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1、21.2指数函数及其性质第1课时指数函数的图象及性质学习目标1.理解指数函数的概念和意义.2.能借助计算器或计算机画出指数函数的图象.3.初步掌握指数函数的有关性质知识链接1arasars;(ar)sars;(ab)rarbr.其中a0,b0,r,sR.2在初中,我们知道有些细胞是这样分裂的:由1个分裂成2个,2个分裂成4个,.1个这样的细胞分裂x次后,第x次得到的细胞个数y与x之间构成的函数关系为y2x,x0,1,2,预习导引1指数函数的定义一般地,函数yax(a0,且a1)叫做指数函数,其中x是自变量,函数的定义域是R.2指数函数的图象与性质a10a1图象性质定义域R,值域(0,)图象过定
2、点(0,1),即x0时,y1当x0时,y1;当x0时,0y1当x0时,0y1;当x0时,y1在R上是增函数在R上是减函数要点一指数函数的概念例1给出下列函数:y23x;y3x1;y3x;yx3;y(2)x.其中,指数函数的个数是()A0 B1 C2 D4答案B解析中,3x的系数是2,故不是指数函数;中,y3x1的指数是x1,不是自变量x,故不是指数函数;中,3x的系数是1,幂的指数是自变量x,且只有3x一项,故是指数函数;中,yx3的底为自变量,指数为常数,故不是指数函数中,底数20,不是指数函数规律方法1.指数函数的解析式必须具有三个特征:(1)底数a为大于0且不等于1的常数;(2)指数位置
3、是自变量x;(3)ax的系数是1.2求指数函数的关键是求底数a,并注意a的限制条件跟踪演练1若函数y(43a)x是指数函数,则实数a的取值范围为_答案a|a,且a1解析y(43a)x是指数函数,需满足:解得a且a1.故a的取值范围为a|a,且a1要点二指数函数的图象例2如图是指数函数yax,ybx,ycx,ydx的图象,则a,b,c,d与1的大小关系是()Aab1cd Bba1dcC1abcd Dab1dc答案B解析方法一在y轴的右侧,指数函数的图象由下到上,底数依次增大由指数函数图象的升降,知cd1,ba1.ba1dc.方法二作直线x1,与四个图象分别交于A、B、C、D四点,由于x1代入各个
4、函数可得函数值等于底数的大小,所以四个交点的纵坐标越大,则底数越大,由图可知ba1dc.故选B.规律方法1.无论指数函数的底数a如何变化,指数函数yax(a0,a1)的图象与直线x1相交于点(1,a),由图象可知:在y轴右侧,图象从下到上相应的底数由小变大2处理指数函数的图象:抓住特殊点,指数函数图象过点(0,1);巧用图象平移变换;注意函数单调性的影响跟踪演练2(1)函数y|2x2|的图象是()(2)直线y2a与函数y|ax1|(a0且a1)的图象有两个公共点,则a的取值范围是_答案(1)B(2)0a解析(1)y2x2的图象是由y2x的图象向下平移2个单位长度得到的,故y|2x2|的图象是由
5、y2x2的图象在x轴上方的部分不变,下方部分对折到x轴的上方得到的(2)当a1时,在同一坐标系中作出函数y2a和y|ax1|的图象(如图(1)由图象可知两函数图象只能有一个公共点,此时无解当0a1,作出函数y2a和y|ax1|的图象(如图(2)若直线y2a与函数y|ax1|(a0且a1)的图象有两个交点,由图象可知02a1,所以0a.要点三指数型函数的定义域、值域例3求下列函数的定义域和值域:(1)y;(2)y;(3)y.解(1)由x40,得x4,故y的定义域为x|xR,且x4又0,即1,故y的值域为y|y0,且y1(2)由12x0,得2x1,x0,y的定义域为(,0由02x1,得12x0,0
6、12x1,y的值域为0,1)(3)y的定义域为R.x22x3(x1)244,416.又0,故函数y的值域为(0,16规律方法对于yaf(x)(a0,且a1)这类函数,(1)定义域是使f(x)有意义的x的取值范围;(2)值域问题,应分以下两步求解:由定义域求出uf(x)的值域;利用指数函数yau的单调性求得此函数的值域跟踪演练3(1)函数f(x)的定义域为()A(3,0 B(3,1C(,3)(3,0 D(,3)(3,1(2)函数f(x)x1,x1,2的值域为_答案(1)A(2),2解析(1)由题意,自变量x应满足解得3x0.(2)1x2,x3,x12,值域为.1下列各函数中,是指数函数的是()A
7、y(3)x By3xCy3x1 Dyx答案D解析由指数函数的定义知a0且a1,故选D.2yx的图象可能是()答案C解析01且过点(0,1),故选C.3y2x,x1,)的值域是()A1,) B2,)C0,) D(0,)答案B解析y2x在R上是增函数,且212,故选B.4函数f(x)ax的图象经过点(2,4),则f(3)的值是_答案解析由题意知4a2,所以a2,因此f(x)2x,故f(3)23.5函数yx21的值域是_答案(0,2解析x211,y12,又y0,函数值域为(0,21.指数函数的定义域为(,),值域为(0,),且f(0)1.2当a1时,a的值越大,图象越靠近y轴,递增速度越快当0a1时
8、,a的值越小,图象越靠近y轴,递减的速度越快一、基础达标1y2x1的定义域是()A(,) B(1,)C1,) D(0,1)(1,)答案A解析不管x取何值,函数式都有意义,故选A.2已知集合M1,1,N,则MN 等于()A1,1 B1 C0 D1,0答案B解析2x14,212x122,1x12,2x1.又xZ,x0或x1,即N0,1,MN13函数y2x1的图象是()答案A解析当x0时,y2,且函数单调递增,故选A.4当x2,2)时,y3x1的值域是()A(,8 B,8C(,9) D,9答案A解析y3x1,x2,2)上是减函数,321y321,即y8.5指数函数y(2a)x在定义域内是减函数,则a
9、的取值范围是_答案1a2解析由题意可知,02a1,即1a2.6函数yax51(a0)的图象必经过点_答案(5,2)解析指数函数的图象必过点(0,1),即a01,由此变形得a5512,所以所求函数图象必过点(5,2)7已知函数f(x)ax1(x0)的图象经过点(2,),其中a0且a1.(1)求a的值;(2)求函数yf(x)(x0)的值域解(1)f(x)的图象过点(2,),a21,则a.(2)由(1)知,f(x)()x1,x0.由x0,得x11,于是0()x1()12,所以函数yf(x)(x0)的值域为(0,2二、能力提升8函数y5|x|的图象是()答案D解析当x0时,y5|x|5x()x,又原函
10、数为偶函数,故选D.9已知函数f(x)若f(a)f(1)0,则实数a的值等于()A3 B1 C1 D3答案A解析依题意,f(a)f(1)212,2x0,a0,f(a)a12,故a3,选A.10方程|2x1|a有唯一实数解,则a的取值范围是_答案a|a1,或a0解析作出y|2x1|的图象,如图,要使直线ya与图象的交点只有一个,a1或a0.11求函数y()x22x2(0x3)的值域解令tx22x2,则y()t,又tx22x2(x1)21,0x3,当x1时,tmin1,当x3时,tmax5.故1t5,()5y()1,故所求函数的值域,三、探究与创新12函数f(x)ax(a0,且a1)在区间1,2上
11、的最大值比最小值大,求a的值解若a1,则f(x)是增函数,f(x)在1,2上的最大值为f(2),最小值为f(1)f(2)f(1),即a2a.解得a.若0a1,则f(x)是减函数,f(x)在1,2上的最大值为f(1),最小值为f(2),f(1)f(2),即aa2,解得a综上所述,a或a.13设0x2,y432x5,试求该函数的最值解令t2x,0x2,1t4.则y22x132x5t23t5.又y(t3)2,t1,4,y(t3)2,t1,3上是减函数;t3,4上是增函数,当t3时,ymin;当t1时,ymax.故函数的最大值为,最小值为.下课啦,咱们来听个小故事吧:活动目的:教育学生懂得“水”这一宝
12、贵资源对于我们来说是极为珍贵的,每个人都要保护它,做到节约每一滴水,造福子孙万代。活动过程:1.主持人上场,神秘地说:“我让大家猜个谜语,你们愿意吗?”大家回答:“愿意!”主持人口述谜语:“双手抓不起,一刀劈不开,煮饭和洗衣,都要请它来。”主持人问:“谁知道这是什么?”生答:“水!”一生戴上水的头饰上场说:“我就是同学们猜到的水。听大家说,我的用处可大了,是真的吗?”主持人:我宣布:“水”是万物之源主题班会现在开始。 水说:“同学们,你们知道我有多重要吗?”齐答:“知道。”甲:如果没有水,我们人类就无法生存。小熊说:我们动物可喜欢你了,没有水我们会死掉的。花说:我们花草树木更喜欢和你做朋友,没
13、有水,我们早就枯死了,就不能为美化环境做贡献了。主持人:下面请听快板水的用处真叫大竹板一敲来说话,水的用处真叫大;洗衣服,洗碗筷,洗脸洗手又洗脚,煮饭洗菜又沏茶,生活处处离不开它。栽小树,种庄稼,农民伯伯把它夸;鱼儿河马大对虾,日日夜夜不离它;采煤发电要靠它,京城美化更要它。主持人:同学们,听完了这个快板,你们说水的用处大不大?甲说:看了他们的快板表演,我知道日常生活种离不了水。乙说:看了表演后,我知道水对庄稼、植物是非常重要的。丙说:我还知道水对美化城市起很大作用。2.主持人:水有这么多用处,你们该怎样做呢?(1)(生):我要节约用水,保护水源。(2)(生):我以前把水壶剩的水随便就到掉很不
14、对,以后我一定把喝剩下的水倒在盆里洗手用。(3)(生):前几天,我看到了学校电视里转播的“水日谈水”的节目,很受教育,同学们看得可认真了,知道了我们北京是个缺水城市,我们再不能浪费水了。(4)(生):我要用洗脚水冲厕所。3.主持人:大家谈得都很好,下面谁想出题考考大家,答对了请给点掌声。(1)(生):小明让爸爸刷车时把水龙头开小点,请回答对不对。(2)(生):小兰告诉奶奶把洗菜水别到掉,留冲厕所用。(3)一生跑上说:主持人请把手机借我用用好吗?我想现在就给姥姥打个电话,告诉她做饭时别把淘米水到掉了,用它冲厕所或浇花用。(电话内容略写)(4)一生说:主持人我们想给大家表演一个小品行吗?主持人:可
15、以,大家欢迎!请看小品这又不是我家的大概意思是:学校男厕所便池堵了,水龙头又大开,水流满地。学生甲乙丙三人分别上厕所,看见后又皱眉又骂,但都没有关水管,嘴里还念念有词,又说:“反正不是我家的。”旁白:“那又是谁家的呢?”主持人:看完这个小品,你们有什么想法吗?谁愿意给大家说说?甲:刚才三个同学太自私了,公家的水也是大家的,流掉了多可惜,应该把水龙头关上。乙:上次我去厕所看见水龙头没关就主动关上了。主持人:我们给他鼓鼓掌,今后你们发现水龙头没关会怎样做呢?齐:主动关好。小记者:同学们,你们好!我想打扰一下,听说你们正在开班会,我想采访一下,行吗?主持人:可以。小记者:这位同学,你好!通过参加今天
16、的班会你有什么想法,请谈谈好吗?答:我要做节水的主人,不浪费一滴水。小记者:请这位同学谈谈好吗?答:今天参加班会我知道了节约每一滴水要从我们每个人做起。我想把每个厕所都贴上“节约用水”的字条,这样就可以提醒同学们节约用水了。小记者:你们谈得很好,我的收获也很大。我还有新任务先走了,同学们再见!水跑上来说:同学们,今天我很高兴,我“水伯伯”今天很开心,你们知道了有了我就有了生命的源泉,请你们今后一定节约用水呀!让人类和动物、植物共存,迎接美好的明天!主持人:你们还有发言的吗?答:有。生:我代表人们谢谢你,水伯伯,节约用水就等于保护我们人类自己。动物:小熊上场说:我代表动物家族谢谢你了,我们也会保
17、护你的!花草树木跑上场说:我们也不会忘记你的贡献!水伯伯:(手舞足蹈地跳起了舞蹈)同学们的笑声不断。主持人:水伯伯,您这是干什么呢?水伯伯:因为我太高兴了,今后还请你们多关照我呀!主持人:水伯伯,请放心,今后我们一定会做得更好!再见!4.主持人:大家欢迎老师讲话!同学们,今天我们召开的班会非常生动,非常有意义。水是生命之源,无比珍贵,愿同学们能加倍珍惜它,做到节约一滴水,造福子孙后代。5.主持人宣布:“水”是万物之源主题班会到此结束。 6.活动效果: 此次活动使学生明白了节约用水的道理,浪费水的现象减少了,宣传节约用水的人增多了,人人争做节水小标兵活动目的:教育学生懂得“水”这一宝贵资源对于我
18、们来说是极为珍贵的,每个人都要保护它,做到节约每一滴水,造福子孙万代。活动过程:1.主持人上场,神秘地说:“我让大家猜个谜语,你们愿意吗?”大家回答:“愿意!”主持人口述谜语:“双手抓不起,一刀劈不开,煮饭和洗衣,都要请它来。”主持人问:“谁知道这是什么?”生答:“水!”一生戴上水的头饰上场说:“我就是同学们猜到的水。听大家说,我的用处可大了,是真的吗?”主持人:我宣布:“水”是万物之源主题班会现在开始。 水说:“同学们,你们知道我有多重要吗?”齐答:“知道。”甲:如果没有水,我们人类就无法生存。小熊说:我们动物可喜欢你了,没有水我们会死掉的。花说:我们花草树木更喜欢和你做朋友,没有水,我们早
19、就枯死了,就不能为美化环境做贡献了。主持人:下面请听快板水的用处真叫大竹板一敲来说话,水的用处真叫大;洗衣服,洗碗筷,洗脸洗手又洗脚,煮饭洗菜又沏茶,生活处处离不开它。栽小树,种庄稼,农民伯伯把它夸;鱼儿河马大对虾,日日夜夜不离它;采煤发电要靠它,京城美化更要它。主持人:同学们,听完了这个快板,你们说水的用处大不大?甲说:看了他们的快板表演,我知道日常生活种离不了水。乙说:看了表演后,我知道水对庄稼、植物是非常重要的。丙说:我还知道水对美化城市起很大作用。2.主持人:水有这么多用处,你们该怎样做呢?(1)(生):我要节约用水,保护水源。(2)(生):我以前把水壶剩的水随便就到掉很不对,以后我一
20、定把喝剩下的水倒在盆里洗手用。(3)(生):前几天,我看到了学校电视里转播的“水日谈水”的节目,很受教育,同学们看得可认真了,知道了我们北京是个缺水城市,我们再不能浪费水了。(4)(生):我要用洗脚水冲厕所。3.主持人:大家谈得都很好,下面谁想出题考考大家,答对了请给点掌声。(1)(生):小明让爸爸刷车时把水龙头开小点,请回答对不对。(2)(生):小兰告诉奶奶把洗菜水别到掉,留冲厕所用。(3)一生跑上说:主持人请把手机借我用用好吗?我想现在就给姥姥打个电话,告诉她做饭时别把淘米水到掉了,用它冲厕所或浇花用。(电话内容略写)(4)一生说:主持人我们想给大家表演一个小品行吗?主持人:可以,大家欢迎!请看小品这又不是我家的大概意思是:学校男厕所便池堵了,水龙头又大开,水流满地。学生甲乙丙三人分别上厕所,看见后又皱眉又骂,但都没有关水管,嘴里还念念有词,又说:“反正不是我家的。”旁白:“那又是谁家的呢?”主持人:看完这个小品,你们有什么想法吗?谁愿意给大家说说?