指数与指数幂的运算【学习目标】1.理解有理指数幂的含义,掌握幂的运算. 2.理解指数函数的概念和意义,理解指数函数的单调性与特殊点. 3.理解对数的概念及其运算性质. 4.重点理解指数函数、对数函数、幂函数的性质,熟练掌握指数、对数运算法则,明确算理,能对常见的指数型函数、对数型函数进行变形处理. 5.会求以指数函数、对数函数、幂函数为载体的复合函数的定义域、单调性及值域等性质. 6.知道指数函数与对数函数互为反函数(a>0,a≠1).【要点梳理】要点一、幂的概念及运算性质1.整数指数幂的概念及运算性质2.分数指数幂的概念及运算性质为避免讨论,我们约定a>0,n,mN*,且为既约分数,分数指数幂可如下定义:3.运算法则当a>0,b>0时有:(1);(2);(3);(4).要点诠释:(1)根式问题常利用指数幂的意义与运算性质,将根式转化为分数指数幂运算;(2)根式运算中常出现乘方与开方并存,要注意两者的顺序何时可以交换、何时不能交换.如;(3)幂指数不能随便约分.如.要点二、根式的概念和运算法则1.n次方根的定义:若xn=y(n∈N*,n>1,y∈R),则x称为y的n次方根,即x=.n为奇数时,y的奇次方根有一个,是负数,记为;零的奇次方根为零,记为;n为偶数时,正数y的偶次方根有两个,记为;负数没有偶次方根;零的偶次方根为零,记为
.2.两个等式(1)当且时,;(2)要点诠释:①计算根式的结果关键取决于根指数n的取值,尤其当根指数取偶数时,开方后的结果必为非负数,可先写成的形式,这样能避免出现错误.②指数幂的一般运算步骤有括号先算括号里的;无括号先做指数运算.负指数幂化为正指数幂的倒数.底数是负数,先确定符号,底数是小数,先要化成分数,底数是带分数(如),先要化成假分数(如15/4),然后要尽可能用幂的形式表示,便于用指数运算性质.在化简运算中,也要注意公式:a2-b2=(a-b)(a+b),a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2),a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2),(a±b)2=a2±2ab+b2,(a±b)3=a3±3a2b+3ab2±b3,的运用,能够简化运算.指数函数及其性质【要点梳理】要点一、指数函数的概念:函数y=ax(a>0且a≠1)叫做指数函数,其中x是自变量,a为常数,函数定义域为R.要点诠释:(1)形式上的严格性:只有形如y=ax(a>0且a≠1)的函数才是指数函数.像,,等函数都不是指数函数.(2)为什么规定底数a大于零且不等于1:①如果,则对于一些函数,比如,当时,在实数范围内函数值不存在.②如果,则是个常量,就没研究的必要了。而a=0时y=0没意义.要点二、指数函数的图象:y=ax00且a¹1,N>0,bÎR.2.对数具有下列性质:(1)0和负数没有对数,即;(2)1的对数为0,即;(3)底的对数等于1,即.3.两种特殊的对数通常将以10为底的对数叫做常用对数,.以e(e是一个无理数,)为底的对数叫做自然对数,.要点二、对数的运算法则已知(1)正因数的积的对数等于同一底数各个因数的对数的和;(2)两个正数的商的对数等于被乘数的对数减去除数的对数;(3)正数的幂的对数等于幂的底数的对数乘以幂指数;要点诠释:(1)利用对数的运算法则时,要注意各个字母的取值范围,即等式左右两边的对数都存在时等式才能成立.如:log2(-3)(-5)=log2(-3)+log2(-5)是不成立的,因为虽然log2(-3)(-5)是存在的,但log2(-3)与log2(-5)是不存在的.(2)不能将和、差、积、商、幂的对数与对数的和、差、积、商、幂混淆起来,即下面的等式是错误的:错误1:loga(M±N)=logaM±logaN,错误2:(M·N)=logaM·logaN,
要点三、对数公式1.对数恒等式:2.换底公式同底对数才能运算,底数不同时可考虑进行换底,在a>0,a≠1,M>0的前提下有:(1)令logaM=b,则有ab=M,(ab)n=Mn,即,则所以得出结论:.(2),令logaM=b,则有ab=M,则有即,即,即当然,细心一些的同学会发现(1)可由(2)推出,但在解决某些问题(1)又有它的灵活性.而且由(2)还可以得到一个重要的结论:.对数函数及其性质【要点梳理】要点一、对数函数的概念1.函数y=logax(a>0,a≠1)叫做对数函数.其中是自变量,函数的定义域是,值域为.2.判断一个函数是对数函数是形如的形式,即必须满足以下条件:(1)系数为1;(2)底数为大于0且不等于1的常数;(3)对数的真数仅有自变量.要点诠释:(1)只有形如y=logax(a>0,a≠1)的函数才叫做对数函数,像等函数,它们是由对数函数变化得到的,都不是对数函数。(2)求对数函数的定义域时应注意:①对数函数的真数要求大于零,底数大于零且不等于1;②对含有字母的式子要注意分类讨论。要点二、对数函数的图象0<a<1a>1图象要点诠释:(1)关于对数式logaN的符号问题,既受a的制约又受N的制约,两种因素交织在一起,应用时经常出错.下面介绍一种简单记忆方法,供同学们学习时参考.(2)以1为分界点,当a,N同侧时,logaN>0;当a,N异侧时,logaN