内容正文:
考向10 指数与指数函数
1.(2020·全国高考真题(文))设
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】
根据已知等式,利用指数对数运算性质即可得解
【详解】
由
可得
,所以
,
所以有
,
故选:B.
【点睛】
本题考查的是有关指对式的运算的问题,涉及到的知识点有对数的运算法则,指数的运算法则,属于基础题目.
2.(2015·山东高考真题(理))已知函数
的定义域和值域都是
,则
_____________.
【答案】
【详解】
若
,则
在
上为增函数,所以
,此方程组无解;
若
,则
在
上为减函数,所以
,解得
,所以
.
考点:指数函数的性质.
1.指数幂的运算首先将根式、分数指数幂统一为分数指数幂,以便利用法则计算,但应注意:(1)必须同底数幂相乘,指数才能相加;(2)运算的先后顺序.
2.当底数是负数时,先确定符号,再把底数化为正数.
3.运算结果不能同时含有根号和分数指数,也不能既有分母又含有负指数.
4.有关指数函数图象问题的解题思路
(1)已知函数解析式判断其图象,一般是取特殊点,判断选项中的图象是否过这些点,若不满足则排除.
(2)对于有关指数型函数的图象问题,一般是从最基本的指数函数的图象入手,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,往往是利用相应的指数型函数图象,数形结合求解.
(4)根据指数函数图象判断底数大小的问题,可以通过直线x=1与图象的交点进行判断.
5.利用指数函数的性质比较幂值的大小,先看能否化成同底数,能化成同底数的先化成同底数幂,再利用函数单调性比较大小,不能化成同底数的,一般引入“1”等中间量比较大小;
6.利用指数函数的性质解简单的指数方程或不等式,先利用幂的运算性质化为同底数幂,再利用函数单调性转化为一般不等式求解;
7.解答指数函数性质的综合应用,首先判断指数型函数的性质,再利用其性质求解。
1.根式
(1)概念:式子eq \r(n,a)叫做根式,其中n叫做根指数,a叫做被开方数.
(2)性质:(eq \r(n,a))n=a(a使eq \r(n,a)有意义);当n为奇数时,eq \r(n,an)=a,当n为偶数时,eq \r(n,an)=|a|=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a,a≥0,,-a,a<0.))
2.分数指数幂
(1)规定:正数的正分数指数幂的意义是aeq \f(m,n)=eq \r(n,am)(a>0,m,n∈N*,且n>1);正数的负分数指数幂的意义是a-eq \f(m,n)=eq \f(1,\r(n,am))(a>0,m,n∈N*,且n>1);0的正分数指数幂等于0;0的负分数指数幂没有意义.
(2)有理指数幂的运算性质:aras=ar+s;(ar)s=ars;(ab)r=arbr,其中a>0,b>0,r,s∈Q.
3.指数函数及其性质
(1)概念:函数y=ax(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.
(2)指数函数的图象与性质
a>1
0<a<1
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点(0,1),即x=0时,y=1
当x>0时,y>1;
当x<0时,0<y<1
当x<0时,y>1;
当x>0时,0<y<1
在(-∞,+∞)上是增函数
在(-∞,+∞)上是减函数
【知识拓展】
1.画指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象,应抓住三个关键点:(1,a),(0,1),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(1,a))).
2.在第一象限内,指数函数y=ax(a>0且a≠1)的图象越高,底数越大.
3.有关指数型函数的性质
(1)求复合函数的定义域与值域
形如
的函数的定义域就是
的定义域.
求形如
的函数的值域,应先求出
的值域,再由单调性求出
的值域.若a的范围不确定,则需对a进行讨论.
求形如
的函数的值域,要先求出
的值域,再结合
的性质确定出
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
与
的单调性相同,那么复合后的函数
在[m,n]上是增函数;如果两者的单调性相异(即一增一减),那么复合函数
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
与f(−x)的关系,最后确定函数的奇偶性.
二是图象法,作出函数的图象或从已知函数图象观察,若图象关于坐标原点或y轴对称,则函数具有奇偶性.
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