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第5讲 指数函数
复习要点 1.通过具体实例,了解指数函数的实际意义,理解指数函数的概念.2.能画
出具体指数函数的图象,探索并理解指数函数的单调性与特殊点.
指数函数及其性质
1.指数函数的概念
函数 y = a x ( a >0 ,且 a ≠1) 叫做指数函数,其中指数x是自变量,函数的定义域是R,a
是底数.
[说明] 形如y=kax,y=ax+k(k∈R且k≠0,a>0且a≠1)的函数叫做指数型函数.
2.指数函数的图象和性质
底数 a>1 00时,恒有y>1; 当x>0时,恒有01
函数在定义域R上为增函数 函数在定义域R上为减函数
常/用/结/论
1.画指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象,应抓住三个关键点:(1,a),(0,1),.
2.指数函数的图象与底数大小的比较
如图是指数函数(1)y=ax,(2)y=bx,(3)y=cx,(4)y=dx的图象,底数a,b,c,d与1
之间的大小关系为c>d>1>a>b>0. 在第一象限内,指数函数 y = a x ( a >0 ,且 a ≠1) 的图象越高 ,
底数越大.
所谓“底大图高”,反映指数函数的排列规律.
1.判断下列结论是否正确.
(1)函数y=a-x(a>0,且a≠1)是R上的增函数.()
(2)函数y=ax(a>0,且a≠1)与x轴有且只有一个交点.()
(3)若am>an,则m>n.()(4)函数y=ax与y=a-x(a>0,且a≠1)的图象关于y轴对称.(√)
2.定义运算a⊕b=则函数f(x)=1⊕2x的图象是( )
解析:因为当x<0时,2x<1;当x≥0时,2x≥1.所以f(x)=1⊕2x=故选A.
答案:A
3.已知a=,b=,c=,则a,b,c的大小关系是________.
解析:∵y=x是R上的减函数,∴>>0,即a>b>1,又c=<0=1,∴c1,b<0 B.a>1,b>0
C.00 D.00,且a≠1)的图象,应抓住三个关键点:(1,a),(0,1),.
(2)与指数函数有关的函数图象的研究,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.
对点练1(1)(2024·安徽合肥模拟)函数①y=ax;②y=bx;③y=cx;④y=dx的图象如图
所示,a,b,c,d分别是下列四个数:,,,中的一个,则a,b,c,d的值分别是( )
A.,,, B.,,,
C.,,, D.,,,
(2)(多选)已知非零实数a,b满足3a=2b,则下列不等关系中正确的是( )
A.a>>,故选C.
(2)如图,由指数函数的图象可知,0b>c B.a>c>b
C.b>c>a D.c>b>a
解析:方法一:由指数函数y=0.3x在定义域内单调递减,得ab.
方法二:因为 = 0.3 < 1 ,且 = 0. 5 <1 ,又a,b,c都为正数,所以c>b>a,故选D.
方法二为商值比较法.
比较指数式大小的方法
比较两个指数式的大小时,尽量化成同底或同指.
(1)当底数相同,指数不同时,构造同一指数函数,然后利用指数函数的性质比较大小.
(2)当指数相同,底数不同时,构造两个指数函数,利用图象比较大小;或构造同一幂
函数,然后利用幂函数的性质比较大小.
(3)当底数不同,指数也不同时,常借助1,0等中间量进行比较.
对点练2已知a=,b=,c=,则( )
A.a
,即c1时,等式不成立.故a的值为.故答案为.
1.解指数方程的依据
af(x)=ag(x)(a>0,且a≠1) f(x)=g(x).
2.解指数不等式的思路方法
⇔对于形如ax>ab(a>0,且a≠1)的不等式,需借助函数y=ax的单调性求解,如果a的
取值不确定,则需分a>1与0<a<1两种情况讨论;而对于形如ax>b的不等式,需先将
b转化为以a为底的指数幂的形式,再借助函数y=ax的单调性求解.
对点练3(多选)(2024·重庆质检)若4x-4y<5-x-5-y,则下列关系式正确的是( )
A.xx-3
C.> D.y<3-x
解析:由4x-4y<5-x-5-y,得4x-5-x<4y-5-y,令f(x)=4x-5-x,则f(x)y-3,故B错
误;当x<0,y<0时,,无意义,故C错误;因为y=x在R上是减函数,且x0 ,又y=t2-8t+17=(t-4)2+1在(0,4]上单调递减,
内层函数单调递减.
在(4,+∞)上单调递增. 令 x ≤4 ,得 x ≥ - 2 ,令x>4,得x<-2,
代入外层函数的单调递减区间,得到自变量 x的取值范围,这才是复合函数的单调递
增区间.
而函数t=x在R上单调递减,所以函数y=2x-8·x+17的单调递增区间为[-2,+∞).
求解与指数函数有关的复合函数问题时,首先要熟知指数函数的定义域、值域、单调
性等相关性质,其次要明确复合函数的构成,当涉及单调性问题时,要借助“同增异减”这一性质分析判断.
对点练4(1)(2024·山东莱芜模拟)已知函数f(x)=若函数g(x)=f(x)-t(t∈R)有3个不同的
零点a,b,c,则2a+2b+2c的取值范围是( )
A.[16,32] B.[16,34)
C.(18,32] D.(18,34)
(2)已知函数f(x)=(a为常数,且a≠0,a∈R),且f(x)是奇函数.
①求a的值;
②若∀x∈[1,2],都有f(2x)-mf(x)≥0成立,求实数m的取值范围.
(1)解析:函数g(x)=f(x)-t(t∈R)有3个不同的零点,即y=f(x)与y=t有三个不同的交
点,画出函数f(x)的大致图象如图,令a