指数函数的图像及性质
指数,对数,幂函数的图像和性质
指数函数的图像是一条向上开口的曲线,通常表示为y=a^x(a>0,a≠1)。
指数函数的性质有:
1.在y 轴上的截距为1。
2.对于不同的指数函数,它们的图像形状是相同的,只有位置不同。
如果改变指数函数的
指数,则会改变函数的斜率,即函数图像会发生平移。
3.对于相同的指数函数,如果改变函数的系数,则会改变函数的尺度,即函数图像会发生
伸缩。
对数函数的图像是一条向右开口的曲线,通常表示为y=loga(x)(a>0,a≠1)。
对数函数的性质有:
1.在y 轴上的截距为0。
2.对于不同的对数函数,它们的图像形状是相同的,只有位置不同。
如果改变对数函数的
底数,则会改变函数的斜率,即函数图像会发生平移。
3.对于相同的对数函数,如果改变函数的系数,则会改变函数的尺度,即函数图像会发生
伸缩。
幂函数的图像可以是一条向上开口的曲线,也可以是一条向右开口的曲线,通常表示为y=x^n(n为常数)。
幂函数的性质有:
1.当n>0 时,幂函数的图像是一条向上开口的曲线。
2.当n<0 时,幂函数的图像是一条向右开口的曲线。
3.当n=0 时,幂函数的图像是一条水平直线。
4.幂函数的图像在y 轴上的截距为1。
5.对于不同的幂函数,它们的图像形状是相同的,只有位置不同。
如果改变幂函数的指数,
则会改变函数的斜率,即函数图像会发生平移。
6.对于相同的幂函数,如果改变函数的系数,则会改变函数的尺度,即函数图像会发生伸
缩。
高一数学人必修件指数函数的图象和性质
在生物学领域,指数函数用于描述生物种群的繁殖速度。某 些生物种群的增长符合指数函数的规律,如细菌繁殖、昆虫 数量增长等。
其他领域应用案例
放射性衰变
在物理学中,指数函数用于描述放射性物质的衰变过程。放射性元 素的原子数量随时间呈指数减少。
化学反应速率
化学领域中,指数函数可用于描述某些化学反应的速率。反应速率 与反应物浓度的关系可以用指数函数表示。
同底数幂相乘
幂的乘方
底数不变,指数相加。即$a^m times a^n = a^{m+n}$。
底数不变,指数相乘。即$(a^m)^n = a^{m times n}$。
同底数幂相除
底数不变,指数相减。即$a^m div a^n = a^{m-n}$。
幂的乘方法则
1 2
正整数指数幂的乘法
$(a^m)^n = a^{m times n}$,其中$m, n$为 正整数。
指数函数图像与坐标轴交点
指数函数的图像与x轴没有交点,与y轴的交点是(0,1)。
指数函数性质总结
指数函数的单调性
当a>1时,指数函数在定义域 内单调递增;当0<a<1时,指 数函数在定义域内单调递减。
指数函数的奇偶性
指数函数既不是奇函数也不是 偶函数。
指数函数的值域
指数函数的值域是(0, +∞)。
形如y=a^x(a>0且a≠1)的函 数叫做指数函数。
指数函数表达式
y=a^x,其中a是自变量,x是指 数,y是因变量。
指数函数图像特征
指数函数图像形状
指数函数的图像是一条从坐标原点出发,向右上方或右下方无限 延伸的曲线。
指数函数图像位置
当a>1时,图像位于第一象限和第二象限;当0<a<1时,图像位于 第一象限和第四象限。
指数函数的图像和性质1
x ... -2 -1 0 1 2 3 ... 10 ...
y=2x ... 0.25 0.5 1 2 4 8 ... 1 024 ...
y=3x ... 0.11 0.33 1 3 9 27 ... 59 049 ...
做一做
描点画出图像
y 3x
y 2x
(1)当x<0时,总有2x>3x;
指数函数 的图像和性质
观察,归纳
指数函数在底数a>1及0<a<1,两种情况的图象和性质如下:
a>1
0< a < 1
图 象
(1)定义域:R
性 (2)值域:( 0 ,+∞ )
(3)过点(0,1),即x=0时,
质 y(4=)当1 x>0时,y>1;x<0时0<y<1 (4)当x>0时,0<y<1;x<0时y>1
(2)当x>0时,总有2x<3x;
(3)当x>0时,y=3x比y=2x的函
数值增长得快.
a>b>1时,
(1)当x<0时,总有ax<bx<1;
(2)当x=0时,总有ax=bx=1;
(3)当x>0时,总有ax>bx>1;
(4)指数函数的底数越大,当x>0时,其函数值增
长得就越快.
y 3x
y 2x
(2)因为y=0.75x是R上的减函数,0.1>-0.1,所以 0.750.1<0.75-0.1.
练习:
比较下列各题中两个值的大小.
(1)1.7 2.5, 1.7 3 (2) 0.8 –0.1, 0.8 –0.2 (3) 1.7 0.3, 0.9 3.1
4.2.2.1 指数函数的图象和性质
课堂检测·素养达标
1.函数y=10x-1的图象大致是 ( )
【解析】选C.函数y=10x-1的图象可以看作函数y=10x的图象向下平移1个单位 长度得到的,结合指数函数的图象与性质,即可得出函数的大致图象是C选项.
2.函数f(x)=3-ax+1(a>0,且a≠1)的图象恒过定点
第1课时 指数函数的图象和性质
必备知识·自主学习
导 思
1.怎样作出指数函数的图象?不同底数的 指数函数有何特征? 2.指数函数有哪些性质?
指数函数的图象和性质 (1)图象和性质
图象 定义域 值域 性质
0<a<1
a>1
R _(_0_,__+_∞__)_ 过定点_(_0_,__1_)_
在R上是减函数
【解题策略】
与指数函数相关的图象问题
(1)定点问题:令函数解析式中的指数为0,即可求出横坐标,再求纵坐标即可.
(2)平移问题:对于横坐标x满足“加左减右”.
(3)底数大小:对于y=
a1x
,y=
a
x 2
,y=
a
x 3
,y=
a
x 4
,如图,0<a4<a3<1<a2<a1.
【跟踪训练】(2020·榆林高一检测)函数y= xax(a>1)的图象的大致形状是 ( )
关键能力·合作学习
类型一 与指数函数相关的定义域问题(数学抽象)
【题组训练】
求下列函数的定义域
(1)y= (3)y=
1 .(2)y=
2 . x2-x-6
2x1 8. .
(1) . x22x-8 3
【解析】(1)函数有意义当且仅当x2-x-6≠0,解得x≠-2且x≠3,所以函数的 定义域为{x|x∈R,x≠-2且x≠3}. (2)函数有意义当且仅当x2+2x-8≥0,解得x≤-4或x≥2,所以函数的定义域为 {x|x≤-4或x≥2}. (3)函数有意义当且仅当2x-1-8≥0,即2x-1≥8,解得x≥4,所以函数的定义域 为[4,+∞).
指数函数的概念图象及性质PPT课件
第4章 指数函数、对数函数和幂函数
(4)y=(a2+2)-x=a2+1 2x,底数a2+1 2∈0,12,前面系数为 1, 指数为自变量 x,故它是指数函数. (5)y=2×3x+a(a≠0),3x 前面系数为 2≠1,故它不是指数函 数. 故(1)(3)(4)为指数函数.
栏目 导引
第4章 指数函数、对数函数和幂函数
指数式的比较大小问题 比较下列各组数的大小. (1)1.8-π,1.8-3;(2)1.7-0.3,1.9-0.3; (3)0.80.6,0.60.8.
栏目 导引
第4章 指数函数、对数函数和幂函数
【解】 (1)构造函数 f(x)=1.8x. 因为 a=1.8>1,所以 f(x)=1.8x 在 R 上是增函数. 因为-π<-3,所以 1.8-π<1.8-3. (2)因为 y=11..79x在 R 上是减函数, 所以11..79--00..33=11..79-0.3>11..790=1. 又因为 1.7-0.3 与 1.9-0.3 都大于 0, 所以 1.7-0.3>1.9-0.3.
栏目 导引
第4章 指数函数、对数函数和幂函数
(3)取中间值 0.80.8. 因为 y=0.8x 在 R 上单调递减,而 0.6<0.8, 所以 0.80.6>0.80.8. 又因为00..6800..88=00..860.8>00..680=1,且 0.60.8>0, 0.80.8>0,所以 0.80.8>0.60.8.所以 0.80.6>0.60.8.
x=0 时,__y_=__1___; 质 y值
x<0 时__0_<_y_<_1__
x>0 时,_0_<__y_<_1__; x=0 时,_y_=__1____;
指数函数的图像和性质-课件
,
0.80.2
;
(3)0.3 −0.3 ,, 0.2−0.3 ;
(4)1.70.3, 0.93.1 。
同底比较大小
不同底数幂比大小
,利用指数函数图像
与底的关系比较
利用函数图像
或中间变量进行
比较
不同底但同指数
底不同,指数也不同
小结: 比较两个幂的形式的数大小的方法:
(1)同底数指数幂比大小,构造指数函数,利用
2
质
指数函数的性质
通过研究对比不同底数的指数函数图像,
整理出了,指数函数与底数的关系以及
函数性质。
2
4
指数函数的图像
1
通过比较 = 2 , = 3 , = ( )
1
2
, = ( ) 的图像,我们归纳出了指数
3
函数 = 的一般像。
应用和检测
看指数函数图像比底数
比较两个幂的形式的数大小
1.75 , 41.75
(4) 3
1 −2 −3
(6) ( ) 3 , 2 5
3
当堂检测:
如图4.2-7.某城市人口呈指数增长.
(1)根据图象,估计该城市人口每翻一番所需的时间(倍增期);
(2)该城市人口从80万人开始,经过20年会增长到多少万人?
课堂小结
1
3
复习指数函数的概念
指数函数的定义
1
指数函数y = 2x ,y = ( )x 的图像与性
函
数
( >
1) 与 x轴
下面的指数
函数有无公
有无 公共点 ?
共点?
函数的 定义
讨论函数的
域是什么?
单调性?
高一数学指数函数的概念、图象与性质(解析版)
专题32 指数函数的概念、图象与性质1.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,函数的定义域为R. 温馨提示:指数函数解析式的3个特征: (1)底数a 为大于0且不等于1的常数. (2)自变量x 的位置在指数上,且x 的系数是1. (3)a x 的系数是1.2.指数函数的图象和性质a 的范围a >10<a <1图象性质定义域 R 值域(0,+∞)过定点 (0,1),即当x =0时,y =1单调性 在R 上是增函数在R 上是减函数奇偶性 非奇非偶函数对称性函数y =a x 与y =a -x 的图象关于y 轴对称(1)底数的大小决定了图象相对位置的高低:不论是a >1,还是0<a <1,在第一象限内底数越大,函数图象越靠近y 轴.当a >b >1时,①若x >0,则a x >b x >1;②若x <0,则1>b x >a x >0. 当1>a >b >0时,①若x >0,则1>a x >b x >0;②若x <0,则b x >a x >1. (2)指数函数的图象都经过点(0,1),且图象都在x 轴上方.(3)当a >1时,x →-∞,y →0;当0<a <1时,x →+∞,y →0.(其中“x →+∞”的意义是“x 趋近于正无穷大”)题型一 指数函数的概念1.下列各函数中,是指数函数的是( )A .y =(-3)xB .y =-3xC . y =3x -1 D .y =⎝⎛⎭⎫13x [解析]由指数函数的定义知a >0且a ≠1,故选D. 2.下列函数一定是指数函数的是( )A .y =2x +1 B .y =x 3 C .y =3·2xD .y =3-x[解析]由指数函数的定义可知D 正确. 3.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个 B .1个 C .3个D .4个[解析]由指数函数的定义可判定,只有②正确.[答案] B 4.下列函数:①y =2·3x ;②y =3x +1;③y =3x ;④y =x 3. 其中,指数函数的个数是( ) A .0 B .1 C .2D .3[解析]形如“y =a x (a >0,且a ≠1)”的函数为指数函数,只有③符合,选B. 5.下列函数中,是指数函数的个数是( )①y =(-8)x;②y =2x 2-1;③y =a x ;④y =2·3x .A .1B .2C .3D .0[解析] (1)①中底数-8<0,所以不是指数函数;②中指数不是自变量x ,而是x 的函数,所以不是指数函数; ③中底数a ,只有规定a >0且a ≠1时,才是指数函数; ④中3x 前的系数是2,而不是1,所以不是指数函数,故选D. 6.指出下列哪些是指数函数.(1)y =4x ;(2)y =x 4;(3)y =-4x ;(4)y =(-4)x ;(5)y =πx ;(6)y =4x 2;(7)y =x x ;(8)y =(2a -1)x ⎝⎛⎭⎫a >12,且a ≠1. [解析] (2)是四次函数;(3)是-1与4x 的乘积;(4)中底数-4<0;(6)是二次函数;(7)中底数x 不是常数. 它们都不符合指数函数的定义,故不是指数函数.综上可知,(1)(5)(8)是指数函数. 7.已知函数f (x )=(2a -1)x 是指数函数,则实数a 的取值范围是________.[解析]由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧2a -1>0,2a -1≠1,解得a >12,且a ≠1,所以实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫12,1∪(1,+∞). 8.函数y =(a -2)2a x 是指数函数,则( )A .a =1或a =3B .a =1C .a =3D .a >0且a ≠1[解析]由指数函数的概念可知,⎩⎪⎨⎪⎧(a -2)2=1,a >0,a ≠1,得a =3.9.函数f (x )=(m 2-m +1)a x (a >0,且a ≠1)是指数函数,则m =________. [解析]∵函数f (x )=(m 2-m +1)a x 是指数函数,∴m 2-m +1=1,解得m =0或1. 10.若函数y =(a 2-4a +4)a x 是指数函数,则a 的值是( )A .4B .1或3C .3D .1[解析]由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a >0,a ≠1,a 2-4a +4=1,解得a =3,故选C.11.若函数f (x )=(a 2-2a +2)(a +1)x 是指数函数,则a =________. [解析]由指数函数的定义得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2a +2=1,a +1>0,a +1≠1,解得a =1.12.指数函数f (x )=a x 的图象经过点(2,4),则f (-3)的值是________. [解析]由题意知4=a 2,所以a =2,因此f (x )=2x ,故f (-3)=2-3=18.13.已知函数f (x )=a x +b (a >0,且a ≠1),经过点(-1,5),(0,4),则f (-2)的值为________.[解析]由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a -1+b =5,a 0+b =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =3,所以f (x )=⎝⎛⎭⎫12x+3,所以f (-2)=⎝⎛⎭⎫12-2+3=4+3=7. 14.已知函数f (x )为指数函数,且f ⎝⎛⎭⎫-32=39,则f (-2)=________. [解析]设f (x )=a x (a >0且a ≠1),由f ⎝⎛⎭⎫-32=39得a -32=39,所以a =3,又f (-2)=a -2, 所以f (-2)=3-2=19.15.若函数f (x )是指数函数,且f (2)=9,则f (-2)=________,f (1)=________. [解析]设f (x )=a x (a >0,且a ≠1),∵f (2)=9,∴a 2=9,a =3,即f (x )=3x . ∴f (-2)=3-2=19,f (1)=3.16.若点(a,27)在函数y =(3)x 的图象上,则a 的值为( )A. 6 B .1 C .2 2D .0[解析]选A 点(a,27)在函数y =(3)x 的图象上,∴27=(3)a , 即33=3a 2,∴a2=3,解得a =6,∴a = 6.故选A.17.已知函数f (x )=⎝⎛⎭⎫12ax ,a 为常数,且函数的图象过点(-1,2),则a =________,若g (x )=4-x-2, 且g (x )=f (x ),则x =________.[解析]因为函数的图象过点(-1,2),所以⎝⎛⎭⎫12-a=2,所以a =1,所以f (x )=⎝⎛⎭⎫12x , g (x )=f (x )可变形为4-x -2-x -2=0,解得2-x =2,所以x =-1. 18.已知f (x )=2x +12x ,若f (a )=5,则f (2a )=________.[解析]因为f (x )=2x +12x ,f (a )=5,则f (a )=2a +12a =5.所以f (2a )=22a +122a =(2a )2+⎝⎛⎭⎫12a 2=⎝⎛⎭⎫2a +12a 2-2=23. 19.若f (x )满足对任意的实数a ,b 都有f (a +b )=f (a )·f (b )且f (1)=2,则f (2)f (1)+f (4)f (3)+f (6)f (5)+…+f (2020)f (2019)=( )A .1010B .2020C .2019D .1009[解析]不妨设f (x )=2x ,则f (2)f (1)=f (4)f (3)=…=f (2020)f (2019)=2,所以原式=1010×2=2020.题型二 指数函数的图象及其应用1.y =⎝⎛⎭⎫34x的图象可能是( )[解析]0<34<1且过点(0,1),故选C.2.函数y =3-x 的图象是( )A B C D[解析]∵y =3-x=⎝⎛⎭⎫13x,∴B 选项正确.3.函数y =2-|x |的大致图象是( )[解析]y =2-|x |=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≥0.2x ,x <0,画出图象,可知选C. 4.函数y =a -|x |(0<a <1)的图象是( )A B C D[解析]y =a-|x |=⎝⎛⎭⎫1a |x|,易知函数为偶函数,∵0<a <1,∴1a>1,故当x >0时,函数为增函数,当x <0时,函数为减函数,当x =0时,函数有最小值,最小值为1,且指数函数为凹函数,故选A. 5.函数y =-2-x 的图象一定过第________象限.[解析]y =-2-x =-⎝⎛⎭⎫12x 与y =⎝⎛⎭⎫12x 关于x 轴对称,一定过第三、四象限. 6.函数f (x )=a x-b 的图象如图所示,其中a ,b 为常数,则下列结论正确的是( )A .a >1,b <0B .a >1,b >0C .0<a <1,b >0D .0<a <1,b <0[解析]从曲线的变化趋势,可以得到函数f (x )为减函数,从而有0<a <1;从曲线位置看, 是由函数y =a x (0<a <1)的图象向左平移|-b |个单位长度得到,所以-b >0,即b <0. 7.已知0<m <n <1,则指数函数①y =m x ,②y =n x 的图象为( )[解析]由于0<m <n <1,所以y =m x 与y =n x 都是减函数,故排除A 、B ,作直线x =1与两个曲线相交, 交点在下面的是函数y =m x 的图象,故选C.8.若a >1,-1<b <0,则函数y =a x +b 的图象一定在( )A .第一、二、三象限B .第一、三、四象限C .第二、三、四象限D .第一、二、四象限[解析]A,∵a >1,且-1<b <0,故其图象如图所示.]9.若函数y =a x +b -1(a >0,且a ≠1)的图象经过第二、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[解析]函数y =a x +b -1(a >0,且a ≠1)的图象是由函数y =a x 的图象经过向上或向下平移而得到的,因其图象不经过第一象限,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)的图象向下平移至少大于1个单位长度,即b -1<-1⇒b <0.故选C.10.若函数y =a x +m -1(a >0)的图象经过第一、第三和第四象限,则( )A .a >1B .a >1,且m <0C .0<a <1,且m >0D .0<a <1[解析]选B,y =a x (a >0)的图象在第一、二象限内,欲使y =a x +m -1的图象经过第一、三、四象限,必须将y =a x 向下移动.当0<a <1时,图象向下移动,只能经过第一、二、四象限或第二、三、四象限,故只有当a >1时,图象向下移动才可能经过第一、三、四象限.当a >1时,图象向下移动不超过一个单位时,图象经过第一、二、三象限,向下移动一个单位时,图象恰好经过原点和第一、三象限,欲使图象经过第一、三、四象限,则必须向下平移超过一个单位,故m -1<-1,所以m <0,故选B. 11.函数f (x )=a x 与g (x )=-x +a 的图象大致是( )[解析]当a >1时,函数f (x )=a x 单调递增,当x =0时,g (0)=a >1,此时两函数的图象大致为选项A. 12.二次函数y =ax 2+bx 与指数函数y =⎝⎛⎭⎫b a x的图象可能是( )[解析]二次函数y =a ⎝⎛⎭⎫x +b 2a 2-b 24a ,其图象的顶点坐标为⎝⎛⎭⎫-b 2a ,-b 24a ,由指数函数的图象知0<ba<1, 所以-12<-b 2a <0,再观察四个选项,只有A 中的抛物线的顶点的横坐标在-12和0之间.13.已知函数f(x)=(x-a)(x-b)(其中a>b)的图象如图所示,则函数g(x)=a x+b的图象是()[解析]由函数f(x)=(x-a)(x-b)(其中a>b)的图象可知0<a<1,b<-1,所以函数g(x)=a x+b是减函数,排除选项C、D;又因为函数图象过点(0,1+b)(1+b<0),故选A.14.如图是指数函数①y=a x,②y=b x,③y=c x,④y=d x的图象,则a,b,c,d与1的大小关系为()A.a<b<1<c<d B.b<a<1<d<c C.1<a<b<c<d D.a<b<1<d<c[解析](1)解法一:由图象可知③④的底数必大于1,①②的底数必小于1.作直线x=1,在第一象限内直线x=1与各曲线的交点的纵坐标即各指数函数的底数,则1<d<c,b<a<1,从而可知a,b,c,d与1的大小关系为b<a<1<d<c.解法二:根据图象可以先分两类:③④的底数大于1,①②的底数小于1,再由③④比较c,d的大小,由①②比较a,b的大小.当指数函数的底数大于1时,图象上升,且底数越大时图象向上越靠近y轴;当底数大于0小于1时,图象下降,底数越小,图象向右越靠近x轴.15.方程|2x-1|=a有唯一实数解,则a的取值范围是________.[解析]作出y=|2x-1|的图象,如图,要使直线y=a与图象的交点只有一个,∴a≥1或a=0.16.函数y=a x-3+3(a>0,且a≠1)的图象过定点________.[解析]因为指数函数y=a x(a>0,且a≠1)的图象过定点(0,1),所以在函数y=a x-3+3中,令x-3=0,得x=3,此时y=1+3=4,即函数y=a x-3+3的图象过定点(3,4).17.函数y=2a x+3+2(a>0,且a≠1)的图象过定点________.[解析]令x+3=0得x=-3,此时y=2a0+2=2+2=4.即函数y=2a x+3+2(a>0,且a≠1)的图象过定点(-3,4).18.当a>0,且a≠1时,函数f(x)=a x+1-1的图象一定过点()A.(0,1) B.(0,-1)C .(-1,0)D .(1,0)[解析] 当x =-1时,显然f (x )=0,因此图象必过点(-1,0).19.已知函数y =2a x -1+1(a >0且a ≠1)恒过定点A (m ,n ),则m +n =( )A .1B .3C .4D .2[解析]选C,由题意知,当x =1时,y =3,故A (1,3),m +n =4. 20.函数y =a 2x +1+1(a >0,且a ≠1)的图象过定点________. [解析]令2x +1=0得x =-12,y =2,所以函数图象恒过点⎝⎛⎭⎫-12,2. 21.若函数y =2-|x |-m 的图象与x 轴有交点,则( )A .-1≤m <0B .0≤m ≤1C .0<m ≤1D .m ≥0[解析]易知y =2-|x |-m =⎝⎛⎭⎫12|x |-m .若函数y =2-|x |-m 的图象与x 轴有交点,则方程⎝⎛⎭⎫12|x |-m =0有解, 即m =⎝⎛⎭⎫12|x |有解.∵0<⎝⎛⎭⎫12|x |≤1,∴0<m ≤1. 22.已知f (x )=2x 的图象,指出下列函数的图象是由y =f (x )的图象通过怎样的变化得到:(1)y =2x +1;(2)y =2x -1;(3)y =2x +1;(4)y =2-x ;(5)y =2|x |. [解析] (1)y =2x +1的图象是由y =2x 的图象向左平移1个单位得到.(2)y =2x-1的图象是由y =2x 的图象向右平移1个单位得到.(3)y =2x +1的图象是由y =2x 的图象向上平移1个单位得到.(4)∵y =2-x 与y =2x 的图象关于y 轴对称,∴作y =2x 的图象关于y 轴的对称图形便可得到y =2-x的图象.(5)∵y =2|x |为偶函数,故其图象关于y 轴对称,故先作出当x ≥0时,y =2x 的图象,再作关于y 轴的对称图形,即可得到y =2|x |的图象.23.已知函数f (x )=a x +b (a >0,且a ≠1).(1)若f (x )的图象如图①所示,求a ,b 的值; (2)若f (x )的图象如图②所示,求a ,b 的取值范围;(3)在(1)中,若|f (x )|=m 有且仅有一个实数根,求m 的取值范围.[解析] (1)f (x )的图象过点(2,0),(0,-2),所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b =0,a 0+b =-2,又因为a >0,且a ≠1,所以a =3,b =-3.(2)f (x )单调递减,所以0<a <1,又f (0)<0.即a 0+b <0,所以b <-1. 故a 的取值范围为(0,1),b 的取值范围为(-∞,-1).(3)画出|f (x )|=|(3)x -3|的图象如图所示,要使|f (x )|=m 有且仅有一个实数根, 则m =0或m ≥3.故m 的取值范围为[3,+∞)∪{0}.题型三 指数函数的定义域与值域1.求下列函数的定义域和值域:(1)y =1-3x ;(2)y =21x -4 ; (3)y =⎝⎛⎭⎫23-|x | ; (4)y =⎝⎛⎭⎫12x 2-2x -3;(5)y =4x +2x +1+2. [解析] (1)要使函数式有意义,则1-3x ≥0,即3x ≤1=30,因为函数y =3x 在R 上是增函数,所以x ≤0, 故函数y =1-3x 的定义域为(-∞,0].因为x ≤0,所以0<3x ≤1,所以0≤1-3x <1, 所以1-3x ∈[0,1),即函数y =1-3x 的值域为[0,1). (2)要使函数式有意义,则x -4≠0,解得x ≠4. 所以函数y =21x -4的定义域为{x |x ≠4}.因为1x -4≠0,所以21x -4 ≠1,即函数y =21x -4 的值域为{y |y >0,且y ≠1}.(3)要使函数式有意义,则-|x |≥0,解得x =0.所以函数y =⎝⎛⎭⎫23-|x |的定义域为{x |x =0}.因为x =0,所以⎝⎛⎭⎫23-|x | =⎝⎛⎭⎫230=1,即函数y =⎝⎛⎭⎫23-|x |的值域为{y |y =1}. (4)定义域为R.∵x 2-2x -3=(x -1)2-4≥-4,∴⎝⎛⎭⎫12x 2-2x -3≤⎝⎛⎭⎫12-4=16. 又∵⎝⎛⎭⎫12x 2-2x -3>0,∴函数y =⎝⎛⎭⎫12x 2-2x -3的值域为(0,16]. (5)因为对于任意的x ∈R ,函数y =4x +2x +1+2都有意义,所以函数y =4x +2x +1+2的定义域为R. 因为2x >0,所以4x +2x +1+2=(2x )2+2×2x +2=(2x +1)2+1>1+1=2, 即函数y =4x +2x +1+2的值域为(2,+∞). 2.(1)求函数y =⎝⎛⎭⎫132x -的定义域与值域;(2)求函数y =⎝⎛⎭⎫14x -1-4·⎝⎛⎭⎫12x +2,x ∈[0,2]的最大值和最小值及相应的x 的值. [解析] (1)由x -2≥0,得x ≥2,所以定义域为{x |x ≥2}.当x ≥2时,x -2≥0, 又因为0<13<1,所以y =⎝⎛⎭⎫13x -2的值域为{y |0<y ≤1}.(2)∵y =⎝⎛⎭⎫14x -1-4·⎝⎛⎭⎫12x +2,∴y =4·⎝⎛⎭⎫14x -4·⎝⎛⎭⎫12x +2.令m =⎝⎛⎭⎫12x ,则⎝⎛⎭⎫14x =m 2. 由0≤x ≤2,知14≤m ≤1.∴f (m )=4m 2-4m +2=4⎝⎛⎭⎫m -122+1. ∴当m =12,即当x =1时,f (m )有最小值1;当m =1,即x =0时,f (m )有最大值2.故函数的最大值是2,此时x =0,函数的最小值为1,此时x =1. 3.函数y =2x -1的定义域是( )A .(-∞,0)B .(-∞,0]C .[0,+∞)D .(0,+∞)[解析]由2x -1≥0,得2x ≥20,∴x ≥0.[答案] C 4.函数y =1-⎝⎛⎭⎫12x的定义域是________.[解析]由1-⎝⎛⎭⎫12x≥0得⎝⎛⎭⎫12x ≤1=⎝⎛⎭⎫120,∴x ≥0,∴函数y =1-⎝⎛⎭⎫12x的定义域为[0,+∞).5.若函数y =a x -1的定义域是(-∞,0],则a 的取值范围为( )A .a >0B .a <1C .0<a <1D .a ≠1[解析]由a x -1≥0,得a x ≥a 0.∵函数的定义域为(-∞,0],∴0<a <1.6.若函数f (x )=a x -a 的定义域是[1,+∞),则a 的取值范围是( ) A .[0,1)∪(1,+∞) B .(1,+∞) C .(0,1)D .(2,+∞)[解析]∵a x -a ≥0,∴a x ≥a ,∴当a >1时,x ≥1.故函数定义域为[1,+∞)时,a >1. 7.y =2x ,x ∈[1,+∞)的值域是( )A .[1,+∞)B .[2,+∞)C .[0,+∞)D .(0,+∞)[解析]y =2x 在R 上是增函数,且21=2,故选B. 8.函数y =16-4x 的值域是( )A .[0,+∞)B .[0,4]C .[0,4)D .(0,4)[解析]要使函数有意义,须满足16-4x ≥0.又因为4x >0,所以0≤16-4x <16, 即函数y =16-4x 的值域为[0,4).9.函数y =⎝⎛⎭⎫12x(x ≥8)的值域是( )A .R B.⎝⎛⎦⎤0,1256 C.⎝⎛⎦⎤-∞,1256 D.⎣⎡⎭⎫1256,+∞[解析]因为y =⎝⎛⎭⎫12x 在[8,+∞)上单调递减,所以0<⎝⎛⎭⎫12x≤⎝⎛⎭⎫128=1256. 10.函数y =1-2x ,x ∈[0,1]的值域是( )A .[0,1]B .[-1,0] C.⎣⎡⎦⎤0,12 D.⎣⎡⎦⎤-12,0 [解析]∵0≤x ≤1,∴1≤2x ≤2,∴-1≤1-2x ≤0,选B.11.已知函数y =⎝⎛⎭⎫13x 在[-2,-1]上的最小值是m ,最大值是n ,则m +n 的值为________.[解析]∵y =⎝⎛⎭⎫13x 在R 上为减函数,∴m =⎝⎛⎭⎫13-1=3,n =⎝⎛⎭⎫13-2=9,故m +n =12. 12.函数y =⎝⎛⎭⎫1222x x -+的值域是________. [解析]设t =-x 2+2x =-(x 2-2x )=-(x -1)2+1≤1,∴t ≤1.∵⎝⎛⎭⎫12t ≥⎝⎛⎭⎫121=12,∴函数值域为⎣⎡⎭⎫12,+∞. 13.函数y =⎝⎛⎭⎫12x 2-1的值域是________.[解析]∵x 2-1≥-1,∴y =⎝⎛⎭⎫12x 2-1≤⎝⎛⎭⎫12-1=2,又y >0,∴函数值域为(0,2].14.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x <0,-2-x ,x >0,则函数f (x )的值域是________. [解析]由x <0,得0<2x <1;由x >0,∴-x <0,0<2-x <1,∴-1<-2-x <0,∴函数f (x )的值域为(-1,0)∪(0,1).15.已知函数f (x )=a x -1(x ≥0)的图象经过点⎝⎛⎭⎫2,12,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)∵f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫2,12,∴a 2-1=12,则a =12. (2)由(1)知,f (x )=⎝⎛⎭⎫12x -1,x ≥0.由x ≥0,得x -1≥-1,于是0<⎝⎛⎭⎫12x -1≤⎝⎛⎭⎫12-1=2, 所以函数y =f (x )(x ≥0)的值域为(0,2].16.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________. [解析]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].17.函数f (x )=3x 3x +1的值域是________.[解析]数y =f (x )=3x 3x +1,即有3x =-y y -1,由于3x >0,则-y y -1>0,解得0<y <1,值域为(0,1). 18.若函数f (x )=a x -1(a >0,且a ≠1)的定义域和值域都是[0,2],求实数a 的值.[解析]当0<a <1时,函数f (x )=a x -1(a >0,且a ≠1)为减函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 0-1=2,a 2-1=0无解. 当a >1时,函数f (x )=a x -1(a >0,且a ≠1)为增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 0-1=0,a 2-1=2,解得a = 3. 综上,a 的值为 3.19.已知f (x )=9x -2×3x +4,x ∈[-1,2].(1)设t =3x ,x ∈[-1,2],求t 的最大值与最小值;(2)求f (x )的最大值与最小值.[解析](1)设t =3x ,∵x ∈[-1,2],函数t =3x 在[-1,2]上是增函数,故有13≤t ≤9, 故t 的最大值为9,t 的最小值为13. (2)由f (x )=9x -2×3x +4=t 2-2t +4=(t -1)2+3,可得此二次函数的对称轴为t =1,且13≤t ≤9, 故当t =1时,函数f (x )有最小值为3,当t =9时,函数f (x )有最大值为67.。
指数函数的图像和性质
指数函数的图像和性质指数函数是一类重要的数学函数,在数学和其他学科的研究中具有广泛的应用。
本文将介绍指数函数的图像和性质,帮助读者更好地理解和应用这一函数。
1. 定义指数函数是以指数为自变量,底数大于0且不等于1的函数。
一般形式为f(x) = a^x,其中a为底数,x为指数。
指数可以是实数,函数值则可以是正数、负数或零。
2. 指数函数的图像由于底数大于0且不等于1,指数函数的图像不会通过原点(0,0)。
当指数x为0时,函数值为1,因此图像会经过点(0,1)。
当指数x为正值时,函数值逐渐增大;当指数x为负值时,函数值逐渐减小。
图像可以根据底数的不同呈现不同的特点。
3. 底数大于1的指数函数当底数a大于1时,指数函数的图像呈现上升趋势,即从左至右逐渐增大。
随着指数x的增大,函数值也会变得越来越大。
当a越接近1时,曲线的增长速度会变得越来越缓慢。
例如,y = 2^x的图像在x轴的右侧逐渐升高,但增长速度逐渐减慢。
4. 底数介于0和1之间的指数函数当底数a介于0和1之间时,指数函数的图像呈现下降趋势,即从左至右逐渐减小。
随着指数x的增大,函数值会越来越接近于0。
当a越接近0时,曲线的下降速度会越来越慢。
例如,y = (1/2)^x的图像在x轴的右侧逐渐下降,但下降速度逐渐变缓。
5. 指数函数的水平位移指数函数的图像可以通过水平位移产生变化。
将指数函数右移h个单位,可以得到f(x-h)。
这样做会使整个图像向右平移h个单位。
同样,向左移动h个单位可以得到f(x+h),将整个图像向左平移h个单位。
6. 指数函数的垂直位移指数函数的图像也可以通过垂直位移产生变化。
将指数函数上移k个单位,可以得到f(x)+k。
这样做会使整个图像上移k个单位。
同样,向下移动k个单位可以得到f(x)-k),整个图像下移k个单位。
7. 指数函数的对称性对于底数a大于1的指数函数,以y轴为对称轴,具有对称性。
即f(x) = a^x的图像关于y轴对称。
2.1.2指数函数图象及性质(二)
若把函数 f ( x ) 的图象向左平移2 个单位, y=3(x+2)2 则得到函数 ____________ 的图象; 若把函数 f ( x ) 的图象向下平移 3 个单位, y=3x2-3 则得到函数 _________ 的图象; 若把函数 f ( x ) 的图象向上平移 4 个单位, y=3x2+4 则得到函数 _________ 的图象.
C. 0 a 1, 且 b 0 B. a 1, 且 b 0 D. a 1, 且 b 0
y
o
x
0 a 1, 1 b 1 0,
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§2.1.2指数函数及其性质(二) y ( 1 ) x 作出函数图象,求定义域、 例1. 已知函数 2 y ( 1 )| x| 的关系. 值域,并探讨与图象 2
y
2
o -2
- x 1
x
所以当x<0时, f ( x ) 2
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.
§2.1.2指数函数及其性质(二)
1.图像过定点问题
由于函数y=ax(a>0,且a≠1)恒经过定点 (0,1),因此指数函数与其它函数复合会产生一 些丰富多彩的定点问题
例2.函数y=ax-3+2(a>0,且a≠1)必经 过哪个定点? (3, 3)
点评:函数y=ax-3+2的图象恒过定点(3,3),实 际上就是将定点(0,1)向右平移3个单位,向上平 移2个单位得到.
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§2.1.2指数函数及其性质(二)
【1】函数y=ax+5-1(a>0,且a≠1)必经 过哪个定点? ( 5, 0)
【2】函数 y a b=____. 1
x b
2 恒过定点(1,3)则
1 ) x12 2 x1 , f ( x ) ( 1 ) x22 2 x 2 , 则 f ( x1 ) ( 5 2 5
指数函数的定义图象及性质_图文
一张报纸折叠39次,其高度可到达月球
对折次数 1
2
3
所得纸 的层数
2
4=
8=
函数关系是
在以下关系中:
底为常数
指数为自变量
形如 的函数叫做指数函数.
幂为函数
其中 为自变量,定义域为
探究:为什么要规定
探讨:若不满足上述条件
会怎么样?
(1)若 则当x > 0时,
当x≤0时, 无意义.
(2)若
则对于x的某些数值,可使
在同一坐标系中分别作出如下函数的图像:
x
… -3 -2 -1 -0.5 0 0.5 1 2 3 …
… 0.13 0.25 0.5 0.71 1 1.4 2 4 8 …
…8 4 2
1.4 1 0.71 0.5 0.25 0.13 …
x
… -2.5 -2 -1
-0.5 0
0.5 1 2
2.5 …
… 0.06 0.1 0.3 0.6 1 1.7 1 0.6 0.3 0.1 0.06 …
()
1
0
1
1
1
1
0
0
1
0
1
1
0
0
性质
一般地,函数 y =a x (a >0,a ≠ 1, x ∈R) 具有如下的性质
(1)定义域是实数集R, 值域是正实数集;
y
y = ( )x y = ( )x
y = 3x y = 2x
(2)函数的图象都通过点( 0, 1 ).
(3)当a > 1时,这个函数是增 函数,当x > 0 ,y > 1 ,当x < 0 时 , 0 < y <1 ;
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,
指数函数图像和性质_课件
x 0, 则a 1
(4)自左向右看,y=ax(a>1)的图 像逐渐上升;y=ax(0<a<1)的图像 (4) a>1,y=ax是增函数 当0<a<1,y=ax是减函数 逐渐下降
比较下列各题中两个值的大小: ①
1 .7
2.5
,
1.7
3
解 :利用函数单调性, 1.7 2.5 与 1.7 3 的底数是1.7,它们可以看成函数 y= 1.7 x 当x=2.5和3时的函数值;
(5)在R上是增函数
(5)在R上是减函数
图象特征
(1)图象都位于x轴上方 (2)图象都过(0,1 )点
函数性质
(1)x取任何实数都有ax>0 (2)a为任何正数,总有a0 =1
x (3)y=ax(a>1)的图像在第一 x 0 , 则 a 1 x 象限内的纵坐标都大于1,在 3当a 1时, x 0 , 则 0 a 1 第二象限的纵坐标都小于1; x x 0 , 则 0 a 1 x y=a (0<a<1)的图像正好相反 当0 a 1时, x
比较指数型值常常 借助于指数函数的图像 或直接利用函数的单调性 或选取适当的中介值(常用的特殊值是0和1),再利用单调性比较大小
补充练习
1.下图是①y=ax②y=bx③y=cx④y=dx的图像,则 a,b,c,d与1的大小关系是 (B) A.a<b<1<c<d C.1<a<b<c<d
①
②
y③
B.b<a<1<d<c D.a<b<1<d<c
当a>1时,a的值越大,图像越靠近y轴,递增速度越快. 当0<a<1时,a的值越大,图像越靠近x轴,递减的速度越快.
指数函数及其图像与性质_图文
小试牛刀
例2.判断下列函数在其定义域上的单调性
(1)y=4x; 解:
知识积累:
y
指数函数y=2x的性质 x
(1)函数的定义域为R,值域为(0,∞); (2)图像都在x轴的上方,向上无限延伸,
向下无限接近x轴; (3)函数图象都经过(0,1)点; (4)函数图像自左至右呈上升趋势。
动手试一试
列表:
x
…
-3
…
8
图像:
指数函数y= 的图像
-2
-1.5
-1
-0.5
指数函数及其图像与性质_图文.ppt
直观感知:核裂变
如果裂变次数为x ,裂变后的原子核为 y,则y与x之间的关 系是什么?
y=2x
你还能举出一些类似的例子吗? (如细胞分裂……)
归纳结论
指数函数的概念:
一般地,设a>0且a≠1,形如y=ax的函数称为指数函数。 定义域:R
学以致用
问题:对于其它a的值,指数函数的图像又 是怎样的呢?
及时复习~~积沙成塔
指数函数的图像和性质:
y=ax
a
a>1
0<a<1
图
像
性 质
(1)函数值都是正的; (2)x=0时,y=1; (3)当x>0时,y>1;当x<0时, 0<y<1; (4)f(x)=2x在(-∞,+ ∞)上是增函数。
(1)函数值都是正的; (2)x=0时,y=1; (3)当x>0时, 0<y<1 ;当x<0时, y>1 ; (4)f(x)=2x在(-∞,+ ∞)上是增函数。
0
0.5
指数函数图象及性质
mn
⑶比较下列各数的大小:
10 , 0.42.5 ,
2 0.2
1 0.42.5 0
2 0.2
例3在同一坐标系下作出下列函数的图象,并指出
它们与指数函数y= 2x 的图象的关系,
⑴ y 2x1 与 y 2x2
⑵ y 2x1 与 y 2x2
解:⑴列出函数数据表,作出图像
x -3 -2 -1 0 1 2 3
( 1 0,且 1 1)
a
a
探究2:判断下列函数,那些是指数函数?
(1) y=4x
(2) y=x4
(3) y=-4x
(4) y=(-3)x
(5) y=xx
(6) y=3×4x
(7) y=3x+1
点评:函数解析式三大特征为①指数是自变量 x ;②底数是非1正常数;③系数为1.
随堂练习:
函数y=(a2-3a+3)ax 是指数函数,求a的 值.
-0.5 0 0.6 1 1.7 1
0.5 1 2 3 … 1.4 2 4 8 …
0.71 0.5 0.25 0.13 …
0.5 1 2 1.7 3 9
2.5 … 15.6 …
0.6 0.3 0.1 0.06 …
x
… -3 -2 -1
y 2x … 0.13 0.25 0.5
y 1 x … 8
由3x≥30.5,可得x≥0.5,即x的取值范围为 [0.5,+∞)。
;
高中数学必修1同步辅导课程——指数函数及其性质
例2:解下列不等式
(1)(1)x2 8 32x 3
(2) ax22x ( 1 )x2 (a 0且a 1) a
例2:指出下列函数的单调区间,并判断增减性;
课件6:4.1.2 指数函数的性质与图像
∴
1
0< ≤≤.
由二次函数的图象知,
1
当∈[ , ]时,
函数=( + 1) −
2
1
2在[ , ]上为增函数,
故当=时,max=2 + 2 − 1,
∴ 2 + 2 − 1=14,解得=3或=-5(舍去).
②若0<<1,∵ ∈[-1,1],
∴
2 −2−3
1
2
∴ y=
≤
1 −4
=16.又∵
2
2 −2−3
1
2
2 −2−3
1
的值域为(0,16].
2
>0,
形如y=af(x)的函数的定义域和值域的求法
(1)函数y=af(x)的定义域与函数f(x)的定义域相同;
(2)求函数y=af(x)的值域,需先确定函数f(x)的
值域,再根据指数函数y=ax的单调性确定函数y=af(x)
图象;
③函数=|()|的图象是将函数 = ()的图象在轴下
方的部分沿轴翻折到上方,轴上方的部分不变.
若直线=2与函数=| − 1|(>0,且≠1)
1
0,
的图象有两个公共点,则的取值范围是( 2 ) .
(3)图象的识别问题
例5 如图所示的是指数函数①y=ax;②y=bx;③y=
1
−4
(1) 2
=
(2)
=
;
2
1 −2−3
.
2
解:(1)由-4≠0,得≠4,
∴ =2
1
−4
的定义域为{|∈R,且≠4}.
1
指数函数图像和性质_课件
0.4
2.5
10 20.2
比较指数型值常常 借助于指数函数的图像 或直接利用函数的单调性 或选取适当的中介值(常用的特殊值是0和1),再利用单调性比较大小
a>1
图
6
0<a<1
6
5
5
4
4
3
3
象
1
-4 -2
2
2
1
1
1
-4
-2
0
-1
2
4
6
0
-1
2
4
6
1.定义域:R
性
2.值域:(0,+∞) 3.过点(0,1),即x=0时,y=1
x
x
-2
-1
0 1
1 2
2 4
3 8
2
1 2 x
1 8 8 1 27 1 27
1 4
4
1 2 2 1 3 3
1
1 1
3
1 3
x
1 9 9
1 2 3 1 3
1 4 9 1 9
1 8 27 1 27
y
1 y 2
x
1 y 3
x
y 3x
x>0时,0<y<1 x<0时, y>1 在R上是减函数
比较下列各题中两个值的大小: ①
1 .7
2 .5
,
1.7
3
解 :利用函数单调性, 1.7 2.5 与 1.7 3 的底数是1.7,它们可以看成函数 y= 1.7 x 当x=2.5和3时的函数值;
5
;
因为1.7>1,所以函数y= 1.7 在R上是增函数, 而2.5<3,所以,
指数函数的图像和性质
指数函数的图像和性质
指数函数是一种特殊函数,其定义域为实数集合R,值域也是实数集合R。
指
数函数的图像是一条弧线,朝右上方抛物线式延伸,底点在坐标原点处。
其图像如下所示:
指数函数具有以下性质:
一、指数函数是定义在实数集合上的单值函数,其图象是一条朝右上方延伸的
弧线,且在坐标原点处有底点,函数值随x增大而增大,函数图像上每一点到底点的距离都不变;
二、指数函数对任何正实数都有定义,指数函数f(x)=a^x(a为正实数)的图
谱具有单调性,当a的值不同时,指数函数的函数图象具有相似的特点;
三、指数函数具有不变性,不论x的取值范围如何,函数的函数图象仍不改变;
四、指数函数的切线斜率随着x的增大而增大;
五、指数函数的斜率在同一条线上增加或减少;
六、不论指数函数是升幂函数还是降幂函数,其图象都是从坐标原点开始,一
条朝右上方延伸的弧线。
以上就是指数函数的图像与性质,根据以上描述,指数函数的函数图像与以及
其性质可以得出:指数函数是从坐标原点开始,一条朝右上方延伸的弧线,有着单调性,不变性,切线斜率随着x的增大而增大等性质。
指数函数的图像及性质 PPT
知新益能
1.指数函数定义 一般地,函数y=ax(a>0,且a≠1)叫做__指__数__函__数___,其
中__x_为自变量,函数的定义域为_R__.
注意:
1.底数为常数,指数为自变量 2.三个“1”
小试牛刀
下列哪些是指数函数?
(1)y= 2x (3)y=(-2)x (5)y= 2-x (7)y= 2x+1
(2)y= x2 (4)y=-2x (6)y= 22x (8)y= 2x+1
新知 2
一下指数函数的图象。
新知提炼
2.指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象和性质
a>1
0<a<1
图 象
定义域为_R_;值域为__(0_,__+__∞__) __
性 质
根据指数函数的概念,求函数解析式. 例1 指数函数 f ( x) 的图象过点 (3 , 27),求 f (0) , f (1) , f (2) 的值
解:设 f ( x) a x (a 0且a 1)
因为函数 f (x) 过点( 3 , 27 ) 所以有 f (3) 27 ,即a3 27 解得 a 3, 于是 f (x) 3x
过定点__(0_,_1_) ,即_x_=__0_时,__y=__1_ 若x>0,则__y_>__1_; 若x>0,则_0_<__y_<__1_; 若x<0,则_0_<__y_<__1_ 若x<0,则_y_>__1__
在R上是__增__函_数___ 在R上是__减__函__数__
考点突破
指数函数的概念
所以 f (0) 30 1 , f (1) 3 ,
f (2) 32 1 9
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x
(x
0)
向左平移 1个单位
y (1)x1( x 1); 3
另一部分是:y=3x (x<0)向左平移 y=3x+1 (x<-1).
1个单位
图象如图:
(2)由图象知函数在(-∞,-1]上是增函数, 在(-1,+∞)上是减函数. (3)由图象知当x=-1时,函数有最大值1,无最小值. 探究提高 在作函数图象时,首先要研究函数与某一 基本函数的关系.然后通过平移或伸缩来完成.
若x>0,则y>1;
若x>0,则0<y<1;若x
若x=0,则y=1;
=0,则y=1;
若x<0,则0<y<1
若x<0,则y>1
指数函数与对数函数的图象所经过的定点
1.不论a(a>0且a≠1)取何实数,函数y=ax-3+4的图象都经 过的一个定点是( )
A.(-3,4) B.(3,5)
C.(-3,5) D.(3,-4)
解析:y=ax图象经过定点(0,1),将y=ax的图象向右平移 3个单位长度,得到函数y=ax-3的图象,则定点(0,1)平移到了 定点(3,1),再将y=ax-3的图象向上平移4个单位长度得到函数y =ax-3+4的图象,则定点(3,1)平移到了定点(3,5).故选B.
答案:B
指数函数图象特征及单调性的应用
感悟高 考 2.已知 a= 25,函数 f(x)=ax,若实数 m,n 满足 f(m)>f(-n), 则 m,n 满足的关系为( B )
A.m+n<0 B.m+n>0 C.m>n D.m<n
解析:f(x)=
25x是
R
上的增函数,实数
m,n
满足
f(m)>f(-
n),故 m>-n,即 m+n>0.故选 B.
指数函数
名称 函数式 底数a的取值分类 定义域
值域
指数函数
y=ax(a>0且a≠1)
a>1
0<a<1
(-∞,+∞) (0,+∞)
图象
单调性
在(-∞,+∞)上为增函数
在(-∞,+∞)上为 减函数
函数值 的分布
图象过点(0,1)及(1,a),(-1,图象过点(0,1)及(1,
a-1);
a),(-1,a>0,且 a≠1)的图象可能是( )
思路点拨:本题主要考查指数函数的图象特征及利用指数函数的单调 性比较大小的基本方法.
自主解答:
考点探 究
点评:(1)与指数函数有关的函数的图象的研究,
往往利用相应指数函数的图象,通过平移、对称变换得
到其图象.
(2)一些指数方程、不等式问题的求解,往往利用
求与指数函数有关的函数的定义域与值域
求下列函数的定义域和值域:
(1) y=(1 )2x-x2;(2)y=9x+2×3x-1. 2
思路点拨:这是与指数函数有关的复合函数,可以利 用指数函数的概念和性质来求函数的定义域、值域,对于 形式较为复杂的可以考虑利用换元法(如(2)).
点评:本题求函数值域时,采用了逐步求解的方法,(2) 利用了换元法.一般来说,求复合函数的值域,通常先求函 数的定义域A,再由函数的定义域A求出内函数的值域B,然后 以内函数的值域B作为外函数的定义域求出原函数的值域,如 (2)是由函数y=t2+2t-1和函数t=3x复合而成,先求得原函数 的定义域为R,再由x∈R得t>0,然后由t>0得到函数值域为 {y|y>-1}.若(2)中的x≥1,你还能求出它的值域吗?
点评:(1)因为y=ax(a>0且a≠1)的图象经过定点(0,1),根 据图象的平移可知,函数的图象y=ax-m+n经过定点(m,1+ n).(2)因为y=logax(a>0且a≠1)的图象经过定点(1,0),根据图 象的平移可知,函数y=loga(x-m)+n的图象经过定点(m+1, n).
考点探究
2
2函数的定义域为{x | x R,x 0},
且y
xa x |x|
a x -a
x
x 0
.
x 0
当x 0时,函数是一个指数函数,其底数满足
0 a 1,所以函数递减;
当x 0时,函数的图象与y ax 0 a 1的图象
(x 0的部分)关于x轴对称,呈递增趋势,所以应选D.
4.已知函数 y (1)|x1|.
(1)作出图象;
3
(2)由图象指出其单调区间;
(3)由图象指出当x取什么值时函数有最值.
思维启迪
化去绝对值符号
将函数写成分段函数的形式
作图象
写出单调区间
写出x的取值
解 (1)由已知可得
y
( 1 )| x 1| 3
(
1 3
)
x1
3x1
(x 1) ,
(x 1)
其图象由两部分组成:
一部分是:y
(1) 3
相应的指数型函数图象和性质数形结合求解.
素材2.1设函数f x=a- x (a 0且a 1),
若f 2=4,则a=
,
f (2)与f 1的大小关系
是
;
2函数y= xax 0 a 1的
|x|
图象的大致形状是
解析: 1由f 2 4,得a-2 4,所以a 1,
2
f x (1 )- x =2|x|,f (2) 2|-2| 22 21 f 1.
若函数y 4x 3 2x+3的定义域为集合A,
1.(1)右图是指数函数:(1)y=ax,(2)y=bx,(3)y=cx, (4)y=dx的图象,则a,b,c,d与1的大小关系是( ) A.a<b<1<c<d B.b<a<1<d<c C.1<a<b<c<d D.a<b<1<d<c
(2)试比较(15)
2 3
,(12)
2 3
,(12)
1 3
这三个数的大小关系.
知能迁移3 若直线y=2a与函数y=|ax-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 数形结合. 当a>1时,如图①,只有一个公共点,不符合题意. 当0<a<1时,如图②,由图象知0<2a<1,
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:
A 3b>3a C.3c+3a>2
B.3c>3b D.3c+3a<2
用函数的图象比较大小.
【解析】 画出f(x)=|3x-1|的图象如下图:
要使c<b<a且f(c)>f(a)>f(b)成立,则有c<0且a>0. 由y=3x的图象可得 0<3c<1<3a,∵f(c)=1-3c, f(a)=3a-1,f(c)>f(a), ∴1-3c>3a-1,即3c+3a<2. 【答案】 D