指数函数及其性质(一)练习题
指数函数及其性质
(0<a<1)
y
y=ax
(a>1)
图 象
y=1
(0,1) 0 x
(0,1)
y=1
0 x
a>1
0<a<1
a>1
0<a<1
1.图象全在x轴上方,与x轴无限接近。
1.定义域为R,值域为(0,+). 性 2.当x=0时,y=1 3.在R上是增 函数 3.在R上是减 函数
图 象 特 征
2.图象过定点(0,1) 3.自左向右图 3.自左向右图 象逐渐上升 象逐渐下降 4.图象分布在左 下和右上两个 区域内 4.图象分布在左 上和右下两个区 域内
(1), (6), (7)是指数函数。
已知f(x)是指数函数,且其图象
过点(2, 9),求f(0),f(1),f(-3)的值.
2、指数函数的图象和性质: (1) 作出函数y 2 的图象.
x
(2)
1 作出函数y 的图象. 2
x
x
y2
x
…
-3
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
x
y
(2)
(1)
( 3)
( 4)
(0,1)
O
x
x
(4)y d 的图象,
x
x
比较a, b, c, d与1的大小关系 .
c d 1 a b.
y
对于多个指 数函数来说, 底数越大的图 象在 y 轴右侧 的部分越高.
(0,1)
O
x
简称:右侧 底大图高.
指数函数的图象和性质
a>1
y
§2.1.2指数函数及其性质(1)
本节课学习了那些知识?
• 指数函数的定义
一 地 函 y = a (a > 0, a ≠1 叫 指 般 , 数 ) 做 数
x
函 , 中是 变 , 数 定 域 数 其 x 自 量 函 的 义 是 R。
指数函数的图象及性质!
归纳
指数函数在底数 0 < a < 1 及 情况下的图象和性质: 情况下的图象和性质:
1 f (− 3) = π = π
−1
应用
2、比较下列各题中两个值的大小: 、比较下列各题中两个值的大小:
(1 )1 . 7
, 2 . 3 1 .6
2 .5
,1 .7 3 ; (2
0 . 8 − 0 .1 , 0 . 8 − 0 .2 ; )
, 0 .9 ;
( 4 )1 . 8 0 . 3 ,, 2 ..3 3 . 1 ;( 4 )1 . 7 3 7 0 9
f(x) = 0.9x
1.4
1.4
1.2
1.2
1
1
0.8
0.8
0.6
0.6
0.4
0.4
0.2
0.2
-2
-1.5
-1
-0.5 -0.2
0.5
1
1.5
2
2.5
-0.5 -0.2
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
-0.4
-0.4
方法总结: 方法总结: 对同底数幂大小的比较用的是指数函数的 单调性, 单调性,必须要明确所给的两个值是哪个指数 函数的两个函数值; 函数的两个函数值;对不同底数幂的大小的比 较可以与中间值进行比较. 较可以与中间值进行比较.
课时作业5:4.1.2 指数函数的性质与图像(一)
4.1.2 指数函数的性质与图像(一)1.在同一坐标系中,函数y =2x 与y =⎝⎛⎭⎫12x 的图像之间的关系是( )A .关于y 轴对称B .关于x 轴对称C .关于原点对称D .关于直线y =x 对称答案 A2.若函数y =(1-2a )x 是实数集R 上的增函数,则实数a 的取值范围为() A.⎝⎛⎭⎫12,+∞ B .(-∞,0)C.⎝⎛⎭⎫-∞,12 D.⎝⎛⎭⎫-12,12答案 B解析 ∵y =(1-2a )x 是R 上的增函数,则1-2a >1,∴a <0.3.函数y =a x +1(a >0且a ≠1)的图像必经过点( )A .(0,1)B .(1,0)C .(2,1)D .(0,2)答案 D4.若函数y =(m 2-5m +5)m x 是指数函数,则有( )A .m =1或m =4B .m =1C .m =4D .m >0或m ≠1答案 C解析 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ m 2-5m +5=1,m >0且m ≠1,∴m =4. 5.函数f (x )=a x 与g (x )=-x +a 的图像大致是( )答案 A6.函数y =32-2x 的定义域是________.答案 (-∞,5]解析 由32-2x ≥0,得2x ≤25,∴x ≤5.7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≥3,f (x +1),x <3,则f (x )的值域为________. 答案 [8,+∞)解析 当x ≥3时,2x ≥23=8;当x <3时,皆可通过有限次加1转化为第一类.8.已知f (x )=a x (a >0且a ≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为6,则a =________. 答案 2解析 ∵f (x )=a x (a >0且a ≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为6,∴a +a 2=6,即a 2+a -6=0,∴a =2或a =-3(舍).9.求下列函数的定义域和值域.(1)y =13x -; (2)y =5-x -1.解 (1)由1-x ≥0,得x ≤1.∴定义域为(-∞,1].设t =1-x ≥0,则3t ≥30=1,∴值域为[1,+∞).(2)定义域为R ,∵5-x >0,∴5-x -1>-1,∴值域为(-1,+∞).10.已知x ∈[-3,2],求f (x )=14x -12x +1的最小值与最大值. 解 f (x )=14x -12x +1=4-x -2-x +1=2-2x -2-x +1=⎝⎛⎭⎫2-x -122+34,∵x ∈[-3,2],∴14≤2-x ≤8,则当2-x =12,即x =1时,f (x )有最小值34, 当2-x =8,即x =-3时,f (x )有最大值57.11.已知函数f (x )=(a 2-1)x ,若x >0时总有f (x )>1,则实数a 的取值范围是( )A .1<|a |<2B .|a |<2C .|a |>1D .|a |> 2答案 D解析 由题意知a 2-1>1,解得a >2或a <-2,故选D.12.函数y =a x -a (a >0且a ≠1)的大致图像可能是( )答案 C解析 如果函数的图像是A ,那么由1-a =1,得a =0,这与a >0且a ≠1相矛盾,故A 不可能;如果函数的图像是B ,那么由a 1-a <0,得0<0,这是不可能的,故B 不可能;如果函数的图像是C ,那么由0<1-a <1,得0<a <1,且a 1-a =0,故C 可能;如果函数的图像是D ,那么由a 1-a <0,得0<0,这是不可能的,故D 不可能.13.若函数y =a x +b -1(a >0,且a ≠1)的图像经过第二、三、四象限,则一定有( )A .0<a <1,且b >0B .a >1,且b >0C .0<a <1,且b <0D .a >1,且b <0答案 C解析 函数y =a x +b -1(a >0,且a ≠1)的图像是由函数y =a x 的图像经过向上或向下平移而得到的,因其图像不经过第一象限,所以a ∈(0,1).若经过第二、三、四象限,则需将函数y =a x (0<a <1)的图像向下平移大于1个单位长度,即b -1<-1,所以b <0.14.若函数y =⎝⎛⎭⎫12|x |+m 与x 轴有公共点,则m 的取值范围是________.答案 [-1,0)解析 y =⎝⎛⎭⎫12|x |的图像如图,若y =⎝⎛⎭⎫12|x |+m 的图像与x 轴有公共点,则y =⎝⎛⎭⎫12|x |的图像必须下移|m |个单位长度且0<|m |≤1,且m <0,所以-1≤m <0.15.已知0<m <n <1,则指数函数①y =m x ,②y =n x 的图像为( )答案 C解析 令x =1,则①y =m ,②y =n ,∵m <n ,∴C 对.16.已知函数y =⎝⎛⎭⎫13|x +1|.(1)画出函数的图像(简图);(2)由图像指出函数的单调区间;(3)由图像指出当x 取何值时函数有最值,并求出最值.解 (1)方法一 y =⎝⎛⎭⎫13|x +1|=⎩⎪⎨⎪⎧ ⎝⎛⎭⎫13x +1,x ≥-1,3x +1,x <-1.其图像由两部分组成: 一部分:y =⎝⎛⎭⎫13x (x ≥0)的图像――――――――――→向左平移1个单位长度y =⎝⎛⎭⎫13x +1(x ≥-1)的图像; 另一部分:y =3x (x <0)的图像――――――――――→向左平移1个单位长度y =3x +1(x <-1)的图像. 得到的函数图像如实线部分所示.方法二 ①可知函数y =⎝⎛⎭⎫13|x |是偶函数,其图像关于y 轴对称,故先作出y =⎝⎛⎭⎫13x (x ≥0)的图像,当x <0时,其图像与y =⎝⎛⎭⎫13x (x ≥0)的图像关于y 轴对称,从而得出y =⎝⎛⎭⎫13|x |的图像. ②将y =⎝⎛⎭⎫13|x |的图像向左平移1个单位长度,即可得y =⎝⎛⎭⎫13|x +1|的图像,如图所示.(2)由图像知函数的单调递增区间是(-∞,-1],单调递减区间是(-1,+∞).(3)由图像知当x =-1时,函数有最大值1,无最小值.。
指数函数的性质及常考题型(含解析)
【变式 1-2】下列函数:① = 3 ;② = 6 ;③ = 6 ⋅ 2 ;④ = 8 + 1;⑤ = −6 .
其中一定为指数函数的有(
A.0 个
)
B.1 个
C.2 个
D.3 个
【解题思路】根据指数函数的定义判断即可;
【解答过程】解:形如 =
( > 0且 ≠ 1)为指数函数,其解析式需满足①底数为大于
数
函
数
︶
如图是指数函数(1)y=ax,
(2)y=bx,
(3)y=cx,(4)y=dx 的图象,底数 a,b,c,
d 与 1 之间的大小关系为 c>d>1>a>b.
由此我们可得到以下规律:在 y 轴右(左)侧图象越高(低),其底数越大.
3.比较指数幂的大小的方法
比较指数幂的大小的方法(分三种情况)
:
(1)底数相同,指数不同:利用指数函数的单调性来判断;
培
优
篇
高
【变式 5-2】已知函数() = ⋅ 的图像经过点(1,2),(2,4).
中
(1)求()的解析式;
数
(2)解不等式( + 3) > (4).
学
︵
指
数
函
数
︶
【变式 5-3】已知函数() = + (0 < < 1)的图象经过点(0, −1).
(1)求实数 b;
B.0 < < 1,0 < < 1
指
C.0 < < 1, > 1
D. > 1,0 < < 1
数
函
【变式 6-2】如图中,①②③④中不属于函数 = 3 , = 2 , =
2.1.2指数函数及其性质(1)
1.图像向左、向右是无限延伸的。 (0,1)
2.图像都在x轴的上方。 3.都过定点(0,1)。
0
x
y a x (a 0且a 1) 的图象和特征:
a>1
图
6
5
象 4
3
2
11
-4
-2
0
2
4
6
-1
1.图象在x轴上方
特 2.从左到右上升 征 3.过定点 (0,1)
4、a越大,向上越靠近y轴
0<a<1
2.1.2指数函数及其性质
第一课时
问题 引入
问题1、某种细胞分裂时,由1个分裂成 2个,2个分裂成4个,1个这样的细胞分 裂x次后,得到的细胞个数y与x的函数 关系式是什么?
研究
分裂
次数 1次 2次 3次 4次
x次
……
y 2x
细胞 2个 4个 8个 16个
总数
21
22
23
24
2x
问题 引入
质
4.单调性:
在R上是增函数
单调性: 在R上是减函数
对称性: y=ax和y=a-x关于y轴对称
例3、 如图为指数函数:
(1) y ax (2) y bx (3) y cx (4) y d x的图象,
y
(2) (3)
(1)
(4)
比较 a, b, c, d 与1的大小关系.
O
x
c d 1 a b
例5、已知指数函数 f (x) ax (a 0且a 1) 的图像经过 点(3,π)求 f(0), f(1), f(-3)的值。
解:因为 f (x) a x 的图像过点(3, ),所以
指数函数的练习题
指数函数的练习题指数函数是高中数学中的重要内容,它在数学和实际生活中都有广泛的应用。
通过练习题的形式,我们可以更好地理解和掌握指数函数的相关概念和性质。
下面,我将给大家提供一些指数函数的练习题,希望能够对大家的学习有所帮助。
练习题一:简单指数函数计算1. 计算 $2^3$ 和 $(-3)^2$ 的值。
2. 计算 $10^{-2}$ 和 $\left(\frac{1}{2}\right)^{-3}$ 的值。
练习题二:指数函数的性质1. 如果 $a > 1$,那么 $a^x$ 是否是递增函数?为什么?2. 如果 $0 < a < 1$,那么 $a^x$ 是否是递增函数?为什么?3. 如果 $a > 1$,那么 $a^x$ 是否有上界?为什么?练习题三:指数函数的图像1. 画出函数 $y = 2^x$ 和 $y = \left(\frac{1}{2}\right)^x$ 的图像。
2. 画出函数 $y = 3^x$ 和 $y = \left(\frac{1}{3}\right)^x$ 的图像。
练习题四:指数函数的应用1. 假设某种细菌的数量每小时增加50%,现在有1000个细菌,经过多少小时后细菌的数量会达到5000个?2. 一笔投资每年以5%的利率复利计算,如果初始投资为10000元,经过多少年后投资会翻倍?练习题五:指数函数的方程1. 解方程 $2^x = 8$。
2. 解方程 $3^{2x-1} = \frac{1}{9}$。
通过以上的练习题,我们可以加深对指数函数的理解和运用。
在计算指数函数的值时,我们需要注意底数的正负以及指数的大小。
指数函数的性质也是我们需要掌握的重要内容,它们对于理解函数的增减性和图像的变化有着重要的影响。
通过绘制指数函数的图像,我们可以更直观地观察函数的特点和变化趋势。
指数函数在实际生活中也有广泛的应用。
在金融领域中,复利计算常常使用指数函数的概念。
课时作业4:4.1.2 指数函数的性质与图像(一)
4.1.2 指数函数的性质与图像(一)一、选择题1.下列函数中,指数函数的个数为( )①y =⎝⎛⎭⎫12x -1;②y =a x (a >0,且a ≠1);③y =1x ;④y =⎝⎛⎭⎫122x -1. A .0 B .1 C .3 D .42.已知f (x )=3x -b (b 为常数)的图像经过点(2,1),则f (4)的值为( )A .3B .6C .9D .813.当x ∈[-1,1]时,函数f (x )=3x -2的值域是( )A.⎣⎡⎦⎤1,53 B .[-1,1]C.⎣⎡⎦⎤-53,1 D .[0,1]4.在同一平面直角坐标系中,函数f (x )=ax 与g (x )=a x 的图像可能是()二、填空题5.函数f (x )=1-e x 的值域为________.6.若指数函数y =f (x )的图像经过点⎝⎛⎭⎫-2,116,则f ⎝⎛⎭⎫-32=________.7.若关于x 的方程2x -a +1=0有负根,则a 的取值范围是________.三、解答题8.若函数y =(a 2-3a +3)·a x 是指数函数,求a 的值.9.求下列函数的定义域和值域:(1)y =21x -1;(2)y =⎝⎛⎭⎫13222x -.10.设f (x )=3x ,g (x )=⎝⎛⎭⎫13x .(1)在同一坐标系中作出f (x ),g (x )的图像;(2)计算f (1)与g (-1),f (π)与g (-π),f (m )与g (-m )的值,从中你能得到什么结论?【参考答案】一、选择题1.【解析】由指数函数的定义可判定,只有②正确.【答案】B2.【解析】由f (x )过定点(2,1)可知b =2,所以f (x )=3x -2,f (4)=9.可知C 正确.【答案】C3.【解析】因为指数函数y =3x 在区间[-1,1]上是增函数,所以3-1≤3x ≤31,于是3-1-2≤3x-2≤31-2,即-53≤f (x )≤1.故选C. 【答案】C4.【解析】需要对a 讨论:①当a >1时,f (x )=ax 过原点且斜率大于1,g (x )=a x 是递增的;②当0<a <1时,f (x )=ax 过原点且斜率小于1,g (x )=a x 是减函数,显然B 正确.【答案】B二、填空题5.【解析】由1-e x ≥0得e x ≤1,故函数f (x )的定义域为{x |x ≤0},所以0<e x ≤1,-1≤-e x <0,0≤1-e x <1,函数f (x )的值域为[0,1).【答案】[0,1)6.【解析】设f (x )=a x (a >0且a ≠1).因为f (x )过点⎝⎛⎭⎫-2,116,所以116=a -2, 所以a =4,所以f (x )=4x , 所以f ⎝⎛⎭⎫-32=432-=18. 【答案】18 7.【解析】因为2x =a -1有负根,所以x <0,所以0<2x <1.所以0<a -1<1,所以1<a <2.【答案】(1,2)三、解答题8.【解】由指数函数的定义知⎩⎪⎨⎪⎧a 2-3a +3=1,①a >0且a ≠1,② 由①得a =1或2,结合②得a =2.9.【解】(1)要使y =21x -1有意义,需x ≠0,则21x ≠1; 故21x -1>-1且21x -1≠0, 故函数y =21x -1的定义域为{x |x ≠0},函数的值域为(-1,0)∪(0,+∞).(2)函数y =⎝⎛⎭⎫13222x -的定义域为实数集R ,由于2x 2≥0,则2x 2-2≥-2. 故0<⎝⎛⎭⎫13222x -≤9,所以函数y =⎝⎛⎭⎫13222x -的值域为(0,9]. 10.【解】(1)函数f (x )与g (x )的图像如图所示:(2)f (1)=31=3,g (-1)=⎝⎛⎭⎫13-1=3;f (π)=3π,g (-π)=⎝⎛⎭⎫13-π=3π;f (m )=3m ,g (-m )=⎝⎛⎭⎫13-m =3m .从以上计算的结果看,两个函数当自变量取值互为相反数时,其函数值相等, 即当指数函数的底数互为倒数时,它们的图像关于y 轴对称.。
指数函数及其性质(含知识点、例题、练习、测试)
指数函数及其性质 知识点一 指数函数及图像性质1.指数函数概念:定义:一般地,函数(0,1)x y a a a =>≠且叫做指数函数(exponential function ),其中x 是自变量,函数的定义域为R ,a 是底数.2. 指数函数的图象和性质:作图:在同一坐标系中画出下列函数图象: 1()2x y =, 2x y =图像性质总结 底数 a >1 0<a <1图象性质 函数的定义域为R ,值域为(0,+∞)函数图象过定点(0,1),即x =0时,y =1 当x >0时,恒有y >1;当x <0时,恒有0<y <1当x >0时,恒有0<y <1; 当x <0时,恒有y >1 函数在定义域R 上为增函数 函数在定义域R 上为减函数题型一 指数函数求值【例1】已知指数函数()xf x a =(a >0且a ≠1)的图象过点(3,π),求(0),(1),(3)f f f -的值.题型二 比较大小【例2】比较下列各题中的个值的大小(1)1.72.5 与 1.73( 2 )0.10.8-与0.20.8-( 3 ) 1.70.3 与 0.93.1题型三 指数函数性质【例3】求下列函数的定义域与值域:(1)442x y -= (2)||2()3x y =【过关练习】1、 函数2(33)x y a a a =-+是指数函数,则a 的值为 .2、 比较大小:0.70.90.80.8,0.8, 1.2a b c ===; 01, 2.50.4,-0.22-, 1.62.5.思考探究:在[m ,n ]上,()(01)x f x a a a =>≠且值域问题?知识点二 指数函数应用1. 指数函数的应用模型(应用题)2. 指数形式的函数定义域、值域题型 函数综合【例1】 2017年某镇工业总产值为100亿,计划今后每年平均增长率为8%, 经过x 年后的总产值为原来的多少倍? → 变式:多少年后产值能达到120亿?【例2】指数函数与函数性质综合1、已知函数[]2,1,2329∈+•-=x y xx ,求这个函数的值域;2、求函数2121x x y -=+的定义域和值域,并讨论函数的单调性、奇偶性.【过关练习】1、 一片树林中现有木材30000m 3,如果每年增长5%,经过x 年树林中有木材y m 3,写出x ,y 间的函数关系式,并利用图象求约经过多少年,木材可以增加到40000m 32. ① 求函数y =的定义域和值域.② 求下列函数的定义域、值域:21x y =+; y =110.4x y -=.【补救练习】 1、已知函数y =kx +a 的图象如图所示,则函数y =a x +k 的图象可能是( )2、比较下列各组数的大小: 13222()0.45--与() ; 0.760.75333-()与().【巩固练习】1、函数f (x )=2|x -1|的图象是( )2、下列函数中值域为正实数的是( )A .y =-5xB .y =⎝⎛⎭⎫131-x C .y =⎝⎛⎭⎫12x -1 D .y =1-2x 【拔高练习】1、当x ∈(-∞,-1]时,不等式(m 2-m )·4x -2x <0恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(-2,1)B .(-4,3)C .(-1,2)D .(-3,4)2、某食品的保鲜时间y (单位:小时)与储藏温度x (单位:℃)满足函数关系y =e kx +b (e =2.718…为自然对数的底数,k ,b 为常数).若该食品在0 ℃ 的保鲜时间是192小时,在22 ℃的保鲜时间是48小时,则该食品在33 ℃的保鲜时间是________小时.【补救练习】 B ><【巩固练习】B B 【拔高练习】 C 24。
4.2 第1课时 指数函数及其图象、性质(一)
答案: C
3.已知函数f(x)=4+ax+1(a>0,且a≠1)的图象经过定点P,则点P的
坐标是(
)
A.(-1,5) B.(-1,4)
C.(0,4)
D.(4,0)
解析:当x+1=0,即x=-1时,ax+1=a0=1,此时f(x)=4+1=5,故点P的
坐标为(-1,5).
设f(x)=0.8x, 因为0<0.8<1,所以f(x)在R上单调递减.
又因为0.9>0.8,所以0.80.9<0.80.8.
再比较0.80.8与0.90.8的大小,设g(x)=x0.8,
因为0.8>0,所以g(x)在区间(0,+∞)内单调递增.
又因为0.8<0.9,所以0.80.8<0.90.8.
第1课时
4.2 指数函数
指数函数及其图象、性质(一)
学习目标
1.通过具体实例,了解指数函数的实际意义.
2.理解指数函数的概念.
3.能用描点法或借助计算工具画出具体指数函
数的图象.
4.探索并理解指数函数的单调性.
5.感悟数学抽象的过程,提升直观想象和逻辑推
理素养.
自主预习·新知导学
合作探究·释疑解惑
(-5,-1),即点P的坐标为(-5,-1).
答案:(1)D (2)(-5,-1)
反思感悟
1.指数函数图象问题的处理技巧
(1)抓住图象上的特殊点,如指数函数的图象必过的定点;
(2)利用图象变换,如函数图象的左右平移、上下平移;
(3)利用函数的奇偶性与单调性,奇偶性确定函数的对称情况,
指数函数图象及性质(1)
x
,∴a =4.
• 已 知 指数 函 数 f(x)的 图象 过 点 (3,8),求 f(6)的值. 解 : 设 f(x) = ax , 则 a3 = 8 , ∴ a = 2 , ∴f(x)=2x,∴f(6)=26=64.
注:指数函数解析式y=ax的系数是1
例1:指出下列函数哪些是指数函数
(1) y=4 x
1 x
(2)y=x 4
(3)y=3 x 2
(4)y=2 (7)y=
(5)y=2 x 1 (8)y=4x
2
(6)y=(-4) x (9)y=2
x+2.
x
1 (10)y=(2a-1) (a ) 2
x
• 变式体验 若y=(a-3)·(a-2)x是指数 函数,求a的值.
-6
当x 0时, 当x 0时,
-8
0 y___1
y___1
当x 0时, -8
y___1
讨论:两种情况函数的性质有何异同?
应用
比较下列各题中两个值的大小:
(1)1.7 2.5 <
1.7
3
解: ∵函数 y 1.7 x在R上是增函数, 而指数2.5<3. ∴
1.7 2.5< 1.7 3
x
y2
y(
x
… 3 2
… …
1 8
1
1 2
0
1
1
2
3
8
1 8
…
… …
1 4
2
1 2
4
1 4
1 x ) 2
8
指数函数的性质与图像练习题含答案
指数函数的性质与图像练习题(1)1. 下列函数中,既是偶函数又在(−∞, 0)上是单调递减的是( )A.y =−cos xB.y =lg |x|C.y =1−x 2D.y =e −x2. 函数f(x)=cos x x 的图象大致为( )A. B.C.D.3. 指数函数y =a x 的图象经过点(3, 27),则a 的值是( )A.3B.9C.D.4. 已知a =(35)−13,b =(35)−14,c =(23)−14,则a 、b 、c 的大小关系是( )A.c <a <bB.a <b <cC.b <a <cD.c <b <a5. 若P =√2,Q =√6−√2,则P ,Q 中较大的数是________.6. 函数y =lg (4+3x −x 2)的单调增区间为________.7. 函数y =a x+1−2的图象恒过一定点,这个定点是________.8. 已知指数函数f(x)=(3m 2−7m +3)m x 是减函数,求实数m 的值.lg(x+1)的定义域为A,集合B={x||x|≤2}.9. 已知函数f(x)=√2−x(1)求A;(2)求A∩B.10. 已知函数f(x)=x2+(1−a)x−a(a∈R).(1)解关于x的不等式f(x)<0;(2)若∀a∈[−1, 1],f(x)≥0恒成立,求实数x的取值范围.参考答案与试题解析指数函数的性质与图像练习题(1)一、选择题(本题共计 4 小题,每题 5 分,共计20分)1.【答案】B【考点】函数单调性的性质与判断函数奇偶性的性质与判断【解析】根据题意,依次分析选项中函数的奇偶性与单调性,综合即可得答案.【解答】根据题意,依次分析选项:对于A,y=−cos x,为偶函数,但在区间(−∞, 0)上不是单调函数,不符合题意;对于B,y=lg|x|,既是偶函数又在(−∞, 0)上是单调递减,符合题意;对于C,y=1−x2,为偶函数,但在区间(−∞, 0)上是增函数,不符合题意;对于D,y=e−x,不是偶函数,不符合题意;2.【答案】D【考点】函数的图象与图象的变换【解析】先判断函数的奇偶性,再判断函数值的变化趋势.【解答】f(−x)=cos(−x)−x =−cos xx=−f(x),∴函数f(x)为奇函数,则图象关于原点对称,故排A,B,当x=π3时,f(π3)=12π3=6π3.【答案】A【考点】指数函数的单调性与特殊点【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答4.【答案】D【考点】指数函数的图象与性质【解析】根据指数函数的性质判断即可.【解答】y =(35)x 是减函数,故a =(35)−13>b =(35)−14,而b =(35)−14>c =(23)−14,故c <b <a ,二、 填空题 (本题共计 3 小题 ,每题 5 分 ,共计15分 )5.【答案】P【考点】利用不等式比较两数大小【解析】作差利用幂函数的单调性即可得出.【解答】P −Q =2√2−√6=√8−√6>0,∴ P >Q .6.【答案】(−, 32] 【考点】复合函数的单调性【解析】函数y =lg (4+3x −x 2)的增区间即为函数y =4+3x −x 2的增区间且4+3x −x 2>0,由此即可求得.【解答】解:由4+3x −x 2>0,解得−1<x <4,所以函数的定义域为(−1, 4).函数y =lg (4+3x −x 2)的增区间即为函数y =4+3x −x 2的增区间且4+3x −x 2>0, 因此所求增区间为(−1, 32]. 故答案为:(−1, 32]. 7.【答案】(−1, −1)【考点】指数函数的单调性与特殊点【解析】令解析式中的指数x +1=0求出x 的值,再代入解析式求出y 的值,即得到定点的坐标.【解答】解:令x +1=0解得,x =−1,代入y =a x+1−2得,y =−1,∴ 函数图象过定点(−1, −1),故答案为:(−1, −1).三、 解答题 (本题共计 3 小题 ,每题 5 分 ,共计15分 )8.【答案】解:由题意得,得3m −7m +3=1,解得m =13或m =2, 又f(x)是减函数,则0<m <1,所以m =13.【考点】指数函数的单调性与特殊点【解析】由指数函数的概念得3m −7m +3=1,求出m 的值,再由指数函数的单调性和f(x)是减函数,对m 的值进行取舍.【解答】解:由题意得,得3m −7m +3=1,解得m =13或m =2,又f(x)是减函数,则0<m <1,所以m =13. 9.【答案】解:(1)据题意,得{x +1>0,2−x >0,∴ −1<x <2,∴ A =(−1,2).(2)据(1)求解知 A =(−1,2).又∵ B ={x||x|≤2}={x|−2≤x ≤2},∴ A ∩B =(−1,2).【考点】函数的定义域及其求法交集及其运算【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)据题意,得{x +1>0,2−x >0,∴ −1<x <2,∴ A =(−1,2).(2)据(1)求解知 A =(−1,2).又∵ B ={x||x|≤2}={x|−2≤x ≤2},∴ A ∩B =(−1,2).10.【答案】不等式x 2+(1−a)x −a <0等价于(x −a)(x +1)<0,当a <−1时,不等式的解集为(a, −1);当a =−1时,不等式的解集为⌀;当a >−1时,不等式的解集为(−1, a).x 2+(1−a)x −a =−a(x +1)+x 2+x ,设g(a)=−a(x +1)+x 2+x ,a ∈[−1, 1],要使g(a)≥0在a ∈[−1, 1]上恒成立,只需{g(−1)≥0g(1)≥0, 即{x 2+2x +1≥0,x 2−1≥0,解得x ≥1或x ≤−1,所以x 的取值范围为{x|x ≤−1或x ≥1}.【考点】函数恒成立问题【解析】(1)不等式x 2+(1−a)x −a <0等价于(x −a)(x +1)<0,通过a 与−1的大小比较,求解即可.(2)x 2+(1−a)x −a =−a(x +1)+x 2+x ,设g(a)=−a(x +1)+x 2+x ,a ∈[−1, 1],要使g(a)≥0在a ∈[−1, 1]上恒成立,只需{g(−1)≥0g(1)≥0,求解即可. 【解答】不等式x 2+(1−a)x −a <0等价于(x −a)(x +1)<0,当a <−1时,不等式的解集为(a, −1);当a =−1时,不等式的解集为⌀;当a >−1时,不等式的解集为(−1, a).x 2+(1−a)x −a =−a(x +1)+x 2+x ,设g(a)=−a(x +1)+x 2+x ,a ∈[−1, 1],要使g(a)≥0在a ∈[−1, 1]上恒成立,只需{g(−1)≥0g(1)≥0, 即{x 2+2x +1≥0,x 2−1≥0,解得x ≥1或x ≤−1,所以x 的取值范围为{x|x ≤−1或x ≥1}.。
指数函数及其性质(含解析、答案)
A 基础练习2.1.2指数函数(1时) 1.下列函数是指数函数的是( ) A .y =-2xB .y =2x +1 C .y =2-x D .y =1x【解析】 y =2-x=⎝⎛⎭⎫12x,符合指数函数的定义,故选C.【答案】 C 2.函数y =(a -2)x 在R 上为增函数,则a 的取值范围是( )A .a>0且a ≠1B .a>3C .a<3D .2<a<3【解析】 由指数函数单调性知,底数大于1时为增函数,∴a -2>1,∴a>3,故选B. 【答案】 B 3.已知a =5-12,函数f(x)=a x ,若实数m 、n 满足f(m)>f(n),则m 、n 的大小关系为________.【解析】 ∵a =5-12∈(0,1), 故a m >a n ⇒m<n. 【答案】 m<n4.已知指数函数f(x)的图象过点(2,4),求f(-3)的值.【解析】 设指数函数f(x)=a x (a>0且a ≠1),由题意得a 2=4,∴a =2,∴f(x)=2x , ∴f(-3)=2-3=18.B 综合应用一、选择题(每小题5分,共20分) 1.函数y =a x -2+1(a>0,a ≠1)的图象必经过点( )A .(0,1)B .(1,1)C .(2,0)D .(2,2)【解析】 由于函数y =a x 经过定点(0,1),所以函数y =a x-2经过定点(2,1),于是函数y =a x -2+1经过定点(2,2).【答案】 D2.f(x)=⎝⎛⎭⎫12|x|,x ∈R ,那么f(x)是( ) A .奇函数且在(0,+∞)上是增函数 B .偶函数且在(0,+∞)上是增函数 C .奇函数且在(0,+∞)上是减函数 D .偶函数且在(0,+∞)上是减函数 【解析】因为函数f(x)= |x|= 图象如右图. 由图象可知答案显然是D. 【答案】 D3.下列四个函数中,值域为(0,+∞)的函数是( )A .y =21x B .y =2x -1C .y =2x +1D .y =⎝⎛⎭⎫122-x【解析】 在A 中,∵1x ≠0,∴21x≠1,即y =21x的值域为(0,1)∪(1,+∞).在B 中,2x -1≥0,∴y =2x -1的值域为[0,+∞). 在C中,∵2x >0,∴2x +1>1.∴y =2x +1的值域为(1,+∞). 在D 中,∵2-x ∈R ,∴y =⎝⎛⎭⎫122-x>0. ∴y =⎝⎛⎭⎫122-x 的值域为(0,+∞).故选D.【答案】 D 4.方程4x -1=116的解为( ) A .2 B .-2 C .-1 D .1 【解析】 ∵4x -1=116=4-2,∴x -1=-2,∴x =-1.故选C. 【答案】 C二、填空题(每小题5分,共10分) 5.函数y =a x -1的定义域是(-∞,0],则实数a 的取值范围为________.【解析】 由a x -1≥0,得a x ≥1=a 0,因为x ∈(-∞,0],由指数函数的性质知0<a<1.【答案】 (0,1)6.函数f(x)=⎝⎛⎭⎫13x-1,x ∈[-1,2]的值域为________.【解析】 函数y =⎝⎛⎭⎫13x 在区间[-1,2]上是减函数,所以⎝⎛⎭⎫132≤⎝⎛⎭⎫13x ≤⎝⎛⎭⎫13-1,即19≤⎝⎛⎭⎫13x ≤3, 于是19-1≤f(x)≤3-1,即-89≤f(x)≤2.【答案】 [-89,2]三、解答题(每小题10分,共20分) 7.已知函数f(x)=a x -2(x ≥0)的图象经过点⎝⎛⎭⎫4,19,其中a>0且a ≠1. (1)求a 的值;(2)求函数y =f(x)(x ≥0)的值域. 【解析】 (1)函数图象过点⎝⎛⎭⎫4,19, 所以a 4-2=19=⎝⎛⎭⎫132,∴a =13,(2)f(x)=⎝⎛⎭⎫13x -2(x ≥0), 由x ≥0,得x -2≥-2, ∴0<⎝⎛⎭⎫13x -2≤⎝⎛⎭⎫13-2=9,∴函数y =f(x)(x ≥0)的值域为(0,9]. 8.画出下列函数的图象,并说明它们是由函数f(x)=2x 的图象经过怎样的变换得到的.(1)y =2x -1;(2)y =2x +1;(3)y =2|x|; (4)y =-2x .【解析】 如图所示.y=2x-1的图象是由y=2x 的图象向右平移1个单位得到;y=2x+1的图象是由y=2x 的图象向上平移1个单位得到;y=2|x|的图象是由y=2x 的y 轴右边的图象和其关于y 轴对称的图象组成的;y=-2x 的图象与y=2x 的图象关于x 轴对称.9.(10分)函数f(x)=a x (a>0,且a ≠1)在区间[1,2]上的最大值比最小值大a2,求a的值.【解析】 (1)若a>1,则f(x)在[1,2]上递增,∴a 2-a =a 2,即a =32或a =0(舍去).(2)若0<a<1,则f(x)在[1,2]上递减, ∴a -a 2=a 2,即a =12或a =0(舍去),综上所述,所求a 的值为12或32.2.1.2指数函数(2时) A 基础练习1.已知集合M ={-1,1},N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪12<2x +1<4,x ∈Z ,则M ∩N 等于( ) A .{-1,1} B .{-1} C .{0} D .{-1,0} 【解析】 因为N ={x|2-1<2x +1<22,x ∈Z },又函数y =2x 在R 上为增函数, ∴N ={x|-1<x +1<2,x ∈Z } ={x|-2<x<1,x ∈Z }={-1,0}. ∴M ∩N ={-1,1}∩{-1,0}={-1}.故选B.【答案】 B2.设14<⎝⎛⎭⎫14b <⎝⎛⎭⎫14a<1,那么( )A .a a <a b <b aB .a a <b a <a bC .a b <a a <b aD .a b <b a <a a【解析】 由已知及函数y =⎝⎛⎭⎫14x是R 上的减函数, 得0<a<b<1.由y =a x (0<a<1)的单调性及a<b ,得a b <a a .由0<a<b<1知0<a b <1.∵⎝⎛⎭⎫a b a <⎝⎛⎭⎫a b 0=1.∴a a <b a.故选C. 也可采用特殊值法,如取a =13,b =12.【答案】 C3.已知函数f(x)=a -12x +1,若f(x)为奇函数,则a =________.【解析】 解法1:∵f(x)的定义域为R ,又∵f(x)为奇函数,∴f(0)=0,即a -120+1=0.∴a =12.解法2:∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x),即a -12-x +1=12x +1-a ,解得a =12.【答案】 124.函数y =2-x 2+ax -1在区间(-∞,3)内递增,求a 的取值范围.【解析】 对u =-x 2+ax -1=-⎝⎛⎭⎫x -a 22+a 24-1,增区间为⎝⎛⎦⎤-∞,a 2,∴y 的增区间为⎝⎛⎦⎤-∞,a2,由题意知3≤a2,∴a ≥6. ∴a 的取值范围是a ≥6. B 综合应用一、选择题(每小题5分,共20分) 1.设y 1=40.9,y 2=80.48,y 3=(12)-1.5,则( )A .y 3>y 1>y 2B .y 2>y 1>y 3C .y 1>y 2>y 3D .y 1>y 3>y 2 【解析】 y 1=40.9=21.8,y 2=80.48=21.44,y 3=(12)-1.5=21.5,∵y =2x 在定义域内为增函数, 且1.8>1.5>1.44, ∴y 1>y 3>y 2. 【答案】 D2.若⎝⎛⎭⎫142a +1<⎝⎛⎭⎫143-2a,则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫12,+∞B.()1,+∞ C .(-∞,1) D.⎝⎛⎭⎫-∞,12 【解析】 函数y =⎝⎛⎭⎫14x在R 上为减函数,∴2a +1>3-2a ,∴a>12.故选A.【答案】 A3.设函数f(x)定义在实数集上,它的图象关于直线x =1对称,且当x ≥1时,f(x)=3x -1,则有( )A .f(13)<f(32)<f(23)B .f(23)<f(32)<f(13)C .f(23)<f(13)<f(32)D .f(32)<f(23)<f(13)【解析】 因为f(x)的图象关于直线x =1对称,所以f(13)=f(53),f(23)=f(43),因为函数f(x)=3x -1在[1,+∞)上是增函数,所以f(53)>f(32)>f(43),即f(23)<f(32)<f(13).故选B.【答案】 B4.如果函数f(x)=(1-2a)x 在实数集R 上是减函数,那么实数a 的取值范围是( )A .(0,12)B .(12,+∞)C .(-∞,12)D .(-12,12)【解析】 根据指数函数的概念及性质求解.由已知得,实数a 应满足⎩⎪⎨⎪⎧1-2a>01-2a<1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a<12a>0,即a ∈(0,12).故选A.【答案】 A二、填空题(每小题5分,共10分) 5.设a>0,f(x)=e x a +ae x (e>1),是R 上的偶函数,则a =________.【解析】 依题意,对一切x ∈R ,都有f(x)=f(-x),∴e x a +a e x =1ae x +ae x , ∴(a -1a )(e x -1e x )=0.∴a -1a =0,即a 2=1.又a>0,∴a =1. 【答案】 16.下列空格中填“>、<或=”. (1)1.52.5________1.53.2,(2)0.5-1.2________0.5-1.5.【解析】 (1)考察指数函数y =1.5x . 因为1.5>1,所以y =1.5x 在R 上是单调增函数.又因为2.5<3.2,所以1.52.5<1.53.2. (2)考察指数函数y =0.5x .因为0<0.5<1,所以y =0.5x 在R 上是单调减函数.又因为-1.2>-1.5,所以0.5-1.2<0.5-1.5.【答案】 <,<三、解答题(每小题10分,共20分) 7.根据下列条件确定实数x 的取值范围:a<⎝⎛⎭⎫1a 1-2x(a>0且a ≠1).【解析】 原不等式可以化为a 2x -1>a 12,因为函数y =a x (a>0且a ≠1)当底数a 大于1时在R 上是增函数;当底数a 大于0小于1时在R 上是减函数,所以当a>1时,由2x -1>12,解得x>34;当0<a<1时,由2x -1<12,解得x<34.综上可知:当a>1时,x>34;当0<a<1时,x<34.8.已知a>0且a ≠1,讨论f(x)=a -x 2+3x +2的单调性.【解析】 设u =-x 2+3x +2=-⎝⎛⎭⎫x -322+174, 则当x ≥32时,u 是减函数,当x ≤32时,u 是增函数.又当a>1时,y =a u 是增函数,当0<a<1时,y =a u 是减函数,所以当a>1时,原函数f(x)=a -x 2+3x +2在⎣⎡⎭⎫32,+∞上是减函数,在⎝⎛⎦⎤-∞,32上是增函数.当0<a<1时,原函数f(x)=a -x 2+3x +2在⎣⎡⎭⎫32,+∞上是增函数,在⎝⎛⎦⎤-∞,32上是减函数.9.(10分)已知函数f(x)=3x +3-x . (1)判断函数的奇偶性;(2)求函数的单调增区间,并证明.【解析】 (1)f(-x)=3-x +3-(-x)=3-x+3x =f(x)且x ∈R ,∴函数f(x)=3x +3-x是偶函数.(2)由(1)知,函数的单调区间为(-∞,0]及[0,+∞),且[0,+∞)是单调增区间.现证明如下:设0≤x 1<x 2,则f(x 1)-f(x 2)=3x 1+3-x 1-3x 2-2-x 2=3x 1-3x 2+13x 1-13x 2=3x 1-3x 2+3x 2-3x 13x 13x 2=(3x 2-3x 1)·1-3x 1+x 23x 1+x 2.∵0≤x 1<x 2,∴3x 2>3x 1,3x 1+x 2>1, ∴f(x 1)-f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2), ∴函数在[0,+∞)上单调递增, 即函数的单调增区间为[0,+∞).。
指数函数与对数函数的性质练习题
指数函数与对数函数的性质练习题1. 指数函数与对数函数是数学中常见且重要的函数类型之一。
它们在数学、科学和经济等领域中有着广泛的应用。
在本文中,我们将通过练习题来探讨指数函数与对数函数的性质。
2. 练习题一:指数函数的基本性质(1)已知指数函数 f(x) = a^x,其中 a > 0 且a ≠ 1。
若 f(2) = 16,求a 的值。
解析:根据题意可得 f(2) = a^2 = 16。
因此,a = √16 = 4。
(2)已知指数函数 f(x) = a^x,其中 a > 0 且a ≠ 1。
若 f(a) = 64,求x 的值。
解析:根据题意可得 f(a) = a^a = 64。
因此,a = √64 = 8。
3. 练习题二:指数函数的特殊性质(1)已知指数函数 f(x) = 2^x,求 f(0) 和f(−1) 的值。
解析:将 x = 0 和 x = -1 分别代入指数函数 f(x) = 2^x,可得 f(0) = 2^0 = 1,f(-1) = 2^(-1) = 1/2。
(2)已知指数函数 f(x) = 3^x,求 f(1/2) 和 f(-2) 的值。
解析:将 x = 1/2 和 x = -2 分别代入指数函数 f(x) = 3^x,可得 f(1/2) = 3^(1/2) = √3,f(-2) = 3^(-2) = 1/9。
4. 练习题三:对数函数的基本性质(1)已知对数函数 g(x) = log_a(x),其中 a > 0 且a ≠ 1。
若 g(1) = 0,求 a 的值。
解析:根据题意可得 g(1) = log_a(1) = 0。
因此,1 = a^0 = 1,所以 a = 1。
(2)已知对数函数 g(x) = log_2(x),求 g(2) 和 g(4) 的值。
解析:将 x = 2 和 x = 4 分别代入对数函数 g(x) = log_2(x),可得 g(2) = log_2(2) = 1,g(4) = log_2(4) = 2。
2.1.2指数函数及其性质(1)
一、指数函数的实际背景:
我国GDP(国内生产总值)未来20年平均增长率可望达到73 . %, 问题1: 那么x年后GDP可望为今年的y倍,则
x y ( 1+7.3%) =1.073x ( x N ,x 20)
问题2:生物体内碳14含量P与死亡年数t的函数关系为:
4、函数y=a x-1+4恒过定点( A.(1,5) B.(1,4) C.(0,4) D.(4,0)
A
)
5、若函数y=a2x+b+1(a>0且a≠1,b为 实数)的图象恒过定点(1,2), -2 则b=_____.
一、通过本节课的教学,你有什么收获?
(1)指数函数的概念; (2)指数函数的图象和性质; (3)利用单调性比较两个指数值的大小。 二、你体会到的数学思想方法有哪些? 数形结合的思想、分类与整合的思想以及 特殊与一般的思想等。
x
1 3
1 2
④、
1.7 , 0.9
0.3
3.1
Hale Waihona Puke x 解: ③、 a 当a 1时,y a 是R上的增函数,
1 3
1 3
a
3.1
1 2
1 2
当0 a 1时,y a 是R上的减函数, a a
④、
1.7
0.3
1而0.9 1,
3.1
1.7
0.3
0.9
小结:比较指数值大小的方法 ①、构造函数法:要点是利用函数的单调性,数 的特征是同底不同指(包括可以化为同底的), 若底数是参变量要注意分类讨论。 ②、中间介值比较法:用别的数如0或1做桥。数 的特征是不同底不同指。
课堂练习:
指数函数及其性质(1)(2)
例4 (1)已知下列不等式,比较m、 n的关系:
① 2m<0.5n ②0.2m>5n ③ am>an (a≠1且a>0)
练习4:(1)已知下列不等式,试比较m、n的大小:
2 m 2 n ( ) ( ) 3 3
1.1 1.1
m
n
mn mn
2 0.2
(2)比较下列各数的大小:
1,
x
x
D. y a x 2 (a 0且a 1)
2. 函数
y (a 3a 1) a
2
x
3 是指数函数,则a=_____
处理课本:p72-73 例1,2,3 处理课本练习:p73 1,2
课后作业:
P76 习题 3-3
B组1,2,3,4
(0<a <1)
(0,1) y=1 0 x
y a (a 0且a 1) 的图象和性质:
x
a>1
0<a<1
6 5
图 象
1
6
5
4
4
3
3
2
2
1
1
1
-4
-4 -2
-2
0
-1
0
-1
2
4
6
2
4
6
性
质
1.定义域: (,) 2.值域: (0,) 3.过点 (0,1) ,即x= 0 时,y= 1
x
√
例1 已知指数函数 f(x) a x a 0, 且a 1
的图象经过点(2, 4),求f(0), f(1), f(-3)。
f ( x) a x 的图象经过点(2, 4),所以 解: 因为
f(2)=4,
高中试卷-4.2.2 指数函数的图像和性质 练习(含答案)
第四章 指数函数与对数函数4.2.2 指数函数的图像和性质一、选择题1.(2019·全国高一课时练)已知函数f (x )=a x (0<a <1),对于下列命题:①若x >0,则0<f (x )<1;②若x <1,则f (x )>a ;③若f (x 1)>f (x 2),则x 1<x 2.其中正确命题的个数为( )A .0个 B .1个 C .2个 D .3个【答案】D【解析】因为0<a <1 ,所以函数f (x )=a x 在(―∞,+∞) 上递减,可得③正确;x >0 时,0<f (x )<a 0=1,可得①正确;x <1 时,f (x )>a 0=1,可得②正确;即①②③都正确,故选D.2.(2019·安徽马鞍山二中高一期中考试)若2535a æö=ç÷èø,3525b æö=ç÷èø,2525c æö=ç÷èø,则()A .b c a <<B .c b a<<C .a c b<<D .b a c<<【答案】A 【解析】因为25xy æö=ç÷èø在(0,)+¥上单调递减,所以32552255æöæö<ç÷ç÷èøèø,则b c <;又因为25y x =在(0,)+¥上单调递增,所以22553255æöæö>ç÷ç÷èøèø,所以a c >;则b c a <<,故选:A.3.(2019·全国高一课时练)函数y =a x ,y =x +a 在同一坐标系中的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】D【解析】函数y =x +a 单调递增.由题意知a >0且a ≠1.当0<a <1时,y =a x 单调递减,直线y =x +a,在y 轴上的截距大于0且小于1;当a >1时,y =a x 单调递增,直线y =x +a 在y 轴上的截距大于1.故选D.4.(2019·全国高一课时练)函数f(x)=a x―3 +1(a>0,a≠1)的图象恒过点( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,2)D .(3,2)【答案】D【解析】当x -3=0,即x =3时,=1;f(3)=1+1=2,故选D.5.(2019·全国高一课时练)函数xx y a x=(01)a <<的图象的大致形状是A .B .C .D .【答案】D【解析】因为0,0x x x a x xa y x a x ì>==í-<î,且01a <<,所以根据指数函数的图象和性质,(0,)x Î+¥函数为减函数,图象下降;(,0)x Î-¥函数是增函数,图象逐渐上升,故选D.6.(2019·全国高一课时练)函数11()()3x f x -=在区间[2,1]--上的最大值是().A.1B.3C.9D.27【答案】D【解析】()[]x 11f x 2,13-æö=--ç÷èø在区间上单调递减,当x=-2时取得最大值为27.二、填空题7.(2019·江苏高一课时练)若指数函数f(x)=(2a +1)x 是R 上的减函数,则a 的取值范围是__________.【答案】―12<a <0【解析】因为f(x)为减函数,所以0<2a +1<1,解得―12<a <0,填。
3指数函数及其性质
1
函数的值域为 (0,1].
5.既不是奇函数也不是偶函数.
完成课本P58题2、P59题5
练习:k 为何值时,方程|3 -1|=k 无解?有一解?有两解?
解 函数 y=|3x-1|的图象是由函数 y=3x
x
的图象向下平移一个单位后,再把位于 x 轴下方的图象沿 x 轴翻折到 x 轴上方得到 的,函数图象如图所示.
质 4.当x>0时,y>1; 当x<0时,0<y<1.
4.当x>0时, 0<y<1;当x<0 时, y>1.
5.既不是奇函数也不是偶函数.
1.指数函数的图象和性质
a>1
y y=1
(0,1)
0
例2.求下列函数的定义域、值域:
0<a<1
y=ax y=ax
y=1
y
(0,1)
(1) y 3
1 x
(2) y (0.25)
a>1
y y=1
(0,1)
0
例2.求下列函数的定义域、值域:
0<a<1
y=ax y=ax
y=1
y
(0,1)
(1) y 3
1 x
(2) y (0.25)
2 x 1
图 象
解 (1) 函数的定义域为{x|x 0},
x
x
0
1.定义域为R,值域为(0,+).
性 2.过定点(0,1)即x=0时,y=1
x
我们把这种自变 (2)底数是一个正的常数 ; 量在指数位置上而底 数是一个大于0且不等 (3) 自变量x在指数位置 . 于1的常量的函数叫做 指数函数.
基本初等函数(1)—+指数函数及其性质-解析版
基本初等函数(1)— 指数函数及其性质参考答案与试题解析一.选择题(共26小题)1.函数()x x f x e e -=+的图象( )A .关于x 轴对称B .关于y 轴对称C .关于原点对称D .关于直线y x =对称【解答】解:由于函数()x x f x e e -=+的定义域为R ,关于原点对称,且满足()()x x f x e e f x --=+=,故函数为偶函数,故它的图象关于y 轴对称,故选:B .2.设21()5a =,152b =,21log 5c =,则( ) A .c a b << B .c b a << C .a c b << D .a b c <<【解答】解:根据指数函数1()5x y =的图象和性质 得:210()15<< 根据指数函数2x y =的图象和性质 得:1521>根据对数函数2log y x =的图象和性质 得:2105log < 所以c a b <<故选:A .3.设113344343(),(),()432a b c --===,则a 、b 、c 的大小关系是( ) A .c a b << B .b c a << C .b a c << D .c b a <<【解答】解:3()4x y =在R 上单调递减,4()3x y =,3()2x y =在R 上单调递增 ∴10333()()144->=,104441()()33=<,30433()()122-<= 而111334344()()()433-=> a b c ∴>>故选:D .4.已知0a b >>,则2a ,2b ,3a 的大小关系是( )A .223a b a >>B .232b a a <<C .223b a a <<D .232a a b <<【解答】解:2x y =,是增函数又0a b >>221a b ∴>>a y x =,0a >,在(0,)+∞上是增函数23a a ∴<223b a a ∴<<故答案为:223b a a <<5.函数3x y =的图象与函数21()3x y -=的图象关于( )A .点(1,0)-对称B .直线1x =对称C .点(1,0)对称D .直线1x =-对称【解答】解:3x y =的图象关于(1,0)-对称的函数为:21()3x y +=-关于(1,0)对称的函数为:21()3x y -=-关于1x =对称的函数为:21()3x y -=关于1x =-对称的函数为:21()3x y +=故选:B .6.函数21()221x x f x +=+-的值域是( )A .(2,)-+∞B .(1,)-+∞C .(1,)+∞D .(2,)+∞【解答】解:令2x t =,则0t >,则函数22()()21(1)2f x g t t t t ==+-=+-,由于函数()g t 在(0,)+∞上单调递增,故2()(01)21g t >+-=-,故选:B .7.已知函数9()41f x x x =-++,(0,4)x ∈,当x a =时,()f x 取得最小值b ,则函数||()x b g x a +=的图象为()A .B .C .D .【解答】解:(0,4)x ∈,11x ∴+>999()4152(51111f x x x x x x ∴=-+=++--=+++,当且仅当2x =时取等号,此时函数有最小值12a ∴=,1b =, 此时1|1|12,1()21(),12x x x x g x x +++⎧-⎪==⎨<-⎪⎩,此函数可以看成函数2,01(),02x x xy x ⎧⎪=⎨<⎪⎩的图象向左平移1个单位结合指数函数的图象及选项可知A 正确故选:A .8.不论a 取何正实数,函数1()2x f x a +=-恒过点( )A .(1,1)--B .(1,0)-C .(0,1)-D .(1,3)--【解答】解:令10x +=,可得1x =-,则(1)121f -=-=-∴不论a 取何正实数,函数1()2x f x a +=-恒过点(1,1)--故选:A .9.若函数|24|()(0,1)x f x a a a -=>≠,满足f (1)19=,则()f x 的单调递减区间是() A .(-∞,2] B .[2,)+∞ C .[2-,)+∞ D .(-∞,2]-【解答】解:由f (1)19=,得219a =,于是13a =,因此|24|1()()3x f x -=. 因为()|24|g x x =-在[2,)+∞上单调递增,所以()f x 的单调递减区间是[2,)+∞.故选:B .10.若方程111()()042x x a -++=有正数解,则实数a 的取值范围是( )A .(0,1)B .(3,0)-C .(2,0)-D .(1,0)-【解答】解:设1()2x t =,则有:22211[()2()]2(1)122x x a t t t =-+=--=-++.原方程有正数解0x >,则0110()()122x t <=<=,即关于t 的方程220t t a ++=在(0,1)上有实根.又因为2(1)1a t =-++.所以当01t <<时有112t <+<,即21(1)4t <+<,即24(1)1t -<-+<-,即23(1)10t -<-++<,即得:30a -<<,故选:B .11.设函数()|21|x f x =-,c b a <<,且f (c )f >(a )f >(b ),则22a c +与2的大小关系是( )A .222a c +>B .222a c +C .222a c +D .222a c +<【解答】解:21,0()|21|12,0x x x x f x x ⎧-=-=⎨-<⎩,作出()|21|x f x =-的图象如图所示,由图可知,要使c b a <<且f (c )f >(a )f >(b )成立,则有0c <且0a >,故必有21c <且21a >,又f (c )f -(a )0>,即为12(21)0c a --->,222a c ∴+<.故选:D .12.下列数值大小比较中,正确的是( )A .22(2)(3)->-B .0.30.10.20.2>C .0.50.233<D .56lg lg <【解答】解:(1)因为2(2)4-=,2(3)9-=,所以22(2)(3)-<-,故不正确(2)(01)x y a a =<<在R 上是减函数又00.21<<,0.30.1∴>,0.30.10.20.2∴<,故不正确(3))(1)x y a a =>在R 上是增函数又31>,0.50.2∴>,0.50.233∴>,故不正确;(4)y lgx =在(0,)+∞上是增函数,又56<,56lg lg ∴<,故正确故选:D .13.当1a >时,函数x y a -=与log a y x =的图象是( )A .B .C .D .【解答】解:由1a >知,函数1()x x y a w a -==为减函数,log a y x =为增函数.故选:A .14.已知函数2,0()1,02x x x f x x ⎧⎪=⎨-<⎪⎩,若(2)f a f ->(a ),则实数a 的取值范围是() A .(0,1) B .(,0)-∞ C .(,1)-∞ D .(1,)+∞【解答】解:由于函数2,0()1,02x x x f x x ⎧⎪=⎨-<⎪⎩,则当0x =时,(0)1f =,0x >时,()f x 递增,0x <时,12x 递减,()f x 递增,则有()f x 在R 上递增,(2)f a f ->(a )即为2a a ->,解得,1a <故选:C .15.已知||()2x a f x +=的图象关于直线1x =对称,则实数(a = )A .1-B .0C .1D .2【解答】解:方法1:||y x a =+,关于x a =-对称,||()2x a f x +∴=关于x a =-对称,∴对称轴1x a =-=,解得1a =-,方法||2:()2x a f x +=的图象关于直线1x =对称,(1)(1)f x f x ∴+=-,即|1||1|22x a x a ++-+=,|1||1|x a x a ∴++=-+,解得1a =-.故选:A .16.若函数||3([,])x y x a b =∈的值域为[1,9],则222a b a +-的取值范围是( )A .[8,12]B .C .[4,12]D .[2,【解答】解:由题意,0必须在定义域内,且2与2-至少有一个在定义域内若2b =,则[2a ∈-,0),此时2222(1)3[4a b a a +-=-+∈,12]若2a =-,则(0b ∈,2],),此时22228[8a b a b +-=+∈,12]综上222a b a +-的取值范围是[4,12]故选:C .17.若2323x x y y ----,则( )A .0x y -B .0x y -C .0x y +D .0x y +【解答】解;设()23x x f x -=-,2x y =和3x y -=-均为增函数,()23x x f x -∴=-为R 上的增函数 2323x x y y ----,即()()f x f y -x y ∴-,即0x y +故选:C .18.对于函数13()(22)x x f x x -=-和实数m 、n ,下列结论中正确的是( )A .若()()f m f n <,则22m n <B .若m n <,则()()f m f n <C .若()()f m f n <,则33m n <D .上述命题都不正确【解答】解:函数13()(22)x x f x x -=-∴函数1133()(22)()(22)()x x x x f x x x f x ---=--=-= 即函数()f x 为偶函数当[0x ∈,)+∞又(22)0x x y -=-,且为增函数;130y x=,且为增函数; ∴函数13()(22)x x f x x -=-在[0,)+∞上为增函数根据偶函数在对称区间上单调性相反可得函数13()(22)x x f x x -=-在(-∞,0]上为减函数若()()f m f n <,则||||m n <则22m n <故选:A .19.已知函数4()3,(0,4)f x x x x =+-∈,当且仅当x a =时,()f x 取得最小值b ,则函数||1()()x b g x a -=的图象为( ) A . B .C .D .【解答】解:4()3,(0,4)f x x x x =+-∈ 2x ∴=时,函数取得最小值12a ∴=,1b =∴1|||1|11(),1112()()()12(),12x x b x x x g x a x ----⎧⎪⎪===⎨⎪<⎪⎩ ∴函数图象关于直线1x =对称,在(,1)-∞上为增函数,在(1,)+∞上为减函数故选:C .20.设0a >,0b >,下列命题中正确的是( )A .若2223a b a b +=+,则a b >B .若2223a b a b +=+,则a b <C .若2223a b a b -=-,则a b >D .若2223a b a b -=-,则a b <【解答】解:a b 时,222223a b b a b b ++<+,∴若2223a b a b +=+,则a b >,故A 正确,B 错误;对于2223a b a b -=-,若a b 成立,则必有22a b ,故必有23a b ,即有32ab ,而不是a b >排除C ,也不是a b <,排除D .故选:A .21.设1x y >>,01a <<,则下列关系正确的是( )A .a a x y -->B .ax ay <C .x y a a <D .log log a a x y > 【解答】解:(01)x y a a =<<减函数又1x y >> x y a a ∴<故选:C .22.已知实数a ,b 满足等式23a b =,下列五个关系式:①0b a <<;②0a b <<;③0a b <<;④0b a <<; ⑤a b =.其中可能成立的关系式有( )A .①②③B .①②⑤C .①③⑤D .③④⑤【解答】解:令()2x f x =和()3x g x =,23a b =即f (a )g =(b ),如图所示由图象可知①②⑤正确, 故选:B .23.已知函数()|21|x f x =-,a b c <<,且f (a )f >(c )f >(b ),则下列结论中,必成立的是( )A .0a <,0b <,0c <B .0a <,0b <,0c >C .22a c -<D .0ac <【解答】解:根据题意画出函数图象A 三个不可能都小于0,应为都为负数时,函数单调递减即a b c <<时,得不到f (a )f >(c )f >(b );B 中b 的符号不一定为负,还可以为正;0C a c ->>,22a c -∴>,故错误.D 、根据函数图象可知:a 和c 异号,必有0ac <,故选:D .24.关于函数()33()x x f x x R -=-∈,下列结论,正确的是( )①()f x 的值域为R ;②()f x 是R 上的增函数;③x R ∀∈,()()0f x f x -+=成立.A .①②③B .①③C .①②D .②③【解答】解:函数()33()x x f x x R -=-∈是增函数,所以②正确;()()33330x x x x f x f x ---+=-+-=所以③正确;函数是奇函数;当0x >时()330x x f x -=->显然①()f x 的值域为R ,正确;故选:A .25.定义在(,)-∞+∞上的偶函数()f x 满足(2)()f x f x +=,当[0x ∈,1]时,()101x f x =-,下面关于函数()f x 的判断:①当[1x ∈-,0]时,()101x f x -=-;②函数()f x 的图象关于直线1x =对称;③对任意1x ,2(1,2)x ∈,满足2121()(()())0x x f x f x --<;④当[2x k ∈,21]k +,k Z ∈时,2()101x k f x -=-.其中正确判断的个数为( )A .1B .2C .3D .4【解答】解:由题意可知()f x 的图象如图所示:①当[1x ∈-,0]时,[0x -∈,1],则()101x f x --=-,因为()f x 为偶函数,所以()()101x f x f x -=-=-,故①正确;②正确;③(1,2)x ∈时,()f x 为减函数,故③正确;④当[2x k ∈,21]k +,k Z ∈时,2[0x k -∈,1],所以2(2)101x k f x k --=-,由(2)()f x f x +=可知,()f x 是周期为2的周期函数,所以2()(2)101x k f x f x k -=-=-,④正确.故选:D .26.已知函数()22x f x =-,则函数|(||)|y f x =的图象可能是( )A .B .C .D .【解答】解: 2x y =的图象如图①;把其向下平移2个单位得到()22x f x y ==-的图象,如图②; 因为(||)y f x =是偶函数,把②的图象y 轴右边的部分不动,左边的与右边的关于轴对称即可,即为图③; 把③中函数值大于0的图象不动,函数值小于0的沿x 轴对折即可得到|(||)|y f x =的图象,如图④. 故选:A .二.填空题(共8小题)27.设0.60.6a =, 1.50.6b =,0.61.5c =,则a ,b ,c 的大小关系是 b a c << .【解答】解:函数0.6x y =为减函数;故0.6 1.50.60.6a b =>=,函数0.6y x =在(0,)+∞上为增函数;故0.60.60.6 1.5a c =<=,故b a c <<,故答案为:b a c <<28.11063471.5()86-⨯-++= 110 . 【解答】解:12106233433433722215()82(23)()2231106333-⨯-+⨯+⨯--=++-=, 故答案为:11029.定义运算:,,b a b a b a a b⎧=⎨<⎩⊗则函数()33x x f x -=⊗的值域为 (0,1] . 【解答】解:如图为()33x x y f x -==⊗的图象(实线部分),由图可知()f x 的值域为(0,1].故答案为:(0,1].30.已知不等式222411()22x mx m x x -+++>对任意x R ∈恒成立,则实数m 的取值范围是 35m -<< . 【解答】解:不等式等价为222411()()22x x x mx m +-++>, 即2224x x x mx m +<-++恒成立,2(1)40x m x m ∴-+++>恒成立,即△2(1)4(4)0m m =+-+<,即22150m m --<,解得35m -<<,故答案为:35m -<<.31.已知函数(0)()38(0)x a x f x ax a x ⎧>=⎨+-⎩是(,)-∞+∞上的增函数,那么实数a 的取值范围是 (1,3] . 【解答】解:函数(0)()38(0)x a x f x ax a x ⎧>=⎨+-⎩是(,)-∞+∞上的增函数,1a ∴>且038a a -, 解得13a <,故实数a 的取值范围是(1,3],故答案为(1,3].32.已知函数22x y a +=- (0,1)a a >≠的图象恒过定点A ,则定点A 的坐标为 (2,1)-- .【解答】解:由指数函数(0,1)x y a a a =>≠的图象恒过(0,1)点而要得到函数22(0,1)x y a a a +=->≠的图象,可将指数函数(0,1)x y a a a =>≠的图象向左平移两个单位,再向下平移两个单位. 则(0,1)点平移后得到(2,1)--点,故答案为:(2,1)--.33.已知函数21(0)()(2)(0)ax ax x f x a e x ⎧+=⎨+<⎩为R 上的单调函数,则实数a 的取值范围是 [1-,0) . 【解答】解:①若()f x 在R 上单调递增,则有02021a a a >⎧⎪+>⎨⎪+⎩,解得a ∈∅;②若()f x 在R 上单调递减,则有02021a a a <⎧⎪+>⎨⎪+⎩,解得10a -<,综上所述,得实数a 的取值范围是[1-,0).故答案为:[1-,0).34.已知函数()|21|x f x =-,a b c <<,且f (a )f >(c )f >(b ),则下列结论中,一定成立的是 ④ .①0a <,0b <,0c <;②0a <,0b ,0c >;③22a c -<;④222a c +<.【解答】解:对于①,0a <,0b <,0c <,因为a b c <<,所以0a b c <<<, 而函数()|21|x f x =-在区间(,0)-∞上是减函数,故f (a )f >(b )f >(c ),与题设矛盾,所以①不正确;对于②,0a <,0b ,0c >,可设1a =-,2b =,3c =,此时f (c )f =(3)7=为最大值,与题设矛盾,故②不正确;对于③,取0a =,3c =,同样f (c )f =(3)7=为最大值,与题设矛盾,故③不正确;对于④,因为a c <,且f (a )f >(c ),必有0a c <<,所以f (a )1221a c f =->-=(c ), 化简整理,得222a c +<成立.综上所述,可得只有④正确或者:只需取4a =-,0.1b =-,0.5c =,很明显满足a b c <<,且f (a )f >(c )f >(b ),但是可以否定①②③故答案为:④。
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2.2.1指数函数及其性质(一)
一、选择题
1.函数f (x )=)1(log 2
1-x 的定义域是( )
A .(1,+∞)
B .(2,+∞)
C .(-∞,2)
D .]21(,
解析:要保证真数大于0,还要保证偶次根式下的式子大于等于0,
所以⎪⎩⎪
⎨⎧≥0)1(log 0
12
1
->-x x 解得1<x ≤2. 答案:D
2.函数y =2
1log (x 2-3x +2)的单调递减区间是( )
A .(-∞,1)
B .(2,+∞)
C .(-∞,
23
)
D .(
2
3
,+∞) 解析:先求函数定义域为(-o ,1)∪(2,+∞),令t (x )=x 2+3x +2,函数t (x )在(-∞,1)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,根据复合函数同增异减的原则,函数y =2
1log (x 2-3x +2)在(2,+∞)上单调递减.
答案:B
3.若2lg (x -2y )=lg x +lg y ,则x
y
的值为( ) A .4
B .1或41
C .1或4
D .4
1
错解:由2lg (x -2y )=lg x +lg y ,得(x -2y )2=xy ,解得x =4y 或x =y ,则有
x
y =
4
1
或y x =1. 答案:选B
正解:上述解法忽略了真数大于0这个条件,即x -2y >0,所以x >2y .所以x =y 舍掉.只有x =4y .
答案:D
4.若定义在区间(-1,0)内的函数f (x )=a 2log (x +1)满足f (x )>0,则a 的取值范围为( ) A .(0,2
1
) B .(0,
2
1
)
C .(
2
1
,+∞)
D .(0,+∞)
解析:因为x ∈(-1,0),所以x +1∈(0,1).当f (x )>0时,根据图象只有0<2a <l ,解得0<a <2
1
(根据本节思维过程中第四条提到的性质). 答案:A 5.函数y =lg (x
-12
-1)的图象关于( ) A .y 轴对称 B .x 轴对称
C .原点对称
D .直线y =x 对称
解析:y =lg (
x -12-1)=x x -+11lg ,所以为奇函数.形如y =x x -+11lg 或y =x
x -+11lg 的函数都为奇函数. 答案:C 二、填空题
已知y =a log (2-ax )在[0,1]上是x 的减函数,则a 的取值范围是__________. 解析:a >0且a ≠1⇒μ(x )=2-ax 是减函数,要使y =a log (2-ax )是减函数,则a >1,又2-ax >0⇒a <3
2
(0<x <1)⇒a <2,所以a ∈(1,2). 答案:a ∈(1,2)
7.函数f (x )的图象与g (x )=(3
1)x
的图象关于直线y =x 对称,则f (2x -x 2)的单调递减区间为______.
解析:因为f (x )与g (x )互为反函数,所以f (x )=3
1log x
则f (2x -x 2)=3
1log (2x -x 2),令μ(x )=2x -x 2>0,解得0<x <2.
μ(x )=2x -x 2在(0,1)上单调递增,则f [μ(x )
]在(0,1)上单调递减;
μ(x )=2x -x 2在(1,2)上单调递减,则f [μ(x )
]在[1,2)上单调递增.
所以f (2x -x 2)的单调递减区间为(0,1). 答案:(0,1)
8.已知定义域为R 的偶函数f (x )在[0,+∞]上是增函数,且f (2
1
)=0, 则不等式f (l og 4x )的解集是______.
解析:因为f (x )是偶函数,所以f (-21)=f (2
1
)=0.又f (x )在[0,+∞]上是增函数,所以f (x )在(-∞,0)上是减函数.所以f (l og 4x )>0⇒l og 4x >2
1
或l og 4x
<-2
1.
解得x >2或0<x <21
.
答案:x >2或0<x <2
1
三、解答题
9.求函数y =3
1log (x 2-5x +4)的定义域、值域和单调区间.
解:由μ(x )=x 2-5x +4>0,解得x >4或x <1,所以x ∈(-∞,1)∪(4,+∞),当x ∈(-∞,1)∪(4,+∞),{μ|μ=x 2-5x +4}=R +
,所以函数的值域是R
+
.因为函数y =3
1log (x 2-5x +4)是由y =3
1
log μ(x )与μ(x )=x 2-5x +4复合而成,
函数y =3
1
log μ(x )在其定义域上是单调递减的,函数μ(x )=x 2-5x +4在(-∞,2
5
)
上为减函数,在[
25,+∞]上为增函数.考虑到函数的定义域及复合函数单调性,y =3
1log (x 2-5x +4)的增区间是定义域内使y =3
1
log μ(x )为减函数、μ(x )=x 2-5x +4也
为减函数的区间,即(-∞,1);y =3
1log (x 2-5x +4)的减区间是定义域内使y =3
1
log μ
(x )为减函数、μ(x )=x 2-5x +4为增函数的区间,即(4,+∞). 10.设函数f (x )=
532+x +x
x
2323lg +-, (1)求函数f (x )的定义域;
(2)判断函数f (x )的单调性,并给出证明;
(3)已知函数f (x )的反函数f -
1(x ),问函数y =f -
1(x )的图象与x 轴有交点吗?
若有,求出交点坐标;若无交点,说明理由. 解:(1)由3x +5≠0且x x 2323+->0,解得x ≠-35且-23<x <23.取交集得-2
3
<x <
2
3
. (2)令 (x )=3x +5,随着x 增大,函数值减小,所以在定义域内是减函数;
x x 2323+-=-1+x
236
+随着x 增大,函数值减小,所以在定义域内是减函数. 又y =lg x 在定义域内是增函数,根据复合单调性可知,y =x
x
2323lg +-是减函数,所以f
(x )=532+x +x
x
2323lg +-是减函数.
(3)因为直接求f (x )的反函数非常复杂且不易求出,于是利用函数与其反函数之间定义域与值域的关系求解.
设函数f (x )的反函数f -
1(x )与工轴的交点为(x 0,0).根据函数与反函数之间定义
域与值域的关系可知,f (x )与y 轴的交点是(0,x 0),将(0,x 0)代入f (x ),解得x 0=
52.所以函数y =f -
1(x )的图象与x 轴有交点,交点为(5
2,0)。