内容正文:
专题4.2 指数函数
【考纲要求】 1
【考向预测】 1
【知识导图】 1
【知识清单】 2
【考点分类剖析】 2
考点一:指数函数的概念 2
考点二:指数函数解析式 4
考点三:指数函数的图象 5
考点四:指数不等式 8
考点五:比较幂的大小 10
【考纲要求】
1.理解指数函数的概念,掌握指数函数的图象和性质.
2.会解简单的指数方程、不等式.
3.了解指数函数在实际问题中的简单应用.
【考向预测】
1.指数函数的图象和性质的简单应用.
2.解简单的指数方程、不等式.
3.幂式大小的比较
【知识导图】
【知识清单】
1. 指数函数定义
函数y=ax(a>0,且a≠1)叫做指数函数,其中指数x是自变量,定义域是R.
2. 指数函数图象与性质
指数函数的概念、图象和性质
定义
函数f(x)=ax(a>0且a≠1)叫指数函数
底数
a>1
0<a<1
图象
性质
函数的定义域为R,值域为(0,+∞)
函数图象过定点(0,1),即x=0时,y=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
函数在定义域R上为增函数
函数在定义域R上为减函数
【考点分类剖析】
考点一:指数函数的概念
例1.若是指数函数,则有( )
A.或 B.
C. D.且
【答案】C
【分析】根据指数函数的概念,由所给解析式,可直接求解.
【详解】因为是指数函数,
所以,解得.
故选:C.
例2.下列各函数中,是指数函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据指数函数概念判定.
【详解】形如的函数为指数函数.
故是指数函数,其他选项函数都不是指数函数.
故选:D.
【方法规律】 1.指数函数的解析式必须具有三个特征:
(1)底数a为大于0且不等于1的常数;
(2)指数位置是自变量x;
(3)ax的系数是1.
2.求指数函数的关键是求底数a,并注意a的限制条件.
【变式探究】1. 已知函数和都是指数函数,则( )
A.不确定 B. C.1 D.
【答案】C
【分析】根据指数函数的概念,得到,,即可求出结果.
【详解】因为函数是指数函数,所以,
由是指数函数,得,所以.
故选:C.
2.下列函数中,指数函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据指数函数的定义即可求解.
【详解】指数函数的概念:函数且叫做指数函数,其中指数是自变量,定义域是R.
对A,选项不满足形式;
对B,符合定义;
对C,系数为,不满足定义;
对D,指数为,不满足定义.
故选:B.
考点二:指数函数解析式
例1.已知指数函数图象过点,则等于( )
A.3 B.6 C.9 D.27
【答案】C
【分析】先求得的解析式,进而求得.
【详解】设且,
将代入得,
解得,所以,
所以.
故选:C
例2.已知指数函数的图像经过点,则( )
A.4 B.1 C.2 D.
【答案】A
【分析】根据指数函数的定义即可求解.
【详解】由指数函数的图象经过点,可得,解得,
所以,
故选:A.
【变式探究】1.若指数函数的图象过点,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设,(且),代入点运算求解即可.
【详解】设,(且),
因为函数的图象过点,则,解得,
所以.
故选:B.
2.已知(为常数)的图象经过点,则的值为( )
A.3 B.6 C.9 D.8
【答案】C
【解析】将点代入解析式,求出,进而得出的值.
【详解】,即
故选:C
考点三:指数函数的图象
例1.如图中,①②③④中不属于函数,,中一个的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【分析】根据指数函数的图象的特征即可得答案.
【详解】解:由指数函数的性质可知:
①是的部分图象;③是的部分图象;④是的部分图象;
所以只有②不是指数函数的图象.
故选:B.
例2.已知函数,则函数的图像经过( ).
A.第一、二、四象限 B.第二、三、四象限
C.第二、四象限 D.第一、二象限
【答案】B
【分析】根据指数函数的单调性和函数图象的平移变换即可得出结果.
【详解】因为,
所以函数的图象经过一、二象限,
又的图象是由的图象沿y轴向下平移2个单位得到,
所以函数的图象经过二、三、四象限,如图,
故选:B
例3.函数的图像必经过点( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据指数函数的性质,令,求得,即可求解.
【详解】由函数,令,即,可得,
所以函数的图象必经过点.
故选:D.
【方法规律】指数函数图象的变化规律
指数函数的图象随底数变化的规律可归纳为:在第一象限内,图象自下而上对应的底数依次增大.
【变式探究】1.函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据指数函数的单调性及定点即可判断.
【详解】函数单调递增,且过点,B选项满足条件.
故选:B
2.指数函数与的图象如图所示,则( )
A., B., C., D.,
【答案】D
【解析】根据指数函数的图象特征和底数范围的关系,即可容易判断选择.
【详解】指数函数,当时函数是增函数,时函数是减函数,
由函数的图象可知:,.
故选:D.
3.图像过点的函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据指数函数,对数函数和幂函数的性质,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中,当时,,符合题意;
对于B中,当时,,不符合题意;
对于C中,当时,,不符合题意;
对于D中,当时,无意义,不符合题意.
故选:A.
考点四:指数不等式
例1.满足的的取值范围为 .
【答案】
【分析】利用指数不等式的解法求解即可.
【详解】解:不等式,即,
所以,解得,
则满足的的取值范围是.
故答案为:.
例2.不等式的解集是 .
【答案】
【分析】将原不等式转化为,结合指数函数的单调性即可求解.
【详解】由题意知,,
又指数函数在R上单调递增,
所以,解得,
即原不等式的解集为.
故答案为:
【变式探究】1.不等式的解集为______.
【答案】
【分析】利用指数函数的单调性解原不等式,即可得解.
【详解】因为函数为上的增函数,由可得,
故原不等式的解集为.
故答案为:.
2.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由对数函数的单调性直接求解即可.
【详解】由题意得,所以,解得.
故选:D.
考点五:比较幂的大小
例1.的大小关系是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据指数函数的性质比较大小即可.
【详解】由在R上单调递减,
知,
而,
所以,
故选:B.
例2.已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】判断出即可求解.
【详解】,
所以
故选:A.
【方法规律】比较幂值大小的三种类型及处理方法
【变式探究】1.设,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由指数函数的单调性比较
【详解】,,所以,而,
所以
故选:D
2.下列大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由指数的运算性质判断
【详解】因为
所以
故选:B
考点六:指数方程
例1.解方程:.
解:把指数式化为对数式,可得,.
例2.指数方程的解是__________.
【答案】
【分析】由方程看成关于的二次方程,解得(舍或,从而得到方程的解.
【详解】:,
(舍或,解得.
故答案为:.
【变式探究】1.解方程:.
解:虽然底数不相同,但可以化为相同的底数2.
原方程可化为.
2. 解方程:.
解:原方程可化为.
设,代入上述方程,得.解得.
由.所以原方程的解为.
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专题4.2 指数函数
【考纲要求】 1
【考向预测】 1
【知识导图】 1
【知识清单】 2
【考点分类剖析】 2
考点一:指数函数的概念 2
考点二:指数函数解析式 3
考点三:指数函数的图象 4
考点四:指数不等式 5
考点五:比较幂的大小 6
【考纲要求】
1.理解指数函数的概念,掌握指数函数的图象和性质.
2.会解简单的指数方程、不等式.
3.了解指数函数在实际问题中的简单应用.
【考向预测】
1.指数函数的图象和性质的简单应用.
2.解简单的指数方程、不等式.
3.幂式大小的比较
【知识导图】
【知识清单】
1. 指数函数定义
函数y=ax(a>0,且a≠1)叫做指数函数,其中指数x是自变量,定义域是R.
2. 指数函数图象与性质
指数函数的概念、图象和性质
定义
函数f(x)=ax(a>0且a≠1)叫指数函数
底数
a>1
0<a<1
图象
性质
函数的定义域为R,值域为(0,+∞)
函数图象过定点(0,1),即x=0时,y=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
函数在定义域R上为增函数
函数在定义域R上为减函数
【考点分类剖析】
考点一:指数函数的概念
例1.若是指数函数,则有( )
A.或 B.
C. D.且
例2.下列各函数中,是指数函数的是( )
A. B. C. D.
【方法规律】 1.指数函数的解析式必须具有三个特征:
(1)底数a为大于0且不等于1的常数;
(2)指数位置是自变量x;
(3)ax的系数是1.
2.求指数函数的关键是求底数a,并注意a的限制条件.
【变式探究】1. 已知函数和都是指数函数,则( )
A.不确定 B. C.1 D.
2.下列函数中,指数函数是( )
A. B.
C. D.
考点二:指数函数解析式
例1.已知指数函数图象过点,则等于( )
A.3 B.6 C.9 D.27
例2.已知指数函数的图像经过点,则( )
A.4 B.1 C.2 D.
【变式探究】1.若指数函数的图象过点,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
2.已知(为常数)的图象经过点,则的值为( )
A.3 B.6 C.9 D.8
考点三:指数函数的图象
例1.如图中,①②③④中不属于函数,,中一个的是( )
A.① B.② C.③ D.④
例2.已知函数,则函数的图像经过( ).
A.第一、二、四象限 B.第二、三、四象限
C.第二、四象限 D.第一、二象限
例3.函数的图像必经过点( )
A. B. C. D.
【方法规律】指数函数图象的变化规律
指数函数的图象随底数变化的规律可归纳为:在第一象限内,图象自下而上对应的底数依次增大.
【变式探究】1.函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
2.指数函数与的图象如图所示,则( )
A., B., C., D.,
3.图像过点的函数是( )
A. B.
C. D.
考点四:指数不等式
例1.满足的的取值范围为 .
例2.不等式的解集是 .
【变式探究】1.不等式的解集为______.
2.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
考点五:比较幂的大小
例1.的大小关系是( )
A.
B.
C.
D.
例2.已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【方法规律】比较幂值大小的三种类型及处理方法
【变式探究】1.设,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
2.下列大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
考点六:指数方程
例1.解方程:.
例2.指数方程的解是__________.
【变式探究】1.解方程:.
2. 解方程:.
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