指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)是高中函數(shù)考查的重點,在近期的上課過程中發(fā)現(xiàn)大家對知識點掌握和題型的識別還是不太好,我再做一個總結(jié)。
1、指數(shù)和對數(shù)的運算
指數(shù)和對數(shù)的運算是學習指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)的基礎(chǔ),在初中我們接觸了一些指數(shù)和對數(shù)的運算法則,但是在高中階段我們對純粹的計算要求不高,但是應(yīng)用很多的,所以必須記住相應(yīng)的計算法則,和一些常用的特殊值如 這樣的恒等式,對解答本部分題目用處很大,也對我們接指數(shù)對數(shù)方程和不等式用處很大。
2、指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)
指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)是高考考查的重點,必須記住常見的指對數(shù)函數(shù),
如 還有兩個特殊的
利用這些函數(shù)記住相應(yīng)的函數(shù)的性質(zhì)和圖像,這部分題目考查有函數(shù)過定點,函數(shù)值得大小比較,函數(shù)的圖像變換等等
3、指數(shù)方程,對數(shù)方程及其不等式
這是我們在解題過程中常用到的,也是由函數(shù)的單調(diào)性得到的函數(shù)的一類應(yīng)用問題,化成同底是解決這類問題的關(guān)鍵,方程就要注意特殊值,不等式就要注意函數(shù)的單調(diào)性,但是對于對數(shù)函數(shù)來說的話,必須注意定義域的限制!
4、指數(shù)型和對數(shù)型的復(fù)合函數(shù)
復(fù)合函數(shù)的求值,復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性等都是考查的重點,所以必須熟悉常見的復(fù)合函數(shù)的處理方法,復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性的判斷法則等。對數(shù)型復(fù)合函數(shù)是考查的重點,因為涉及到定義域問題是學生最最容易出現(xiàn)的問題,所以應(yīng)該明白為什么上課的時候總是在強調(diào)函數(shù)問題在處理的時候一定要定義域優(yōu)先了!
5、指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)的關(guān)系
指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)互為反函數(shù),圖像關(guān)于直線 對稱,把握住這兩點就沒有問題了,像2013年的陜西文科的最后一道題的第一問就涉及到指數(shù)函數(shù)的反函數(shù)問題,其實就是所對應(yīng)的對數(shù)函數(shù)而已!
總之函數(shù)的學習一定要注意歸納題型和方法,總結(jié)解題的常見思路和方法,從而慢慢的掌握解題的思路和方法,解題是一個復(fù)雜的過程,還是需要多多的練習了!
寶貝,如果有幫到您,請給予采納和好評哦,謝謝拉#^_^#祝您學習快樂。
指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)是高中函數(shù)考查的重點,在近期的上課過程中發(fā)現(xiàn)大家對知識點掌握和題型的識別還是不太好,我再做一個總結(jié)。
1、指數(shù)和對數(shù)的運算 指數(shù)和對數(shù)的運算是學習指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)的基礎(chǔ),在初中我們接觸了一些指數(shù)和對數(shù)的運算法則,但是在高中階段我們對純粹的計算要求不高,但是應(yīng)用很多的,所以必須記住相應(yīng)的計算法則,和一些常用的特殊值如 這樣的恒等式,對解答本部分題目用處很大,也對我們接指數(shù)對數(shù)方程和不等式用處很大。2、指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)是高考考查的重點,必須記住常見的指對數(shù)函數(shù),如 還有兩個特殊的利用這些函數(shù)記住相應(yīng)的函數(shù)的性質(zhì)和圖像,這部分題目考查有函數(shù)過定點,函數(shù)值得大小比較,函數(shù)的圖像變換等等3、指數(shù)方程,對數(shù)方程及其不等式這是我們在解題過程中常用到的,也是由函數(shù)的單調(diào)性得到的函數(shù)的一類應(yīng)用問題,化成同底是解決這類問題的關(guān)鍵,方程就要注意特殊值,不等式就要注意函數(shù)的單調(diào)性,但是對于對數(shù)函數(shù)來說的話,必須注意定義域的限制!4、指數(shù)型和對數(shù)型的復(fù)合函數(shù)復(fù)合函數(shù)的求值,復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性等都是考查的重點,所以必須熟悉常見的復(fù)合函數(shù)的處理方法,復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性的判斷法則等。
對數(shù)型復(fù)合函數(shù)是考查的重點,因為涉及到定義域問題是學生最最容易出現(xiàn)的問題,所以應(yīng)該明白為什么上課的時候總是在強調(diào)函數(shù)問題在處理的時候一定要定義域優(yōu)先了!5、指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)的關(guān)系指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)互為反函數(shù),圖像關(guān)于直線 對稱,把握住這兩點就沒有問題了,像2013年的陜西文科的最后一道題的第一問就涉及到指數(shù)函數(shù)的反函數(shù)問題,其實就是所對應(yīng)的對數(shù)函數(shù)而已!總之函數(shù)的學習一定要注意歸納題型和方法,總結(jié)解題的常見思路和方法,從而慢慢的掌握解題的思路和方法,解題是一個復(fù)雜的過程,還是需要多多的練習了!寶貝,如果有幫到您,請給予采納和好評哦,謝謝拉#^_^#祝您學習快樂。
指數(shù)函數(shù)是數(shù)學中重要的函數(shù)。
應(yīng)用到值 e上的這個函數(shù)寫為 exp(x)。還可以等價的寫為 e,這里的 e是數(shù)學常數(shù),就是自然對數(shù)的底數(shù),近似等于 2.718281828,還稱為歐拉數(shù)。
當a>1時,指數(shù)函數(shù)對于 x的負數(shù)值非常平坦,對于 x的正數(shù)值迅速攀升,在 x等于 0 的時候等于 1。當0 作為實數(shù)變量 x的函數(shù),y=e^x 的圖像總是正的(在 x軸之上)并遞增(從左向右看)。
它永不觸及 x軸,盡管它可以任意程度的靠近它(所以,x軸是這個圖像的水平漸近線。它的反函數(shù)是自然對數(shù)ln(x),它定義在所有正數(shù) x上。
有時,尤其是在科學中,術(shù)語指數(shù)函數(shù)更一般性的用于形如 kax 的 指數(shù)函數(shù)函數(shù),這里的 a 叫做“底數(shù)”,是不等于 1 的任何正實數(shù)。本文最初集中于帶有底數(shù)為歐拉數(shù) e 的指數(shù)函數(shù)。
指數(shù)函數(shù)的一般形式為y=a^x(a>0且≠1) (x∈R),從上面我們關(guān)于冪函數(shù)的討論就可以知道,要想使得x能夠取整個實數(shù)集合為定義域,則只有使得 如圖所示為a的不同大小影響函數(shù)圖形的情況。 在函數(shù)y=a^x中可以看到: (1) 指數(shù)函數(shù)的定義域為所有實數(shù)的集合,這里的前提是a大于0且不等于1,對于a不大于0的情況,則必然使得函數(shù)的定義域不存在連續(xù)的區(qū)間,因此我們不予考慮, 同時a等于0函數(shù)無意義一般也不考慮。
(2) 指數(shù)函數(shù)的值域為大于0的實數(shù)集合。 (3) 函數(shù)圖形都是下凸的。
(4) a大于1時,則指數(shù)函數(shù)單調(diào)遞增;若a小于1大于0,則為單調(diào)遞減的。 (5) 可以看到一個顯然的規(guī)律,就是當a從0趨向于無窮大的過 指數(shù)函數(shù)程中(當然不能等于0),函數(shù)的曲線從分別接近于Y軸與X軸的正半軸的單調(diào)遞減函數(shù)的位置,趨向分別接近于Y軸的正半軸與X軸的負半軸的單調(diào)遞增函數(shù)的位置。
其中水平直線y=1是從遞減到遞增的一個過渡位置。 (6) 函數(shù)總是在某一個方向上無限趨向于X軸,并且永不相交。
(7) 函數(shù)總是通過(0,1)這點,(若y=a^x+b,則函數(shù)定過點(0,1+b) (8) 顯然指數(shù)函數(shù)無界。 (9) 指數(shù)函數(shù)既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù)。
(10)當兩個指數(shù)函數(shù)中的a互為倒數(shù)時,兩個函數(shù)關(guān)于y軸對稱,但這兩個函數(shù)都不具有奇偶性。 (11)當指數(shù)函數(shù)中的自變量與因變量一一映射時,指數(shù)函數(shù)具有反函數(shù)。
編輯本段公式推導(dǎo) e的定義:e=lim(x→∞)(1+1/x)^x=2.718281828。 設(shè)a>0,a!=1----(log a(x))' =lim(Δx→∞)((log a(x+Δx)-log a(x))/Δx) =lim(Δx→∞)(1/x*x/Δx*log a((x+Δx)/x)) =lim(Δx→∞)(1/x*log a((1+Δx/x)^(x/Δx))) =1/x*lim(Δx→∞)(log a((1+Δx/x)^(x/Δx))) =1/x*log a(lim(Δx→0)(1+Δx/x)^(x/Δx)) =1/x*log a(e)特殊地, 當a=e時, (log a(x))'=(ln x)'=1/x。
設(shè)y=a^x兩邊取對數(shù)ln y=xln a兩邊對求x 導(dǎo)y'/y=ln ay'=yln a=a^xln a特殊地, 當a=e時,y'=(a^x)'=(e^x)'=e^xln e=e^x。 編輯本段函數(shù)圖像 指數(shù)函數(shù)(1)由指數(shù)函數(shù)y=a^x與直線x=1相交于點(1,a)可知:在y軸右側(cè),圖像從下到上相應(yīng)的底數(shù)由小變大。
(2)由指數(shù)函數(shù)y=a^x與直線x=-1相交于點(-1,1/a)可知:在y軸左側(cè),圖像從下到上相應(yīng)的底數(shù)由大變小。 (3)指數(shù)函數(shù)的底數(shù)與圖像間的關(guān)系可概括的記憶為:在y軸右邊“底大圖高”;在y軸左邊“底大圖低”。
(如右圖)》。 編輯本段冪的比較 比較大小常用方法:(1)比差(商)法:(2)函數(shù)單調(diào)性法;(3)中間值法:要比較A與B的大小,先找一個中間值C,再比較A與C、B與C的大小,由不等式的傳遞性得到A與B之間的大小。
比較兩個冪的大小時,除了上述一般方法之外,還應(yīng)注意: (1)對于底數(shù)相同,指數(shù)不同的兩個冪的大小比較,可以利用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性來判斷。 例如:y1=3^4,y2=3^5,因為3大于1所以函數(shù)單調(diào)遞增(即x的值越大,對應(yīng)的y值越大),因為5大于4,所以y2大于y1。
(2)對于底數(shù)不同,指數(shù)相同的兩個冪的大小比較,可 指數(shù)函數(shù)以利用指數(shù)函數(shù)圖像的變化規(guī)律來判斷。 例如:y1=1/2^4,y2=3^4,因為1/2小于1所以函數(shù)圖像在定義域上單調(diào)遞減;3大于1,所以函數(shù)圖像在定義域上單調(diào)遞增,在x=0是兩個函數(shù)圖像都過(0,1)然后隨著x的增大,y1圖像下降,而y2上升,在x等于4時,y2大于y1. (3)對于底數(shù)不同,且指數(shù)也不同的冪的大小比較,則可以利用中間值來比較。
如: 對于三個(或三個以上)的數(shù)的大小比較,則應(yīng)該先根據(jù)值的大小(特別是與0、1的大小)進行分組,再比較各組數(shù)的大小即可。 在比較兩個冪的大小時,如果能充分利用“1”來搭“橋”(即比較它們與“1”的大小),就可以快速的得到答案。
那么如何判斷一個冪與“1”大小呢?由指數(shù)函數(shù)的圖像和性質(zhì)可知“同大異小”。即當?shù)讛?shù)a和1與指數(shù)x與0之間的不等號同向(例如: a 〉1且x 〉0,或0〈 a〈 1且 x〈 0)時,a^x大于1,異向時a^x小于1. 〈3〉例:下列函數(shù)在R上是增函數(shù)還是減函數(shù)?說明理由. ⑴y=4^x 因為4>1,所以y=4^x在R上是增函數(shù); ⑵y=(1/4)^x 因為0編輯本段定義域 指代一切實數(shù)(-∞,+∞),就是R。
編輯本段值域 對于一切指數(shù)函數(shù)y=a^x來講。他的a滿足a>0且a≠1,即說明y>0。
所以值域為(0,+∞)。a=1時也可以,此時值域恒為1。
編輯本段化簡技巧 (1)把分子、分母分解因式,可約分的先約分 (2)利用公式的基本性質(zhì),化繁分式為簡分式,化異分母為同分母 (3。
二、函數(shù)的有關(guān)概念1.函數(shù)的概念:設(shè)A、B是非空的數(shù)集,如果按照某個確定的對應(yīng)關(guān)系f,使對于集合A中的任意一個數(shù)x,在集合B中都有唯一確定的數(shù)f(x)和它對應(yīng),那么就稱f:A→B為從集合A到集合B的一個函數(shù).記作: y=f(x),x∈A.其中,x叫做自變量,x的取值范圍A叫做函數(shù)的定義域;與x的值相對應(yīng)的y值叫做函數(shù)值,函數(shù)值的集合{f(x)| x∈A }叫做函數(shù)的值域.注意:1.定義域:能使函數(shù)式有意義的實數(shù)x的集合稱為函數(shù)的定義域。
求函數(shù)的定義域時列不等式組的主要依據(jù)是:(1)分式的分母不等于零; (2)偶次方根的被開方數(shù)不小于零;(3)對數(shù)式的真數(shù)必須大于零;(4)指數(shù)、對數(shù)式的底必須大于零且不等于1. (5)如果函數(shù)是由一些基本函數(shù)通過四則運算結(jié)合而成的.那么,它的定義域是使各部分都有意義的x的值組成的集合.(6)指數(shù)為零底不可以等于零, (7)實際問題中的函數(shù)的定義域還要保證實際問題有意義.? 相同函數(shù)的判斷方法:①表達式相同(與表示自變量和函數(shù)值的字母無關(guān));②定義域一致 (兩點必須同時具備)(見課本21頁相關(guān)例2)2.值域 : 先考慮其定義域(1)觀察法 (2)配方法(3)代換法3. 函數(shù)圖象知識歸納(1)定義:在平面直角坐標系中,以函數(shù) y=f(x) , (x∈A)中的x為橫坐標,函數(shù)值y為縱坐標的點P(x,y)的集合C,叫做函數(shù) y=f(x),(x ∈A)的圖象.C上每一點的坐標(x,y)均滿足函數(shù)關(guān)系y=f(x),反過來,以滿足y=f(x)的每一組有序?qū)崝?shù)對x、y為坐標的點(x,y),均在C上 . (2) 畫法A、描點法:B、圖象變換法常用變換方法有三種1) 平移變換2) 伸縮變換3) 對稱變換4.區(qū)間的概念(1)區(qū)間的分類:開區(qū)間、閉區(qū)間、半開半閉區(qū)間(2)無窮區(qū)間(3)區(qū)間的數(shù)軸表示.5.映射一般地,設(shè)A、B是兩個非空的集合,如果按某一個確定的對應(yīng)法則f,使對于集合A中的任意一個元素x,在集合B中都有唯一確定的元素y與之對應(yīng),那么就稱對應(yīng)f:A B為從集合A到集合B的一個映射。記作f:A→B6.分段函數(shù) (1)在定義域的不同部分上有不同的解析表達式的函數(shù)。
(2)各部分的自變量的取值情況.(3)分段函數(shù)的定義域是各段定義域的交集,值域是各段值域的并集.補充:復(fù)合函數(shù)如果y=f(u)(u∈M),u=g(x)(x∈A),則 y=f[g(x)]=F(x)(x∈A) 稱為f、g的復(fù)合函數(shù)。二.函數(shù)的性質(zhì)1.函數(shù)的單調(diào)性(局部性質(zhì))(1)增函數(shù)設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域為I,如果對于定義域I內(nèi)的某個區(qū)間D內(nèi)的任意兩個自變量x1,x2,當x1<x2時,都有f(x1)<f(x2),那么就說f(x)在區(qū)間D上是增函數(shù).區(qū)間D稱為y=f(x)的單調(diào)增區(qū)間.如果對于區(qū)間D上的任意兩個自變量的值x1,x2,當x1f(x2),那么就說f(x)在這個區(qū)間上是減函數(shù).區(qū)間D稱為y=f(x)的單調(diào)減區(qū)間.注意:函數(shù)的單調(diào)性是函數(shù)的局部性質(zhì);(2) 圖象的特點如果函數(shù)y=f(x)在某個區(qū)間是增函數(shù)或減函數(shù),那么說函數(shù)y=f(x)在這一區(qū)間上具有(嚴格的)單調(diào)性,在單調(diào)區(qū)間上增函數(shù)的圖象從左到右是上升的,減函數(shù)的圖象從左到右是下降的.(3).函數(shù)單調(diào)區(qū)間與單調(diào)性的判定方法(A) 定義法:○1 任取x1,x2∈D,且x1<x2;○2 作差f(x1)-f(x2);○3 變形(通常是因式分解和配方);○4 定號(即判斷差f(x1)-f(x2)的正負);○5 下結(jié)論(指出函數(shù)f(x)在給定的區(qū)間D上的單調(diào)性).(B)圖象法(從圖象上看升降)(C)復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性復(fù)合函數(shù)f[g(x)]的單調(diào)性與構(gòu)成它的函數(shù)u=g(x),y=f(u)的單調(diào)性密切相關(guān),其規(guī)律:“同增異減”注意:函數(shù)的單調(diào)區(qū)間只能是其定義域的子區(qū)間 ,不能把單調(diào)性相同的區(qū)間和在一起寫成其并集. 8.函數(shù)的奇偶性(整體性質(zhì))(1)偶函數(shù)一般地,對于函數(shù)f(x)的定義域內(nèi)的任意一個x,都有f(-x)=f(x),那么f(x)就叫做偶函數(shù).(2).奇函數(shù)一般地,對于函數(shù)f(x)的定義域內(nèi)的任意一個x,都有f(-x)=—f(x),那么f(x)就叫做奇函數(shù).(3)具有奇偶性的函數(shù)的圖象的特征偶函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對稱;奇函數(shù)的圖象關(guān)于原點對稱.利用定義判斷函數(shù)奇偶性的步驟:○1首先確定函數(shù)的定義域,并判斷其是否關(guān)于原點對稱;○2確定f(-x)與f(x)的關(guān)系;○3作出相應(yīng)結(jié)論:若f(-x) = f(x) 或 f(-x)-f(x) = 0,則f(x)是偶函數(shù);若f(-x) =-f(x) 或 f(-x)+f(x) = 0,則f(x)是奇函數(shù).(2)由 f(-x)±f(x)=0或f(x)/f(-x)=±1來判定; (3)利用定理,或借助函數(shù)的圖象判定 .9、函數(shù)的解析表達式(1).函數(shù)的解析式是函數(shù)的一種表示方法,要求兩個變量之間的函數(shù)關(guān)系時,一是要求出它們之間的對應(yīng)法則,二是要求出函數(shù)的定義域.(2)求函數(shù)的解析式的主要方法有:1) 湊配法2) 待定系數(shù)法3) 換元法4) 消參法10.函數(shù)最大(小)值(定義見課本p36頁)○1 利用二次函數(shù)的性質(zhì)(配方法)求函數(shù)的最大(小)值○2 利用圖象求函數(shù)的最大(小)值○3 利用函數(shù)單調(diào)性的判斷函數(shù)的最大(小)值:如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上單調(diào)遞增,在區(qū)間[b,c]上單調(diào)遞減則函數(shù)y=f(x)在x=b處有最大值f(b);如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上單調(diào)遞減,在區(qū)間[b,c]上單調(diào)遞增則函數(shù)y=f(x)在x=b處有最小值f(b);例題:1.求下列函數(shù)的定義域:⑴ ⑵ 2.設(shè)函數(shù) 的定義域為 ,則函數(shù) 的定義域為_ _ 3.若函數(shù) 的定義域為 ,則函數(shù) 的定義域是 4.函數(shù) ,若 ,則 = 6.已知函數(shù) ,求函數(shù) , 的解析式7.已知函數(shù) 滿足 ,則 = 。
8.設(shè) 是R上的奇函數(shù),且當 時, ,則當 時 = 在R上的解析式為 9.求下列函數(shù)的單調(diào)區(qū)間:⑴ (2) 10.判斷函數(shù) 的單調(diào)性并證明你的結(jié)論.11.設(shè)函數(shù) 判。
原發(fā)布者:逍遙無謹
指數(shù)函數(shù)圖像和性質(zhì)天津市塘沽一中闞學雯運用新課標的理念,從以下幾個方面加以說明:教材分析教學目標分析教法學法分析教學過程分析一、教材分析?教材的地位和作用函數(shù)是高中數(shù)學學習的重點和難點,函數(shù)的思想貫穿于整個高中數(shù)學之中。本節(jié)課是學生在已掌握了函數(shù)的一般性質(zhì)和簡單的指數(shù)運算的基礎(chǔ)上,進一步研究指數(shù)函數(shù),以及指數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì)。它一方面可以進一步深化學生對函數(shù)概念的理解與認識,使學生得到較系統(tǒng)的函數(shù)知識和研究函數(shù)的方法,同時也為今后進一步熟悉函數(shù)的性質(zhì)和作用,研究對數(shù)函數(shù)以及等比數(shù)列的性質(zhì)打下堅實的基礎(chǔ)。因此,本節(jié)課的內(nèi)容十分重要,它對知識起到了承上啟下的作用。教材分析?重難點分析?教學重點:指數(shù)函數(shù)的圖像、性質(zhì)及其簡單運用?教學難點:指數(shù)函數(shù)圖象和性質(zhì)的發(fā)現(xiàn)過程,及指數(shù)函數(shù)圖像與底的關(guān)系。教材分析?課前準備通過課前思考題讓n-3-2-10123問題引領(lǐng)學生自覺地投入對新知識的探究2n之中。3n1.若n∈R時,an總有n1意義,求α的范圍?2.計算并完成以下表格,2n1觀察表格,你發(fā)現(xiàn)了3什么規(guī)律?二、教學目標分析?知識目標(直接性目標):理解指數(shù)函數(shù)的定義,掌握指數(shù)函數(shù)的圖像、性質(zhì)及其簡單應(yīng)用?能力目標(發(fā)展性目標):通過教學培養(yǎng)學生觀察、分析、歸納等思維能力,體會數(shù)形結(jié)合和分類討論思想以及從特殊到
這本來就是個抽象的東西
建議不要一味的試圖去想完全理解是什么意思
先強制性死記概念,規(guī)定lnx就是自然對數(shù),它是以e=2.71828.。。lnx=lgx/lge
你如果非要問為什么,那就相當于問:我為什么叫???
由指數(shù)函數(shù)定義/公式和冪函數(shù)定義/公式:
指數(shù)函數(shù)y=a^x
冪函數(shù)y=x^a
根本區(qū)別就在于自變量的不同,因此也會涉及到許多各自的特點。
因為要討論它們的性質(zhì)時,必須具有普遍性,所以就沒有把常數(shù)a指定為一個具體的數(shù)字,你可以在理解其性質(zhì)時,把具有代表性的常數(shù)寫上去,一個一個的去理解,這不失為一種解決你問題的一個好的辦法。
下面粘貼過來關(guān)于冪函數(shù)性質(zhì)的一個總結(jié),其他的你可以在站內(nèi)搜索,一定可以找到很多答案。
冪函數(shù)的一般形式為y=x^a。
如果a取非零的有理數(shù)是比較容易理解的,不過初學者對于a取無理數(shù),則不太容易理解,在我們的課程里,不要求掌握如何理解指數(shù)為無理數(shù)的問題,因為這涉及到實數(shù)連續(xù)性的極為深刻的知識。因此我們只要接受它作為一個已知事實即可。
對于a的取值為非零有理數(shù),有必要分成幾種情況來討論各自的特性:
首先我們知道如果a=p/q,且p/q為既約分數(shù)(即p、q互質(zhì)),q和p都是整數(shù),則x^(p/q)=q次根號(x的p次方),如果q是奇數(shù),函數(shù)的定義域是R,如果q是偶數(shù),函數(shù)的定義域是[0,+∞)。當指數(shù)n是負整數(shù)時,設(shè)a=-k,則x=1/(x^k),顯然x≠0,函數(shù)的定義域是(-∞,0)∪(0,+∞).因此可以看到x所受到的限制來源于兩點,一是有可能作為分母而不能是0,一是有可能在偶數(shù)次的根號下而不能為負數(shù),那么我們就可以知道:
排除了為0與負數(shù)兩種可能,即對于x>0,則a可以是任意實數(shù);
排除了為0這種可能,即對于x<0或x>0的所有實數(shù),q不能是偶數(shù);
排除了為負數(shù)這種可能,即對于x為大于或等于0的所有實數(shù),a就不能是負數(shù)。
總結(jié)起來,就可以得到當a為不同的數(shù)值時,冪函數(shù)的定義域的不同情況如下:
如果a為任意實數(shù),則函數(shù)的定義域為大于0的所有實數(shù);
如果a為負數(shù),則x肯定不能為0,不過這時函數(shù)的定義域還必須根據(jù)q的奇偶性來確定,即如果同時q為偶數(shù),則x不能小于0,這時函數(shù)的定義域為大于0的所有實數(shù);如果同時q為奇數(shù),則函數(shù)的定義域為不等于0 的所有實數(shù)。
在x大于0時,函數(shù)的值域總是大于0的實數(shù)。
在x小于0時,則只有同時q為奇數(shù),函數(shù)的值域為非零的實數(shù)。
而只有a為正數(shù),0才進入函數(shù)的值域。
由于x大于0是對a的任意取值都有意義的,
必須指出的是,當x<0時,冪函數(shù)存在一個相當棘手的內(nèi)在矛盾:[x^(a/b)]^(c/d)、[x^(c/d)]^(a/b)、x^(ac/bd)這三者相等嗎?若p/q是ac/bd的既約分數(shù),x^(ac/bd)與x^(p/q)以及x^(kp/kq)(k為正整數(shù))又能相等嗎?也就是說,在x<0時,冪函數(shù)值的唯一性與冪指數(shù)的運算法則發(fā)生不可調(diào)和的沖突。對此,現(xiàn)在有兩種觀點:一種堅持通過約定既約分數(shù)來處理這一矛盾,能很好解決冪函數(shù)值的唯一性問題,但米指數(shù)的運算法則較難維系;另一種觀點則認為,直接取消x<0這種情況,即規(guī)定冪函數(shù)的定義域為[0,+∞)或(0,+∞)。看來這一問題有待專家學者們認真討論后予以解決。
因此下面給出冪函數(shù)在第一象限的各自情況.
可以看到:
(1)所有的圖形都通過(1,1)這點.(a≠0)
(2)當a大于0時,冪函數(shù)為單調(diào)遞增的,而a小于0時,冪函數(shù)為單調(diào)遞減函數(shù)。
(3)當a大于1時,冪函數(shù)圖形下凸;當a小于1大于0時,冪函數(shù)圖形上凸。
(4)當a小于0時,a越小,圖形傾斜程度越大。
(5)顯然冪函數(shù)無界限。
(6) a=0,該函數(shù)為偶函數(shù) {x|x≠0}
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多做練習,有時一時不理解不要著急,慢慢就習慣了
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