摘要:
**基本信息**
以指数函数定义为起点,通过10类题型构建“概念-性质-应用”逻辑链,提炼“三步判定法”“四步法”等可迁移方法,培养数学思维与逻辑推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|指数函数定义判断|5题|三步判定法、快速排除技巧|从定义三条件到辨析指数型函数|
|利用概念求参|4题|列不等式组、验根|定义应用于参数求解|
|求解析式|4题|待定系数法、代特殊点|定义到确定函数表达式|
|图像问题|5题|定点秒杀、底数比较法|性质与图像特征关联|
|比较大小|5题|单调性法、中间量法|性质应用于数值比较|
|解不等式|5题|化同底四步法|单调性迁移到不等式求解|
|单调性|4题|复合函数“同增异减”|内外层函数单调性综合|
|奇偶性|5题|定义法、恒等式法|奇偶性定义与指数运算结合|
|值域|5题|换元法、内层范围法|复合函数值域求解逻辑|
内容正文:
人教A版必修第一册 高一上学期数学同步作业
第四章 指数函数与对数函数 分层作业练题型
§4.2 指数函数
指数函数定义的判断题型01
· 知识回顾
1. 指数函数严格定义:形如 (且,)的函数叫做指数函数.
2. 三大硬性判定条件:
① 底数:常数,满足且;
② 指数:只能是单纯自变量x,不能是等复合形式;
③ 系数:前面的系数必须为1,无额外常数、系数.
3. 区分:均为指数型函数,不是标准指数函数.
· 方法与技巧
1. 三步判定法:一看底数范围、二看指数形式、三看前方系数;
2. 快速排除技巧:含负底数、底数为1或0、指数不是单x、系数不为1,直接判定不是指数函数;
3. 易错提醒:常数函数不是指数函数,不满足.
1.(25-26高一上·宁夏吴忠·阶段检测)给出下列函数,其中为指数函数的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一·全国·课后作业)在①;②;③;④;⑤中,y是关于x的指数函数的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(24-25高一上·河北邢台·阶段检测)下列函数中指数函数的个数是( )
① ② ③ ④(为常数,,)
⑤ ⑥ ⑦
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(25-26高一上·全国·课后作业)(多选)(多选)下列函数是指数函数的是( )
A.
B.
C.
D.(且)
5.(25-26高一上·江西·期中)(多选)下列函数中,不是指数函数的为( )
A. B. C. D.
利用指数函数的概念求参题型02
· 知识回顾
1. 若函数为标准指数函数,必须同时满足:;
2. 若解析式含参数,形如,需严格依据指数函数定义列不等式组求解参数范围.
· 方法与技巧
1. 列条件:根据指数函数定义,列出底数大于0、底数不等于1的不等式(组);
2. 解不等式:分别求解两个限制条件,取交集;
3. 验根:重点剔除底数等于0、1、负数的参数取值;
4. 拓展:若题目明确为“指数函数”,必须严格满足定义;若为“指数型函数”,仅需底数大于0且不等于1即可.
1.(25-26高一上·天津河西·期末)若函数是指数函数,则的值为( )
A.2 B.1 C.1或 D.
2.(25-26高一上·青海西宁·期中)函数是指数函数,则有( )
A.或 B.
C. D.且
3.(25-26高一上·吉林长春·期中)函数是指数函数,则有( )
A.或 B.
C. D.,且
4.(25-26高一上·广东湛江·阶段检测)如果函数和都是指数函数,则( )
A. B.1 C.9 D.8
求指数函数的解析式题型03
· 知识回顾
1. 标准指数函数解析式:,仅含一个未知参数;
2. 指数型函数通用形式:,可通过已知点坐标求参数.
· 方法与技巧
1. 待定系数法(核心方法):
① 设解析式:标准指数函数设,指数型函数按需设;
② 代点坐标:将函数图像经过的点代入解析式;
③ 解方程求底数,验证;
④ 回代写出最终解析式.
2. 技巧:优先代入整数点、特殊点(如),简化计算.
1.(25-26高一下·湖南衡阳·阶段检测)已知指数函数图象过点,则等于( )
A.3 B.6 C.9 D.27
2.(25-26高一上·广东佛山·阶段检测)已知指数函数的图像经过点,那么这个函数也必定经过点( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一·重庆綦江·课后作业)下列函数式中,满足的是
A. B. C. D.
4.(25-26高一上·湖南益阳·阶段检测)若函数对任意,都满足,则可以是( )
A. B.
C. D.
指数型函数过定点问题题型04
· 知识回顾
1. 指数核心恒等式:,任意合法底数的0次幂恒为1,与底数无关;
2. 指数型函数通用形式:、,定点即不受参数底数影响的固定点.
· 方法与技巧
1. 通用套路:令指数部分=0,解出x,再代入解析式求出固定y;
2. 步骤:
① 令指数中含x的式子等于0,求解;
② 将代入原函数,利用计算出固定;
③ 定点即为;
3. 常见模型: 过定点;
4. 易错提醒:定点与底数的取值无关,无需讨论的增减性.
1.(26-26高一上·辽宁·期中)函数的图象恒经过定点
A.(1,1) B.(1,2) C.(1,3) D.(0,2)
2.(24-25高一下·云南曲靖·期中)已知幂函数在区间上单调递减,则函数的图象过定点( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一下·辽宁抚顺·开学考试)已知函数的图象恒过定点P,则P点的坐标为( ).
A. B.
C. D.
4.(25-26高一上·上海·期中)函数的图象恒过定点_____.
5.(24-25高一上·浙江·期中)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
指数函数的图象问题题型05
· 知识回顾
1. 1. 标准指数函数图像性质:
① :函数单调递增,图像从左下到右上,过定点,x轴为渐近线;
② :函数单调递减,图像从左上到右下,过定点,x轴为渐近线;
2. 底数大小与图像关系:在第一象限,底数越大,图像越高;
3. 图像变换:遵循“左加右减、上加下减”,针对x、整体函数值变换.
· 方法与技巧
1. 图像识别:先看增减性定底数范围,再看定点、渐近线排除错误选项;
2. 底数比较:第一象限图像越高,底数越大;
3. 图像变换解题:
① 平移变换:针对左右平移,针对整体上下平移;
② 对称变换:与关于y轴对称;
4. 核心技巧:所有指数函数图像必过,可优先用定点秒杀排除.
1.(24-25高一上·浙江·期中)函数与,其中,且,它们的大致图象在同一直角坐标系中有可能是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一上·湖南邵阳·阶段检测)函数(且)与的图象有可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高一上·四川绵阳·阶段检测)已知函数(,且)与函数(,且)的图象如图所示,则( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一上·河南南阳·期中)已知两个指数函数,的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
5.(25-26高一上·重庆·期中)如图是指数函数的部分图象,已知取这四个值,则曲线相对应的依次为( )
A. B.
C. D.
比较指数幂的大小题型06
· 知识回顾
1. 同底数幂:利用指数函数单调性比较;
- ,越大,越大;
- ,越大,越小;
2. 同指数幂:利用幂函数单调性或作商法比较;
3. 不同底不同指数:引入中间量(0、1)搭桥比较.
· 方法与技巧
1. 三类题型万能解法:
① 同底不同指:看底数单调性,直接比较指数大小;
② 同指不同底:底数越大,幂值越大(x>0时);
③ 不同底不同指:找中间量1或0,区分大小层级;
2. 特殊结论:所有正指数幂>0,底数>0;是核心分界点;
3. 高阶技巧:可作差、作商、构造函数单调性比较.
1.(25-26高一上·山西长治·阶段检测)、、、则、、的大小关系是
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·北京海淀·阶段检测)设,,,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高一上·广东汕头·期中)已知,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高一上·江苏扬州·期中)已知,,,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一上·河南郑州·期中)已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
解指数型不等式题型07
· 知识回顾
核心依据:指数函数的单调性(单调递增/递减,不等号方向是否改变)
1. 当时,(不等号方向不变);
2. 当时,(不等号方向改变);
3. 所有指数式恒成立.
· 方法与技巧
1. 解题四步法:
① 化同底:将不等式左右两边化为同一个底数的指数幂;
② 定单调:判断底数的范围,确定增减性;
③ 脱指数:根据单调性去掉底数,转化为普通整式/分式不等式;
④ 解不等式+验定义域;
2. 易错重点:底数0<a<1时,不等号必须变向;
3. 无同底型:借助中间量估值,或换元法转化求解.
1.(25-26高一上·江苏苏州·期中)不等式的解集为_____.
2.(24-25高一上·河北张家口·阶段检测)不等式的解集为__________.
3.(25-26高一上·四川凉山·期末)不等式的解集为___________.
4.(25-26高一上·上海金山·期中)不等式的解集为____________.
5.(24-25高一下·湖北宜昌·期中)若函数,则不等式的解集为___________.
指数型函数的单调性问题题型08
· 知识回顾
1. 复合函数单调性法则:同增异减;
2. 指数型复合函数通用结构:,外层函数,内层函数;
3. 外层单调性:外层递增,外层递减.
· 方法与技巧
1. 复合函数单调性解题步骤:
① 拆分内外层:外层,内层;
② 判外层:根据底数确定外层增减;
③ 判内层:求解一次、二次、分式函数的单调区间;
④ 同增异减:内外单调性相同则整体递增,相反则整体递减;
2. 必做步骤:优先求函数定义域,单调区间必须在定义域内;
3. 求参题型:已知单调区间,反推底数范围或参数取值.
1.(24-25高一上·河南郑州·阶段检测)函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·江西吉安·阶段检测)函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
3.(26-26高一上·云南红河·期中)已知的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一·全国·课后作业)函数的单调递增区间是_________.
指数型函数的奇偶性问题题型09
· 知识回顾
1. 奇偶性定义:定义域关于原点对称前提下,
- 偶函数:;
- 奇函数:;
2. 常见指数奇偶模型:
- 为偶函数;
- 、为奇函数.
· 方法与技巧
1. 判定步骤:
① 先看定义域:不关于原点对称,直接非奇非偶;
② 计算,化简整理;
③ 对比和,判断奇偶性;
2. 求参题型:已知奇偶性,利用恒成立,求解参数;
3. 技巧:指数型奇偶函数常用变形:统一化简.
1.(25-26高一下·福建龙岩·阶段检测)若函数是奇函数,则实数a的值是( )
A. B.0 C.2 D.4
2.(25-26高一上·广东东莞·期中)已知函数,为奇函数,则的值是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·广东江门·期末)已知函数,则( )
A.是偶函数,且在上是减函数 B.是偶函数,且在R上是增函数
C.是奇函数,且在上是增函数 D.是奇函数,且在R上是减函数
4.(24-25高一下·河南·期末)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.函数在上既是奇函数,也是增函数
B.函数在上既是奇函数,也是减函数
C.函数在上既是偶函数,也是增函数
D.函数在上既是偶函数,也是减函数
5.(24-25高一上·广东揭阳·阶段检测)已知函数(其中且),且.
(1)求函数的解析式;
(2)判断的奇偶性,并证明.
指数型函数的值域问题题型10
· 知识回顾
1. 基础值域:,值域为;
2. 复合函数:值域由内层函数的取值范围,结合外层指数函数单调性确定;
3. 二次型指数函数:,先求二次函数值域,再套指数函数.
· 方法与技巧
1. 基础型解题步骤:
① 求内层函数的取值范围;
② 根据底数的单调性,求出的范围;
③ 写出最终值域;
2. 换元法(高频):令,将指数型函数转化为一次、二次函数,在范围内求值域;
3. 易错提醒:永远不要忘记指数式的取值限制;
4. 含参值域问题:分类讨论底数和两种情况.
1.(25-26高一上·重庆·阶段检测)已知函数则的值域为
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·浙江绍兴·期末)已知函数,则( )
A.在上单调递增且值域为
B.在上单调递减且值域为
C.在上单调递增且值域为
D.在上单调递减且值域为
3.(25-26高一上·福建厦门·期中)函数的值域为______.
4.(24-25高一上·宁夏银川·期中)已知函数,则其值域为___________.
5.(24-25高一上·重庆长寿·期末)已知函数是奇函数.
(1)求的值;
(2)求函数的值域.
1.(25-26高二下·北京朝阳·阶段检测)已知是偶函数,则实数( )
A. B.
C. D.2
2.(25-26高一下·湖南长沙·阶段检测)若直线与函数的图象有两个不同交点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(25-26高二下·湖北·阶段检测)函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高一下·贵州遵义·阶段检测)已知 且 ,若在上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.(25-26高二下·湖南长沙·期中)(多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.若是偶函数,则
B.若是奇函数,则
C.若,则的取值范围为
D. 的最小值为
6.(25-26高一上·江苏南通·阶段检测)(多选)下列说法正确的是( )
A.若的值域为,则的值域为
B.函数且的图象恒过定点
C.函数的最小值为6
D.“”是“关于的方程有一正根和一负根”的充要条件
7.(25-26高二下·江苏南京·阶段检测)若函数在上单调递减,则实数a的取值范围是___________.
8.(25-26高一下·湖北襄阳·阶段检测)已知函数,的定义域都是,且是奇函数,是偶函数,.则函数的单调递增区间为______
9.(25-26高一下·内蒙古赤峰·阶段检测)设
(1)求和;
(2)若 ,求 的值;
(3)求 的值.
10.(25-26高一上·广东·期中)已知定义在R上的奇函数和偶函数满足.
(1)求函数和的解析式,并判断函数的单调性(不用解析);
(2)求函数,的最小值.
1.(25-26高一上·辽宁大连·期中)设函数,若互不相等的实数,,,满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·江西·阶段检测)已知定义在上的偶函数和奇函数满足.
(1)求和的解析式.
(2)设函数.
(i)求的值域;
(ii)若,且不等式对任意恒成立,求的最小值.
1.(2025·北京·高考真题)为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有点的( )
A.横坐标变为原来的倍(纵坐标不变) B.横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)
C.纵坐标变为原来的倍(横坐标不变) D.纵坐标变为原来的3倍(横坐标不变)
2.(2024·天津·高考真题)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
3.(2025·上海·高考真题)设.下列各项中,能推出的一项是( )
A.,且 B.,且
C.,且 D.,且
4.(2023·全国甲卷·高考真题)已知函数.记,则( )
A. B. C. D.
5.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
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第四章 指数函数与对数函数 分层作业练题型
§4.2 指数函数
指数函数定义的判断题型01
· 知识回顾
1. 指数函数严格定义:形如 (且,)的函数叫做指数函数.
2. 三大硬性判定条件:
① 底数:常数,满足且;
② 指数:只能是单纯自变量x,不能是等复合形式;
③ 系数:前面的系数必须为1,无额外常数、系数.
3. 区分:均为指数型函数,不是标准指数函数.
· 方法与技巧
1. 三步判定法:一看底数范围、二看指数形式、三看前方系数;
2. 快速排除技巧:含负底数、底数为1或0、指数不是单x、系数不为1,直接判定不是指数函数;
3. 易错提醒:常数函数不是指数函数,不满足.
1.(25-26高一上·宁夏吴忠·阶段检测)给出下列函数,其中为指数函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用指数函数的定义进行判断即可得解.
【详解】因为指数函数的形式为 且,
所以是指数函数,即C正确;而ABD中的函数都不满足要求,故ABD错误.
故选:C.
2.(24-25高一·全国·课后作业)在①;②;③;④;⑤中,y是关于x的指数函数的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】直接根据指数函数的定义依次判断即可.
【详解】根据指数函数的定义,知①⑤中的函数是指数函数,
②中底数不是常数,指数不是自变量,所以不是指数函数;
③中的系数是,所以不是指数函数;
④中底数,所以不是指数函数.
故选:B.
3.(24-25高一上·河北邢台·阶段检测)下列函数中指数函数的个数是( )
① ② ③ ④(为常数,,)
⑤ ⑥ ⑦
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据指数函数的定义,对每个选项进行逐一分析即可.
【详解】对①:指数式的系数为2,不是1,故不是指数函数;
对②:其指数为,不是,故不是指数函数;
对③④:满足指数函数的定义,故都是指数函数;
对⑤:是幂函数,不是指数函数;
对⑥:指数式的系数为-1,不是1,故不是指数函数;
对⑦:指数的底数为-4,不满足底数大于零且不为1的要求,故不是;
综上,是指数函数的只有③④,
故选:B.
4.(25-26高一上·全国·课后作业)(多选)(多选)下列函数是指数函数的是( )
A.
B.
C.
D.(且)
【答案】AD
【分析】根据指数函数的定义逐项判断,可得出合适的选项.
【详解】对于A选项,为指数函数;
对于B选项,不是指数函数;
对于C选项,不是指数函数;
对于D选项,当且时,且,
则(且)为指数函数.
故选:AD.
5.(25-26高一上·江西·期中)(多选)下列函数中,不是指数函数的为( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】根据指数函数的定义即可判断.
【详解】对于A,中底数,指数是自变量,指数式的系数为,所以是指数函数,故A不合题意;
对于B,中指数不是自变量,所以不是指数函数,故B符合题意;
对于C,中底数必须满足且时,才是指数函数,故C符合题意;
对于D,中指数式的系数不为1,所以不是指数函数,故D符合题意,
故选:BCD.
利用指数函数的概念求参题型02
· 知识回顾
1. 若函数为标准指数函数,必须同时满足:;
2. 若解析式含参数,形如,需严格依据指数函数定义列不等式组求解参数范围.
· 方法与技巧
1. 列条件:根据指数函数定义,列出底数大于0、底数不等于1的不等式(组);
2. 解不等式:分别求解两个限制条件,取交集;
3. 验根:重点剔除底数等于0、1、负数的参数取值;
4. 拓展:若题目明确为“指数函数”,必须严格满足定义;若为“指数型函数”,仅需底数大于0且不等于1即可.
1.(25-26高一上·天津河西·期末)若函数是指数函数,则的值为( )
A.2 B.1 C.1或 D.
【答案】D
【分析】由指数函数的定义可得且,,解方程验证可得.
【详解】解:因为函数是指数函数,
且,,
由解得或,
,
故选:D.
2.(25-26高一上·青海西宁·期中)函数是指数函数,则有( )
A.或 B.
C. D.且
【答案】C
【分析】根据指数函数的定义,即可证明.
【详解】由已知得,即得.
故选:C
3.(25-26高一上·吉林长春·期中)函数是指数函数,则有( )
A.或 B.
C. D.,且
【答案】B
【分析】根据指数函数的知识求得正确答案.
【详解】由指数函数的概念,得且,解得.
故选:B
4.(25-26高一上·广东湛江·阶段检测)如果函数和都是指数函数,则( )
A. B.1 C.9 D.8
【答案】D
【分析】利用指数函数解析式的特点求解即可.
【详解】根据题意可得,,则.
故选:D
求指数函数的解析式题型03
· 知识回顾
1. 标准指数函数解析式:,仅含一个未知参数;
2. 指数型函数通用形式:,可通过已知点坐标求参数.
· 方法与技巧
1. 待定系数法(核心方法):
① 设解析式:标准指数函数设,指数型函数按需设;
② 代点坐标:将函数图像经过的点代入解析式;
③ 解方程求底数,验证;
④ 回代写出最终解析式.
2. 技巧:优先代入整数点、特殊点(如),简化计算.
1.(25-26高一下·湖南衡阳·阶段检测)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
2.(25-26高一上·广东佛山·阶段检测)已知指数函数的图像经过点,那么这个函数也必定经过点( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出指数函数的解析式,再对选项进行判断即可.
【详解】设,且
即
因为
所以D正确
故选D
3.(25-26高一·重庆綦江·课后作业)下列函数式中,满足的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,,且,所以应排除答案A、B、C,而,故应选答案D.
4.(25-26高一上·湖南益阳·阶段检测)若函数对任意,都满足,则可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据已知条件,结合选项中的函数解析式,令,可排除A、B、D 三个选项,利用指数运算判断C对于任何,都满足.
【详解】A:若,则将分别代入,中,
得,,,故A不符合题意;
B:若,则将分别代入,中,
得,,,故B不符合题意;
C:若,则 ,
故C符合题意;
D:若,则将分别代入,中,
得,,,故D不符合题意.
故选:C.
指数型函数过定点问题题型04
· 知识回顾
1. 指数核心恒等式:,任意合法底数的0次幂恒为1,与底数无关;
2. 指数型函数通用形式:、,定点即不受参数底数影响的固定点.
· 方法与技巧
1. 通用套路:令指数部分=0,解出x,再代入解析式求出固定y;
2. 步骤:
① 令指数中含x的式子等于0,求解;
② 将代入原函数,利用计算出固定;
③ 定点即为;
3. 常见模型: 过定点;
4. 易错提醒:定点与底数的取值无关,无需讨论的增减性.
1.(26-26高一上·辽宁·期中)函数的图象恒经过定点
A.(1,1) B.(1,2) C.(1,3) D.(0,2)
【答案】C
【详解】令得
∴
∴图象恒经过定点(1,3).
故选C.
2.(24-25高一下·云南曲靖·期中)已知幂函数在区间上单调递减,则函数的图象过定点( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由幂函数的性质求出,再由指数函数的性质可得.
【详解】因为幂函数在区间上单调递减,
则解得,
所以,,则,即函数的图象过定点.
故选:A.
3.(25-26高一下·辽宁抚顺·开学考试)已知函数的图象恒过定点P,则P点的坐标为( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由指数型函数所过的定点求解即可.
【详解】令,解得,则,即过定点.
故选:B
4.(25-26高一上·上海·期中)函数的图象恒过定点_____.
【答案】
【分析】由,将代入函数表达式,计算即可求解.
【详解】对于函数,
令,得,
所以函数图象恒过定点.
故答案为:
5.(24-25高一上·浙江·期中)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
【答案】D
【分析】由函数恒过定点,列方程组解得,,从而,由此能求出结果.
【详解】函数恒过定点,
,解得,,
在上为递增的奇函数,其图象经过第一第三象限及坐标原点,
的图象不经过第四象限.
故选:D.
指数函数的图象问题题型05
· 知识回顾
1. 1. 标准指数函数图像性质:
① :函数单调递增,图像从左下到右上,过定点,x轴为渐近线;
② :函数单调递减,图像从左上到右下,过定点,x轴为渐近线;
2. 底数大小与图像关系:在第一象限,底数越大,图像越高;
3. 图像变换:遵循“左加右减、上加下减”,针对x、整体函数值变换.
· 方法与技巧
1. 图像识别:先看增减性定底数范围,再看定点、渐近线排除错误选项;
2. 底数比较:第一象限图像越高,底数越大;
3. 图像变换解题:
① 平移变换:针对左右平移,针对整体上下平移;
② 对称变换:与关于y轴对称;
4. 核心技巧:所有指数函数图像必过,可优先用定点秒杀排除.
1.(24-25高一上·浙江·期中)函数与,其中,且,它们的大致图象在同一直角坐标系中有可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】利用函数是增函数,排除A,C,然后分别对B,D的图象分析,假设函数的图象是正确的,从而可得的范围,进而可得指数函数的图象
【详解】解:对于A,C,由于函数是增函数,图象应该呈上升趋势,所以A,C错误;
对于B,若函数的图象是正确的,则,所以,所以函数是正确的,所以B正确;
对于D,若函数的图象是正确的,则,所以,所以函数是增函数,所以D错误,
故选:B
2.(24-25高一上·湖南邵阳·阶段检测)函数(且)与的图象有可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】分和两种情况,根据指数函数和一次函数的图象与性质求解.
【详解】当时,函数递增,恒过定点(0,1),递减,
当时,函数递减,恒过定点(0,1),递增,
故选:D
3.(25-26高一上·四川绵阳·阶段检测)已知函数(,且)与函数(,且)的图象如图所示,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由指数函数的图象与性质可得,.再根据函数(,且)与函数(,且)的图象的对称性,数形结合即可求解.
【详解】由图得,,所以.
因为函数(,且)的图象与函数(,且)的图象关于轴对称,如图所示,
由图可知:,则.
故选:A.
4.(24-25高一上·河南南阳·期中)已知两个指数函数,的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先根据函数单调性得到,,并当时,,得,所以.
【详解】由图可知函数,均单调递增,则,.
当时,,得,所以.
故选:D
5.(25-26高一上·重庆·期中)如图是指数函数的部分图象,已知取这四个值,则曲线相对应的依次为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】令,结合图象即可得到.
【详解】当时,越大,越大.的值小于的值小于的值小于的值.
故选:D.
比较指数幂的大小题型06
· 知识回顾
1. 同底数幂:利用指数函数单调性比较;
- ,越大,越大;
- ,越大,越小;
2. 同指数幂:利用幂函数单调性或作商法比较;
3. 不同底不同指数:引入中间量(0、1)搭桥比较.
· 方法与技巧
1. 三类题型万能解法:
① 同底不同指:看底数单调性,直接比较指数大小;
② 同指不同底:底数越大,幂值越大(x>0时);
③ 不同底不同指:找中间量1或0,区分大小层级;
2. 特殊结论:所有正指数幂>0,底数>0;是核心分界点;
3. 高阶技巧:可作差、作商、构造函数单调性比较.
1.(25-26高一上·山西长治·阶段检测)、、、则、、的大小关系是
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分别根据指数函数的单调性的性质计算出的取值范围,即可得到结论.
【详解】由题意,可得、、、
又由函数指数函数为单调递增函数,因为,
所以,故选C.
2.(25-26高一上·北京海淀·阶段检测)设,,,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】要比较的大小,先将它们转化为同底数幂,再根据指数函数的单调性判断大小.
【详解】将统一底数为,则:
,
,
因为指数函数在上为单调递增,又因为,
所以:,即.
故选: D.
3.(25-26高一上·广东汕头·期中)已知,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据指数函数的单调性和中间值比较出大小关系.
【详解】因为在R上单调递减,,
所以,故,
,故.
故选:C
4.(24-25高一上·江苏扬州·期中)已知,,,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由指数函数和幂函数的单调性即可比较大小.
【详解】∵为减函数,又,
,即,
又为增函数,且,
,
∴,
故选:D
5.(25-26高一上·河南郑州·期中)已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用幂函数、指数函数的单调性比较大小.
【详解】函数在上单调递增,;
函数在上单调递减,,
所以.
故选:A
解指数型不等式题型07
· 知识回顾
核心依据:指数函数的单调性(单调递增/递减,不等号方向是否改变)
1. 当时,(不等号方向不变);
2. 当时,(不等号方向改变);
3. 所有指数式恒成立.
· 方法与技巧
1. 解题四步法:
① 化同底:将不等式左右两边化为同一个底数的指数幂;
② 定单调:判断底数的范围,确定增减性;
③ 脱指数:根据单调性去掉底数,转化为普通整式/分式不等式;
④ 解不等式+验定义域;
2. 易错重点:底数0<a<1时,不等号必须变向;
3. 无同底型:借助中间量估值,或换元法转化求解.
1.(25-26高一上·江苏苏州·期中)不等式的解集为_____.
【答案】
【分析】利用指数函数的单调性解不等式即可.
【详解】由不等式,
因为指数函数单调递增,所以
所以,
解得,
即原不等式的解集为
2.(24-25高一上·河北张家口·阶段检测)不等式的解集为__________.
【答案】
【分析】利用指数函数的单调性转化为一元二次不等式求解即可
【详解】由,得,
因为在上是增函数,所以,
即,解得或,
所以不等式的解集为.
故答案为:.
3.(25-26高一上·四川凉山·期末)不等式的解集为___________.
【答案】
【分析】首先由指数函数性质化简不等式,然后移项,解不等式即可.
【详解】不等式可化为,因为函数为增函数,
所以,移项整理为,
解得或.
所以原不等式的解集为.
故答案为:.
4.(25-26高一上·上海金山·期中)不等式的解集为____________.
【答案】
【分析】根据指数函数的单调性转化为自变量的不等式,解之即可.
【详解】不等式,即,
因为在定义域上单调递增,
所以不等式等价于,即,
因为恒成立,
所以不等式的解集为,即不等式的解集为.
故答案为:
5.(24-25高一下·湖北宜昌·期中)若函数,则不等式的解集为___________.
【答案】
【分析】作出函数的图像,进而可得,然后利用图像解不等式即可
【详解】函数的图像如图中的“实线”所示.
从而的图像如图中的“实线”所示,为解不等式,需观察图像,易解得与的交点为和.
故不等式的解集为,即.
故答案为:
指数型函数的单调性问题题型08
· 知识回顾
1. 复合函数单调性法则:同增异减;
2. 指数型复合函数通用结构:,外层函数,内层函数;
3. 外层单调性:外层递增,外层递减.
· 方法与技巧
1. 复合函数单调性解题步骤:
① 拆分内外层:外层,内层;
② 判外层:根据底数确定外层增减;
③ 判内层:求解一次、二次、分式函数的单调区间;
④ 同增异减:内外单调性相同则整体递增,相反则整体递减;
2. 必做步骤:优先求函数定义域,单调区间必须在定义域内;
3. 求参题型:已知单调区间,反推底数范围或参数取值.
1.(24-25高一上·河南郑州·阶段检测)函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】运用复合函数单调性“同增异减”规则来解题即可.
【详解】设,根据二次函数的单调性可知,
在上单调递增,在上单调递减,
在上单调递增,根据“同增异减”可得,
函数的单调递减区间是.
故选:A.
2.(24-25高一上·江西吉安·阶段检测)函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】明确复合函数的构成,根据同增异减确定单调区间.
【详解】函数由和复合而成,
因为,其单调递减区间是,单调递增区间是;
而函数在上单调递减,
由复合函数的单调性知的单调递减区间是.
3.(26-26高一上·云南红河·期中)已知的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设,利用二次函数与指数函数的性质,再结合复合函数单调性之间的关系即可得到结论.
【详解】设,
所以的递减区间为,递增区间为,
又因为函数在R上为减函数,
所以根据复合函数的单调性可得函数的递增区间为,递减区间为,
故选:D.
4.(24-25高一·全国·课后作业)函数的单调递增区间是_________.
【答案】
【分析】利用换元法以及复合函数的单调性即可求解.
【详解】
令,
,
当时,即,单调递增;
当时,即,单调递减;
因为单调递增,
所以函数的单调递增区间为.
故答案为:
指数型函数的奇偶性问题题型09
· 知识回顾
1. 奇偶性定义:定义域关于原点对称前提下,
- 偶函数:;
- 奇函数:;
2. 常见指数奇偶模型:
- 为偶函数;
- 、 为奇函数.
· 方法与技巧
1. 判定步骤:
① 先看定义域:不关于原点对称,直接非奇非偶;
② 计算,化简整理;
③ 对比和,判断奇偶性;
2. 求参题型:已知奇偶性,利用恒成立,求解参数;
3. 技巧:指数型奇偶函数常用变形:统一化简.
1.(25-26高一下·福建龙岩·阶段检测)若函数是奇函数,则实数a的值是( )
A. B.0 C.2 D.4
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用奇函数定义列式求出值.
【详解】由函数是奇函数,得,
即,整理得,而不恒为0,
因此,解得,此时函数是定义在R上的奇函数,
所以实数a的值为.
故选:A
2.(25-26高一上·广东东莞·期中)已知函数,为奇函数,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据函数的奇偶性和定义域可得,解方程并验证即可求解.
【详解】因为函数是定义域为R的奇函数
所以,即,解得.
当时,,
有,函数为奇函数.
所以.
故选:D.
3.(24-25高一上·广东江门·期末)已知函数,则( )
A.是偶函数,且在上是减函数 B.是偶函数,且在R上是增函数
C.是奇函数,且在上是增函数 D.是奇函数,且在R上是减函数
【答案】D
【分析】由已知得,即函数为奇函数, 设, ,在上单调递减,可得答案.
【详解】函数定义域为,
,函数为奇函数,
设 ,,函数单调递增,设 ,在 上单调递减,
故函数 在R上是减函数.
故选:D
4.(24-25高一下·河南·期末)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.函数在上既是奇函数,也是增函数
B.函数在上既是奇函数,也是减函数
C.函数在上既是偶函数,也是增函数
D.函数在上既是偶函数,也是减函数
【答案】A
【分析】根据函数的奇偶性的定义和指数函数的单调性可得选项.
【详解】因为,所以,所以函数是奇函数,
因为,且与均为增函数,
所以在上是增函数,
故选:A.
5.(24-25高一上·广东揭阳·阶段检测)已知函数(其中且),且.
(1)求函数的解析式;
(2)判断的奇偶性,并证明.
【答案】(1)
(2)函数是定义在上的奇函数,证明见解析
【分析】(1)将代入函数解析式即可求解.
(2)首先求出函数的定义域,利用函数的奇偶性定义即可证明.
【详解】(1) ,
,解得:,
函数的解析式为.
(2)为奇函数;
函数的定义域为,
,
函数是定义在上的奇函数;
指数型函数的值域问题题型10
· 知识回顾
1. 基础值域:,值域为;
2. 复合函数:值域由内层函数的取值范围,结合外层指数函数单调性确定;
3. 二次型指数函数:,先求二次函数值域,再套指数函数.
· 方法与技巧
1. 基础型解题步骤:
① 求内层函数的取值范围;
② 根据底数的单调性,求出的范围;
③ 写出最终值域;
2. 换元法(高频):令,将指数型函数转化为一次、二次函数,在范围内求值域;
3. 易错提醒:永远不要忘记指数式的取值限制;
4. 含参值域问题:分类讨论底数和两种情况.
1.(25-26高一上·重庆·阶段检测)已知函数则的值域为
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意,设,则,根据指数函数的图象与性质,即可求解,得到答案.
【详解】由题意,设,则,
又由指数函数的性质,可知函数为单调递减函数,
所以函数的值域为,故选C.
2.(24-25高一上·浙江绍兴·期末)已知函数,则( )
A.在上单调递增且值域为
B.在上单调递减且值域为
C.在上单调递增且值域为
D.在上单调递减且值域为
【答案】B
【分析】利用指数函数,二次函数,复合函数的性质求解单调性和值域即可.
【详解】令,
则视为由和构成的复合函数,
由二次函数性质得在上单调递减,在上单调递增,
由指数函数性质得在上单调递增,
由复合函数性质得在上单调递减,
而,故,故B正确.
故选:B
3.(25-26高一上·福建厦门·期中)函数的值域为______.
【答案】
【分析】令,结合换元法和二次函数性质即可求解
【详解】令,则原函数可代换为,由二次函数性质可知,的对称轴为,故在单调递增,当时,,故的值域为
故答案为:
4.(24-25高一上·宁夏银川·期中)已知函数,则其值域为___________.
【答案】
【分析】令,将问题转化为求二次函数在区间上值域的问题,结合二次函数单调性,即可求得结果.
【详解】解:令,∵,∴,
∴,
又关于对称,
即时,函数取得最小值,即,
即时,函数取得最大值,即,
,.
故答案为:.
5.(24-25高一上·重庆长寿·期末)已知函数是奇函数.
(1)求的值;
(2)求函数的值域.
【答案】(1)1
(2)
【分析】(1)根据题意,由奇函数的定义可得,即,变形分析可得答案;
(2)根据题意,由指数函数的单调性可得,进而变形可得,即可得答案.
【详解】(1)由函数是奇函数,则,
即,
变形可得:,则有.
(2)由(1)知,
又由,则,则有,则有,
变形可得:,即.
所以函数的值域为.
1.(25-26高二下·北京朝阳·阶段检测)已知是偶函数,则实数( )
A. B.
C. D.2
【答案】C
【分析】根据题意,利用,列出方程,求得的值,结合函数奇偶性的定义,即可求解.
【详解】因为函数是偶函数,可得,即,
可得,解得,即,
经验证:,所以函数为偶函数,符合题意.
2.(25-26高一下·湖南长沙·阶段检测)若直线与函数的图象有两个不同交点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分类讨论可得分段函数的解析式,从而可得函数图象,结合图象,根据交点个数确定的取值范围.
【详解】由题意知函数的图象如下图所示:
如图与函数的图象有且仅有两个交点,
所以.
3.(25-26高二下·湖北·阶段检测)函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】通过求函数的零点以及分析函数在特定区间的正负性,逐项判断即可求解.
【详解】令 ,即 ,
因为 恒成立,所以 ,解得 或 ;
所以函数 的图象与 轴有两个交点,分别为 和 ,
观察选项:A选项图象与 轴只有一个交点,排除;
C选项图象在 处与 轴有交点,排除;
对于D选项,当 时, , ,
由指数函数与幂函数的增长速度可知,即图象在 轴负半轴应无限趋近于 轴,
而D选项图象在 时 ,排除D,
当 时, ,且 ,所以 ,图象在 轴上方,且在 轴负半轴应无限趋近于 轴;
当 时, ,所以 ,图象在 轴下方,
当 时, ,所以 ,图象在 轴上方; B选项符合上述所有特征.
4.(25-26高一下·贵州遵义·阶段检测)已知 且 ,若在上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意可知可看作由和复合而成;
当时,函数单调递增,要使在上单调递增,
则需在上单调递增,因此需满足,解得,
结合得;
当时,函数单调递减,要使在上单调递增,
则需在上单调递减,因此需满足,解得,此时a不存在;
综合可知的取值范围为.
5.(25-26高二下·湖南长沙·期中)(多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.若是偶函数,则
B.若是奇函数,则
C.若,则的取值范围为
D. 的最小值为
【答案】AB
【分析】根据条件,利用奇偶函数的定义求出判断AB;利用指数函数的性质,结合恒成立求解C;取可判断D.
【详解】对于A,因为为偶函数,则,
所以,整理得到,
因为对恒成立,所以,故A正确,
对于B,因为为奇函数,则,
所以,整理得到,
因为对恒成立,所以,故B正确,
对于C,由,得到恒成立,即恒成立,
又易知,所以,故C错误,
对于D,取,则,函数无最小值,所以D错误,
6.(25-26高一上·江苏南通·阶段检测)(多选)下列说法正确的是( )
A.若的值域为,则的值域为
B.函数且的图象恒过定点
C.函数的最小值为6
D.“”是“关于的方程有一正根和一负根”的充要条件
【答案】BD
【分析】由图象的平移判断A;求函数且的图象恒过定点,即可判断B;利用换元法及对勾函数的性质,求出函数的最小值,即可判断C;求出方程有一正根和一负根时,的范围,即可判断D.
【详解】解:对于A,因为的图象是由的图象向右平移1个单位得到的,
又因为的值域为,所以的值域也为,故A错误;
对于B,对于,令,可得,
故函数且图象过定点,故B正确;
对于C,令,则函数即为,
由对勾函数的性质可知在上单调递增,
所以,当,即时,取得最小值,
即函数的最小值为,故C错误;
对于D,当关于的方程有一正根和一负根,
则有,解得,所以“”是“关于的方程有一正根和一负根”的充要条件,故D正确.
故选:BD
7.(25-26高二下·江苏南京·阶段检测)若函数在上单调递减,则实数a的取值范围是___________.
【答案】
【分析】根据指数型函数以及一次函数的单调性,结合分段函数的性质求解即可.
【详解】由函数在上单调递减,
则,解得,
所以a的取值范围是.
8.(25-26高一下·湖北襄阳·阶段检测)已知函数,的定义域都是,且是奇函数,是偶函数,.则函数的单调递增区间为______
【答案】
【分析】由奇偶性的定义解出与的函数解析式,再使用复合函数的单调性求解.
【详解】由上的奇函数,偶函数满足,
得,即,
联立解得,,所以所求解析式为,.
则,由,得,
令,函数在上单调递增,在上单调递减,
而函数在上单调递增,所以函数的单调递增区间是.
9.(25-26高一下·内蒙古赤峰·阶段检测)设
(1)求和;
(2)若 ,求 的值;
(3)求 的值.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)代值计算即可求解;
(2)化简,即可求得 的值;
(3)结合即可求解.
【详解】(1)由于,则,
(2)由题可得,,
所以 .
(3)由(2)可得当时, ,
设 ,
则,
所以,
所以.
10.(25-26高一上·广东·期中)已知定义在R上的奇函数和偶函数满足.
(1)求函数和的解析式,并判断函数的单调性(不用解析);
(2)求函数,的最小值.
【答案】(1),在上单调递增,
(2)当时,的最小值为0;当时,的最小值为;当时,的最小值为.
【分析】(1)利用奇偶性得到关系式,结合题意可求出函数和的解析式,再利用单调性的定义证明即可;
(2)求出的解析式,结合换元法及二次函数的性质,分类讨论求解最小值.
【详解】(1)定义在上的奇函数和偶函数,则,
∵①,∴,即②,
联立①②解得: ,
在上单调递增,
证明如下:
设,且,
,
,,
,即,
在单调递增.
(2) ,
令,可知时单调递增,则,
,
令,
当,即时,在时单调递增,则;
当,即时,在时单调递减,在时单调递增,
则;
当,即时,在时单调递减,则;
综上,当时,的最小值为0;
当时,的最小值为;
当时,的最小值为.
1.(25-26高一上·辽宁大连·期中)设函数,若互不相等的实数,,,满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】不妨设,由互不相等的实数满足, 得到,,,,由得到, 由结合得到,解得的范围,求出的范围,从而得到所求.
【详解】我们先分析函数的图像:
不妨设,
因为互不相等的实数满足,
所以,,,,
由,得,即,
,
因为,所以,解得,
则,即,
,
符合选项 D.
2.(25-26高一上·江西·阶段检测)已知定义在上的偶函数和奇函数满足.
(1)求和的解析式.
(2)设函数.
(i)求的值域;
(ii)若,且不等式对任意恒成立,求的最小值.
【答案】(1),.
(2)(i);(ii).
【分析】(1)根据函数的奇偶性列方程组,由此求得.
(2)(i)利用构造函数法、换元法,结合二次函数的性质求得的值域.
(ii)根据函数的单调性化简不等式,根据二次函数列不等式,由此求得的取值范围,进而求得的最小值.
【详解】(1)根据题意可得,
对于①,以代替得,,
所以②,
由①+②得,
解得;
由①-②得,
解得,
(2)(i)由题意得.
设函数,易得为增函数,所以,
令,则.
设函数,因为,
所以的值域为.
(ii)由(i)可得,当时,,
则,
因为在上单调递增,在上单调递增,
由复合函数单调性可得在上单调递增,
所以等价于,
令,所以对任意的恒成立,
因为函数图象的开口向上且对称轴为直线,
所以,
即,解得,
因为,所以,即的最小值为.
1.(2025·北京·高考真题)为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有点的( )
A.横坐标变为原来的倍(纵坐标不变) B.横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)
C.纵坐标变为原来的倍(横坐标不变) D.纵坐标变为原来的3倍(横坐标不变)
【答案】A
【分析】由,根据平移法则即可解出.
【详解】因为,所以将函数的图象上所有点的横坐标变成原来的倍,纵坐标不变,即可得到函数的图象,
故选:A.
2.(2024·天津·高考真题)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
【答案】C
【分析】说明二者与同一个命题等价,再得到二者等价,即是充分必要条件.
【详解】根据立方的性质和指数函数的性质,和都当且仅当,所以二者互为充要条件.
故选:C.
3.(2025·上海·高考真题)设.下列各项中,能推出的一项是( )
A.,且 B.,且
C.,且 D.,且
【答案】D
【分析】利用指数函数的性质分类讨论与1的关系即可判定选项.
【详解】∵,∴,
当时,定义域上严格单调递减,
此时若,则一定有成立,故D正确,C错误;
当时,定义域上严格单调递增,要满足,需,即A、B错误.
故选:D
4.(2023·全国甲卷·高考真题)已知函数.记,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用作差法比较自变量的大小,再根据指数函数的单调性及二次函数的性质判断即可.
【详解】令,则开口向下,对称轴为,
因为,而,
所以,即
由二次函数性质知,
因为,而,
即,所以,
综上,,
又为增函数,故,即.
故选:A.
5.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用指数型复合函数单调性,判断列式计算作答.
【详解】函数在R上单调递增,而函数在区间上单调递减,
则有函数在区间上单调递减,因此,解得,
所以的取值范围是.
故选:D
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