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第三章 基本初等函数

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 ，那么 叫做 的 次方根，其中 >1，且 ∈ *.

负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0，记作 。

当 是奇数时， ，当 是偶数时，

2.分数指数幂

正数的分数指数幂的意义，规定：

，

0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) •    ;

(2)     ;

(3)    .

(二)指数函数及其性质

1、指数函数的概念：一般地，函数 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

a>1 0

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， 值域是 或 ;

(2)若 ，则 ; 取遍所有正数当且仅当 ;

(3)对于指数函数 ，总有 ;

二、对数函数

(一)对数

1.对数的概念：

一般地，如果  ，那么数 叫做以 为底 的对数，记作： ( — 底数， — 真数， — 对数式)

说明：○1 注意底数的限制 ，且 ;

○2  ;

○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 ;

○2 自然对数：以无理数 为底的对数的对数 .

指数式与对数式的互化

幂值      真数

= N  = b

底数

指数              对数

(二)对数的运算性质

如果 ，且 ， ， ，那么：

○1  •  + ;

○2   - ;

○3       .

注意：换底公式：  ( ，且 ; ，且 ; ).

利用换底公式推导下面的结论：(1) ;(2) .

(3)、重要的公式 ①、负数与零没有对数;   ②、 ，     ③、对数恒等式

(二)对数函数

1、对数函数的概念：函数 ，且 叫做对数函数，其中 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： ，  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： ，且 .

2、对数函数的性质：

a>1 0

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)

(三)幂函数

1、幂函数定义：一般地，形如  的函数称为幂函数，其中 为常数.

2、幂函数性质归纳.

(1)所有的幂函数在(0，+∞)都有定义并且图象都过点(1，1);

(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.

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