高美
指數(shù)函數(shù)作為基本函數(shù),一直是近幾年高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn),也是新課標(biāo)考查的重要方面。主要題型有:指數(shù)函數(shù)的圖像和性質(zhì)、冪值的比較大小、由指數(shù)函數(shù)復(fù)合而成的綜合問題。本文通過一些例題的講解,得到較系統(tǒng)的指數(shù)函數(shù)知識(shí),以加深對(duì)指數(shù)函數(shù)的認(rèn)識(shí)。
一、指數(shù)函數(shù)的概念
問題1:在定義中為什么規(guī)定a>0且a≠1?
分析:若a=1,則y=1,它是一個(gè)常函數(shù);若a=0,只有x>0有意義,且y=ax=0 也是常函數(shù),無研究的意義;若 a<0,當(dāng)分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的分母是偶數(shù)時(shí)無意義,例如(-2)■是沒有意義的。
例1:若函數(shù)y=(2a2-3a+2)ax是指數(shù)函數(shù),求f(2)。【解】2a2-3a+2=1?圯a=1或■,但 a=1不合定義,舍去,∴ a=■?圯f(2)=(■)2=■.
二、比較大小問題
問題2:底數(shù)對(duì)指數(shù)函數(shù)圖像有什么影響?
例2:如圖是指數(shù)函數(shù)①y=ax、②y=bx、③y=cx、④y=dx的圖像,則a、b、c、d與1的大小關(guān)系是( ):A.a
三、指數(shù)函數(shù)與二次函數(shù)復(fù)合求值域
例3:求函數(shù)y=(■)x-(■)x+1,X?綴[-3,2]的值域。 【解析】令 (■)x=t,則y=t2-t+1,∵X?綴[-3,2],∴■= (■)2?蕎(■)x?蕎(■)-3=8,即t?綴[■,8],∴y=(t-■)2 +■?綴[■,57]. 總結(jié):此類問題是指數(shù)函數(shù)和二次函數(shù)復(fù)合形式,把表面是指數(shù)函數(shù)形式的利用換元思想轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)求值域。在做題時(shí)要注意指數(shù)函數(shù)的值域,即二次函數(shù)的自變量的范圍,從而利用配方法求出其值域。
四、指數(shù)函數(shù)復(fù)合形式的單調(diào)性
例4:求函數(shù)y=2■的單調(diào)區(qū)間。 【解析】令x2+x=t,則y=2t,在R上為增函數(shù),要求y的單調(diào)遞增區(qū)間就是t的單調(diào)遞增區(qū)間,即[-■,+∞];y的單調(diào)遞減區(qū)間就是t的單調(diào)遞減區(qū)間,即[-∞,-■]. 總結(jié):此類問題屬于復(fù)合函數(shù)單調(diào)性的問題,解決這類問題把握四個(gè)字:“同增異減”。所以,首先要看清楚復(fù)合的兩個(gè)簡(jiǎn)單函數(shù),一般有一個(gè)的單調(diào)性是已知的。此問題解決的關(guān)鍵是轉(zhuǎn)化為另一類簡(jiǎn)單函數(shù)的單調(diào)性,但要注意的是,在解題前要先求復(fù)合函數(shù)的定義域。
由此可見,對(duì)于一般的指數(shù)函數(shù)中有關(guān)定義域、值域以及單調(diào)性問題,我們能夠比較熟練地解決。但往往指數(shù)函數(shù)不是單獨(dú)出現(xiàn)的,它總是和其他函數(shù)同時(shí)出現(xiàn),特別是二次函數(shù)。在這里,我強(qiáng)調(diào)一點(diǎn):做任何題,不管是簡(jiǎn)單的還是復(fù)雜的,關(guān)鍵是抓住其基本性質(zhì),盡量把問題轉(zhuǎn)化到我們熟悉的情況下進(jìn)行解決。