§3 指数函数
3.1 指数函数的概念 3.2 指数函数的图象和性质
新课程标准解读 核心素养
1.通过具体实例,了解指数函数的实际意义,理解指数函数的概念 数学抽象
2.能用描点法或借助计算工具画出具体指数函数的图象,探索并理解指数函数的性质并会运用 直观想象、数学运算
第一课时 指数函数的概念、图象与性质
将一张报纸连续对折,折叠次数x与对应的层数y之间存在什么关系?对折后的面积S(设原面积为1)与折叠的次数有怎样的关系?
折叠次数 对应层数 对折后的面积S
x=1 y=2=21 S=
x=2 y=4=22 S==()2
x=3 y=8=23 S==()3
…… …… ……
由上面的对应关系,我们可以归纳出第x次折叠后对应的层数为y=2x(x∈N+),对折后的面积S=(x∈N+).
【问题】 实例中得到的两个函数解析式有什么共同特征?
知识点一 指数函数的概念
1.定义:当给定正数a,且a≠1时,对于任意的实数x,都有唯一确定的正数y=ax与之对应,因此,y=ax是一个定义在 上的函数,称为指数函数.
2.性质:(1)定义域是 ,函数值 ;
(2)图象过定点 .
提醒 指数函数概念的再理解
【想一想】
为什么指数函数的底数a>0,且a≠1?
知识点二 指数函数的图象和性质
a>1 0<a<1
定义域:
值域:
过定点 ,即当x=0时,y=
当x<0时, <y< ;当x>0时,y> 当x<0时,y> ;当x>0时, <y<
在R上是 函数,当x值趋近于正无穷大时,函数值趋近于正无穷大;当x值趋近于负无穷大时,函数值趋近于0 在R上是 函数,当x值趋近于正无穷大时,函数值趋近于0;当x值趋近于负无穷大时,函数值趋近于正无穷大
提醒 指数函数图象的特征
同一坐标系中,画出不同底数的指数函数的图象如图所示.直线x=1与四个指数函数y=ax,y=bx,y=cx,y=dx的交点依次为(1,a),(1,b),(1,c),(1,d),所以有0<b<a<1<d<c,因此可得出以下结论:在y轴的右侧,底数越大,图象越高,简称“底大图高”.
【想一想】
在直角坐标系中指数函数图象不可能出现在第几象限?
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)y=2x+1是指数函数.( )
(2)指数函数y=ax中,a可以为负数.( )
(3)已知函数f(x)=3x,若m>n,则f(m)>f(n).( )
(4)指数函数的图象一定在x轴的上方.( )
2.函数y=2x+1的图象是( )
3.函数y=1-2x,x∈[0,1]的值域是 .
题型一 指数函数的解析式
【例1】 (1)若函数f(x)=·ax是指数函数,则f=( )
A.2 B.-2
C.-2 D.2
(2)若函数f(x)是指数函数,且f(2)=9,则f(x)= .
尝试解答
通性通法
1.求指数函数的解析式时,一般采用待定系数法,即先设出函数的解析式,然后利用已知条件,求出解析式中的参数,从而得到函数的解析式,其中掌握指数函数的概念是解决这类问题的关键.
2.求指数函数的函数值的关键是掌握指数函数的解析式.
【跟踪训练】
已知函数f(x)为指数函数,且f=,求f(-2)的值.
题型二 指数函数的图象及应用
【例2】 (1)(多选)函数y=ax-(a>0,a≠1)的图象可能是( )
(2)若直线y=2a与函数y=|ax-1|+1(a>0,且a≠1)的图象有两个公共点,则实数a的取值范围是 .
尝试解答
通性通法
处理函数图象问题的策略
(1)抓住特殊点:指数函数的图象过定点(0,1),求指数型函数图象所过的定点时,只要令指数为0,求出对应的y的值,即可得函数图象所过的定点;
(2)巧用图象变换:函数图象的平移变换(左右平移、上下平移);
(3)利用函数的性质:奇偶性确定函数的对称情况,单调性决定函数图象的走势.
【跟踪训练】
1.(多选)已知实数a,b满足()a=()b,则下面给出的四个选项,其中可能成立的为( )
A.0<b<a B.b<a<0
C.a<b<0 D.b=a=0
2.函数y=ax-3+3(a>0,且a≠1)的图象过定点 .
题型三 指数型函数的定义域和值域
【例3】 求下列函数的定义域和值域:
(1)y=;
(2)y=;
(3)y=4x+2x+1+2.
尝试解答
【母题探究】
1.(变条件,变设问)若将本例(1)的函数换为“y=”,求其定义域.
2.(变条件,变设问)若将本例(3)的函数增加条件“0≤x≤2”,再求函数的值域.
通性通法
函数y=af(x)定义域、值域的求法
(1)定义域:形如y=af(x)形式的函数的定义域是使得f(x)有意义的x的取值集合;
(2)值域:①换元,令t=f(x);②求t=f(x)的定义域x∈D;③求t=f(x)的值域t∈M;④利用y=at的单调性求y=at,t∈M的值域.
提醒 (1)通过建立不等关系求定义域时,要注意解集为各不等关系解集的交集;
(2)当指数型函数的底数含字母时,在求定义域、值域时要注意分类讨论.
【跟踪训练】
函数f(x)=+ 的定义域是( )
A.[2,4)
B.[2,4)∪(4,+∞)
C.(2,4)∪(4,+∞)
D.[2,+∞)
1.下列各函数中,是指数函数的是( )
A.y=(-3)x B.y=-3x
C.y=3x-1 D.y=
2.若指数函数f(x)的图象过点(3,8),则f(x)的解析式为( )
A.f(x)=x3 B.f(x)=2x
C.f(x)= D.f(x)=
3.函数f(x)=πx与g(x)=的图象关于( )
A.原点对称
B.x轴对称
C.y轴对称
D.直线y=-x对称
4.(多选)已知函数y=ax,y=bx(a,b>0且a≠1,b≠1)的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.a>b>1 B.0<a<b<1
C.2a<2b D.b>a>1
5.全集U=R,集合A=,则 UA= .
第一课时 指数函数的概念、图象与性质
【基础知识·重落实】
知识点一
1.实数集 2.(1)R 大于0 (2)(0,1)
想一想
提示:①如果a=0,当x>0时,ax恒等于0,没有研究的必要;当x≤0时,ax无意义.
②如果a<0,例如y=(-4)x,这时对于x=,,…,该函数无意义.
③如果a=1,则y=1x是一个常量,没有研究的价值.
为了避免上述各种情况,所以规定a>0,且a≠1.
知识点二
R (0,+∞) (0,1) 1 0 1 1 1 0 1 增 减
想一想
提示:指数函数的图象只能出现在第一、二象限,不可能出现在第三、四象限.
自我诊断
1.(1)× (2)× (3)√ (4)√
2.A 函数y=2x的图象是经过定点(0,1),在x轴上方且为增函数的曲线,依据函数图象的画法可得函数y=2x+1的图象为增函数且过点(0,2),故选A.
3.[-1,0] 解析:由指数函数y=2x在x∈[0,1]上单调递增知1≤2x≤2,∴y=1-2x∈[-1,0].
【典型例题·精研析】
【例1】 (1)D (2)3x 解析:(1)因为函数f(x)是指数函数,所以a-3=1,且a>0,a≠1,所以a=8,所以f(x)=8x,f==2.
(2)由题意设f(x)=ax(a>0且a≠1),因为f(2)=a2=9,所以a=3,所以f(x)=3x.
跟踪训练
解:设f(x)=ax(a>0且a≠1),
由f=得,=,
所以a=3,
所以f(x)=3x,
所以f(-2)=3-2=.
【例2】 (1)CD (2) 解析:(1)当a>1时,∈(0,1),因此x=0时,0<y=1-<1,且y=ax-在R上是增函数,故C符合;当0<a<1时,>1,因此x=0时,y<0,且y=ax-在R上是减函数,故D符合.故选C、D.
(2)当a>1时,函数y=|ax-1|+1的图象如图①所示,则由图可知1<2a<2,解得<a<1,与a>1矛盾;当0<a<1时,函数y=|ax-1|+1的图象如图②所示,则由图可知1<2a<2,解得<a<1.综上可知,a的取值范围为.
跟踪训练
1.ACD
由题意可令f(x)=()x,g(x)=()x,在同一平面直角坐标系中作出函数f(x)=()x,g(x)=()x的图象,如图所示.若f(a)=g(b)>1,即()a=()b>1,则a<b<0,故C成立,B不成立;若0<f(a)<g(b)<1,即0<()a=()b<1,则0<b<a,故A成立;若f(a)=g(b)=1,即()a=()b=1,则a=b=0,故D成立.
2.(3,4) 解析:法一 因为指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象过定点(0,1),所以在函数y=ax-3+3中,令x=3,得y=1+3=4,即函数的图象过定点(3,4).
法二 将原函数解析式变形,得y-3=ax-3,把y-3看成x-3的指数函数,所以当x-3=0时,y-3=1,即x=3时,y=4,所以原函数的图象过定点(3,4).
【例3】 解:(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=的定义域为(-∞,0].
因为x≤0,所以0<3x≤1,所以0≤1-3x<1,
所以∈[0,1),即函数y=的值域为[0,1).
(2)定义域为R.
因为x2-2x-3=(x-1)2-4≥-4,
所以≤=16.
又因为>0,
所以函数y=的值域为(0,16].
(3)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,+∞).
母题探究
1.解:由-1≥0得≥,∴x≤0,即函数的定义域为(-∞,0].
2.解:∵0≤x≤2,∴1≤2x≤4,∴y=4x+2x+1+2=(2x)2+2×2x+2=(2x+1)2+1.
令2x=t,则t∈[1,4],且f(t)=(t+1)2+1,易知f(t)在[1,4]上单调递增,
∴f(1)≤f(t)≤f(4),即5≤f(t)≤26,
即函数y=4x+2x+1+2的值域为[5,26].
跟踪训练
B 依题意有解得x∈[2,4)∪(4,+∞).
随堂检测
1.D 根据指数函数的定义知,D正确.
2.B 设f(x)=ax(a>0且a≠1),则由f(3)=8得a3=8,∴a=2,∴f(x)=2x.
3.C 设点(x,y)为函数f(x)=πx的图象上任意一点,则点(-x,y)为g(x)=π-x=的图象上的点.因为点(x,y)与点(-x,y)关于y轴对称,所以函数f(x)=πx与g(x)=的图象关于y轴对称,故选C.
4.CD 由指数函数图象可知b>a>1, 故A、B错误,D正确;由b>a>1得2a<2b,C正确.故选C、D.
5. 解析:∵A==,∴ UA= RA=.
4 / 5(共45张PPT)
3.1 指数函数的概念
3.2 指数函数的图象和性质
新课程标准解读 核心素养
1.通过具体实例,了解指数函数的实际意义,理解
指数函数的概念 数学抽象
2.能用描点法或借助计算工具画出具体指数函数的
图象,探索并理解指数函数的性质并会运用 直观想象、数学
运算
第一课时 指数函数的概念、图象与性质
第一课时 指数函数的概念、图象与性质
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
将一张报纸连续对折,折叠次数 x 与对应的层数 y 之间存在什么
关系?对折后的面积 S (设原面积为1)与折叠的次数有怎样的关系?
折叠次数 对应层数 对折后的面积 S
x =1 y =2=21
x =2 y =4=22
x =3 y =8=23
…… …… ……
由上面的对应关系,我们可以归纳出第 x 次折叠后对应的层数为 y
=2 x ( x ∈N+),对折后的面积 S = ( x ∈N+).
【问题】 实例中得到的两个函数解析式有什么共同特征?
知识点一 指数函数的概念
1. 定义:当给定正数 a ,且 a ≠1时,对于任意的实数 x ,都有唯一确
定的正数 y = ax 与之对应,因此, y = ax 是一个定义在
上的函数,称为指数函数.
2. 性质:(1)定义域是 ,函数值 ;
实数集
R
大于0
(2)图象过定点 .
提醒 指数函数概念的再理解
(0,1)
②如果 a <0,例如 y =(-4) x ,这时对于 x = , ,…,
该函数无意义.
③如果 a =1,则 y =1 x 是一个常量,没有研究的价值.
为了避免上述各种情况,所以规定 a >0,且 a ≠1.
【想一想】
为什么指数函数的底数 a >0,且 a ≠1?
提示:①如果 a =0,当 x >0时, ax 恒等于0,没有研究的必
要;当 x ≤0时, ax 无意义.
知识点二 指数函数的图象和性质
a >1 0< a <1
定义域: 值域: 过定点 ,即当 x =0时, y = R
(0,+∞)
(0,1)
1
a >1 0< a <1
当 x <0时, < y
< ;当 x >0时, y
> 当 x <0时, y > ;当 x >0
时, < y <
在R上是 函数,当 x 值趋
近于正无穷大时,函数值趋近
于正无穷大;当 x 值趋近于负无
穷大时,函数值趋近于0 在R上是 函数,当 x 值趋近
于正无穷大时,函数值趋近于0;
当 x 值趋近于负无穷大时,函数
值趋近于正无穷大
0
1
1
1
0
1
增
减
提醒 指数函数图象的特征
同一坐标系中,画出不同底数的指数函数的图象如图所示.直线 x =1
与四个指数函数 y = ax , y = bx , y = cx , y = dx 的交点依次为(1,
a ),(1, b ),(1, c ),(1, d ),所以有0< b < a <1< d <
c ,因此可得出以下结论:在 y 轴的右侧,底数越大,图象越高,简称
“底大图高”.
【想一想】
在直角坐标系中指数函数图象不可能出现在第几象限?
提示:指数函数的图象只能出现在第一、二象限,不可能出现在第
三、四象限.
1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1) y =2 x+1是指数函数. ( × )
(2)指数函数 y = ax 中, a 可以为负数. ( × )
(3)已知函数 f ( x )=3 x ,若 m > n ,则 f ( m )> f ( n ).
( √ )
(4)指数函数的图象一定在 x 轴的上方. ( √ )
×
×
√
√
2. 函数 y =2 x+1的图象是( )
解析: 函数 y =2 x 的图象是经过定点(0,1),在 x 轴上方且
为增函数的曲线,依据函数图象的画法可得函数 y =2 x+1的图象为
增函数且过点(0,2),故选A.
3. 函数 y =1-2 x , x ∈[0,1]的值域是 .
解析:由指数函数 y =2 x 在 x ∈[0,1]上单调递增知1≤2 x ≤2,∴ y
=1-2 x ∈[-1,0].
[-1,0]
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 指数函数的解析式
【例1】 (1)若函数 f ( x )= · ax 是指数函数,则 f =
( D )
A. 2 B. -2
解析:因为函数 f ( x )是指数函数,所以 a -3=1,且 a >0, a
≠1,所以 a =8,所以 f ( x )=8 x , f = =2 .
D
(2)若函数 f ( x )是指数函数,且 f (2)=9,则 f ( x )= .
解析:由题意设 f ( x )= ax ( a >0且 a ≠1),因为 f (2)= a2
=9,所以 a =3,所以 f ( x )=3 x .
3 x
通性通法
1. 求指数函数的解析式时,一般采用待定系数法,即先设出函数的解
析式,然后利用已知条件,求出解析式中的参数,从而得到函数的
解析式,其中掌握指数函数的概念是解决这类问题的关键.
2. 求指数函数的函数值的关键是掌握指数函数的解析式.
【跟踪训练】
已知函数 f ( x )为指数函数,且 f = ,求 f (-2)的值.
解:设 f ( x )= ax ( a >0且 a ≠1),
由 f = 得, = ,
所以 a =3,
所以 f ( x )=3 x ,
所以 f (-2)=3-2= .
题型二 指数函数的图象及应用
【例2】 (1)(多选)函数 y = ax - ( a >0, a ≠1)的图象可能
是( CD )
CD
解析:当 a >1时, ∈(0,1),因此 x =0时,0< y =1- <1,且
y = ax - 在R上是增函数,故C符合;当0< a <1时, >1,因此 x
=0时, y <0,且 y = ax - 在R上是减函数,故D符合.故选C、D.
(2)若直线 y =2 a 与函数 y =| ax -1|+1( a >0,且 a ≠1)的图
象有两个公共点,则实数 a 的取值范围是 .
解析:当 a >1时,函数 y =| ax -1|+1的图象如图①所示,
则由图可知1<2 a <2,解得 < a <1,与 a >1矛盾;当0< a <
1时,函数 y =| ax -1|+1的图象如图②所示,则由图可知1<
2 a <2,解得 < a <1.综上可知, a 的取值范围为 .
通性通法
处理函数图象问题的策略
(1)抓住特殊点:指数函数的图象过定点(0,1),求指数型函数
图象所过的定点时,只要令指数为0,求出对应的 y 的值,即可
得函数图象所过的定点;
(2)巧用图象变换:函数图象的平移变换(左右平移、上下平
移);
(3)利用函数的性质:奇偶性确定函数的对称情况,单调性决定函
数图象的走势.
【跟踪训练】
1. (多选)已知实数 a , b 满足( ) a =( ) b ,则下面给出的四个
选项,其中可能成立的为( )
A. 0< b < a B. b < a <0
C. a < b <0 D. b = a =0
解析: 由题意可令 f ( x )=( ) x ,
g ( x )=( ) x ,在同一平面直角坐
标系中作出函数 f ( x )=( ) x , g
( x )=( ) x 的图象,如图所示.若 f
( a )= g ( b )>1,即( ) a =( ) b >1,则 a < b <0,故C成立,B不成立;
若0< f ( a )< g ( b )<1,即0<( ) a=( ) b <1,则0< b < a ,故A成立;若 f ( a )= g ( b )=1,即( ) a =( ) b =1,则 a = b =0,故D成立.
2. 函数 y = ax-3+3( a >0,且 a ≠1)的图象过定点 .
解析:法一 因为指数函数 y = ax ( a >0,且 a ≠1)的图象过定
点(0,1),所以在函数 y = ax-3+3中,令 x =3,得 y =1+3=
4,即函数的图象过定点(3,4).
(3,4)
法二 将原函数解析式变形,得 y -3= ax-3,把 y -3看成 x -3的指
数函数,所以当 x -3=0时, y -3=1,即 x =3时, y =4,所以原函
数的图象过定点(3,4).
题型三 指数型函数的定义域和值域
【例3】 求下列函数的定义域和值域:
(1) y = ;
解:要使函数式有意义,则1-3 x ≥0,即3 x ≤1=30,因为函数
y =3 x 在R上是增函数,所以 x ≤0,故函数 y = 的定义
域为(-∞,0].
因为 x ≤0,所以0<3 x ≤1,所以0≤1-3 x <1,
所以 ∈[0,1),即函数 y = 的值域为[0,1).
(2) y = ;
解:定义域为R.
因为 x2-2 x -3=( x -1)2-4≥-4,
所以 ≤ =16.
又因为 >0,
所以函数 y = 的值域为(0,16].
(3) y =4 x +2 x+1+2.
解:因为对于任意的 x ∈R,函数 y =4 x +2 x+1+2都有意义,所
以函数 y =4 x +2 x+1+2的定义域为R. 因为2 x >0,所以4 x +2 x+
1+2=(2 x )2+2×2 x +2=(2 x +1)2+1>1+1=2.
即函数 y =4 x +2 x+1+2的值域为(2,+∞).
【母题探究】
1. (变条件,变设问)若将本例(1)的函数换为“ y =
”,求其定义域.
解:由 -1≥0得 ≥ ,∴ x ≤0,即函数的定义域为
(-∞,0].
2. (变条件,变设问)若将本例(3)的函数增加条件“0≤ x
≤2”,再求函数的值域.
解:∵0≤ x ≤2,∴1≤2 x ≤4,∴ y =4 x +2 x+1+2=(2 x )2+2×2
x +2=(2 x +1)2+1.
令2 x = t ,则 t ∈[1,4],且 f ( t )=( t +1)2+1,易知 f ( t )在
[1,4]上单调递增,
∴ f (1)≤ f ( t )≤ f (4),即5≤ f ( t )≤26,
即函数 y =4 x +2 x+1+2的值域为[5,26].
通性通法
函数 y = af( x)定义域、值域的求法
(1)定义域:形如 y = af( x)形式的函数的定义域是使得 f ( x )有意
义的 x 的取值集合;
(2)值域:①换元,令 t = f ( x );②求 t = f ( x )的定义域 x ∈
D ;③求 t = f ( x )的值域 t ∈ M ;④利用 y = at 的单调性求 y =
at , t ∈ M 的值域.
提醒 (1)通过建立不等关系求定义域时,要注意解集为各不
等关系解集的交集;
(2)当指数型函数的底数含字母时,在求定义域、值域时要注意分
类讨论.
【跟踪训练】
函数 f ( x )= + 的定义域是( )
A. [2,4) B. [2,4)∪(4,+∞)
C. (2,4)∪(4,+∞) D. [2,+∞)
解析: 依题意有解得 x ∈[2,4)∪(4,+∞).
1. 下列各函数中,是指数函数的是( )
A. y =(-3) x B. y =-3 x
C. y =3 x-1
解析: 根据指数函数的定义知,D正确.
2. 若指数函数 f ( x )的图象过点(3,8),则 f ( x )的解析式为
( )
A. f ( x )= x3 B. f ( x )=2 x
解析: 设 f ( x )= ax ( a >0且 a ≠1),则由 f (3)=8得 a3=
8,∴ a =2,∴ f ( x )=2 x .
3. 函数 f ( x )=π x 与 g ( x )= 的图象关于( )
A. 原点对称 B. x 轴对称
C. y 轴对称 D. 直线 y =- x 对称
解析: 设点( x , y )为函数 f ( x )=π x 的图象上任意一点,
则点(- x , y )为 g ( x )=π- x = 的图象上的点.因为点
( x , y )与点(- x , y )关于 y 轴对称,所以函数 f ( x )=π x 与
g ( x )= 的图象关于 y 轴对称,故选C.
4. (多选)已知函数 y = ax , y = bx ( a , b >0且 a ≠1, b ≠1)的图
象如图所示,则下列结论正确的是( )
A. a > b >1 B. 0< a < b <1
C. 2 a <2 b D. b > a >1
解析: 由指数函数图象可知 b > a >1, 故A、B错误,D正
确;由 b > a >1得2 a <2 b ,C正确.故选C、D.
5. 全集 U =R,集合 A = ,则 UA = .
解析:∵ A = = ,∴ UA = R A =
.
谢 谢 观 看!§3 指数函数
3.1 指数函数的概念 3.2 指数函数的图象和性质
第一课时 指数函数的概念、图象与性质
1.下列函数中,指数函数的个数为( )
①y=;②y=ax(a>0,且a≠1);③y=1x;④y=-1.
A.0 B.1
C.3 D.4
2.函数y=的定义域是( )
A.(-∞,0) B.(-∞,0]
C.[0,+∞) D.(0,+∞)
3.已知函数f(x)=ax-2+2(a>0且a≠1)的图象恒过定点A,则点A的坐标为( )
A.(0,1) B.(2,3)
C.(3,2) D.(2,2)
4.函数y=a|x|(a>1)的图象是( )
5.已知函数f(x)=若f(a)<1,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-3)
B.(1,+∞)
C.(-3,1)
D.(-∞,-3)∪(1,+∞)
6.(多选)下列说法正确的是( )
A.函数y=3x与y=的图象关于y轴对称
B.函数y=3x与y=的图象关于x轴对称
C.函数y=3x与y=-的图象关于原点对称
D.函数y=3x与y=-3x的图象关于x轴对称
7.已知f(x)=ax+b(a>0,且a≠1)的图象如图,则f(3)= .
8.若函数f(x)= 的定义域是[1,+∞),则a的取值范围是 .
9.若函数f(x)=则函数f(x)的值域是 .
10.求函数f(x)=的定义域、值域.
11.若函数y=ax+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>0 B.a>1,且b>0
C.0<a<1,且b<0 D.a>1,且b<0
12.已知关于x的方程|3x-1|=有两个不等实根,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,0) B.(0,2)
C.(0,+∞) D.(0,1)
13.已知函数f(x)=ax+b(a>0,a≠1)的定义域和值域都是[-1,0],则a+b= .
14.已知函数f(x)=ax-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)(x≥0)的值域.
15.已知函数f(x)=若存在x1,x2,x3(x1<x2<x3),使f(x1)=f(x2)=f(x3),则f(x1+x2+x3)的取值范围是( )
A.(0,1] B.[0,1]
C.(-∞,1] D.(-∞,1)
16.对于函数f1(x),f2(x),如果存在实数a,b,使得f(x)=af1(x)-bf2(x),那么称f(x)为f1(x),f2(x)的亲子函数.
(1)已知f1(x)=2x-3,f2(x)=x+1,试判断f(x)=4x-11是否为f1(x),f2(x)的亲子函数,若是,求出a,b;若不是,说明理由;
(2)已知f1(x)=3x,f2(x)=9x,f(x)为f1(x),f2(x)的亲子函数,且a=4,b=1.若g(x)=(m+1)f2(x)-f(x)+1,当-1≤x≤0时,g(x)≤0恒成立,求正数m的取值范围.
第一课时 指数函数的概念、图象与性质
1.B 由指数函数的定义可判定,只有②正确.
2.B 由-1≥0,得≥,∴x≤0.
3.B 令x-2=0,可得x=2,且f(2)=a2-2+2=3,所以函数的图象恒过定点(2,3),即点A的坐标为(2,3).
4.B 函数y=a|x|是偶函数,当x>0时,y=ax.由已知a>1,故选B.
5.C 由题意,知f(a)<1等价于或解得-3<a<0或0≤a<1,所以-3<a<1.故选C.
6.ACD 易知函数y=ax与y==a-x(a>0且a≠1)的图象关于y轴对称,且函数y=与y=-的图象关于x轴对称,所以函数y=ax与y=-的图象关于原点对称,所以B说法错误.
7.3-3 解析:由题意知,f(x)的图象过点(0,-2)和(2,0),所以所以所以f(x)=()x-3,所以f(3)=()3-3=3-3.
8.(1,+∞) 解析:∵ax-a≥0,∴ax≥a,∴当a>1时,x≥1.故函数定义域为[1,+∞)时,a>1.
9.(-1,0)∪(0,1) 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).
10.解:因为要使函数有意义,则x应满足x2-2x≥0,
即x≥2或x≤0,
所以所求函数的定义域为(-∞,0]∪[2,+∞),
令t=-1,
所以t≥-1,
又y=为减函数,
所以0<≤,
即0<≤3,
所以f(x)的值域为(0,3].
11.C 函数y=ax+b-1(a>0,且a≠1)的图象是由函数y=ax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=ax(0<a<1)的图象向下平移大于1个单位长度,即b-1<-1,所以b<0.
12.B 函数y=|3x-1|=其大致图象如图所示.关于x的方程|3x-1|=有两个不等实根等价于直线y=与y=|3x-1|的图象有两个交点,由图可知0<<1,即0<a<2.故选B.
13.- 解析:当0<a<1时,函数f(x)在[-1,0]上单调递减,由题意可得即解得此时a+b=-.当a>1时,函数f(x)在[-1,0]上单调递增,由题意可得即显然无解.
综上,a+b=-.
14.解:(1)因为函数图象经过点,
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].
15.B 作出f(x)与直线y=a的大致图象如图,交点横坐标为x1,x2,x3,自左向右依次排列,由图可知,x1,x2关于x=-1对称,x3>0,即x1+x2=-2,则x1+x2+x3>-2.由图象知,当x>-2时,f(x)∈[0,1],所以f(x1+x2+x2)∈[0,1].
16.解:(1)假设f(x)=4x-11是f1(x),f2(x)的亲子函数,
则f(x)=af1(x)-bf2(x),即4x-11=a(2x-3)-b(x+1),
可得解得
所以f(x)=4x-11是f1(x),f2(x)的亲子函数,且a=3,b=2.
(2)由亲子函数的定义可得f(x)=4·3x-9x,
g(x)=(m+1)9x-(4·3x-9x)+1=(m+2)9x-4·3x+1,
设3x=t,-1≤x≤0时,t∈,
g(t)=(m+2)t2-4t+1为开口向上的抛物线,若g(t)≤0恒成立,
可得
解得m≤1,
因为m>0,所以0<m≤1.
故正数m的取值范围为(0,1].
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