第五节 指数与指数函数
错误!
知识梳理 一、指数 1.根式.
(1)定义:如果x=a那么 x叫做a的n次方根(其中n>1,且n∈N),式子a叫做根式,这里的n叫做根指数,a叫做被开方数.
(2)性质.
①当n为奇数时,a=a;当n为偶数时,a②负数没有偶次方根. ③零的任何次方根都是零. 2.幂的有关概念. (1)正整数指数幂:
(2)零指数幂: a=1(a≠0).
1-p*
(3)负整数指数幂:a=p(a≠0,p∈N).
0
n*
nnnnn??a,a≥0,
=|a|=?
??-a,a<0.
a
m(4)正分数指数幂:an=a(a>0,m,n∈N,且n>1). (5)负分数指数幂:an=
-
nm*
m1
amn=
1
(a>0,m,n∈N,且n>1).
*
nam(6)零的正分数指数幂为零,零的负分数指数幂没有意义. 3.有理数指数幂的性质. (1)aa=arsrss+r(a>0,r, s∈Q).
(2)(a)=a(a>0,r,s∈Q). (3)(ab)=ab(a>0,b>0, r∈Q). 二、指数函数的定义
形如 y=a(a>0且a≠1)的函数叫做指数函数,其中x是自变量,定义域是(-∞,+∞),值域是(0,+∞).
三、指数函数的图象和性质
基础自测
1.化简 (a,b为正数)的结果是( ) A. B.a C. D.B 1854aba3ab3333
==a,故选B. 2424abab3333
xrrrsrbaab解析:原式=
答案:B
2.函数f(x)=(a-1)在R上是减函数,则a的取值范围是( ) A.(-∞,-1)∪(1,+∞) B.(-2,2) C.(-∞,2)
2
x
D.(-2,-1)∪(1,2)
解析:0 xx+1 -3的值域是________. 解析:定义域为R,因为y=4x+2x+1-3=(2x)2+2·2x+1-4=(2x+1)2-4,因为2x>0,所以(2x+1)2-4>1-4=-3. 所以y=4x+2x+1-3的值域为{y|y>-3}. 答案:{y|y>-3} 1 3 1 3 4.若x>0,则(2x4+32)(2x4-32)-4x2(x-x2)=______. 解析:(2x4+32)(2x4-32)-4x-2(x-x2)=4x2-33-4x2+4=-23. 答案:-23 1 3 1 3 1 1 1 1 - 11 1.(2013·北京卷)函数f(x)的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y=e关于y轴对称,则f(x)=( ) A.x+1 xe B.e x-1 C.e -x+1 D.e -x-1 解析:与y=ex图象关于y轴对称的函数为y=e-x.依题意,f(x)图象向右平移一个单位,得y=e-x的图象.∴f(x)的图象由y=e-x的图象向左平移一个单位得到. ∴f(x)=e-(x+1)=e-x-1.故选D. 答案:D 2.已知函数f(x)=(x-k)e. (1)求f(x)的单调区间; x (2)求f(x)在区间[0,1]上的最小值. 解析:(1)f′(x)=(x-k+1)ex.令f′(x)=0,得x=k-1. f(x)与f′(x)随x的变化情况见下表: x f′(x) f(x) (-∞,k-1) - k-1 0 -ek-1 (k-1,+∞) + ↗ 所以,f(x)的单调递减区间是(-∞,k-1),单调递增区间是(k-1,+∞). (2)当k-1≤0,即k≤1时,函数f(x)在[0,1]上单调递增,所以f(x)在区间[0,1]上的最小值为f(0)=-k;当0 -k,k≤1,?? =?-e,1<k<2,???1-k?e,k≥2. k-1 综上所述,f(x)min 答案:见解析 1.已知a=的关系为( ) A.m+n<0 B.m+n>0 C.m>n D.m 5x,函数f(x)=a,若实数m,n满足f(m)>f(-n),则m,n满足2 ?5?x是R上的增函数,实数m,n满足f(m)>f(-n),故m>-n,?2? 即m+n>0.故选B. 答案:B 2.若函数f(x)=e -(x-μ)2 的最大值是m,且f(x)是偶函数,则m+μ=______. 解析:∵函数f(x)=e-(x-μ)2的最大值是1,∴m=1.又∵f(x)是偶函数,∴μ=0.∴m+μ=1. 答案:1