指数函数教案
一、指数的性质(一)整数指数幂
1.整数指数幂概念:
2.整数指数幂的运算性质:(1) (2)
(3)
其中, .
3.的次方根的概念
一般地,如果一个数的次方等于,那么这个数叫做的次方根,
即: 若,则叫做的次方根,
例如:27的3次方根, 的3次方根,
32的5次方根, 的5次方根
说明:①若是奇数,则的次方根记作; 若则,若则;
②若是偶数,且则的正的次方根记作,的负的次方根,记作:;(例如:8的平方根 16的4次方根)
③若是偶数,且则没意义,即负数没有偶次方根;
④ ∴;
⑤式子叫根式,叫根指数,叫被开方数。 ∴.
4.的次方根的性质
一般地,若是奇数,则; 若是偶数,则.
(2)分数指数幂
1.分数指数幂:
即当根式的被开方数能被根指数整除时,根式可以写成分数指数幂的形式;
幂的运算性质(2)对分数指数幂也适用,
例如:若,则,, ∴ .
即当根式的被开方数不能被根指数整除时,根式也可以写成分数指数幂的形式。
规定:(1)正数的正分数指数幂的意义是;
(2)正数的负分数指数幂的意义是.
2.分数指数幂的运算性质:整数指数幂的运算性质对于分数指数幂也同样适用
即
说明:(1)有理数指数幂的运算性质对无理数指数幂同样适用;
(2)0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没意义。
二、指数函数1.指数函数定义:
一般地,函数(且)叫做指数函数,其中是自变量,函数定义域是.
2.指数函数在底数及这两种情况下的图象和性质:
图象 | ||
性质 | (1)定义域: | |
(2)值域: | ||
(3)过点,即时 | ||
(4)在上是增函数 | (4)在上是减函数 | |
三、对数的性质
1.对数定义:一般地,如果()的次幂等于N, 就是,那么数 b叫做a为底 N的对数,记作,a叫做对数的底数,N叫做真数。
即,
指数式 | 底数 | 幂 | 指数 |
对数式 | 对数的底数 | 真数 | 对数 |
说明:1.在指数式中幂N > 0,∴在对数式中,真数N > 0.(负数与零没有对数)
2.对任意且, 都有 ∴,同样:.
3.如果把中的写成, 则有(对数恒等式).
2.对数式与指数式的互换
例如:
3.介绍两种特殊的对数:
①常用对数:以10作底 写成
②自然对数:以作底为无理数, = 2.71828…… , 写成 .
4.对数的运算性质:
如果 a > 0 , a 1, M > 0 ,N > 0, 那么
(1); (2);
(3).
5.换底公式: ( a > 0 , a 1 ;)
证明:设,则,
两边取以为底的对数得:,∴,
从而得: , ∴.
四、对数函数
1.对数函数的定义:函数 叫做对数函数。2.对数函数的性质:
(1)定义域、值域:对数函数的定义域为,值域为.
(2)图象:由于对数函数是指数函数的反函数,所以对数函数的图象只须由相应的指数函数图象作关于的对称图形,即可获得。
同样:也分与两种情况归纳,以(图1)与(图2)为例。
(3)对数函数性质列表:
图 象 | ||
性 质 | (1)定义域: | |
(2)值域: | ||
(3)过点,即当时, | ||
(4)在(0,+∞)上是增函数 | (4)在上是减函数 | |
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