内容正文:
第二课时 指数函数的图像和性质的应用(习题课)
题型一 指数函数的图像及图像变换
已知f(x)=2x,利用图像变换作出下列函数的图像.
(1)f(x-1);(2)f(x+1)+1;(3)f(-x);(4)-f(x).
【自主解答】 (1)y=f(x)y=f(x-1).
(2)y=f(x)y=f(x)+1y=f(x+1)+1.
(3)y=f(x)y=f(-x).
(4)y=f(x)y=-f(x).图像如下图所示.
●方法技巧
1.平移规律
分左、右平移和上、下平移两种,遵循“左加右减,上加下减”.
若已知y=ax的图像,把y=ax的图像向左平移b(b>0)个单位长度,则得到y=ax+b的图像;把y=ax的图像向右平移b(b>0)个单位长度,则得到y=ax-b的图像;把y=ax的图像向上平移b(b>0)个单位长度,则得到y=ax+b的图像;把y=ax的图像向下平移b(b>0)个单位长度,则得到y=ax-b的图像.
2.对称规律
函数y=ax的图像与y=a-x的图像关于y轴对称;y=ax的图像与y=-ax的图像关于x轴对称;函数y=ax的图像与y=-a-x的图像关于坐标原点对称.
1.已知函数f(x)=2x,则f(1-x)的图像是
解析 ∵f(x)=2x,∴f(-x)=2-x=.
∴f(1-x)=f[(-(x-1))].
∴只需将f(-x)的图像向右平移1个单位,
即得f(1-x)的图像.故选C.
答案 C
2.(1)将函数y=3x的图像上所有点向右平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度所得函数图像对应的解析式是________.
(2)已知0<a<1,b<-1,则函数y=ax+b的图像不经过第________象限.
(3)为了得到函数y=3×的图像,可以把函数y=的图像向________平移________个单位长度.
解析 (1)y=3x的图像向右平移3个单位长度,得y=3x-3的图像,
再向下平移2个单位长度,得函数y=3x-3-2的图像.
(2)∵0<a<1,b<-1,
∴y=ax+b的图像如图所示.
由图像知,函数y=ax+b的图像不经过第一象限.
(3)∵y=3×=,
∴把函数y=的图像向右平移1个单位便得到y=,即y=3×的图像.
答案 (1)y=3x-3-2 (2)一 (3)右 1
题型二 利用单调性解指数不等式
求解下列不等式:
(1)已知3x≥,求实数x的取值范围;
(2)若a-5x>ax+7(a>0且a≠1),求x的取值范围.
【自主解答】 (1)因为=30.5,所以由3x≥可得3x≥30.5.因为y=3x为增函数,故x≥0.5.
(2)①当0<a<1时,函数y=ax是减函数,
则由a-5x>ax+7可得-5x<x+7,解得x>-.
②当a>1时,函数y=ax是增函数,
则由a-5x>ax+7可得-5x>x+7,解得x<-.
综上,当0<a<1时,x>-;当a>1时,x<-.
●方法技巧
解指数不等式的类型及应注意的问题
(1)形如ax>ab的不等式,借助函数y=ax的单调性求解.如果a的取值不确定,要对a分为0<a<1和a>1两种情况分类讨论.
(2)形如ax>b的不等式,注意将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.已知0.2x<125,求实数x的取值范围.
解析 由于0.2x==5-x,125=53,根据0.2x<125可得5-x<53,而y=5x为增函数,
故-x<3,解得x>-3.
答案 x>-3
题型三 指数函数性质的综合应用
(1)若f(x)=-a是定义在R上的奇函数,则a=________.
(2)已知函数f(x)=2x+2ax+b,且f(1)=,f(2)=.
①求a,b的值;
②判断函数的奇偶性并证明;
③已知函数在(-∞,0]上是单调递减的,试求函数在[0,+∞)上的值域.
【自主解答】 (1)由于函数f(x)=-a是定义在R上的奇函数,
所以f(0)=-a=0,所以a=.
【答案】
(2)①由f(1)=,f(2)=,可得
解得a=-1,b=0.
②f(x)是偶函数.证明如下:由(1)可知f(x)=2x+2-x,因为f(-x)=2x+2-x=f(x),根据偶函数的定义可得该函数为偶函数.
③由于函数为偶函数且在(-∞,0]上是单调递减的,故函数在[0,+∞)上单调递增,当x=0时函数取得最小值,即f(x)min=f(0)=2,故函数在[0,+∞)上的值域为[2,+∞).
●方法技巧
1.判定函数奇偶性要注意的问题
(1)坚持“定义域优先”的原则
如果定义域不关于原点对称,可立刻判定此函数既不是奇函数也不是偶函数.
(2)正确利用变形技巧
耐心分析f(x)和f(-x)的关系,必要时可利用f(x)±f(-x)=0是否成立判定.
(3)巧用图像的特征