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1、1数学术语 指数函数是数学中重要的函数。应用到值 e 上的这个函数写为 exp(x)。还可以等价的写为 e,这里的 e 是数学常数,就是自然对数的底数,近似等于 2.718281828,还称为欧拉数。当 a1 时,指数函数对于 x 的负数值非常平坦,对于 x 的正数值迅速攀升,在 x 等于 0 的时候 y 等于 1。当 0a0 且1)(xR),从上面我们关于幂函数的讨论就可以知道,要想使得 x 能够取整个实数集合为定义域,则只有使得 a0 且 a1 如图所示为 a 的不同大小影响函数图形的情况。在函数中可以看到 :(1)指数函数的定义域为所有实数的集合,这里的前提是 a 大于 0 且不等于 1
2、。对于 a 不大于 0 的情况,则必然使得函数的定义域不存在连续的区间,因此我们不予考虑,同时 a 等于 0 函数无意义一般也不考虑。(2)指数函数的值域为大于 0 的实数集合。(3)函数图形都是下凸的。(4)a1 时,则指数函数单调递增;若 0a0,a1 方法一:()指数函数=特殊地,当 a=e 时,()=(ln x)=1/x。方法二:设 ,两边取对数 ln y=xln a 两边对 x 求导:y/y=ln a,y=yln a=axln a 特殊地,当 a=e 时,y=(ax)=(ex)=exln e=ex。e=1 3函数图像 指数函数(1)由指数函数 y=ax 与直线 x=1 相交于点(1,
3、a)可知:在 y 轴右侧,图像从下到上相应的底数由小变大。(2)由指数函数 y=ax 与直线 x=-1 相交于点(-1,1/a)可知:在 y 轴左侧,图像从下到上相应的底数由大变小。(3)指数函数的底数与图像间的关系可概括的记忆为:在 y 轴右边“底大图高”;在 y轴左边“底大图低”。(如右图)。(4)与 的图像关于 y 轴对称。4幂的比较 比较大小常用方法:(1)比差(商)法:(2)函数单调性法;(3)中间值法:要比较 A 与 B 的大小,先找一个中间值 C,再比较 A 与 C、B 与 C 的大小,由不等式的传递性得到 A 与 B 之间的大小。比较两个幂的大小时,除了上述一般方法之外,还应注
4、意:(1)对于底数相同,指数不同的两个幂的大小比较,可以利用指数函数的单调性来判断。例如:,因为 3 大于 1 所以函数单调递增(即 x 的值越大,对应的 y 值越大),因为 5 大于 4,所以 大于 。(2)对于底数不同,指数相同的两个幂的大小比较,可 指数函数 以利用指数函数图像的变化规律来判断。例如:,因为 1/2 小于 1 所以函数图像在定义域上单调递减;3 大于 1,所以函数图像在定义域上单调递增,在 x=0 是两个函数图像都过(0,1)然后随着 x 的增大,y1 图像下降,而y2 上升,在 x 等于 4 时,y2 大于 y1.(3)对于底数不同,且指数也不同的幂的大小比较,则可以利
5、用中间值来比较。如:对于三个(或三个以上)的数的大小比较,则应该先根据值的大小(特别是与 0、1 的大小)进行分组,再比较各组数的大小即可。在比较两个幂的大小时,如果能充分利用“1”来搭“桥”(即比较它们与“1”的大小),就可以快速的得到答案。那么如何判断一个幂与“1”大小呢?由指数函数的图像和性质可知“同大异小”。即当底数 a 和 1 与指数 x 与 0 之间的不等号同向(例如:a 1 且 x 0,或0 a 1 且 x 0)时,大于 1,异向时 小于 1.3例:下列函数在 R 上是增函数还是减函数?说明理由.因为 41,所以 在 R 上是增函数;因为 01/40 且 a1,即说明 y0。所以
6、值域为(0,)。a=1 时也可以,此时值域恒为 1。7化简技巧(1)把分子、分母分解因式,可约分的先约分(2)利用公式的基本性质,化繁分式为简分式,化异分母为同分母(3)把其中适当的几个分式先化简,重点突破.指数函数(4)可考虑整体思想,用换元法使分式简化 8对应关系(1)曲线沿 x 轴方向向左无限延展=函数的定义域为 。(2)曲线在 x 轴上方,而且向左或向右随着 x 值的减小或增大无限靠 指数函数 近 X 轴(x 轴是曲线的渐近线)=函数的值域为(0,+)(3)曲线过定点(0,1)=x=0 时,函数 (零次方)=1(a0 且 a1)(4)当 a1 时,曲线由左向右逐渐上升,即 a1 时,函
7、数在 上是单调递增函数;当 0a1 时,曲线逐渐下降即 0a1 时,函数在 上是单调递减减函数。9概念(1)指数函数的定义域为实数的集 R,这里的前提是 a 大于 0,对于 a 不大于 0 的情况,则必然使得函数的定义域不存在连续的区间,因此我们不予考虑。(2)指数函数的值域为(0,+)。(3)函数图形都是下凹的。1(4)a 大于 1,则指数函数单调递增;a 小于 1 大于 0,则为单调递减的。(5)可以看到一个显然的规律,就是当 a 从 0 趋向于无穷大的过程中(当然不能等于 0),函数的曲线从分别接近于 Y 轴与 X 轴的正半轴的单调递减函数的位置,趋向分别接近于 Y 轴的正半轴与 X 轴的负半轴的单调递增函数的位置。其中水平直线 y=1 是从递减到递增的一个过渡位置。(6)函数总是在某一个方向上无限趋向于 X 轴,永不相交。(7)函数总是通过(0,1)这点。(8)显然指数函数无界。