指数函数的定义域和底数对图象的影响

文/神峰

一、指数函数的定义域和底数对图象的影响

1、指数函数$y=a^x$

(1)当$0<a<1$时

①定义域为$\mathbf{R}$;

②值域为$(0,+∞)$;

③性质:恒过定点$(0,1)$,即$x=0$时,$y=1$;

在$\mathbf{R}$上是减函数;当$x>0$时,$0<y<1$;当$x=0$时,$y=1$;当$x<0$时,$y>1$。

(2)当$a>1$时

①定义域为$\mathbf{R}$;

②值域为$(0,+∞)$;

③性质:恒过定点$(0,1)$,即$x=0$时,$y=1$;

在$\mathbf{R}$上是增函数;当$x>0$时,$y>1$;当$x=0$时,$y=1$;当$x<0$时,$0<y<1$。

2、底数对图象的影响

(1)由指数函数$y=a^x$与直线$x=1$相交于点$(1,a)$可知:在$y$轴右侧,图象从下到上相应的底数由小变大。

(2)由指数函数$y=a^x$与直线$x=-1$相交于点$\left(-1,\frac{1}{a}\right)$可知:在$y$轴左侧,图象从下到上相应的底数由大变小。

(3)指数函数的底数与图象间的关系可概括的记忆为:在$y$轴右边“底大图高”;在$y$轴左边“底大图低”。

3、指数函数具有反函数,其反函数是对数函数。

二、指数函数的定义域的相关例题

指数函数$f(x)=a^2(a>0,$且$a≠1)$在$\mathbf{R}$上是减函数,则函数$g(x)=\frac{a-2}{x^2}$在其定义域上的单调性为___

A.单调递增

B.单调递减

C.在$(0,+∞)$上递增,在$(-∞,0)$上递减

D.在$(0,+∞)$上递减,在$(-∞,0)$上递增

答案:C

解析:结合指数函数的性质可知:$0<a<1$,函数$g(x)$的导函数:$g′(x)=\frac{-2(a-2)}{x^3}$,当$x∈(-∞,0)$时,$g′(x)<0$,函数$g(x)$单调递减,当$x∈(0,+∞)$时,$g′(x)>0$,函数$g(x)$单调递增,故选C。

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