(新课改省份专用版)高考数学一轮复习2.4指数与指数函数学案
高三一轮复习 指数与指数函数新学案

)
B.a>1且b>0
C.0<a<1且b<0
D.a>1且b<0
2 27 - (1) + (0.002) -10( 5-2) 1+( 2- 3)0=________. 8
2 3
1
2 1 1 5 1 3 2 3 3 2 2 1 a .b .(3a b ) (4a .b ) (2) 2. 6
y 1 6x 2
的定义域是
值域是
. 最小值是 ; .
x 1 -9 x 的最大值是 2. 若 1 x 2 ,求 函数 f(x)=3+2·3 1 3 x
3.已知定义在 R 上的函数 f(x)=2 -
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
x
.
(1)若 f(x)= ,则 x 的值是 2
(2)若 2tf(2t)+mf(t)≥0 对于 t∈[1,2]恒成立,实数 m 的取值范围是
2 1 - 5.函数 y=( )1 2 x x 的单调增区间为________值域为________ 2
2 5
1 3
1 6.已知函数 f(x)=a- x ,若 f(x)为奇函数,则 a=________. 2 +1 7.若函数y=ax+b-1(a>0且a≠1)的图象经过二、三、四象限,则一定有( A.0<a<1且b>0 【典型例题】 题型一:指数式与根式的计算问题 例 1.计算下列各式的值.
叫做指数函数.
0<a<1
; ;
1
高三一轮复习数学学案
编号 5
不苦不累,高三无味;不拼不博,等于白活
3. x y 12, xy 9, ( x y ), 则 x 2 y 2 ________. 1 1
高三数学第一轮复习 指数与指数函数导学案 理

课题:指数与指数函数编制人: 审核: 下科行政:【学习目标】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,掌握幂的运算;3、理解指数函数的概念,指数函数的图象和性质。
【课前预习案】一、基础知识梳理1、根式(1)n 次方根的定义:如果a x n =,那么x 叫做a 的其中*,1N n n ∈>,式子n a 叫做根式,叫做根指数,a 叫做被开方数。
(2)方根的性质:当n 为奇数时,n na =当n 为偶数时,n n a = =n n a )(= (n >1且*N n ∈)2、有理数指数幂(1)正分数指数幂:n m a = ()1*,,0>∈>n N n m a 且(2)负分数指数幂:n ma -= =()1*,,0>∈>n N n m a 且(3)0的正分数指数幂是 ;0的负分数指数幂没有意义3、有理数指数幂的性质(1)=s r a a ),,0(Q s r a ∈>(2)=s r a )( ),,0(Q s r a ∈>(3)r ab )(= ),,0(Q s r a ∈>4、指数函数图象和性质二、练一练 1、化简)0,0(16448<<y x y x 得( )(A) y x 22 (B)xy 2 (C) y x 24 (D) y x 22-2、函数x a a a y )33(2+-=是指数函数,则有( )(A) 21==a a 或 (B) 1=a (C) 2=a (D) 10≠>a a 且3、设指数函数)10()(≠>=a a a x f x 且,则下列等式不正确的是( )(A) )()()(y f x f y x f ⋅=+ (B))()(])[(y f x f xy f n n n ⋅=(C) )()()(y f x f y x f =- (D) )()(x f nx f x = 4、函数)1()(322>+=-+a m a x f x x 恒过点(1,10),则m =【课内探究】 一、讨论、展示、点评、质疑探究一 指数幂的化简与求值例1、化简下列各式:(1))0,0()(3131421413223>>⋅-b a b a b a ab b a (2) ()012132)32()15(10002.0833-+--+⎪⎭⎫ ⎝⎛----探究二、指数函数的图象与性质的应用例2、(1)函数x y 3=与x y --=3的图象关于( )(A) x 轴对称 (B) y 轴对称(C) 直线 y=x 对称 (D) 原点中心对称(2)函数)10(<<=a xxa y x的图象的大致形状是( )(3)设)()()(,,13)(b f a f c f a b c x f x >><<-=且,则下列关系式中一定成立的是( )(A) a c 33> (B)b c 33> (C) 233>+a c (D)233<+a c拓展1、(1)函数xx x f 214)(+=的图象( ) (A) 关于原点对称 (B) 关于直线y=x 对称(C) 关于x 轴对称 (D) 关于y 轴对称(2)函数xx xx e e e e y ---+=的图象大致为( )探究三、指数函数综合应用例3(1)函数)10()(≠>--=a a a x a x f x 且有两个零点,则实数a 的取值范围是(2)已知093109≤+⋅-x x ,求函数2)21(4)41(1+⋅-=-x x y 的最大值和最小值二 总结提升1、知识方面2、数学思想方面【课后训练案】1、若函数⎪⎩⎪⎨⎧∈-∈=],1,0[,4),0,1[,)41()(x x x f x z 则)3(log 4f 等于( ) (A)31 (B)3 (C) 41 (D)4 2、函数x x x f 243)(-⋅=在),0[+∞∈x 上的最小值是( ) (A)121- (B)0 (C)2 (D)10 3、函数)1(>=a a y x 的图象是( )4、设2.146.08.0)21(,8,4-===c b a ,则c b a ,,的大小关系为( )(A)c b a >> c a b >> (B) (C) b a c >> a b c >> (D) 5、设函数)(x f 定义在实数集上,它的图象关于直线1=x 对称,且当1≥x时,13)(-=xx f ,则有( ) (A))32()23()31(f f f << (B))31()23()32(f f f << (C))23()31()32(f f f << (D))31()32()23(f f f << 6、已知函数139)(++⋅-=m m x f x x 对),0(+∞∈x 的图象恒在x 轴上方,则m 的取值范围是( ) (A)322222+<<-m (B)2<m (C)222+<m (D)222+≥m7、已知215-=a ,函数x a x f =)(,若实数n m ,满足)()(n f m f >,则n m ,的大小关系为 8、已知)10()(≠>+=-a a a a x f x x 且,且3)1(=f ,则)2()1(0(f f f ++)的值是9、设函数21212)(-+=x x x f ,[]x 表示不超过x 的最大整数,则函数)]([x f y =的值域为 10、已知对任意R x ∈,不等式4222)21(21++-+>m mx x x x 恒成立,求实数m 的取值范围 11、已知函数)43lg(112x x xx y +-+-+=的定义域为M (1)求M (2)当M x ∈时,求)4(432)(3-<⨯+⋅=+a a x f x x 的最大值12、已知函数x x x f 212)(-=(1)若2)(=x f ,求x 的值;(2)若0)()2(2≥+t mf t f t 对于]2,1[∈t 恒成立,求实数m 的取值范围。
高考数学一轮复习 2.4指数函数教案

第四节 指 数 函 数教学目标: 知识与技能:了解指数函数模型的实际意义,理解有理数幂的含义,掌握指数运算 ,理解指数函数概念及函数的性质过程与方法:通过指数函数的概念,会画指数函数的图象,利用图象掌握指数函数的性质 情感、态度与价值观:教学过程中,要让学生充分体验数形结合思想,感受图形的形状及函数的单调性教学重点:指数函数的图象及性质教学难点: 利用指数函数的性质研究函数教 具:多媒体、实物投影仪教学过程:一、复习引入:1.根式(1)根式的概念:①若x n =a,则x 叫做a 的n 次方根,其中n >1且n ∈N*.式子根式,这里n 叫做根指数,a 叫做被开方数.②a 的n 次方根的表示:(2)根式的性质:①∈N*).2.有理数指数幂(1)分数指数幂的意义:①正分数指数幂: ②负分数指数幂:③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义。
(2)有理数指数幂的运算性质: ①a r a s=____(a>0,r,s ∈Q);②(a r )s =___(a>0,r,s ∈Q); n x ___(n n N*),x a x _____(n n N*).=∈⎧=⇒⎨=∈⎩当为奇数且时当为偶数且时n a =___,n a,a 0,___n .a,a 0,⎧⎪=≥⎧⎨=⎨⎪-⎩⎩为奇数,为偶数<()m *n a ____a 0,m,n N ,n 1;=∈>且>()m *n a ________a 0,m,n N ,n 1-==∈>且>;③(ab)r =____(a>0,b>0,r ∈Q).上述有理数指数幂的运算性质,对于无理数指数幂也适用.3.指数函数的概念(1)解析式:y= a x (a>0,a ≠1).(2)自变量:x.4.指数函数的图像与性质图像 a>1 0<a<1定义域 R值域 (0,+∞)性质 在R 上是增函数 在R 上是减函数二 例题讲解【典例1】化简:b >0).【思路点拨】将根式化为分数指数幂,负分数指数幂化为正分数指数幂,底数为小数的化成分数,然后运用幂的运算性质进行计算.【规范解答】(1)原式= (2)原式【变式训练】(1)计算:43342(a b )a b -()1111010.25332473(2)0.008 13()81(3)100.027.88------⨯⋅+-⨯[][]1213233211233(a b a b )ab a b -31111112126333a b ab .+-++---==()1114114233()313()102------⨯⨯+=[][]133310()10-⨯[]11231123101()(1030.1033--=--⨯=--=÷9333222(a a )(a a )-=÷【解析】原式(2)计算: 【解析】原式(3)已知 求【解析】∵ ∴ ∴m+m-1=14,+1=14+1=15.【典例2】已知函数 (1)作出图象.(2)由图象指出其单调区间.(3)由图象指出当x 取什么值时函数有最值.【思路点拨】将函数写成分段函数的形式,作出函数的图象,由图象可求单调区间及最值. 【规范解答】(1)由已知可得,其图象由两部分组成: 一部分是: (x ≥0) 113232(a )(a )a a 1.=÷=÷=()112023170.027()(2)1).79----+--()112322725()7()11 0009-=--+-10549145.33=-+-=-1122m m 4-+=,33221122m m .m m ----1122m m 4,-+=1m m 216,-++=331112222111112222m m (m m )(m m 1)m m m m m m --------++∴==+--x 11y ().3+=x 1x 1x 11(),x 11y ()333,x 1.+++⎧≥-⎪==⎨⎪-⎩,<x 1y ()3=(x ≥-1);另一部分是:y=3x(x <0)图象如图所示:(2)函数在(-∞,-1]上是增函数,在[-1,+∞)上是减函数. (3)当x=-1时,函数 取最大值1,无最小值. 【小结】指数函数图象的应用 (1)应用指数函数图象研究指数型函数的性质:对指数型函数的性质(单调性、最值、大小比较、零点等)的求解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,然后数形结合使问题得解.(2)利用图象解指数型方程、不等式:一些指数型方程、不等式问题的求解,往往利用相应指数型函数图象数形结合求解. 【典例3】已知 (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. 【思路点拨】先求函数的定义域,再判断奇偶性,对于恒成立问题,可借助函数的奇偶性,只讨论x >0的情况.【规范解答】(1)由于ax-1≠0,则ax ≠1,得x ≠0,所以函数f(x)的定义域为{x|x ≠0,x ∈R}.对于定义域内任意x ,有∴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,即即 即 即ax-1>0,ax >1,ax >a0.又∵x >0,∴a >1.因此a >1时,f(x)>0在定义域上恒成立.【小结】利用指数函数的性质可求解的问题及方法 x 111y ()3+−−−−→=向左平移个单位()x 11y 3x 1.+−−−−→=-向左平移个单位<|x1|1y ()3+=()3x 11f x ()x a 12=+-()()()x 33x x 11a 1f x ()x ()x a 121a 2--=+-=+---()33x x 1111(1)(x)()x f x .a 12a 12=--+-=+=--3x 11()x 0a 12+->,x 110a 12+->,x x a 102(a 1)+->,(1)应用指数函数的单调性可以比较同底数幂值的大小.(2)与指数函数有关的指数型函数的定义域、值域(最值)、单调性、奇偶性的求解方法,与前面所讲一般函数的求解方法一致,只需根据条件灵活选择即可. 【变式训练】(1)函数 的单调递减区间为_________,值域为________. 答案:(-∞,-2) [3-7,+∞)(2)已知函数 (a >0且a ≠1),①求f(x)的定义域;②讨论f(x)的奇偶性;③讨论f(x)的单调性.【解析】①f(x)的定义域是R.②f(x)是奇函数.③当a >1时,f(x)为R 上的增函数0<a <1时, f(x )为R 上的减函数.三.课堂练习与作业思考辨析,考点自测,知能巩固()2x 4x 31f x ()3--+=()x x a 1f x a 1-=+。
指数与指数函数(课件)2024届高三数学一轮全方位基础复习(新教材新高考)

4 3
25
【解析】对于A,根据分式指数幂的运算法则,可得3 ⋅ 4 = 3+4 = 12 ≠ ,选项A错误;
对于B,8 = 2,故 = ± 8 2,选项B正确;
1
1
1
1
1
对于 C, + = 3, (2 + −2 )2 = + −1 + 2 = 3 + 2 = 5,因为 > 0,所以2 + −2 = 5,选项C错误;
立,
则满足2 − 4 < 0,即2 < 4,解得−2 < < 2,所以实数的取值范围是(−2,2).
故答案为:(−2,2).
考向典题讲解
【对点训练6】(2023·全国·高三专题练习)已知不等式4 − ⋅ 2 + 2 > 0,对于 ∈ (−∞, 3]恒成立,则实数
的取值范围是_________.
当 n 为偶数时, an=|a|=
-a,a<0.
n
考点知识梳理
2.分数指数幂
m
n
n
m
a
正数的正分数指数幂, a =____(a>0,m,n∈N*,n>1).
1
m
n
m
n
1 (a>0,m,n∈N*,n>1).
a
正数的负分数指数幂,a =____=
n m
a
0的正分数指数幂等于__,0的负分数指数幂没有意义.
当() = 0时,e = ,结合图象可知,此时 < 0,所 > 0,则e > e0 = 1,所以 > 1,
故选:C.
)
考向典题讲解
第03讲 指数与指数函数(教师版) 备战2025年高考数学一轮复习学案(新高考通用)

第03讲指数与指数函数(5类核心考点精讲精练)1. 5年真题考点分布2. 命题规律及备考策略【命题规律】本节内容是新高考卷的命题载体内容,通常会结合其他知识点考查,需要掌握指数的运算及指数函数的基本性质,难度中等偏下,分值为5-6分【备考策略】1.了解有理数指数幂、实数指数幂含义,掌握指数幂的运算性质.2.了解指数函数的实际意义,理解指数函数的概念3.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4.能结合指数函数比较指数式大小【命题预测】本节内容会结合其他函数内容综合考查,需综合性学习备考1.指数的基本知识(1)根式的基本性质①x 的定义域为0≥x ,3x 的定义域为Rx ∈②⎩⎨⎧<-≥==0,0,2x x x x x x ,定义域为()R x ∈③()x x =2,定义域为()0≥x ④x x =33,定义域为()R x ∈⑤()x x =33,定义域为()R x ∈(2)指数的基本性质①零指数幂:01(0)a a =¹;②负整数指数幂:1(0,);p p a a p N a-*=¹∈③正分数指数幂:0,,1)m na a m n N n *=>∈>、且;④负分数指数幂: 10,,1)m nm naa m n N n a-*==>∈>、且(3)指数的基本计算①同底数幂的乘法运算nm nmaa a +=⋅②同底数幂的除法运算nm n ma aa -=③幂的乘方运算()mn nm a a =④积的乘方运算()mm mb a ab =2.指数函数(1)指数函数的定义及一般形式一般地,函数()R x a a a y x∈¹>=,10且,叫做指数函数(2)指数函数的图象和性质x a y =1>a 10<<a 图象定义域R值域()+∞,0过定点()1,0当0>x 时,1>y ;0<x 时,10<<y 当0>x 时,10<<y ;0<x 时,1>y 性质在()+∞∞-,上是增函数在()+∞∞-,上是减函数1.(2023·全国·模拟预测)( )A .13B C D .3【答案】A.【详解】()22234133-===.故选:A .2.(2024·广东·模拟预测)若3xy =,则= .【答案】±【分析】分0,0x y >>和0,0x y <<两种情况分类计算.【详解】当0,0x y >>时,==当0,0x y <<时,+==-故答案为:±3.(2022·北京·高考真题)已知函数1()12xf x =+,则对任意实数x ,有( )A .()()0f x f x -+=B .()()0f x f x --=C .()()1f x f x -+=D .1()()3f x f x --=【答案】C【分析】直接代入计算,注意通分不要计算错误.【详解】()()1121112121212x x x x xf x f x --+=+=+=++++,故A 错误,C 正确;()()11212121121212122121x x x x x x x xf x f x ----=-=-==-++++++,不是常数,故BD 错误;故选:C .1.(2024·上海宝山·二模)(其中0a >)化为有理数指数幂的形式为 .【答案】54a 【分析】直接利用根式与分数指数幂的运算法则化简求解即可54a ===故答案为:54a 2.(2023·山东·模拟预测)若114a a --=, 则22a a -+的值为( )A .8B .16C .2D .18【答案】D【分析】利用完全平方公式结合指数幂的运算性质计算即可.【详解】解:因为114a a --=,所以221122()24218a a a a --+=-+=+=.故选:D .3.(2023·四川宜宾·一模)计算()12410.25lg 10-´=.【答案】-【分析】根据根式、指数幂运算以及对数的定义运算求解.()()121422410.2512-ùö´-ú÷øúû1242=-´-()12410.25lg 10-´=-故答案为:-.1.(2024·四川成都·模拟预测)函数3x y =与13xy =-的图象( )A .关于x 轴对称B .关于y 轴对称C .关于原点对称D .关于y x =对称【答案】C【分析】根据函数图象的对称性即可判断,对于两个函数()f x 与()g x ,如果它们的图象关于原点对称,即()()g x f x -=-在定义域内恒成立,则称()f x 与()g x 为中心对称,利用指数函数的图象的对称性,得出结论.【详解】令函数()()13,3xxy f x y g x ====-,所以()()133x x g x f x --=-=-=-即()()g x f x -=-,所以函数()f x 与()g x 的的图象关于原点对称,即函数3x y =与13xy =-的图象的的图象关于原点对称,故选:C.2.(23-24高三上·河北衡水·开学考试)已知0a >,则函数()2x f x a a =-的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】AD【分析】通过特值法,排除错误选项,通过a 的取值,判断函数的图象的形状,推出结果即可.【详解】由于当1x =时,(1)20f a a a =-=-<,排除B ,C ,当2a =时,()24x f x =-,此时函数图象对应的图形可能为A ,当12a =时,1()()12xf x =-,此时函数图象对应的的图形可能为D.故选:AD.3.(2024·甘肃张掖·模拟预测)函数()()e 11xf x x x =---的所有零点之和为( )A .0B .-1CD .2【答案】A【分析】令()0f x =,即()e 110xx x ---=,构造函数e x y =与函数11x y x +=-,画出函数图象,可知两个函数图象相交于两点,设为12,x x ,得()()110f x f x =-=,进而得到21x x =-,即120x x +=【详解】由零点定义可知,函数的零点,就是方程()0f x =的实数根,令()0f x =,则()e110xx x ---=,显然1x ¹,所以1e 1x x x +=-,构造函数e x y =与函数11x y x +=-,则方程1e 1xx x +=-的根,可转化为两个函数图象的交点问题,根据图象可知,两个函数图象相交于两点,所以此方程有两个实数根,即函数()()e 11xf x x x =---有两个零点,设为12,x x ,所以1111e 1x x x +=-,2221e 1x x x +=-,即()()()()12111222e 110,e 110x xf x x x f x x x =---==---=,另外发现,将1x -代入,可得()()()()()11111111111111e 1110eee x x x x x x xf x x x x --+-++-=-----=+-=+=,所以1x -也是函数()f x 的零点,说明21x x =-,即120x x +=.故选:A.1.(22-23高二下·四川绵阳·期末)要得到函数212x y -=的图象,只需将指数函数4x y =的图象( )A .向左平移1个单位B .向右平移1个单位C .向左平移12个单位D .向右平移12个单位【答案】D【分析】利用函数图象的平移变换可得出结论.【详解】因为242x x y ==,1221222x x æö-ç÷-èø=,所以,为了得到函数212x y -=的图象,只需将指数函数4x y =的图象向右平移12个单位,故选:D.2.(23-24高三上·山西晋中·阶段练习)(多选)在同一直角坐标系中,函数21y x ax a =++-与x y a =的图象可能是( )A .B.C .D .【答案】AC【分析】根据二次函数的图象与指数函数的图象判断,注意分类讨论.【详解】当1a >时,对应的图象可能为选项A ;当01a <<时,对应的图象可能为选项C.故选:AC.3.(2024·黑龙江·二模)已知函数||12x y a b æö=+ç÷èø的图象经过原点,且无限接近直线2y =,但又不与该直线相交,则ab =( )A .1-B .2-C .4-D .9-【答案】C【分析】由题意可得0a b +=且2b =,求出a ,即可求解.【详解】因为函数1()()2xy f x a b ==+图象过原点,所以01()02a b +=,得0a b +=,又该函数图象无限接近直线2y =,且不与该直线相交,所以2b =,则2a =-,所以4ab =-.故选:C1.(2023·全国·高考真题)设函数()()2x x a f x -=在区间()0,1上单调递减,则a 的取值范围是( )A .(],2-∞-B .[)2,0-C .(]0,2D .[)2,+∞【答案】D【分析】利用指数型复合函数单调性,判断列式计算作答.【详解】函数2x y =在R 上单调递增,而函数()()2x x a f x -=在区间()0,1上单调递减,则有函数22()()24a a y x x a x =-=--在区间()0,1上单调递减,因此12a ≥,解得2a ≥,所以a 的取值范围是[)2,+∞.故选:D2.(2024·宁夏银川·三模)已知函数()1221xx f x -=+,则下列说法不正确的是( )A .函数()f x 单调递增B .函数()f x 值域为()0,2C .函数()f x 的图象关于()0,1对称D .函数()f x 的图象关于()1,1对称【答案】C【分析】分离常数,再根据复合函数单调性的判断方法,即可判断A ;根据函数形式的变形,根据指数函数的值域,求解函数的值域,即可判断B ;根据对称性的定义,()2f x -与()f x 的关系,即可判断CD.【详解】()111222222212121x x x x x f x ---+-===-+++,函数22y t=-,121x t -=+,则1t >,又内层函数121x t -=+在R 上单调递增,外层函数22y t =-在()1,+∞上单调递增,所以根据复合函数单调性的法则可知,函数()f x 单调递增,故A 正确;因为1211x -+>,所以120221x -<<+,则1202221x -<-<+,所以函数()f x 的值域为()0,2,故B 正确;()2112422212221x x x x f x ----===+++,()()22f x f x -+=,所以函数()f x 关于点()1,1对称,故C 错误,D 正确.故选:C.3.(2024·全国·模拟预测)已知函数()2233x xf x --=-,则满足()()830f x f x +->的x 的取值范围是( )A .(),4-∞B .(),2-∞C .()2,+∞D .()2,2-【答案】B【分析】设()33x xg x -=-,即可判断()g x 为奇函数,又()()2f x g x =-,可得()f x 图象的对称中心为()2,0,则()()40f x f x +-=,再判断()f x 的单调性,不等式()()830f x f x +->,即()()834f x f x ->-,结合单调性转化为自变量的不等式,解得即可.【详解】设()33x x g x -=-,x ∈R ,则()()33x xg x g x --=-=-,所以()g x 为奇函数.又()()()222233332x x x x f x g x -----=-=-=-,则()f x 的图象是由()g x 的图象向右平移2个单位长度得到的,所以()f x 图象的对称中心为()2,0,所以()()40f x f x +-=.因为3x y =在R 上单调递增,3x y -=在R 上单调递减,所以()g x 在R 上单调递增,则()f x 在R 上单调递增,因为()()()()8304f x f x f x f x +->=+-,所以()()834f x f x ->-,所以834x x ->-,解得2x <, 故满足()()830f x f x +->的x 的取值范围为(),2∞-.故选:B4.(2024·全国·模拟预测)已知0,1a a >¹,函数()()251,11,1xx a x x f x a x ⎧+-+£=⎨->⎩是R 上的减函数,则a 的取值范围是( )A .(]1,3B .[]2,3C .[)2,+∞D .[)3,+∞【答案】B【分析】根据分段函数的单调性和指数函数的单调性列出不等式组,解之即可直接得出结果.【详解】因为函数1(0,1)x y a a a =->¹是减函数,所以1a >.又因为函数2(y x a =+-5)1x +图像的对称轴是直线52ax -=,所以函数()251y x a x =+-+在5,2a -æö-∞ç÷èø上单调递减,在5,2a -æö+∞ç÷èø上单调递增.又函数()f x 是R 上的减函数,所以151231a a a a>⎧ï-ï≥⎨ï-≥-ï⎩,解得23a ££,所以a 的取值范围是[]2,3.故选:B .1.(2024·江西·模拟预测)函数()223x xf x -=的一个单调递减区间为( )A .(),0∞-B .()1,0-C .()0,1D .()1,+∞【答案】C【分析】利用指数型复合函数的单调性即可得出答案.【详解】令22t x x =-,则3t y =,由复合函数的单调性可知:()f x 的单调递减区间为函数22t x x =-的单调递减区间,又函数2()()2()t x x x t x -=---=,即函数()t x 为偶函数,结合图象,如图所示,可知函数22t x x =-的单调递减区间为(),1∞--和()0,1,即()f x 的单调递减区间为(),1∞--和()0,1.故选:C .2.(2024·福建福州·模拟预测)设函数()23a xf x -=在区间()1,2上单调递减,则a 的取值范围是( )A .(],2-∞B .(],4∞-C .[)2,+∞D .[)4,+∞【答案】D【分析】根据题意,由复合函数的单调性,列出不等式,代入计算,即可得到结果.【详解】函数3x y =在R 上单调递增,而函数()23a xf x -=在区间()1,2上单调递减,所以2y x a =-在区间()1,2单调递减,所以22a≥,解得4a ≥.故选:D .3.(2024·吉林长春·模拟预测)(多选)已知函数()1221xx f x -=+,则下列说法正确的是( )A .函数()f x 单调递增B .函数()f x 值域为()0,2C .函数()f x 的图象关于()0,1对称D .函数()f x 的图象关于()1,1对称【答案】ABD【分析】根据复合函数单调性的判断方法,即可判断A ,根据函数形式的变形,根据指数函数的值域,求解函数的值域,即可判断B ,根据对称性的定义,()2f x -与()f x 的关系,即可判断CD.【详解】()111222222212121x x x x x f x ---+-===-+++,函数22y t=-,121x t -=+,则1t >,又内层函数121x t -=+在R 上单调递增,外层函数22y t =-在()1,∞+上单调递增,所以根据复合函数单调性的法则可知,函数()f x 单调递增,故A 正确;因为1211x -+>,所以120221x -<<+,则1202221x -<-<+,所以函数()f x 的值域为()0,2,故B 正确;()2112422212221x x x x f x ----===+++,()()22f x f x -+=,所以函数()f x 关于点()1,1对称,故C 错误,D 正确.故选:ABD4.(2024·陕西西安·模拟预测)已知函数()11,021,02x x f x x x +⎧<ïï=⎨ï≥ï+⎩,则不等式()()213f a f ->的解集为( )A .()2,2-B .()0,∞+C .(),0∞-D .()(),22,∞∞--È+【答案】A【分析】判断函数()f x 的单调性,再利用单调性解不等式即可.【详解】()11,021,02x x f x x x +⎧<ïï=⎨ï≥ï+⎩,易知112x y +=在(),0∞-单调递减,12y x =+在()0,∞+单调递减,且()f x 在0x =处连续,故()f x 在R 上单调递减,由()()213f a f ->,则213a -<,解得22a -<<,故不等式()()213f a f ->的解集为()2,2-.故选:A1.(23-24高三·阶段练习)已知函数()112æ=ç÷èøf x ,则()f x 的单调递增区间为,值域为 .【答案】 (,0]-∞ (0,2]【分析】根据同增异减法则求出函数的单调区间;通过指数函数的单调性求出函数值域.【详解】令220x x ≥-,解得2x ≥或0x £,∴()f x 的定义域为(][),02,∞+∞U -,令1t -,则其在(,0]-∞上递减,在[2,)+∞上递增,又12ty æö=ç÷èø为减函数,故()f x 的增区间为(,0]-∞.∵11t =≥-,∴(]10,22tæö∈ç÷èø,故()f x 的值域为(0,2].故答案为:(,0]-∞,(0,2].2.(2024·上海松江·二模)已知02a <<,函数()1241,22,2x a x a x y a x -⎧-++£=⎨>⎩,若该函数存在最小值,则实数a 的取值范围是 .【答案】1{|02a a <£或1}a =【分析】令()(2)41g x a x a =-++,(],2x ∞∈-,1()2x h x a -=,(2,)x ∈+∞,分类讨论a 的取值范围,判断()g x ,()h x 的单调性,结合()f x 存在最小值,列出相应不等式,综合可得答案.【详解】由题意,令()(2)41g x a x a =-++,(],2x ∞∈-,1()2x h x a -=,(2,)x ∈+∞,当01a <<时,()g x 在(],2-∞上单调递减,()h x 在(2,)+∞上单调递减,则()h x 在(2,)+∞上的值域为(0,2)a ,因为()f x 存在最小值,故需()2(2)2410g a a =-´++£,解得12a £,结合01a <<,此时102a <£;当12a <<时,()g x 在(],2-∞上单调递减,()h x 在(2,)+∞上单调递增,则()h x 在(2,)+∞上的值域为(2,)a +∞,因为()f x 存在最小值,故需()22g a £,即(2)2412a a a -´++£,解得34a £,这与12a <<矛盾;当1a =时,()5g x x =-+在(],2-∞上单调递减,且在(],2-∞上的值域为[)3,+∞,()2h x =,此时存在最小值2;则实数a 的取值范围为1{|02a a <£或1}a =.故答案为:1{|02a a <£或1}a =.3.(2024·四川成都·二模)已知函数()212ax x f x -+=的值域为M .若()1,M ∞+Í,则实数a 的取值范围是( )A .1,4æù-∞çúèûB .10,4éùêúëûC .11,,44æùéö-∞-È+∞ç÷úêèûëøD .1,4éö+∞÷êëø【答案】B 【分析】对实数a 分类讨论,根据二次函数的性质及指数函数的值域可得结果.【详解】当0a =时,()()120,x f x ∞-+=∈+,符合题意;当0a ¹时,因为函数()212axx f x -+=的值域为M 满足()1,M ∞+Í,由指数函数的单调性可知,即二次函数21y ax x =-+的最小值小于或等于零;若0a >时,依题意有21y ax x =-+的最小值4104a a-£,即104a <£,若0a <时,不符合题意;综上:104a ££,故选:B.1.(2024·贵州·模拟预测)已知函数223()2x x f x -++=,则()f x 的最大值是 .【答案】16【分析】求出223t x x =-++的范围,根据复合函数的单调性求解.【详解】由()2232xx f x -++=,而2223(1)44t x x x =-++=--+£,因为2t y =单调递增,所以422t y =£,则()f x 的最大值是16.故答案为:162.(2024·山东菏泽·模拟预测)若函数1()1lg ([,100])10f x x x =+∈,则函数22[)()](()2f x f x F x -=的值域为( )A .1[,16]2B .[]1,8C .[]2,16D .[]1,16【答案】D【分析】根据给定条件,利用对数函数单调性求出()f x 的值域,再借助二次函数求出22[()]()f x f x -的值域,最后利用指数函数单调性求解即得.【详解】函数()1lg f x x =+在1[,100]10上单调递增,()[0,3]f x ∈,令22222[()]()[()]12lg [()]2()1[()1][0,4]t f x f x f x x f x f x f x =-=--=-+=-∈,而函数2t y =在[0,4]上单调递增,则1216t ££,所以函数22[)()](()2f x f x F x -=的值域为[]1,16.故选:D3.(2024·河北保定·三模)已知()11,14()1,1x a x f x a x x x ⎧--£ïï=⎨ï+->ï⎩()1a >的值域为D ,1[,)2D Í+∞,则a 的取值范围是( )A .3[,2]2B .55[,)43C .3[,2)2D .7[,2]4【答案】D【分析】分段函数在两段上分别根据自变量范围求函数值的范围,跟值域对比求实数a 的取值范围.【详解】①若12a <<,当1x £时,()()114xf x a =--在(,1]-∞上单调递减,此时5()[,)4f x a ∈-+∞,当1x >时,()11af x x x=+-≥,当且仅当1x =>时,等号成立,又函数()f x 的值域D 满足1[,)2D Í+∞,则1,211,212,a ⎧ïïï≥⎨ï<<ïï⎩解得724a £<;②若2a >,当1x £时,()()114xf x a =--在(,1]-∞上单调递增,此时15()(,44f x a ∈--,当1x >时,()11af x x x=+-≥,当且仅当1x =>时,等号成立,又函数()f x 的值域D 满足1[,)2D Í+∞,不合题意;③当2a =时,3,1,4()21,1,x f x x x x ⎧£ïï=⎨ï+->ï⎩,若1x >,有21112x x +->≥(当且仅当x =时取等号)符合题意,综上所述:724a ££.故选:D.1.(2024·云南·二模)若12132,6,2a b c p --===,则( )A .b a c >>B .c a b >>C .a b c >>D .a c b>>【答案】D【分析】根据中间数2比较a 与c ,根据中间数1比较b 与c .【详解】因为21222a p -=>=,1322c =<,所以a c >,因为11616b -==<,103221c =>=,所以c b >,所以a c b >>.故选:D.2.(2024·天津·一模)已知实数a ,b ,c 满足5312a æö=ç÷èø,12e b =,1123cæö=ç÷èø,则( )A .a b c <<B .b a c<<C .<<c a bD .c b a<<【答案】A【分析】根据条件,得到1e 1()2b =,利用函数1(2x y =的单调性,即可得到1a b <<,而1c >,即可求出结果.【详解】因为12eb =,得到1e 1()2b =,又5312a æö=ç÷èø,函数1()2x y =是减函数,所以51311()122a b æö=<=<ç÷èøe ,又1123cæö=ç÷èø,得到1221log log 313c ==>,所以a b c <<,故选:A.3.(2024·宁夏银川·三模)设0.29a =,0.313b =,ln1.33c =,则( )A .c b a <<B .b c a <<C .a c b <<D .a b c<<【答案】A【分析】构造函数()1ln f x x x =--,应用导数得其单调性,可判断0.3ln1.3>,再结合指数函数3x y =的单调性即可判断.【详解】根据题意,构造函数()1ln f x x x =--,则()1x f x x¢-=,当1x ≥时,()0f x ¢≥,所以()f x 在区间[)1,+∞上单调递增,因此可得()()1.310f f >=,即()1.3 1.31ln1.30.3ln1.30f =--=->,所以0.3ln1.3>,又指数函数3x y =为单调递增,可得0.310.3ln1.3333>>,即b c >,因为0.20.40.31933a b ==>=,所以c b a <<.故选:A.1.(2024·四川·模拟预测)设0.40.5a =, 1.10.4b =,0.51.1c =,则( )A .a c b <<B .c<a<b C .a b c <<D .b a c<<【答案】D【分析】根据指数函数、幂函数的单调性,结合与特殊值1的比较,即可得到答案.【详解】因为指数函数0.5x y =是单调减函数,所以 1.10.400.50.50.51<<=,又由幂函数 1.1y x =在()0,∞+上单调增函数,所以 1.1 1.1 1.1110.50.4=>>,又因为指数函数 1.1x y =是单调增函数,所以0.501.1 1.11>=,综上可得:b a c <<,故选:D.2.(2023·天津·高考真题)设0.50.60.51.01, 1.01,0.6a b c ===,则,,a b c 的大小关系为( )A .a b c <<B .b a c <<C .c b a <<D .c a b<<【答案】D【分析】根据对应幂、指数函数的单调性判断大小关系即可.【详解】由 1.01x y =在R 上递增,则0.50.61.01 1.01a b =<=,由0.5y x =在[0,)+∞上递增,则0.50.51.010.6a c =>=.所以b a c >>.故选:D3.(2024·辽宁·一模)设123322e 1e 3a b c -==-=-,,则( )A .a b c <<B .c b a <<C .b c a <<D .a c b<<【答案】B【分析】利用导数证明不等式e 1x x ≥+,可得,b a c a <<;根据不等式的性质可证得21331e e -+>,则c b <,即可求解.【详解】对于函数()e 1x f x x =--,()e 1x f x ¢=-,令()00,()00f x x f x x ¢¢<Þ<>Þ>,所以函数()f x 在(,0)-∞上单调递减,在(0,)+∞上单调递增,所以min ()(0)0f x f ==,则()0f x ≥,即e 1x x ≥+.所以13122e 2(1)33b =-£-+=,23221e 1(1)33c -=-£--+=.由2e 8<,得2133e 82<=,所以13132e e<,则21332133121e 1e ee-+=+>>,所以21331e 2e --<-,即c b <.所以c b a <<.故选:B【点睛】方法点睛:对于比较实数大小方法:(1)利用基本函数的单调性,根据函数的单调性判断,(2)利用中间值“1”或“0”进行比较,(3)构造函数利用函数导数及函数单调性进行判断.一、单选题1.(2024·陕西渭南·二模)设集合{}11M x x =-££,{}e ,0xN y y x ==£,则M N È=( )A .()0,1B .(]0,1C .[]1,1-D .[]0,1【答案】C【分析】求出函数值域化简集合N ,再利用并集的定义求解即得.【详解】当0x £时,0e 1x <£,则(0,1]N =,而[1,1]M =-,所以[1,1]M N =-U .故选:C2.(2024·河南·模拟预测)若,a b ∈R ,则“a b >”是“3322a b b a ->-”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C【分析】构造函数()32x xf x =+,根据函数单调性得到3232a a b b +>+,故a b >.【详解】构造函数()32x xf x =+,则()f x 在R 上单调递增,所以()()33223232a b b a a a b bf a f b a b ->-Û+>+Û>Û>.3.(2024·湖南邵阳·三模)“01a <<”是“函数()xf x a a =-(0a >且1a ¹)在R 上单调递减”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C【分析】分1a >和01a <<两种情况讨论()f x 的单调性,结合充分、必要条件分析判断.【详解】若1a >,则()f x 的图象为:可知()f x 在R 上单调递增;若01a <<,则()f x 的图象为:可知()f x 在R 上单调递减;综上所述:“01a <<”是“函数()xf x a a =-(0a >且1a ¹)在R 上单调递减”的充要条件.故选:C .4.(2024·全国·模拟预测)已知函数()()2x af x a +=∈R 为偶函数,则函数()y f x =的增区间为( )A .()1,-+∞B .()0,∞+C .(),1-∞-D .(),0∞-【答案】B【分析】由偶函数求得参数值,进而得表达式,结合指数函数单调性即可得解.【详解】因为函数()()2x af x a +=∈R 为偶函数,所以22x ax a-++=,解得0a =,所以函数()2,022,0x xx x f x x -⎧£==⎨>⎩,其增区间为()0,∞+.5.(2024·辽宁·一模)若函数()223xaxf x -+=在区间()1,4内单调递减,则a 的取值范围是( )A .(],4∞-B .[]4,16C .()16,+∞D .[)16,+∞【答案】A【分析】利用“同增异减”判断复合函数的单调性,从而求参数的取值范围.【详解】设()3u f u =,22u x ax =-+,则()3uf u =在(),-∞+∞上单调递增.因为()223xaxf x -+=在区间(1,4)内单调递减,所以函数22u x ax =-+在区间()1,4内单调递减,结合二次函数的图象和性质,可得:14a£,解得a £4.故选:A6.(2024·江西景德镇·三模)已知函数()()1,02,0xx f x g x x ⎧æö<ïç÷=⎨èøï>⎩是奇函数,则0x >时,()g x 的解析式为( )A .12xæö-ç÷èøB .12xæöç÷èøC .2x -D .2x【答案】C【分析】设0x >,利用0x <时,()12xf x æö=ç÷èø和()()f x f x -=-可求得()g x 的解析式.【详解】设0x >,则0x -<,所以()122xx f x -æö-==ç÷èø,又函数()f x 是奇函数,所以()()f x f x -=-,即()2xf x -=Þ()2x f x =-,0x >.即()2xg x =-.故选:C7.(2024·浙江绍兴·三模)已知函数()21f x +为偶函数,若函数()()11225--=++-x x g x f x 的零点个数为奇数个,则()1f =( )A .1B .2C .3D .0【答案】D【分析】由函数()g x 的图象关于1x =对称得零点关于1x =对称,但()g x 的零点个数为奇数个可得答案.【详解】因为函数()21f x +为偶函数,所以()()2+1=2+1f x f x -,所以()y f x =的图象关于1x =对称,令()11225--=+-xx h x ,则()()112225---=+-=x x h x h x ,可得函数()11225--=+-xx h x 的图象关于1x =对称,所以函数()()11225--=++-x x g x f x 的图象关于1x =对称,则函数()g x 的零点关于1x =对称,但()g x 的零点个数为奇数个,则()10f =.故选:D.二、填空题8.(2024·山东济宁·三模)已知函数410()2log 0xx f x x x ⎧æö£ïç÷=⎨èøï>⎩,,,则12f f æöæö=ç÷ç÷èøèø.【分析】利用已知的分段函数,可先求11()22f =-,再求1122f f f æöæöæö=-=ç÷ç÷ç÷èøèøèø.【详解】因为410()2log 0xx f x x x ⎧æö£ïç÷=⎨èøï>⎩,,,,所以44111log =log 2222f æö=-=-ç÷èø.所以11221112222f f f -æöæöæöæö=-===ç÷ç÷ç÷ç÷èøèøèøèø9.(2024·全国·模拟预测)写出一个同时满足下面条件①②的函数解析式()f x = .①()()()1212f x x f x f x +=;②()f x 的值域为(0,)+∞.【答案】2x (答案不唯一)【分析】根据指数函数的值域和指数运算即可得到答案.【详解】对于任意指数函数函数()(0xf x a a =>且1)a ¹,条件①,对于任意12,x x ∈R ,都有()()()12121212x x x xf x f x a a a f x x +=⋅==+,条件②,()f x 是指数函数,所以()f x 的值域为(0,)+∞,例如:函数()2xf x =为指数函数,满足条件①②.故答案为:2x (答案不唯一).10.(23-24高一上·四川攀枝花·阶段练习)若命题“R x $∈,20x a -=”为假命题,则实数a 的取值范围为 .【答案】{|0}a a £【分析】根据已知条件,推得R x "∈,20x a -¹为真命题,再结合指数函数值域的范围,即可求解.【详解】命题“R x $∈,20x a -=”为假命题,则R x "∈,20x a -¹为真命题,又 20x >则0a £,故实数a 的取值范围为{|0}a a £.故答案为:{|0}a a £.一、单选题1.(2024·全国·模拟预测)已知函数()1e xf x a=+的图象关于点()()1,1f 对称,则=a ( )A .1B .2C .eD .2e 【答案】C【分析】利用函数中心对称的性质,代入化简解方程即可求得e a =.【详解】由对称中心性质可知函数()f x 满足()()()221f x f x f +-=,即2112e e e x x a a a-+=+++,整理可得3122e e 2e e 2e e x x x x a a a -+-+=+++,即()()22e e e e e e e 22x x x xa --++--=,解得e a =.故选:C2.(2024·贵州毕节·三模)已知函数e ()e x xaf x a -=+是奇函数,若(2023)(2024)f f >,则实数a 的值为( )A .1B .1-C .1±D .0【答案】B【分析】根据函数奇偶性的定义,即函数的单调性解即可.【详解】因为函数e ()e x xaf x a-=+是奇函数,所以e 1e ()()e 1e e e e e x xx x x x x x a a a a a a f x f x a a --+--=---===-=-+++,解得1a =±,又e e 22()1e e e x x x x xa a a af x a a a-+-===-+++,所以当0a >时,函数为增函数,当a<0时,函数为减函数,因为(2023)(2024)f f >,所以a<0,故1a =-.故选:B3.(2024·北京西城·三模)已知函数()2x f x =,若12,R x x "∈,且12x x <,则下面结论错误的是( )A .12()()f x f x <B .1212()()22x x f x f x f ++æö<ç÷èøC .1212()()()f x x f x f x =+D .1212()()()f x x f x f x +=【答案】C【分析】根据指数函数的单调性判断A ,根据基本不等式判断B ,根据指数的运算判断C D .【详解】由指数函数的单调性可知()f x 在R 上单调递增,又12x x <,所以12()()f x f x <,故A 正确;因为120x >,220x >,所以121212122222()()222x x x x f x f x x x f +++æö=≥=ç÷è+=ø,又12x x <,所以上式取不到等号,所以1212()()22f x f x x x f ++æö>ç÷èø,故B 正确;1212()2x x f x x =,1212()()22x x f x f x +=+,12,R x x "∈,12x x <,1212()()()f x x f x f x ¹+,故C 错误;1212()2x x f x x ++=,12121212()()222()xx x x f x f x f x x +=⋅==+,故D 正确.故选:C.4.(2024·四川绵阳·模拟预测)已知函数 ()e ,0,ln ,0,x x f x x x ⎧£=⎨>⎩()3,g x x =-方程()()()3f g x g x =--有两个不同的根,分别是12,,x x 则 12x x +=( )A .0B .3C .6D .9【答案】B【分析】方程()()()3f g x g x =--有两个不同的根等价于函数()()y f g x =与y x =-的图象有两个交点,作出函数()()f g x 与y x =-的图象,根据数形结合计算即可得出结果.【详解】由题意得:()3g x x =-为R 上的增函数,且()30,g =当3x £时,()0g x £,()()3e xfg x -=,当3x >时,()0g x >,()()()ln 3f g x x =-,方程()()()3f g x g x x =--=-有两个不同的根等价于函数()()y f g x =与y x =-的图象有两个交点,作出函数()()f g x 与y x =-的图象如下图所示:由图可知3e x y -=与()ln 3y x =-图象关于3y x =-对称,则,A B 两点关于3y x =-对称,中点C 在3y x =-图象上,由3y x y x =-⎧⎨=-⎩,解得:33,22C æö-ç÷èø.所以123232x x =´+=.故选:B5.(23-24高三下·河南周口·开学考试)若1235111e ,e ,563a b c ===,则( )A .b c a >>B .c a b >>C .a b c >>D .a c b>>【答案】B【分析】利用构造函数法,结合导数的性质判断函数的单调性,利用单调性进行判断即可.【详解】由题意知1235212e ,2e 53a b ==,令()e (01)xf x x x =<<,则()()2e 10x xf x x ¢-=<,所以()f x 在()0,1上单调递减,又120135<<<,所以1235f f æöæö>ç÷ç÷èøèø,即1235e e 1235>,所以123521e e 53>,即22a b >,所以a b >,又1355e 3a c ===,又53=>>55c a >,所以c a >,所以c a b >>.故选:B .【点睛】关键点睛:本题的关键是对已知实数进行变形,然后构造函数,利用函数的单调性进行判断.6.(2022·全国·模拟预测)已知124e a =,139e b =,6c =,则a ,b ,c ( )A .a b c <<B .a c b<<C .c b a<<D .c a b<<【答案】D【分析】根据给定条件,构造函数,利用导数探讨单调性即可比较大小.【详解】令2e (),01xf x x x =<<,求导得3(2)e ()x x f x x -¢=,当01x <<时,()0f x ¢<,则()f x 在(0,1)上单调递减,则11()3(2f f >,即11324e 9e <,而9e 4>,于是112294e 4()64>´=,所以c a b <<.故选:D二、多选题7.(2024·山东临沂·一模)已知函数()()221xf x a a =+∈-R ,则( )A .()f x 的定义域为()(),00,∞-+∞U B .()f x 的值域为RC .当1a =时,()f x 为奇函数D .当2a =时,()()2f x f x -+=【答案】ACD【分析】由分母不为零求出函数的定义域,即可判断A ,再分210x ->、1210x -<-<分别求出函数值的取值范围,即可得到函数的值域,从而判断B ,根据奇偶性判断C ,根据指数幂的运算判断D.【详解】对于函数()()221xf x a a =+∈-R ,令210x -¹,解得0x ¹,所以()f x 的定义域为()(),00,∞-+∞U ,故A 正确;因为20x >,当210x ->时2021>-x ,所以221x a a +>-,当1210x -<-<时2221x<--,所以2221x a a +<-+-,综上可得()f x 的值域为()(),2,a a -∞-++∞U ,故B 错误;当1a =时()22112121x x x f x +=+=--,则()()21212121x x x x f x f x --++-==-=---,所以()2121x f x =+-为奇函数,故C 正确;当2a =时()221212121x x x f x +=+=+--,则()()21211122121x x xx f x f x ---+=++-+++=-,故D 正确.故选:ACD三、填空题8.(2024·辽宁·模拟预测)命题“任意[]1,3x ∈,22x x a -£+”为假命题,则实数a 的取值范围是 .【答案】52a >【分析】根据题意,问题转化为存在[]1,3x ∈,22x x a ->+为真命题,即()min 22x xa ->+,求出22x xy -=+的最小值得解.【详解】若命题任意“[]1,3x ∈,22x x a -£+”为假命题,则命题存在[]1,3x ∈,22x x a ->+为真命题,因为13x ££时,228x ££,令2x t =,则28t ££,则1y t t =+在[]28,上单调递增,所以56528y ££,所以52a >.故答案为:52a >.9.(2024·上海·三模)若m ∈R ,()2,0,1,02x x x f x x ⎧≥ï=⎨<ï⎩,则满足()()23f m f m -≥+的m 的最大值为 .【答案】12-/0.5-【分析】先判断函数()f x 的奇偶性与单调性,然后利用偶函数的单调性列不等式,最后解不等式即可得到m 的最大值.【详解】当0x >时,0x -<,即()()122x x f x f x -===-,当0x <时,0x ->,即()()122x xx f x f --===,于是,在(),-∞+∞上,()()f x f x -=都成立,即()f x 为偶函数.由指数函数的单调性可知,()f x 在()0,∞+上单调递增,因此,不等式()()23f m f m -≥+等价于23m m -≥+,即()()2223m m -≥+,解得12m £-.故m 的最大值为12-.故答案为:12-.10.(2024·广东广州·三模)函数()2,21331,2x a x f x ax x x ⎧£=⎨-+>⎩,其中0a >且1a ¹,若函数是单调函数,则a的一个可能取值为 .【答案】4(答案不唯一)【分析】根据题意,()f x 在R 上单调递增,根据分段函数单调性列式求解.【详解】因为0a >且1a ¹,若函数是单调函数,结合二次函数可知:()f x 在R 上单调递增,21132245a a a a >⎧ïï£⎨ï£+ï⎩,解得1354a ££.故答案为:4(答案不唯一).1.(2024·全国·高考真题)已知函数22,0()e ln(1),0x x ax a x f x x x ⎧---<=⎨++≥⎩在R 上单调递增,则a 的取值范围是( )A .(,0]-∞B .[1,0]-C .[1,1]-D .[0,)+∞【答案】B【分析】根据二次函数的性质和分界点的大小关系即可得到不等式组,解出即可.【详解】因为()f x 在R 上单调递增,且0x ≥时,()()e ln 1xf x x =++单调递增,则需满足()02021e ln1a a -⎧-≥ï´-⎨ï-£+⎩,解得10a -££,即a 的范围是[1,0]-.故选:B.2.(2024·天津·高考真题)若0.30.34.24.2 4.2log 0.2a b c -===,,,则a b c ,,的大小关系为( )A .a b c >>B .b a c >>C .c a b >>D .b c a>>【答案】B【分析】利用指数函数和对数函数的单调性分析判断即可.【详解】因为 4.2x y =在R 上递增,且0.300.3-<<,所以0.300.30 4.2 4.2 4.2-<<<,所以0.30.30 4.21 4.2-<<<,即01a b <<<,因为 4.2log y x =在(0,)+∞上递增,且00.21<<,所以 4.2 4.2log 0.2log 10<=,即0c <,所以b a c >>,故选:B3.(2023·全国·高考真题)已知函数()2(1)e x f x --=.记,,a f b f c f ===,则( )A .b c a >>B .b a c >>C .c b a >>D .c a b>>【答案】A【分析】利用作差法比较自变量的大小,再根据指数函数的单调性及二次函数的性质判断即可.【详解】令2()(1)g x x =--,则()g x 开口向下,对称轴为1x =,4112æ-=ççè,而22491670-=+=>,41102æ-=>ççè11>由二次函数性质知g g <,4112æ-=ççè,而22481682)0-=+-=-=-<,11<,所以g g >,综上,g g g <<,又e x y =为增函数,故a c b <<,即b c a >>.故选:A.4.(2023·全国·高考真题)已知e ()e 1xax x f x =-是偶函数,则=a ( )A .2-B .1-C .1D .2【答案】D【分析】根据偶函数的定义运算求解.【详解】因为()e e 1x ax x f x =-为偶函数,则()()()()1e e e e 0e 1e 1e 1a x x x x ax ax axx x x f x f x ---éù--ëû--=-==---,又因为x 不恒为0,可得()1e e 0a x x --=,即()1e e a x x -=,则()1x a x =-,即11a =-,解得2a =.故选:D.5.(2021·全国·高考真题)下列函数中最小值为4的是( )A .224y x x =++B .4sin sin y x x=+C .2y 22x x-=+D .4ln ln y x x=+【答案】C【分析】根据二次函数的性质可判断A 选项不符合题意,再根据基本不等式“一正二定三相等”,即可得出,B D 不符合题意,C 符合题意.【详解】对于A ,()2224133y x x x =++=++≥,当且仅当=1x -时取等号,所以其最小值为3,A 不符合题意;对于B ,因为0sin 1x <£,4sin 4sin y x x=+≥=,当且仅当sin 2x =时取等号,等号取不到,所以其最小值不为4,B 不符合题意;对于C ,因为函数定义域为R ,而20x >,2422242x x xx y -=+=+≥=,当且仅当22x =,即1x =时取等号,所以其最小值为4,C 符合题意;对于D ,4ln ln y x x=+,函数定义域为()()0,11,+∞U ,而ln x R ∈且ln 0x ¹,如当ln 1x =-,5y =-,D 不符合题意.故选:C .【点睛】本题解题关键是理解基本不等式的使用条件,明确“一正二定三相等”的意义,再结合有关函数的性质即可解出.6.(上海·高考真题)方程1139x -=的解为 .【答案】1-【分析】根据指数幂的运算性质,化简得到121339x --==,得出方程,即可求解.【详解】由121339x --==,可得12x -=-,解得=1x -.故答案为: 1-.【点睛】本题主要考查了实数指数幂的运算性质及其应用,其中解答中熟记实数指数幂的运算性质是解答的关键,着重考查运算与求解能力.7.(福建·高考真题)函数()x b f x a -=的图象如图所示,其中a ,b 为常数,则下列结论正确的是( )A .1,0a b ><B .1,0a b >>C .01,0a b <<>D .01,0a b <<<【答案】D。
2025年高考数学一轮复习-第三章-第四节-指数与指数函数【课件】

没有意义
③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂__________.
r+s
r
s
a
(3)有理数指数幂的运算性质:a ·a =____,(ar)s=
rb r
r
a
(ab) =_____(其中a>0,b>0,r∈Q).
rs(其中a>0,r,s∈Q)
a
__________________,
2
2
得到f(x)=
1 |x+1|
( ) 的图象.
2
(2)(多选题)(2023·福州调研)已知实数a,b满足等式2 023a=2 024b,下列等式可以成
立的是(
)
A.a=b=0
B.a<b<0
C.0<a<bΒιβλιοθήκη D.0<b<a
【解析】选ABD.如图,观察易知,a<b<0或0<b<a或a=b=0,故选ABD.
考向
高考命题以考查指数幂的运算性质、指数函数的单调性与特殊点、指
考法
数幂的大小比较为主,常以选择题或填空题的形式出现.
预计2025年高考中利用指数函数的性质比较大小、指数型函数图象的
预测
识别与应用以及指数型函数单调性的应用是考查的热点,题型为选择题
或填空题.
必备知识·逐点夯实
知识梳理·归纳
1.指数与指数运算
4
1
-3
x
1
x
所以2 ≤2 ≤2 ,所以函数y=2 的值域是[ ,2].
8
4 , ≥ 0,
(2)已知实数a≠1,函数f(x)=ቊ −
指数与指数函数(一轮复习导学案)

§2.6指数与指数函数主备人:钱美平 审核人:陈军题型一:指数幂的运算【知识构建】1.指数幂的概念(1)根式:如果一个实数x 满足(1,N )n x a n n *=>∈,那么称x 为a 的 ,n 叫做根指数,a 叫做被开方数.① 当n 为奇数时,正数的n 次实数方根是一个 数,负数的n 次实数方根是一个 数,此时,a 的n 次实数方根只有一个,记为x= .② 当n 为偶数时,正数的n 次实数方根有 个,它们互为 ,此时,正数 a 的正的n 次实数方根用符号 表示,负的n 次实数方根用符号 表示.正负两个n 次实数方根可以合写为 (a >0)的形式.负数没有偶次实数方根. 零的任何次实数方根都是 .(2)根式的性质:①n = ;②当n 为奇数时,n = ;当n 为偶数时, n =a = .2.有理指数幂(1)分数指数幂的表示① 正数的正分数指数幂mn a = ;② 正数的负分数指数幂mn a -= ;③ 0的正分数指数幂是 ,0的负分数指数幂无意义.(2)有理指数幂的运算性质①s ta a = (0,,a s t Q >∈); ②()s t a = (0,,a s t Q >∈); ③()t ab = (0,0,a b t Q >>∈).例1化简:(1) a 3b 23ab 2(a 14b 12)4a -13b 13(a >0,b >0);(2)21103227()(0.002)2)8----+-+【方法提炼】题型二:指数函数的图象、性质【知识构建】指数函数概念、图象和性质(1)定义:(2)图象与性质例2 (1)函数f(x)=a x-b的图象如图所示,其中a,b为常数,则下列对a,b的范围判断正确的是________.(填序号)①a>1,b<0;②a>1,b>0;③0<a<1,b>0;④0<a<1,b<0.(2)若函数f(x)=e-(x-μ)2 (e是自然对数的底数)的最大值是m,且f(x)是偶函数,则m+μ=________..【方法提炼】题型三:指数函数的应用例3 (1)k 为何值时,方程|3x -1|=k 无解?有一解?有两解?(2)已知定义在R 上的函数f (x )=2x -12|x | . ① 若f (x )=32,求x 的值; ② 若2t f (2t )+mf (t )≥0对于t ∈[1,2]恒成立,求实数m 的取值范围.【方法提炼】题型四:综合与创新例4 已知过点O 的直线与函数y =3x 的图象交于A ,B 两点,点A 在线段OB 上,过A作y 轴的平行线交函数y =9x 的图象于C 点,当BC 平行于x 轴时,点A 的横坐标 是________.【方法提炼】【变式训练】变式1:(1)20.520371037(2)0.1(2)392748π--++-+= (2)1132113321(4)()4(0.1)()ab a b ----=变式2.1:已知实数a ,b 满足等式(12)a =(13)b ,下列五个关系式: ① 0<b <a ;② a <b <0;③ 0<a <b ;④ b <a <0;⑤ a =b .其中不可能成立的关系式有________.(填序号)变式2.2:若函数f (x )=a x -1(a >0且a ≠1)的定义域和值域都是[0,2],则实数a =______.变式3:设函数f (x )=ka x -a -x (a >0且a ≠1)是定义域为R 的奇函数.(1)若f (1)>0,试求不等式f (x 2+2x )+f (x -4)>0的解集;(2)若f (1)=32,且g (x )=a 2x +a -2x -4f (x ),求g (x )在[1,+∞)上的最小值.变式4:已知函数f (x )=b ·a x (其中a ,b 为常量,且a >0,a ≠1)的图象经过点A (1,6),B (3,24).(1)求f (x );(2)若不等式⎝⎛⎭⎫1a x +⎝⎛⎭⎫1b x -m ≥0在x ∈(-∞,1]时恒成立,求实数m 的取值范围.。
2020版高考数学一轮(新课改省份专用)复习(学案)2.4指数与指数函数

第四节 指数与指数函数突破点一 指数幂的运算[基本知识]1.根式 (1)根式的概念若x n=a ,则x 叫做a 的n 次方根,其中n >1且n ∈N *.式子na 叫做根式,这里n 叫做根指数,a 叫做被开方数.(2)a 的n 次方根的表示x n=a ⇒⎩⎨⎧x = n a当n 为奇数且n >1时,x =±n a当n 为偶数且n >1时2.有理数指数幂一、判断题(对的打“√”,错的打“×”) (1)4-a4=-a .( )(2)(-a )=(-a )=-a .( ) (3)(na )n=a .( ) 答案:(1)× (2)× (3)√ 二、填空题1.计算:π0+2-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫214=________.答案:1182.设a >0,将a 2a ·3a 2表示成分数指数幂的形式,其结果是________.解析:a 2a ·3a 2=a 2a ·a23=a 2a53=a 2a51×32=a 2·a =a =a .答案:a 3.若a -2=3-2a3,则实数a 的取值范围为________.解析:a -2=|2a -1|,3-2a3=1-2a .因为|2a -1|=1-2a . 故2a -1≤0,所以a ≤12.答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,12指数幂的运算规律(1)有括号的先算括号里的,无括号的先进行指数运算. (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.[典例] (1)a 3a ·5a 4(a >0)的值是( )A .1B .aC .aD .a(2)⎝ ⎛⎭⎪⎫2 350+2-2·⎝ ⎛⎭⎪⎫2 14-(0.01)0.5=________. [解析] (1)a 3a ·5a 4=a 3a 12·a45=a =a .故选D.(2)原式=1+14×⎝ ⎛⎭⎪⎫49-⎝ ⎛⎭⎪⎫1100=1+14×23-110=1+16-110=1615.[答案] (1)D (2)1615[方法技巧]化简指数幂常用的技巧(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫b a -p =⎝ ⎛⎭⎪⎫a b p(ab ≠0); (2)a =()a 1mm,a =(a )n (式子有意义);(3)1的代换,如1=a -1a,1=aa 等;(4) 乘法公式的常见变形,如(a +b )(a -b )=a -b ,(a ±b )2=a ±2ab +b ,(a ±b )(a ∓ab +b )=a ±b .[针对训练]1.化简a 23·b-1-12·a-12·b136a ·b 5(a >0,b >0)的结果是( )A .aB .abC .a 2bD.1a解析:选D 原式=a 1-3b 12a-12b13a 16b56=a ·b =1a.2.(2019·江西百校联盟联考)已知14a =7b =4c=2,则1a -1b +1c=________.解析:由题设可得2=14,2=7,2=4, 则2=147=2,∴2=2×4=23, ∴1a -1b +1c=3.答案:33.若x >0,则(2x +3)(2x -3)-4x (x -x )=________.解析:因为x >0,所以原式=(2x )2-(3)2-4x ·x +4x ·x =4x -3-4x +4x =4x -33-4x +4x 0=-27+4=-23.答案:-23突破点二 指数函数的图象及应用[基本知识]1.指数函数的图象画指数函数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.[基本能力]一、判断题(对的打“√”,错的打“×”) (1)y =2x -1是指数函数.( )(2)y =ax +1的图象恒过定点(-1,1).( )(3)要得到y =3x +2的图象只需将y =3x的图象向左平移2个单位即可.( )答案:(1)× (2)√ (3)√ 二、填空题 1.函数y =ax -3+3(a >0,且a ≠1)的图象过定点________.解析:因为指数函数y =a x(a >0,且a ≠1)的图象过定点(0,1),所以在函数y =a x -3+3中,令x -3=0,得x =3,此时y =1+3=4,即函数y =ax -3+3的图象过定点(3,4).答案:(3,4) 2.函数y =2x +1的图象是________(填序号).解析:由y =2x 的图象向左平移1个单位可得y =2x +1的图象.答案:①3.已知函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12a -4x 的图象与指数函数y =a x 的图象关于y 轴对称,则实数a 的值是________.解析:由两函数的图象关于y 轴对称,可知12a -4与a 互为倒数,即a2a -4=1,解得a=4.答案:4[全析考法]考法一 与指数函数有关的图象辨析 [例1] (2019·河北武邑中学调研)函数y =e-|x -1|的大致图象是( )[解析] 因为-|x -1|≤0,所以0<e -|x -1|≤e 0,即0<y =e-|x -1|≤1,故选B.[答案] B考法二 指数函数图象的应用一些指数方程、不等式问题,往往利用相应指数型函数的图象数形结合求解.[例2] (2019·西安八校联考)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,2x,x >0,则满足f (x )+f (x -1)>1的x 的取值范围是________.[解析] 画出函数f (x )的大致图象如图所示,易知函数f (x )在(-∞,+∞)上单调递增.又x >x -1,且x -(x -1)=1,f (0)=1, 所以要使f (x )+f (x -1)>1成立, 结合函数f (x )的图象知只需x -1>-1, 解得x >0.故所求x 的取值范围是(0,+∞). [答案] (0,+∞)[方法技巧]有关指数函数图象问题的解题思路(1)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.(2)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.(3)有关指数方程、不等式问题的求解,往往是利用相应的指数型函数图象,数形结合求解.[集训冲关]1.[考法一]函数f (x )=1-e |x |的图象大致是( )解析:选A 由f (x )=1-e |x |是偶函数,其图象关于y 轴对称,排除B 、D.又e |x |≥1,所以f (x )的值域为(-∞,0],排除C.2.[考法二]函数y =a x-b (a >0且a ≠1)的图象经过第二、三、四象限,则a b的取值范围为( )A .(1,+∞)B .(0,+∞)C .(0,1)D .无法确定解析:选C 因为函数y =a x-b 的图象经过第二、三、四象限,所以函数y =a x-b 单调递减且其图象与y 轴的交点在y 轴的负半轴上.令x =0,则y =a 0-b =1-b ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,1-b <0,解得⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,b >1,故a b∈(0,1),故选C.3.[考法二]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:曲线|y |=2x +1与直线y =b 的图象如图所示,由图可知: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:[-1,1]突破点三 指数函数的性质及应用[基本知识]指数函数的性质(1)指数函数y =a x(a >0,a ≠1)的图象和性质跟a 的取值有关,要特别注意分a >1与0<a <1两种情况来研究.(2)对可化为a 2x+b ·a x +c =0或a 2x +b ·a x+c ≥0(≤0)的指数方程或不等式,常借助换元法解决,但应注意换元后“新元”的取值范围.[基本能力]一、判断题(对的打“√”,错的打“×”)(1)指数函数y =a x (a >0,且a ≠1),当x >0时,y >1.( )(2)若指数函数y =a x (a >0,且a ≠1)在[1,2]上的最大值为2,则a 为 2.( ) (3)若a m>a n(a >0,且a ≠1),则m >n .( ) 答案:(1)× (2)√ (3)×1.函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫121-x的单调递增区间为________.答案:(-∞,+∞)2.若-1<x <0,a =2-x,b =2x ,c =0.2x,则a ,b ,c 的大小关系是________. 解析:因为-1<x <0,所以由指数函数的图象和性质可得:2x <1,2-x >1,0.2x>1,又因为0.5x <0.2x,所以b <a <c .答案:b <a <c 3.函数y =3x 2-2x 的值域为________.解析:设u =x 2-2x ,则y =3u ,u =x 2-2x =(x -1)2-1≥-1,所以y =3u ≥3-1=13,所以函数y =3x 2-2x 的值域是⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,+∞. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,+∞[全析考法]考法一 比较指数式大小或解不等式[例1] (1)已知f (x )=2x -2-x,a =⎝ ⎛⎭⎪⎫79,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫97,c =log 279,则f (a ),f (b ),f (c )的大小关系为( )A .f (b )<f (a )<f (c )B .f (c )<f (b )<f (a )C .f (c )<f (a )<f (b )D .f (b )<f (c )<f (a )(2)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -7,x <0,x ,x ≥0,若f (a )<1,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-3)B .(1,+∞)C .(-3,1)D .(-∞,-3)∪(1,+∞)[解析] (1)易知f (x )=2x -2-x在R 上为增函数,又a =⎝ ⎛⎭⎪⎫79=⎝ ⎛⎭⎪⎫97>⎝ ⎛⎭⎪⎫97=b >0,c =log 279<0,则a >b >c ,所以f (c )<f (b )<f (a ).(2)当a <0时,不等式f (a )<1可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫12a -7<1,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12a <8,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12a <⎝ ⎛⎭⎪⎫12-3,因为0<12<1,所以a >-3,此时-3<a <0;当a ≥0时,不等式f (a )<1可化为a <1,故a 的取值范围是(-3,1). [答案] (1)B (2)C[方法技巧]有关指数不等关系的常见题型及求解思路(1)比较大小问题:常化为同底或同指,利用指数函数的单调性,图象或1,0等中间量进行比较.(2)简单的指数方程或不等式的求解问题:解决此类问题应利用指数函数的单调性,要特别注意底数a 的取值范围,并在必要时进行分类讨论.考法二 与指数函数有关的函数最值问题[例2] (2019·昆明第一中学月考)已知集合A ={x |(2-x )(2+x )>0},则函数f (x )=4x- 2x +1-3(x ∈A )的最小值为( )A .4B .2C .-2D .-4[解析] 由题知集合A ={x |-2<x <2}.又f (x )=(2x )2-2×2x -3,设2x=t ,则14<t <4,所以f (x )=g (t )=t 2-2t -3=(t -1)2-4,且函数g (t )的对称轴为直线t =1,所以最小值为g (1)=-4.故选D.[答案] D [方法技巧]形如y =a 2x+b ·a x +c (a >0,且a ≠1)型函数最值问题多用换元法,即令t =a x转化为y =t 2+bt +c 的最值问题,注意根据指数函数求t 的范围.考法三 与指数函数有关的函数单调性问题 [例3] (1)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](2)若函数f (x )=a x(a x-3a 2-1)(a >0,且a ≠1)在区间[0,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,23 B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫33,1C .(1, 3 ]D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞ [解析] (1)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,故选B.(2)令t =a x (t >0),则原函数转化为y =t 2-(3a 2+1)t ,其图象的对称轴为直线t =3a 2+12. 若a >1,则t =a x≥1,由于原函数在区间[0,+∞)上是增函数, 则3a 2+12≤1,解得-33≤a ≤33,与a >1矛盾;若0<a <1,则0<t ≤1,由于原函数在区间[0,+∞)上是增函数,则3a 2+12≥1,解得a ≥33或a ≤-33,所以实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫33,1.故选B.[答案] (1)B (2)B [方法技巧]与指数函数有关的复合函数的单调性,要弄清复合函数由哪些基本初等函数复合而成,要注意数形结合思想的运用.[集训冲关]1.[考法一]已知a =0.80.7,b =0.80.9,c =1.20.8,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a >b >c B .b >a >c C .c >b >aD .c >a >b解析:选D a =0.80.7>0.80.9=b ,a =0.80.7<0.80=1,∴b <a <1,而c =1.20.8>1.20=1,∴c >a >b .2.[考法二]函数y =16-2x的值域是( ) A .[0,+∞) B .[0,4] C .[0,4)D .(0,4)解析:选C 函数y =16-2x 中,因为16-2x≥0,所以2x≤16.因为2x∈(0,16],所以16-2x∈[0,16).故y =16-2x∈[0,4).故选C.3.[考法三]函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12的单调递增区间是( )A.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,12 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞ D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1解析:选D 令x -x 2≥0,得0≤x ≤1,所以函数f (x )的定义域为[0,1],因为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12t 是减函数,所以函数f (x )的增区间就是函数y =-x 2+x 在[0,1]上的减区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1,故选D.4.[考法一、三]已知函数f (x )=a|x +1|(a >0,且a ≠1)的值域为[1,+∞),则f (-4)与f (1)的大小关系是______________.解析:∵|x +1|≥0,函数f (x )=a |x +1|(a >0,且a ≠1)的值域为[1,+∞),∴a >1.由于函数f (x )=a|x +1|在(-1,+∞)上是增函数,且它的图象关于直线x =-1对称,则函数在(-∞,-1)上是减函数,故f (1)=f (-3),f (-4)>f (1).答案:f (-4)>f (1)。
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(2)设函数 f(x)=Error!若 f(a)<1,则实数 a 的取值范围是( )
A.(-∞,-3)
B.(1,+∞)
C.(-3,1)
D.(-∞,-3)∪(1,+∞)
( ) ( ) ( ) [解析] (1)易知 f(x)=2x-2-x 在 R 上为增函数,又 a=
7 9
-1 4
=
9 7
1 4
>
9
7
(3)1
的代换,如
1=a-1a,1=a
-1 2
a
1 2
等;
1
11
1
11
11
1
1
2
(4) 乘法公式的常见变形,如(a 2 +b 2 )(a 2 -b 2 )=a-b,(a 2 ±b 2 )2=a±2a 2 b 2 +b,(a 3 ±b 3 )(a 3 ∓a
11
2
3 b 3 +b 3 )=a±b.
[针对训练]
1
1
1
解析:由题设可得 2 a =14,2 b =7,2 c =4,
则
2
1 a
-
1 b
=174=2,
∴2
1 a
-
1 b
+
1 c
=2×4=23,
∴1a-1b+1c=3. 答案:3
3.若
x>0,则(2x
1 4
+3
3 2
)(2x
1 4
-3
3 2
)-4x
-1 2
1
(x-x 2 )=________.
解析:因为
( ] 答案: -∞,12
指数幂的运算规律
(1)有括号的先算括号里的,无括号的先进行指数运算.
(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.
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=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.
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.
一、判断题(对的打“√”,错的打“×”)
解析:由 y=2x 的图象向左平移 1 个单位可得 y=2x+1 的图象.答案:①
( ) 3.已知函数
y=
1 2a-4
x
的图象与指数函数
y=ax
的图象关于
y
轴对称,则实数
a
的值是________.
解析:由两函数的图象关于 y 轴对称,可知2a1-4与 a 互为倒数,即2aa-4=1,解得 a=4.
答案:4
(1)4 ∓-a∓4=-a.( )
2
1
(2)(-a) 4 =(-a) 2 = -a.( )
(3)(n a)n=a.( )
答案:(1)× (2)× (3)√
二、填空题
[基本能力]
( ) 1.计算:π0+2-2× 214
1
2 =________.
答案:181
2.设 a>0,将 a2 表示成分数指数幂的形式,其结果是________. a·3 a2
0<a<1
y=ax(a>0,且 a≠1) a>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.画指数函数图象的三个关键点
( ) 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), -1,1a .
考法一 与指数函数有关的图象辨析
[全析考法]
[例 1] (2019·河北武邑中学调研)函数 y=e-|x-1|的大致图象是( )
[解析] 因为-|x-1|≤0,所以 0<e-|x-1|≤e0,即 0<y=e-|x-1|≤1,故选 B. [答案] B 考法二 指数函数图象的应用 一些指数方程、不等式问题,往往利用相应指数型函数的图象数形结合求解. [例 2] (2019·西安八校联考)设函数 f(x)=Error!则满足 f(x)+f(x-1)>1 的 x 的取值范围是________. [解析] 画出函数 f(x)的大致图象如图所示,易知函数 f(x)在(-∞,+∞)上单调递增. 又 x>x-1,且 x-(x-1)=1,f(0)=1, 所以要使 f(x)+f(x-1)>1 成立, 结合函数 f(x)的图象知只需 x-1>-1, 解得 x>0.故所求 x 的取值范围是(0,+∞). [答案] (0,+∞)
[基本能力]
(1)y=2x-1 是指数函数.( )
(2)y=ax+1 的图象恒过定点(-1,1).( )
(3)要得到 y=3x+2 的图象只需将 y=3x 的图象向左平移 2 个单位即可.( ) 答案:(1)× (2)√ (3)√ 二、填空题 1.函数 y=ax-3+3(a>0,且 a≠1)的图象过定点________. 解析:因为指数函数 y=ax(a>0,且 a≠1)的图象过定点(0,1),所以在函数 y=ax-3+3 中,令 x-3= 0,得 x=3,此时 y=1+3=4,即函数 y=ax-3+3 的图象过定点(3,4). 答案:(3,4) 2.函数 y=2x+1 的图象是________(填序号).
1.化简∓a·b-1∓·a·b(a>0,b>0)的结果是( ) 6 a·b5
A.a
B.ab
C.a2b
D.1a
解析:选
D 原式=abaabb=a
-1 -1 -1 326
·b
2
+
1 -5 36
=1a.
2.(2019·江西百校联盟联考)已知 14a=7b=4c=2,则1a-1b+1c=________.
故选 C.
3.[考法二]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:曲线|y|=2x+1 与直线 y=b 的图象如图所示,由图可知: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:[-1,1]
突破点三 指数函数的性质及应用
第四节 指数与指数函数
突破点一 指数幂的运算
1.根式
[基本知识]
(1)根式的概念
若 xn=a,则 x 叫做 a 的 n 次方根,其中 n>1 且 n∈N*.式子n a叫做根式,这里 n 叫做根指数,a 叫做
被开方数.
(2)a 的 n 次方根的表示
xn=a⇒Error!
2.有理数指数幂
幂的有关概念
m
正分数指数幂:a n =n am(a>0,m,n∈N*,且 n>1)
所以 0≤a<1.
故 a 的取值范围是(-3,1).
[答案] (1)B (2)C
[方法技巧]
有关指数不等关系的常见题型及求解思路
(1)比较大小问题:常化为同底或同指,利用指数函数的单调性,图象或 1,0 等中间量进行比较.
[全析考法]
( ) ( ) [例 1] (1)已知 f(x)=2x-2-x,a= 7 9
-1 4
,b=
9
7
1 5
,c=log279,则
f(a),f(b),f(c)的大小关系为( )
A.f(b)<f(a)<f(c)
B.f(c)<f(b)<f(a)
C.f(c)<f(a)<f(b)
D.f(b)<f(c)<f(a)
x>0,所以原式=(2x
1 4
)2-(3
3 2
)2-4x
-1 2
·x+4x
-
1 2
·x
1 2
=4x
1´2 4
-3
3×2 2
-4x
-
1+1 2
+4x
-1+ 2
1 2
=4x
1
1
2 -33-4x 2 +4x0=-27+4=-23.
答案:-23
突破点二 指数函数的图象及应用
1.指数函数的图象 函数
[基本知识]
A.(1,+∞)
B.(0,+∞)
C.(0,1)
D.无法确定
解析:选 C 因为函数 y=ax-b 的图象经过第二、三、四象限,所以函数 y=ax-b 单调递减且其图象
与 y 轴的交点在 y 轴的负半轴上.令 x=0,则 y=a0-b=1-b,由题意得Error!解得Error!故 ab∈(0,1),
[典例] (1) a3 (a>0)的值是( ) a·5 a4
A.1
B.a
1
C.a 5
17
D.a 10
( ) ( ) (2)
2
3 5
0+2-2·
2
1 4
-
1 2
-(0.01)0.5=________.
[解析] (1)
a3 a·5
a4=aa·3a=a
3-1 -4 25
=a
17 10
.故选
负分数指数幂:a-
m n
=1a=n
1am(a>0,m,n∈N*,且
n>1)
0 的正分数指数幂等于_0_,0 的负分数指数幂无意义
aras=ar+s(a>0,r,s∈Q)
有理数指数幂的性质
(ar)s=ars(a>0,r,s∈Q)
(ab)r=arbr(a>0,b>0,r∈Q)
一、判断题(对的打“√”,错的打“×”)