内容正文:
考点24指数运算及指数函数
一.根式
(1)根式的概念
①若xn=a,则x叫做a的n次方根,其中n>1且n∈N*.式子叫做根式,这里n叫做根指数,a叫做被开方数.
②a的n次方根的表示:xn=a⇒
(2)根式的性质
①()n=a(n∈N*,且n>1).
②=
二.有理数指数幂
(1)幂的有关概念
①正分数指数幂:a=(a>0,m,n∈N*,且n>1);
②负分数指数幂:a-==(a>0,m,n∈N*,且n>1);
③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂无意义.
(2)有理数指数幂的运算性质
①aras=ar+s(a>0,r,s∈Q);②(ar)s=ars(a>0,r,s∈Q);③(ab)r=arbr(a>0,b>0,r∈Q).
三.指数函数的概念
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. 形如y=kax,y=ax+k(k∈R且k≠0,a>0且a≠1)的函数叫做指数型函数,不是指数函数.
四.指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象与性质
底数
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域为R,值域为(0,+∞)
图象过定点(0,1)
当x>0时,恒有y>1;
当x<0时,恒有0<y<1
当x>0时,恒有0<y<1;
当x<0时,恒有y>1
在定义域R上为增函数
在定义域R上为减函数
注意
指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象和性质与a的取值有关,应分a>1与0<a<1来研究
考点一 指数的运算
【例1】(2024·河南漯河)计算.
(1);
(2).
(3)计算:;
(4)已知,求.
【变式】
(2024·辽宁)(1)计算:.
(2)
化简
(3)化简:,其中
(4)求值:
(5);
(6).
(7)计算:;
(8)若,,求的值.
(9)计算:
(10)计算:已知,则 =
考点二 指数函数的辨析
【例2-1】(2023·宁夏吴忠)给出下列函数,其中为指数函数的是( )
A. B. C. D.
【例2-2】(2024·天津河西)若函数是指数函数,则的值为( )
A.2 B.1 C.1或 D.
【变式】
1.(2023·陕西西安)若指数函数的图象过点,则的解析式为( )
A. B. C. D.
2.(2023·江西新余)下列函数是指数函数的是( )
A. B. C. D.
3.(2023·江西新余)(多选)若函数是指数函数,则实数的值为( )
A. B. C. D.
4.(2023北京)(多选)函数是指数函数,则的值不可以是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
考点三 指数函数的定义域
【例3-1】(2022·全国·高三专题练习)设函数,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【例3-2】(2024·山东威海)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【变式】
1.(2024·北京)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
2.(2023·安徽)若函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
3.(2023·山东滨州)若函数的定义域为,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
考点四 指数函数的单调性
【例4-1】(2024·云南昆明)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【例4-2】(2023上·四川成都)已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是 .
【变式】
1.(2024上·湖南衡阳)函数的递增区间是 .
2(2024·天津和平)设函数在区间上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2024·重庆)若函数是上的单调递增函数.则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
考点五 指数函数的值域
【例5-1】(2023·新疆喀什)的值域是( )
A. B. C. D.
【例5-2】(2024北京)函数(且)的值域是,则实数( )
A.3 B. C.3或 D.或
【例5-3】(2024上·天津滨海新)若函数有最小值,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式】
1.(2024·北京平谷)函数的定义域为.则其值域为( )
A. B. C. D.
2.(2023·上海)函数的值域为 .
3.(2024上·北京大兴· )指数函数在区间上最大值与最小值的差为2,则等于 .
4.(2023上·重庆沙坪坝·高三重庆市第七中学校校考阶段练习)函数的值域为 ,单调递增区间为 .
5.(2024上·重庆)已知函数的值域为,