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數學指數函數,冪函數,對數函數的所有性質與公式

指數函數圖像例子指數函數的壹般形式為y=a^x(a>0且≠1) (x∈R). 它是初等函數中的壹種。它是定義在實數域上的單調、下凸、無上界的可微正值函數。

目錄

數學術語

......底數的平移:

底數與指數函數圖像:

冪的大小比較:

定義域:實數集

R 值域:(0,+∞)

分式化簡的方法與技巧

指數函數圖像與指數函數性質之間的對應關系

編輯本段數學術語

指數函數是數學中重要的函數。應用到值 e 上的這個函數寫為 exp(x)。還可以等價的寫為 e,這裏的 e 是數學常數,就是自然對數的底數,近似等於 2.718281828,還稱為歐拉數。 指數函數對於 x 的負數值非常平坦,對於 x 的正數值迅速攀升,在 x 等於 0 的時候等於 1。在x處的切線的斜率等於此處y的值乘上lna。即由導數知識:d(a^x)/dx=a^x*ln(a)。 作為實數變量 x 的函數,y=ex 的圖像總是正的(在 x 軸之上)並遞增(從左向右看)。它永不觸及 x 軸,盡管它可以任意程度的靠近它(所以,x 軸是這個圖像的水平漸近線。它的反函數是自然對數 ln(x),它定義在所有正數 x 上。 有時,尤其是在科學中,術語指數函數更壹般性的用於形如 kax 的 指數函數

函數,這裏的 a 叫做“底數”,是不等於 1 的任何正實數。本文最初集中於帶有底數為歐拉數 e 的指數函數。 指數函數的壹般形式為y=a^x(a>0且≠1) (x∈R),從上面我們關於冪函數的討論就可以知道,要想使得x能夠取整個實數集合為定義域,則只有使得 如圖所示為a的不同大小影響函數圖形的情況。 在函數y=a^x中可以看到: (1) 指數函數的定義域為所有實數的集合,這裏的前提是a大於0且不等於1,對於a不大於0的情況,則必然使得函數的定義域不存在連續的區間,因此我們不予考慮, 同時a等於0函數無意義壹般也不考慮。 (2) 指數函數的值域為大於0的實數集合。 (3) 函數圖形都是下凸的。 (4) a大於1,則指數函數單調遞增;a小於1大於0,則為單調遞減的。 (5) 可以看到壹個顯然的規律,就是當a從0趨向於無窮大的過 指數函數

程中(當然不能等於0),函數的曲線從分別接近於Y軸與X軸的正半軸的單調遞減函數的位置,趨向分別接近於Y軸的正半軸與X軸的負半軸的單調遞增函數的位置。其中水平直線y=1是從遞減到遞增的壹個過渡位置。 (6) 函數總是在某壹個方向上無限趨向於X軸,並且永不相交。 (7) 函數總是通過(0,1)這點,(若y=a^x+b,則函數定過點(0,1+b) (8) 顯然指數函數無界。 (9) 指數函數既不是奇函數也不是偶函數。 (10)當兩個指數函數中的a互為倒數時,兩個函數關於y軸對稱,但這兩個函數都不具有奇偶性。 (11)當指數函數中的自變量與因變量壹壹映射時,指數函數具有反函數。

編輯本段......底數的平移:

對於任何壹個有意義的指數函數: 在指數上加上壹個數,圖像會向左平移;減去壹個數,圖像會向右平移。 在f(X)後加上壹個數,圖像會向上平移;減去壹個數,圖像會向下平移。 即“上加下減,左加右減”

編輯本段底數與指數函數圖像:

指數函數

(1)由指數函數y=a^x與直線x=1相交於點(1,a)可知:在y軸右側,圖像從下到上相應的底數由小變大。 (2)由指數函數y=a^x與直線x=-1相交於點(-1,1/a)可知:在y軸左側,圖像從下到上相應的底數由大變小。 (3)指數函數的底數與圖像間的關系可概括的記憶為:在y軸右邊“底大圖高”;在y軸左邊“底大圖低”。(如右圖)》。

編輯本段冪的大小比較:

比較大小常用方法:(1)比差(商)法:(2)函數單調性法;(3)中間值法:要比較A與B的大小,先找壹個中間值C,再比較A與C、B與C的大小,由不等式的傳遞性得到A與B之間的大小。 比較兩個冪的大小時,除了上述壹般方法之外,還應註意: (1)對於底數相同,指數不同的兩個冪的大小比較,可以利用指數函數的單調性來判斷。 例如:y1=3^4,y2=3^5,因為3大於1所以函數單調遞增(即x的值越大,對應的y值越大),因為5大於4,所以y2大於y1. (2)對於底數不同,指數相同的兩個冪的大小比較,可 指數函數

以利用指數函數圖像的變化規律來判斷。 例如:y1=1/2^4,y2=3^4,因為1/2小於1所以函數圖像在定義域上單調遞減;3大於1,所以函數圖像在定義域上單調遞增,在x=0是兩個函數圖像都過(0,1)然後隨著x的增大,y1圖像下降,而y2上升,在x等於4時,y2大於y1. (3)對於底數不同,且指數也不同的冪的大小比較,則可以利用中間值來比較。如: <1> 對於三個(或三個以上)的數的大小比較,則應該先根據值的大小(特別是與0、1的大小)進行分組,再比較各組數的大小即可。 <2> 在比較兩個冪的大小時,如果能充分利用“1”來搭“橋”(即比較它們與“1”的大小),就可以快速的得到答案。那麽如何判斷壹個冪與“1”大小呢?由指數函數的圖像和性質可知“同大異小”。即當底數a和1與指數x與0之間的不等號同向(例如: a 〉1且x 〉0,或0〈 a〈 1且 x〈 0)時,a^x大於1,異向時a^x小於1. 〈3〉例:下列函數在R上是增函數還是減函數?說明理由. ⑴y=4^x 因為4>1,所以y=4^x在R上是增函數; ⑵y=(1/4)^x 因為0<1/4<1,所以y=(1/4)^x在R上是減函數

編輯本段定義域:實數集

指代壹切實數

編輯本段R 值域:(0,+∞)

編輯本段分式化簡的方法與技巧

(1)把分子、分母分解因式,可約分的先約分 (2)利用公式的基本性質,化繁分式為簡分式,化異分母為同分母 (3)把其中適當的幾個分式先化簡,重點突破. 指數函數

(4)可考慮整體思想,用換元法使分式簡化

編輯本段指數函數圖像與指數函數性質之間的對應關系

(1)曲線沿x軸方向向左無限延展〈=〉函數的定義域為(-∞,+∞). (2)曲線在x軸上方,而且向左或向右隨著x值的減小或增大無限靠 指數函數

近X軸(x軸是曲線的漸近線)〈=〉函數的值域為(0,+∞) (3)曲線過定點(0,1)〈=〉x=0時,函數值y=a0(零次方)=1(a>0且a≠1) (4)a>1時,曲線由左向右逐漸上升即a>1時,函數在(-∞,+∞)上是增函數;0<a<1是,曲線逐漸下降即0<a<1時,函數在(-∞,+∞)上是減函數.