(一)指数与指数函数
1.根式
(1)根式的概念
(2).两个重要公式
①⎪⎩
⎪⎨⎧⎩⎨⎧<-≥==)0()0(||a a a a a a
a n
n ;
②a a n
n =)((注意a 必须使n a 有意义)。
2.有理数指数幂 (1)幂的有关概念 ①正数的正分数指数幂:0,,1)m
n m n
a
a a m n N n *=>∈>、且;
②正数的负分数指数幂: 11
0,,1)m n
m n
m
n
a
a m n N n a a
-
*=
=
>∈>、且
③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.
注:分数指数幂与根式可以互化,通常利用分数指数幂进行根式的运算。
(2)有理数指数幂的性质 ①a 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 s (a>0,b>0,r ∈Q );. 3.指数函数的图象与性质 y=a x
a>1
0<a<1
n 为奇数 n 为偶数
图象
定义域 R
值域 (0,+∞)
性质
(1)过定点(0,1) (2)当x>0时,y>1; x<0时,0<y<1
(2) 当x>0时,0<y<1; x<0时, y>1
(3)在(-∞,+∞)上是增函数 (3)在(-∞,+∞)上是减函数
注:如图所示,是指数函数(1)y=a x ,(2)y=b x,(3),y=c x (4),y=d x 的图象,如何确定底数a,b,c,d 与1之间的大小关系?
提示:在图中作直线x=1,与它们图象交点的纵坐标即为它们各自底数的值,即c 1>d 1>1>a 1>b 1,∴c>d>1>a>b 。
即无论在轴的左侧还是右侧,底数按逆时针方向变大。
(二)对数与对数函数 1、对数的概念 (1)对数的定义
如果(01)x
a N a a =>≠且,那么数x 叫做以a 为底,N 的对数,记作log N
a x =,其中a
叫做对数的底数,N 叫做真数。
(2)几种常见对数
对数形式 特点
记法
一般对数 底数为a 0,1a a >≠且 log N a
常用对数 底数为10 lg N
自然对数
底数为e
ln N
2(1)对数的性质(0,1a a >≠且):①1log 0a =,②log 1a
a =,③log N
a a
N =,④log N
a
a N =。
(2)对数的重要公式:
①换底公式:log log (,1,0)log N N
a b
b
a
a b N =>均为大于零且不等于; ②1
log log b
a a
b =。
(3)对数的运算法则:
如果0,1a a >≠且,0,0M N >>那么 ①N M MN a a a log log )(log +=; ②N M N
M
a a a
log log log -=; ③)(log log R n M n M a n
a ∈=;
④b m
n
b a n
a m log log =。
3、对数函数的图象与性质
图象
1a >
01a <<
性
质
(1)定义域:(0,+∞)
(2)值域:R
(3)当x=1时,y=0即过定点(1,0) (4)当01x <<时,(,0)y ∈-∞; 当1x >时,(0,)y ∈+∞ (4)当1x >时,(,0)y ∈-∞; 当01x <<时,(0,)y ∈+∞ (5)在(0,+∞)上为增函数
(5)在(0,+∞)上为减函数
注: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. 4、反函数
指数函数y=a x 与对数函数y=log a x 互为反函数,它们的图象关于直线y=x 对称。
(三)幂函数 1、幂函数的定义
形如y=x α
(a ∈R )的函数称为幂函数,其中x 是自变量,α为常数
注:幂函数与指数函数有本质区别在于自变量的位置不同,幂函数的自变量在底数位置,而指数函数的自变量在指数位置。
2、幂函数的图象
注:在上图第一象限中如何确定y=x 3,y=x 2,y=x ,12
y x =,y=x -1方法:可画出x=x 0; 当x 0>1时,按交点的高低,从高到低依次为y=x 3,y=x 2, y=x ,12
y x =, y=x -1; 当0<x 0<1时,按交点的高低,从高到低依次为y=x -1,12
y x = ,y=x , y=x 2,y=x 3 。
y=x y=x 2
y=x 3
12y x =
y=x -1
定义域 R R R [0,+∞) {}|0x x R x ∈≠且
值域 R [0,+∞) R [0,+∞) {}|0y y R y ∈≠且
奇偶性 奇 偶
奇
非奇非偶 奇
单调性
增
x ∈[0,+∞)时,增; x ∈(,0]-∞时,减
增 增
x ∈(0,+∞)时,减; x ∈(-∞,0)时,减
定点 (1,1)。