專題02 指數(shù)函數(shù)(高效培優(yōu)講義)數(shù)學(xué)北師大版2019必修第一冊(解析版)_第1頁
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文檔簡介

PAGE1NUMPAGES38專題02指數(shù)函數(shù)教學(xué)目標(biāo)1.指數(shù)函數(shù)的基本概念、圖象與性質(zhì);2.體會(huì)研究一個(gè)函數(shù)的基本方法.教學(xué)重難點(diǎn)1.重點(diǎn):指數(shù)函數(shù)的基本概念、圖象與性質(zhì);2.難點(diǎn):指數(shù)函數(shù)圖象與性質(zhì)的應(yīng)用.知識(shí)點(diǎn)01指數(shù)函數(shù)的概念(重點(diǎn))(1)一般地,函數(shù)y=(a>0,且a≠1)叫做指數(shù)函數(shù),其中指數(shù)x是自變量,定義域是R.

(2)指數(shù)函數(shù)y=(a>0,且a≠1)解析式的結(jié)構(gòu)特征:

①的系數(shù)為1;

②底數(shù)a是大于0且不等于1的常數(shù).【即學(xué)即練】1.(24-25高一上·全國·課前預(yù)習(xí))下列各函數(shù)中,是指數(shù)函數(shù)的是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)指數(shù)函數(shù)定義即可判斷.【解析】根據(jù)指數(shù)函數(shù)的定義形如且為指數(shù)函數(shù)判斷:對于A:為冪函數(shù),故A錯(cuò)誤;對于B:中不能作為底數(shù),故B錯(cuò)誤;對于C:中系數(shù)不為1,故C錯(cuò)誤;對于D:是指數(shù)函數(shù),故D正確;故選:D2.(24-25高一上·全國·課前預(yù)習(xí))若函數(shù)是指數(shù)函數(shù),則.【答案】4【分析】由指數(shù)函數(shù)定義可得答案.【解析】因?yàn)橹笖?shù)函數(shù),則,由,可得或,綜上,.知識(shí)點(diǎn)02指數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì)(重點(diǎn))0<a<1a>1圖象性質(zhì)定義域R值域(0,+∞)過定點(diǎn)圖象過定點(diǎn)(0,1),即當(dāng)x=0時(shí),y=1單調(diào)性在(?∞,+∞)上是減函數(shù)在(?∞,+∞)上是增函數(shù)函數(shù)值的變化范圍當(dāng)x<0時(shí),y>1當(dāng)x<0時(shí),0<y<1.當(dāng)x=0時(shí),y=1當(dāng)x=0時(shí),y=1當(dāng)x>0時(shí),0<y<1當(dāng)x>0時(shí),y<1.【即學(xué)即練】1.已知,且的圖象如圖所示,則等于(

)A. B. C. D.或【答案】C【解析】由題中圖象知,函數(shù)過,,則,所以.又,所以(負(fù)值舍去),故,.故選2.(24-25高一上·全國·課前預(yù)習(xí))函數(shù)的定義域?yàn)?,值域是.【答案】,【解析】由題意知,解得,所以定義域?yàn)椋驗(yàn)?,所以,所以?.(24-25高一上·全國·課前預(yù)習(xí))函數(shù)的定義域是.【答案】【分析】解不等式,可得出原函數(shù)的定義域.【解析】要使函數(shù)有意義,則,變形可得,因?yàn)橹笖?shù)函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,解得,故函數(shù)的定義域是.知識(shí)點(diǎn)03底數(shù)對指數(shù)函數(shù)圖象的影響(拓展)1.對函數(shù)值變化快慢的影響(1)當(dāng)a>1時(shí),指數(shù)函數(shù)y=ax是R上的增函數(shù),且當(dāng)x>0時(shí),底數(shù)a的值越大,函數(shù)圖象越“陡”,說明其函數(shù)值增長得越快.(2)當(dāng)0<a<1時(shí),指數(shù)函數(shù)y=ax是R上的減函數(shù),且當(dāng)x<0時(shí),底數(shù)a的值越小,函數(shù)圖象越“陡”,說明其函數(shù)值減少得越快.2.對函數(shù)圖象變化的影響指數(shù)函數(shù)y=ax(a>0,且a≠1)與y=bx(b>0,且b≠1)的圖象的特點(diǎn):(1)若a>b>1,則①當(dāng)x<0時(shí),總有0<ax<bx<1;②當(dāng)x=0時(shí),總有ax=bx=1;③當(dāng)x>0時(shí),總有ax>bx>1.(2)若0<a<b<1,則①當(dāng)x<0時(shí),總有ax>bx>1;②當(dāng)x=0時(shí),總有ax=bx=1;③當(dāng)x>0時(shí),總有0<ax<bx<1.3.指數(shù)函數(shù)圖象在第一象限內(nèi)的規(guī)律在第一象限內(nèi),指數(shù)函數(shù)的底數(shù)越大,指數(shù)函數(shù)圖象越靠近于y軸,這個(gè)規(guī)律可簡記為:底大圖高.如圖,①,②,③,④,則:又即:時(shí),(底大冪大)時(shí),【即學(xué)即練】1.若指數(shù)函數(shù)y=ax,y=bx,y=cx(其中a、b、c均為不等于1的正實(shí)數(shù))的圖象如圖所示,則a、b、c的大小關(guān)系是()A.a(chǎn)>b>c B.c>a>b C.c>b>a D.b>a>c【答案】B【分析】】由題意,做出直線x=1,結(jié)合圖象可得結(jié)論.【解析】對于指數(shù)函數(shù)y=ax,y=bx,y=cx(其中a、b、c均為不等于1的正實(shí)數(shù))的圖象,做出直線x=1,結(jié)合圖象可得,直線x=1和指數(shù)函數(shù)y=ax,y=bx,y=cx的圖象的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為a、b、c,且c>a>b,故選B.2.如圖是指數(shù)函數(shù)①y=ax,②y=bx,③y=cx,④y=dx的圖象,則a,b,c,d與1的大小是()A.a(chǎn)<b<1<c<d B.b<a<1<d<c C.a(chǎn)<b<1<d<c D.1<a<b<c<d【答案】B【分析】作直線x=1,根據(jù)直線x=1與四個(gè)指數(shù)函數(shù)圖象交點(diǎn)的縱坐標(biāo)即可判斷出a,b,c,d的大小關(guān)系.【解析】作直線x=1與四個(gè)指數(shù)函數(shù)圖象交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(1,a),(1,b),(1,c),(1,d),由圖象可知縱坐標(biāo)的大小關(guān)系為0<b<a<1<d<c,故選B.題型01判斷函數(shù)是否為指數(shù)函數(shù)【典例1】(24-25高一上·全國·課前預(yù)習(xí))下列各函數(shù)中,是指數(shù)函數(shù)的是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)指數(shù)函數(shù)定義即可判斷.【解析】根據(jù)指數(shù)函數(shù)的定義形如且為指數(shù)函數(shù)判斷:對于A:為冪函數(shù),故A錯(cuò)誤;對于B:中不能作為底數(shù),故B錯(cuò)誤;對于C:中系數(shù)不為1,故C錯(cuò)誤;對于D:是指數(shù)函數(shù),故D正確;故選:D判斷一個(gè)函數(shù)是否是指數(shù)函數(shù)的方法牢記指數(shù)函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式必須是y=a(1)整個(gè)指數(shù)冪的系數(shù)必須是1或者可以通過指數(shù)冪的運(yùn)算化簡成1;(2)底數(shù)的范圍:a>0且a≠1.【變式1-1】(24-25高一下·貴州六盤水·期末)下列圖象中,有可能表示指數(shù)函數(shù)的是(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】可根據(jù)指數(shù)函數(shù)的定義和性質(zhì)來逐一分析選項(xiàng).【解析】指數(shù)函數(shù)的一般形式為(且),其具有以下性質(zhì):定義域?yàn)?,值域?yàn)楫?dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞減.圖象恒過點(diǎn).觀察圖象可知,D有可能是指數(shù)函數(shù)圖象.故選:D【變式1-2】(24-25高一上·湖南·階段練習(xí))“”是“為指數(shù)函數(shù)”的(

)A.充要條件 B.必要不充分條件C.充分不必要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】C【解析】當(dāng)時(shí),是指數(shù)函數(shù);若是底數(shù)為的指數(shù)函數(shù).則,且,解得,故“”是“為指數(shù)函數(shù)”的充分不必要條件.故選:C.題型02已知函數(shù)為指數(shù)函數(shù)求參【典例2】(24-25高一上·全國·課前預(yù)習(xí))若函數(shù)是指數(shù)函數(shù),則.【答案】4【分析】由指數(shù)函數(shù)定義可得答案.【解析】因?yàn)橹笖?shù)函數(shù),則,由,可得或,綜上,.已知函數(shù)為指數(shù)函數(shù)求參問題求解策略先由指數(shù)冪的系數(shù)為1,解出參數(shù)的值,而后通常利用a>0且a≠1或函數(shù)的單調(diào)性等其他性質(zhì)來舍去其中一個(gè)值.【變式2-1】(24-25高二下·福建泉州·期末)若指數(shù)函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn),則的值為.【答案】3【分析】將點(diǎn)代入函數(shù)解析式計(jì)算即可求解.【解析】因?yàn)橹笖?shù)函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn),所以,解得.【變式2-2】(24-25高一上·廣東湛江·階段練習(xí))函數(shù)是指數(shù)函數(shù),則的值不可以是(

)A. B. C. D.【答案】ACD【分析】由指數(shù)函數(shù)的定義可得出關(guān)于實(shí)數(shù)的等式與不等式,即可得出實(shí)數(shù)的值.【解析】因?yàn)楹瘮?shù)是指數(shù)函數(shù),則,解得.故選:ACD.【變式2-3】(22-23高一上·云南紅河·階段練習(xí))已知指數(shù)函數(shù),則的值為.【答案】27【分析】根據(jù)指數(shù)函數(shù)定義求得,進(jìn)而代入求解即可.【解析】因?yàn)闉橹笖?shù)式,則,解得或,又因?yàn)榍?,可得,即,所?故答案為:27.題型03求指數(shù)函數(shù)的解析式【典例3】(24-25高一上·全國·課后作業(yè))若指數(shù)函數(shù)fx的圖象過點(diǎn)4,81,則fx的解析式為(A.fx=xC.fx=1【答案】B【分析】設(shè)fx=ax,(a>0且【解析】設(shè)fx=ax,(因?yàn)楹瘮?shù)fx的圖象過點(diǎn)4,81,則f4=所以fx故選:B.求指數(shù)函數(shù)的解析式的方法對于這類問題,一般利用待定系數(shù)法設(shè)出函數(shù)的解析式為fx=ax(【變式3-1】(24-25高一上·陜西西安·階段練習(xí))若指數(shù)函數(shù)fx的圖象過點(diǎn)3,8,則fx的解析式為(A.fx=x B.fx=x1【答案】C【解析】設(shè)fx=axa>0則a3=8,得a=2,所以故選:C.【變式3-2】(2025高一·全國·專題練習(xí))若指數(shù)函數(shù)fx的圖象過點(diǎn)3,8,則f2=【答案】4【解析】設(shè)fx=ax(a>0且解得a=2,故fx=2題型04根據(jù)指數(shù)型函數(shù)圖象判斷參數(shù)的取值范圍【典例4】(24-25高二下·河北石家莊·期末)若函數(shù)的圖象經(jīng)過第二、三、四象限,則一定有(

)A.,且 B.,且C.,且 D.,且【答案】C【分析】根據(jù)指數(shù)函數(shù)的性質(zhì),結(jié)合函數(shù)圖象經(jīng)過的象限,列出關(guān)于和的不等式組,進(jìn)而求解和的取值范圍.【解析】已知函數(shù)的圖象經(jīng)過第二、三、四象限,說明函數(shù)單調(diào)遞減,所以可得指數(shù)函數(shù)過定點(diǎn),則函數(shù)過定點(diǎn),即因?yàn)楹瘮?shù)的圖象經(jīng)過第二、三、四象限,如圖所示,所以該函數(shù)與軸的交點(diǎn)在軸負(fù)半軸上,即綜上分析,可得故選:C.根據(jù)指數(shù)型函數(shù)圖象判斷參數(shù)的取值范圍先由題干畫出大致圖象,通常將其與標(biāo)準(zhǔn)的指數(shù)函數(shù)進(jìn)行比較,再利用圖象平移變換及指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性的結(jié)論從而得出答案.【變式4-1】(24-25高一上·上?!て谀┖瘮?shù)(,且)單調(diào)遞增且圖象不經(jīng)過第四象限,則、滿足的條件為(

)A., B.,C., D.,【答案】B【分析】根據(jù)指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性結(jié)合函數(shù)的圖象不經(jīng)過第四象限,判斷a,b的范圍.【解析】因?yàn)楹瘮?shù)(且)單調(diào)遞增,所以,圖象不經(jīng)過第四象限,則當(dāng)時(shí),,所以,,故選:B.【變式4-2】函數(shù)的圖象如圖所示,其中,為常數(shù),則下列結(jié)論正確的是(

)A., B.,C., D.,【答案】D【分析】根據(jù)指數(shù)函數(shù)單調(diào)性得到,根據(jù)得到.【解析】由于的圖象單調(diào)遞減,所以,又,所以,即,.故選:D.題型05指數(shù)型函數(shù)圖象過定點(diǎn)問題【典例5】(24-25高二下·河北·期末)函數(shù)(,且)的圖象恒過點(diǎn)(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)題意,利用,令,得,將代入函數(shù)中計(jì)算即可求得函數(shù)的圖象恒過點(diǎn).【解析】根據(jù)題意,函數(shù)中,令,得,將代入函數(shù)可得,即函數(shù)的圖象恒過點(diǎn).故選:A指數(shù)型函數(shù)圖象過定點(diǎn)問題求解策略利用a0【變式5-1】(24-25高一上·全國·課前預(yù)習(xí))函數(shù)(,且)的圖象過定點(diǎn).【答案】【分析】根據(jù),可得指數(shù)型函數(shù)定點(diǎn).【解析】令得,此時(shí),故函數(shù)(,且)的圖象過定點(diǎn).【變式5-2】已知函數(shù)恒過定點(diǎn),則函數(shù)的圖象不經(jīng)過(

)A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限【答案】D【解析】函數(shù)恒過定點(diǎn),,解得,,在上為遞增的奇函數(shù),其圖象經(jīng)過第一第三象限及坐標(biāo)原點(diǎn),的圖象不經(jīng)過第四象限.故選:D.題型06指數(shù)函數(shù)的圖象識(shí)別問題【典例6】我國著名數(shù)學(xué)家華羅庚先生曾說:“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形缺數(shù)時(shí)難入微”.在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)和研究過程中,常用函數(shù)圖象來研究函數(shù)的性質(zhì),也經(jīng)常用函數(shù)解析式來分析函數(shù)的圖象特征,函數(shù)在的圖象大致為(

)A. B.C. D.【答案】B【解析】設(shè)函數(shù)在上,定義域關(guān)于原點(diǎn)對稱,又因?yàn)椋院瘮?shù)為奇函數(shù),排除C選項(xiàng),當(dāng)時(shí),,排除D選項(xiàng),當(dāng)時(shí),,所以A不正確,B正確.故選:B.指數(shù)型函數(shù)圖象的識(shí)別策略對于這類問題,可從特殊點(diǎn)、函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、對稱性等角度入手,結(jié)合排除法求解,同時(shí)由于函數(shù)涉及到了指數(shù)函數(shù),故往往還需考慮底數(shù)與指數(shù)函數(shù)圖象之間的關(guān)系.【變式6-1】函數(shù)的圖象大致為(

)A. B.C. D.【答案】A【解析】由,且定義域?yàn)镽,故為奇函數(shù),排除B、D;時(shí),都趨向于,且增長快于,所以趨向于0,排除C.故選:A【變式6-2】函數(shù)y=2x2-e|x|在[-2,2]的圖象大致為()【答案】D.【解析】當(dāng)x=2時(shí),y=8-e2∈(0,1),排除A,B;易知函數(shù)y=2x2-e|x|為偶函數(shù),當(dāng)x∈[0,2]時(shí),y=2x2-ex,求導(dǎo)得y'=4x-ex,當(dāng)x=0時(shí),y'<0,當(dāng)x=2時(shí),y'>0,所以存在x0∈(0,2),使得y'=0,故選D.【點(diǎn)撥】對于函數(shù)圖象的識(shí)別題,一般首選排除法,即通過函數(shù)的性質(zhì)(尤其是奇偶性和單調(diào)性)及取特殊點(diǎn)的策略排除錯(cuò)誤選項(xiàng),從而得到正解.題型07指數(shù)型函數(shù)圖象的變換問題【典例7-1】利用函數(shù)的圖象,作出下列各函數(shù)的圖象(l)f(x-1);(2)f(|x|);(3)f(x)-1;(4)-f(x);(5)|f(x)-1|.【分析】(1)將f(x)的圖象向右平移1個(gè)單位;(2)保留f(x)在y軸右方圖象,并對稱至左邊;(3)將f(x)的圖象向下平移1個(gè)單位;(5)-f(x)與f(x)的圖象關(guān)于x軸對稱;(5)先作出函數(shù)f(x)-1的圖象,再將x軸下方的圖象沿x軸翻折到x軸的上方.【解析】利用指數(shù)函數(shù)的圖象及變換作圖法可作所要作的函數(shù)圖象,其圖象如下:【點(diǎn)撥】利用平移變換作函數(shù)圖象時(shí),要明確平移方向及平移的單位長度;而利用對稱法作函數(shù)圖象時(shí),要明確對稱軸是哪條直線,點(diǎn)與點(diǎn)的坐標(biāo)有何關(guān)系等.【典例7-2】(1)確定方程2x=-x2+2的根的個(gè)數(shù).(2)若直線y=2a與函數(shù)y=|ax-1|+1(a>0且a≠1)的圖象有兩個(gè)公共點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.【分析】(1)將求方程的根的個(gè)數(shù)問題轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)y=2x與y=-x2+2圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)問題去求解;(2)根據(jù)條件確定直線y=2a與函數(shù)y=|ax-1|+1圖象的位置關(guān)系,然后由位置關(guān)系建立不等式,進(jìn)而求得結(jié)果.【解析】根據(jù)方程的兩端分別設(shè)函數(shù)f(x)=2x,g(x)=-x2+2.在同一坐標(biāo)系中畫出函數(shù)f(x)=2x與g(x)=-x2+2的圖象,如圖所示:由圖可以發(fā)現(xiàn),二者僅有兩個(gè)交點(diǎn),∴方程2x=-x2+2的根的個(gè)數(shù)為2.(2)當(dāng)a>1時(shí),通過平移變換和翻折交換可得y=|ax-1|+1的圖象(如圖①所示),則由圖可知1<2a<2,即eq\f(1,2)<a<1,與a>1矛盾;當(dāng)0<a<1時(shí),同樣通過平移變換和翻折變換可得y=|ax-1|+1的圖象(如圖②所示),則由圖可知1<2a<2.綜上所述,實(shí)數(shù)a的取值范圍為eq\f(1,2)<a<1.【點(diǎn)撥】(1)對于一些較為復(fù)雜的方程的根的個(gè)數(shù)問題,往往轉(zhuǎn)化為某兩個(gè)函數(shù)圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)問題去求解.(2)對于第(2)題,要注意底數(shù)的不確定性,因此作圖時(shí)要分類討論.指數(shù)型函數(shù)圖象的變換問題求解策略1.平移變換(a>0,且a≠1)把函數(shù)y=ax的圖象向左平移φ(φ>0)個(gè)單位,則得到函數(shù)y=ax+φ的圖象;若向右平移φ(φ>0)個(gè)單位,則得到函數(shù)y=ax-φ的圖象;若向上平移φ(φ>0)個(gè)單位,則得到y(tǒng)=ax+φ的圖象;若向下平移φ(φ>0)個(gè)單位,則得到y(tǒng)=ax-φ的圖象.即“左加右減,上加下減”.2.對稱變換(a>0,且a≠1)函數(shù)y=a-x的圖象與函數(shù)y=ax的圖象關(guān)于y軸對稱;函數(shù)y=-ax的圖象與函數(shù)y=ax的圖象關(guān)于x軸對稱;函數(shù)y=-a-x的圖象與函數(shù)y=ax的圖象關(guān)于原點(diǎn)對稱;函數(shù)y=a|x|的圖象關(guān)于y軸對稱.【變式7-1】為了得到函數(shù)y=9×3x+5的圖象,可以把函數(shù)y=3x的圖象()A.先向左平移9個(gè)單位長度,再向上平移5個(gè)單位長度B.先向右平移9個(gè)單位長度,再向下平移5個(gè)單位長度C.先向左平移2個(gè)單位長度,再向上平移5個(gè)單位長度D.先向右平移2個(gè)單位長度,再向下平移5個(gè)單位長度【答案】C【解析】∵y=9×3x+5=3x+2+5,∴把函數(shù)y=3x的圖象先向左平移2個(gè)單位長度,再向上平移5個(gè)單位長度,可得到函數(shù)y=9×3x+5的圖象,故選C.【變式7-2】根據(jù)函數(shù)f(x)=12x的圖象,作出函數(shù)g(x)=【分析】通過對稱變換得到圖象,再求其性質(zhì).【解析】因?yàn)間(x)=12x(保留y軸上及其右邊部分,再作其關(guān)于y軸對稱的圖象即可得到左邊部分,合起來就可得到函數(shù)g(x)=12題型08求指數(shù)(型)函數(shù)的定義域【典例8】(24-25高一上·全國·課前預(yù)習(xí))求下列函數(shù)的定義域與值域(1);(2).【分析】(1)根據(jù)指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)和分母不為0進(jìn)行求解即可.(2)根據(jù)指數(shù)函數(shù)的定義域和性質(zhì)進(jìn)行求解即可.【解析】(1)由,得,函數(shù)的定義域?yàn)椋?,.的值域?yàn)椋?)函數(shù)的定義域?yàn)椋实闹涤驗(yàn)椋笾笖?shù)(型)函數(shù)的定義域方法(1)y=af(x)(a>0,且a≠1)的定義域與函數(shù)y=f(x)的定義域相同.(2)y=f(ax)的定義域與函數(shù)y=f(x)的定義域不一定相同.例如,函數(shù)f(x)=eq\r(x)的定義域?yàn)閇0,+∞),而f(x)=eq\r(ax)的定義域則為R.求y=f(ax)的定義域時(shí),應(yīng)通過復(fù)合函數(shù)的定義,由f(x)的定義域與g(x)=ax的值域的等價(jià)性,建立關(guān)于x的不等式,利用指數(shù)函數(shù)的相關(guān)性質(zhì)求解.【變式8-1】(24-25高一上·河南·階段練習(xí))函數(shù)的定義域?yàn)椋?/p>

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)被開方式大于等于0求解定義域,并結(jié)合指數(shù)函數(shù)單調(diào)性解不等式.【解析】根據(jù)題意,函數(shù),則函數(shù),即,所以.故選:C【變式8-2】(24-25高一上·四川成都·期中)函數(shù)的定義域?yàn)椋?/p>

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合分母不為零、交集思想進(jìn)行求解即可.【解析】函數(shù)的定義域滿足,解得且.則函數(shù)定義域?yàn)?,故選:D題型09求指數(shù)(型)函數(shù)的值域【典例9】求下列函數(shù)的定義域和值域:(1)y=eq\r(1-2x);(2)y=2eq\s\up6(\f(1,x-1));(3)y=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(x2-2x-3);(4)y=4x【分析】首先要注意外層函數(shù)與內(nèi)層函數(shù)的特征,然后利用指數(shù)函數(shù)的定義域、值域整體求解.【解析】(1)由1-2x≥0得2x≤1,∴x≤0.∴y=eq\r(1-2x)的定義域?yàn)?-∞,0].由0<2x≤1得-1≤-2x<0,∴0≤1-2x<1.∴y=eq\r(1-2x)的值域?yàn)閇0,1).(2)由x-1≠0得x≠1,∴函數(shù)y=2eq\s\up6(\f(1,x-1))的定義域?yàn)閧x|x∈R且x≠1}.∵eq\f(1,x-1)≠0,∴2eq\s\up6(\f(1,x-1))≠1.∴y=2eq\s\up6(\f(1,x-1))的值域?yàn)閧y|y>0且y≠1}.(3)定義域?yàn)镽.(11分)∵x2-2x-3=(x-1)2-4≥-4,∴eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(x2-2x-3)≤eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(-4)=16.又eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(x2-2x-3)>0,∴函數(shù)y=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(x2-2x-3)的值域?yàn)?0,16].(4)y=4x+6·∴y=4x+6·令u=t2+6t+10,又u=t2+6t+10在(0,+∞)上是增函數(shù),∴u>10,∴y>10.∴函數(shù)的值域?yàn)閧y|y>10}.設(shè)t=2x,則y=t2+2t+2,∵x∈[-1,2]∴t∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),4)).又對稱軸為t=-1,∴函數(shù)y=t2+2t+2在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),4))上為增函數(shù),ymin=eq\f(13,4),ymax=26,∴所求函數(shù)的值域是eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(13,4),26)).【點(diǎn)撥】(1)求與指數(shù)函數(shù)有關(guān)的函數(shù)的值域時(shí),要充分考慮到用指數(shù)函數(shù)本身的要求,并利用好指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性.(2)在引入新元后,一定要注意新元的范圍,否則會(huì)將所求的范圍擴(kuò)大(或縮小).如本題第(4)小題中,若不考慮t的范圍,就會(huì)得到值域?yàn)閇1,+∞)的錯(cuò)誤結(jié)果求指數(shù)(型)函數(shù)的值域的兩大策略(1)求y=af(x)的值域時(shí),先求函數(shù)y=f(x)的值域,再根據(jù)指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性確定函數(shù)y=af(x)的值域.(2)求y=f(ax)的值域時(shí),可用換元法求解,但換元后應(yīng)注意引入的新變量的取值范圍【變式9-1】(24-25高一上·廣東深圳·期末)將函數(shù)的值域?yàn)?【答案】【分析】根據(jù)指數(shù)函數(shù)的性質(zhì),即可求得答案.【解析】由于,故且,故函數(shù)的值域?yàn)?,【變?-2】(24-25高一上·上?!ぜ倨谧鳂I(yè))已知函數(shù)y=fx,其中.(1)求,并計(jì)算的值;(2)作出該函數(shù)的圖象,并求函數(shù)y=fx【分析】(1)直接代入式子計(jì)算、即可;(2)結(jié)合指數(shù)函數(shù)性質(zhì)分離常數(shù)法求函數(shù)值域,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性作出的圖象.【解析】(1),;(2)由(1)知,x∈R,,所以為奇函數(shù),圖象關(guān)于原點(diǎn)對稱,且,為增函數(shù),因?yàn)?,所以,得函?shù)的值域?yàn)?1,1.的圖象如下圖,【變式9-3】(24-25高一上·西藏那曲·期末)已知函數(shù).(1)若,求實(shí)數(shù)x的取值范圍;(2)求的值域.【分析】(1)根據(jù)指數(shù)函數(shù)單調(diào)性可得,結(jié)合二次不等式運(yùn)算求解即可;(2)根據(jù)二次函數(shù)分析可知,結(jié)合指數(shù)函數(shù)性質(zhì)求值域.【解析】(1)因?yàn)?,且在定義域R上單調(diào)遞增,則,解得,所以實(shí)數(shù)x的取值范圍為0,2.(2)因?yàn)?,?dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,且在定義域R上單調(diào)遞增,則,又因?yàn)?,所以的值域?yàn)?題型10判斷指數(shù)型復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性【典例10】(24-25高二下·天津?yàn)I海新·階段練習(xí))函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】利用復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性可得結(jié)果.【解析】函數(shù)中,令,則函數(shù)在上單調(diào)遞減,上單調(diào)遞增,而函數(shù)為減函數(shù),因此函數(shù)在上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是.故選:A.判斷形如y=af(x)(a>0,且a≠1)的函數(shù)的單調(diào)性的方法利用復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性:令u=f(x),x∈[m,n],復(fù)合的兩個(gè)函數(shù)y=au與u=f(x)的單調(diào)性如果相同,則復(fù)合后的函數(shù)y=af(x)在[m,n]上是增函數(shù);如果兩者的單調(diào)性相反(即一增一減),則復(fù)合函數(shù)y=af(x)在[m,n]上是減函數(shù).【變式10-1】(24-25高一下·河北保定·階段練習(xí))函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是.【答案】【分析】利用指數(shù)函數(shù)、二次函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合復(fù)合函數(shù)單調(diào)性求出減區(qū)間.【解析】函數(shù)的定義域?yàn)镽,令,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,函數(shù)在R上單調(diào)遞增,因此函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是.故選:【變式10-2】求下列函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.(1)y=a-x2+3x+2(a>0且a≠1);(2)y=2eq\r(-x2+2x+3).【分析】本題考查與指數(shù)函數(shù)有關(guān)的復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性問題,解題的關(guān)鍵是先確定指數(shù)的單調(diào)區(qū)間,再求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,對(1),要注意對a分類討論;對(2),要注意其定義域.【解析】(1)設(shè)u=-x2+3x+2=-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(3,2)))eq\s\up12(2)+eq\f(17,4),可知u在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,\f(3,2)))上是增函數(shù),在eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),+∞))上是減函數(shù).當(dāng)a>1時(shí),y=au在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,\f(3,2)))上是增函數(shù),在eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),+∞))上是減函數(shù);即當(dāng)a>1時(shí),函數(shù)y=a-x2+3x+2的單調(diào)增區(qū)間是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,\f(3,2))),減區(qū)間是eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),+∞)).當(dāng)0<a<1時(shí),y=au在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,\f(3,2)))上是減函數(shù),在eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),+∞))上是增函數(shù).即當(dāng)0<a<1時(shí),函數(shù)y=a-x2+3x+2的單調(diào)增區(qū)間是eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),+∞)),減區(qū)間是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,\f(3,2))).(2)∵-x2+2x+3≥0,x2-2x-3≤0,∴-1≤x≤3.∴函數(shù)的定義域?yàn)閇-1,3].函數(shù)u=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,其圖象的對稱軸為直線x=1.∴u=-x2+2x+3在[-1,1)上單調(diào)遞增,在[1,3]上單調(diào)遞減,∴函數(shù)y=2eq\r(-x2+2x+3)在[-1,1)上單調(diào)遞增,在[1,3]上單調(diào)遞減,∴函數(shù)y=2eq\r(-x2+2x+3)的單調(diào)增區(qū)間是[-1,1),減區(qū)間是[1,3].【點(diǎn)撥】一般情況下,兩個(gè)函數(shù)都是增函數(shù)或都是減函數(shù),則其復(fù)合函數(shù)是增函數(shù);如果兩個(gè)函數(shù)是一增一減,則其復(fù)合函數(shù)是減函數(shù).但一定要注意考慮復(fù)合函數(shù)的定義域.題型11由指數(shù)型函數(shù)單調(diào)性求參【典例11】(2025·山東濟(jì)寧·二模)若函數(shù)在上單調(diào)遞減,則實(shí)數(shù)的取值范圍是()A. B. C. D.【答案】A【分析】是由與復(fù)合而成,先分析外層函數(shù)單調(diào)性,再根據(jù)復(fù)合函數(shù)單調(diào)性確定內(nèi)層函數(shù)單調(diào)性,進(jìn)而求出的取值范圍.【解析】是由與復(fù)合而成,在中,,,所以在上單調(diào)遞減.因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞減,且外層函數(shù)在上單調(diào)遞減,根據(jù)復(fù)合函數(shù)“同增異減”的原則,可知內(nèi)層函數(shù)在上單調(diào)遞增.對于二次函數(shù),其圖象開口向上,對稱軸為.二次函數(shù)在對稱軸右側(cè)單調(diào)遞增,要使在上單調(diào)遞增,則對稱軸需滿足,解得.故選:A.由指數(shù)型函數(shù)的單調(diào)性求參的方法這類問題其解決方法是換元法,通過換元,將問題轉(zhuǎn)化為外層函數(shù)或內(nèi)層函數(shù)的單調(diào)性問題,再根據(jù)“同增異減”列出關(guān)于參數(shù)的方程、不等式(組),解之即得所求.【變式11-1】(24-25高二下·廣東深圳·期末)若函數(shù)(且)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】根據(jù)復(fù)合函數(shù)單調(diào)性求解即可.【解析】由題意知,函數(shù)(且)在上單調(diào)遞增,要使函數(shù)(且)在上單調(diào)遞減,則,解得.故選:B.【變式11-2】(24-25高一下·云南·階段練習(xí))已知函數(shù)(且)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】利用復(fù)合函數(shù)單調(diào),結(jié)合分段討論外函數(shù)單調(diào)性,再確定內(nèi)函數(shù)二次函數(shù)的單調(diào)性即可求解.【解析】當(dāng)時(shí),,所以外函數(shù)是單調(diào)遞減的指數(shù)函數(shù),此時(shí)要使得函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則滿足二次函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,即滿足對稱軸,解得,結(jié)合,可得;當(dāng)時(shí),,所以外函數(shù)是單調(diào)遞增的指數(shù)函數(shù),此時(shí)要使得函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則滿足二次函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,即滿足對稱軸,解得,結(jié)合,可得;綜上可得a的取值范圍是或,故選:A.【變式11-3】(2025·重慶·三模)已知函數(shù)在上單調(diào)遞減,則的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】利用指數(shù)函數(shù)、二次函數(shù)單調(diào)性及分段函數(shù)單調(diào)性列式求解.【解析】依題意,函數(shù)在上單調(diào)遞減,則,解得,又函數(shù)在上單調(diào)遞減,則,所以的取值范圍是.故選:B題型12由指數(shù)(型)函數(shù)值域(最值)求參【典例12】(24-25高一上·內(nèi)蒙古巴彥淖爾·期末)已知(且)是偶函數(shù).(1)求的值;(2)若在上的最大值比最小值大,求的值.【分析】(1)根據(jù)偶函數(shù)的定義建立方程,根據(jù)方程恒成立得解;(2)分和兩種情況討論,由指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性求最值即可得解.【解析】(1)若為偶函數(shù),則恒成立,所以,即恒成立,解得.故的值為0.(2)由(1)可得(且).當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,,解得.當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,,解得.故的值為或.根據(jù)指數(shù)(型)函數(shù)的值域或最值求參的策略先討論指數(shù)(型)函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合單調(diào)性與值域(或最值)得到關(guān)于參數(shù)的方程或不等式(組),解之即得所求.【變式12-1】若函數(shù)(且)在區(qū)間上的最大值是4,最小值為m,且函數(shù)在內(nèi)是嚴(yán)格增函數(shù),則.【答案】【分析】首先由一次函數(shù)的單調(diào)性得,再討論指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,根據(jù)最值求解參數(shù)的取值.【解析】若函數(shù)在內(nèi)是嚴(yán)格增函數(shù),則,,若,因?yàn)楹瘮?shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,最大值是4,最小值為m,所以,,解得,,不滿足,若,因?yàn)楹瘮?shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,最大值是4,最小值為m,所以,,解得,,滿足,所以.【變式12-2】(24-25高一上·江蘇蘇州·期末)已知函數(shù)(且)在上的最大值與最小值之積等于8,設(shè)函數(shù).(1)求的值,并證明為奇函數(shù);(2)若不等式對恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【分析】(1)根據(jù)題意,利用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,得到,得出,再由函數(shù)奇偶性的定義和判定方法,即可求解;(2)根據(jù)題意,化簡得到,利用基本不等式,求得的最大值,結(jié)合題意,即可求得實(shí)數(shù)的取值范圍.【解析】(1)解:當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以函數(shù)在上的最大值與最小值之積等于,解得,可得,則,其定義域?yàn)椋钟?,所以函?shù)為上的奇函數(shù).(2)解:由,因?yàn)椋?dāng)且僅當(dāng)時(shí),即時(shí),等號(hào)成立,所以,因?yàn)閷愠闪ⅲ?,即,所以?shí)數(shù)的取值范圍為.題型13解指數(shù)不等式【典例13】不等式ax﹣3>a1﹣x(0<a<1)中x的取值范圍是()A.(﹣∞,2)∪(2,+∞) B.(2,+∞) C.(﹣∞,2) D.(﹣2,2)【答案】C【分析】利用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性解不等式.【解析】因?yàn)?<a<1,所以由不等式ax﹣3>a1﹣x可得:x﹣3<1﹣x,解得:x<2,所以原不等式中x的取值范圍是(﹣∞,2).故選:C.指數(shù)不等式的三種求解方法(1)性質(zhì)法:解形如>的不等式,可借助函數(shù)y=的單調(diào)性求解,如果a的取值不確定,需分a>1與0<a<1兩種情況進(jìn)行討論.(2)隱含性質(zhì)法:解形如>b的不等式,可先將b轉(zhuǎn)化為以a為底數(shù)的指數(shù)冪的形式,再借助函數(shù)y=的單調(diào)性求解.(3)圖象法:解形如>的不等式.可利用對應(yīng)的函數(shù)圖象求解.【變式13-1】不等式(1A.(﹣2,4) B.(﹣∞,﹣2) C.(4,+∞) D.(﹣∞,﹣2)∪(4,+∞)【答案】A【解析】∵(1∴x2﹣8<2x,解得﹣2<x<4.故選:A.【變式13-2】已知a>0,且a≠1,若函數(shù)y=xa﹣1在(0,+∞)內(nèi)單調(diào)遞減,則不等式a3x+1>a﹣2x中x的取值范圍是()A.(﹣∞,?15) B.(?15C.(﹣∞,?15)∪(?15,+∞) 【答案】A【解析】依題意,a﹣1<0,即0<a<1,所以函數(shù)y=ax為R上的減函數(shù),由a3x+1>a﹣2x可得,3x+1<﹣2x,解得x<?1故選:A.【變式13-3】已知指數(shù)函數(shù)y=ax(a>0,且a≠1)的圖象過點(diǎn)(1,12(1)求函數(shù)y=f(x)的解析式;(2)若不等式滿足f(2x+1)>1,求x的取值范圍.【分析】(1)因?yàn)橹笖?shù)函數(shù)y=ax(a>0,且a≠1)的圖象過點(diǎn)(1,12(2)利用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,可將f(2x+1)>1化為:2x+1<0,解得答案.【解析】(1)因?yàn)橹笖?shù)函數(shù)y=ax(a>0,且a≠1)的圖象過點(diǎn)(1,12所以a所以指數(shù)函數(shù)的解析式為y=((2)由(1)得,f(2x+1)>1等價(jià)于(因?yàn)楹瘮?shù)y=(所以2x+1<0,解得x綜上,x的取值范圍是{x題型14比較指數(shù)冪的大小【典例14-1】(24-25高一上·天津·期中)已知,那么大小關(guān)系為(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】由函數(shù)單調(diào)性,結(jié)合中間值比較大小.【解析】,故.故選:B【典例14-2】(24-25高一上·陜西寶雞·期中)設(shè),,,則的大小關(guān)系是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】結(jié)合冪函數(shù)與指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性即可得到答案.【解析】易知冪函數(shù)在上單調(diào)遞增函數(shù),所以,即,又指數(shù)函數(shù)在上單調(diào)遞減函數(shù),所以,即.于是.故選:B.比較冪的大小的方法(1)“底同”,利用單調(diào)性.當(dāng)?shù)讛?shù)相同、指數(shù)不同時(shí),構(gòu)造指數(shù)函數(shù),根據(jù)其單調(diào)性比較.(2)“指同”,分析圖形.當(dāng)指數(shù)相同、底數(shù)不同時(shí),分別畫出以兩冪底數(shù)為底數(shù)的指數(shù)函數(shù)圖象,當(dāng)x取相同冪指數(shù)時(shí)可觀察出函數(shù)值的大小,也可構(gòu)造冪函數(shù),利用冪函數(shù)的單調(diào)性比較.(3)“全不同”,尋求“參照物”.當(dāng)?shù)讛?shù)、指數(shù)都不相同時(shí),取與其中一底數(shù)相同與另一指數(shù)相同的冪與兩數(shù)比較,或借助“1”與兩數(shù)比較.【變式14-1】(24-25高一上·貴州·階段練習(xí))若,則(

)A. B.C. D.【答案】A【分析】根據(jù)不等式可構(gòu)造函數(shù),再利用函數(shù)單調(diào)性可得,由指數(shù)函數(shù)單調(diào)性即可得.【解析】由可得,令函數(shù),易知在上單調(diào)遞增,由可得,即可得;因此,即.故選:A【變式14-2】(24-25高一上·福建福州·期中)已知,,,則a,b,c的大小關(guān)系是(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性判定大小即可.【解析】易知,又定義域上單調(diào)遞減,,所以,易知單調(diào)遞增,,則,綜上.故選:A題型15指數(shù)函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用【典例15】某醫(yī)藥研究所開發(fā)一種新藥,據(jù)監(jiān)測,如果成人按規(guī)定的劑量服用該藥,服藥后每毫升血液中的含藥量y(μg)與服藥后的時(shí)間t(h)之間近似滿足如圖所示的曲線.其中OA是線段,曲線段AB是函數(shù)y=k?at(t≥1,a>0,k,a是常數(shù))的圖象.(1)寫出服藥后每毫升血液中含藥量y關(guān)于時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系式;(2)據(jù)測定:每毫升血液中含藥量不少于2(μg)時(shí)治療有效,假若某病人第一次服藥為早上6:00,為保持療效,第二次服藥最遲是當(dāng)天幾點(diǎn)鐘?(3)若按(2)中的最遲時(shí)間服用第二次藥,則第二次服藥后再過3h,該病人每毫升血液中含藥量為多少μg?(精確到0.1μg)【分析】(1)由圖象知,0≤t<1時(shí)函數(shù)的解析式是一個(gè)線段,再結(jié)合函數(shù)y=k?at(t≥1,a>0,k,a是常數(shù))即可得到函數(shù)的解析式;(2)根據(jù)(1)中所求出的解析式建立不等式y(tǒng)≥2,解此不等式計(jì)算出第二次吃藥的時(shí)間即可;(3)根據(jù)所求出的函數(shù)解析式分別計(jì)算出兩次吃藥的剩余量,兩者的和即為病人血液中的含藥量.【解析】(1)當(dāng)0≤t<1時(shí),y=8t;當(dāng)t≥1時(shí),把A(1,8)、B(7,1)代入y=kat,得ka=8ka故y=(2)設(shè)第一次服藥后最遲過t小時(shí)服第二次藥,則t≥1(3)第二次服藥3h后,每毫升血液中含第一次服藥后的剩余量為:y1含第二次服藥量為:y2=82故該病人每毫升血液中的含藥量為4.7μg.指數(shù)型函數(shù)模型的實(shí)際應(yīng)用指數(shù)型函數(shù)的模型可分為以下幾類:(1)指數(shù)增長模型.設(shè)原有產(chǎn)值為N,平均增長率為p,則經(jīng)過時(shí)間x后的產(chǎn)值y可以用y=N(1+p)x表示.(2)指數(shù)減少模型.設(shè)原有產(chǎn)值為N,平均減少率為p,則經(jīng)過時(shí)間x后的產(chǎn)值y可以用y=N(1-p)x表示.(3)指數(shù)型函數(shù).把形如y=kax(k∈R,且k≠0;a>0,且a≠1)的函數(shù)稱為指數(shù)型函數(shù),這是非常有用的函數(shù)模型.應(yīng)用指數(shù)型函數(shù)橫型解決實(shí)際問題時(shí)需注意的事項(xiàng):(1)在利用指數(shù)增長(減少)模型解決實(shí)際問題時(shí),要注意自變量x取值的確定要準(zhǔn)確.(2)對于指數(shù)型函數(shù)y=kax,不僅要注意a的取值,還要注意k的符號(hào)對函數(shù)性質(zhì)的影響.(3)若原有量為N,每次的減少率為p,經(jīng)過x次減少,原有量減少到y(tǒng),則y=N(1-p)x(x∈N).【變式15-1】牛奶保鮮時(shí)間因儲(chǔ)藏時(shí)溫度的不同而不同,假定保鮮時(shí)間與儲(chǔ)藏溫度間的關(guān)系為指數(shù)型函數(shù),若牛奶放在0℃的冰箱中,保鮮時(shí)間約是192h,而在22℃的廚房中則約是42h(1)寫出保鮮時(shí)間y(單位:h)關(guān)于儲(chǔ)藏溫度x(單位:℃)的函數(shù)解析式;(2)利用(1)中結(jié)論,指出溫度在30℃和16℃的保鮮時(shí)間(精確到1h).【分析】(1)設(shè)y=k?ax(k≠0,a>0且a≠1),則利用牛奶放在0℃的冰箱中,保鮮時(shí)間約為192h,放在22℃的廚房中,保鮮時(shí)間約為42h,即可得出函數(shù)解析式;(2)x=30°時(shí),y=192?(732)1511,x=16°時(shí),y=192?(732【解析】(1)設(shè)y=k?ax(k≠0,a>0且a≠1),則有192=k∴k=192∴y=192?(732)x(2)x=30°時(shí),y=192?(732)15x=16°時(shí),y=192?(732)1【變式15-2】已知某地區(qū)現(xiàn)有人口50萬.(1)若人口的年自然增長率為1.2%,試寫出人口數(shù)y(萬人)與年份x(年)的函數(shù)關(guān)系;(2)若20年后該地區(qū)人口總數(shù)控制在60萬人,則人口的年自然增長率應(yīng)為多少?(201.2【分析】(1)由于人口的年自然增長率為1.2%,由此即可得出人口數(shù)y(萬人)與年份x(年)的函數(shù)關(guān)系;(2)可直接設(shè)年人口自然增長率為p,即可得出50(1+p)20=60,解此方向2即可得出人口的年自然增長率【解析】(1)x年后y=50(1+1.2%)x.(2)設(shè)年人口自然增長率為p,因此有50(1+p)20=60,即(1+p)20=1.2.時(shí)解得1+p即人口年自然增長率為0.9%.練基礎(chǔ)1.(24-25高一上·全國·課前預(yù)習(xí))判斷函數(shù)是指數(shù)函數(shù)的是(

)A. B.C. D.(,且)【答案】D【分析】由指數(shù)函數(shù)定義可判斷選項(xiàng)正誤.【解析】指數(shù)函數(shù)是指形如且的函數(shù).則四個(gè)選項(xiàng)中,只有D滿足條件.故選:D2.(2025高二上·云南·學(xué)業(yè)考試)函數(shù)在上的最大值為(

)A. B. C.6 D.36【答案】C【分析】利用指數(shù)函數(shù)單調(diào)性求出最大值.【解析】函數(shù)在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),.所以函數(shù)在上的最大值為6.故選:C3.(24-25高二下·河南商丘·期末)若,則()A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)比較大小.【解析】因?yàn)?,所以,又因?yàn)?,所以,所以.故選:D.4.(2025·北京海淀·一模)函數(shù)的圖象一定經(jīng)過點(diǎn)(

)A. B.C. D.【答案】A【分析】根據(jù)題意只需要為定值即可,則,即可求得.【解析】令,則,則,所以函數(shù)的圖象一定過點(diǎn).故選:A.5.(24-25高一下·內(nèi)蒙古赤峰·期末)若函數(shù)是奇函數(shù),則實(shí)數(shù)的值為(

)A. B.1 C. D.3【答案】C【分析】根據(jù)函數(shù)定義域?yàn)?,利用可求,再檢驗(yàn)即可.【解析】因?yàn)楹瘮?shù)是奇函數(shù),定義域?yàn)椋?,解得,時(shí),,,所以函數(shù)是奇函數(shù),則.故選:C.6.(多選)(24-25高一上·湖北隨州·期末)下列函數(shù)中,值域?yàn)榈氖牵?/p>

)A. B.C. D.【答案】CD【分析】根據(jù)二次函數(shù)、反比例函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)逐一判斷可得.【解析】對A,的值域?yàn)?,A錯(cuò)誤;對B,y=的值域?yàn)椋珺錯(cuò)誤;對C,的值域?yàn)椋珻正確;對D,的值域?yàn)?,D正確.故選:CD.7.(多選)(2025·湖南婁底·模擬預(yù)測)下列函數(shù),其圖象平移后可得到函數(shù)的圖象的有(

)A. B. C. D.【答案】ABD【分析】利用函數(shù)圖象變換依次判斷可得出結(jié)論.【解析】對于A,函數(shù)的圖象向右平移1個(gè)單位長度可得到函數(shù)的圖象,故A正確;對于B,函數(shù)的圖象向上平移2個(gè)單位長度可得到函數(shù)的圖象,故B正確;對于C,函數(shù)的圖象上點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長為原來的2倍可得到函數(shù)的圖象,故C錯(cuò)誤;對于D,函數(shù),其圖象向左平移個(gè)單位長度可得到函數(shù)的圖象,故D正確.故選:ABD8.(24-25高一上·全國·課前預(yù)習(xí))已知函數(shù)(且)的圖象一定過點(diǎn),則點(diǎn)的坐標(biāo)是.【答案】【分析】根據(jù)指數(shù)函數(shù)的圖象過定點(diǎn)求解.【解析】當(dāng),即時(shí),恒成立,所以函數(shù)恒過點(diǎn).9.(2025高二下·浙江·學(xué)業(yè)考試)函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是.【答案】或【分析】根據(jù)復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性判斷可得答案.【解析】函數(shù),令,則在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,由的,而在上單調(diào)遞增,所以的單調(diào)遞增區(qū)間是或.10.(24-25高一上·北京·期中)已知函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn),其中且.(1)求的值:(2)若,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【解析】(1)因?yàn)楹瘮?shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn),所以,即;(2),即,所以,,所以的范圍是.11.(24-25高一上·全國·課前預(yù)習(xí))已知函數(shù).(1)求函數(shù)的定義域,判斷并證明的奇偶性;(2)用單調(diào)性定義證明函數(shù)在其定義域上是增函數(shù);(3)解不等式.【分析】(1)利用函數(shù)奇偶性定義判斷證明;(2)根據(jù)函數(shù)單調(diào)性的定義證明;(3)根據(jù)函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性、得到關(guān)于的不等式,解不等式即可得結(jié)果.【解析】(1)因?yàn)?,,函?shù)的定義域?yàn)?,,所?所以是定義在上的奇函數(shù).(2)任取,且,則,因?yàn)?,所以,又,所以,即,所以函?shù)在其定義域上是增函數(shù).(3)由,得,因?yàn)楹瘮?shù)為奇函數(shù),所以,所以.由(2)已證得函數(shù)在上是增函數(shù),所以,所以.所以不等式的解集為.練提升12.(24-25高一上·全國·課前預(yù)習(xí))下列關(guān)系中正確的是(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】將變形為,再利用指數(shù)函數(shù)在上的單調(diào)性即可得解.【解析】,又在上單調(diào)遞減,,,即.故選:B13.(24-25高三上·福建福州·階段練習(xí))設(shè)集合,則等于()A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)指數(shù)函數(shù)單調(diào)性得出集合,再應(yīng)用并集定義計(jì)算求解.【解析】因?yàn)榧?,則.故選:D.14.(24-25高一上·天津·階段練習(xí))設(shè)集合,集合,則(

)A. B.C. D.【答案】C【分析】解不等式化簡集合,再利用交集的定義求解.【解析】集合,,所以.故選:C15.(多選)(24-25高一下·河北石家莊·期中)已知函數(shù),則下列結(jié)論正確的是()A.函數(shù)的定義域?yàn)锽.函數(shù)的值域?yàn)镃.函數(shù)的圖象關(guān)于軸對稱D.函數(shù)在上單調(diào)遞增【答案】ABD【分析】根據(jù)指數(shù)函數(shù)的性質(zhì),結(jié)合函數(shù)關(guān)于軸對稱定義、單調(diào)性的性質(zhì)逐一判斷即可.【解析】對A:由恒成立,故函數(shù)的定義域?yàn)?,故A正確;對B:,由,則,故,則,故B正確;對C:,故關(guān)于對稱,故C錯(cuò)誤;對D:,由且為增函數(shù),則為減函數(shù),則在上單調(diào)遞增,故D正確.故選:ABD.16.(多選)(24-25高一上·山東棗莊·期中)如圖,在不對某種病毒采取任何防疫措施的情況下,從疫情發(fā)生開始某地區(qū)感染人數(shù)y(千人)與時(shí)間x(周)的關(guān)系式為y=kax(a>0且a≠1),則下列說法中正確的有(

A.疫情開始后,該地區(qū)每周新增加的感染人數(shù)都相等B.隨著時(shí)間推移,該地區(qū)后一周新增加的感染人數(shù)會(huì)是前一周的2倍C.估計(jì)該地區(qū)感染人數(shù)翻一番所需時(shí)間只需1周D.根據(jù)圖象,估計(jì)疫情發(fā)生一個(gè)月后該地區(qū)感染人數(shù)會(huì)超過8000人【答案】BCD【分析】首先求函數(shù)的解析式,再結(jié)合選項(xiàng),即可判斷選項(xiàng).【解析】由圖象可知,f1=1,f2=2,即所以y=1A.第三周,即x=3時(shí),感染人數(shù)為y=4千人,所以第一周到第二周增加1千人,第二周到第三周增加4?2=2千人,故A錯(cuò)誤;B.由y=2x?1可知,第n周的感染人數(shù)為2n?1,則第n+1周的感染人數(shù)為2n,第則第n+1周新增感染人數(shù)為2n?2n?1=2n?1C.第一周是1千人,第二周是2千人,該地區(qū)感染人數(shù)翻一番所需時(shí)間只需1周,故C正確;D.第四周,即x=4時(shí),感染人數(shù)y=8千人,所以估計(jì)疫情發(fā)生一個(gè)月后該地區(qū)感染人數(shù)會(huì)超過8000人,故D正確.故選:BCD.17.(2025·廣西·模擬預(yù)測)若函數(shù),在上是增函數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍是.【答案】【分析】利用分段函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合指數(shù)函數(shù)單調(diào)性列出不等式求解即得.【解析】由函數(shù)在R上是增函數(shù),得,解得,所以實(shí)數(shù)的取值范圍為.18.(24-25高一上·天津·階段練習(xí))已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求的值域;(2)若在恒成立,求實(shí)數(shù)的范圍【分析】(1)根據(jù)給定條件,利用指數(shù)函數(shù)單調(diào)性,結(jié)合二次函數(shù)求出值域.(2)將給定不等式作等價(jià)變形并分離參數(shù),利用指數(shù)函數(shù)單調(diào)性,結(jié)合基本不等式求出最小值即可.【解析】(1)當(dāng)時(shí),,由,得,則,因此,所以函數(shù)的值域是.(2),,由(1)知,,,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào),則,所以實(shí)數(shù)的范圍是.19.已知函數(shù)[來源:學(xué)#科#網(wǎng)](1)判斷函數(shù)的奇偶性并證明;(2)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的值域.【解析】(1)函數(shù)f(x)是奇函數(shù),證明如下:∵x∈R,f(-x)=eq\f(1-2-x,2-x+1)=eq\f(1-\f(1,2x),\f(1,2x)+1)=eq\f(2x-1,1+2x)=-f(x),∴f(x)是奇函數(shù).(2)令2x=t,則g(t)=eq\f(1

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