高一数学指数综合
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课时 4 指数函数一 . 指数与指数幂的运算( 1)根式的观点①假如xna, a R, x R, n 1,且 nN ,那么 x 叫做 a 的 n 次方根. 当 n 是奇数时, a 的 n 次方根用符号 na 表示;当 n 是偶数时,正数 a 的正的 n 次方根用符号na 表示,负的 n 次方根用符号na表示; 0 的 n 次方根是 0;负数 a 没有 n 次方根.②式子 n a 叫做根式,这里 n 叫做根指数, a 叫做被开方数.当n 为奇数时, a 为随意实数;当 n 为偶数时, a.③根式的性质: (na )n a ;当 n 为奇数时, n a n a ;当 n 为偶数时, n a n | a |a (a 0) .a (a 0)( 2)分数指数幂的观点mna m (a①正数的正分数指数幂的意义是:a n 0, m,n N , 且 n 1) .0 的正分数指数幂等于0.②m(1m1 ) m( a正数的负分数指数幂的意义是:a n)n n (0, m, n N , 且 n1) .0 的负分数指aa数幂没存心义. 注意口诀: 底数取倒数,指数取相反数.( 3)分数指数幂的运算性质①a r a s a r s (a 0, r , s R)② (ar) sa rs (a 0, r , s R)③(ab)ra rb r (a0,b 0, rR)二 . 指数函数及其性质( 4)指数函数函数名称指数函数定义函数 ya x (a 0 且 a1) 叫做指数函数a 1a 1yy a xya xy图象y1y1(0,1)(0,1)OxOx定义域 R值域(0,+ ∞)过定点 图象过定点(0,1 ),即当 x=0 时, y=1.奇偶性非奇非偶单一性在 R 上是增函数在 R 上是减函数函数值的 y > 1(x > 0), y=1(x=0), 0< y < 1(x < 0)y > 1(x < 0), y=1(x=0), 0< y < 1(x > 0)变化状况a 变化对在第一象限内, a 越大图象越高,越凑近 y 轴; 在第一象限内, a 越小图象越高,越凑近 y 轴; 图象影响在第二象限内,a 越大图象越低,越凑近x 轴.在第二象限内,a 越小图象越低,越凑近x 轴.三 .例题剖析1.设 a 、 b 知足 0<a<b<1,以下不等式中正确的选项是 ( C)A.a a <a bB.b a <b bC.a a <b aD.b b <a b 分析: A 、B 不切合底数在 (0,1) 之间的单一性 ; C 、 D 指数同样 , 底小值小 . 应选 C. 2.若 0<a<1,则函数 y=a x 与 y=(a-1)x 2 的图象可能是 (D )分析: 当 0<a<1 时 ,y=a x 为减函数 ,a-1<0, 因此 y=(a-1)x2张口向下 , 应选 D.3.设指数函数 f(x)=a x (a>0 且 a ≠ 1),则以下等式中不正确的选项是 ( D )A.f(x+y)=f(x)f(y)f (x)B.f(x-y)=f ( y)C.f(nx)= [ f(x) ] nD.f [ (xy) n ] =[ f(x) ] n [ f(y) ] n (n ∈ N * )分析: 易知 A 、 B 、 C 都正确 .对于 D,f [(xy)n] =a (xy)n , 而[ f(x) ] n ·[f(y) ] n =(a x ) n ·(a y ) n =a nx+ny , 一般状况下 D 不建立 .11 34.设 a= ( 3) 3,b= ( 4)4,c= ( 3) 4,则 a 、b 、 c 的大小关系是 ( B )43 2A.c<a<b3分析: a= ( )B.c<b<aC.b<a<cD.b<c<a1 111(8133( 4)3 ( 4) 4=b, b=(4) 4)4(3) 4 =c.∴ a>b>c.3 332725.设 f(x)=4 x -2x+1,则 f -1 (0)=______1____________. 分析: 令 f -1 (0)=a, 则 f(a)=0 即有 4a -2 · 2a =0.2a · (2 a -2)=0, 而 2a >0,∴ 2a =2 得 a=1.6.函数 y=a x-3 +4(a>0 且 a ≠ 1)的反函数的图象恒过定点 ______(5,3)____________.分析: 因 y=a x 的图象恒过定点 (0,1), 向右平移 3 个单位 , 向上平移 4 个单位获得 y=a x-3 +4 的图象 , 易知恒过定点 (3,5).故其反函数过定点 (5,3).10 x 10 x.证明 f(x) 在 R 上是增函数 .7.已知函数 f(x)=x10 x10x1010x102x1,设 x 1<x 2∈ R,则f(x 1)-f(x2)=10x 1 1010x 1 10x 110x 210 x 2102 x 11 102 x 21 2(102 x 1102 x2).x 110x2 10x2 102 x1 1102 x21(102 x11)(102 x 2 1)∵ y=10 x是增函数 ,∴ 10 2x 1 10 2x 2 <0.而 10 2x 1 +1>0, 102 x 2 +1>0,故当 x <x 时 ,f(x)-f(x )<0,1212即 f(x 1)<f(x 2). 因此 f(x) 是增函数 .8.若定义运算 a b=b, ab,则函数 f(x)=3 x3-x 的值域为 ( A )a, a b,A.(0,1]B. [ 1,+∞ )C.(0,+ ∞ )D.(- ∞ ,+∞ )分析: 当 3x ≥3-x , 即 x ≥ 0 时 ,f(x)=3-x∈(0,1 ] ;x-x, 即 x<0 时 ,f(x)=3x∈ (0,1).3 x , x 0, 当 3<3∴ f(x)=x值域为 (0,1).3x ,0,9.函数 y=a x 与 y=-a -x (a>0,a ≠1) 的图象 ( C )A. 对于 x 轴对称B.对于 y 轴对称C.对于原点对称D.对于直线 y=-x 对称分析: 可利用函数图象的对称性来判断两图象的关系.10.当 x ∈[ -1,1]时 ,函数 f(x)=3 x-2 的值域为 _______[ -5,1 ] ___________.3分析: f(x) 在[ -1,1 ]上单一递加 .11.设有两个命题 :(1)对于 x 的不等式 x 2+2ax+4>0对全部 x ∈ R 恒建立 ;(2) 函数 f(x)=-(5-2a) x是减函数 .若命题 (1)和 (2)中有且仅有一个是真命题 ,则实数 a 的取值范围是 _______(- ∞ ,-2)__________.分析: (1) 为真命题=(2a) 2-16<0-2<a<2. (2)为真命题 5-2a>1 a<2.若 (1) 假 (2) 真 , 则 a ∈ (- ∞ ,-2]. 若 (1) 真 (2) 假, 则 a ∈ (-2,2)∩[ 2,+ ∞]=.故 a 的取值范围为 (- ∞ ,-2).12.求函数 y=4 -x -2-x +1,x ∈[ -3,2]的最大值和最小值 .解: 设 2-x=t, 由 x ∈[ -3,2 ]得 t ∈[ 1,8 ] , 于是 y=t 2-t+1=(t-1)2+3. 当 t= 1时 ,y3 .424有最小值 这时 x=1.当 t=8 时 ,y 有最大值57.这时 x=-3.2413.已知对于 x 的方程 2a2x-2-7a x-1 +3=0 有一个根是 2,求 a 的值和方程其他的根 . 解: ∵ 2 是方程 2a2x-2-9a x-1+4=0 的根 , 将 x=2 代入方程解得 a= 1或 a=4.2(1) 当 a= 1时 , 原方程化为 2· ( 1)2x-2-9(1) x-1 +4=0.①222x-1 2令 y=( 1) , 方程①变成 2y -9y+4=0,2解得 y 1=4,y 2= 1.∴ ( 1) x-1 =42x=-1,2( 1 ) x-1 = 1x=2.22(2) 当 a=4 时 , 原方程化为 2· 42x-2 -9 · 4x-1 +4=0. ②令 t=4 x-1 , 则方程②变成 2t 2-9t+4=0. 解得 t 1=4,t 2= 1.x-12=4x=2,∴44x-1 = 1x=- 1 .22故方程此外两根是当 a= 1时 ,x=-1;1 .2当 a=4 时 ,x=-214.函数 y= (1) 3 4xx 2的单一递加区间是 ( D )3A. [ 1,2]B.[ 2,3]C.(-∞ ,2]D.[ 2,+∞ )分析: 由于 y=3x2-4x+3 , 又 y=3t 单一递加 ,t=x 2-4x+3 在 x ∈[ 2,+ ∞ ) 上递加 , 故所求的递加区间为[ 2,+ ∞ ).15.已知 f(x)=3 x-b (2≤ x ≤ 4,b 为常数 ) 的图象经过点 (2,1), 则 F(x)=f 2(x)-2f(x) 的值域为 ( B )A. [ -1,+∞ )B. [ -1,63)C.[ 0,+∞ )D.(0,63 ]分析: 由 f(2)=1, 得 32-b =1,b=2,f(x)=3 x-2.∴ F (x)= [ f(x)-1 ]2-1=(3 x-2 -1) 2-1. 令 t=3 x-2 ,2 ≤x ≤4.2∴g(t)=(t-1) - 1,t ∈[ 1,9 ].2.1 指数函数练习1.以下各式中建立的一项A . ( n)71n 7 m 7B .12 ( 3)433m3C . 4 x 3y 3( x y) 4D .393321111 1 52.化简 (a 3 b 2 )( 3a 2 b 3 ) ( a 6 b 6 ) 的结果3D . 9a 2 A . 6aB . aC . 9a3.设指数函数 f ( x)a x ( a 0, a1) ,则以下等式中不正确的选项是f (x) A . f(x+y)=f(x) ·f(y)B . f ( x y )f ( y)C . f (nx)[ f ( x)]n (nQ )D . f ( xy) n [ f ( x)] n ·[f ( y)] n1 4.函数 y (x5) 0 ( x 2)2A . { x | x 5, x 2}B . { x | x 2}C . { x | x 5}D . { x | 2 x 5或 x 5}()()()(n N )( )5.若指数函数 y a x 在 [- 1,1]上的最大值与最小值的差是1,则底数 a 等于 ()A .15 B .1 5 C .15D .5 122 226.当 a0 时,函数 y axb 和 yb ax 的图象只可能是()7.函数 f ( x)2 |x| 的值域是()A . (0,1]B . (0,1)C . (0, )D . R8.函数 f ( x)2 x 1, x 0,知足 f ( x)1的 x 的取值范围1x 2 , x()A . ( 1,1)B . ( 1, )C . { x | x 0或 x2}D . { x | x 1或 x1}9.函数 y(1) x 2x2得单一递加区间是2()A .[ 1,1]B . ( , 1]C .[2,)D .[ 1,2]2exe x210.已知 f ( x)()2 ,则以下正确的选项是A .奇函数,在 R 上为增函数B .偶函数,在 R 上为增函数C .奇函数,在 R 上为减函数D .偶函数,在 R 上为减函数11.已知函数 f (x)的定义域是(1, 2),则函数 f (2 x ) 的定义域是.12.当 a >0 且 a ≠1 时,函数 f (x)=a x -2- 3 必过定点.三、解答题:13.求函数 y1的定义域 .x5 x 1114.若 a >0, b > 0,且 a+b=c ,求证: (1) 当r >1时, a r +b r < c r ; (2) 当r < 1时, a r +b r > c r .a x 1 15.已知函数 f ( x)(a >1) .a x1( 1)判断函数 f (x) 的奇偶性;( 2)证明 f (x)在 (-∞, +∞ )上是增函数 .xa16.函数 f(x) = a (a>0 ,且 a ≠1) 在区间 [1,2] 上的最大值比最小值大2,求 a 的值.参照答案一、 DCDDD AADDA二、 11. (0,1);12. (2,- 2) ;三、 13. 解:要使函数存心义一定:x 1 0x 1x0 x 0x 1∴ 定义域为 : x xR 且 x0, x 1a rrrb r此中a1,0b114. 解:ba,c rcccc.r >1 ,a rb ra b 1,r r r当因此+b< c ;时c c c crrrrr当 r < 1 时, aba b1, 因此 a +b >c .ccc c15. 解 :(1)是奇函数 .(2) 设x <x ,则 f (x 1 )ax11 ax21 。
专题4.1 指数运算(知识解读)【学习目标】1.理解n 次方根、根式、分数指数幂的概念;2.正确运用根式运算性质和有理指数幂的运算性质;3.培养学生认识、接受新事物和用联系观点看问题的能力。
【知识点梳理】知识点1:整数指数幂1、正整数指数幂的定义:n n a aaa aaa =个,其中,n N *∈2、正整数指数幂的运算法则: ①m n m n a a a +⋅=(,m n N *∈)②m n m n a a a -÷=(0a ≠,m n >,,m n N *∈)③()m n mna a=(,m n N *∈)④()mm mab a b =(m N *∈)⑤()mm m a a b b=(0b ≠m N *∈)知识点2:根式1、n 次根式定义:一般地,如果n x a =,那么x 叫做a 的n 次方根,其中1n >,且n N *∈.特别的:①当n 是奇数时,正数的n 次方根是一个正数,负数的n 次方根是一个负数.这时,a 的n 次②当n 是偶数时,正数的n 次方根有两个,这两个数互为相反数.这时,正数a 的正的n 次方表示,叫做a 的n 次算术根;负的n 次方根用符号表示.正的n 次方根与负的n 次方根可以合并写成0a >). ③负数没有偶次方根;④0的任何次方根都是00= 2、根式:n 叫做根指数,a 叫做被开方数.中,注意:①1n >,n N *∈②当n 为奇数时,n a 对任意a R ∈都有意义 ③当n 为偶数时,n a 只有当0a ≥时才有意义. 3、()n n a 与n n a 的区别:①当n 为奇数时,()n n a a =(a R ∈) ②当n 为偶数时,()n n a a =(0a ≥) ③当n 为奇数时,且1n >,n n a a = ④n 为偶数时,且1n >,,0||,0nna a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩知识点3:分式指数幂1、正数的正分数指数幂的意义是mnm n a a=(0a >,,m n N *∈,1n >)于是,在条件0a >,,m n N *∈,1n >下,根式都可以写成分数指数幂的形式.2、正数的负分数指数幂的意义与负整数指数幂的意义相仿,我们规定,11mnm nmna a a-==(0a >,,m n N *∈,1n >).3、0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.知识点4:有理数指数幂①r s r s a a a +=(0a >,,r s Q ∈) ②()r srsa a =(0a >,,r s Q ∈)③()r r rab a b =(0a >,0b >r Q ∈)知识点5:无理数指数幂①r s r s a a a +=(0a >,,r s R ∈) ②()r srsa a =(0a >,,r s R ∈) ③()rr rab a b =(0a >,0b >r R ∈)【典例分析】【考点1根式的概念及意义求参】【典例1】(2022·全国·高一课时练习)已知481x =,那么x 等于( ) A .3B .3-C .3-或3D .不存在【变式1】(2022·江苏·泰州中学高一阶段练习)已知75x =,则x 的值为( )A B C .D .【典例2】(1)(2021·a 的取值范围是( )A .1[,)2+∞B .1(,]2-∞C .11[,]22-D .R(2)(2021·全国高一专题练习)若34(12)x --有意义,则实数x 的取值范围为( ) A .1(,]2-∞B .1(,)2-∞C .11(,)22-D .11[,]22-【变式2-1】(多选)(2021·全国高一课时练习)若n N ∈,a R ∈,则下列四个式子中有意义的是( )A BC D【变式2-2】(2021·全国高一专题练习)已知a ∈R ,n ∈N *,给出四个式子:②________.(只填式子的序号即可)【考点2 根式的形式化简】【典例2】(2021·2,结果是( ) A .6x ―6B .―6x +6C .―4D .4【变式2-1】(2021·的结果是________.【变式2-2】(2022·青海西宁·高一期末)若a ,b =,则a b +等于( ) A .10-B .10C .2-D .2【变式2-3】(2021·上海高一专题练习)求下列各式的值.(1(2(3(4【考点3 根式与分数指数幂的互化】【典例3】(2021·上海高一专题练习)将下列根式化成有理数指数幂的形式:(1a >0);(2x >0);(3)23-⎝⎭(b >0).【变式3-1】(2022·江苏·扬中市第二高级中学高一开学考试)化简2531433(2)(3)(4)a b a b a b -----⋅-÷(,0)a b >得A .232b -B .232bC .7332b -D .7332b【变式3-2】(2022·湖南·高一课时练习(理))化简(式中字母都是正数):(1)211511336622263a b a b a b ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-÷- ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭;【考点4 分数指数幂的运算性质化简求值】【典例4】(2021·全国高一课时练习)化简下列各式:(1(2)12133113344x y z x y z ---⎛⎫⎛⎫⋅⋅⋅⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(3)214⎛⎫⎪⎝⎭+13-0(1.03)×⎛ ⎝⎭. 【变式4-1】(2021·全国)计算112313824527-⎛⎫⎛⎫⎛⎫---= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭__________;若0x >,则13131142422223234x x x x x -⎛⎫⎛⎫⎛⎫+---= ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭_________. 【变式4-2】(2021·全国高一课时练习(理))(05934.-⎛⎫--=⎪⎝⎭________.【变式4-3】(2022·江苏·10.7525316(4)---÷+. .【考点5 整体代换法求分数指数幂】【典例5】(2022·江苏·3=,求下列各式的值: (1)1a a -+; (2)22a a -+; (3)11122a a a a--+-.【变式5-1】(2021·全国)若3x xa a-+=,则3322x xxxa a a a --+=+________. 【变式5-2】(2021·全国高一课时练习)已知11x x --=,其中0x >,求122121x x x x x x x---+-的值.【变式5-3】(2021·江西高安中学高一月考)计算:(141210.252-⎛⎫+⨯ ⎪⎝⎭;(2)已知:11223x x-+=,求22123x x x x --+-+-的值.专题4.1 指数运算(知识解读)【学习目标】1.理解n 次方根、根式、分数指数幂的概念;2.正确运用根式运算性质和有理指数幂的运算性质;3.培养学生认识、接受新事物和用联系观点看问题的能力。
高一数学指数与指数函数试题答案及解析1.函数的图像过一个定点,则定点的坐标是【答案】(2,2)【解析】当x=2时,f(2)=a2-2+1=a0+1=2,∴函数y=a x-2+1的图象一定经过定点(2,2).故答案为:(2,2).【考点】含有参数的函数过定点的问题.2.函数的图象与函数的图象所有交点的横坐标之和等于()A.4B.6C.8D.10【答案】C【解析】由数形结合可知,两函数图像在直线两侧各有4个交点,其两两关于对称。
不妨令。
则所有交点横坐标之和为。
故C正确。
【考点】1函数图像;2余弦函数的周期;3数形结合思想。
3.已知幂函数的图象过点,则.【答案】4【解析】因为为幂函数,所以设因为过点,所以本题易错点在将幂函数的定义写成指数函数的形式,即【考点】幂函数定义,指数的运算4.(1)计算.(2)若,求的值.【答案】(1);(2).【解析】(1)利用对数恒等式、换底公式、对数的运算性质进行计算;(2)首先对已知等式进行平方求得的值,再对其平方可求得的值,最后代入所求式即可求得结果.试题解析:(1)原式=.(2)∵,∴,∴,∴,∴,∴原式.【考点】1、对数的运算性质;2、对数的换底公式;3、指数的运算性质.5.已知函数,则=.【答案】【解析】根据题题意:,,故.【考点】1.分段函数;2.指数、对数运算.6.三个数,,的大小顺序是 ( )A.B.C.D.【答案】C【解析】因为,,,所以,故选C.【考点】1.指数函数的单调性;2.对数函数的单调性.7.计算的值为_________.【答案】2【解析】原式【考点】根式、指数、对数的运算8.三个数大小的顺序是()A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意得,.,,,,故选A【考点】考察指数函数,和对数函数,分别与1和0的之对比.9.若实数,满足,则关于的函数的图象形状大致是()【答案】B【解析】由等式,可得,根据指数函数的图像可知(或者根据函数的奇偶性、单调性、特殊值来判断),正确答案为B.【考点】1.对数式与指数式的互化;2.指数函数图像、奇偶性、单调性.10.若a<0,>1,则( )A.a>1,b>0B.a>1,b<0C.0<a<1,b>0D.0<a<1,b<0【答案】D【解析】是上的增函数,由,所以是上的减函数, 由,所以故选D【考点】指数函数,对数函数的单调性.11.三个数的大小关系为()A.B.C.D.【答案】D【解析】判断几个数的大小多用构造函数单调性来解题.因为是上的减函数,所以因为是上的减函数,所以因为是上的增函数,所以故选D【考点】用指数函数与对数函数单调性比较大小,转化思想应用.12.若,则函数的图象一定过点_______________.【答案】【解析】由函数过定点,令,即时,恒等于-3,故函数图像过定点;故答案为:.【考点】指数函数的图像和性质.13.设,,,则的大小关系是()A.B.C.D.【答案】D【解析】由对数函数的性质知:,所以答案选.【考点】1.指数大小比较;2.对数函数的性质.14.计算:(1);(2)【答案】(1)6;(2).【解析】(1)直接采用换底公式计算即可;(2)利用指数幂的运算性质逐个运算即可.试题解析:(1)原式=(2)原式=【考点】1.换底公式的应用;2.指数幂的化简求值.15.函数的图象一定过点()A.B.C.D.【答案】B【解析】根据题意,由于函数,令x-1=0,x=1,可知函数值为2,故可知函数一定过点,选B.【考点】指数函数点评:本试题主要是考查了指数函数恒过(0,1)点的运用,属于基础题。
考点12指数运算和指数函数1、正确区分n a n与(n a)n(1)(n a)n已暗含了n a有意义,根据n的奇偶性可知a的范围.(2)n a n中的a可以是全体实数,n a n的值取决于n的奇偶性.2、有限制条件根式的化简(1)有限制条件根式的化简问题,是指被开方数或被开方的表达式可以通过配方、拆分等方式进行化简.(2)有限制条件根式的化简经常用到配方的方法.当根指数为偶数时,在利用公式化简时,要考虑被开方数或被开方的表达式的正负.3、根式与分数指数幂互化的规律(1)根指数分数指数的分母,被开方数(式)的指数分数指数的分子.(2)在具体计算时,通常会把根式转化成分数指数幂的形式,然后利用有理数指数幂的运算性质解题.4、指数幂运算的常用技巧(1)有括号先算括号里的,无括号先进行指数运算.(2)负指数幂化为正指数幂的倒数.(3)底数是小数,先要化成分数;底数是带分数,要先化成假分数,然后要尽可能用幂的形式表示,便于运用指数幂的运算性质.5、利用整体代换法求分数指数幂(1)整体代换法是数学变形与计算常用的技巧方法,分析观察条件与结论的结构特点,灵活运用恒等式是关键.(2)利用整体代换法解决分数指数幂的计算问题,常常运用完全平方公式及其变形公式.x2+x-2=(x±x-1)2∓2,x+x-1=(12x±12x-)2∓2,12x+12x-=(14x±14x-)2∓2.6、判断一个函数是否为指数函数的方法(1)底数的值是否符合要求.(2)a x前的系数是否为1.(3)指数是否符合要求.7、求指数函数的解析式或函数值(1)求指数函数的解析式时,一般采用待定系数法,即先设出函数的解析式,然后利用已知条件,求出解析式中的参数,从而得到函数的解析式,其中掌握指数函数的概念是解决这类问题的关键.(2)求指数函数的函数值的关键是掌握指数函数的解析式.8、解决有关增长率问题的关键和措施(1)解决这类问题的关键是理解增长(衰减)率的意义:增长(衰减)率是所研究的对象在“单位时间”内比它在“前单位时间”内的增长(衰减)率,切记并不总是只和开始单位时间内的比较.(2)分析具体问题时,应严格计算并写出前3~4个单位时间的具体值,通过观察、归纳出规律后,再概括为数学问题,最后求解数学问题即可.(3)在实际问题中,有关人口增长、银行复利、细胞分裂等增长率问题常可以用指数函数模型表示,通常可以表示为y=N(1+p)x(其中N为基础数,p为增长率,x为时间)的形式.9、函数y=a f(x)定义域、值域的求法(1)定义域:形如y=a f(x)形式的函数的定义域是使得f(x)有意义的x的取值集合.(2)值域:①换元,令t=f(x);②求t=f(x)的定义域x∈D;③求t=f(x)的值域t∈M;④利用y=a t的单调性求y=a t,t∈M的值域.注意:(1)通过建立不等关系求定义域时,要注意解集为各不等关系解集的交集.(2)当指数型函数的底数含字母时,在求定义域、值域时要注意分类讨论.10、处理函数图象问题的策略(1)抓住特殊点:指数函数的图象过定点(0,1),求指数型函数图象所过的定点时,只要令指数为0,求出对应的x,y的值,即可得函数图象所过的定点.(2)巧用图象变换:函数图象的平移变换(左右平移、上下平移).(3)利用函数的性质:奇偶性与单调性.11、比较幂值大小的3种类型及处理方法12、简单的指数不等式的解法(1)利用指数型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.(2)解不等式a f(x)>a g(x)(a>0,a≠1)的依据是指数型函数的单调性,要养成判断底数取值范围的习惯,若底数不确定,就需进行分类讨论,即a f(x)>a g(x)⇒f(x)>g(x)(a>1)或f(x)<g(x)(0<a<1).13、指数型复合函数的单调性(1)求复合函数的单调区间,首先求出函数的定义域,然后把函数分解成y=f(u),u=φ(x),通过考察f(u)和φ(x)的单调性,利用同增异减原则,求出y=f(φ(x))的单调性.(2)关于指数型函数y=a f(x)(a>0,且a≠1)的单调性由两点决定,一是底数a>1还是0<a<1;二是f(x)的单调性,它由两个函数y=a u,u=f(x)复合而成.考点一指数与指数幂的运算(一)根式化简求值1.(2022·西藏·拉萨中学高一期末)若a=b=a b+的值为()π-A.1B.5C.1-D.25x<时,化简x__________. 2.(2022·上海长宁·高一期末)当03.(2022·全国·=_______.(二)利用分数指数幂的运算性质化简求值4.(2022·河南洛阳·高一期末)计算:22332728-⎛⎫⎛⎫⋅+⎪ ⎝⎭⎝⎭______.5.(2022·全国·04(1=___________________.6.(2022·江西·景德镇一中高一期末)化简)()146230.251624820229-=⎛⎫⨯+-⨯+- ⎪⎝⎭____________.7.(2022·全国·高一单元测试)计算:(1)21023213(2)(9.6)(3(1.5)48-----+;10421()0.252-+⨯.(三)整体代换法求分数指数幂8.(2022·江西省铜鼓中学高一期末)已知223x x --=,求44x x -+的值;9.(2022·广东汕头·高一期末)已知11223x x -+=,求1x x --的值.10.(2022·辽宁·大连二十四中高一期末)已知11223a a --=,求33221122a a a a----的值;考点二指数函数的概念(一)指数函数的概念11.(2022·青海·大通回族土族自治县教学研究室高一期末)若()233xy a a a =-+是指数函数,则有()A .1a =或2B .1a =C .2a =D .0a >且1a ≠12.(2022·甘肃·甘南藏族自治州合作第一中学高一期末)已知函数()()33x f x k a b ⋅=++-(0a >,且1a ≠)是指数函数.(1)求k ,b 的值;(2)求解不等式()()2743f x f x ->-.(二)求指数函数的解析式或函数值13.(2022·湖南·高一课时练习)已知函数()f x 是指数函数,且35225f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则()3f =________.14.(2022·浙江大学附属中学高一期末)已知函数1(),02()0xx f x x ⎧≤⎪=⎨⎪>⎩,则[(4)]f f =________.15.(2022·陕西·铜川阳光中学高一期末)设0a >且1a ≠,函数()1,0,0x x x f x a x -≤⎧=⎨>⎩,若()()11f f =-,则a 的值为________.16.(2022·福建·厦门一中高一期末)已知函数()221,1,,1,x x f x x ax x ⎧+<=⎨+≥⎩若()()03f f a =,则a 的值为______.17.(2022·云南昆明·高一期末)已知函数()x f x a =,()xg x b =,若()()115f g +=,()()111f g -=.(1)求()f x ,()g x 的解析式;(2)若()()f m g n =,试比较m ,n 的大小.18.(2022·广东汕头·高一期末)已知函数()1x f x a =-(0a >,且1a ≠)满足()()14129f f +=-.(1)求a 的值;(2)解不等式()2f x >.考点三指数函数的定义域和值域(一)指数函数的定义域19.(2022·全国·高一课时练习)函数y =的定义域为()A.(-∞B.(-∞C .[)3,+∞D .()3,+∞20.(2022·广东广州·高一期末)函数1()1f x x =-的定义域为______.21.(2022·全国·高一课时练习)函数()f x =______________.22.(2022·全国·高一单元测试)已知函数()f x =[)2,+∞,则=a _________.(二)指数函数的值域23.(2022·吉林·长春外国语学校高一期末)已知集合{}2320A x x x =-+≥,{}3,1x B y y x ==≥,那么A B =()A .[]2,3B .[](]2,3,1-∞C .()3,+∞D .[)3,+∞24.(2022·湖南邵阳·高一期末)函数2212x y -⎛⎫= ⎪⎝⎭的值域为______.25.(2022·浙江省义乌中学高一期末)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的美誉,用其名字命名的“高斯函数":设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则[]y x =称为高斯函数,也称取整函数,例如:][1.32 3.43⎡⎤-=-=⎣⎦,,已知11()313x f x =-+,则函数[]()y f x =的值域为()A .{}0B .{}10-,C .{}01,D .{}101-,,26.(2022·天津南开·高一期末)定义运算a b *为:,(){,(),a ab a b b a b ≤*=>如121*=,则函数()22x x f x -=*的值域为()A .RB .(]0,1C .()0,∞+D .[)1,+∞27.(2022·辽宁鞍山·高一期末)若函数()f x =的值域为[0,)+∞,则实数a 的取值范围是()A .12⎧⎫⎨⎬⎩⎭B .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D .[0,)+∞28.(2022·山东烟台·高一期末)已知函数()()112,03,0x a x a x f x x -⎧-+<=⎨≥⎩的值域为R ,则实数a 的取值范围为___________.29.(2022·广东湛江·高一期末)已知函数()(0,1)x f x a b a a =+>≠的定义域和值域都是[1,0]-,则a b +=()A .32-B .1-C .1D .32考点四指数函数的图象及应用(一)判断指数型函数图象的形状30.(2022·湖北黄石·高一期末)函数()2||24x x f x =-的图象大致为()A .B .C .D .31.(2022·陕西咸阳·高一期末)函数()241x x xf x =+的大致图像为()A .B .C .D .32.(2022·福建·莆田一中高一期末)函数3()22x xx xf x --=+的部分图象大致为()A .B .C .D .33.(2022·河南安阳·高一期末)函数()22xf x x -=⋅在区间[]22-,上的图象可能是()A .B .C .D .34.(2022·云南玉溪·高一期末)函数||()2x f x =,4()g x x =,则函数()()y f x g x =+的图象大致是()A .B .C .D .35.(2022·陕西渭南·高一期末)函数y x a =+与x y a -=(0a >且1a ≠)在同一坐标系中的图象可能是()A .B .C .D .36.【多选】(2022·吉林吉林·高一期末)已知函数()()()f x x a x b =--的图象如图所示,则()x g x a b =-的图象可能是()A .B .C .D .(二)根据指数型函数图象判断参数范围37.(2022·全国·高一课时练习)已知113xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭,23x y =,310x y -=,410x y =,则在同一平面直角坐标系内,它们的图象大致为()A .B .C .D .38.(2022·全国·高一单元测试)函数①x y a =;②x y b =;③x y c =;④x 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 .5413,12B 54,13,12C .12,1354,D .13,12,5439.【多选】(2022·全国·高一期末)(多选)已知函数()x f x a b =-的图象如图所示,则()A .a >1B .0<a <1C .b >1D .0<b <140.(2022·湖南·长沙市雨花区教育科学研究所高一期末)若函数(01,1)x y a a a m =>-≠+的图像在第一、三、四象限内,则()A .1a >B .1a >,且0m <C .01a <<,且0m >D .01a <<41.(2022·上海交大附中高一期末)已知函数()()1201x f x a a a +=->≠,,的图象不经过第四象限,则a 的取值范围为__________.42.(2022·全国·高一课时练习)若函数32x y m =-+的图象不经过第二象限,则实数m 的取值范围是()A .(-∞,-2)B .(-∞,-2]C .(3,+∞)D .[3,+∞)43.(2022·全国·高一期末)已知函数f (x )=ax +b (a >0,且a ≠1).(1)若()f x 的图象如图①所示,求a ,b 的值;(2)若()f x 的图象如图②所示,求a ,b 的取值范围;(3)在(1)中,若|()|f x =m 有且仅有一个实数解,求出m 的取值范围.(三)指数型函数过定点问题44.(2022·四川泸州·高一期末)函数3x y a =+(0a >且1a ≠)的图象恒过定点()A .()1,0B .()0,4C .()4,0D .()3,345.(2022·江西省铜鼓中学高一期末)函数11x y a -=+,(0a >且1a ≠)的图象必经过一个定点,则这个定点的坐标是()A .()0,1B .()1,2C .()2,3D .()3,446.(2022·安徽芜湖·高一期末)已知函数23x y a -=+(0a >且1a ≠)过定点P ,且P 点在幂函数()f x 的图象上,则(3)f 的值为_________.47.(2022·河南焦作·高一期末)已知函数()25x f x a -=-(0a >且1a ≠)的图象过定点(),m n ,则不等式210x mx n +++<的解集为()A .()1,3B .()3,1--C .()(),31,-∞-⋃+∞D .()3,1-48.(2022·河南·永城市苗桥乡重点中学高一期末)已知函数42x y a +=+(0a >,且1a ≠)的图象恒过点P ,若角α的终边经过点P ,则cos α的值为()A .45-B .223-C .23D .3549.(2022·广东揭阳·高一期末)已知0a >且1a ≠,函数()22x f x a -=-的图象恒经过定点(),m n ,正数b 、c 满足b c m n +=+,则14bc+的最小值为____________.(四)指数函数图象应用50.(2022·全国·高一课时练习)(1)若曲线21x y =-与直线y a =有两个公共点,则实数a的取值范围是______;(2)若曲线21xy =+与直线y b =没有公共点,则实数b 的取值范围是______.51.【多选】(2022·全国·高一课时练习)已知函数()21xf x =-,实数a ,b 满足()()f a f b =()a b <,则()A .222a b +>B .a ∃,b ∈R ,使得01a b <+<C .222a b +=D .0a b +<52.(2022·辽宁·高一阶段练习)函数()|21|x f x =-(1)请在下面坐标系中画出函数()f x 的图像.(2)不等式13()44f x x <+的解集为________.(写出结果即可,不需写过程)(3)若()(),m n f m f n <=,求m n +的取值范围.考点五指数型函数的单调性(一)判断指数函数的单调性53.(2022·广西南宁·高一期末)设函数()122xx f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则()f x ()A .是偶函数,且在()0,+∞单调递增B .是偶函数,且在()0,+∞单调递减C .是奇函数,且在()0,+∞单调递增D .是奇函数,且在()0,+∞单调递减54.(2022·吉林·长春外国语学校高一期末)下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是()A .y x=-B .12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭C .3y x x =--D .1y x=-55.(2022·浙江金华第一中学高一期末)已知函数()f x 的定义域为R ,且满足对任意12x x <,有()()12121f x f x x x ->--,则函数()f x =()A .xe -B .2x x+C .x e x-D x(二)由指数(型)函数的单调性求参数56.(2022·河北廊坊·高一期末)指数函数()()1xf x a =-在R 上单调递减,则实数a 的取值范围是()A .()2,1--B .()2,+∞C .(),2-∞-D .()1,257.(2022·安徽·歙县教研室高一期末)若函数22113x mx y +-⎛⎫= ⎪⎝⎭在区间[]1,1-上为增函数,则实数m 的取值范围为______.58.【多选】(2022·重庆市巫山大昌中学校高一期末)若函数,0()3(1),0x a a x f x a x x ⎧+≥=⎨+-<⎩(0a >且1a ≠)在R 上为单调函数,则a 的值可以是()A .13B .23C D .259.(2022·湖北·沙市中学高一期末)已知函数(),0()23,0x a x f x a x a x ⎧<⎪=⎨-+≥⎪⎩,满足对任意x 1≠x 2,都有()()1212f x f x x x -<-0成立,则a 的取值范围是()A .a ∈(0,1)B .a ∈[34,1)C .a ∈(0,13]D .a ∈[34,2)60.(2022·江苏南通·高一期末)已知指数函数()xf x a -=(0a >,且1a ≠),且()()23f f ->-,则a 的取值范围()A .()0,1B .()1,+∞C .()0,∞+D .(),0∞-(三)比较指数幂的大小61.(2022·云南丽江·高一期末)若221333111,,252a b c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则a 、b 、c 的大小关系是()A .b a c <<B .b c a<<C .c a b<<D .c b a<<62.(2022·广东汕尾·高一期末)若1312a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,1314b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,1412c ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则()A .c a b >>B .c b a >>C .b c a >>D .a b c>>63.(2022·全国·高一专题练习)设函数()21xf x =-,c b a <<,且()()()f c f a f b >>,则22a c +与2的大小关系是()A .222a c +>B .222a c +≥C .222a c +≤D .222a c +<(四)解简单的指数不等式64.(2022·黑龙江·哈尔滨市第一六二中学校高一期末)不等式11(93x -≤的解集为_____________.65.(2022·河北张家口·高一期末)已知x R ∈,那么“4x >”是“124x -<”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66.(2022·云南·昆明一中高一期末)设函数2,2()2,2x x x f x x ≤⎧=⎨>⎩,若2(2)(8)f t f t >-,则t 的取值范围是___________.67.(2022·湖南衡阳·高一期末)设函数()1e ,11,1x x x f x x x x -⎧+≤⎪=⎨+>⎪⎩,则满足()()12xf x f ->的x 的取值范围是()A .(],1-∞-B .()0,∞+C .()1,0-D .(),0∞-考点六指数函数的最值(一)求已知指数型函数的最值68.(2022·甘肃·兰州一中高一期末)已知02x ≤≤,则函数124325x x y -=-⨯+的最大值为__________.69.(2022·河南开封·高一期末)已知函数()2x f x =的定义域是[]0,3,设()()()22g x f x f x =-+,(1)求()g x 的定义域;(2)求函数()g x 的最大值和最小值.(二)根据指数函数的最值求参数70.(2022·湖北·武汉市第十五中学高一期末)函数()21x x f x a a =++(0a >,且1a ≠)在[]1,1-上的最大值为13,则实数a 的值为___________.71.(2022·上海·高一单元测试)指数函数(0,1)x y a a a =>≠在区间[0,4]上的最大值与最小值之和为17,则=a ______;72.(2022·上海徐汇·高一期末)已知函数()()1,1,,1x a x x f x a x ⎧-≤=⎨>⎩(0a >且1a ≠)在x ∈R 上有最大值,那么实数a 的取值范围为__________73.(2022·全国·高一单元测试)已知242,0()1,0x x m x f x x x x +⎧-+≤⎪=⎨+>⎪⎩的最小值为2,则m 的取值范围为______________74.(2022·湖南·高一期末)已知函数()245x xf x a a =+-.(1)求()f x 的值域;(2)当[]1,2x ∈-时,()f x 的最大值为7,求a 的值.(三)指数函数的最值与不等式的综合问题75.(2022·江苏·无锡市教育科学研究院高一期末)已知函数()24,[2,1]x x f x x =-∈-.(1)求()f x 的值域;(2)若对[2,1]x ∀∈-,不等式()22x f x m >-⋅恒成立,求实数m 的取值范围.76.(2022·浙江宁波·高一期中)已知函数()212xxf x a=++(1)若()f x 是奇函数,求a 的值;(2)若()0f x ≥在[]1,1x ∈-上恒成立,求a 的取值范围.77.(2022·全国·高一课时练习)已知函数()()240,12x x a af x a a a a-+=>≠+是定义在R 上的奇函数.(1)求a 的值;(2)求函数()f x 的值域;(3)当()1,2x ∈时,()220xmf x +->恒成立,求实数m 的取值范围.考点七指数型函数的奇偶性(一)已和函数奇偶性求值78.(2022·内蒙古包头·高一期末)()f x 是定义域为R 的函数,且2()f x x -为奇函数,()2x f x +为偶函数,则(2)f 的值是()A .178B .174C .478D .47479.(2022·广东广州·高一期末)已知函数()()2,0,x x f x g x x ⎧<⎪=⎨>⎪⎩为奇函数,则(2)g =______.(二)由函数的奇偶性求解析式80.(2022·福建福州·高一期末)已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,当0x ≥时,()23x f x =+.求()f x 的解析式;81.(2022·江西新余·高一期末)已知定义在R 上的偶函数f (x )和奇函数g (x )满足()()124x f x g x +-=(1)求函数f (x )和g (x )的表达式;(2)当1,02x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,不等式()()210f x ag x -+≥恒成立,求实数a 的取值范围.(三)已和函数奇偶性求参数82.(2022·辽宁丹东·高一期末)已知函数()22x x af x a-=+是奇函数.(1)求实数a 的值;(2)求()f x 的值域.83.(2022·天津南开·高一期末)已知函数()f x =122xx a b+⋅+是奇函数,并且函数()f x 的图像经过点()1,3.(1)求实数a ,b 的值;(2)求函数()f x 在0x <时的值域.84.(2022·浙江师范大学附属中学高一期中)已知函数()31xx a f x =+(0a >)为偶函数,则函数()f x 的值域为__________.(四)函数的单调性和奇偶性的综合85.(2022·河南·新乡市第一中学高一期末)已知定义在R 上的函数()22x xf x k -=-⋅是奇函数.(1)求实数k 的值;(2)若对任意的R x ∈,不等式()()240f x tx f x ++->恒成立,求实数t 的取值范围.86.(2022·云南丽江·高一期末)已知函数()333x xf x x -=+-,若2(2)(54)0f a a f a -+-<,则实数a 的取值范围为()A .(4)(4)-∞-+∞,,B .(41)-,C .(1)(4)-∞-+∞,,D .(14)-,考点八指数函数的综合问题87.【多选】(2022·全国·高一课时练习)(多选)已知函数()24312x x f x ++⎛⎫= ⎪⎝⎭,则()A .函数()f x 的定义域为RB .函数()f x 的值域为(]0,2C .函数()f x 在[)2,-+∞上单调递增D .函数()f x 在[)2,-+∞上单调递减88.(2022·辽宁·大连二十四中高一期末)已知指数函数()()01xf x a a a =>≠,过点()1,2,函数()()()11f xg x x f x -=⋅+.(1)求()1g ,()1g -的值;(2)判断函数()g x 在R 上的奇偶性,并给出证明;(3)已知()g x 在[)0,+∞上是单调函数,由此判断函数()y g x =,R x ∈的单调性(不需证明),并解不等式()1213g x +>.89.(2022·山东·德州市第一中学高一期末)已知定义域为R 的函数()22x x b nf x b +=--是奇函数,且指数函数x y b =的图象过点(2,4).(Ⅰ)求()f x 的表达式;(Ⅱ)若方程()23()0f x x f a x ++-+=,(4,)x ∈-+∞恰有2个互异的实数根,求实数a 的取值集合;(Ⅲ)若对任意的[1,1]t ∈-,不等式()22(1)0f t a f at -+-≥恒成立,求实数a 的取值范围.考点九指数增长型和指数衰减型函数的实际应用90.(2022·全国·高一课时练习)当生物体死亡后,它机体内原有的碳14含量每经过5730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”.当死亡生物体内的碳14的含量不足死亡前的万分之一时,用一般的放射性探测器就测不到碳14了.若用一般的放射性探测器不能测到碳14,那么死亡生物体内的碳14至少经过的“半衰期”个数是(参考数据:1328192=)()A .15B .14C .13D .1291.(2022·全国·高一单元测试)企业在生产中产生的废气要经过净化处理后才可排放,某企业在净化处理废气的过程中污染物含量P (单位:mg /L )与时间t (单位:h )间的关系为0ektP P -=(其中0P ,k 是正的常数).如果在前10h 消除了20%的污染物,则20h 后废气中污染物的含量是未处理前的()A .40%B .50%C .64%D .81%92.(2022·全国·高一学业考试)某医药研究所开发一种新药,如果成年人按规定的剂量服用,据监测,服药后每毫升血液中的含药量()g μy 与时间()h t 之间近似满足如图所示的图象,则y 关于t 的函数解析式为______;据进一步测定,每毫升血液中含药量不少于0.25g μ时,治疗疾病有效,则服药一次治疗疾病有效的时间为______h .93.(2022·重庆·高一期末)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。
课时4指数函数一. 指数与指数幂的运算(1)根式的概念 ①如果,,,1nxa a R x R n =∈∈>,且n N +∈,那么x 叫做a 的n 次方根.当n 是奇数时,a 的n表示;当n 是偶数时,正数a 的正的nn次方根用符号0的n 次方根是0;负数a 没有n 次方根.n 叫做根指数,a 叫做被开方数.当n 为奇数时,a 为任意实数;当n 为偶数时,0a ≥.③根式的性质:n a =;当na =;当n(0)|| (0)a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩.(2)分数指数幂的概念①正数的正分数指数幂的意义是:0,,,m naa m n N +=>∈且1)n >.0的正分数指数幂等于0.②正数的负分数指数幂的意义是: 1()0,,,m m nn aa m n N a -+==>∈且1)n >.0的负分数指数幂没有意义.注意口诀:底数取倒数,指数取相反数. (3)分数指数幂的运算性质①(0,,)rs r s aa a a r s R +⋅=>∈②()(0,,)r s rs a a a r s R =>∈③()(0,0,)r r r ab a b a b r R =>>∈二.指数函数及其性质(4)指数函数a 变化对图象影响在第一象限内,a 越大图象越高,越靠近y 轴; 在第二象限内,a 越大图象越低,越靠近x 轴. 在第一象限内,a 越小图象越高,越靠近y 轴; 在第二象限内,a 越小图象越低,越靠近x 轴.三.例题分析1.设a 、b 满足0<a<b<1,下列不等式中正确的是(C) A.a a <a b B.b a <b b C.a a <b a D.b b <a b解析:A 、B 不符合底数在(0,1)之间的单调性;C 、D 指数相同,底小值小.故选C. 2.若0<a<1,则函数y=a x 与y=(a-1)x 2的图象可能是(D)解析:当0<a<1时,y=a x为减函数,a-1<0,所以y=(a-1)x 2开口向下,故选D.3.设指数函数f(x)=a x (a>0且a ≠1),则下列等式中不正确的是(D) A.f(x+y)=f(x)f(y)B.f(x-y)=)()(y f x f C.f(nx)=[f(x)]n D.f [(xy)n ]=[f(x)]n [f(y)]n (n ∈N *) 解析:易知A 、B 、C 都正确. 对于D,f [(xy)n]=a(xy)n,而[f(x)]n·[f(y)]n=(a x )n·(a y)n=anx+ny,一般情况下D 不成立.4.设a=31)43(-,b=41)34(-,c=43)23(-,则a 、b 、c 的大小关系是(B)A.c<a<bB.c<b<aC.b<a<cD.b<c<a解析:a=413131)34()34()43(>=-=b,b=434141)23()278()34(-=>=c.∴a>b>c.5.设f(x)=4x -2x+1,则f -1(0)=______1____________. 解析:令f -1(0)=a,则f(a)=0即有4a-2·2a=0.2a·(2a-2)=0,而2a>0,∴2a=2得a=1.6.函数y=a x-3+4(a>0且a ≠1)的反函数的图象恒过定点______(5,3)____________.解析:因y=a x的图象恒过定点(0,1),向右平移3个单位,向上平移4个单位得到y=a x-3+4的图象,易知恒过定点(3,5).故其反函数过定点(5,3).7.已知函数f(x)=xx xx --+-10101010.证明f(x)在R 上是增函数.证明:∵f(x)=1101101010101022+-=+---x x xx x x , 设x 1<x 2∈R ,则f(x 1)-f(x 2)=)110)(110()1010(21101101101101010101010101010212122112222111122222222++-=+--+-=+--+-----x x x x x x x x x x x x x x x x . ∵y=10x 是增函数, ∴21221010x x -<0. 而1210x +1>0,2210x +1>0, 故当x 1<x 2时,f(x 1)-f(x 2)<0, 即f(x 1)<f(x 2). 所以f(x)是增函数.8.若定义运算a ⊗b=⎩⎨⎧<≥,,,,b a a b a b 则函数f(x)=3x ⊗3-x 的值域为(A)A.(0,1]B.[1,+∞)C.(0,+∞)D.(-∞,+∞)解析:当3x ≥3-x ,即x ≥0时,f(x)=3-x ∈(0,1];当3x<3-x,即x<0时,f(x)=3x∈(0,1).∴f(x)=⎩⎨⎧<≥-,0,3,0,3x x x x 值域为(0,1).9.函数y=a x 与y=-a -x (a>0,a ≠1)的图象(C) A.关于x 轴对称B.关于y 轴对称 C.关于原点对称D.关于直线y=-x 对称解析:可利用函数图象的对称性来判断两图象的关系.10.当x ∈[-1,1]时,函数f(x)=3x -2的值域为_______[-35,1]___________. 解析:f(x)在[-1,1]上单调递增.11.设有两个命题:(1)关于x 的不等式x 2+2ax+4>0对一切x ∈R 恒成立;(2)函数f(x)=-(5-2a)x 是减函数.若命题(1)和(2)中有且仅有一个是真命题,则实数a 的取值范围是_______(-∞,-2)__________.解析:(1)为真命题⇔Δ=(2a)2-16<0⇔-2<a<2.(2)为真命题⇔5-2a>1⇔a<2.若(1)假(2)真,则a ∈(-∞,-2].若(1)真(2)假,则a ∈(-2,2)∩[2,+∞]=∅. 故a 的取值范围为(-∞,-2).12.求函数y=4-x -2-x +1,x ∈[-3,2]的最大值和最小值. 解:设2-x =t,由x ∈[-3,2]得t ∈[41,8],于是y=t 2-t+1=(t-21)2+43.当t=21时,y 有最小值43.这时x=1.当t=8时,y 有最大值57.这时x=-3. 13.已知关于x 的方程2a 2x-2-7a x-1+3=0有一个根是2,求a 的值和方程其余的根. 解:∵2是方程2a 2x-2-9a x-1+4=0的根,将x=2代入方程解得a=21或a=4. (1)当a=21时,原方程化为2·(21)2x-2-9(21)x-1+4=0.① 令y=(21)x-1,方程①变为2y 2-9y+4=0, 解得y 1=4,y 2=21.∴(21)x-1=4⇒x=-1,(21)x-1=21⇒x=2. (2)当a=4时,原方程化为2·42x-2-9·4x-1+4=0.② 令t=4x-1,则方程②变为2t 2-9t+4=0.解得t 1=4,t 2=21. ∴4x-1=4⇒x=2, 4x-1=21⇒x=-21. 故方程另外两根是当a=21时,x=-1; 当a=4时,x=-21. 14.函数y=243)31(x x -+-的单调递增区间是(D) A.[1,2]B.[2,3]C.(-∞,2]D.[2,+∞)解析:因为y=3x2-4x+3,又y=3t 单调递增,t=x 2-4x+3在x∈[2,+∞)上递增,故所求的递增区间为[2,+∞).15.已知f(x)=3x-b (2≤x ≤4,b 为常数)的图象经过点(2,1),则F(x)=f 2(x)-2f(x)的值域为(B) A.[-1,+∞)B.[-1,63) C.[0,+∞)D.(0,63]解析:由f(2)=1,得32-b =1,b=2,f(x)=3x-2. ∴F(x)=[f(x)-1]2-1=(3x-2-1)2-1. 令t=3x-2,2≤x≤4.∴g(t)=(t -1)2-1,t∈[1,9]. ∴所求值域为[-1,63].2.1指数函数练习1.下列各式中成立的一项()A .7177)(m n mn= B .31243)3(-=-C .43433)(y x y x +=+D .3339=2.化简)31()3)((656131212132b a b a b a ÷-的结果()A .a 6B .a -C .a 9-D .29a3.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 .f (x +y )=f(x )·f (y ) 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 n n n4.函数21)2()5(--+-=x x y()A .}2,5|{≠≠x x xB .}2|{>x xC .}5|{>x xD .}552|{><<x x x 或5.若指数函数x a y =在[-1,1]上的最大值与最小值的差是1,则底数a 等于 ()A .251+B .251+- C .251± D .215± 6.当a ≠0时,函数y ax b =+和y b ax =的图象只可能是 ()7.函数||2)(x x f -=的值域是()A .]1,0(B .)1,0(C .),0(+∞D .R8.函数⎪⎩⎪⎨⎧>≤-=-0,0,12)(21x x x x f x ,满足1)(>x f 的x 的取值范围 ()A .)1,1(-B .),1(+∞-C .}20|{-<>x x x 或D .}11|{-<>x x x 或9.函数22)21(++-=x x y 得单调递增区间是 ()A .]21,1[-B .]1,(--∞C .),2[+∞D .]2,21[10.已知2)(xx e e x f --=,则下列正确的是 ()A .奇函数,在R 上为增函数B .偶函数,在R 上为增函数C .奇函数,在R 上为减函数D .偶函数,在R 上为减函数 11.已知函数f (x )的定义域是(1,2),则函数)2(x f 的定义域是. 12.当a >0且a ≠1时,函数f (x )=a x -2-3必过定点. 三、解答题:13.求函数y x x =--1511的定义域.14.若a >0,b >0,且a +b =c ,求证:(1)当r >1时,a r +b r <c r ;(2)当r <1时,a r +b r >c r .15.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)证明f (x )在(-∞,+∞)上是增函数.16.函数f(x)=a x(a>0,且a ≠1)在区间[1,2]上的最大值比最小值大,求a 的值.参考答案一、DCDDDAADDA二、11.(0,1);12.(2,-2); 三、13.解:要使函数有意义必须:∴定义域为:{}x x R x x ∈≠≠且01,14.解:rrrrr c b c a c b a ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+,其中10,10<<<<cbc a . 当r >1时,1=+<⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛c b c a c b c a rr,所以a r +b r <c r; 当r <1时,1=+>⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛c b c a c b c a rr ,所以a r +b r >c r . 15.解:(1)是奇函数.(2)设x 1<x 2,则1111)()(221121+--+-=-x x x x a a a a x f x f 。
高一数学指数函数教案5篇(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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高一数学指数与指数函数试题答案及解析1.已知函数的图象恒过定点,若点与点、在同一直线上,则的值为 .【答案】1.【解析】令,求得,,可得函的图象恒过定点.再根据点与点、在同一直线上,可得,化简得,即.【考点】指数函数的单调性与特殊点.2.若函数有两个零点,则实数a的取值范围为【答案】【解析】研究函数与函数图像交点个数.当时,由于直线在轴的截距大于,所以函数与函数图像在及时各有一个交点. 当时,由于单调减,直线单调增,所以函数与函数图像只3在时有一个交点.【考点】指数函数图像3.设,则,,的大小关系是()A.B.C.D.【答案】A【解析】∵,,,∴,故选A.【考点】对数函数与指数函数的性质.4.已知幂函数的图象过点,则.【答案】4【解析】因为为幂函数,所以设因为过点,所以本题易错点在将幂函数的定义写成指数函数的形式,即【考点】幂函数定义,指数的运算5.设函数,如果,求的取值范围.【答案】【解析】对分段函数需分情况讨论,再解指数及对数不等式时,需将实数转化为同底的指数或对数,然后根据指数、对数的单调性解不等式。
试题解析:解:当2分,. 5分当时7分, 10分综上. 12分【考点】分段函数,指数、对数不等式。
6.计算:⑴ ;⑵.【答案】(1);(2).【解析】对于(1),主要是利用指数幂的运算性质进行化简求值;对于(2),主要是利用对数的运算性质进行化简求值,要求熟练的掌握指数幂和对数的运算性质.试题解析:(1)原式;(2)原式.【考点】本题主要考查了指数幂的运算性质和对数的运算性质,属于基础题..7.函数在区间[0,1]上的最大值和最小值之和为.【答案】4【解析】因为在[0,1]上单调递增,在[0,1]上单调递减,所以在 [0,1]单调递增,所以y的最大值为,最小值为,所以最大值和最小值之和为4.【考点】指数函数和对数函数的单调性及利用单调性求最值8.已知,,,则这三个数从小到大排列为 .【答案】【解析】...【考点】本题考果不等的比较大小,考查指数函数与对数函数的性质.9.三个数大小的顺序是()A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意得,.,,,,故选A【考点】考察指数函数,和对数函数,分别与1和0的之对比.10.计算【答案】(1).(2)44.【解析】(1)底数相同的对数先加减运算,根号化为分数指数.(2)根号化为分数指数,再用积的乘方运算.试题解析:【考点】1.对数运算,指数运算.2.分数指数,零指数等运算.11.若函数是函数的反函数,其图象过点,且函数在区间上是增函数,则正数的取值范围是.【答案】【解析】由题意可得,所以函数,由该函数在区间上是增函数,得函数在区间上为增函数,且,考虑到函数在上单调递增,所以当时,有得,当时,有即得,从而求得所求正数的取值范围为.【考点】1.反函数;2.函数的单调性;3.对数函数;4.常用函数.12.若,则=____________.【答案】-4【解析】由且得所以【考点】指数与对数运算.13.设,且,则=【答案】【解析】对等式两边同时取对数得:,,,,.【考点】对数与指数的基本运算14.设,,,则的大小关系是()A.B.C.D.【答案】D【解析】由对数函数的性质知:,所以答案选.【考点】1.指数大小比较;2.对数函数的性质.15.计算:(1);(2)【答案】(1)6;(2).【解析】(1)直接采用换底公式计算即可;(2)利用指数幂的运算性质逐个运算即可.试题解析:(1)原式=(2)原式=【考点】1.换底公式的应用;2.指数幂的化简求值.16.已知函数(1)若存在,使得成立,求实数的取值范围;(2)解关于的不等式;(3)若,求的最大值.【答案】(1)(2);②;③,,(3)【解析】(1)令,即成立 1分的最小值为0,当时取得 4分5分(2),令 6分① 7分② 8分③ⅰ 9分ⅱ 10分(3)令则12分13分,的最大值为 14分【考点】二次函数点评:主要是考查了二次函数的最值以及不等式的性质的运用,属于基础题。
指数函数是基本初等函数之一,以下是一些常见的高一数学指数函数题型:
1.
求定义域和值域:确定函数的定义域和值域,包括对底数的限制和指数的取值范围进行分析。
2.
指数函数的图像:绘制指数函数的图像,包括通过描点法或使用函数绘图软件来观察函数的性质,如单调性、奇偶性等。
3.
比较大小:比较指数函数值的大小,利用指数函数的单调性进行大小关系的判断。
4.
指数函数的复合函数:涉及指数函数与其他函数的复合,如指数与一次函数、二次函数等的复合。
5.
指数函数的求值:给定函数值或自变量的值,求出对应的指数函数的值。
6.
指数函数的四则运算:进行指数函数的加、减、乘、除运算,需要注意底数不变和指数的运算法则。
7.
指数函数的单调性:判断指数函数在给定区间上的单调性,利用导数或单调性定义进行分析。
8.
指数函数的奇偶性:判断指数函数的奇偶性,根据奇偶性的定义进行分析。
这些题型涵盖了高一数学中指数函数的基本概念、性质和应用。
通过练习这些题型,可以帮助学生深入理解指数函数的概念,掌握指数函数的图像和性质,以及运用指数函数解决实际问题的能力。