4.2 指数函数 课件-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册

2026-08-27
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摘要:

该高中数学课件聚焦指数函数的概念、图象、性质及应用,衔接函数定义、图象变换等前置知识,通过知识梳理、例题讲解搭建学习支架,帮助学生构建完整知识体系。 其亮点在于采用思维导图整合知识,分层练习(基础、中档、拔高)对接高考,结合“三点法”作图、换元法等培养直观想象与逻辑推理,如半衰期问题渗透数学建模,助力学生提升解题能力,教师可实现一体化教学。

内容正文:

高一数学●2024人教A版必修一 4.2 指数函数 本节理解指数函数的概念与解析式,掌握其图象和性质,能简单应用;经历图象探究过程,提升直观想象能力;感受函数思想,体会数形结合的数学方法 第四章 指数函数与对数函数 致读者 1.使用:本课件为高质量课件,内容较为全面丰富,资源比较大,包括125张PPT。 2.应用:本课件包含梳理知识的基础部分,例题讲解,对点练习,对接高考的难度模式,依次按照:基础,中档,拔高难度训练(著名的数学思维方法) 3.本课件包含思维导图,例题,最后的培优练习等方便老师一体化教学。 3 理知识丨知识详解 知识点1 指数函数的概念 一般地,函数(,且(是一个常量))叫做指数函数,其中指数 是自变量,定义域是 发散探讨 为什么规定底数,且?1.若,则当时,;当 时, 无意义.(此时 ,因为分母不能为0,所以此时无意义) 2.若,则对于的某些数值,会使无意义.如,对于,, , 函数值不存在. (限定,对任意的, 都有意义) 3.若,则对任意的, 是一个常量,没有研究的必要性. 因此规定,且 . 4 例1 给出下列函数: ;;;;; ; .其中为指数函数的有______.(填序号) ①⑤ 指数函数的结构特征: 【解析】②中是幂函数;③中系数不为1;④中底数;⑥中指数不是自变量 , 而是;⑦中底数 不是常数.①⑤是指数函数. 5 知识点2 指数函数的图象和性质深挖点 1 指数函数,且 的图象和性质 底数 图象 “一撇” ___________________________________ “一捺” _______________________________________ 性质 定义域 值域 定点 图象过定点,即时, 单调性 增函数 减函数 6 底数 性质 函数值的变化情况 当时, , 当时, , 当时, 当时, , 当时, , 当时, 对称性 函数与的图象关于 轴对称 续表 7 2 底数 对指数函数图象的影响 图4.2-1 函数,,和, , 的图象如图4.2-1所示. (作直线 ,直线与指数函数图象交点的纵坐标即 底数 ,由交点的位置即可确定底数的大小) 8 观察图4.2-1,我们有如下结论: 指数函数的底数越大,函数图象在轴右侧部分越靠近 轴,简记为 “底大图高”; 指数函数的底数越小,函数图象在轴左侧部分越靠近 轴,简记 为“底大图低”. 特别提醒 1.当底数大小不定时,必须分“”和“ ”两种情况讨论. 2.识别或绘制指数函数,且的图象,应抓住三个点, , ,即“三点法”确定图象. 9 例2 已知函数,且在上的值域是,则函数 的大致图象是( ) B A. B. C. D. 【解析】因为函数在上的值域为,所以,即 . 所以函数的图象是上升的,且函数值大于0,因此函数图象在 轴上方,B正 确. 10 例3 [教材改编P117图4.2-6]已知,,, ,则在同一 平面直角坐标系内,它们的图象为 ( ) A A. B. C. D. 【解析】与在上单调递增,与在 上单 调递减,在第一象限内作直线 ,该直线与四条曲线交点的纵坐标对应各底数, 易知选A. 11 方法帮丨解题突破 题型1 指数函数解析式的求解 图4.2-2 例4(1)(2026·安徽省临泉田家炳实验中学月考)函数 是指数函数,则 ( ) A A. B.1 C. D.1或 【解析】 函数(指数函数,则 的系数为1) 是指数函数,,解得,且 , 故舍去 , , . 12 (2)[教材改编P119 T5(2)]函数,且 的图象如图4.2- 2所示,则 ____. 【解析】由题图可得 , ,则, , 即,故 . 13 题型2 指数函数的图象及应用 类型1 利用指数函数的图象作有关函数的图象 例5 利用函数 的图象,作出下列各函数的图象: (1);(2);(3);(4) ;(5) . 14 15 【解析】利用指数函数 的图象及图象变换可作出所要作的函数图象,如图4.2-3所示. 图4.2-3 16 解题通法 利用指数函数图象作有关函数图象的基本方法——图象变换 利用图象变换作图要注意:(1)选择哪个指数函数作为起始函数;(2)图象变换 的途径. 已知指数函数<m></m>,且<m></m>.#1.3 17 1.平移变换如图4.2-4所示,其中, (若形式为 ,则需变形为 的形式再判断); ; ; . 规律总结:上加下减(针对函数值),左加右减(针对自变量 ).#1.4.3 18 2.对称变换(如图4.2-5所示)#1.5 图4.2-4 图4.2-5 19 3.翻折变换 ; . 20 练变式1 利用图象变换作下列函数的图象: (1) ; 图D 4.2-1 【答案】作函数的图象,保留其在轴右侧部分及 轴上 的图象,删去轴左侧部分的图象,再作其关于 轴的对称图象, 再将图象向右平移1个单位长度,即得到函数 的图象, 如图D 4.2-1所示.(其实是将 的图象向右平移1个单位长 度) 21 (2) . 【答案】作函数的图象,向右平移1个单位长度后得到函数 的图象, 再保留其在轴右侧及轴上的图象,删去轴左侧的图象,然后作其关于 轴的对称 图象,即得函数 的图象,如图D 4.2-2所示.(注意(1)(2)两函数图象 的差异) 图D 4.2-2 22 类型2 函数图象的识别 例6 (全国Ⅲ卷)函数在 上的图象大致为( ) B A. B. C. D. 【解析】令,由,且,知函数 为奇函数(先通过判断函数奇偶性进行排除),排除C; ,排除A,D.(再利用特殊点的值进行排除) 23 解题通法 函数图象识别问题的入手点 函数图象的识别主要是利用排除法,其入手点主要为: (1)从函数的定义域入手,判断图象的左右位置;(2)从函数的值域入手,判断 图象的上下位置; (3)从函数的奇偶性入手,判断图象的对称性;(4)从函数的特征点入手,排除 不合要求的图象; (5)从函数的单调性入手,判断图象的变化趋势. 24 练变式2 (2026·陕西省西安高新一中期中)函数 的大致图象是 ( ) C A. B. C. D. 【解析】当时,,又,所以在上单调递增;当 时,,在上单调递增,的图象与 的图象关 于轴对称可知在 上单调递减.结合选项可知A,B,D错误,C正确. 25 类型3 由函数的图象确定参数范围 图4.2-6 例7 (2026·江西省南昌市第一中学周练)函数 ,且 的图象如图4.2-6所示,其中, 为常数,则下列结论正确的 是( ) D A., B., C., D., 26 【解析】函数的图象可由指数函数 的图象左右平 移得到. 由题图知,函数单调递减,则 . 又函数的图象过点 , 所以函数的图象是由的图象向左平移得到,则有,即 . 【另解】令,则由题图知,则 ,因为 ,所以,即 练变式3 二次函数与指数函数 的图象在同一平面直角坐标系内 可能是( ) A A. B. C. D. 【解析】二次函数解析式可化为,其图象顶点坐标为 , 结合各选项中指数函数的图象知 (指数函数单调递减),所以 ,再观察四个选项,只有A中的二次函数图象的顶点的横坐标在 和 0之间,故选A. 28 类型4 过定点问题 例8 (2026·湖南省长沙市雅礼中学期中)函数,且 的图象过 定点______. 【解析】方法1:函数的图象可由函数 的图象向右平移3个单位长 度,再向上平移3个单位长度得到,而函数的图象过定点 ,故函数 的图象过定点 . 方法2:因为,所以令,得 , 则,故函数的图象过定点 . 29 解题通法 指数型函数图象过定点问题的思路 指数函数,且的图象过定点 ,则函数 ,,且的图象过定点,即令 ,得 , . 30 类型5 图象的应用——数形结合 例9 [多选题]已知函数,当 时,有 .则下列结论正确的为( ) AD A. B. C. D. 31 图4.2-7 【解析】 的图象如图4.2-7所示, 由图可知在上单调递减,在 上单调递 增, 若,因为在 上单调递减,所以此时不满 足,所以,同理可得 ,所 以 . ,即 , C错误. 32 又(基本不等式),所以,即,所以 ,A 正确. 若,因为,所以 , 此时,B错误,此时 , 若,因为,所以 ,即 , 综上所述,D正确.故选 . 33 题型3 指数函数单调性的应用 类型1 比较大小 例10 [教材改编P117例 比较下列各题中两个值的大小: (1), ; 【解析】因为,所以函数在定义域 上单调递减, 又,所以 . 34 (2), ; 图4.2-8 【解析】方法1:在同一平面直角坐标系中画出指数函数 与 的图象,如图4.2-8所示. 当时,由图象观察可得 . (或由“底大图低”判断) 35 方法2:构造幂函数,则该函数在 上单调递增, 又,所以 . 又, , 故 . 36 (3), . 【解析】方法1:因为幂函数在上单调递增,且,所以 (【点技巧】引入中间量) . 又根据指数函数在上是减函数,可得,所以 . (【点技巧】也可以引入中间量 ,同学们不妨一试) 方法2: , , 因为幂函数在上单调递增,所以 ,所以 . 方法3:,,因为 ,所以 ,所以 .(不等式性质的可乘方性) 37 38 解题通法 指数幂的大小比较问题的三种类型及解法 练变式4 (2026·河南省洛阳市期末)已知实数,,满足不等式 ,且 ,,,则,, 的大小关系为( ) A A. B. C. D. 【解析】在上单调递增,在上单调递减,, (幂函数)在 上单调递增. 所以,即 ,故A正确. 39 类型2 解简单的指数方程 例11 解方程: (1) ; 【解析】原方程同解于(【提示】, ), 由指数函数在上单调递增,知,解得 . 40 (2) . 【解析】原方程同解于 . 令(【易错点】换元时注意中间变量 的取值范围),则方程可化为 , 解得(负值已舍),即 , 由指数函数在上单调递增,知 . 41 (1)将方程两边化为同底的指数式,利用指数函数的单调性判断; (2)利用换元法求出,即得 的值. 42 解题通法 1.同底型:将指数方程同解变形为同底的指数式,如 ,然后利用指数函 数,且的单调性即得 ,解此方程即得. 2.可换元型:若方程中仅含有指数式,即可化为的形式,则可令 , 即得关于的方程,解方程求,再由求 . 练变式5(1)(2026·上海市建平中学月考)方程 的解集是_ ___. { 【解析】,所以由指数函数 的单调性可得, ,即 . 43 (2)方程 的解集是_______. , 【解析】由得 , 设,则 , 则原方程等价为,即 , 解得或 . 由,解得 ; 由,解得 . 故方程的解集为, . 44 类型3 解指数不等式 例12 求满足下列条件的 的取值范围: (1) ; 【解析】, (化为同底数形式), 又在定义域 上是增函数, , . 即的取值范围是 . 45 (2) ; 【解析】 , 指数函数在 上是减函数. 又, , ,即的取值范围是 . 46 (3),且 . 【解析】当时(当底数的范围不确定时,注意分类讨论), 为增函数. ,,解得 . 当时, 为减函数. ,,解得 . 综上所述,当时,的取值范围是 ,;当时, 的取值范围是 . 47 解题通法 指数不等式的三种类型及求解方法 (1)解形如的不等式,可借助函数的单调性求解,如果 的取值不确 定,需分与 两种情况进行讨论. 当时, ; 当时, . (2)解形如的不等式,可先将转化为以 为底数的指数幂的形式,再借助函 数 的单调性求解. (3)解形如 的不等式,若可化为同底数的指数式,则利用指数函数单调性 求解;否则可在同一平面直角坐标系中作出对应的函数图象求解.如求解 时, 通过画出两函数图象可知 . 48 练变式6 已知函数若,则实数 的取值范围是( ) C A. B. C. D. 【解析】由题意,知等价于或 解得或,所以 .故选C. 49 题型4 指数型复合函数的性质 类型1 函数的定义域和值域 例13 求下列函数的定义域和值域: (1) ; 【解析】要使函数有意义,则 , 即 . 因为函数是增函数,所以 . 故函数的定义域为 . 因为,所以,所以 . 所以 , 即函数的值域为 . 50 (2) ; 【解析】定义域为 . 因为,且函数 是减函数,所以 . 又 , 所以函数的值域为 . 51 (3) . 【解析】由题意知,即 , 所以函数的定义域为 . 因为,所以 , 故函数的值域为 . (【明易错】此处容易忽略指数函数,且的值域为 ,而得 到函数的值域的错解:- , ) 52 例14 (2026·山东省济南市期末)已知函数的定义域为 , 且图象经过点 . (1)求 的值; 【解析】因为的图象过点,所以把,代入解析式得,解得 或 , 又因为,所以 . 53 (2)求 的值域; 【解析】,令,因为,所以 ,令 , . 因为在上单调递减,在上单调递增,, , , 所以的最小值为2,最大值为 . 于是在上的值域为 . 54 (3)求的最小值 . 【解析】 . 令 , 由(2)可知 , 令,, . 当时,在上单调递增,在处取最小值 ,所以 ; 当时,在上单调递减,在 上单调递增, 55 在处取最小值,所以 ; 当时,在上单调递减,在处取最小值 ,所以 . 综上, (1)把,代入解析式即得的值;(2)令 ,利用对勾函数 的单调性可求得在上的值域;(3)令 ,结合单调性 可得,利用二次函数的性质,分类讨论可求得的最小值 . 57 解题通法 求指数型复合函数的定义域和值域的一般方法 1.求指数型复合函数的定义域时,先观察函数类型,如型、 型、 型等. (1)由于指数函数,且的定义域是,所以函数 的定义 域与 的定义域相同. (2)求函数,且的定义域,令,求出使 有意 义的的范围,转化为的范围,则可求出 的范围. (3)求 型函数的定义域时,往往转化为解指数不等式(组). 58 2.求指数型复合函数的值域时,要注意指数函数的值域为 ,还需注意: ①在求形如,且的函数值域时,先求得函数 的范围, 再根据的单调性,即可求出 的值域; ②求型函数的值域时,先求出的范围,再求 的范围. 说明:求复合函数值域时,谨记复合函数单调性的结论——“同增异减”. 59 练变式7 (2026·四川省眉山市彭山区第一中学期末)函数 对 恒成立,则实数 的取值范围为( ) A A. B. C. D. 【解析】函数对 恒成立, 则对恒成立,即 . 设, , 则,当时, , 则实数的取值范围为 . 60 练变式8 [多选题](2026·湖南省岳阳市期中)已知函数 ,定义域 为,值域为 ,则下列说法中一定正确的是( ) BCD A. B. C. D. 61 【解析】 . 当函数值为1时,仅有满足,所以 ,故C正确; 当函数值为2时,仅有满足,所以 ,故D正确; 由,得 ,由二次函数的性质可知 , 所以,由指数函数的性质可知 ,所以使得函数 值域为的的最大范围为,而最小范围为 ,即 函数的定义域满足 ,故B正确; 当时,,故A错误. 故选 . 62 类型2 函数的单调性及应用 (1)函数单调性的判定 例15 (2026·广东省梅州市期末)函数 的单调递增区间为_ _______. 【解析】设,则函数在 ,上单调递减,在 上单调 递增,故.又在 上单调递增,所以根据复合函数单 调性的判断方法,得函数的单调递增区间为 . 63 例16 讨论函数 的单调性,并求最值. 【解析】,其中 . 设,,则 (换元时,要注意新元的取值范围),此时有 , . 当时,在上单调递增,由,(根据 与1的 关系讨论)得 . 又在 上单调递增, 所以由复合函数的单调性的判断方法知, 原函数在 上单调递增. 同理,原函数在 上单调递减. 故原函数有最小值,最小值在 时取到,所以最小值为2. 64 (2)利用函数的单调性求变量的取值范围 例17 (2026·山东省济南外国语学校月考)已知函数在 上单调 递增,则实数 的取值范围是( ) B A. B. C. D. 【解析】因为函数在上单调递增,在 上单调递减, 所以在 上单调递减. (逆用复合函数单调性判断方法:同增异减) 当时, 满足题设, 当时,由或解得或 , 综上, . 65 例18 (2026·广东省汕头市期中)已知函数在定义域 上为 增函数,则实数 的取值范围为( ) C A. B. C. D. 【解析】由函数在定义域 上为增函数,则 ,(底数大于1) ,(对称轴在直线 的左侧,且可以重合) ,(注意端点值关系) 解得,即实数的取值范围为 . 66 练变式9 (2026·福建省莆田市期末)如果函数 满足对任 意,都有成立,那么 的取值范围是______. 【解析】由题意可知,函数在定义域 内单调递增,则 解得,所以实数的取值范围是 . 67 练变式10 (2026·广东省部分学校期末)若函数在区间 上单调递 减,则实数 的取值范围是( ) A A. B. C. D. 【解析】令,由于底数,所以指数函数在 上单 调递减,因此的单调性与的单调性在上相反,要使 在 上单调递减,必须要求在区间上单调递增,只需满足函数 图象的 对称轴在区间的左侧,即 . 68 类型3 函数的奇偶性及其应用 例19(1)若函数是奇函数,则实数 的值是___. 1 69 【解析】方法1:由,得,所以的定义域为 ,由 , 得,即,则 . 方法2:因为为奇函数,所以 ,(对于奇函数,一般常取 去求参数值,但本题中,因此选用和 处的函数值求参数) 则 , 所以,则 , 经检验, ,(采用特殊值法求得参数的值后一定要进行检验)所 以 的值为1. 70 (2)(新高考全国Ⅰ卷)已知函数是偶函数,则 ___. 1 【解析】方法1:因为的定义域为 ,且是偶函数,所以 对任意的 恒成立, 所以对任意的 恒成立,所以 对任意的恒成立,所以 . 方法2:由题意知的定义域为 ,且是偶函数. 设, , 因为为奇函数,所以为奇函数,(若 为奇函数, 为奇函数,则为偶函数)所以,解得 , 经检验,为偶函数,所以 . 71 常见的含指数式的奇、偶函数如下,且 奇函数:(1);(2) ; (3);(4) . 特别地,, 也是奇函数. 偶函数: . 72 练变式11 函数在 上的最大值与最小值之和为 ___. 3 【解析】 , 令,由与,且 都为奇函数,知 函数 为奇函数, 则函数 的最大值与最小值的和为0, 故函数的最大值与最小值之和为 . 73 类型4 综合应用 例20 (2026·江苏省常州市金坛区第一中学月考)设函数 ,且是定义在 上的奇函数. 74 (1)求 的值; 【解析】方法1:是定义在 上的奇函数, ,即, . 当时, , , 故 符合题意. 方法2:, , 是奇函数,在定义域上恒成立,解得 . 75 (2)若,试判断函数的单调性,并求不等式 的解集. 【解析】,又,且, . ,都是 上的增函数, 是 上的增函数. 故 . 综上,函数在上单调递增,且不等式的解集为 . 76 77 练变式12 已知函数,则满足的 的取值范围是( ) D A. B., C., D., 【解析】令, , 为奇函数,又,, 均为增函数, ,且为奇函数 在 上单调递增. , , 原不等式可转化为 , 则 , ,解得 .故选D. 78 题型5 对函数,且 的性质的研究 在与指数函数有关的函数中,函数,且 有着极其特殊的地位, 我们经常会遇到形式各异的与指数函数有关的问题,都与这个函数有一定的联系. 79 类型1 性质研究 例21 已知函数,且 . (1)判断函数 的奇偶性; 【解析】函数的定义域为 , 因为,所以 是奇函数. 80 (2)讨论 的单调性; 【解析】因为函数 ,(【巧解题】分离常数法的应用) 设,, , 则 . 当时,在 上单调递增, 由,得,所以 , 又,,所以 , 即,即此时在 上单调递增; 同理,当时,,即此时在 上单调递减. 综上,当时,函数在 上单调递增, 当时,函数在 上单调递减. 81 (3)求 的值域. 【解析】令,则 , 结合(2)知原函数等价于 , 在区间上单调递增,(单调递减, 单调递增) 所以,故的值域为 . 82 (1)根据函数的奇偶性定义进行判断;(2)根据单调性的定义进 行证明;(3)将函数解析式分拆、换元后,由内到外逐次求之. 83 类型2 性质应用 例22 已知函数是奇函数,并且函数的图象经过点,则 ____. 思路1:利用函数图象过定点及函数 为奇函数,构建关于 , 的方程组,解方程组即可. 思路2:由函数为奇函数且函数图象过定点,知函数 的图象必过定点 ,于是有 解方程组即可. 84 【解析】方法1:由函数为奇函数,得 恒成立,即 恒成立, 整理得 恒成立, 所以, . 又函数的图象过定点,所以,即 ,联立解得 , , 故 . 方法2:由函数为奇函数且图象过,知函数的图象必过点 , (奇函数图象的对称性) 所以解得故 . 85 观察本题所给函数解析式,结合函数 的性质不难猜测 ,或,,代入验证,知, ,可快速求解. 86 练变式13 已知函数 . (1)讨论 的单调性; 【答案】 .(变形后方便判断单调性) 设,, . , 因为为减函数,所以 , 所以,故 为减函数. 87 (2)若不等式有解,求实数 的取值范围. 【答案】因为,且 , 所以 , 所以,所以的值域为 . 又不等式有解,所以 . 故实数的取值范围是 . 88 新考法 数学建模 教材深挖 指数增长模型的情境应用 教材第114页中给出指数增长模型:设原有量为,每次的增长率为,经过 次增长, 该量增长到,则.形如,且;,且 的函数是刻画指数增长或指数衰减变化规律的非常有用的函数模型. 89 例23 [新情境·半衰期](2026·安徽皖江名校联盟期末)放射性物质是指那些能自然地向 外辐射能量,发出射线的物质.在一个给定的单位时间内,放射性物质的原子核数目 会按某个衰减率衰减.一般是用放射性物质原子核数目衰减至初值 一半所用的时 间来描述其衰减情况,这个时间被称作半衰期,记为 (单位:天),放射性物质的 原子核数目与时间的关系式为 .现有甲、乙两种放射性物质,其半衰期 分别为, ,开始记录时,这两种物质的原子核数目相等,816天后测量发现甲的原 子核数目是乙的原子核数目的8倍,则, 应满足_ ____________. 【解析】这两种物质的初始原子核数目相等,都为 ,则816天后甲、乙两种物质的 原子核数目分别为,,由题意知 ,即 ,即 . 90 高考帮丨考向追踪 考向1 指数函数的单调性 类型1 求参数 例24 (2023· 新课标Ⅰ卷)设函数在区间上单调递减,则 的取值范 围是( ) D A. B. C. D. 91 【解析】 给什么得什么 是由函数和 复合而成的复合函 数,因为在上单调递减, 为增函数,结合复合函数 的单调性(同增异减)可知,在 上单调递减. 差什么找什么 要使在 上单调递减,则函数图象的对称轴 ,即 . 92 类型2 比较大小 例25 (2025·上海)设,,下列各项中,能推出 的一项是( ) D A.,且 B.,且 C.,且 D.,且 【解析】当时,;当时, . 结合选项可知只有D选项能推出 . 93 例26 (2023·全国甲卷)已知函数.记, , ,则(注: ,为一个常数)( ) A A. B. C. D. 【解析】函数是由函数和 复合而成的复合函 数,为上的增函数,在上单调递增,在 上单调 递减,所以由复合函数的单调性可知,在上单调递增,在 上单调 递减. 易知的图象关于直线对称,则, 的图象关 于直线对称,因此复合函数的图象也关于直线对称 所以,又 ,所以 ,所以 . 94 考向2 指数型复合函数的奇偶性 例27 (2023·全国乙卷)已知是偶函数,则 ( ) D A. B. C.1 D.2 【解析】方法1:(通解)的定义域为,因为 是偶函数,所以 ,即,即 ,即 ,所以,解得(舍去)或 . 方法2:(光速解) , 因为是偶函数, 是奇函数, 所以是奇函数,故,即 . 为奇函数 95 练习帮丨分层巩固 A 基础练丨知识测评 建议时间:35分钟 1.(2026·广东省惠州市第一中学期中)设,,则“”是“ ”的( ) C 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 【解析】由函数为增函数可知,若,则 ; 由函数为增函数可知,若,则 . 故“”是“ ”的充要条件,故选C. 96 图4.2-1 2.函数①,②,③,④ 的图象如图 4.2-1所示,,,,分别是下列四个数:,,, 中的一个, 则,,, 的值分别是( ) C A.,,, B.,,, C.,,, D.,,, 【解析】作直线 ,则直线与函数图象的交点的纵坐标 从上到下依次为,,,,由,得 , ,, .故选C. 97 3.(2026·湖南省常德市石门县第一中学月考)函数 的大致图象为( ) D A. B. C. D. 【解析】由题意知,函数的定义域为 , 因为,所以 为奇函数,排除A; ,排除B; ,排除C,故D正确. 98 4.(2026·山东省莱西市期中)设,,,则,, 的大小关系是( ) A A. B. C. D. 【解析】由幂函数为增函数,可知,由 为减函数,可知 ,所以 .故选A. 99 5.[多选题] (2026·河南省驻马店市期末)已知实数,满足等式 , 下列式子可以成立的是( ) ABD A. B. C. D. 图D 4.2-1 【解析】设 ,分别作出 , 的函数图象,如图D 4.2-1所示. 当时,则 ,A成立; 当时,则 ,B成立; 当时,则,C不成立,D成立.故选 . 100 6.(2026·重庆市月考)已知函数为偶函数,则 ___. 0 【解析】因为函数 为偶函数, 所以,即 , 由 , 可得 , 即 , 所以,解得 . 101 7.已知,则 _______. 1 012 【解析】 观察所求式子,显然不可能去一一求值寻找规律 计算的值 分组求和 因为 ,所以 , 则 . 102 8.已知 . (1)求 的定义域; 【答案】由题意可得,即 , 所以函数的定义域为 . (2)判断 的奇偶性,并说明理由; 【答案】 为偶函数.理由如下: 函数 的定义域关于原点对称. , , 所以 为偶函数. 103 (3)证明 . 【答案】由(2)知, , 当时,,,,则 ; 当时,,,,则 . 综上, . 104 B 综合练丨高考模拟 建议时间:40分钟 9.(2026·贵州省名校协作体期末)函数和 函数是2种用作神经网络的激活 函数,函数的解析式为(注: ,为一个常数),经 过某次测试得知,则 ( ) A A. B. C. D. 【解析】 , ,则或 (舍). .故选A. 105 10.(2026·湖北省武汉市第二中学周练)已知函数 ,且 ,则实数 的取值范围是( ) A A. B. C. D. 106 【解析】由题意得,函数 , 令,则 , 由,得 , ,即 . , 在上为增函数,在 上为减函数, 在 上为增函数, 的定义域为 , 107 且 , 是上的奇函数,故 . 由得, , 解得或 , 实数的取值范围为 .故选A. 11.[多选题,新情境·数学文化] (2026·福建师范大学附属中学期中)高斯是德国著名 的数学家,近代数学奠基者之一,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用 表 示不超过的最大整数,则称为高斯函数,例如,. 已知函数, ,则下列说法正确的有( ) BC A.是偶函数 B.的值域是, C.是奇函数 D.在 上是增函数 109 【解析】对于A, , , ,(特值判断) 不是偶函数,A错误; 对于B,,,, , , 当时, , 当,时, , 的值域是, ,B正确; 110 对于C,的定义域为, , 为奇函数,C正确; 对于D,在上单调递增,在 上单调递减, 在上单调递减,即在 上是减函数,D错误. 12.[新定义·倒戈函数] (2026·吉林省长春市九台区第一中学期初)对于函数 , 若在定义域内存在实数满足,则称函数 为“倒戈函数”.设 ,且是定义在上的“倒戈函数”,则实数 的 取值范围是_ ______. [-,0) 112 【解析】是定义在上的“倒戈函数”, 满足 , , . 构造函数, , 令,则,则可转化为,易知 ( ,利用对勾函数的性质判断单调性) 在,上单调递增,在 上单调递减, . , . 故实数的取值范围是[- ,0). 113 13.(2026·河北省沧县中学期末)已知函数, ,若对任 意,都有,则实数 的取值范围是_ _________. 【解析】设,, , ,, , 不等式转化为 , ,,即 , 不等式转化为 . 114 令,任取,,且 , 则 , ,, , , 在 上单调递增. 当时, , 不等式对任意恒成立,, 实数 的取值范 围是 . 14.(2026·黑龙江省黑河市第五中学月考)已知函数是定义在 上的奇函 数,其中为指数函数,且的图象过定点 . (1)求函数 的解析式; 【答案】设,且 , 由图象过点,得,所以 (舍去)或 , 所以, . 又为奇函数,且定义域为,所以,即 , 所以,经检验符合题意,所以 . 116 (2)判断并证明 的单调性; 【答案】函数在 上单调递减,证明如下: 设 , 则 . 因为,所以,所以 , 所以,即 , 所以函数在 上单调递减. 117 (3)若对任意的,不等式恒成立,求实数 的取值范围. 118 【答案】要使对任意的, 恒成立, 即对任意的, 恒成立, 因为为奇函数,所以 恒成立. 因为函数在 上单调递减, 所以对任意的, 恒成立, 即对任意的, 恒成立. 令, , 当时, ,满足题意; 当时,,解得 ; 当时,,,与 矛盾. 综上,实数的取值范围是 . 119 C 培优练丨能力提升 15.(2026·山西省怀仁市大地学校期末)已知函数, , 定义函数 . (1)判断在 上的单调性,并证明你的结论; 120 【答案】在 上单调递增. 证明如下: 由题意得 , 任取,,且 , 则 , 因为,所以,即 , 所以,即 , 故在 上单调递增. 121 (2)求函数在 上的最大值; 【答案】 , 令, , 因为函数,在 上均单调递增, 所以函数在上单调递增,所以 . 令, , 当时, ; (以区间的中点与 的大小关系进行分类讨论) 122 当时, . 综上所述, (3)设,若关于 的不等式 在上有解,求实数 的取值范围. 【答案】因为 , 所以函数的图象的对称中心为 . 所以 , 124 , 因为,所以由基本不等式得 , 所以 , 要使不等式在 上有解,则 ,解得 , 故实数的取值范围为 . $

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4.2 指数函数 课件-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
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