内容正文:
4.1 指数运算与指数函数
1. 指数的基本知识
(1) 根式的基本性质
①的定义域为,的定义域为
②,定义域为
③,定义域为
④,定义域为
⑤,定义域为
(2) 指数的基本性质
①零指数幂:;
②负整数指数幂:
③正分数指数幂:;
④负分数指数幂:
(3) 指数的基本计算
①同底数幂的乘法运算 ②同底数幂的除法运算
③幂的乘方运算 ④积的乘方运算
2. 指数函数
(1) 指数函数的定义及一般形式
一般地,函数,叫做指数函数
(2) 指数函数的图象和性质
图
象
定义域
值域
性质
过定点
考点1 指数幂的运算
【例1】已知且,下列等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】将写成分数指数幂的形式为( )
A. B. C. D.
【变式1-2】.(),则b等于( )
A. B.34 C.43 D.35
【变式1-3】设,将表示成指数幂的形式,其结果是( )
A. B. C. D.
【变式1-4】下列运算不正确的是( )
A. B.
C. D.
考点2 指数函数的一般形式
【例2】若函数是指数函数,则等于( )
A.或 B. C. D.
【变式2-1】函数是指数函数,则( )
A.或 B. C. D.且
【变式2-2】若函数是指数函数,则等于( )
A.或 B.
C. D.
【变式2-3】若是指数函数,则有( )
A.或 B.
C. D.且
考点3 指数函数恒过定点问题
【例3】已知指数函数的图象经过点,则( )
A.4 B.1 C.2 D.
【变式3-1】指数函数的图象经过点,则a的值是( )
A. B. C.2 D.4
【变式3-2】函数,且a≠1)的图象经过点,则f(-2)= ( )
A. B. C. D.9
【变式3-3】已知函数(,且)的图象经过点,则a的值为( )
A. B.2 C. D.4
【变式3-4】函数恒过定点( )
A. B. C. D.
【变式3-5】已知函数(,)恒过定点,则函数的图象不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【变式3-6】函数(,且)的图象过定点P,则点P的坐标是( )
A.(1,5) B.(1,4) C.(0,4) D.(4,0)
【变式3-7】函数(其中,)的图象恒过的定点是( )
A. B. C. D.
考点4 指数型函数图象问题
【例4】函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【变式4-1】函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【变式4-2】函数的图象可能为( )
A. B.
C. D.
【变式4-3】函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
考点5 指数型函数的单调性
【例5】函数的单调增区间为( )
A. B.
C. D.
【变式5-1】已知函数,则函数单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【变式5-2】函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
考点6 由函数单调性求参数范围
【例6】已知函数在区间上单调递减,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式6-1】若函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式6-2】已知函数,在区间上单调递减,则正实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式6-3】设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式6-4】已知函数的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
考点7 指数型函数值域问题
【例7】函数,的值域是( )
A. B. C. D.
【变式7-1】函数的最大值为( )
A.4 B.3 C. D.
【变式7-2】已知集合,则( )
A. B. C. D.
考点8 指数函数的实际应用
【例8】核酸检测在新冠疫情防控核中起到了重要作用,是重要依据之一,核酸检测是用荧光定量PCR法进行的,通过化学物质的荧光信号,对在PCR扩增过程中的靶标DNA进行实时检测.已知被标靶的DNA在PCR扩增期间,每扩增一次,DNA的数量就增加.若被测标本DNA扩增5次后,数量变为原来的10倍,则p的值约为( ).(参考数据:,)
A.36.9 B.41.5 C.58.5 D.63.1
【变式8-1】某种病毒的繁殖速度快、存活时间长,a个这种病毒在t天后将繁殖到个.已知经过4天后病毒的数量会