1、62指数函数新课程标准解读核心素养1.通过具体实例,了解指数函数的实际意义,理解指数函数的概念数学抽象2.能用描点法或借助计算工具画出具体指数函数的图象,探索并理解指数函数的单调性与特殊点直观想象、数学运算第一课时指数函数的概念、图象和性质将一张报纸连续对折,折叠次数x与对应的层数y之间存在什么关系?对折后的面积S(设原面积为1)与折叠的次数有怎样的关系?折叠次数对应层数对折后的面积S x1 y221 S x2 y422 S x3 y823 S 由上面的对应关系,我们可以归纳出第x次折叠后对应的层数为y2x(xN*),对折后的面积S(xN*)问题实例中得到的两个函数解析式有什么共同特征?知识点
2、一指数函数的概念一般地,函数y(a0,a1)叫作指数函数,它的定义域是.1为什么指数函数的底数a0,且a1?提示:如果a0,当x0时,ax恒等于0,没有研究的必要;当x0时,ax无意义;如果a0,且a1.2指数函数的解析式有什么特征?提示:指数函数解析式的3个特征:底数a为大于0且不等于1的常数;自变量x的位置在指数上,且x的系数是1;ax的系数是1.1判断正误(正确的画“”,错误的画“”)(1)yx2是指数函数()(2)指数函数yax中,a可以为负数()(3)y2x1是指数函数()答案:(1)(2)(3)2函数y(a2)ax是指数函数,则a_解析:由指数函数定义知a21得a3.答案:33若函
3、数f(x)是指数函数,且f(2)2,则f(x)_解析:设f(x)ax(a0,a1),f(2)2,a22,a,即f(x)()x.答案:()x知识点二指数函数的图象和性质a10a1图象性质定义域:值域:(0,)图象过定点:(0,1),图象在x轴的上方在(,)上是函数;当x0时,y1;当x0时,0y0时,0y1;当x11指数函数yax(a0,a1)具有奇偶性吗?提示:指数函数yax(a0,a1)不具有奇偶性,因为它既不是奇函数也不是偶函数2在直角坐标系中指数函数图象不可能出现在第几象限?提示:指数函数的图象只能出现在第一、二象限,不可能出现在第三、四象限3指数函数yax(a0,a1)的图象与底数a有
4、什么关系?提示:底数a与1的大小关系决定了指数函数图象的“升”与“降”当a1时,指数函数的图象是“上升”的;当0an,则f(m)f(n)()(3)指数函数的图象一定在x轴的上方()答案:(1)(2)(3)2下列函数中,是增函数的是_(填上你认为正确的序号)y;y(1)x;y2x;y(a22)x.答案:3函数f(x)2x3的值域为_答案:(3,)4函数yax11(a0,且a1)的图象恒过点_解析:由于指数函数yax(a0,且a1)的图象恒过点(0,1),因而在函数yax11中,当x1时,恒有y0,即函数yax11的图象恒过点(1,0)答案:(1,0)指数函数的概念例1(1)下列函数中是指数函数的
5、是_(填序号)y2()x;y2x1;y.(2)若函数y(k2)ax2b(a0,且a1)是指数函数,则k_,b_解析(1)中指数式()x的系数不为1,故不是指数函数;中y2x12x,指数式2x的系数不为1,故不是指数函数;是指数函数(2)根据指数函数的定义,得解得答案(1)(2)12判断一个函数是指数函数的方法(1)看形式:判断其解析式是否符合yax(a0,且a1)这一结构特征;(2)明特征:看是否具备指数函数解析式具有的三个特征只要有一个特征不具备,该函数就不是指数函数跟踪训练1若函数y(a23a3)ax是指数函数,则a_解析:由y(a23a3)ax是指数函数,可得解得a2.答案:22若指数函
6、数f(x)的图象经过点(2,9),则f(1)_解析:设f(x)ax(a0,且a1),将点(2,9)代入,得a29,解得a3或a3(舍去)所以f(x)3x.所以f(1)31.答案:指数型函数的定义域和值域例2求下列函数的定义域和值域:(1)y2;(2)y;(3)y .解(1)x应满足x40,x4,定义域为x|x4,xR0,21,y2的值域为y|y0,且y1(2)定义域为R.|x|0,y1,此函数的值域为1,)(3)由题意知10,1,x0,定义域为x|x0,xRx0,1.又0,01.011,0y1,此函数的值域为0,1)函数yaf(x)定义域、值域的求法(1)定义域:形如yaf(x)形式的函数的定
7、义域是使得f(x)有意义的x的取值集合;(2)值域:换元,令tf(x);求tf(x)的定义域xD;求tf(x)的值域tM;利用yat的单调性求yat,tM的值域注意(1)通过建立不等关系求定义域时,要注意解集为各不等关系解集的交集;(2)当指数型函数的底数含字母时,在求定义域、值域时要注意分类讨论跟踪训练1函数f(x)的定义域是_解析:依题意有解得x2,4)(4,)答案:2,4)(4,)2若函数f(x)的定义域是1,),则a的取值范围是_解析:axa0,axa,当a1时,x1.故函数定义域为1,)时,a1.答案:(1,)3函数f(x)ax(a0,且a1)在1,2上的最大值比最小值大,求a的值解
8、:当0a0,且a1)在1,2上的最大值f(x)maxf(1)a1a,最小值f(x)minf(2)a2,所以aa2,解得a或a0(舍去);当a1时,函数f(x)ax(a0,且a1)在1,2上的最大值f(x)maxf(2)a2,最小值f(x)minf(1)a1a,所以a2a,解得a或a0(舍去)综上所述,a或a.指数函数的图象与性质角度一指数函数图象的辨识例3(1)如图所示是指数函数yax;ybx;ycx;ydx的图象,则a,b,c,d与1的大小关系是( )Aab1cd Bba1dcC1abcd Dab1dc(2)已知0a1,bd1,ba1,所以ba1dc.(2)函数恒过点(0,1b),因为b1和
9、0a0,yax的图象yaxb的图象;yax的图象yaxb的图象;yax的图象yaxb的图象;yax的图象yaxb的图象(2)对称规律yax(a0,且a1)的图象与yax的图象关于y轴对称与yax的图象关于x轴对称与yax的图象关于坐标原点对称跟踪训练1已知1nm0,则指数函数ymx;ynx的图象为()解析:选C由于0mn0),yf(x)b(b0),yf(x),yf(|x|),y|f(x)|的图象,试写出变换过程解:(1)函数yf(xa)(a0)的图象,可由yf(x)的图象向左()或向右()平移a个单位长度得到(2)函数yf(x)b(b0)的图象,可由yf(x)的图象向上()或向下()平移b个单
10、位长度得到(3)将函数yf(x)的图象关于x轴对称,便得到函数yf(x)的图象(4)保留函数yf(x)(x0)的部分图象,再将其沿y轴翻折到左侧,便得到函数yf(|x|)的图象(5)保留函数yf(x)在x轴上及x轴上方的图象,并将yf(x)在x轴下方的图象沿x轴翻折到上方,便得到函数y|f(x)|的图象1下列函数中,指数函数的个数为()y;yax(a0,且a1);y1x;y1.A0个 B1个C3个 D4个解析:选B由指数函数的定义可判定,只有正确2(2021日照高一质量考试)函数f(x)的图象大致为( )解析:选Bx0,f(x)f(x),f(x)为奇函数,舍去A;f(1)ee12,舍去C、D;故选B.3函数f(x)2x3(1x5)的值域是_解析:因为1x5,所以2x32.而函数f(x)2x3在其定义域上是单调递增的,所以f(x)4,即所求函数的值域为.答案:4已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x0时,f(x)2x.(1)求函数f(x)在R上的解析式,并作出f(x)的大致图象;(2)根据图象写出函数f(x)的单调区间和值域解:(1)当x0时,x0,所以f(x)2x.因为f(x)是偶函数,所以f(x)f(x)2x,所以f(x)作出函数大致图象如图所示(2)由图象得:函数f(x)的单调递增区间是(,0,单调递减区间是0,),值域是(0,1