文档介绍:-
. z.
指数函数及其性质
【学****目标】
,了解对底数的限制条件的合理性,明确指数函数的定义域;
:
(1)能在根本性质的指导下,用三:
【变式1】求以下函数的定义域:
(1) (2)
(3) (4)
【答案】〔1〕R;〔2〕;〔3〕;〔4〕a>1时,;0<a<1时,
【解析】(1)R
(2)要使原式有意义,需满足3-*≥0,即,即.
(3) 为使得原函数有意义,需满足2*-1≥0,即2*≥1,故*≥0,即
(4) 为使得原函数有意义,需满足,即,所以a>1时,;0<a<1时,.
【总结升华】此题中解不等式的依据主要是指数函数的单调性,根据所给的同底指数幂的大小关系,结合单调性来判断指数的大小关系.
类型三、指数函数的单调性及其应用
例3.讨论函数的单调性,并求其值域.
【思路点拨】对于*∈R,恒成立,因此可以通过作商讨论函数的单调区间.此函数是由指数函数及二次函数复合而成的函数,因此可以逐层讨论它的单调性,综合得到结果.
【答案】函数在区间〔-∞,1〕上是增函数,在区间[1,+∞〕上是减函数 〔0,3]
【解析】
解法一:∵函数的定义域为〔-∞,+∞〕,设*1、*2∈〔-∞,+∞〕且有*1<*2,
∴,,
.
〔1〕当*1<*2<1时,*1+*2<2,即有*1+*2-2<0.
又∵*2-*1>0,∴(*2―*1)(*2+*1―2)<0,则知.
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. z.
又对于*∈R,恒成立,∴.
∴函数在〔-∞,1〕上单调递增.
〔2〕当1≤*1<*2时,*1+*2>2,即有*1+*2-2>0.
又∵*2-*1>0,∴(*2―*1)(*2+*1―2)>0,则知
.∴.
∴函数在[1,+∞〕上单调递减.
综上,函数在区间〔-∞,1〕上是增函数,在区间[1,+∞〕上是减函数.
∵*2―2*=(*―1)2―1≥-1,,.
∴函数的值域为〔0,3].
解法二:∵函数的下义域为R,令u=*2-2*,则.
∵u=*2―2*=(*―1)2―1,在〔―∞,1]上是减函数,在其定义域是减函数,∴函数在〔-∞,1]为增函数.
又在其定义域为减函数,而u=*2―2*=(*―1)2―1在[1,+∞〕上是增函数,∴函数在[1,+∞〕上是减函数.
值域的求法同解法一.
【总结升华】由本例可知,研究型的复合函数的单调性用复合法,比用定义法要简便些,一般地有:即当a>1时,的单调性与的单调性一样;当0<a<1时,的单调与的单调性相反.
举一反三:
【变式1】求函数的单调区间及值域.
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. z.
【答案】上单增,在上单减.
【解析】[1]复合函数——分解为:u=-*2+3*-2, y=3u;
[2]利用复合函数单调性判断方法求单调区间; [3]求值域.
设u=-*2+3*-2, y=3u,
其中y=3u为R上的单调增函数,u=-*2+3*-2在上单增,
u=-*2+3*-2在上单减,
则在上单增,在上单减.
又u=-*2+3*-2, 的值域为.
【变式2】求函数的单调区间.
【解析】当a>1时,外层函数y=au在上为增函数,函数u=*2-2*在区间上为减函数,在区间上为增函数,故函数上为减函数,在区间上为增函数;
当0<a<1时,外层函数y=au在上为减函数,函数u=*2-2*在区间上为减函数,在区间上为增函数,故函数在区间上为增函数,在区间上为减函数.
例4.证明函数在定义域上为增函数.
【思路点拨】利用函数的单调性定义去证明。
【解析】定义域为*R,任取*1<*2,
.
∵, ∴,
又a>1, *1<*2, ∴, ∴, ∴ f(*1)<f(*2),
则在定义域上为增函数.
另:, ∵, a>1且*2-*1>0,
∴, ∴.
【总结升华】指数函数是学****了函数的一般性质后,,在学****中,尽量体会从一般到特殊的过程.
例5.判断以下各数的大小关系:
(1)+1; (2)
(3),()0, (4)
【思路点拨】利用指数函数的性质去比拟大小。
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【答案】〔1〕<+1 〔2〕 〔3〕
〔4〕当a>1时,,当0<a<1时,
【解析】
(1)>1,所以函数y=*为单调增函数,
又因为a<a+1,<1