内容正文:
第八讲 指数函数第 - 1 - 页
一、基础知识梳理
1、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,定义域是R.
2、指数函数的图象与性质
图象
性质
定义域
值域
过定点
单调性
在R上是增函数
在R上是减函数
奇偶性
非奇非偶函数
底数按逆时针增大
3、比较指数幂的大小:(比较幂的大小的常用方法)
(1)对于底数相同,指数不同的两个幂的大小比较,可以利用指数函数的单调性来判断;
(2)对于底数不同,指数相同的两个幂的大小比较,可以利用指数函数图象的变化规律来判断;
(3)对于底数不同,且指数也不同的幂的大小比较,可先化为同底的两个幂,或者通过中间值来比较.
4、简单指数不等式的解法:
(1)形如的不等式,可借助的单调性求解;
(2)形如的不等式,可将化为为底数的指数幂的形式,再借助的单调性求解;
(3)形如的不等式,可借助两函数,的图象求解.
二、典型例题
题型一 指数函数的图象及应用
例1
(1)函数的图象如图所示,其中,为常数,则下列结论正确的是( )
A., B.,
C., D.,
(2)若曲线与直线有两个公共点,则的取值范围是 .
题型二 指数函数的性质及应用
例2 比较大小
(1)设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
(2)已知,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
例3 解简单的指数方程或不等式
(1)函数的定义域为 .
(2)已知实数a≠1,函数f(x)=,若f(1-a)=f(a-1),则a的值为 .
例4 指数函数性质的综合应用
已知函数(),函数为奇函数
(1)求出的值,判断函数的单调性,并予以证明;
(2)若对,不等式恒成立,求的取值范围.
三、课堂练习
1.指数函数的图象如图所示,则二次函数的顶点的横坐标的取值范围是 .
2.若曲线与直线没有公共点,则的取值范围为 .
3.下列大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
4.对于函数.
(1)探索函数的单调性;
(2)是否存在实数使函数为奇函数?
四、课后作业
1.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
2.若,则( )
A. B. C. D.
3.若函数(且)在区间上的值域为,则实数的值为( )
A. B.2 C.3 D.
4.函数的最大值为( )
A.4 B.3 C. D.
5.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
6.要使的图象不经过第一象限,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
8.函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.(多选)已知实数a,b满足等式,则下列不可能成立的有( )
A. B.
C. D.
10.(多选)已知函数,则( )
A.函数的定义域为R
B.函数的值域为
C.函数在上单调递增
D.
11.设,若函数是指数函数,且,则的取值范围是 .
12.已知是奇函数,则 .
13.已知函数的图象过原点,且无限接近直线但又不与该直线相交.
(1)求该函数的解析式,并画出图象;
(2)判断该函数的奇偶性和单调性.
14.已知函数.
(1)当时,求的值域;
(2)若最小值为,求m的值;
参考答案
1.D
【详解】∵,∴恒过定点,∴,,∴,其图象不经过第四象限,
2.D
【详解】因为,,所以,因为,,
所以,所以.
3.B
【详解】①当时,单调递增,故,解得;
②当时,单调递减,,无解,综上可知.
4.A
【详解】函数在上单调递减,
当时,函数取得最大值,最大值为.
5.C
【详解】令,解得且,所以函数的定义域为.
6.B
【详解】函数的图象与轴的交点坐标为,且为减函数,
要使图象不经过第一象限,则,解得.
7.B
【详解】由不等式等价于,可得,所以或,解得或,
所以不等式的解集为.
8.A
【详解】因为函数在区间上单调递增,所以在上单调递增,则,即.
9.CD
【详解】作出函数和的图象如图所示:
设,,当时,由图可知;当时,由图可知;
当时,由图可知,
10.ABD
【详解】令,则.对于选项A,的定义域为,故A正确;
对于选项B,因为,的值域为,所以函数的值域为,故B正确;
对于选项C,因为在上单调递增,且在上单调递减,
所以根据复合函数单调性法则,得函数在上单调递减,故C不正确;
对于选项D,由于函数在上单调递减,则,故 D正确.
11.
【详解】函数是指数函数, ,则单调递增.故,解得.
12.2
【详解】函数的定义域为,
由是奇函数,得,即,因此,即有,所以.
13.(1),图象见解析;(2)为偶函数,在上为减函数,在上为增函数.
【详解】解:(1)由题意知,,,,
∴,图象如图:
(2)∵,∴,为偶函数,
又,∴在上为减函数,在上为增函数.
14.(1)
(2)
【详解】(1)设,,,,
其对称轴方程为,故函数在上单调递增,所以,故所求值域为;
(2)∵函数的最小值为,,
若,在R上单调递增,没有最小值;
若时,可知当时,y取得最小值;
即,解得或舍去,
综上,;
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