内容正文:
4.1.2 指数函数的性质与图像
[课标解读]1.理解指数函数的概念.2.理解指数函数的图像.3.理解指数函数的性质.
知识点一 指数函数的概念
1.指数函数的概念
一般地,函数y=ax称为指数函数,其中a是常数,a>0且a≠1.
为什么规定底数a>0且a≠1?
(1)若a=0,则当x>0时,ax=0;当x≤0时,ax无意义.
(2)若a<0,则对于x的某些数值,可使ax无意义.如y=(-2)x,对于x=,,…,函数值不存在.
(3)若a=1,则对任意的x∈R,ax=1是一个常量,没有研究的必要性.
为了避免上述各种情况的发生,规定a>0且a≠1.有此规定后,对任意的x∈R,ax都有意义.以下谈到指数函数y=ax时,均默认为a是常数,a>0且a≠1.
2.指数函数的结构特征
指数函数只是一个形式定义,判断一个函数是指数函数的关键有三点:①ax的系数必须为1;②底数为
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大于0且不等于1的常数,不能是自变量;③指数处只有一个自变量,而不是含自变量的多项式.
说明:由于y=a-x=,因此y=a-x也是指数函数.
知识点二 指数函数的图像和性质
指数函数y=ax(a>0且a≠1)的图像和性质如下表:
底数
a>1
0<a<1
图像
性质
定义域
R
值域
(0,+∞)
定点
图像过定点(0,1),即当x=0时,y=1
单调性
增函数
减函数
函数值的变化情况
当x>0时,ax>1,当x=0时,ax=1,当x<0时,0<ax<1.
当x>0时,0<ax<1,当x=0时,ax=1,当x<0时,ax>1.
对称性
函数y=ax与y=的图像关于y轴对称
(1)当底数a的大小不确定时,必须分a>1和0<a<1两种情况讨论函数的图像和性质.
(2)由指数函数y=ax(a>0且a≠1)的性质知,指数函数y=ax(a>0且a≠1)的图像恒过点(0,1),(1,a),,只要确定了这三个点的坐标,即可快速地画出指数函数y=ax(a>0且a≠1)的大致图像.
(3)底数互为倒数的两个指数函数的图像关于y轴对称,根据这种对称性,就可以利用一个函数的图像,画出另一个函数的图像.
第1课时 指数函数
1.下列函数中,指数函数的个数为( )
①y=;②y=ax(a>0,且a≠1);③y=1x;④y=-1.
A.0 B.1
C.3 D.4
B [由指数函数的定义可判定,只有②正确.]
2.函数f(x)=3x-b(b为常数)的图像过点(2,1),求f(4)的值( )
A.3 B.6
C.9 D.27
C [由f(x)过点(2,1),代入得32-b=1,∴b=2,
∴f(x)=3x-2,∴f(4)=9.]
3.函数f(x)=的定义域为( )
A.R B.(0,+∞)
C.[0,+∞) D.(-∞,0)
B [要使函数有意义.
则2x-1>0,∴2x>1,∴x>0.]
4.(多选)已知集合A={x|x<1},B={x|3x<1},则( )
A.A∩B={x|x<0} B.A∪B=R
C.A∪B={x|x<1} D.A∩B=∅
AC [集合A={x|x<1},B={x|x<0},∴A∩B={x|x<0},A∪B={x|x<1}.]
5.函数f(x)=-1的值域为________.
解析: ∵>0,∴f(x)>-1.
答案: (-1,+∞)
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题型一 指数函数概念的应用
(1)若y=(a2-3a+3)ax是指数函数,则有( )
A.a=1或2 B.a=1
C.a=2 D.a>0且a≠1
(2)指数函数y=f(x)的图像经过点,那么f(4)·f(2)等于________.
[思路点拨] (1)根据指数函数的定义可知,底数a>0且a≠1,ax的系数是1.
(2)先设指数函数为f(x)=ax,借助条件图像过点求a,最后求值.
解析: (1)由指数函数的定义得
解得a=2.
(2)设y=f(x)=ax(a>0,a≠1),所以a-2=,所以a=2,
所以f(4)·f(2)=24×22=64.
答案: (1)C (2)64
1.判断一个函数是指数函数的方法
(1)看形式:只需判定其解析式是否符合y=ax(a>0,且a≠1)这一结构特征.
(2)明特征:指数函数的解析式具有三个特征,只要有一个特征不具备,则不是指数函数.
2.已知某函数是指数函数求参数值的基本步骤
即时练1.(1)若函数y=(3-2a)x为指数函数,则实数a的取值范围是________________;
(2)下列函数中是指数函数的是________.(填序号)
①y=2·()x ②y=2x-1 ③y=
④y=xx ⑤y=3- ⑥y=x.
解析: