指数与指数函数
一、教学目标
1(理解分数指数的概念,掌握有理指数幂的运算性质(
图象和性质. 2(掌握指数函数的概念,
二、重点、难点讲解
1. 指数
(1)根式
n,若x=a(n>1,且),则x叫做a的n次方根. n,N
n当n为奇数时,a的n次方根是. a
n当n为偶数时,若a>0,a的n次方根有2个,这两个方根互为相反数,即,其 ,a
n中正的一个叫做a的n次算术根;若a=0,0的n次方根只有一个,是0;若a<0,a的n次方根不存a
在(在实数范围内).
nn当n为奇数时,. a,a
(a,0), a,nn当n为偶数时, a,,(a<0). ,a,
(2)指数概念的推广
nnn,n0nn0?零指数.若运用指数运算法则,,又有,因此规定. a,1(a,0)a,a,a,aa,a,1
1nn0n0,n,n1,a,?负整数指数.若运用指数运算法则,,又有,因此规定1,a,a,a,a,ana
1n,,. a,(a,0,n,N)na
mmn,nmnn?正分数指数.若运用指数运算法则,,因此规定(a),a,a
mm,nn a,a(a,0,m,n,N,且n,1).
mmmmm0,,10nnnnn?负分数指数,若运用指数运算法则,,又有1,a,,因此1,a,a,a,a,am
na
m,11,n规定. a,,(且a,0,m,n,N,且n,1)mnmanap?无理数指数,若a>0 ,p是无理数,则a也
示一个实数(因知识的原因,教材中对具体的规定已
省略)
(3)指数运算法则
若a>0,b>0,,则有下列指数运算法则: r,s,Q
rsr,s?; a,a,a
1
rsrs?; (a),a
rrr?. (ab),ab
实际上上述法则当r,s为无理数时也成立.
2(指数函数
1xxx (1)形如y=a的函数叫做指数函数,因此都是指数函数,而(a,0,a,1)y,(),y,,3
xx均不能称为指数函数. y,2,3,y,,4
xxx (2)在y=a中,当时a可能无意义,当a>0时x可以取任何实数,当a=1时,,a,1(x,R)a,0
xx无研究价值,且这时不存在反函数,因此规定y=a中 y,1,1a,0,且a,1.
(3)指数函数的图象和性质
xa < 1 a > 1 0 < y,a
图 象
定义域 R
值域 (0 , +?)
过定点(0,1),即x = 0时,y = 1 性
定点 (1)a > 1,当x > 0时,y > 1;当x < 0时,0 < y < 1。 质
(2)0 < a < 1,当x > 0时,0 < y < 1;当x < 0时,y > 1。 单调性 在R上是减函数 在R上是增函数
x,x对称性 和关于y轴对称 ya,ya,
1xxxx(4)指数函数y=a的性质可以由的图像这三条曲线来记忆. y,10,y,2,y,()2x 由图可见,当a>1时,指数函数y=a的底数越大,
xy1xy=10()y=x2y=2它的图象在第一象限部分越 “靠近y轴”,在第二象限部分越
1x1x“靠近x轴”.又因函数y=a和y,()的图像关于y轴对称, ax101xx,x实际上,因此当0
0,且求的值; a,a,3,2,2a,a,3
3x,3xx (2)已知a>0,且求的值. a,a,14,a
2,,,,xx345、求函数y,2的定义域、值域和单调区间(
xx6、画出函数的图象~并利用图象回答:k为何值时~方程3,1,k无解,有一解,有两解, y,|3,1|
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