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正整数指数函数运算性质
第三章 指数函数和对数函数
理解教材新知
§1
正整数指数函数
把握热点考向
应用创新演练
知识点一
知识点二
考点一
考点二
考点三
在初中我们学习了正整数指数幂的运算性质,根据性质解决以下问题:
问题1:计算32·33的值.
提示:32·33=35=243.
问题2:计算(23)2和(22)3的值.
提示:(23)2=82=64,(22)3=43=64.
问题3:计算35÷32的值.
提示:35÷32=33=27.
若a0,b0,对于任意正整数m,n,指数运算有以下性质:
(1)am·an= ;
(2)(am)n= = ;
(3)(a·b)n= ;
am+n
am·n
(an)m
an·bn
am-n
1
一种产品的利润原来是a元,在今后10年内,计划使利润每年比上一年增加20%.
问题1:在今后10年内,每年的利润是上一年的多少倍?
提示:1+20%=1.2(倍).
问题2:在今后10年内每年的利润y随经过年数x变化的
函数关系式是什么?
提示:y=a×1.2x.
函数 (a0,a≠1,x∈N+)叫作正整数指数函数,其中x是自变量,定义域是正整数集N+.
y=ax
1.正整数指数幂的运算性质是学习指数函数的基础,在使用时,注意(ab)n与anam等的含义,才能正确地运算.
2.正整数指数函数是形式定义,与幂函数的定义既有联系又有区别.虽都具有幂的形式,但指数函数的底数为常数,指数是自变量x.只有符合y=ax(a0,且a≠1,x∈N+)这种形式的函数才是正整数指数函数.
1.下列各式运算错误的是 ( )
A.(-a4b2)·(-ab2)3=a7b8
B.(-a2b3)3÷(-ab2)3=a3b3
C.(-a3)2·(-b2)3=a6b6
D.[(a3)2·(-b2)3]3=-a18b18
解析:A中,原式=a7b8;B中,原式=a3b3;C中,
原式=-a6b6;D中,原式=-a18b18.
答案:C
2.计算:
(2a3b-2)·(-6a2b-4)÷(-3a-1b-5).
解:原式=[2×(-6)÷(-3)]a3+2+1b-2-4+5
=4a6b-1.
[一点通]
正整数指数函数的图像特点:
(1)正整数指数函数是函数的一个特例,它的定义域是由一些正整数组成的集合,它的图像是由一些孤立的点组成的.
(2)当0a1时,y=ax(x∈N+)是减函数.当a1时,y=ax(x∈N+)是增函数.
答案:C
[例3] (12分)某林区2011年木材蓄积200万立方米,由于采取了封山育林、严禁采伐等措施,使木材蓄积量的年平均递增率能达到5%.
(1)若经过x年后,该林区的木材蓄积量为y万立方米,求
y=f(x)的表达式,并求此函数的定义域;
(2)求经过多少年后,林区的木材蓄积量能达到300万立方米?
[思路点拨] 根据增长率为5%,可分别列出经过1年、2年的木材蓄积量,然后列出y=f(x)的表达式,第(2)问可根据正整数指数函数的图像来求.
(2)作函数y=f(x)=200(1+5%)x(x≥0)图像见下图,
x
0
1
2
3
…
y
200
210
220.5
231.5
…
(8分)
作直线y=300,与函数y=200(1+5%)x的图像交于A点,则A(x0,300),A点的横坐标x0的值就是函数值y=300时(木材蓄积量为300万m3时)所经过的时间x年的值,因为8<x0<9,则取x=9(计划留有余地,取过剩近似值).即经过9年后,林区的木材蓄积量能达到300万m3.
(12分)
[一点通]
1.人口、工地、复利、环境、细胞分裂等方面的问题是近几年高考的热点,应特别关注,涉及单位时间内变化率一定的问题可用公式y=
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