内容正文:
4.2 指数函数
【知识梳理】
知识点一 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,函数的定义域是R.
知识点二 指数函数的图象和性质
指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象和性质如下表:
a>1
0<a<1
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点
过定点(0,1),即x=0时,y=1
函数值的变化
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
单调性
在R上是增函数
在R上是减函数
知识点三 解指数方程、不等式
简单指数不等式的解法
(1)形如af(x)>ag(x)的不等式,可借助y=ax的单调性求解;
(2)形如af(x)>b的不等式,可将b化为以a为底数的指数幂的形式,再借助y=ax的单调性求解;
(3)形如ax>bx的不等式,可借助两函数y=ax,y=bx的图象求解.
知识点四 指数型函数的单调性
一般地,有形如y=af(x)(a>0,且a≠1)函数的性质
(1)函数y=af(x)与函数y=f(x)有相同的定义域.
(2)当a>1时,函数y=af(x)与y=f(x)具有相同的单调性;当0<a<1时,函数y=af(x)与函数y=f(x)的单调性相反.
【基础自测】
1.若函数y=a2(2-a)x是指数函数,则( )
A.a=1或-1 B.a=1
C.a=-1 D.a>0且a≠1
2.函数y=的定义域是( )
A.(-∞,0) B.(-∞,0]
C.[0,+∞) D.(0,+∞)
3.若且,则函数的图像恒过的定点的坐标为______.
4.已知f(x)=ax+b(a>0,且a≠1)的图象如图,则f(3)=________.
5.函数的定义域是____________,值域是____________.
【例题详解】
一、指数函数的概念
例1 (1)(多选)函数y=(a2-4a+4)ax是指数函数,则a的值不可以是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
(2)下列函数中是指数函数的是_________.(填序号).
①;②;③;④;⑤;⑥.
跟踪训练1 (1)(多选)下列函数中,是指数函数的是( )
A. B.
C. D.
(2)若p:函数是指数函数,,则q是p的( )条件
A.充要条件 B.充分不必要
C.必要不充分 D.既不充分也不必要
二、求指数函数的解析式、函数值
例2 (1)设函数满足,则 ( )
A. B.3 C. D.
(2)已知指数函数的图象经过点,则______.
跟踪训练2 (1)已知函数,则的值是( )
A. B. C. D.2
(2)已知,则f(3)等于( )
A. B.- C. D.
(3)已知指数函数,求.
三、指数函数的图象及应用
例3 (1)函数①;②;③;④的图象如图所示,a,b,c,d分别是下列四个数:,,,中的一个,则a,b,c,d的值分别是( )
A.,,, B.,,,
C.,,,, D.,,,,
(2)若直线与函数(,且)的图象有两个公共点,则可以是( )
A.2 B. C. D.
(3)函数(且)的图象恒过定点( )
A. B. C. D.
(4)(多选)已知实数满足等式,则下列可能成立的关系式为( )
A. B. C. D.
跟踪训练3 (1)函数()的图象可能是( )
A. B. C. D.
(2)已知函数且,则下列结论中,一定成立的是( )
A. B.
C. D.
(3)已知函数的图像恒过一点P,且点P在直线的图像上,则的最小值为( )
A.4 B.6 C.7 D.8
四、指数型函数的定义域和值域
例4 (1)函数的定义域是________.
(2)函数在上的最小值为___________.
(3)函数在区间[-1,1]上的最大值为___________.
跟踪训练4 (1)若函数(且)在上的最大值为4,最小值为m,实数m的值为( )
A. B. C. D.或
(2)函数的定义域为___________
(3)函数的最小值为___________.
五、比较大小
例5 (1)设,,,则( )
A. B.
C. D.
(2)已知,则( )
A. B.
C. D.
(3)已知函数,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
跟踪训练5 (1)已知,则( )
A. B. C. D.
(2)(多选)已知,,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
(3)(多选)若正数满足,则下列关系正确的是是( )
A. B. C. D.
六、简单的指数不等式的解法
例