指数函数典型例题分析

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指数函数经典例题(问题详细讲解)

指数函数1．指数函数の定义：函数)1(≠>=aaay x且叫做指数函数，其中x是自变量，函数定义域是R 2.指数函数の图象和性质：在同一坐标系中分别作出函数y=x2，y=x⎪⎭⎫⎝⎛21，y=x10，y=x⎪⎭⎫⎝⎛101の图象.我们观察y=x2，y=x⎪⎭⎫⎝⎛21，y=x10，y=x⎪⎭⎫⎝⎛101图象特征，就可以得到)1(≠>=aaay x且の图象和性质。

a>1 0<a<1图象00性质(1)定义域：R（2）值域：（0，+∞）（3）过点（0，1），即x=0时，y=1（4）在 R上是增函数（4）在R上是减函数指数函数是高中数学中の一个基本初等函数，有关指数函数の图象与性质の题目类型较多，同时也是学习后续数学容の基础和高考考查の重点，本文对此部分题目类型作了初步总结，与大家共同探讨．1．比较大小例1 已知函数2()f x x bx c=-+满足(1)(1)f x f x+=-，且(0)3f=，则()xf b与()x f c の大小关系是_____．分析：先求b c ，の值再比较大小，要注意x x b c ，の取值是否在同一单调区间．解：∵(1)(1)f x f x +=-， ∴函数()f x の对称轴是1x =．故2b =，又(0)3f =，∴3c =．∴函数()f x 在(]1-，∞上递减，在[)1+，∞上递增．若0x ≥，则321x x ≥≥，∴(3)(2)x x f f ≥；若0x <，则321x x <<，∴(3)(2)x x f f >．综上可得(3)(2)x x f f ≥，即()()x x f c f b ≥．评注：①比较大小の常用方法有：作差法、作商法、利用函数の单调性或中间量等．②对于含有参数の大小比较问题，有时需要对参数进行讨论． 2．求解有关指数不等式例2 已知2321(25)(25)x x a a a a -++>++，则x の取值围是___________．分析：利用指数函数の单调性求解，注意底数の取值围．解：∵2225(1)441a a a ++=++>≥，∴函数2(25)x y a a =++在()-+，∞∞上是增函数，∴31x x >-，解得14x >．∴x の取值围是14⎛⎫+ ⎪⎝⎭，∞．评注：利用指数函数の单调性解不等式，需将不等式两边都凑成底数相同の指数式，并判断底数与1の大小，对于含有参数の要注意对参数进行讨论． 3．求定义域及值域问题例3 求函数y = 解：由题意可得2160x --≥，即261x -≤，∴20x -≤，故2x ≤． ∴函数()f x の定义域是(]2-，∞．令26x t -=，则y =，又∵2x ≤，∴20x -≤． ∴2061x -<≤，即01t <≤． ∴011t -<≤，即01y <≤．∴函数の值域是[)01，．评注：利用指数函数の单调性求值域时，要注意定义域对它の影响． 4．最值问题例4 函数221(01)x x y a a a a =+->≠且在区间[11]-，上有最大值14，则a の值是_______．分析：令x t a =可将问题转化成二次函数の最值问题，需注意换元后t の取值围．解：令x t a =，则0t >，函数221x x y a a =+-可化为2(1)2y t =+-，其对称轴为1t =-．∴当1a >时，∵[]11x ∈-，，∴1x a a a ≤≤，即1t a a≤≤． ∴当t a =时，2max (1)214y a =+-=．解得3a =或5a =-（舍去）；当01a <<时，∵[]11x ∈-，，∴1x a a a ≤≤，即1a t a≤≤，∴ 1t a =时，2max 11214y a ⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭，解得13a =或15a =-（舍去），∴a の值是3或13．评注：利用指数函数の单调性求最值时注意一些方法の运用，比如：换元法，整体代入等． 5．解指数方程例5 解方程223380x x +--=．解：原方程可化为29(3)80390x x ⨯-⨯-=，令3(0)x t t =>，上述方程可化为298090t t --=，解得9t =或19t =-（舍去），∴39x =，∴2x =，经检验原方程の解是2x =．评注：解指数方程通常是通过换元转化成二次方程求解，要注意验根． 6．图象变换及应用问题例6 为了得到函数935x y =⨯+の图象，可以把函数3x y =の图象（）． A ．向左平移9个单位长度，再向上平移5个单位长度 B ．向右平移9个单位长度，再向下平移5个单位长度 C ．向左平移2个单位长度，再向上平移5个单位长度D ．向右平移2个单位长度，再向下平移5个单位长度分析：注意先将函数935x y =⨯+转化为235x t +=+，再利用图象の平移规律进解：∵293535x x y +=⨯+=+，∴把函数3x y =の图象向左平移2个单位长度，再向上平移5个单位长度，可得到函数935x y =⨯+の图象，故选（C ）．评注：用函数图象解决问题是中学数学の重要方法，利用其直观性实现数形结合解题，所以要熟悉基本函数の图象，并掌握图象の变化规律，比如：平移、伸缩、对称等．习题1、比较下列各组数の大小：（1）若，比较与；（2）若，比较与；（3）若，比较与；（4）若，且，比较a 与b ；（5）若，且，比较a 与b ．解：（1）由，故，此时函数为减函数．由，故．（2）由，故．又，故．从而．（3）由，因，故．又，故．从而．（4）应有．因若，则．又，故，这样．又因，故．从而，这与已知矛盾．（5）应有．因若，则．又，故，这样有．又因，且，故．从而，这与已知矛盾．小结：比较通常借助相应函数の单调性、奇偶性、图象来求解．2，曲线分别是指数函数 , 和の图象,则与1の大小关系是 ( ). (分析:首先可以根据指数函数单调性,确定 ,在轴右侧令 ,对应の函数值由小到大依次为 ,故应选 .小结:这种类型题目是比较典型の数形结合の题目,第(1)题是由数到形の转化,第(2)题则是由图到数の翻译,它の主要目の是提高学生识图,用图の意识.3，求下列函数の定义域与值域.(1)y ＝231-x ; (2)y ＝4x +2x+1+1.解：(1)∵x-3≠0，∴y ＝231-x の定义域为｛x ｜x ∈R 且x ≠3｝.又∵31-x ≠0，∴231-x ≠1，∴y ＝231-x の值域为｛y ｜y>0且y ≠1｝.(2)y ＝4x +2x+1+1の定义域为R.∵2x >0,∴y ＝4x +2x+1+1＝(2x )2+2·2x +1＝(2x +1)2>1.∴y ＝4x +2x+1+1の值域为｛y ｜y>1｝.4，已知-1≤x ≤2,求函数f(x)=3+2·3x+1-9x の最大值和最小值解：设t=3x ,因为-1≤x ≤2，所以931≤≤t ，且f(x)=g(t)=-(t-3)2+12,故当t=3即x=1时，f(x)取最大值12，当t=9即x=2时f(x)取最小值-24。

指数函数与对数函数关系的典型例题

经典例题透析类型一、求函数的反函数例1．已知f(x)=225x - (0≤x ≤4)，求f(x)的反函数.思路点拨：这里要先求f(x)的范围(值域).解：∵0≤x ≤4，∴0≤x 2≤16， 9≤25-x 2≤25，∴ 3≤y ≤5，∵ y=225x -， y 2=25-x 2，∴ x 2=25-y 2.∵ 0≤x ≤4，∴x=225y - (3≤y ≤5)将x ， y 互换，∴ f(x)的反函数f -1(x)=225x - (3≤x ≤5). 例2．已知f(x)=21(0)1(0)x x x x +≥⎧⎨-<⎩，求f -1(x). 思路点拨：求分段函数的反函数问题，应逐段求其反函数，再合并.解：当x ≥0时，y=x+1≥1，∴y ∈[1，+∞)，∴ f -1(x)=x-1 (x ≥1)；当x<0时，y=1-x 2<1，∴ y ∈(-∞，1)，反解 x 2=1-y ，，∴ f -1； ∴ 综上f -1(x)=1(1)(1)x x x -≥⎧⎪⎨<⎪⎩. 类型二、利用反函数概念解题例3.已知f(x)=112-+x x (x ≥3)，求f -1(5). 思路点拨：这里应充分理解和运用反函数的自变量就是原函数的函数值，所求的反函数的函数值就是原函数的自变量这一事实，转化成方程问题.解：设f -1(5)=x 0，则 f(x 0)=5，即 20011x x +-=5 (x 0≥3)∴ x 02+1=5x 0-5， x 02-5x 0+6=0. 解得x 0=3或x 0=2(舍)，∴ f -1(5)=3.举一反三：【变式1】记函数y=1+3-x 的反函数为()y g x =，则g(10)=( ) A ．2 B ．-2 C ．3 D ．-1(法一)依题意，函数13x y -=+的反函数y=-log 3(x-1)，因此g(10)=-2.(法二)依题意，由互为反函数的两个函数的关系，得方程1+3-x=10，解得x=-2，即g(10)=-2.答案B.例4.设点(4，1)既在f(x)=ax 2+b (a<0，x>0)的图象上，又在它的反函数图象上，求f(x)解析式.思路点拨：由前面总结的性质我们知道，点(4，1)在反函数的图象上，则点(1，4)必在原函数的图象上.这样就有了两个用来确定a ，b 的点，也就有了两个求解a ，b 的方程.解： ⎝⎛+⋅=+⋅=)2......(14)1......(4122b a b a 解得.a=-51， b=521，∴ f(x)=-51x+521. 另：这个题告诉我们，函数的图象若与其反函数的图象相交，交点不一定都在直线y=x 上. 例5．已知f(x)=ax b x c ++的反函数为f -1(x)=253x x +-，求a ，b ，c 的值. 思路点拨：注意二者互为反函数，也就是说已知函数f -1(x)=253x x +-的反函数就是函数f(x). 解：求f -1(x)=253x x +-的反函数，令f -1(x)=y 有yx-3y=2x+5. ∴(y-2)x=3y+5 ∴ x=352y y +-(y ≠2)，f -1(x)的反函数为 y=352x x +-.即ax b x c ++=352x x +-，∴ a=3， b=5， c=-2.类型三、互为反函数图象间关系例6.将y=2x的图象先______，再作关于直线y=x 对称的图象，可得到函数y=log 2(x ＋1)的图象( )A ．先向上平行移动一个单位B ．先向右平行移动一个单位C ．先向左平行移动一个单位D ．先向下平行移动一个单位解析：本题是关于图象的平移变换和对称变换，可求出解析式或利用几何直观推断．答案：D总结升华：本题主要考查互为反函数的两个函数的图象的对称关系与函数图象的平移变换等基本知识，以及基本计算技能和几何直观思维能力．举一反三：【变式1】函数y=f(x+1)与函数y=f -1(x+1)的图象( )A.关于直线y=x 对称B.关于直线y=x+1对称C.关于直线y=x-1对称D.关于直线y=-x 对称解：y=f(x+1)与y=f -1(x+1)图象是分别将y=f(x)， y=f -1(x)的图象向左平移一个单位所得，∵ y=f(x)与y=f -1(x)的图象关于直线y=x 对称，y=x 向左平移一个单位而得y=x+1. 故选B.【变式2】已知函数y=log 2x 的反函数是y=f —1(x)，则函数y= f —1(1-x)的图象是( )【答案】由y=log 2x 得f —1(x)＝2x ，所以y=f —1(1-x)＝21-x，选择C. 【变式3】（2011 四川理7）若()f x 是R 上的奇函数，且当0x >时，1()12xf x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，则()f x 的反函数的图象大致是（）解：当0x >时，函数()f x 单调递减，值域为()1,2，此时，其反函数单调递减且图象在1x =与2x =之间，故选A ．类型四、指数函数和对数函数的综合问题例7.已知函数)2(log )(221x x x f －＝．(1)求函数的单调增区间；(2)求其单调增区间内的反函数．解：复合函数y=f[g(x)]的单调性与y=f(t)，t=g(x)的单调性的关系：同增异减．(1)函数的定义域{x|x<0或x>2}，又t=x 2-2x=(x-1)2-1．∴x ∈(-∞，0)，t 是x 的减函数．而)0(log 21＞＝t t y 是减函数，∴函数f(x)在(-∞，0)为增函数．(2)函数f(x)的增区间为(-∞，0)，令)2(log 221x x y －＝，则y x x )21(22＝－．∴0)21(22＝－－y x x ，1x ＝∵x<0，∴y x －＋－＝211．∴R)(211)(1∈x x f x －－＋－＝．总结升华：研究函数单调性首先要确定定义域；在函数的每个单调区间内存在反函数，因此要注意反函数存在的条件．。

高中数学第四章指数函数与对数函数典型例题(带答案)

高中数学第四章指数函数与对数函数典型例题单选题1、已知a=lg2，10b=3，则log56=（）A．a+b1+a B．a+b1−aC．a−b1+aD．a−b1−a答案：B分析：指数式化为对数式求b，再利用换底公式及对数运算性质变形. ∵a=lg2,0b=3，∴b=lg3，∴log56=lg6lg5=lg2×3lg102=lg2+lg31−lg2=a+b1−a．故选：B．2、函数f(x)=|x|⋅22−|x|在区间[−2,2]上的图象可能是（）A．B．C．D．答案：C分析：首先判断函数的奇偶性，再根据特殊值判断即可；解：∵f(−x)=|x|⋅22−|x|=f(x)，∴f(x)是偶函数，函数图象关于y轴对称，排除A，B选项；∵f(1)=2=f(2)，∴f(x)在[0,2]上不单调，排除D选项．故选：C3、式子√m⋅√m 43√m 56m >0)的计算结果为（）A ．1B ．m 120C ．m 512D ．m 答案：D分析：由指数运算法则直接计算可得结果.√m⋅√m 43√m 56=m 12⋅m 43m 56=m 12+43−56=m .故选：D.4、若f(x)={(6−a)x −a,x <1log a x +3,x ≥1是定义在R 上的增函数，实数a 的取值范围是（）A ．[1,5]B ．[32,5) C ．(32,5)D ．(1,5) 答案：B分析：由题意得{6−a >1a >1log a 1+3≥(6−a)−a ，解不等式组可求得答案因为f(x)={(6−a)x −a,x <1log a x +3,x ≥1是定义在R 上的增函数，所以{6−a >1a >1log a 1+3≥(6−a)−a ，解得32≤a <5，故选：B5、函数f (x )=√3−x +log 13(x +1)的定义域是（）A ．[−1,3)B ．(−1,3)C ．(−1,3]D ．[−1,3] 答案：C分析：由题可得{3−x ≥0x +1>0，即得.由题意得{3−x ≥0x +1>0，解得−1<x ≤3，即函数的定义域是(−1,3].故选：C.6、下列函数中是增函数的为（）A ．f (x )=−xB ．f (x )=(23)xC ．f (x )=x 2D ．f (x )=√x 3答案：D分析：根据基本初等函数的性质逐项判断后可得正确的选项. 对于A ，f (x )=−x 为R 上的减函数，不合题意，舍. 对于B ，f (x )=(23)x为R 上的减函数，不合题意，舍.对于C ，f (x )=x 2在(−∞,0)为减函数，不合题意，舍. 对于D ，f (x )=√x 3为R 上的增函数，符合题意，故选：D.7、下列计算中结果正确的是（） A ．log 102+log 105=1B ．log 46log 43=log 42=12C ．(log 515)3=3log 515=−3D ．13log 28=√log 283=√33答案：A分析：直接根据对数的运算性质及换底公式计算可得；解：对于A ：log 102+log 105=log 10(2×5)=log 1010=1，故A 正确；对于B ：log 46log 43=log 36，故B 错误；对于C ：(log 515)3=(log 55−1)3=(−log 55)3=−1，故C 错误；对于D ：13log 28=13log 223=13×3log 22=1，故D 错误；故选：A8、荀子《劝学》中说：“不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海．”所以说学习是日积月累的过程，每天进步一点点，前进不止一小点．我们可以把(1+1%)365看作是每天的“进步”率都是1%，一年后是1.01365≈37.7834；而把(1−1%)365看作是每天“退步”率都是1%，一年后是0.99365≈0.0255.若“进步”的值是“退步”的值的100倍，大约经过(参考数据：lg101≈2.0043，lg99≈1.9956) （）天．A ．200天B ．210天C ．220天D ．230天答案：D分析：根据题意可列出方程100×0.99x =1.01x ，求解即可.设经过x 天“进步”的值是“退步”的值的100倍，则100×0.99x=1.01x，即(1.010.99)x =100，∴x =log 1.010.99100=lg lg 1.010.99=lg lg 10199=2lg−lg≈22.0043−1.9956=20.0087≈230．故选：D ．多选题9、已知函数f(x)=1−2x 1+2x，则下面几个结论正确的有（）A ．f(x)的图象关于原点对称B ．f(x)的图象关于y 轴对称C ．f(x)的值域为(−1,1)D ．∀x 1,x 2∈R ，且x 1≠x 2,f (x 1)−f (x 2)x 1−x 2<0恒成立答案：ACD分析：利用奇函数的定义和性质可判断AB 的正误，利用参数分离和指数函数的性质可判断CD 的正误. 对于A ，f(x)=1−2x1+2x ，则f(−x)=1−2−x1+2−x =2x −11+2x =−f(x)，则f(x)为奇函数，故图象关于原点对称，故A 正确.对于B ，计算f(1)=−13，f(−1)=13≠f(1)，故f(x)的图象不关于y 轴对称，故B 错误. 对于C ，f(x)=1−2x1+2x =−1+21+2x ，1+2x =t,t ∈(1,+∞)，故y =f(x)=−1+2t ，易知：−1+2t ∈(−1,1)，故f(x)的值域为(−1,1),故C 正确. 对于D ，f(x)=1−2x1+2x =−1+21+2x ，因为y =1+2x 在R 上为增函数，y =−1+21+t 为(1,+∞)上的减函数，由复合函数的单调性的判断法则可得f (x )在R 上单调递减，故∀x 1,x 2∈R ，且x 1≠x 2，f(x 1)−f(x 2)x 1−x 2<0恒成立，故D 正确.故选：ACD.小提示：方法点睛：复合函数的单调性的研究，往往需要将其转化为简单函数的复合，通过内外函数的单调性结合“同增异减”的原则来判断.10、设函数f (x )=ax 2+bx +c (a,b,c ∈R,a >0)，则下列说法正确的是（） A ．若f (x )=x 有实根，则方程f(f (x ))=x 有实根 B ．若f (x )=x 无实根，则方程f(f (x ))=x 无实根 C ．若f (−b 2a)<0，则函数y =f (x )与y =f(f (x ))都恰有2个零点D ．若f (f (−b 2a))<0，则函数y =f (x )与y =f(f (x ))都恰有2零点答案：ABD分析：直接利用代入法可判断A 选项的正误；推导出f (x )−x >0对任意的x ∈R 恒成立，结合该不等式可判断B 选项的正误；取f (x )=x 2−x ，结合方程思想可判断C 选项的正误；利用二次函数的基本性质可判断D 选项的正误.对于A 选项，设f (x )=x 有实根x =x 0，则f(f (x 0))=f (x 0)=x 0，A 选项正确；对于B 选项，因为a >0，若方程f (x )=x 无实根，则f (x )−x >0对任意的x ∈R 恒成立，故f(f (x ))>f (x )>x ，从而方程f(f (x ))=x 无实根，B 选项正确；对于C 选项，取f (x )=x 2−x ，则f (12)=−14<0，函数y =f (x )有两个零点，则f(f (x ))=[f (x )]2−f (x )=0，可得f (x )=0或f (x )=1，即x 2−x =0或x 2−x =1. 解方程x 2−x =0可得x =0或1，解方程x 2−x −1=0，解得x =1±√52. 此时，函数y =f(f (x ))有4个零点，C 选项错误；对于D 选项，因为f (f (−b2a ))<0，设t =f (−b2a )，则t =f (x )min ，因为f (t )<0且a >0，所以，函数f (x )必有两个零点，设为x 1、x 2且x 1<x 2，则x 1<t <x 2，所以，方程f (x )=x 1无解，方程f (x )=x 2有两解，因此，若f(f(−b))<0，则函数y=f(x)与y=f(f(x))都恰有2零点，D选项正确.2a故选：ABD.小提示：思路点睛：对于复合函数y=f[g(x)]的零点个数问题，求解思路如下：（1）确定内层函数u=g(x)和外层函数y=f(u)；（2）确定外层函数y=f(u)的零点u=u i(i=1,2,3,⋯,n)；（3）确定直线u=u i(i=1,2,3,⋯,n)与内层函数u=g(x)图象的交点个数分别为a1、a2、a3、⋯、a n，则函数y=f[g(x)]的零点个数为a1+a2+a3+⋯+a n.11、(多选题)某市出租车收费标准如下：起步价为8元，起步里程为3km(不超过3km按起步价付费)；超过3km 但不超过8km时，超过部分按每千米2.15元收费；超过8km时，超过部分按每千米2.85元收费，另每次乘坐需付燃油附加费1元.下列结论正确的是（）A．出租车行驶4km，乘客需付费9.6元B．出租车行驶10km，乘客需付费25.45元C．某人乘出租车行驶5km两次的费用超过他乘出租车行驶10km一次的费用D．某人乘坐一次出租车付费22.6元，则此次出租车行驶了9km答案：BCD分析：根据题意分别计算各个选项的情况，即可得答案.对于A选项：出租车行驶4km，乘客需付费8+1×2.15+1=11.15元，故A错误；对于B选项：出租车行驶10 km，乘客需付费8+2.15×5+2.85×(10-8)+1=25.45元，故B正确；对于C选项：乘出租车行驶5km，乘客需付费8+2×2.15+1=13.30元，乘坐两次需付费26.6元，26.6>25.45，故C正确；对于D选项：设出租车行驶x km时，付费y元，由8+5×2.15+1=19.75<22.6，知x>8，因此由y=8+2.15×5+2.85(x-8)+1=22.6，解得x=9，故D正确.故选：BCD.小提示：本题考查函数模型的应用，解题要点为认真审题，根据题意逐一分析选项即可，属基础题.12、若log2m=log4n，则（）A．n=2m B．log9n=log3mC．lnn=2lnm D．log2m=log8(mn)答案：BCD分析：利用对数运算化简已知条件，然后对选项进行分析，从而确定正确选项.依题意log2m=log4n，所以m>0,n>0,log2m=log22n=12log2n=log2n12，所以m=n 12,m2=n，A选项错误.log9n=log32m2=22log3m=log3m，B选项正确.lnn=lnm2=2lnm，C选项正确.log8(mn)=log23m3=33log2m=log2m，D选项正确.故选：BCD13、在平面直角坐标系中，我们把横纵坐标相等的点称之为“完美点”，下列函数的图象中存在完美点的是（）A．y=﹣2x B．y=x﹣6C．y=3xD．y=x2﹣3x+4答案：ACD分析：横纵坐标相等的函数即y=x，与y=x有交点即存在完美点，依次计算即可.横纵坐标相等的函数即y=x，与y=x有交点即存在完美点，对于A,{y=xy=−2x，解得{x=0y=0，即存在完美点(0,0)，对于B,{y=xy=x−6，无解，即不存在完美点，对于C,{y=xy=3x，解得{x=√3y=√3或{x=−√3y=−√3，即存在完美点(√3,√3)，(−√3,−√3)对于D,{y=xy=x2−3x+4，x2−3x+4=x,即x2−4x+4=0，解得x=2，即存在完美点(2,2).故选：ACD.填空题14、化简(√a−1)2+√(1−a)2+√(1−a)33=________.答案：a-1分析：根据根式的性质即可求解.由(√a−1)2知a-1≥0，a≥1.故原式=a-1+|1-a|+1-a=a-1.所以答案是：a-115、对数型函数f(x)的值域为[0,+∞)，且在(0,+∞)上单调递增，则满足题意的一个函数解析式为______．答案：f(x)=|log2(x+1)|（答案不唯一，满足f(x)=|log a(x+b)|，a>1，b≥1即可）分析：根据题意可利用对数函数的性质和图像的翻折进行构造函数.∵函数f(x)的值域为[0,+∞)，且在(0,+∞)上单调递增，∴满足题意的一个函数是f(x)=|log2(x+1)|．所以答案是：f(x)=|log2(x+1)|（答案不唯一）16、函数y＝log a(x＋1)－2(a>0且a≠1)的图象恒过点________．答案：(0，－2)分析：由对数函数的图象所过定点求解．解：依题意，x+1=1，即x＝0时，y＝log a(0＋1)－2＝0－2＝－2，故图象恒过定点(0，－2)．所以答案是：(0，－2)解答题17、（1）计算0.027−13−(−16)−2+810.75+(19)0−3−1；（2）若x 12+x−12=√6，求x 2+x −2的值．答案：（1）-5；（2）14.分析：（1）由题意利用分数指数幂的运算法则，计算求得结果．（2）由题意两次利用完全平方公式，计算求得结果．（1）0.027−13−(−16)−2+810.75+(19)0−3−1=0.3﹣1﹣36+33+1−13=103−36+27+1−13=−5．（2）若x 12+x −12=√6，∴x +1x +2＝6，x +1x =4，∴x 2+x ﹣2+2＝16，∴x 2+x ﹣2＝14．18、已知函数f (x )=2x −12x +1．(1)判断并证明f (x )在其定义域上的单调性；(2)若f (k ⋅3x )+f (3x −9x +2)<0对任意x ≥1恒成立，求实数k 的取值范围．答案：(1)f (x )在R 上单调递增；证明见解析 (2)(−∞,43)分析：（1）设x 2>x 1，可整理得到f (x 2)−f (x 1)=2(2x 2−2x 1)(2x 2+1)(2x 1+1)>0，由此可得结论；（2）利用奇偶性定义可证得f (x )为奇函数，结合单调性可将恒成立的不等式化为k <g (x )=3x −23x −1，由g (x )单调性可求得g (x )≥43，由此可得k 的取值范围.（1）f (x )在R 上单调递增，证明如下：设x 2>x 1，∴f (x 2)−f (x 1)=2x 2−12x 2+1−2x 1−12x 1+1=(2x 2−1)(2x 1+1)−(2x 2+1)(2x 1−1)(2x 2+1)(2x 1+1)=2(2x 2−2x 1)(2x 2+1)(2x 1+1)；∵x 2>x 1，∴2x 2−2x 1>0，又2x 2+1>0，2x 1+1>0，∴f (x 2)−f (x 1)>0， ∴f (x )在R 上单调递增. （2）∵f (−x )=2−x −12−x +1=1−2x1+2x =−f (x )，∴f (x )为R 上的奇函数，由f(k⋅3x)+f(3x−9x+2)<0得：f(k⋅3x)<−f(3x−9x+2)=f(9x−3x−2)，由（1）知：f(x)在R上单调递增，∴k⋅3x<9x−3x−2在[1,+∞)上恒成立；当x≥1时，3x≥3，∴k<3x−23x−1在[1,+∞)上恒成立；令g(x)=3x−23x−1，∵y=3x在[1,+∞)上单调递增，y=23x在[1,+∞)上单调递减，∴g(x)在[1,+∞)上单调递增，∴g(x)≥g(1)=3−23−1=43，∴k<43，即实数k的取值范围为(−∞,43).。

北师大版高一数学必修第一册(2019版)_《底数互为倒数的指数函数的特点》典型例题剖析

《底数互为倒数的指数函数的特点》典型例题剖析题型1 比较大小例1 （1）设 2.52.512, 2.5,2a b c ︒⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则（）A.a c b >>B.c a b >>C.a b c >>D.b a c >>（2）设232555322,,555a b c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，则a b c ，，的大小关系是（）A.a c b >>B.a b c >>C.c a b >>D.b c a >>解析（1） 2.52.512.51,22b c ︒-⎛⎫==== ⎪⎝⎭，则 2.52.5221-<<，即a b c >>.（2）因为幂函数25y x =在(0,)+∞上为增函数，所以a c >，因为指数函数25xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 上是减函数，所以c b >，所以a c b >>. 答案（1）C （2）A 规律总结多个数比较大小的方法：在进行比较时，一般先对其分类，根据实际情况常将其分成三类：一类是负数，一类是大于0且小于1的数，一类是大于1的数，再对各类中的数分别进行比较.若底数相同，则可根据指数函数的性质得出结果若底数不同，则首先考虑能否化成同底数，然后根据指数函数的性质得出结果；不能化成同底数的，要考虑引进第三个数，分别与之进行比较，从而得出结果，或者利用图象进行比较.总之，比较时要尽量转化成同底数的形式，根据指数函数的单调性进行比较.变式训练1 设函数()f x 定义在实数集上，它的图象关于直线1x =对称，且当1x 时，()31x f x =-，则有A.132323f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭B.231323f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭C.213332f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭D.321233f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭答案 B点拔因为函数()f x 的图象关于直线1x =对称，所以1524,3333f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.因为函数1()3x f x -=在[1,)+∞上是增函数，所以435332f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,即231323f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 题型2 利用指数型函数单调性解不等式例2 （1）解不等式31122x -⎛⎫ ⎪⎝⎭；（2）已知2316xx x a a -++<（01a a >≠，且），求x 的取值范围.解析（1）把常数2写成112-⎛⎫⎪⎝⎭，利用指数函数12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 上是减函数把原不等式排化为311x --，进而求出解集.（2）按底数a 与1的大小进行分类讨论，利用指数函数x y a =的单调性把原不等式转化为二次不等式求解.答案（1）112,2-⎛⎫=∴ ⎪⎝⎭原不等式可以转化为3111122x --⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. 12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 上是减函数,311,0x x ∴--∴,故原不等式的解集是{0}x x ∣. （2）分情况讨论：①当01a <<时，函数()x f x a =（01a a >≠，且）在R 上是减函数，2316x x x ∴-+>+， 2450x x ∴-->，根据相应二次函数的图象可得15x x <->或.②当1a >时，函数()x f x a =（01a a >≠，且）在R 上是增函数，22316,450x x x x x ∴-+<+∴--<，根据相应二次函数的图象可得15x -<<.综上所述，当01a <<时，15x x <->或；当1a >时，15x -<<. 规律总结1.利用指数型函数的单调性解不等式，需将不等式两边都凑成底数相同的指数式的形式.2.解不等式()()f x g x a a >（01a a >≠，且）的依据是指数型函数的单调性，要养成判断底数取值范围的习惯，若底数不确定，就需要进行分类讨论，即()()()(),1,()(),0 1.f xg x f x g x a f x g x a a a >>⇔<<<⎧>⎨⎩ 变式训练2 若5311xx aa -+⎛⎫> ⎪⎝⎭（01a a >≠且），求x 的取值范围.答案因为5311xx a a -+⎛⎫> ⎪⎝⎭,所以135x x a a +->，当1a >时，x y a =为增函数，可得135x x +>-，所以3x <.当01a <<时，x y a =为减函数，可得135x x +<-，所以3x >.综上，当1a >时，x 的取值范围为(,3)-∞；当01a <<时，x 的取值范围为(3,)+∞.题型3 指数型函数单调性的综合应用例3 判断221()3x xf x -⎛⎫= ⎪⎝⎭的单调性，并求其值域.解析利用复合函数的单调性规律“同增异减”判断单调性.设22u x x =-，则原函数变为13u y ⎛⎫= ⎪⎝⎭.内函数22u x x =-，先减后增，外函数13uy ⎛⎫= ⎪⎝⎭是减函数,利用换元法求函数的值域.答案令22u x x =-，则原函数变为13uy ⎛⎫= ⎪⎝⎭.222(1)1u x x x =-=--在(,1]-∞上递减，在[1,)+∞上递增，又13uy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在(,)-∞+∞上递减,2213x xy -⎛⎫∴= ⎪⎝⎭在(,1]-∞上递增，在[1,)+∞上递减.222(1)11u x x x =-=---，1,[1,)3uy u ⎛⎫∴=∈-+∞ ⎪⎝⎭，1110333u-⎛⎫⎛⎫∴<= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭， ∴原函数的值域为(0,3].规律总结函数()f x y a =（01a a >≠，且）的单调性的处理技巧：（1）关于指数型函数()f x y a =（01a a >≠，且）的单调性由两点决定，一是底数1a >还是01a <<；二是()f x 的单调性，它由两个函数,()u y a u f x ==复合而成.（2）求复合函数的单调区间，首先求出函数的定义域，然后把函数分解成(),()y f u u x ϕ==，通过考查()f u 和()x ϕ的单调性，求出(())y f x ϕ=的单调性.变式训练3 已知函数2431()3ax x f x -+⎛⎫= ⎪⎝⎭.（1）若1a =-，求()f x 的单调区间；（2）若()f x 的最大值为3，求a 的值.答案（1）当1a =-时，2431()3x x f x --+⎛⎫= ⎪⎝⎭,令2()43g x x x =--+，由于()g x 在(,2]-∞-上单调递增，在[2,)-+∞上单调递减，而()1()3g x f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 上单调递减，所以()f x 在(,2]-∞-上单调递减，在[2,)-+∞上单调递增，即函数()f x 的单调递增区间是[2,)-+∞，单调递减区间是(,2]-∞-.（2）令2()43g x ax x =-+，则()1()3g x f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,由于()f x 的最大值为3，所以()g x 的最小值为1-，当0a =时，431()3x f x -+⎛⎫= ⎪⎝⎭，无最大值；当0a ≠时，有0,341,a a a >⎧⎪-⎨=-⎪⎩解得1a =,所以当()f x 的最大值为3时，a的值为1.题型4 指数函数性质的综合应用例4 已知定义域为R 的函数12()22x x bf x +-+=+是奇函数.（1）求b 的值；（2）判断函数()f x 的单调性；（3）若对任意的t ∈R ，不等式()()22220f t t f t k -+-<恒成立，求k 的取值范围.解析（1）利用奇函数的性质(0)0f =求出b 的值.（2）利用函数单调性的定义进行判断.（3）利用函数的奇偶性和单调性脱去“f ”，转化为一般的恒成立问题.答案（1）因为()f x 是奇函数，所以(0)0f =，即1022b -=+，解得1b =. （2）由（1）知，11211()22221x x x f x +-==-+++, 设12,x x ∀∈R ，且12x x <，则()()()()21121212111222121212x x x x x x f x f x +--=-=+++. 因为函数2x y =在R 上是增函数且12x x <，所以21220x x ->. 又()()1221210x x ++>，所以()()120f x f x ->，即()()12f x f x >. 所以()f x 在(,)-∞+∞上为减函数.（3）因为()f x 是奇函数，()()22220f t t f t k -+-<，则()()()222222f t t f t k f k t -<--=-，因为()f x 为减函数，由上式推得2222t t k t ->-，即对一切t ∈R 有2320t t k -->，从而判别式4120k ∆=+<，解得13k <-.故k 的取值范围是1,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭.规律总结指数函数性质的综合应用问题的求解策略：（1）若奇函数在原点处有定义，则(0)0f =.（2）研究函数的单调性、奇偶性，要树立定义域优先的原则.（3）解答此类问题时可依据所学的定理、定义逐一求解，从而达到各个击破的目的.变式训练4 已知定义在R 上的偶函数()f x 满足：当0x ≥时，5()2,(1)22x x a f x f =+=. （1）求实数a 的值；（2）用定义法证明()f x 在(0,)+∞上是增函数；（3）求函数()f x 在[1,2]-上的值域. 答案（1）由题意得5(1)2,122a f a =+=∴=. （2）任取12,(0,)x x ∈+∞，且120x x <<，则()()()()21122121212121121222212222221122222x x x x x x xx x x x x x x x x f x f x ++--+=-⋅⎛⎫⎛⎫-=+-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.1212120,122,21x x x x x x +<<∴<<>，()()()()12120,f x f x f x f x ∴-<∴<， ()f x ∴在(0,)+∞上是增函数. （3）175(0)2,(2),(1)(1)42f f f f ==-==， ()f x 在[1,0]-上为减函数，在[0,2]上为增函数，()f x ∴的值域为172,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦.规律方法总结1.比较两个指数式值的大小的主要方法.（1）比较形如m a 与n a （01a a >≠，且）的大小，可运用指数函数xy a =（01a a >≠，且）的单调性.（2）比较形如m a （01a a >≠，且）与n b （0b >，且1b ≠）的大小，一般找一个“中间值c ”，若m a c <且n c b <，则n m b a <；若m a c >且n c b >，则m n a b >.2.解简单指数不等式问题的注意点.（1）形如x y a a >（01a a >≠，且）的不等式，可借助x y a =（01a a >≠，且）的单调性求解如果a 的值不确定，需分011a a <<>和两种情况进行讨论.（2）形如x a b >（01a a >≠，且）的不等式，注意将b 化为以a 为底的指数幂的形式，再借助x y a =（01a a >≠，且）的单调性求解.（3）形如x x a b >（0101a a b b >≠>≠，且，，且）的不等式，可借助图象求解.3.（1）研究()f x y a =（01a a >≠，且）型函数的单调区间时，要注意1a >还是01a <<.当1a >时，()f x y a =与()f x 单调性相同. 当01a <<时，()f x y a =与()f x 单调性相反.（2）研究()x y f a =（01a a >≠，且）型函数的单调区间时，也要注意a 的取值范围，利用“同增异减”进行求解.核心素养园地例某地下车库在排气扇发生故障的情况下，测得空气中一氧化碳的含量达到了危险状态，经抢修后恢复正常排气4min 后测得车库内一氧化碳浓度为64ppm （ppm 为浓度单位，1ppm 表示百万分之一），再过4min 又测得浓度为32ppm.经检验知，该地下车库一氧化碳浓度y （ppm ）与排气时间t （min ）之间存在函数关系12mty c ⎛⎫= ⎪⎝⎭（c ，m 为常数）.（1）求c ，m 的值；（2）若空气中一氧化碳浓度不高于0.5ppm 为正常，问至少排气多少分钟才能使这个地下车库中一氧化碳含量达到正常状态？解析（1）根据条件“排气4min 后测得车库内一氧化碳浓度为64ppm （ppm 为浓度单位，1ppm 表示百万分之一），再过4min 又测得浓度为32ppm”构建关于c ，m 的方程组求解（2）由第（1）问求出的解析式，根据“空气中氧化碳浓度不高于0.5ppm 为正常”构建关于t 的不等式进行求解.答案（1）由题意可得48164,2132,2mmc c ⎧⎛⎫=⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=⎪⎪⎝⎭⎩解得128,1.4c m =⎧⎪⎨=⎪⎩故c ，m 的值分别为128，14.（2）由（1）知1411282t y ⎛⎫=⨯ ⎪⎝⎭，令141112822t ⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭，即1841122t ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，解得32t ，即至少排气32min 才能使这个地下车库中一氧化碳含量达到正常状态.讲评在利用指数函数增长（减少）模型解决实际问题时，要注意自变量x 的取值要准确，在实际问题中，经常会遇到类似的指数增长模型：设原来的产量为N ，平均增长率为p ，经过x 次增长达到y ，则有(1),x y N p x +=+∈N ，这是非常有用的函数模型对于指数型函数x y ka =，不仅要注意a 的取值，还要注意k 的符号对函数性质的影响对于本题，如果能正确理解题意，分析数量间的关系，建立方程求出函数模型，那么可以认为达到数学建模、数学运算核心素养水平一的要求；如果通过第（2）题能正确建立不等式求解，那么可以认为达到数学运算核心素养水平二的要求.。

高一数学典型例题分析指数函数、对数函数、换底公式试题

卜人入州八九几市潮王学校指数函数和对数函数·换底公式·例题例1-6-38log34·log48·log8m=log416，那么m 为[ ]解 B 由有[ ]A．b＞a＞1B．1＞a＞b＞0C．a＞b＞1D．1＞b＞a＞0解 A 由不等式得应选A．[ ]应选A．[ ]A．[1，+∞] B．(-∞，1] C．(0，2) D．[1，2) 2x-x2＞0得0＜x＜2．又t=2x-x2=-(x-1)2+1在[1，+∞)上是减函数，[ ]A．m＞p＞n＞qB．n＞p＞m＞qC．m＞n＞p＞qD．m＞q＞p＞n例1-6-43(1)假设log a c+log b c=0(c≠0)，那么ab+c-abc=____；(2)log89=a，log35=b，那么log102=____(用a，b表示)．但c≠1，所以lga+lgb=0，所以ab=1，所以ab+c-abc=1．例1-6-44函数y=f(x)的定义域为[0，1]，那么函数f[lg(x2-1)]的定义域是____．由题设有0≤lg(x2-1)≤1，所以1≤x2-1≤10．解之即得．例1-6-45log1227=a，求log616的值．例1-6-46比较以下各组中两个式子的大小：例1-6-47常数a＞0且a≠1，变数x，y满足3log x a+log a x-log x y=3(1)假设x=a t(t≠0)，试以a，t表示y；(2)假设t∈{t|t2-4t+3≤0}时，y有最小值8，求a和x的值．解(1)由换底公式，得即log a y=(log a x)2-3log a x+3当x=a t时，log a y=t2-3t+3，所以y=a r2-3t+3(2)由t2-4t+3≤0，得1≤t≤3．值，所以当t=3时，u max=3．即a3=8，所以a=2，与0＜a＜1矛盾．此时满足条件的a值不存在．。

指数函数典型例题详细解析

指数函数典型例题详细解析指数函数·例题解析第一课时例1：求下列函数的定义域与值域：1) $y=\frac{3}{2-x}$解：定义域为$x\in R$且$x\neq 2$，值域为$y>0$且$y\neq1$。

2) $y=2x+2-1$解：由$2^{\frac{x+2}{2}-1}\geq 0$，得定义域为$x\geq -2$，值域为$|y|\geq 0$。

3) $y=3-3x-1$解：由$3-3^{\frac{x-1}{2}}\geq 0$，得定义域为$x\leq 2$，由$3-3^{\frac{x-1}{2}}<3$，得值域为$y<3$。

1.指数函数$y=a^x$（$a>0$且$a\neq 1$）的定义域是$R$，值域是$(0,+\infty)$。

2.求定义域的几个原则：①含根式（被开方数不为负）②含分式，分母不为$0$③形如$a^0$，($a\neq 0$)3.求函数的值域：①利用函数$y=a^x$单调性②函数的有界性($x^2\geq 0;a^x>0$)③换元法。

例如：$y=4x+\frac{6}{2x-8}$($1\leq x\leq 2$)，先换元，再利用二次函数图象与性质（注意新元的范围）。

例2：指数函数$y=a^x$，$y=b^x$，$y=c^x$，$y=d^x$的图像如图2.6-2所示，则$a$、$b$、$c$、$d$、$1$之间的大小关系是？解：选$(c)$，在$x$轴上任取一点$(x,0)$，则得$b<a<1<d<c$。

例3：比较大小：1)$2$、$3^2$、$5^4$、$8^8$、$9^{16}$的大小关系是：$2<3^2<5^4<8^8<9^{16}$。

2)$\frac{0.6}{4}-\frac{5}{13}-2$，$2$的大小关系是：$\frac{0.6}{4}-\frac{5}{13}-2<2$。

高职高考指数函数知识点

高职高考指数函数知识点在高职高考数学中，指数函数是一个非常重要的知识点。

本文将从指数函数的定义、性质以及应用等方面，简要介绍高职高考涉及的指数函数知识点。

一、指数函数的定义指数函数是以底数为常数的指数与自变量的幂次关系而定义的函数。

通常表示为f(x)=a^x，其中a为底数，x为指数。

指数函数的定义中，底数a可以为任意实数，但当a>0且a≠1时，指数函数才是一种特殊的函数形式，也是高职高考中所关注的指数函数。

二、指数函数的性质1. 基本性质：指数函数的定义域为全体实数集R，值域为(0,+∞)。

2. 单调性：当0<a<1时，指数函数单调递减；当a>1时，指数函数单调递增。

3. 与指数幂和乘方函数的关系：- 对于底数a>0且a≠1，指数函数f(x)=a^x与指数幂函数f(x)=a^m（m为整数）的定义域均为全体实数集R，并且具有相同的增减性质。

- 指数函数f(x)=a^x与乘方函数f(x)=x^m（m为正偶数）的图象关于y轴对称。

三、指数函数的应用1. 生活中的应用：- 金融领域：复利计算中，投资本金与时间的关系可以用指数函数来表示。

- 科学领域：在自然界的许多现象中，往往跟时间的增长呈指数规律变化，如放射性元素的衰变、细菌的繁殖等。

- 经济领域：人口增长、市场营销、市场份额等都存在着指数函数的规律。

2. 题型分析与解题方法：- 基本指数函数的性质运用：根据指数函数的基本性质，解题过程中常用到的方法有：配方、比较、取对数化简等。

- 正题型与反题型：在指数函数题型中，存在着正题型和反题型。

正题型是已知指数、底数或函数的特点，求解指数函数的函数值或解析式；反题型则相反，已知函数值或函数的特点，求解指数或底数等。

四、典型例题分析下面通过几个典型的高职高考指数函数题来进行分析和解答。

例题一：若指数函数f(x)=2^x中存在两个整数x1、x2（x1<x2），使得2^(x1+x2)=8，则x1、x2的值分别为多少？解析：根据指数函数的性质，指数为x1的函数值为2^x1，指数为x2的函数值为2^x2。

指数函数经典例题问题详解

指数函数1．指数函数の定义：函数)1(≠>=aaay x且叫做指数函数，其中x是自变量，函数定义域是R 2。

指数函数の图象和性质：在同一坐标系中分别作出函数y=x2，y=x⎪⎭⎫⎝⎛21,y=x10，y=x⎪⎭⎫⎝⎛101の图象。

我们观察y=x2，y=x⎪⎭⎫⎝⎛21,y=x10，y=x⎪⎭⎫⎝⎛101图象特征，就可以得到)1(≠>=aaay x且の图象和性质。

a〉1 0<a〈1图象00性质（1)定义域:R(2)值域：（0,+∞）（3)过点（0,1），即x=0时，y=1(4）在 R上是增函数（4）在R上是减函数指数函数是高中数学中の一个基本初等函数，有关指数函数の图象与性质の题目类型较多，同时也是学习后续数学内容の基础和高考考查の重点，本文对此部分题目类型作了初步总结，与大家共同探讨．1．比较大小例 1 已知函数2()f x x bx c=-+满足(1)(1)f x f x+=-，且(0)3f=,则()xf b与()x f c の大小关系是_____．分析:先求b c ，の值再比较大小,要注意x x b c ，の取值是否在同一单调区间内．解:∵(1)(1)f x f x +=-， ∴函数()f x の对称轴是1x =．故2b =，又(0)3f =,∴3c =．∴函数()f x 在(]1-，∞上递减，在[)1+，∞上递增．若0x ≥，则321x x ≥≥，∴(3)(2)x x f f ≥；若0x <，则321x x <<，∴(3)(2)x x f f >．综上可得(3)(2)x x f f ≥，即()()x x f c f b ≥．评注:①比较大小の常用方法有：作差法、作商法、利用函数の单调性或中间量等．②对于含有参数の大小比较问题，有时需要对参数进行讨论． 2．求解有关指数不等式例2 已知2321(25)(25)x x a a a a -++>++，则x の取值范围是___________．分析：利用指数函数の单调性求解,注意底数の取值范围．解:∵2225(1)441a a a ++=++>≥,∴函数2(25)x y a a =++在()-+，∞∞上是增函数,∴31x x >-，解得14x >．∴x の取值范围是14⎛⎫+ ⎪⎝⎭，∞．评注：利用指数函数の单调性解不等式，需将不等式两边都凑成底数相同の指数式，并判断底数与1の大小，对于含有参数の要注意对参数进行讨论． 3．求定义域及值域问题例3 求函数y = 解：由题意可得2160x --≥，即261x -≤，∴20x -≤，故2x ≤． ∴函数()f x の定义域是(]2-，∞．令26x t -=，则y =，又∵2x ≤,∴20x -≤． ∴2061x -<≤,即01t <≤． ∴011t -<≤，即01y <≤．∴函数の值域是[)01，．评注：利用指数函数の单调性求值域时，要注意定义域对它の影响．4．最值问题例4 函数221(01)x x y a a a a =+->≠且在区间[11]-，上有最大值14,则a の值是_______．分析:令x t a =可将问题转化成二次函数の最值问题，需注意换元后t の取值范围．解：令x t a =，则0t >,函数221x x y a a =+-可化为2(1)2y t =+-，其对称轴为1t =-．∴当1a >时,∵[]11x ∈-，，∴1x a a a ≤≤,即1t a a≤≤． ∴当t a =时，2max (1)214y a =+-=．解得3a =或5a =-(舍去）；当01a <<时，∵[]11x ∈-，，∴1x a a a ≤≤,即1a t a≤≤，∴ 1t a =时，2max 11214y a ⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭，解得13a =或15a =-（舍去），∴a の值是3或13．评注：利用指数函数の单调性求最值时注意一些方法の运用，比如:换元法，整体代入等． 5．解指数方程例5 解方程223380x x +--=．解：原方程可化为29(3)80390x x ⨯-⨯-=，令3(0)x t t =>，上述方程可化为298090t t --=，解得9t =或19t =-（舍去）,∴39x =，∴2x =，经检验原方程の解是2x =．评注：解指数方程通常是通过换元转化成二次方程求解，要注意验根． 6．图象变换及应用问题例6 为了得到函数935x y =⨯+の图象，可以把函数3x y =の图象( ）． A ．向左平移9个单位长度,再向上平移5个单位长度 B ．向右平移9个单位长度，再向下平移5个单位长度 C ．向左平移2个单位长度，再向上平移5个单位长度D ．向右平移2个单位长度，再向下平移5个单位长度分析：注意先将函数935x y =⨯+转化为235x t +=+，再利用图象の平移规律进行判断．解：∵293535x x y +=⨯+=+，∴把函数3x y =の图象向左平移2个单位长度，再向上平移5个单位长度,可得到函数935x y =⨯+の图象，故选（C ）．评注：用函数图象解决问题是中学数学の重要方法，利用其直观性实现数形结合解题，所以要熟悉基本函数の图象，并掌握图象の变化规律，比如：平移、伸缩、对称等．习题1、比较下列各组数の大小： (1)若，比较与；（2）若，比较与；（3）若，比较与；（4）若 ,且，比较a 与b ；（5）若，且，比较a 与b ．解:（1)由，故，此时函数为减函数．由,故．（2)由，故．又，故．从而． (3）由，因，故．又，故．从而．（4）应有．因若,则．又,故，这样．又因,故．从而，这与已知矛盾．（5）应有．因若，则．又，故，这样有．又因 ,且，故．从而 ,这与已知矛盾．小结：比较通常借助相应函数の单调性、奇偶性、图象来求解．2，曲线分别是指数函数,和の图象,则与1の大小关系是 ( ).(分析:首先可以根据指数函数单调性,确定,在轴右侧令，对应の函数值由小到大依次为，故应选 .小结:这种类型题目是比较典型の数形结合の题目，第(1)题是由数到形の转化,第(2）题则是由图到数の翻译,它の主要目の是提高学生识图,用图の意识。

高一数学基本初等函数(对、指、幂函数)高考考纲及典型例题高考真题解析

x x 2 2x 2 x 4 1 4 a a 2 1
.
2
a 3 3a
【法二】 8 x 8 x 2 x
2
3 2
x 3
2 2 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x
1

2 3
3
37 48
5 9 37 100 3 100 . 3 16 48
4
（4）原式 0.4 1 1 2 2 3 0.1

5 1 1 1 143 . 1 2 16 8 10 80
4.函数 f x a 2 7a 7 a x 是指数函数,求实数 a 的值. 【解析】∵函数 f x a 2 7a 7 a x 是指数函数,
1
0 a2 a1 1 a4 a3 . 1 又由题知： 0 10 1 3 10 ,∴ A 项正确. 3
1 x
a1 a2
O
x 1 x
b 7.已知二次函数 y ax 2 bx 与指数函数 y 的图象只能是下列图形中的 a y
1 1
1 2
1 1 , y x 2 的图像,了解它们的变化情况. x
二、重点知识总结
1.指数与指数幂运算（1）①
a
n n n
n
a. a , 当n是奇数时 . a , 当n是偶数时
② a
（2）分数指数幂 ①a ②a
m n
n a m （ a 0 , m, n N * ,且 n 1 ）
x y
2
是非负数，故④对.
7 （3） 2 9

指数函数经典例题(答案)

指数函数1．指数函数的定义：函数y a x（a 0且a 1）叫做指数函数，其中x 是自变量，函数定义域是R 2.指数函数的图象和性质：xx 在同一坐标系中分别作出函数y=2x，y= 1，y=10 x，y= 1的图象.我们观察y=2x，y= 1，y=10x，y= 1图象特征，就可以得到 2 10y a x（a 0且a 1）的图象和性质。

2 10指数函数是高中数学中的一个基本初等函数，有关指数函数的图象与性质的题目类型较多，同时也是学习后续数学内容的基础和高考考查的重点，本文对此部分题目类型作了初步总结，与大家共同探讨．1．比较大小例 1 已知函数f（x） x2 bx c满足f（1 x） f （1 x），且f（0） 3，则f（b x）与f ( c ) 的大小关系是___ ．分析：先求b，c的值再比较大小，要注意b x，c x的取值是否在同一单调区间内．解：∵ f (1 x) f (1 x) ，∴函数 f (x) 的对称轴是x 1．故b 2，又f(0) 3，∴ c 3．∴函数f(x)在∞，1 上递减，在1，∞ 上递增．若x≥0，则3x≥2x≥1，∴ f(3x)≥f(2x)；若x 0，则3x 2x 1，∴ f(3x) f(2x)．综上可得f(3x)≥f(2x)，即f(c x)≥f(b x)．评注：①比较大小的常用方法有：作差法、作商法、利用函数的单调性或中间量等．②对于含有参数的大小比较问题，有时需要对参数进行讨论．2．求解有关指数不等式例 2 已知(a2 2a 5)3x (a2 2a 5)1 x，则x 的取值范围是_________________ ．分析：利用指数函数的单调性求解，注意底数的取值范围．解：∵ a2 2a 5 (a 1)2 4≥ 4 1 ，∴函数y (a2 2a 5)x在( ∞，∞) 上是增函数，∴3x 1 x，解得x 1．∴x的取值范围是1，∞ ．44 评注：利用指数函数的单调性解不等式，需将不等式两边都凑成底数相同的指数式，并判断底数与 1 的大小，对于含有参数的要注意对参数进行讨论．3．求定义域及值域问题例 3 求函数y 1 6x 2的定义域和值域．解：由题意可得 1 6x 2≥0，即6x 2≤1，∴x 2≤0，故x≤2．∴函数 f (x)的定义域是∞，2 ．令t 6x 2，则y 1 t ，又∵x≤2，∴x 2≤0．∴0 6x 2≤1，即0 t≤1．∴ 0 ≤ 1 t 1 ，即0 ≤y 1 ．∴函数的值域是0，1 ．评注：利用指数函数的单调性求值域时，要注意定义域对它的影响．4．最值问题例 4 函数y a2x 2a x 1（a 0且a 1）在区间[ 1，1] 上有最大值14，则a 的值是．分析：令t a x可将问题转化成二次函数的最值问题，需注意换元后t 的取值范围．解：令t a x，则t 0 ，函数y a2x 2a x 1可化为y （t 1）2 2 ，其对称轴为t 1 ．∴当 a 1 时，∵ x 1，1 ，∴ 1≤a x≤a，即1≤t≤a．aa∴当t a 时，y max （a 1）2 2 14．解得 a 3 或 a 5 （舍去）；当0 a 1时，∵ x 1，1 ，∴ a≤a x≤1，即a≤t≤1，aa211∴ t 时，y max 1 2 14 ，aa解得a 1或a 1（舍去），∴ a 的值是3或1．3 5 3 评注：利用指数函数的单调性求最值时注意一些方法的运用，比如：换元法，整体代入等．5．解指数方程例 5 解方程3x 2 32 x 80 ．解：原方程可化为9 （3x）2 80 3x 9 0，令t 3x（t 0），上述方程可化为9t2 80t 9 0，解得t 9或t 1（舍去），∴ 3x 9，∴ x 2 ，经检验原方程的9解是x 2 ．评注：解指数方程通常是通过换元转化成二次方程求解，要注意验根．6．图象变换及应用问题例 6 为了得到函数y 9 3x 5 的图象，可以把函数y 3x的图象（）．A．向左平移9 个单位长度，再向上平移5个单位长度B．向右平移9 个单位长度，再向下平移 5 个单位长度C．向左平移2个单位长度，再向上平移 5 个单位长度行判断．5 的图象，故选（ C ）．评注：用函数图象解决问题是中学数学的重要方法，利用其直观性实现数形结合解题，所以要熟悉基本函数的图象，并掌握图象的变化规律，比如：平移、伸缩、对称等．习题1、比较下列各组数的大小：1）若，比较与； 2）若，比较与； 3）若，比较与； 4）若，且，比较 a 与 b ； 5）若，且，比较 a 与 b ．D ．向右平移 2 个单位长度，再向下平移分析：注意先将函数 y 9 3x 5转化为 t5 个单位长度x25 ，再利用图象的平移规律进解：∵ y 9 3x 5 3x 2 5 ，∴把函数 y3x的图象向左平移 2 个单位长度，3x再向上平移 5 个单位长度，可得到函数 y 9解：（1）由，故，此时函数为减函数．由，2）由，故．又，故（3）而，因，故．又．从而，故．从（4）应有．因若，则．又，故．又因，故．从而，这与已知，这样矛盾．（5）应有．因若，则．又因，且，故矛盾．小结：比较通常借助相应函数的单调性、奇偶性、图象来求解．．又，故．从而，这与已知，这样有2，曲线分别是指数函数, 和的图象,则与1 的大小关系是( ).(分析:首先可以根据指数函数单调性,确定,在轴右侧令,对应的函数值由小到大依次为,故应选.小结:这种类型题目是比较典型的数形结合的题目,第(1)题是由数到形的转化,第(2)题则是由图到数的翻译,它的主要目的是提高学生识图,用图的意识.求最值3，求下列函数的定义域与值域1(1)y＝2 x 3; (2)y＝4x+2x+1+1.1解：(1)∵x-3≠ 0，∴ y＝2 x 3的定义域为{ x｜x∈R且x≠3}.又∵ 1≠0，x31∴2x 3≠1，1∴y＝2 x 3的值域为{ y｜y>0 且y≠1} .(2)y＝4x+2x+1+1 的定义域为R.∵ 2x>0,∴ y＝4x+2x+1+1＝(2x)2+2·2x+1＝(2x+1)2>1.∴y＝4x+2x+1+1 的值域为{ y｜y>1}. 4，已知-1≤x≤2,求函数f(x)=3+2 3x·+1-9x 的最大值和最小值1解：设t=3x,因为-1≤x≤2，所以t 9 ，且f(x)=g(t)=-(t-3)2+12,故当t=3即x=1时，3f(x)取最大值12，当t=9即x=2时f(x)取最小值-24。

指数函数方程---解法练习(4个常见方法)及例题

指数函数方程---解法练习(4个常见方法)及例题1.对数法对于形如`a^x = b`的指数函数方程，可以使用对数法来解。

具体步骤如下：1.将方程两边取对数，得到`x * log_a = log_b`；2.解出`x`的值，即`x = log_b / log_a`。

2.试探法试探法是另一种解指数函数方程的方法，适用于无法通过对数法直接解出的情况。

步骤如下：1.对于给定的指数函数方程，使用适当的试探值代入方程中；2.判断试探值是否满足方程，如果满足，则为方程的解；3.如果试探值不满足方程，则尝试其他试探值，直到找到满足方程的解。

3.换底公式当指数函数的底数不方便使用对数法时，可以使用换底公式来解方程。

步骤如下：1.将指数函数的底数用等价形式表示，即`a = c^m`，其中`c`为新的底数；2.将原方程用新的底数表示，得到`c^(m * x) = b`；3.可以直接使用对数法或试探法解出方程。

4.观察法有些指数函数方程可以通过观察特殊性质来解。

例如，当方程为`a^x = a^n`时，可以直接得到解为`x = n`。

以下是一个例题：例题。

解方程 `2^x = 16`。

例题。

解方程 `2^x = 16`。

解法：根据对数法，我们有 `x = log_2(16) = 4`。

根据试探法，我们可以尝试不同的指数值，但从观察法可以直接得到解 `x = 4`。

综上所述，通过多种方法，我们可以解决各种形式的指数函数方程。

注：以上内容为简要介绍，具体的解法细节可以根据具体的指数函数方程进行调整和运用。

高一数学典型例题分析指数函数、对数函数、换底公式试题

指数函数和对数函数·换底公式·例题例1-6-38log34·log48·log8m=log416，那么m 为 [ ]解 B 由有[ ]A．b＞a＞1B．1＞a＞b＞0C．a＞b＞1D．1＞b＞a＞0解 A 由不等式得应选A．[ ]应选A．[ ]A．[1，+∞] B．(-∞，1] C．(0，2) D．[1，2)2x-x2＞0得0＜x＜2．又t=2x-x2=-(x-1)2+1在[1，+∞)上是减函数， [ ]A．m＞p＞n＞qB．n＞p＞m＞qC．m＞n＞p＞qD．m＞q＞p＞n例1-6-43 (1)假设log a c+log b c=0(c≠0)，那么ab+c-abc=____；(2)log89=a，log35=b，那么log102=____(用a，b表示)．但c≠1，所以lga+lgb=0，所以ab=1，所以ab+c-abc=1．例1-6-44函数y=f(x)的定义域为[0，1]，那么函数f[lg(x2-1)]的定义域是____．由题设有0≤lg(x2-1)≤1，所以1≤x2-1≤10．解之即得．例1-6-45 log1227=a，求log616的值．例1-6-46比拟以下各组中两个式子的大小：例1-6-47常数a＞0且a≠1，变数x，y满足3log x a+log a x-log x y=3(1)假设x=a t(t≠0)，试以a，t表示y；(2)假设t∈{t|t2-4t+3≤0}时，y有最小值8，求a和x的值．解 (1)由换底公式，得即 log a y=(log a x)2-3log a x+3当x=a t时，log a y=t2-3t+3，所以y=a r2-3t+3(2)由t2-4t+3≤0，得1≤t≤3．值，所以当t=3时，u max=3．即a3=8，所以a=2，与0＜a＜1矛盾．此时满足条件的a值不存在．励志赠言经典语录精选句；挥动**，放飞梦想。

高中数学必修一第四章指数函数与对数函数典型例题(带答案)

高中数学必修一第四章指数函数与对数函数典型例题单选题1、如图所示，函数y =|2x −2|的图像是（）A ．B ．C ．D ．答案：B分析：将原函数变形为分段函数，根据x =1及x ≠1时的函数值即可得解. ∵y =|2x −2|={2x −2,x ≥12−2x ,x <1，∴x =1时，y =0,x ≠1时，y >0. 故选：B.2、函数f(x)=2x −1x 的零点所在的区间可能是（） A ．(1,+∞)B ．(12，1)C ．(13，12)D ．(14，13)答案：B分析：结合函数的单调性，利用零点存在定理求解.因为f(1)=2−11=1>0,f(12)=√2−2<0,f(13)=√23−3<0f(14)=√24−4<0，所以f(12)⋅f(1)<0，又函数f(x)图象连续且在(0,+∞)单调递增，所以函数f(x)的零点所在的区间是(12，1)，故选：B ．小提示：本题主要考查函数的零点即零点存在定理的应用，属于基础题.3、已知函数f (x )={−2x,x <0−x 2+2x,x ≥0 若关于x 的方程f (x )=12x +m 恰有三个不相等的实数解，则m 的取值范围是（） A ．[0,34]B ．(0,34) C ．[0,916]D ．(0,916) 答案：D分析：根据题意，作出函数f (x )={−2x, x <0,−x 2+2x,x ≥0 与y =12x +m 的图像，然后通过数形结合求出答案.函数f (x )={−2x, x <0,−x 2+2x,x ≥0的图像如下图所示：若关于x 的方程f (x )=12x +m 恰有三个不相等的实数解，则函数f (x )的图像与直线y =12x +m 有三个交点，若直线y =12x +m 经过原点时，m ＝0，若直线y =12x +m 与函数f (x )=12x +m 的图像相切，令−x 2+2x =12x +m ⇒x 2−32x +m =0，令Δ=94−4m =0⇒m =916. 故m ∈(0,916). 故选：D ．4、函数y =2x −2−x （）A ．是R 上的减函数B ．是R 上的增函数C ．在(−∞,0)上是减函数，在(0,+∞)上是增函数D ．无法判断其单调性答案：B分析：利用指数函数的单调性结合单调性的性质可得出结论.因为指数函数f (x )=2x 为R 上的增函数，指数函数g (x )=2−x =(12)x为R 上的减函数，故函数y =2x −2−x 是R 上的增函数. 故选：B.5、若y =log 3a 2−1x 在(0,+∞)内为增函数，且y =a −x 也为增函数，则a 的取值范围是（） A ．(√33,1)B ．(0,12)C ．(√33,√63)D ．(√63,1) 答案：D分析：根据函数单调性，列出不等式组{3a 2−1>10<a <1求解，即可得出结果. 若y =log 3a 2−1x 在(0,+∞)内为增函数，则3a 2−1>1，由y =a −x 为增函数得0<a <1．解不等式组{3a 2−1>10<a <1，得a 的取值范围是(√63,1)．故选：D.小提示：本题主要考查由对数函数与指数函数的单调性求参数，涉及不等式的解法，属于基础题型. 6、将进货价为每个80元的商品按90元一个出售时，能卖出400个，每涨价1元，销售量就减少20个，为了使商家利润有所增加，则售价a （元/个）的取值范围应是（） A ．90<a <100B ．90<a <110C ．100<a <110D ．80<a <100 答案：A分析：首先设每个涨价x 元，涨价后的利润与原利润之差为y 元，结合条件列式，根据y >0，求x 的取值范围，即可得到a 的取值范围.设每个涨价x 元，涨价后的利润与原利润之差为y 元，则a =x +90,y =(10+x)⋅(400−20x)−10×400=−20x 2+200x .要使商家利润有所增加，则必须使y >0，即x 2−10x <0，得0<x <10,∴90<x +90<100，所以a 的取值为90<a <100. 故选：A7、已知a =lg2，10b =3，则log 56=（） A ．a+b 1+aB ．a+b 1−aC ．a−b 1+aD ．a−b 1−a答案：B分析：指数式化为对数式求b ，再利用换底公式及对数运算性质变形. ∵a =lg2, 10b =3， ∴b =lg3， ∴log 56=lg6lg5=lg2×3lg 102=lg2+lg31−lg2=a+b 1−a．故选：B ．8、已知2a =5,log 83=b ，则4a−3b =（） A ．25B ．5C ．259D ．53 答案：C分析：根据指数式与对数式的互化，幂的运算性质以及对数的运算性质即可解出．因为2a =5，b =log 83=13log 23，即23b =3，所以4a−3b =4a 43b=(2a )2(23b )2=5232=259．故选：C. 多选题9、已知函数f (x )={e x −1,x ≥a,−(x +1)2,x <a (a ∈R ) ，则（） A ．任意a ∈R ，函数f (x )的值域为R B ．任意a ∈R ，函数f (x )都有零点C ．任意a ∈R ，存在函数g (x )满足g (−|x |)=f (x )D ．当a ∈(−∞,−4]时，任意x 1≠x 2,(x 1−x 2)(f (x 1)−f (x 2))>0答案：BD分析：画出分段函数图像，根据图像逐项分析即可得到结果设函数y=e x−1和y=−(x+1)2的左右两交点坐标为(x1,y1)，(x2,y2)对于选项A，由图像可知，当a<x1时，f(x)的值域不为R，故A错误对于选项B，由图像可知，无论a取何值，函数f(x)都有零点，故B正确对于选项C，当x>0时g(−|x|)=g(−x)，g(−|−x|)=g(−x)由图像可知f(−x)≠f(x)所以不存在函数g(x)满足g(−|x|)=f(x)对于选项D，若x1<a，x2<a，因为y=−(x+1)2为增函数，所以对于任意x1≠x2,(x1−x2)(f(x1)−f(x2))>0成立若x1>a，x2>a因为y=e x−1为增函数，所以对于任意x1≠x2,(x1−x2)(f(x1)−f(x2))>0成立当x1，x2不在同一区间时，因为a∈(−∞,−4]，所以y=e x−1(x>a)的图像在y=−(x+1)2(x<a)的图像的上方，所以也满足对于任意x1≠x2,(x1−x2)(f(x1)−f(x2))>0成立故D正确故选：BD10、已知实数a，b满足等式2a=3b，下列五个关系式：①0<b<a；②a<b<0；③0<a<b；④b<a<0；⑤a=b=0其中有可能成立的关系式有（）A．①B．②⑤C．②③D．④答案：AB分析：画出指数函数y=2x，y=3x的图象，利用单调生即可得出答案.如图所示，数y=2x，y=3x的图象，由图象可知：( 1 ) 当时x>0，若2a=3b，则a>b；( 2 ) 当x=0时，若2a=3b，则a=b=0；( 3 ) 当x<0时，若2a=3b，则a<b.综上可知，有可能成立的关系式是①②⑤ .故选：AB11、某杂志以每册2元的价格发行时，发行量为10万册.经过调查，若单册价格每提高0.2元，则发行量就减少5000册.要该杂志销售收入不少于22.4万元，每册杂志可以定价为（）A．2.5元B．3元C．3.2元D．3.5元答案：BC分析：设每册杂志定价为x(x>2)元，根据题意由(10−x−2×0.5)x≥22.4，解得x的范围，可得答案.0.2依题意可知，要使该杂志销售收入不少于22.4万元，只能提高销售价，×0.5万册，设每册杂志定价为x(x>2)元，则发行量为10−x−20.2则该杂志销售收入为(10−x−2×0.5)x万元，0.2所以(10−x−2×0.5)x≥22.4，化简得x2−6x+8.96≤0，解得2.8≤x≤3.2，0.2故选：BC小提示：关键点点睛：理解题意并求出每册杂志定价为x (x >2)元时的发行量是解题关键. 填空题 12、化简：(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)(1+122)(1+12)=________．答案：2−1263分析：分析式子可以发现，若在结尾乘以一个(1−12)，则可以从后到前逐步使用平方差公式进行计算，为保证恒等计算，在原式末尾乘以(1−12)×2即可﹒ 原式=(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)(1+122)(1+12)×(1−12)×2=(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)(1+122)×(1−122)×2 =(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)×(1−124)×2 =(1+1232)(1+1216)(1+128)×(1−128)×2 =(1+1232)(1+1216)×(1−1216)×2 =(1+1232)×(1−1232)×2 =(1−1264)×2 =2−1263所以答案是：2−1263﹒13、√a ⋅√a ⋅√a 3的分数指数幂表示为____________答案：a 34分析：本题可通过根式与分数指数幂的互化得出结果.√a ⋅√a ⋅√a 3=√a ⋅√a ⋅a 123=√a ⋅√a 323=√a ⋅a 12=√a 32=a 34，所以答案是：a 34.14、写出一个同时具有下列性质①②③的函数f(x)=________.①定义域为R；②值域为(−∞,1)；③对任意x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2，均有f(x1)−f(x2)x1−x2>0.答案：f(x)=1−12x（答案不唯一）分析：直接按要求写出一个函数即可.f(x)=1−12x ，定义域为R；12x>0，f(x)=1−12x<1，值域为(−∞,1)；是增函数，满足对任意x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2，均有f(x1)−f(x2)x1−x2>0.所以答案是：f(x)=1−12x（答案不唯一）.解答题15、已知函数f(x)=1−2a|x|+1(a>0，a≠1)．（1）判断f(x)的奇偶性并证明；（2）若f(x)在[−1,1]上的最大值为13，求a的值．答案：（1）偶函数；证明见解析；（2）a=2．解析：（1）利用奇偶函数的定义证明；（2）讨论去绝对值，并分a>1和0<a<1两种情况讨论函数的单调性，求函数的最大值，建立方程，求a的值.解：（1）f(x)的定义域为R，又f(−x)=1−2a|−x|+1=1−2a|x|+1=f(x)⇒f(−x)=f(x)，所以f(x)为偶函数；（2）因为f(x)为偶函数，当0≤x≤1时，f(x)=1−2a|x|+1=1−2a x+1，若a∈(0,1)，f(x)=1−2a x+1，函数单调递减，f(x)max=f(0)=0，若a∈(1,+∞)，f(x)=1−2a x+1，函数单调递增，f(x)max=f(1)=1−2a+1=13⇒a=2，当−1≤x<0，f(x)=1−2a|x|+1=1−2a−x+1，若a∈(0,1)，f(x)=1−2a−x+1，函数单调递增，f(x)max=f(0)=0，若a∈(1,+∞)，f(x)=1−2a−x+1，函数单调递减，f(x)max=f(−1)=1−2a+1=13⇒a=2，综上，a=2．小提示：关键点点睛：本题考查指数型复合函数证明奇偶性以及根据函数的最值，求参数的取值范围，本题的关键是求函数的单调性，关键是利用函数是偶函数，先去绝对值，再利用复合函数的单调性求函数的单调性，从而确定函数的最值.。

(精选试题附答案)高中数学第四章指数函数与对数函数经典大题例题

(名师选题)（精选试题附答案）高中数学第四章指数函数与对数函数经典大题例题单选题1、已知y 1=(13)x，y 2=3x ，y 3=10−x ，y 4=10x ，则在同一平面直角坐标系内，它们的图象大致为（）A ．B ．C ．D ．答案：A分析：根据指数函数的单调性及图像特征进行比较，即可判断.y 2=3x 与y 4=10x 是增函数，y 1=(13)x 与y 3=10−x =(110)x是减函数，在第一象限内作直线x =1，该直线与四条曲线交点的纵坐标的大小对应各底数的大小，易知：选A ．故选：A2、若函数y =(m 2−m −1)⋅m x 是指数函数，则m 等于（）A ．−1或2B ．−1C ．2D ．12 答案：C分析：根据题意可得出关于实数m 的等式与不等式，即可解得实数m 的值.由题意可得{m 2−m −1=1m >0m ≠1，解得m =2. 故选：C.3、已知函数f(x)=2x −x −1，则不等式f(x)>0的解集是（）．A ．(−1,1)B ．(−∞,−1)∪(1,+∞)C ．(0,1)D ．(−∞,0)∪(1,+∞)答案：D分析：作出函数y =2x 和y =x +1的图象，观察图象可得结果.因为f (x )=2x −x −1，所以f (x )>0等价于2x >x +1，在同一直角坐标系中作出y =2x 和y =x +1的图象如图：两函数图象的交点坐标为(0,1),(1,2)，不等式2x>x+1的解为x<0或x>1.所以不等式f(x)>0的解集为：(−∞,0)∪(1,+∞). 故选：D.小提示：本题考查了图象法解不等式，属于基础题.4、已知函数f(x)=11+2x，则对任意实数x，有（）A．f(−x)+f(x)=0B．f(−x)−f(x)=0C．f(−x)+f(x)=1D．f(−x)−f(x)=13答案：C分析：直接代入计算，注意通分不要计算错误．f(−x)+f(x)=11+2−x +11+2x=2x1+2x+11+2x=1，故A错误，C正确；f(−x)−f(x)=11+2−x −11+2x=2x1+2x−11+2x=2x−12x+1=1−22x+1，不是常数，故BD错误；故选：C．5、声强级L1（单位：dB）与声强I的函数关系式为：L1=10lg(I10−12).若普通列车的声强级是95dB，高速列车的声强级为45dB，则普通列车的声强是高速列车声强的（）A．106倍B．105倍C．104倍D．103倍答案：B分析：设普通列车的声强为I 1，高速列车的声强为I 2，由声强级得95=10lg (I 110−12)，45=10lg (I 210−12)，求出I 1、I 2相除可得答案.设普通列车的声强为I 1，高速列车的声强为I 2，因为普通列车的声强级是95dB ，高速列车的声强级为45dB ，所以95=10lg (I 110−12)，45=10lg (I210−12)， 95=10lg (I110−12)=10(lgI 1+12)，解得−2.5=lgI 1，所以I 1=10−2.5， 45=10lg (I210−12)=10(lgI 2+12)，解得−7.5=lgI 2，所以I 2=10−7.5，两式相除得I 1I 2=10−2.510−7.5=105，则普通列车的声强是高速列车声强的105倍.故选：B.6、已知函数f(x)={a x ,x <0(a −2)x +3a,x ≥0，满足对任意x 1≠x 2，都有f(x 1)−f(x 2)x 1−x 2<0成立，则a 的取值范围是（） A ．a ∈(0,1)B ．a ∈[34,1)C ．a ∈(0,13]D ．a ∈[34,2)答案：C分析：根据条件知f(x)在R 上单调递减，从而得出{0<a <1a −2<03a ≤1，求a 的范围即可．∵f(x)满足对任意x 1≠x 2，都有f(x 1)−f(x 2)x 1−x 2<0成立，∴f(x)在R 上是减函数，∴{0<a <1a −2<0(a −2)×0+3a ≤a 0，解得0<a ≤13，∴a 的取值范围是(0,13]．故选：C ．7、荀子《劝学》中说：“不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海．”所以说学习是日积月累的过程，每天进步一点点，前进不止一小点．我们可以把(1+1%)365看作是每天的“进步”率都是1%，一年后是1.01365≈37.7834；而把(1−1%)365看作是每天“退步”率都是1%，一年后是0.99365≈0.0255.若“进步”的值是“退步”的值的100倍，大约经过(参考数据：lg 101≈2.0043，lg 99≈1.9956) （）天．A ．200天B ．210天C ．220天D ．230天答案：D分析：根据题意可列出方程100×0.99x =1.01x ，求解即可.设经过x 天“进步”的值是“退步”的值的100倍，则100×0.99x =1.01x ，即(1.010.99)x =100，∴x =log 1.010.99100=lg 100lg 1.010.99=lg 100lg 10199=2lg 101−lg 99 ≈22.0043−1.9956=20.0087≈230．故选：D ．8、若函数f (x )=ln(ax +√x 2+1)是奇函数，则a 的值为（）A ．1B ．－1C ．±1D ．0答案：C分析：根据函数奇函数的概念可得ln(−ax +√x 2+1)+ln(ax +√x 2+1)=0，进而结合对数的运算即可求出结果.因为f (x )=ln(ax +√x 2+1)是奇函数，所以f (－x )＋f (x )＝0．即ln(−ax +√x 2+1)+ln(ax +√x 2+1)=0恒成立，所以ln [(1−a 2)x 2+1]=0，即(1−a 2)x 2=0 恒成立，所以1−a 2=0，即a =±1．当a =1时，f (x )=ln(x +√x 2+1)，定义域为R ，且f (−x )+f (x )=0，故符合题意；当a =−1时，f (x )=ln(−x +√x 2+1)，定义域为R ，且f (−x )+f (x )=0，故符合题意；故选：C.9、中国的5G技术领先世界，5G技术的数学原理之一便是著名的香农公式：C=Wlog2(1+SN)，它表示：在受噪声干扰的信道中，最大信息传递速率C取决于信道带宽W､信道内信号的平均功率S､信道内部的高斯噪声功率N的大小，其中SN叫做信噪比.当信噪比比较大时，公式中真数中的1可以忽略不计，按照香农公式，若不改变带宽W，而将信噪比SN从1000提升至5000，则C大约增加了（）（附：lg2≈0.3010）A．20%B．23%C．28%D．50%答案：B分析：根据题意写出算式，再利用对数的换底公式及题中的数据可求解.将信噪比SN 从1000提升至5000时，C大约增加了Wlog2(1+5000)−Wlog2(1+1000)Wlog2(1+1000)=log25001−log21001log21001≈lg5000lg2−lg1000lg2lg1000lg2=lg53=1−lg23≈0.23=23%.故选：B.10、若n<m<0，则√m2+2mn+n2−√m2−2mn+n2等于（）A．2m B．2n C．−2m D．−2n答案：C分析：根据根式的计算公式，结合参数范围，即可求得结果.原式=|m+n|−|m−n|，∵n<m<0，∴m+n<0，m−n>0，∴原式=−(m+n)−(m−n)=−2m．故选：C小提示：本题考查根式的化简求值，属简单题，注意参数范围即可. 填空题11、已知0<a<1，化简：√a43−2a+a23=______．答案：a 13−a23分析：根据指数幂的基本运算结合指数函数的性质即可求解.解：√a 43−2a +a 23=√(a 23−a 13)2=|a 23−a 13|，因为0<a <1，23>13，所以a 23<a 13，所以√a 43−2a +a 23=a 13−a 23．所以答案是：a 13−a 23. 12、√a ⋅√a ⋅√a 3的分数指数幂表示为____________答案：a 34分析：本题可通过根式与分数指数幂的互化得出结果. √a ⋅√a ⋅√a 3=√a ⋅√a ⋅a 123=√a ⋅√a 323=√a ⋅a 12=√a 32=a 34，所以答案是：a 34.13、设x 13=2，则√x 53⋅x −1=___________.答案：4分析：由根式与有理数指数幂的关系，结合指数幂的运算性质，求值即可.由√x 53⋅x −1=x 53⋅x −1=x 23=(x 13)2=22=4. 所以答案是：4.14、若log 2[log 3(log 4x )]=0，则x =________．答案：64分析：利用对数的运算性质以及指数式与对数式的互化即可求解.log 2[log 3(log 4x )]=0⇒log 3(log 4x )=1⇒log 4x =3⇒x =43=64.所以答案是：64小提示：本题考查了对数的运算性质以及指数式与对数式的互化，考查了基本运算求解能力，属于基础题.15、已知10p ＝3，用p 表示log 310＝_____．答案：1p ##p −1 分析：根据指数和对数的关系，以及换底公式，分析即得解.∵10p ＝3，∴p =lg3，∴log 310＝1g101g3＝11g3＝1p . 所以答案是：1p ．解答题16、已知函数f (x )=ax 2+bx +1(a ≠0)的图象关于直线x ＝1对称，且函数y =f (x )+2x 为偶函数，函数g (x )=1−2x .(1)求函数f (x )的表达式；(2)求证：方程f (x )+g (x )=0在区间[0,1]上有唯一实数根；(3)若存在实数m ，使得f (m )=g (n )，求实数n 的取值范围.答案：(1)f (x )=(x −1)2(2)证明见解析(3)(−∞,0]分析：（1）根据二次函数的对称轴以及奇偶性即可求解a,b ，进而可求解析式，（2）根据函数的单调性以及零点存在性定理即可判断，（3）将条件转化为函数值域，即可求解.（1）∵f (x )=ax 2+bx +1的图象关于直线x ＝1对称，∴−b 2a =1⇒b =−2a .又y =f (x )+2x =ax 2+(b +2)x +1为偶函数，∴b =−2，a =1.∴f (x )=x 2−2x +1=(x −1)2.（2）设ℎ(x )=f (x )+g (x )=(x −1)2+1−2x ，∵ℎ(0)=1>0，ℎ(1)=−1<0，∴ℎ(0)·ℎ(1)<0.又f (x )=(x −1)2，g (x )=1−2x 在区间[0,1]上均单调递减，∴ℎ(x )在区间[0,1]上单调递减，∴ℎ(x )在区间[0,1]上存在唯一零点.∴方程f (x )+g (x )=0在区间[0,1]上有唯一实数根.（3）由题可知f (x )=(x −1)2≥0，g (x )=1−2x <1，若存在实数m ，使得f (m )=g (n )，则g (n )∈[0,1)，即1−2n ≥0，解得n ≤0.∴n 的取值范围是(−∞,0].17、已知f (x )是定义在R 上的偶函数，当x ≥0时，f (x )是二次函数，其图象与x 轴交于A (1,0)，B (3,0)两点，与y 轴交于C (0,6)．(1)求f (x )的解析式；(2)若方程f (x )−2a +2=0有两个不同的实数根，求a 的取值范围．答案：(1)f (x )={2x 2−8x +6,x ≥0,2x 2+8x +6,x <0.(2){0}∪(4,+∞)分析：（1）当x ≥0时，利用待定系数法得到f (x )=2x 2−8x +6，再使用奇偶性，得出f (x )=2x 2+8x +6(x <0)即可；（2）利用数形结合解决.（1）依题意可设，当x ≥0时，f (x )=k (x −1)(x −3)．由f (0)=6，得3k ＝6，∴k ＝2，∴f (x )=2(x −1)(x −3)=2x 2−8x +6(x ≥0)．当x <0时，−x >0，则f (−x )=2x 2+8x +6．又f (x )是偶函数，∴f (−x )=f (x )，∴f (x )=2x 2+8x +6(x <0)．∴f (x )={2x 2−8x +6,x ≥0,2x 2+8x +6,x <0.（2）依题意知f (x )=2a −2有两个不同的实数根，即y =f (x )与y ＝2a －2在同一坐标系中的图象有两个不同的交点．作出函数f (x )的图象，如图所示．由图，可知只需满足条件2a －2＝－2或2a −2>6，∴a ＝0或a >4，即实数a 的取值范围是{0}∪(4,+∞)．18、（1）求值：[(−3)2]32+0.125−13+(√23)6−(37)0（2）化简4√a 23⋅b −13÷(−23a −13b −13) 答案：（1）32；（2）−6a分析：（1）根据指数幂的运算性质即可得解.（2）根据指数幂的运算性质即可得解.（1）原式=(32)32+(0.53)−13+(213)6−1=33+0.5−1+22−1=27+2+4−1=32 （2）原式=4a 23⋅b −13−23a −13b −13=4×(−32)a 23+13⋅b −13+13=−6a ⋅b 0=−6a19、已知a 12+a −12=3，求下列各式的值.(1)a +a −1；(2)a 2+a −2；(3)a 32+a −32+2a 2+a −2+3.答案：(1)7(2)47(3)25 分析：(1)将所给的等式两边平方，整理即可求得a +a −1的值；(2)将(1)中所得的结果两边平方，整理即可求得a 2+a −2的值；(3)首先利用立方差公式可得a 32+a −32=(a 12+a −12)(a −1+a −1)，然后结合(1)（2）的结果即可求得代数式的值.（1）将a 12+a −12=3两边平方，得a +a −1+2=9，所以a +a −1=7．（2）将a +a −1=7两边平方，得a 2+a −2+2=49，所以a 2+a 2=47．（3）∵a 12+a −12=3，a +a −1=7，a 2+a 2=47，∴a32+a−32=(a12)3+(a−12)3=(a12+a−12)(a−1+a−1)=3×(7−1)=18，∴a 32+a−32+2a2+a−2+3=18+247+3=25．。

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