2022届高考数学一轮复习第5讲基本初等函数考点讲义含答案.pdf
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1、基 本 初 等 函 数 一、指 数 与 指 数 函 数(一)指 数 式 的 化 简 与 求 值 1、化 简 原 则:化 根 式 为 分 数 指 数 累;化 负 指 数 累 为 正 指 数 哥;化 小 数 为 分 数:注 意 运 算 的 先 后 顺 序。提 醒:有 理 数 指 数 基 的 运 算 性 质 中,其 底 数 都 大 于 零,否 则 不 能 用 性 质 来 运 算。2、结 果 要 求:题 目 以 根 式 形 式 给 出,则 结 果 用 根 式 表 示;题 目 以 分 数 指 数 基 形 式 给 出,则 结 果 用 分 数 指 数 幕 形 式 表 示;结 果 不 能 同 时 含 有 根
2、式 和 分 数 指 数 累,也 不 能 既 有 分 母 又 有 负 分 数 指 数 累。例 1 T.已 知 则 化 简 1片 的 结 果 是(兀 A、-J1-4a B、V4ci 1 C、J 44 1 D、J l-4 Dy(4 l)2=y(l_ 4 t)2,故 选 D。变 式 l-L 化 简 口 妫 的 结 果 是()oA、-ya B y1a5 C、yl-a5 D yl-a2B2 J I 5 _ _*.*tz 0,,/+x*=遥;(2)X2+X-2=(X+X-1)2-2=7;3 _3 1 _ L!_ _!_!1 _ i(3)工 5+/5=(/)3+(-3)3=+x-2)(X2)2-X2.x-2+
3、(x-2)2=(工 十%.)(工+%-1)一=V 5(3-1)=2V5 o(二)指 数 函 数 的 图 像 和 性 质 1、定 义:一 般 地,函 数=/(。0且 QW 1)叫 做 指 数 函 数,其 中 X是 自 变 量。2、图 象 和 性 质:a 1 0 a 1必 过 第 一、二 象 限 及 y 轴 正 半 轴 必 过(0,1)点,渐 近 线 为 x 轴:图 形 都 是 下 凹 的,都 是 无 界 函 数 定 义 域 为 R,值 域 为(0,+8)_异 性 在 R 上 是 增 函 数 _在 7?上 是 减 函 数 _(1)单 调 性 是 指 数 函 数 的 重 要 性 质,特 别 是 函
4、数 图 像 的 无 限 伸 展 性,x 轴 是 函 数 图 像 的 渐 近 线。当 0 a+00,/(x)f0;a 的 值 越 小,图 像 越 靠 近 y 轴,递 减 的 速 度 越 快。当 a 1时,x f-8,/(x)-0;。的 值 越 大,图 像 越 靠 近 轴,递 增 的 速 度 越 快.画 指 数 函 数 f(x)=a*(a0且 awl)的 图 像,应 抓 住 三 个 关 键 点:(1,a)、(0,1)、(-1,-)a注 意:与 指 数 函 数 有 关 的 函 数 的 图 象 问 题 的 研 究,往 往 利 用 相 应 指 数 函 数 的 图 象,通 过 平 移、对 称 变 换 得
5、到 其 图 象。一 些 指 数 方 程、不 等 式 问 题 的 求 解,往 往 结 合 相 应 的 指 数 型 函 数 图 象 利 用 数 形 结 合 求 解。熟 记 指 数 函 数/(x)=10、f(x)=2 X)=()x、/(x)=(g)1在 同 一 坐 标 系 中 图 像 的 相 对 位 置,由 此 掌 握 指 数 函 数 图 像 的 位 置 与 底 数 大 小 的 关 系。(4)在 有 关 根 式、分 数 指 数 幕 的 变 形、求 值 过 程 中,要 注 意 运 用 方 程 的 观 点 处 理 问 题,通 过 解 方 程(组)来 求 值,或 用 换 元 法 转 化 为 方 程 来 求
6、 解。(5)比 较 指 数 基 值 的 大 小 时,要 注 意 区 分 底 数 相 同 还 是 指 数 相 等。是 用 指 数 函 数 的 单 调 性,还 是 用 基 函 数 的 单 调 性。要 注 意 指 数 函 数 图 象 和 基 函 数 的 图 象 的 应 用,指 数 函 数 的 图 象 在 第 一 象 限 内“底 大 图 高(逆 时 针 方 向 底 数 依 次 变 大),还 应 注 意 中 间 量 0、1等 的 运 用。注 意:(1)指 数 函 数 的 定 义 域 为 所 有 实 数 的 集 合,值 域 为 大 于 0 的 实 数 集 合,这 里 的 前 提 是。大 于 0,对 于 a
7、 不 大 于 0 的 情 况,则 必 然 使 得 函 数 的 定 义 域 不 存 在 连 续 的 区 间,因 此 我 们 不 予 考 虑。(2)可 以 看 到 一 个 显 然 的 规 律,就 是 当。从 0 趋 向 于 无 穷 大 的 过 程 中(当 然 不 能 等 于 0),函 数 的 曲 线 从 分 别 接 近 于 y 轴 与 x 轴 的 正 半 轴 的 单 调 递 减 函 数 的 位 置,趋 向 分 别 接 近 于 y 轴 的 正 半 轴 与 x 轴 的 负 半 轴 的 单 调 递 增 函 数 的 位 置。其 中 水 平 直 线 y=1是 从 递 减 到 递 增 的 一 个 过 渡 位
8、置。例 1-2.函 数/(x)=/a(a 0 且 1)的 图 象 可 能 是()。C必 过 定 点(1,0),由/=0 可 知 选 C。例 1-3.函 数=/(Q 0月.Q W 1)必 过 点。(0,1)4=1,则/(X)=必 过 点(0,1)。变 式 1-3.函 数/(x)=ax-2(a 0且 a H 1)必 过 点。(2,1)a 0=l,则 f(x)=ax-2 必 过 点(2,1)o变 式 1-4.函 数/(x)=ax+2+3(a 0 且 a w l)必 过 点。(-2,4)a。=1,贝 ij j x)=ax+2 必 过 点(-2,4)。例 1-4.函 数/(x)=(;)匚 口 力 的 单
9、 调 递 增 区 间 是()。A、-1,2 B、C、0,1 D、1,2 D令 f=,+2 2 0,得 函 数/(x)的 定 义 域 为-1,2,.在 1,;上 递 增,在;,2 上 递 减,又(;)为 减,根 据 同 增 异 减/(x)的 单 调 增 区 间 为;,2,故 选 I)。例 1-5.求 下 列 函 数 的 定 义 域、值 域:/(x)=8口;(2)/(x)=/1 一(;/()=3词;(4)/(x)=1(a 0 且 a)。(1)V 2 x-0,则 x x g,.原 函 数 的 定 义 域 是 x|x e R 且 x r;,令,=-,贝 U f x 0,t&R)2x 1./a)=8(r
10、w O,r w H)得 y 0 且 y w l,原 函 数 的 值 域 是 川 歹 0且 y w l;(2)V l-(-1)x 0,则 xN O,.原 函 数 的 定 义 域 是 0,+oo);令/=1 一(%0),贝|JO 4 1,./(。=在 0,1)是 增 函 数,,0 4、1,;.原 函 数 的 值 域 是 0,1);(3)原 函 数 定 义 域 是 R,令 f=-|x|,则 1 4 0,/(f)=3 在(-8,0 是 为 为 增,.0 0且 a x l)得 标=四,a+1 y-1解 得.原 函 数 值 域 是(1,1)。(三)指 数 函 数 的 综 合 应 用例 1-6.设 a=4
11、9,b=SM S,5,则、b、c 的 大 小 关 系 为()。A、abc acb C、b c a D、c abBa=2%b=2M,c=2,.了=2在/?上 是 单 调 递 增 函 数,4,分,故 选 B。999 119例 1-7.已 知 P=苗,0=3 万,那 么 尸、。的 大 小 关 系 是()。A、P Q B、P=Q C、P 0,0O,A=x=1,A P=Q,故 选 B。例 1-8.设 函 数(a0且 arl),/=4,则().A./(-2)/(-1)B、/(-2)/(2)C、/(-1)/(-2)D,/(1)/(2)A./(2)=4,.=;,/(x)=2w,A/(-2)/(-1),故 选
12、A。例 1-9.当 时,证 明 函 数 幻=也 口 是 奇 函 数。ax由 优 1W0得,x w o,故 函 数 定 义 域&|X凡 xwO 关 于 原 点 对 称,又 空(a-x+l)-ax(尸-1)-。*+ax-ax=-/(x),/(-x)=-f(x),二 函 数/(x)=已 是 奇 函 数。a-1二、对 数 与 对 数 函 数(一)对 数 及 其 运 算 1、一 般 地,对 于 指 数 式/=N,我 们 把“以。为 底 N 的 对 数 6 记 作 6=log“N(。0且。工 1)。其 中 a 叫 做 对 数 的 底 数,N 叫 做 真 数。对 数 函 数 的 一 般 形 式 为/(x)=
13、log“x(。0且。力 1),它 实 际 上 就 是 指 数 函 数 的 反 函 数。因 此 指 数 函 数 里 对 于。的 规 定,同 样 适 用 于 对 数 函 数。注 意:=6=log“N(a0 且 arl)的 关 系 是 解 决 有 关 指 数、对 数 问 题 的 有 效 方 法,在 运 算 中 要 注 意 灵 活 运 用。下 图 给 出 对 于 不 同 大 小。所 表 示 的 指 数 函 数 和 对 数 函 数 的 图 形:图 像 ab a bQ2、对 数 的 运 算 规 律:(。、b、c 0且。、b、c w l,Af 0,N 0)logq 1=0,lo g=l,2。=N,l o g
14、=N;M log.MN=log“M+log.N,logrt=log”M 一 Iog“N;N1 lo g/=loga b,log,h=log“h,log,h=loga b;m m(4)log b=?勤=用=芈=;推 广 logfl b-logA c,log,d=loga d。logc a Iga Ina logAa注 意:在 运 用 kg“6=-logab时,在 无 6 0的 条 件 下 应 为 log.,=log|6|(eN+且 为 偶 数)。3、几 种 常 见 对 数 对 数 形 式 特 点 记 法 一 般 对 数 底 数 为 a(a 0且 a#1)lo g 2常 用 对 数 底 数 为 1
15、01 g N自 然 对 数 底 数 为 e=2.71828 InN4、对 数 式 的 化 简 与 求 值 对 数 运 算 法 则 是 在 化 为 同 底 的 情 况 下 进 行 的,因 此,经 常 会 用 到 换 底 公 式 及 其 推 论;在 对 含 有 字 母 的 对 数 式 化 简 时,必 须 保 证 恒 等 变 形。利 用 对 数 运 算 法 则,在 真 数 的 积、商、哥 与 对 数 的 和、差、倍 之 间 进 行 转 化。例 2-1.求 值:史 良 2;(lg5)2+lg50/g2;(3)ilg-lg V 8+lg j2 4 5 log,3 2 49 3log23 3 原 式=(l
16、g5)2+lg(10 x5)-lg(105)=(lg5)2+(1+Ig5)-(l-lg5)=(lg5)2+l-(lg 5)2=1;(3)法 一:原 式=;(51g2-21g7)-:x;lg2+;(21g7+lg5)=lg 2-lg 7-2 1 g 2+;lg5=1(lg2-Flg5)=|lg lO=l;法 二:原 式=l g*-l g 4+lg 7 jj=1gV10=;o例 2-2.求 值:(1)若 2=5=1 0,求 工+工 的 值;(2)若 x/og34=l,求 甲+平*的 值。a b(1)由 已 知 a=log210,b=log510,则,+工=Ig2+lg5=lgl0=1;a b(2)
17、由 已 知 x=log43,则 4、+4r=4log43+4-|08J 3=3+-=,3 3变 式 2-1.关 于 x 的 方 程 log2(x-l)=2-log2(x+1)的 解 为。亚 原 式 化 简 为 log,(x-1)=log?一,B|J x-1=-解 得 x=(负 值 舍 去),;.x=。X+1 X+1变 式 2-2.已 知 函 数/(x)=lgx,若=则/(/)+/仙 2)=。2由/伍 6)=1 得 lg(ab)=l,ab=0,则=&/什 磔/)=怆 伍 2&2)=怆。2)=2。(二)对 数 函 数 的 图 像 及 其 性 质 1、对 数 函 数 的 图 像 a 1 0a 0 且
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