内容正文:
第二课时 指数函数的图象和性质(一)
► 对应学生用书P104
高效导学第一步 预习教材新知,落实必备知识
y=ax
0<a<1
a>1
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点(0,1)
在R上是减函数
在R上是增函数
想一想:根据指数函数y=ax图象,当x>0或x<0时,y的范围是什么?
提示:
底数
x的范围
y的范围
a>1
x>0
y>1
x<0
0<y<1
0<a<1
x>0
0<y<1
x<0
y>1
记一记:(1)当两个指数函数的底数互为倒数时,它们的图象关于y轴对称.
(2)在直角坐标系中,指数函数图象不可能出现在第三、四象限,其图象都在x轴上方.
(3)在同一坐标系中,底数a的大小与图象的高低情况如图:
【基点小试】
1.如图所示是指数函数y=ax(a>0且a≠1)的图象,已知a的取值分别为,,,,则对应于曲线C1,C2,C3,C4的a值依次为( )
A.,,, B.,,,
C.,,, D.,,,
解析:选D.y轴右侧图象自上向下对应底数减小,D符合.
2.指数函数y=(2-a)x在定义域内是减函数,则a的取值范围是________.
解析:由0<2-a<1,得1<a<2.
答案:1<a<2
高效导学第二步 课堂互动探究,培优关键能力
题型一 指数函数的图象
角度1 指数函数图象特征
例1.如图所示是下列指数函数的图象,①y=ax;②y=bx;③y=cx;④y=dx,则a,b,c,d与1的大小关系是( )
A.a<b<1<c<d
B.b<a<1<d<c
C.1<a<b<c<d
D.a<b<1<d<c.
解析:选B.可先分为两类,(3)(4)的底数一定大于1,(1)(2)的底数一定小于1,然后再由(3)(4)比较c,d的大小,由(1)(2)比较a,b的大小.当指数函数的底数大于1时,图象上升,且当底数越大,图象向上越靠近y轴;当底数大于0小于1时,图象下降,且当底数越小,图象越靠近x轴,故选B.
[总结] 指数函数的图象随底数变化的规律
(1)无论指数函数的底数a如何变化,指数函数y=ax的图象与直线x=1相交于点(1,a),由图象可知:在y轴右侧,图象从下到上相应的底数由小变大.
(2)指数函数的底数与图象间的关系可概括记忆为:在第一象限内,底数自下而上依次增大.
角度2 图象过定点问题
例2.已知函数f(x)=a2x-2+3(a>0且a≠1)的图象恒过定点P,则点P的坐标是( )
A.(0,3) B.(1,3)
C.(0,4) D.(1,4)
解析:选D.当2x-2=0时,x=1,即f(1)=a2-2+3=1+3=4,故P(1,4).故选D.
[总结] 解决指数型函数图象过定点问题的思路
指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象过定点(0,1),据此,可解决形如y=k·ax+c+b(k≠0,a>0,且a≠1)的函数图象过定点的问题,即令x=-c,得y=k+b,则函数图象过定点(-c,k+b).
【练一练】
1.若b<-1,则函数y=ax+b(a>1)的图象必定不经过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:选B.y=ax+b的图象是由指数函数y=ax(a>0)向下平移|b|单位得到,且b<-1,如图,故选B.
2.(2022·湖北襄阳一中高一期中)已知函数f(x)=ax+1-3的图象恒过定点P,则P点的坐标为( )
A.(0,-2) B.(-1,-2)
C.(-2,1) D.(0,-3)
解析:选B.令x+1=0,解得x=-1,此时f(-1)=1-3=-2.
所以点P的坐标为(-1,-2),故选B.
题型二 指数函数图象的变换
例3.如图所示是y=a,y=a的图象,则a1,a2的大小关系是( )
A.a1>a2>1
B.a2>a1>1
C.0<a1<a2<1
D.0<a2<a1<1
解析:选A.因为y=a=
y=a=
作直线x=1可知a1>a2.故选A.
[总结] (1)在同一平面直角坐标系内,识别多个指数函数图象底数的大小,可借助直线x=1,根据x=1与各图象交点纵坐标大小确定底数大小.
(2)对形如f(x)=a|x|(a>0且a≠1)的函数,可利用偶函数性质,作出x>0时的函数图象,结合对称性求解.
【练一练】
3.函数y=2-|x|的大致图象是( )
解析:选C.由y=2-|x|=知选C.
题型三 根据指数型函数图象确定解析式中参数
例4.若函数y=ax-(b+1)(a>0,且a≠1)的图象经过第一、三、四象限,则必有( )
A.0<a<1,b>0
B.0<a<1,b<0
C.a>1,b<0
D.a>1,b>0