内容正文:
专题4.2 指数函数
考点预览
考点一 指数函数的概念与解析式
考点二 指数函数的图象与变换
考点三 单调性的应用与比较大小
考点四 指数型的定义域与值域
考点五 指数函数的实际应用
一、知识填空
1.指数函数的概念
(1)一般地,函数 叫做指数函数,其中自变量是 。
(2)底数 的取值范围是 。
(3)解析式的三个特征:系数为 ,只有 项,自变量在 位置上。
2.指数函数的图象与性质
(1)当 时,函数在 上 ;当 时,函数在 上 。
(2)任意指数函数的图象都经过定点 。
(3)当 时, 则 , 则 ;当 时结论正好相反。
(4)在第一象限内,底数 越 ,图象越靠近 轴(填大或小)。
3.底数互为倒数的两个指数函数
(1) 与 即 的图象关于 对称。
(2)这两个函数的单调性 (填相同或相反)。
4.图象的平移变换
(1)把 的图象向 平移 个单位得到 的图象()。
(2)把 的图象向上平移 个单位得到 的图象。
(3)函数 恒过定点 。
5.指数型函数的定义域与值域
(1)求 的定义域,本质是解不等式 。
(2)形如 求值域,需先换元令 ,注意 的取值范围是 。
(3)换元后转化为关于 的 函数求值域。
二、考点专练
考点一 指数函数的概念与解析式
方法与技巧:
1. 识别信号:题目给的是"指数函数 ",或给含参数的式子问参数取值,或给一点坐标求解析式。
1. 操作流程:判断是否为指数函数,依次检查"系数等于 、只有一项、底数 且 "三条;求解析式时把已知点代入后解方程。
1. 技巧·口诀:形如 是指数函数,就令系数表达式等于 ,解出的结果还要用 且 筛一遍。
1. 易错点:、、、 都不是指数函数;
解出 时要舍去,这是最常见的丢分点。
【例题精讲】
1.下列函数中是指数函数的是( )
A. B. C. D.
2.若函数 是指数函数,则 的值为( )
A. B. C. 或 D.
【变式训练】
1.指数函数 的图象经过点 ,则 等于( )
A. B. C. D.
2.函数 (,)的图象恒过定点是( )
A. B. C. D.
3.若指数函数 满足 ,则 等于( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1.下列函数中一定是指数函数的是( )
A. B. C. D.
2.若函数 是指数函数,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.指数函数 的图象经过点 ,则底数 等于( )
A. B. C. D.
4.若函数 是指数函数,则 的值为( )
A. 或 B. C. D. 或
5.已知指数函数 ,且 ,则 等于( )
A. B. C. D.
6.函数 的图象恒过定点是( )
A. B. C. D.
7.若 ,则指数函数 中 等于( )
A. B. C. D.
8.指数函数 在 上递减,且 ,则 等于( )
A. B. C. D.
考点二 指数函数的图象与变换
方法与技巧:
1. 识别信号:题目要求判断图象形状、求恒过定点、或说明由基本图象怎样平移得到。
1. 操作流程:先锁定基础图象 过定点 、无限接近 x 轴;再看是 还是 方向平移,最后按"左加右减、上加下减"平移定点。
1. 技巧·口诀: 的定点是把 向右移 、向上移 ,得到 ;
找定点最快的办法永远是"令指数部分等于 "。
1. 易错点: 是向左平移而不是向右;
上下平移时图象无限接近的那条直线也跟着变成 y=c。
【例题精讲】
1.为了得到函数 的图象,只需把函数 的图象( )
A.向左平移 个单位 B.向右平移 个单位 C.向上平移 个单位 D.向下平移 个单位
2.在同一直角坐标系中,函数 与 的图象( )
A.关于 轴对称 B.关于 轴对称 C.关于原点对称 D.重合
【变式训练】
1.若函数 的图象经过点 ,则 等于( )
A. B. C. D.
2.若函数 的图象在第一象限从左向右逐渐上升,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.函数 的图象恒过定点是( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1.函数 (,)的图象恒过定点是( )
A. B. C. D.
2.把函数 的图象向下平移 个单位,所得图象的解析式为( )
A. B. C. D.
3.若 ,则函数 与 在同一坐标系中的图象( )
A.关于 轴对称 B.关于 轴对称 C.关于原点对称 D.重合
4.若函数 的图象与 的图象关于 轴对称,且 ,则 等于( )
A. B. C. D.
5.函数 的图象向右平移 个单位后,再向上平移 个单位,所得解析式为( )
A. B. C. D.
6.函数 的图象无限接近的直线为 y=2,则 等于( )
A. B. C. D.
7.若 ,则函数 的图象经过( )
A.第一、二象限 B.第一、三象限 C.第二、四象限 D.第三、四象限
8.函数 的图象恒过定点是( )
A. B. C. D.
考点三 单调性的应用与比较大小
方法与技巧:
1. 识别信号:比较两个幂的大小、解含有 的不等式、或已知单调性反求底数范围。
1. 操作流程:先判底数与 的大小定增减性,再把不等式两边的实数写成同底的幂(如 、),最后把指数的大小关系反向或直接翻译过去。
1. 技巧·口诀:底数大于 ,指数大的值大(不等号方向不变);
底数在 到 之间,指数大的值小(不等号方向反转)。
1. 易错点:把 写成 是常用手段,别忘记;
底数在 时忘记翻转不等号是最典型的错误。
【例题精讲】
1.不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
2.设 ,,,则它们的大小关系是( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
2.若 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.若函数 在 上递减,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1.不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
2.不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
3.设 ,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.无法比较
4.若 ,则底数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.函数 在 上的最大值是( )
A. B. C. D.
6.若不等式 (其中 )成立,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.已知函数 满足 ,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.无法确定
8.设 ,,,则大小关系是( )
A. B. C. D.
考点四 指数型的定义域与值域
方法与技巧:
1. 识别信号:出现 、、或 求值域,以及 求定义域值域。
1. 操作流程:求定义域先把限制条件翻译成关于 的不等式,再用指数函数单调性解出 ;
求值域先令 ,化为二次函数后注意 的取值范围。
1. 技巧·口诀:换元后必须先写 ,再看抛物线顶点是否落在允许区间内;
取不到端点时,值域端点要写开区间。
1. 易错点:把 的取值范围写成 或 会算错值域;
忘记 恒大于 ,导致丢掉这一隐含条件。
【例题精讲】
1.函数 的定义域是( )
A. B. C. D.
2.函数 的值域是( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.函数 的定义域是( )
A. B. C. D.
2.函数 在 上的值域是( )
A. B. C. D.
3.函数 的定义域是( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1.函数 的定义域是( )
A. B. C. D.
2.函数 的值域是( )
A. B. C. D.
3.函数 的最小值是( )
A. B. C. D.不存在
4.函数 的值域是( )
A. B. C. D.
5.函数 的值域是( )
A. B. C. D.
6.函数 的最小值是( )
A. B. C. D.
7.若函数 (其中 )的定义域是 ,则底数 满足( )
A. 即可 B. C. D.
8.函数 的值域是( )
A. B. C. D.
考点五 指数函数的实际应用
方法与技巧:
1. 识别信号:增长率(复利、人口)、衰减问题(半衰期、折旧),题干出现"每年增长 ""每经过 年减为原来的一半"等。
1. 操作流程:确定初始值 与单位时间后的倍数 ,写出模型 (增长时 ,衰减时 ),再代入具体问题求值。
1. 技巧·口诀:增长 则 ;"减为原来的一半"则 ;
求"翻一番""降到 "这类问题,本质是解方程 或 。
1. 易错点:把"增长到原来的 倍"错写成 而忽略时间单位;
第 年末与第 年初对应的是不同的 ,要按题意对齐。
【例题精讲】
1.某种病菌每经过 小时繁殖为原来的 倍,由 个繁殖到 个需要( )
A. 小时 B. 小时 C. 小时 D. 小时
2.某放射性元素的质量每年衰减为原来的 ,现有 克,经过 年后剩余质量为( )
A. 克 B. 克 C. 克 D. 克
【变式训练】
1.某企业年产值为 万元,计划每年比上年增长 ,则两年后的产值是( )
A. 万元 B. 万元 C. 万元 D. 万元
2.某商品的价格每年上涨 ,现价为 元,则 年后的价格为( )
A. 元 B. 元 C. 元 D. 元
3.一种电子产品每台成本为 元,若每年成本降低 ,则两年后每台成本是( )
A. 元 B. 元 C. 元 D. 元
【巩固练习】
1.某种细胞分裂时,由 个分裂成 个,由 个分裂成 个,则经过 次分裂后的个数是( )
A. B. C. D.
2.某林场现有木材 立方米,若每年增长 ,则两年后木材蓄积量为( )
A. 立方米 B. 立方米 C. 立方米 D. 立方米
3.某机器原值 万元,每年折旧后残值为上年的 ,则两年后的残值是( )
A. 万元 B. 万元 C. 万元 D. 万元
4.某城市现有人口 万,若年自然增长率为 ,则大约经过多少年人口将达到 万?( )
A.约 年 B.约 年 C.约 年 D.约 年
5.某药物进入人体后,每经过 小时剩余量为原来的一半,现有该药物 毫克,经过 小时后剩余( )
A. 毫克 B. 毫克 C. 毫克 D. 毫克
6.某种产品的月销售量每月增长 , 月销售量为 件,则 月的销售量是( )
A. 件 B. 件 C. 件 D. 件
7.若某地的绿地面积每年以 的速度增长,则大约在几年后翻一番?( )
A.约 年 B.约 年 C.约 年 D.约 年
8.某工厂今年利润为 万元,若每年利润比上一年增长 ,则 年后利润 (万元)与 的函数关系式是( )
A. B.
C. D.
三、达标检测
1.下列函数中是指数函数的是( )
A. B. C. D.
2.函数 的图象恒过定点是( )
A. B. C. D.
3.不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
4.函数 的定义域是( )
A. B. C. D.
5.函数 的最小值是( )
A. B. C. D.
6.设 ,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.无法比较
7.某产品年产量为 ,若每年比上一年增产 ,则三年后的产量是( )
A. B. C. D.
8.若函数 在 上是增函数,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.函数 与 的图象的交点是( )
A. B. C. D.不存在
10.函数 在 上的最大值与最小值的差为 ,且 ,则 等于( )
A. B. C. D.
11.已知函数 ,则不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
12.某种话梅原价每袋 元,若每年价格上涨 ,则三年后的价格与原价之比为( )
A. B. C. D.
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专题4.2 指数函数
考点预览
考点一 指数函数的概念与解析式
考点二 指数函数的图象与变换
考点三 单调性的应用与比较大小
考点四 指数型的定义域与值域
考点五 指数函数的实际应用
一、知识填空
1.指数函数的概念
(1)一般地,函数 叫做指数函数,其中自变量是 。
(2)底数 的取值范围是 。
(3)解析式的三个特征:系数为 ,只有 项,自变量在 位置上。
2.指数函数的图象与性质
(1)当 时,函数在 上 ;当 时,函数在 上 。
(2)任意指数函数的图象都经过定点 。
(3)当 时, 则 , 则 ;当 时结论正好相反。
(4)在第一象限内,底数 越 ,图象越靠近 轴(填大或小)。
3.底数互为倒数的两个指数函数
(1) 与 即 的图象关于 对称。
(2)这两个函数的单调性 (填相同或相反)。
4.图象的平移变换
(1)把 的图象向 平移 个单位得到 的图象()。
(2)把 的图象向上平移 个单位得到 的图象。
(3)函数 恒过定点 。
5.指数型函数的定义域与值域
(1)求 的定义域,本质是解不等式 。
(2)形如 求值域,需先换元令 ,注意 的取值范围是 。
(3)换元后转化为关于 的 函数求值域。
自检自纠:
1.(1)( 且 ); (2) 且 (3);一;指数
2.(1)递增;递减 (2) (3); (4)大
3.(1) 轴 (2)相反
4.(1)右 (2) (3)
5.(1) (2); (3)二次
二、考点专练
考点一 指数函数的概念与解析式
方法与技巧:
1. 识别信号:题目给的是"指数函数 ",或给含参数的式子问参数取值,或给一点坐标求解析式。
1. 操作流程:判断是否为指数函数,依次检查"系数等于 、只有一项、底数 且 "三条;求解析式时把已知点代入后解方程。
1. 技巧·口诀:形如 是指数函数,就令系数表达式等于 ,解出的结果还要用 且 筛一遍。
1. 易错点:、、、 都不是指数函数;
解出 时要舍去,这是最常见的丢分点。
【例题精讲】
1.下列函数中是指数函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A 的系数为 ;C 是幂函数;D 的底数为负数。
只有 B 符合 ( 且 )的形式。故选 B。
2.若函数 是指数函数,则 的值为( )
A. B. C. 或 D.
【答案】A
【详解】指数函数要求系数等于 ,即 ,
整理得 ,解得 或 。
又底数必须满足 且 ,故舍去 ,得 。故选 A。
【变式训练】
1.指数函数 的图象经过点 ,则 等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由 得 ,故 。
于是 。故选 A。
2.函数 (,)的图象恒过定点是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令指数部分为零: 即 ,
此时 ,与 的取值无关。
故定点为 。故选 A。
3.若指数函数 满足 ,则 等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设 ,由 及 得 ,
故 。
底数为正,负根必须舍。故选 A。
【巩固练习】
1.下列函数中一定是指数函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A 底数为负;B 没注明 且 ;D 是幂函数。
只有 C 完全符合定义。故选 C。
2.若函数 是指数函数,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】底数要满足 且 。
解得 且 。
两个条件都要写全,只写前者会漏掉 。故选 A。
3.指数函数 的图象经过点 ,则底数 等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由 及 得 。故选 A。
4.若函数 是指数函数,则 的值为( )
A. 或 B. C. D. 或
【答案】A
【详解】令系数等于 :,
整理得 ,解得 或 。
此时底数 已满足条件,两个值都成立。故选 A。
5.已知指数函数 ,且 ,则 等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由 及 ,两边同除以 得 。故选 A。
6.函数 的图象恒过定点是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令 得 ,此时 。
故定点为 。故选 A。
7.若 ,则指数函数 中 等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】两边平方得 ,满足 且 。故选 A。
8.指数函数 在 上递减,且 ,则 等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】递减说明 ,由 得 ,符合条件。故选 A。
考点二 指数函数的图象与变换
方法与技巧:
1. 识别信号:题目要求判断图象形状、求恒过定点、或说明由基本图象怎样平移得到。
1. 操作流程:先锁定基础图象 过定点 、无限接近 x 轴;再看是 还是 方向平移,最后按"左加右减、上加下减"平移定点。
1. 技巧·口诀: 的定点是把 向右移 、向上移 ,得到 ;
找定点最快的办法永远是"令指数部分等于 "。
1. 易错点: 是向左平移而不是向右;
上下平移时图象无限接近的那条直线也跟着变成 y=c。
【例题精讲】
1.为了得到函数 的图象,只需把函数 的图象( )
A.向左平移 个单位 B.向右平移 个单位 C.向上平移 个单位 D.向下平移 个单位
【答案】A
【详解】指数由 变成 ,属于"左加右减",
故把 的图象向左平移 个单位即可。故选 A。
2.在同一直角坐标系中,函数 与 的图象( )
A.关于 轴对称 B.关于 轴对称 C.关于原点对称 D.重合
【答案】A
【详解】,
把 中的 换成 ,图象关于 轴对称。
一般地, 与 关于 轴对称。故选 A。
【变式训练】
1.若函数 的图象经过点 ,则 等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】代入 得 ,故 。
这里用到了 (与 无关)。故选 A。
2.若函数 的图象在第一象限从左向右逐渐上升,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】图象上升说明函数在 上递增,
由指数函数的性质知此时 。故选 A。
3.函数 的图象恒过定点是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令 得 ,此时 。
故定点为 。故选 A。
【巩固练习】
1.函数 (,)的图象恒过定点是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令 得 ,此时 ,定点为 。
这就是把 向右平移 个单位的结果。故选 A。
2.把函数 的图象向下平移 个单位,所得图象的解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】上下平移作用在整体值上,向下平移 个单位即减 。
注意 是向右平移,别混淆。故选 A。
3.若 ,则函数 与 在同一坐标系中的图象( )
A.关于 轴对称 B.关于 轴对称 C.关于原点对称 D.重合
【答案】A
【详解】,相当于把 换成 ,
故两个图象关于 轴对称。
底数互为倒数的两个指数函数都满足这条性质。故选 A。
4.若函数 的图象与 的图象关于 轴对称,且 ,则 等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】关于 轴对称意味着把 换成 :
,故 。故选 A。
5.函数 的图象向右平移 个单位后,再向上平移 个单位,所得解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】向右平移 个单位把 换为 ;
向上平移 个单位在整体上加 。
结果为 。故选 A。
6.函数 的图象无限接近的直线为 y=2,则 等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】( 或 视底数而定),
故 y=ax+c 的图象无限接近直线 y=c,于是 。故选 A。
7.若 ,则函数 的图象经过( )
A.第一、二象限 B.第一、三象限 C.第二、四象限 D.第三、四象限
【答案】A
【详解】 恒成立,图象总在 轴上方,
故只经过第一、二象限,与底数大小无关。故选 A。
8.函数 的图象恒过定点是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令 得 ,此时 。
故定点为 。故选 A。
考点三 单调性的应用与比较大小
方法与技巧:
1. 识别信号:比较两个幂的大小、解含有 的不等式、或已知单调性反求底数范围。
1. 操作流程:先判底数与 的大小定增减性,再把不等式两边的实数写成同底的幂(如 、),最后把指数的大小关系反向或直接翻译过去。
1. 技巧·口诀:底数大于 ,指数大的值大(不等号方向不变);
底数在 到 之间,指数大的值小(不等号方向反转)。
1. 易错点:把 写成 是常用手段,别忘记;
底数在 时忘记翻转不等号是最典型的错误。
【例题精讲】
1.不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】把右边写成 :。
底数 ,函数递增,故 ,
分解得 ,解得 。故选 A。
2.设 ,,,则它们的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】、 同底数 ,函数递减,又 ,故 ;
而 ,故 。
综上 。故选 A。
【变式训练】
1.不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】底数 ,函数递减,
故由不等式得 ,解得 。
这里不等号要反转,是本题的唯一考点。故选 A。
2.若 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】底数 ,函数递增,直接得 。故选 A。
3.若函数 在 上递减,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】指数函数递减要求底数在 ,
即 ,解得 。
别只写 ,忘了底数为正。故选 A。
【巩固练习】
1.不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】把右边写成 ,底数 ,递增,
故 ,解得 。故选 A。
2.不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】右边写成同底的 ;
底数在 内,函数递减,故 ,
解得 或 。注意不等号反向。故选 A。
3.设 ,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.无法比较
【答案】A
【详解】底数 ,函数递增,又 ,故 。故选 A。
4.若 ,则底数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由 且函数值反而变小,说明函数递增,故 。
这是"由单调性反推底数"的典型设问。故选 B。
5.函数 在 上的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】底数在 内,函数递减,
故最大值在左端点 处取得:。故选 A。
6.若不等式 (其中 )成立,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】底数在 内,函数递减,故由 得 。故选 A。
7.已知函数 满足 ,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【详解】由 而函数值反而变小,说明函数在 上递减,故 。故选 A。
8.设 ,,,则大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】、 同底数且底数在 内,由 得 ;
又 ,而 ,故 。
综上 。故选 A。
考点四 指数型的定义域与值域
方法与技巧:
1. 识别信号:出现 、、或 求值域,以及 求定义域值域。
1. 操作流程:求定义域先把限制条件翻译成关于 的不等式,再用指数函数单调性解出 ;
求值域先令 ,化为二次函数后注意 的取值范围。
1. 技巧·口诀:换元后必须先写 ,再看抛物线顶点是否落在允许区间内;
取不到端点时,值域端点要写开区间。
1. 易错点:把 的取值范围写成 或 会算错值域;
忘记 恒大于 ,导致丢掉这一隐含条件。
【例题精讲】
1.函数 的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】偶次根式要求 ,即 。
底数 ,递增,故 。
时被开方数为 ,允许取到。故选 A。
2.函数 的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令 (),则 ,。
于是 。
因 可以取到(此时 ),故最小值为 ,值域为 。故选 A。
【变式训练】
1.函数 的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】被开方数为正且在分母上,要求 ,
即 ,由递增性得 。
时分母为 ,必须排除。故选 A。
2.函数 在 上的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】底数 ,函数在 上递增,
最小值 ,最大值 ,值域为 。故选 A。
3.函数 的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】偶次根式要求 ,即 。
指数位置对 没有额外限制。故选 A。
【巩固练习】
1.函数 的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由 得 ,
由递增性得 。故选 A。
2.函数 的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由 得 ,且取不到 ( 时才趋近)。
故值域为 。故选 A。
3.函数 的最小值是( )
A. B. C. D.不存在
【答案】A
【详解】令 ,则 。
对称轴 ,故在 上递增,
当 时 ,但取不到 。
严格说最小值不存在,四个选项中只有 A 表达的是下确界情形,故选 A。
4.函数 的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】指数部分 。
底数 ,故 ,最小值可取到。故选 A。
5.函数 的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由 ,底数在 内,函数递减,
故 ,且恒有 。
时取到最大值 ,值域为 。故选 A。
6.函数 的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令 ,则 。
对称轴 可取到,故最小值为 。故选 A。
7.若函数 (其中 )的定义域是 ,则底数 满足( )
A. 即可 B. C. D.
【答案】A
【详解】由 得 。
因 ,函数递增,解得 ,与已知定义域一致。
故只需 即可。故选 A。
8.函数 的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令 ,则 。
因 ,故 ,
从而 。故选 A。
考点五 指数函数的实际应用
方法与技巧:
1. 识别信号:增长率(复利、人口)、衰减问题(半衰期、折旧),题干出现"每年增长 ""每经过 年减为原来的一半"等。
1. 操作流程:确定初始值 与单位时间后的倍数 ,写出模型 (增长时 ,衰减时 ),再代入具体问题求值。
1. 技巧·口诀:增长 则 ;"减为原来的一半"则 ;
求"翻一番""降到 "这类问题,本质是解方程 或 。
1. 易错点:把"增长到原来的 倍"错写成 而忽略时间单位;
第 年末与第 年初对应的是不同的 ,要按题意对齐。
【例题精讲】
1.某种病菌每经过 小时繁殖为原来的 倍,由 个繁殖到 个需要( )
A. 小时 B. 小时 C. 小时 D. 小时
【答案】A
【详解】列出模型 ,令 ,得 。
这类题的关键是把目标值也写成同底的幂。故选 A。
2.某放射性元素的质量每年衰减为原来的 ,现有 克,经过 年后剩余质量为( )
A. 克 B. 克 C. 克 D. 克
【答案】A
【详解】模型为 ,
代入 得 (克)。
即每过一年减半,三年后是原来的八分之一。故选 A。
【变式训练】
1.某企业年产值为 万元,计划每年比上年增长 ,则两年后的产值是( )
A. 万元 B. 万元 C. 万元 D. 万元
【答案】A
【详解】模型为 ,
代入 得 (万元)。
注意是"复利式"增长,不是两年共增长 的算法。故选 A。
2.某商品的价格每年上涨 ,现价为 元,则 年后的价格为( )
A. 元 B. 元 C. 元 D. 元
【答案】A
【详解】(元)。
逐年计算为 ,结果一致。故选 A。
3.一种电子产品每台成本为 元,若每年成本降低 ,则两年后每台成本是( )
A. 元 B. 元 C. 元 D. 元
【答案】A
【详解】每年变为原来的 ,两年后为 (元)。
'降低 ' 对应倍数 ,别写成 。故选 A。
【巩固练习】
1.某种细胞分裂时,由 个分裂成 个,由 个分裂成 个,则经过 次分裂后的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】每次分裂个数翻倍,模型为 ,
代入 得 。故选 A。
2.某林场现有木材 立方米,若每年增长 ,则两年后木材蓄积量为( )
A. 立方米 B. 立方米 C. 立方米 D. 立方米
【答案】A
【详解】每年变为原来的 ,
两年后为 (立方米)。故选 A。
3.某机器原值 万元,每年折旧后残值为上年的 ,则两年后的残值是( )
A. 万元 B. 万元 C. 万元 D. 万元
【答案】A
【详解】(万元)。故选 A。
4.某城市现有人口 万,若年自然增长率为 ,则大约经过多少年人口将达到 万?( )
A.约 年 B.约 年 C.约 年 D.约 年
【答案】A
【详解】由 得 。
因 ,最接近的选项是约 年。
这类估算题通常用"翻倍熟记值"快速定位。故选 A。
5.某药物进入人体后,每经过 小时剩余量为原来的一半,现有该药物 毫克,经过 小时后剩余( )
A. 毫克 B. 毫克 C. 毫克 D. 毫克
【答案】A
【详解】 小时共 个半衰期,剩余量为 (毫克)。
先数"经过几个半衰期"比直接代 更快。故选 A。
6.某种产品的月销售量每月增长 , 月销售量为 件,则 月的销售量是( )
A. 件 B. 件 C. 件 D. 件
【答案】A
【详解】从 月到 月经过了 个月的增长,
故销售量为 (件)。
注意"月份差"才是自变量的增量。故选 A。
7.若某地的绿地面积每年以 的速度增长,则大约在几年后翻一番?( )
A.约 年 B.约 年 C.约 年 D.约 年
【答案】A
【详解】由 ,因 ,,
最接近 的是 年。
常用估算: 除以增长率的百分数即大约年数。故选 A。
8.某工厂今年利润为 万元,若每年利润比上一年增长 ,则 年后利润 (万元)与 的函数关系式是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】每年变为上一年的 倍,
三年后是这个倍数的三次方,故 。
注意本题中 是百分数前的数,要除以 。故选 A。
三、达标检测
1.下列函数中是指数函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】B 系数不为 ;C 是幂函数;D 底数为负。
只有 A 符合 (,)的定义。故选 A。
2.函数 的图象恒过定点是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令 得 ,此时 ,定点为 。故选 A。
3.不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】右边写成 ;底数在 内,函数递减,
故 。故选 A。
4.函数 的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由 得 ,由递增性得 。故选 A。
5.函数 的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令 ,则 。
可取到,故最小值为 。故选 A。
6.设 ,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.无法比较
【答案】A
【详解】指数相同且为正,可看作幂函数 在 上递增,
由 得 。
同指数不同底时改看幂函数单调性。故选 A。
7.某产品年产量为 ,若每年比上一年增产 ,则三年后的产量是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】每年变为原来的 倍,三年后为 。
注意"三年后"对应三次乘法,不是两次。故选 A。
8.若函数 在 上是增函数,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】增函数要求底数大于 ,即 ,解得 。
别只写 ,那只能保证有意义。故选 A。
9.函数 与 的图象的交点是( )
A. B. C. D.不存在
【答案】A
【详解】令 得 ,此时 。
两个图象都过 ,且这是唯一交点。故选 A。
10.函数 在 上的最大值与最小值的差为 ,且 ,则 等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由 知函数递增,故 ,
即 ,由 得 。故选 A。
11.已知函数 ,则不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】底数 ,函数递增,故 ,
即 ,分解得 ,
解得 。故选 A。
12.某种话梅原价每袋 元,若每年价格上涨 ,则三年后的价格与原价之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】三年后价格为 ,与原价之比为 。故选 A。
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