какая область определения у показательной функции
Какая область определения у показательной функции
График функции имеет следующий вид:
Рассмотрим свойства функции:
Примеры решения задач
Задача 1.
В одной координатной плоскости построить графики функций:
Решение.
| x | -3 | -2 | -1 | 0 | 1 | 2 | 3 |
| y(x) |  |  |  | 1 | 2 | 4 | 8 |
Отметим полученные точки на координатной плоскости, соединив их плавной линией.
Большему значению аргумента х соответствует и большее значение функции у. Функция y = 2 x возрастает на всей области определения D(y)=R, так как основание функции 2 > 1.
Подобным образом построим графики остальных функций.
Переменная х может принимать любое значение (D (y)=R), при этом значение у всегда будет больше нуля (E (y)=R+).
Все данные функции являются возрастающими, так как большему значению аргумента соответствует и большее значение функции.
Задача 2.
В одной координатной плоскости построить графики функций:
Решение.
Для начала построим график функции 
. Для этого найдем значения функции при x = 0, ±1, ±2, ±3.
| x | -3 | -2 | -1 | 0 | 1 | 2 | 3 |
| y(x) | 8 | 4 | 2 | 1 | | | |
Отметим полученные точки на координатной плоскости, соединив их плавной линией.
Большему значению аргумента х соответствует меньшее значение функции y. Функция убывает на всей своей области определения: D(y)=R, так как основание функции 0
Подобным образом построим графики остальных функций.
Переменная х может принимать любое значение: D(y)=R, при этом область значений функции: E(y)=R+.
Графики всех данных функций пересекают ось Оу в точке (0; 1), так как любое число в нулевой степени равно единице; с осью Ох графики не пересекаются, так как положительное число в любой степени не может быть равным нулю.
Все эти функции являются убывающими, так как большему значению аргумента соответствует меньшее значение функции.
Задание 3.
Найти область значений функции:
Решение.
Область значений показательной функции y = 2 x – все положительные числа, т. е. 0 x x
2. y = 
+1
умножаем все части двойного неравенства на 3:
из всех частей двойного неравенства вычитаем 5:
Алгебра и начала математического анализа. 10 класс
Конспект урока
Алгебра и начала математического анализа, 10 класс
Урок №21. Показательная функция.
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:
— какая функция называется показательной;
— какие свойства имеет показательная функция в зависимости от ее основания;
— какой вид имеет график показательной функции в зависимости от ее основания;
— примеры реальных процессов, описываемых показательной функцией.
Функция вида 
, a>0, а≠1 называется показательной функцией с основанием а.
Колягин Ю.М., Ткачёва М.В., Фёдорова Н.Е., Шабунин М.И. под ред. Жижченко А.Б. Алгебра и начала математического анализа. 10 класс: учеб.для общеобразоват. учреждений: базовый и профил. уровни 2-е изд. – М.: Просвещение, 2010. – 336 с.: ил. – ISBN 978-5-09-025401-4, сс.310-314, сс. 210-216.
Открытые электронные ресурсы:
Теоретический материал для самостоятельного изучения
1. Определение, свойства и график показательной функции
Такое название она получила потому, что независимая переменная стоит в показателе. Основание а – заданное число.
Для положительного основания значение степени а х можно найти для любого значения показателя х – и целого, и рационального, и иррационального, то есть для любого действительного значения.
Сформулируем основные свойства показательной функции.
1. Область определения.
Как мы уже сказали, степень а х для a>0 определена для любого действительного значения переменной х, поэтому область определения показательной функции D(y)=R.
2. Множество значений.
Так как основание степени положительно, то очевидно, что функция может принимать только положительные значения.
3. Корни (нули) функции.
Так как основание a>0, то ни при каких значениях переменной х функция не обращается в 0 и корней не имеет.
При a>1 функция монотонно возрастает.
Рисунок 1 – График показательной функции при a>1
При 0 1 при х стремящемся к минус бесконечности.
2. Рассмотрим пример исследования функции y=–3 х +1.
1) Область определения функции – любое действительное число.
2) Найдем множество значений функции.
Так как 3 х >0, то –3 х х +1 х +1 представляет собой промежуток (-∞; 1).
3) Так как функция y=3 х монотонно возрастает, то функция y=–3 х монотонно убывает. Значит, и функция y=–3 х +1 также монотонно убывает.
4) Эта функция будет иметь корень: –3 х +1=0, 3 х =1, х=0.
Рисунок 3 – График функции y=–3 х +1
6) Для этой функции горизонтальной асимптотой будет прямая y=1.
3. Примеры процессов, которые описываются показательной функцией.
6) Известно утверждение, что количество информации удваивается каждые 10 лет. Изобразим это наглядно.
Примем количество информации в момент времени t=0 за единицу. Тогда через 10 лет количество информации удвоится и будет равно 2. Еще через 10 лет количество информации удвоится еще раз и станет равно 4 и т.д.
Рисунок 4 – График функции y=2 х – изменение количества информации
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля
Выберите показательные функции, которые являются монотонно убывающими.
Монотонно убывающими являются показательные функции, основание которых положительно и меньше единицы. Такими функциями являются: 2) и 4) (независимо от того, что коэффициент в показателе функции 4) равен 0,5), заметим, что функцию 4) можно переписать в виде: 
, используя свойство степеней.
Также монотонно убывающей будет функция 5). Воспользуемся свойством степеней и представим ее в виде:
2) 4) 5)
Найдите множество значений функции y=3 x+1 – 3.
Так как 3 x+1 >0, то 3 x+1 – 3>–3, то есть множество значений:
Найдите множество значений функции y=|2 x – 2|
2 x –2>–2, но, так как мы рассматриваем модуль этого выражения, то получаем: |2 x – 2|
0.
Область определения функции
Понятие области определения функции
Впервые школьники знакомятся с термином «функция» на алгебре в 7 классе, и с каждой четвертью, с каждой новой темой это понятие раскрывается с новых сторон. И, конечно же, усложняются задачки. Сейчас дадим определения ключевым словам и будем находить область определения функции заданной формулой и по графику.
Если каждому значению x из некоторого множества соответствует число y, значит, на этом множестве задана функция. При этом х называют независимой переменной или аргументом, а у — зависимой переменной или функцией.
Зависимость переменной у от переменной х называют функциональной зависимостью. Записывают так: y = f(x).
Функция — это соответствие между двумя множествами, причем каждому элементу первого множества соответствует один элемент второго множества.
Из понятия функции сформулируем определение области определения функции.
Область определения функции — это множество всех значений аргумента (переменной x). Геометрически — это проекция графика функции на ось Ох.
Множество значений функции — множество всех значений, которые функция принимает на области определения. Геометрически — это проекция графика функции на ось Оy.
Чтобы обозначить область определения некоторой функции f, используют запись D(f). При этом нужно помнить, что у некоторых функций есть собственные обозначения. Например, у тригонометрических. Поэтому в учебниках можно встретить такие записи: D(sin) — область определения функции синус, D(arcsin) — область определения функции арксинус.
Можно также записать D(f), где f — функция синуса или арксинуса. Если функция f определена на множестве значений x, то можно использовать формулировку D(f) = X. Так, например, для того же арксинуса запись будет выглядеть так: D (arcsin) = [-1, 1].
Область определения можно описывать словами, но часто ответ получается громоздким. Поэтому используют специальные обозначения.
Если мы хотим указать на множество чисел, которые лежат в некотором промежутке, то делаем так:
Например, все действительные числа от 2 до 5 включительно можно записать так:
Все положительные числа можно описать так:
Ноль не положительное число, поэтому скобка возле него круглая.
Области определения основных элементарных функций
Область определения функции — неотъемлемая часть самой функции. Когда мы вводим какую-либо функцию, то сразу указываем ее область определения.
На уроках алгебры мы последовательно знакомимся с каждой функцией: прямая пропорциональность, линейная функция, функция y = x2 и другие. А области их определения изучаем, как свойства.
Рассмотрим области определения основных элементарных функций.
Область определения постоянной функции
Постоянная функция задается формулой y = C, то есть f(x) = C, где C — некоторое действительное число. Ее еще называют константа.
Смысл функции — в том, что каждому значению аргумента соответствует значение, которое равно C. Поэтому, область определения этой функции — множество всех действительных чисел R.
Константная функция — функция, которая для любого элемента из области определения возвращает одно и то же заданное значение. Множество значений такой функции состоит из одного единственного элемента.
Область определения функции с корнем
Функцию с корнем можно определить так: y = n √x, где n — натуральное число больше единицы.
Рассмотрим две вариации такой функции.
Область определения корня зависит от четности или нечетности показателя:
Значит, область определения каждой из функций y = √x, y = 4 √x, y = 6 √x,… есть числовое множество [0, +∞). А область определения функций y = 3 √x, y = 5 √x, y = 7 √x,… — множество (−∞, +∞).
Пример
Найти область определения функции: 
Так как подкоренное выражение должно быть положительным, то решим неравенство x 2 + 4x + 3 > 0.
Разложим квадратный трёхчлен на множители:
Дискриминант положительный. Ищем корни:
Значит парабола a(x) = x 2 + 4x + 3 пересекает ось абсцисс в двух точках. Часть параболы расположена ниже оси (неравенство x 2 + 4x + 3 2 + 4x + 3 > 0).
Область определения степенной функции
Область определения степенной функции зависит от значения показателя степени.
Перечислим возможные случаи:
Рассмотрим несколько примеров.
Область определения показательной функции
Область определения показательной функции — это множество R.
Примеры показательных функций:
Область определения каждой из них (−∞, +∞).
Область определения логарифмической функции
Логарифмическая функция выглядит так: y = logax, где где число a > 0 и a ≠ 1. Она определена на множестве всех положительных действительных чисел.
Область определения логарифмической функции или область определения логарифма — это множество всех положительных действительных чисел. То есть, D (loga) = (0, +∞).
Например:
Рассмотрим примеры логарифмических функций:
Область определения этих функций есть множество (0, +∞).
Пример
Укажите, какова область определения функции: 
Составим и решим систему:
Область определения тригонометрических функций
Сначала вспомним, как задавать тригонометрические функции и как увидеть их области определения.
Поэтому, если x — аргумент функций тангенс и котангенс, то области определения тангенса и котангенса состоят из всех таких чисел x, что 
и x ∈ r, x ≠ πk, k ∈ Z соответственно.
Пример
Найдите область определения функции f(x) = tg2x.
Так как a(x) = 2x, то в область определения не войдут следующие точки:
Перенесем 2 из левой части в знаменатель правой части:
В результате 
. Отразим графически:
Ответ: область определения: 
.
Область определения обратных тригонометрических функций
Вспомним обратные тригонометрические функции: арксинус, арккосинус, арктангенс и арккотангенс.
Область определения арктангенса и арккотангенса — все множество действительных чисел R. То есть, D(arctg) = R и D(arcctg) = R.
Таблица областей определения функций
Области определения основных функций в табличном виде можно распечатать и использовать на уроках, чтобы быстрее решать задачки.
И, помните: чем чаще вы практикуетесь в решении задач — тем быстрее все запомните.
Функция
Область определения функции
11.3.1. Показательная функция, ее свойства и график
Справедливы все свойства степенной функции:
Примеры.
x=0, y=2 0 =1; Точка А.
x=1, y=2 1 =2; Точка В.
x=2, y=2 2 =4; Точка С.
x=3, y=2 3 =8; Точка D.
Большему значению аргумента х соответствует и большее значение функции у. Функция y=2 x возрастает на всей области определения D (y)=R, так как основание функции 2>1.
x=0, y=(½) 0 =1; Точка A.
x=1, y=(½) 1 =½=0,5; Точка B.
x=2, y=(½) 2 =¼=0,25; Точка C.
x=3, y=(½) 3 =1/8=0,125; Точка D.
График функции у=2 х мы уже строили, графики остальных функций строим аналогично, причем, достаточно будет найти значения функций при х=0 и при х=±1.
Переменная х может принимать любое значение (D (y)=R), при этом значение у всегда будет больше нуля (E (y)=R+).
Все данные функции являются возрастающими, так как большему значению аргумента соответствует и большее значение функции.
4) В одной координатной плоскости построить графики функций:
Смотрите построение графика функции y=( 1 /2) x выше, графики остальных функций строим аналогично, вычислив их значения при х=0 и при х=±1.
Переменная х может принимать любое значение: D (y)=R, при этом область значений функции: E (y)=R+.
Графики всех данных функций пересекают ось Оу в точке (0; 1), так как любое число в нулевой степени равно единице; с осью Ох графики не пересекаются, так как положительное число в любой степени не может быть равным нулю.
Все эти функции являются убывающими, так как большему значению аргумента соответствует меньшее значение функции.
Решить графически уравнения:
1) 3 x =4-x.
В одной координатной плоскости построим графики функций: у=3 х и у=4-х.
Графики пересеклись в точке А(1; 3).
2) 0,5 х =х+3.
В одной координатной плоскости строим графики функций: у=0,5 х
Графики пересеклись в точке В(-1; 2).
1) y=-2 x
Область значений показательной функции y=2 x – все положительные числа, т.е.
0+ 1 1 /3) x + 1 1 ;
Запишем функцию в виде: у=3 х ∙3-5.
0∙ 3 x ∙ 3 3 ;
Область определения функции
Каждая функция имеет свою собственную область определения. Целью этого материала является объяснение этого понятия и описание способов ее вычисления. Сначала мы введем основное определение, а потом на конкретных примерах покажем, как выглядит область определения основных элементарных функций (степенной, постоянной и др.) Разбирать случаи с более сложными функциями мы пока не будем.
В рамках данной статьи мы рассмотрим область определения функций, включающих в себя только одну переменную.
Понятие и обозначение области определения функции
Самое простое определение этого понятия дается в учебниках тогда, когда впервые вводится понятие функции как таковой. На этом этапе термином «область определения» обозначают множество всех возможных значений аргумента.
По мере углубления знаний о функциях определение сужается и усложняется. Так, в одном из учебников можно встретить следующую формулировку:
Используя это определение, охарактеризуем нужное нам понятие более четко:
Областью определения функции называется множество значений аргумента, на котором можно задать эту функцию.
Как найти области определения для основных элементарных функций
Прочитав определения выше, легко понять, что понятие области определения очень важно для любой функции. Это ее неотъемлемая часть, которую задают вместе с самой функцией. То есть когда мы вводим какую-либо функцию, то мы сразу указываем и область ее определения. Обычно в рамках школьного курса основные функции изучаются последовательно: сначала прямые пропорциональности, затем линейные функции, потом y = x 2 и т.д., а их области определения указываются в качестве основных свойств.
В этом пункте мы расскажем, какие области определения имеют основные элементарные функции.
Область определения постоянной функции
Область определения функции с корнем
Область определения таких функций будет зависеть от того, является ли показатель четным или нечетным числом.
Область определения степенной функции
Перечислим возможные варианты.
Поясним нашу мысль несколькими примерами.
Область определения показательной функции
Область определения логарифмической функции
Область определения тригонометрических функций
Чтобы узнать, на каком промежутке будут определены тригонометрические функции, нужно вспомнить, как именно они задаются и как называются.
Область определения тригонометрических функций
К обратным тригонометрическим относятся функции арксинуса, арккосинуса, арктангенса и арккотангенса.
Области определения основных функций в табличном виде
Чтобы запомнить или легко найти нужные нам области, правила вычисления которых мы объяснили выше, представим всю информацию в табличном виде. Не лишним будет оформить ее на отдельном листе и держать под рукой, так же, как и таблицу простых чисел, квадратов и др. Она очень пригодится при работе с функциями, пока вы не выучите ее содержимое наизусть.