
2、精練習(xí)題。復(fù)習(xí)時(shí)不要搞“題海戰(zhàn)術(shù)”,應(yīng)在老師的指導(dǎo)下,選一些源于課本的變式題,或體現(xiàn)基本概念、基本方法的基本題,通過(guò)解題來(lái)提高思維能力和解題技巧,加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的深入理解。在解題時(shí),要獨(dú)立思考,一題多思,一題多解,反復(fù)玩味,悟出道理。
3、加強(qiáng)審題的規(guī)范性。每每大考過(guò)后,總有同學(xué)抱怨沒考好,糾其原因是考試時(shí)沒有注意審題。審題決定了成功與否,不解決這個(gè)問(wèn)題勢(shì)必影響到高考的成敗。那么怎么審題呢? 應(yīng)找出題目中的已知條件 ;善于挖掘題目中的隱含條件 ;認(rèn)真分析條件與目標(biāo)的聯(lián)系,確定解題思路 。
4、重視錯(cuò)題。錯(cuò)誤是最好的老師”,但更重要的是尋找錯(cuò)因,及時(shí)進(jìn)行總結(jié),三五個(gè)字,一兩句話都行,言簡(jiǎn)意賅,切中要害,以利于吸取教訓(xùn),力求相同的錯(cuò)誤不犯第二次。
第04講 指數(shù)與指數(shù)函數(shù)
目錄
1、指數(shù)及指數(shù)運(yùn)算
(1)根式的定義:
一般地,如果,那么叫做的次方根,其中,,記為,稱為根指數(shù),稱為根底數(shù).
(2)根式的性質(zhì):
當(dāng)為奇數(shù)時(shí),正數(shù)的次方根是一個(gè)正數(shù),負(fù)數(shù)的次方根是一個(gè)負(fù)數(shù).
當(dāng)為偶數(shù)時(shí),正數(shù)的次方根有兩個(gè),它們互為相反數(shù).
(3)指數(shù)的概念:指數(shù)是冪運(yùn)算中的一個(gè)參數(shù),為底數(shù),為指數(shù),指數(shù)位于底數(shù)的右上角,冪運(yùn)算表示指數(shù)個(gè)底數(shù)相乘.
(4)有理數(shù)指數(shù)冪的分類
①正整數(shù)指數(shù)冪;②零指數(shù)冪;
③負(fù)整數(shù)指數(shù)冪,;④的正分?jǐn)?shù)指數(shù)冪等于,的負(fù)分?jǐn)?shù)指數(shù)冪沒有意義.
(5)有理數(shù)指數(shù)冪的性質(zhì)
①,,;②,,;
③,,;④,,.
2、指數(shù)函數(shù)
【解題方法總結(jié)】
1、指數(shù)函數(shù)常用技巧
(1)當(dāng)?shù)讛?shù)大小不定時(shí),必須分“”和“”兩種情形討論.
(2)當(dāng)時(shí),,;的值越小,圖象越靠近軸,遞減的速度越快.
當(dāng)時(shí),;的值越大,圖象越靠近軸,遞增速度越快.
(3)指數(shù)函數(shù)與的圖象關(guān)于軸對(duì)稱.
【典例例題】
題型一:指數(shù)運(yùn)算及指數(shù)方程、指數(shù)不等式
【例1】(2023·海南省直轄縣級(jí)單位·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】.
故選:B.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))下列結(jié)論中,正確的是( )
A.設(shè)則B.若,則
C.若,則D.
【答案】B
【解析】對(duì)于A,根據(jù)分式指數(shù)冪的運(yùn)算法則,可得,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,,故,選項(xiàng)B正確;
對(duì)于 C,, ,因?yàn)?,所以,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
故選:B.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】.
故選:B
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))甲?乙兩人解關(guān)于x的方程,甲寫錯(cuò)了常數(shù)b,得到的根為或x=,乙寫錯(cuò)了常數(shù)c,得到的根為或,則原方程的根是( )
A.或B.或
C.或D.或
【答案】D
【解析】令,則方程可化為,甲寫錯(cuò)了常數(shù)b,
所以和是方程的兩根,所以,
乙寫錯(cuò)了常數(shù)c,所以1和2是方程的兩根,所以,
則可得方程,解得,
所以原方程的根是或
故選:D
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))若關(guān)于的方程有解,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】方程有解,
有解,
令,
則可化為有正根,
則在有解,又當(dāng)時(shí),
所以,
故選:.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練5】(2023·上海青浦·統(tǒng)考一模)不等式的解集為______.
【答案】
【解析】函數(shù)在R上單調(diào)遞增,則,
即,解得,
所以原不等式的解集為.
故答案為:
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練6】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))不等式的解集為___________.
【答案】
【解析】由,可得.
令,
因?yàn)榫鶠樯蠁握{(diào)遞減函數(shù)
則在上單調(diào)逆減,且,
,
故不等式的解集為.
故答案為:.
【解題總結(jié)】
利用指數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)解題.對(duì)于形如,,的形式常用“化同底”轉(zhuǎn)化,再利用指數(shù)函數(shù)單調(diào)性解決;或用“取對(duì)數(shù)”的方法求解.形如或的形式,可借助換元法轉(zhuǎn)化二次方程或二次不等式求解.
題型二:指數(shù)函數(shù)的圖像及性質(zhì)
【例2】(多選題)(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))函數(shù)的圖象可能為( )
A.B.C.D.
【答案】ABD
【解析】根據(jù)函數(shù)解析式的形式,以及圖象的特征,合理給賦值,判斷選項(xiàng).當(dāng)時(shí),,圖象A滿足;
當(dāng)時(shí),,,且,此時(shí)函數(shù)是偶函數(shù),關(guān)于軸對(duì)稱,圖象B滿足;
當(dāng)時(shí),,,且,此時(shí)函數(shù)是奇函數(shù),關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,圖象D滿足;
圖象C過(guò)點(diǎn),此時(shí),故C不成立.
故選:ABD
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練7】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知的定義域?yàn)镽,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是______.
【答案】
【解析】∵的定義域?yàn)镽,
∴0對(duì)任意x∈R恒成立,
即恒成立,
即對(duì)任意恒成立,
,則.
故答案為.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練8】(2023·寧夏銀川·校聯(lián)考二模)已知函數(shù),,則其值域?yàn)開______.
【答案】
【解析】令,∵,∴,
∴,
又關(guān)于對(duì)稱,開口向上, 所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且,
時(shí),函數(shù)取得最小值,即,時(shí),函數(shù)取得最大值,即,
.
故答案為:.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練9】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知函數(shù)在內(nèi)的最大值是最小值的兩倍,且,則______
【答案】或
【解析】當(dāng)時(shí),函數(shù)在內(nèi)單調(diào)遞增,
此時(shí)函數(shù)的最大值為,最小值為,
由題意得,解得,則,
此時(shí);
當(dāng)時(shí),函數(shù)在內(nèi)單調(diào)遞減,
此時(shí)函數(shù)的最大值為,最小值為,
由題意得,解得,則,
此時(shí).
故答案為:或.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練10】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))函數(shù)是指數(shù)函數(shù),則( )
A.或B.C.D.且
【答案】C
【解析】由指數(shù)函數(shù)定義知,同時(shí),且,所以解得.
故選:C
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練11】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))函數(shù)的大致圖像如圖,則實(shí)數(shù)a,b的取值只可能是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】若,為增函數(shù),
且,與圖象不符,
若,為減函數(shù),
且,與圖象相符,所以,
當(dāng)時(shí),,
結(jié)合圖象可知,此時(shí),所,則,所以,
故選:C.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練12】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知函數(shù)(且)的圖象恒過(guò)定點(diǎn)A,若點(diǎn)A的坐標(biāo)滿足關(guān)于x,y的方程,則的最小值為( )
A.8B.24C.4D.6
【答案】C
【解析】因?yàn)楹瘮?shù)圖象恒過(guò)定點(diǎn)
又點(diǎn)A的坐標(biāo)滿足關(guān)于,的方程,
所以,
即
所以,
當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí)取等號(hào);
所以的最小值為4.
故選:C.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練13】(多選題)(2023·浙江紹興·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))預(yù)測(cè)人口的變化趨勢(shì)有多種方法,“直接推算法”使用的公式是,其中為預(yù)測(cè)期人口數(shù),為初期人口數(shù),為預(yù)測(cè)期內(nèi)人口年增長(zhǎng)率,為預(yù)測(cè)期間隔年數(shù),則( )
A.當(dāng),則這期間人口數(shù)呈下降趨勢(shì)
B.當(dāng),則這期間人口數(shù)呈擺動(dòng)變化
C.當(dāng)時(shí),的最小值為3
D.當(dāng)時(shí),的最小值為3
【答案】AC
【解析】,由指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)可知:是關(guān)于n的單調(diào)遞減函數(shù),
即人口數(shù)呈下降趨勢(shì),故A正確,B不正確;
,所以,所以,
,所以的最小值為3,故C正確;
,所以,所以,
,所以的最小值為2,故D不正確;
故選:AC.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練14】(多選題)(2023·山東聊城·統(tǒng)考二模)已知函數(shù),則( )
A.函數(shù)是增函數(shù)
B.曲線關(guān)于對(duì)稱
C.函數(shù)的值域?yàn)?br>D.曲線有且僅有兩條斜率為的切線
【答案】AB
【解析】根據(jù)題意可得,易知是減函數(shù),
所以是增函數(shù),即A正確;
由題意可得,所以,
即對(duì)于任意,滿足,所以關(guān)于對(duì)稱,即B正確;
由指數(shù)函數(shù)值域可得,所以,即,
所以函數(shù)的值域?yàn)?,所以C錯(cuò)誤;
易知,令,整理可得,
令,即,
易知,又因?yàn)椋矗?br>所以,即,因此;
即關(guān)于的一元二次方程無(wú)實(shí)數(shù)根;
所以無(wú)解,即曲線不存在斜率為的切線,即D錯(cuò)誤;
故選:AB
【解題總結(jié)】
解決指數(shù)函數(shù)有關(guān)問(wèn)題,思路是從它們的圖像與性質(zhì)考慮,按照數(shù)形結(jié)合的思路分析,從圖像與性質(zhì)找到解題的突破口,但要注意底數(shù)對(duì)問(wèn)題的影響.
題型三:指數(shù)函數(shù)中的恒成立問(wèn)題
【例3】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知函數(shù),若不等式在R上恒成立,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是________.
【答案】.
【解析】令
因?yàn)樵趨^(qū)間上是增函數(shù),
所以
因此要使在區(qū)間上恒成立,應(yīng)有,即所求實(shí)數(shù)m的取值范圍為.
故答案為:.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練15】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))設(shè),當(dāng)時(shí),恒成立,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是____________.
【答案】
【解析】由函數(shù),
均為在上的增函數(shù),故函數(shù)是在上的單調(diào)遞增函數(shù),
且滿足,所以函數(shù)為奇函數(shù),
因?yàn)椋矗?br>可得恒成立,即在上恒成立,
則滿足,即,解得,
所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.
故答案為:.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練16】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知不等式,對(duì)于恒成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是_________.
【答案】,,
【解析】設(shè),,
則,對(duì)于,恒成立,
即,對(duì)于,恒成立,
∴,
即,
解得或,
即或,
解得或,
綜上,的取值范圍為,,.
故答案為:,,﹒
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練17】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))若,不等式恒成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是______.
【答案】
【解析】令,∵,∴,
∵恒成立,∴恒成立,
∵,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),即時(shí),表達(dá)式取得最小值,
∴,
故答案為.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練18】(2023·上海徐匯·高三位育中學(xué)校考開學(xué)考試)已知函數(shù)是定義域?yàn)榈钠婧瘮?shù).
(1)求實(shí)數(shù)的值,并證明在上單調(diào)遞增;
(2)已知且,若對(duì)于任意的、,都有恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【解析】(1)因?yàn)楹瘮?shù)是定義域?yàn)榈钠婧瘮?shù),
則,解得,此時(shí),
對(duì)任意的,,即函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>,即函數(shù)為奇函數(shù),合乎題意,
任取、且,則,
所以,,則,
所以,函數(shù)在上單調(diào)遞增.
(2)由(1)可知,函數(shù)在上為增函數(shù),
對(duì)于任意的、,都有,則,
,
因?yàn)?,則.
當(dāng)時(shí),則有,解得;
當(dāng)時(shí),則有,此時(shí).
綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍是.
【解題總結(jié)】
已知不等式能恒成立求參數(shù)值(取值范圍)問(wèn)題常用的方法:
(1)函數(shù)法:討論參數(shù)范圍,借助函數(shù)單調(diào)性求解;
(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)的值域或最值問(wèn)題加以解決;
(3)數(shù)形結(jié)合法:先對(duì)解析式變形,進(jìn)而構(gòu)造兩個(gè)函數(shù),然后在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的圖象,利用數(shù)形結(jié)合的方法求解.
題型四:指數(shù)函數(shù)的綜合問(wèn)題
【例4】(2023·全國(guó)·合肥一中校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),則不等式的解集為( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】依題意,,,
故,
故函數(shù)的圖象關(guān)于中心對(duì)稱,
當(dāng)時(shí),,,單調(diào)遞減,
故在上單調(diào)遞減,且,
函數(shù)的圖象關(guān)于中心對(duì)稱,在上單調(diào)遞減,,
而,故或或,
解得或,故所求不等式的解集為,
故選:B.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練19】(2023·上海浦東新·華師大二附中??寄M預(yù)測(cè))設(shè).若函數(shù)的定義域?yàn)?,則關(guān)于的不等式的解集為__________.
【答案】
【解析】若,對(duì)任意的,,則函數(shù)的定義域?yàn)?,不合乎題意,
所以,,由可得,
因?yàn)楹瘮?shù)的定義域?yàn)椋?,,解得?br>所以,,則,
由可得,解得.
因此,不等式的解集為.
故答案為:.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練20】(2023·河南安陽(yáng)·統(tǒng)考三模)已知函數(shù)的圖象關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱,則__________.
【答案】/1.5
【解析】依題意函數(shù)是一個(gè)奇函數(shù),
又,所以,
所以定義域?yàn)椋?br>因?yàn)榈膱D象關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱,所以,解得.
又,所以,
所以,即,
所以,所以.
故答案為:.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練21】(2023·江西景德鎮(zhèn)·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知是定義在上的偶函數(shù),且當(dāng)時(shí),,則滿足的x的取值范圍是______________.
【答案】
【解析】由函數(shù)性質(zhì)知,
,
∴,
即,解得,∴,
故答案為:.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練22】(2023·河南信陽(yáng)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知實(shí)數(shù),滿足,,則__________.
【答案】1
【解析】因?yàn)?,化?jiǎn)得.
所以,又,
構(gòu)造函數(shù),
因?yàn)楹瘮?shù),在上都為增函數(shù),
所以函數(shù)在上為單調(diào)遞增函數(shù),
由,∴,
解得,,
∴.
故答案為:.
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練23】(多選題)(2023·黑龍江哈爾濱·哈爾濱三中??级#c(diǎn)在函數(shù)的圖象上,當(dāng),則可能等于( )
A.-1B.C.D.0
【答案】BC
【解析】由表示與點(diǎn)所成直線的斜率,
又是在部分圖象上的動(dòng)點(diǎn),圖象如下:
如上圖,,則,只有B、C滿足.
故選:BC
1.(2022·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)已知,則( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】[方法一]:(指對(duì)數(shù)函數(shù)性質(zhì))
由可得,而,所以,即,所以.
又,所以,即,
所以.綜上,.
[方法二]:【最優(yōu)解】(構(gòu)造函數(shù))
由,可得.
根據(jù)的形式構(gòu)造函數(shù) ,則,
令,解得 ,由 知 .
在 上單調(diào)遞增,所以 ,即 ,
又因?yàn)?,所以 .
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】法一:通過(guò)基本不等式和換底公式以及對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性比較,方法直接常用,屬于通性通法;
法二:利用的形式構(gòu)造函數(shù),根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性得出大小關(guān)系,簡(jiǎn)單明了,是該題的最優(yōu)解.
2.(2022·北京·統(tǒng)考高考真題)已知函數(shù),則對(duì)任意實(shí)數(shù)x,有( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】,故A錯(cuò)誤,C正確;
,不是常數(shù),故BD錯(cuò)誤;
故選:C.
3.(2020·山東·統(tǒng)考高考真題)已知函數(shù)是偶函數(shù),當(dāng)時(shí),,則該函數(shù)在上的圖像大致是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】當(dāng)時(shí),,所以在上遞減,
是偶函數(shù),所以在上遞增.
注意到,
所以B選項(xiàng)符合.
故選:B
考點(diǎn)要求
考題統(tǒng)計(jì)
考情分析
(1)理解有理數(shù)指數(shù)冪的含義,了解實(shí)數(shù)指數(shù)冪的意義,掌握指數(shù)冪的運(yùn)算性質(zhì).
(2)通過(guò)實(shí)例,了解指數(shù)函數(shù)的實(shí)際意義,會(huì)畫指數(shù)函數(shù)的圖象.
(3)理解指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性、特殊點(diǎn)等性質(zhì),并能簡(jiǎn)單應(yīng)用.
2022年甲卷第12題,5分
2020年新高考II卷第11題,5分
從近五年的高考情況來(lái)看, 指數(shù)運(yùn)算與指數(shù)函數(shù) 是高考的一個(gè)重點(diǎn)也是一個(gè)基本點(diǎn), 常與二次函數(shù)、 冪函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)綜合, 考查數(shù)值大小的 比較和函數(shù)方程問(wèn)題.
圖象
性質(zhì)
①定義域,值域
②,即時(shí),,圖象都經(jīng)過(guò)點(diǎn)
③,即時(shí),等于底數(shù)
④在定義域上是單調(diào)減函數(shù)
在定義域上是單調(diào)增函數(shù)
⑤時(shí),;時(shí),
時(shí),;時(shí),
⑥既不是奇函數(shù),也不是偶函數(shù)
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這是一份第01講 函數(shù)的概念(講義)-2024年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義(新教材新高考),文件包含第01講函數(shù)的概念講義原卷版docx、第01講函數(shù)的概念講義解析版docx等2份學(xué)案配套教學(xué)資源,其中學(xué)案共36頁(yè), 歡迎下載使用。
這是一份第04講 基本不等式及其應(yīng)用(講義)-2024年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義(新教材新高考),文件包含第04講基本不等式及其應(yīng)用講義原卷版docx、第04講基本不等式及其應(yīng)用講義解析版docx等2份學(xué)案配套教學(xué)資源,其中學(xué)案共31頁(yè), 歡迎下載使用。
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