指数函数求定义域,值域,单调性.
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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。
指数函数讲义经典整理(含答案)一、同步知识梳理知识点1:指数函数函数(01)xy a a a =>≠且叫做指数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是R知识点2:指数函数的图像和性质知识点3:指数函数的底数与图像的关系指数函数在同一直角坐标系中的图像的相对位置与底数大小的关系 如图所示,则01c d a b <<<<<,在y 轴右侧,图像从下到上相应的底数也由小变大, 在y 轴左侧,图像从上到下相应的底数也由小变大 即无论在y 轴左侧还是右侧,底数按逆时针方向变大在第一象限内,“底大图高”知识点4:指数式、指数函数的理解① 分数指数幂与根式或以互化,通常利用分数指数幂进行根式的运算② 根式的运算、变形、求值、化简及等式证明在数学中占有重要的地位,是研究方程、不等式和函数的基础,应引起重视③ 在有关根式、分数指数幂的变形、求值过程中,要注意运用方程的观点处理问题,通过解方程或方程组来求值④ 在理解指数函数的概念时,应抓住定义的“形式”,像1223,,21xx y y x y y =⋅===- 等函数均不符合形式()01x y a a a =>≠且,因此,它们都不是指数函数⑤ 画指数函数x y a =的图像,应抓住三个关键点:()()11,,0,1,1,a a ⎛⎫- ⎪⎝⎭二、同步题型分析题型1:指数函数的定义、解析式、定义域和值域例1:已知函数,且. (1)求m 的值;(2)判定f (x )的奇偶性;(3)判断f (x )在(0,+∞)上的单调性,并给予证明.考点:指数函数的定义、解析式、定义域和值域;函数单调性的判断与证明. 专题: 计算题. 分析:(1)欲求m 的值,只须根据f (4)=的值,当x=4时代入f (x )解一个指数方程即可;(2)求出函数的定义域x|x≠0},利用奇偶性的定义判断f (x )与f (﹣x )的关系,即可得到答案; (3)利用单调性的定义证明即可.任取0<x1<x2,只要证明f (x1)>f (x2),即可. 解答: 解:(1)因为,所以,所以m=1.(2)因为f (x )的定义域为{x|x≠0},又,所以f (x )是奇函数. (3)任取x1>x2>0,则,因为x1>x2>0,所以,所以f (x1)>f (x2),所以f(x)在(0,+∞)上为单调增函数.点评:本题主要考查了函数单调性的判断、函数奇偶性的判断,与证明及指数方程的解法.在判定函数奇偶性时,一定注意函数的定义域关于原点对称,属于基础题.例2:已知函数,(1)讨论函数的奇偶性;(2)证明:f(x)>0.考点:指数函数的定义、解析式、定义域和值域;函数奇偶性的判断;函数奇偶性的性质.专题:计算题.分析:(1)由2x﹣1≠0解得义域为{x|x≠0},关于原点对称.f(﹣x)=()(﹣x)=()x=f(x),故该函数为偶函数.(2)任取x∈{x|x≠0},当x>0时,2x>20=1且x>0,故,从而.当x<0时,﹣x>0,故f(﹣x)>0,由函数为偶函数,能证明f(x)>0在定义域上恒成立.解答:解:(1)该函数为偶函数.由2x﹣1≠0解得x≠0即义域为{x|x≠0}关于原点对称…(2分)f(﹣x)=()(﹣x)=﹣(+)x=()x=()x=()x=f(x)(6分)故该函数为偶函数.…(7分)(2)证明:任取x∈{x|x≠0}当x>0时,2x>20=1且x>0,∴2x﹣1>0,故从而…(11分)当x<0时,﹣x>0,∴f(﹣x)>0,…(12分)又因为函数为偶函数,∴f(x)=f(﹣x)>0,…(13分)∴f(x)>0在定义域上恒成立.…(14分)点评:本题考查函数的奇偶性的判断和证明f(x)>0.解题时要认真审题,注意指数函数性质的灵活运用.例3:已知函数y=ax(a>0且a≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为20,记.(1)求a的值;(2)求f(x)+f(1﹣x)的值;(3)求的值.考点:指数函数的定义、解析式、定义域和值域.专题:综合题;函数的性质及应用.分析:(1)由y=ax单调得a+a2=20,由此可求a;(2)写出f(x),代入运算可得;(3)借助(2)问结论分n为奇数、偶数讨论可求;解答:解:(1)∵函数y=ax(a>0且a≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为20,且y=ax单调,∴a+a2=20,得a=4,或a=﹣5(舍去);(2)由(1)知,∴====1;(3)由(2)知f(x)+f(1﹣x)=1,得n为奇数时,=×1=;n为偶数时,=+f()==;综上,=.点评:本题考查指数函数的单调性、最值等知识,属中档题.题型2:指数函数的图像变换.例1:已知函数y=|2x﹣2|(1)作出其图象;(2)由图象指出函数的单调区间;(3)由图象指出当x取何值时,函数有最值,并求出最值.考点:指数函数的图像变换.专题:综合题;函数的性质及应用.分析:(1)函数y=|2x﹣2|图象是由y=2x的图象向下平移2个单位,再将x轴下方的部分翻着到x轴上方得到.(2)结合函数的图象,可得函数的减区间和增区间.(3)数形结合可得,当x=1时,ymiin=0.解答:解:(1)函数y=|2x﹣2|图象是由y=2x的图象向下平移2个单位,再将x轴下方的部分翻着到x轴上方得到,如图所示:(2)结合函数的图象,可得函数的减区间为(﹣∞,1],增区间为(1,+∞).(3)数形结合可得,当x=1时,ymiin=0.点评:本题主要考查指数函数的图象和性质综合,体现了数形结合的数学思想,属于中档题.题型3:指数函数单调性例1:已知函数f(x)=a•2x+b•3x,其中常数a,b满足a•b≠0(1)若a•b>0,判断函数f(x)的单调性;(2)若a=﹣3b,求f(x+1)>f(x)时的x的取值范围.考点:指数函数的单调性与特殊点;函数单调性的判断与证明;函数单调性的性质.专题:函数的性质及应用.分析:(1)分a>0,b>0和a<0,b<0两种情况讨论,运用单调性的定义可作出判断;(2)当a=﹣3b时,f(x)=﹣3b•2x+b•3x=b(3x﹣3•2x),分b>0,b<0两种情况进行讨论,整理可得指数不等式解出即可;解答:解:(1)当a>0,b>0时,任意x1,x2∈R,且x1<x2,则f(x1)﹣f(x2)=a(﹣)+b(﹣),∵<,<,a>0,b>0,∴a(﹣)<0,b(﹣)<0,∴f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),故函数f(x)在R上是增函数;当a<0,b<0时,同理,可判断函数f(x)在R上是减函数;(2)当a=﹣3b时,f(x)=﹣3b•2x+b•3x=b(3x﹣3•2x),则f(x+1)>f(x)即化为b(3x+1﹣3•2x+1)>b(3x﹣3•2x),若b>0,则有3x+1﹣3•2x+1>3x﹣3•2x,整理得,解得x>1;若b<0,则有3x+1﹣3•2x+1<3x﹣3•2x,整理得,解得x<1;故b>0时,x的范围是x>1;当b<0时,x的范围是x<1.点评:本题考查函数单调性的判断、指数函数的单调性的应用,考查分类讨论思想,属基础题.例2:已知定义在(﹣1,1)上的奇函数f(x).在x∈(﹣1,0)时,f(x)=2x+2﹣x.(1)试求f(x)的表达式;(2)用定义证明f(x)在(﹣1,0)上是减函数;(3)若对于x∈(0,1)上的每一个值,不等式t•2x•f(x)<4x﹣1恒成立,求实数t的取值范围.考点:指数函数综合题;奇偶性与单调性的综合.专题:计算题;函数的性质及应用.分析:(1)由f(x)是定义在(﹣1,1)上的奇函数可得f(0)=0,x∈(0,1)时,f(x)=﹣f(﹣x)=﹣(2x+2﹣x);从而写出f(x)的表达式;(2)取值,作差,化简,判号,下结论五步;(3)对于x∈(0,1)上的每一个值,不等式t•2x•f(x)<4x﹣1恒成立转化为对于x∈(0,1)上的每一个值,不等式t>﹣恒成立,从而可得.解答:解:(1)∵f(x)是定义在(﹣1,1)上的奇函数,∴f(0)=0,设∈(0,1),则﹣x∈(﹣1,0),则f(x)=﹣f(﹣x)=﹣(2x+2﹣x),故f(x)=;(2)任取x1,x2∈(﹣1,0),且x1<x2,则f(x1)﹣f(x2)=+﹣(+)=,∵x1<x2<0,∴﹣<0,0<<1,故f(x1)﹣f(x2)>0,故f(x)在(﹣1,0)上是减函数;(3)由题意,t•2x•f(x)<4x﹣1可化为t•2x•(﹣(2x+2﹣x))<4x﹣1,化简可得,t>﹣,令g(x)=﹣=﹣1+,∵x∈(0,1),∴g(x)<﹣1+=0,故对于x∈(0,1)上的每一个值,不等式t•2x•f(x)<4x﹣1恒成立可化为t≥0.点评:本题考查了函数的性质的综合应用及恒成立问题的处理方法,属于难题.例3:已知函数f(x)=|2x﹣1﹣1|,(x∈R).(1)证明:函数f(x)在区间(1,+∞)上为增函数,并指出函数f(x)在区间(﹣∞,1)上的单调性;(2)若函数f(x)的图象与直线y=t有两个不同的交点A(m,t),B(n,t),其中m<n,求m+n 的取值范围.考点:指数函数综合题.专题:计算题;证明题.分析:(1)函数单调性的证明,通常依据定义,步骤为:取值,作差,变形,定号,下结论,由于与指数函数有关,求解时要利用到指数函数的单调性;(2)由(1)可知,函数的值域为(0,1),要使函数f(x)的图象与直线y=t有两个不同的交点,故有t∈(0,1)又函数f(x)的图象与直线y=t有两个不同的交点,所以A(m,t),B(n,t)分别位于直线x=1的两侧,由m<n,得m<1<n,故可以求出m+n,进而由t∈(0,1),可求m+n的取值范围.解答:解:(1)证明:任取x1∈(1,+∞),x2∈(1,+∞),且x1<x2,=,∵x1<x2,∴,∴,∴f(x1)<f(x2).所以f(x)在区间(1,+∞)上为增函数.(5分)函数f(x)在区间(﹣∞,1)上为减函数.(6分)(2)因为函数f(x)在区间(1,+∞)上为增函数,相应的函数值为(0,+∞),在区间(﹣∞,1)上为减函数,相应的函数值为(0,1),由题意函数f(x)的图象与直线y=t有两个不同的交点,故有t∈(0,1),(8分)易知A(m,t),B(n,t)分别位于直线x=1的两侧,由m<n,得m<1<n,故2m﹣1﹣1<0,2n ﹣1﹣1>0,又A,B两点的坐标满足方程t=|2x﹣1﹣1|,故得t=1﹣2m﹣1,t=2n﹣1﹣1,即m=log2(2﹣2t),n=log2(2+2t),(12分)故m+n=log2(2﹣2t)+log2(2+2t)=log2(4﹣4t2),当0<t<1时,0<4﹣4t2<4,﹣∞<log2(4﹣4t2)<2.因此,m+n的取值范围为(﹣∞,2).(17分)点评:本题的考点是指数函数综合问题,主要考查函数单调性的证明,考查函数图形的性质,有较强的综合性.依据定义,证明函数的单调性的步骤通常为:取值,作差,变形,定号,下结论三、课堂达标检测检测题1:已知函数f(x)=(其中e=2.71828…是一个无理数).(1)求函数f(x)的定义域;(2)判断奇偶性并证明之;(3)判断单调性并证明之.考点:指数函数的定义、解析式、定义域和值域;函数单调性的判断与证明;函数奇偶性的判断.专题:计算题;证明题.分析:(1)把分子整理变化成和分母相同的一部分,进行分子常数化,则变量只在分母上出现,根据分母是一个指数形式,恒大于零,得到函数的定义域是全体实数.(2)根据上一问值函数的定义域关于原点对称,从f(﹣x)入手整理,把负指数变化为正指数,就得到结果,判断函数是一个奇函数.(3)根据判断函数单调性的定义,设出两个任意的自变量,把两个自变量的函数值做差,化成分子和分母都是因式乘积的形式,根据指数函数的性质,判断差和零的关系.解答:解:f(x)==1﹣(1)∵e2x+1恒大于零,∴x∈R(2)函数是奇函数∵f(﹣x)==又由上一问知函数的定义域关于原点对称,∴f(x)为奇函数(3)是一个单调递增函数设x1,x2∈R 且x1<x2则f(x1)﹣f(x2)=1﹣=∵x1<x2,∴∴f(x1)﹣f(x2)<0即f(x1)<f(x2)∴f(x)在R是单调增函数点评:本题考查函数的定义域,考查函数的奇偶性的判断及证明.考查函数单调性的判断及证明,考查解决问题的能力,是一个综合题目.检测题2:已知函数f(x)=2ax+2(a为常数)(1)求函数f(x)的定义域.(2)若a=1,x∈(1,2],求函数f(x)的值域.(3)若f(x)为减函数,求实数a的取值范围.考点:指数函数的定义、解析式、定义域和值域;指数函数的单调性与特殊点.专题:常规题型;转化思想.分析:(1)利用指数函数的定义域来考虑.(2)利用函数f(x)在(1,2]上的单调性求函数的值域.(3)根据复合函数的单调性,函数u=ax+2必须为减函数.解答:解:(1)函数y=2ax+2对任意实数都有意义,所以定义域为实数集R.(2)因为a=1,所以f(x)=2x+2.易知此时f(x)为增函数.又因为1<x≤2,所以f(1)<f(x)≤f(2),即8<f(x)≤16.所以函数f(x)的值域为(8,16].(3)因为f(x)为减函数,而y=2u是增函数,所以函数u=ax+2必须为减函数.所以得a<0点评:本题考查指数函数的定义域、值域、单调性,复合函数的单调性,体现转化的数学思想.检测题3:设f(x)的定义域是(﹣∞,0)∪(0,+∞),且f(x)对任意不为零的实数x都满足f(﹣x)=﹣f(x).已知当x>0时(1)求当x<0时,f(x)的解析式(2)解不等式.考点:指数函数的定义、解析式、定义域和值域;函数奇偶性的性质.专题:常规题型.分析:(1)求当x<0时,f(x)的解析式,在哪个区间上求解析式,就在哪个区间上取值x,再转化到已知区间上求解析式,由f(﹣x)=﹣f(x)解出f(x)即可.(2)解不等式f(x)<﹣,分x>0和x<0两种情况,根据求得的解析式求解即可.解答:解:(1)当x<0时,﹣x>0,=又f(﹣x)=﹣f(x)所以,当x<0时,(2)x>0时,,∴化简得∴,解得1<2x<4∴0<x<2当x<0时,∴解得2x>1(舍去)或∴x<﹣2解集为{x|x<﹣2或0<x<2}点评:本题考查分段函数解析式的求法,注意在哪个区间上求解析式,就在哪个区间上取值,再转化到已知的区间上求解析式,再根据奇偶性,解出f(x)来.解不等式也要分段求解,注意x的取值范围.11。
指数函数一、课程标准1. 理解指数函数的概念和意义,能借助计算器或计算机画出具体指数函数的图象。
2. 探索并理解指数函数的单调性与特殊点.3.在解决简单实际问题的过程中,体会指数函数是一类重要的函数模型.二、基础知识回顾 指数函数的概念函数y =a x (a >0,且a ≠1)叫做指数函数,其中指数x 是自变量,函数的定义域是R ,a 是底数. 形如y =ka x ,y =a x +k (k ∈R 且k ≠0,a >0且a ≠1)的函数叫做指数型函数,不是指数函数. 3.指数函数y =a x (a >0,且a ≠1)的图象与性质[常用结论]1.指数函数图象的画法画指数函数y =a x(a >0,且a ≠1)的图象,应抓住三个关键点:(1,a ),(0,1),⎝⎛⎭⎫-1,1a .2.指数函数的图象与底数大小的比较如图是指数函数(1)y =a x ,(2)y =b x ,(3)y =c x ,(4)y =d x 的图象,底数a ,b ,c ,d 与1之间的大小关系为c >d >1>a >b >0.由此我们可得到以下规律:在第一象限内,指数函数y =a x (a >0,a ≠1)的图象越高,底数越大.3.指数函数y =a x (a >0,a ≠1)的图象和性质跟a 的取值有关,要特别注意应分a >1与0<a <1来研究.三、自主热身、归纳总结1、 设a =0.60.6,b =0.61.5,c =1.50.6,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a <b <c B .a <c <b C .b <a <cD .b <c <a2、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 <03、若函数y =(a 2-1)x 是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是( ) A. 1<a <2 B. -2<a <-1C. 1<a <2,或-2<a <-1D. 22<a <1,或1<a <24、(2019·山东济宁二中期末)若函数f (x )=a |2x -4|(a >0,且a ≠1),满足f (1)=19,则f (x )的单调递减区间是( )A .(-∞,2]B .[2,+∞)C .[-2,+∞)D .(-∞,-2]5、已知函数f(x)=a x -3+2的图像恒过定点A ,则A 的坐标为 . 6. [课本题改编]若不等式223ax axx>13对一切实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是 .四、例题选讲考点一 指数函数的性质与应用例1、已知f (x )=2x-2-x ,a =⎝⎛⎭⎫79-14,b =⎝⎛⎭⎫9715,c =log 279,则f (a ),f (b ),f (c )的大小关系为( ) A .f (b )<f (a )<f (c ) B .f (c )<f (b )<f (a ) C .f (c )<f (a )<f (b )D .f (b )<f (c )<f (a )变式1、(2019·广东韶关一中期末)设x >0,且1<b x <a x ,则( ) A .0<b <a <1 B .0<a <b <1 C .1<b <aD .1<a <b变式2、已知函数f (x )=()x ,若a =f (20.3),b =f (2),c =f (log 25),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .c >b >aB .a >b >cC .c >a >bD .b >c >a例2、设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x -7,x<0,x ,x≥0,若f(a)<1,则实数a 的取值范围是 ;变式、(2020·包头模拟)已知实数a ≠1,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x ,x ≥0,2a -x ,x <0,若f (1-a )=f (a -1),则a 的值为______.例3、(1)函数f(x)=22112x x -++⎛⎫⎪⎝⎭的单调减区间为 .(2)(一题两空)已知函数f (x )=a |x +1|(a >0,且a ≠1)的值域为[1,+∞),则a 的取值范围为________,f (-4)与f (1)的大小关系是________.(3)(2019·福建泉州五中模拟)设a >0,且a ≠1,函数y =a 2x +2a x -1在[-1,1]上的最大值是14,则实数a 的值为________.方法总结 指数函数的性质有着广泛的应用,常见的有:比较大小,解不等式,求函数的单调区间和值域、最值等等.(1)比较两个幂值的大小问题是常见问题,解决这类问题首先要分清底数是否相同;若底数相同,则可利用函数的单调性解决;若底数不同,则要利用中间变量进行比较.(2)与指数函数有关的指数型函数的定义域、值域(最值)、单调性、奇偶性问题,常常需要借助换元等手段将其化归于指数函数来解,体现化归与转化思想的运用.(3)在利用指数函数的性质解决与指数函数相关的问题时,要特别注意底数a 的取值范围,并在必要时须分底数0<a <1和a >1两种情形进行分类讨论,防止错解.考点二 指数函数的图像与性质例4、(2019·广西北海一中月考)函数y =a x-1a (a >0,且a ≠1)的图象可能是( )变式1、 (2019·山西平遥中学模拟)已知f (x )=|2x -1|,当a <b <c 时,有f (a )>f (c )>f (b ),则必有( ) A .a <0,b <0,c <0 B .a <0,b >0,c >0 C .2-a <2cD .1<2a +2c <2变式2、已知a >0,且a ≠1,若函数y =|a x -2|与y =3a 的图象有两个交点,则实数a 的取值范围是________. 变式3、 已知f(x)=|2x -1|. (1)求f(x)的单调区间; (2)比较f(x +1)与f(x)的大小;(3)试确定函数g(x)=f(x)-x 2的零点的个数.方法总结:指数函数的图像直观的刻画了指数函数的性质,在解题中有着十分广泛的应用. (1)已知函数解析式判断其图像一般是取特殊点,判断所给的图像是否过这些点,若不满足则排除; (2)对于有关指数型函数的图像问题,一般是从最基本的指数函数的图像入手,通过平移、伸缩、对称变换而得到.特别地,当底数a 与1的大小关系不确定时应注意分类讨论;(3)有关指数方程、不等式问题的求解,往往利用相应的指数函数图像,数形结合求解.考点三 指数函数的综合运用例5 已知定义域为R 的函数f (x )=-2x +b2x +1+a 是奇函数. (1) 求a ,b 的值;(2) 若对任意的t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求k 的取值范围.变式1、设a 是实数,f (x )=a -22x+1(x ∈R ).(1) 试证明对于任意a ,f (x )都为增函数; (2) 试确定a 的值,使f (x )为奇函数.变式2、 已知函数f(x)=24313ax 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; (3)若f(x)的值域是(0,+∞),求a 的值.方法总结:是指数函数性质的综合应用,其方法是:首先判断指数型函数的性质,再利用其性质求解以上问题都是指数型函数问题,关键应判断其单调性,对于形如y =a f (x )的函数的单调性,它的单调区间与f (x )的单调区间有关:若a >1,函数f (x )的单调增(减)区间即函数y =a f (x )的单调增(减)区间;若0<a <1,函数f (x )的单调增(减)区间即函数y =a f (x )的单调减(增)区间五、优化提升与真题演练 1、函数的值域为( )A .B .C .(0,]D .(0,2]2、2017·北京卷)已知函数f (x )=3x-⎝⎛⎭⎫13x,则f (x )( )A.是偶函数,且在R 上是增函数B.是奇函数,且在R 上是增函数C.是偶函数,且在R 上是减函数D.是奇函数,且在R 上是减函数3、.函数f (x )=a x -1(a >0,a ≠1)的图象恒过点A ,下列函数中图象不经过点A 的是( ) A.y =1-x B.y =|x -2| C.y =2x -1D.y =log 2(2x )4、(2018·上海卷)已知常数a >0,函数f (x )=2x 2x +ax 的图象经过点P ⎝⎛⎭⎫p ,65、Q ⎝⎛⎭⎫q ,-15.若2p +q =36pq ,则a =________.5、(2020·河南商丘模拟)已知函数f (x )=(a 2-2a -2)a x 是指数函数. (1)求f (x )的表达式;(2)判断F (x )=f (x )+1f (x )的奇偶性,并加以证明.6、已知函数f(x)=a|x+b|(a>0,b∈R).(1)若f(x)为偶函数,求实数b的值;(2)若f(x)在区间[2,+∞)上是增函数,试求实数a,b应满足的条件.7、设函数f(x)=ka x-a-x(a>0且a≠1,k∈R),f(x)是定义域为R的奇函数.(1)求k的值,(2)判断并证明..当a>1时,函数f(x)在R上的单调性;(3)已知a=3,若f(3x)≥λ·f(x)对于x∈[1,2]时恒成立.请求出最大的整数.....λ..8、(2019·山东烟台二中模拟)已知函数f(x)=1-42a x+a(a>0,a≠1)且f(0)=0.(1)求a的值;(2)若函数g(x)=(2x+1)·f(x)+k有零点,求实数k的取值范围;(3)当x∈(0,1)时,f(x)>m·2x-2恒成立,求实数m的取值范围.参考答案1、设a=0.60.6,b=0.61.5,c=1.50.6,则a,b,c的大小关系是()A.a<b<c B.a<c<bC.b<a<c D.b<c<a【答案】C【解析】因为函数y=0.6x在R上单调递减,所以b=0.61.5<a=0.60.6<1.又c=1.50.6>1,所以b<a<c.2、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【答案】D【解析】由f (x )=a x -b 的图象可以观察出,函数f (x )=a x -b 在定义域上单调递减,所以0<a <1. 函数f (x )=a x -b 的图象是在f (x )=a x 的基础上向左平移得到的,所以b <0. 3、若函数y =(a 2-1)x 是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是( ) A. 1<a <2 B. -2<a <-1C. 1<a <2,或-2<a <-1D. 22<a <1,或1<a <2 【答案】C【解析】 由y =(a 2-1)x 在(-∞,+∞)上为减函数,得0<a 2-1<1,∴1<a 2<2,即1<a <2或-2<a <-1.∴数a 的取值范围是1<a <2或-2<a <-1.故选C. 4、(2019·山东济宁二中期末)若函数f (x )=a |2x -4|(a >0,且a ≠1),满足f (1)=19,则f (x )的单调递减区间是( )A .(-∞,2]B .[2,+∞)C .[-2,+∞)D .(-∞,-2]【答案】B【解析】由f (1)=19,得a 2=19,解得a =13或a =-13(舍去),即f (x )=⎝⎛⎭⎫13|2x -4|.由于y =|2x -4|在(-∞,2]上递减,在[2,+∞)上递增,所以f (x )在(-∞,2]上递增,在[2,+∞)上递减. 5、已知函数f(x)=a x -3+2的图像恒过定点A ,则A 的坐标为 . 【答案】(3,3)【解析】 由a 0=1知,当x -3=0,即x =3时,f(3)=3,即图像必过定点(3,3). 6. [课本题改编]若不等式223ax ax-x>13对一切实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是 .【答案】[0,1)【解析】 原不等式即为223axax->3-1,则有ax 2-2ax>-1,即ax 2-2ax +1>0对一切实数恒成立.当a =0时,满足题意;当a>0时,Δ=(-2a)2-4a<0,即a 2-a<0,解得0<a<1. ∴实数a 的取值范围是[0,1). 五、 六、例题选讲考点一 指数函数的性质与应用例1、已知f (x )=2x-2-x ,a =⎝⎛⎭⎫79-14,b =⎝⎛⎭⎫9715,c =log 279,则f (a ),f (b ),f (c )的大小关系为( ) A .f (b )<f (a )<f (c ) B .f (c )<f (b )<f (a ) C .f (c )<f (a )<f (b ) D .f (b )<f (c )<f (a )【答案】 B【解析】 易知f (x )=2x-2-x 在R 上为增函数,又a =⎝⎛⎭⎫79-14=⎝⎛⎭⎫9714>⎝⎛⎭⎫9715=b >0,c =log 279<0,则a >b >c ,所以f (c )<f (b )<f (a ).变式1、(2019·广东韶关一中期末)设x >0,且1<b x <a x ,则( ) A .0<b <a <1 B .0<a <b <1 C .1<b <a D .1<a <b 【答案】C【解析】因为x >0时,1<b x ,所以b >1.因为x >0时,b x <a x,所以x >0时,⎝⎛⎭⎫a b x>1.所以ab >1,所以a >b ,所以1<b <a .变式2、已知函数f (x )=()x ,若a =f (20.3),b =f (2),c =f (log 25),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .c >b >a B .a >b >cC .c >a >bD .b >c >a【答案】B .【解析】根据题意,函数f (x )=()x ,则f (x )在R 上为减函数, 又由20.3<21<2<log 25, 则a >b >c ;故选:B .例2、设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x -7,x<0,x ,x≥0,若f(a)<1,则实数a 的取值范围是 ; 【答案】(-3,1)【解析】当a <0时,不等式f (a )<1可化为12a ⎛⎫ ⎪⎝⎭-7<1,即12a ⎛⎫ ⎪⎝⎭<8,即12a ⎛⎫ ⎪⎝⎭<312-⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴a >-3.又a <0,∴-3<a <0.当a ≥0时,不等式f (a )<1可化为a <1.∴0≤a <1, 综上,a 的取值范围为(-3,1).变式、(2020·包头模拟)已知实数a ≠1,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x,x ≥0,2a -x,x <0,若f (1-a )=f (a -1),则a 的值为______. 【答案】12.【解析】(1)当a <1时,41-a=21,解得a =12;当a >1时,代入不成立.故a 的值为12. 例3、(1)函数f(x)=22112x x -++⎛⎫⎪⎝⎭的单调减区间为 .(2)(一题两空)已知函数f (x )=a |x +1|(a >0,且a ≠1)的值域为[1,+∞),则a 的取值范围为________,f (-4)与f (1)的大小关系是________.(3)(2019·福建泉州五中模拟)设a >0,且a ≠1,函数y =a 2x +2a x -1在[-1,1]上的最大值是14,则实数a 的值为________.【答案】(1) (-∞,1] (2)(1,+∞) f (-4)>f (1)(3)13或3 【解析】(1)设u =-x 2+2x +1,∵y =12a⎛⎫⎪⎝⎭在R 上为减函数,∴函数f (x )=22112x x -++⎛⎫⎪⎝⎭的减区间即为函数u =-x 2+2x +1的增区间.又u =-x 2+2x +1的增区间为(-∞,1],∴f (x )的减区间为(-∞,1]. (2)因为|x +1|≥0,函数f (x )=a |x +1|(a >0,且a ≠1)的值域为[1,+∞),所以a >1.由于函数f (x )=a |x +1|在(-1,+∞)上是增函数,且它的图象关于直线x =-1对称,则函数f (x )在(-∞,-1)上是减函数,故f (1)=f (-3),f (-4)>f (1).(3)令t =a x (a >0,且a ≠1),则原函数化为y =f (t )=(t +1)2-2(t >0).①当0<a <1,x ∈[-1,1]时,t =a x∈⎣⎡⎦⎤a ,1a , 此时f (t )在⎣⎡⎦⎤a ,1a 上为增函数.所以f (t )max =f ⎝⎛⎭⎫1a =⎝⎛⎭⎫1a +12-2=14.所以⎝⎛⎭⎫1a +12=16,解得a =-15(舍去)或a =13.②当a >1时,x ∈[-1,1],t =a x∈⎣⎡⎦⎤1a ,a , 此时f (t )在⎣⎡⎦⎤1a ,a 上是增函数.所以f (t )max =f (a )=(a +1)2-2=14,解得a =3或a =-5(舍去).综上得a =13或3.方法总结 指数函数的性质有着广泛的应用,常见的有:比较大小,解不等式,求函数的单调区间和值域、最值等等.(1)比较两个幂值的大小问题是常见问题,解决这类问题首先要分清底数是否相同;若底数相同,则可利用函数的单调性解决;若底数不同,则要利用中间变量进行比较.(2)与指数函数有关的指数型函数的定义域、值域(最值)、单调性、奇偶性问题,常常需要借助换元等手段将其化归于指数函数来解,体现化归与转化思想的运用.(3)在利用指数函数的性质解决与指数函数相关的问题时,要特别注意底数a 的取值范围,并在必要时须分底数0<a <1和a >1两种情形进行分类讨论,防止错解.考点二 指数函数的图像与性质例4、(2019·广西北海一中月考)函数y =a x-1a (a >0,且a ≠1)的图象可能是( )【答案】D【解析】当a >1时,y =a x-1a 是增函数. 当x =0时,y =1-1a ∈(0,1),A ,B 不满足.当0<a <1时,y =a x-1a 在R 上是减函数. 当x =0时,y =1-1a <0,C 错,D 项满足.变式1、 (2019·山西平遥中学模拟)已知f (x )=|2x -1|,当a <b <c 时,有f (a )>f (c )>f (b ),则必有( ) A .a <0,b <0,c <0B .a <0,b >0,c >0C .2-a <2cD .1<2a +2c <2【答案】D【解析】作出函数f (x )=|2x -1|的图象如图所示,因为a <b <c ,且有f (a )>f (c )>f (b ),所以必有a <0,0<c <1,且|2a -1|>|2c -1|,所以1-2a >2c -1,则2a +2c <2,且2a +2c >1,故选D 。
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.。
函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、对称性、零点(心血之作)(总10页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--函函数数的的定定义义域域、、值值域域、、单单调调性性、、奇奇偶偶性性、、对对称称性性、、 反反函函数数、、伸伸缩缩平平移移变变换换、、零零点点问问题题知知识识点点大大全全一、函数的定义域1、求函数定义域的主要依据: (1)分式的分母不为零;(2)偶次方根的被开方数不小于零,零取零次方没有意义; (3)对数函数的真数必须大于零;(4)指数函数和对数函数的底数必须大于零且不等于1;例.(05江苏卷)函数y =________________________2、求函数定义域的两个难点问题(1)知道f(x)的定义域(a ,b ),求f(g(x))的定义域:转化为解不等式a<g(x)<b ;(2)知道f(g(x))的定义域(a ,b),求f(x)的定义域:转化为求g(x)的值域。
例3:(1)()x 已知f 的定义域是[-2,5],求f(2x+3)的定义域。
(2)(21)x x 已知f -的定义域是[-1,3],求f()的定义域。
例4:设2()lg2x f x x +=-,则2()()2x f f x+的定义域为__________ 变式练习:24)2(x x f -=-,求)(x f 的定义域。
二、函数的值域1求函数值域的方法①直接法:从自变量x 的范围出发,推出y=f(x)的取值范围,适合于简单的复合函数; ②换元法:利用换元法将函数转化为二次函数求值域,适合根式内外皆为一次式; ③判别式法:运用方程思想,依据二次方程有根,求出y 的取值范围;适合分母为二次且x ∈R 的分式;④分离常数:适合分子分母皆为一次式(x 有范围限制时要画图); ⑤单调性法:利用函数的单调性求值域; ⑥图象法:二次函数必画草图求其值域;⑦利用对号函数⑧几何意义法:由数形结合,转化距离等求值域。
指数函数(一)下向上对应的函数的底数越来越大d c b a <<<<<10。
基础训练1. xx 3)=的定义域为 ,值域为 ,在定义域上是 函数,图象恒过点 。
2. xx f )31()(=的定义域为 ,值域为 ,在定义域上是 函数,图象恒过点 。
3.用(“<”“>”“=”)填空(1)若n m >,则m)32( n)32( (2)若nm33>,则m n(3)若10<<a ,则2-a 3-a(4)若1>a ,则21a 31a(5)若ba )21()21(>,则a b(6)若nm 4.04.0<,则m n(7)0)3.0( 1典型例题1】利用指数函数的性质,比较下列各组数的大小。
(1)5.25.1与45.1 (2)1.03.0-与2.03.0- (3)7.03与2.15.0变式训练x c x(1)7.028.02(2)1.22.1- 22.1-(3)1.07.0 1.07.0-(4)8.1312.0 9.1312.0 (5)8.05 2.37.0【例2】求下列函数的定义域 (1)xy 211-=(2)x y 2=(3)22x y = (4)xy 12= 变式训练(1)x y )21(2-=(2)27)31(-=xy(3)||2x y =(4)212x y = 【例3】(1)试判断函数x a a y )2(2+-=的单调性。
(2)若322432)1()1(-<-a a ,求a 的取值范围。
(3)若913271<<x ,求a 的取值范围。
变式训练(1)xa x f )3()(2+=在上是 函数。
(2)若xa x f )1()(-=在R 上是减函数,则a 的取值范围是 。
(3)解不等式:42)43()34(-->x x巩固练习1.函数xy )31(=的图象是( )。
2.若)1,0(∈a ,则下列不等式中正确的是( )。
指数对数函数图像与性质(含答案)指数函数和对数函数是高中数学中比较重要的函数类型之一。
对数函数的定义域为正实数集,值域为实数集,图像在点(1,0)处经过y轴且单调递增。
指数函数的定义域为实数集,值域为正实数集,图像在点(0,1)处经过y轴且单调递增。
对数函数和指数函数是互为反函数的函数对,它们之间有着很多有趣的性质和运算规律。
对于指数函数,有以下基本运算规律:(1) $a^r\cdota^s=a^{r+s}$,(2) $a^r\div a^s=a^{r-s}$,(3) $(a^r)^s=a^{rs}$,(4) $(ab)^r=a^r\cdot b^r$。
对于对数函数,有以下恒等式:$\log_aN=N$,$\log_ab=\frac{1}{\log_ba}$,$\log_a\frac{M}{N}=\log_aM-\log_aN$,以及以下几个小结论:$\log_ab^n=n\log_ab$,$\log_an^M=M\log_an$,$\log_ab=\frac{\log_cb}{\log_ca}$,$\log_aa=1$,$\log_a1=0$。
在解题时,我们可以利用对数函数和指数函数的性质和运算规律,来求解函数的定义域、值域、单调性等问题。
例如,对于函数$y=-x^2+2x+1$,我们可以求出它的顶点坐标为$(1,2)$,因此它的值域为$(-\infty,2]$,并且它在区间$(0,1)$上单调递减,在区间$(1,+\infty)$上单调递增。
对于函数$y=\log_2(x^2-ax+3a)-5x+6$,我们可以先求出它的定义域为$(a-3\sqrt{a},a+3\sqrt{a})$,然后判断它在该定义域内的单调性,最后求出使其在区间$[2,+\infty)$上单调递减的$a$的取值范围。
对于函数$y=4x-\frac{12}{2-a\cdot2x+2\sqrt{a^2x^2+1}}$,我们可以先求出它的定义域为$(0,2]$,然后求出它的导数,令其为0,解出$x$的值,再求出函数在该定义域上的最大值和最小值。
指数函数单调区间指数函数单调区间指数函数是一类常见的函数,其形式为f(x) = a^x,其中a为一个正实数且不等于1。
在指数函数中,a被称为底数,x被称为指数。
指数函数在数学、物理、化学等领域都有广泛的应用。
本文将介绍指数函数的单调性及其单调区间。
一、定义与基本性质1. 定义指数函数是以常数e为底的幂函数,即f(x) = e^x。
2. 基本性质(1)定义域:实数集R。
(2)值域:(0,+∞)。
(3)单调性:当x1<x2时,e^x1<e^x2,即指数函数在整个定义域上是严格增加的。
(4)连续性:e^x在整个定义域上连续。
二、单调性指数函数在整个定义域上是严格增加的。
这意味着对于任意两个实数x1和x2,如果满足x1<x2,则有e^x1<e^x2。
这一特点可以通过求导来证明。
三、单调区间根据上述结论,我们可以得到指数函数的单调区间。
由于其在整个定义域上都是严格增加的,因此不存在下降的区间。
因此,指数函数的单调区间为整个定义域,即(-∞,+∞)。
四、例题解析下面通过一道例题来进一步理解指数函数的单调性及其单调区间。
例题:求指数函数y=2^x的单调区间。
解析:根据指数函数的定义和基本性质,我们可以知道2^x在整个定义域上是严格增加的。
因此,其单调区间为整个定义域,即(-∞,+∞)。
五、总结本文介绍了指数函数的定义、基本性质、单调性及其单调区间。
通过对指数函数的学习,我们可以更好地理解和应用这一类常见的函数。
函数复习内容:函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、对称性、周期性、函数的综合应用 一.常见函数(基本初等函数): 1.)(为常数C C y = 2.)0(≠+=k b kx y 3.)0(2≠++=a c bx axy 4.xy 1=5.幂函数:)(Q a x y a∈=(包括前四个函数) 6.指数函数:)10(≠>=a a a y x且 7.对数函数:)10(log≠>=a a x y a 且8.三角函数:x y sin =,x y cos =,x y tan =,x y cot =,x y sec =,x y csc =由以上函数进行四则运算、复合运算得到的函数都是初等函数。
如:d cx bxax y +++=23,xx y 2log1sin +=,xxy 513+=,试着分析以上函数的构成。
二.定义域: 1.“定义域优先”的思想是研究函数的前提,在求值域、奇偶性、换元时易忽略定义域。
2.求定义域:例1求下列函数定义域:(1)2()lg (31)f x x =+ (2))25(logsin )(221x x x f -+=例2设2()lg 2x f x x+=-,则2()()2x f f x+的定义域为__________变式练习:24)2(xx f -=-,求)(x f 的定义域。
三.值域:1.①432+=xx y ②11y 22+-=xx2. ①1+=x x y ②11+-=x x y③]5,1(,14522∈-+-=x xx xy ④1sin 10sin 7sin2+++=x x x y3. ①2123y x x =++; ②22422--=x xx y4. ①12-+-=x x y ; ②y x =-5. ①)3)(cos 3(sin ++=x x y②已知直角三角形的三边之和为2,求此三角形面积S 的最大值。
③1cos 2cos --=x x y ④2sin 1cos --=x x y6.函数23x x21)x (f 2+-=的定义域和值域都是]b ,1[(b>1),求b 的值。
一.观察法通过对函数定义域、性质的观察,结合函数的解析式,求得函数的值域。
例1求函数y=3+√(2-3x) 的值域。
点拨:根据算术平方根的性质,先求出√(2-3x) 的值域。
解:由算术平方根的性质,知√(2-3x)≥0,故3+√(2-3x)≥3。
∴函数的知域为。
点评:算术平方根具有双重非负性,即:(1)被开方数的非负性,(2)值的非负性。
本题通过直接观察算术平方根的性质而获解,这种方法对于一类函数的值域的求法,简捷明了,不失为一种巧法。
练习:求函数y=[x](0≤x≤5)的值域。
(答案:值域为:{0,1,2,3,4,5})二.反函数法当函数的反函数存在时,则其反函数的定义域就是原函数的值域。
例2求函数y=(x+1)/(x+2)的值域.点拨:先求出原函数的反函数,再求出其定义域。
解:显然函数y=(x+1)/(x+2)的反函数为:x=(1-2y)/(y-1),其定义域为y≠1的实数,故函数y 的值域为{y∣y≠1,y∈R}.点评:利用反函数法求原函数的定义域的前提条件是原函数存在反函数。
这种方法体现逆向思维的思想,是数学解题的重要方法之一.练习:求函数y=(10x+10—x)/(10x-10—x)的值域。
(答案:函数的值域为{y∣y<-1或y〉1})三.配方法当所给函数是二次函数或可化为二次函数的复合函数时,可以利用配方法求函数值域例3:求函数y=√(-x2+x+2)的值域。
点拨:将被开方数配方成完全平方数,利用二次函数的最值求。
解:由-x2+x+2≥0,可知函数的定义域为x∈[-1,2].此时-x2+x+2=-(x-1/2)2+9/4∈[0,9/4]∴0≤√-x2+x+2≤3/2,函数的值域是[0,3/2]点评:求函数的值域不但要重视对应关系的应用,而且要特别注意定义域对值域的制约作用。
配方法是数学的一种重要的思想方法。
练习:求函数y=2x-5+√15-4x的值域.(答案:值域为{y∣y≤3})四.判别式法若可化为关于某变量的二次方程的分式函数或无理函数,可用判别式法求函数的值域。
指数函数考点总结指数函数定义:函数)1,0(≠>=a a a y x且称指数函数,函数的定义域为R ;函数的值域为),0(+∞;(2)函数图像及性质:①指数函数的图象都经过点(0,1),且图象都在第一、二象限; ②当10<<a 时函数为减函数,当1>a 时函数为增函数。
③指数函数都以x 轴为渐近线(当10<<a 时,图象向左无限接近x 轴,当1>a 时,图象向右无限接近x 轴);④对于相同的)1,0(≠>a a a 且,函数xxa y a y -==与的图象关于y 轴对称。
⑤函数值的变化特征:()()()10110010y x a y x y x >>⎧⎪>==⎨⎪<<<⎩时 ()()()010011010y x a y x y x <<>⎧⎪<<==⎨⎪><⎩时一指数函数定义1.某种细菌在培养过程中,每20分钟分裂一次(一次分裂为2个),经过3小时,这种细菌由1个繁殖成( ) 个2.已知以x 为自变量的函数,其中属于指数函数的是( )A.y =(a+1)x(其中a>-1,且a ≠0) B.y =(-3)xC.y =-(-3)xD.y =3x+12(33)x y a a a =-+是指数函数,则a 的值为 .3.已知a <41,则化简42)14(-a 的结果是定点问题1..指数函数()f x 的图象过点(2,9),则(2)f -=2.函数5()26x f x -=+恒过定点求奇偶性1.当a>1时,证明函数 是奇函数。
2.函数y =xx aa 2211-+(a>0,且a ≠1)( ) f(x) 奇偶性 3.设f(x)=244+x x,若0<a<1,f(x)奇偶性4.F(x)=(1+122-x )f(x)(x ≠0)是偶函数,且f(x)不恒等于零,则f(x)奇偶性 5.判断函数xx xx 10101010)x (f +-=--的奇偶性6.试求:f(a)+f(1-a)的值,进一步求f(10011)+f(10012)+f(10013)+……+f(10011000)的值. (1)f(x)=x x 2)21(2+;判断函数的奇偶性:f(x)=xx 2)21(2+是偶函数.(2)f(x)=11+x a -21 (a>0,且a ≠1). 判断函数的奇偶性:f(x)=11+x a -21是奇函数. 7.对于解析式比较复杂的函数通常将其化简(在确定了其定义域的情况下),然后再判定函11)(-+=xx a a x f数的奇偶性.8.判断函数的奇偶性的问题,通常是根据函数奇偶性定义,也可将问题转化为证明下述结论:若f(-x)+f(x)=0,则f(x)为奇函数;若f(-x)+f(x)=2f(x),则f(x)为偶函数奇偶性解析式1.已知函数)(x f y =是奇函数,则当0≥x 时,13)(-=x x f ,求当0x <时()y f x =的解析式。
指数函数单调区间 - 分析指数函数的单调性区间指数函数是高中数学中的重要概念之一,也是数学中常见的函数类型之一。
在本文中,我们将重点探讨指数函数的单调性区间。
通过分析指数函数的指数部分以及底数的正负性质,我们可以确定函数的单调性。
为了更好地理解指数函数的单调性区间,让我们先从指数函数的基本概念开始。
指数函数通常由形如f(x) = a^x的表达式表示,其中a表示底数,x 表示指数。
在分析单调性时,我们主要关注底数a的正负以及指数x 的取值范围。
对于底数a大于1的指数函数,例如f(x) = 2^x,由于底数大于1,指数函数会随着x增大而不断增大。
这类指数函数在整个实数域上均为增函数,即单调递增。
指数函数的单调性区间为整个实数集合(-∞, +∞)。
若底数a介于0和1之间,则指数函数的单调性与前一情况相反。
以f(x) = 0.5^x为例,由于底数小于1,指数函数会随着x增大而不断减小。
这类指数函数在整个实数域上均为减函数,即单调递减。
当底数a等于1时,指数函数变为f(x) = 1^x,无论指数取何值,函数值始终为1。
底数等于1时,指数函数既不递增也不递减,单调性区间为空集。
在分析指数函数的单调性时,我们还需要考虑指数x的取值范围。
对于实数集合中的指数函数,其定义域为所有实数。
然而,在实际问题中,指数函数的定义域可能会受到限制。
当指数函数出现在等式或不等式中时,常常需要限定指数的取值范围。
在这种情况下,我们需要找出使得指数函数有意义的指数范围。
指数函数的单调性区间取决于底数a的正负性以及指数x的取值范围。
当底数大于1时,指数函数在整个实数域上为单调递增;当底数介于0和1之间时,指数函数在整个实数域上为单调递减;当底数等于1时,指数函数既不递增也不递减。
通过对指数函数的单调性区间的分析,我们可以更好地理解指数函数的特性,并在解决实际问题时能提供更准确的结果与推断。
总结回顾:- 指数函数是数学中常见的函数类型之一。