内容正文:
专题10 指数函数
专题知识梳理
1.指数函数的定义
一般地,形如的函数叫做指数函数.其中x是自变量,函数的定义域是.
2.指数函数的图象与性质
y=ax
a>1
0<a<1
图象
定义域
R.
值域
(0,+∞).
性质
过定点(0,1).
当x>0时,y>1;
当x<0时,0<y<1.
当x>0时,0<y<1;
当x<0时,y>1.
在(-∞,+∞)上是增函数.
在(-∞,+∞)上是减函数.
考点探究
考向1 指数函数的图象及其应用
【例】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)-x2的零点的个数.
题组训练
1.若函数fx0,且a有两个零点,则实数a的取值范围是 .
2.如图是指数函数:① y=ax,② y=bx,③ y=cx,④ y=的图象,则a、b、c、d、1的大小关系是___________.
考向2 指数函数的性质及其应用
【例】(1)(2019·苏州模拟)下列各式比较大小正确的是________.
①1.72.5>1.73; ②0.6-1>0.62;
③0.8-0.1>1.250.2; ④1.70.3<0.93.1.
(2)设函数f(x)=,若f(a)<1,则实数a的取值范围是________.
(3) 函数f(x)=的单调减区间为____________________.
(4) 如果函数y=a2x+2ax-1(a>0,a≠1)在区间[-1,1]上的最大值是14,则实数a的值为________.
题组训练
1.(易错题)已知函数(a,b为常数,且a>0,a≠1)在区间[-,0]上有最大值3,最小值, 则a,b的值分别为________.
2.函数的值域为____________.
3.已知函数f(x)=,若f(x)有最大值3,则实数a的值为________.
4.已知函数f(x)=的值域是[-8,1],则实数a的取值范围是________.
考向3 指数函数的综合应用
【例】已知定义域为R的函数f(x)=是奇函数.
(1) 求a,b的值;
(2) 若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求k的取值范围.
题组训练
1.若函数满足,且在上单调递增,则实数m的最小值等于______ .
2.已知函数其中a,b为常量,且,的图象经过点,若不等式在上恒成立,求实数m的取值范围.
3.已知函数f(x)=2x.
(1)试求函数F(x)=f(x)+af(2x),x∈(-∞,0]的最大值;
(2)若存在x∈(-∞,0],使|af(x)-f(2x)|>1成立,试求a的取值范围;
(3)当a>0,且x∈[0,15]时,不等式f(x+1)≤f[(2x+a)2]恒成立,求a的取值范围.
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专题10 指数函数
专题知识梳理
1.指数函数的定义
一般地,形如
的函数叫做指数函数.其中x是自变量,函数的定义域是
.
2.指数函数的图象与性质
y=ax
a>1
0<a<1
图象
定义域
R.
值域
(0,+∞).
性质
过定点(0,1).
当x>0时,y>1;
当x<0时,0<y<1.
当x>0时,0<y<1;
当x<0时,y>1.
在(-∞,+∞)上是增函数.
在(-∞,+∞)上是减函数.
考点探究
考向1 指数函数的图象及其应用
【例】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)-x2的零点的个数.
【解析】 (1)由f(x)=|2x-1|=
,
可作出函数的图象如图所示.
因此函数f(x)在(-∞,0)上递减,在(0,+∞)上递增.
(2)在同一坐标系中,分别作出函数f(x)、f(x+1)的图象如图所示.
由图象知,当2x0+1-1=1-2x0,即x0=log2时,两图象相交,
当x<log2时,f(x)>f(x+1);
当x=log2时,f(x)=f(x+1);
当x>log2时,f(x)<f(x+1).
(3)将g(x)=f(x)-x2的零点个数问题转化为函数f(x)与y=x2的图象的交点个数问题,在同一坐标系中,分别作出函数f(x)=|2x-1|和y=x2的图象(图略),有四个交点,故g(x)有四个零点.
题组训练
1.若函数fx0,且a有两个零点,则实数a的取值范围是 .
【解析】令,且,,分,两种情况
在同一坐标系中画出两个函数的图象,如图,若函数有两个不同的零点,