(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:
1
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c1>d1>1>a1>b1,∴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a0,1
a 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(0,1
a a
>≠
且):①1
log0
a
=,②log1
a
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 =。
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=xα(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=x3,y=x2,y=x,
1
2
y x
=,y=x-1方法:可画出x=x0;
当x0>1时,按交点的高低,从高到低依次为y=x3,y=x2,y=x,
1
2
y x
=,y=x-1;
当0<x0<1时,按交点的高低,从高到低依次为y=x-1,
1
2
y x
=,y=x,y=x2,y=x3。
y=x y=x2y=x31
2
y x
=
y=x-1
定义域R R R [0,+∞){}
|0
x x R x
∈≠
且
值域R [0,+∞)R [0,+∞){}
|0
y 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)。