高考数学指数函数专题复习.doc
第5节 指数与指数函数--2025年高考数学复习讲义及练习解析
第五节指数与指数函数1．根式(1)如果x n ＝a ，那么01x 叫做a 的n 次方根，其中n >1，且n ∈N *.(2)式子na 叫做02根式，其中n 叫做根指数，a 叫做被开方数．(3)(na )n ＝03a．当n 为奇数时，na n ＝04a ；当n 为偶数时，na n ＝|a |，a ≥0，a ，a <0.2．分数指数幂正数的正分数指数幂，a mn ＝na m (a >0，m ，n ∈N *，n >1)．正数的负分数指数幂，a－m n ＝1a m n＝1n a m(a >0，m ，n ∈N *，n >1)．0的正分数指数幂等于050，0的负分数指数幂没有意义．3．指数幂的运算性质a r a s ＝06a r ＋s ；(a r )s ＝07a rs ；(ab )r ＝08a r b r (a >0，b >0，r ，s ∈R )．4．指数函数及其性质(1)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，定义域是R ，a 是底数．(2)指数函数的图象与性质a>10<a <1图象定义域R 值域09(0，＋∞)性质图象过定点10(0，1)，即当x＝0时，y ＝1当x >0时，11y >1；当x <0时，120<y <1当x <0时，13y >1；当x >0时，140<y <1在(－∞，＋∞)上是15增函数在(－∞，＋∞)上是16减函数(1)任意实数的奇次方根只有一个，正数的偶次方根有两个且互为相反数．(2)画指数函数y ＝a x (a ＞0，且a ≠1)的图象，应抓住三个关键点：(1，a )，(0，1)1(3)如图是指数函数①y ＝a x ，②y ＝b x ，③y ＝c x ，④y ＝d x 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.由此我们可得到以下规律：在第一象限内，指数函数y ＝a x (a ＞0，a ≠1)的图象越高，底数越大．(4)指数函数y ＝a x 与y (a >0，且a ≠1)的图象关于y 轴对称．1．概念辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)4(－4)4＝－4.()(2)2a·2b＝2ab.()(3)na n＝(na)n＝a.()(4)6(－3)2＝(－3)13.()(5)函数y＝2x－1是指数函数．()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×2．小题热身(1)(人教A必修第一册习题4.1T1改编)下列运算中正确的是()A.(2－π)2＝2－πB．a－1a＝－aC．(m 14n-38)8＝m2n3D．(x3－2)3＋2＝x9答案C解析对于A，因为2－π<0，所以(2－π)2＝π－2，故A错误；对于B，因为－1a>0，所以a<0，则a－1a＝－(－a)·1－a＝－－a，故B错误；对于C，因为(m14n-38)8＝(m14)8·(n-38)8＝m2n3，故C正确；对于D，因为(x3－2)3＋2＝x9－2＝x7，故D错误．(2)已知指数函数y＝f(x)的图象经过点(－1，2)，那么这个函数也必定经过点()21C．(1，2)答案D(3)函数y＝2x＋1的图象是()答案A(4)若函数y＝a x(a>0，且a≠1)在区间[0，1]上的最大值与最小值之和为3，则a的值为________．答案2考点探究——提素养考点一指数幂的运算例1(1)(2024·湖北宜昌高三模拟)已知x，y>03x-34y12－14x14y－1y__________．答案－10y解析原式＝3x -34y12－3 10 x -34y-12＝－10y.(2)－0.752＋6－2－23＝________．答案1解析＋136×－23＝32－＋136×2＝32－916＋136×94＝1.【通性通法】【巩固迁移】－12·(4ab－1)3(0.1)－1·(a3·b－3)12(a>0，b>0)＝________．答案85解析原式＝2·432a 32b -3210a 32b-32＝85.2．若x 12＋x -12＝3，则x 2＋x －2＝________．答案47解析由x 12＋x -12＝3，得x ＋x －1＝7，再平方得x 2＋x －2＝47.考点二指数函数的图象及其应用例2(1)(2024·安徽合肥八中月考)函数①y ＝a x ；②y ＝b x ；③y ＝c x ；④y ＝d x 的图象如图所示，a ，b ，c ，d 分别是下列四个数：54，3，13，12中的一个，则a ，b ，c ，d 的值分别是()A.54，3，13，12 B.3，54，13，12C.12，13，3，54 D.13，12，54，3答案C解析由题图，直线x ＝1与函数图象的交点的纵坐标从上到下依次为c ，d ，a ，b ，而3>54>12>13，故选C.(2)(2024·江苏南京金陵高三期末)若直线y ＝3a 与函数y ＝|a x －1|(a >0，且a ≠1)的图象有两个公共点，则a 的取值范围为________．答案解析当0<a <1时，y ＝|a x －1|的图象如图1所示，由已知得0<3a <1，∴0<a <13；当a >1时，y ＝|a x －1|的图象如图2所示，由已知可得0<3a <1，∴0<a <13，结合a >1可得a 无解．综上可知，a【通性通法】(1)根据指数函数图象判断底数大小的问题，可以通过直线x ＝1与图象的交点进行判断．(2)对于有关指数型函数的图象可从指数函数的图象通过平移、伸缩、对称变换而得到．特别地，当底数a 与1的大小关系不确定时应注意分类讨论．(3)已知函数解析式判断其图象一般是取特殊点，判断选项中的图象是否过这些点，若不满足则排除．【巩固迁移】3．(2024·广东深圳中学高三摸底)函数y ＝e －|x |(e 是自然对数的底数)的大致图象是()答案C解析y ＝e －|x |，x ≥0，x <0，易得函数y ＝e －|x |为偶函数，且图象过(0，1)，y ＝e －|x |>0，函数在(－∞，0)上单调递增，在(0，＋∞)上单调递减，故C 符合题意．故选C.4．(多选)若实数x ，y 满足4x ＋5x ＝5y ＋4y ，则下列关系式中可能成立的是()A ．1<x <yB ．x ＝yC ．0<x <y <1D ．y <x <0答案BCD解析设f (x )＝4x ＋5x ，g (x )＝5x ＋4x ，则f (x )，g (x )都是增函数，画出函数f (x )，g (x )的图象，如图所示，根据图象可知，当x ＝0时，f (0)＝g (0)＝1；当x ＝1时，f (1)＝g (1)＝9，依题意，不妨设f (x )＝g (y )＝t ，则x ，y 分别是直线y ＝t 与函数y ＝f (x )，y ＝g (x )图象的交点的横坐标．当t >9时，若f (x )＝g (y )，则x >y >1，故A 不正确；当t ＝9或t ＝1时，若f (x )＝g (y )，则x ＝y ＝1或x ＝y ＝0，故B 正确；当1<t <9时，若f (x )＝g (y )，则0<x <y <1，故C 正确；当t <1时，若f (x )＝g (y )，则y <x <0，故D 正确．故选BCD.考点三指数函数的性质及其应用(多考向探究)考向1比较指数式的大小例3(2023·天津高考)若a ＝1.010.5，b ＝1.010.6，c ＝0.60.5，则a ，b ，c 的大小关系为()A ．c >a >bB ．c >b >aC ．a >b >cD ．b >a >c答案D解析解法一：因为函数f (x )＝1.01x 是增函数，且0.6>0.5>0，所以1.010.6>1.010.5>1，即b >a >1.因为函数φ(x )＝0.6x 是减函数，且0.5>0，所以0.60.5<0.60＝1，即c <1.综上，b >a >c .故选D.解法二：因为函数f (x )＝1.01x 是增函数，且0.6>0.5，所以1.010.6>1.010.5，即b >a .因为函数h (x )＝x 0.5在(0，＋∞)上单调递增，且1.01>0.6>0，所以1.010.5>0.60.5，即a >c .综上，b >a >c .故选D.【通性通法】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．【巩固迁移】5．(2023·福建泉州高三质检)已知a －13，b －23，c ()A ．a >b >cB ．c >b >aC ．c >a >bD ．b >a >c答案C解析－13－23，y 在R 上是增函数，－13－23，即c >a >b .考向2解简单的指数方程或不等式例4(1)(多选)若4x －4y <5－x －5－y ，则下列关系式正确的是()A ．x <yB ．y －3>x －3C.x >y <3－x答案AD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 )<f (y )．因为g (x )＝4x ，h (x )＝－5－x 在R 上都是增函数，所以f (x )在R 上是增函数，所以x <y ，故A 正确；因为G (x )＝x －3在(0，＋∞)和(－∞，0)上都单调递减，所以当x <y <0时，x －3>y －3，故B 错误；当x <0，y <0时，x ，y 无意义，故C 错误；因为y 在R 上是减函数，且x <y ，，<3－x ，故D 正确．故选AD.(2)已知实数a ≠1，函数f (x )x ，x ≥0，a －x ，x <0，若f (1－a )＝f (a －1)，则a 的值为________．答案12解析当a <1时，41－a ＝21，解得a ＝12；当a >1时，2a －(1－a )＝4a －1，无解．故a 的值为12.【通性通法】(1)解指数方程的依据：a f (x )＝a g (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a x >a b (a >0，且a ≠1)的不等式，需借助函数y ＝a x 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a x >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 ＝a x 的单调性求解．【巩固迁移】6．函数y ＝(0.5x－8)-12的定义域为________．答案(－∞，－3)解析因为y ＝(0.5x －8)-12＝10.5x －8，所以0.5x －8>0，则2－x >23，即－x >3，解得x <－3，故函数y ＝(0.5x－8)-12的定义域为(－∞，－3)．7．当0<x <12时，方程a x ＝1x (a >0，且a ≠1)有解，则实数a 的取值范围是________．答案(4，＋∞)解析依题意，当x ，y ＝a x 与y ＝1x 的图象有交点，作出y ＝1x的部分图象，如图所示，>1，12>2，解得a>4.考向3与指数函数有关的复合函数问题例5(1)函数f(x)＝3－x2＋1的值域为________．答案(0，3]解析设t＝－x2＋1，则t≤1，所以0<3t≤3，故函数f(x)的值域为(0，3]．(2)函数yx－＋17的单调递增区间为________．答案[－2，＋∞)解析设t>0，又y＝t2－8t＋17＝(t－4)2＋1在(0，4]上单调递减，在(4，＋∞)上单调递增．≤4，得x≥－2，>4，得x<－2，而函数t在R上单调递减，所以函数yx－＋17的单调递增区间为[－2，＋∞)．【通性通法】涉及指数函数的综合问题，首先要掌握指数函数的相关性质，其次要明确复合函数的构成，涉及值域、单调区间、最值等问题时，都要借助“同增异减”这一性质分析判断．【巩固迁移】8．(多选)已知定义在[－1，1]上的函数f(x)＝－2·9x＋4·3x，则下列结论中正确的是() A．f(x)的单调递减区间是[0，1]B．f(x)的单调递增区间是[－1，1]C．f(x)的最大值是f(0)＝2D．f(x)的最小值是f(1)＝－6答案ACD解析设t＝3x，x∈[－1，1]，则t＝3x是增函数，且t∈13，3，又函数y＝－2t2＋4t＝－2(t－1)2＋2在13，1上单调递增，在[1，3]上单调递减，因此f(x)在[－1，0]上单调递增，在[0，1]上单调递减，故A正确，B错误；f(x)max＝f(0)＝2，故C正确；f(－1)＝109，f(1)＝－6，因此f (x )的最小值是f (1)＝－6，故D 正确．故选ACD.9．若函数f (x )2＋2x ＋3，19，则f (x )的单调递增区间是________．答案(－∞，－1]解析∵y 是减函数，且f (x )，19，∴t ＝ax 2＋2x ＋3有最小值2，则a >0且12a －224a ＝2，解得a ＝1，因此t ＝x 2＋2x ＋3的单调递减区间是(－∞，－1]，故f (x )的单调递增区间是(－∞，－1]．课时作业一、单项选择题1．(2024·内蒙古阿拉善盟第一中学高三期末)已知集合A ＝{x |32x －1≥1}，B ＝{x |6x 2－x －2<0}，则A ∪B ＝()A.12，－12，12－12，＋∞答案D解析集合A ＝{x |32x －1≥1}＝12，＋B ＝{x |6x 2－x －2<0}＝{x |(3x －2)(2x ＋1)<0}＝－12，所以A ∪B －12，＋故选D.2.(2024·山东枣庄高三模拟)已知指数函数y ＝a x 的图象如图所示，则y ＝ax 2＋x 的图象顶点横坐标的取值范围是()－12，－12，＋∞答案A解析由图可知，a ∈(0，1)，而y ＝ax 2＋x ＝－14a (a ≠0)，其顶点横坐标为x ＝－12a，所以－12a∈∞，故选A.3．已知函数f (x )＝11＋2x ，则对任意实数x ，有()A ．f (－x )＋f (x )＝0B ．f (－x )－f (x )＝0C ．f (－x )＋f (x )＝1D ．f (－x )－f (x )＝13答案C解析f (－x )＋f (x )＝11＋2－x ＋11＋2x ＝2x 1＋2x ＋11＋2x ＝1，故A 错误，C 正确；f (－x )－f (x )＝11＋2－x－11＋2x ＝2x 1＋2x －11＋2x ＝2x －12x ＋1＝1－22x ＋1，不是常数，故B ，D 错误．故选C.4．已知a ＝243，b ＝425，c ＝513，则()A ．c <b <aB ．a <b <cC ．b <a <cD ．c <a <b答案A 解析因为a ＝243＝423，b ＝425，所以a ＝423>425＝b ，因为b ＝425＝(46)115＝4096115，c ＝513＝(55)115＝3125115，所以b >c .综上所述，a >b >c .故选A.5．(2024·江苏连云港海滨中学高三学情检测)若函数f (x )＝a x (a >0，且a ≠1)在[－1，2]上的最大值为4，最小值为m ，则实数m 的值为()A.12B.1142C.116D.12或116答案D解析当a >1时，f (x )＝a x 在[－1，2]上单调递增，则f (x )max ＝f (2)＝a 2＝4，解得a ＝2，此时f (x )＝2x ，m ＝f (x )min ＝2－1＝12；当0<a <1时，f (x )＝a x 在[－1，2]上单调递减，所以f (x )max ＝f (－1)＝a －1＝4，解得a ＝14，此时f (x )，m ＝f (x )min ＝f (2)＝116.综上所述，实数m 的值为12或116.故选D.6．(2023·新课标Ⅰ卷)设函数f (x )＝2x (x －a )在区间(0，1)上单调递减，则a 的取值范围是()A ．(－∞，－2]B ．[－2，0)C ．(0，2]D ．[2，＋∞)答案D解析函数y ＝2x 在R 上单调递增，而函数f (x )＝2x (x －a )在区间(0，1)上单调递减，则函数y ＝x (x －a )－a 24在区间(0，1)上单调递减，因此a2≥1，解得a ≥2，所以a 的取值范围是[2，＋∞)．故选D.7．(2023·辽宁名校联盟联考)已知函数f (x )满足f (x )x －2，x >0，－2－x ，x <0，若f (a )>f (－a )，则实数a 的取值范围是()A ．(－1，0)∪(0，1)B ．(－1，0)∪(1，＋∞)C ．(－∞，－1)∪(1，＋∞)D ．(－∞，－1)∪(0，1)答案B解析当x >0时，－x <0，f (－x )＝2－2x ＝－(2x －2)＝－f (x )；当x <0时，－x >0，f (－x )＝2－x－2＝－(2－2－x )＝－f (x )，则函数f (x )为奇函数，所以f (a )>f (－a )＝－f (a )，即f (a )>0，作出函数f (x )的图象，如图所示，由图象可得，实数a 的取值范围为(－1，0)∪(1，＋∞)．故选B.8．(2024·福建漳州四校期末)已知正数a ，b ，c 满足2a －1＝4，3b －1＝6，4c －1＝8，则下列判断正确的是()A ．a <b <cB ．a <c <bC ．c <b <aD ．c <a <b答案A解析由已知可得a ＝2，b ＝2，c ＝2，则a ，b ，c 可分别看作直线y ＝2－x 和y ，y ，y 的图象的交点的横坐标，画出直线y ＝2－x 和y ，y ，y 的大致图象，如图所示，由图象可知a <b <c .故选A.二、多项选择题9．下列各式中成立的是()＝n 7m 17(n >0，m >0)B ．－1234＝3－3C.39＝33D ．[(a 3)2(b 2)3]－13＝a －2b －2(a >0，b >0)答案BCD解析＝n 7m7＝n 7m －7(n >0，m >0)，故A 错误；－1234＝－3412＝－313＝3－3，故B 正确；39＝332＝332＝33，故C 正确；[(a 3)2(b 2)3]-13＝(a 6b 6)-13＝a －2b －2(a >0，b >0)，故D 正确．故选BCD.10．已知函数f (x )＝3x －13x ＋1，下列说法正确的是()A ．f (x )的图象关于原点对称B ．f (x )的图象关于直线x ＝1对称C ．f (x )的值域为(－1，1)D ．∀x 1，x 2∈R ，且x 1≠x 2，f (x 1)－f (x 2)x 1－x 2<0答案AC解析由f (－x )＝3－x －13－x ＋1＝－3x －13x ＋1＝－f (x )，可得函数f (x )为奇函数，所以A 正确；因为f (0)＝0，f (2)＝45，f (0)≠f (2)，所以B 错误；设y ＝3x －13x ＋1，可得3x ＝1＋y 1－y ，所以1＋y 1－y >0，即1＋y y －1<0，解得－1<y <1，即函数f (x )的值域为(－1，1)，所以C 正确；f (x )＝3x －13x ＋1＝1－23x ＋1为增函数，所以D 错误．故选AC.三、填空题11．0.25-12－(－2×160)2×(2-23)3＋32×(4-13)－1＝________．答案3解析原式＝[(0.5)2]-12－(－2×1)2×2－2＋213×2231－4×14＋2＝2－1＋2＝3.12．不等式10x －6x －3x ≥1的解集为________．答案[1，＋∞)解析由10x －6x －3x ≥1，≤1.令f (x )，因为y ＝，y ，y 均为R 上的减函数，则f (x )在R 上单调递减，且f (1)＝1，所以f (x )≤f (1)，所以x ≥1，故不等式10x －6x －3x ≥1的解集为[1，＋∞)．13．若函数f (x )＝|2x －a |－1的值域为[－1，＋∞)，则实数a 的取值范围为________．答案(0，＋∞)解析令g (x )＝|2x －a |，由题意得g (x )的值域为[0，＋∞)，又y ＝2x 的值域为(0，＋∞)，所以－a <0，解得a >0.14．已知函数f (x )x －a ，x ≤0，x ＋a ，x >0，关于x 的不等式f (x )≤f (2)的解集为I ，若I(－∞，2]，则实数a 的取值范围是________．答案(－∞，－1)解析当a ≥0时，结合图象可得f (x )≤f (2)的解集是(－∞，2]，不符合题意．当a <0时，2－a>2a ，由于f (x )在区间(－∞，0]和(0，2]上单调递增，所以要使f (x )≤f (2)的解集I 满足I(－∞，2]，则2－a >f (2)＝22＋a ，解得a <－1.综上，实数a 的取值范围是(－∞，－1)．四、解答题15．(2024·辽宁沈阳东北育才学校高三月考)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数，且函数g (x )＝f (x )＋e x 是定义在R 上的偶函数．(1)求函数f (x )的解析式；(2)求不等式f (x )≥34的解集．解(1)∵g (x )＝f (x )＋e x 是定义在R 上的偶函数，∴g (－x )＝g (x )，即f (－x )＋e －x ＝f (x )＋e x ，∵f (x )是定义在R 上的奇函数，∴f (－x )＝－f (x )，∴－f (x )＋e －x ＝f (x )＋e x ，∴f (x )＝e －x －e x2.(2)由(1)，知e －x －e x 2≥34，得2e －x －2e x －3≥0，即2(e x )2＋3e x －2≤0，令t ＝e x ，t >0，则2t 2＋3t －2≤0，解得0<t ≤12，∴0<e x ≤12，∴x ≤－ln 2，∴不等式f (x )≥34的解集为(－∞，－ln 2]．16．(2024·山东菏泽高三期中)已知函数f (x )3＋x.(1)解关于x 的不等式f (x 3＋ax ＋1，a ∈R ；(2)若∃x ∈(1，3)，∀m ∈(1，2)，f (2mnx －4)－f (x 2＋nx )＋x 2＋nx －2mnx ＋4≤0，求实数n 的取值范围．解(1)3＋x3＋ax ＋1，得x 3＋x <x 3＋ax ＋1，即(1－a )x <1.当1－a ＝0，即a ＝1时，不等式恒成立，则f (x 3＋ax ＋1的解集为R ；当1－a >0，即a <1时，x <11－a，则f (x 3＋ax ＋1|x 当1－a <0，即a >1时，x >11－a，则f (x 3＋ax ＋1|x 综上所述，当a ＝1时，不等式的解集是R ；当a <1时，|x当a >1时，|x (2)因为y ＝x 3和y ＝x 均为增函数，所以y ＝x 3＋x 是增函数，因为y 是减函数，所以f (x )是减函数，则g (x )＝f (x )－x 是减函数．由f (2mnx －4)－f (x 2＋nx )＋x 2＋nx －2mnx ＋4≤0可得，g (2mnx －4)＝f (2mnx －4)－(2mnx －4)≤f (x 2＋nx )－(x 2＋nx )＝g (x 2＋nx )，所以2mnx －4≥x 2＋nx ，所以2mn －n ≥x ＋4x ，又x ＋4x≥2x ·4x ＝4，当且仅当x ＝4x，即x ＝2时，不等式取等号，即∀m ∈(1，2)，2mn －n ≥4恒成立，由一次函数性质可知n －n ≥4，n －n ≥4，解得n ≥4，所以实数n 的取值范围是[4，＋∞)．17．(多选)已知函数f (x )＝a |＋b 的图象经过原点，且无限接近直线y ＝2，但又不与该直线相交，则下列说法正确的是()A ．a ＋b ＝0B ．若f (x )＝f (y )，且x ≠y ，则x ＋y ＝0C ．若x <y <0，则f (x )<f (y )D ．f (x )的值域为[0，2)答案ABD解析∵函数f (x )＝a |＋b 的图象过原点，∴a ＋b ＝0，即b ＝－a ，则f (x )＝a |－a ，又f (x )的图象无限接近直线y ＝2，但又不与该直线相交，∴b ＝2，a ＝－2，f (x )＝－|＋2，故A 正确；由于f (x )为偶函数，且f (x )在[0，＋∞)上单调递增，故若f (x )＝f (y )，且x ≠y ，则x ＝－y ，即x ＋y ＝0，故B 正确；由于f (x )＝2－|在(－∞，0)上单调递减，故若x <y <0，则f (x )>f (y )，故C 错误；|∈(0，1]，∴f (x )＝－|＋2∈[0，2)，故D 正确．故选ABD.18．(多选)已知实数a ，b 满足3a ＝6b ，则下列关系式可能成立的是()A ．a ＝bB ．0<b <aC ．a <b <0D ．1<a <b答案ABC解析由题意，在同一坐标系内分别画出函数y ＝3x 和y ＝6x 的图象，如图所示，由图象知，当a ＝b ＝0时，3a ＝6b ＝1，所以A 可能成立；作出直线y ＝k ，当k >1时，若3a ＝6b ＝k ，则0<b <a ，所以B 可能成立；当0<k <1时，若3a ＝6b ＝k ，则a <b <0，所以C 可能成立．故选ABC.19．(2023·广东珠海一中阶段考试)对于函数f (x )，若其定义域内存在实数x 满足f (－x )＝－f (x )，则称f (x )为“准奇函数”．若函数f (x )＝e x －2e x ＋1，则f (x )________(是，不是)“准奇函数”；若g (x )＝2x ＋m 为定义在[－1，1]上的“准奇函数”，则实数m 的取值范围为________．答案不是－54，－1解析假设f (x )为“准奇函数”，则存在x 满足f (－x )＝－f (x )，∴e －x －2e －x ＋1＝－e x －2e x ＋1有解，整理得e x ＝－1，显然无解，∴f (x )不是“准奇函数”．∵g (x )＝2x ＋m 为定义在[－1，1]上的“准奇函数”，∴2－x＋m ＝－2x －m 在[－1，1]上有解，∴2m ＝－(2x ＋2－x)在[－1，1]上有解，令2x ＝t ∈12，2，∴2m t ∈12，2上有解，又函数y ＝t ＋1t在12，，在(1，2]上单调递增，且t ＝12时，y ＝52，t ＝2时，y ＝52，∴y min ＝1＋1＝2，y max ＝52，∴y ＝t ＋1t 的值域为2，52，∴2m ∈－52，－2，解得m ∈－54，－1.。
高考数学专题指数函数、对数函数、幂函数
高考数学专题 指数函数、对数函数、幂函数【要点】考点1：指数函数 定义：函数)1,0(≠>=a a a y x且称指数函数。
考点2：对数函数 定义：函数)1,0(log ≠>=a a x y a 且称对数函数。
1>a 10<<a1>a 10<<a图 象性 质定义域： R 值域：（0，+∞）①过点（0，1），图象都在第一、二象限； ②指数函数都以x 轴为渐近线； ③对于相同的)1,0(≠>a a a 且，函数xxay a y -==与的图象关于y 轴对称。
(,0)x ∈-∞时y ∈（0，1）； ),0(+∞∈x 时 y ∈（1，+∞）。
(,0)x ∈-∞时 y ∈（1，+∞）； ),0(+∞∈x 时y ∈（0，1）。
在R 上是增函数。
在R 上是减函数。
考点3：幂函数 1．幂函数的基本形式是y x α=，其中x 是自变量，α是常数． 要求掌握y x =，2y x =，3y x =，1/2y x =，1y x -=这五个常用幂函数的图象。
2．观察出幂函数的共性，总结如下：（1）当0α>时，图象过定点 ；在(0,)+∞上是 函数； （2）当0α<时，图象过定点 ；在(0,)+∞上是 函数； 在第一象限内，图象向上及向右都与坐标轴无限趋近。
【课堂精练】 1．=3log 9log 28（ ）A ．32 B ． 1 C ．23D ．2 2．设⎭⎬⎫⎩⎨⎧-∈3,21,1,1α，则使幂函数αx y =的定义域为R 且为奇函数的所有α的值为（ ） A ．1,3 B ．-1,1 C ．-1,3 D ．-1,1,3 3．函数2x y =-的图象（ ）A ．与2x y =的图象关于y 轴对称B ．与2x y =的图象关于坐标原点对称C ．与2x y -=的图象关于y 轴对称D ．与2x y -=的图象关于坐标原点对称 4．(2010年重庆卷)函数164x y =-的值域是( )（A ）[0,)+∞ （B ）[0,4] （C ）[0,4) （D ）(0,4) 5．已知函数xxx f +-=11lg)(，若b a f =)(，则)(a f -=（ ） A ．b B ．b - C ．b 1D ．1b-6．已知10<<a ，1-<b ，则函数b a y x+=的图像不经过（ ）A ．第一象限B ．第二象限C ．第三象限D ．第四象限 7．设02log 2log <<b a ，则（ ）（A ）10<<<b a （B ）10<<<a b （C ）a b <<1 （D ）b a <<1 8．函数lg y x =( )A ．是偶函数，在区间(,0)-∞ 上单调递增B ．是偶函数，在区间(,0)-∞上单调递减C ．是奇函数，在区间(0,)+∞ 上单调递增D ．是奇函数，在区间(0,)+∞上单调递减 8．（06天津卷）设2log 3P =，3log 2Q =，23log (log 2)R =，则（ ） A ．R Q P << B ．P R Q <<C ．Q R P <<D ．R P Q <<9．(2010年全国卷)设a=3log 2，b=In2，c=125-，则( )A ．a<b<cB ．b<c<aC ．c<a<bD ．c<b<a10．（2009宁夏海南卷）用min{a ，b ，c}表示a ，b ，c 三个数中的最小值，设{})0(10,2,2m in )(≥-+=x x x x f x ，则)(x f 的最大值为（ ）（A ）4 （B ）5 （C ）6 （D ）711．（2008年山东卷文）已知函数()log (21)(01)xa f xb a a =+->≠，的图象如图所示，则a b ，满足的关系是（ ）A ．101a b -<<<B ．101b a -<<<C ．101ba -<<<- D ．1101ab --<<<12．(2010年全国卷)已知函数x x f lg )(=，若b a <<0且)()(b f a f =，则b a 2+的取值范围是( )(A))+∞(B))+∞ (C)(3,)+∞ (D)[3,)+∞13．幂函数()y f x =的图象经过点1(2,)8--，则满足()f x ＝27的x 的值是 。
2022高考数学(一轮复习)最基础考点系列：考点9 指数函数的图象及应用 Word版含解析
专题9 指数函数的图象及应用 1．指数函数的图象函数y ＝a x (a >0，且a ≠1)0<a <1a >1图象图象特征在x 轴上方，过定点(0,1)当x 逐渐增大时，图象逐渐下降 当x 逐渐增大时，图象逐渐上升2.指数函数图象画法的三个关键点画指数函数y ＝a x (a >0，且a ≠1)的图象，应抓住三个关键点：(1，a )，(0,1)，⎝⎛⎭⎪⎫－1，1a .3．指数函数的图象与底数大小的比较如图是指数函数(1)y ＝a x ，(2)y ＝b x ，(3)y ＝c x ，(4)y ＝d x 的图象，底数a ，b ，c ，d 与1之间的大小关系为c >d >1>a >b .由此我们可得到以下规律：在y 轴右(左)侧图象越高(低)，其底数越大. 指数函数的性质函数y ＝a x (a >0，且a ≠1)0<a <1a >1性 质 定义域 R 值域 (0，＋∞)单调性 在R 上是减函数在R 上是增函数函数值变化规律当x ＝0时，y ＝1当x <0时，y >1；当x >0时，0<y <1当x <0时，0<y <1；当x >0时，y >1指数幂的运算规律(1)有括号的先算括号里的，无括号的先算指数运算． (2)先乘除后加减，负指数幂化成正指数幂的倒数．(3)底数是负数，先确定符号，底数是小数，先化成分数，底数是带分数的，先化成假分数．(4)若是根式，应化为分数指数幂，尽可能用幂的形式表示，运用指数幂的运算性质来解答．函数y ＝a x－1a(a >0，a ≠1)的图象可能是( )[解析] 当a >1时函数单调递增，且函数图象过点⎝⎛⎭⎪⎫0，1－1a ，因为0<1－1a <1，故A ，B 均不正确；当0<a <1时，函数单调递减，且函数恒过点⎝⎛⎭⎪⎫0，1－1a ，因为1－1a<0，所以选D.[答案] D1.(1)已知实数a ，b 满足等式⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13b，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有( ) A ．1个 B ．2个 C ．3个D ．4个(2)若曲线y ＝|2x －1|与直线y ＝b 有两个公共点，则b 的取值范围为________．[解析] (1)函数y 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 与y 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13x的图象如图所示．由⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13b得，a <b <0或0<b <a 或a ＝b ＝0. 故①②⑤可能成立，③④不可能成立．(2)曲线y ＝|2x －1|与直线y ＝b 的图象如图所示，由图象可得，如果曲线y ＝|2x －1|与直线y ＝b 有两个公共点，则b 的取值范围是(0,1)． [答案] (1)B (2)(0,1)2.(2021·全国丙卷)已知a ＝243，b ＝425，c ＝2513，则( ) A ．b <a <c B ．a <b <c C ．b <c <aD ．c <a <b[解析] 因为a ＝243，b ＝425＝245， 由函数y ＝2x 在R 上为增函数知，b <a ； 又因为a ＝243＝423，c ＝2513＝523，由函数y ＝x 23在(0，＋∞)上为增函数知，a <c . 综上得b <a <c .故选A. [答案] A3. (1)(2021·福州模拟)已知实数a ≠1，函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧4x ，x ≥0，2a －x，x <0，若f (1－a )＝f (a －1)，则a 的值为________．(2)若偶函数f (x )满足f (x )＝2x －4(x ≥0)，则不等式f (x －2)>0的解集为________．1．函数f(x)＝21－x的大致图象为( )解析：选A ∵f(x)＝21－x＝2·2－x.∴f(x)在R上为减函数，排除C、D；又f(0)＝21＝2>1，排除B，故选A.2．函数f(x)＝1－e|x|的图象大致是( )解析：选A 将函数解析式与图象对比分析，因为函数f(x)＝1－e|x|是偶函数，且值域是(－∞，0]，只有A满足上述两个性质．3.函数f(x)＝a x－b的图象如图，其中a，b为常数，则下列结论正确的是( )A ．a >1，b <0B ．a >1，b >0C ．0<a <1，b >0D ．0<a <1，b <0解析：选D 由f (x )＝a x －b 的图象可以观察出，函数f (x )＝a x －b 在定义域上单调递减，所以0<a <1，函数f (x )＝a x －b 的图象是在y ＝a x 的基础上向左平移得到的，所以b <0.4．已知函数f (x )＝4＋a x －1的图象恒过定点P ，则点P 的坐标是________． 解析：令x －1＝0，则x ＝1，f (1)＝5，即P 点坐标是(1,5)． 答案：(1,5)5．若关于x 的方程|a x －1|＝2a (a >0，且a ≠1)有两个不相等的实数根，则a 的取值范围是________．答案：⎝⎛⎭⎪⎫0，126．已知a ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1223，b ＝243－，c ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1213，则下列关系式中正确的是( )A ．c <a <bB ．b <a <cC ．a <c <bD ．a <b <c解析：选B 把b 化简为b ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1243，而函数y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 在R 上为减函数，43>23>13，所以⎝ ⎛⎭⎪⎫1243－<⎝ ⎛⎭⎪⎫1223<⎝ ⎛⎭⎪⎫1213，即b <a <c . 7． (2021·青岛模拟)函数y ＝4x ＋2x ＋1＋1的值域为( ) A ．(0，＋∞) B ．(1，＋∞) C ．[1，＋∞)D ．(－∞，＋∞)解析：选 B 令2x ＝t ，则函数y ＝4x ＋2x ＋1＋1可化为y ＝t 2＋2t ＋1＝(t ＋1)2(t >0)．∵函数y ＝(t ＋1)2在(0，＋∞)上递增，∴y >1.∴所求值域为(1，＋∞)．故选B. 8．已知函数y ＝221－＋＋x ax 在区间(－∞，3)内单调递增，则a 的取值范围为________．9．不等式2x 2－x ＜4的解集为________．解析：∵2x 2－x ＜4，∴2x 2－x ＜22，∵函数y ＝2x 在R 上为增函数，∴x 2－x ＜2，即x 2－x －2＜0，∴－1＜x ＜2，即不等式的解集为{x |－1<x <2}． 答案：{x |－1＜x ＜2}10． (2021·江苏南通调研)函数f (x )＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1422－x x 的值域为________．解析：令t ＝x 2－2x ，则有y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫14t，根据二次函数的图象可求得t ≥－1，结合指数函数y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫14x 的图象可得0<y ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫14－1，即0<y ≤4.答案：(0,4]________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
高考数学专题复习：指数函数
高考数学专题复习：指数函数一、单选题1．指数函数 x y a =的图象经过点13,8⎛⎫⎪⎝⎭，则a 的值是（ ）A ．14B ．12C ．2D ．42．函数22()1xx f x x⋅=-的部分图象大致为（ ） A ． B ．C ．D ．3．已知函数1(3)21()3?1x a x a x f x x --+<⎧=⎨≥⎩的值域为R ，则实数a 的取值范围是（ ）A ．（﹣∞，3）B ．[﹣2，3）C ．[﹣2，+∞）D ．（﹣2，3）4．已知()x f x a -=（0a >，且1a ≠），且()()23f f ->-，则a 的取值范围是（ ）A ．（0，＋∞）B ．（1，＋∞）C ．（－∞，1）D ．（0，1）5．函数()11x f x a -=+（0a >且1a ≠）的图像恒过定点（ ）A ．()0,3B ．()1,3C ．()1,2D ．()1,3-6．函数(0x y a a =->且)1a ≠的图像（ ）A ．与x y a =的图像关于y 轴对称B ．与x y a =的图像关于坐标原点对称C ．与x y a -=的图像关于y 轴对称 D ．与x y a -=的图像关于坐标原点对称7．已知函数()f x 的定义域为[]-2,2，则函数()()2g x f x = ） A ．[]0,1B ．[]1,0-C ．1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D ．1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦8．当1x ≤时，函数1422x x y +=-+的值域为（ ）A ．[]1,2B ．()1,2C ．[)1,2D ．[)1,+∞二、多选题9．已知{}2,0,1,2,3a ∈-，则函数()()22e xf x a b =-+为减函数的实数a 的值可以是（ ） A ．0B ．1C ．2D ．310．(多选)已知函数()1xx f x a a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭其中0a >且1a ≠，则下列结论正确的是（ ） A ．函数()f x 是奇函数B ．函数()f x 0=在其定义域上有解C ．函数()f x 的图象过定点()0,1D ．当1a >时，函数()f x 在其定义域上为单调递增函数 11．已知13a a -+=，则下列选项中正确的有（ ）A ．227a a -+=B ．3316a a -+=C ．1122a a -+=D ．3322a a -+=12．若函数x y a =（0a >，1a ≠）在区间[]0,1上的最大值与最小值的差为12，则实数a 的值为（ ）． A ．2B ．23C ．32D ．12三、填空题13．当(,1]x ∈-∞-时，不等式()2260x xm m +⋅->恒成立，则实数m 的取值范围是________.14．已知()()12222xxa a a a -++>++，则x 的取值范围是________．15．()f x 是定义在R 上的偶函数，且(4)(2)f x f x +=-，若当[3,0]x ∈-时，()6x f x -=，则f (2022)=________.16．某厂2018年的产值为a 万元，预计产值每年以7%的速度增加，则该厂到2022年的产值为________万元． 四、解答题17．已知奇函数()121x f x a =-+. （1）求a 的值.（2）求()f x 在区间[]1,5上的值域.18．已知函数()()2x f x x R =∈．（1）解不等式()()21692xf x f x ->-⨯；（2）若函数()()()2q x f x f x m =--在[]11-，上有零点，求m 的取值范围；（3）若函数()()()f x g x h x =+，其中()g x 为奇函数，()h x 为偶函数，若不等式()()220ag x h x +≥对任意[]1,2x ∈恒成立，求实数a 的取值范围.19．设函数()x x f x a a -=-（0a >且1a ≠）（1）若()10f >，判断()f x 的单调性 （2）若()312f =，()()224x xg x a a f x -=+-在[)1,+∞的取值范围.20．已知函数f (x )＝11x x a a -+(a ＞0，且a ≠1)．（1）若f (2)＝35，求f (x )解析式；（2）讨论f (x )奇偶性．21．设函数()x x f x ka a -=-（0a >且1a ≠）是定义在R 上的奇函数.（1）求k 的值；（2）若()10f >，试判断函数的单调性（不需证明），并求不等式()()22240f x x f x ++->的解集.22．已知奇函数()22x xa f x =+，x ∈(1,1)-. （1）求实数a 的值；（2）判断()f x 在(1,1)-上的单调性并进行证明；（3）若函数()f x 满足(1)(12)0f m f m -+-<，求实数m 的取值范围.参考答案13．⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 14．12⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭， 15．116．a (1＋7%)4 17．（1）12a =；（2）131,666⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 18．（1）()13，；（2）124⎡⎤-⎢⎥⎣⎦，；（3）1712a ≥. 19．（1）单调递增，理由略；（2）[)2,-+∞20．（1）()2121x x f x -=+；（2）奇函数．21．（1）1k =；（2）()f x 在R 上单调递增，不等式的解集为{}|2x x >-. 22．（1）1-；（2）单调递增，证明略；（3）213m <<.。
高考数学专题复习：指数函数
高考数学专题复习：指数函数一、单选题1．设函数13,1()2,1x x x f x a x ⎧-<⎪=⎨⎪≥⎩，若5[()]46f f =，则a =（ ）A ．2B ．12 C ．34D ．782．设函数3,1()2,1x x a x f x x +≤⎧=⎨>⎩，若183f f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，则a =（ ） A ．74-B ．54C ．2D ．54或23．若函数()1,121,14xxx f x a x ⎧⎛⎫<⎪ ⎪⎪⎝⎭=⎨⎛⎫⎪+≥ ⎪⎪⎝⎭⎩的值域为(),a +∞，则a 的最大值为（ ） A ．14B ．12C ．1D ．24．已知指数函数()xf x a =，将函数()f x 的图象上的每个点的横坐标不变，纵坐标扩大为原来的3倍，得到函数()g x 的图象，再将()g x 的图象向右平移2个单位长度，所得图象恰好与函数()f x 的图象重合，则a 的值是（ ） A ．3±B ．3C．D5．函数2121x x y -=+的值域是（ ）A ．()(),11,-∞--+∞B ．(),1-∞-C ．()1,1-D ．()(),11,-∞+∞6．函数y = ）A ．(,3)-∞B ．(,3]-∞C ．(3,)+∞D ．[3,)+∞7．已知133a =，159b =，295c =，则a ，b ，c的大小关系是（ ）A ．a b c <<B ．a c b <<C ．c a b <<D ．c b a <<8．指数函数2x y =的图象一定经过点（ ）A ．()0,1B ．()1,1C ．()1,1-D ．()1,1-9．已知函数()()231xg x a a R =-∈+是奇函数，则函数()g x 的值域为（ ） A ．()1,1- B ．()1,-+∞C ．(]1,1-D ．(),1-∞10．函数()11x f x a -=+（0a >且1a ≠）恒过定点P ，则点P 的坐标为（ ）A ．0,1B ．()1,1C ．()2,1D ．1,211．已知函数()f x 为奇函数，当0x <时，()22xf x =+，则()1f =（ ）A ．4-B ．52-C ．4D ．5212．已知函数221,02,()()1,20,x x f x g x ax x x ⎧-≤≤==+⎨--≤<⎩，对12[2,2],[2,2]x x ∀∈-∃∈-，使()()12g x f x =成立，则实数a 的取值范围是（ ）A ．[1,1]-B ．51,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦C ．[2,2]-D ．55,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦二、填空题13．已知函数2,1()2,1x x x f x x -≥⎧=⎨<⎩，则((3))f f 的值为________.14．已知函数()xf x a =（0a >且1a ≠），()12f =，则函数()f x 的解析式是________.15．若函数()()()()()54731211xa x a x f x a x ⎧-+-<⎪=⎨-≥⎪⎩是R 上的单调递减函数，则实数a 的取值范围是________．16．已知函数2()89f x x x =++，2()422x x g x +=-+-．若对于任意的1[5,]x a ∈-，存在2(0,)x ∈+∞，使得()()12f x g x =成立，则a 的最大值为________． 三、解答题17．若函数31()31x x a af x --=-为奇函数．（1）求a 的值； （2）求函数的值域．18．已知函数()131x mf x =++为奇函数． （1）求实数m 的值；（2）判断并证明函数()f x 的单调性；（3）求不等式()21102f x x --+<的解集．19．已知定义域为R 的函数12()2x x bf x a+-+=+是奇函数．（1）求a ，b 的值；（2）若对在意的[1,2)t ∈-，不等式()()22220f t t f t k ++->恒成立，求k 的取值范围．20．已知函数1()(0xx b f x a a a-=+>且1)a ≠是奇函数． （1）求b 的值；（2）令函数()()1x g x f x a =--，若关于x 的方程2()3t g x t +=+在R 上有解，求实数t 的取值范围．21．已知函数()323,()3x x f x g x =-⋅=.（1）当[1,2]x ∈时，求函数()[()1]()h x f x g x =+⋅的值域；（2）如果对任意的[1,2]x ∈不等式[]2()()3f x m g x ≥-恒成立，求实数m 的取值范围.22．设a 是实数，函数()()2xx f x ee a x R =+-∈（1）求证：函数()f x 不是奇函数； （2）若a y x =在0,单调递减，求满足不等式()2f x a >的x 的取值范围；（3）求函数()f x 的值域(用a 表示).参考答案1．A 【分析】根据给定的分段函数求出5()6f 的值，列出关于a 的方程即可得解. 【详解】依题意，551()32662f =⋅-=，则25[()](2)6f f f a ==，于是得24a =，解得2a =或2a =-(不符合题意，舍去)， 所以2a =. 故选：A 2．C 【分析】求出113f a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，然后根据1a +的范围分类计算求解．【详解】由已知113f a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，0a ≤时，1(1)3(1)83f f f a a a ⎛⎫⎛⎫=+=++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，54a =，不合题意，0a >时，11(1)283a f f f a +⎛⎫⎛⎫=+== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭，2a =． 综上，2a =． 故选：C ． 3．B 【分析】分别求出1x <和1≥x 时的()f x 的范围，然后结题意可得12a ≤且1142a +≥，从而可求出a 的范围，进而可得答案 【详解】解：当1x <时，1()2x f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭，则1111222x ⎛⎫⎛⎫>= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，即1(),2f x ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭当1≥x 时，1()4xf x a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，则1111444x a a a a ⎛⎫⎛⎫<+≤+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，即1(),4f x a a ⎛⎤∈+ ⎥⎝⎦，因为()f x 的值域为(),a +∞， 所以12a ≤且1142a +≥，解得1142a ≤≤， 所以a 的最大值为12， 故选：B 4．D 【分析】根据函数图像变换法则求出函数的解析式，建立方程关系进行求解即可 【详解】解：将函数()f x 的图象上的每个点的横坐标不变，纵坐标扩大为原来的3倍，得到函数()g x 的图象，则()3x g x a =，再将()g x 的图象向右平移2个单位长度，则得到的函数关系数为2233x xy a a a -==， 因为所得图象恰好与函数()f x 的图象重合，所以231a=，23a =，解得a a =， 故选：D 5．C 【分析】将函数化为121xyy+=-，利用20x >列出关于y 的不等式，解出不等式即可. 【详解】设2121x x y -=+，由原式得121xy y +=-，20x >,101yy+∴>-， ∴11y -<<，即函数()f x 的值域为(1,1)-. 故选：C6．D 【分析】由对数函数的单调性直接求解即可. 【详解】由题意得280x -≥，所以322x ≥，解得3x ≥． 故选：D. 7．C 【分析】利用幂函数和指数函数的性质比较大小即可 【详解】∵111365399a b ==<=，21119993525273c a ==<==， ∴c a b <<． 故选：C ． 8．A 【分析】结合选项中的点，带入函数解析式检验即可得出结果. 【详解】当0x =时，0221x y ===，所以指数函数2x y =的图象一定经过点()0,1，故A 正确； 当1x =时，12221x y ===≠，所以指数函数2x y =的图象不经过点()1,1，故B 错误；当1x =-时，112212x y -===≠，所以指数函数2x y =的图象不经过点()1,1-，故C 错误； 当1x =时，12221x y ===≠-，所以指数函数2x y =的图象不经过点()1,1-，故D 错误； 故选：A. 9．A 【分析】由()00g =可构造方程求得1a =，验证可知满足题意；根据30x >，由不等式的性质可求得()g x 的范围，从而得到所求值域.【详解】由题意知：()g x 定义域为R ，()g x 为定义在R 上的奇函数，()0201031g a a ∴=-=-=+，解得：1a =， 此时()23113131xx x g x -=-=++，()()1113311313x x x xg x g x ---===-++，满足题意； 30x >，311x ∴+>，20231x ∴<<+，22031x ∴-<-<+，()11g x ∴-<<， 即()g x 的值域为()1,1-. 故选：A. 10．D 【分析】根据指数函数过定点求解即可. 【详解】解：因为指数函数x y a =（0a >且1a ≠）过定点0,1， 所以令10x -=得1,2x y ==所以函数()11x f x a -=+（0a >且1a ≠）恒过定点()1,2P故选：D 11．B 【分析】由奇函数的性质有(1)(1)=--f f ，结合0x <的函数解析式即可求值. 【详解】由题设知：15(1)(1)(22)2f f -=--=-+=-.故选：B 12．A 【分析】作出函数()f x 的图象，根据条件求出两个函数最值之间的关系，结合数形结合即可得到结论． 【详解】解：作出函数221,02(),20x x f x x x ⎧-=⎨--<⎩的图象如图：则当[2x ∈-，2]，()f x 的最大值为()23f =，最小值(2)4f -=-，若0a =，()1g x =，此时满足1[2x ∀∈-，2]，2[2x ∃∈-，2]，使12()()g x f x =成立， 若0a ≠，则直线()g x 过定点(0,1)B ，若0a >，要使对1[2x ∀∈-，2]，2[2x ∃∈-，2]，使12()()g x f x =成立， 则满足()()max max g x f x ，且()()min min g x f x ， 即213a +且214a -+-， 即1a 且52a， 此时满足01a <，若0a <，要使对1[2x ∀∈-，2]，2[2x ∃∈-，2]，使12()()g x f x =成立， 则满足()()max max g x f x ，且()()min min g x f x ， 即213a -+且214a +-， 即1a -且52a -， 此时满足11a -<， 综上11a -，故选：A 13．12 【分析】根据分段函数的解析式代入求值即可. 【详解】由2,1()2,1xx x f x x -≥⎧=⎨<⎩， 则11((3))(1)22f f f -=-==.故答案为：1214．()()2xf x x R =∈【分析】由()12f =可求得a 的值，即可得出函数()f x 的解析式. 【详解】由已知可得()12f a ==，因此，()2xf x =.故答案为：()()2xf x x R =∈.15．34,55⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】由分段函数的两段都递减，两个端点的函数值满足左大右小可得． 【详解】解：函数()()()()()54731211xa x a x f x a x ⎧-+-<⎪=⎨-≥⎪⎩是R 上的单调递减函数， 所以()()5400211547321a a a a a ⎧-<⎪<-<⎨⎪-+-≥-⎩，解得4511235a a a ⎧<⎪⎪⎪<<⎨⎪⎪≥⎪⎩，即3455a ≤<，所以实数a 的取值范围是34,55⎡⎫⎪⎢⎣⎭．故答案为：34,55⎡⎫⎪⎢⎣⎭．16．1- 【分析】由已知可得，函数()f x 在区间[5,]a -上的值域是()g x 在(0,)+∞上的值域的子集，分别求出函数()f x 的值域和()g x 的值域，利用集合之间的包含关系求解即可. 【详解】若对于任意的1[5,]x a ∈-，存在2(0,)x ∈+∞，使得()()12f x g x =成立， 即函数()f x 在区间[5,]a -上的值域是()g x 在(0,)+∞上的值域的子集.当(0,)x ∈+∞时，21x >，所以222()422(2)422(22)22x x x x x g x +=-+-=-+⨯-=--+≤， 所以()(,2]g x ∈-∞，又22()89(4)7f x x x x =++=+-的图象开口向上，其对称轴为4x =-， 当54a -<<-时，函数()f x 的值域为2[+89,6]a a +-，符合题意； 当43a --≤≤时，函数()f x 的值域为[7,6]--，符合题意； 当3a >-时，函数()f x 的值域为2[7,+89]a a -+，要满足题意，则2892a a ++≤，解得71a -≤≤-，又3a >-，所以31a -<≤-， 综上51a -<≤-所以实数a 的最大值为1-. 故答案为：1- 【点睛】方法点睛：等式任意性和存在性的混合问题，可以转化为两个函数在各自定义域下的值域包含问题.17．（1）12a =-；（2）11,,22⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭．【分析】（1）由于()f x 为奇函数，所以可得()()f x f x -=-，从而可求出a 的值； （2）由（1）可得11()231xf x =---，然后由30x >结合不等式的性可求出函数的值域 【详解】解：（1）函数31()31x x a af x --=-为奇函数．∴31313131x x x x a a a a------=---，即3313x x x a a a a --=--+，2(31)13x x a ∴-=-可得：12a =-．（2）由（1）可知1113(31)111222()3131231x x x x xf x -----===-----． 由310x -≠，得0x ≠， 所以30x >且31x ≠所以1310x -<-<或310x ->， 所以1131x <--或1031x >-， 所以1112312x-->-或1112312x --<--， 所以函数()f x 的值域为11,,22⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭18．（1）2m =-；（2）()f x 在R 上单增，证明见解析；（3）{}01x x <<. 【分析】（1）由奇函数的性质可知()00f =，求得m 后，再验证函数是奇函数；（2）利用单调性的定义，判断函数的单调性；（3）()112f =，不等式变形为()()211f x x f --<-，利用函数的单调性求x 的取值范围. 【详解】 解：（1）()f x 为奇函数，定义域为R ，∴()0f x =，即102m+=， ∴2m =-，经检验，符合题意．（2）()f x 为R 上的增函数，设12x x <，则()()()()()121212122332231313131x x x x x x f x f x ----=-=++++，12x x <，∴1233x x <，1310x +>，2310x +>，∴()()120f x f x -<， ∴()f x 在R 上单增．（3）()2111312f =-=+ ∴()()2110f x x f --+<， ∴()()211f x x f --<-，()f x 为奇函数，()()11f f -=-，∴()()211f x x f --<-，()f x 为R 上增函数，∴211x x --<-， ∴01x <<，所以不等式的解集是{}01x x <<. 19．（1）2,1a b ==；（2）[)16,+∞ 【分析】（1）根据()00=f ，可得1b =，再由11f f即可求解，最后检验即可；（2）先判断()f x 的单调性，利用单调性解不等式 . 【详解】解：（1）∵因为()f x 是R 上的奇函数， 所以()00=f ，即102ba-+=+，解得1b =. 从而有121()2x x f x a+-+=+. 又由11f f，知1121241a a-+-+=-++，解得2a =. 经检验，当2a =，1b =时，121()22x x f x +-+=+，此时111211221222()(22)2x x x x x x f x f x --+++-+-+-+==+-=--+=+，满足题意.所以2a =，1b =（2）由（1）知：121()22x x f x +-+=+. 任取12,x x R ∈且12x x <，则1212121212111111122121(21)(22)(22)(21)2222(22)(22)()()x x x x x x x x x x f x f x ++++++-+-+-++-+-+-=+-=+++1212121111222222(22)(22)x x x x x x ++++-+-+=++2112221122(22)(22)x x x x ++++-=++因为12x x <，所以1222x x <，所以212222x x ++>，所以12()()f x f x > 所以121()22x x f x +-+=+为减函数.所以对任意的[1,2)t ∈-，不等式()()22220f t t f t k ++->恒成立等价于对任意的[1,2)t ∈-，不等式()()()222222f t t f t k f k t +>--=-恒成立，所以2222t t k t +<-对任意的[1,2)t ∈-恒成立， 所以232t t k +<对任意的 [1,2)t ∈-恒成立，因为二次函数性质得函数232y t t =+在区间[1,2)t ∈-上的函数值满足1163y -≤<，所以16k ≥，即k 的取值范围为[)16,+∞ 20．(1) 0b = (2) 532t -<<- 【分析】（1）由()f x 的定义域为R ，且奇函数，则(0)0f =，从而可求出答案. (2)由题意1()1xg x a -=-，先求出函数()g x 的值域，方程2()3t g x t +=+在R 上有解，则max 2()3t g x t +>+，从而得出答案. 【详解】(1)函数1()(0)xxb f x a a a -=+>的定义域为R ,又()f x 是奇函数 所以(0)110f b b =+-==当0b =时，1()xx f x a a =-，11()()xx x xf x a a f x a a --⎛⎫-==-=- ⎪⎝⎭-- 满足()f x 是奇函数，所以0b =(2) 11()()111x xxx xg x f x a a a a a --=--=--=- 由0x a >，则10x a >，所以10x a -<，所以111x a-<--即()g x 的值域为()1-∞-，方程2()3t g x t +=+在R 上有解，则213t t +<-+，解得532t -<<- 所以满足条件的实数t 的取值范围：532t -<<- 21．（1）[]126,6--；（2）(,24]-∞. 【分析】（1）由题设令3[3,9]x t =∈，则()()242k t h x t t ==-，根据二次函数的性质即可求值域；（2）由题设结合（1）2(32)(3)t m t -≥-在[3,9]t ∈上恒成立，当3t =时易知不等式恒成立，当(3,9]t ∈时，令2(32)()(3)t t t ϕ-=-则只需min ()m t ϕ≤，结合基本不等式即可求参数范围.【详解】（1）由题设，若3[3,9]x t =∈，∴()()()()224242212k t h x t t t t t ==-=-=--+，则对称轴为1t =且开口向下， ∴[3,9]t ∈上()k t 单调递减，即()()[]126,6k t h x =∈--， ∴()h x 的值域为[]126,6--.（2）由（1）知：2(32)(3)t m t -≥-在[3,9]t ∈上恒成立， ∴当3t =时，2(323)(33)m -⨯≥-，即90≥对任意m 都成立，当(3,9]t ∈，即3(0,6]t -∈时，2(32)9944(3)12(3)33t m t t t t t -≤=+=-++---恒成立，∴9()4(3)1212243t t t ϕ=-++≥=-当且仅当9[3,9]2t =∈等号成立，∴仅需min ()m t ϕ≤，即24m ≤即可. ∴实数m 的取值范围(,24]-∞.22．（1）证明见解析；（2）答案见解析；（3）答案见解析. 【分析】（1）根据奇函数的性质(0)0f =是否成立，即可证明；（2）由题设易知0a <，令0x t e =>，则()()[(1)]0h t t a t a =-++>，讨论102a >>-、112a -≤<-、1a <-，求解集即可.（3）令0x t e =>，则2()()||f x g t t t a ==+-，讨论0a ≤、102a ≥>、12a >，结合分段函数的性质求值域范围. 【详解】（1）由题意，(0)1|1|0f a =+-≠，而()f x 定义域为x ∈R ，与奇函数的性质矛盾， ∴函数()f x 不是奇函数，得证. （2）a y x =在0,单调递减，则0a <，即2()x x f x e e a =+-，∴2()f x a >，令0x t e =>，则22()()()[(1)]0h t t t a a t a t a =+-+=-++>， 当102a >≥-，有(1)t a <-+或t a >，故解集为0t >，此时x ∈R ；当112a -≤<-有t a <或(1)t a >-+，故解集为0t >，此时x ∈R ；当1a <-，有(1)t a >-+，此时ln[(1)]x a >-+；综上，10a -≤<时，x ∈R ；1a <-时，(ln[(1)],)x a ∈-++∞. （3）令0x t e =>，则2()()||f x g t t t a ==+-， 当0a ≤时，2()(0)g t t t a g a =+->=-； 当102a ≥>时， 1、若t a ≥，22()()g t t t a g a a =+-≥=；2、若0a t >>，)22211()(),24g t t t a t a a a ⎡=-+=-+-∈⎣； 此时2()g t a ≥； 当12a >时， 1、若t a ≥，22211()()()24g t t t a t a g a a =+-=+--≥=；2、若0a t >>，221111()()()2424g t t t a t a g a =-+=-+-≥=-，此时1()4g t a ≥-.综上，0a ≤时，()f x ∈(,)a -+∞；102a ≥>时，()f x ∈2[,)a +∞； 12a >时，()f x ∈1[,)4a -+∞；。
备战2024年高考数学一轮复习13、指数函数与对数函数
指数函数与对数函数知识回顾：1、指数函数)1,0(≠>=a a a y x 与对数函数)1,0(log ≠>=a a xy a 的图象与性质2、指数函数)1,0(≠>=a a a y x与对数函数)1,0(log ≠>=a a xy a 互为 ，其图象关于直线 对称 典型例题分析：一、指对函数的图象及性质应用例1、已知实数,a b 满足等式11()()23ab=，下列五个关系式（1）0b a <<（2）0a b <<（3）0a b <<（4）0b a <<（5）a b = 其中不可能成立的关系式有A 、4个B 、1个C 、2个D 、3个 例2、对于函数()f x 定义域中任意1212,,()x x x x ≠，有如下结论 （1）1212()()()f x x f x f x += （2）1212()()()f x x f x f x =+ （3）1212()()0f x f x x x ->- （4）1212()()22x x f x x f ++<当()lg f x x =时，上述结论中正确结论的序号是 。
例3、如图，是指数函数（1）x y a =，（2）x y b =，（3）x y c =， （1） （2） （3） （4） （4）x y d =的图象，则,,,a b c d 与1的大小关系是 A 、1a b c d <<<<0 B 、1b a d c <<<< C 、1a b c d <<<< 2 D 、1a b d c <<<< 3例4、若函数log ()(0,1)a y x b a a =+>≠的图象过两点(1,0)-和(0,1)，则A 、2,2a b ==B 、2a b ==C 、 2,1a b ==D 、a b ==例5、方程log 2(01)a x x a =-<<的实数解的个数是 A 、0 B 、1 C 、2 D 、3 例6、函数2xy -=的单调递增区间是A 、(－∞,+∞)B 、(－∞, 0)C 、(0, +∞)D 、不存在例7、当a ＞1时,函数x y a -=与log a y x =的图像是 ( )例8、设01a <<，函数2()log (22)x x a f x a a =--，则使()0f x <的x 取值范围是 A 、(－∞,0) B 、(0, +∞) C 、(－∞,log 3a ) D 、（log 3a , +∞） 例9、函数x y a =在[]0,1上的最大值与最小值的和为3，则a 的值为 A 、12 B 、2 C 、4 D 、14例10、已知不等式2log (21)log (3)0x x x x +<<成立，则实数x 的取值范围是 A 、1(0,)3 B 、1(0,)2 C 、1(,1)3 D 、11(,)32二、比较大小例1、若92log 3a =, 8log b =14c =，则这三个数的大小关系是 A 、a c b << B 、a b c << C 、c a b << D 、c b a <<例2、若60a =︒, 2log sin30b =︒, 3log 45c tg =︒，则,,a b c 的大小关系是（ ）。
高考数学专题：指数与指数函数
高考数学专题:指数与指数函数最新考纲 1.了解指数函数模型的实际背景；2.理解有理指数幂的含义，了解实数指数幂的意义，掌握幂的运算；3.理解指数函数的概念及其单调性，掌握指数函数图象通过的特殊点，会画底数为2，3，10，12，13的指数函数的图象；4.体会指数函数是一类重要的函数模型.知 识 梳 理1.根式(1)概念:式子na 叫做根式，其中n 叫做根指数，a 叫做被开方数.(2)性质:(na )n＝a (a 使na 有意义)；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(1)规定:正数的正分数指数幂的意义是a mn a >0，m ，n ∈N *，且n >1)；正数的负分数指数幂的意义是a －mn ＝1(a >0，m ，n ∈N *，且n >1)；0的正分数指数幂等于0；0的负分数指数幂没有意义.(2)有理指数幂的运算性质:a r a s ＝a r ＋s ；(a r )s ＝a rs ；(ab )r ＝a r b r ，其中a >0，b >0，r ，s ∈Q . 3.指数函数及其性质(1)概念:函数y ＝a x (a >0且a ≠1)叫做指数函数，其中指数x 是变量，函数的定义域是R ，a 是底数.(2)指数函数的图象与性质R1.判断正误(在括号内打“√”或“×”) 精彩PPT 展示(1)4（－4）4＝－4.( ) (2)(－1)24＝(－1)12＝－1.( ) (3)函数y ＝2x －1是指数函数.( ) (4)函数y ＝a x2＋1(a >1)的值域是(0，＋∞).( )解析 (1)由于4（－4）4＝444＝4，故(1)错. (2)(－1)24＝4（－1）2＝1，故(2)错.(3)由于指数函数解析式为y ＝a x (a ＞0，且a ≠1)，故y ＝2x －1不是指数函数，故(3)错. (4)由于x 2＋1≥1，又a ＞1，∴a x2＋1≥a .故y ＝a x2＋1(a ＞1)的值域是[a ，＋∞)，(4)错.答案 (1)× (2)× (3)× (4)×2.(必修1P52例5改编)化简[(－2)6]12－(－1)0的结果为( ) A.－9B.7C.－10D.9解析 原式＝(26)12－1＝8－1＝7. 答案 B3.函数y ＝a x －a －1(a >0，且a ≠1)的图象可能是( )解析 函数y ＝a x －1a 是由函数y ＝a x 的图象向下平移1a 个单位长度得到，A 项显然错误；当a >1时，0<1a <1，平移距离小于1，所以B 项错误；当0<a <1时，1a >1，平移距离大于1，所以C 项错误，故选D.答案 D4.（·山东卷)设a ＝0.60.6，b ＝0.61.5，c ＝1.50.6，则a ，b ，c 的大小关系是( ) A.a <b <c B.a <c <b C.b <a <cD.b <c <a解析 根据指数函数y ＝0.6x 在R 上单调递减可得0.61.5<0.60.6<0.60＝1，而c ＝1.50.6>1，∴b <a <c . 答案 C5.指数函数y ＝(2－a )x 在定义域内是减函数，则a 的取值范围是________. 解析 由题意知0<2－a <1，解得1<a <2. 答案 (1，2)考点一 指数幂的运算【例1】 化简:(1)a 3b 23ab 2（a 14b 12）4a －13b 13(a >0，b >0)；(2)⎝ ⎛⎭⎪⎫－278－23＋(0.002)－12－10(5－2)－1＋(2－3)0. 解 (1)原式＝（a 3b 2a 13b 23）12ab 2a －13b 13＝a 32＋16－1＋13b 1＋13－2－13＝ab －1.(2)原式＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－278－23＋⎝ ⎛⎭⎪⎫1500－12－105－2＋1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－82723＋50012－10(5＋2)＋1 ＝49＋105－105－20＋1＝－1679. 规律方法 (1)指数幂的运算首先将根式、分数指数幂统一为分数指数幂，以便利用法则计算，但应注意:①必须同底数幂相乘，指数才能相加；②运算的先后顺序. (2)当底数是负数时，先确定符号，再把底数化为正数.(3)运算结果不能同时含有根号和分数指数，也不能既有分母又含有负指数. 【训练1】 化简求值:(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫2350＋2－2·⎝ ⎛⎭⎪⎫214－12－(0.01)0.5； (2)（a 23·b －1）－12·a －12·b 136a ·b 5.解 (1)原式＝1＋14×⎝ ⎛⎭⎪⎫4912－⎝ ⎛⎭⎪⎫110012＝1＋14×23－110＝1＋16－110＝1615.(2)原式＝a －13b 12·a －12b 13a 16b 56＝a －13－12－16·b 12＋13－56＝1a . 考点二 指数函数的图象及应用【例2】 (1)函数f (x )＝1－e |x |的图象大致是( )(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________. 解析 (1)f (x )＝1－e |x |是偶函数，图象关于y 轴对称， 又e |x |≥1，∴f (x )的值域为(－∞，0]， 因此排除B 、C 、D ，只有A 满足.(2)曲线|y |＝2x ＋1与直线y ＝b 的图象如图所示，由图象可知:如果|y |＝2x ＋1与直线y ＝b 没有公共点，则b 应满足的条件是b ∈[－1，1].答案 (1)A (2)[－1，1]规律方法 (1)对于有关指数型函数的图象问题，一般是从最基本的指数函数的图象入手，通过平移、伸缩、对称变换而得到.特别地，当底数a 与1的大小关系不确定时应注意分类讨论.(2)有关指数方程、不等式问题的求解，往往利用相应的指数型函数图象，数形结合求解. 【训练2】 (1)（·福建五校联考)定义运算a ⊕b ＝⎩⎨⎧a ，a ≤b ，b ，a >b ，则函数f (x )＝1⊕2x 的图象是( )(2)方程2x ＝2－x 的解的个数是________.解析 (1)因为当x ≤0时，2x ≤1；当x >0时，2x >1. 则f (x )＝1⊕2x ＝⎩⎨⎧2x ，x ≤0，1，x >0，图象A 满足.(2)方程的解可看作函数y ＝2x 和y ＝2－x 的图象交点的横坐标，分别作出这两个函数图象(如图).由图象得只有一个交点，因此该方程只有一个解. 答案 (1)A (2)1考点三 指数函数的性质及应用(易错警示) 【例3】 (1)下列各式比较大小正确的是( ) A.1.72.5>1.73 B.0.6－1>0.62 C.0.8－0.1>1.250.2D.1.70.3<0.93.1(2)已知函数f (x )＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13ax 2－4x ＋3.①若a ＝－1，求f (x )的单调区间； ②若f (x )有最大值3，求a 的值； ③若f (x )的值域是(0，＋∞)，求a 的值. (1)解析 A 中，∵函数y ＝1.7x 在R 上是增函数，2.5<3， ∴1.72.5<1.73，错误；B 中，∵y ＝0.6x 在R 上是减函数，－1<2，∴0.6－1>0.62，正确； C 中，∵(0.8)－1＝1.25，∴问题转化为比较1.250.1与1.250.2的大小. ∵y ＝1.25x 在R 上是增函数，0.1<0.2， ∴1.250.1<1.250.2，即0.8－0.1<1.250.2，错误； D 中，∵1.70.3>1, 0<0.93.1<1， ∴1.70.3>0.93.1，错误.故选B. 答案 B(2)解 ①当a ＝－1时，f (x )＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13－x 2－4x ＋3，令u ＝－x 2－4x ＋3＝－(x ＋2)2＋7.在(－∞，－2)上单调递增，在(－2，＋∞)上单调递减，而y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13u在R 上单调递减，所以f (x )在(－∞，－2)上单调递减，在(－2，＋∞)上单调递增，即函数f (x )的递增区间是(－2，＋∞)，递减区间是(－∞，－2).②令h (x )＝ax 2－4x ＋3，y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13h （x ），由于f (x )有最大值3，所以h (x )应有最小值－1，因此必有⎩⎪⎨⎪⎧a >0，12a －164a ＝－1，解得a ＝1，即当f (x )有最大值3时，a 的值等于1.③由f (x )的值域是(0，＋∞)知，ax 2－4x ＋3的值域为R ，则必有a ＝0.规律方法 (1)比较指数式的大小的方法是:①能化成同底数的先化成同底数幂，再利用单调性比较大小；②不能化成同底数的，一般引入“1”等中间量比较大小.(2)求解与指数函数有关的复合函数问题，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，涉及值域、单调区间、最值等问题时，都要借助“同增异减”这一性质分析判断.易错警示 在研究指数型函数的单调性时，当底数a 与“1”的大小关系不确定时，要分类讨论. 【训练3】 (1)（·天津卷)已知定义在R 上的函数f (x )＝2|x －m |－1(m 为实数)为偶函数，记a ＝f (log 0.53)，b ＝f (log 25)，c ＝f (2m )，则a ，b ，c 的大小关系为( ) A.a <b <cB.c <a <bC.a <c <bD.c <b <a(2)设函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 13，x ≥8，2e x －8，x <8，则使得f (x )≤3成立的x 的取值范围是________.解析 (1)由函数f (x )＝2|x －m |－1为偶函数，得m ＝0，所以f (x )＝2|x |－1，当x >0时，f (x )为增函数，log 0.53＝－log 23，所以log 25>|－log 23|>0， 所以b ＝f (log 25)>a ＝f (log 0.53)>c ＝f (2m )＝f (0)， 故b ＞a ＞c ，选B.(2)当x ≥8时，f (x )＝x 13≤3，∴x ≤27，即8≤x ≤27； 当x <8时，f (x )＝2e x －8≤3恒成立，故x <8. 综上，x ∈(－∞，27]. 答案 (1)B (2)(－∞，27][思想方法]1.根式与分数指数幂的实质是相同的，分数指数幂与根式可以互化，通常利用分数指数幂进行根式的化简运算.2.判断指数函数图象上底数大小的问题，可以先通过令x ＝1得到底数的值再进行比较.3.指数函数的单调性取决于底数a 的大小，当底数a 与1的大小关系不确定时应分0<a <1和a >1两种情况分类讨论. [易错防范]1.对与复合函数有关的问题，要弄清楚复合函数由哪些基本初等函数复合而成，并且一定要注意函数的定义域.2.对可化为a 2x ＋b ·a x ＋c ＝0或a 2x ＋b ·a x ＋c ≥0(≤0)形式的方程或不等式，常借助换元法解题，但应注意换元后“新元”的范围.基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、选择题1.（·衡水中学模拟)若a ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫23x，b ＝x 2，c ＝log 23x ，则当x >1时，a ，b ，c 的大小关系是( )A.c <a <bB.c <b <aC.a <b <cD.a <c <b解析 当x >1时，0<a ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫23x <23，b ＝x 2>1，c ＝log 23x <0，所以c <a <b .答案 A2.函数f (x )＝a x －b 的图象如图所示，其中a ，b 为常数，则下列结论正确的是( ) A.a >1，b <0 B.a >1，b >0 C.0<a <1，b >0D.0<a <1，b <0解析 由f (x )＝a x －b 的图象可以观察出，函数f (x )＝a x －b 在定义域上单调递减，所以0<a <1. 函数f (x )＝a x －b 的图象是在f (x )＝a x 的基础上向左平移得到的，所以b <0. 答案 D3.（·德州一模)已知a ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫3525，b ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2535，c ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2525，则( )A.a <b <cB.c <b <aC.c <a <bD.b <c <a解析 ∵y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫25x在R 上为减函数，35>25，∴b <c .又∵y ＝x 25在(0，＋∞)上为增函数，35>25，∴a >c ，∴b <c <a . 答案 D4.（·安阳模拟)已知函数f (x )＝a x (a >0，且a ≠1)，如果以P (x 1，f (x 1))，Q (x 2，f (x 2))为端点的线段的中点在y 轴上，那么f (x 1)·f (x 2)等于( ) A.1 B.a C.2D.a 2解析 ∵以P (x 1，f (x 1))，Q (x 2，f (x 2))为端点的线段的中点在y 轴上， ∴x 1＋x 2＝0.又∵f (x )＝a x ，∴f (x 1)·f (x 2)＝a x 1·a x 2＝a x 1＋x 2＝a 0＝1. 答案 A5.（·西安调研)若函数f (x )＝a |2x －4|(a >0，且a ≠1)，满足f (1)＝19，则f (x )的单调递减区间是( ) A.(－∞，2] B.[2，＋∞) C.[－2，＋∞)D.(－∞，－2]解析 由f (1)＝19，得a 2＝19，解得a ＝13或a ＝－13(舍去)，即f (x )＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13|2x －4|.由于y ＝|2x －4|在(－∞，2]上递减，在[2，＋∞)上递增，所以f (x )在(－∞，2]上递增，在[2，＋∞)上递减. 答案 B 二、填空题6.⎝ ⎛⎭⎪⎫32－13×⎝ ⎛⎭⎪⎫－760＋814×42－⎝ ⎛⎭⎪⎫－2323＝________. 解析 原式＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2313×1＋234×214－⎝ ⎛⎭⎪⎫2313＝2.答案 27.（·江苏卷)不等式2x 2－x<4的解集为________. 解析 ∵2x2－x<4，∴2x2－x<22，∴x 2－x <2，即x 2－x －2<0，解得－1<x <2. 答案 {x |－1<x <2}8.（·安徽江淮十校联考)已知max(a ，b )表示a ，b 两数中的最大值.若f (x )＝max{e |x |，e |x －2|}，则f (x )的最小值为________. 解析 f (x )＝⎩⎨⎧e x ，x ≥1，e |x －2|，x <1.当x ≥1时，f (x )＝e x ≥e(x ＝1时，取等号)， 当x <1时，f (x )＝e |x －2|＝e 2－x >e ， 因此x ＝1时，f (x )有最小值f (1)＝e. 答案 e 三、解答题9.已知f (x )＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x －1＋12x 3(a >0，且a ≠1). (1)讨论f (x )的奇偶性；(2)求a 的取值范围，使f (x )>0在定义域上恒成立.解 (1)由于a x －1≠0，则a x ≠1，得x ≠0， 所以函数f (x )的定义域为{x |x ≠0}. 对于定义域内任意x ，有 f (－x )＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1a －x －1＋12(－x )3＝⎝ ⎛⎭⎪⎫ax1－a x ＋12(－x )3 ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－1－1a x －1＋12(－x )3 ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x －1＋12x 3＝f (x ). ∴f (x )是偶函数.(2)由(1)知f (x )为偶函数，∴只需讨论x >0时的情况，当x >0时，要使f (x )>0，即⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x －1＋12x 3>0，即1a x －1＋12>0，即a x ＋12（a x －1）>0，则a x >1. 又∵x >0，∴a >1. 因此a >1时，f (x )>0.10.已知定义域为R 的函数f (x )＝－2x ＋b 2x ＋1＋a 是奇函数.(1)求a ，b 的值；(2)解关于t 的不等式f (t 2－2t )＋f (2t 2－1)<0. 解 (1)因为f (x )是定义在R 上的奇函数， 所以f (0)＝0， 即－1＋b2＋a＝0，解得b ＝1， 所以f (x )＝－2x ＋12x ＋1＋a.又由f (1)＝－f (－1)知－2＋14＋a ＝－－12＋11＋a ，解得a ＝2.(2)由(1)知f (x )＝－2x ＋12x ＋1＋2＝－12＋12x ＋1.由上式易知f (x )在(－∞，＋∞)上为减函数(此处可用定义或导数法证明函数f (x )在R 上是减函数).又因为f (x )是奇函数，所以不等式f (t 2－2t )＋f (2t 2－1)<0等价于f (t 2－2t )<－f (2t 2－1)＝f (－2t 2＋1).因为f (x )是减函数，由上式推得t 2－2t >－2t 2＋1，即3t 2－2t －1>0，解不等式可得t ＞1或t ＜－13， 故原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫t |t >1或t <－13. 能力提升题组(建议用时:20分钟)11.若存在正数x 使2x (x －a )<1成立，则a 的取值范围是( )A.(－∞，＋∞)B.(－2，＋∞)C.(0，＋∞)D.(－1，＋∞) 解析 因为2x >0，所以由2x (x －a )<1得a >x －⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ， 令f (x )＝x －⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ，则函数f (x )在(0，＋∞)上是增函数， 所以f (x )>f (0)＝0－⎝ ⎛⎭⎪⎫120＝－1， 所以a >－1.答案 D12.（·宜宾诊断检测)已知函数f (x )＝x －4＋9x ＋1，x ∈(0，4)，当x ＝a 时，f (x )取得最小值b ，则函数g (x )＝a |x ＋b |的图象为( )解析 ∵x ∈(0，4)，∴x ＋1>1，∴f (x )＝x ＋1＋9x ＋1－5≥29－5＝1，当且仅当x ＋1＝9x ＋1，即x ＝2时，取等号.∴a ＝2，b ＝1.因此g (x )＝2|x ＋1|，该函数图象由y ＝2|x |向左平移一个单位得到，结合图象知A 正确.答案 A13.（·北京丰台一模)已知奇函数y ＝⎩⎨⎧f （x ），x >0，g （x ），x <0.如果f (x )＝a x (a >0，且a ≠1)对应的图象如图所示，那么g (x )＝________.解析 依题意，f (1)＝12，∴a ＝12，∴f (x )＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ，x >0.当x <0时，－x >0. ∴g (x )＝－f (－x )＝－⎝ ⎛⎭⎪⎫12－x＝－2x . 答案 －2x (x <0)14.（·天津期末)已知函数f (x )＝e x －e －x (x ∈R ，且e 为自然对数的底数).(1)判断函数f (x )的单调性与奇偶性；(2)是否存在实数t ，使不等式f (x －t )＋f (x 2－t 2)≥0对一切x ∈R 都成立？若存在，求出t ；若不存在，请说明理由.解 (1)∵f (x )＝e x－⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x ， ∴f ′(x )＝e x＋⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x ， ∴f ′(x )>0对任意x ∈R 都成立，∴f (x )在R 上是增函数.又∵f (x )的定义域为R ，且f (－x )＝e －x －e x ＝－f (x )，∴f (x )是奇函数.(2)存在.由(1)知f (x )在R 上是增函数和奇函数，则f (x －t )＋f (x 2－t 2)≥0对一切x ∈R 都成立， ⇔f (x 2－t 2)≥f (t －x )对一切x ∈R 都成立，⇔x 2－t 2≥t －x 对一切x ∈R 都成立，⇔t 2＋t ≤x 2＋x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋122－14对一切x ∈R 都成立，⇔t 2＋t ≤(x 2＋x )min ＝－14⇔t 2＋t ＋14＝⎝ ⎛⎭⎪⎫t ＋122≤0， 又⎝ ⎛⎭⎪⎫t ＋122≥0， ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫t ＋122＝0，∴t ＝－12. ∴存在t ＝－12，使不等式f (x －t )＋f (x 2－t 2)≥0对一切x ∈R 都成立.。
指数函数分类专题复习
指数函数分类专题复习指数函数是数学中一种重要的函数类型，它在很多领域有广泛的应用。
本文将对指数函数的分类进行复。
1. 基本指数函数基本指数函数的形式为$y=a^x$，其中$a$为常数，$a>0$且$a\neq 1$。
它的定义域为全体实数集，值域为正实数集。
常见的基本指数函数有以2为底的指数函数、以10为底的指数函数和以自然常数$e$为底的指数函数。
1.1 以2为底的指数函数以2为底的指数函数的形式为$y=2^x$。
它的图像是一条通过原点的上升曲线，斜率越来越大。
这种函数在计算机科学、信息理论等领域有广泛的应用。
1.2 以10为底的指数函数以10为底的指数函数的形式为$y=10^x$。
它的图像是一条通过原点的上升曲线，相对于以2为底的指数函数，斜率更加陡峭。
这种函数在科学计算、金融领域等有重要的作用。
1.3 以自然常数$e$为底的指数函数以自然常数$e$为底的指数函数的形式为$y=e^x$。
它的图像也是一条通过原点的上升曲线，且斜率比以2为底和以10为底的指数函数更加缓和。
这种函数在概率论、微积分等领域发挥着重要的作用。
2. 指数增长与指数衰减指数函数根据底数的大小可以分为指数增长和指数衰减。
2.1 指数增长当底数$a>1$时，指数函数呈指数增长的趋势。
即随着自变量$x$的增加，函数值$y$也呈指数级别的增长。
例如，$y=2^x$和$y=10^x$都是指数增长的函数。
2.2 指数衰减当底数$0<a<1$时，指数函数呈指数衰减的趋势。
即随着自变量$x$的增加，函数值$y$逐渐接近于0。
例如，$y=(1/2)^x$和$y=(1/10)^x$都是指数衰减的函数。
3. 总结指数函数在数学和其他领域中有着重要的地位和应用。
本文对基本指数函数、以不同底数为底的指数函数、指数增长和指数衰减进行了分类复。
希望通过这份复文档，对指数函数的分类有了更深入的了解。
注意：本文只是对指数函数分类的简要复习，不涉及具体的数学推导和证明过程。
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指数运算和指数函数1. 根式的性质(1)正整数指数捋：a n = g ・a • a ............. c i(n G N*)s --------- v -------- ' n⑵零指数幕=1(GH 0)(3)负整数指数幕a'p =厶@北0.〃丘N*)a pm__ (4) 正分数指数幕 a n二“> 0,加,” w N*,口〃 > 1)-- 1(5) 负分数指数幕 a n=一丁(a >0,ww N*,月力>1)a"(6) 0的正分数指数幕等于0, 0的负分数指数幕无意义3. 有理指数幕的运算性质(3) (ab)r = a r a s ,(a > 0,& > 0, r G Q) 4.指数函数定义：函数y = a x(a>0^a^l)叫做指数函数。
5.指数函数的图象和性质y = a x0 < c? < 1日> 1图 象Vy 二 a% 1(0,1)yy=iy=a x丿y-i(0,1)Xx性 质定义域 R 值域 (0 , +8)定点过定点(0, 1),即* = 0时，y - 1(1) 自〉1,当 x > 0 时，y > 1；当力 V 0 时，0 v y < L(2) 0 < < 1,当 x>0 吋，0 < y < 1；当 xvO 时，y>l 。
单调性 在斤上是减函数 在斤上是增函数 对称性 y = a x 和y = a~x 关于y 轴对称•指数函数定义(1)当n 为奇数时，有”泗=a d,(d > 0)一(3)负数没有偶次方根2.幕的有关概念 (4)零的任何止次方根都是零(1) a r • a s = a r+5,(a > 0,r,5G Q) ⑵(N )' = a rs , (a > 0,r,5G Q) (2)当n 为偶数时,1.细菌在培养过程中，每20分钟分裂一次(一次分裂为2个)，经过3小时，这种细菌山1个繁殖成()个2.已知以x为自变量的函数，其中属于指数函数的是()A.y=(a+l)x(其中a>-l,且oHO)B.y=(-3)xC.y=-(-3)xD.y=3xH3.尸@2_3° + 3)/是指数函数，贝％的值为_________ .二、定点问题1・•指数函数于⑴的图象过点(2,9),则/(-2) = ____________________2•函数/(兀)=2" +6恒过泄点__________________三、求奇偶性方法：1 n x _ 1 A x1.判断函数f(x) = —_ 的奇偶性2.设f(x)= —10~x +1(T 4“+2(1)若0<a<l,试求：f(a)+f(l-a)的值,⑵求f( ------- )+f( -------- )+f( -------- )+……+f( --------- )的值.1001 1001 1001 1001四、借助奇偶性，求对称区间上的解析式1.已知函数歹=于⑴是奇函数，则当兀2()时，f (x) = 3' -1，求当XV0时y =于(兀) 的解析式。
五、求值问题(指数方程)1•若(0.25)1=4,则x的值是()2•已知3%=10,则这样的只值()3•满足3宀二丄的x的值的集合是__________________ ・94•解方程4X-2X+2-12=05•解方程：0 + 1-2' =111, x > 06 ••设函数/(x) = Jo, x = 0，贝『方程x + l = (2x-l)/(r)的解为_______________________—1, x < 0六、借助单调性比较大小(不等式问题)1 ..已^no.7m >0. 7n ,则m、n 的关系是( )2•三个数 a = (-0. 3)°, b = (0.3尸,c = 2°",则a、b、c 的关系是( ) 3•已知a>b, abHO,下列不等式1 1 1 1 1 1①浙铠②丫>2［③一< _ ,④& 3〉b 3,⑤(上)y (丄)卜中恒成立的是() a b334.已知 a = 3°'2, b = (0.2尸,c _(_3)°-2,则a、b、c 的大小关系是七、解指数不等式问题1•.不等式6宀_2<1的解集是__________2•.已知f(x) = 2",使［f(x)］2>f(x)的X的值的集合是_____________________ 3..6X2+X-2 < 1 ；求关于x的不等式的解集—,兀v 04.若函数f(x) = \X则不等式I /(X)1>-的解集为___________________(|)\x>0 3八、求定义域1 .函数y =』32-2"的定义域是____________2.______________________________________________ 函数f(x) = A/3X-2X的定义域是集合_____________________________________________________ 九、求底数范围1•指数函数f(x) = a x的图象经过点(2,丄)，则底数a的值是______________________ .162.函数y =(/-l)x在(-8, +8)上是减函数，则a的取值范围是__________________________ 十、最值问题1.函数心畑0,却)在［I, 2］中的最人值比最小值大即则a的值为---------------------2.函数y = a2x + 2a x-l(a>0且d H 1)在［T, 1］上的最人值为14,求实数。
的值.十一、求复合函数的单调区间1•求.函数尸(|)"亠+2的递增区间。
([xx2 +2x+52•函数丄 ,求其单调区间及值域。
\ 3丿3.求.函数y = 36v-12x6v-5的单调区间。
十二、求值域1•函数y=9 7-x的值域为___________4•函数y =0.25X2-5X+6的值域；十三、综合题(单调性奇偶性，最值图像的应用)a x -11•已知函数f(x)=—:——(a>l)d' +1(1)判断f(x)奇偶性,(2)求函数f(x)的值域，⑶证明f(x)是区间(4, +->)上的增函数.指数运算与指数函数练习题一、选择题函数y = (x-5)° +(%-2戶的定义域为( )A. {兀丨兀工5,兀工 2}B. {x\ x >2}C. {x I x > 5} D ・{x\2< x < > 5}若指数函数y = /在[—1,1].上的最大值与最小值的差是1,则底数Q 等于（）(4—瓠+2, xWl A. (1, +oo ) B ・(1,8)二、填空题9. 已知函数于⑴的加义域是（1,2）,则函数的泄义域是 ____________________________ 10. 当兀岂一1,1]时，/⑴=3”一2的值域为 __________ ・1. 2.3. 4.5.6. 7. B. 土逅 C. M D .血2 2 22_x -l,x<0 函数= l,满足/U) > 1的x 的取值范围( )x 2,x > 0A ・(一1,1)B ・(—l,+oo) C. {xlx>0Wcx<-2} D. {xl 兀 >1或xv —l}函数y =得单调递增区间是()A. [―1,—2'B. (-00-1]C ・[2,+8)D ・[-,2]x—x"一",则下列正确的是（2A.奇函数，在R 上为增函数C ・奇函数，在R 上为减函数 若护叫（扌严，则实数Q 的取值范围是（A. （1, +°°） B. （*, +°°） 设捕嗨）"<1，贝％）A. a l <ci b <b aB. a a <b il <a hB. D. 偶函数, 偶函数,C. (—8, 1)C. a<a l <h a 在R 上为增函数 在R 上为减函数D. (-8, I )D. a h <b a <a (l是R 上的增函数,则实数。
的取值范围为（C. (4,8)D. |4,8)11・当tz>0且dHl吋，函数/（x）=a A_2—3必过定点________________ ・三、解答题12. （12分）已知函数y = a2x +2a x在区间［一1,1］上的最人值是14,求d的值.7 .13. （12分）（1）已知于（兀）= ——+加是奇函数，求常数加的值；3 — 1（2）画出函数y=l3v-ll的图象，并利用图象冋答：R为何值时,方程13 X— 1 | =丘无解？有一解？有两解？14.讨论）=百严一"的单调性.。