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指数对数与幂函数
指数函数的图像性质
日期:
2024-04-15 16:00
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指数函数的图像性质
指数函数是形式为 $$ y=a^x $$ 的数学函数,其中 $a$ 是底数,而 $x$ 是指数。 要求 $a$ 是常数, $a>0$ 且 $a \neq 1$ . 注意:请勿把幂函数和指数函数的定义混淆。 幂函数是 $y=x^a$ ,指数函数是 $y=a^x$ ## 指数函数的图像 根据$a$的不同,指数函数的图像以$1$为分界点,分为递增与递减。 ![图片](/uploads/2023-08/480a23.jpg) ## 指数函数的大小 在高考里,比较两个指数函数的大小是必考题。下图里给出了底数和指数随$x$变化而变化的趋势。 因此,必须记住这张图里指数函数的变化规律。 (1) 定义域是实数集 $\mathbf{R}$. (2) 值域是 $(0,+\infty)$, 因此, 对任何实数 $x$, 都有 $a^x>0$,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, $y=a^x$ 是增函数; 当 $0<a<1$ 时, $y=a^x$ 是减函数. ![图片](/uploads/2023-08/50204f.jpg) ![图片](/uploads/2023-08/image_202308298848a84.png) ## 牛刀小试 **例题1**: 比较$0.8^{5.1}$和$1.3^2$的大小。 解: $0.8^{5.1}<0.8^0=1$ , 参考上图, $a<1$ 时,$x$越大 , $y$ 值越小, 因为指数大的反而小; $1=1.3^ 0<1.3^2$ , 参考上图, $a>1$ 时,$x$越大 , $y$ 值越大,因为指数大的则 大; 所以 $0.8^{ 5.1} <1.3^{2} $. **例题2** 已知 $5^5<8^4, 13^4<8^5$. 设 $a=\log _5 3, b=\log _8 5, c=\log _{13} 8$, 写出$a,b,c$大小的关系 答案: $a<b<c$ **例3** 已知实数 $a, b$ 满足 $\left(\frac{3}{7}\right)^a>\left(\frac{3}{7}\right)^b$, 试判断 $6^a$ 与 $6^b$ 的大小. 解 因为函数 $y=\left(\frac{3}{7}\right)^x$ 在实数集 $\mathbf{R}$ 上是减函数, 所以由 $\left(\frac{3}{7}\right)^a>\left(\frac{3}{7}\right)^b$可知 $a<b$. 又因为 $y=6^x$ 在实数集 $\mathbf{R}$ 上是增函数, 所以 $$ 6^a<6^b \text {. } $$ ### 函数图像 一些初等函数图像一定牢记于心,尤其是指数函数与对数函数图像的走势,如下图 ![图片](/uploads/2024-04/a731f7.jpg) 注意这里面的 $a, b, c, d$ 指的是指数函数的底数,它们的大小关系是 $0<c<d<1<a<b$.你要是觉得不妥,或者不相信,你可以自己画条直线看一下,稍加计算便可得出结论. ![图片](/uploads/2024-04/ac92ff.jpg) 上面的 $a, b, c, d$ 指的是对数函数的底数,它们的大小关系是 $0<c<d<1<a<b$ ,如果你觉得不相信,自己在 $(1,+\infty)$ 画一条坚线就行了,自我判别一下.
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