指数函数图像和性质及经典例题
高中数学《指数函数图像与性质》精选练习(含详细解析)
高中数学《指数函数图像与性质》精选练习（含详细解析）一、选择题1.函数y=的定义域为( )A.RB.(-∞,+∞)C.(-∞,0)D.{x|x≠0,x∈R}2.定义运算:a·b=则函数f(x)=1·2x的图象大致为( )3.若函数y=(1-a)x是实数集R上的减函数,则实数a的取值范围是( )A.(-1,0)B.(0,1)C.(-2,0)D.(0,2)4.下列函数中,值域为的函数是( )A.y=B.y=C.y=D.y=5.若函数f=a x-1(a>0且a≠1)的定义域和值域都是[0,2],则实数a等于( )A.1B.C.1或D.26函数f(x)=a x-b的图象如图所示,其中a,b均为常数,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<02.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.其中可能成立的关系式有( )A.①②③B.①②⑤C.①③⑤D.③④⑤二、填空题7.若函数f(x)=(a2-2a+2)(a+1)x是指数函数,则a= .8.函数y=2a x-2+1(a>0,且a≠1)的图象过定点.9.当x>0时,函数f(x)=的值总是大于1,则a的取值范围是. 【补偿训练】当x<0时,函数y=(2a-1)x的值总小于1,则a的取值范围是.【解析】由题意,2a-1>1,所以a>1.答案:a>110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.11.函数y=(a>0,且a≠1)的定义域是(-∞,0],则实数a的取值范围为.三、解答题(每小题10分,共20分)12.求下列函数的定义域和值域:(1)y=-1.(2)y=.13已知函数f(x)=a x-1(x≥0)的图象经过点,其中a>0且a≠1.(1)求a的值.(2)求函数y=f(x≥0)的值域.14.若y=(a-3)(a-2)x是指数函数,求函数f(x)=的定义域与值域..15.已知函数f(x)=-1.(1)作出f(x)的简图.(2)若关于x的方程f(x)=3m有两个解,求m取值范围.(2).参考答案与解析1【解析】选D.因为2x-1≠0,所以x≠0.2【解析】选A.f(x)=3【解析】选B.由于函数y=(1-a)x是实数集R上的减函数,则有0<1-a<1,解得0<a<1.4【解析】选D.y=中y>0且y≠1,y=中y可以为0,y=中y>1.5【解析】选B.由题意知或解得a=.6【解析】选D.f(x)=a x-b的图象是由y=a x的图象平移得到的,由图象可知f(x)在R上是递减函数,所以0<a<1,由y=a x过点(0,1)得知y=a x的图象向左平移|b|个单位得f(x)的图象,所以b<0.7【解析】由指数函数的定义得解得a=1.答案:1【解析】令x-2=0,解得x=2,则y=3,所以过定点(2,3).答案:(2,3)【解题指南】指数函数只有底数大于1时,才会有x>0时,函数值总大于1.9【解析】由题意知,a2-1>1,即a2>2,解得a>或a<-.答案:a>或a<-10【解析】由已知得解得所以f(x)=+3,所以f(-2)=+3=4+3=7.答案:711【解析】由题意,当x≤0时,a x≥1,所以0<a<1.答案:0<a<1【误区警示】本题由x≤0时,a x≥1,易得出a>1的错误答案.12【解析】(1)要使y=-1有意义,需x≠0,则>0且≠1,故-1>-1且-1≠0,故函数y=-1的定义域为,函数的值域为(-1,0)∪(0,+∞).(2)函数y=的定义域为实数集R,由于2x2≥0,则2x2-2≥-2,故0<≤9,所以函数y=的值域为(0,9].13【解析】(1)函数图象经过点,所以a2-1=,则a=.(2)由(1)知函数为f(x)=(x≥0),由x≥0,得x-1≥-1.于是0<≤=2,所以函数的值域为(0,2].14【解析】因为y=(a-3)(a-2)x是指数函数,所以解得a=4,所以f(x)=,由x+2≠0,得x≠-2,所以f(x)的定义域是∪,令t=,所以t≠0,即f(x)≠1,所以f(x)的值域是∪15【解析】(1)f(x)=如图所示.作出直线y=3m,当-1<3m<0时,即-<m<0时,函数y=f(x)与y=3m有两个交点,即关于x的方程f(x)=3m有两个解。
人教版数学必修一4.1.2指数函数的性质与图像(习题课)
数学人教B版 必修第二册
例 3 求函数 y＝14x＋12x＋1 的值域． 【解析】 令 t＝12x>0，则 y＝t2＋t＋1＝t＋122＋34在(0，＋∞) 上单调递增，∴值域为(1，＋∞)．
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思考题 3 已知 0≤x≤2，求函数 y＝14x－1－2×12x＋2 的 最大值和最小值．
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【解析】 (1)由 x－1≠0，得 x≠1. 故所求函数定义域为{x|x≠1}． 由x－1 1≠0，得 y≠1. 故所求函数值域为{y|y>0 且 y≠1}． (2)由 5x－1≥0，得 x≥15. 故所求函数定义域为x|x≥15. 由 5x－1≥0，得 y≥1. 故所求函数值域为{y|y≥1}．
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课后巩固
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1．函数 y＝2x－1 的值域是( D )
A．R
B．(－∞，0)
C．(－∞，－1)
D．(－1，＋∞)
2．函数 y＝ 4－2x的定义域是( B )
A．(0，2]
B．(－∞，2]
C．(2，＋∞)
D．[1，＋∞)
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【解析】 (1)当 a>1 时，∵a－5x>ax＋7， ∴－5x>x＋7，解得 x<－76. (2)当 0<a<1 时，∵a－5x>ax＋7， ∴－5x<x＋7，解得 x>－76. 综上所述，x 的取值范围是 当 a>1 时，x<－76；当 0<a<1 时，x>－76.
指数函数的性质及常考题型(含解析)
【变式 1-2】下列函数：① = 3 ；② = 6 ；③ = 6 ⋅ 2 ；④ = 8 + 1；⑤ = −6 .
其中一定为指数函数的有（
A．0 个
）
B．1 个
C．2 个
D．3 个
【解题思路】根据指数函数的定义判断即可；
【解答过程】解：形如 =
( > 0且 ≠ 1)为指数函数，其解析式需满足①底数为大于
数
函
数
︶
如图是指数函数（1）y＝ax，
（2）y＝bx，
（3）y＝cx，(4)y＝dx 的图象，底数 a，b，c，
d 与 1 之间的大小关系为 c>d>1>a>b．
由此我们可得到以下规律：在 y 轴右(左)侧图象越高(低)，其底数越大．
3．比较指数幂的大小的方法
比较指数幂的大小的方法（分三种情况）
：
（1）底数相同，指数不同：利用指数函数的单调性来判断；
培
优
篇
高
【变式 5-2】已知函数() = ⋅ 的图像经过点(1,2)，(2,4)．
中
（1）求()的解析式；
数
（2）解不等式( + 3) > (4)．
学
︵
指
数
函
数
︶
【变式 5-3】已知函数() = + (0 < < 1)的图象经过点(0, −1)．
（1）求实数 b；
B．0 < < 1,0 < < 1
指
C．0 < < 1, > 1
D． > 1,0 < < 1
数
函
【变式 6-2】如图中，①②③④中不属于函数 = 3 ， = 2 ， =
指数函数的图像与性质的应用
第2课时 指数函数的图像与性质的应用学习目标 1.进一步熟练掌握指数函数的图像、性质.2.能够利用指数函数的图像和性质比较大小、解不等式． 导语我们已经学习了指数函数的图像与性质，今天就探讨一下，利用这些知识去解决一些常见问题．一、指数函数图像的辨识例1 (1)已知函数f (x )＝ax ＋b 的图像如图所示，则函数g (x )＝a x ＋b 的图像可能是( )答案 B解析 由f (x )＝ax ＋b 的图像可得f (0)＝b <－1，f (1)＝a ＋b >0， 所以a >1，b <－1，故函数g (x )＝a x ＋b 为增函数，相对y ＝a x 向下平移大于1个单位，故B 符合．(2) (多选)已知实数a ，b 满足⎝⎛⎭⎫12a ＝⎝⎛⎭⎫13b ，给出下面几种关系，则其中可能成立的是( ) A ．0<a <b B ．0<b <a C ．a <b <0 D ．b ＝a答案 BCD解析 在同一坐标系中作出函数y ＝⎝⎛⎭⎫12x与函数y ＝⎝⎛⎭⎫13x 的图像，如图所示，若⎝⎛⎭⎫12a ＝⎝⎛⎭⎫13b>1，则a <b <0； 若⎝⎛⎭⎫12a ＝⎝⎛⎭⎫13b <1，则0<b <a ； 若⎝⎛⎭⎫12a ＝⎝⎛⎭⎫13b ＝1，则b ＝a ＝0.反思感悟 与指数函数相关的图像问题(1)熟记当底数a >1和0<a <1时，图像的大体形状． (2)注意图像平移问题：对于横坐标x 满足“左加右减”． (3)注意利用函数性质研究图像问题．跟踪训练1 (1)函数y ＝2x －1的图像一定不经过第________象限；若函数y ＝⎝⎛⎭⎫12x ＋b 的图像不经过第一象限，则实数b 的取值范围是________． 答案 二、四 (－∞，－1]解析 当x <0时，2x <1，y <0，在第三象限， 当x >0时，2x >1，y >0，在第一象限， 且当x ＝0时，y ＝0，故y ＝2x －1的图像一定不经过第二、四象限． 若函数y ＝⎝⎛⎭⎫12x ＋b 的图像不经过第一象限， 当x ∈[0，＋∞)时，y ＝⎝⎛⎭⎫12x ＋b ≤0， 又∵0<12<1，且x ∈[0，＋∞)，y ＝⎝⎛⎭⎫12x 是[0，＋∞)上的减函数， ∴0<⎝⎛⎭⎫12x ≤1，∴⎝⎛⎭⎫12x ＋b ≤1＋b ≤0， 解得b ≤－1.(2)已知直线y ＝2a 与函数y ＝|2x －2|的图像有两个公共点，求实数a 的取值范围．解 函数y ＝|2x －2|的图像如图中实线部分所示，要使直线y ＝2a 与该图像有两个公共点，则有0<2a <2，即0<a <1，故实数a 的取值范围为(0,1)．二、利用指数函数性质比较大小 例2 比较下列各组数的大小． (1)1.52.5与1.53.2； (2)56311⎛⎫⎪⎝⎭与56833⎛⎫⎪⎝⎭； (3)1.50.3与0.81.2.解 (1)∵函数y ＝1.5x 在R 上是增函数，2.5<3.2， ∴1.52.5<1.53.2.(2)指数函数y ＝⎝⎛⎭⎫311x 与y ＝⎝⎛⎭⎫833x 的图像(如图)，由图知56311⎛⎫⎪⎝⎭>56833⎛⎫ ⎪⎝⎭. (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.反思感悟 比较指数式大小的3种类型及处理方法跟踪训练2 比较下列各组数的大小： (1)0.8－0.1与1.250.2；(2)1.70.3与0.93.1；(3)a 0.5与a 0.6(a >0且a ≠1)． 解 (1)∵0<0.8<1， ∴y ＝0.8x 在R 上是减函数． ∵－0.2<－0.1，∴0.8－0.2>0.8－0.1， 而0.8－0.2＝⎝⎛⎭⎫45－0.2＝1.250.2， 即0.8－0.1<1.250.2.(2)∵1.70.3>1.70＝1,0.93.1<0.90＝1， ∴1.70.3>0.93.1.(3)a 0.5与a 0.6可看作指数函数y ＝a x 的两个函数值． 当0<a <1时，函数y ＝a x 在R 上是减函数． ∵0.5<0.6，∴a 0.5>a 0.6.当a >1时，函数y ＝a x 在R 上是增函数． ∵0.5<0.6，∴a 0.5<a 0.6.综上所述，当0<a <1时，a 0.5>a 0.6； 当a >1时，a 0.5<a 0.6.三、利用指数函数性质解不等式 例3 (1)不等式4x <42－3x的解集是________．答案 ⎝⎛⎭⎫－∞，12 解析 ∵4x <42－3x ，∴x <2－3x ，∴x <12.(2)解关于x 的不等式：a 2x ＋1≤a x －5(a >0且a ≠1)．解 ①当0<a <1时， ∵a 2x ＋1≤a x －5，∴2x ＋1≥x －5，解得x ≥－6. ②当a >1时，∵a 2x ＋1≤a x －5， ∴2x ＋1≤x －5，解得x ≤－6.综上所述，当0<a <1时，不等式的解集为{x |x ≥－6}； 当a >1时，不等式的解集为{x |x ≤－6}． 反思感悟 指数型不等式的解法(1)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 )．(2)如果不等式的形式不是同底指数式的形式，要首先进行变形将不等式两边的底数进行统一，此时常用到以下结论：1＝a 0(a >0且a ≠1)，a －x ＝⎝⎛⎭⎫1a x(a >0且a ≠1)等． 跟踪训练3 (1)已知不等式13≤3x <27，则x 的取值范围为( ) A ．－12≤x <3B.12≤x <3 C ．R D ．－12≤x <13答案 A解析 由题意可得123-≤3x <33，再根据函数y ＝3x 在R 上是增函数，可得－12≤x <3.(2)已知(a 2＋a ＋2)x >(a 2＋a ＋2)1－x ，则x 的取值范围是________． 答案 ⎝⎛⎭⎫12，＋∞ 解析 ∵a 2＋a ＋2＝⎝⎛⎭⎫a ＋122＋74>1， ∴(a 2＋a ＋2)x >(a 2＋a ＋2)1－x ⇔x >1－x ⇔x >12.∴x ∈⎝⎛⎭⎫12，＋∞.1．知识清单：(1)指数函数图像的应用． (2)利用指数函数性质比较大小． (3)利用指数函数性质解不等式．2．方法归纳：转化与化归、分类讨论、数形结合．3．常见误区：研究y ＝a f (x )型函数，易忽视讨论a >1还是0<a <1.1．(多选)下列判断正确的是( ) A ．2.52.5>2.53 B ．0.82<0.83 C ．π2>3πD ．0.90.3>0.90.5答案 CD解析 ∵y ＝πx 是增函数，且2>3， ∴π2>3π；∵y ＝0.9x 是减函数，且0.5>0.3， ∴0.90.3>0.90.5.故C ，D 正确．2．函数y ＝a x －1a(a >0且a ≠1)的图像可能是( )答案 D解析 当a >1时，y ＝a x －1a 为增函数，当x ＝0时，y ＝1－1a <1且y ＝1－1a >0，故A ，B 不符合．当0<a <1时，y ＝a x －1a 为减函数，当x ＝0时，y ＝1－1a <0，故C 不符合，D 符合．3．若a 3.1>a 3(a >0且a ≠1)，则实数a 的取值范围是________．答案 (1，＋∞)解析 因为3.1>3，且a 3.1>a 3， 所以函数y ＝a x 是增函数，所以a >1. 4．不等式225x >5x＋1的解集是________．答案 ⎝⎛⎭⎫－∞，－12∪(1，＋∞) 解析 由225x >5x ＋1得2x 2>x ＋1，解得x <－12或x >1.5．设0<a <1，则关于x 的不等式22232223x x x x a a >－＋＋－的解集为________．答案 (1，＋∞)解析 因为0<a <1，所以y ＝a x 在R 上是减函数， 又因为22232223x x x x aa>－＋＋－，所以2x 2－3x ＋2<2x 2＋2x －3，解得x >1.1．若2x ＋1<1，则x 的取值范围是( ) A ．(－1,1)B ．(－1，＋∞)C ．(0,1)∪(1，＋∞)D ．(－∞，－1)答案 D解析 ∵2x ＋1<1＝20，且y ＝2x 是增函数， ∴x ＋1<0，∴x <－1.2．已知函数f (x )＝(a 2－1)x ，若x >0时总有f (x )>1，则实数a 的取值范围是( ) A ．1<|a |<2 B ．|a |<2 C ．|a |>1D ．|a |> 2答案 D解析 由题意知a 2－1>1， 解得a 2>2， 即|a |> 2.3．函数①y ＝a x ；②y ＝b x ；③y ＝c x ；④y ＝d x 的图像如图所示，a ，b ，c ，d 分别是下列四个数：54，3，13，411中的一个，则a ，b ，c ，d 的值分别是( )A.54，3，13，411B.3，54，411，13C.411，13，3，54D.13，411，54， 3 答案 C解析 直线x ＝1与函数图像的交点的纵坐标从上到下依次为c ，d ，a ，b ，而3>54>411>13，所以a ，b ，c ，d 的值分别是411，13，3，54.4．函数y ＝a x (a >0且a ≠1)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答案 C解析 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]上是增函数，当x ＝1时，y max ＝3. 5．在下列图像中，二次函数y ＝ax 2＋bx 及指数函数y ＝⎝⎛⎭⎫b a x的图像只可能是( )答案 A解析 根据指数函数的定义，可知a ，b 同号且不相等，∴－b2a <0，可排除B ，D ；由选项C中二次函数的图像，可知a －b >0，a <0，∴ba >1，∴指数函数y ＝⎝⎛⎭⎫b a x 单调递增，故C 不正确，排除C ，故选A.6．函数f (x )＝3x －3(1<x ≤5)的值域是________． 答案 ⎝⎛⎦⎤19，9 解析 因为1<x ≤5， 所以－2<x －3≤2.而函数y ＝3x 在(－2,2]上是增函数， 于是有19<f (x )≤32＝9，即所求函数的值域为⎝⎛⎦⎤19，9.7．已知a ＝0.80.7，b ＝0.80.9，c ＝1.20.8，则a ，b ，c 的大小关系是________．(用“>”连接) 答案 c >a >b解析 因为函数y ＝0.8x 是R 上的减函数， 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 .8．已知方程|2x －1|＝a 有两个不等实根，则实数a 的取值范围是________． 答案 (0,1)解析 函数y ＝|2x －1|＝⎩⎪⎨⎪⎧2x －1，x ≥0，－2x＋1，x <0，其图像如图所示．方程|2x －1|＝a 有两个不等实根等价于直线y ＝a 与y ＝|2x －1|的图像有两个交点，所以由图可知0<a <1.9．已知a－5x<a x －7(a >0且a ≠1)，求x 的取值范围．解 当a >1时，∵a －5x <a x －7，∴－5x <x －7， 解得x >76；当0<a <1时，∵a －5x <a x －7，∴－5x >x －7， 解得x <76.综上所述，当a >1时，x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫76，＋∞； 当0<a <1时，x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫－∞，76. 10．若函数f (x )＝(k ＋3)a x ＋3－b (a >0且a ≠1)是指数函数． (1)求k ，b 的值；(2)求解不等式f (2x －7)>f (4x －3)．解 (1)∵f (x )＝(k ＋3)a x ＋3－b (a >0且a ≠1)是指数函数， ∴k ＋3＝1且3－b ＝0，解得k ＝－2且b ＝3. (2)由(1)得f (x )＝a x (a >0且a ≠1)， 因为f (2x －7)>f (4x －3)，所以a 2x －7>a 4x －3.①当a >1时，f (x )＝a x 单调递增，则不等式等价于2x －7>4x －3，解得x <－2； ②当0<a <1时，f (x )＝a x 单调递减，则不等式等价于2x －7<4x －3，解得x >－2. 综上，当a >1时，原不等式的解集为{x |x <－2}； 当0<a <1时，原不等式的解集为{x |x >－2}．11．已知函数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答案 D解析 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. 12．函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧ －x ＋3a ，x <0，a x ，x ≥0(a >0且a ≠1)是R 上的减函数，则a 的取值范围是( ) A ．(0,1) B.⎣⎡⎭⎫13，1C.⎝⎛⎦⎤0，13 D.⎝⎛⎦⎤0，23答案 B解析 由单调性定义，得f (x )为减函数应满足⎩⎪⎨⎪⎧ 0<a <1，3a ≥a 0，即13≤a <1.13．设y 1＝40.9，y 2＝80.48，y 3＝⎝⎛⎭⎫12－1.5，则( )A ．y 3>y 1>y 2B ．y 2>y 1>y 3C ．y 1>y 2>y 3D ．y 1>y 3>y 2答案 D解析 40.9＝21.8,80.48＝21.44，⎝⎛⎭⎫12－1.5＝21.5，由于y ＝2x 在R 上是增函数，所以21.8>21.5>21.44，即y 1>y 3>y 2.14．设函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧ 2－x ，x ≤0，1，x >0，则满足f (x ＋1)<f (2x )的x 的取值范围是() A ．(－∞，－1] B ．(0，＋∞)C ．(－1,0)D ．(－∞，0)答案 D解析 函数f (x )的图像如图所示，观察图像可知会有⎩⎪⎨⎪⎧2x <0，2x <x ＋1， 解得x <0，所以满足f (x ＋1)<f (2x )的x 的取值范围是(－∞，0)．15．设x <0，且1<b x <a x ，则( )A ．0<b <a <1B ．0<a <b <1C ．1<b <aD ．1<a <b答案 B解析 ∵1<b x <a x ，x <0，∴0<a <1,0<b <1.又当x ＝－1时，1b <1a， 即b >a ，∴0<a <b <1.16．已知函数f (x )＝b ·a x (其中a ，b 为常量，且a >0，a ≠1)的图像经过点A (1,6)，B (3,24)．(1)求f (x )；(2)若不等式⎝⎛⎭⎫1a x ＋⎝⎛⎭⎫1b x －m ≥0在x ∈(－∞，1]上恒成立，求实数m 的取值范围．解 (1)把A (1,6)，B (3,24)代入f (x )＝b ·a x ，得 ⎩⎪⎨⎪⎧ 6＝ab ，24＝b ·a 3，结合a >0且a ≠1， 解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，b ＝3.∴f (x )＝3·2x .(2)要使⎝⎛⎭⎫12x ＋⎝⎛⎭⎫13x ≥m 在(－∞，1]上恒成立，只需保证函数y ＝⎝⎛⎭⎫12x ＋⎝⎛⎭⎫13x 在(－∞，1]上的最小值不小于m 即可．∵函数y ＝⎝⎛⎭⎫12x ＋⎝⎛⎭⎫13x 在(－∞，1]上为减函数，∴当x ＝1时，y ＝⎝⎛⎭⎫12x ＋⎝⎛⎭⎫13x 有最小值56. ∴只需m ≤56即可． ∴m 的取值范围为⎝⎛⎦⎤－∞，56.。
指数函数图像和性质及经典例题
指数函数图像和性质及经典例题指数函数图像和性质及经典例题【基础知识回顾】⼀、指数公式部分有理指数幂的运算性质（1）r a ·sr r a a += ),,0(Q s r a ∈>；（2）rs s r a a=)(),,0(Q s r a ∈>；（3）s r ra a ab =)(),0,0(Q r b a ∈>>．正数的分数指数幂的意义)1,,,0(*>∈>=n N n m a a a n m nm )1,,,0(11*>∈>==-n N n m a a aanmnm nm⼆、指数函数1.指数函数的概念:⼀般地，函数)1a ,0a (a y x≠>=且叫做指数函数，其中x 是⾃变量，函数的定义域为R ．2.指数函数的图象和性质1．在同⼀坐标系中画出下列函数的图象：（1）x)31(y = （2）x)21(y = （3）x2y = （4）x3y = （5）x 5y =【指数函数性质应⽤经典例题】例1．设a 是实数，2()()21x f x a x R =-∈+，试证明：对于任意,()a f x 在R 上为增函数．证明：设121 2,,x x R x x ∈<，则12()()f x f x -1222()()2121x x a a =---++ 21222121x x =-++12122(22)(21)(21)x x x x -=++，由于指数函数2x y =在R 上是增函数，且12x x <，所以1222xx< 即12220xx -<，⼜由20x>，得1120x +>，2120x +>，∴12()()0f x f x -< 即12()()f x f x <，所以，对于任意,()a f x 在R 上为增函数．例2.已知函数2()1xx f x a x -=++(1)a >，求证：（1）函数()f x 在(1,)-+∞上为增函数；（2）⽅程()0f x =没有负数根．证明：（1）设121x x -<<，则1212121222()()11xx x x f x f x a a x x ---=+--++ 121212*********()11(1)(1)x x x x x x x x a a a a x x x x ---=-+-=-+++++，∵121x x -<<，∴110x +>，210x +>，120x x -<，∴12123()0(1)(1)x x x x -<++；∵121x x -<<，且1a >，∴12x xa a <，∴120xx a a-<，∴12()()0f x f x -<，即12()()f x f x <，∴函数()f x 在(1,)-+∞上为增函数；（2）假设0x 是⽅程()0f x =的负数根，且01x ≠-，则000201x x a x -+=+，即00000023(1)31111x x x ax x x --+===-+++，①当010x -<<时，0011x <+<，∴0331x >+，∴03121x ->+，⽽由1a >知01x a <，∴①式不成⽴；当01x <-时，010x +<，∴0301x <+，∴03111x -<-+，⽽00x a >，∴①式不成⽴．综上所述，⽅程()0f x =没有负数根．针对性练习1. 已知函数f (x )=a x ＋b 的图象过点(1，3)，且它的反函数f －1(x )的图象过(2，0)点，试确定f (x )的解析式．2. 已知,32121=+-x x 求3212323++++--x x x x 的值．3. 求函数y =3322++-x x 的定义域、值域和单调区间．4. 若函数y =a 2x ＋b ＋1(a ＞0且a ≠1，b 为实数)的图象恒过定点(1，2)，求b 的值．5. 设0≤x ≤2，求函数y =1224221++?--a a xx 的最⼤值和最⼩值．针对性练习答案1解析：由已知f (1)=3，即a ＋b =3⼜反函数f －1(x )的图象过(2，0)点即f (x )的图象过(0，2)点．即f (0)=2 ∴1＋b =2b =1代⼊①可得a =2 因此f (x )=2x ＋1 2解析：由,9)(22121=+-x x可得x ＋x －1=7∵27)(32121=+-x x∴23121212333---++?+xx x xx x =27∴2323-+x x=18，故原式=23解析：(1)定义域显然为(－∞，＋∞)． (2)u y x x x x f u3.4)1(423)(22=∴≤--=-+== 是u 的增函数，当x =1时，y max =f (1)=81，⽽y =3223++-x x ＞0．∴]81,0(,3304即值域为≤．(3) 当x ≤1 时，u =f (x )为增函数，u y 3=是u 的增函数，由x ↑→u ↑→y ↑∴即原函数单调增区间为(－∞，1］；当x ＞1时，u =f (x )为减函数，u y 3=是u 的增函数，由x ↑→u ↓→y ↓∴即原函数单调减区间为［1，＋∞).4解析：∵x =－2b时，y =a 0＋1=2∴y =a 2x ＋b ＋1的图象恒过定点(－2b，2) ∴－2b=1，即b =－2 5解析：设2x =t ，∵０≤x ≤2，∴1≤t ≤4 原式化为：y = 21(t －a )2＋1 当a ≤1时，y min =942,2322max 2+-=+-a a y a a ；当1＜a ≤25时，y min =1，y max =2322+-a a ；当a ≥4时，y min =232,9422max 2+-=+-a a y a a ．。
指数函数的图像与性质
函数的定义域为 R 非奇非偶函数 函数的值域为 R
+
a =1
增函数 减函数
0
x ＞0， a ＞1
x
x ＞0， a ＜1
x
x ＜0， a ＜1
x
x ＜0， a ＞1
x
15
指数函数 y a 的图像与性质
x
a>1 0<a<1
图
2
像
2
定义域：R 值域： （0，+ ∞） 性 过点（0，1） 当 x>0 时 y>1 质 当 x<0 时 0<y<1 是 R 上的增函数 当 x>0 时 0<y<1 当 x<0 时 y>1 是 R 上的减函数
0.1
∵-0.1 >-0.2
∴ 0.8
0.3
0.8
0
0.2
(3)由指数函数的性质知 1.5
>1.5 =1 , 0.8
1.2
<0.8 =1 ,所以 1.5
0
0.3
>0.8
1.2
20
1、已知指数函数 f(x) a
x
a 0, 且a 1
的图象经过点(2, 4)，求f(0), f(1), f(-3). 解: 因为 f ( x) a x 的图象经过点(2, 4),所以f(2)=4, 即 a2 4 , 解得 a=2 ,于是f(x)= 2 x
16
例 1 比较下列各题中两个数的大小： (1) 3
0.8
,
-0.1
3
0.7
(2) 0.75
,
0.75
0.1
解：方法一：直接用科学计算器计算各数的 值，再对两个数值进行大小比较
高中数学：指数函数的图像和性质练习及答案
高中数学：指数函数的图像和性质练习及答案指数函数的图象与性质1.指数函数y＝a x，y＝b x，y＝c x，y＝d x在同一坐标系内的图象如图所示，则a、b、c、d的大小顺序是( )A．b<a<d<cB．a<b<d<cC．b<a<c<dD．b<c<a<d2.已知1>n>m>0，则指数函数①y＝m x，②y＝n x的图象为( )A．B．C．D．3.函数y＝a x－(a>0，且a≠1)的图象可能是( )A．B．C．D．4.把函数y＝f(x)的图象向左，向下分别平移2个单位，得到y＝2x的图象，则f(x)的解析式是( ) A．f(x)＝2x＋2＋2B．f(x)＝2x＋2－2C．f(x)＝2x－2＋2D．f(x)＝2x－2－25.若关于x的方程|a x－1|＝2a(a>0且a≠1)有两个不等实根，则a的取值范围是( )A．(0，1)∪(1，＋∞)B．(0，1)C．(1，＋∞)D．(0，)6.已知函数f(x)＝|2x－1－1|.(1)作出函数y＝f(x)的图象；(2)若a<c，且f(a)>f(c)，求证：2a＋2c<4.指数函数的定义域7.已知函数f(x)的定义域是(1，2)，则函数f(2x)的定义域是( ) A．(0，1)B．(2，4)C．(，1)D．(1，2)8.函数y＝的定义域是________．指数函数的值域9.函数y＝的值域为________．10.当x∈[0，1]时，函数f(x)＝3x＋2的值域为________．指数函数的性质11.若函数f(x)＝3x＋3－x与g(x)＝3x－3－x的定义域均为R，则( ) A．f(x)与g(x)均为偶函数B．f(x)为偶函数，g(x)为奇函数C．f(x)与g(x)均为奇函数D．f(x)为奇函数，g(x)为偶函数12.关于指数函数，有下列几个命题：①指数函数的定义域为(0，＋∞)；②指数函数的值域是不包括1的；③指数函数f(x)＝2x和f(x)＝()x关于y轴对称；④指数函数都是单调函数．其中正确的命题有________(填写正确命题的序号)．13.指数函数f(x)＝a x(a>0，a≠1)对于任意的x1、x2∈R，都有f(x1)f(x2)________f(x1＋x2)．(填“>”，“<”或“＝”)指数幂的大小比较14.a＝与b＝()5的大小关系是( )A．a>bB．a<bC．a＝bD．大小关系不定15.设<()b<()a<1，那么( )A．a a<a b<b aB．a a<b a<a bC．a b<a a<b aD．a b<b a<a a16.设函数f(x)定义在实数集上，且y＝f(x＋1)是偶函数，且当x≥1时，f(x)＝3x－1，则有( ) A．f()<f()<f()B．f()<f()<f()C．f()<f()<f()D．f()<f()<f()指数方程的解法17.集合M＝{3，2a}，N＝{a，b}，若M∩N＝{2}，则M∪N等于( )A．{0，1，2}B．{0，1，3}C．{0，2，3}D．{1，2，3}18.方程2m·3n－3n＋1＋2m＝13的非负整数解(m，n)＝________.19.若方程()x＋()x－1＋a＝0有正数解，则实数a的取值范围是________．指数不等式的解法20.已知不等式为≤3x<27，则x的取值范围( )A．－≤x<3B．≤x<3C．RD．≤x<21.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>0B．a>1C．a<1D．0<a<122.不等式<2－2x的解集是________．指数函数的单调性23.函数y＝的递减区间为( )A．(－∞，－3]B．[－3，＋∞)C．(－∞，3]D．[3，＋∞)24.若函数y＝(1－2a)x是实数集R上的增函数，则实数a的取值范围为( ) A．(，＋∞)B．(－∞，0)C．(－∞，)D．(－，)25.已知函数f(n)＝是增函数，则实数a的取值范围是( )A．(0，1)B．(7，8)C．[7，8)D．(4，8)26.函数y＝的递增区间是________．27.已知函数f(x)＝.(1)若a＝1，求f(x)的单调区间；(2)若f(x)有最大值3，求a的值．指数函数的最值28.已知函数y＝ax(a>1)在区间[1，2]上的最大值与最小值之差为2，则实数a的值为( ) A．B．2C．3D．429.已知函数y＝9x－2·3x－1，求该函数在区间x∈[－1，1]上的最大值和最小值．30.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．与指数函数相关的函数的奇偶性31.函数y＝的图象( )A．关于原点对称B．关于直线y＝－x对称C．关于y轴对称D．关于直线y＝x对称32.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．2B．C．D．a233.函数f(x)＝k·a－x(k，a为常数，a>0且a≠1)的图象过点A(0，1)，B(3，8)，(1)求函数f(x)的解析式；(2)若函数g(x)＝，试判断函数g(x)的奇偶性，并给出证明．答案1.指数函数y＝a x，y＝b x，y＝c x，y＝d x在同一坐标系内的图象如图所示，则a、b、c、d的大小顺序是( )A．b<a<d<cB．a<b<d<cC．b<a<c<dD．b<c<a<d【答案】A【解析】作直线x＝1与各图象相交，交点的纵坐标即为底数，故从下到上依次增大．所以b<a<d<c.故选A.2.已知1>n>m>0，则指数函数①y＝m x，②y＝n x的图象为( )A．B．C．D．【答案】C【解析】由1>n>m>0可知①②应为两条递减指数函数曲线，故只可能是选项C或D，进而再判断①②与n和m的对应关系，不妨选择特殊点，令x＝1，则①②对应的函数值分别为m和n，由m<n知选C.故选C.3.函数y＝a x－(a>0，且a≠1)的图象可能是( )A．B．C．D．【答案】D【解析】当a>1时，y＝a x－为增函数，且在y轴上的截距为0<1－<1，排除A，B.当0<a<1时，y＝a x－为减函数，且在y轴上的截距为1－<0，故选D.4.把函数y＝f(x)的图象向左，向下分别平移2个单位，得到y＝2x的图象，则f(x)的解析式是( ) A．f(x)＝2x＋2＋2B．f(x)＝2x＋2－2C．f(x)＝2x－2＋2D．f(x)＝2x－2－2【答案】C【解析】y＝2x向上，向右分别平移2个单位得f(x)的图象，所以f(x)＝2x－2＋2.5.若关于x的方程|a x－1|＝2a(a>0且a≠1)有两个不等实根，则a的取值范围是( )A．(0，1)∪(1，＋∞)B．(0，1)C．(1，＋∞)D．(0，)【答案】D【解析】方程|a x－1|＝2a(a>0且a≠1)有两个不相等的实数根转化为函数y＝|a x－1|与y＝2a有两个交点．①当0<a<1时，如图(1)，∴0<2a<1，即0<a<.②当a>1时，如图(2)，而y＝2a>1不符合要求．综上，0<a<.6.已知函数f(x)＝|2x－1－1|.(1)作出函数y＝f(x)的图象；(2)若a<c，且f(a)>f(c)，求证：2a＋2c<4.【答案】(1)f(x)＝其图象如图所示．(2)证明由图知，f(x)在(－∞，1]上是减函数，在[1，＋∞)上是增函数，故结合条件知必有a<1.若c≤1，则2a<2，2c≤2，所以2a＋2c<4；若c>1，则由f(a)>f(c)，得1－2a－1>2c－1－1，即2c－1＋2a－1<2，所以2a＋2c<4.综上知，总有2a＋2c<4.7.已知函数f(x)的定义域是(1，2)，则函数f(2x)的定义域是( )A．(0，1)B．(2，4)C．(，1)D．(1，2)【答案】A【解析】根据题意可知1<2x<2，则0<x<1，所以函数f(2x)的定义域是(0，1)．8.函数y＝的定义域是________．【答案】(－∞，]【解析】要使函数y＝有意义，则必须()3x－1－≥0，即()3x－1≥()3，∴3x－1≤3，解得x≤.∴函数y＝的定义域是(－∞，]．故答案为(－∞，]．9.函数y＝的值域为________．【答案】[0，4)【解析】∵2x>0，∴0≤16－2x<16，则0≤<4，故函数y＝的值域为[0，4)．10.当x∈[0，1]时，函数f(x)＝3x＋2的值域为________．【答案】[3，5]【解析】因为指数函数y＝3x在区间[0，1]上是增函数，所以30≤3x≤31，即1≤3x≤3，于是1＋2≤3x＋2≤3＋2，即3≤f(x)≤5.11.若函数f(x)＝3x＋3－x与g(x)＝3x－3－x的定义域均为R，则( )A．f(x)与g(x)均为偶函数B．f(x)为偶函数，g(x)为奇函数C．f(x)与g(x)均为奇函数D．f(x)为奇函数，g(x)为偶函数【答案】B【解析】因为f(x)，g(x)的定义域均为R，且f(－x)＝3－x＋3x＝f(x)，g(－x)＝3－x－3x＝－g(x)，所以f(x)为偶函数，g(x)为奇函数，故选B.12.关于指数函数，有下列几个命题：①指数函数的定义域为(0，＋∞)；②指数函数的值域是不包括1的；③指数函数f(x)＝2x和f(x)＝()x关于y轴对称；④指数函数都是单调函数．其中正确的命题有________(填写正确命题的序号)．【答案】③④【解析】①指数函数的定义域为R，故①错误；②指数函数的值域是(0，＋∞)，故②错误；③∵f(x)＝()x＝2－x，∴指数函数f(x)＝2x和f(x)＝()x关于y轴对称，故③正确；④当a>1时，y＝ax是增函数；当0<a<1时，y＝ax是减函数，所以指数函数都是单调函数，故④正确．故答案为③④.13.指数函数f(x)＝a x(a>0，a≠1)对于任意的x1、x2∈R，都有f(x1)f(x2)________f(x1＋x2)．(填“>”，“<”或“＝”)【答案】＝【解析】∵对于指数函数f(x)＝a x(a>0，a≠1)，任意取x 1、x2∈R，有f(x1)f(x2)＝＝＝f(x1＋x2)．故答案为＝.14.a＝与b＝()5的大小关系是( )A．a>bB．a<bC．a＝bD．大小关系不定【答案】A【解析】考察函数y＝()x与y＝()x知，前者是一个增函数，后者是一个减函数，∴>()0＝1，()5<()0＝1，∴>()5，即a>b，故选A.15.设<()b<()a<1，那么( )A．a a<a b<b aB．a a<b a<a bC．a b<a a<b aD．a b<b a<a a【答案】C【解析】∵<()b<()a<1，且y＝()x在R上是减函数．∴0<a<b<1，∴指数函数y＝a x在R上是减函数，∴a b<a a，∴幂函数y＝x a在R上是增函数，∴a a<b a，∴a b<a a<b a，故选C.16.设函数f(x)定义在实数集上，且y＝f(x＋1)是偶函数，且当x≥1时，f(x)＝3x－1，则有( ) A．f()<f()<f()B．f()<f()<f()C．f()<f()<f()D．f()<f()<f()【答案】B【解析】∵y＝f(x＋1)是偶函数，故函数的图象关于直线x＝1对称，则f()＝f()，f()＝f()，又∵当x≥1时，f(x)＝3x－1为增函数，且<<，故f()<f()<f()，即f()<f()<f()，故选B.17.集合M＝{3，2a}，N＝{a，b}，若M∩N＝{2}，则M∪N等于( )A．{0，1，2}B．{0，1，3}C．{0，2，3}D．{1，2，3}【答案】D【解析】因为2是它们的公共元素，所以2a＝2，a＝1，b＝2，因此M∪N＝{1，2，3}，选D.18.方程2m·3n－3n＋1＋2m＝13的非负整数解(m，n)＝________.【答案】(3，0)，(2，2)【解析】方程2m·3n－3n＋1＋2m＝13变形为3n(2m－3)＋2m＝13.(*)∵m，n为非负整数，∴当m＝0，1时，经验证无解，应舍去．当m＝2时，(*)化为3n＋22＝13，解得n＝2.此时方程的非负整数解为(2，2)．当m＝3时，(*)化为5·3n＋23＝13，即3n＝1，解得n＝0.当m≥4时，2m－3≥13，左边>右边，(*)无非负整数解．综上可知：方程2m·3n－3n＋1＋2m＝13的非负整数解(m，n)＝(3，0)，(2，2)．故答案为(3，0)，(2，2)．19.若方程()x＋()x－1＋a＝0有正数解，则实数a的取值范围是________．【答案】(－3，0)【解析】令()x＝t，∵方程有正根，∴t∈(0，1)．方程转化为t2＋2t＋a＝0，∴a＝1－(t＋1)2.∵t∈(0，1)，∴a∈(－3，0)．20.已知不等式为≤3x<27，则x的取值范围( )A．－≤x<3B．≤x<3C．RD．≤x<【答案】A【解析】由题意可得≤3x≤33，再根据函数y＝3x在R上是增函数，可得－≤x<3，故选A.21.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>0B．a>1C．a<1D．0<a<1【答案】D【解析】∵f(－2)＝a2，f(－3)＝a3.f(－2)>f(－3)，即a2>a3，故0<a<1.选D.22.不等式<2－2x的解集是________．【答案】{x|x>3，或x<－1}【解析】原不等式化为<()2x，又y＝()x为减函数，故x2－3>2x，解得{x|x>3，或x<－1}．23.函数y＝的递减区间为( )A．(－∞，－3]B．[－3，＋∞)C．(－∞，3]D．[3，＋∞)【答案】B【解析】设u＝(x＋3)2，y＝()u，∵u＝(x＋3)2在(－∞，－3]上递减，在[－3，＋∞)上递增，而y＝()u在R上递减，∴y＝在[－3，＋∞)上递减．24.若函数y＝(1－2a)x是实数集R上的增函数，则实数a的取值范围为( )A．(，＋∞)B．(－∞，0)C．(－∞，)D．(－，)【答案】B【解析】由题意知函数为指数函数，且为实数集R上的增函数，所以底数1－2a>1，解得a<0.25.已知函数f(n)＝是增函数，则实数a的取值范围是( )A．(0，1)B．(7，8)C．[7，8)D．(4，8)【答案】D【解析】因为函数f(n)＝是增函数，所以解得4<a<8.26.函数y＝的递增区间是________．【答案】[2，＋∞)【解析】函数y＝的单调递增区间即为y＝x2－4x＋3的单调递增区间，∵y＝x2－4x＋3的单调递增区间为[2，＋∞)，故答案为[2，＋∞)．27.已知函数f(x)＝.(1)若a＝1，求f(x)的单调区间；(2)若f(x)有最大值3，求a的值．【答案】(1)a＝1，得f(x)＝，∵∈(0，1)，∴f(x)的外层函数是一个递减的指数函数；令t＝x2－4x＋3，则其减区间为(－∞，2)，增区间为(2，＋∞)．∴f(x)的增区间为(－∞，2)，减区间为(2，＋∞)(2)∵f(x)有最大值为3，∈(0，1)，函数t＝ax2－4x＋3有最小值－1，∴函数t＝ax2－4x＋3在区间(－∞，)上是减函数，在区间(，＋∞)上是增函数由此可得，a>0且f()＝＝3，得－＋3＝－1，解之得a＝1.综上所述，当f(x)有最大值3时，a的值为1.28.已知函数y＝ax(a>1)在区间[1，2]上的最大值与最小值之差为2，则实数a的值为( ) A．B．2C．3D．4【答案】B【解析】y＝a x(a>1)在[1，2]上是增函数，最大值为a2，最小值为a1，所以a2－a1＝2，解得a＝2或a＝－1(舍)．29.已知函数y＝9x－2·3x－1，求该函数在区间x∈[－1，1]上的最大值和最小值．【答案】令3x＝t，∵－1≤x≤1，∴≤t≤3，∴y＝t2－2t－1＝(t－1)2－2(其中≤t≤3)．∴当t＝1时(即x＝0时)，y取得最小值－2，当t＝3时(即x＝1时)，y取得最大值2. 30.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．【答案】(1)∵t＝3x在[－1，2]是单调增函数，∴t max＝32＝9，t min＝3－1＝.(2)令t＝3x，∵x∈[－1，2]，∴t∈[，9]，原方程变为：f(x)＝t2－2t＋4，∴f(x)＝(t－1)2＋3，t∈[，9]，∴当t＝1时，此时x＝0，f(x)min＝3，当t＝9时，此时x＝2，f(x)max＝67.题组10 与指数函数相关的函数的奇偶性31.函数y＝的图象( )A．关于原点对称B．关于直线y＝－x对称C．关于y轴对称D．关于直线y＝x对称【答案】A【解析】设函数y＝f(x)＝，则此函数的定义域为R.f(－x)＝＝＝－f(x)，故函数是奇函数，故它的图象关于原点O对称，故选A.32.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．2B．C．D．a2【答案】B【解析】∵f(x)是奇函数，g(x)是偶函数，∴由f(x)＋g(x)＝ax－a－x＋2，①得f(－x)＋g(－x)＝－f(x)＋g(x)＝a－x－ax＋2，②①＋②，得g(x)＝2，①－②，得f(x)＝ax－a－x.又g(2)＝a，∴a＝2，∴f(x)＝2x－2－x，∴f(2)＝22－2－2＝.33.函数f(x)＝k·a－x(k，a为常数，a>0且a≠1)的图象过点A(0，1)，B(3，8)，(1)求函数f(x)的解析式；(2)若函数g(x)＝，试判断函数g(x)的奇偶性，并给出证明．【答案】(1)由已知得∴k＝1，a＝，∴f(x)＝2x.(2)函数g(x)为奇函数．证明：g(x)＝，其定义域为R，又g(－x)＝＝＝－＝－g(x)，∴函数g(x)为奇函数．。
指数函数及其图像与性质的应用
应用
学目标
1.巩固指数函数的图像与性质; 2.掌握指数函数的图像与性质的综合运用.
识梳理
一、指数函数的图像与性质
a (0,1)
y
a (1, )
y
图像
1 f(x)=ax O x
1 O
f(x)=ax x
定义域 值域 过定点 图像分布 x 0 时，
( , ) (0, )
O 1
x
1 O
2
x
A.
B.
C.
D.
题醉了
一、典型例题 1、指数函数图像的应用 【课堂练习】 函数 f(x)=2x -x 2 的图像大致是（ A ）
y y y y
O
x
O
x
O
x
O
x
A.
B.
C.
D.
题醉了
一、典型例题 1、指数函数图像的应用 说明 函数 f(x)=2x 与 g(x)=x 2 的图像大致是
3 2 1 –2 –1 O 3 y 2 1 –2 –1 O 1 2 x 1 2 x y 3 2 1 –1 O 3 y 2 1 –1 O 1 2 x 1 2 3x y
题醉了
一、典型例题 1、指数函数图像的应用 例题 2 函数 f(x)=ln|x-1| 的图像大致是（
y y y
B ）
y
-1 O
x
O
1
x
2 3 1 B. f( ) f( ) f( ) 3 2 3 3 2 1 D. f( ) f( ) f( ) 2 3 3
题醉了
一、典型例题 1、指数函数图像的应用 【课堂练习】 若直线 y=2a 与函数 f(x)=|ax -1|+1(a>0，且 a 1) 的图 像有两个公共点，则 a 的取值范围是
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 R2. 指数函数的图象和性质：x ， y=10 x ，y=1x在同一坐标系中分别作出函数y=2 x，y=1的图象 .2 10x x我 们 观 察 y= 2 x ， y=1， y= 10 x ， y=1 图象特征，就可以得到 210y a x (a 0且a 1) 的图象和性质。
a>10<a<1图象11(1) 定义域： R性（2）值域：（0，+∞） 质 （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)x 2 bx c 满足 f (1 x) f (1 x) ，且 f (0) 3 ，则 f (b x ) 与f ( c x ) 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 2 x 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(a22a5)3 x(a22a 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：∵ a22a 5 ( a 1)24≥4 1，∴函数 y(a22a5)x在(∞，∞)上是增函数，∴ 3x 1x ，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 16x2≥ 0 ，即 6x 2≤ 1 ，∴ x 2 ≤ 0 ，故 x ≤ 2．∴函数 f (x) 的定义域是∞，2 ．令 t6x 2，则 y1t ，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01，．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 a2x2a x1(a 0且a 1)在区间[ 11]，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t0 ，函数y a2 x2a x 1 可化为y(t1)2 2 ，其对称轴为t1．∴当 a 1 时，∵x11，，∴1≤ a x≤ a ，即1≤ t ≤ a ．a a∴当 t a 时，y max(a1)2214．解得 a 3 或 a 5 （舍去）；当 0 a 1 时，∵x11，，∴ a ≤ a x≤1，即 a ≤ t ≤1，a a1时， y max12∴ t1214 ，a a解得 a 1或 a1（舍去），∴ a 的值是 3 或1．353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 232x80 ．解：原方程可化为9 (3x )280 3x9 0 ，令 t3x (t0)，上述方程可化为9t 280t 9 0 ，解得t9或 t1（舍去），∴ 3x9，∴ 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y3x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 y9 3x 5 转化为t3x 2 5 ，再利用图象的平移规律进行判断．解：∵ y 9 3x 5 3x 2 5 ，∴把函数y 3 x的图象向左平移2个单位长度，再向上平移 5 个单位长度，可得到函数y 93x 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；（）若，且，比较 a 与 b；4 a 与 b．（）若，且，比较5解：（1）由，故，此时函数为减函数．由，故．（ 2）由，故．又，故．从而．而（3）由．，因，故．又，故．从（4）应有．又因．因若，故，则．从而．又，故，这与已知，这样矛盾．（5）应有．又因．因若，且，则，故．又．从而，故，这样有，这与已知矛盾．小结：比较通常借助相应函数的单调性、奇偶性、图象来求解．2，曲线则分别是指数函数与 1 的大小关系是 ( ).,和的图象 ,(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+1.11解：(1) ∵ x-3 ≠0，∴ y ＝2 x 3 的定义域为｛ x ｜ x ∈R 且 x ≠3｝. 又∵ ≠x 310，∴ 2 x 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＝ (2 x ) 2+2· 2x +1＝x2(2 +1) >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+1-9 x 的最大值和最小值解：设 t=3 x, 因为 -1 ≤ x ≤ 2，所以1t 9 ，且 f(x)=g(t)=-(t-3)2+12, 故当 t=33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 。
指数函数及其性质(含知识点、例题、练习、测试)
指数函数及其性质 知识点一 指数函数及图像性质1.指数函数概念：定义：一般地，函数(0,1)x y a a a =>≠且叫做指数函数（exponential function ），其中x 是自变量，函数的定义域为R ，a 是底数.2. 指数函数的图象和性质：作图：在同一坐标系中画出下列函数图象： 1()2x y =， 2x y =图像性质总结 底数 a >1 0<a <1图象性质 函数的定义域为R ，值域为(0，＋∞)函数图象过定点(0,1)，即x ＝0时，y ＝1 当x >0时，恒有y >1；当x <0时，恒有0<y <1当x >0时，恒有0<y <1； 当x <0时，恒有y >1 函数在定义域R 上为增函数 函数在定义域R 上为减函数题型一 指数函数求值【例1】已知指数函数()xf x a =（a ＞0且a ≠1）的图象过点（3，π），求(0),(1),(3)f f f -的值.题型二 比较大小【例2】比较下列各题中的个值的大小（1）1.72.5 与 1.73( 2 )0.10.8-与0.20.8-( 3 ) 1.70.3 与 0.93.1题型三 指数函数性质【例3】求下列函数的定义域与值域：（1）442x y -= （2）||2()3x y =【过关练习】1、 函数2(33)x y a a a =-+是指数函数，则a 的值为 .2、 比较大小：0.70.90.80.8,0.8, 1.2a b c ===； 01, 2.50.4,-0.22-, 1.62.5.思考探究：在[m ，n ]上，()(01)x f x a a a =>≠且值域问题？知识点二 指数函数应用1. 指数函数的应用模型（应用题）2. 指数形式的函数定义域、值域题型 函数综合【例1】 2017年某镇工业总产值为100亿，计划今后每年平均增长率为8%, 经过x 年后的总产值为原来的多少倍？ → 变式：多少年后产值能达到120亿？【例2】指数函数与函数性质综合1、已知函数[]2,1,2329∈+•-=x y xx ，求这个函数的值域；2、求函数2121x x y -=+的定义域和值域，并讨论函数的单调性、奇偶性.【过关练习】1、 一片树林中现有木材30000m 3，如果每年增长5%，经过x 年树林中有木材y m 3，写出x ，y 间的函数关系式，并利用图象求约经过多少年，木材可以增加到40000m 32. ① 求函数y =的定义域和值域.② 求下列函数的定义域、值域：21x y =+; y =110.4x y -=.【补救练习】 1、已知函数y ＝kx ＋a 的图象如图所示，则函数y ＝a x ＋k 的图象可能是( )2、比较下列各组数的大小： 13222()0.45--与（） ； 0.760.75333-（）与（）.【巩固练习】1、函数f (x )＝2|x －1|的图象是( )2、下列函数中值域为正实数的是( )A ．y ＝－5xB ．y ＝⎝⎛⎭⎫131－x C ．y ＝⎝⎛⎭⎫12x －1 D ．y ＝1－2x 【拔高练习】1、当x ∈(－∞，－1]时，不等式(m 2－m )·4x －2x <0恒成立，则实数m 的取值范围是( )A ．(－2,1)B ．(－4,3)C ．(－1,2)D ．(－3,4)2、某食品的保鲜时间y (单位：小时)与储藏温度x (单位：℃)满足函数关系y ＝e kx ＋b (e ＝2.718…为自然对数的底数，k ，b 为常数)．若该食品在0 ℃ 的保鲜时间是192小时，在22 ℃的保鲜时间是48小时，则该食品在33 ℃的保鲜时间是________小时．【补救练习】 B ＞＜【巩固练习】B B 【拔高练习】 C 24。
指数函数的性质与图像练习题含答案
指数函数的性质与图像练习题（1）1. 下列函数中，既是偶函数又在(−∞, 0)上是单调递减的是（ ）A.y ＝−cos xB.y ＝lg |x|C.y ＝1−x 2D.y ＝e −x2. 函数f(x)=cos x x 的图象大致为（ ）A. B.C.D.3. 指数函数y ＝a x 的图象经过点(3, 27)，则a 的值是（ ）A.3B.9C.D.4. 已知a ＝(35)−13，b =(35)−14，c ＝(23)−14，则a 、b 、c 的大小关系是（ ）A.c <a <bB.a <b <cC.b <a <cD.c <b <a5. 若P =√2,Q =√6−√2，则P ，Q 中较大的数是________．6. 函数y =lg (4+3x −x 2)的单调增区间为________．7. 函数y =a x+1−2的图象恒过一定点，这个定点是________．8. 已知指数函数f(x)=(3m 2−7m +3)m x 是减函数，求实数m 的值．lg(x+1)的定义域为A，集合B={x||x|≤2}．9. 已知函数f(x)=√2−x(1)求A;(2)求A∩B.10. 已知函数f(x)＝x2+(1−a)x−a(a∈R)．（1）解关于x的不等式f(x)<0；（2）若∀a∈[−1, 1]，f(x)≥0恒成立，求实数x的取值范围．参考答案与试题解析指数函数的性质与图像练习题（1）一、选择题（本题共计 4 小题，每题 5 分，共计20分）1.【答案】B【考点】函数单调性的性质与判断函数奇偶性的性质与判断【解析】根据题意，依次分析选项中函数的奇偶性与单调性，综合即可得答案．【解答】根据题意，依次分析选项：对于A，y＝−cos x，为偶函数，但在区间(−∞, 0)上不是单调函数，不符合题意；对于B，y＝lg|x|，既是偶函数又在(−∞, 0)上是单调递减，符合题意；对于C，y＝1−x2，为偶函数，但在区间(−∞, 0)上是增函数，不符合题意；对于D，y＝e−x，不是偶函数，不符合题意；2.【答案】D【考点】函数的图象与图象的变换【解析】先判断函数的奇偶性，再判断函数值的变化趋势．【解答】f(−x)=cos(−x)−x =−cos xx=−f(x)，∴函数f(x)为奇函数，则图象关于原点对称，故排A，B，当x=π3时，f(π3)=12π3=6π3.【答案】A【考点】指数函数的单调性与特殊点【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答4.【答案】D【考点】指数函数的图象与性质【解析】根据指数函数的性质判断即可．【解答】y =(35)x 是减函数，故a ＝(35)−13>b =(35)−14，而b =(35)−14>c ＝(23)−14，故c <b <a ，二、 填空题 （本题共计 3 小题 ，每题 5 分 ，共计15分 ）5.【答案】P【考点】利用不等式比较两数大小【解析】作差利用幂函数的单调性即可得出．【解答】P −Q =2√2−√6=√8−√6>0，∴ P >Q ．6.【答案】(−, 32] 【考点】复合函数的单调性【解析】函数y =lg (4+3x −x 2)的增区间即为函数y =4+3x −x 2的增区间且4+3x −x 2>0，由此即可求得．【解答】解：由4+3x −x 2>0，解得−1<x <4，所以函数的定义域为(−1, 4)．函数y =lg (4+3x −x 2)的增区间即为函数y =4+3x −x 2的增区间且4+3x −x 2>0， 因此所求增区间为(−1, 32]． 故答案为：(−1, 32]． 7.【答案】(−1, −1)【考点】指数函数的单调性与特殊点【解析】令解析式中的指数x +1=0求出x 的值，再代入解析式求出y 的值，即得到定点的坐标．【解答】解：令x +1=0解得，x =−1，代入y =a x+1−2得，y =−1，∴ 函数图象过定点(−1, −1)，故答案为：(−1, −1)．三、 解答题 （本题共计 3 小题 ，每题 5 分 ，共计15分 ）8.【答案】解：由题意得，得3m −7m +3=1，解得m =13或m =2， 又f(x)是减函数，则0<m <1，所以m =13．【考点】指数函数的单调性与特殊点【解析】由指数函数的概念得3m −7m +3=1，求出m 的值，再由指数函数的单调性和f(x)是减函数，对m 的值进行取舍．【解答】解：由题意得，得3m −7m +3=1，解得m =13或m =2，又f(x)是减函数，则0<m <1，所以m =13． 9.【答案】解：(1)据题意，得{x +1>0，2−x >0，∴ −1<x <2，∴ A =(−1,2)．(2)据(1)求解知 A =(−1,2)．又∵ B ={x||x|≤2}={x|−2≤x ≤2}，∴ A ∩B =(−1,2)．【考点】函数的定义域及其求法交集及其运算【解析】此题暂无解析【解答】解：(1)据题意，得{x +1>0，2−x >0，∴ −1<x <2，∴ A =(−1,2)．(2)据(1)求解知 A =(−1,2)．又∵ B ={x||x|≤2}={x|−2≤x ≤2}，∴ A ∩B =(−1,2)．10.【答案】不等式x 2+(1−a)x −a <0等价于(x −a)(x +1)<0，当a <−1时，不等式的解集为(a, −1)；当a ＝−1时，不等式的解集为⌀；当a >−1时，不等式的解集为(−1, a)．x 2+(1−a)x −a ＝−a(x +1)+x 2+x ，设g(a)＝−a(x +1)+x 2+x ，a ∈[−1, 1]，要使g(a)≥0在a ∈[−1, 1]上恒成立，只需{g(−1)≥0g(1)≥0， 即{x 2+2x +1≥0,x 2−1≥0,解得x ≥1或x ≤−1，所以x 的取值范围为{x|x ≤−1或x ≥1}．【考点】函数恒成立问题【解析】（1）不等式x 2+(1−a)x −a <0等价于(x −a)(x +1)<0，通过a 与−1的大小比较，求解即可．（2）x 2+(1−a)x −a ＝−a(x +1)+x 2+x ，设g(a)＝−a(x +1)+x 2+x ，a ∈[−1, 1]，要使g(a)≥0在a ∈[−1, 1]上恒成立，只需{g(−1)≥0g(1)≥0，求解即可． 【解答】不等式x 2+(1−a)x −a <0等价于(x −a)(x +1)<0，当a <−1时，不等式的解集为(a, −1)；当a ＝−1时，不等式的解集为⌀；当a >−1时，不等式的解集为(−1, a)．x 2+(1−a)x −a ＝−a(x +1)+x 2+x ，设g(a)＝−a(x +1)+x 2+x ，a ∈[−1, 1]，要使g(a)≥0在a ∈[−1, 1]上恒成立，只需{g(−1)≥0g(1)≥0， 即{x 2+2x +1≥0,x 2−1≥0,解得x ≥1或x ≤−1，所以x 的取值范围为{x|x ≤−1或x ≥1}．。
例说指数函数的图像与性质的六种应用
ʏ朱生亮指数函数是高中数学的重要内容,也是高考的考查重点,下面介绍指数函数的图像与性质在解题中的六种应用,供同学们学习与参考㊂一㊁根据函数判断图像例1 函数y =a x,y =x +a 在同一坐标系中的图像可能是( )㊂解:由题意知a >0且a ʂ1,则函数y =x +a 单调递增㊂当0<a <1时,y =a x单调递减,直线y =x +a 在y 轴上的截距大于0且小于1;当a >1时,y =a x单调递增,直线y =x +a 在y 轴上的截距大于1㊂应选D ㊂评注:函数图像的识别可以从以下几个方面入手:利用函数的定义域,判断图像的左右位置;利用函数的值域,判断图像的上下位置;利用函数的单调性,判断图像的变化趋势;利用函数的奇偶性,判断图像的对称性;利用函数的周期性,判断图像的循环往复;利用函数的特征点,排除不合要求的图像㊂二㊁已知函数图像判断新函数的图像 图1例2 已知函数f (x )=(x -a )(x -b )(其中a >b )的图像如图1所示,则函数g (x )=a x +b 的图像是( )㊂解:由已知函数f (x )=(x -a )(x -b )(其中a >b )的图像可知,0<a <1,b <-1,则g (x )是一个减函数,可排除C ,D ㊂根据g (0)=1+b <0,可排除B ㊂应选A ㊂评注:解答本题要仔细观察所给函数的图像,从图像中得出a ,b 的取值范围,再对照选项进行判断㊂三㊁求函数的图像恒过定点例3 函数f (x )=a x -2022+2022(a >0且a ʂ1)恒过的定点为㊂解:指数函数y =a x(a >0且a ʂ1)的图像恒过定点(0,1)㊂令x -2022=0,则x =2022,所以f (2022)=1+2022=2023,即函数f (x )=a x -2022+2022(a >0且a ʂ1)恒过的定点为(2022,2023)㊂评注:本题是利用特殊值法求解的,也可令a =2得到一个具体函数,再求此函数经过的定点㊂四㊁求方程解的个数例4 偶函数f (x )满足f (x -1)=f (x +1),且当x ɪ[0,1]时,f (x )=x ,则关于x 的方程f (x )=110x在x ɪ[0,4]上解的个数是㊂解:方程f (x )=110x在x ɪ[0,4]上解的个数就是函数y =f (x )与y =110x图像的交点个数㊂由f (x -1)=f (x +1),可知偶函数f (x )的周期T =2㊂当x ɪ[0,1]时,f (x )=x ㊂结合f (x )是偶函数,可画出y =f (x )与y =110x的图像,如图2所示㊂图2由图可知,方程f (x )=110x在x ɪ[0,4]上解的个数是4㊂评注:对于这类问题,直接解方程困难,可将求方程解的个数转化为两个函数图像的51知识结构与拓展高一数学 2022年11月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.交点的个数㊂五㊁求函数的单调区间例5 函数f (x )=13-x 2+2x +1的单调减区间为㊂解:设u =-x 2+2x +1㊂因为y =13u在R 上为减函数,所以f (x )=13-x 2+2x +1的单调减区间为函数u =-x 2+2x +1的单调增区间㊂又u =-x 2+2x +1的单调增区间为(-ɕ,1],所以f (x )的减区间为(-ɕ,1]㊂评注:求解与指数函数有关的复合函数问题,要明确复合函数的构成,涉及单调区间㊁最值等问题时,要借助 同增异减 的法则进行判断㊂六㊁求参数的最值例6 已知函数f (x )=b a x(其中a ,b为常数,a >0且a ʂ1)的图像经过A (1,6),B (2,18)两点㊂若不等式2ax+1bx-m ȡ0在x ɪ(-ɕ,1]上恒成立,则实数m 的最大值为㊂解:由已知条件可得b a =6,b a 2=18,解得a =3,b =2,则原不等式为23 x+12 x-m ȡ0在x ɪ(-ɕ,1]上恒成立㊂设函数g (x )=23x+12x-m ㊂显然g (x )=23 x+12 x-m 在(-ɕ,1]上单调递减,所以g (x )ȡg (1)=23+12-m =76-m ,所以76-m ȡ0,所以m ɤ76㊂故实数m 的最大值为76㊂评注:分离参数求解恒成立问题,可将参数移到不等式的另一边,构造函数,将问题转化为函数的最值问题㊂本题的解题依据是:m ɤf (x )恒成立⇔m ɤf (x )m i n ,m ȡf (x )恒成立⇔m ȡf (x )m a x㊂1.定义一种运算:a ⊗b =a ,a ȡb ,b ,a <b ,已知函数f (x )=2x⊕(3-x ),那么函数y =f (x +1)的大致图像是( )㊂提示:由题意可得函数f (x )=2x⊕(3-x )=2x,x ȡ1,3-x ,x <1,所以y =f (x +1)=2x,x ȡ0,2-x ,x <0㊂应选B ㊂2.已知函数f (x )=|2x-1|,a <b <c且f (a )>f (c )>f (b ),则下列结论中一定成立的是( )㊂A .a <0,b <0,c <0B .a <0,b ȡ0,c >0C .2-a<2cD .2a+2c <2提示:作出函数f (x )=|2x-1|的图像,如图3所示㊂图3对于A ,由a <b <c ,可得a <b <c <0㊂函数f (x )=|2x-1|在(-ɕ,0)上单调递减,所以f (a )>f (b )>f (c ),与题设矛盾,A 不正确㊂对于B ,设a =-1,b =2,c =3,此时f (c )=|23-1|=7为最大值,与题设矛盾,B 不正确㊂对于C ,取a =0,c =3,可得2-a=1<2c=8成立,这时f (c )=7为最大值,与题设矛盾,C 不正确㊂对于D ,因为a <c ,且f (a )>f (c ),所以a <0<c ,所以f (a )=|2a -1|>f (c )=|2c -1|,即1-2a >2c -1,也即2a +2c<2,D 正确㊂应选D ㊂作者单位:湖北省巴东县第一高级中学(责任编辑 郭正华)61 知识结构与拓展 高一数学 2022年11月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.。
人教版高中数学指数函数的图象及性质(精品题目分类解析)
分析：利用函数单调性，
1.7 2.5 与 1.7 3 的底数是1.7，
当x=2.5和3时的函数值；
5 4.5
1.7 x
函数y=
1.7>1，
1.7 在R上是增函数，
2.5
x
4
3.5
fx = 1.7x
2.5 2 1.5 1
3
而2.5<3，所以
1 .7
<
1.7
3
-2 -1
0.5
1
2
4
5
6
0
-0.5
答案：(1)(8)
a 2 5a 5 1 ， 2.由指数函数定义得 解得a=4. ， a 0, 且a 1
答案：4
【拓展提升】 1.判断一个函数是指数函数的方法 (1)看形式：只需判定其解析式是否符合y=ax(a＞0,且a≠1) 这一结构特征. (2)明特征：指数函数的解析式具有三个特征，只要有一个特 征不具备，则不是指数函数.
2.图中的曲线是指数函数y=ax的图象，已知a的值取 3, 1 , 4 , 3
10 3 5
四个值，则相应的曲线c1,c2,c3,c4的a的值依次为(
A. 4 , 3, 1 , 3
3 10 5 B. 3 , 1 , 3, 4 5 10 3 C. 1 , 3 , 4 , 3 10 5 3 D. 3, 4 , 3 , 1 3 5 10
＝21.5,1.8>1.5>1.32. ∴根据指数函数的性质可得， y1>y3>y2.故选D. 【答案】 D
2.5
法一:
1.7
3
1.7
指数相同,底数不同
图象法
法二: 1.作商法 (两个指数式的商与1比较) 7 2.5 2.5 1.7 1.7 ( ) , 3 3
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；
高中试卷-专题4.2 指数函数(含答案)
专题4.2 指数函数1、指数函数的概念：一般地，函数x y a = 叫做指数函数，其中x 是自变量，函数的定义域为R ．注意：指数函数的底数的取值范围，底数不能是负数、零和1．即 a>0且a ≠12、指数函数的图象和性质0<a<1a>1图像定义域R , 值域（0，+∞）（1）过定点（0，1）,即x=0时，y=1(2)在R 上是减函数(2)在R 上是增函数性质（3）当x>0时,0<y<1;当x<0时,y>1（3）当x>0时,y>1;当x<0时,0<y<1图象特征函数性质向x 轴正负方向无限延伸函数的定义域为R 函数图象都在x 轴上方函数的值域为R +图象关于原点和y 轴不对称非奇非偶函数共性函数图象都过定点（0，1）过定点（0，1）自左向右看，图象逐渐下降减函数在第一象限内的图象纵坐标都小于1当x>0时,0<y<1;在第二象限内的图象纵坐标都大于1当x<0时,y>10<a<1图象上升趋势是越来越缓函数值开始减小极快，到了某一值后减小速度较慢；自左向右看，图象逐渐上升增函数在第一象限内的图象纵坐标都大于1当x>0时,y>1;在第二象限内的图象纵坐标都小于1当x<0时,0<y<1a>1图象上升趋势是越来越陡函数值开始增长较慢，到了某一值后增长速度极快；注意： 指数增长模型：y=N(1+p)x 指数型函数： y=ka x 3 考点：（1）a b =N, 当b>0时，a,N 在1的同侧；当b<0时，a,N 在1的 异侧。
（2）指数函数的单调性由底数决定的，底数不明确的时候要进行讨论。
掌握利用单调性比较幂的大小，同底找对应的指数函数，底数不同指数也不同插进1(=a 0)进行传递或者利用（1）的知识。
（3）求指数型函数的定义域可将底数去掉只看指数的式子，值域求法用单调性。
指数函数图像和性质_课件
在R是减函数，
fx = 0.8x
1.6
1.4
而-0.1>-0.2，所以，
1.2
1
0.8
0.1
<
0.8
0.2
0.8
0.6
0.4
0.2
-1.5
-1
-0.5
0.5
1
-0.2
③
.3 0 .9 3.1 1.7 0 ，
3.2
3
2.8
2.6
2.4
解 ：根据指数函数的性质， 由图像得，
2.2
2
1.8
x
有些函数看起来不像指数函数，实际上却是，如
y a x
1 因为它可以化为 y a
1 1 ( 0, 且 1) a a
下列函数中，哪些是指数函数？
y4
x
y 4
x
y x
y4
4
y4
x
x
x 1
3 y 2
在同一坐标系下作出下列函数的图象图象的关系， 解：列出函数数据表,作出图像
>
1.7
0
>
0.9
0
>
0 .9
3.1
-0.5
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0.5 -0.2
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
-0.4
练习： 1、已知下列不等式，试比较m、n的大小： 2 m 2 n m n ( ) ( ) 3 3
1.1m 1.1n
m n
2、比较下列各数的大小：
10 , 0.42.5 , 20.2
a
高中试卷-4.2.2 指数函数的图像和性质 练习(含答案)
第四章 指数函数与对数函数4.2.2 指数函数的图像和性质一、选择题1．（2019·全国高一课时练）已知函数f (x )＝a x (0<a <1)，对于下列命题：①若x >0，则0<f (x )<1；②若x <1，则f (x )>a ；③若f (x 1)>f (x 2)，则x 1<x 2.其中正确命题的个数为( )A ．0个 B ．1个 C ．2个 D ．3个【答案】D【解析】因为0<a <1 ，所以函数f (x )=a x 在(―∞,+∞) 上递减，可得③正确；x >0 时，0<f (x )<a 0=1，可得①正确；x <1 时，f (x )>a 0=1，可得②正确；即①②③都正确，故选D.2．（2019·安徽马鞍山二中高一期中考试）若2535a æö=ç÷èø，3525b æö=ç÷èø，2525c æö=ç÷èø，则（）A ．b c a <<B ．c b a<<C ．a c b<<D ．b a c<<【答案】A 【解析】因为25xy æö=ç÷èø在(0,)+¥上单调递减，所以32552255æöæö<ç÷ç÷èøèø，则b c <；又因为25y x =在(0,)+¥上单调递增，所以22553255æöæö>ç÷ç÷èøèø，所以a c >；则b c a <<，故选：A.3．（2019·全国高一课时练）函数y ＝a x ，y ＝x ＋a 在同一坐标系中的图象可能是( )A ．B ．C ．D ．【答案】D【解析】函数y ＝x ＋a 单调递增．由题意知a >0且a ≠1.当0<a <1时，y ＝a x 单调递减，直线y ＝x ＋a,在y 轴上的截距大于0且小于1；当a >1时，y ＝a x 单调递增，直线y ＝x ＋a 在y 轴上的截距大于1.故选D.4．（2019·全国高一课时练）函数f(x)＝a x―3 ＋1(a>0，a≠1)的图象恒过点（ ）A ．(0,1)B ．(1,2)C ．(2,2)D ．(3,2)【答案】D【解析】当x －3＝0，即x ＝3时，＝1；f(3)＝1＋1＝2，故选D.5．（2019·全国高一课时练）函数xx y a x=(01)a <<的图象的大致形状是A ．B ．C ．D ．【答案】D【解析】因为0,0x x x a x xa y x a x ì>==í-<î，且01a <<，所以根据指数函数的图象和性质，(0,)x Î+¥函数为减函数，图象下降；(,0)x Î-¥函数是增函数，图象逐渐上升，故选D.6．（2019·全国高一课时练）函数11()()3x f x -=在区间[2,1]--上的最大值是（）．A.1B.3C.9D.27【答案】D【解析】()[]x 11f x 2,13-æö=--ç÷èø在区间上单调递减,当x=-2时取得最大值为27.二、填空题7．（2019·江苏高一课时练）若指数函数f(x)=(2a +1)x 是R 上的减函数，则a 的取值范围是__________．【答案】―12<a <0【解析】因为f(x)为减函数，所以0<2a +1<1，解得―12<a <0，填。
指数函数的图像及性质的应用
例4.讨论函数 的单调性,并求其值域.
任取x1,x2∈(-∞,1],且x1< x2 ,
∵f(x1)>0, f(x2)>0,
解:
则
复合函数的单调性
所以 f( x ) 在 (-∞,1]上为增函数.
又 x2 - 2x =(x -1)2 -1≥-1,
解：
例7.求证函数 是奇函数
证明：函数的定义域为R,
所以f(x)在R上是奇函数.
01
02
03
指数形式的复合函数的奇偶性
利用 f(0)= 0
1
解:若 f ( x ) 为奇函数,则 f(-x )=-f (x),
2
设a是实数, (2)试确定a的值,使f(x)为奇函数.
02
复合函数：
复合函数的单调性
内u=g(x)
增函数
减函数
增函数
减函数
外y=f(u)
增函数
减函数
减函数
增函数
复y=f[g(x)]
规律： 当内外函数的单调性相同时，其复合函数是增函数； 当内外函数的单调性不相同时，其复合函数是减函数 “同增异减”
增函数
增函数
减函数
减函数
“异”“同” 指内外函数单调性的异同
3
∴ a = 1.
4
变式练习
练习：
的定义域均为R
变式 1 、 函数 的单调增区间是
2、函数 的增区间为 ________. 值域为_________.
(－∞,1]
(0,81]
B
指数形式的复合函数的定义域与值域
2
O
x
y
7
6
5
4
3
2
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指数函数图像和性质及经典例题
指数函数图像和性质及经典例题
【基础知识回顾】 一、指数公式部分 有理指数幂的运算性质 （1）r a ·s
r r a
a += ),,0(Q s r a ∈>； （2）rs
s
r a a =)(
),,0(Q s r a ∈>；
（3）s
r
r
a a a
b =)( ),0,0(Q r b a ∈>>．
正数的分数指数幂的意义
)1,,,0(*>∈>=n N n m a a a
n m n
m
)1,,,0(1
1*>∈>=
=
-
n N n m a a a
a
n
m
n
m n
m
二、指数函数
1.指数函数的概念:一般地，函数)1a ,0a (a y x
≠>=且叫做指数函数，其中x 是自变量，函数的定义域为R ． 2.指数函数的图象和性质
1．在同一坐标系中画出下列函数的图象： （1）x )31(y
= （2）x )2
1
(y = （3）x
2y = （4）x
3y = （5）x
5y =
【指数函数性质应用经典例题】 例1．设a 是实数，
2
()()21
x f x a x R =-
∈+，试证明：对于任意,()a f x 在R 上为增函数． 证明：设1212,,x x R x x ∈<，则
12()()f x f x -12
22()()2121
x x a a =-
--++ 21222121
x x =
-
++ 121
22(22)(21)(21)
x x x x -=++， 由于指数函数2x
y =在R 上是增函数， 且12x x <， 所以1222x
x <
即1
2220x
x -<，
又由20x
>， 得1
1
20x +>，2120x +>，
∴12()()0f x f x -< 即12()()f x f x <，
所以，对于任意,()a f x 在R 上为增函数．
例2.已知函数2
()1
x
x f x a x -=+
+(1)a >， 求证：（1）函数()f x 在(1,)-+∞上为增函数；（2）方程()0f x =没有负数根．
证明：（1）设121x x -<<， 则1212121222
()()11
x
x x x f x f x a a x x ---=+
--++ 121212*********()
11(1)(1)
x x x x x x x x a a a a x x x x ---=-+
-=-+++++， ∵121x x -<<，∴110x +>，210x +>，120x x -<， ∴
12123()
0(1)(1)
x x x x -<++；
∵121x x -<<，且1a
>，∴1
2
x x a a <，∴1
2
0x x a a -<，
∴12()()0f x f x -<，即12()()f x f x <，∴函数()f x 在(1,)-+∞上为增函数； （2）假设0x 是方程()0f x =的负数根，且01x ≠-，则0
002
01
x x a
x -+
=+， 即0
0000023(1)3
1111
x x x a
x x x --+=
==-+++， ① 当010x -<<时，0011x <+<，∴0331x >+，∴03
121
x ->+，而由1a >知01x a <， ∴①式不成立；
当01x <-时，010x +<，∴0301x <+，∴03111
x -<-+，而00x a >， ∴①式不成立．
综上所述，方程()0f x =没有负数根．
针对性练习
1. 已知函数f (x )=a x ＋b 的图象过点(1，3)，且它的反函数f －
1(x )的图象过(2，0)点，
试确定f (x )的解析式．
2. 已知,32
12
1=+-x x 求
3
2
12
32
3++++--
x x x x 的值．
3. 求函数y =33
22++-x x 的定义域、值域和单调区间．
4. 若函数y =a 2x ＋
b ＋1(a ＞0且a ≠1，b 为实数)的图象恒过定点(1，2)，求b 的值．
5. 设0≤x ≤2，求函数y =12
24
2
2
1++⋅--a a x
x 的最大值和最小值．
针对性练习答案
1解析： 由已知f (1)=3，即a ＋b =3 ①
又反函数f －
1(x )的图象过(2，0)点 即f (x )的图象过(0，2)点．即f (0)=2 ∴1＋b =2
∴b =1代入①可得a =2 因此f (x )=2x ＋1 2解析：由,9)(2
212
1=+-
x x
可得x ＋x －
1=7
∵27)(3
212
1=+-
x x
∴2
31
2
12
12333-
--++⋅+x
x x x x x =27
∴2
32
3-+x
x =18，
故原式=2
3解析：(1)定义域显然为(－∞，＋∞)．
(2)u
y x x x x f u 3.4)1(423)(2
2
=∴≤--=-+==Θ是u 的增函数，
当x =1时，y max =f (1)=81， 而y =3
223
++-x x ＞0．
∴]81,0(,3304
即值域为≤<u ．
(3) 当x ≤1 时，u =f (x )为增函数， u
y 3=是u 的增函数，由x ↑→u ↑→y ↑
∴即原函数单调增区间为(－∞，1］； 当x ＞1时，u =f (x )为减函数，
u y 3=是u 的增函数， 由x ↑→u ↓→y ↓ ∴即原函数单调减区间为［1，＋∞).
4解析：∵x =－
2
b
时，y =a 0＋1=2
∴y =a 2x ＋
b ＋1的图象恒过定点(－2
b
，2) ∴－
2
b
=1， 即b =－2 5解析：设2x =t ， ∵０≤x ≤2， ∴1≤t ≤4 原式化为：y =
2
1
(t －a )2＋1 当a ≤1时，y min =942,2322
max 2+-=+-a a y a a ； 当1＜a ≤2
5
时，y min =1，y max =2322+-a a ； 当a ≥4时，y min =2
3
2,9422max 2+-=+-a a y a a ．。