高考数学(指数、对数、幂函数)知识点总结2整理人:沈兴灿审核人:沈兴灿一、指数函数(一)指数与指数幂的运算1.根式的概念:一般地,如果axn,那么x叫做a的n次方根,其中n1,且n∈N*.负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0,记作00n。当n是奇数时,aann,当n是偶数时,)0()0(||aaaaaann2.分数指数幂正数的分数指数幂的意义,规定:)1,,,0(*nNnmaaanmnm,)1,,,0(11*nNnmaaaanmnmnm0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义3.实数指数幂的运算性质(1)(0,,)rsrsaaaarsR.(2)()(0,,)rsrsaaarsR.(3)()(0,0,)rrrabababrR.(二)指数函数及其性质1、指数函数的概念:一般地,函数)1,0(aaayx且叫做指数函数,其中x是自变量,函数的定义域为R.注意:指数函数的底数的取值范围,底数不能是负数、零和1.2、指数函数的图象和性质a10a1654321-1-4-224601654321-1-4-224601定义域R定义域R值域y>0值域y>0在R上单调递增在R上单调递减非奇非偶函数非奇非偶函数函数图象都过定点(0,1)函数图象都过定点(0,1)注意:利用函数的单调性,结合图象还可以看出:(1)在[a,b]上,)1a0a(a)x(fx且值域是)]b(f),a(f[或)]a(f),b(f[;(2)若0x,则1)x(f;)x(f取遍所有正数当且仅当Rx;(3)对于指数函数)1a0a(a)x(fx且,总有a)1(f;二、对数函数(一)对数1.对数的概念:一般地,如果Nax)1,0(aa,那么数x叫做以.a为底..N的对数,记作:Nxalog(a—底数,N—真数,Nalog—对数式)说明:○1注意底数的限制0a,且1a;○2xNNaaxlog;规律:底数a保持不变3注意对数的书写格式.两个重要对数:○1常用对数:以10为底的对数Nlg;○2自然对数:以无理数71828.2e为底的对数的对数Nln.指数式与对数式的互化。规律:底数a保持不变幂值真数ba=NlogaN=b底数指数对数(二)对数的运算性质(1)负数和零没有对数;(2)1的对数是0,即01loga(a>0,且a≠1);特殊地:ln10(3)底的对数是1,即1logaa(a>0,且a≠1);特别地:ln1e(三)对数运算法则。若a>0,a≠1,M>0,N>0,则(1)log()loglogaaaMNMN;(2)logloglogaaaMMNN;(3)loglog()naaMnMnR.(4)NnNanalog1log(5)对数的换底公式logloglogmamNNa(0a,且1a,0m,且1m,0N).推论loglogmnaanbbm(0a,且1a,,0mn,且1m,1n,0N).abbalog1log(a>0,且b>0).(6)指数恒等式:aNaNlog(由②Nlogb①Naab,,将②代入①得aNaNlog)(7)对数恒等式:loglog()naaanannR(四)对数值的正负判断规律:对数Nalog的底数a与真数N同属于区间(0,1)或(1,+∞)时log0aN例:0.33log0.80;log20对数Nalog的底数a与真数N分别属于区间(0,1)或(1,+∞)时log0aN例:0.31.6log80;log0.70(五)对数函数1、对数函数的概念:函数0(logaxya,且)1a叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).注意:○1对数函数的定义与指数函数类似,都是形式定义,注意辨别。如:xy2log2,5log5xy都不是对数函数,而只能称其为对数型函数.○2对数函数对底数的限制:0(a,且)1a.3、对数函数的性质:a10a132.521.510.5-0.5-1-1.5-2-2.5-11234567801132.521.510.5-0.5-1-1.5-2-2.5-112345678011定义域x>0定义域x>0值域为R值域为R在R上递增在R上递减函数图象都过定点(1,0)函数图象都过定点(1,0)注:设函数)0)((log)(2acbxaxxfm,记acb42.若)(xf的定义域为R,则0a,且0;若)(xf的值域为R,则0a,且0.对于0a的情形,需要单独检验.4.几个特殊值为底数的函数图象:三、幂函数1定义:形如)(Rxy的函数称为幂函数,其中x是自变量,是常数。注意:幂函数与指数函数有何不同?【提示】本质区别在于自变量的位置不同,幂函数的自变量在底数位置,而指数函数的自变量在指数位置.2.由具体幂函数的图像和性质:yx2yx3yx12yx1yx图像定义域RRR(0,)(,0)(0,)值域R[0,)R[0,)(,0)(0,)奇偶性奇偶奇非奇非偶奇单调性在R上增在R上增[0,)上增(0,)上减(,0)也是减公共点恒过(1,1)归纳:幂函数在第一象限的性质:0,图像过定点(0,0)(1,1),在区间(0,)上单调递增。0,图像过定点(1,1),在区间(0,)上单调递减。附:拓展探究*(有余力的同学可以思考):整数m,n的奇偶与幂函数nmxy),,,(互质且nmZnm的定义域以及奇偶性有什么关系?(先转化为根式再判断)结果:形如nmxy),,,(互质且nmZnm的幂函数的奇偶性(1)当m,n都为奇数时,f(x)为奇函数,图象关于原点对称;(2)当m为奇数n为偶数时,f(x)为偶函数,图象关于y轴对称;(3)当m为偶数n为奇数时,f(x)是非奇非偶函数,图象只在第一象限内.