【优化课堂】高中数学人教A版必修1练习:2.1.2第2课时 指数函数及其性质的应用(含答案详析)
数学新课标人教A版必修1教学课件:2.1.2.2 第2课时 指数函数及其性质的应用
必修1 第二章 基本初等函数(I)
栏目导引
利用复合函数的单调规律求之.
必修1 第二章 基本初等函数(I)
栏目导引
[解题过程] (1)设y=au,u=x2+2x-3. 由u=x2+2x-3=(x+1)2-4知,u在(-∞,- 1]上为减函数,在[-1,+∞)上为增函数. 根据y=au的单调性,当a>1时,y关于u为增函
必修1 第二章 基本初等函数(I)
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必修1 第二章 基本初等函数(I)
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必修1 第二章 基本初等函数(I)
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解答本题可以看成关于2x的一个二次函数, 故可令t=2x,利用换元法求值域.
必修1 第二章 基本初等函数(I)
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[解题过程] 函数定义域为R. 令2x=t(t>0),则y=4x+2x+1+1=t2+2t+1= (t+1)2. ∵t>0,∴t+1>1,∴(t+1)2>1,∴y>1, ∴值域为{y|y>1,y∈R}.
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如图所示: (1)f(x-1)的图象:需将f(x)的图象向右平移1 个单位得f(x-1)的图象,如下图
必修1 第二章 基本初等函数(I)
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(2)-f(x)的图象:作f(x)的图象关于x轴对称的 图象得-f(x)的图象,如图(1)
(3)f(-x)的图象:作f(x)的图象关于y轴对称的图 象得f(-x)的图象,如图(2)
第2课时 指数函数及其性质的应用
必修1 第二章 基本初等函数(I)
栏目导引
1.理解指数函数的单调 性 与底数a的关系,能运用 指数函数的单调 性解决一 些问题 .
1.指数函数单调 性在 比较大小,解不等式 及求最值中的应用 .(重点)
人教A版高中数学必修一:第2章指,对,幂函数2.1.2指数函数及其性质
• x y=13(1+1%)
人口数(亿)
练习
1设y1=a3x+1,y2=a-2x,其中a>0且a1, 确定x为何值时,有 (1)y1=y2(2)y1>y2
1 2 求函数y 2
x2 2x 1
的单调递增区间。
•
1、指数函数的定义。 2、指数函数简图的作法以及应注意的地方。 3、指数函数的图像和性质。
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2.1.2指数函数及其 性质
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材料1:某种细胞分裂时,由1个分
裂成2个,2个分裂成4个……一个这样 的细胞分裂x次后,得到的细胞分裂的个 数y与x的函数关系是什么?
材料2:当生物死后,它机体内原有
的碳14会按确定的规律衰减,大约每经 过5730年衰减为原来的一半,这个时间 称为‘‘半衰期”.根据此规律,人们获 得了生物体内碳14含量P与死亡年数t之 间的关系,这个关系式应该怎样表示呢?
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4 2 练习:将 பைடு நூலகம்2 , 3 3
1 2
1 3
2 3
3
3 , 用“”号连接起来。 4
1 3
1 2
2 3 4 2 3 4 3
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3
2 3
例8、截止到1999年底,我国人口约13亿。如果今 后能将人口年平均增长率控制在1%,那么经过20年 后,我国人口数最多为多少(精确到亿)?
人教新课标版数学高一-必修一 2.1.2指数函数及其性质1(第2课时)
数学人教A必修1第二章2.1.2 指数函数及其性质第2课时1.能利用指数函数的单调性解不等式、比较大小、求最值.2.掌握指数函数在实际生活中的简单应用.指数函数的图象和性质定义域:______值域:______【做一做1-1】已知a=31.03,b=31.04,则().A.a>b B.a=b C.a<b D.a≥b【做一做1-2】已知指数函数f(x)=a x,且f(3)<f(2),则a的取值范围是__________.答案:R(0,+∞)减函数增函数【做一做1-1】 C【做一做1-2】(0,1)∵函数f(x)=a x是指数函数,且f(3)<f(2),∴f(x)在R上是减函数.∴0<a<1.底数对指数函数变化的影响剖析:(1)对函数增长快慢的影响①当底数a>1时,指数函数y=a x是R上的增函数,且当x>0时,底数a的值越大,函数图象越“陡”,说明其函数值增长得越快,如图1所示.图1 图2②当底数0<a<1时,指数函数y=a x是R上的减函数,且当x<0时,底数a的值越小,函数图象越“陡”,说明其函数值减小得越快,如图2所示.(2)对函数值变化的影响①若a>b>1,当x<0时,总有0<a x<b x<1;当x=0时,总有a x=b x=1;当x>0时,总有a x>b x>1.②若0<b<a<1,当x<0时,总有b x>a x>1;当x=0时,总有a x=b x=1;当x>0时,总有0<b x<a x<1.综上所得,当x>0,a>b>0时,a x>b x;当x<0,a>b>0时,a x<b x.题型一比较大小【例1】比较下列各题中两个值的大小:(1)1.72.5,1.73;(2)2.3-0.28,0.67-3.1.分析:(1)构造指数函数,利用其单调性比较大小;(2)利用中间值1比较大小.反思:比较指数式大小的方法:(1)单调性法:比较同底数幂的大小,可构造指数函数,利用指数函数的单调性比较大小.要注意:明确所给的两个值是哪个指数函数的两个函数值;明确指数函数的底数与1的大小关系;最后根据指数函数的单调性来判断.如本题(1).(2)中间量法:比较不同底且不同指数幂的大小,常借助于中间值1进行比较.如本题(2). 题型二 解简单的指数不等式【例2】 如果a 2x +1≤a x -5(a >0,且a ≠1),求x 的取值范围.分析:讨论a 的取值→得关于x 的不等式→解不等式得x 的范围.反思:解关于x 的不等式a f (x )>a g (x )(a >0,且a ≠1)时,主要依据指数函数的单调性,它的一般步骤为题型三 最值问题【例3】 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a 2,求a 的值. 分析:由题目可获取以下主要信息:①f (x )=a x 中a 是参数;②给定区间为[1,2];③在给定区间上最大值比最小值大a 2. 可结合指数函数f (x )的单调性,对a 分类讨论求值.反思:指数函数y =a x (a >1)在R 上是增函数,在闭区间[s ,t ]上存在最大值、最小值,当x =s 时,函数取得最小值a s ;当x =t 时,函数取得最大值a t .指数函数y =a x (0<a <1)在R 上是减函数,在闭区间[s ,t ]上存在最大值、最小值,当x =s 时,函数取得最大值a s ;当x =t 时,函数取得最小值a t .题型四 应用问题【例4】 某林区2010年木材蓄积量为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增长率能达到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)作出函数y=f(x)的图象,并应用图象求至少经过多少年后,林区的木材蓄积量能达到300万立方米?反思:解指数函数的应用问题时,通常利用归纳法得出函数解析式.答案:【例1】解:(1)(单调性法)由于1.72.5与1.73的底数是1.7,故构造函数y=1.7x,则函数y=1.7x在R上是增函数.又2.5<3,所以1.72.5<1.73.(2)(中间量法)由指数函数的性质,知2.3-0.28<2.30=1,0.67-3.1>0.670=1,所以2.3-0.28<0.67-3.1.【例2】解:当0<a<1时,∵a2x+1≤a x-5,∴2x+1≥x-5,解得x≥-6.当a>1时,∵a2x+1≤a x-5,∴2x+1≤x-5,解得x≤-6.综上所述,当0<a<1时,x的取值范围是[-6,+∞);当a>1时,x的取值范围是(-∞,-6].【例3】解:当a>1时,f(x)在[1,2]上是增函数,∴a2-a=a2,解得a=32或a=0(舍去).当0<a<1时,f(x)在[1,2]上是减函数,∴a -a 2=a 2,解得a =12或a =0(舍去). 综上所述,a 的值为12或32. 【例4】 解:(1)现有木材蓄积量为200万立方米,经过1年后木材蓄积量为200+200×5%=200(1+5%)万立方米;经过2年后木材蓄积量为200(1+5%)+200(1+5%)×5%=200(1+5%)2万立方米;…经过x 年后木材蓄积量为200(1+5%)x 万m 3.故y =f (x )=200(1+5%)x (x ∈N *).(2)作函数y =f (x )=200(1+5%)x (x ≥0)的图象,如图所示,函数y =200(1+5%)x (x ∈N *)的图象为y =200(1+5%)x (x ≥0)的图象上当x 取正整数时的一系列孤立的点.作直线y =300与函数y =200(1+5%)x (x ≥0)的图象交于点A ,设A 为(x 0,300),由图象可知,8<x 0<9,故至少经过9年后,林区的木材蓄积量能达到300万立方米.1已知2x >21-x ,则x 的取值范围是( ).A .RB .x <12C .x >12D . 2设y 1=40.9,y 2=80.48,y 3= 1.512-⎛⎫⎪⎝⎭,则( ). A .y 1>y 2>y 3 B .y 1>y 3>y 2C .y 2>y 1>y 3D .y 3>y 1>y 23函数f (x )=12x ⎛⎫ ⎪⎝⎭在区间[-1,2]上的最大值是__________. 4函数y =21x -的定义域是__________.5已知镭经过1百年后的质量为原来质量的95.76%,设质量为20克的镭经过x 百年后的质量为y 克(其中x N *),求y 与x 之间的函数关系式,并求出经过1 000年后镭的质量(精确到0.001克).答案:1. C ∵2x >21-x ,∴x >1-x ,即x >12. 2. B y 1=40.9=(22)0.9=21.8,y 2=80.48=(23)0.48=21.44,y 3= 1.512-⎛⎫⎪⎝⎭=(2-1)-1.5=21.5,由于函数y =2x 在R 上是增函数,又1.44<1.5<1.8,则21.44<21.5<21.8,即y 1>y 3>y 2.3. 2 f (x )=12x ⎛⎫ ⎪⎝⎭在[-1,2]上是减函数, 则最大值为f (-1)=112-⎛⎫⎪⎝⎭=2. 4. [0,+) 要使函数有意义,自变量x 的取值需满足2x -1≥0,即2x ≥1=20,所以x ≥0. 5.解:把1百年看成一个基数,然后看每经过1百年镭的质量的变化.镭原来的质量为20克;1百年后镭的质量为20×95.76%克;2百年后镭的质量为20×(95.76%)2克;3百年后镭的质量为20×(95.76%)3克;…x 百年后镭的质量为20× (95.76%)x 克.∴y 与x 之间的函数关系式为y=20×(95.76%)x(x N*).∴经过1 000年后镭的质量为y=20×(95.76%)10≈12.968(克).。
高中数学人教A版必修一练习:2.1.2 指数函数及其性质 第二课时 指数函数图象及性质的应用(习题课).doc
第二课时指数函数图象及性质的应用(习题课)【选题明细表】1.(2018·信阳高一期末)设x>0,且1<b x<a x,则( C )(A)0<b<a<1 (B)0<a<b<1(C)1<b<a (D)1<a<b解析:因为1<b x,所以b0<b x.因为x>0,所以b>1.因为b x<a x,所以()x>1.因为x>0,所以>1,所以a>b,所以1<b<a.故选C.2.下列判断正确的是( D )(A)2.52.5>2.53(B)0.82<0.83(C)π2< (D)0.90.3>0.90.5解析:函数y=0.9x在R上为减函数,所以0.90.3>0.90.5.3.设f(x)=()|x|,x∈R,那么f(x)是( D )(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f(-x)=()|-x|=()|x|=f(x), 所以f(x)为偶函数.又当x>0时,f(x)=()x 在(0,+∞)上是减函数, 故选D.4.(2018·衡阳高一期末)若偶函数f(x)满足f(x)=2x -4(x ≥0),则不等式f(x-2)>0的解集是( D ) (A){x|-1<x<2} (B){x|0<x<4} (C){x|x<-2或x>2} (D){x|x<0或x>4} 解析:由偶函数f(x)满足f(x)=2x -4(x ≥0), 可得f(x)=f(|x|)=-4,则f(x-2)=f(|x-2|)=-4,要使f(|x-2|)>0,只需-4>0,|x-2|>2,解得x<0或x>4.故选D.5.三个数(),(),()中,最大的是 ,最小的是 .解析:因为函数y=()x 在R 上是减函数,所以()>(),又在y轴右侧函数y=()x的图象始终在函数y=()x的图象的下方,所以()>(),即()>()>().答案()()6.方程9x+3x-2=0的解是.解析:因为9x+3x-2=0,即(3x)2+3x-2=0,所以(3x+2)(3x-1)=0⇒3x=-2(舍去),3x=1.解得x=0.答案:07.设f(x)=|3x-1|,c<b<a且f(c)>f(a)>f(b),则下列关系式中一定成立的是( D )(A)3c>3b (B)3b>3a(C)3c+3a>2 (D)3c+3a<2解析:f(x)=|3x-1|=故可作出f(x)=|3x-1|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c<0且a>0,故必有3c<1且3a>1,又f(c)-f(a)>0,即为1-3c-(3a-1)>0,所以3c+3a<2.故选D.8.若函数f(x)=a|x+1|(a>0,a≠1)的值域为[1,+∞),则f(-4)与f(1)的大小关系是( A )(A)f(-4)>f(1) (B)f(-4)=f(1)(C)f(-4)<f(1) (D)不能确定解析:因为|x+1|≥0,函数f(x)=a|x+1|(a>0,a≠1)的值域为[1,+∞), 所以a>1.由函数f(x)=a|x+1|在(-1,+∞)上是增函数,且它的图象关于直线x=-1对称,可得函数f(x)在(-∞,-1)上是减函数.再由f(1)=f(-3),可得f(-4)>f(1),故选A.9.若函数f(x)=a x-x-a(a>0,且a≠1)有两个零点,则实数a的取值范围是.解析:令a x-x-a=0,即a x=x+a,若0<a<1,显然y=a x与y=x+a的图象只有一个公共点;若a>1,y=a x与y=x+a的图象如图所示有两个公共点. 答案:(1,+∞)10.(2017·虹口区高一期末)已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=-+,则此函数的值域为.解析:设t=,当x≥0时,2x≥1,所以0<t≤1,f(t)=-t2+t=-(t-)2+,所以0≤f(t)≤,故当x≥0时,f(x)∈[0,];因为y=f(x)是定义在R上的奇函数,所以当x≤0时,f(x)∈[-,0];故函数的值域是[-,].答案:[-,]11.已知物体初始温度是T0,经过t分钟后物体温度是T,且满足T=T a+(T0-T a)·2-kt(T a为室温,k是正常数).某浴场热水是由附近发电厂供应,已知从发电厂出来的95 ℃的热水,在15 ℃室温下,经过100分钟后降至25 ℃.(1)求k的值;(2)该浴场先用冷水将供应的热水从95 ℃迅速降至55 ℃,然后在室温15 ℃下缓慢降温供顾客使用.当水温在33 ℃至43 ℃之间,称之为“洗浴温区”.问:某人在“洗浴温区”内洗浴时,最多可洗浴多长时间?(结果保留整数)(参考数据:2-0.5=0.70,2-1.2=0.45).解:(1)将T a=15,T0=95,t=100代入关系式T=T a+(T0-T a)·2-kt,得25=15+(95-15)·2-100k,2-100k==2-3,解得k=.(2)由(1),将T0=55代入关系式T=T a+(T0-T a)·2-kt,得T=15+(55-15)·=15+40·,令33≤15+40·≤43,即0.45≤≤0.7,因为2-0.5=0.70,2-1.2=0.45,所以2-1.2≤≤2-0.5,解得≤t≤40,所以某人在“洗浴温区”内洗浴时,最多可洗浴40-≈23分钟.12.已知f(x)=x(+).(1)求f(x)的定义域;(2)判断f(x)的奇偶性,并说明理由;(3)求证:f(x)>0.(1)解:由于2x-1≠0,2x≠20,故x≠0,所以函数f(x)的定义域为{x∈R|x≠0}.(2)解:函数f(x)是偶函数.理由如下:由(1)知函数f(x)的定义域关于原点对称, 因为f(x)=x(+)=·,所以f(-x)=-·=-·=-·=·=f(x),所以f(x)为偶函数.(3)证明:由(2)知f(x)=·.对于任意x∈R,都有2x+1>0,若x>0,则2x>20,所以2x-1>0,于是·>0,即f(x)>0,若x<0,则2x<20,所以2x-1<0,于是·>0,即f(x)>0,综上知f(x)>0.。
高一数学人教版必修1课时作业2.1.2.2 指数函数及其性质的应用 Word版含解析
基础过关.若=,=,=,则,,的大小关系是( )>>>>>>>>解析由=在上是增函数,知<<<,==,故>>.答案.已知函数()=(<<),对于下列命题:①若>,则<()<;②若<,则()>;③若()>(),则<,其中正确命题的个数为( )解析根据指数函数的性质知①②③都正确.答案.已知()=-(>,且≠),且(-)>(-),则的取值范围是( ).(,+∞) .(,+∞).(-∞,) .(,)解析∵->-,(-)>(-),又()=-=,∴>,∴>,∴<<.答案.若函数()=则不等式()≥的解集为.解析()当≥时,由()≥得≥,∴≤≤.()当<时,不等式≥明显不成立,综上可知不等式()≥的解集是{≤≤}.答案{≤≤}.定义运算:⊙=则函数()=⊙-的值域是.解析根据新定义,有()=作出函数()的图象,如图所示,由图可知()∈(,].答案(,].求不等式+>-(>,且≠)中的取值范围.解对于+>-(>,且≠),当>时,有+>-,解得>-;当<<时,有+<-,解得<-.故当>时,的取值范围为{>-};当<<时,的取值范围为{<-}..求函数=--的单调区间.解令=-+=(-)-,则=.()当∈[,+∞)时,=-+是关于的增函数,又=是的增函数,故=--的单调递增区间是[,+∞).()当∈(-∞,]时,=-+是关于的减函数,且=是的增函数,故=--的单调递减区间是(-∞,]..一个人喝了少量酒后,血液中酒精含量迅速上升到,在停止喝酒后,血液中的酒精含量以每小时的速度减少,为了保障交通安全,某地交通规则规定,驾驶员血液酒精含量不得超过,那么喝了少量酒的驾驶员,至少要过几小时才能驾驶?(精确到小时)解小时后驾驶员血液中的酒精含量为(-),…,小时后其酒精含量为(-),由题意知(-)≤,≤.采用估算法,=时,=>.=时,==<.由于=是减函数,所以满足要求的的最小整数为.故至少要过小时驾驶员才能驾驶.能力提升.(·南京金陵中学分校期中改编)若()=-+与()=(+)-在区间[,]上都是减函数,则的取值范围是( ).[,] .(,]解析依题意-≤且+>,解得<≤.答案.(·福建泉州一中期中)函数()=-+的值域是( ).(-∞,) .(-∞,].(,) .(,]解析因为()=-+=-(-)+≤,所以<-+≤=,()=-+的值域是(,]. 答案。
【优化课堂】高一数学人教A版必修1 学案:第二章 2.1.2第2课时 指数函数及其性质的应用
第2课时 指数函数及其性质的应用[学习目标] 1.掌握指数函数的性质并会应用,能利用指数函数的单调性比较幂的大小,解不等式.(重点)2.通过本节内容的学习,进一步体会函数图象是研究函数的重要工具,并能运用指数函数研究一些实际问题.(难点)(1)(2014·泰安高一检测)若⎝ ⎛⎭⎪⎫12<⎝ ⎛⎭⎪⎫12,则实数a 的取值范围是( )A .(4,+∞) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ C .(-∞,4) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12 (2)比较下列各组数的大小:①1.52.5和1.53.2;②0.6-1.2和0.6-1.5;③1.50.3和0.81.2.【解析】 (1)因为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 为(-∞,+∞)上的减函数,且⎝ ⎛⎭⎪⎫122a +1<⎝ ⎛⎭⎪⎫123-2a ,所以2a +1>3-2a ,解得a >12. 【答案】 B(2)①∵函数y =1.5x 在R 上是增函数,2.5<3.2,∴1.52.5<1.53.2.②∵函数y =0.6x 在R 上是减函数,-1.2>-1.5,∴0.6-1.2<0.6-1.5.③由指数函数的性质知1.50.3>1.50=1,而0.81.2<0.80=1,∴1.50.3>0.81.2.1.比较幂大小的方法(1)对于底数相同但指数不同的幂的大小的比较,可以利用指数函数的单调性来判断.(2)对于底数不同,指数相同的幂的大小的比较,可利用指数函数的图象的变化规律来判断.(3)对于底数不同且指数不同的幂的大小的比较,则应通过中间值来判断.2.指数型不等式a f(x)>a g(x)(a>0,且a≠1)的解法:当a>1时,f(x)>g(x);当0<a<1时,f(x)<g(x).a2,则a的值为________.(2)已知定义域R的函数f(x)=b-2xa+2x是奇函数.①求a,b的值;②用定义证明f(x)在(-∞,+∞)上为减函数;③若对于任意t∈R,不等式f(t2-2t)<f(-2t2+k)恒成立,求k的取值范围.【思路点拨】(1)分a>1,0<a<1两种情况求解.(2)①可利用f(x)为R上的奇函数,则有f(0)=0,f(-1)=-f(1),求出a,b 再进行检验.③可结合②,由于该函数在定义域上是减函数,故可得t2-2t>k-2t2,转化为恒成立问题.【解析】(1)若a>1,则函数f(x)=a x在[1,2]上单调递增,∴a2-a=a 2,解得a =32或a =0(舍去). 若0<a <1,则函数f (x )=a x 在[1,2]上单调递减,∴a -a 2=a 2,解得a =12或a =0(舍去). 综上,所求a 的值是12或32. 【答案】 12或32(2)①因为f (x )为R 上的奇函数,所以f (0)=0,b =1.又f (-1)=-f (1),得a =1.经检验a =1,b =1符合题意.②任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=1-2x 12x 1+1-1-2x 22x 2+1=(1-2x 1)(2x 2+1)-(1-2x 2)(2x 1+1)(2x 1+1)(2x 2+1)=2(2x 2-2x 1)(2x 1+1)(2x 2+1), 因为x 1<x 2,所以2x 2-2x 1>0,又(2x 2+1)(2x 1+1)>0,故f (x 1)-f (x 2)>0,所以f (x )为R 上的减函数.③因为t ∈R ,不等式f (t 2-2t )<f (-2t 2+k )恒成立,由f (x )为减函数,所以t 2-2t >k -2t 2,即k <3t 2-2t 恒成立,而3t 2-2t =3⎝ ⎛⎭⎪⎫t -132-13≥-13,所以k <-13.1.指数函数y =a x (a >1)为单调递增函数,在闭区间[m ,n ]上存在最大值和最小值,并且当x =m 时有最小值a m ,当x =n 时有最大值a n .2.指数函数y =a x (0<a <1)为单调递减函数,在闭区间[m ,n ]上存在最大值和最小值,并且当x =n 时有最小值a n ,当x =m 时有最大值a m .3.对于函数y =a f (x ),x ∈D ,其最值由底数a 和f (x )的值域确定.求指数函数的最值时要注意函数定义域.题(2)③中的“若对于任意t ∈R ”改为“若对于t ∈[1,2]”,其他条件不变,又如何求解?【解】 对于t ∈[1,2],不等式f (t 2-2t )<f (-2t 2+k )恒成立,由f (x )为减函数,所以t 2-2t >k -2t 2,即k <3t 2-2t 恒成立,即问题转化为当t ∈[1,2]求3t 2-2t 的最小值,令M (t )=3t 2-2t ,而M (t )=3t 2-2t =3⎝ ⎛⎭⎪⎫t -132-13在t ∈[1,2]内是增函数,故M (t )=3t 2-2t 的最小值为M (t )min =M (1)=1.故k <1.所以k 的范围为k <1.,试解答下列问题.(1)试写出该市人口总数y (万人)与经过时间x (年)的函数关系式;(2)计算10年以后该市人口总数(精确到1万人);(3)计算多少年以后该市人口将达到120万人(精确到1年).(参考数据:1.01210≈1.127,1.01211≈1.140,1.01212≈1.154,1.01213≈1.168,1.01214≈1.182,1.01215≈1.196,1.01216≈1.210)【思路探究】 本题考查有关增长问题,即设原有人口为N ,年平均增长率为p ,则对于经过x 年后的总人口y ,可以用y =N (1+p )x 表示.【解】 (1)1年后该市人口总数为y =100+100×1.2%=100(1+1.2%),2年后该市人口总数为y =100×(1+1.2%)+100×(1+1.2%)×1.2%=100(1+1.2%)2,3年后该市人口总数为y=100×(1+1.2%)2+100×(1+1.2%)2×1.2%=100(1+1.2%)3,…x年后该市人口总数为y=100(1+1.2%)x.(2)10年后该市人口总数为y=100(1+1.2%)10=100×1.01210≈100×1.127=112.7≈113(万人).∴10年后该市人口总数约为113万人.(3)依题意,得100(1+1.2%)x=120,即1.012x=1.2,解得x≈15.∴约15年以后,该市人口将达到120万人.此类增长率问题,在实际问题中常可以用指数函数模型y=N(1+p)x(其中N 是基础数,p为增长率,x为时间)和幂函数模型y=a(1+x)n(其中a为基础数,x 为增长率,n为时间)的形式.解题时,往往用到对数运算.春天来了,某池塘中的荷花枝繁叶茂,已知每一天新长出荷叶覆盖水面面积是前一天的2倍,若荷叶20天可以完全长满池塘水面,当荷叶刚好覆盖水面面积一半时,荷叶已生长了________天.【解析】假设第一天荷叶覆盖水面面积为1,则荷叶覆盖水面面积y与生长时间的函数关系为y=2x-1,当x=20时,长满水面,所以生长19天时,荷叶布满水面一半.【答案】191.比较两个指数式值的大小的主要方法(1)比较形如a m 与a n 的大小,可运用指数函数y =a x 的单调性.(2)比较形如a m 与b n 的大小,一般找一个“中间值c ”,若a m <c 且c <b n ,则a m <b n ;若a m >c 且c >b n ,则a m >b n .2.解简单指数不等式问题的注意点(1)形如a x >a y 的不等式,可借助y =a x 的单调性求解.如果a 的值不确定,需分0<a <1和a >1两种情况进行讨论.(2)形如a x >b 的不等式,注意将b 化为以a 为底的指数幂的形式,再借助y =a x 的单调性求解.(3)形如a x >b x 的不等式,可借助图象求解.换元时忽视中间变量的范围致误求函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫14x +⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +1的值域. 【易错分析】 用换元法解答本题,易忽视中间变量的范围致误.【防范措施】 用换元法解题时,一定要利用原变量的范围确定中间变量的范围,这样才可达到等价变换的效果.【解】 令t =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,t ∈(0,+∞),则原函数可化为y =t 2+t +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫t +122+34. 因为函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫t +122+34在(0,+∞)上是增函数, 所以y >⎝ ⎛⎭⎪⎫0+122+34=1, 即原函数的值域是(1,+∞).——[类题尝试]—————————————————求函数y =9x +2·3x -2的值域.【解】 设3x =t ,t ∈(0,+∞),则y =t 2+2t -2=(t +1)2-3.∵上式中当t =0时,y =-2,又t =3x >0,∴y =9x +2·3x -2的值域为(-2,+∞).。
高一数学人教版必修1课时作业2.1.2.1 指数函数的图象及性质 Word版含解析
基础过关.函数=+的图象是( )解析当=时,=,且函数单调递增,故选.答案.若函数()=(-)在上是指数函数,那么实数的取值范围是( ).(,)∪(,+∞) .(,).(,)∪(,+∞) .(,+∞)解析由题意得->且-≠,所以>且≠.答案.(·浙江求实高中期中)函数=+(>且≠)的图象必经过点( ).(,) .(,).(,) .(,)解析因为=的图象一定经过点(,),将=的图象向上平移个单位得到函数=+的图象,所以,函数=+的图象经过点(,).答案.函数=+的值域是.解析因为对于任意∈,都有>,所以+>,即函数=+的值域是(,+∞).答案(,+∞).已知函数=(-)是指数函数,且当<时,>,则实数的取值范围是.解析由题知函数=(-)是减函数,所以<-<,即<<.答案(,).求函数=的定义域.解要使函数有意义,则--≥,即-≥-.∵函数=是增函数,∴-≥-,即≥-.故所求函数的定义域为..已知函数()=-(≥)的图象经过点,其中>且≠.()求的值;()求函数=()(≥)的值域.解()∵()的图象过点,∴-=,则=.()由()知,()=,≥.由≥,得-≥-,于是<≤=,所以函数=()(≥)的值域为(,]..若=(-)(-)是指数函数,求函数()=的定义域与值域.解因为=(-)(-)是指数函数,所以解得=.所以()=由+≠,知()的定义域是{∈且≠-}.令=,则≠,所以>且≠,故()的值域为{>且≠}.能力提升.已知函数()=则=( ).- .-解析因为=-=-,所以=(-)=-=.答案.函数=-的图象( ).与=的图象关于轴对称.与=的图象关于坐标原点对称.与=-的图象关于轴对称.与=-的图象关于坐标原点对称解析=的图象与=-的图象关于轴对称,=-的图象与=-的图象关于原点对称.答案.(·浙江杭州西湖高中月考)已知集合={≤<},={≤<,∈},则∩=.解析由≤<得≤<,即={≤<},又={≤<,∈},所以∩={,,}.答案{,,}.方程-=有唯一实数解,则的取值范围是.。
高一数学人教A版必修1优化训练2-1-2指数函数及其性质
2.1.2 指数函数及其性质5分钟训练 (预习类训练,可用于课前)1.下列以x 为自变量的函数中,是指数函数的是( ) A.y=(-4)x B.y=πxC.y=-4xD.y=a x+2(a >0且a ≠1) 思路解析:从指数函数的定义出发解决此题. 由指数函数的定义知,选B. 答案:B2.右图是指数函数①y=a x ;②y=b x ;③y=c x ;④y=d x 的图象,则a 、b 、c 、d 与1的大小关系是()A.a <b <1<c <dB.b <a <1<d <cC.1<a <b <c <dD.a <b <1<d <c思路解析:直线x=1与四个指数函数图象交点的坐标分别为(1,a )、(1,b )、(1,c )、(1,d ),由图象可知纵坐标的大小关系. 答案:B3.函数y=a x-3+3(a>0且a ≠1)恒过定点_________. 思路解析:a 3-3+3=a 0+3=4. 答案:(3,4)4.某种细菌每隔两小时分裂一次(每一个细菌分裂成两个,分裂所需时间忽略不计),研究开始时有两个细菌,在研究过程中不断进行分裂,细菌总数y 是研究时间t 的函数,记作y=f (t ),(1)写出函数y=f (t )的定义域和值域; (2)在所给坐标系中画出y=f (t )(0≤t <6=的图象;(3)写出研究进行到n 小时(n ≥0,n ∈Z )时,细菌的总数有多少个(用关于n 的式子表示)? 解:(1)y=f (t )定义域为t ∈[0,+∞],值域为{y|y=2n ,n ∈N *}. (2)0≤t <6时,为一分段函数y=.64,42,20,8,4,2<≤<≤<≤⎪⎩⎪⎨⎧t t t 图象如下图.(3)n 为偶数时,y=122+n ;n 为奇数时,y=1212+-n .∴y=⎪⎩⎪⎨⎧+-+.,2,,212112为奇数为偶数n n n n10分钟训练 (强化类训练,可用于课中)1.已知镭经过100年剩余的质量是原来质量的0.957 6,设质量为1的镭经过x 年后,剩留量是y ,则y 关于x 的函数关系是( ) A.y=100957.0x B.y=(1009576.0)xC.y=0.957 6100xD.y=1-1000424.0x思路解析:首先应求出经过一年后放射掉其质量的百分比,然后求得放射一年后剩余原来质量的百分比,再根据x 、y 的函数应该是指数函数,就可得正确答案.设镭一年放射掉其质量的t%,则有0.957 6=1·(1-t%)100.∴t%=1-(0.957 61001).∴y=(1-t%)x =(0.957 6100)x .选A.答案:A2.当x >0时,函数f (x )=(a 2-1)x 的值总大于1,则实数a 的取值范围是( ) A.1<|a|<2 B.|a|<1 C.|a|>1 D.|a|>2思路解析:由指数函数的性质,可知f (x )在(0,+∞)上是递增函数,所以a 2-1>1,a 2>2,|a|>2.答案:D3.已知函数f (x )=a x +a -x (a>0且a ≠1),f (1)=3,则f (0)+f (1)+f (2)的值为_________. 思路解析:f (0)=a 0+a 0=2,f (1)=a+a -1=3,f (2)=a 2+a -2=(a+a -1)2-2=9-2=7, ∴f (0)+f (1)+f (2)=12. 答案:124.函数y=(2m-1)x 是指数函数,则m 的取值是_________.思路解析:考查指数函数的概念.据指数函数的定义,y=a x 中的底数a 约定a >0且a ≠1.故此2m-1>0且2m-1≠1,所以m >21且m ≠1. 答案:m >21且m ≠1 5.已知21a +21-a =3,求a 2+a -2的值.思路解析:本题考查指数的运算.从已知条件中解出a 的值,再代入求值的方法不可取,应该设法从整体寻求结果与条件21a +21-a =3的联系进而整体代入求值.解:将21a +21-a=3两边平方得a 1+a -1+2=9,即a 1+a -1=7.再将其平方,有a 2+a -2+2=49,从而得到a 2+a -2=47. 6.已知f (x )=131-x +a 为奇函数. (1)求a 的值;(2)求函数的单调区间.思路解析:本题考查函数的奇偶性、单调性及运算能力.主要是利用和巩固奇偶函数的定义、单调函数的定义.解:(1)∵f (-x )=131--x +a=xx313-+a=-1+a-131-x =-1+2a-f (x ),由f (-x )=-f (x ),得-1+2a=0.∴a=21. (2)对于任意x 1≠0,x 2≠0,且x 1<x2.f (x 1)-f (x 2)=)13)(13(33131131211221---=---x x x x x x . 当x 1<x 2<0时,23x>13x,13x<1,23x<1.∴f (x 1)-f (x 2)>0;当0<x 1<x 2时,23x>13x,13x>1,23x>1.∴f (x 1)-f (x 2)>0.∴函数的单调递减区间为(-∞,0),(0,+∞).7.如果函数y=a 2x +2a x -1(a >0,a ≠1)在区间[-1,1]上的最大值是14,求a 的值. 思路解析:利用换元法、配方法及等价转化思想. 解:设t=a x ,则y=f (t )=t 2+2t-1=(t+1)2-2.当a >1时,0<a -1≤t ≤a ,此时y max =a 2+2a-1,由题设a 2+2a-1=14,得a=3,满足a >1. 当0<a <1,t ∈[a ,a -1],此时y max =(a -1)2+2a -1-1. 由题设a -2+2a -1-1=41,得a=31,满足0<a <1.故所求的a 的值为3或31.快乐时光传话A对B说:“听说老王家的鸡刚生出的蛋落地便破壳,马上变出了小鸡.”B告诉C:“新鲜事,老王家的鸡生出的蛋,壳还没破,就变成了小鸡.”C又对D说:“真怪,老王家的鸡直接生出了小鸡!”D又对E说,E告诉了F,F告诉了G……恰好G巧遇A,告诉A:“奇迹,老王家的鸡生出一只小乌龟!” 30分钟训练 (巩固类训练,可用于课后)1.若函数y=a x +b-1(a>0且a ≠1)的图象经过一、三、四象限,则一定有( ) A.a>1且b<1 B.0<a<1且b<0 C.0<a<1且b>0 D.a>1且b<0 思路解析:本题考查指数函数的图象.函数y=a x +b-1(a>0且a ≠1)的图象经过一、三、四象限,则必有a>1; 进而可知⎩⎨⎧<>⇒⎩⎨⎧-<>⇒⎩⎨⎧<>.0,1110)0(1b a a b a f a答案:D2.如果函数y=(a 2-4)x 在定义域内是减函数,则a 的取值范围是( ) A.|a|>2 B.|a|>5 C.|a|<5 D.2<|a|<5 思路解析:∵0<a 2-4<1,∴4<a 2<5. ∴2<|a|<5.答案:D3.春天来了,某池塘中的荷花枝繁叶茂,已知每一天新长出荷叶覆盖水面面积是前一天的2倍,若荷叶20天可以完全长满池塘水面,当荷叶刚好覆盖水面面积一半时,荷叶已生长了( )A.10天B.15天C.19天D.2天思路解析:荷叶覆盖水面面积y 与生长时间的函数关系为y=2x ,当x=20时,长满水面,所以生长19天时,布满水面一半.故选C. 答案:C4.函数y=2|x|的值域是( )A.(0,1]B.[1,+∞)C.(0,1)D.(0,+∞)解法一:y=2|x|=,0,0,2,2<≥⎪⎩⎪⎨⎧-x x x x 作出图象观察得函数的值域为[1,+∞).解法二:令u=|x|≥0,则y=2u ≥20=1.答案:B5.农民收入由工资性收入和其他收入两部分构成.2003年某地区农民人均收入为3 150元(其中工资性收入为1 800元,其他收入为1 350元),预计该地区自2004年起的2年内,农民的工资性收入将以每年6%的年增长率增长,其他收入每年增加160元,根据以上数据,2005年该地区农民人均收入介于( )A.3 200元~3 400元B.3 400元~3 600元C.3 600元~3 800元D.3 800元~4 000元思路解析:本题考查指数函数的应用.设2005年该地区农民人均收入为y 元,则y=1 800×(1+6%)2+1 350+160×2≈3 686(元). 答案:C6.右图所示的是某池塘中的浮萍蔓延的面积y (m 2)与时间t (月)的关系:y=a t ,有以下叙述,其中正确的是()①这个指数函数的底数为2②第5个月时,浮萍面积就会超过30 m 2③浮萍从4 m 2蔓延到12 m 2需要经过1.5个月 ④浮萍每月增加的面积都相等⑤若浮萍蔓延到2 m 2、3 m 2、6 m 2所经过的时间分别为t 1、t 2、t 3,则t 1+t 2=t 3 A.①② B.①②③④ C.②③④⑤ D.①②⑤ 思路解析:本题综合考查学生的识图能力及指数函数的性质. 由图形得函数解析式应为y=2x (x ≥0). 答案:D观察二进制为1位数、2位数、3位数时,对应的十进制数;当二进制为6位数时,能表示十进制中的最大数是_________.思路解析:此题考查学生的观察能力、归纳总结能力.通过观察图表: 二进制为1位数时,十进制的最大数为1=21-1; 二进制为2位数时,十进制的最大数为3=22-1; 二进制为3位数时,十进制的最大数为7=23-1.依次类推,二进制为6位数时,十进制的最大数为26-1. 答案:26-18.求函数y=f (x )=(41)x -(21)x+1,x ∈[-3,2]的值域. 思路解析:将(21)x看作一个未知量t ,把原函数转化为关于t 的二次函数求解. 解:∵f (x )=[(21)x ]2-(21)x +1,x ∈[-3,2],∴(21)2≤(21)x ≤(21)-3,即41≤(21)x ≤8. 设t=(21)x ,则41≤t ≤8.将函数化为f (t )=t 2-t+1,t ∈[41,8].∵f (t )=(t-21)2+43,∴f (21)≤f (t )≤f (8).∴43≤f (t )≤57.∴函数的值域为[43,57].9.牛顿冷却规律描述一个物体在常温环境下的温度变化.如果物体的初始温度是T 0,则经过一定时间t 后的温度T 将满足T-T α=(T 0-T α)·(21h t),其中T α是环境温度.使上式成立所需要的时间h 称为半衰期.现有一杯用195°热水冲的速溶咖啡放置在75°的房间中,如果咖啡降温到105°需20 min ,问欲降温到95°需多少时间?思路解析:由所给公式知它是时间t 与温度T 的指数函数关系,将题中有关数据代入求得h 值.再将T=95代入已求得的T=f (t )中求得t.解:由题意,知T=T α+(T 0-T α)h t )21(.将有关数据代入,得T=75+(195-75)·h t)21(.这里h是以分钟为单位的半衰期,为了确定它的值,将t=20时,T=105代入,此时,105=75+(195-75)·h 20)21(,解得h=10.∴T=75+(195-75)·10)21(t. (*)欲使T=95,代入(*)式,得95=75+(195-75)·10)21(t,即10)21(t=61.两边取对数,查表得10t=2.6,即t=26( min ).因此,在咖啡冲好26 min 之后降温至95°. 10.已知f (x )=x (121-x +21).(1)判断函数的奇偶性; (2)证明f (x )>0.思路解析:本题以复合函数为载体判断函数的奇偶性,并利用函数的奇偶性证明不等式. (1)解:函数的定义域为{x|x ≠0}.f (-x )=-x ·)12(212-+--x x =-x ·)21(221x x -+=x ·)12(221-+xx=f (x ), ∴函数为偶函数.(2)证明:由函数解析式,当x>0时,f (x )>0.又f (x )是偶函数,当x<0时,-x>0. ∴当x<0时,f (x )=f (-x )>0,即对于x ≠0的任何实数x ,均有f (x )>0.11.设函数f (x )是定义在R 上的增函数,且f (x )≠0,对于任意x 1、x 2∈R ,都有f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2). (1)求证:f (x 1-x 2)=)()(21x f x f ; (2)若f (1)=2,解不等式f (3x )>4f (x ).思路解析:由于函数y=a x 具有本题中f (x )的条件与结构,因而在解题时可以用指数函数y=a x (a>0且a ≠1)为模型类比. 本题考查抽象函数的性质.(1)证明:∵f (x 1)=f (x 1-x 2+x 2)=f (x 1-x 2)·f (x 2),又f (x )≠0,∴f (x 1-x 2)=)()(21x f x f . (2)解:∵f (1)=2,∴2f (x )=f (1)·f (x )=f (1+x ),4f (x )=2·2f (x )=f (1)·f (1+x )=f (2+x ).那么f (3x )>4f (x )可化为f (3x )>f (2+x ). 又∵函数f (x )是定义在R 上的增函数, 由f (3x )>f (2+x )得3x>2+x ,即x>1. 故不等式f (3x )>4f (x )的解集是{x|x>1}. 12.定义在R 上的函数y=f (x ),f (0)≠0,当x>0时,f (x )>1,且对任意的a 、b ∈R ,有f (a+b )=f (a )·f (b ). (1)证明f (0)=1;(2)证明对任意的x ∈R ,恒有f (x )>0; (3)证明函数y=f (x )是R 上的增函数.思路解析:本题抽象函数的原型函数即为指数函数,可借助y=2x 理清解答的思路和方法. 证明:(1)取a=b=0,则f (0)=f 2(0). ∵f (0)≠0,∴f (0)=1.(2)当x ≥0时,f (x )≥1>0成立,当x<0时,-x>0,f (0)=f (x-x )=f (x )f (-x )=1,∴f (x )=)(1x f ->0. ∴x ∈R 时,恒有f (x )>0.(3)法一:设x 1<x 2,则x 2-x 1>0. ∴f (x 2)=f (x 2-x 1+x 1)=f (x 2-x 1)·f (x 1). ∵x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)>1. 又f (x 1)>0,∴f (x 2-x 1)·f (x 1)>f (x 1). ∴f (x )是R 上的增函数. 法二:设x 2=x 1+t (t>0),f (x 2)=f (x 1+t )=f (x 1)·f (t )>f (x 1).或者设x 1<x 2,则)0()()()()()()()(12111212f x x f x f x f x f x f x f x f -=-∙-∙=>1. 又f (x 1)>0,f (x 2)>0, ∴f (x 2)>f (x 1).。
高一数学人教A版必修1课后训练:2-1-2 指数函数及其性
课后训练1.已知11>a b ππ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则a ,b 的大小关系是( ) A .1>a >b >0 B .a <bC .a >bD .1>b >a >02.下列各关系中,正确的是( )A .221333111252⎛⎫⎛⎫⎛⎫<<⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ B .122333111225⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭C .212333111522⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ D .221333111522⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭3.已知指数函数y =b ·a x 在[b,2]上的最大值与最小值的和为6,则a =( ) A .2 B .-3 C .2或-3 D .12-4.已知指数函数f (x )=a x 在(0,2)内的值域是(a 2,1),则函数y =f (x )的图象是( )5.函数f (x )=a x (a >0,且a ≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大2a ,则a =( ) A .12 B .32C .12或32D .12或236.若函数f (x )的定义域是1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭,则函数f (2x )的定义域是______. 7.已知函数f (x )=a x 在x ∈[-1,1]上恒有f (x )<2,则实数a 的取值范围为__________.8.定义运算,,a a b a b b a b ≤⎧*=⎨>⎩则函数f (x )=1]. 9.已知函数y =9x -2·3x +2,x ∈[1,2],求函数的值域. 10.已知函数21()21x x f x -+=+. (1)判断并证明函数f (x )的单调性;(2)若4211(3)<3a a f f -+⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,求实数a 的取值范围.参考答案1答案:B2答案:D3答案:A4答案:A5答案:C6答案:(-1,0)7答案:1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭∪(1,2) 8答案:19答案:解:y =9x -2·3x +2=(3x )2-2·3x +2,设t =3x ,x ∈[1,2],则t ∈[3,9],则原函数化为y =t 2-2t +2(t ∈[3,9]),∵y =t 2-2t +2=(t -1)2+1,∴函数y =t 2-2t +2在[3,9]上为增函数,∴5≤y ≤65.∴所求函数的值域为{y |5≤y ≤65}.10答案:解:(1)函数f (x )在定义域R 上是减函数,证明如下:2121(21)22()121212121x x x x x x x f x -+-+-==-=-=-+++++. 设x 1,x 2是定义域内任意两个实数,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=-1+1221x +-(-1+2221x +) =1221x +-2221x +=212112122[21(21)]2(22)(21)(21)(21)(21)x x x x x x x x +-+-=++++ ∵x 1<x 2,且2>1,∴22x >12x ,即22x -12x >0.又12x +1>0, 22x +1>0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2).所以函数f (x )在R 上是减函数.(2)由(1)知,函数f (x )在R 上是减函数. ∵4211(3)<3a a f f -+⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴32a +1>413a-⎛⎫ ⎪⎝⎭,即32a +1>3a -4. ∴2a +1>a -4,即a >-5.所以实数a 的取值范围是(-5,+∞).。
优化课堂2016秋数学人教A版必修1课件:2.1.2第2课时 指数函数及其性质的应用
由于底数 1.5>1,所以函数 y=1.5x 在 R 上是增函数,
因为 2.5<3.2,
所以 1.52.5<1.53.2.
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第二章 基本初等函数(I)
(2)0.6-1.2,0.6-1.5 可看作函数 y=0.6x 的两个函数值, 因为 0<0.6<1, 所以函数 y=0.6x 在 R 上是减函数, 因为-1.2>-1.5, 所以 0.6-1.2<0.6-1.5. (3)由指数函数性质得,1.70.2>1.70=1,0.92.1<0.90=1, 所以 1.70.2>0.92.1.
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第十七页,编辑于星期日:六点 三十分。
第二章 基本初等函数(I)
1.比较两个指数式值的大小的主要方法 (1)比较形如 am 与 an 的大小,可运用指数函数 y=ax 的单 调性. (2)比较形如 am 与 bn 的大小,一般找一个“中间值 c”,若 am<c 且 c<bn,则 am<bn;若 am>c 且 c>bn,则 am>bn.
第二章 基本初等函数(I)
第 2 课时 指数函数及其性质的应用
第一页,编辑于星期日:六点 三十分。
第二章 基本初等函数(I)
探究点一 利用指数函数的单调性比较大小
比较下列各组数的大小:
(1)1.52.5 和 1.53.2;
(2)0.6-1.2 和 0.6-1.5;
(3)1.70.2 和 0.92.1. [解] (1)1.52.5,1.53.2 可看作函数 y=1.5x 的两个函数值,
第二章 基本初等函数(I)
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人教A版数学必修一2.1.2第2课时指数函数及其性质的应用.pptx
本例中,若将0<a<1变为a>0,且a≠1,则不等式的解集是 什么?
解:当0<a<1时,解法见例2; 当a>1时,函数y=ax在R上为增函数. ∵a2x2-3x+2>a2x2+2x-3, ∴2x2-3x+2>2x2+2x-3, 解得x<1.∴不等式的解集为(-∞,1).
2.(1)解不等式12x2-2≤2; (2)已知(a2+a+2)x>(a2+a+2)1-x,求 x 的取值范围.
【正确解答】设 t=ax,若 a>1,则 t∈1a,a, 若 0<a<1,则 t∈a,1a, ∵y=(t+1)2-1,它关于 t 在(-1,+∞)上单调递增. ∴当 a>1 时,y 在 t=a 处取得最大值, ∴a2+2a-1=14,∴a=3. 当 0<a<1 时,y 在 t=1a处取得最大值, ∴1a2+2a-1=14,∴a=13.∴a=3,或 a=13.
2分
(1)设 u=x2-6x+17,由于函数 y=12u 及 u=x2-6x+17
的定义域为(-∞,+∞),故函数 y=12x2-6x+17 的定义域为 R. 4分
因为 u=x2-6x+17=(x-3)2+8≥8,
所以12u≤128.
6分
又12u>0,故函数的值域为0,2156.
8分
(2)函数 u=x2-6x+17 在[3,+∞)上是增函数,即对任意 x1、x2∈[3,+∞)且 x1<x2,有 u1<u2,从而12u1>12u2,即 y1 >y2,所以函数 y=12x2-6x+17 在[3,+∞)上是减函数.10 分
指数函数的综合问题
(12 分)已知函数 y=12x2-6x+17, (1)求函数的定义域及值域; (2)确定函数的单调区间.
人教A版数学必修一2.1.2《指数函数及其性质》课件ppt新课标人教版必修1.pptx
分别在同一坐标系中作出下列各组函数
的图象,并说明它们之间有什么关系?
(4) y 2x 与 y 2|x|
y
o
x
由 y=f(x) 的图象作 y=f(|x|)的图象:保留 y=f(x)中y轴右侧部分,再加上这部分关于y轴对称 的图形.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1 1
(10x 10 x
1) 1
2
1
1
2 10x
.
10x 0,1 10x 1.
0
1 1 10x
1.
2
1
2 10x
0.
1
1
2 1 10x
1.
所以函数f(x)的值域为(-1,1).
y
y 2x
y 2x1
y 2x2
y1
o
x
①将指数函数y=2x的图象向左平行移动1个单位
长度,就得到函数y=2x+1的图象;
f
(
x)
10 10
x x
1 1
10 x 10 x
(10 (10
x x
1) 1)
1 1
10 x 10 x
f ( x).
所以f(x)在R上是奇函数.
1.指数形式的复合函数的单调性(奇偶性)
例2.求证函数 值域.
f (x)
10 x 10 x
1 1
是奇函数,并求其
解:
f
(
x)
10 x 10 x
2 2x 1
2 2x 2 1 2x
2.
∴ a = 1.
利用 f(0)= 0
【1】已知定义域为R的函数
为奇函数,则a=_2_, b=__1___.
f
(x)
数学人教版A必修1同步训练:2.1.2指数函数及其性质第2课时(附答案)
∴k= 10,即 y= 10t.
同理,当
t ≥0.1
时,可得
1=
(
1 16)
0.1
- a?
0.1 - a= 0?
1 a=10,即
1 y= ( 16)t
1 - 10.
5
(2) 由题意可得
1 y≤0.25 = 4,即得
1 10t ≤ 4, 0≤t ≤0.1
1
11
或
( )t 16
-10≤ 4
t>0.1
1 ? 0≤t ≤ 40或
9.解: (1) 设 2008 年每台电脑的生产成本为 x 元,
依题意,得 x(1 + 50%)=5 000 ×(1 +20%)×80%,
解得 x= 3 200( 元 ) .
(2) 设 2004~ 2008 年生产成本平均每年降低的百分数为 5 000(1 - y) 4= 3 200 ,
y,依题意,得
2 综合反比例函数 f(t) = t 的图象可知 f(t) ∈( -∞,- 1) ∪(0 ,+∞ ) .
10t ,
10. (1)y = 1
1
( 16)t - 10,
0≤t ≤0.1 , t>0.1
(2)0.6
(1) 由题意知, 当 0≤t ≤0.1 时,可设 y= kt(k 为待定系数 ) ,由于点 (0.1,1) 在直线上,
式为 ________;
(2) 据测定, 当空气中每立方米的含药量降低到 0.25 毫克以下时, 学生方可进教室, 那
么从药物释放开始,至少需要经过 ________小时后,学生才能回到教室.
11.近年来,太阳能技术运用的步伐日益加快 .2002 年全球太阳电池的年生产量达到 670
高中数学人教A版必修一优化练习第二章2.12.1.1第2课时指数幂及运算含解析
[课时作业] [A 组 基础巩固]1.化简[3(-5)2]34的结果是( )A .5 B. 5 C .- 5 D .-5解析:[3(-5)2]34=(352)34=52334⨯=512= 5.答案:B 2.设a 12-a 12-=m ,则a 2+1a 等于( )A .m 2-2 B.2-m 2 C .m 2+2 D .m 2解析:对a 12-a12-=m 平方得:a +1a -2=m 2,∴a 2+1a =a +1a =m 2+2. 答案:C3.222的值是( ) A .278B.258C .234D .232解析:222278. 答案:A4. (112)0-(1-0.5-2)÷(278)23的值为( )A .-13 B.13 C.43D .73解析:原式=1-(1-1⎝ ⎛⎭⎪⎫122)÷⎝ ⎛⎭⎪⎫32233⨯=1-(-3)÷⎝ ⎛⎭⎪⎫322=1+3×49=1+43=73. 答案:D5.若102x =25,则10-x =( ) A .-15 B.15 C.150D .1625解析:102x =(10x )2=25,∵10x >0,∴10x =5,10-x =110x =15. 答案:B6.已知102m =2,10n =3,则10-2m -10-n =________. 解析:由102m =2,得10-2m=1102m =12;由10n =3,得10-n =110n =13; ∴10-2m -10-n =12-13=16. 答案:167.已知2x =(2)y +2,且9y =3x -1,则x +y =________. 解析:2x=(2)y +2=222y +,9y =32y =3x -1, ∴⎩⎪⎨⎪⎧x =y +22,2y =x -1,解得{ x =1y =0,∴x +y =1.答案:18.已知x +y =12,xy =9,且x <y ,则11221122x y x y-+的值是________.解析:∵11221122x y x y-+=()122()x y xy x y+--又∵x +y =12,xy =9,∴(x -y )2=(x +y )2-4xy =108.又x <y ,∴x -y =-108=-6 3. 代入化简后可得结果为-33. 答案:-33 9.化简求值:(1)(279)0.5+0.1-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2102723--3π0+3748;(2)⎝ ⎛⎭⎪⎫-338 23-+(0.002)12--10(5-2)-1+(2-3)0.解析:(1)原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫25912+10.12+⎝ ⎛⎭⎪⎫642723--3+3748=53+100+916-3+3748=100.(2)原式=(-1)23-×(338)23-+(1500)12-105-2+1=⎝ ⎛⎭⎪⎫27823-+(500) 12-10(5+2)+1=49+105-105-20+1=-1679. 10.完成下列式子的化简: (1)(a -2b -3)·(-4a -1b )÷(12a -4b -2c ); (2)23a ÷46a ·b ×3b 3.解析:(1)原式=-4a -2-1b -3+1÷(12a -4b -2c ) =-13a -3-(-4)b -2-(-2)c -1=-13ac -1=-a 3c . (2)原式=2a 13÷(4a 16b 16)×(3b 32)=12a 1136-b 16-·3b 32=32a 16b 43.[B 组 能力提升]1.若S =(1+2132-)(1+2116-)(1+218-)(1+214-)(1+212-),则S 等于( )A.12(1-2132-)-1B.(1-2132-)-1C .1-2132-D .12(1-2132-)解析:令2132-=a ,则S =(1+a )(1+a 2)(1+a 4)(1+a 8)(1+a 16).因为1-a ≠0,所以(1-a )S =(1-a )(1+a )(1+a 2)(1+a 4)(1+a 8)(1+a 16) =(1-a 2)(1+a 2)(1+a 4)(1+a 8)(1+a 16) =…=1-a 32=1-2-1=12.所以S =12(1-a )-1=12(1-2132-)-1.故选A.答案:A2.如果x =1+2b ,y =1+2-b ,那么用x 表示y 等于( ) A.x +1x -1 B.x +1x C.x -1x +1D .x x -1解析:∵x =1+2b ,∴2b =x -1,∴2-b =12b =1x -1,∴y =1+2-b =1+1x -1=x x -1. 答案:D 3.已知10a=212-,10b=332,则1 032+4a b=________.解析:1032+4a b=(10a )2·(10b )34=(212-)2·(3213)34=2-1·254=214. 答案:2144.若x 1,x 2为方程2x =(12)1+1x -的两个实数根,则x 1+x 2=________. 解析:∵2x=(12)1+1x-=21-1x ,∴x =11x-,∴x 2+x -1=0. ∵x 1,x 2是方程x 2+x -1=0的两根,∴x 1+x 2=-1. 答案:-1 5.已知a =3,求11144211241111aaaa+++++-+ 的值 解析:11144211241111aaa a+++++-+ 1114422241(1)(1)1aa a a++++-+ 1122224111a aa+++-+ 1122441(1)(1)aa a +++-+ =41-a +41+a =81-a 2=-1. 6.已知x =12(51n-51n-),n ∈N +,求(x +1+x 2)n 的值.解析:∵1+x 2=1+14(51n-51n -)2=1+14(52n-2+52n -) =14(52n+2+52n-)=[12(51n+51n -)]2, ∴1+x 2=12(51n +51n -),∴x +1+x 2=12(51n -51n -)+12(51n +51n -)=51n.1∴(x+1+x2)n=(5n)n=5.。
高中数学人教A版必修一优化练习:第二章 2.1 2.1.2 第2课时 指数函数及其性质的应用 Word版含解析
[课时作业][A 组 基础巩固]1.如果某林区森林木材蓄积量每年平均比上一年增长11.3%,经过x 年可以增长到原来的y 倍,则函数y =f (x )的图象大致为( )解析:y =(1+11.3%)x =1.113x .答案:D2.设函数f (x )=⎩⎨⎧ 2x , x <0,g (x ), x >0.若f (x )是奇函数,则g (2)的值是( ) A .-14B .-4 C.14 D .4解析:由题设知g (2)=f (2)=-f (-2)=-2-2=-122=-14.答案:A3.函数y =2-x +1+2的图象可以由函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的图象经过怎样的平移得到( ) A .先向左平移1个单位,再向上平移2个单位B .先向左平移1个单位,再向下平移2个单位C .先向右平移1个单位,再向上平移2个单位D .先向右平移1个单位,再向下平移2个单位解析:y =2-x +1+2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1+2,设f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x , 则f (x -1)+2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1+2,要想得到y =2-x +1+2的图象,只需将y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 图象先向右平移1个单位,再向上平移2个单位.答案:C4.若定义运算a ⊙b =⎩⎨⎧ a ,a <b ,b ,a ≥b ,则函数f (x )=3x ⊙3-x 的值域是( ) A .(0,1]B.[1,+∞) C .(0,+∞) D .(-∞,+∞)解析:解法一:当x >0时,3x >3-x ,f (x )=3-x ,f (x )∈(0,1);当x =0时,f (x )=3x =3-x =1;当x <0时,3x <3-x ,f (x )=3x ,f (x )∈(0,1). 综上,f (x )的值域是(0,1].解法二:作出f (x )=3x ⊙3-x 的图象,如图.可知值域为(0,1].答案:A5.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 ⎝ ⎛⎭⎪⎫23B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13 C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32 D .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13 解析:依对称性有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+23=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫53,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13= f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43,又f (x )在x ≥1时为增函数,43<32<53,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫53,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13. 答案:B6.已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|,则f (x )的单调递增区间是________. 解析:解法一:由指数函数的性质可知f (x )=(12)x 在定义域上为减函数,故要求f (x )的单调递增区间,只需求y =|x -1|的单调递减区间.又y =|x -1|的单调递减区间为(-∞,1],所以f (x )的单调递增区间为(-∞,1].解法二:f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧ ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1,x ≥1,2x -1,x <1.可画出f (x )的图象求其单调递增区间.答案:(-∞,1]7.函数f (x )=a 2x -3a x +2(a >0,且a ≠1)的最小值为________.解析:设a x =t (t >0),则有f (t )=t 2-3t +2=(t -32)2-14,∴t =32时,f (t )取得最小值- 14.答案:-148.若直线y =2a 与函数y =|a x -1|+1(a >0,且a ≠1)的图象有两个公共点,则a 的取值范围是________.解析:当a >1时,通过平移变换和翻折变换可得如图(1)所示的图象,则由图可知1<2a <2,即12<a <1,与a >1矛盾.当0<a <1时,同样通过平移变换和翻折变换可得如图(2)所示的图象,则由图可知1<2a <2,即12<a <1,即为所求.故填12<a <1.答案:12<a <19.求函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12232x x --的单调区间和值域.解析:函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12232x x --的定义域为R. 令t =x 2-3x -2,对称轴为x =32,在⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,32上是减函数,在⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞上是增函数,而y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12t 在R 上为减函数.所以由复合函数的单调性可知,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-3x -2在⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,32上为增函数,在⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞上为减函数. 又∵t =x 2-3x -2在x =32时,t min =-174,∴y =(12)t 在t =-174时,取得最大值y max =2174.∴所求函数的值域为(0,2174)10.已知函数f (x )=a 2-2x2x +1(a 为常数). (1)证明:函数f (x )在(-∞,+∞)上是减函数;(2)若f (x )为奇函数,求a 的值.解析:(1)在(-∞,+∞)上任取两个值x 1,x 2且x 1<x 2,f (x 1)-f (x 2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2-2x 12x 1+1-⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2-2x 22x 2+1 =2x 22x 2+1-2x 12x 1+1=2x 2-2x 1(2x 1+1)(2x 2+1), ∵2>1且x 1<x 2,∴2x 2-2x 1>0.又(2x 1+1)(2x 2+1)>0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2).∴函数f (x )在(-∞,+∞)上是减函数.(2)∵f (x )为奇函数且在x =0处有意义,∴f (0)=0,即a 2-2020+1=0. ∴a =1.[B 组 能力提升]1.已知定义在R 上的奇函数f (x )和偶函数g (x )满足f (x )+g (x )=a x -a -x +2(a >0,且a ≠1).若g (2)=a ,则f (2)等于( )A .2 B.154C.174 D .a 2解析:∵f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,∴由f (x )+g (x )=a x -a -x +2,①得-f (x )+g (x )=a -x -a x +2,②①+②,得g (x )=2,①-②,得f (x )=a x -a -x .又g (2)=a ,∴a =2,∴f (x )=2x -2-x ,∴f (2)=22-2-2=154.答案:B2.若函数f (x )=⎩⎨⎧ f (x +2),x <2,2-x , x ≥2,则f (-3)的值为( )A.18 B.12C .2D .8解析:f (-3)=f (-3+2)=f (-1)=f (-1+2)=f (1)=f (1+2)=f (3)=2-3=18. 答案:A3.若存在正数x 使2x (x -a )<1成立,则a 的取值范围是( )A .(-∞,+∞) B.(-2,+∞)C .(0,+∞)D . (-1,+∞)解析:∵2x (x -a )<1,∴x -a <12x =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x∴a >x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,∵y =x 在(0,+∞)是增函数,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 在(0,+∞)是减函数,∴y =x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 在(0,+∞)是增函数,要使a >x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 在(0,+∞)有解,需使a >0-⎝ ⎛⎭⎪⎫120=-1.答案:D4.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=1-2-x , 则不等式f (x )<-12的解集是______.解析:∵f (x )是定义在R 上的奇函数,∴f (0)=0.当x <0时,f (x )=-f (-x )=-(1-2x )=2x -1.由2x -1<-12,2x <2-1,得x <-1.当x >0时,由1-2-x <-12,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x >32,得x ∈∅;当x =0时,f (0)=0<-12不成立;综上可知x ∈(-∞,-1).答案:(-∞,-1)5.已知函数f (x )=2x -12x +1.(1)求f [f (0)+4]的值;(2)求证:f (x )在R 上是增函数;(3)解不等式:0<f (x -2)<1517.解析:(1)∵f (0)=20-120+1=0,∴f [f (0)+4]=f (0+4)=f (4)=24-124+1=1517.(2)设x 1,x 2∈R 且x 1<x 2,则2x 2>2x 1>0,2x 2-2x 1>0,∴f (x 2)-f (x 1)=2x 2-12x 2+1-2x 1-12x 1+1=2(2x 2-2x 1)(2x 2+1)(2x 1+1)>0,即f (x 1)<f (x 2),所以f (x )在R 上是增函数.(3)由0<f (x -2)<1517得f (0)<f (x -2)<f (4),又f (x )在R 上是增函数,∴0<x -2<4,即2<x <6,所以不等式的解集是{x |2<x <6}.6.关于x 的方程⎝ ⎛⎭⎪⎫35x =3a +25-a 有负根,求a 的取值范围.解析:y =⎝ ⎛⎭⎪⎫35x 的定义域为x ∈R.∵⎝ ⎛⎭⎪⎫35x =3a +25-a 有负根,∴x <0.又∵0<35<1,∴3a +25-a >1,∴3a +25-a -1>0.∴4a -35-a >0.即⎩⎨⎧ 4a -3>0,5-a >0或⎩⎨⎧ 4a -3<0,5-a <0.解得34<a <5.。
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[A 基础达标]
1.当x ∈[-1,1]时,f (x )=3x -2的值域是( )
A.⎣⎡⎦
⎤-53,1 B .[-1,1]
C.⎣⎡⎦⎤1,53 D .[0,1] 解析:选A.f (x )在R 上是增函数,由f (-1)=-53
,f (1)=1得当x ∈[-1,1]时,f (x )=3x -2的值域是⎣⎡⎦
⎤-53,1. 2.若函数y =(1-2a )x 是实数集R 上的增函数,则实数a 的取值i 范围是( )
A .⎝⎛⎭
⎫12,+∞ B .(-∞,0) C.⎝⎛⎭⎫-∞,12 D.⎝⎛⎭
⎫-12,12 解析:选B .由题意知,此函数为指数函数,且为实数集R 上的增函数,所以底数1-2a >1,解得a <0.
3.已知f (x )=a -
x (a >0,且a ≠1),且f (-2)>f (-3),则a 的取值范围是( ) A .a >0
B .a >1
C .a <1
D .0<a <1
解析:选D.因为-2>-3,f (-2)>f (-3),
又f (x )=a -x =⎝⎛⎭⎫1a x ,所以⎝⎛⎭⎫1a -2>⎝⎛⎭⎫1a -3,
所以1a
>1,所以0<a <1. 4.函数y =a x 在[0,1]上的最大值与最小值的和为3,则函数y =2ax -1在[0,1]上的最大值是( )
A .6
B .1
C .3 D.32
解析:选C.函数y =a x 在[0,1]上是单调的,最大值与最小值都在端点处取到,故有a 0+a 1=3,解得a =2,因此函数y =2ax -1=4x -1在[0,1]上是单调递增函数,当x =1时,y max =3.
5.若定义运算f (a *b )=⎩
⎪⎨⎪⎧b ,a ≥b ,a ,a <b ,则函数f (3x *3-x )的值域是( ) A .(0,1]
B .[1,+∞)
C .(0,+∞)
D .(-∞,+∞)
解析:选A.由定义可知该函数是求a ,b 中较小的那一个,所以分别画出y =3x 与y =3-x =⎝⎛⎭
⎫13x 的图象,由图象很容易看出函数f (3x *3-x )的值域是(0,1]. 6.满足方程4x +2x -2=0的x 值为________.
解析:设t =2x (t >0),则原方程化为t 2+t -2=0,
所以t =1或t =-2.
因为t >0,所以t =-2舍去.
所以t =1,即2x =1,所以x =0.
答案:0
7.已知a =0.80.7,b =0.80.9,c =1.20.8,则a ,b ,c 的大小关系是________.
解析:因为函数y =0.8x 是R 上的单调减函数,所以a >B .又因为a =0.80.7<0.80=1,c =1.20.8>1.20=1,所以c >a .故c >a >B .
答案:c >a >b
8.春天来了,某池塘中的荷花枝繁叶茂,已知每一天新长出荷叶覆盖水面面积是前一天的2倍,若荷叶20天可以完全长满池塘水面,当荷叶刚好覆盖水面面积一半时,荷叶已生长了________天.
解析:假设第一天荷叶覆盖水面面积为1,则荷叶覆盖水面面积y 与生长时间的函数关系为y =2x -
1,当x =20时,长满水面,所以生长19天时,荷叶布满水面一半. 答案:19
9.比较下列各组值的大小:
(1)1.8-0.1,1.8-0.2; (2)1.90.3,0.73.1;
(3)a 1.3,a 2.5(a >0,且a ≠1).
解:(1)由于1.8>1,所以指数函数y =1.8x 在R 上为增函数.所以1.8
-0.1>1.8-0.2.
(2)因为1.90.3>1,0.73.1<1,
所以1.90.3>0.73.1.
(3)当a >1时,函数y =a x 是增函数,此时a 1.3<a 2.5;
当0<a <1时,函数y =a x 是减函数,此时a 1.3>a 2.5,
故当0<a <1时,a 1.3>a 2.5;
当a >1时,a 1.3<a 2.5.
10.已知函数f (x )=ax 2-1(a >0且a ≠1).
(1)若函数f (x )的图象经过点P(3,4),求a 的值;
(2)判断并证明函数f (x )的奇偶性;
(3)比较f (-2)与f (-2.1)的大小,并说明理由.
解:(1)因为函数f (x )的图象经过点P(3,4),
所以f (3)=a 2=4,所以a =2.
(2)函数f (x )为偶函数.
因为函数f (x )的定义域为R ,且f (-x )=a (-x )2-1=ax 2-1=f (x ),所以函数f (x )为偶函数.
(3)因为y =x 2-1在(-∞,0)上单调递减,
所以当a >1时,f (x )在(-∞,0)上单调递减,
所以f (-2)<f (-2.1);
当0<a <1时,f (x )在(-∞,0)上单调递增,
所以f (-2)>f (-2.1).
[B 能力提升]
1.预测人口的变化趋势有多种方法,最常用的是“直接推算法”,使用的公式是P n =P 0(1+k)n (k 为常数),其中P n 为预测期内n 年后的人口数,P 0为初期人口数,k 为预测期内的年增长率,如果-1<k<0,那么在这期间人口数 ( )
A .呈上升趋势
B .呈下降趋势
C .先上升后下降
D .先下降后上升
解析:选B .P n =P 0(1+k)n 是指数型函数,
因为-1<k<0,
所以0<1+k<1.由y =a x (0<a <1)是(-∞,+∞)上的减函数可知,人口数呈下降趋势. 2.已知函数f (x )=a x 在[-1,1]上恒有f (x )<2,则实数a 的取值范围为________. 解析:当a >1时,f (x )在[-1,1]上是增函数.
因为在x ∈[-1,1]上恒有f (x )<2,所以1<a <2.
当0<a <1时,f (x )在[-1,1]上是减函数.
因为在x ∈[-1,1]上恒有f (x )<2,
所以1a <2且0<a <1,所以12
<a <1. 综上所述,实数a 的取值范围是12
<a <1或1<a <2. 答案:⎝⎛⎭⎫12,1∪(1,2)
3.已知集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪⎫x |3x +1≤⎝⎛⎭⎫19x -2,x ∈R ,则当x ∈M 时,求函数y =2x 的值域. 解:由3x +1≤⎝⎛⎭⎫19x -2,得3x +1≤34-2x .
因为函数y =3x 在定义域R 上是增函数,
所以x +1≤4-2x ,解得x ≤1.
因为函数y =2x 是增函数,
所以当x ≤1时,2x ≤21=2,即y =2x ≤2.
又因为指数函数y =2x >0,
所以0<y ≤2,即函数y =2x 的值域是(0,2].
4.(选做题)已知函数f (x )=2x +2ax +b ,且f (1)=52,f (2)=174
. (1)求a ,b 的值;
(2)判断f (x )的奇偶性并证明;
(3)判断并证明函数f (x )在[0,+∞)上的单调性,并求f (x )的值域.
解:(1)因为⎩⎨⎧f (1)=52,
f (2)=174,
所以根据题意得⎩⎨⎧f (1)=2+2
a +
b =52,f (2)=22+22a +b =174,解得⎩
⎪⎨⎪⎧a =-1,b =0. 故a ,b 的值分别为-1,0.
(2)由(1)知f (x )=2x +2-
x ,f (x )的定义域为R ,关于原点对称. 因为f (-x )=2-
x +2x =f (x ),所以f (x )为偶函数. (3)设任意x 1<x 2,且x 1,x 2∈[0,+∞),则f (x 1)-f (x 2)=(2x 1+2-x 1)-(2x 2+2-x 2)=(2x 1
-2x 2)+⎝⎛⎭⎫12x 1-12x 2=(2x 1-2x 2)·2x 1+x 2-12x 1+x 2
. 因为x 1<x 2,且x 1,x 2∈[0,+∞),
所以2x 1-2x 2<0,2x 1+x 2>1,
所以2x 1+x 2-1>0,则f (x 1)-f (x 2)<0,
即f (x 1)<f (x 2).所以f (x )在[0,+∞)上为增函数.
当x =0时,函数取得最小值,为f (0)=1+1=2,
所以f (x )的值域为[2,+∞).。