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2023年12月24日发(作者:html5中transition)

指数函数

概念:一般地,函数y=a^x(a>0,且a≠1)叫做指数函数,其中x是自变量,函数的定义域是R。

注意:⒈指数函数对外形要求严格,前系数要为1,否则不能为指数函数。

⒉指数函数的定义仅是形式定义。

指数函数的图像与性质:

规律:1.

当两个指数函数中的a互为倒数时,两个函数关于y轴对称,但这两个函数都不具有奇偶性。

2.当a>1时,底数越大,图像上升的越快,在y轴的右侧,图像越靠近y轴;

当0<a<1时,底数越小,图像下降的越快,在y轴的左侧,图像越靠近y轴。

在y轴右边“底大图高”;在y轴左边“底大图低”。

3.四字口诀:“大增小减”。即:当a>1时,图像在R上是增函数;当0<a<1时,图像在R上是减函数。

4.

指数函数既不是奇函数也不是偶函数。

比较幂式大小的方法:

1. 当底数相同时,则利用指数函数的单调性进行比较;

2. 当底数中含有字母时要注意分类讨论;

3. 当底数不同,指数也不同时,则需要引入中间量进行比较;

4. 对多个数进行比较,可用0或1作为中间量进行比较

底数的平移:

在指数上加上一个数,图像会向左平移;减去一个数,图像会向右平移。

在f(X)后加上一个数,图像会向上平移;减去一个数,图像会向下平移。

对数函数

1.对数函数的概念

由于指数函数y=ax在定义域(-∞,+∞)上是单调函数,所以它存在反函数,

我们把指数函数y=ax(a>0,a≠1)的反函数称为对数函数,并记为y=logax(a>0,a≠1).

因为指数函数y=ax的定义域为(-∞,+∞),值域为(0,+∞),所以对数函数y=logax的定义域为(0,+∞),值域为(-∞,+∞).

2.对数函数的图像与性质

对数函数与指数函数互为反函数,因此它们的图像对称于直线y=x.

据此即可以画出对数函数的图像,并推知它的性质.

为了研究对数函数y=logax(a>0,a≠1)的性质,我们在同一直角坐标系中作出函数

y=log2x,y=log10x,y=log10x,y=log1x,y=log1x的草图210

由草图,再结合指数函数的图像和性质,可以归纳、分析出对数函数y=logax(a>0,a≠1)的图像的特征和性质.见下表.

a>1 a<1

(1)x>0

(2)当x=1时,y=0

(3)当x>1时,y>0

0<x<1时,y<0

(4)在(0,+∞)上是增函数

(3)当x>1时,y<0

0<x<1时,y>0

(4)在(0,+∞)上是减函数

补充

性质

设y1=logax y2=logbx其中a>1,b>1(或0<a<1 0<b<1)

当x>1时“底大图低”即若a>b则y1>y2

当0<x<1时“底大图高”即若a>b,则y1>y2

比较对数大小的常用方法有:

(1)若底数为同一常数,则可由对数函数的单调性直接进行判断.

(2)若底数为同一字母,则按对数函数的单调性对底数进行分类讨论.

(3)若底数不同、真数相同,则可用换底公式化为同底再进行比较.

(4)若底数、真数都不相同,则常借助1、0、-1等中间量进行比较.

3.指数函数与对数函数对比

名称

一般形式

定义域

值域

指数函数

y=ax(a>0,a≠1)

(-∞,+∞)

(0,+∞)

当a>1时,

对数函数

y=logax(a>0,a≠1)

(0,+∞)

(-∞,+∞)

当a>1时

1(x0)ax1(x0)

1(x0)当0<a<1时,

0(x1)logax0(x1)

0(x1)当0<a<1时,

1(x0)ax1(x0)

1(x0)当a>1时,ax是增函数;

当0<a<1时,ax是减函数.

0(x1)logax0(x1)

0(x1)当a>1时,logax是增函数;

当0<a<1时,logax是减函数.

单调性

图像

y=ax的图像与y=logax的图像关于直线y=x对称.

幂函数

幂函数的图像与性质

幂函数yx随着n的不同,定义域、值域都会发生变化,可以采取按性质和图像分类记忆的方法.熟练掌握yx,当n2,1,从中可以归纳出以下结论:

nn11,,3的图像和性质,列表如下.

23① 它们都过点1,1,除原点外,任何幂函数图像与坐标轴都不相交,任何幂函数图像都不过第四象限.

a11,,1,2,3时,幂函数图像过原点且在0,上是增函数.32

a1,1,2时,幂函数图像不过原点且在0,上是减函数.

2④

任何两个幂函数最多有三个公共点.

yxn

奇函数

y

偶函数

y

非奇非偶函数

y

n1

O

x

O

x

O

x

y y

y

0n1

O

x

O

x

O

x

y

y

y

n0

O

x

O

x

O

x

定义域

奇偶性

在第Ⅰ象限的增减性

R

在第Ⅰ象限单调递增

R

R

在第Ⅰ象限单调递减

非奇非偶

在第Ⅰ象限单调递增

在第Ⅰ象限单调递增

在第Ⅰ象限单调递增

yx幂函数(xR,是常数)的图像在第一象限的分布规律

是:

yx①所有幂函数(xR,是常数)的图像都过点(1,1);

②当

1,2,3,12时函数yx的图像都过原点(0,0);

③当1时,yx的的图像在第一象限是第一象限的平分线(如c2);

yx2,3④当时,的的图像在第一象限是“凹型”曲线(如c1)

⑤当

12时,yx的的图像在第一象限是“凸型”曲线(如c3)

⑥当1时,yx的的图像不过原点(0,0),且在第一象限是“下滑”曲线(如c4)

当0时,幂函数yx有下列性质:

(1)图象都通过点(0,0),(1,1);

(2)在第一象限内都是增函数;

(3)在第一象限内,1时,图象是向下凸的;01时,图象是向上凸的;

(4)在第一象限内,过点(1,1)后,图象向右上方无限伸展。

当0时,幂函数yx有下列性质:

(1)图象都通过点(1,1);

(2)在第一象限内都是减函数,图象是向下凸的;

(3)在第一象限内,图象向上与y轴无限地接近;向右无限地与x轴无限地接近;

(4)在第一象限内,过点(1,1)后,越大,图象下落的速度越快。

无论取任何实数,幂函数yx的图象必然经过第一象限,并且一定不经过第四象限。

对号函数

函数yaxb(a>0,b>0)叫做对号函数,因其在(0,+∞)的图象似符号“√”xbbb2(当且仅当axxax而得名,利用对号函数的图象及均值不等式,当x>0时,ax即xbb时取等号),由此可得函数yax(a>0,b>0,x∈R+)的性质:

ax

当xbbb时,函数yax(a>0,b>0,x∈R+)有最小值2,特别地,当a=b=1aax

时函数有最小值2。函数

yax增函数。

bbb(a>0,b>0)在区间(0,)上是减函数,在区间(,+∞)上是aax因为函数yaxR-)的性质:

当xbb(a>0,b>0)是奇函数,所以可得函数yax(a>0,b>0,x∈xxbbb时,函数yax(a>0,b>0,x∈R-)有最大值-2,特别地,当a=b=1aaxbb(a>0,b>0)在区间(-∞,-)上是增函数,在区ax时函数有最大值-2。函数yax间(-b,0)上是减函

a奇函数和偶函数

(1)如果对于函数f(x)的定义域内的任意一个x值,都有f(-x)=-(x).那么就称f(x)为奇函数.

如果对于函数f(x)的定义域内的任意一个x值,都有f(-x)=f(x),那么就称f(x)为偶函数.

说明:(1)由奇函数、偶函数的定义可知,只有当f(x)的定义域是关于原点成对称的若干区间时,才有可能是奇

(2)判断是不是奇函数或偶函数,不能轻率从事,例如判断f(x) 是不易的.为了便于判断有时可采取如下办法:计算f(x)+f(-x),视其结果而说明是否是奇函数.用这个方法判断此函数较为方便:f(x)

(3)判断函数的奇偶性时,还应注意是否对定义域内的任何x值,

当x≠0时,显然有f(-x)=-f(x),但当x=0时,f(-x)=f(x)=1,∴f(x)为非奇非偶函数.

(4)奇函数的图象特征是关于坐标原点为对称的中心对称图形;偶函数的图象特征是关于y轴为对称轴的对称图形.

(5)函数的单调性与奇偶性综合应用时,尤其要注意由它们的定义出发来进行论证.

例 如果函数f(x)是奇函数,并且在(0,+∞)上是增函数,试判断在(-∞,0)上的增减性.

解 设x1,x2∈(-∞,0),且x1<x2<0

则有-x1>-x2>0,

∵f(x)在(0,+∞)上是增函数,

∴f(-x1)>f(-x2)

又∵f(x)是奇函数,∴f(x)=-f(x)对任意x成立,

∴=-f(x1)>-f(x2)

∴f(x1)<f(x2).

∴f(x)在(-∞,0)上也为增函数.

由此可得出结论:一个奇函数若在(0,+∞)上是增函数,则在(-∞,0)上也必是增函数,即奇函数在(0,+∞)上与(-∞,0)上的奇偶性相同.

类似地可以证明,偶函数在(0,+∞)和(-∞,0)上的奇偶性恰好相反.

时,f(x)的解析式

解 ∵x<0,∴-x>0.

又∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x).

偶函数图象对称性的拓广与应用

我们知道,如果对于函数y=f(x)定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数y=f(x)就叫做偶函数.偶函数的图象关于y轴对称,反之亦真.由此可拓广如下:

如果存在常数a,b,对于函数y=f(x)定义域内任意一个x,a+x,b-x仍在

(a+b-x,f(x)),而f(a+b-x)=f[a+(b-x)]=f[b-(b-x)]=f(x),对称点P'(a+b-x,

称;

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