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[教学目标]结合对指数函数性质的研究,深化对函数定义域、值域、单调
§18指数函数(2)
[三维目标]
一、知识与技能
结合对指数函数性质的研究,深化对函数定义域、值域、单调性和奇偶性的认识
理解图象变换,了解图像平移规律,并体会分类讨论的数学思想。
二、过程与方法
通过师生、学生之间的互动与交流,做一个会与别人共同学习的人
三、情感、态度和价值观
通过指数函数性质的应用以及对图像平移变换的研究,使学生体会知识之间的有机联系,感受数学的整体性
通过学生的相互交流,增强学生的数学交流能力,合作学习的能力,同时培养学生倾听、接受别人意见的优良品质。
[例题分析]
例1.对于函数,①求函数的定义域、值域;②确定函数单调区间。
分析:函数看作:,复合而成。
解答:①定义域R ∵ ∴
又∵ ∴值域
②函数,在是增函数,即对任意,且,有,从而,即。∴在上是减函数;
同理知:在上是增函数。
评注:一般地,在复合函数中,若函数在区间(a,b)上是单调函数,且在区间()或在区间上是单调函数,则在区间(a,b)上单调性遵循,增增得增,减减得增,增减(或减增)得减的原则。
例2.函数在区间[-1,1]上的最大值是14,求a值。
分析:通过换元,转化为二次函数在闭区间上最值问题。
解答:解令,则
当a>1时 , ∵] ∴
∵ ∴时,取最大值14,
即, ∴(舍去)
当时, ∵] ∴
∵ ∴时,取最大值14,
即,∴(舍去)
综上:
评注:注意讨论,同时注意二次函数对称轴与区间的位置关系。
例3.作出函数和函数的简图,并结合图象分别指出函数单调区间。
分析:作图前分别探究每一个函数的定义域、值域、对称性、单调性,从而掌握图象的大致变化趋势,分析出与已知函数图象关系,利用相应函数图象的变换作出各自图象。
解答:函数的图象如虚线所示,
函数的单调增区间,
单调减区间2
函数的图象如实线所示,
单调增区间,单调减区间.
评注:利用熟悉的函数图象作图,主要利用图象的平移、对称翻析等变换。
例4.已知满足且,试比较和大小。
分析:由已知条件求出b、c值,确定f(x)解析式,再利用二次函数的单调性和指数函数图象特征比较和大小。
解答:由∴c=3,
由∴
即对一切实数x均成立,∴b=2,从而
单调减,单调增,又由指数函数图象可知:
当;
当;
当.
综上:当时, 当时,
[本课练习]
1、函数是奇函数,则实数m的值 。
2、函数定义域,值域。
3、把函数y=f(x)的图象向左、向下分别平移2个单位,得到函数图象,则f(x)=。
4、函数在上是减函数,则a取值范围.
5、设是偶函数,且f(x)不恒等于零,试判断f(x)是奇函数还是偶函数。
解:设,
则 ∴是奇函数。
∵是偶函数, ∴ 即
∴ ∴是奇函数。
6、设是定义域R上的函数,且对于任意恒有,若时,求证:①;②在R上单调递减。
解:①在中, 令, 则
∵ ∴
当x<0时,在中,
令
又时,
②由①知,对任意成立,
而转化为:,
∴任取 ∴
∴ ∴在R上单调递减.
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