指数函数练习题及答案
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第二章函数2.4.2 指数函数(针对练习)针对练习针对练习一指数与指数幂的运算1.用分数指数幂的形式表示下列各式(a>0,b>0).(1)a222.计算或化简下列各式:(1)(a-2)·(-4a-1)÷(12a-4)(a>0);(2)213-233+0.0028-⎛⎫- ⎪⎝⎭-2)-1+0. 3.计算:(1)1111242 114310.7562)164300---⎫⎛⎫⎛⎫⨯⨯+-++⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭111133420,0)a ba b a b->>⎛⎫⎪⎝⎭4.计算:(1)10132114(2)924---⎛⎫⎛⎫-⨯-+-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(2)2932)-⨯5.(1)()2163278()[2]8---;(2)()())1213321()0040.1a b a b --->,>.针对练习二 指数函数的概念6.在①4x y =;①4y x =;①4x y =-;①()4xy =-;①()121,12xy a a a ⎛⎫=->≠ ⎪⎝⎭中,y 是关于x 的指数函数的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .47.下列函数是指数函数的是( )A .y =()2x πB .y =(-9)xC .y =2x -1D .y =2×5x8.下列函数中为指数函数的是( ) A .23x y =⋅ B .3x y =-C .3x y -=D .1x y =9.函数()244xy a a a =-+是指数函数,则有( )A .a =1或a =3B .a =1C .a =3D .a >0且a ≠110.若函数()x f x a =(a >0,且a ≠1)的图象经过(12,)3,则(1)f -=( ) A.1 B .2C D .3针对练习三 指数函数的图像11.函数2x y -=的图象大致是( )A .B .C .D .12.函数①x y a =;①x y b =;①x y c =;①x y d =的图象如图所示,a ,b ,c ,d 分别是下列四个数:5413,12中的一个,则a ,b ,c ,d 的值分别是( )A .5413,12 B 54,12,13C .12,1354D .13,12,5413.若0a >且1a ≠,则函数()11x f x a -=+的图象一定过点( )A .()0,2B .()0,1-C .()1,2D .()1,1-14.已知函数f (x )= ax +1的图象恒过定点P ,则P 点的坐标为( ) A .(0,1) B .(0,2) C .(1,2)D .()1,1a +15.对任意实数01a <<,函数()11x f x a -=+的图象必过定点( )A .()0,2B .()1,2C .()0,1D .()1,1针对练习四 指数函数的定义域16.函数y ) A .(,3]-∞ B .[3,)+∞ C .(,2]-∞ D .[2,)+∞17.函数()22f x x -的定义域为( ) A .[0,2) B .(2,)+∞C .()(),22,-∞+∞D .[0,2)(2,)⋃+∞18.设函数f (x ),则函数f (x 4)的定义域为( ) A .(],4∞- B .1,4∞⎛⎤- ⎥⎝⎦C .(]0,4D .10,4⎛⎤⎥⎝⎦19.已知函数()y f x =的定义域为()0,1,则函数()()21xF x f =-的定义域为( )A .(),1-∞B .()(),00,1-∞⋃C .()0,∞+D .[)0,120.函数y (-∞,0],则a 的取值范围为( ) A .a >0 B .a <1 C .0<a <1 D .a ≠1针对练习五 指数函数的值域21.函数2212x xy -⎛⎫= ⎪⎝⎭的值域为( ) A .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .10,2⎛⎤⎥⎝⎦D .(]0,222.若23x ,则函数1()421x x f x +=-+的最小值为( ) A .4 B .0 C .5 D .923.函数2121x x y -=+的值域是( )A .()(),11,-∞--+∞B .(),1-∞-C .()1,1-D .()(),11,-∞+∞24.已知函数()()1123,12,1x a x a x f x x -⎧-+<=⎨≥⎩的值域为R ,则实数a 的取值范围是( )A .10,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .(),0-∞D .[)0,225.函数2x y a =-(0a >且1a ≠,11x -≤≤)的值域是5,13⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,则实数=a ( )A .3B .13C .3或13D .23或32针对练习六 指数函数的单调性26.函数2435x x y -+-=的单调递减区间是( ) A .[2,)+∞ B .(,2]-∞ C .(,1]-∞ D .[1,)+∞27.函数223112x x y -+⎛⎫= ⎪⎝⎭的单调递减区间为( ) A .(1,)+∞ B .3,4⎛⎤-∞ ⎥⎝C .(),1-∞D .3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭28.若函数()215x axf x +⎛⎫= ⎪⎝⎭在[]1,2单调递减,则a 的取值范围( )A .4a ≤-B .2a ≤-C .2a ≥-D .4a ≥-29.若函数()(),1,513,13x a x f x a x x ⎧≥⎪=⎨-+<⎪⎩在R 上单调递减,则实数a 的取值范围是( ) A .12,33⎛⎤⎥⎝⎦B .1,2C .11,32⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .20,3⎛⎫⎪⎝⎭30.已知函数()()4211xa x x f x a x ⎧-≤=⎨>⎩,,是R 上的单调函数,那么实数a 的取值范围为( )A .()01,B .()13,C .423⎡⎫⎪⎢⎣⎭,D .312⎛⎤ ⎥⎝⎦,针对练习七 比较大小与解不等式31.已知412a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,124b =,122c =,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a b c << B .c b a << C .a c b << D .b a c <<32.已知1313422,3,4a b c ===,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a <b <c B .c <a <b C .a <c <b D .c <b <a33.若2141122a a+-⎛⎫⎛⎫> ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,则实数a 的取值范围是( ) A .(,1)-∞ B .(1,)+∞C .(3,)+∞D .(3),-∞34.若x 满足不等式221139x x -+⎛⎫ ⎪⎝⎭,则函数2x y =的值域是( )A .1,28⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .1,28⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .1,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D .[2,)+∞35.若1133ab⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则下列正确的是( )A .33a b <B .ac bc >C .11a b<D .b c a c -<-针对练习八 指数函数的应用36.专家对某地区新型流感爆发趋势进行研究发现,从确诊第一名患者开始累计时间t (单位:天)与病情爆发系数()f t 之间,满足函数模型:0.22(340)1()1t f t e --=+,当()0.1f t =时,标志着疫情将要局部爆发,则此时t 约为(参考数据: 1.13e ≈)( )A .10B .20C .30D .4037.基本再生数0R 与世代间隔T 是流行病学基本参数,基本再生数是指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指两代间传染所需的平均时间,在α型病毒疫情初始阶段,可以用指数函数模型(e )rt I t =描述累计感染病例数()I t 随时间t (单位:天)的变化规律,指数增长率r 与0R 、T 近似满足01R rT =+,有学者基于已有数据估计出0 3.22R =,10T =.据此,在α型病毒疫情初始阶段,累计感染病例数增加至(0)I 的4倍,至少需要( )(参考数据:ln 20.69≈) A .6天 B .7天 C .8天 D .9天38.某灭活疫苗的有效保存时间T (单位:小时h )与储藏的温度t (单位:①)满足的函数关系为e ht b T +=(k ,b 为常数,其中e 2.71828=⋅⋅⋅,是一个和π类似的无理数,叫自然对数的底数),超过有效保存时间,疫苗将不能使用.若在0①时的有效保存时间是1080h ,在10①时的有效保存时间是120h ,则该疫苗在15①时的有效保存时间为( ) A .15h B .30h C .40h D .60h39.某食品的保鲜时间y (单位:小时)与储藏温度x (单位:C ︒)满足函数关系e kx b y +=(e 2.718=为自然对数的底数,,k b 为常数).若该食品在0C ︒的保鲜时间是192小时,在33C ︒的保鲜时间是24小时,则该食品在22C ︒的保鲜时间是( ) A .20 小时 B .24小时 C .36小时 D .48小时40.牛顿曾经提出了常温环境下的温度冷却模型:()100e ktθθθθ-=-+,其中为时间(单位:min ),0θ为环境温度,1θ为物体初始温度,θ为冷却后温度),假设在室内温度为20C 的情况下,一桶咖啡由100C 降低到60C 需要20min .则k 的值为( ) A .ln 220B .ln 320C .ln 210-D .ln 310-第二章 函数2.4.2 指数函数(针对练习)针对练习针对练习一 指数与指数幂的运算1.用分数指数幂的形式表示下列各式(a >0,b >0).(1)a2 2.【答案】(1)52a ; (2)136a ; (3)7362a b ; (4)76a . 【解析】 【分析】由根式与有理数指数幂的关系,结合指数幂的运算性质化简求值即可. (1)原式=11522222a a a a +⋅==. (2)原式=22313333262a a a a +⋅==. (3)原式=1221711333233332622222()()a ab a a b a b a b +⋅===.(4)原式=55722666a a a a --⋅==. 2.计算或化简下列各式: (1)(a -2)·(-4a -1)÷(12a -4)(a >0);(2)213-233+0.0028-⎛⎫- ⎪⎝⎭-2)-1+0.【答案】(1)-13a ;(2)-1679.【解析】 【分析】直接根据指数幂的运算性质计算即可. 【详解】(1)原式21434114(12)33a a a a ----+=-÷=-=-(2)原式213227118500--⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭213323()5002)12-⎡⎤=-+-+⎢⎥⎣⎦=49+20+1=- 1679. 3.计算:(1)1111242114310.7562)164300---⎫⎛⎫⎛⎫⨯⨯+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭111133420,0)a b a b a b ->>⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】(1)-16 (2)(0,0)a a b b>> 【解析】 【分析】(1)根据分数指数幂的运算规则化简计算即可; (2)根据分数指数幂的运算规则化简得出结果. (1)原式=111222411010233-⎫⎫⎛⎫⨯⨯++⨯+ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭(12410223⎫=⨯-⨯+⎝⎭220216=-+=-(2)原式543311233(0,0)a baa b bab a b-==>> 4.计算:(1)1132114(2)924---⎛⎫⎛⎫-⨯-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(2)2932)-⨯【答案】(1)196(2)【解析】 【分析】(1)利用指数幂的运算性质即可求解.(2)利用根式与分数指数幂的互化以及指数幂的运算性质即可求解. (1)原式1111924()1218236=-⨯-+=++-=. (2)原式24119555636333222221[(8)](10)10(2)1010102---=⨯÷=⨯÷=⨯721102=⨯=== 5.(1)()21603278()[2]8---;(2)()())1213321()0040.1a b a b --->,>.【答案】(1)8π+;(2)85. 【解析】 【分析】(1)(2)均根据指数幂的运算性质即可计算; 【详解】(1)原式233(2)=-1+|3﹣π|162(2)+=4﹣1+π﹣3+23=π+8.(2)原式3332223322248510a b a b--⋅==.针对练习二 指数函数的概念6.在①4x y =;①4y x =;①4x y =-;①()4xy =-;①()121,12xy a a a ⎛⎫=->≠ ⎪⎝⎭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 【解析】 【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①①中的函数是指数函数, ①中底数不是常数,指数不是自变量,所以不是指数函数; ①中4x 的系数是1-,所以不是指数函数; ①中底数40-<,所以不是指数函数. 故选:B .7.下列函数是指数函数的是( )A .y =()2x πB .y =(-9)xC .y =2x -1D .y =2×5x【答案】A 【解析】 【分析】根据指数函数定义判断. 【详解】B 中底数90-<,C 中指数是1x -,不是x ,D 中5x 前面系数不是1,根据指数函数定义,只有A 中函数是指数函数, 故选:A.8.下列函数中为指数函数的是( )A .23x y =⋅B .3x y =-C .3x y -=D .1x y =【答案】C 【解析】 【分析】根据指数函数的定义,逐项判定,即可求解. 【详解】根据指数函数的定义知,()0,1xy a a a =>≠,可得函数23x y =⋅不是指数函数;函数3x y =-不是指数函数;函数3x y -=是指数函数;函数1x y =不是指数函数. 故选:C.9.函数()244xy a a a =-+是指数函数,则有( )A .a =1或a =3B .a =1C .a =3D .a >0且a ≠1【答案】C 【解析】 【分析】根据已知条件列不等式,由此求得正确选项. 【详解】由已知得244101a a a a ⎧-+=⎪>⎨⎪≠⎩,即2301a a a a ⎧+=⎪⎨⎪≠⎩,解得3a =.故选:C10.若函数()x f x a =(a >0,且a ≠1)的图象经过(12,)3,则(1)f -=( ) A .1 B .2 CD .3【答案】C 【解析】 【分析】由指数函数所过的点求解析式,进而求(1)f -的值. 【详解】由题意,21(2)3f a ==,又a >0,则a =①()x f x =,故1(1)f --== 故选:C针对练习三 指数函数的图像11.函数2x y -=的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】根据函数的解析式可得函数2x y -=是以12为底数的指数函数,再根据指数函数的图像即可得出答案. 【详解】解:由122xxy -⎛⎫== ⎪⎝⎭,得函数2x y -=是以12为底数的指数函数,且函数为减函数,故D 选项符合题意. 故选:D.12.函数①x y a =;①x y b =;①x y c =;①x y d =的图象如图所示,a ,b ,c ,d 分别是下列四个数:5413,12中的一个,则a ,b ,c ,d 的值分别是( )A .5413,12 B 54,12,13C .12,1354D .13,12,54【答案】C 【解析】 【分析】由直线1x =与函数图象的交点的纵坐标从上到下依次为c ,d ,a ,b 即可求解. 【详解】解:直线1x =与函数图象的交点的纵坐标从上到下依次为c ,d ,a ,b ,511423>>, 所以a ,b ,c ,d 的值分别是12,1354, 故选:C.13.若0a >且1a ≠,则函数()11x f x a -=+的图象一定过点( )A .()0,2B .()0,1-C .()1,2D .()1,1-【答案】C 【解析】 【分析】令10x -=求出定点的横坐标,即得解. 【详解】解:令10,1-=∴=x x .当1x =时,()1111=2f a -=+,所以函数()f x 的图象过点()1,2. 故选:C.14.已知函数f (x )= ax +1的图象恒过定点P ,则P 点的坐标为( ) A .(0,1) B .(0,2) C .(1,2)D .()1,1a +【答案】B 【解析】 【分析】由指数函数过定点的性质进行求解. 【详解】()x f x a =的图象恒过定点()0,1,所以()1x f x a =+的图象恒过定点()0,2故选:B15.对任意实数01a <<,函数()11x f x a -=+的图象必过定点( )A .()0,2B .()1,2C .()0,1D .()1,1【答案】B 【解析】 【分析】根据指数函数的知识确定正确选项. 【详解】当10x -=,即1x =时,()12f =, 所以()f x 过定点()1,2. 故选:B针对练习四 指数函数的定义域16.函数y ) A .(,3]-∞ B .[3,)+∞C .(,2]-∞D .[2,)+∞【答案】D 【解析】 【分析】根据函数的定义域定义求解即可. 【详解】要使得函数y 则390x -≥,39x ≥,233x ≥,解得2x ≥.故函数y [2,)+∞. 故选:D.17.函数()22f x x -的定义域为( ) A .[0,2) B .(2,)+∞C .()(),22,-∞+∞D .[0,2)(2,)⋃+∞【答案】D 【解析】求出使函数式有意义的自变量的范围即得、 【详解】由21020x x ⎧-≥⎨-≠⎩得02x x ≥⎧⎨≠⎩,即[0,2)(2,)x ∈⋃+∞.故选:D.18.设函数f (x ),则函数f (x 4)的定义域为( ) A .(],4∞- B .1,4∞⎛⎤- ⎥⎝⎦C .(]0,4D .10,4⎛⎤⎥⎝⎦【答案】A 【解析】 【分析】求得4x f ⎛⎫= ⎪⎝⎭0,结合指数函数的性质求解即可. 【详解】因为()f x =所以4x f ⎛⎫= ⎪⎝⎭因为44440,44,1,44x x x x -≥≤≤≤,所以4xf ⎛⎫⎪⎝⎭的定义域为(],4-∞,故选A .【点睛】本题主要考查函数的定义域以及指数函数的单调性的应用,是基础题.定义域的三种类型及求法:(1)已知函数的解析式,则构造使解析式有意义的不等式(组)求解;(2) 对实际问题:由实际意义及使解析式有意义构成的不等式(组)求解;(3) 若已知函数()f x 的定义域为[],a b ,则函数()()f g x 的定义域由不等式()a g x b ≤≤求出.19.已知函数()y f x =的定义域为()0,1,则函数()()21xF x f =-的定义域为( )A .(),1-∞B .()(),00,1-∞⋃C .()0,∞+D .[)0,1【答案】B 【解析】 【分析】抽象函数的定义域求解,要注意两点,一是定义域是x 的取值范围;二是同一对应法则下,取值范围一致. 【详解】()y f x =的定义域为()0,1,1021x-∴<<,即121121x x ⎧-<-<⎨≠⎩,10x x <⎧∴⎨≠⎩,解得:1x <且0x ≠, ()()21x F x f ∴=-的定义域为()(),00,1-∞⋃.故选:B .20.函数y (-∞,0],则a 的取值范围为( ) A .a >0 B .a <1 C .0<a <1 D .a ≠1【答案】C 【解析】 【分析】由题意可得10x a -≥,对a 讨论,分1,01a a ><<,运用指数函数的单调性,列不等式即可得到a 的范围. 【详解】要使函数0y a >且1)a ≠有意义, 则10x a -≥, 即01x a a ≥=, 当1a >时,0x ≥;当01a <<时,0x ≤,因为y =的定义域为(],0-∞ 所以可得01a <<符合题意,a ∴的取值范围为01a <<,故选C.【点睛】本题考查函数的定义域以及指数函数的单调性,注意运用偶次根式被开方式非负,意在考查分类讨论思想与运算能力,属于中档题.针对练习五 指数函数的值域21.函数2212x xy -⎛⎫= ⎪⎝⎭的值域为( ) A .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .10,2⎛⎤⎥⎝⎦D .(]0,2【答案】D 【解析】 【分析】令22t x x =-,则12ty ⎛⎫= ⎪⎝⎭,转求二次函数与指数函数的值域即可.【详解】令22t x x =-,则12ty ⎛⎫= ⎪⎝⎭,①()222111t x x x =-=--≥-,①(],2120ty ⎛⎫⎪⎭∈= ⎝,①函数2212x xy -⎛⎫= ⎪⎝⎭的值域为(]0,2,故选:D22.若23x ,则函数1()421x x f x +=-+的最小值为( ) A .4 B .0C .5D .9【答案】A 【解析】 【分析】设23x t =,则2()21=-+f t t t 利用函数()f t 单调性可得答案. 【详解】设23x t =,则()22()211=-+=-f t t t t (3t ), 对称轴为1t =,所以()f t 在[)3,+∞上单调递增,所以2min ()(3)32314f t f ==-⨯+=.故选:A.23.函数2121x x y -=+的值域是( )A .()(),11,-∞--+∞B .(),1-∞-C .()1,1-D .()(),11,-∞+∞【答案】C 【解析】 【分析】将函数化为121xyy+=-,利用20x >列出关于y 的不等式,解出不等式即可. 【详解】设2121x x y -=+,由原式得121xy y +=-,20x >, 101yy+∴>-, ①11y -<<,即函数()f x 的值域为(1,1)-. 故选:C24.已知函数()()1123,12,1x a x a x f x x -⎧-+<=⎨≥⎩的值域为R ,则实数a 的取值范围是( ) A .10,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .(),0-∞D .[)0,2【答案】A 【解析】 【分析】先求出12x y -=在[)1,+∞上的取值范围,再利用分段函数的值域进行求解.【详解】因为12x y -=在[)1,+∞上单调递增, 所以当1≥x 时,1022=1x y -=≥, 若函数()f x 的值域为R ,则1201231a a a ->⎧⎨-+≥⎩, 解得102a ≤<. 故选:A.25.函数2x y a =-(0a >且1a ≠,11x -≤≤)的值域是5,13⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,则实数=a ( )A .3B .13C .3或13D .23或32【答案】C 【解析】当0a >且1a ≠时,函数为指数型函数,需要分情况进行讨论解决.当1a >时,函数2x y a =-是增函数;当01a <<时,函数2x y a =-是减函数,由此结合条件建立关于a的方程组,解之即可求得答案. 【详解】当1a >时,2xy a =-在[]1,1-上为增函数, 211523a a-=⎧⎪∴⎨-=-⎪⎩,解得3a =;当01a <<时,2xy a =-在[]1,1-上为减函数,523121a a⎧-=-⎪⎪∴⎨⎪-=⎪⎩,解得13a =.综上可知:3a =或13. 故选:C 【点睛】关键点点睛:本题主要考查了指数函数的单调性和值域,解题的关键是利用函数的单调性求解函数值域,但含有参数时往往需要讨论.针对练习六 指数函数的单调性26.函数2435x x y -+-=的单调递减区间是( ) A .[2,)+∞ B .(,2]-∞ C .(,1]-∞ D .[1,)+∞【答案】A 【解析】 【分析】利用复合函数的单调性“同增异减”来解题. 【详解】设243x x μ=-+-,在(,2]-∞单调递增,在[2,)+∞单调递减,5y μ=在(,)-∞+∞单调递增,根据“同增异减”可得,函数2435x x y -+-=的单调递减区间是[2,)+∞. 故选:A.27.函数223112x x y -+⎛⎫= ⎪⎝⎭的单调递减区间为( ) A .(1,)+∞ B .3,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .(),1-∞D .3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】D 【解析】 【分析】根据复合函数单调性法则“同增异减”求解即可. 【详解】解:因为函数2231y x x =-+在区间3,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭上单调递减,在3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上单调递增,函数12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在定义域内是单调递减函数,所以,根据复合函数单调性法则“同增异减”得223112x x y -+⎛⎫= ⎪⎝⎭的单调递减区间为3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. 故选:D28.若函数()215x axf x +⎛⎫= ⎪⎝⎭在[]1,2单调递减,则a 的取值范围( )A .4a ≤-B .2a ≤-C .2a ≥-D .4a ≥-【答案】C 【解析】 【分析】根据复合函数单调性来求得a 的取值范围. 【详解】依题意函数()215x axf x +⎛⎫= ⎪⎝⎭在[]1,2单调递减,15xy =在R 上递减, 2y x ax =+的开口向上,对称轴为2ax =-,根据复合函数单调性同增异减可知,122a a -≤⇒≥-. 故选:C29.若函数()(),1,513,13x a x f x a x x ⎧≥⎪=⎨-+<⎪⎩在R 上单调递减,则实数a 的取值范围是( ) A .12,33⎛⎤⎥⎝⎦B .1,2C .11,32⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .20,3⎛⎫⎪⎝⎭【答案】A 【解析】 【分析】根据分段函数的性质,以及函数()f x 在R 上单调递减,结合指数函数的性质,可知011305133a a a a⎧⎪<<⎪-<⎨⎪⎪-+≥⎩,求解不等式,即可得到结果. 【详解】①函数()f x 在R 上单调递减,①011305133a a a a⎧⎪<<⎪-<⎨⎪⎪-+≥⎩,解得1233a <≤,实数a 的取值范围是12,33⎛⎤⎥⎝⎦. 故选:A.30.已知函数()()4211xa x x f x a x ⎧-≤=⎨>⎩,,是R 上的单调函数,那么实数a 的取值范围为( )A .()01,B .()13,C .423⎡⎫⎪⎢⎣⎭,D .312⎛⎤ ⎥⎝⎦,【答案】C 【解析】 【分析】根据()f x 的单调性列不等式组,由此求得a 的取值范围. 【详解】 函数()()4211xa x x f x a x ⎧-≤=⎨>⎩,,,若()f x 在R 上为单调递增函数,则()14201421a a a a ⎧->⎪>⎨⎪-⨯≤⎩,解得423a ≤<;若()f x 在R 上为单调递减函数,则()142001421a a a a ⎧-<⎪<<⎨⎪-⨯≥⎩,无解. 综上所述,实数a 的取值范围为423⎡⎫⎪⎢⎣⎭,. 故选:C针对练习七 比较大小与解不等式31.已知412a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,124b =,122c =,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a b c << B .c b a << C .a c b << D .b a c <<【答案】C 【解析】 【分析】根据指数函数的单调性判断指数式的大小关系. 【详解】由题设,42a -=,2b =,122c =,又2x y =在定义域上递增, ①a c b <<. 故选:C.32.已知1313422,3,4a b c ===,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a <b <c B .c <a <b C .a <c <b D .c <b <a【答案】B 【解析】 【分析】结合指数函数、幂函数的单调性确定正确选项. 【详解】4x y =在R 上递增,14y x =在()0,∞+上递增.123111334442422893c a b ==<==<==.故选:B33.若2141122a a+-⎛⎫⎛⎫> ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,则实数a 的取值范围是( ) A .(,1)-∞ B .(1,)+∞C .(3,)+∞D .(3),-∞【答案】A 【解析】 【分析】根据指数函数的单调性,将函数不等式转化为自变量的不等式,解得即可; 【详解】解:因为12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在定义域上单调递减,所以2141122a a+-⎛⎫⎛⎫> ⎪⎪⎝⎭⎝⎭等价于214a a +<-,解得1a <,即原不等式的解集为(,1)-∞ 故选:A34.若x 满足不等式221139x x -+⎛⎫ ⎪⎝⎭,则函数2x y =的值域是( )A .1,28⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .1,28⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .1,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D .[2,)+∞【答案】B 【解析】【分析】利用指数函数的单调性得到自变量的范围,进而得到指数函数的值域. 【详解】 由221139x x -+⎛⎫ ⎪⎝⎭可得2212(2)1339x x x -+--⎛⎫= ⎪⎝⎭,因为3x y =在R 上单调递增, 所以2124x x +-+即x 2+2x -3≤0, 解得:31x -≤≤ , 所以31222x y -=,即函数2x y =的值域是1,28⎡⎤⎢⎥⎣⎦,故选:B .35.若1133ab⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则下列正确的是( )A .33a b <B .ac bc >C .11a b<D .b c a c -<-【答案】D 【解析】 【分析】先根据题干条件和函数13xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭的单调性得到a b >,A 选项可以利用函数的单调性进行判断,BC 选项可以举出反例,D 选项用不等式的基本性质进行判断. 【详解】因为13xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 上单调递减,若1133a b⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则a b >,对于选项A :若a b >,因为()3f x x =单调递增,所以33a b >,故A 错误;对于选项B :当a b >时,若0c ,则ac bc =,故B 错误;对于选项C :由a b >,不妨令1a =,2b =-,则此时11ab>,故C 错误; 对于选项D :由不等式性质,可知D 正确. 故选:D.针对练习八 指数函数的应用36.专家对某地区新型流感爆发趋势进行研究发现,从确诊第一名患者开始累计时间t (单位:天)与病情爆发系数()f t 之间,满足函数模型:0.22(340)1()1t f t e--=+,当()0.1f t =时,标志着疫情将要局部爆发,则此时t 约为(参考数据: 1.13e ≈)( )A .10B .20C .30D .40【答案】A 【解析】 【分析】根据()0.1f t =列式,并根据给出参考数据,结合指数函数的性质解相应的指数方程,即可得答案. 【详解】解:因为()0.1f t =,0.22(340)1()1t f t e--=+,所以0.22(340)10.11t e--=+,即0.22(340)011t e --=+,所以0.22(340)9t e --=,由于 1.13e ≈,故()21.12.29e e =≈, 所以0.22(23).240t e e --≈,所以()0.22340 2.2t --≈,解得10t ≈. 故选:A.37.基本再生数0R 与世代间隔T 是流行病学基本参数,基本再生数是指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指两代间传染所需的平均时间,在α型病毒疫情初始阶段,可以用指数函数模型(e )rt I t =描述累计感染病例数()I t 随时间t (单位:天)的变化规律,指数增长率r 与0R 、T 近似满足01R rT =+,有学者基于已有数据估计出0 3.22R =,10T =.据此,在α型病毒疫情初始阶段,累计感染病例数增加至(0)I 的4倍,至少需要( )(参考数据:ln 20.69≈) A .6天 B .7天 C .8天 D .9天【答案】B 【解析】 【分析】根据题意将给出的数据代入公式即可计算出结果 【详解】因为0 3.22R =,10T =,01R rT =+,所以可以得到01 3.2210.22210R r T --===0.2220(0)1I e ⨯==,由题意可知0.2224t e >,ln 42ln 220.696.20.2220.2220.222t ⨯>=≈≈ 所以至少需要7天,累计感染病例数增加至(0)I 的4倍 故选:B38.某灭活疫苗的有效保存时间T (单位:小时h )与储藏的温度t (单位:①)满足的函数关系为e ht b T +=(k ,b 为常数,其中e 2.71828=⋅⋅⋅,是一个和π类似的无理数,叫自然对数的底数),超过有效保存时间,疫苗将不能使用.若在0①时的有效保存时间是1080h ,在10①时的有效保存时间是120h ,则该疫苗在15①时的有效保存时间为( ) A .15h B .30h C .40h D .60h【答案】C 【解析】 【分析】根据已知的函数模型以及已知数据,待定系数即可求得结果. 【详解】由题意知1080e b =,1010120e e e k b k b +==⋅,所以()21051201ee 10809kk===, 所以51e 3k =,所以151e 27k =,所以15151ee e 10804027k bk b +=⋅=⨯=. 故选:C .39.某食品的保鲜时间y (单位:小时)与储藏温度x (单位:C ︒)满足函数关系e kx b y +=(e 2.718=为自然对数的底数,,k b 为常数).若该食品在0C ︒的保鲜时间是192小时,在33C ︒的保鲜时间是24小时,则该食品在22C ︒的保鲜时间是( ) A .20 小时 B .24小时 C .36小时 D .48小时【答案】D 【解析】 【分析】根据题意建立方程组,进而解出11e ,e b k ,然后将22代入即可求得答案. 【详解】由题意,331133e 1922411e e 19282e24b k k k b+⎧=⇒==⇒=⎨=⎩,所以该食品在22C ︒的保鲜时间是2222e e e 1192484k b k b +=⋅=⨯=.故选:D.40.牛顿曾经提出了常温环境下的温度冷却模型:()100e ktθθθθ-=-+,其中为时间(单位:min ),0θ为环境温度,1θ为物体初始温度,θ为冷却后温度),假设在室内温度为20C 的情况下,一桶咖啡由100C 降低到60C 需要20min .则k 的值为( ) A .ln 220B .ln 320C .ln 210-D .ln 310-【答案】A 【解析】 【分析】把020θ=,1100θ=,60θ=,20t =代入()100e ktθθθθ-=-+可求得实数k 的值.【详解】由题意,把020θ=,1100θ=,60θ=,20t =代入()100e ktθθθθ-=-+中得2080e 2060k -+=,可得201e2k-=, 所以,20ln 2k -=-,因此,ln 220k =. 故选:A.。
指数函数1.指数函数的定义:函数)1(≠>=aaay x且叫做指数函数,其中x是自变量,函数定义域是R 2.指数函数的图象和性质:在同一坐标系中分别作出函数y=x2,y=x⎪⎭⎫⎝⎛21,y=x10,y=x⎪⎭⎫⎝⎛101的图象.我们观察y=x2,y=x⎪⎭⎫⎝⎛21,y=x10,y=x⎪⎭⎫⎝⎛101图象特征,就可以得到)1(≠>=aaay x且的图象和性质。
a>10<a<1图象00性质(1)定义域:R(2)值域:(0,+∞)(3)过点(0,1),即x=0时,y=1(4)在R上是增函数(4)在R上是减函数指数函数是高中数学中的一个基本初等函数,有关指数函数的图象与性质的题目类型较多,同时也是学习后续数学内容的基础和高考考查的重点,本文对此部分题目类型作了初步总结,与大家共同探讨.1.比较大小例1已知函数2()f x x bx c=-+满足(1)(1)f x f x+=-,且(0)3f=,则()xf b与()x f c 的大小关系是_____.分析:先求b c ,的值再比较大小,要注意x x b c ,的取值是否在同一单调区间内.解:∵(1)(1)f x f x +=-, ∴函数()f x 的对称轴是1x =. 故2b =,又(0)3f =,∴3c =.∴函数()f x 在(]1-,∞上递减,在[)1+,∞上递增. 若0x ≥,则321x x ≥≥,∴(3)(2)x x f f ≥; 若0x <,则321x x <<,∴(3)(2)x x f f >. 综上可得(3)(2)x x f f ≥,即()()x x f c f b ≥.评注:①比较大小的常用方法有:作差法、作商法、利用函数的单调性或中间量等.②对于含有参数的大小比较问题,有时需要对参数进行讨论. 2.求解有关指数不等式例2 已知2321(25)(25)x x a a a a -++>++,则x 的取值范围是___________. 分析:利用指数函数的单调性求解,注意底数的取值范围. 解:∵2225(1)441a a a ++=++>≥,∴函数2(25)x y a a =++在()-+,∞∞上是增函数,∴31x x >-,解得14x >.∴x 的取值范围是14⎛⎫+ ⎪⎝⎭,∞. 评注:利用指数函数的单调性解不等式,需将不等式两边都凑成底数相同的指数式,并判断底数与1的大小,对于含有参数的要注意对参数进行讨论. 3.求定义域及值域问题例3 求函数y = 解:由题意可得2160x --≥,即261x -≤,∴20x -≤,故2x ≤. ∴函数()f x 的定义域是(]2-,∞.令26x t -=,则y =,又∵2x ≤,∴20x -≤. ∴2061x -<≤,即01t <≤. ∴011t -<≤,即01y <≤.∴函数的值域是[)01,. 评注:利用指数函数的单调性求值域时,要注意定义域对它的影响.4.最值问题例4 函数221(01)x x y a a a a =+->≠且在区间[11]-,上有最大值14,则a 的值是_______.分析:令x t a =可将问题转化成二次函数的最值问题,需注意换元后t 的取值范围.解:令x t a =,则0t >,函数221x x y a a =+-可化为2(1)2y t =+-,其对称轴为1t =-.∴当1a >时,∵[]11x ∈-,,∴1x a a a ≤≤,即1t a a≤≤. ∴当t a =时,2max (1)214y a =+-=. 解得3a =或5a =-(舍去);当01a <<时,∵[]11x ∈-,,∴1x a a a ≤≤,即1a t a≤≤,∴ 1t a =时,2max 11214y a ⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭, 解得13a =或15a =-(舍去),∴a 的值是3或13.评注:利用指数函数的单调性求最值时注意一些方法的运用,比如:换元法,整体代入等. 5.解指数方程例5 解方程223380x x +--=.解:原方程可化为29(3)80390x x ⨯-⨯-=,令3(0)x t t =>,上述方程可化为298090t t --=,解得9t =或19t =-(舍去),∴39x =,∴2x =,经检验原方程的解是2x =.评注:解指数方程通常是通过换元转化成二次方程求解,要注意验根. 6.图象变换及应用问题例6 为了得到函数935x y =⨯+的图象,可以把函数3x y =的图象( ). A .向左平移9个单位长度,再向上平移5个单位长度 B .向右平移9个单位长度,再向下平移5个单位长度 C .向左平移2个单位长度,再向上平移5个单位长度D .向右平移2个单位长度,再向下平移5个单位长度分析:注意先将函数935x y =⨯+转化为235x t +=+,再利用图象的平移规律进行判断.解:∵293535x x y +=⨯+=+,∴把函数3x y =的图象向左平移2个单位长度,再向上平移5个单位长度,可得到函数935x y =⨯+的图象,故选(C ). 评注:用函数图象解决问题是中学数学的重要方法,利用其直观性实现数形结合解题,所以要熟悉基本函数的图象,并掌握图象的变化规律,比如:平移、伸缩、对称等. 习题1、比较下列各组数的大小: (1)若 ,比较 与 ; (2)若 ,比较 与 ; (3)若 ,比较与;(4)若 ,且,比较a 与b ; (5)若 ,且,比较a 与b .解:(1)由 ,故 ,此时函数为减函数.由,故 .(2)由 ,故.又 ,故 .从而 . (3)由 ,因,故.又,故.从而.(4)应有.因若,则.又,故 ,这样 .又因,故 .从而 ,这与已知 矛盾. (5)应有.因若,则.又,故,这样有.又因 ,且 ,故 .从而 ,这与已知矛盾.小结:比较通常借助相应函数的单调性、奇偶性、图象来求解.2,曲线 分别是指数函数,和的图象,则 与1的大小关系是 ( ).(分析:首先可以根据指数函数单调性,确定,在 轴右侧令,对应的函数值由小到大依次为 ,故应选 .小结:这种类型题目是比较典型的数形结合的题目,第(1)题是由数到形的转化,第(2)题则是由图到数的翻译,它的主要目的是提高学生识图,用图的意识. 求最值3,求下列函数的定义域与值域.(1)y =231-x ; (2)y =4x +2x+1+1.解:(1)∵x-3≠0,∴y =231-x 的定义域为{x |x ∈R 且x ≠3}.又∵31-x ≠0,∴231-x ≠1,∴y =231-x 的值域为{y |y>0且y ≠1}.(2)y =4x +2x+1+1的定义域为R.∵2x >0,∴y =4x +2x+1+1=(2x )2+2·2x +1=(2x +1)2>1.∴y =4x +2x+1+1的值域为{y |y>1}. 4,已知-1≤x ≤2,求函数f(x)=3+2·3x+1-9x 的最大值和最小值解:设t=3x ,因为-1≤x ≤2,所以931≤≤t ,且f(x)=g(t)=-(t-3)2+12,故当t=3即x=1时,f(x)取最大值12,当t=9即x=2时f(x)取最小值-24。
指数函数习题及答案一.选择题1.若函数f (x )=()xa 1-在R 上是减函数,那么实数a 的取值范围是( )A .a >1 且1≠aB .1<a <2C .a >1且2≠aD .a >02.已知0>a ,41=--a a ,则22-+a a 的值是( )A .14B .16C .18D .203.一套邮票现价值a 元,每过一年都将增值00b ,则10年后其价值为( ) A .()00110b a + B .()00101b a +C .()[]10001b a + D .()1001ba +4.设f (x )=x)21(,x ∈R ,那么f (x )是( ) A .偶函数且在(0,+∞)上是减函数B .偶函数且在(0,+∞)上是增函数C .奇函数且在(0,+∞)上是减函数D .奇函数且在(0,+∞)上是增函数 5.函数y =-2-x的图象一定过哪些象限( )A .一、二象限B .二、三象限C .三、四象限D .一、四象限 6.函数y =a x 在[0,1]上的最大值与最小值和为3,则函数y =123-⋅x a 在[0,1]上的最大值是( )A .3B .1C .6D .23 7.下列函数中值域为(0,+∞)的是( ) A .y =x15B .y =x )31( C .y =12+-xD .y =12-x8.若-1<x <0,则不等式中成立的是( )A .5-x <5x <0.5x B .0.5x <5-x <5x C .5x <5-x <0.5xD .5x <0.5x <5-x9.当a ≠0时,函数y a x b=+和y b ax=的图象只可能是( )10.设指数函数)1,0()(≠>=a a a x f x,则下列等式中不正确的是( )A .)()()(y f x f y x f ⋅=+B .)()(y f x f y x f =-)( C .)()]([)(Q n x f nx f n∈= D .)()]([·)]([)(+∈=N n y f x f xy f nnn二.填空题11.已知函数f (x )=21)31(x -,其定义域是________________.12.函数f (x )=a x -1+3的图象一定过定点P ,则P 点的坐标是____________.13.函数121+⎪⎭⎫⎝⎛=x y ,[]1,2-∈x 的值域是_____________.14.函数y =x-3的图象与函数________________的图象关于y 轴对称. 三.解答题(共6小题,共80分) 15.(本小题12分)(1)计算:3122726141-⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛- (2)化简:2433221---÷⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅a b b a16.(12分)(1) 解不等式145-+<x x a a(a>0且a ≠1)(2)函数⎪⎩⎪⎨⎧>≤-=-0,0,12)(21x x x x f x ,求满足1)(>x f 的x 的取值范围17.(14分) 求函数2233x x y -++=的单调区间和最值(单调区间请加以证明).18.(1)已知m x f x +-=132)(是奇函数,求常数m 的值; (2)画出函数|13|-=xy 的图象,并利用图象回答:k 为何值时,方程k x=-|13|无解?有一解?有两解?19.(14分)已知函数4()42xx f x =+ (1)试求()(1)f a f a +-的值.(2)求1232007()()()()2008200820082008f f f f +++⋅⋅⋅+的值. 20.(14分)已知函数11)(+-=x x a a x f (a >1).(1)判断函数f (x )的奇偶性; (2)求f (x )的值域;(3)证明f (x )在(-∞,+∞)上是增函数.<指数函数>参考答案1—10 BCDAC CBDAD9.[-1,1] 10.(1,4) 11.27 12.[41,2] 13.x y 3= 14.1415.1>a 时,x>2;10<<a 时,x<2. 16.1-a17.解:单调增区间:(,1]-∞;单调减区间:[1,)+∞;值域:(,81]-∞。
高中数学:指数函数的图像和性质练习及答案指数函数的图象与性质1.指数函数y=a x,y=b x,y=c x,y=d x在同一坐标系内的图象如图所示,则a、b、c、d的大小顺序是( )A.b<a<d<cB.a<b<d<cC.b<a<c<dD.b<c<a<d2.已知1>n>m>0,则指数函数①y=m x,②y=n x的图象为( )A.B.C.D.3.函数y=a x-(a>0,且a≠1)的图象可能是( )A.B.C.D.4.把函数y=f(x)的图象向左,向下分别平移2个单位,得到y=2x的图象,则f(x)的解析式是( ) A.f(x)=2x+2+2B.f(x)=2x+2-2C.f(x)=2x-2+2D.f(x)=2x-2-25.若关于x的方程|a x-1|=2a(a>0且a≠1)有两个不等实根,则a的取值范围是( )A.(0,1)∪(1,+∞)B.(0,1)C.(1,+∞)D.(0,)6.已知函数f(x)=|2x-1-1|.(1)作出函数y=f(x)的图象;(2)若a<c,且f(a)>f(c),求证:2a+2c<4.指数函数的定义域7.已知函数f(x)的定义域是(1,2),则函数f(2x)的定义域是( ) A.(0,1)B.(2,4)C.(,1)D.(1,2)8.函数y=的定义域是________.指数函数的值域9.函数y=的值域为________.10.当x∈[0,1]时,函数f(x)=3x+2的值域为________.指数函数的性质11.若函数f(x)=3x+3-x与g(x)=3x-3-x的定义域均为R,则( ) A.f(x)与g(x)均为偶函数B.f(x)为偶函数,g(x)为奇函数C.f(x)与g(x)均为奇函数D.f(x)为奇函数,g(x)为偶函数12.关于指数函数,有下列几个命题:①指数函数的定义域为(0,+∞);②指数函数的值域是不包括1的;③指数函数f(x)=2x和f(x)=()x关于y轴对称;④指数函数都是单调函数.其中正确的命题有________(填写正确命题的序号).13.指数函数f(x)=a x(a>0,a≠1)对于任意的x1、x2∈R,都有f(x1)f(x2)________f(x1+x2).(填“>”,“<”或“=”)指数幂的大小比较14.a=与b=()5的大小关系是( )A.a>bB.a<bC.a=bD.大小关系不定15.设<()b<()a<1,那么( )A.a a<a b<b aB.a a<b a<a bC.a b<a a<b aD.a b<b a<a a16.设函数f(x)定义在实数集上,且y=f(x+1)是偶函数,且当x≥1时,f(x)=3x-1,则有( ) A.f()<f()<f()B.f()<f()<f()C.f()<f()<f()D.f()<f()<f()指数方程的解法17.集合M={3,2a},N={a,b},若M∩N={2},则M∪N等于( )A.{0,1,2}B.{0,1,3}C.{0,2,3}D.{1,2,3}18.方程2m·3n-3n+1+2m=13的非负整数解(m,n)=________.19.若方程()x+()x-1+a=0有正数解,则实数a的取值范围是________.指数不等式的解法20.已知不等式为≤3x<27,则x的取值范围( )A.-≤x<3B.≤x<3C.RD.≤x<21.已知f(x)=a-x(a>0,且a≠1),且f(-2)>f(-3),则a的取值范围是( ) A.a>0B.a>1C.a<1D.0<a<122.不等式<2-2x的解集是________.指数函数的单调性23.函数y=的递减区间为( )A.(-∞,-3]B.[-3,+∞)C.(-∞,3]D.[3,+∞)24.若函数y=(1-2a)x是实数集R上的增函数,则实数a的取值范围为( ) A.(,+∞)B.(-∞,0)C.(-∞,)D.(-,)25.已知函数f(n)=是增函数,则实数a的取值范围是( )A.(0,1)B.(7,8)C.[7,8)D.(4,8)26.函数y=的递增区间是________.27.已知函数f(x)=.(1)若a=1,求f(x)的单调区间;(2)若f(x)有最大值3,求a的值.指数函数的最值28.已知函数y=ax(a>1)在区间[1,2]上的最大值与最小值之差为2,则实数a的值为( ) A.B.2C.3D.429.已知函数y=9x-2·3x-1,求该函数在区间x∈[-1,1]上的最大值和最小值.30.已知f(x)=9x-2·3x+4,x∈[-1,2].(1)设t=3x,x∈[-1,2],求t的最大值与最小值;(2)求f(x)的最大值与最小值.与指数函数相关的函数的奇偶性31.函数y=的图象( )A.关于原点对称B.关于直线y=-x对称C.关于y轴对称D.关于直线y=x对称32.已知定义在R上的奇函数f(x)和偶函数g(x)满足f(x)+g(x)=a x-a-x+2(a>0,且a≠1).若g(2)=a,则f(2)等于( )A.2B.C.D.a233.函数f(x)=k·a-x(k,a为常数,a>0且a≠1)的图象过点A(0,1),B(3,8),(1)求函数f(x)的解析式;(2)若函数g(x)=,试判断函数g(x)的奇偶性,并给出证明.答案1.指数函数y=a x,y=b x,y=c x,y=d x在同一坐标系内的图象如图所示,则a、b、c、d的大小顺序是( )A.b<a<d<cB.a<b<d<cC.b<a<c<dD.b<c<a<d【答案】A【解析】作直线x=1与各图象相交,交点的纵坐标即为底数,故从下到上依次增大.所以b<a<d<c.故选A.2.已知1>n>m>0,则指数函数①y=m x,②y=n x的图象为( )A.B.C.D.【答案】C【解析】由1>n>m>0可知①②应为两条递减指数函数曲线,故只可能是选项C或D,进而再判断①②与n和m的对应关系,不妨选择特殊点,令x=1,则①②对应的函数值分别为m和n,由m<n知选C.故选C.3.函数y=a x-(a>0,且a≠1)的图象可能是( )A.B.C.D.【答案】D【解析】当a>1时,y=a x-为增函数,且在y轴上的截距为0<1-<1,排除A,B.当0<a<1时,y=a x-为减函数,且在y轴上的截距为1-<0,故选D.4.把函数y=f(x)的图象向左,向下分别平移2个单位,得到y=2x的图象,则f(x)的解析式是( ) A.f(x)=2x+2+2B.f(x)=2x+2-2C.f(x)=2x-2+2D.f(x)=2x-2-2【答案】C【解析】y=2x向上,向右分别平移2个单位得f(x)的图象,所以f(x)=2x-2+2.5.若关于x的方程|a x-1|=2a(a>0且a≠1)有两个不等实根,则a的取值范围是( )A.(0,1)∪(1,+∞)B.(0,1)C.(1,+∞)D.(0,)【答案】D【解析】方程|a x-1|=2a(a>0且a≠1)有两个不相等的实数根转化为函数y=|a x-1|与y=2a有两个交点.①当0<a<1时,如图(1),∴0<2a<1,即0<a<.②当a>1时,如图(2),而y=2a>1不符合要求.综上,0<a<.6.已知函数f(x)=|2x-1-1|.(1)作出函数y=f(x)的图象;(2)若a<c,且f(a)>f(c),求证:2a+2c<4.【答案】(1)f(x)=其图象如图所示.(2)证明由图知,f(x)在(-∞,1]上是减函数,在[1,+∞)上是增函数,故结合条件知必有a<1.若c≤1,则2a<2,2c≤2,所以2a+2c<4;若c>1,则由f(a)>f(c),得1-2a-1>2c-1-1,即2c-1+2a-1<2,所以2a+2c<4.综上知,总有2a+2c<4.7.已知函数f(x)的定义域是(1,2),则函数f(2x)的定义域是( )A.(0,1)B.(2,4)C.(,1)D.(1,2)【答案】A【解析】根据题意可知1<2x<2,则0<x<1,所以函数f(2x)的定义域是(0,1).8.函数y=的定义域是________.【答案】(-∞,]【解析】要使函数y=有意义,则必须()3x-1-≥0,即()3x-1≥()3,∴3x-1≤3,解得x≤.∴函数y=的定义域是(-∞,].故答案为(-∞,].9.函数y=的值域为________.【答案】[0,4)【解析】∵2x>0,∴0≤16-2x<16,则0≤<4,故函数y=的值域为[0,4).10.当x∈[0,1]时,函数f(x)=3x+2的值域为________.【答案】[3,5]【解析】因为指数函数y=3x在区间[0,1]上是增函数,所以30≤3x≤31,即1≤3x≤3,于是1+2≤3x+2≤3+2,即3≤f(x)≤5.11.若函数f(x)=3x+3-x与g(x)=3x-3-x的定义域均为R,则( )A.f(x)与g(x)均为偶函数B.f(x)为偶函数,g(x)为奇函数C.f(x)与g(x)均为奇函数D.f(x)为奇函数,g(x)为偶函数【答案】B【解析】因为f(x),g(x)的定义域均为R,且f(-x)=3-x+3x=f(x),g(-x)=3-x-3x=-g(x),所以f(x)为偶函数,g(x)为奇函数,故选B.12.关于指数函数,有下列几个命题:①指数函数的定义域为(0,+∞);②指数函数的值域是不包括1的;③指数函数f(x)=2x和f(x)=()x关于y轴对称;④指数函数都是单调函数.其中正确的命题有________(填写正确命题的序号).【答案】③④【解析】①指数函数的定义域为R,故①错误;②指数函数的值域是(0,+∞),故②错误;③∵f(x)=()x=2-x,∴指数函数f(x)=2x和f(x)=()x关于y轴对称,故③正确;④当a>1时,y=ax是增函数;当0<a<1时,y=ax是减函数,所以指数函数都是单调函数,故④正确.故答案为③④.13.指数函数f(x)=a x(a>0,a≠1)对于任意的x1、x2∈R,都有f(x1)f(x2)________f(x1+x2).(填“>”,“<”或“=”)【答案】=【解析】∵对于指数函数f(x)=a x(a>0,a≠1),任意取x 1、x2∈R,有f(x1)f(x2)===f(x1+x2).故答案为=.14.a=与b=()5的大小关系是( )A.a>bB.a<bC.a=bD.大小关系不定【答案】A【解析】考察函数y=()x与y=()x知,前者是一个增函数,后者是一个减函数,∴>()0=1,()5<()0=1,∴>()5,即a>b,故选A.15.设<()b<()a<1,那么( )A.a a<a b<b aB.a a<b a<a bC.a b<a a<b aD.a b<b a<a a【答案】C【解析】∵<()b<()a<1,且y=()x在R上是减函数.∴0<a<b<1,∴指数函数y=a x在R上是减函数,∴a b<a a,∴幂函数y=x a在R上是增函数,∴a a<b a,∴a b<a a<b a,故选C.16.设函数f(x)定义在实数集上,且y=f(x+1)是偶函数,且当x≥1时,f(x)=3x-1,则有( ) A.f()<f()<f()B.f()<f()<f()C.f()<f()<f()D.f()<f()<f()【答案】B【解析】∵y=f(x+1)是偶函数,故函数的图象关于直线x=1对称,则f()=f(),f()=f(),又∵当x≥1时,f(x)=3x-1为增函数,且<<,故f()<f()<f(),即f()<f()<f(),故选B.17.集合M={3,2a},N={a,b},若M∩N={2},则M∪N等于( )A.{0,1,2}B.{0,1,3}C.{0,2,3}D.{1,2,3}【答案】D【解析】因为2是它们的公共元素,所以2a=2,a=1,b=2,因此M∪N={1,2,3},选D.18.方程2m·3n-3n+1+2m=13的非负整数解(m,n)=________.【答案】(3,0),(2,2)【解析】方程2m·3n-3n+1+2m=13变形为3n(2m-3)+2m=13.(*)∵m,n为非负整数,∴当m=0,1时,经验证无解,应舍去.当m=2时,(*)化为3n+22=13,解得n=2.此时方程的非负整数解为(2,2).当m=3时,(*)化为5·3n+23=13,即3n=1,解得n=0.当m≥4时,2m-3≥13,左边>右边,(*)无非负整数解.综上可知:方程2m·3n-3n+1+2m=13的非负整数解(m,n)=(3,0),(2,2).故答案为(3,0),(2,2).19.若方程()x+()x-1+a=0有正数解,则实数a的取值范围是________.【答案】(-3,0)【解析】令()x=t,∵方程有正根,∴t∈(0,1).方程转化为t2+2t+a=0,∴a=1-(t+1)2.∵t∈(0,1),∴a∈(-3,0).20.已知不等式为≤3x<27,则x的取值范围( )A.-≤x<3B.≤x<3C.RD.≤x<【答案】A【解析】由题意可得≤3x≤33,再根据函数y=3x在R上是增函数,可得-≤x<3,故选A.21.已知f(x)=a-x(a>0,且a≠1),且f(-2)>f(-3),则a的取值范围是( )A.a>0B.a>1C.a<1D.0<a<1【答案】D【解析】∵f(-2)=a2,f(-3)=a3.f(-2)>f(-3),即a2>a3,故0<a<1.选D.22.不等式<2-2x的解集是________.【答案】{x|x>3,或x<-1}【解析】原不等式化为<()2x,又y=()x为减函数,故x2-3>2x,解得{x|x>3,或x<-1}.23.函数y=的递减区间为( )A.(-∞,-3]B.[-3,+∞)C.(-∞,3]D.[3,+∞)【答案】B【解析】设u=(x+3)2,y=()u,∵u=(x+3)2在(-∞,-3]上递减,在[-3,+∞)上递增,而y=()u在R上递减,∴y=在[-3,+∞)上递减.24.若函数y=(1-2a)x是实数集R上的增函数,则实数a的取值范围为( )A.(,+∞)B.(-∞,0)C.(-∞,)D.(-,)【答案】B【解析】由题意知函数为指数函数,且为实数集R上的增函数,所以底数1-2a>1,解得a<0.25.已知函数f(n)=是增函数,则实数a的取值范围是( )A.(0,1)B.(7,8)C.[7,8)D.(4,8)【答案】D【解析】因为函数f(n)=是增函数,所以解得4<a<8.26.函数y=的递增区间是________.【答案】[2,+∞)【解析】函数y=的单调递增区间即为y=x2-4x+3的单调递增区间,∵y=x2-4x+3的单调递增区间为[2,+∞),故答案为[2,+∞).27.已知函数f(x)=.(1)若a=1,求f(x)的单调区间;(2)若f(x)有最大值3,求a的值.【答案】(1)a=1,得f(x)=,∵∈(0,1),∴f(x)的外层函数是一个递减的指数函数;令t=x2-4x+3,则其减区间为(-∞,2),增区间为(2,+∞).∴f(x)的增区间为(-∞,2),减区间为(2,+∞)(2)∵f(x)有最大值为3,∈(0,1),函数t=ax2-4x+3有最小值-1,∴函数t=ax2-4x+3在区间(-∞,)上是减函数,在区间(,+∞)上是增函数由此可得,a>0且f()==3,得-+3=-1,解之得a=1.综上所述,当f(x)有最大值3时,a的值为1.28.已知函数y=ax(a>1)在区间[1,2]上的最大值与最小值之差为2,则实数a的值为( ) A.B.2C.3D.4【答案】B【解析】y=a x(a>1)在[1,2]上是增函数,最大值为a2,最小值为a1,所以a2-a1=2,解得a=2或a=-1(舍).29.已知函数y=9x-2·3x-1,求该函数在区间x∈[-1,1]上的最大值和最小值.【答案】令3x=t,∵-1≤x≤1,∴≤t≤3,∴y=t2-2t-1=(t-1)2-2(其中≤t≤3).∴当t=1时(即x=0时),y取得最小值-2,当t=3时(即x=1时),y取得最大值2. 30.已知f(x)=9x-2·3x+4,x∈[-1,2].(1)设t=3x,x∈[-1,2],求t的最大值与最小值;(2)求f(x)的最大值与最小值.【答案】(1)∵t=3x在[-1,2]是单调增函数,∴t max=32=9,t min=3-1=.(2)令t=3x,∵x∈[-1,2],∴t∈[,9],原方程变为:f(x)=t2-2t+4,∴f(x)=(t-1)2+3,t∈[,9],∴当t=1时,此时x=0,f(x)min=3,当t=9时,此时x=2,f(x)max=67.题组10 与指数函数相关的函数的奇偶性31.函数y=的图象( )A.关于原点对称B.关于直线y=-x对称C.关于y轴对称D.关于直线y=x对称【答案】A【解析】设函数y=f(x)=,则此函数的定义域为R.f(-x)===-f(x),故函数是奇函数,故它的图象关于原点O对称,故选A.32.已知定义在R上的奇函数f(x)和偶函数g(x)满足f(x)+g(x)=a x-a-x+2(a>0,且a≠1).若g(2)=a,则f(2)等于( )A.2B.C.D.a2【答案】B【解析】∵f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,∴由f(x)+g(x)=ax-a-x+2,①得f(-x)+g(-x)=-f(x)+g(x)=a-x-ax+2,②①+②,得g(x)=2,①-②,得f(x)=ax-a-x.又g(2)=a,∴a=2,∴f(x)=2x-2-x,∴f(2)=22-2-2=.33.函数f(x)=k·a-x(k,a为常数,a>0且a≠1)的图象过点A(0,1),B(3,8),(1)求函数f(x)的解析式;(2)若函数g(x)=,试判断函数g(x)的奇偶性,并给出证明.【答案】(1)由已知得∴k=1,a=,∴f(x)=2x.(2)函数g(x)为奇函数.证明:g(x)=,其定义域为R,又g(-x)===-=-g(x),∴函数g(x)为奇函数.。
指数函数练习1. 函数(1)x y 4=; (2) 4x y =; (3) x y 4-=; (4) x y )4(-=; (5) x y π=; (6) 24x y =;(7) x x y =; (8) 1()1(>-=a a y x , 且a 1≠)中,是指数函数的是2. 函数33(0,1)x y a a a-=+>≠恒过的定点是 3. 若1()21xf x a =+-是奇函数,则a = 【答案】【解析】12(),()()2112xx x f x a a f x f x --=+=+-=--- 21121()21122112122x x x x x xa a a a ⇒+=-+⇒=-==----故 4. 若指数函数y a x =+()1在()-∞+∞,上是减函数,那么( )A 、 01<<aB 、 -<<10aC 、 a =-1D 、 a <-15. 函数213-=x y 的定义域为6. 若函数()1222-=--aax xx f 的定义域为R ,则实数a 的取值范围 . []0,1-7. 设0x >,且1x x a b <<(0a >,0b >),则a 与b 的大小关系是( B )A 1b a <<B 1a b <<C 1b a <<D 1a b <<8. 如图,指出函数①y=a x ;②y=b x ;③y=c x ;④y=d x的图象,则a,b,c,d 的大小关系是BA a 〈b 〈1〈c 〈dB b<a 〈1〈d<cC 1〈a<b 〈c 〈dD a 〈b<1〈d<c9. 下列函数图象中,函数y a a a x =>≠()01且,与函数y a x =-()1的图象只能是( C )y y y yO x O x O x O xAB C D111110. 函数x xx x e e y e e--+=-的图像大致为( A )。
2.函数f (x )=x 2-bx +c 满足f (1+x )=f (1-x )且A .f (b x )≤f (c x) B .f (b x )≥f (c x) lg(a x -2x-5 ≥5 [9,(9,1,,1[1,[1,,1)上的最大值比最小值大,则234x x ---+11.(2011·银川模拟)若函数y =a 2x +2a x-1(a >0且a ≠1)在x ∈[-1,1]上的最大值为14,求a 的值.的值.12.已知函数f (x )=3x ,f (a +2)=18,g (x )=λ·3ax -4x的定义域为[0,1]. (1)求a 的值;的值;(2)若函数g (x )在区间[0,1]上是单调递减函数,求实数λ的取值范围.的取值范围.指数函数答案指数函数答案1.1.解析:由解析:由a ⊗b =îïíïìa a ≤bba >b得f (x )=1⊗2x=îïíïì2xx,1x答案:答案:A A 2. 2. 解析:∵解析:∵f (1(1++x )=f (1(1--x ),∴f (x )的对称轴为直线x =1,由此得b =2. 又f (0)(0)==3,∴c =3.3.∴∴f (x )在(-∞,-∞,1)1)1)上递减,在上递减,在上递减,在(1(1(1,+∞)上递增.,+∞)上递增.,+∞)上递增.若x ≥0,则3x ≥2x ≥1,∴f (3x )≥f (2x).若x <0<0,则,则3x<2x<1<1,∴,∴f (3x)>f (2x). ∴f (3x )≥f (2x ). 答案:答案:A A3.3.解析:由于函数解析:由于函数y =|2x-1|1|在在(-∞,-∞,0)0)0)内单调递减,在内单调递减,在内单调递减,在(0(0(0,+∞)内单调递增,而函数在,+∞)内单调递增,而函数在区间区间((k -1,k +1)1)内不单调,所以有内不单调,所以有k -1<0<k +1,解得-,解得-1<1<k <1. 答案:答案:C C4. 4. 解析:由题意得:解析:由题意得:A =(1,2)(1,2),,a x -2x >1且a >2>2,由,由A ⊆B 知a x -2x>1在(1,2)(1,2)上恒成立,即上恒成立,即a x -2x -1>0在(1,2)(1,2)上恒成立,令上恒成立,令u (x )=a x -2x -1,则u ′(x )=a x ln a -2x ln2>0ln2>0,所以函数,所以函数u (x )在(1,2)(1,2)上单调递增,则上单调递增,则u (x )>u (1)(1)==a -3,即a ≥3.≥3. 答案:答案:B B5. 5. 解析:数列解析:数列解析:数列{{a n }满足a n =f (n )(n ∈N *),则函数f (n )为增函数,为增函数,注意a 8-6>(3>(3--a )×7-)×7-33,所以îïíïìa >13-a >0a8-6-a -3,解得2<a <3.答案:答案:C C6. 6. 解析:解析:f (x )<12⇔x 2-a x <12⇔x 2-12<a x ,考查函数y =a x 与y =x 2-12的图象,的图象,当a >1时,必有a -1≥12,即1<a ≤2,≤2,当0<a <1时,必有a ≥12,即12≤a <1<1,,综上,12≤a <1或1<a ≤2.≤2.答案:答案:C C7. 7. 解析:当解析:当a >1时,y =a x 在[1,2][1,2]上单调递增,故上单调递增,故a 2-a =a 2,得a =32.当0<a <1时,y =ax 在[1,2][1,2]上单调递减,故上单调递减,故a -a 2=a 2,得a =12.故a =12或32.答案:12或328. 8. 解析:分别作出两个函数的图象,通过图象的交点个数来判断参数的取值范围.解析:分别作出两个函数的图象,通过图象的交点个数来判断参数的取值范围.解析:分别作出两个函数的图象,通过图象的交点个数来判断参数的取值范围.曲线曲线||y |=2x+1与直线y =b 的图象如图所示,由图象可得:如果的图象如图所示,由图象可得:如果||y |=2x+1与直线y =b 没有公共点,则b 应满足的条件是b ∈[-1,1]1,1].. 答案:答案:[[-1,1]9. 9. 解析:如图满足条件的区间解析:如图满足条件的区间解析:如图满足条件的区间[[a ,b ],当a =-=-11,b =0或a =0,b =1时区间长度最小,最小值为1,当a =-=-11,b =1时区间长度最大,最大值为2,故其差为1. 答案:答案:1 110. 10. 解:要使函数有意义,则只需-解:要使函数有意义,则只需-x 2-3x +4≥0,即x 2+3x -4≤0,解得-4≤x ≤1.≤1. ∴函数的定义域为∴函数的定义域为{{x |-4≤x ≤1}.≤1}. 令t =-x 2-3x +4,则t =-x 2-3x +4=-=-((x +32)2+254,∴当-4≤x ≤1时,t max =254,此时x =-32,t min =0,此时x =-=-44或x =1.∴0≤t ≤254.∴0≤-x 2-3x +4≤52.∴函数y =2341()2x x ---+的值域为的值域为[[28,1]1]..+)+(≤-时,≤234()2x x ---+在,-32]-32,-32,,-32][1a,,1a ]=1a,即(1a+=13或-15(或13.。
指数函数习题及答案Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】指数函数习题一、选择题1.定义运算ab=,则函数f(x)=12x的图象大致为( )2.函数f(x)=x2-bx+c满足f(1+x)=f(1-x)且f(0)=3,则f(b x)与f(c x)的大小关系是( )A.f(b x)≤f(c x)B.f(b x)≥f(c x)C.f(b x)>f(c x)D.大小关系随x的不同而不同3.函数y=|2x-1|在区间(k-1,k+1)内不单调,则k的取值范围是( ) A.(-1,+∞)B.(-∞,1)C.(-1,1) D.(0,2)4.设函数f(x)=ln[(x-1)(2-x)]的定义域是A,函数g(x)=lg(-1)的定义域是B,若AB,则正数a的取值范围( )A.a>3 B.a≥3C.a> D.a≥5.已知函数f(x)=若数列{a n}满足a n=f(n)(n∈N*),且{a n}是递增数列,则实数a的取值范围是( )A.[,3) B.(,3)C.(2,3) D.(1,3)6.已知a>0且a≠1,f(x)=x2-a x,当x∈(-1,1)时,均有f(x)<,则实数a 的取值范围是( )A.(0,]∪[2,+∞)B.[,1)∪(1,4]C.[,1)∪(1,2]D.(0,)∪[4,+∞)二、填空题7.函数y=a x(a>0,且a≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大,则a的值是________.8.若曲线|y|=2x+1与直线y=b没有公共点,则b的取值范围是________.9.(2011·滨州模拟)定义:区间[x1,x2](x1<x2)的长度为x2-x1.已知函数y=2|x|的定义域为[a,b],值域为[1,2],则区间[a,b]的长度的最大值与最小值的差为________.三、解答题10.求函数y=211.(2011·银川模拟)若函数y=a2x+2a x-1(a>0且a≠1)在x∈[-1,1]上的最大值为14,求a的值.12.已知函数f(x)=3x,f(a+2)=18,g(x)=λ·3ax-4x的定义域为[0,1].(1)求a的值;(2)若函数g(x)在区间[0,1]上是单调递减函数,求实数λ的取值范围.指数函数答案1.解析:由ab=得f(x)=12x=答案:A2.解析:∵f (1+x )=f (1-x ),∴f (x )的对称轴为直线x =1,由此得b =2. 又f (0)=3,∴c =3.∴f (x )在(-∞,1)上递减,在(1,+∞)上递增. 若x ≥0,则3x ≥2x ≥1,∴f (3x )≥f (2x ). 若x <0,则3x <2x <1,∴f (3x )>f (2x ). ∴f (3x )≥f (2x ). 答案:A3.解析:由于函数y =|2x -1|在(-∞,0)内单调递减,在(0,+∞)内单调递增,而函数在区间(k -1,k +1)内不单调,所以有k -1<0<k +1,解得-1<k <1. 答案:C4.解析:由题意得:A =(1,2),a x -2x >1且a >2,由AB 知a x -2x >1在(1,2)上恒成立,即a x -2x -1>0在(1,2)上恒成立,令u (x )=a x -2x -1,则u ′(x )=a x ln a -2x ln2>0,所以函数u (x )在(1,2)上单调递增,则u (x )>u (1)=a -3,即a ≥3. 答案:B5.解析:数列{a n }满足a n =f (n )(n ∈N *),则函数f (n )为增函数, 注意a 8-6>(3-a )×7-3,所以,解得2<a <3. 答案:C6.解析:f (x )<x 2-a x <x 2-<a x ,考查函数y =a x 与y =x 2-的图象, 当a >1时,必有a -1≥,即1<a ≤2, 当0<a <1时,必有a ≥,即≤a <1, 综上,≤a <1或1<a ≤2. 答案:C7.解析:当a >1时,y =a x 在[1,2]上单调递增,故a 2-a =,得a =.当0<a <1时,y =a x 在[1,2]上单调递减,故a -a 2=,得a =.故a =或. 答案:或8.解析:分别作出两个函数的图象,通过图象的交点个数来判断参数的取值范围.曲线|y |=2x +1与直线y =b 的图象如图所示,由图象可得:如果|y |=2x +1与直线y =b 没有公共点,则b 应满足的条件是b ∈[-1,1]. 答案:[-1,1]9.解析:如图满足条件的区间[a ,b ],当a =-1,b =0或a =0,b =1时区间长度最小,最小值为1,当a =-1,b =1时区间长度最大,最大值为2,故其差为1. 答案:110.解:要使函数有意义,则只需-x 2-3x +4≥0,即x 2+3x -4≤0,解得-4≤x ≤1.∴函数的定义域为{x |-4≤x ≤1}.令t =-x 2-3x +4,则t =-x 2-3x +4=-(x +)2+,∴当-4≤x ≤1时,t max =,此时x =-,t min =0,此时x =-4或x =1. ∴0≤t ≤.∴0≤≤.∴函数y =2341()2x x --+[,1].由t =-x 2-3x +4=-(x +)2+(-4≤x ≤1)可知,当-4≤x ≤-时,t 是增函数, 当-≤x ≤1时,t 是减函数. 根据复合函数的单调性知:y =1()2[-4,-]上是减函数,在[-,1]上是增函数.∴函数的单调增区间是[-,1],单调减区间是[-4,-].11.解:令a x =t ,∴t >0,则y =t 2+2t -1=(t +1)2-2,其对称轴为t =-1.该二次函数在[-1,+∞)上是增函数.①若a >1,∵x ∈[-1,1],∴t =a x ∈[,a ],故当t =a ,即x =1时,y max =a 2+2a -1=14,解得a =3(a =-5舍去). ②若0<a <1,∵x ∈[-1,1],∴t =a x∈[a ,],故当t =,即x =-1时, y max =(+1)2-2=14. ∴a =或-(舍去). 综上可得a =3或.12.解:法一:(1)由已知得3a +2=183a =2a =log 32. (2)此时g (x )=λ·2x -4x , 设0≤x 1<x 2≤1,因为g (x )在区间[0,1]上是单调减函数,所以g (x 1)-g (x 2)=(2x 1-2x 2)(λ-2x 2-2x 1)>0恒成立,即λ<2x 2+2x 1恒成立.由于2x 2+2x 1>20+20=2,所以实数λ的取值范围是λ≤2. 法二:(1)同法一.(2)此时g (x )=λ·2x -4x ,因为g (x )在区间[0,1]上是单调减函数,所以有g ′(x )=λln2·2x -ln4·4x =ln2[-2·(2x )2+λ·2x ]≤0成立. 设2x =u ∈[1,2],上式成立等价于-2u 2+λu ≤0恒成立. 因为u ∈[1,2],只需λ≤2u 恒成立, 所以实数λ的取值范围是λ≤2.。
2 62 指数和指数函数一、选择题 1.(3 6 a 9)4( 6 3 a 9)4 等于( )(A )a 16(B )a 8(C )a 4(D )a 22. 若 a>1,b<0,且 a b+a -b=2,则 a b -a -b 的值等于( )(A ) (B ) ± 2(C )-2(D )23. 函数 f (x )=(a 2-1)x在 R 上是减函数,则 a 的取值范围是()(A ) a > 1 (B ) a < 2 (C )a< (D )1< a < 14. 下列函数式中,满足 f(x+1)= f(x)的是() 21 1 (A)(x+1)(B)x+(C)2x(D)2-x245.下列 f(x)=(1+a x )2⋅ a-x 是( )(A )奇函数 (B )偶函数(C )非奇非偶函数(D )既奇且偶函数1 1 11 1 16.已知 a>b,ab ≠ 0 下列不等式(1)a 2>b 2,(2)2a>2b,(3) < ,(4)a 3 >b 3 ,(5)( )a <( )ba b 3 3中恒成立的有( ) (A )1 个(B )2 个 (C )3 个 (D )4 个2 x - 17. 函数 y=是( )2 x+ 1 (A )奇函数(B )偶函数(C )既奇又偶函数(D )非奇非偶函数18. 函数 y=的值域是( )2 x- 1(A )(- ∞,1)(B )(- ∞, 0) ⋃ (0,+ ∞ )(C )(-1,+ ∞ ) (D )(- ∞ ,-1) ⋃ (0,+ ∞ )9. 下列函数中,值域为 R +的是( )1(A )y=5 2-xe x - e - x1(B )y=( )1-x(C )y= 3(D )y= 10. 函数 y= 的反函数是()2(A )奇函数且在 R +上是减函数(B )偶函数且在 R +上是减函数(C )奇函数且在 R +上是增函数 (D )偶函数且在 R +上是增函数11.下列关系中正确的是( )1 2 1 2 1 11 1 12 1 2(A )( ) 3 <( ) 3 <( ) 3(B )( ) 3 <( ) 3 <( ) 32 5 21 2 1 1 1 22 2 51 2 1 2 1 1(C )( ) 3 <( ) 3 <( )3 (D )( ) 3 <( ) 3 <( ) 3 5 2 25 2 22 ( 1 ) x - 1 21 -2 xx 12. 若函数 y=3+2x-1的反函数的图像经过 P 点,则 P 点坐标是()(A )(2,5) (B )(1,3) (C )(5,2) (D )(3,1)13. 函数 f(x)=3x +5,则 f -1(x)的定义域是( ) (A )(0,+ ∞ ) (B )(5,+ ∞ ) (C )(6,+ ∞ ) (D )(- ∞ ,+ ∞ )14. 若方程 a x-x-a=0 有两个根,则 a 的取值范围是( ) (A )(1,+ ∞ ) (B )(0,1) (C )(0,+ ∞ ) (D )15. 已知函数 f(x)=a x+k,它的图像经过点(1,7),又知其反函数的图像经过点(4,0),则函数 f(x)的表达式是( )(A)f(x)=2x +5 (B)f(x)=5x +3 (C)f(x)=3x+4(D)f(x)=4x+316. 已知三个实数 a,b=a a,c=a aa,其中 0.9<a<1,则这三个数之间的大小关系是()(A )a<c<b (B )a<b<c (C )b<a<c (D )c<a<b17.已知 0<a<1,b<-1,则函数 y=a x+b 的图像必定不经过( ) (A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限 二、填空题31.若 a2 <a 2 ,则 a 的取值范围是 。
g 1.给出下列结论:=|a |(n >1,n ∈N *,n 为偶数);nan ④若2x =16,3y =,则x +y =7.127其中正确的是( )A .①② B .②③C .③④D .②④答案 B 解析 ∵2x =16,∴x =4,∵3y =,∴y =-3.127∴x +y =4+(-3)=1,故④错.2.函数y =的值域是( )16-4x A .[0,+∞)B .[0,4]C .[0,4)D .(0,4)答案 C3.函数f (x )=3-x -1的定义域、值域是( )A .定义域是R ,值域是RB .定义域是R ,值域是(0,+∞)C .定义域是R ,值域是(-1,+∞)D .以上都不对答案 C解析 f (x )=()x -1,13∵()x >0,∴f (x )>-1.134.设y 1=40.9,y 2=80.48,y 3=()-1.5,则( )12A .y 3>y 1>y 2B .y 2>y 1>y 3C .y 1>y 2>y 3D .y 1>y 3>y 2答案 D解析 y 1=21.8,y 2=21.44,y 3=21.5,∵y =2x 在定义域内为增函数,∴y 1>y 3>y 2.5.函数f (x )=a x -b 的图像如图,其中a ,b 为常数,则下列结论正确的是( )A .a >1,b <0B .a >1,b >0C .0<a <1,b >0D .0<a <1,b <0答案 D6.(2014·成都二诊)若函数f (x )=(a +)cos x 是奇函数,则常数a 的值1e x -1等于( )A .-1B .1C .-D.1212答案 D7.(2014·山东师大附中)集合A ={(x ,y )|y =a },集合B ={(x ,y )|y =b x +1,b >0,b ≠1},若集合A ∩B 只有一个子集,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1)B .(-∞,1]C .(1,+∞)D .R答案 B8.函数f (x )=3·4x -2x 在x ∈[0,+∞)上的最小值是( )A .-B .0112C .2D .10答案 C解析 设t =2x ,∵x ∈[0,+∞),∴t ≥1.∵y =3t 2-t (t ≥1)的最小值为2,∴函数f (x )的最小值为2.9.已知函数f (x )=Error!若关于x 的方程f (x )+2x -k =0有且只有两个不同的实根,则实数k 的取值范围为( )A .(-1,2]B .(-∞,1]∪(2,+∞)C .(0,1]D .[1,+∞)答案 A解析 在同一坐标系中作出y =f (x )和y =-2x +k 的图像,数形结合即可.10.函数y =2|x |的定义域为[a ,b ],值域为[1,16],当a 变化时,函数b =g (a )的图像可以是( )答案 B解析 函数y =2|x |的图像如图.当a =-4时,0≤b ≤4;当b =4时,-4≤a ≤0.11.若函数y =(a 2-1)x 在(-∞,+∞)上为减函数,则实数a 的取值范围是________.答案 (-,-1)∪(1,)22解析 函数y =(a 2-1)x 在(-∞,+∞)上为减函数,则0<a 2-1<1,解得1<a <或-<a <-1.2212.函数y =a x 在[0,1]上的最大值与最小值的和为3,则a =________.答案 2解析 ∵y =a x 在[0,1]上为单调函数,∴a 0+a 1=3,∴a =2.13.(2014·沧州七校联考)若函数f (x )=a |2x -4|(a >0,a ≠1)满足f (1)=,则19f (x )的单调递减区间是________.答案 [2,+∞)解析 f (1)=a 2=,a =,1913f (x )=Error!∴单调递减区间为[2,+∞).14.若0<a <1,0<b <1,且,则x 的取值范围是________.答案 (3,4)解析 log b (x -3)>0,∴0<x -3<1,∴3<x <4.15.若函数y =2-x +1+m 的图像不经过第一象限,则m 的取值范围是______.答案 m ≤-216.是否存在实数a ,使函数y =a 2x +2a x -1(a >0且a ≠1)在[-1,1]上的最大值是14?答案 a =3或a =13解析 令t =a x ,则y =t 2+2t -1.(1)当a >1时,∵x ∈[-1,1],∴a x ∈[,a ],即t ∈[,a ].1a 1a ∴y =t 2+2t -1=(t +1)2-2在[,a ]上是增函数(对称轴t =-1<).1a 1a ∴当t =a 时,y max =(a +1)2-2=14.∴a =3或a =-5.∵a >1,∴a =3.(2)当0<a <1时,t ∈[a ,].1a ∵y =(t +1)2-2在[a ,]上是增函数,1a ∴y max =(+1)2-2=14.1a ∴a =或a =-.∵0<a <1,∴a =.131513综上,a =3或a =.1317.(2011·上海)已知函数f (x )=a ·2x +b ·3x ,其中a ,b 满足a ·b ≠0.(1)若a ·b >0,判断函数f (x )的单调性;(2)若a ·b <0,求f (x +1)>f (x )时的x 的取值范围.答案 (1)a >0,b >0时,f (x )增函数;a <0,b <0时,f (x )减函数(2)a <0,b >0时,x >log 1.5;a >0,b <0时,x <log 1.5(-a2b )(-a2b )解析 (1)当a >0,b >0时,任意x 1,x 2∈R ,x 1<x 2,∴f (x 1)-f (x 2)<0,∴函数f (x )在R 上是增函数.当a <0,b <0时,同理,函数f (x )在R 上是减函数.(2)f (x +1)-f (x )=a ·2x +2b ·3x >0.当a <0,b >0时,x >-,则x >log 1.5;(32)a2b (-a2b )当a >0,b <0时,x<-,则x <log1.5.(32)a 2b (-a2b )18.已知函数f (x )=-.2x2x +1(1)用定义证明函数f (x )在(-∞,+∞)上为减函数;(2)若x ∈[1,2],求函数f (x )的值域;(3)若g (x )=+f (x ),且当x ∈[1,2]时g (x )≥0恒成立,求实数a 的取值范a2围.答案 (1)略 (2)[-,-] (3)a ≥452385(2)∵f (x )在(-∞,+∞)上为减函数,∴f (x )的值域为[-,-].4523(3)当x ∈[1,2]时,g (x )∈[-,-].a245a 223∵g (x )≥0在x ∈[1,2]上恒成立,a 24585∴-≥0,∴a≥.。
指数函数1.指数函数的定义:函数y a x(a 0且a 1)叫做指数函数,其中x 是自变量,函数定义域是R 2.指数函数的图象和性质:xx 在同一坐标系中分别作出函数y=2x,y= 1,y=10 x,y= 1的图象.我们观察y=2x,y= 1,y=10x,y= 1图象特征,就可以得到 2 10y a x(a 0且a 1)的图象和性质。
2 10指数函数是高中数学中的一个基本初等函数,有关指数函数的图象与性质的题目类型较多,同时也是学习后续数学内容的基础和高考考查的重点,本文对此部分题目类型作了初步总结,与大家共同探讨.1.比较大小例 1 已知函数f(x) x2 bx c满足f(1 x) f (1 x),且f(0) 3,则f(b x)与f ( c ) 的大小关系是___ .分析:先求b,c的值再比较大小,要注意b x,c x的取值是否在同一单调区间内.解:∵ f (1 x) f (1 x) ,∴函数 f (x) 的对称轴是x 1.故b 2,又f(0) 3,∴ c 3.∴函数f(x)在∞,1 上递减,在1,∞ 上递增.若x≥0,则3x≥2x≥1,∴ f(3x)≥f(2x);若x 0,则3x 2x 1,∴ f(3x) f(2x).综上可得f(3x)≥f(2x),即f(c x)≥f(b x).评注:①比较大小的常用方法有:作差法、作商法、利用函数的单调性或中间量等.②对于含有参数的大小比较问题,有时需要对参数进行讨论.2.求解有关指数不等式例 2 已知(a2 2a 5)3x (a2 2a 5)1 x,则x 的取值范围是_________________ .分析:利用指数函数的单调性求解,注意底数的取值范围.解:∵ a2 2a 5 (a 1)2 4≥ 4 1 ,∴函数y (a2 2a 5)x在( ∞,∞) 上是增函数,∴3x 1 x,解得x 1.∴x的取值范围是1,∞ .44 评注:利用指数函数的单调性解不等式,需将不等式两边都凑成底数相同的指数式,并判断底数与 1 的大小,对于含有参数的要注意对参数进行讨论.3.求定义域及值域问题例 3 求函数y 1 6x 2的定义域和值域.解:由题意可得 1 6x 2≥0,即6x 2≤1,∴x 2≤0,故x≤2.∴函数 f (x)的定义域是∞,2 .令t 6x 2,则y 1 t ,又∵x≤2,∴x 2≤0.∴0 6x 2≤1,即0 t≤1.∴ 0 ≤ 1 t 1 ,即0 ≤y 1 .∴函数的值域是0,1 .评注:利用指数函数的单调性求值域时,要注意定义域对它的影响.4.最值问题例 4 函数y a2x 2a x 1(a 0且a 1)在区间[ 1,1] 上有最大值14,则a 的值是.分析:令t a x可将问题转化成二次函数的最值问题,需注意换元后t 的取值范围.解:令t a x,则t 0 ,函数y a2x 2a x 1可化为y (t 1)2 2 ,其对称轴为t 1 .∴当 a 1 时,∵ x 1,1 ,∴ 1≤a x≤a,即1≤t≤a.aa∴当t a 时,y max (a 1)2 2 14.解得 a 3 或 a 5 (舍去);当0 a 1时,∵ x 1,1 ,∴ a≤a x≤1,即a≤t≤1,aa211∴ t 时,y max 1 2 14 ,aa解得a 1或a 1(舍去),∴ a 的值是3或1.3 5 3 评注:利用指数函数的单调性求最值时注意一些方法的运用,比如:换元法,整体代入等.5.解指数方程例 5 解方程3x 2 32 x 80 .解:原方程可化为9 (3x)2 80 3x 9 0,令t 3x(t 0),上述方程可化为9t2 80t 9 0,解得t 9或t 1(舍去),∴ 3x 9,∴ x 2 ,经检验原方程的9解是x 2 .评注:解指数方程通常是通过换元转化成二次方程求解,要注意验根.6.图象变换及应用问题例 6 为了得到函数y 9 3x 5 的图象,可以把函数y 3x的图象().A.向左平移9 个单位长度,再向上平移5个单位长度B.向右平移9 个单位长度,再向下平移 5 个单位长度C.向左平移2个单位长度,再向上平移 5 个单位长度行判断.5 的图象,故选( C ). 评注:用函数图象解决问题是中学数学的重要方法, 利用其直观性实现数形 结合解题,所以要熟悉基本函数的图象,并掌握图象的变化规律,比如:平移、 伸缩、对称等. 习题1、比较下列各组数的大小:1) 若, 比较 与; 2) 若 ,比较 与; 3) 若 ,比较 与; 4) 若,且 ,比较 a 与 b ; 5)若,且 ,比较 a 与 b .D .向右平移 2 个单位长度,再向下平移 分析:注意先将函数 y 9 3x 5转化为 t5 个单位长度x25 ,再利用图象的平移规律进解:∵ y 9 3x 5 3x 2 5 ,∴把函数 y3x的图象向左平移 2 个单位长度,3x再向上平移 5 个单位长度,可得到函数 y 9解:(1)由 ,故,此时函数 为减函数. 由 ,2)由 ,故.又 ,故(3) 而,因 ,故.又.从而,故.从(4)应有 .因若 ,则 .又 ,故 .又因 ,故 .从而 ,这与已知 ,这样 矛盾. (5)应有.因若 ,则 .又因,且,故矛盾.小结:比较通常借助相应函数的单调性、奇偶性、图象来求解. .又 ,故.从而 ,这与已知,这样有2,曲线分别是指数函数, 和的图象,则与1 的大小关系是( ).(分析:首先可以根据指数函数单调性,确定,在轴右侧令,对应的函数值由小到大依次为,故应选.小结:这种类型题目是比较典型的数形结合的题目,第(1)题是由数到形的转化,第(2)题则是由图到数的翻译,它的主要目的是提高学生识图,用图的意识.求最值3,求下列函数的定义域与值域1(1)y=2 x 3; (2)y=4x+2x+1+1.1解:(1)∵x-3≠ 0,∴ y=2 x 3的定义域为{ x|x∈R且x≠3}.又∵ 1≠0,x31∴2x 3≠1,1∴y=2 x 3的值域为{ y|y>0 且y≠1} .(2)y=4x+2x+1+1 的定义域为R.∵ 2x>0,∴ y=4x+2x+1+1=(2x)2+2·2x+1=(2x+1)2>1.∴y=4x+2x+1+1 的值域为{ y|y>1}. 4,已知-1≤x≤2,求函数f(x)=3+2 3x·+1-9x 的最大值和最小值1解:设t=3x,因为-1≤x≤2,所以t 9 ,且f(x)=g(t)=-(t-3)2+12,故当t=3即x=1时,3f(x)取最大值12,当t=9即x=2时f(x)取最小值-24。
指数函数及其性质习题(含答案)一、单选题的图象可能是( ) 1.在同一坐标系内,函数y=x a(a≠0)和y=ax+1aA.B.C.D.−1,若f(a)=1,则f(−a)=()2.已知函数f(x)=(e x+e−x)ln1−x1+xA.1B.−1C.3D.−33.已知函数f(x)=(x−a)(x−b)(其中a>b)的图象如图所示,则函数g(x)=a x +b的图象大致是( )A.B..C.D.4.已知a=log40.7,b=log23,c=0.20.6,则a,b,c的大小关系是( )A.c<b<a B.a<c<b C.b<a<c D.a<b<c5.函数y=a x+1−3(a>0,且a≠1)的图象一定经过的点是( )A.(0,−2)B.(−1,−3)C.(0,−3)D.(−1,−2)6.在同一坐标系中,函数y=2−x与y=−log2x的图象都正确的是()A.B.C.D .7.设a =20.5,b =0.52,c =log 20.5,则a,b,c 的大小关系为A . c >a >bB . c >b >aC . a >b >cD . b >a >c8.若01a b <<<,则b a , a b , log b a ,)A .B .C .D .9.若a ,b ,c 满足2a =3,b =log 25,3c =2,则( )A . c <a <bB . b <c <aC . a <b <cD . c <b <a二、填空题10.已知: 12a a -+=,则22a a -+=__________.11.函数()2x f x =在[]1,3-上的最小值是__________. 12.函数y=a x+2-1(a>0且a≠1)的图象恒过定点________.13.求值:2log 323−log 3427−31+log 32=__________.14.函数f(x)=(12)−x2+2x+1的单调减区间为________. 15,.16.计算:. 17.若函数()()23x f x a =-在R 上是减函数,则实数a 的取值范围是________18.已知函数()x f x a b =+ ()0,1a a >≠的定义域和值域都是[]1,0-,则b a =__________.三、解答题19.(1)计算:(−3)−(1−0.5−2)÷(338)13;(2)已知a =log 32,3b =5用a,b 表示log 3√30.20.(1)(2)已知15a a-+=,求22a a -+和.21.计算: (1))213013210.027163217---⎛⎫--+-+⋅ ⎪⎝⎭. (222.化简求值 (1) (827)23+(0.008)−23×225(2) 12523+(12)−2−(127)−13+10012+lg3+14lg9−lg √3lg81−lg2723.已知定义在R 上的函数f(x)=b−2x2x +a 是奇函数.⑴求a , b 的值,并判断函数f(x)在定义域中的单调性(不用证明);⑵若对任意的t ∈R ,不等式f(t 2−2t)+f(2t 2−k)<0恒成立,求实数k 的取值范围.24.若函数f(x)=a x −1(a >0,且a ≠1)的定义域和值域都是[0,2],求实数a 的值.25.(本小题满分10分)已知函数f(x)=log 4(4x +1)+kx(k ∈R)是偶函数.(1)求实数k 的值;(2)设g(x)=log 4(a ⋅2x +a),若f(x)= g(x)有且只有一个实数解,求实数a 的取值范围.26.计算:(1) (−338)−23+0.002−12−10(√5−2)−1+(√2−√3)0; (2)lg 5(lg 8+lg 1 000)+3lg 22+lg 16+lg 0.06. 27.已知f(x)=4x−1−2x +5,x ∈[−2,2].(1)求f(x)的值域.(2)若f(x)>3m 2+am +2对任意a ∈[−1,1]和x ∈[−2,2]都成立,求m 的取值范围.28.计算下列各式的值;(1)(2)参考答案1.B【解析】【分析】分两种情况讨论,利用函数的单调性,筛选排除即可得结果【详解】若a>0,y=x a在(0,+∞)递增,排除A,B选项,y=ax+1a递增,排除D;纵轴上截距为正数,排除C,即a>0时,不合题意;若a<0,y=x a在(0,+∞)递减,可排除C,D选项,由y=ax+1a递减可排除A,故选B.【点睛】本题通过对多个图象的选择考查函数的图象与性质,属于中档题.这类题型也是近年高考常见的命题方向,该题型的特点是综合性较强、考查知识点较多,但是并不是无路可循.解答这类题型可以从多方面入手,根据函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、特殊点以及x→0+,x→0−,x→+∞,x→−∞时函数图象的变化趋势,利用排除法,将不合题意的选项一一排除.2.D【解析】分析:先化简f(a)=1得到(e a+e−a)ln1+a1−a=−2,再求f(−a)的值.详解:由题得(e a+e−a)ln1−a1+a −1=1,∴(e a+e−a)ln1−a1+a=2,∴−(e a+e−a)ln1+a1−a=2,∴(e a+e−a)ln1+a1−a=−2.所以f(−a)=(e−a+e a)ln1+a1−a−1=−2−1=−3.故答案为:D点睛:(1)本题主要考查函数求值和指数对数运算,意在考查学生对这些基础知识的掌握能力和运算能力.(2)解答本题的关键是整体代入求值.3.D【解析】【分析】根据二次函数的图象得到−1<b<0,a>1,继而得到g(x)=a x+b的图象经过一二三象限,问题得以解决.【详解】因为a,b 是二次函数的零点,由二次函数f (x )=(x −a )(x −b )(其中a >b )的图象可知−1<b <0,a >1, 所以g (x )=a x +b 的图象经过一二三象限,只有选项D 符合题意,故选D.【点睛】函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势.(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性.(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象4.B【解析】【分析】利用指数与对数的单调性与中间量0,1可求得三个数大小。
指数函数1.指数函数的定义: y a x(a 0且a 1) 的图象和性质。
a>1 0<a<1图 象111性 质(1) 定义域: R(2)值域:(0,+∞)(3)过点( 0,1),即 x=0 时,y=1 (4)在 R 上是增函(4)在 R 上是减函指数函数是高中数学中的一个基本初等函数, 有关指数函数的图象与性质的 题目类型较多, 同时也是学习后续数学内容的基础和高考考查的重点, 本文对此 部分题目类型作了初步总结,与大家共同探讨.1.比较大小例 1 已知函数 f (x) x 2 bx c 满足 f (1 x) f (1 x),且 f(0) 3 ,则 f(b x)与函数 y a x(a 0且a 1)叫做指数函数,其中 x 是自变量,函数定义域是 R我 们 观 察 y= 2x , y= 2 , y=10x, y= 10 图 象 特 征 , 就 可 以 得 到f(c ) 的大小关系是.分析:先求b,c的值再比较大小,要注意b x,c x的取值是否在同一单调区间内.解:∵ f (1 x) f (1 x) ,∴函数 f (x) 的对称轴是x 1 .故b 2,又f(0) 3,∴ c 3.∴函数f(x)在∞,1 上递减,在1,∞ 上递增.若x≥0,则3x≥2x≥1,∴ f(3x)≥f(2x);若x 0,则3x 2x 1,∴ f(3x) f(2x).综上可得f(3x)≥ f(2x),即f(c x)≥ f(b x).评注:①比较大小的常用方法有:作差法、作商法、利用函数的单调性或中间量等.②对于含有参数的大小比较问题,有时需要对参数进行讨论.2.求解有关指数不等式例 2 已知(a2 2a 5)3x (a2 2a 5)1 x,则x 的取值范围是_____ .分析:利用指数函数的单调性求解,注意底数的取值范围.解:∵ a2 2a 5 (a 1)2 4≥ 4 1 ,∴函数y (a2 2a 5)x在( ∞,∞) 上是增函数,∴3x 1 x,解得x 1.∴x的取值范围是1,∞ .44 评注:利用指数函数的单调性解不等式,需将不等式两边都凑成底数相同的指数式,并判断底数与 1 的大小,对于含有参数的要注意对参数进行讨论.3.求定义域及值域问题例 3 求函数y 1 6x 2的定义域和值域.解:由题意可得 1 6x 2≥0,即6x 2≤1,∴x 2≤0,故x≤2.∴函数 f (x)的定义域是∞,2 .令t 6x 2,则y 1 t ,又∵ x≤2 ,∴ x 2≤ 0.∴ 0 6x 2≤1,即0 t≤1.∴ 0 ≤ 1 t 1 ,即0 ≤ y 1 .∴函数的值域是0,1 .评注:利用指数函数的单调性求值域时,要注意定义域对它的影响. 4.最值问题例 4 函数 y a 2x 2a x 1(a 0且a 1)在区间 [ 1,1] 上有最大值 14,则a 的值 是 .分析:令 t a x 可将问题转化成二次函数的最值问题,需注意换元后 t 的取值 范围.解:令 t a x,则 t 0,函数 y a 2x 2a x 1可化为 y (t 1)22 ,其对称轴为 t 1 .∴当a1 时,∵x 1,1 ,∴1≤ a x ≤ a ,即 1≤t ≤ a . aa∴当t a 时, y max2(a 1)2214 . 解得a 3 或a 5 (舍去) 当 0 a 1 时,∵ x 1,1 ,∴a ≤ a x≤ 1,即 a ≤ t ≤ 1, aa1 12∴ t 时, y max 1 2 14 ,aa解得a 1或a 1 (舍去),∴ a 的值是 3或1.3 5 3 评注:利用指数函数的单调性求最值时注意一些方法的运用, 比如:换元法, 整体代入等. 5.解指数方程 例 5 解方程 3x 2 32 x80 .解:原方程可化为 9 (3x )2 80 3x 9 0 ,令 t 3x(t 0),上述方程可化为9t 2 80t 9 0,解得 t 9或t 1 (舍去),∴ 3x 9,∴ x 2 ,经检验原方程的 9解是 x 2 . 评注:解指数方程通常是通过换元转化成二次方程求解,要注意验根. 6.图象变换及应用问题例 6 为了得到函数 y 9 3x 5的图象,可以把函数 y 3x 的图象( ).A .向左平移 9 个单位长度,再向上平移 5 个单位长度B .向右平移 9个单位长度,再向下平移 5 个单位长度C .向左平移 2 个单位长度,再向上平移 5 个单位长度D .向右平移 2 个单位长度,再向下平移 5 个单位长度 分析:注意先将函数 y 9 3x5转化为t 3x 25 ,再利用图象的平移规律进 行判断.解:∵ y 9 3x5 3x 25 ,∴把函数 y 3x的图象向左平移 2 个单位长度, 再向上平移 5 个单位长度,可得到函数 y 9 3x5的图象,故选( C ). 评注:用函数图象解决问题是中学数学的重要方法, 利用其直观性实现数形 结合解题,所以要熟悉基本函数的图象,并掌握图象的变化规律,比如:平移、 伸缩、对称等. 习题1、比较下列各组数的大小:1)若 ,比较与2) 3) 4若 ,比较 与 ; 若 ,比较 与 ; 若 ,且 , 若 ,且 ,故解:(1)由,此时函数比较 a 与 b ; ,比较 a 与 b . 为减函数. 由 ,.又 ,故 (3)由 ,因 ,故 .又而.2)由 ,故.从而 ,故.从(4)应有 .因若 ,则.又.又因 ,故 .从而 , (5)应有 .因若,则.又,故 这与已知,故这样 矛,这样有.又因 ,且 ,故 .从而 ,这与已知矛盾.小结:比较通常借助相应函数的单调性、奇偶性、图象来求解.2,曲线分别是指数函数, 和的图象, 则与1 的大小关系是( ).(分析:首先可以根据指数函数单调性, 确定, 在轴右侧令, 由小到大依次为, 故应选.小结: 这种类型题目是比较典型的数形结合的题目由数到形的转化,第(2) 题则是由图到数的翻译,它的主要目的是提高学生识图,用图的意识. 求最值3,求下列函数的定义域与值域1(1)y =2 x 3; (2)y =4x+2x+1+1.5、设 ,求函数 的最大值和最小值.分析:注意到 ,设,利用闭区间上二次函数的值域的求法,可求得函数的最值. 解:设 ,由 知, ,函数成为 , ,对称轴,因端点 较 距对称.6.(9 分)已知函数 y a 2x 2a x1(a 1) 在区间[-1,1]上的最大值是 14,求 a 的值.1.解: y a 2x 2a x 1(a 1), 换元为 y t 22t 1( t a ) ,对称轴为 t 1. a 当a 1,t a ,即 x=1 时取最大值,略 解得 a=3 (a= -5舍去 )7.已知函数 ( 且(1)求 的最小值; (2)若 求 的取值范围..解:( 1) 时, 有最小值为( 2) ,解得当 时, ; 当 时, .28(10分)(1)已知 f (x ) x 2m 是奇函数,求常数 m 的值;3x12)画出函数 y |3x1|的图象,并利用图象回答: k 为何值时,方程 |3Xk 无解?有一解?有两解?,则原来的函数成为,故函数最小值为轴 远,故函数的最大值为)解: (1)常数 m=1(2)当k<0时,直线y=k 与函数 y |3x1|的图象无交点 ,即方程无解;当k=0或k 1时, 直线y=k 与函数 y |3 1| 的图象有唯一的交点,所以方程 有一解;当 0<k<1 时, 直线 y=k 与函数 y |3x 1|的图象有两个不同交点, 所以方程有 两解。
指数函数1.指数函数的定义:函数)1(≠>=aaay x且叫做指数函数,其中x是自变量,函数定义域是R 2.指数函数的图象和性质:在同一坐标系中分别作出函数y=x2,y=x⎪⎭⎫⎝⎛21,y=x10,y=x⎪⎭⎫⎝⎛101的图象.我们观察y=x2,y=x⎪⎭⎫⎝⎛21,y=x10,y=x⎪⎭⎫⎝⎛101图象特征,就可以得到)1(≠>=aaay x且的图象和性质。
a>1 0<a<1图象00性质(1)定义域:R(2)值域:(0,+∞)(3)过点(0,1),即x=0时,y=1(4)在 R上是增函数(4)在R上是减函数指数函数是高中数学中的一个基本初等函数,有关指数函数的图象与性质的题目类型较多,同时也是学习后续数学内容的基础和高考考查的重点,本文对此部分题目类型作了初步总结,与大家共同探讨.1.比较大小例1已知函数2()f x x bx c=-+满足(1)(1)f x f x+=-,且(0)3f=,则()xf b与()x f c 的大小关系是_____.分析:先求b c ,的值再比较大小,要注意x x b c ,的取值是否在同一单调区间内.解:∵(1)(1)f x f x +=-,∴函数()f x 的对称轴是1x =.故2b =,又(0)3f =,∴3c =.∴函数()f x 在(]1-,∞上递减,在[)1+,∞上递增. 若0x ≥,则321x x ≥≥,∴(3)(2)x x f f ≥;若0x <,则321x x <<,∴(3)(2)x x f f >.综上可得(3)(2)x x f f ≥,即()()x x f c f b ≥.评注:①比较大小的常用方法有:作差法、作商法、利用函数的单调性或中间量等.②对于含有参数的大小比较问题,有时需要对参数进行讨论.2.求解有关指数不等式例2 已知2321(25)(25)x x a a a a -++>++,则x 的取值范围是___________. 分析:利用指数函数的单调性求解,注意底数的取值范围.解:∵2225(1)441a a a ++=++>≥,∴函数2(25)x y a a =++在()-+,∞∞上是增函数,∴31x x >-,解得14x >.∴x 的取值范围是14⎛⎫+ ⎪⎝⎭,∞. 评注:利用指数函数的单调性解不等式,需将不等式两边都凑成底数相同的指数式,并判断底数与1的大小,对于含有参数的要注意对参数进行讨论.3.求定义域及值域问题例3 求函数y =的定义域和值域.解:由题意可得2160x --≥,即261x -≤,∴20x -≤,故2x ≤. ∴函数()f x 的定义域是(]2-,∞.令26x t -=,则y =,又∵2x ≤,∴20x -≤. ∴2061x -<≤,即01t <≤.∴011t -<≤,即01y <≤.∴函数的值域是[)01,. 评注:利用指数函数的单调性求值域时,要注意定义域对它的影响.4.最值问题例4 函数221(01)x x y a a a a =+->≠且在区间[11]-,上有最大值14,则a 的值是_______.分析:令x t a =可将问题转化成二次函数的最值问题,需注意换元后t 的取值范围.解:令x t a =,则0t >,函数221x x y a a =+-可化为2(1)2y t =+-,其对称轴为1t =-.∴当1a >时,∵[]11x ∈-,,∴1x a a a ≤≤,即1t a a≤≤.∴当t a =时,2max (1)214y a =+-=.解得3a =或5a =-(舍去);当01a <<时,∵[]11x ∈-,, ∴1x a a a ≤≤,即1a t a≤≤,∴ 1t a =时,2max 11214y a ⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭, 解得13a =或15a =-(舍去),∴a 的值是3或13.评注:利用指数函数的单调性求最值时注意一些方法的运用,比如:换元法,整体代入等.5.解指数方程例5 解方程223380x x +--=.解:原方程可化为29(3)80390x x ⨯-⨯-=,令3(0)x t t =>,上述方程可化为298090t t --=,解得9t =或19t =-(舍去),∴39x =,∴2x =,经检验原方程的解是2x =.评注:解指数方程通常是通过换元转化成二次方程求解,要注意验根.6.图象变换及应用问题例6 为了得到函数935x y =⨯+的图象,可以把函数3x y =的图象( ).A .向左平移9个单位长度,再向上平移5个单位长度B .向右平移9个单位长度,再向下平移5个单位长度C .向左平移2个单位长度,再向上平移5个单位长度2,曲线分别是指数函数 , 和 的图象,则与1的大小关系是 ( ).( 分析:首先可以根据指数函数单调性,确定,在 轴右侧令 ,对应的函数值由小到大依次为 ,故应选 .小结:这种类型题目是比较典型的数形结合的题目,第(1)题是由数到形的转化,第(2)题则是由图到数的翻译,它的主要目的是提高学生识图,用图的意识.求最值3,求下列函数的定义域与值域.(1)y =231-x ; (2)y =4x +2x+1+1.解:(1)∵x-3≠0,∴y =231-x 的定义域为{x |x ∈R 且x ≠3}.又∵31-x ≠0,∴231-x ≠1,∴y =231-x 的值域为{y |y>0且y ≠1}.(2)y =4x +2x+1+1的定义域为R.∵2x >0,∴y =4x +2x+1+1=(2x )2+2·2x +1=(2x +1)2>1.∴y =4x +2x+1+1的值域为{y |y>1}.4,已知-1≤x ≤2,求函数f(x)=3+2·3x+1-9x 的最大值和最小值解:设t=3x ,因为-1≤x ≤2,所以931≤≤t ,且f(x)=g(t)=-(t-3)2+12,故当t=3即x=1时,f(x)取最大值12,当t=9即x=2时f(x)取最小值-24。
高中数学:指数函数的概念练习及答案指数函数的概念1.下列函数中,是指数函数的是( )A.y=2·3xB.y=3x+1C.y=3xD.y=x32.下列以x为自变量的函数中,是指数函数的是( )A.y=(-5)xB.y=e x(e≈2.71828)C.y=-5xD.y=πx+23.函数y=(a2-5a+5)ax是指数函数,则有( )A.a=1或a=4B.a=1C.a=4D.a>0,且a≠14.若函数f(x)=(a-3)·a x是指数函数,则f(2)的值为( )A.4B.8C.2D.165.函数y=(m-2)x是指数函数,则m的取值范围是________.待定系数法求指数函数解析式6.指数函数y=a x的图象经过点(2,16),则a的值是( )A.B.C.2D.47.已知指数函数的图象经过点(-1,2),则指数函数的解析式为________.8.已知f(x)是指数函数,且f(1+)·f(1-)=9,则f(2+)·f(2-)的值为________.9.若指数函数f(x)的图象过点(1,),则f(-2)=________.指数函数的求值10.已知指数函数f(x)=a x(a>0,且a≠1)的图象过点(3,8),则a2.5与a2.3的大小为( )A.a2.5=a2.3B.a2.5<a2.3C.a2.5>a2.3D.无法确定11.已知f(x)=2x+2-x,若f(a)=3,则f(2a)等于( )A.5B.7C.9D.1112.已知函数f(x)=则f[f(-4)]等于( )A.-4B.-C.4D.613.给出函数f(x)=,则f(-1)=________.14.若f(2x-1)=3x-2x,则f(4)=________.指数函数的实际应用15.设f(x)=则f(f(-2))等于( )A.-1B.C.D.16.某种细菌经60分钟培养,可繁殖为原来的2倍,且知该细菌的繁殖规律为y=10e kt,其中k为常数,t 表示时间(单位:小时),y表示细菌个数,10个细菌经过7小时培养,细菌能达到的个数为( ) A.640B.1280C.2560D.512017.某环保小组发现某市生活垃圾年增长率为b,2009年该市生活垃圾量为a吨,由此可以预测2019年垃圾量为( )A.a(1+10b)吨B.a(1+9b)吨C.a(1+b)10吨D.a(1+b)9吨18.某种计算机病毒是通过电子邮件进行传播的,如果某台计算机感染上这种病毒,那么它就会在下一轮病毒发作时传播一次病毒,并感染其它20台未感染病毒的计算机.现有一台计算机被第一轮病毒感染,问被第4轮病毒感染的计算机有( )台.A.60B.400C.8000D.16000019.一种产品的成本是a元,在今后的n年内,计划成本每年比上一年降低p%,则成本随着年数变化的函数关系式是( )A.a(1-p%)n(n∈N*)B.a(p%)n(n∈N*)C.a(1-p)n%(n∈N*)D.a(1-np%)(n∈N*)20.据报道,全球变暖,使北冰洋冬季冰盖面积在最近50年内减少了5%,如果按此规律,设2000年的冬季冰盖面积为m,从2000年起,经过x年后冬季冰盖面积y与x的函数关系是( )A.y=·mB.y=(1-)·mC.y=0.9550·x·mD.y=(1-0.0550·x)·m21.某医药研究所开发一种新药,据监测,如果成人按规定的剂量服用该药,服药后每毫升血液中的含药量y(μg)与服药后的时间t(h)之间近似满足如图所示的曲线.其中OA是线段,曲线段AB是函数y=k·at(t ≥1,a>0,k,a是常数)的图象.(1)写出服药后每毫升血液中含药量y关于时间t的函数关系式;(2)据测定:每毫升血液中含药量不少于2(μg)时治疗有效,假若某病人第一次服药为早上6:00,为保持疗效,第二次服药最迟是当天几点钟?(3)若按(2)中的最迟时间服用第二次药,则第二次服药后在过3h,该病人每毫升血液中含药量为多少μg?(精确到0.1μg)答案1.下列函数中,是指数函数的是( )A.y=2·3xB.y=3x+1C.y=3xD.y=x3【答案】C【解析】形如y=ax(a>0,a≠1)的函数为指数函数,y=2·3x的3x系数不为1,y=3x+1的指数不是x,y=x2是幂函数,只有y=3x符合指数函数定义.故选C.2.下列以x为自变量的函数中,是指数函数的是( )A.y=(-5)xB.y=e x(e≈2.71828)C.y=-5xD.y=πx+2【答案】B3.函数y=(a2-5a+5)ax是指数函数,则有( )A.a=1或a=4B.a=1C.a=4D.a>0,且a≠1【答案】C【解析】∵函数y=(a2-5a+5)ax是指数函数,∴解得a=4.故选C.4.若函数f(x)=(a-3)·a x是指数函数,则f(2)的值为( ) A.4B.8C.2D.16【答案】D【解析】∵函数f(x)是指数函数,∴a-3=1,∴a=4.∴f(x)=4x,f(2)=42=16.5.函数y=(m-2)x是指数函数,则m的取值范围是________.【答案】m>2且m≠3【解析】根据指数函数的定义,y=ax中的底数a规定a>0且a≠1. 故此m-2>0且m-2≠1.所以m>2且m≠3.6.指数函数y=a x的图象经过点(2,16),则a的值是( )A.B.C.2D.4【答案】D【解析】指数函数y=ax(a>0且a≠1),将(2,16)代入,得16=a2,解得a=4,所以y=4x,故选D.7.已知指数函数的图象经过点(-1,2),则指数函数的解析式为________.【答案】y=()x【解析】设指数函数的解析为:y=ax(a>0,且a≠1),∵函数的图象经过(-1,2)点,∴2=a-1,∴a=,∴指数函数的解析式为y=()x,故答案为y=()x.8.已知f(x)是指数函数,且f(1+)·f(1-)=9,则f(2+)·f(2-)的值为________.【答案】81【解析】∵f(x)是指数函数,∴设f(x)=ax(a>0且a≠1),∵f(1+)·f(1-)=9,∴·=a2=9,即a=3.∴f(2+)·f(2-)=·=34=81,故答案为81.9.若指数函数f(x)的图象过点(1,),则f(-2)=________.【答案】4【解析】设指数函数为f(x)=ax(a>0且a≠1),将(1,)代入得=a1,解得a=,所以f(x)=()x,则f(-2)=()-2=4.故答案为4.10.已知指数函数f(x)=a x(a>0,且a≠1)的图象过点(3,8),则a2.5与a2.3的大小为( ) A.a2.5=a2.3B.a2.5<a2.3C.a2.5>a2.3D.无法确定【答案】C【解析】∵指数函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)的图象过点(3,8),∴a3=8,解得a=2.∴f(x)=2x,且在R上单调递增,∴22.3<22.5.故选C.11.已知f(x)=2x+2-x,若f(a)=3,则f(2a)等于( )A.5B.7C.9D.11【答案】B【解析】由f(a)=3,得2a+2-a=3,两边平方得,22a+2-2a+2=9,即22a+2-2a=7,∴f(2a)=7.选B项.12.已知函数f(x)=则f[f(-4)]等于( )A.-4B.-C.4D.6【答案】C【解析】f[f(-4)]=f[()-4]=f(16)==4.13.给出函数f(x)=,则f(-1)=________.【答案】9【解析】f(-1)=f(1)=f(3)=32=9.14.若f(2x-1)=3x-2x,则f(4)=________.【答案】21【解析】令2x-1=4,得x=3,将其代入f(2x-1)=3x-2x,得f(4)=33-2×3=21.15.设f(x)=则f(f(-2))等于( )A.-1B.C.D.【答案】C【解析】因为f(-2)=2-2=,所以f(f(-2))=f()=1-=1-=,故答案选C.16.某种细菌经60分钟培养,可繁殖为原来的2倍,且知该细菌的繁殖规律为y=10e kt,其中k为常数,t 表示时间(单位:小时),y表示细菌个数,10个细菌经过7小时培养,细菌能达到的个数为( ) A.640B.1280C.2560D.5120【答案】B【解析】设原来的细菌数为a.由题意可得,在函数y=10e kt中,当t=1时,y=2a.∴2a=10e k即e k=.当a=10时,e k=2,y=10e kt=10·2t,若t=7,则可得此时的细菌数为y=10×27=1280,故选B.17.某环保小组发现某市生活垃圾年增长率为b,2009年该市生活垃圾量为a吨,由此可以预测2019年垃圾量为( )A.a(1+10b)吨B.a(1+9b)吨C.a(1+b)10吨D.a(1+b)9吨【答案】C【解析】2009年该市生活垃圾量为a吨,所以2010年产生的垃圾量是a(1+b)吨,2011年产生的垃圾量是a(1+b)(1+b)=a(1+b)2吨,…由此可以预测2019年垃圾量为a(1+b)10吨.故选C.18.某种计算机病毒是通过电子邮件进行传播的,如果某台计算机感染上这种病毒,那么它就会在下一轮病毒发作时传播一次病毒,并感染其它20台未感染病毒的计算机.现有一台计算机被第一轮病毒感染,问被第4轮病毒感染的计算机有( )台.A.60B.400C.8000D.160000【答案】C【解析】由题意可得,每一轮感染的计算机数量构成以1为首项,以20为公比的等比数列,故第4轮病毒感染的计算机数量为1×203=8000台,故选C.19.一种产品的成本是a元,在今后的n年内,计划成本每年比上一年降低p%,则成本随着年数变化的函数关系式是( )A.a(1-p%)n(n∈N*)B.a(p%)n(n∈N*)C.a(1-p)n%(n∈N*)D.a(1-np%)(n∈N*)【答案】A【解析】设成本经过x年降低到y元,第一年为y=a(1-p%),第二年为y=a(1-p%)(1-p%)=a(1-p%)2,第三年为y=a(1-p%)(1-p%)(1-p%)=a(1-p%)3,…则随着年数n变化的函数关系式是y=a(1-p%)n(n∈N*).故选A.20.据报道,全球变暖,使北冰洋冬季冰盖面积在最近50年内减少了5%,如果按此规律,设2000年的冬季冰盖面积为m,从2000年起,经过x年后冬季冰盖面积y与x的函数关系是( )A.y=·mB.y=(1-)·mC.y=0.9550·x·mD.y=(1-0.0550·x)·m【答案】A【解析】设北冰洋冬季冰盖面积的年平均变化率为p,则p50=0.95,∴p=,∴设2000年的冬季冰盖面积为m,从2000年起,经过x年后冬季冰盖面积y与x的函数关系是:y=·m. 故选A.21.某医药研究所开发一种新药,据监测,如果成人按规定的剂量服用该药,服药后每毫升血液中的含药量y(μg)与服药后的时间t(h)之间近似满足如图所示的曲线.其中OA是线段,曲线段AB是函数y=k·at(t ≥1,a>0,k,a是常数)的图象.(1)写出服药后每毫升血液中含药量y关于时间t的函数关系式;(2)据测定:每毫升血液中含药量不少于2(μg)时治疗有效,假若某病人第一次服药为早上6:00,为保持疗效,第二次服药最迟是当天几点钟?(3)若按(2)中的最迟时间服用第二次药,则第二次服药后在过3h,该病人每毫升血液中含药量为多少μg?(精确到0.1μg)【答案】(1)当0≤t<1时,y=8t;当t≥1时,把A(1,8)、B(7,1)代入y=kat,得解得故y =(2)设第一次服药后最迟过t小时服第二次药,则解得t=5,即第一次服药后5h服第二次药,也即上午11:00服药.(3)第二次服药3h后,每毫升血液中含第一次服药后的剩余量为:y1=8()8=μg,含第二次服药量为:y2=8()3=4μg,所以此时两次服药剩余的量为+4≈4.7μg,故该病人每毫升血液中的含药量为4.7μg.11/11。
指数函数练习题(一)1.设y 1=40.9,y 2=80.48,y 3=(12)-1.5,则( )A .y 3>y 1>y 2B .y 2>y 1>y 3C .y 1>y 2>y 3D .y 1>y 3>y 2 解析:选D.y 1=40.9=21.8,y 2=80.48=21.44,y 3=(12)-1.5=21.5,∵y =2x 在定义域内为增函数, 且1.8>1.5>1.44, ∴y 1>y 3>y 2.2.若函数f (x )=⎩⎨⎧a x ,x >14-a2x +2,x ≤1是R 上的增函数,则实数a 的取值范围为( )A .(1,+∞)B .(1,8)C .(4,8)D .[4,8)解析:选 D.因为f (x )在R 上是增函数,故结合图象(图略)知⎩⎪⎨⎪⎧a >14-a 2>04-a 2+2≤a ,解得4≤a <8.3.函数y =(12)1-x 的单调增区间为( )A .(-∞,+∞)B .(0,+∞)C .(1,+∞)D .(0,1)解析:选A.设t =1-x ,则y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12t ,则函数t =1-x 的递减区间为(-∞,+∞),即为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫121-x 的递增区间.4.已知函数y =f (x )的定义域为(1,2),则函数y =f (2x )的定义域为________. 解析:由函数的定义,得1<2x <2⇒0<x <1.所以应填(0,1). 答案:(0,1)指数函数练习题(二)1.设13<(13)b <(13)a <1,则( )A .a a <a b <b aB .a a <b a <a bC .a b <a a <b aD .a b <b a <a a 解析:选C.由已知条件得0<a <b <1, ∴a b <a a ,a a <b a ,∴a b <a a <b a .2.若(12)2a +1<(12)3-2a ,则实数a 的取值范围是( )A .(1,+∞)B .(12,+∞)C .(-∞,1)D .(-∞,12)解析:选B.函数y =(12)x 在R 上为减函数,∴2a +1>3-2a ,∴a >12.3.下列三个实数的大小关系正确的是( )A .(12011)2<212011<1B .(12011)2<1<212011C .1<(12011)2<212011D .1<212011<(12011)2解析:选B.∵12011<1,∴(12011)2<1,212011>20=1.4.设函数f (x )=a -|x |(a >0且a ≠1),f (2)=4,则( )A .f (-1)>f (-2)B .f (1)>f (2)C .f (2)<f (-2)D .f (-3)>f (-2)解析:选D.由f (2)=4得a -2=4,又a >0,∴a =12,f (x )=2|x |,∴函数f (x )为偶函数,在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.5.函数f (x )=12x +1在(-∞,+∞)上( ) X k b 1 . c o mA .单调递减无最小值B .单调递减有最小值C .单调递增无最大值D .单调递增有最大值解析:选A.u =2x+1为R 上的增函数且u >0,∴y =1u在(0,+∞)为减函数.即f (x )=12x +1在(-∞,+∞)上为减函数,无最小值. 6.若x <0且a x >b x >1,则下列不等式成立的是( ) A .0<b <a <1 B .0<a <b <1 C .1<b <a D .1<a <b解析:选B.取x =-1,∴1a >1b>1,∴0<a <b <1. 7.当x ∈[-1,1]时,f (x )=3x -2的值域为________.解析:x ∈[-1,1],则13≤3x ≤3,即-53≤3x -2≤1.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-53,18.讨论y =(13)x 2-2x 的单调性.解:函数y =(13)x 2-2x 的定义域为R ,令u =x 2-2x ,则y =(13)u .列表如下:9.已知2x≤(14)x -3,求函数y =(12)x 的值域.解:由2x≤(14)x -3,得2x ≤2-2x +6,∴x ≤-2x +6,∴x ≤2.∴(12)x ≥(12)2=14,即y =(12)x 的值域为[14,+∞).。
指数函数1.指数函数的定义:函数)1(≠>=aaay x且叫做指数函数,其中x是自变量,函数定义域是R 2.指数函数的图象和性质:在同一坐标系中分别作出函数y=x2,y=x⎪⎭⎫⎝⎛21,y=x10,y=x⎪⎭⎫⎝⎛101的图象.我们观察y=x2,y=x⎪⎭⎫⎝⎛21,y=x10,y=x⎪⎭⎫⎝⎛101图象特征,就可以得到)1(≠>=aaay x且的图象和性质。
a>10<a<1]图象00性质(1)定义域:R,(2)值域:(0,+∞)(3)过点(0,1),即x=0时,y=1(4)在R上是增函数(4)在R上是减函数指数函数是高中数学中的一个基本初等函数,有关指数函数的图象与性质的题目类型较多,同时也是学习后续数学内容的基础和高考考查的重点,本文对此部分题目类型作了初步总结,与大家共同探讨.1.比较大小~例1 已知函数2()f x x bx c =-+满足(1)(1)f x f x +=-,且(0)3f =,则()x f b 与()x f c 的大小关系是_____.分析:先求b c ,的值再比较大小,要注意x x b c ,的取值是否在同一单调区间内.解:∵(1)(1)f x f x +=-, ∴函数()f x 的对称轴是1x =. 故2b =,又(0)3f =,∴3c =.∴函数()f x 在(]1-,∞上递减,在[)1+,∞上递增. 若0x ≥,则321x x ≥≥,∴(3)(2)x x f f ≥; 若0x <,则321x x <<,∴(3)(2)x x f f >. 综上可得(3)(2)x x f f ≥,即()()x x f c f b ≥.评注:①比较大小的常用方法有:作差法、作商法、利用函数的单调性或中间量等.②对于含有参数的大小比较问题,有时需要对参数进行讨论. (2.求解有关指数不等式例2 已知2321(25)(25)x x a a a a -++>++,则x 的取值范围是___________. 分析:利用指数函数的单调性求解,注意底数的取值范围. 解:∵2225(1)441a a a ++=++>≥,∴函数2(25)x y a a =++在()-+,∞∞上是增函数,∴31x x >-,解得14x >.∴x 的取值范围是14⎛⎫+ ⎪⎝⎭,∞.评注:利用指数函数的单调性解不等式,需将不等式两边都凑成底数相同的指数式,并判断底数与1的大小,对于含有参数的要注意对参数进行讨论. 3.求定义域及值域问题例3 求函数y = 解:由题意可得2160x --≥,即261x -≤, ^∴20x -≤,故2x ≤. ∴函数()f x 的定义域是(]2-,∞.令26x t -=,则y =,又∵2x ≤,∴20x -≤. ∴2061x -<≤,即01t <≤. ∴011t -<≤,即01y <≤.∴函数的值域是[)01,. 评注:利用指数函数的单调性求值域时,要注意定义域对它的影响.4.最值问题例4 函数221(01)x x y a a a a =+->≠且在区间[11]-,上有最大值14,则a 的值是_______.分析:令x t a =可将问题转化成二次函数的最值问题,需注意换元后t 的取值范围.解:令x t a =,则0t >,函数221x x y a a =+-可化为2(1)2y t =+-,其对称轴为1t =-.|∴当1a >时,∵[]11x ∈-,,∴1x a a a ≤≤,即1t a a≤≤. ∴当t a =时,2max (1)214y a =+-=. 解得3a =或5a =-(舍去);当01a <<时,∵[]11x ∈-,,∴1x a a a ≤≤,即1a t a≤≤,∴ 1t a =时,2max 11214y a ⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭, 解得13a =或15a =-(舍去),∴a 的值是3或13.评注:利用指数函数的单调性求最值时注意一些方法的运用,比如:换元法,整体代入等. 5.解指数方程 ¥例5 解方程223380x x +--=.解:原方程可化为29(3)80390x x ⨯-⨯-=,令3(0)x t t =>,上述方程可化为298090t t --=,解得9t =或19t =-(舍去),∴39x =,∴2x =,经检验原方程的解是2x =.评注:解指数方程通常是通过换元转化成二次方程求解,要注意验根. 6.图象变换及应用问题例6 为了得到函数935x y =⨯+的图象,可以把函数3x y =的图象( ). A .向左平移9个单位长度,再向上平移5个单位长度 B .向右平移9个单位长度,再向下平移5个单位长度 C .向左平移2个单位长度,再向上平移5个单位长度D .向右平移2个单位长度,再向下平移5个单位长度分析:注意先将函数935x y =⨯+转化为235x t +=+,再利用图象的平移规律进行判断. :解:∵293535x x y +=⨯+=+,∴把函数3x y =的图象向左平移2个单位长度,再向上平移5个单位长度,可得到函数935x y =⨯+的图象,故选(C ).评注:用函数图象解决问题是中学数学的重要方法,利用其直观性实现数形结合解题,所以要熟悉基本函数的图象,并掌握图象的变化规律,比如:平移、伸缩、对称等. 习题1、比较下列各组数的大小: (1)若 ,比较 与 ; (2)若 ,比较 与 ; (3)若 ,比较与;(4)若 ,且,比较a 与b ; (5)若 ,且,比较a 与b .解:(1)由 ,故 ,此时函数为减函数.由,故 ., (2)由 ,故 .又 ,故 .从而 .(3)由 ,因,故.又,故.从而.(4)应有.因若,则.又,故 ,这样 .又因,故.从而,这与已知矛盾.(5)应有 .因若 ,则 .又 ,故 ,这样有.又因 ,且 ,故 .从而 ,这与已知矛盾.小结:比较通常借助相应函数的单调性、奇偶性、图象来求解.2,曲线 分别是指数函数,和的图象,则 与1的大小关系是 ( ). &(分析:首先可以根据指数函数单调性,确定,在 轴右侧令,对应的函数值由小到大依次为 ,故应选 .小结:这种类型题目是比较典型的数形结合的题目,第(1)题是由数到形的转化,第(2)题则是由图到数的翻译,它的主要目的是提高学生识图,用图的意识. 求最值3,求下列函数的定义域与值域.(1)y =231-x ; (2)y =4x +2x+1+1.解:(1)∵x-3≠0,∴y =231-x 的定义域为{x |x ∈R 且x ≠3}.又∵31-x ≠0,∴231-x ≠1,^∴y =231-x 的值域为{y |y>0且y ≠1}.(2)y =4x +2x+1+1的定义域为R.∵2x >0,∴y =4x +2x+1+1=(2x )2+2·2x +1=(2x +1)2>1.∴y =4x +2x+1+1的值域为{y |y>1}. 4,已知-1≤x ≤2,求函数f(x)=3+2·3x+1-9x 的最大值和最小值解:设t=3x ,因为-1≤x ≤2,所以931≤≤t ,且f(x)=g(t)=-(t-3)2+12,故当t=3即x=1时,f(x)取最大值12,当t=9即x=2时f(x)取最小值-24。
指数函数1.指数函数的定义:函数 y a x (a 0且a 1) 叫做指数函数,其中 x 是自变量,函数定义域是 R2. 指数函数的图象和性质:x , y=10 x ,y=1x在同一坐标系中分别作出函数y=2 x,y=1的图象 .2 10x x我 们 观 察 y= 2 x , y=1, y= 10 x , y=1 图象特征,就可以得到 210y a x (a 0且a 1) 的图象和性质。
a>10<a<1图象11(1) 定义域: R性(2)值域:(0,+∞) 质 (3)过点( 0,1),即 x=0 时, y=1(4)在 R 上是增函数 (4)在 R 上是减函数指数函数是高中数学中的一个基本初等函数, 有关指数函数的图象与性质的题目类型较多, 同时也是学习后续数学内容的基础和高考考查的重点, 本文对此部分题目类型作了初步总结,与大家共同探讨. 1.比较大小例 1 已知函数 f (x)x 2 bx c 满足 f (1 x) f (1 x) ,且 f (0) 3 ,则 f (b x ) 与f ( c x ) 的大小关系是_____.分析:先求 b, c 的值再比较大小,要注意b x, c x的取值是否在同一单调区间内.解:∵ f (1 x) f (1 x) ,∴函数 f ( x) 的对称轴是x 1 .故 b 2,又 f (0) 3 ,∴c 3 .∴函数 f ( x) 在∞,1 上递减,在1,∞上递增.若 x ≥ 0 ,则 3x≥ 2x≥ 1 ,∴f(3x)≥f(2x);若 x 0 ,则3x 2 x 1 ,∴f (3x) f (2x ) .综上可得 f (3x )≥ f (2x ) ,即 f (c x ) ≥ f (b x ) .评注:①比较大小的常用方法有:作差法、作商法、利用函数的单调性或中间量等.②对于含有参数的大小比较问题,有时需要对参数进行讨论.2.求解有关指数不等式例 2 已知(a22a5)3 x(a22a 5)1 x,则x的取值范围是___________.分析:利用指数函数的单调性求解,注意底数的取值范围.解:∵ a22a 5 ( a 1)24≥4 1,∴函数 y(a22a5)x在(∞,∞)上是增函数,∴ 3x 1x ,解得x 1.∴ x 的取值范围是1,∞.44评注:利用指数函数的单调性解不等式,需将不等式两边都凑成底数相同的指数式,并判断底数与 1 的大小,对于含有参数的要注意对参数进行讨论.3.求定义域及值域问题例 3求函数 y 1 6x 2的定义域和值域.解:由题意可得 16x2≥ 0 ,即 6x 2≤ 1 ,∴ x 2 ≤ 0 ,故 x ≤ 2.∴函数 f (x) 的定义域是∞,2 .令 t6x 2,则 y1t ,又∵ x≤ 2 ,∴ x 2 ≤ 0 .∴ 0 6x 2≤ 1 ,即 0 t ≤ 1 .∴ 0 ≤ 1 t 1,即 0 ≤ y 1 .∴函数的值域是01,.评注:利用指数函数的单调性求值域时,要注意定义域对它的影响.4.最值问题例 4函数y a2x2a x1(a 0且a 1)在区间[ 11],上有最大值14,则 a 的值是 _______.分析:令 t a x可将问题转化成二次函数的最值问题,需注意换元后t 的取值范围.解:令t a x,则t0 ,函数y a2 x2a x 1 可化为y(t1)2 2 ,其对称轴为t1.∴当 a 1 时,∵x11,,∴1≤ a x≤ a ,即1≤ t ≤ a .a a∴当 t a 时,y max(a1)2214.解得 a 3 或 a 5 (舍去);当 0 a 1 时,∵x11,,∴ a ≤ a x≤1,即 a ≤ t ≤1,a a1时, y max12∴ t1214 ,a a解得 a 1或 a1(舍去),∴ a 的值是 3 或1.353评注:利用指数函数的单调性求最值时注意一些方法的运用,比如:换元法,整体代入等.5.解指数方程例 5 解方程3x 232x80 .解:原方程可化为9 (3x )280 3x9 0 ,令 t3x (t0),上述方程可化为9t 280t 9 0 ,解得t9或 t1(舍去),∴ 3x9,∴ x 2 ,经检验原方程的9解是 x 2 .评注:解指数方程通常是通过换元转化成二次方程求解,要注意验根.6.图象变换及应用问题例 6 为了得到函数y 9 3x 5 的图象,可以把函数y3x的图象().A.向左平移 9 个单位长度,再向上平移 5 个单位长度B.向右平移 9 个单位长度,再向下平移 5 个单位长度C.向左平移 2 个单位长度,再向上平移 5 个单位长度D.向右平移 2 个单位长度,再向下平移 5 个单位长度分析:注意先将函数 y9 3x 5 转化为t3x 2 5 ,再利用图象的平移规律进行判断.解:∵ y 9 3x 5 3x 2 5 ,∴把函数y 3 x的图象向左平移2个单位长度,再向上平移 5 个单位长度,可得到函数y 93x 5 的图象,故选(C).评注:用函数图象解决问题是中学数学的重要方法,利用其直观性实现数形结合解题,所以要熟悉基本函数的图象,并掌握图象的变化规律,比如:平移、伸缩、对称等.习题1、比较下列各组数的大小:(1)若,比较与;(2)若,比较与;(3)若,比较与;()若,且,比较 a 与 b;4 a 与 b.()若,且,比较5解:(1)由,故,此时函数为减函数.由,故.( 2)由,故.又,故.从而.而(3)由.,因,故.又,故.从(4)应有.又因.因若,故,则.从而.又,故,这与已知,这样矛盾.(5)应有.又因.因若,且,则,故.又.从而,故,这样有,这与已知矛盾.小结:比较通常借助相应函数的单调性、奇偶性、图象来求解.2,曲线则分别是指数函数与 1 的大小关系是 ( ).,和的图象 ,(分析 : 首先可以根据指数函数单调性 , 确定, 在轴右侧令, 对应的函数值由小到大依次为 ,故应选 .小结 : 这种类型题目是比较典型的数形结合的题目 , 第(1) 题是由数到形的转化 , 第(2) 题则是由图到数的翻译 , 它的主要目的是提高学生识图 , 用图的意识 . 求最值3,求下列函数的定义域与值域 .1(1)y =2 x 3 ; (2)y=4x +2x+1+1.11解:(1) ∵ x-3 ≠0,∴ y =2 x 3 的定义域为{ x | x ∈R 且 x ≠3}. 又∵ ≠x 310,∴ 2 x 3 ≠1,1∴y =2 x 3 的值域为{ y |y>0 且 y ≠1}.(2)y = 4x +2x+1+1 的定义域为 R. ∵ 2x >0, ∴ y = 4x +2x+1+1= (2 x ) 2+2· 2x +1=x2(2 +1) >1.∴ y =4x +2x+1 +1 的值域为{ y | y>1}.4,已知-1≤x ≤2, 求函数 f(x)=3+2 ·3x+1-9 x 的最大值和最小值解:设 t=3 x, 因为 -1 ≤ x ≤ 2,所以1t 9 ,且 f(x)=g(t)=-(t-3)2+12, 故当 t=33即 x=1 时, f(x) 取最大值 12,当 t=9 即 x=2 时 f(x) 取最小值 -24 。
第讲指数函数时间:年月日刘老师学生签名:一、兴趣导入二、学前测试1.在区间上为增函数的是( B )A . B. C. D.2.函数是单调函数时,的取值范围( A )A. B . C . D.3.如果偶函数在具有最大值,那么该函数在有( A )A.最大值 B .最小值 C .没有最大值 D.没有最小值4.函数,是( B )A.偶函数 B .奇函数 C.不具有奇偶函数 D .与有关5.函数在和都是增函数,若,且那么( D )A. B. C. D .无法确定6.函数在区间是增函数,则的递增区间是( B )A. B. C. D.12三、方法培养☆专题1:指数函数的定义一般地,函数x y a =(a >0且a ≠1)叫做指数函数,其中x 是自变量,函数的定义域为R 。
例1指出下列函数那些是指数函数:(1)4x y =(2)x y 4=(3)4xy -= (4))4(-=xy (5)π=y x(6)x y 24=(7)xxy =(8))1,21(()12≠>=-a a y a x解析:利用指数函数的定义解决这类问题。
解:(1),(5),(8)为指数函数变式练习11函数2(33)x y a a a =-+⋅是指数函数,则有()A.a=1或a=2 B.a=1 C.a=2 D.a>0且1≠a 答案:C 2. 计算:105432)(0625.0833416--+++π; 解:(1)105432)(0625.0833416--+++π =(425)21+(827)31+(0。
062 5)41+1-21=(25)2×21+(23)313⨯+(0。
5)414⨯+21=25+23+0。
5+21 =5;☆专题2:指数函数的图像与性质一般地,指数函数y=a x在底数a >1及0<a <1这两种情况下的图象和性质如下表所示:a >1 0<a <1 图象3性质 ①定义域:R ②值域:(0,+∞)③过点(0,1),即x=0时y=1④在R 上是增函数,当x <0时,0<y <1;当x >0时,y >1 ④在R 上是减函数,当x <0时,y>1;当x >0时,0<y <1在同一坐标系中作出y=2x和y=(21)x 两个函数的图象,如图2—1-2-3。
指数函数练习题及答案
指数函数是高中数学中的重要内容,它在数学和科学领域中有着广泛的应用。
本文将通过一些练习题来帮助读者更好地理解指数函数的概念和运算规则,并
提供相应的答案。
1. 求解指数方程:2^x = 16
解:将16写成2的幂次形式,即16 = 2^4,所以原方程可以写成2^x = 2^4。
根据指数函数的性质,当底数相同时,指数相等,所以可以得到x = 4。
2. 简化指数表达式:(2^3)^4
解:根据指数函数的性质,指数的乘法规则,可以将指数表达式简化为2^(3*4),即2^12。
3. 求解指数方程:3^(2x+1) = 9
解:将9写成3的幂次形式,即9 = 3^2,所以原方程可以写成3^(2x+1) =
3^2。
根据指数函数的性质,当底数相同时,指数相等,所以可以得到2x+1 = 2。
解方程得到x = 1/2。
4. 求解指数方程:e^x = 10
解:将10写成自然对数的底数e的幂次形式,即10 = e^ln(10),所以原方程
可以写成e^x = e^ln(10)。
根据指数函数的性质,当底数相同时,指数相等,
所以可以得到x = ln(10)。
5. 求解指数方程:10^(2x-1) = 100
解:将100写成10的幂次形式,即100 = 10^2,所以原方程可以写成
10^(2x-1) = 10^2。
根据指数函数的性质,当底数相同时,指数相等,所以可
以得到2x-1 = 2。
解方程得到x = 3/2。
通过以上的练习题,我们可以看到指数函数在解方程中的应用。
指数函数的特
点是底数不同,函数的性质也会有所不同。
在实际问题中,指数函数可以用来
描述物质的衰减、增长和变化等现象,具有很强的实用性。
除了以上的练习题,我们还可以通过绘制指数函数的图像来更好地理解其特点。
以y = 2^x为例,我们可以绘制出其图像,发现随着x的增大,y的值呈指数级增长,这是因为指数函数的增长率是逐渐加大的。
总结起来,指数函数是高中数学中的重要内容,通过练习题和图像的分析,我
们可以更好地理解指数函数的概念和运算规则。
指数函数在解方程和描述现象
中有着广泛的应用,对于培养学生的数学思维和解决实际问题的能力具有重要
意义。
希望读者通过本文的介绍和练习题的练习,能够对指数函数有更深入的
了解和掌握。