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2-5指数与指数函数


则 2a+2c<2,且 2a+2c>1。故选 D。
答案 D
考点三 指数函数的性质及应用 微点小专题
微考向 1:比较大小
【例 3】 (1)(2019·全国Ⅰ卷)已知 a=log20.2,b=20.2,c=0.20.3,则
() A.a<b<c
B.a<c<b
C.c<a<b
D.b<c<a
解析 因为 a=log20.2<0,b=20.2>1,c=0.20.3∈(0,1), 所以 a<c<b。故选 B。 答案 B
y=|3x-1|与直线 y=m 有两个公共点,则实 数 m 的取值范围是(0,1)。答案 (0,1)
【互动探究】 (1)若本例(2)条件变为:方程 3|x|-1=m 有两个不同实根, 则实数 m 的取值范围是________。
解析 作出函数 y=3|x|-1 与 y=m 的图象如图所示,由图象知当 m>0 时,直线 y=3|x|-1 与直线 y=m 有两个交点,故实数 m 的取值范围是(0, +∞)。
解析

t=|2x-m|,则
t=|2x-m|在区间
m,+∞ 2
上单调递增,在区

-∞,m 2
上单调递减。而
y=2t

R
上的增函数,
所以要使函数 f(x)=2|2x-m|在[2,+∞)上单调递增,则有m≤2,即 m≤4, 2
所以 m 的取值范围是(-∞,4]。 答案 (-∞,4]
(2)函数 f(x)=12-x2+2x+1 的单调递减区间为________。
解析 令 g(x)=ax2+2x+3,由于 f(x)的值域是0,91,所以 g(x)的值域
a>0, 是[2,+∞)。因此有124aa-4=2, 解得 a=1,这时 g(x)=x2+2x+3,f(x)
=13x2+2x+3。由于 g(x)的单调递减区间是(-∞,-1],所以 f(x)的单调 递增区间是(-∞,-1]。
练习已知 f(x)=|2x-1|,当 a<b<c 时,有 f(a)>fc>f(b),则必有( )
A.a<0,b<0,c<0
B.a<0,b>0,c>0
C.2-a<2c
D.1<2a+2c<2
解析 作出函数 f(x)=|2x-1|的图象如图所示,因为 a<b<c,且有
f(a)>f(c)>f(b),所以必有 a<0,0<c<1,且|2a-1|>|2c-1|,所以 1-2a>2c-1,
1,1],所以 t∈ a,1a ,又函数 y=(t+1)2-2 在 a,1a 上单调递增,

ymax=
1+1 a
2-2=14,解得
a=13
(负值舍去)。综上,a=3 或 a=13。
答案 3 或1 3
【题组对点练】
1.(微考向 1)已知 a=0.50.8,b=0.80.5,c=0.80.8,则( )
1.判断下列说法是否正确(打“√”或“×”)。
n (1)
an与(n
a)n
都等于
a(n∈N*)。(×
)
(2)2a·2b=2ab。(× )
(3)函数 y=3·2x 与 y=2x+1 都不是指数函数。(√ )
(4)若 am<an(a>0,且 a≠1),则 m<n。(× )
2.化简4 16x8y4(x<0,y<0)得( )
5.若函数 f(x)=ax 在[-1,1]上的最大值为 2,则 a=________。
解析 若 a>1,则 f(x)max=f(1)=a=2; 若 0<a<1, 则 f(x)max=f(-1)=a-1=2,得 答案 π+8
答案 -12
指数幂运算的一般原则 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。 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.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。
A.c<b<a
B.c<a<b
C.a<b<c
D.a<c<b
解析 因为函数 y=0.8x 在(-∞,+∞)上为减函数,所以 0.80.5>0.80.8, 即 b>c。因为函数 y=x0.8 在(0,+∞)上为增函数,所以 0.50.8<0.80.8,即 a<c, 所以 a<c<b。故选 D。
答案 D
2.(微考向 2)若函数 f(x)=13ax2+2x+3 的值域是0,91,则 f(x)的单调 递增区间是________。
解析 设 u=-x2+2x+1,因为 y=12u 在 R 上为减函数,所以函数 f(x) =12-x2+2x+1 的单调递减区间即为函数 u=-x2+2x+1 的单调递增区 间。又 u=-x2+2x+1 的单调递增区间为(-∞,1],所以函数 f(x)的单调 递减区间为(-∞,1]。
答案 (-∞,1]
6=ab, 24=b·a3,
结合 a>0,

a≠1,解得
a=2, b=3,
11 所以 f(x)=3·2x。要使 2 x+ 3 x≥m 在区间(-∞,1]
11 上恒成立,只需保证函数 y= 2 x+ 3 x 在区间(-∞,1]上的最小值不小于
11 m 即可。因为函数 y= 2 x+ 3 x 在区间(-∞,1]上为减函数,所以当 x=1
解析 令 ax=t,则 y=a2x+2ax-1=t2+2t-1=(t+1)2-2。当 a>1 时,
因为 x∈[-1,1],所以 t∈ 1a,a ,又函数 y=(t+1)2-2 在 1a,a 上单调递增,
所以 ymax=(a+1)2-2=14,解得 a=3(负值舍去)。当 0<a<1 时,因为 x∈[-
解 (1)由 f(x)=32⇒2x-21x=32⇒2·(2x)2-3·2x-2=0⇒ (2x-2)(2·2x+1)=0。 因为 2x>0,所以 2x=2,所以 x=1。
5.(配合例 5 使用)已知定义在 R 上的函数 f(x)=2x-21x。 (1)若 f(x)=3,求 x 的值;
2 (2)若 2tf(2t)+mf(t)≥0 对任意 t∈[1,2]恒成立,求实数 m 的取值范围。
11
时,y=
2
x+
3
x
有最小值5。所以只需 6
m≤5即可。所以 6
m
的最大值为5。 6
4.(加强练)当 x∈(-∞,-1]时,不等式(m2-m)·4x-2x<0 恒成立,则
实数 m 的取值范围是( )
A.(-2,1)
B.(-4,3)
C.(-3,4)
D.(-1,2)
解析 原不等式变形为 m2-m<12x,又 y=12x 在(-∞,-1]上是减函
A.2x2y
B.2xy
C.4x2y
D.-2x2y
答案 D
4.函数 y=ax-1a(a>0,且 a≠1)的图象可能是(
)
A
B
C
D
解析 当 a>1 时,y=ax-1a为增函数,且在 y 轴上的截距为 0<1-1a<1,
此时四个选项均不对;当 0<a<1 时,函数 y=ax-1a是减函数,且其图象可
视为是由函数 y=ax 的图象向下平移1a1a>1个单位长度得到的。故选 D。 答案 D
②(ar)s= ars (a>0,r,s∈Q)。
③(ab)r= arbr (a>0,b>0,r∈Q)。
3.指数函数的图象与性质
1.指数函数图象的画法
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),
-1,1 a

2.指数函数的图象与底数大小的比较 如图是指数函数①y=ax,②y=bx,③y=cx,
第五节 指数与指数函数
1.根式 (1)根式的概念
(2)两个重要公式
a ②(n a)n= (注意 a 必须使n a有意义)。
2.有理数的指数幂 (1)幂的有关概念
③0 的正分数指数幂等于 0 ,0 的负分数指数幂 无意义 无意义 。
,0 的零次幂
(2)有理数指数幂的运算性质
①aras= ar+s (a>0,r,s∈Q)。
答案 B
比较指数式的大小的方法 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” “ 0” 等中间量比较大小。
微考向 2:复合型函数的单调性 【例 4】 (1)已知函数 f(x)=2|2x-m|(m 为常数),若 f(x)在区间[2,+∞) 上是增函数,则 m 的取值范围是________。
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。
微考向 3:最值问题 【例 5】 如果函数 y=a2x+2ax-1(a>0,且 a≠1)在区间[-1,1]上的最 大值是 14,则 a 的值为________。
答案 D
(2)若曲线 y=|3x-1|与直线 y=m 有两个不同交点,则实数 m 的取值范 围是________。
解析 曲线 y=|3x-1|的图象是由函数 y=3x 的图象向下平移一个单位长度后,再把位于 x 轴 下方的图象沿 x 轴翻折到 x 轴上方得到的,而直 线 y=m 的图象是平行于 x 轴的一条直线,它的 图象如图所示,由图象可得,如果曲线
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