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指数函数及其性质的应用 课件
1.明确求定义域的依据
求定义域的依据有:分式的分母不为0,偶次根式的被开方数
非负,0指数幂的底数不为0,如本例中的分母不为0,即
2x-1≠0.
2.重视常用代数变形方法的应用
如分式通分、因式分解、配方法、分母(或分子)有理化等变
形技巧的应用.如本例中对
1 2x
的变1 形用到了通分,对
12
2x 2x
的1变形用到了分子分母同乘以2x.
【解析】1.由32x-1-1≥0得32x-1≥3-2.
9
因为函数y=3x在R上是增函数,
所以2x-1≥-2故x≥-1 .
2
所以函数 y 32x的-1-定1义域为[
9
答案:[-1+, ∞)
2
+∞-).1 ,
2
2.(1)( )5-0.24与
6
(5可)-以14 看作函数y=( )x的5两个函数值.由
1
3.强化定义域优先的意识 解答函数问题始终是在定义域内进行的,如本例中定义域为 {x∈R|x≠0},所以第(3)问要分别证明x>0,x<0时都有 f(x)>0.
【类题试解】已知函数f(x)=2ax+2(a为常数), (1)求函数f(x)的定义域. (2)若a>0,试证明函数f(x)在R上是增函数. (3)当a=1时,求函数y=f(x),x∈(-1,3]的值域.
类型 二 指数函数单调性的综合应用
【典型例题】
1.函数 y 32x-1-1 的定义域为______.
9
2.比较下列各组数的大小:
(1)(
5
)-0.24
与(
5
-1
)4
.
6
6
(2)1.90.3与1.92.3.
(3)
(
3
)
1 2
与(11)13
.
5
9
【解题探究】1.利用指数函数的单调性求解不等式的依据是 什么? 2.利用函数的单调性比较两个数的大小的根据是什么?
【解题探究】1.当函数解析式中含有绝对值符号时,处理函 数图象问题的一般思路是什么? 2.已知函数f(x)的图象,如何用变换的方法画出函数f(x±a)(a >0),f(x)±b(b>0),f(|x|),-f(x)的图象?
探究提示: 1.一般思路:去绝对值符号,化为分段函数处理. 2.由函数f(x)的图象画函数f(x±a)(a>0)的图象,遵循“左加 右减”的法则;画函数f(x)±b(b>0)的图象,遵循“上加下减” 的法则;画函数f(|x|)的图象,可将函数y=f(x),y轴右侧的图 象沿y轴翻折到y轴左侧替代y轴左侧的图象,并保留y=f(x)在 y轴右侧部分的图象;画函数-f(x)的图象,根据f(x)的图象与 -f(x)的图象关于x轴对称画出.
【规范解答】(1)由2x-1≠0得2x≠20,故x≠0, 所以函数f(x)的定义域为{x∈R|x≠0}.① ……………… 2分
(2)函数f(x)是偶函数.
…………………… 3分
理由如下:
由(1)知函数f(x)的定义域关于原点对称,
∵
f
x
x(
1 2x-1
1) 2
x…2…x …1 …②…,………
2 2x-1
1 1
1
2
3x
, 1
∵3x>0⇒3x+1>1⇒0< 2 <2⇒-2<
3x 1
<2 0,
3x 1
∴-1<1- <2 1,即f(x)的值域为(-1,1).
3x 1
【拓展提升】 1.判定函数奇偶性要注意的问题 (1)坚持“定义域优先”的原则 如果定义域不关于原点对称,可立刻判定此函数既不是奇函数也 不是偶函数. (2)正确利用变形技巧 耐心分析f(x)和f(-x)的关系,必要时可利用f(x)±f(-x)=0判定.
【互动探究】根据题2中的条件,画出函数y=|2x-1|的图象, 并说明它是由函数y=2x的图象经过怎样的变换得到.
【解析】如图所示,
函数y=2x的图象向下平移1个单位得到函数y=2x-1的图象, 再将所得图象x轴下方的部分沿x轴翻折到x轴上方,去掉原x轴 下方部分,并保留x轴上方部分即可得到函数y=|2x-1|的图象.
【拓展提升】 1.指数函数y=ax(a>0,a≠1)常见的两种图象变换 (1)平移变换(φ>0),如图1所示.
(2)对称变换,如图2所示.
2.两类常见的翻折变换 (1)函数y=|f(x)|的图象可以将函数y=f(x)的图象的x轴下方 部分沿x轴翻折到x轴上方,去掉原x轴下方部分,并保留 y=f(x)的x轴上方部分即可得到. (2)函数y=f(|x|)的图象可以将函数y=f(x)的图象右侧部分沿 y轴翻折到y轴左侧替代原y轴左侧部分并保留y=f(x)在y轴右 侧部分即可得到.
y 2-1在x(11(3-,+x) ∞)上为增函数.
2.(1)定义域为R.令t=2x(t>0),y=t2+2t+1=(t+1)2>1, ∴ 值域为{y|y>1}. t=2x的底数2>1,故t=2x在x∈R上单调递增;而y=t2+2t+1 在t∈(0,+∞)上单调递增,故函数y=4x+2x+1+1在R上单调递 增.
(2)定义域为R.令t=x2-3x+2=(x 3)2 t∈1 ,[ +∞ 1).,
24
4
∴值域为(0, ]4 3.
∵y=( 1)t在R上为减函数,
3
∴y= (1)x2在3x(2-∞, )上为3 增函数,在(
3
2
+∞)上3 ,为减函数.
2
【拓展提升】 1.指数型复合函数的单调性的求解步骤 (1)求定义域:依据题意明确研究范围. (2)拆分: 把原函数拆分成几个基本函数. (3)定性质:分层逐一求单调性. (4)下结论:根据复合函数的单调性法则,即“同增异减”, 得 出原函数的单调性.
3x2 1 3x1 1
2
2
2 3x2 3x1
f
x2
f
x1
3x2
1
3x1
1
(1
3x2
) 1
(1
3x1
) 1
3x1 1
. 3x2 1
∵x1<x2,∴ 3x2 3x1>0,3x1 1>0,3x2 1>0,
∴f(x2)>f(x1),∴f(x)为R上的增函数.
(3)
f
x
3x 3x
a
(a>0且a≠1)等.
2.比较幂值大小的三种类型及处理方法
类型 三 指数函数性质的综合应用问题
【典型例题】
1.已知函数
f
x
m 2x-1 2x 1
为奇函数,则m的值等于______.
2.(2013·福州高一检测)已知函数
f
x
3x 3x
1. 1
(1)证明f(x)为奇函数.
(2)判断f(x)的单调性,并用定义加以证明.
【解析】1.选D.当x>0时,y=ax(0<a<1); 由此可以画出函数在y轴右侧的图象. 当x<0时,y=-ax(0<a<1).另外,函数y=-ax与y=ax的图 象关于x轴对称,由此可以画出函数在y轴左侧的图象.故选D.
2.如图所示.
(1)y=2x-1的图象是由y=2x的图象向右平移1个单位得到; (2)y=2x+1的图象是由y=2x的图象向上平移1个单位得到; (3)y=2|x|的图象是由y=2x的y轴右侧的图象和y轴右侧的图象 关于y轴对称的图象组成的; (4)y=-2x的图象与y=2x的图象关于x轴对称.
4分
∴
f (-x) -x 2
2-x 1 2-x-1
x 2
(2x 1) (2x 1)
2x ② 2x
-x 2
1 2x 1-2x
x 2
2x 1 2x-1
f
x
,
∴f(x)为偶函数.
…………………… 7分
(3)由(2)知
f x x
2
2x 1 2x-1 .
……………………
8分
对于任意x∈R,都有2x+1>0,
6
6
于0< 5<1,所以指数函数y=( 5)x在R上是减函数.
6
6
因为-0.24>-1,所以( )-50.24<
4
6
(
5
-1
)4
.
6
(2)1.90.3与1.92.3可以看作函数y=1.9x的两个函数值.由于底数
1.9>1,所以指数函数y=1.9x在R上是增函数.
因为0.3<2.3,所以1.90.3<1.92.3.
(3)巧用图象的特征 在解答有图象信息的填空题时,可根据奇函数的图象关于原 点对称,偶函数的图象关于y轴对称,进行快速判定. 2.函数奇偶性的应用 (1)图象特征的应用 根据函数的奇偶性,可画出函数在定义域中关于原点对称的 区间上的图象. (2)奇函数f(x)满足f(0)=0(当0属于定义域时),偶函数f(x)满 足f(x)=f(|x|).
指数函数及其性质的应用
类型 一 指数函数的图象变换问题
【典型例题】 1.(2013·吉林高一检测)函数 y xax (0<a<1)的图象的大致形
|x|
状是( )
2.画出下列函数的图象,并说明它们是由函数y=2x的图象经 过怎样的变换得到的. (1)y=2x-1.(2)y=2x+1.(3)y=2|x|.(4)y=-2x.
若x>0,则2x>20,所以2x-1>0③,
于是 x 2x>10,即f(x)>0,
2 2x-1
…………………… 9分
若x<0,则2x<20,所以2x-1<0③,
于是 x 2x>10,
2 2x-1
即f(x)>0,
…………………… 11分
综上知:f(x)>0.
…………………… 12分