2.5 指数与指数函数典例精析题型一 指数及其运算【例 1】计算:(1)214 2133231)()1.0()4(baab;(2)(0.027)31-(-)-2+(2)21-(-1)0.【解析】(1)原式=100442321·32a ·32a·32b·32b =.(2)原式=(31)-(-1)-2()-2+(21) -1=-49+-1=-45.【点拨】进行指数的乘除运算时,一般先化成相同的底数.【变式训练 1】已知 a,b 是方程 9x2-82x+9=0 的两根,求3131baba-3131baba的值.【解析】a+b=,ab=1.原式=231a31b =2(ab)31=2.题型二 指数函数性质的应用【例 2】已知函数 f(x)=,其中 x∈R.(1)试判断函数 f(x)的奇偶性;(2)证明 f(x)是 R 上的增函数.【解析】(1)因为函数 f(x)的定义域为 x∈R,且 f(-x)=1212xx==-f(x), 所以 f(x)为 R 上的奇函数.(2)证明:设 x1,x2∈R,且 x1<x2,则 f(x1)-f(x2)=121211xx-121222xx=)2()2(2211112121xxxx<0,所以 f(x)是 R 上的增函数.【点拨】在讨论指数函数的性质或利用其性质解题时,要特别注意底数是大于 1 还是小于 1,如果不能确定底数的范围应分类讨论.【变式训练 2】函数 y=的图象大致为( )1【解析】A.题型三 指数 函数的综合应用【例 3】已知函数 f(x)=2x-.(1)若 f(x)=2,求 x 的值;(2)若 2tf(2t)+mf(t)≥0 对于 t∈[1,2]恒成立,求实数 m 的取值范围.【解析】f(x)=2x-= .0,0,0,212xxxx(1)因为 f(x)=2,所以 2x-=2.因为 x≥0,所以 2x=1+,解得 x=log2(1+).(2)因为 t∈[1,2],所以 2tf(2t)+mf(t)≥0 可化为 2t(22t-)+m(2t-)≥0,即 m(22t-1)≥-(24t-1).因为 22t-1>0,所以上式可化为 m≥-(22t+1).又因为-(22t+1)的最大值为-5,所以 m≥-5.故使得 2tf(2t)+mf(t)≥0 对于 t∈[1,2]恒成立的实数 m 的取值范围是[-5,+∞).【变式训练 3】已知函数 f(x)=|2x-1|,a<b<c,且 f(a)>f(c)>f(b),则下列结论中一定成立的是( )A.a<0,b<0,c<0B.a<0,b≥0,c>0C.2-a<2cD.2a+2c<2【解析】D.总结提高1.增强分类讨论的意识,对于根式的意义及其性质要分清 n 是奇数,还是偶数,指数函数的图象和性质 与底数 a 的取值范围有关,研究与指数函数有关的问题 时,要注意分 a>1 与 0<a<1 两种情况讨论.2.深化概念的理解与应用,对于分数指数幂中幂指数为负数的情形,要注意底数 a 的取值限制.3.掌握指数函数的图象与性质,能利用数形结合的思想解决有关问题.2