第三節 指數函數的圖像與性質
數學實驗:觀察參數 \(\displaystyle{ a }\) 對指數函數 \(\displaystyle{y={{a}^{x}} }\) 圖像的影響
指數函數 \(\displaystyle{y={{a}^{x}} }\) 的圖像

改變模擬程式中參數 \(\displaystyle{ a }\) 的值(\(\displaystyle{ a \gt 0 }\) 且 \(\displaystyle{ a \ne 1 }\)),觀察 \(\displaystyle{ a }\) 變化時,指數函數 \(\displaystyle{y={{a}^{x}} }\) 的圖像的變化。

如模擬程式所示,\(\displaystyle{ a }\) 的取值影響了指數函數的圖形的走向。

\(\displaystyle{ a }\) 的取值存在分水嶺:

(1) 當 \(\displaystyle{ a \gt 1 }\) 時,指數函數 \(\displaystyle{y={{a}^{x}} }\) 的圖形是一條沿著 \(\displaystyle{ x }\) 軸從左至右不斷上升的曲線;

(2) 當 \(\displaystyle{ 0 \lt a \lt 1 }\) 時,指數函數 \(\displaystyle{y={{a}^{x}} }\) 是一條沿著 \(\displaystyle{ x }\) 軸從左至右不斷下降的曲線。

觀察指數函數 \(\displaystyle{ y={{a}^{x}} }\) 分別在 \(\displaystyle{ a \gt 1 }\) 與 \(\displaystyle{ 0 \lt a \lt 1 }\) 的情況下的圖像特徵,填寫工作紙中的表格。

指數函數 \(\displaystyle{ y={{a}^{x}} }\) \(\displaystyle{ a \gt 1 }\) \(\displaystyle{ 0 \lt a \lt 1 }\)
定義域
  • 所有實數
  • 所有非零的實數
  • 所有非負實數
  • 所有非正實數
  • 所有大於零的實數
  • 所有小於零的實數
  • 所有實數
  • 所有非零的實數
  • 所有非負實數
  • 所有非正實數
  • 所有大於零的實數
  • 所有小於零的實數
值域
  • 所有實數
  • 所有非零的實數
  • 所有非負實數
  • 所有非正實數
  • 所有大於零的實數
  • 所有小於零的實數
  • 所有實數
  • 所有非零的實數
  • 所有非負實數
  • 所有非正實數
  • 所有大於零的實數
  • 所有小於零的實數
與 \(\displaystyle{ x }\) 軸是否相交,若相交,其 \(\displaystyle{ x }\) 軸的截距是?
  • 不相交
  • 相交,截距為 \(\displaystyle{ - 1 }\)
  • 相交,截距為 \(\displaystyle{ 0 }\)
  • 相交,截距為 \(\displaystyle{ 1 }\)
  • 相交,截距不確定
  • 不相交
  • 相交,截距為 \(\displaystyle{ - 1 }\)
  • 相交,截距為 \(\displaystyle{ 0 }\)
  • 相交,截距為 \(\displaystyle{ 1 }\)
  • 相交,截距不確定
與 \(\displaystyle{ y }\) 軸是否相交,若相交,其 \(\displaystyle{ y }\) 軸的截距是?
  • 不相交
  • 相交,截距為 \(\displaystyle{ - 1 }\)
  • 相交,截距為 \(\displaystyle{ 0 }\)
  • 相交,截距為 \(\displaystyle{ 1 }\)
  • 相交,截距不確定
  • 不相交
  • 相交,截距為 \(\displaystyle{ - 1 }\)
  • 相交,截距為 \(\displaystyle{ 0 }\)
  • 相交,截距為 \(\displaystyle{ 1 }\)
  • 相交,截距不確定
圖像在 \(\displaystyle{ x }\) 軸上方還是下方?
  • 上方
  • 下方
  • 上下方皆有
  • 上方
  • 下方
  • 上下方皆有
圖像在 \(\displaystyle{ y }\) 軸左側還是右側?
  • 左側
  • 右側
  • 左右兩側皆有
  • 左側
  • 右側
  • 左右兩側皆有
有沒有極大值點?
有沒有極小值點?
有沒有對稱軸?
有沒有週期性?
有沒有漸近線?
  • 無漸近線
  • 有水平漸近線:\(\displaystyle{ x }\) 軸
  • 有垂直漸近線:\(\displaystyle{ y }\) 軸
  • 有水平漸近線和垂直漸近線
  • 無漸近線
  • 有水平漸近線:\(\displaystyle{ x }\) 軸
  • 有垂直漸近線:\(\displaystyle{ y }\) 軸
  • 有水平漸近線和垂直漸近線
當 \(\displaystyle{ x }\) 增加時,函數的值 \(\displaystyle{ y }\) 相應的增加還是減少?
  • 增加
  • 減少
  • 增加
  • 減少
當 \(\displaystyle{ x }\) 增加時,函數的值 \(\displaystyle{ y }\) 增加/減少的速度是愈來愈快還是越慢?
  • 增加的速度愈來愈快
  • 增加的速度愈來愈慢
  • 減少的速度愈來愈快
  • 減少的速度愈來愈慢
  • 增加的速度愈來愈快
  • 增加的速度愈來愈慢
  • 減少的速度愈來愈快
  • 減少的速度愈來愈慢
當 \(\displaystyle{ a }\) 值越大時,圖像越平坦還是陡峭?
  • 平坦
  • 陡峭
  • 平坦
  • 陡峭

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