同底數比較大小
指數函數y=a^x根據底數的不同分為兩種函數:第一種是當0<a<1時,指數函數y=a^x是減函數,冪指數大的反而小;第二種是當a>1時,指數函數y=a^x是增函數,冪指數大的則大。
例如,比較6^3和6^4的大小。
根據指數的底數在大於1的範圍,所以6^3和6^4對應的函數是增函數,所以指數大的則大,所有6^4>6^3.
一個底數在(0,1),一個底數在(1,+∞)時比較大小
兩類底數函數同時出現比較大小時,我們需要找到中間數值,這個中間數值通常是1,通過這兩個指數與中間數值的大小來判斷這兩個指數的大小。
例如,比較0.8^5.1和1.3^2的大小。
這道題就需要找到中間數值來比較它們的大小。
具體做法如圖一:
底數在(0,1)上時,不同底數下指數函數大小的比較
指數函數底數在(0,1)區間上時同一冪指數下隨著底數的變化指數函數的變化圖像:
從圖二中不難看出,當冪指數小於0時,這幾個指數函數在同一冪指數情況下,隨著底數的增大指數值反而小;當冪指數大於0時,這幾個指數函數在同一冪指數情況下,隨著底數的增大指數值增大。
例如,比較0.4^(-5.1)和0.7^(-5.1)的大小。
這道題就可以根據圖二中圖像的變化規律來判斷即可。
具體做法是:
底數的在(0,1)範圍,且冪指數小於0,所以底數大的反而小,所以有0.4^(-5.1)>0.7^(-5.1).
底數在(1,+∞)上時,不同底數下指數函數大小的比較
指數函數底數在(1,+∞)區間上時同一冪指數下隨著底數的變化指數函數的變化圖像:
從圖三中得知,當冪指數小於0時,這幾個指數函數在同一冪指數下隨著底數的增大而減小;當冪指數大於0時,這幾個指數函數的在同一冪指數下隨著底數的增大而增大。
例如,比較2.3^(-2.4)和2.7^(-2.4)的大小。
這道可以直接根據圖三中的圖像的變化規律進行判斷即可。
具體做法有:因為它們的底數都是大於1的,冪指數是小於0的,所以它們的指數函數值在同一冪指數下隨著底數的增大而減小,所以有2.3^(-2.4)>2.7^(-2.4).
總結
同底數指數比較大小,只要根據它們的底數對應的函數是增函數還是減函數來判斷即可;
不同底數的指數比較大小,分為三種情況:
第一種兩個指數的底數分別對應的函數是增函數和減函數的情況,只需找到中間數值;
第二種情況就是兩個指數的底數在(0,1)時,根據圖像變化得出大小關係;
第三種情況是這兩個指數的底數在(1,+∞)時,根據圖像變化得出大小關係。
注意:第二種情況和第三種情況都是在冪指數大於0時,在同一冪指數下隨著底數的增大而增大;當這兩種情況下冪指數小於0時,在同一冪指數下都是隨著底數的增大而減小。
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