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高中数学
人教A版(2019)
必修 第一册
第四章 指数函数与对数函数
4.2 指数函数
4.2.2指数函数的图像与性质 讲义-2022-2023学年高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册(含答案)
文档属性
名称
4.2.2指数函数的图像与性质 讲义-2022-2023学年高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册(含答案)
格式
zip
文件大小
576.4KB
资源类型
教案
版本资源
人教A版(2019)
科目
数学
更新时间
2022-12-14 15:38:32
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文档简介
4.2指数函数的图像与性质
【知识梳理】
1.指数函数的定义
一般地,函数y=ax(a>0,且a≠1)叫做指数函数,其中x是自变量.
[知识点拨] 指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的结构特征:
(1)底数:大于零且不等于1的常数;
(2)指数:仅有自变量x;
(3)系数:ax的系数是1.
2.指数函数的图象和性质
指数函数的图象和性质如下表所示:
a>1 0<a<1
图象
性质 定义域 R
值域 (0,+∞)
过定点 过定点(0,1),即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 底数互为倒数的两个指数函数图像关于y轴对称
指数函数的底数对图像的影响
函数的图像如图所示:
观察图像,我们有如下结论:
1.底数与1的大小关系决定了指数函数图像的“升”与“降”.
(1)当时,指数函数的图像是“上升”的,且当时,底数的值越大,函数的图像越“陡”,说明其函数值增长的越快.
(2)当时,指数函数的图像是“下降”的,且当时,底数的值越小,函数的图像越“陡”,说明其函数值减小的越快.
2.底数的大小决定了图像相对位置的高低:不论是还是,底数越大,在第一象限内的函数图像越“靠上”.
在同一平面直角坐标系中,底数的大小决定了图像相对位置的高低;
在轴右侧,图像从上到下相应的底数由大变小,即“底数大图像高”;
在轴左侧,图像从上到下相应的底数由小变大,即“底数大图像低”;
3.比较幂的大小
比较幂的大小的常用方法:
(1)对于底数相同,指数不同的两个幂的大小比较,可以利用指数函数的单调性来判断;
(2)对于底数不同,指数相同的两个幂的大小比较,可以利用指数函数图象的变化规律来判断;
(3)对于底数不同,且指数也不同的幂的大小比较,可先化为同底的两个幂,或者通过中间值来比较.
4.有关指数型函数的性质
(1)求复合函数的定义域
形如y=af(x)的函数的定义域就是f(x)的定义域.
求形如y=af(x)的函数的值域,应先求出u=f(x)的值域,再由单调性求出y=au的值域.若a的范围不确定,则需对a进行讨论.
求形如y=f(ax)的函数的值域,要先求出u=ax的值域,再结合y=f(u)确定出y=f(ax)的值域.
(2)判断复合函数的单调性
令u=f(x),x∈[m,n],如果复合的两个函数y=au与u=f(x)的单调性相同,那么复合后的函数y=af(x)在[m,n]上是增函数;如果两者的单调性相反(即一增一减),那么复合函数y=af(x)在[m,n]上是减函数.
(3)研究函数的奇偶性
一是定义法,即首先是定义域关于原点对称,然后分析式子f(x)与f(-x)的关系,最后确定函数的奇偶性.
二是图象法,作出函数图象或从已知函数图象观察,若图象关于原点或y轴对称,则函数具有奇偶性.
题型一:指数函数的概念
例1:(1)若函数f(x)=(a2-a-1)·ax是一个指数函数,则实数a的值为________;
(2)若指数函数f(x)的图像经过点(-1,4),则f(2)=________.
[答案] (1)2 (2)
[解析] (1)依题意应有
解得a=2(a=-1舍去).
(2)设f(x)=ax(a>0,且a≠1),则有a-1=4,
所以a=,即f(x)=()x.
于是f(2)=.
例2:已知函数为指数函数,则 .
【答案】1
【解析】
函数为指数函数,
解得
题型二:指数函数的图象
例3:如图所示是指数函数①y=ax,②y=bx,③y=cx,④y=dx的图像,则a,b,c,d与1的大小关系是( )
A.a
C.1
[思路分析] 作直线x=1,其与函数的交点纵坐标即为底数的值.
[规范解答] 解法1:在①②中底数小于1且大于零,在y轴右边,底数越小,图像向下越靠近x轴,故有b
解法2:作直线x=1,与四个图像分别交于A、B、C、D四点,由于x=1代入各个函数可得函数值等于底数的大小,所以若四个交点的纵坐标越大,则底数越大,由图可知b
[答案] B
[规律总结] 直线x=1与指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图像交点的纵坐标就是底数a的大小,在第一象限内,指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图像底数大的在上边,也可以说底数越大越靠近y轴.
例4::在同一直角坐标系中,函数与在上的图象可能是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
为幂函数,为指数函数
A. 过定点,可知,,的图象符合,故可能.
B. 过定点,可知,,的图象不符合,故不可能.
C. 过定点,可知,,的图象不符合,故不可能.
D.图象中无幂函数图象,故不可能.
故选:A
题型三:利用指数函数单调性比较大小
例5:比较下列各题中两值的大小
(1) (2) (3)
答案 (1)< (2)> (3)<
[规律总结] 两个幂值大小比较的一般方法:
(1)同底数的幂考查指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的单调性.
(2)底数、指数各不相同,寻找“中间数”来传递大小关系.如第(3)小题的两个数不能看成某个指数函数的两个函数值,此时可以借助一些特殊数如0或1来搭桥间接比较两个数的大小,而(2)小题则可以通过指数运算化为底数相同的两个幂,可构造指数函数来比较大小.
例6:比较下列各组数的大小:
(1)和-;(2)0.8-2和-;(3)a和a,(a>0,且a≠1).
[思路分析] 当两个幂函数底数相同时,要比较这两个数的大小可根据它们的特征构造相应的指数函数,借助函数的单调性来比较大小.
[规范解答](1)= -,由y=的单调性可得,
->-即>-.
(2)解法1:因为0.8-2=()-2,
而-=,
由y=x在(-∞,+∞)上是减函数,
可知0.8-2>-.
解法2:因为0.8-2=()-2>1,()-=()<1,所以0.8-2>()-.
(3)当a>1时,y=ax在R上为增函数,又<,所以a
a.
题型四:解指数不等式
例7:求满足下列条件的的取值范围:
(1); (2); (3)
答案:(1); (2); (3)
[规律总结] 指数不等式的三种求解方法
性质法:解形如ax>ab的不等式,可借助函数y=ax的单调性求解,如果a的取值不确定,需分a>1
与0
隐含性质法:解形如ax>b的不等式,可先将b转化为以 a为底数的指数幂的形式,再借助函数y=ax的单调性求解。
(3)图象法:解形如ax>bx的不等式,可利用对应的函数图象求解.
例8:已知函数且的图象经过点.
(1)求的值;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)∵且的图象经过点
∴,由且
可得
(2)由(1)得
若,代入
可得
由指数函数的单调性可知满足
解得,即
题型五:指数型函数图象过定点问题
例9:函数的图象一定过定点P,则P点的坐标是______.
【答案】(1,4)
【解析】
由向右平移个单位,向上平移个单位得到,过定点,则过定点.
[规律总结]指数型函数过定点的求法:
求指数型函数图象所过的定点,只要令指数为0,求出对应的x与y的值,即为函数图象所过的定点.
例10:函数(且)的图象恒过定点_______________.
【答案】
【解析】
根据题意,数中,
令,解可得,
此时,
即函数的图象恒过定点,
故答案为:.
题型六:指数型函数的定义域与值域
例11: 求下列函数的值域和单调区间.
(1)y=()-x2+2x;
(2)y=4x-2x+1+3,x∈(-∞,1].
[思路分析] 这两个小题均以指数函数形式出现但都是由两个函数复合而成.
(1)中y=()u,u=-x2+2x;
(2)中y=t2-2t+3,t=2x.
先考虑其定义域,再求其值域.求单调区间可由复合函数的单调性来确定.
[规范解答] (1)设u=-x2+2x.
∵y=()u,u=-x2+2x的定义域都是R,
∴y=()-x2+2x的定义域为R,
∵u=-x2+2x=-(x-1)2+1≤1,
∴()u≥()1,
∴函数的值域为[,+∞).
u=-(x-1)2+1在(-∞,1]上单调递增,
在[1,+∞)上单调递减.
又∵y=()u是减函数,
∴y=()-x2+2x的单调递减区间为(-∞,1],
单调递增区间为[1,+∞).
(2)y=22x-2·2x+3,
令t=2x,x∈(-∞,1],∴t∈(0,2],
∴y=t2-2t+3=(t-1)2+2.
当t=1时,ymin=2;
当t=2时,ymax=22-2×2+3=3.
∴函数值域为[2,3].
当1≤t≤2时,1≤2x≤2,0≤x≤1,
当0
∵y=(t-1)2+2在[1,2]上递增,t=2x在[0,1]上递增,
∴y=22x-2·2x+3的单调递增区间为[0,1];
∵y=(t-1)2+2在(0,1)上递减,t=2x在(-∞,0)上递增,
∴y=22x-2·2x+3的单调递减区间为(-∞,0)
[规律总结] 对于形如y=af(x)(a>0且a≠1)一类的函数,有以下结论:
(1)函数y=af(x)的定义域、奇偶性与f(x)的定义域、奇偶性相同;
(2)先确定函数f(x)的值域,再根据指数函数的单调性,求函数y=af(x)的值域;
(3)当a>1时,函数y=af(x)与函数f(x)在相应区间上的单调性相同;当0
u=f(x) y=au y=af(x)
增 增(a>1) 增
增 减(0
减 增(a>1) 减
减 减(0
一般规律:“同增异减”,即u=f(x)与y=au单调性相同时,复合函数y=af(x)为增函数,单调性不同时,复合函数y=af(x)为减函数.
例12:已知函数y=()x2-6x+17,
(1)求函数的定义域及值域;
(2)确定函数的单调区间.
[规范解答] (1)设u=x2-6x+17,由于函数y=()u及u=x2-6x+17的定义域为(-∞,+∞),故函数y=()x2-6x+17的定义域为R.因为u=x2-6x+17=(x-3)2+8≥8,所以()u≤()8,
又()u>0,故函数的值域为(0,].
(2)函数u=x2-6x+17在[3,+∞)上是增函数,即对任意x1,x2∈[3,+∞)且x1
()u2,即y1>y2,所以函数y=()x2-6x+17在[3,+∞)上是减函数,同理可知y=()x2-6x+17在(-∞,3)上是增函数.
题型七:指数型函数的奇偶性
例13:设函数,其中.
(1)若,且为R上偶函数,求实数m的值;
(2)若,且在R上有最小值,求实数m的取值范围;
(3),,解关于x的不等式.
【答案】(1);(2);(3)答案见解析.
[规范解答] 解:(1),所以,
所以,检验,此时,,
所以,为偶函数;
(2),令,
则在上有最小值,
所以,得;
(3),所以,所以,
因为,,所以.
①,即,解集为R;
②,即,解集为.
例13:已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求,的值;
(2)用定义证明在上为减函数;
(3)若对于任意,不等式恒成立,求的范围.
【答案】(1),;(2)证明见解析;(3).
[规范解答] 解:(1)为上的奇函数,,可得
又(1)
,解之得
经检验当且时,,满足是奇函数.
(2)由(1)得,
任取实数、,且
则
,可得,且
,即,函数在上为减函数;
(3)根据(1)(2)知,函数是奇函数且在上为减函数.
不等式恒成立,即
也就是:对任意的都成立.
变量分离,得对任意的都成立,
,当时有最小值为
,即的范围是.
题型八:指数函数的综合应用
例14:已知函数在区间上的最大值比最小值大,求实数a的值.
【答案】或
[规范解答]时,是增函数,则,解得(舍去);
时,是减函数,则,解得(舍去).
综上,或.
例15:解方程
答案:
例16:已知定义在R上恒不为0的函数满足
(1)证明
(2)证明当时,则在R上单调递增
课后作业
基础巩固
课后作业
基础巩固
一、选择题
1.若指数函数y=(1-a)x在R上是减函数,则实数a的取值范围是( )
A.(1,+∞) B.(0,1)
C.(-∞,1) D.(-1,1)
[答案] B
[解析] ∵函数y=(1-a)x在(-∞,+∞)上是减函数,
∴0<1-a<1,∴0
2.如果函数y=ax(a>0,a≠1)的图像与函数y=()x的图像关于y轴对称,则a的值为( )
A. B.-
C. D.-
[答案] C
[解析] 由题意知a·=1,即a=.
3.已知函数f(x)=ax-1+2(a>0,a≠1)的图像恒过定点P,则点P的坐标是( )
A.(1,3) B.(1,2)
C.(0,2) D.(2,0)
[答案] A
[解析] 令x-1=0,x=1,f(x)=3,
∴点P的坐标是(1,3).
4.函数y=ax在[0,1]上最大值与最小值的和为3,则a等于( )
A. B.2
C.4 D.
[答案] B
[解析] 当0
1,当x=0时,ymin=a0=1,
当x=1时,ymax=a1=a,
又∵1+a=3,∴a=2.故正确答案为B.
5.下列函数为偶函数的是( )
A.f(x)=x-1 B.f(x)=x2+x
C.f(x)=2x-2-x D.f(x)=2x+2-x
[答案] D
[解析] 此题考查函数奇偶性的判断.
A、B非奇非偶,C为奇函数,D,f(-x)=2-x+2x=f(x).
6.若0
A.2x<0.2x<()x B.2x<()x<0.2x
C.()x<0.2x<2x D.0.2x<()x<2x
[答案] D
[解析] 由指数函数性质可知,当0
20=1,()x<()0=1,而y=0.2x与y=()x在0
二、填空题
7.已知a=,函数f(x)=ax,若实数m,n满足f(m)>f(n),则m,n的大小关系为________.
[答案] m
[解析] ∵a=,∴0
函数f(x)=ax在x∈R上是单调递减的且f(m)>f(n),∴m
8.函数y=的定义域是__________,值域为__________.
[答案] [-1,2] [,1]
[解析] 由-x2+x+2≥0得-1≤x≤2,
此时-x2+x+2∈[0,]
∴u=∈[0,],
∴y=u∈[,1].
三、解答题
9.设函数是定义在R上的奇函数.
求的值;
若,试判断函数的单调性(不需证明),并求不等式的解集.
10.设f(x)=,若0
(1)f(a)+f(1-a)的值;
(2)f()+f()+f()+…+f()的值.
能力提升
一、选择题
1.定义运算a*b=,如1*2=1,则函数f(x)=2x*2-x的值域是( )
A.(0,1) B.(0,+∞)
C.[1,+∞) D.(0,1]
[答案] D
[解析] 由题意知函数f(x)的图像如图,
∴函数的值域为(0,1],故选D.
2.函数y=ax-(a>0,a≠1)的图像可能是( )
[答案] D
[解析] 当a>1时,函数y=ax单调递增,0<<1,函数y=ax-(a>0,a≠1)的图像由y=ax的图像向下平移个单位得到,故A不正确;因为y=ax-恒不过点(1,1),所以B不正确;当0
1,函数y=ax-(a>0,a≠1)的图像由y=ax的图像向下平移个单位得到,故C不正确,故选D.
二、填空题
3.指数函数f(x)=(2a-1)x满足f(π)
[答案] (,1)
[解析] ∵π>3,又f(π)
∴0<2a-1<1,∴
4.若函数f(x)=2|x-a|(a∈R)满足f(1+x)=f(1-x),且f(x)在[m,+∞)上单调递增,则实数m的最小值等于________.
[答案] 1
[解析] 因为f(x)=2|x-a|,所以f(x)的图像关于直线x=a对称.又由f(1+x)=f(1-x),知f(x)的图像关于直线x=1对称,故a=1.且f(x)的增区间是[1,+∞),由函数f(x)在[m,+∞)上单调递增,知[m,+∞) [1,+∞),所以m≥1,故m的最小值为1.
三、解答题
5.已知函数y=9x-2·3x+2,x∈[1,2],求函数的值域.
[解析] y=9x-2·3x+2=(3x)2-2·3x+2,
设t=3x,
∵x∈[1,2],∴t∈[3,9],
则函数化为y=t2-2t+2,t∈[3,9].
∵f(t)=(t-1)2+1,f(t)在[3,9]上递增,
∴f(3)≤f(t)≤f(9).
∴5≤f(t)≤65,即值域为[5,65].
6.已知9x-10·3x+9≤0,求函数y=()x-1-4·()x+2的最大值和最小值.
[解析] 由已知得(3x)2-10·3x+9≤0,
得(3x-9)(3x-1)≤0.
∴1≤3x≤9,故0≤x≤2.
而y=()x-1-4·()x+2=4·()2x-4·()x+2,
令t=()x(≤t≤1).
则y=f(t)=4t2-4t+2
=4(t-)2+1.
当t=即x=1时,ymin=1;
当t=1即x=0时,ymax=2.
7.已知f(x)=.
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)证明:f(x)是定义域内的增函数;
(3)求f(x)的值域.
[分析] 本题是一道综合题,需利用函数的有关性质,如单调性、奇偶性等知识解决.
[解析] (1)∵f(x)的定义域为R,且f(-x)==-f(x),∴f(x)是奇函数.
(2)证法1:f(x)===1-.
令x2>x1,则Δx=x2-x1>0,
∴Δy=f(x2)-f(x1)=(1-)-(1-)=2·.
∵g(x)=10x为增函数,
∴当x2>x1时,102x2-102x1>0,
又∵102x1+1>0,102x2+1>0,
故当Δx>0时,Δy=f(x2)-f(x1)>0,
即f(x2)>f(x1),∴f(x)是增函数.
证法2:考虑复合函数的增减性.
由f(x)==1-,
∵y=10x为增函数,∴y=102x+1为增函数,
y=为减函数,y=-为增函数,
∴f(x)=1-在定义域内是增函数.
(3)令y=f(x),由y=,解得102x=.
∵102x>0,∴-1
8.求下列函数的定义域和值域,并写出其单调区间.
(1);
(2);
(3);
(4).
[解析](1)由得,所以定义域为,又,
所以,,所以值域中,
在上是减函数,所以的减区间是;
(2)由得,所以定义域是,
又,所以值域是,
在和上都是增函数,
所以的减区间是和;
(3)定义域是,又,所以值域中,
在上递增,在上递减,
所以的增区间,减区间是;
(4)定义域是,令,由,所以,
,所以,值域,
又在上递减,在上递增,而是减函数,
所以的减区间是,增区间.4.2指数函数的图像与性质
【知识梳理】
1.指数函数的定义
一般地,函数y=ax(a>0,且a≠1)叫做指数函数,其中x是自变量.
[知识点拨] 指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的结构特征:
(1)底数:大于零且不等于1的常数;
(2)指数:仅有自变量x;
(3)系数:ax的系数是1.
2.指数函数的图象和性质
指数函数的图象和性质如下表所示:
a>1 0<a<1
图象
性质 定义域 R
值域 (0,+∞)
过定点 过定点(0,1),即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 底数互为倒数的两个指数函数图像关于y轴对称
指数函数的底数对图像的影响
函数的图像如图所示:
观察图像,我们有如下结论:
1.底数与1的大小关系决定了指数函数图像的“升”与“降”.
(1)当时,指数函数的图像是“上升”的,且当时,底数的值越大,函数的图像越“陡”,说明其函数值增长的越快.
(2)当时,指数函数的图像是“下降”的,且当时,底数的值越小,函数的图像越“陡”,说明其函数值减小的越快.
2.底数的大小决定了图像相对位置的高低:不论是还是,底数越大,在第一象限内的函数图像越“靠上”.
在同一平面直角坐标系中,底数的大小决定了图像相对位置的高低;
在轴右侧,图像从上到下相应的底数由大变小,即“底数大图像高”;
在轴左侧,图像从上到下相应的底数由小变大,即“底数大图像低”;
3.比较幂的大小
比较幂的大小的常用方法:
(1)对于底数相同,指数不同的两个幂的大小比较,可以利用指数函数的单调性来判断;
(2)对于底数不同,指数相同的两个幂的大小比较,可以利用指数函数图象的变化规律来判断;
(3)对于底数不同,且指数也不同的幂的大小比较,可先化为同底的两个幂,或者通过中间值来比较.
4.有关指数型函数的性质
(1)求复合函数的定义域
形如y=af(x)的函数的定义域就是f(x)的定义域.
求形如y=af(x)的函数的值域,应先求出u=f(x)的值域,再由单调性求出y=au的值域.若a的范围不确定,则需对a进行讨论.
求形如y=f(ax)的函数的值域,要先求出u=ax的值域,再结合y=f(u)确定出y=f(ax)的值域.
(2)判断复合函数的单调性
令u=f(x),x∈[m,n],如果复合的两个函数y=au与u=f(x)的单调性相同,那么复合后的函数y=af(x)在[m,n]上是增函数;如果两者的单调性相反(即一增一减),那么复合函数y=af(x)在[m,n]上是减函数.
(3)研究函数的奇偶性
一是定义法,即首先是定义域关于原点对称,然后分析式子f(x)与f(-x)的关系,最后确定函数的奇偶性.
二是图象法,作出函数图象或从已知函数图象观察,若图象关于原点或y轴对称,则函数具有奇偶性.
题型一:指数函数的概念
例1:(1)若函数f(x)=(a2-a-1)·ax是一个指数函数,则实数a的值为________;
(2)若指数函数f(x)的图像经过点(-1,4),则f(2)=________.
例2:已知函数为指数函数,则 .
题型二:指数函数的图象
例3:如图所示是指数函数①y=ax,②y=bx,③y=cx,④y=dx的图像,则a,b,c,d与1的大小关系是( )
A.a
C.1
[规律总结] 直线x=1与指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图像交点的纵坐标就是底数a的大小,在第一象限内,指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图像底数大的在上边,也可以说底数越大越靠近y轴.
例4::在同一直角坐标系中,函数与在上的图象可能是( ).
A. B. C. D.
题型三:利用指数函数单调性比较大小
例5:比较下列各题中两值的大小
(1) (2) (3)
[规律总结] 两个幂值大小比较的一般方法:
(1)同底数的幂考查指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的单调性.
(2)底数、指数各不相同,寻找“中间数”来传递大小关系.如第(3)小题的两个数不能看成某个指数函数的两个函数值,此时可以借助一些特殊数如0或1来搭桥间接比较两个数的大小,而(2)小题则可以通过指数运算化为底数相同的两个幂,可构造指数函数来比较大小.
例6:比较下列各组数的大小:
(1)和-;(2)0.8-2和-;(3)a和a,(a>0,且a≠1).
题型四:解指数不等式
例7:求满足下列条件的的取值范围:
(1); (2); (3)
[规律总结] 指数不等式的三种求解方法
性质法:解形如ax>ab的不等式,可借助函数y=ax的单调性求解,如果a的取值不确定,需分a>1
与0
隐含性质法:解形如ax>b的不等式,可先将b转化为以 a为底数的指数幂的形式,再借助函数y=ax的单调性求解。
(3)图象法:解形如ax>bx的不等式,可利用对应的函数图象求解.
例8:已知函数且的图象经过点.
(1)求的值;
(2)若,求的取值范围.
题型五:指数型函数图象过定点问题
例9:函数的图象一定过定点P,则P点的坐标是______.
[规律总结]指数型函数过定点的求法:
求指数型函数图象所过的定点,只要令指数为0,求出对应的x与y的值,即为函数图象所过的定点.
例10:函数(且)的图象恒过定点_______________.
题型六:指数型函数的定义域与值域
例11: 求下列函数的值域和单调区间.
(1)y=()-x2+2x;
(2)y=4x-2x+1+3,x∈(-∞,1].
[规律总结] 对于形如y=af(x)(a>0且a≠1)一类的函数,有以下结论:
(1)函数y=af(x)的定义域、奇偶性与f(x)的定义域、奇偶性相同;
(2)先确定函数f(x)的值域,再根据指数函数的单调性,求函数y=af(x)的值域;
(3)当a>1时,函数y=af(x)与函数f(x)在相应区间上的单调性相同;当0
u=f(x) y=au y=af(x)
增 增(a>1) 增
增 减(0
减 增(a>1) 减
减 减(0
一般规律:“同增异减”,即u=f(x)与y=au单调性相同时,复合函数y=af(x)为增函数,单调性不同时,复合函数y=af(x)为减函数.
例12:已知函数y=()x2-6x+17,
(1)求函数的定义域及值域;
(2)确定函数的单调区间.
题型七:指数型函数的奇偶性
例13:设函数,其中.
(1)若,且为R上偶函数,求实数m的值;
(2)若,且在R上有最小值,求实数m的取值范围;
(3),,解关于x的不等式.
例13:已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求,的值;
(2)用定义证明在上为减函数;
(3)若对于任意,不等式恒成立,求的范围.
题型八:指数函数的综合应用
例14:已知函数在区间上的最大值比最小值大,求实数a的值.
例15:解方程
例16:已知定义在R上恒不为0的函数满足
(1)证明
(2)证明当时,则在R上单调递增.
课后作业
基础巩固
一、选择题
1.若指数函数y=(1-a)x在R上是减函数,则实数a的取值范围是( )
A.(1,+∞) B.(0,1)
C.(-∞,1) D.(-1,1)
2.如果函数y=ax(a>0,a≠1)的图像与函数y=()x的图像关于y轴对称,则a的值为( )
A. B.-
C. D.-
3.已知函数f(x)=ax-1+2(a>0,a≠1)的图像恒过定点P,则点P的坐标是( )
A.(1,3) B.(1,2)
C.(0,2) D.(2,0)
4.函数y=ax在[0,1]上最大值与最小值的和为3,则a等于( )
A. B.2
C.4 D.
5.下列函数为偶函数的是( )
A.f(x)=x-1 B.f(x)=x2+x
C.f(x)=2x-2-x D.f(x)=2x+2-x
6.若0
A.2x<0.2x<()x B.2x<()x<0.2x
C.()x<0.2x<2x D.0.2x<()x<2x
二、填空题
7.函数f(x)=ax2+2x-3+m(a>1)恒过点(1,10),则m=________.
8.不等式2 x2-x<4的解集为________.
9.已知a=,函数f(x)=ax,若实数m,n满足f(m)>f(n),则m,n的大小关系为________.
三、解答题
10.设函数是定义在R上的奇函数.
求的值;
若,试判断函数的单调性(不需证明),并求不等式的解集.
11.设f(x)=,若0
(1)f(a)+f(1-a)的值;
(2)f()+f()+f()+…+f()的值.
能力提升
一、选择题
1.定义运算a*b=,如1*2=1,则函数f(x)=2x*2-x的值域是( )
A.(0,1) B.(0,+∞)
C.[1,+∞) D.(0,1]
2.函数y=ax-(a>0,a≠1)的图像可能是( )
二、填空题
3.指数函数f(x)=(2a-1)x满足f(π)
4.若函数f(x)=2|x-a|(a∈R)满足f(1+x)=f(1-x),且f(x)在[m,+∞)上单调递增,则实数m的最小值等于________.
三、解答题
5.已知9x-10·3x+9≤0,求函数y=()x-1-4·()x+2的最大值和最小值.
6.已知f(x)=.
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)证明:f(x)是定义域内的增函数;
(3)求f(x)的值域.
7.求下列函数的定义域和值域,并写出其单调区间.
(1);
(2);
(3);
(4).
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同课章节目录
第一章 集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念
1.2 集合间的基本关系
1.3 集合的基本运算
1.4 充分条件与必要条件
1.5 全称量词与存在量词
第二章 一元二次函数、方程和不等式
2.1 等式性质与不等式性质
2.2 基本不等式
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
第三章 函数概念与性质
3.1 函数的概念及其表示
3.2 函数的基本性质
3.3 幂函数
3.4 函数的应用(一)
第四章 指数函数与对数函数
4.1 指数
4.2 指数函数
4.3 对数
4.4 对数函数
4.5 函数的应用(二)
第五章 三角函数
5.1 任意角和弧度制
5.2 三角函数的概念
5.3 诱导公式
5.4 三角函数的图象与性质
5.5 三角恒等变换
5.6 函数 y=Asin( ωx + φ)
5.7 三角函数的应用
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