2-5指数与指数函数
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资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载指数与指数函数知识点地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容指数函数(一)整数指数幂1.整数指数幂概念:2.整数指数幂的运算性质:(1)(2)(3)其中,.3.的次方根的概念一般地,如果一个数的次方等于,那么这个数叫做的次方根,即:若,则叫做的次方根,例如:27的3次方根,的3次方根,32的5次方根,的5次方根.说明:①若是奇数,则的次方根记作;若则,若则;②若是偶数,且则的正的次方根记作,的负的次方根,记作:;(例如:8的平方根 16的4次方根)③若是偶数,且则没意义,即负数没有偶次方根;④ ∴;⑤式子叫根式,叫根指数,叫被开方数。
∴..4.的次方根的性质一般地,若是奇数,则;若是偶数,则.(二)分数指数幂1.分数指数幂:即当根式的被开方数能被根指数整除时,根式可以写成分数指数幂的形式;如果幂的运算性质(2)对分数指数幂也适用,例如:若,则,,∴ .即当根式的被开方数不能被根指数整除时,根式也可以写成分数指数幂的形式。
规定:(1)正数的正分数指数幂的意义是;(2)正数的负分数指数幂的意义是.2.分数指数幂的运算性质:整数指数幂的运算性质对于分数指数幂也同样适用即说明:(1)有理数指数幂的运算性质对无理数指数幂同样适用;(2)0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没意义。
二、指数函数1.指数函数定义:一般地,函数(且)叫做指数函数,其中是自变量,函数定义域是.2.指数函数在底数及这两种情况下的图象和性质:1.1 实数指数幂及其运算(一)(一)选择题1.下列正确的是( )A.a0=1 B. C.10-1=0.1 D.2.的值为( )A.±2B.2 C.-2 D.43.的值为( )A.B.C.D.4.化简的结果是( )A.a B.C.a2 D.a35.把下列根式化成分数指数幂的形式(其中a,b>0)(1)______;(2)=______;6.______.7.化简______.8.=______(三)解答题9.计算10.计算1.2 实数指数幂及其运算(二)(一)选择题(每道题的四个选择答案中有且只有一个答案是正确的) 1.下列说法正确的是(n∈N*)( )A.正数的n次方根是正数B.负数的n次方根是负数C.0的n次方根是0 D.是无理数2.函数的定义域为( )A.R B.[0,+∞)C.(0,+∞)D.(-∞,1] 3.可以简化为( )A.B.C.D.4.化简的结果是( )A.B.x2 C.x3 D.x4(二)填空题5.________,________________________.6.________.7.计算________.8.若a+a-1=3,则a2+a-2=______.10.若求的值.1.3 指数函数(一)(一)选择题(每道题的四个选择答案中有且只有一个答案是正确的)1.一种细胞在分裂时由一个分裂成两个,两个分裂成四个,四个分裂成八个……每天分裂一次.现在将一个该细胞放入一个容器,发现经过10天就可充满整个容器,则当细胞分裂到充满容器一半时需要的天数是( ) A.5 B.9 C.6 D.82.下列函数中为指数函数的是( )A.y=2·3x B.y=-3x C.y=3-x D.y=1x3.若0.2m=3,则( )A.m>0 B.m<0 C.m=0 D.以上答案都不对4.函数f(x)=ax+1(其中a>0且a≠1)的图象一定经过点( )A.(0,1) B.(0,2) C.(0,3) D.(1,3)(二)填空题5.若函数f(x)是指数函数且f(3)=8,则f(x)=______.6.函数的定义域为______,值域为______.7.函数y=2x-1的图象一定不经过第______象限;若函数的图象不经过第一象限,则实数b的取值范围是______.8.若2m>4,则m的取值范围是______;若(0.1)t>1,则t的取值范围是______.9.指数函数y=(a2-1)x在R上是减函数,则实数a的取值范围是______.(三)解答题10.根据函数f(x)=2x的图象,画出下列函数的草图.(1)y=-2x (2)y=-2x+1 (3)y=2|x|11.求函数的定义域和值域.12.已知a>0且a≠1,函数f1(x)=,f2(x)=,若f1(x)<f2(x),求x 的取值范围.1.4 指数函数(二)(一)选择题(每道题的四个选择答案中有且只有一个答案是正确的)1.若,则x的取值范围是( )A.(-∞,-3] B.(-∞,-3) C.[-3,+∞)D.R2.已知三个数M=0.32-0.32,P=0.32-3.2,Q=3.2-0.32,则它们的大小顺序是( )A.M<P<Q B.Q<M<P C.P<Q<M D.P<M<Q3.如图是指数函数①y=ax,②y=bx,③y=cx,④y=dx的图象,则a,b,c,d与0和1的大小关系是( )A.0<a<b<1<c<d B.0<b<a<1<d<cC.1<a<b<c<d D.0<a<b<1<d<c4.函数y=2x-2-x( )A.在R上减函数B.在R上是增函数C.在(-∞,0)上是减函数,在(0,+∞)上是增函数D.无法判断其单调性(二)填空题5.函数y=3x+1-2的图象是由函数y=3x的图象沿x轴向______平移______个单位,再沿y轴向______平移______个单位得到的.6.函数f(x)=3x+5的值域是______.7.函数y=ax-1+1(其中a>0且a≠1)的图象必经过点______.8.若指数函数y=ax在区间[0,1]上的最大值和最小值的差为,则底数a =______.9.函数g(x)=x2-x的单调增区间是______,函数y=的单调增区间是______.(三)解答题10.函数f(x)是R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=2x-1,求x<0时函数的解析式.11.若关于x的方程|2x-1|=a有两个解,借助图象求a的取值范围.12.已知函数f(x)=22x-2x+1-3,其中x∈[0,1],求f(x)的值域.您好,欢迎您阅读我的文章,本WORD文档可编辑修改,也可以直接打印。
指数函数公式运算法则指数函数是一种常见的数学函数,其公式形式为f(x) = a^x,其中a为底数,x为指数。
指数函数在数学中有着广泛的应用,因此掌握指数函数的运算法则对于解决实际问题具有重要意义。
本文将介绍指数函数的运算法则,包括指数函数的加减乘除、指数函数的幂函数、指数函数的对数函数等内容。
一、指数函数的加减乘除1. 指数函数的加法当两个指数函数相加时,如果它们的底数相同,则可以将它们的指数相加,即a^x + a^y = a^(x+y)。
例如,2^3 + 2^4 =2^(3+4) = 2^7。
2. 指数函数的减法同样地,当两个指数函数相减时,如果它们的底数相同,则可以将它们的指数相减,即a^x - a^y = a^(x-y)。
例如,3^5 - 3^3 = 3^(5-3) = 3^2。
3. 指数函数的乘法当两个指数函数相乘时,如果它们的底数相同,则可以将它们的指数相加,即(a^x) * (a^y) = a^(x+y)。
例如,2^3 * 2^4 =2^(3+4) = 2^7。
4. 指数函数的除法当两个指数函数相除时,如果它们的底数相同,则可以将它们的指数相减,即(a^x) / (a^y) = a^(x-y)。
例如,3^5 / 3^3 =3^(5-3) = 3^2。
二、指数函数的幂函数指数函数的幂函数是指数函数的一种特殊形式,其公式为f(x) = (a^x)^n,其中a为底数,x为指数,n为幂次。
当计算指数函数的幂函数时,可以将指数函数的指数与幂次相乘,即(a^x)^n =a^(x*n)。
例如,(2^3)^2 = 2^(3*2) = 2^6。
三、指数函数的对数函数指数函数的对数函数是指数函数的逆运算,其公式为y =log_a(x),其中a为底数,x为指数,y为对数。
对数函数的作用是求解指数函数的指数,即log_a(x) = y 等价于 a^y = x。
例如,log_2(8) = 3 等价于 2^3 = 8。
指数与指数函数知识点一、指数运算的基本性质1.任何数的0次方等于12.非零数的负指数等于该数的倒数。
3.相同底数的指数之间的乘方运算,底数保持不变,指数相加。
4.相同指数的指数之间的乘方运算,指数保持不变,底数相乘。
二、指数运算的规律1.法则1:a的m次方乘以a的n次方,等于a的m加n次方。
2.法则2:a的m次方除以a的n次方,等于a的m减n次方。
3.法则3:(a的m次方)的n次方,等于a的m乘n次方。
4.法则4:a的m次方的p次方,等于a的m乘p次方。
5.法则5:零的任何正次方都是0,零的0次方没有意义,规定为1三、指数函数的定义与性质指数函数的定义为:y=a^x,其中a>0且a≠1,a为底数,x为指数。
指数函数可以看作是以底数为底,自变量为指数的函数。
指数函数的性质如下:1.底数a大于1时,指数函数是递增的,即自变量x的增大,函数值y也增大。
2.底数a介于0和1之间时,指数函数是递减的,即自变量x的增大,函数值y也减小。
3.指数函数的图象都经过点(0,1),即当x=0时,y=14.指数函数的图象在直线x=0和y=0上均没有交点。
5.指数函数的图象没有水平渐近线,但有一条过点(0,0)的铅直渐近线。
指数函数常见的应用有:1.在金融领域中,指数函数可以用来描述货币的增长规律,例如复利计算。
2.在自然科学领域中,指数函数可以用来描述人口增长、病原体传播等现象。
3.在电路中,指数函数可以用来描述电容、电感等元件的充放电过程。
4.在计算机领域中,指数函数可以用来描述算法的时间复杂度、空间复杂度等特性。
总结:。
第2章 第4节一、选择题1.(2010·陕西文)下列四类函数中,具有性质“对任意的x >0,y >0,函数f (x )满足f (x +y )=f (x )f (y )”的是( )A .幂函数B .对数函数C .指数函数D .余弦函数[答案] C[解析] ∵(x +y )α≠x α·y α,log a (x +y )≠log a x +log a y ,a x +y =a x ·a y ,cos(x +y )=cos x cos y -sin x sin y ≠cos x cos y ,∴选C.2.(2010·南充市)若A ={x ∈Z |2≤22-x<8},B ={x ∈R ||x -1|>1},则A ∩(∁R B )的元素个数为( )A .0B .1C .2D .3[答案] C[解析] 由2≤22-x <8得,1≤2-x <3,∴-1<x ≤1,∵x ∈Z ,∴x =0或1,∴A ={0,1}; 由|x -1|>1得,x >2或x <0,∴B ={x |x >2或x <0},∴∁R B ={x |0≤x ≤2}, ∴A ∩∁U B ={0,1}.3.(文)(2010·北京崇文区)设a =⎝⎛⎭⎫120.5,b =0.30.5,c =log 0.30.2,则a 、b 、c 的大小关系是( )A .a >b >cB .a <b <cC .b <a <cD .a <c <b[答案] C[解析] y =x 0.5在(0,+∞)上是增函数,1>12>0.3,∴1>a >b ,又y =log 0.3x 在(0,+∞)上为减函数, ∴log 0.30.2>log 0.30.3=1,即c >1,∴b <a <c .(理)(2010·重庆诊断)设0<b <a <1,则下列不等式成立的是( ) A .ab <b 2<1B.12<⎝⎛⎭⎫12a <⎝⎛⎭⎫12b C .a 2<ab <1 D .log 12b <log 12a <0[答案] B[解析] 依题意得ab -b 2=b (a -b )>0,∴ab >b 2,因此A 不正确;同理可知C 不正确;由函数y =⎝⎛⎭⎫12x 在R 上是减函数得,当0<b <a <1时,有⎝⎛⎭⎫120>⎝⎛⎭⎫12b >⎝⎛⎭⎫12a >⎝⎛121,即12<⎝⎛⎭⎫12a <⎝⎛⎭⎫12b ,因此B 正确;同理可知D 不正确.综上所述,选B.[点评] 可利用a ,b 取值的任意性取特值检验,令b =14,a =12可得,14>18>116,∴a 2>ab >b 2,排除A 、C ;log1214=2,log 1212=1,∴log 12b >log 12a ,排除D ,故选B. 4.(文)(2010·泰安质检)某钢厂的年产量由1990年的40万吨增加到2000年的50万吨,如果按照这样的年增长率计算,则该钢厂2010年的年产量约为( )A .60万吨B .61万吨C .63万吨D .64万吨[答案] C[解析] 设年增长率为x ,则由题意知40(1+x )10=50,∴(1+x )10=54,∴2010年的年产量为40(1+x )20=40×⎝⎛⎭⎫542=2504≈63万吨.(理)(2010·安徽安庆联考)如图是一个算法的程序框图,当输入x 的值为3时,输出y 的结果恰好为13,则?处的关系式是( )A .y =log 9xB .y =3xC .y =3-xD .y =x 13[答案] B[解析] 输入x =3≤0不成立,故x =3-2=1,1≤0不成立,故x =1-2=-1,-1≤0成立,执行?后输出y =13,故选B.5.(2010·安徽理,6)设abc >0,二次函数f (x )=ax 2+bx +c 的图象可能是( )[答案] D[解析] 若a <0,则只能是 A 或B 选项,A 中-b2a<0,∴b <0,从而c >0与A 图不符;B 中-b2a>0,∴b >0,∴c <0与B 图也不符;若a >0,则抛物线开口向上,只能是C 或D 选项,则当b >0时,有c >0与C 、D 不符.当b <0时,有c <0,此时-b2a >0,且f (0)=c <0,故选D.6.(文)(2010·山东理,4)设f (x )为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=2x +2x +b (b 为常数),则f (-1)=( )A .3B .1C .-1D .-3[答案] D[解析] ∵f (x )是奇函数,∴f (0)=0,即0=20+b ,∴b =-1,故f (1)=2+2-1=3,∴f (-1)=-f (1)=-3.(理)(2010·辽宁省实验中学)已知函数f (x )=2x-1,对于满足0<x 1<x 2<2的任意实数x 1,x 2,给出下列结论:(1)(x 2-x 1)[f (x 2)-f (x 1)]<0; (2)x 2f (x 1)<x 1f (x 2); (3)f (x 2)-f (x 1)>x 2-x 1; (4)f (x 1)+f (x 2)2>f⎝⎛⎭⎫x 1+x 22. 其中正确结论的序号是( ) A .(1)(2) B .(1)(3) C .(2)(4)D .(3)(4)[答案] C[解析] ∵f (x )为增函数,x 1<x 2,∴f (x 1)<f (x 2),∴(x 2-x 1)[f (x 2)-f (x 1)]>0,故(1)错; 排除A 、B ;A (x 1,f (x 1)),B (x 2,f (x 2))是f (x )=2x -1在(0,2)上任意两点,则k AB =f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1不总大于1,故(3)错,排除D ,选C.7.(文)(2010·重庆南开中学)已知f (x )=a x ,g (x )=b x ,当f (x 1)=g (x 2)=3时,x 1>x 2,则a 与b 的大小关系不可能成立.....的是( ) A .b >a >1 B .a >1>b >0 C .0<a <b <1D .b >1>a >0[答案] D[解析] ∵f (x 1)=g (x 2)=3,∴ax 1=bx 2=3, ∴x 1=log a 3,x 2=log b 3,当b >1>a >0时,x 1<0,x 2>0不满足x 1>x 2.(理)(2010·辽宁文,10)设2a =5b =m ,且1a +1b =2,则m =( )A.10 B .10 C .20D .100[答案] A[解析] ∵2a=5b=m ∴a =log 2m b =log 5m ∴1a +1b =1log 2m +1log 5m =log m 2+log m 5=log m 10=2 ∴m =10 选A.8.(文)(2010·吉林市质检、上海松江市模拟)若函数f (x )=(k -1)a x -a -x (a >0且a ≠1)在R 上既是奇函数,又是减函数,则g (x )=log a (x +k )的图象是( )[答案] A[解析] ∵f (x )为奇函数,∴f (0)=0,∴k =2,f (x )=a x -a -x , 又f (x )为减函数,∴0<a <1, ∴g (x )=log a (x +2)的图象为A.(理)(2010·烟台中英文学校质检、海淀期中)在同一坐标系中画出函数y =log a x ,y =a x ,y =x +a 的图象,可能正确的是( )[答案] D[解析] 对于A ,y =x +a 中,0<a <1,故y =log a x 单减,与图象不符,排除A ;对于B 、C 由y =x +a 知,a >1,∴y =log a x 单调增,与图象不符,排除B 、C ,因此选D.9.(2010·深圳市调研)已知所有的点A n (n ,a n )(n ∈N *)都在函数y =a x(a >0,a ≠1)的图象上,则a 3+a 7与2a 5的大小关系是( )A .a 3+a 7>2a 5B .a 3+a 7<2a 5C .a 3+a 7=2a 5D .a 3+a 7与2a 5的大小关系与a 的值有关 [答案] A[解析] 因为所有的点A n (n ,a n )(n ∈N *)都在函数y =a x (a >0,a ≠1)的图象上,所以有a n=a n,故a 3+a 7=a 3+a 7,由基本不等式得:a 3+a 7>2a 3·a 7=2a 10=2a 5,∴a 3+a 7>2a 5(因为a >0,a ≠1,从而基本不等式的等号不成立),故选A.10.(文)(2010·青岛市质检)过原点的直线与函数y =2x 的图象交于A ,B 两点,过B 作y 轴的垂线交函数y =4x 的图象于点C ,若直线AC 平行于y 轴,则点A 的坐标是( )A .(1,2)B .(2,4)C .(12,2)D .(0,1) [答案] A[解析] 设A (x 0,y 0),则y 0=2x 0,由条件知C (x 0,4x 0),∴y B =4x 0=22x 0,∴B (2x 0,22x 0),∵直线AB 过原点,∴k OA =k OB ,∴22x 02x 0=2x0x 0,∴x 0=1,∴A (1,2).(理)(2010·湖南八校联考)已知函数f (x )=log 12(4x -2x +1+1)的值域是[0,+∞),则它的定义域可以是( )A .(0,1]B .(0,1)C .(-∞,1]D .(-∞,0] [答案] A[解析] 由题意知,log 12(4x -2x +1+1)≥0,则有0<4x -2x +1+1≤1,解得x ≤1且x ≠0,排除C 、D.经检验,当x ∈(0,1]时,f (x )的值域是[0,+∞).故选A.[点评] 由函数f (x )的值域为[0,+∞)知,令u =4x-2x +1+1,则log 12u ≥0,∴0<u ≤1,而u =(2x -1)2,∴x ≤1且x ≠0,而当x =1时,u =1,当x =0时,u =0,故0<x ≤1时,0<u ≤1,因此集合{x |x ≤1且x ≠0}的所有包含{x |0<x ≤1}的子集都可以取作该函数的定义域.二、填空题11.(文)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫13x x ∈[-1,0]3x x ∈(0,1],则f ⎝⎛⎭⎫log 312=________. [答案] 2[解析] ∵-1<log 312<0,∴f (log 312)=⎝⎛⎭⎫13log 312=(3log 312)-1=2.(理)(2010·北京东城区)定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧21-x x ≤0f (x -1)-f (x -2) x >0,则f (-1)=______,f (33)=________.[答案] 4,-2[解析] f (-1)=21-(-1)=4,f (33)=f (32)-f (31)=f (31)-f (30)-f (31)=-f (30),同理f (30)=-f (27),∴f (33)=f (27),∴f (33)=f (3)=-f (0)=-2.12.(文)(2010·常德市检测)定义区间[x 1,x 2]的长度为x 2-x 1,已知函数f (x )=3|x |的定义域为[a ,b ],值域为[1,9],则区间[a ,b ]的长度的最大值为________,最小值为________.[答案] 4 2[解析] 由3|x |=1得x =0,由3|x |=9得x =±2,故f (x )=3|x |的值域为[1,9]时,其定义域可以为[0,2],[-2,0],[-2,2]及[-2,m ],0≤m ≤2或[n,2],-2≤n ≤0都可以,故区间[a ,b ]的最大长度为4,最小长度为2.(理)(2010·柳州市模考)已知⎝⎛⎭⎫2x -229的展开式的第7项为214,则x 的值为________.[答案] -13[解析] T 7=C 96(2x )3·⎝⎛⎭⎫-226=212×8x=214,∴3x =-1,∴x =-13.13.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x x ≤1log 2(x -1) x >1,则f (x )≤12的解集为________.[答案] [1,2+1] [解析] 由f (x )≤12⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x ≤12x ≤1或⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x -1)≤12x >1, ∴x =1或1<x ≤2+1,∴1≤x ≤2+1,故解集为[1,2+1].14.函数f (x )的定义由程序框图给出,程序运行时,输入h (x )=⎝⎛⎭⎫12x ,φ(x )=log 2x ,则f (12+f (4)的值为________.[答案] -1516[解析] 由程序框图知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧φ(x ) h (x )>φ(x )h (x ) h (x )≤φ(x ),∵h ⎝⎛⎭⎫12=⎝⎛⎭⎫1212=22,φ⎝⎛⎭⎫12=-1,∴f ⎝⎛⎭⎫12=-1, ∵h (4)=116,φ(4)=2,∴f (4)=116,∴f ⎝⎛⎭⎫12+f (4)=-1+116=-1516. 三、解答题15.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ∈(0,1)时,f (x )=2x4x +1.(1)求f (x )在(-1,1)上的解析式; (2)证明:f (x )在(0,1)上是减函数.[解析] (1)∵f (x )是R 上的奇函数,∴f (0)=0, 又当x ∈(-1,0)时,-x ∈(0,1),∴f (-x )=2-x 4-x +1=2x1+4x ,∵f (-x )=-f (x ),∴f (x )=-2x1+4x ,∴f (x )在(-1,1)上的解析式为f (x )=⎩⎨⎧2x4x +1x ∈(0,1)-2x 4x+1 x ∈(-1,0)0 x =0.(2)当x ∈(0,1)时,f (x )=2x4x +1.设0<x 1<x 2<1,则f (x 1)-f (x 2)=2x 14x 1+12x 24x 2+1=(2x 2-2x 1)(2x 1+x 2-1)(4x 1+1)(4x 2+1),∵0<x 1<x 2<1,∴2x 2-2x 1>0,2x 1+x 2-1>0, ∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 故f (x )在(0,1)上是减函数.16.已知关于x 的方程9x -2×3x +(3k -1)=0有两个实数根,求实数k 的取值范围. [解析] 令3x =t ,则方程化为t 2-2t +(3t -1)=0,①要使原方程有两个实数根,方程①必须有两个正根 所以⎩⎪⎨⎪⎧Δ=(-2)2-4(3k -1)≥0t 1t 2=3k -1>0t 1+t 2=2>0解得13<k ≤23[点评] ∵t =3x >0,∴原方程有两个实数根x 1、x 2,则对应的方程①应有两个正根t 1=3x 1,t 2=3x 2,而不是两个任意实数根.17.(文)(2010·辽宁省锦州市通考)已知函数f (x )=m ·2x +t 的图象经过点A (1,1),B (2,3)及C (n ,S n ),S n 为数列{a n }的前n 项和.(1)求a n 及S n ;(2)若数列{c n }满足c n =6na n -n ,求数列{c n }的前n 项和T n . [解析] (1)∵函数f (x )=m ·2x+t 的图象经过点A 、B , ∴⎩⎪⎨⎪⎧2m +t =14m +t =3,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =1t =-1,∴f (x )=2x-1,∴S n =2n -1,∴a n =2n -1.(2)c n =3n ·2n-n ,T n =c 1+c 2+…+c n =3×(1×2+2×22+3×23+…+n ·2n)-(1+2+…+n ),令P n =1×2+2×22+…+n ·2n ① 则2P n =1×22+2×23+…+n ·2n +1② ①-②得-P n =2+22+ (2)-n ·2n +1=2×(2n -1)2-1-n ·2n +1=2n +1-2-n ·2n +1,∴P n =(n -1)2n +1+2, ∴T n =3(n -1)2n +1+6-n (n +1)2. (理)(2010·浙江台州模拟)定义在D 上的函数f (x ),如果满足:对任意x ∈D ,存在常数M >0,都有|f (x )|≤M 成立,则称f (x )是D 上的有界函数,其中M 称为函数f (x )的上界.已知函数f (x )=1+a ·⎝⎛⎭⎫12x +⎝⎛⎭⎫14x . (1)当a =1时,求函数f (x )在(-∞,0)上的值域,并判断函数f (x )在(-∞,0)上是否为有界函数,请说明理由;(2)若函数f (x )在[0,+∞)上是以3为上界的有界函数,求实数a 的取值范围. [解析] (1)当a =1时,f (x )=1+⎝⎛12x +⎝⎛⎭⎫14x. 因为f (x )在(-∞,0)上递减,所以f (x )>f (0)=3,即f (x )在(-∞,0)上的值域为(3,+∞).故不存在常数M >0,使|f (x )|≤M 成立. 所以函数f (x )在(-∞,0)上不是有界函数. (2)由题意知,|f (x )|≤3在[0,+∞)上恒成立. ∴-3≤f (x )≤3,即-4-⎝⎛⎭⎫14x ≤a ·⎝⎛⎭⎫12x ≤2-⎝⎛⎭⎫14x , ∴-4·2x -⎝⎛⎭⎫12x ≤a ≤2·2x -⎝⎛⎭⎫12x 在[0,+∞)上恒成立,设2x =t ,h (t )=-4t -1t p (t )=2t -1t,由x ∈[0,+∞)得t ≥1,设1≤t 1<t 2,h (t 1)-h (t 2)=(t 2-t 1)(4t 1t 2-1)t 1t 2>0p (t 1)-p (t 2)=(t 1-t 2)(2t 1t 2+1)t 1t 2<0所以h (t )在[1,+∞)上递减,p (t )在[1,+∞)上递增,h (t )在[1,+∞)上的最大值为h (1)=-5,p (t )在[1,+∞)上的最小值为p (1)=1, 所以实数a 的取值范围为[-5,1].。