指数函数的一般形式为 y=ax(a>0且 a=1),x是自变量,函数的定义域是 R。指数函数具有以下重要性质:
1. 定义域与值域
定义域:指数函数 y=ax 的定义域是全体实数,即 x∈R。这是因为对于任意实数 x,ax 都有意义。
值域:由于 a>0,无论 x 取何值,ax 恒大于 0。所以指数函数的值域是 (0,+∞)。
2. 函数图象过定点
指数函数 y=ax(a>0且 a=1)的图象一定过定点 (0,1)。这是因为当 x=0 时,a0=1(a=0)。
3. 单调性
当 a>1 时,指数函数 y=ax 在 R 上是增函数。也就是说,随着 x 的增大,函数值 y 会越来越大。例如,当 a=2 时,x1=1,x2=2,x1<x2,此时 21=2,22=4,21<22。
当 0<a<1 时,指数函数 y=ax 在 R 上是减函数。即随着 x 的增大,函数值 y 会越来越小。例如,当 a=21 时,x1=1,x2=2,x1<x2,此时 (21)1=21,(21)2=41,(21)1>(21)2。
4. 函数值的变化趋势
当 a>1 时:
x→+∞(x 趋近于正无穷大),y=ax→+∞,函数值无限增大。
x→−∞(x 趋近于负无穷大),y=ax→0,但永远不会小于 0,图象无限接近于 x 轴正半轴。
当 0<a<1 时:
x→+∞,y=ax→0,图象无限接近于 x 轴正半轴。
x→−∞,y=ax→+∞,函数值无限增大 。
5. 奇偶性
指数函数 y=ax(a>0且 a=1)是非奇非偶函数。判断方法是根据奇偶函数的定义,对于函数 f(x)=ax,f(−x)=a−x=(a)x,f(−x)=f(x) 且 f(−x)=−f(x),所以指数函数既不是奇函数也不是偶函数。
6. 底数变化对图象的影响
在同一平面直角坐标系中,当 a>1 时,底数 a 越大,函数 y=ax 的图象越靠近 y 轴,且在 y 轴右侧上升得越快;当 0<a<1 时,底数 a 越小,函数 y=ax 的图象越靠近 y 轴 ,且在 y 轴右侧下降得越快。所有指数函数 y=ax(a>0且 a=1)的图象都在第一象限和第二象限,且以 x 轴为渐近线。