高中数学 基本初等函数 时 指数函数的性质及其应用课时作业 新人教B版必修1

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第26课时 指数函数的性质及其应用
课时目标
1.理解指数函数的单调性.
2.能利用指数函数的单调性比较指数式的大小.
3.会解决与指数函数有关的综合问题.

识记强化
1.指数函数的单调性
(1)当0<a<1时指数函数y=ax为减函数.
(2)当a>1时指数函数y=ax为增函数.
2.比较指数式的大小,首先要把两指数式化为同底指数幂的形式,然后根据底数的值,
结合指数函数的单调性,判断出指数式的大小.

课时作业
(时间:45分钟,满分:90分)

一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
1.若函数y=(a2-1)x在(-∞,+∞)上为减函数,则a满足( )
A.|a|<1 B.1<|a|<2
C.1<|a|<2 D.1<a<2
答案:C
解析:由指数函数的单调性知0<a2-1<1,解得1<a2<2.1<|a|<2.

2.函数y=121-x的单调增区间为( )
A.(-∞,+∞) B.(0,+∞)
C.(1,+∞) D.(0,1)
答案:A

解析: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.
3.设y1=40.9,y2=80.48,y3=(12)-1.5,则( )
A.y3>y1>y2 B.y2>y1>y3
C.y1>y3>y2 D.y1>y2>y3
答案:C

解析:y1=40.9=21.8,y2=80.48=21.44,y3=(12)-1.5=21.5.因为函数y=2x在R上为增函数,
所以y1>y3>y2.
4.函数y=ax-1a(a>0,a≠1)的图象可能是( )
答案:D
解析:A,B选项中,a>1,于是0<1-1a<1,所以图象与y轴的交点的纵坐标应在(0,1)

之间,显然A,B的图象均不正确;C,D选项中,0<a<1,于是1-1a<0,故D选项正确.
5.若函数f(x)=2-|x|-c的图象与x轴有交点,则实数c的取值范围为( )
A.-1,0) B.0,1]
C.(0,1] D.1,+∞)
答案:C
解析:因为函数f(x)=2-|x|-c的图象与x轴有交点,所以2-|x|-c=0有解,即2
-|x|

=c有解.因为-|x|≤0,所以0<2-|x|≤1,所以0<c≤1. 故选C.
6.已知方程|2x-1|=a有两个不等实根,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,0) B.(1,2)
C.(0,+∞) D.(0,1)
答案:D

解析:函数y=|2x-1|= 2x-1,x≥0-2x+1,x<0,其图象如图所示.由直线y=a与y=|2
x
-1|的图象相交且有两个交点,可得0<a<1.故选D.

二、填空题(本大题共3个小题,每小题5分,共15分)
7.已知指数函数f(x)的图象经过点(-32,39),则f(3.14)与f(π)的大小关系为
________.
答案:f(3.14)<f(π)

解析:∵f(x)是指数函数,∴可设f(x)=ax(a>0,a≠1),由已知,得f(-32)=39,

a32=39=332,即a=3,∴f(x)=3x.∵3.14<π,∴f(3.14)<f
(π).

8.若函数f(x)= 2x,x<0-2-x,x>0,则函数f(x)的值域是________.
答案:(-1,0)∪(0,1)
解析:由x<0,得0<2x<1;由x>0,得-1<-2-x<0.所以函数f(x)的值域为(-1,0)
∪(0,1).
9.已知实数a,b满足等式(12)a=(13)b,给出下列五个关系式:①0<b<a;②a<b<0;
③0<a<b;④b<a<0;⑤a=b.其中不可能成立的关系式为________.
答案:③④

解析:画出函数y=(12)x和y=(13)x的图象(图略),借助图象进行分析.由于实数a,
b

满足等式(12)a=(13)b,若a,b均为正数,则a>b>0;若a,b均为负数,则a<b<0;若
a
=b=0,则(12)a=(13)b=1,故③④不可能成立.
三、解答题(本大题共4小题,共45分)
10.(12分)求函数y=45|x-1|的单调区间.

解:设u=|x-1|,如图所示,可知u=|x-1|在(-∞,1]内单调递减,在1,+∞)
内单调递增.又因为45<1,所以y=45|x-1|的递减区间为1,+∞),递增区间为(-∞,1].
11.(13分)已知函数f(x)=a21x- (a>0且a≠1).
(1)若函数f(x)的图象经过点P(3,4),求a的值;
(2)判断并证明函数f(x)的奇偶性;
(3)比较f(-2)与f(-2.1)的大小,并说明理由.
解:(1)∵函数f(x)的图象经过点P(3,4),
∴f(3)=a2=4,∴a=2.
(2)函数f(x)为偶函数.

∵函数f(x)的定义域为R,且f(-x)=a2()1x--=a21x-=f(x),
∴函数f(x)为偶函数.
(3)∵y=x2-1在(-∞,0)上单调递减,
∴当a>1时,f(x)在(-∞,0)上单调递减,
∴f(-2)<f(-2.1);
当0<a<1时,f(x)在(-∞,0)上单调递增,
∴f(-2)>f(-2.1).
能力提升

12.(5分)已知实数a、b满足等式12a=13b,下列五个关系式:①0③0A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
答案:B

解析:由y=12x与y=13x的图象可知,

当a=b=0时,12a=13b=1;
当a当a>b>0时,也可以使12a=13b.
当①②⑤都可以,不可能成立的关系式是③④两个.
13.(15分)已知函数f(x)=4x+a2x为偶函数.
(1)求a的值;
(2)判断函数f(x)的单调性,并求其最小值.
解:(1)由偶函数的定义,可得
4-x+a2-x=4x+a2x,∴1+a·4x2x=4x+
a
2
x

即(a-1)·(4x-1)=0.
∵上式对于x∈R恒成立,∴a-1=0,即a=1.

(2)由(1),得f(x)=4x+12x=2x+12x.
取任意两个实数x1,x2,且x1<x2,则f(x1)-f(x2)


∵x1<x2,∴21x<22x.
又21x·22x>0,∴有以下两种情况:
①当x1<x2<0时,0<21x<22x<1,∴21x·22x-1<0,
∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
∴f(x)在(-∞,0)上是减函数;
②当x2>x1>0时,22x>21x>1,∴21x·22x-1>0,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
∴f(x)在(0,+∞)上是增函数.
从而f(x)在(-∞,0)上是减函数,在(0,+∞)上是增函数.
故当x=0时,f(x)min=f(0)=2.