新人教版高一(初升高)暑期數(shù)學(xué)銜接第11講指數(shù)與指數(shù)函數(shù)練習(xí)(學(xué)生版+解析)

第11講指數(shù)與指數(shù)函數(shù)【學(xué)習(xí)目標】1.通過對有理數(shù)指數(shù)冪、實數(shù)指數(shù)冪含義的認識，了解指數(shù)冪的拓展過程，掌握指數(shù)冪的運算性質(zhì)．2.通過具體實例，了解指數(shù)函數(shù)的實際意義，理解指數(shù)函數(shù)的概念3.能用描點法或借助計算工具畫出具體指數(shù)函數(shù)的圖象，探索并理解指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性和特殊點【基礎(chǔ)知識】一、根式的定義1.a的n次方根的定義：一般地，如果xn＝a，那么x叫做a的n次方根，其中n＞1，且n∈N*.2.a的n次方根的表示①當n是奇數(shù)時，a的n次方根表示為eq\r(n,a)，a∈R；②當n是偶數(shù)時，a的n次方根表示為±eq\r(n,a)，其中－eq\r(n,a)表示a的負的n次方根，a∈[0，＋∞)．3.根式：式子eq\r(n,a)叫做根式，這里n叫做根指數(shù)，a叫做被開方數(shù)．二、根式的性質(zhì)1.(eq\r(n,a))n＝a(n為奇數(shù)時，a∈R；n為偶數(shù)時，a≥0，且n＞1)．2.eq\r(n,an)＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(an為奇數(shù)，且n＞1，,|a|n為偶數(shù)，且n＞1)).三、分數(shù)指數(shù)冪1.aeq\s\up15(eq\f(m,n))＝eq\r(n,am)，aeq\s\up15(－eq\f(m,n))＝eq\f(1,aeq\s\up15(eq\f(m,n)))＝eq\f(1,\r(n,am))(其中a>0，m，n∈N*，且n>1)．2.0的正分數(shù)指數(shù)冪等于0,0的負分數(shù)指數(shù)冪沒有意義．四、有理數(shù)指數(shù)冪的運算性質(zhì)1.aras＝ar＋s(a>0，r，s∈Q)．2.(ar)s＝ars(a>0，r，s∈Q)．3.(ab)r＝arbr(a>0，b>0，r∈Q)．五、無理數(shù)指數(shù)冪1.對于無理數(shù)指數(shù)冪，我們只需要了解兩點：①它是一個確定的實數(shù)；②它是有理數(shù)指數(shù)冪無限逼近的結(jié)果．2.定義了無理數(shù)指數(shù)冪之后，冪的指數(shù)就由原來的有理數(shù)范圍擴充到了實數(shù)范圍．六、實數(shù)指數(shù)冪的運算性質(zhì)1.aras＝ar＋s(a>0，r，s∈R)．2.(ar)s＝ars(a>0，r，s∈R)．3.(ab)r＝arbr(a>0，b>0，r∈R)．七、條件求值對于條件求值問題，一般先化簡代數(shù)式，再將字母取值代入求值．但有時字母的取值不知道或不易求出，這時可將所求代數(shù)式恰當?shù)刈冃危瑯?gòu)造出與已知條件相同或相似的結(jié)構(gòu)，從而通過“整體代入法”巧妙地求出代數(shù)式的值．利用“整體代入法”求值常用的變形公式如下(其中a>0，b>0)：八、指數(shù)函數(shù)的定義圖象及性質(zhì)1.函數(shù)y＝ax(a>0，且a≠1)叫做指數(shù)函數(shù)，其中指數(shù)x是自變量，定義域是R.2.指數(shù)函數(shù)的圖象和性質(zhì)【解讀】1.由指數(shù)函數(shù)y＝ax(a>0，且a≠1)的性質(zhì)知，指數(shù)函數(shù)y＝ax(a>0，且a≠1)的圖象恒過點(0,1)，(1，a)，eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－1，\f(1,a)))，只要確定了這三個點的坐標，即可快速地畫出指數(shù)函數(shù)y＝ax(a>0，且a≠1)的圖象．2.底數(shù)的大小決定了圖象相對位置的高低：不論是a>1，還是0<a<1，在第一象限內(nèi)底數(shù)越大，函數(shù)圖象越靠近y軸．九、識別指數(shù)函數(shù)圖象問題的注意點1.根據(jù)圖象“上升”或“下降”確定底數(shù)a>1或0<a<1；2．在y軸右側(cè)，指數(shù)函數(shù)的圖象從下到上相應(yīng)的底數(shù)由小到大；在y軸左側(cè)，指數(shù)函數(shù)的圖象從下到上相應(yīng)的底數(shù)由大到??；3．根據(jù)“左加右減，上加下減”的原則，確定圖象的平移變換，從而確定指數(shù)型函數(shù)的圖象與兩坐標軸的交點位置．4.指數(shù)函數(shù)y＝ax(a>0，且a≠1)的圖象過定點(0,1)，據(jù)此，可解決形如y＝k·ax＋c＋b(k≠0，a>0，且a≠1)的函數(shù)圖象過定點的問題，即令x＝－c，得y＝k＋b，函數(shù)圖象過定點(－c，k＋b)．十、函數(shù)圖象的對稱和變換規(guī)律一般地，把函數(shù)y＝f(x)的圖象向右平移m個單位得函數(shù)y＝f(x－m)的圖象(m∈R，若m<0就是向左平移|m|個單位)；把函數(shù)y＝f(x)的圖象向上平移n個單位，得到函數(shù)y＝f(x)＋n的圖象(n∈R，若n<0，就是向下平移|n|個單位)．函數(shù)y＝f(x)的圖象與y＝f(－x)的圖象關(guān)于y軸對稱，函數(shù)y＝f(x)的圖象與函數(shù)y＝－f(x)的圖象關(guān)于x軸對稱，函數(shù)y＝f(x)的圖象與函數(shù)y＝－f(－x)的圖象關(guān)于原點對稱．函數(shù)y＝f(|x|)的圖象是關(guān)于y軸對稱的，所以只要先把y軸右邊的圖象保留，y軸左邊的圖象刪去，再將y軸右邊部分關(guān)于y軸對稱得y軸左邊圖象，就得到了y＝f(|x|)的圖象．【考點剖析】考點一：根式的化簡例1．化簡(

)A． B． C．2 D．考點二：利用指數(shù)冪的運算性質(zhì)化簡例2．(2022學(xué)年山東省濟寧市兗州區(qū)高一上學(xué)期期中)化簡結(jié)果為(

)A．a(chǎn) B．b C． D．考點三：條件求值例3．(1)已知是方程的兩個根，且，求的值．(2)已知，求下列各式的值：①；②．考點四：指數(shù)函數(shù)的圖象例4．(2022學(xué)年浙江省杭州地區(qū)重點中學(xué)高一下學(xué)期期中)若函數(shù)的圖象如圖所示，則(

)A． B．C． D．考點五：求指數(shù)型函數(shù)的定義域與值域例5函數(shù)在上的值域為___________.考點六：求指數(shù)函數(shù)的單調(diào)區(qū)間例6．(2020-2021學(xué)年河南省登封市一高高一上學(xué)期段考)函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是(

)A． B． C． D．考點七：利用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性比較大小例7．(2020-2021學(xué)年四川省巴中市恩陽區(qū)高一上學(xué)期期中)已知，，，，則(

)A． B． C． D．考點八：利用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)范圍例8．(2022學(xué)年云南昭通市第一中學(xué)高一下學(xué)期考試)已知函數(shù)，若不等式對恒成立，則實數(shù)的取值范圍是(

)A． B． C． D．【真題演練】1.(2022學(xué)年陜西省咸陽市高一上學(xué)期期末)若函數(shù)(且)的圖像經(jīng)過定點P，則點P的坐標是(

)A． B． C． D．2.(2022學(xué)年江蘇省常州市金壇區(qū)高一上學(xué)期期中)若，且，則的值為(

)A． B． C． D．3.(2022學(xué)年安徽省池州市青陽縣第一中學(xué)高一下學(xué)期3月月考)已知函數(shù)，，且，則下列結(jié)論中，一定成立的是(

)A． B．C． D．4.(多選)(2022學(xué)年江蘇省鹽城市濱海中學(xué)高一上學(xué)期期中)下列根式與分數(shù)指數(shù)冪的互化正確的是(

)A． B．C．當時， D．當時，5．(多選)(2022學(xué)年山東省聊城市高一上學(xué)期期末)已知函數(shù)，，對任意，則(

)A． B．C． D．6.(2020-2021學(xué)年安徽省合肥市第十中學(xué)高一上學(xué)期期中)_____________．7．(2020-2021學(xué)年江蘇省鎮(zhèn)江市高一上學(xué)期期中)(1)求值：；(2)已知，求值：.8.(2022學(xué)年貴州省六枝特區(qū)高一下學(xué)期期中)已知定義域為的函數(shù)是奇函數(shù).(1)求的值；(2)判斷函數(shù)的單調(diào)性并證明.【過關(guān)檢測】1.(2022學(xué)年陜西省咸陽市武功縣高一上學(xué)期期中)已知函數(shù)，則函數(shù)的圖像經(jīng)過(

)．A．第一、二、四象限 B．第二、三、四象限C．第二、四象限 D．第一、二象限2.(2022學(xué)年廣東省廣州市六中高一下學(xué)期期中)已知m，n為正實數(shù)，且，則下列不等式一定成立的是(

)A． B． C． D．3.(2022學(xué)年陜西省渭南市臨渭區(qū)高一上學(xué)期期末)函數(shù)與(且)在同一坐標系中的圖象可能是(

)A． B．C． D．4.(2022學(xué)年廣東省汕尾市高一上學(xué)期期末)若，，，則(

)A． B． C． D．5.(多選)(2022學(xué)年河北省滄州市滄縣中學(xué)高一上學(xué)期測試)已知函數(shù)，則(

)A．的值域為R B．是R上的增函數(shù)C．是R上的奇函數(shù) D．有最大值6.(多選)(2022學(xué)年江蘇省無錫市市北高級中學(xué)高一上學(xué)期期中)已知函數(shù)是上的增函數(shù)，則實數(shù)的值可以是(

)A．4 B．3 C． D．7．(多選)(2022學(xué)年吉林省松原市重點高中高一3月聯(lián)考)設(shè)，表示不超過的最大整數(shù)，例如：，，已知函數(shù)，則下列敘述中正確的是(

)A．是偶函數(shù) B．是奇函數(shù)C．在上是增函數(shù) D．的值域是8.(2022學(xué)年河北省滄州市滄縣中學(xué)高一上學(xué)期測試)已知，，則______．9.已知正整數(shù)和非零實數(shù)，若，且，求的值．10.(2022學(xué)年四川省德陽市第五中學(xué)高一上學(xué)期12月月考)已知函數(shù).(1)判斷的奇偶性；(2)判斷的單調(diào)性并證明；(3)若不等式在上有解，求的最大值.第11講指數(shù)與指數(shù)函數(shù)【學(xué)習(xí)目標】1.通過對有理數(shù)指數(shù)冪、實數(shù)指數(shù)冪含義的認識，了解指數(shù)冪的拓展過程，掌握指數(shù)冪的運算性質(zhì)．2.通過具體實例，了解指數(shù)函數(shù)的實際意義，理解指數(shù)函數(shù)的概念3.能用描點法或借助計算工具畫出具體指數(shù)函數(shù)的圖象，探索并理解指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性和特殊點【基礎(chǔ)知識】一、根式的定義1.a的n次方根的定義：一般地，如果xn＝a，那么x叫做a的n次方根，其中n＞1，且n∈N*.2.a的n次方根的表示①當n是奇數(shù)時，a的n次方根表示為eq\r(n,a)，a∈R；②當n是偶數(shù)時，a的n次方根表示為±eq\r(n,a)，其中－eq\r(n,a)表示a的負的n次方根，a∈[0，＋∞)．3.根式：式子eq\r(n,a)叫做根式，這里n叫做根指數(shù)，a叫做被開方數(shù)．二、根式的性質(zhì)1.(eq\r(n,a))n＝a(n為奇數(shù)時，a∈R；n為偶數(shù)時，a≥0，且n＞1)．2.eq\r(n,an)＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(an為奇數(shù)，且n＞1，,|a|n為偶數(shù)，且n＞1)).三、分數(shù)指數(shù)冪1.aeq\s\up15(eq\f(m,n))＝eq\r(n,am)，aeq\s\up15(－eq\f(m,n))＝eq\f(1,aeq\s\up15(eq\f(m,n)))＝eq\f(1,\r(n,am))(其中a>0，m，n∈N*，且n>1)．2.0的正分數(shù)指數(shù)冪等于0,0的負分數(shù)指數(shù)冪沒有意義．四、有理數(shù)指數(shù)冪的運算性質(zhì)1.aras＝ar＋s(a>0，r，s∈Q)．2.(ar)s＝ars(a>0，r，s∈Q)．3.(ab)r＝arbr(a>0，b>0，r∈Q)．五、無理數(shù)指數(shù)冪1.對于無理數(shù)指數(shù)冪，我們只需要了解兩點：①它是一個確定的實數(shù)；②它是有理數(shù)指數(shù)冪無限逼近的結(jié)果．2.定義了無理數(shù)指數(shù)冪之后，冪的指數(shù)就由原來的有理數(shù)范圍擴充到了實數(shù)范圍．六、實數(shù)指數(shù)冪的運算性質(zhì)1.aras＝ar＋s(a>0，r，s∈R)．2.(ar)s＝ars(a>0，r，s∈R)．3.(ab)r＝arbr(a>0，b>0，r∈R)．七、條件求值對于條件求值問題，一般先化簡代數(shù)式，再將字母取值代入求值．但有時字母的取值不知道或不易求出，這時可將所求代數(shù)式恰當?shù)刈冃?，?gòu)造出與已知條件相同或相似的結(jié)構(gòu)，從而通過“整體代入法”巧妙地求出代數(shù)式的值．利用“整體代入法”求值常用的變形公式如下(其中a>0，b>0)：八、指數(shù)函數(shù)的定義圖象及性質(zhì)1.函數(shù)y＝ax(a>0，且a≠1)叫做指數(shù)函數(shù)，其中指數(shù)x是自變量，定義域是R.2.指數(shù)函數(shù)的圖象和性質(zhì)

【解讀】1.由指數(shù)函數(shù)y＝ax(a>0，且a≠1)的性質(zhì)知，指數(shù)函數(shù)y＝ax(a>0，且a≠1)的圖象恒過點(0,1)，(1，a)，eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－1，\f(1,a)))，只要確定了這三個點的坐標，即可快速地畫出指數(shù)函數(shù)y＝ax(a>0，且a≠1)的圖象．2.底數(shù)的大小決定了圖象相對位置的高低：不論是a>1，還是0<a<1，在第一象限內(nèi)底數(shù)越大，函數(shù)圖象越靠近y軸．九、識別指數(shù)函數(shù)圖象問題的注意點1.根據(jù)圖象“上升”或“下降”確定底數(shù)a>1或0<a<1；2．在y軸右側(cè)，指數(shù)函數(shù)的圖象從下到上相應(yīng)的底數(shù)由小到大；在y軸左側(cè)，指數(shù)函數(shù)的圖象從下到上相應(yīng)的底數(shù)由大到??；3．根據(jù)“左加右減，上加下減”的原則，確定圖象的平移變換，從而確定指數(shù)型函數(shù)的圖象與兩坐標軸的交點位置．4.指數(shù)函數(shù)y＝ax(a>0，且a≠1)的圖象過定點(0,1)，據(jù)此，可解決形如y＝k·ax＋c＋b(k≠0，a>0，且a≠1)的函數(shù)圖象過定點的問題，即令x＝－c，得y＝k＋b，函數(shù)圖象過定點(－c，k＋b)．十、函數(shù)圖象的對稱和變換規(guī)律一般地，把函數(shù)y＝f(x)的圖象向右平移m個單位得函數(shù)y＝f(x－m)的圖象(m∈R，若m<0就是向左平移|m|個單位)；把函數(shù)y＝f(x)的圖象向上平移n個單位，得到函數(shù)y＝f(x)＋n的圖象(n∈R，若n<0，就是向下平移|n|個單位)．函數(shù)y＝f(x)的圖象與y＝f(－x)的圖象關(guān)于y軸對稱，函數(shù)y＝f(x)的圖象與函數(shù)y＝－f(x)的圖象關(guān)于x軸對稱，函數(shù)y＝f(x)的圖象與函數(shù)y＝－f(－x)的圖象關(guān)于原點對稱．函數(shù)y＝f(|x|)的圖象是關(guān)于y軸對稱的，所以只要先把y軸右邊的圖象保留，y軸左邊的圖象刪去，再將y軸右邊部分關(guān)于y軸對稱得y軸左邊圖象，就得到了y＝f(|x|)的圖象．【考點剖析】考點一：根式的化簡例1．化簡(

)A． B． C．2 D．答案:D解析：，故選D．考點二：利用指數(shù)冪的運算性質(zhì)化簡例2．(2022學(xué)年山東省濟寧市兗州區(qū)高一上學(xué)期期中)化簡結(jié)果為(

)A．a(chǎn) B．b C． D．答案:A解析：根據(jù)實數(shù)指數(shù)冪的運算公式，可得：.故選A.考點三：條件求值例3．(1)已知是方程的兩個根，且，求的值．(2)已知，求下列各式的值：①；②．解析：(1)因為是方程的兩個根，所以，所以．因為，所以．所以．(2)①將兩邊平方，得．即．②將兩邊平方，得，即．考點四：指數(shù)函數(shù)的圖象例4．(2022學(xué)年浙江省杭州地區(qū)重點中學(xué)高一下學(xué)期期中)若函數(shù)的圖象如圖所示，則(

)A． B．C． D．答案:D解析：由題意，函數(shù)，令，即，解得或，可得或，結(jié)合圖象，可得，解得；又由函數(shù)的圖象得，當時，，當時，因為，可得，所以，即，解得.故選D.考點五：求指數(shù)型函數(shù)的定義域與值域例5函數(shù)在上的值域為___________.答案:解析：∵則令在遞增∴考點六：求指數(shù)函數(shù)的單調(diào)區(qū)間例6．(2020-2021學(xué)年河南省登封市一高高一上學(xué)期段考)函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是(

)A． B． C． D．答案:A解析：設(shè)，在單調(diào)遞增，在單調(diào)遞減，在單調(diào)遞增，根據(jù)“同增異減”可得，函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是.故選A.考點七：利用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性比較大小例7．(2020-2021學(xué)年四川省巴中市恩陽區(qū)高一上學(xué)期期中)已知，，，，則(

)A． B． C． D．答案:D解析：因為單調(diào)遞減，所以，，所以.故選D考點八：利用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)范圍例8．(2022學(xué)年云南昭通市第一中學(xué)高一下學(xué)期考試)已知函數(shù)，若不等式對恒成立，則實數(shù)的取值范圍是(

)A． B． C． D．答案:D解析：，，，則，可化為；為上的增函數(shù)，為上的增函數(shù)，對恒成立，即，，，即實數(shù)的取值范圍是.故選D.【真題演練】1.(2022學(xué)年陜西省咸陽市高一上學(xué)期期末)若函數(shù)(且)的圖像經(jīng)過定點P，則點P的坐標是(

)A． B． C． D．答案:B解析：因為，所以當，即時，函數(shù)值為定值0，所以點P坐標為.另解：因為可以由向右平移一個單位長度后，再向下平移1個單位長度得到，由過定點，所以過定點.故選B2.(2022學(xué)年江蘇省常州市金壇區(qū)高一上學(xué)期期中)若，且，則的值為(

)A． B． C． D．答案:A解析：由題設(shè)，，即，又，且，所以.故選A.3.(2022學(xué)年安徽省池州市青陽縣第一中學(xué)高一下學(xué)期3月月考)已知函數(shù)，，且，則下列結(jié)論中，一定成立的是(

)A． B．C． D．答案:D解析：由圖示可知時，的符號不確定，，故AB錯；,,即，故，故D正確，又，所以，即,所以，即，所以，故C不正確.故選D4.(多選)(2022學(xué)年江蘇省鹽城市濱海中學(xué)高一上學(xué)期期中)下列根式與分數(shù)指數(shù)冪的互化正確的是(

)A． B．C．當時， D．當時，答案:CD解析：對于A選項，，所以A選項錯誤.對于B選項，，所以B選項錯誤.對于C選項，，，所以C選項正確.對于D選項，，，所以D選項正確.故選CD5．(多選)(2022學(xué)年山東省聊城市高一上學(xué)期期末)已知函數(shù)，，對任意，則(

)A． B．C． D．答案:BCD解析：對選項A，，，故選項A錯誤；對選項B，，，則，故選項B正確；對選項C，不妨設(shè)，則，故，故選項C正確；對選項D，因為是奇函數(shù)，在上遞減則要使恒成立只需：只需：只需：而，故，故選項D正確故選BCD6.(2020-2021學(xué)年安徽省合肥市第十中學(xué)高一上學(xué)期期中)_____________．答案:解析：原式＝．7．(2020-2021學(xué)年江蘇省鎮(zhèn)江市高一上學(xué)期期中)(1)求值：；(2)已知，求值：.解析：(1)原式；(2)由，而，則，故.8.(2022學(xué)年貴州省六枝特區(qū)高一下學(xué)期期中)已知定義域為的函數(shù)是奇函數(shù).(1)求的值；(2)判斷函數(shù)的單調(diào)性并證明.解析：(1)由為定義在上奇函數(shù)可知，解得.經(jīng)檢驗，此時對任意的都有故.(2)由遞增，可知在上為減函數(shù)，證明如下：對于任意實數(shù)，，不妨設(shè)，則.∵單調(diào)遞增，且，∴即，，，∴，∴，故在上為減函數(shù).【過關(guān)檢測】1.(2022學(xué)年陜西省咸陽市武功縣高一上學(xué)期期中)已知函數(shù)，則函數(shù)的圖像經(jīng)過(

)．A．第一、二、四象限 B．第二、三、四象限C．第二、四象限 D．第一、二象限答案:B解析：因為，所以函數(shù)的圖象經(jīng)過一、二象限，又的圖象是由的圖象沿y軸向下平移2個單位得到，所以函數(shù)的圖象經(jīng)過二、三、四象限，如圖，故選B2.(2022學(xué)年廣東省廣州市六中高一下學(xué)期期中)已知m，n為正實數(shù)，且，則下列不等式一定成立的是(

)A． B． C． D．答案:D解析：，為正實數(shù)，且，即在上均為減函數(shù)，在上為增函數(shù).當時，，故A錯誤；當時，，故B錯誤；取，此時，故C錯誤；，，，，，，故D正確.故選D3.(2022學(xué)年陜西省渭南市臨渭區(qū)高一上學(xué)期期末)函數(shù)與(且)在同一坐標系中的圖象可能是(

)A． B．C． D．答案:B解析：因為一次函數(shù)為直線，且函數(shù)單調(diào)遞增，排除AD選項.對于B選項，指數(shù)函數(shù)單調(diào)遞減，則，可得，此時，一次函數(shù)單調(diào)遞增，且直線與軸的交點位于點的上方，合乎題意；對于C選項，指數(shù)函數(shù)單調(diào)遞減，則，可得，此時，一次函數(shù)單調(diào)遞