高考数学指数函数专题讲解及案例分析
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专题九 指数函数
【高频考点解读】
1.了解指数函数模型的实际背景.
2.理解有理数指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算.
3.理解指数幂的概念,理解指数函数的单调性,掌握指数函数图象通过的特殊点.
4.知道指数函数是一类重要的函数模型. 【热点题型】
题型一 指数函数性质的考查 例1、求下列函数的定义域和值域. (1)y =⎝⎛⎭⎫23-|x +1|;(2)y =2
x
2x +1
;(3)y =.
【提分秘籍】
解决与指数函数的性质问题时应注意
(1)大小比较时,注意构造函数利用单调性去比较,有时需要借助于中间量如0,1判断. (2)与指数函数单调性有关的综合应用问题,要注意分类讨论思想及数形结合思想的应用. 【举一反三】 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.
【热点题型】
题型二指数函数的图象及应用
例2、(1)已知函数f(x)=(x-a)·(x-b)(其中a>b),若f(x)的图象如图所示,则函数g(x)=a x+b的图象是()
(2)若曲线|y|=2x+1与直线y=b没有公共点,则b的取值范围是________.
【答案】(1)A(2)[-1,1]
【提分秘籍】
1.与指数函数有关的函数的图象的研究,往往利用相应指数函数的图象,通过平移、对称变换得到其图象.
2.y=a x,y=|a x|,y=a|x|(a>0且a≠1)三者之间的关系:
y=a x与y=|a x|是同一函数的不同表现形式.
函数y=a|x|与y=a x不同,前者是一个偶函数,其图象关于y轴对称,当x≥0时两函数图象相同.
【举一反三】
当a≠0时,函数y=ax+b和y=b ax的图象只可能是下图中的( )
【热点题型】
题型三分类讨论思想在指数函数中的应用
例3、设a>0且a≠1,函数y=a2x+2a x-1在[-1,1]上的最大值是14,求a的值.
【提分秘籍】
分类讨论思想在指数函数中主要是涉及单调性问题,一般情况下,当指数函数的底数不明确时,要分a>1或0 本题主要考查换元法求二次函数最值及指数函数的单调性,解题时,换元后由于底数a 取值不定故要分两种情况进行讨论. 【举一反三】 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=________. 【高考风向标】 1.(2014·福建卷)若函数y=log a x(a>0,且a≠1)的图像如图1-1所示,则下列函数图像正确的是() 图1-1 A B C D 2.(2014·江西卷)已知函数f(x)=5|x|,g(x)=ax2-x(a∈R).若f[g(1)]=1,则a=() A.1 B.2 C.3 D.-1 【答案】A 【解析】g (1)=a -1,由f [g (1)]=1,得5|a - 1|=1,所以|a -1|=0,故a =1. 3.(2014·辽宁卷)已知a =2-13,b =log 213,c =log 121 3,则 ( ) A .a >b >c B .a >c >b C .c >a >b D .c >b >a 【答案】C 【解析】因为0log 121 2 =1,所以c >a >b . 4.(2014·山东卷)设集合A ={x ||x -1|<2},B ={y |y =2x ,x ∈[0,2]},则A ∩B =( ) A .[0,2] B .(1,3) C .[1,3) D .(1,4) 【答案】C 【解析】根据已知得,集合A ={x |-1<x <3},B ={y |1≤y ≤4},所以A ∩B ={x |1≤x <3}.故选C. 5.(2014·山东卷)已知实数x ,y 满足a x <a y (0<a <1),则下列关系式恒成立的是( ) A. 1x 2+1>1 y 2 +1 B. ln(x 2+1)>ln(y 2+1) C. sin x >sin y D. x 3>y 3 6.(2014·陕西卷)下列函数中,满足“f (x +y )=f (x )·f (y )”的单调递增函数是( ) A .f (x )=x 1 2 B .f (x )=x 3 C .f (x )=⎝⎛⎭⎫12x D .f (x )=3x 7.(2014·陕西卷)已知4a =2,lg x =a ,则x =________. 【答案】10 【解析】由4a =2,得a =12,代入lg x =a ,得lg x =12,那么x =101 2 =10. 8.(2013·安徽卷)已知一元二次不等式f(x)<0的解集为x ⎪⎪⎪ )x<-1或x>1 2,则f(10x )>0 的解集为( ) A .{x|x<-1或x>-lg 2} B .{x|-1 C .{x|x>-lg 2} D .{x|x<-lg 2} 【答案】D 【解析】根据已知可得不等式f(x)>0的解是-1 2,解得x<-lg 2. 9. (2013·湖南卷)设函数f(x)=a x +b x -c x ,其中c>a>0,c>b>0. (1)记集合M ={(a ,b ,c)|a ,b ,c 不能构成一个三角形的三条边长,且a =b},则(a ,b ,c)∈M 所对应的f(x)的零点的取值集合为________; (2)若a ,b ,c 是△ABC 的三条边长,则下列结论正确的是________.(写出所有正确结论的序号) ①x ∈(-∞,1),f(x)>0; ② x ∈R ,使a x ,b x ,c x 不能构成一个三角形的三条边长; ③若△ABC 为钝角三角形,则x ∈(1,2),使f(x)=0.