§2.6指数函数第二章函数KAOQINGKAOXIANGFENXI考情考向分析直接考查指数函数的图象与性质;以指数函数为载体,考查函数与方程、不等式等交汇问题以及实际应用问题,题型一般为填空题,中低档难度.NEIRONGSUOYIN内容索引基础知识自主学习题型分类深度剖析课时作业1基础知识自主学习PARTONE知识梳理1.指数函数的定义ZHISHISHULI一般地,函数叫做指数函数,函数的定义域是.y=ax(a0,a≠1)R2.指数函数的图象与性质a10a1图象定义域___值域_________R(0,+∞)性质(1)图象过定点(0,1),即x=0时,y=1(2)当x0时,;x0时,______(2)当x0时,;x0时,____(3)在(-∞,+∞)上是___________(3)在(-∞,+∞)上是__________y10y10y1y1单调增函数单调减函数【概念方法微思考】1.如图是指数函数(1)y=ax,(2)y=bx,(3)y=cx,(4)y=dx的图象,则a,b,c,d与1之间的大小关系为______________.cd1ab02.结合指数函数y=ax(a0,a≠1)的图象和性质说明ax1(a0,a≠1)的解集跟a的取值有关.提示当a1时,ax1的解集为{x|x0};当0a1时,ax1的解集为{x|x0}.基础自测JICHUZICE题组一思考辨析1234561.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)函数y=3·2x与y=2x+1都不是指数函数.()(2)若aman(a0,且a≠1),则mn.()(3)函数y=2-x在R上为单调减函数.()(4)函数y=ax与y=a-x(a0,a≠1)的图象关于y轴对称.()√×√√7题组二教材改编1234562.[P71习题T11]若函数f(x)=ax(a0,且a≠1)的图象经过点P2,12,则f(-1)=________.2解析由题意知12=a2,所以a=22,所以f(x)=22x,所以f(-1)=22-1=2.7∴cba.3.[P70习题T4]已知则a,b,c的大小关系是________.113344333,,,552abc---骣骣骣鼢?珑?=鼢?珑?鼢?珑?桫桫桫==123456解析∵y=35x是减函数,cba11034333,555--骣骣骣鼢?珑?\鼢?珑?鼢?珑?桫桫桫即ab1,又304331,22c-骣骣鼢珑==鼢珑鼢珑桫桫74.[P70习题T8]设,则实数x的取值范围是________.2323420.5xx--123456-13,1解析223234324320.522xxxx\Q----,,∴3-2x4-3x2,∴3x2-2x-10,∴-13x1.7题组三易错自纠123456解析由指数函数的定义可得a2-3=1,a0,a≠1,解得a=2.5.若函数f(x)=(a2-3)·ax为指数函数,则a=______.276.若函数y=(a2-1)x在(-∞,+∞)上为减函数,则实数a的取值范围是____________________.123456(-2,-1)∪(1,2)解析由题意知0a2-11,即1a22,得-2a-1或1a2.7综上所述,a=12或32.7.已知函数f(x)=ax(a0,a≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大,则a的值为________.a2解析当0a1时,a-a2=a2,12345612或32∴a=12或a=0(舍去).当a1时,a2-a=a2,∴a=32或a=0(舍去).72题型分类深度剖析PARTTWO题型一指数型函数的图象师生共研例1(1)函数f(x)=1-e|x|的图象大致是______.①解析f(x)=1-e|x|是偶函数,图象关于y轴对称,又e|x|≥1,∴f(x)≤0.符合条件的图象只有①.(2)若函数y=|4x-1|在(-∞,k]上单调递减,则k的取值范围为____________.(-∞,0]解析函数y=|4x-1|的图象是由函数y=4x的图象向下平移一个单位后,再把位于x轴下方的图象沿x轴翻折到x轴上方得到的,函数图象如图所示.由图象知,其在(-∞,0]上单调递减,所以k的取值范围是(-∞,0].思维升华(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.跟踪训练1方程2x=2-x的解的个数是________.1解析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的图象(如图).由图象得只有一个交点,因此该方程只有一个解.例2(1)已知则a,b,c的大小关系是________.(用“”连接)4213532,4,25,abc===题型二指数函数的性质多维探究命题点1比较指数式的大小bac解析由a15==220,b15==212,c15=255220,4153(2)4155(2)可知b15a15c15,所以bac.(2)若-1a0,则3a,,a3的大小关系是__________.(用“”连接)13a3aa313a解析易知3a0,0,a30,13a又由-1a0,得0-a1,所以(-a)3,13()a-即-a3,所以a3,因此3aa3.13a-13a13a例3(1)已知实数a≠1,函数f(x)=4x,x≥0,2a-x,x0,若f(1-a)=f(a-1),则a的值为______.命题点2解简单的指数方程或不等式12解析当a1时,41-a=21,解得a=12;当a1时,代入不成立.故a的值为12.(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_____________.{x|x4或x0}解析∵f(x)为偶函数,当x0时,-x0,则f(x)=f(-x)=2-x-4,∴f(x)=2x-4,x≥0,2-x-4,x0,当f(x-2)0时,有x-2≥0,2x-2-40或x-20,2-x+2-40,解得x4或x0.∴不等式的解集为{x|x4或x0}.思维升华指数函数的单调性和底数大小有关,应用函数的单调性最重要的是“同底”原则.跟踪训练2(1)已知f(x)=2x-2-x,则f(a),f(b)的大小关系是__________.114579,,97ab-骣骣鼢珑==鼢珑鼢珑桫桫f(b)f(a)解析易知f(x)=2x-2-x在R上为增函数,又111445799,977ab-骣骣骣鼢?珑?===鼢?珑?鼢?珑?桫桫桫∴f(a)f(b).(2)函数f(x)=x2-bx+c满足f(x+1)=f(1-x),且f(0)=3,则f(bx)与f(cx)的大小关系是___________.f(bx)≤f(cx)解析∵f(x+1)=f(1-x),∴f(x)关于x=1对称,易知b=2,c=3,当x=0时,b0=c0=1,∴f(bx)=f(cx),当x0时,3x2x1,又f(x)在(1,+∞)上单调递增,∴f(bx)f(cx),当x0时,3x2x1,又f(x)在(-∞,1)上单调递减,∴f(bx)f(cx),综上,f(bx)≤f(cx).题型三指数函数图象性质的综合应用师生共研例4(1)已知函数f(x)=2|2x-m|(m为常数),若f(x)在区间[2,+∞)上单调递增,则m的取值范围是__________.(-∞,4]解析令t=|2x-m|,则t=|2x-m|在区间m2,+∞上单调递增,在区间-∞,m2上单调递减.而y=2t在R上单调递增,所以要使函数f(x)=2|2x-m|在[2,+∞)上单调递增,则有m2≤2,即m≤4,所以m的取值范围是(-∞,4].(2)函数f(x)=4x-2x+1的单调增区间是__________.[0,+∞)解析设t=2x(t0),则y=t2-2t的单调增区间为[1,+∞),令2x≥1,得x≥0,又y=2x在R上单调递增,所以函数f(x)=4x-2x+1的单调增区间是[0,+∞).(3)若函数有最大值3,则a=________.2431()3axxfx-+骣÷ç=÷ç÷ç桫解析令h(x)=ax2-4x+3,y=13h(x),1由于f(x)有最大值3,所以h(x)应有最小值-1,因此必有a0,12a-164a=-1,解得a=1,即当f(x)有最大值3时,a的值为1.思维升华求解与指数函数有关的复合函数问题,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.解析f(x)=max{e|x|,e|x-2|}=ex,x≥1,e|x-2|,x1,跟踪训练3(1)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________.e当x≥1时,f(x)≥e,且当x=1时,取得最小值e;当x1时,f(x)e.故f(x)的最小值为f(1)=e.故实数a的取值范围为-34,+∞.(2)若不等式1+2x+4x·a≥0在x∈(-∞,1]时恒成立,则实数a的取值范围是____________.-34,+∞解析从已知不等式中分离出实数a,得a≥-14x+12x.∵函数y=14x+12x在R上是减函数,∴当x∈(-∞,1]时,14x+12x≥14+12=34,从而得-14x+12x≤-34.3课时作业PARTTHREE1.若指数函数f(x)=(a2-3)x满足f(2)f(3),则实数a的取值范围是______________________.基础保分练12345678910111213141516(-∞,-2)∪(2,+∞)解析由题意知,指数函数f(x)为增函数,从而a2-31,即a24,得a-2或a2.123456789101112131415162.已知函数f(x)=5x,若f(a+b)=3,则f(a)·f(b)=________.3解析∵f(x)=5x,∴f(a+b)=5a+b=3,∴f(a)·f(b)=5a×5b=5a+b=3.123456789101112131415163.设a=0.60.6,b=0.61.5,c=1.50.6,则a,b,c的大小关系是________.(用“”连接)bac解析因为函数y=0.6x在R上单调递减,所以b=0.61.5a=0.60.61.又c=1.50.61,所以bac.4.不等式的解集为________.242122xxx+骣÷ç÷ç÷ç桫-+12345678910111213141516(-1,4)解析原不等式等价于22422xxx-+--,又函数y=2x为增函数,∴-x2+2x-x-4,即x2-3x-40,∴-1x4.123456789101112131415165.已知f(x)=3x-b(2≤x≤4,b为常数)的图象经过点(2,1),则f(x)的值域为________.[1,9]解析由f(x)过定点(2,1)可知b=2,因为f(x)=3x-2在[2,4]上是增函数,f(x)min=f(2)=1,f(x)max=f(4)=9.6.若函数f(x)=a|2x-4|(a0,a≠1)满足f(1)=,则f(x)的单调递减区间是_________.1912345678910111213141516解