2018版高考数学专题2指数函数对数函数和幂函数2.1.2第1课时指数函数的图象和性质学案湘教版必修.doc

第1课时指数函数的图象和性质学习目标1.理解指数函数的概念和意义.2.能借助计算器或计算机画出指数函数的图象.3.初步掌握指数函数的有关性质知识链接1arasars；(ar)sars；(ab)rarbr.其中a0，b0，r，sR.2在初中，我们知道有些细胞是这样分裂的：由1个分裂成2个，2个分裂成4个，.1个这样的细胞分裂x次后，第x次得到的细胞个数y与x之间构成的函数关系为y2x，x0,1,2，预习导引1函数yax叫作指数函数，其中a是不等于1的正实数，函数的定义域是R.2从图象可以“读”出的指数函数yax(a1)的性质有：(1)图象总在x轴上方，且图象在y轴上的射影是y轴正半轴(不包括原点)由此，函数的值域是R；(2)图象恒过点(0,1)，用式子表示就是a01；(3)函数是区间(，)上的递增函数，由此有：当x0时，有axa01；当x0时，有0axa01.3如果底数a(0,1)，那么，它的倒数1，yaxx，它的图象和yx的图象关于y轴对称，可以类似地得到函数yax(0a1)的性质：(1)图象总在x轴上方，且图象在y轴上的射影是y轴正半轴(不包括原点)由此，函数的值域是R；(2)图象恒过点(0,1)，用式子表示就是a01；(3)函数是区间(，)上的递减函数，由此有：当x0时，有0axa01；当x0时，有axa01.要点一指数函数的概念例1给出下列函数：y23x；y3x1；y3x；yx3；y(2)x.其中，指数函数的个数是()A0B1C2D4答案B解析中，3x的系数是2，故不是指数函数；中，y3x1的指数是x1，不是自变量x，故不是指数函数；中，3x的系数是1，幂的指数是自变量x，且只有3x一项，故是指数函数；中，yx3的底为自变量，指数为常数，故不是指数函数中，底数20，不是指数函数规律方法1.指数函数的解析式必须具有三个特征：(1)底数a为大于0且不等于1的常数；(2)指数位置是自变量x；(3)ax的系数是1.2求指数函数的关键是求底数a，并注意a的限制条件跟踪演练1若函数y(43a)x是指数函数，则实数a的取值范围为_答案a|a，且a1解析y(43a)x是指数函数，需满足：解得a且a1.故a的取值范围为a|a，且a1要点二指数函数的图象例2如图是指数函数yax，ybx，ycx，ydx的图象，则a，b，c，d与1的大小关系是()Aab1cdBba1dcC1abcdDab1dc答案B解析方法一在y轴的右侧，指数函数的图象由下到上，底数依次增大由指数函数图象的升降，知cd1，ba1.ba1dc.方法二作直线x1，与四个图象分别交于A、B、C、D四点，由于x1代入各个函数可得函数值等于底数的大小，所以四个交点的纵坐标越大，则底数越大，由图可知ba1dc.故选B.规律方法1.无论指数函数的底数a如何变化，指数函数yax(a0，a1)的图象与直线x1相交于点(1，a)，由图象可知：在y轴右侧，图象从下到上相应的底数由小变大2处理指数函数的图象：抓住特殊点，指数函数图象过点(0,1)；巧用图象平移变换；注意函数单调性的影响跟踪演练2(1)函数y|2x2|的图象是()(2)直线y2a与函数y|ax1|(a0且a1)的图象有两个公共点，则a的取值范围是_答案(1)B(2)(0，)解析(1)y2x2的图象是由y2x的图象向下平移2个单位长度得到的，故y|2x2|的图象是由y2x2的图象在x轴上方的部分不变，下方部分对折到x轴的上方得到的(2)当a1时，在同一坐标系中作出函数y2a和y|ax1|的图象(如图(1)由图象可知两函数图象只能有一个公共点，此时无解当0a1时，作出函数y2a和y|ax1|的图象(如图(2)若直线y2a与函数y|ax1|(a0且a1)的图象有两个公共点，由图象可知02a1，所以0a.要点三指数型函数的定义域、值域例3求下列函数的定义域和值域：(1)y2；(2)y；(3)y解(1)由x40，得x4，故y2的定义域为x|xR，且x4又0，即21，故y2的值域为y|y0，且y1(2)由12x0，得2x1，x0，y的定义域为(，0由02x1，得12x0，012x1，y的值域为0,1)(3)y的定义域为R.x22x3(x1)244，x22x3416.又0，故函数y的值域为(0,16规律方法对于yaf(x)(a0，且a1)这类函数，(1)定义域是使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：由定义域求出uf(x)的值域；利用指数函数yau的单调性求得此函数的值域跟踪演练3(1)函数f(x)的定义域为()A(3,0 B(3,1C(，3)(3,0 D(，3)(3,1(2)函数f(x)x1，x1,2的值域为_答案(1)A(2)，2解析(1)由题意，得自变量x应满足解得3x0.(2)1x2，x3，x12，值域为.1下列各函数中，是指数函数的是()Ay(3)xBy3xCy3x1Dyx答案D解析由指数函数的定义知a0且a1，故选D.2函数yx的图象可能是()答案C解析01且过点(0,1)，故选C.3函数y2x，x1，)的值域是()A1，) B2，)C0，) D(0，)答案B解析y2x在R上是增函数，且212，故选B.4函数f(x)ax的图象经过点(2,4)，则f(3)的值是_答案解析由题意知4a2，所以a2，因此f(x)2x，故f(3)23.5函数y的值域是_答案(0,2解析x211，y12，又y0，函数值域为(0,21.指数函数的定义域为(，)，值域为(0，)，且f(0)1.2当a1时，a的值越大，图象越靠近y轴，递增速度越快当0a1时，a的值越小，图象越靠近y轴，递减的速度越快一、基础达标1y2x1的定义域是()A(，)B(1，)C1，) D(0,1)(1，)答案A解析不管x取何值，函数式都有意义，故选A.2已知集合M1,1，N，则MN等于()A1,1B1C0D1,0答案B解析2x14，212x122，1x12，2x1.又xZ，x0或x1，即N0，1，MN13函数y2x1的图象是()答案A解析当x0时，y2，且函数单调递增，故选A.4当x2,2)时，y3x1的值域是()A(，8 B，8C(，9) D，9答案A解析y3x1，在x2,2)上是减函数，321y321，即y8.5指数函数y(2a)x在定义域内是减函数，则a的取值范围是_答案(1,2)解析由题意可知，02a1，即1a2.6函数yax51(a0)的图象必经过点_答案(5,2)解析指数函数的图象必过点(0,1)，即a01，由此变形得a5512，所以所求函数图象必过点(5,2)7已知函数f(x)ax1(x0)的图象经过点(2，)，其中a0且a1.(1)求a的值；(2)求函数yf(x)(x0)的值域解(1)因为f(x)的图象过点(2，)，所以a21，则a.(2)由(1)知，f(x)()x1，x0.由x0，得x11，于是0()x1()12，所以函数yf(x)(x0)的值域为(0,2二、能力提升8函数y5|x|的图象是()答案D解析当x0时，y5|x|5x()x，又原函数为偶函数，故选D.9已知函数f(x)若f(a)f(1)0，则实数a的值等于()A3B1C1D3答案A解析依题意，f(a)f(1)212，2x0，a0，f(a)a12，故a3，所以选A.10方程|2x1|a有唯一实数解，则a的取值范围是_答案a|a1或a0解析作出y|2x1|的图象，如图，要使直线ya与图象的交点只有一个，a1或a0.11求函数y()(0x3)的值域解令tx22x2，则y()t，又tx22x2(x1)21，0x3，当x1时，tmin1，当x3时，tmax5.故1t5，()5y()1，故所求函数的值域，三、探究与创新12函数f(x)ax(a0，且a1)在区间1,2上的最大值比最小值大，求a的值解(1)若a1，则f(x)是增函数，f(x)在1,2上的最大值为f(2)，最小值为f(1)f(2)f(1)，即a2a.解得a.(2)若0a1，则f(x)是减函数，f(x)在1,2上的