新高考数学一轮复习学案第3章第5讲 指数与指数函数(含解析)
展开一、知识梳理
1.根式
(1)根式的概念
①若xn=a,则x叫做a的n次方根,其中n>1且n∈N*.式子eq \r(n,a)叫做根式,这里n叫做根指数,a叫做被开方数.
②a的n次方根的表示:
xn=a⇒eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=\r(n,a),当n为奇数且n∈N*,n>1时,,x=±\r(n,a),当n为偶数且n∈N*时.))
(2)根式的性质
①(eq \r(n,a))n=a(n∈N*,且n>1).
②eq \r(n,an)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a,n为奇数,,|a|=\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a,a≥0,,-a,a<0,))n为偶数.))
2.有理数指数幂
(1)幂的有关概念
①正分数指数幂:aeq \s\up6(\f(m,n))=eq \r(n,am)(a>0,m,n∈N*,且n>1);
②负分数指数幂:a-eq \s\up6(\f(m,n))=eq \f(1,a\s\up6(\f(m,n)))=eq \f(1,\r(n,am))(a>0,m,n∈N*,且n>1);
③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂无意义.
(2)有理数指数幂的运算性质
①ar·as=ar+s(a>0,r,s∈Q);
②eq \f(ar,as)=ar-s(a>0,r,s∈Q);
③(ar)s=ars(a>0,r,s∈Q);
④(ab)r=arbr(a>0,b>0,r∈Q).
3.指数函数的图象与性质
常用结论
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),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-1,\f(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(1)y=ax,(2)y=bx,(3)y=cx,(4)y=dx的图象,底数a,b,c,d与1之间的大小关系为c>d>1>a>b>0.由此我们可得到以下规律:在第一象限内,指数函数y=ax(a>0,a≠1)的图象越高,底数越大.
3.指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象和性质跟a的取值有关,要特别注意应分a>1与0二、教材衍化
1.化简(1)aeq \s\up6(\f(1,2))aeq \s\up6(\f(1,4))a-eq \f(1,8)=________.
(2)2x-eq \s\up6(\f(1,3))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x\s\up6(\f(1,3))-2x\s\up6 (-\f(2,3))))=________.
答案:(1)aeq \s\up6(\f(5,8)) (2)1-4x-1
2.函数y=2x与y=2-x的图象关于________对称.
解析:作出y=2x与y=2-x=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(x)的图象(图略),观察可知其关于y轴对称.
答案:y轴
3.已知函数f(x)=ax-2+2(a>0且a≠1)的图象恒过定点A,则A的坐标为________.
解析:令x-2=0,则x=2,f(2)=3,即A的坐标为(2,3).
答案:(2,3)
一、思考辨析
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)eq \r(n,an)=(eq \r(n,a))n=a.( )
(2)(-1)eq \s\up6(\f(2,4))=(-1)eq \s\up6(\f(1,2))=eq \r(-1).( )
(3)函数y=a-x是R上的增函数.( )
(4)函数y=ax2+1(a>1)的值域是(0,+∞).( )
(5)函数y=2x-1是指数函数.( )
(6)若am
二、易错纠偏
常见误区eq \b\lc\|(\a\vs4\al\c1( ))(1)忽略n的范围导致式子eq \r(n,an)(a∈R)化简出错;
(2)不理解指数函数的概念出错;
(3)忽视底数a的范围出错.
1.化简eq \r(4,16x8y4)(x<0,y<0)得( )
A.2x2y
B.2xy
C.4x2y
D.-2x2y
解析:选D.因为x<0,y<0,
所以eq \r(4,16x8y4)=(16x8·y4)eq \s\up6(\f(1,4))=(16)eq \s\up6(\f(1,4))·(x8)eq \s\up6(\f(1,4))·(y4)eq \s\up6(\f(1,4))=2x2|y|=-2x2y.
2.若函数f(x)=(a2-3)·ax为指数函数,则a=________.
解析:由题意知eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(0答案:2
3.若函数f(x)=ax在[-1,1]上的最大值为2,则a=________.
解析:当a>1时,a=2;当0即a=eq \f(1,2).
答案:2或eq \f(1,2)
考点一 指数幂的化简与求值(基础型)
eq \a\vs4\al(复习,指导)eq \b\lc\|(\a\vs4\al\c1( ))理解有理数指数幂的含义,通过具体实例了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算.
核心素养:数学运算
1.计算:-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)))eq \s\up12(-2)+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(27,8)))eq \s\up12(-\f(2,3))+(0.002) eq \s\up12(-\f(1,2))=________.
解析:原式=-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)))eq \s\up12(2)+eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,2)))\s\up12(3)))eq \s\up12(-\f(2,3))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,500)))eq \s\up12(-\f(1,2))
=-eq \f(4,9)+eq \f(4,9)+10eq \r(5)=10eq \r(5).
答案:10eq \r(5)
2.化简4aeq \s\up6(\f(2,3))·beq \s\up12(-\f(1,3))÷eq \b\lc\(\rc\)(-\a\vs4\al\c1(\f(2,3)a\s\up6(-\f(1,3))b\s\up6 (\f(2,3))))的结果为________.
解析:原式=4÷eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2,3)))aeq \b\lc\ (\s\up6(\f(2,3) -(-\f(1,3)))b\s\up6 (-\f(1,3)-\f(2,3)))
=-6ab-1=-eq \f(6a,b).
答案:-eq \f(6a,b)
3.计算:eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2\f(7,9)))eq \s\up12(0.5)+0.1-2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2\f(10,27)))eq \s\up12(-\f(2,3))-3π0+eq \f(37,48)=________.
解析:原式=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(25,9)))eq \s\up6(\f(1,2))+eq \f(1,0.12)+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(64,27)))eq \s\up12(-\f(2,3))-3+eq \f(37,48)
=eq \f(5,3)+100+eq \f(9,16)-3+eq \f(37,48)=100.
答案:100
4.已知xeq \s\up6(\f(1,2))+xeq \s\up10(-\f(1,2))=3,则x2+x-2+3=________.
解析:由xeq \s\up6(\f(1,2))+xeq \s\up10(-\f(1,2))=3,得x+x-1+2=9,所以x+x-1=7,所以x2+x-2+2=49,所以x2+x-2=47,所以x2+x-2+3=50.
答案:50
eq \a\vs4\al()
[提醒] 运算结果不能同时含有根号和分数指数幂,也不能既有分母又含有负指数,形式力求统一.
考点二 指数函数的图象及应用(基础型)
eq \a\vs4\al(复习,指导)eq \b\lc\|(\a\vs4\al\c1( ))理解指数函数的概念和意义,能借助计算器或计算机画出具体指数的函数的图象及特殊点.
核心素养:直观想象
(1)函数f(x)=21-x的大致图象为( )
(2)若函数y=|3x-1|在(-∞,k]上单调递减,则k的取值范围为________.
【解析】 (1)函数f(x)=21-x=2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(x),单调递减且过点(0,2),选项A中的图象符合要求.
(2)函数y=|3x-1|的图象是由函数y=3x的图象向下平移一个单位后,再把位于x轴下方的图象沿x轴翻折到x轴上方得到的,函数图象如图所示.
由图象知,其在(-∞,0]上单调递减,所以k的取值范围为(-∞,0].
【答案】 (1)A (2)(-∞,0]
【迁移探究1】 (变条件)本例(2)变为:若函数f(x)=|3x-1|-k有一个零点,则k的取值范围为________.
解析:函数f(x)有一个零点,即y=|3x-1|与y=k有一个交点.由本例(2)得y=|3x-1|的图象如图所示,
故当k=0或k≥1时,直线y=k与函数y=|3x-1|的图象有唯一的交点,所以函数f(x)有一个零点.
答案:{0}∪[1,+∞)
【迁移探究2】 (变条件)若本例(2)的条件变为:函数y=|3x-1|+m的图象不经过第二象限,则实数m的取值范围是________.
解析:作出函数y=|3x-1|+m的图象如图所示.
由图象知m≤-1,即m∈(-∞,-1].
答案:(-∞,-1]
eq \a\vs4\al()
应用指数函数图象的3个技巧
(1)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),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-1,\f(1,a))).
(2)已知函数解析式判断其图象一般是取特殊点,判断所给的图象是否过这些点,若不满足则排除.
(3)对于有关指数型函数的图象问题,一般是从最基本的指数函数的图象入手,通过平移、伸缩、对称变换而得到.特别地,当底数a与1的大小关系不确定时应注意分类讨论.
1.函数f(x)=ax-b的图象如图所示,其中a,b为常数,则下列结论正确的是( )
A.a>1,b<0
B.a>1,b>0
C.00
D.0解析:选D.由f(x)=ax-b的图象可以观察出函数f(x)=ax-b在定义域上单调递减,所以02.若关于x的方程|ax-1|=2a(a>0,且a≠1)有两个不等实根,则a的取值范围是________.
解析:方程|ax-1|=2a(a>0,且a≠1)有两个不等实根转化为函数y=|ax-1|与y=2a有两个交点.
(1)当0<a<1时,如图①,所以0<2a<1,即0<a<eq \f(1,2);
(2)当a>1时,如图②,而y=2a>1不符合要求.
所以0<a<eq \f(1,2).
答案:eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2)))
考点三 指数函数的性质及应用(综合型)
eq \a\vs4\al(复习,指导)eq \b\lc\|(\a\vs4\al\c1( ))借助指数函数的图象,探索并理解指数函数的单调性.
核心素养:数学抽象、直观想象
角度一 比较指数幂的大小
已知a=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up6(\f(2,3)),b=2eq \s\up10(-\f(4,3)),c=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up6(\f(1,3)),则下列关系式中正确的是( )
A.cC.a
eq \a\vs4\al()
比较指数幂大小的常用方法
一是单调性法,不同底的指数函数化同底后就可以应用指数函数的单调性比较大小,所以能够化同底的尽可能化同底.
二是取中间值法,不同底、不同指数的指数函数比较大小时,先与中间值(特别是0,1)比较大小,然后得出大小关系.
三是图解法,根据指数函数的特征,在同一平面直角坐标系中作出它们的函数图象,借助图象比较大小.
角度二 解简单的指数方程或不等式
不等式eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(x2+ax)
因为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(x2+ax)
所以x2+(a-2)x-a+2>0恒成立,
所以Δ=(a-2)2-4(-a+2)<0,
即(a-2)(a-2+4)<0,即(a-2)(a+2)<0,
解得-2【答案】 (-2,2)
eq \a\vs4\al()
解简单的指数方程或不等式问题时,应利用指数函数的单调性转化为一般方程或不等式求解.要特别注意底数a的取值范围,并在必要时进行分类讨论.
角度三 研究指数型函数的性质
(1)函数f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(-x2+2x+1)的单调递减区间为________.
(2)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________.
【解析】 (1)设u=-x2+2x+1,因为y=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(u)在R上为减函数,所以函数f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(-x2+2x+1)的减区间即为函数u=-x2+2x+1的增区间.
又u=-x2+2x+1的增区间为(-∞,1],
所以函数f(x)的减区间为(-∞,1].
(2)令t=|2x-m|,则t=|2x-m|在区间eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(m,2),+∞))上单调递增,在区间eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-∞,\f(m,2)))上单调递减.而y=2t为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eq \f(m,2)≤2,即m≤4,所以m的取值范围是(-∞,4].
【答案】 (1)(-∞,1] (2)(-∞,4]
eq \a\vs4\al()
求指数型复合函数的单调区间和值域的方法
(1)形如y=af(x)(a>0,且a≠1)的函数求值域时,要借助换元法:令u=f(x),先求出u=f(x)的值域,再利用y=au的单调性求出y=af(x)的值域.
(2)形如y=af(x)(a>0,且a≠1)的函数单调性的判断,首先确定定义域D,再分两种情况讨论:
当a>1时,若f(x)在区间(m,n)上(其中(m,n)⊆D)具有单调性,则函数y=af(x)在区间(m,n)上的单调性与f(x)在区间(m,n)上的单调性相同;
当01.函数y=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(x2+2x-1)的值域是( )
A.(-∞,4) B.(0,+∞)
C.(0,4] D.[4,+∞)
解析:选C.设t=x2+2x-1,则y=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(t).因为0
解析:因为f(x)为偶函数,
当x<0时,-x>0,则f(x)=f(-x)=2-x-4.
所以f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2x-4,x≥0,,2-x-4,x<0))
当f(x-2)>0时,
有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x-2≥0,,2x-2-4>0))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x-2<0,,2-x+2-4>0,))
解得x>4或x<0.
所以不等式的解集为{x|x>4或x<0}.
答案:{x|x>4或x<0}
[基础题组练]
1.若函数f(x)=(2a-5)·ax是指数函数,则f(x)在定义域内( )
A.为增函数 B.为减函数
C.先增后减 D.先减后增
解析:选A.由指数函数的定义知2a-5=1,解得a=3,所以f(x)=3x,所以f(x)在定义域内为增函数.
2.设函数f(x)=x2-a与g(x)=ax(a>1且a≠2)在区间(0,+∞)上具有不同的单调性,则M=(a-1)0.2与N=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a)))eq \s\up12(0.1)的大小关系是( )
A.M=N B.M≤N
C.M
解析:选D.因为f(x)=x2-a与g(x)=ax(a>1且a≠2)在区间(0,+∞)上具有不同的单调性,所以a>2,所以M=(a-1)0.2>1,N=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a)))eq \s\up12(0.1)<1,所以M>N,故选D.
3.(多选)已知函数f(x)=ax-1+1(a>0,a≠1)的图象恒过点A,下列函数图象经过点A的是( )
A.y=eq \r(1-x)+2 B.y=|x-2|+1
C.y=lg2(2x)+1 D.y=2x-1
解析:选ABC.函数f(x)=ax-1+1(a>0,a≠1)的图象恒过点A,令x-1=0,得x=1,f(1)=2,所以恒过点A(1,2).把x=1,y=2代入各选项验证,只有D中的函数没经过该点.
4.已知函数y=kx+a的图象如图所示,则函数y=ax+k的图象可能是( )
解析:选B.由函数y=kx+a的图象可得k<0,0-1,所以-1
A.偶函数,在[0,+∞)内单调递增
B.偶函数,在[0,+∞)内单调递减
C.奇函数,且单调递增
D.奇函数,且单调递减
解析:选C.易知f(0)=0,当x>0时,f(x)=1-2-x,-f(x)=2-x-1,此时-x<0,则f(-x)=2-x-1=-f(x);当x<0时,f(x)=2x-1,-f(x)=1-2x,此时-x>0,则f(-x)=1-2-(-x)=1-2x=-f(x).即函数f(x)是奇函数,且单调递增,故选C.
6.函数y=ax-b(a>0,且a≠1)的图象经过第二、三、四象限,则ab的取值范围是________.
解析:因为函数y=ax-b的图象经过第二、三、四象限,所以函数y=ax-b单调递减且其图象与y轴的交点在y轴的负半轴上.令x=0,则y=a0-b=1-b,由题意得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(01.))故ab∈(0,1).
答案:(0,1)
7.若函数f(x)=a|2x-4|(a>0,a≠1)满足f(1)=eq \f(1,9),则f(x)的单调递减区间是________.
解析:由f(1)=eq \f(1,9)得a2=eq \f(1,9).
又a>0,所以a=eq \f(1,3),
因此f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))eq \s\up12(|2x-4|).
因为g(x)=|2x-4|在[2,+∞)上单调递增,所以f(x)的单调递减区间是[2,+∞).
答案:[2,+∞)
8.设偶函数g(x)=a|x+b|在(0,+∞)上单调递增,则g(a)与g(b-1)的大小关系是________.
解析:由于g(x)=a|x+b|是偶函数,知b=0,
又g(x)=a|x|在(0,+∞)上单调递增,得a>1.
则g(b-1)=g(-1)=g(1),
故g(a)>g(1)=g(b-1).
答案:g(a)>g(b-1)
9.已知函数f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(ax),a为常数,且函数的图象过点(-1,2).
(1)求a的值;
(2)若g(x)=4-x-2,且g(x)=f(x),求满足条件的x的值.
解:(1)由已知得eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(-a)=2.
解得a=1.
(2)由(1)知f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(x),
又g(x)=f(x),则4-x-2=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(x),
所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4)))eq \s\up12(x)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(x)-2=0,
令eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(x)=t,则t>0,t2-t-2=0,
即(t-2)(t+1)=0,
又t>0,故t=2,即eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(x)=2.解得x=-1,
故满足条件的x的值为-1.
10.已知函数f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)))eq \s\up12(|x|-a).
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)的最大值等于eq \f(9,4),求a的值.
解:(1)令t=|x|-a,则f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)))eq \s\up12(t),不论a取何值,t在(-∞,0]上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,又y=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)))eq \s\up12(t)是单调递减的,
因此f(x)的单调递增区间是(-∞,0],
单调递减区间是(0,+∞).
(2)由于f(x)的最大值是eq \f(9,4),
且eq \f(9,4)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)))eq \s\up12(-2),
所以函数g(x)=|x|-a应该有最小值-2,从而a=2.
[综合题组练]
1.(创新型)设y=f(x)在(-∞,1]上有定义,对于给定的实数K,定义fK(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(f(x),f(x)≤K,,K,f(x)>K.))给出函数f(x)=2x+1-4x,若对于任意x∈(-∞,1],恒有fK(x)=f(x),则( )
A.K的最大值为0 B.K的最小值为0
C.K的最大值为1 D.K的最小值为1
解析:选D.根据题意可知,对于任意x∈(-∞,1],若恒有fK(x)=f(x),则f(x)≤K在x≤1上恒成立,即f(x)的最大值小于或等于K即可.
令2x=t,则t∈(0,2],f(t)=-t2+2t=-(t-1)2+1,可得f(t)的最大值为1,所以K≥1,故选D.
2.已知函数f(x)=|2x-1|,af(c)>f(b),则下列结论中,一定成立的是( )
A.a<0,b<0,c<0
B.a<0,b≥0,c>0
C.2-a<2c
D.2a+2c<2
解析:选D.
作出函数f(x)=|2x-1|的图象,如图,
因为af(c)>f(b),
结合图象知,0
所以0<2a<1.
所以f(a)=|2a-1|=1-2a<1,
所以f(c)<1,所以0
又因为f(a)>f(c),
所以1-2a>2c-1,
所以2a+2c<2,故选D.
3.(2020·辽宁大连第一次(3月)双基测试)函数y=eq \f(2x,2x+1)(x∈R)的值域为________.
解析:y=eq \f(2x,2x+1)=eq \f(2x+1-1,2x+1)=1-eq \f(1,2x+1),
因为2x>0,所以1+2x>1,
所以0
4.已知函数f(x)=ax(a>0,a≠1)在区间[-1,2]上的最大值为8,最小值为m.若函数g(x)=(3-10m)eq \r(x)是单调递增函数,则a=________.
解析:根据题意,得3-10m>0,解得m
最大值为a2=8,解得a=2eq \r(2),最小值为m=a-1=eq \f(1,2\r(2))=eq \f(\r(2),4)>eq \f(3,10),不合题意,舍去;
当0答案:eq \f(1,8)
5.(2020·福建养正中学模拟)已知函数f(x)=2x,g(x)=x2+2ax(-3≤x≤3).
(1)若g(x)在[-3,3]上是单调函数,求a的取值范围;
(2)当a=-1时,求函数y=f(g(x))的值域.
解:(1)g(x)=(x+a)2-a2图象的对称轴为直线x=-a,因为g(x)在[-3,3]上是单调函数,所以-a≥3或-a≤-3,即a≤-3或a≥3.故a的取值范围为(-∞,-3]∪[3,+∞).
(2)当a=-1时,f(g(x))=2x2-2x(-3≤x≤3).
令u=x2-2x,y=2u.
因为x∈[-3,3],所以u=x2-2x=(x-1)2-1∈[-1,15].
而y=2u是增函数,所以eq \f(1,2)≤y≤215,
所以函数y=f(g(x))的值域是eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,2),215)).
6.已知定义域为R的函数f(x)=eq \f(-2x+b,2x+1+a)是奇函数.
(1)求a,b的值;
(2)若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求k的取值范围.
解:(1)因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,
即eq \f(-1+b,2+a)=0,
解得b=1,
所以f(x)=eq \f(-2x+1,2x+1+a).
又由f(1)=-f(-1)知eq \f(-2+1,4+a)=-eq \f(-\f(1,2)+1,1+a),
解得a=2.
(2)由(1)知f(x)=eq \f(-2x+1,2x+1+2)=-eq \f(1,2)+eq \f(1,2x+1),
由上式易知f(x)在R上为减函数,又因为f(x)是奇函数,从而不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0等价于f(t2-2t)<-f(2t2-k)=f(-2t2+k).
因为f(x)是R上的减函数,由上式推得t2-2t>-2t2+k.
即对一切t∈R有3t2-2t-k>0,
从而Δ=4+12k<0,解得k<-eq \f(1,3).
故k的取值范围为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,-\f(1,3))).y=ax (a>0且a≠1)
a>1
0图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点(0,1)
当x>0时,y>1;
当x<0时,0
在R上是增函数
在R上是减函数
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2024届高考数学一轮复习第2章第5节指数与指数函数学案: 这是一份2024届高考数学一轮复习第2章第5节指数与指数函数学案,共19页。学案主要包含了教材概念·结论·性质重现,基本技能·思想·活动经验等内容,欢迎下载使用。
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