.60.6-->.求下列函数的定义域与值域。

(1)142x y -= (2)23xy -⎛⎫= ⎪⎝⎭(3)1421x x y +=++【分析与解答】根据指数函数的定义域为R ,逐个分析。

【解】(1)由404x x -≠⇒≠所以定义域为}{,4x x R x ∈≠且1410214x x -≠∴≠-Q所以值域为{}0,1y y y >≠ (2)定义域为R 。

2331322xxx y --≥⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴==≥= ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭Q 故值域为{}1y y ≥(3)定义域为R ,令2xt =,则()220,2111t y t t t >=++=+>所以值域为{}1y y >函数()(),x x f x a g x b ==的图像如图,试确定,a b 的大小;若()()3127f g ==,求()(),f x g x 的解析式。

【分析与解答】由图像知,()()11,1f g a b <∴<< 由题意:327a b == 所以,3,27a b ==所以函数的解析式分别为:()()3,27x x f x g x ==已知函数)1(122>-+=a a ay x x在区间[-1,1]上的最大值是14,求a 的值【分析与解答】解: )1(122>-+=a a a y x x,换元为)1(122a t at t y <<-+=,对称轴为1-=t . 当1>a ,a t =,即x =1时取最大值,略 解得 a =3 (a = -5舍去)银行一年定期储蓄年利率为1.89%,如果存款到期不取继续留存于银行,银行自动将本金及80%的利息(20%利息缴纳利息税)自动转存一年期定期储蓄.(1)某人以一年期定期储蓄存入银行20万元,问5年后,这笔钱扣除利息税后的本利和为多少,精确到1元. (2)设本金为a 元,年利率为r ,扣除利息税20%后的本金和为y ,写出y 随年x 变化的函数式. 【分析与解答】(1)1年后的本利和为()12020 1.89%80%201 1.89%80%y =+⨯⨯=+⨯;2年后的本利和为()()221111.89%80%1 1.89%80%201 1.89%80%y y y y =+⨯⨯=+⨯=+⨯ ;……5年后的本利和为 ()55201 1.89%80%y =+⨯. 由计算器计算得 521.5584y ≈. 所以,5年后的本利和为215584元.()()()112111212221212xx xxf x f x-+-=+==--=----所以()11212xf x=+-是奇函数。

8、解不等式221250.20.2x x x x++-+>【解】00.21<<Q所以指数函数0.2ty=在R上是减函数。

又22125220.20.2125x x x x x x x x++-+>∴++<-+Q解得113x<<所以原不等式的解集为113x x⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭方法回顾教师:你还有哪些收获和感悟?--------函数的值域和最值知识结构一、相关概念 1、值域:函数A x x f y ∈=,)(,我们把函数值的集合}/)({A x x f ∈称为函数的值域。

2、最值:求函数最值常用方法和函数值域的方法基本相同。

事实上,如果在函数的值域中存在一个最小(大)数,这个数就是函数的最小(大)值。

因此,求函数的最值和值域,其实质是相同的,只是提问不同而已。

二、基本函数的值域1、 一次函数)(0≠+=a b kx y 的值域为R ;2、 二次函数)(02≠++=a c bx ax y ;]44(0);44[022ab ac ,,a ,a b ac ,a --∞<∞+->值域是时值域是时3、 反比例函数()0k xky ≠=的值域为}0y |y {≠; 4、 指数函数)10(≠>=a a a y x且的值域为}0/{>y y ; 5、 对数函数)10(log ≠>=a a x y a 且的值域为R 。

6、 函数y=sinx 、y=cosx 的值域是 ][1,1-三、求函数值域的方法(注:不论采用什么方法求函数的值域均应先考虑其定义域) 1、 观察法: “直线类,反比例函数类”用此方法;2、配方法.:“二次函数”用配方法求值域; 例1. ]53(232,求函数-∈+-=x x x y 的值域;题型Ⅰ求一元二次函数为背景的函数的值域求函数22()4422f x x ax a a =-+-+在[0, 2]上的最值 【分析与解答】: 22()4()222a f x x a =--+(1)当a 2≤0,即a ≤0时,f (x )在上递增.∴ f (x )max =f (2)=a 2-10a +18.f (x )min =f (0)=a 2-2a +2.(2)当a2≥2,即a ≥4时,f (x )在上递减.∴ f (x )max =f (0)=a 2-2a +2.f (x )min =f (2)=a 2-10a +18.(3)当0≤a2≤2时,即0≤a ≤4时,f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2=-2a +2.①当0≤a2≤1时,即0≤a ≤2时,f (x )max =f (2)=a 2-10a+18;②当1≤a2≤2时,即2≤a ≤4时,f (x )max =a 2-2a +2.题型Ⅱ求以分式为背景的函数的值域求函数22221x x y x x -+=++ 的值域?若是求(2,3)x ∈ 的值域呢?【分析与解答】(1)方法一:2222(1)33211x x x xy x x x x ++-==-++++ 转化成分子为一次,分母为二次的函数的值域,得[1,5]y ∈ ;方法二:由题意得x R ∈ ,此式可看成是关于x 的方程在R 上有解,故得22(1)22y x x x x ++=-+ ,整理可得22(1)20y x y x y -+++-=()在R 上有解(1)2y = 时,0x = ;(2)2y ≠ 时,2214(2)0y y ∆=+--≥(),得[1,5]y ∈ ; 综上所述:[1,5]y ∈(3)当x有范围时只能考虑方法一了,解题步骤如方法一,2222(1)33211x x x xyx x x x++-==-++++,(2,3)x∈,转化为分子为一次分母为二次的函数的值域为817(,)713y∈1.若x为实数,则函数532-+=xxy的值域是()A. RB.),0[+∞ C.),7[+∞- D. ),5[+∞-2.已知,25≥x则4254)(2-+-=xxxxf有()A. 最大值45B. 最小值45C. 最大值1D. 最小值13.函数xxxf4)(2+-=在],[nm上的值域是],4,5[-则nm+的取值所成的集合为()A.]6,0[B. ]1,1[- C. ]5,1[ D. ]7,1[4.函数)(xf=1232++-xx的值域为()A.[)∞+,0 B. ⎥⎦⎤⎝⎛∞-43,C. ⎥⎦⎤⎝⎛∞-332, D. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡332,05.函数)(xf=)1(11xx--的最大值是()A.54B.45C.43D.346.函数]1,3[,1--∈-=xxy的最大值与最小值的差为7.函数]3,21[,1)(∈+=xxxxf的值域是8.(1)函数322++-=xxy的值域是1.能力培养(2012四川文)函数(0,1)xy a a a a =->≠的图象可能是( )【解析】采用特殊值验证法. 函数(0,1)xy a a a a =->≠恒过(1,0),只有C 选项符合. 【点评】函数大致图像问题,解决方法多样,其中特殊值验证、排除法比较常用,且简单易用.(2012北京文)已知()(2)(3)f x m x m x m =-++,()22xg x =-.若,()0x R f x ∀∈<或()0g x <, 则m 的取值范围是________ .【解析】首先看()22xg x =-没有参数,从()22xg x =-入手,显然1x <时,()0g x <,1x ≥时,()0g x ≥,而对,()0x R f x ∀∈<或()0g x <成立即可,故只要1x ∀≥时,()0f x <(*)恒成立即可.当0m =时,()0f x =,不符合(*),所以舍去;当0m >时,由()(2)(3)0f x m x m x m =-++<得32m x m --<<,并不对1x ∀≥成立,舍去;当0m <时,由()(2)(3)0f x m x m x m =-++<,注意20,1m x ->≥,故20x m ->,所以30x m ++>,即(3)m x >-+,又1x ≥,故(3)(,4]x -+∈-∞-,所以4m >-,又0m <,故(4,0)m ∈-,综上,m 的取值范围是(4,0)-.2.检测总结16. 若a >0,b >0,且a +b =c ,求证:(1)当r >1时,a r +b r <c r ;(2)当r <1时,a r +b r >c r .17.已知函数11)(+-=x x a a x f (a >1).(1)判断函数f (x )的奇偶性; (2)求f (x )的值域;(3)证明f (x )在(-∞,+∞)上是增函数.我的感悟和收获:。

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