第三章基本初等函数
第一讲幂函数
1、幂函数的定义
一般地,形如 ( R)的函数称为幂函数,其中 是自变量, 是常数.
如 等都是幂函数,幂函数与指数函数,对数函数一样,都是基本初等函数.
注意: 中,前面的系数为1,且没有常数项
2、幂函数的图像
(1) (2) (3) (4) (5)
定义域RRR
奇偶性奇偶奇非奇非偶奇
在第Ⅰ象限单调增减性在第Ⅰ象限单调递增在第Ⅰ象限单调递增在第Ⅰ象限单调递增在第Ⅰ象限单调递增在第Ⅰ象限单调递减
定点(1,1)(1,1)(1,1)(1,1)(1,1)
3、幂函数的性质
(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都过点(1,1)(原因: );
(2) 时,幂函数的图象通过原点,并且在区间 上是增函数.特别地,当 时,幂函数的图象下凸;当 时,幂函数的图象上凸;
(3) 时,幂函数的图象在区间 上是减函数.在第一象限内,当 从右边趋向原点时,图象在 轴右方无限地逼近 轴正半轴,当 趋于 时,图象在 轴上方无限地逼近 轴正半轴.
第二讲指数函数
1、指数
(1)n次方根的定义
若xn=a,则称x为a的n次方根,“ ”是方根的记号.
在实数范围内,正数的奇次方根是一个正数,负数的奇次方根是一个负数,0的奇次方根是0;正数的偶次方根是两个绝对值相等符号相反的数,0的偶次方根是0,负数没有偶次方根.
(2)方根的性质
①当n为奇数时, =a.②当n为偶数时, =a=
(3)分数指数幂的意义
①a = (a>0,m、n都是正整数,n>1).
②a = = (a>0,m、n都是正整数,n>1).
2、指数函数的定义
一般地,函数 ( >0且 ≠1)叫做指数函数,其中 是自变量,函数的定义域为R.
说明:
因为 >0, 是任意一个实数时, 是一个确定的实数,所以函数的定义域为实数集R.
若 <0,如 在实数范围内的函数值不存在.
若 =1, 是一个常量,
不符合 .
3、指数函数的图像及其性质
图象特征函数性质
>1
0< <1
>1
0< <1
向 轴正负方向无限延伸
函数的定义域为R
图象关于原点和 轴不对称
非奇非偶函数
函数图象都在 轴上方
函数的值域为R+
函数图象都过定点(0,1) =1
自左向右,
图象逐渐上升自左向右,
图象逐渐下降增函数减函数
在第一象限内的图
象纵坐标都大于1在第一象限内的图
象纵坐标都小于1 >0, >1
>0, <1
在第二象限内的图
象纵坐标都小于1在第二象限内的图
象纵坐标都大于1 <0, <1
<0, >1
(1)底数互为倒数的两个指数函数的图象关于y轴对称.
(2)在 ( >0且 ≠1)值域是
(3)若
(4)对于指数函数 ( >0且 ≠1),总有
(5)当 >1时,若 < ,则 < ;
第三讲对数函数
1、对数
(1)对数的概念
一般地,若 ,那么数 叫做以a为底N的对数,记作
叫做对数的底数,N叫做真数.
如: ,读作2是以4为底,16的对数.
,则 ,读作 是以4为底2的对数.
(2)指数式与对数式的关系:
ab=N logaN=b(a>0,a≠1,N>0).
两个式子表示的a、b、N三个数之间的关系是一样的,并且可以互化.
(3)对数运算性质:
①loga(MN)=logaM+logaN. ②loga =logaM-logaN.
③logaMn=nlogaM.(M>0,N>0,a>0,a≠1)
④对数换底公式:logbN= (a>0,a≠1,b>0,b≠1,N>0).
(4)两类对数
①以10为底的对数称为常用对数, 常记为 .
②以无理数e=2.71828…为底的对数称为自然对数, 常记为 .
以后解题时,在没有指出对数的底的情况下,都是指常用对数,如100的对数等于2,即 .
2、对数函数的概念
一般地,我们把函数 ( >0且 ≠1)叫做对数函数,其中 是自变量,函数的定义域是(0,+∞).
3、对数函数的图象及其性质
底数互为倒数的两个对数函数的图象关于x轴对称.
图象的特征函数的性质
(1)图象都在 轴的右边
(1)定义域是(0,+∞)
(2)函数图象都经过(1,0)点(2)1的对数是0
(3)从左往右看,当 >1时,图象逐渐上升,当0< <1时,图象逐渐下降.(3)当 >1时, 是增函数,当
0< <1时, 是减函数.
(4)当 >1时,函数图象在(1,0)点右边的纵坐标都大于0,在(1,0)点左边的纵坐标都小于0.当0< <1时,图象正好相反,在(1,0)点右边的纵坐标都小于0,在(1,0)点左边的纵坐标都大于0.(4)当 >1时
>1,则 >0
0< <1, <0
当0< <1时
>1,则 <0
0< <1, <0
由上述表格可知,对数函数的性质如下
>1
0< <1
性
质(1)定义域(0,+∞);
(2)值域R;
(3)过点(1,0),即当 =1, =0;
(4)在(0,+∞)上是增函数在(0,+∞)是上减函数