幂函数与指数函数及其性质

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(一)指数函数的定义

一般地,函数y =a x

(a >0,且a ≠1)叫做指数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是R 。

将a 如数轴所示分为:a <0,a =0,0

和a >1五部分进行讨论:

(1)如果a <0, 比如y =(-4)x ,这时

对于等,在实数范围内函数值不

存在;

(2)如果a =0,、

(3)(3)如果a =1,y =1x

=1,是个常值函数,没有研究的必要;

(4)4)如果01即a >0且a ≠1,x 可以是任意实数。

(四)指数函数性质的简单应用

例 2: 比较下列各题中两个值的大小 :

(l)1.72.5,1.73; (2)0.8-01,0.8-02

;

(3)(0.3)-0.3,(0.2)-0.3 (4)1.70.3,0.93.1

解 :(1) 考察指数函数 y =1.7x

, 由于底数 1.7>1,

所以指数函数 y =1.7x

在R 上是增函数

因为 2.5< 3, 所以 1.72.5<1.73

(2) 考察指数函数 y =0.8x

, 由于底数0<0.8

所以指数函数y =0.8x

在 R 上是减函数。 因

为-0.1 >-0.2,所以 0.8-0.1< 0.8-0.2

总结:同底数幂比大小时 , 可构造指数函数,利用单调性比大小 .

(3) 观察图像可得,(0.3)-0.3<(0.2)-0.3

不同底数幂在比大小时,可利用多个指数函数图象比大小

(4) 由指数函数的性质知:1.703 >1.7 0

=1,093.1<0.90 =l 即 1.70.3 >0.93.1

<1,所

以 1.70.3 >0.93.1

总结:不同底数幂比大小时 , 可利用图象法或利用中间变量 ( 多选0,1)

例3:已知下列不等式 , 比较m 和n 的大小 :

(l )2m <2n (2)0.2m >0.2n

(3)a m

(a >0)

解:(1) 因为y =2x

是一个单调递增函数,所以由题意m

(2) 因为y =0.2x

是一个单调递增函数, 所以

由题意m

(3) 当a >1时y =a x

是一个单调递增函数,所以此时m

当0

是一个单调递减函数, 所

以此时m >n

特点:已知幂值大小判断指数大小。可以构造指数函数,利用单调性解题。 1、求下列函数的定义域:

2 .比较下列各题中两个值的大小 :

(1)30.9 ,30.8

;

(2)0.75-0.2,0.750.2

3、已知a = 0.80.7,b = 0.80.9,c = 1.20.8

,则a 、b 、c 的大小关系是

指数函数(选择题) 1. 的单调递减区间是函数|

1|)3

1(

-=x y )

[1,,0)(- D. )[1, C. ,1](- B. ,0)(- .+∞∞+∞∞∞ A

2. 是且1)a 0(a 1

1

)(≠>+-=x

x a a x f A.奇函数 B. 偶函数 C.非奇非偶函数 D.既是奇函数又是偶函数。

3. 已知函数f (x )=2x

+1的反函数为f

-1(x ),则f

-1

(x )<0的解集是

A.(-∞,2)

B.(1,2)

C.(2,+∞) D (-∞,1)

4. 已知函数x

x x

x e

e e e x

f --+-=)(的反函数是)(1

x f -,且k f f =---|)6.0(||)8.0(|11,则

A.)21,0(∈k

B.)1,21

(∈k

C.)23,1(∈k

D.)2,2

3

(∈k

5. 若f –1(x )是函数f (x )=2x 的反函数,则f

–1

(4)等于

A.1

B.2

C.3

D.4

1 自变量 x

2 定义域

R 3

a 的范围

a >0,且a ≠

1

4 定义的形式(对应法则)

y =a x

6. 已知函数y =f (x )的反函数f - -1(x )=2x +1

,则f (1)等于

A.0

B.1

C.-1

D.4 7. 在同一坐标系中,函数y=ax +1与y=a |x -1|

(a

>0且a ≠1)的图象可能是

x

o y x 1

1

1

y y x

x

1

1o o 11

o 1A

B

C D 8. 若函数

的图象经过第二且)10(1)(≠>-+=a a b a x f x 、三、四象限,则一定有 A.010><<

b a 且 B.01>>b a 且

C.010<<

D.01<>b a 且

9. 函数

b x a x f -=)(的图象如图,其中a 、b

常数,则下列结论正确的是 A.0,1<>b a

B.0,1>>b a

C.0,10><<

b a D.0,10<<

10. 设7

1

3=

x

,则

A.-2

B.-3

C.-1

D.0

11. 函数x e y -=的图象

A.与

x e y =的图象关于y 轴对称 B.与x e y =的图象关于坐标原点对称

C.与x e y -=的图象关于 y 轴对称

D.

x e y -=的图象关于坐标原点对称

12. 若函数f (x )=-x 2

+2ax 与g (x )=(a +1)

1-x

在区间[1, 2]上都是减函数,则a 的取值范围是 A.(-1, 0) B.(-1, 0)∪(]1,0

C.(0, 1)

D.(]1,0

13. 函数

22

1)(x

x x f x

--=

. A.是偶函数但不是奇函数 B.是奇函数但不是偶函数

C.既是偶函数又是奇函数

D.既不是偶函数也不是奇函数

14. 已知实数a, b 满足等式,)3

1

()21(

b a =下列五个关系式

①0

15. 函数

)01(31<≤-=+x y x 的反函数是

)0(log 1.3

>+=x x y A )0(log 1.3>+-=x x y B )

31(log 1.3<≤+=x x y C

)31(log 1.3<≤+-=x x y D

16. 如果函数

2()(31)(01)x x f x a a a a a =-->≠且在区

[)0+,∞

上是增函数,那么实数a 的取值范围是 A.203⎛⎤ ⎥⎝⎦

B.313⎡⎫

⎪⎢

⎣⎭

C.(13⎤⎦,

D.

32⎡⎫

+⎪⎢⎣⎭

,∞ 17. 当10<

21

2--

的解集为

A.}221

|{<≤x x B.}52

1|{<≤x x

C.}52|{≤

D.}521

|

{≤≤x x 18. 设137

x

=,则

A.21x -<<-

B.32x -<<-

C.10x -<<

D.01x <<

19. 函数

b x a x f -=)(的图象

如图,其中a 、b 为常

数,则下列结论正确的是

A.0,1<>b a

B.0,1>>b a

C.

0,10><