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指数函数及其性质


必修1 第二章 基本初等函数(I)
栏目导引
2.已知-1≤x≤2,求函数 f(x)=3 +2·3x+1-9x 的值域.
解析: f(x)=3+2·3x+1-9x=-(3x)2+6·3x+3. 令 3x=t, 则 y=-t2+6t+3=-(t-3)2+12. ∵-1≤x≤2,∴13≤t≤9. ∴当 t=3,即 x=1 时,y 取得最大值 12; 当 t=9,即 x=2 时,y 取得最小值-24, 即 f(x)的最大值为 12,最小值为-24. ∴函数 f(x)的值域为[-24,12].
)
A.(-∞,+∞) B.(0,+∞)
C.(1,+∞)
D.(0,1)
解析: 定义域为 R.设 u=1-x,y=12u, ∵u=1-x 在 R 上为减函数,
又∵y=12u 在(-∞,+∞)上为减函数,
∴y=121-x 在(-∞,+∞)上是增函数,故选
A.
必修1 第二章 基本初等函数(I)
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[解题过程] (1)∵x-1≠0,∴x≠1, ∴函数 y=3x-1 1的定义域为{x|x≠1}, 又∵x-1 1≠0,∴y≠30=1. ∴函数的值域为{y|y>0 且 y≠1}, (2)函数的定义域为 R ∵x2-4x=(x-2)2-4≥-4, y=12x 在 R 上是减函数 ∴0<12x2-4x≤12-4=16. ∴函数的值域为(0,16].
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4.已知函数 f(x)=2x+1 1,则 y=f(x) 在(-∞,+∞)上是( ) A.单调递减函数且无最小值 B.单调递减函数且有最小值 C.单调递增函数且无最大值 D.单调递增函数且有最大值
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解析: 函数定义域为 R, 设 y=u+1 1,u=2x,易知 u=2x 是增函数, 而 y=u+1 1在(-1,+∞)上是减函数. ∴y=2x+1 1在 R 上是减函数,无最小值,故选 A.
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(2)函数的定义域为{x|x≠0}. 设 y=u-1 1,u=0.2x.易知 u=0.2x 为减函数.
而根据 y=u-1 1的图象可以得到, 在区间(-∞,1)与(1,+∞)上,y 关于 u 均为 减函数. ∴在(-∞,0)上,原函数为增函数;在(0,+ ∞)上,原函数也为增函数.
必修1 第二章 基本初等函数(I)
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3.函数 y=13|x|的图象有什么特征? 你能根据图象指出其值域和单调区间吗?
解析: 因为|x|=
x
x≥0
-x
x<0 .
必修1 第二章 基本初等函数(I)
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故当 x>0 时,函数为 y=13x; 当 x<0 时,函数为 y=13-x=3x, 其图象由 y=13x(x≥0)和 y=3x(x<0)的图象合并 而成.
答案: A
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与指数函数有关的综合问题 已知 f(x)=1100xx-+1100--xx, (1)判断函数 f(x)的奇偶性; (2)证明 f(x)是定义域内的增函数; (3)求 f(x)的值域.
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[策略点睛] (1)直接利用奇偶性定义进行判断. (2)欲直接利用单调性定义进行证明,则变形时 较为复杂,故可先将 f(x)化简,然后用定义判断.
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[题后感悟] 对于y=af(x)这类函数, (1)定义域是指只要使f(x)有意义的x的取值范围 (2)值域问题,应分以下两步求解: ①由定义域求出u=f(x)的值域; ②利用指数函数y=au的单调性求得此函数的值 域.
必修1 第二章 基本初等函数(I)
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1.函数 f(x)= 1-2x的定义域是( )
A.(-∞,0]
B.[0,+∞)
C.(-∞,0)
D.(-∞,+∞)
解析: 要使函数有意义,
则1-2x≥0,即2x≤1, ∴x≤0.故选A. 答案: A
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2.函数 y=121-x 的单调递增区间为(
解析: (1)由2x-1≠0,得x≠0, ∴函数定义域为{x|x≠0,x∈R}; (2)在定义域内任取x,则-x在定义域内
必修1 第二章 基本初等函数(I)
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f(-x)=(2-x1-1+12)(-x) =-(1-2x2x+12)x=-211+-22xx·x =222xx+-11·x, 而 f(x)=(2x-1 1+12)x=222xx+-11·x, ∴f(-x)=f(x). ∴函数 f(x)为偶函数.
利用复合函数的单调规律求之.
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[解题过程] (1)设y=au,u=x2+2x-3. 由u=x2+2x-3=(x+1)2-4知,u在(-∞,- 1]上为减函数,在[-1,+∞)上为增函数. 根据y=au的单调性,当a>1时,y关于u为增函 数;
当0<a<1时,y关于u为减函数. ∴当a>1时,原函数的增区间为[-1,+∞), 减区间为(-∞,-1]; 当0<a<1时,原函数的增区间为(-∞,-1], 减区间为[-1,+∞).
答案: A
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3.设23-2x>0.53x-4,则x的取值范围是 ________. 解析: 23-2x>0.53x-4 ⇒23-2x>24-3x ⇒3-2x>4-3x
⇒x>1. 答案: {x|x>1}
必修1 第二章 基本初等函数(I)
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4.函数 f(x)=ax(a>0,且 a≠1)在区间[1,2]上的 最大值比最小值大a2,求 a 的值. 解析: 当 a>1 时,f(x)=ax 为增函数,在 x∈ [1,2]上, f(x)最大=f(2)=a2,f(x)最小=f(1)=a, ∴a2-a=a2,即 a(2a-3)=0, ∴a=0(舍)或 a=32>1,∴a=32.
必修1 第二章 基本初等函数(I)
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3.若a>b>1,当x>0时,函数y=ax图象在y= bx图象的上方;当x<0时,函数y=ax图象在y =bx图象的下方; 若1>a>b>0,当x>0时,函数y=ax图象在y=bx 图象的上方;当x<0时,函数y=ax图象在y= bx图象的下方. 函数y=ax(a>0,且a≠1)和y=a-x(a>0,且a≠1) 的图象关于_y_轴__对称.
必修1 第二章 基本初等函数(I)
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复合函数y=af(x)单调性的确定: 当a>1时,单调区间与f(x)的单调区间_相__同__; 当0<a<1时,f(x)的单调增区间是y的单调_减__区__ _间__.f(x)的单调减区间是y的单调_增__区__间__.
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(3)将 f(x)化简可变为 f(x)=1-1022x+1,故把 102x 看成一个整体,进行换元再求值域.
必修1 第二章 基本初等函数(I)
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必修1 第二章 基本初等函数(I)
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5.已知 f(x)=(2x-1 1+12)x. (1)求函数的定义域; (2)判断 f(x)的奇偶性; (3)求证:f(x)>0.
第2课时 指数函数及其性质的应用
必修1 第二章 基本初等函数(I)
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1.理解指数函数的单调性 与底数a的关系,能运用 指数函数的单调性解决一 些问题.
1.指数函数单调性在 比较大小,解不等式 及求最值中的应 用.(点)
必修1 第二章 基本初等函数(I)
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1.函数y=ax(a>0,且a≠1)的定义域是R,值域 是_(0_,__+__∞__). 若a>1,则当x=0时,y_=_1;当x>0时,y>1;当 x<0时,y_<_1. 若0<a<1,则当x=0时,y_=_1;当x>0时,y<1, 当x<0时,y_>_1. 2.a>1时,函数y=ax在R上是_增__函__数__. 0<a<1时,函数y=ax在R上是_减__函__数__.
而 y=13x(x>0)和 y=3x(x<0)的图象关于 y 轴对 称, 所以原函数图象关于 y 轴对称. 由图象可知值域是(0,1],递增区间是(-∞,0], 递减区间是[0,+∞).
必修1 第二章 基本初等函数(I)
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与指数函数有关的单调性问题 求下列函数的单调区间: (1)y=ax2+2x-3; (2)y=0.2x1-1.
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与指数函数有关的定义域、值域问题 求下列函数的定义域与值域: (1)y=3x-1 1;(2)y=12x2-4x.
必修1 第二章 基本初等函数(I)
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由题目可获取以下主要信息:①所给函数与指 数函数有关;②定义域是使函数式有意义的自 变量的取值集合,③值域是函数值的集合,依 据定义域和函数的单调性求解.
必修1 第二章 基本初等函数(I)
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与指数函数有关的图象问题 利用函数 f(x)=12x 的图象,作出下列各 函数的图象: (1)f(x-1);(2)-f(x);(3)f(-x).
作出 f(x)=12x 的图象―→明确 f(x)与 f(x- 1),-f(x),f(-x)图象间的关系利 变―用 换――图 规→象 律分 别得出图象.
必修1 第二章 基本初等函数(I)
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[解题过程] 函数定义域为R. 令2x=t(t>0),则y=4x+2x+1+1=t2+2t+1= (t+1)2. ∵t>0,∴t+1>1,∴(t+1)2>1,∴y>1, ∴值域为{y|y>1,y∈R}.
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