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文档简介
4.1.1指数函数的性质与图象问题1阅读课本本节内容,回答下列问题:整体概览本节主要学习指数函数的概念,通过图象的研究归纳其性质.“指数函数”是函数中的一个重要基本初等函数,是后续知识一一对数函数(指数函数的反函数)的准备知识.通过这部分知识的学习进一步深化学生对函数概念的理解与认识,使学生得较系统函数知识并体会研究函数较为完整的思维方法,此外还可类比学习后面的其它函数.(1)本节将要研究哪类问题?(2)本节要研究的对象在高中的地位是怎样的?(3)本节研究的起点是什么?目标是什么?问题导入问题2考古学家经常利用碳14的含量来推断古生物死亡的大致时间.当有机体生存时,会持续不断地吸收碳14,从而其体内的碳14含量会保持在一定的水平;但当有机体死亡后,就会停止吸收碳14,其体内的碳14含量就会逐渐减少,而且每经过大约5730年后会变为原来的一半.你能用函数表示有机体内的碳14含量与其死亡时间之间的关系吗?一种死亡已经一万年的有机体,其体内的碳14含量是其生存时的百分之多少?问题导入问题3
(1)假设有机体生存时碳14的含量为1,如果用y代表该有机体死亡x年后体内碳14的含量,则当x=5730时,y=
;x=11460时,
.由此可知,y与x的关系可以标示为y=___________.问题导入问题3
(2)新知探究一般地,函数y=ax称为指数函数,其中a是常数,a>0且a≠1.以下谈到指数函数y=ax时,均默认为a是常数,a>0且a≠1新知探究问题4下列那些函数是指数函数?(1)y=2x;(2)y=x2;(3)y=-2x;(4)y=(-2)x;(5)y=2x+1;(6)y=2-x.(1)、(6)是指数函数;(2)、(3)、(4)、(5)不是指数函数.新知探究问题5分别求出指数函数y=2x在自变量取-2,-1,-,0,,1,2时所对应的函数值(填写下表),并由此猜测指数函数y=2x的定义域、值域、奇偶性、单调性,尝试说明理由.x-2-1012y=2x124新知探究问题5分别求出指数函数y=2x在自变量取-2,-1,-,0,,1,2,并由此猜测指数函数y=2x的定义域、值域、奇偶性、单调性,尝试说明理由.新知探究问题5分别求出指数函数y=2x在自变量取-2,-1,-,0,,1,2时所对应的函数值(填写下表),并由此猜测指数函数y=2x的定义域、值域、奇偶性、单调性,尝试说明理由.根据指数运算的定义,可以得到指数函数y=2x的性质:(1)定义域是R;(2)值域是(0,+∞);(3)奇偶性是非奇非偶函数;(4)单调性是增函数.新知探究(2)当x取互为相反数的两个值时,函数值既不相等又不互为相反数,因此函数y=2x为非奇非偶函数;(3)随着x取值的逐渐增大,可以发现函数值y也在逐渐增大,因此可以猜测函数y=2x在定义域R上是增函数。(1)无论x取正数,零,负数,还是分数,整数,所对应的函数值y都是正数,事实上,由指数幂的定义等可以知道,y=2x>0;新知探究问题6你能画出指数函数y=的图象吗?新知探究问题6你能指出指数函数y=2x和y=的图象的公共点吗?函数y=2x和y=的图象的公共点为(0,1).追问1你能得出指数函数y=ax一定过哪个定点吗?因为a0=1(a≠0),所以y=ax的图象一定过点(0,1).追问2结合函数y=2x和y=的图象与性质,请同学们归纳出指数函数y=ax(a>0且a≠1)具有的性质?两个函数图象的关系如何?新知探究(1)定义域是实数集R.(2)值域是(0,+∞),因此,对任何实数x,都有ax>0,也就是说函数图象一定在x轴的上方.(3)函数图象一定过点(0,1).(4)当a>1时,y=ax是增函数;当0<a<1时,y=ax是减函数.追问2结合函数y=2x和y=的图象与性质,请同学们归纳出指数函数y=ax(a>0且a≠1)具有的性质?两个函数图象的关系如何?新知探究新知探究【想一想】指数函数的定义中,为什么规定a>0且a≠1?如果a<0,例如y=(-2)x,则
等类似的有理数都不在函数的定义域内,函数的定义域过于复杂;如果a=0,则y=0x,此时函数的定义域为(0,+∞),而且x>0时,0x=0,此时函数的性质是比较简单的;如果a=1,则y=1x=1,此时函数的定义域为R,值域为{1},是个常数函数,函数性质比较清楚.新知探究例1利用指数函数的性质,比较下列各题中两个值的大小:(1)0.8-0.1与0.8-0.2;(2)2.5a与2.5a+1.解:(1)因为0.8-0.1与0.8-0.2都是以0.8为底的幂值,所以考察函数y=0.8x,由于这个函数在实数集R上是减函数,又因为-0.1>-0.2,所以0.8-0.1<0.8-0.2;新知探究例1利用指数函数的性质,比较下列各题中两个值的大小:(1)0.8-0.1与0.8-0.2;(2)2.5a与2.5a+1.解:(2)因为2.5a与2.5a+1都是以2.5为底的幂值,所以考察函数y=2.5x,由于这个函数在实数集R上是增函数,又因为a<a+1,所以2.5a<2.5a+1.新知探究例2已知实数a,b满足
,试判断6a与6b的大小.解:因为函数
在在实数集R上是减函数,又因为y=6x在实数集R上是增函数,所以6a<6b.所以由
可知a<b.归纳小结问题7
1.指数函数的概念是什么?2.结合指数函数的图象,可归纳出指数函数具有哪些性质?1.函数y=ax称为指数函数,其中a是常数,a>0且a≠1.(以下谈到指数函数y=ax时,均默认为a是常数,a>0且a≠1)归纳小结问题7
1.指数函数的概念是什么?2.结合指数函数的图象,可归纳出指数函数具有哪些性质?2.(1)定义域是实数集R.(2)值域是(0,+∞),因此,对任何实数x,都有ax>0,也就是说函数图象一定在x轴的上方.(3)函数图象一定过点(0,1).(4)当a>1时,y=ax是增函数;当0<a<1时,y=ax是减函数.作业:教科书习题4-1A1-3,习题4-1B1-3题.作业布置目标检测若a=,b=,c=,则a、b、c的大小关系是()1A.a>b>cB.a<b<cC.a<c<bD.b<c<a解析∵y=0.5x在R上是减函数,∴.B
目标检测函数y=的值域是()2A.[0,+∞)B.[0,4]C.[0,4)D.(0,4)解析∵4x>0,∴0≤16-4x<16,∴∈[0,4).C目标检测设0<a<1
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