指數函數|定義、性質及圖像

文章摘要

本文涵蓋 指數函數及其圖像 的核心技巧—— 這是 DSE 卷一甲部(2)及乙部經常出現的課題,佔 4–6 分。 你將學習指數函數的 定義、性質 (定義域、值域、單調性及漸近線)、如何 繪畫指數圖像, 以及如何應用 變換。本文亦涵蓋 指數定律 及介紹 指數增長與衰減模型。文章包括逐步例題、DSE 應試技巧、 練習題。這些是 必備技能, 在 DSE 試卷中經常出現。


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 指數函數|定義、性質及圖像

基礎練習

甲部(2)及乙部練習

題目 1 MC
\( f(x) = 5^x \) 的定義域是什麼?
A. \( x > 0 \)     B. \( x \ge 0 \)     C. 所有實數     D. \( x \neq 0 \)

題目 2 MC
以下哪個是遞增的指數函數?
A. \( y = (0.5)^x \)     B. \( y = 2^x \)     C. \( y = \left(\frac{1}{3}\right)^x \)     D. \( y = 0.9^x \)

題目 3 短答
化簡 \( (2^3 \times 2^5) \div 2^4 \)

題目 4 短答
繪畫 \( y = 3^x + 2 \) 的圖像,標示漸近線及截距。

題目 5 MC
\( 2^{x-1} = 16 \)
A. \( 3 \)     B. \( 4 \)     C. \( 5 \)     D. \( 6 \)

題目 6 短答
某人口為 500,每年減少 10%。寫出指數模型,並求 4 年後的人口。

題目 7 MC
\( y = 2^{-x} - 1 \) 的漸近線是什麼?
A. \( y = 0 \)     B. \( y = -1 \)     C. \( y = 1 \)     D. \( x = 0 \)

題目 8 短答
描述從 \( y = 2^x \)\( y = -2^{x+1} \) 的變換。

題目 9 短答
\( 3^{2x} = 27 \)

題目 10 短答
\( f(x) = 4^{x-1} + 2 \) 的 y 截距。

基礎練習 答案

Q1 C(所有實數)
Q2 B(\( y = 2^x \)
Q3 \( 2^4 = 16 \)
Q4 漸近線:\( y = 2 \),y 截距:\( (0,3) \)
Q5 C(\( 5 \)
Q6 \( y = 500(0.9)^4 \approx 328.05 \)
Q7 B(\( y = -1 \)
Q8 關於 x 軸反射,向左平移 1
Q9 \( x = \frac{3}{2} \)
Q10 \( (0, 4^{-1} + 2) = (0, \frac{1}{4} + 2) = (0, \frac{9}{4}) \)
DSE 常見陷阱

解指數方程時,確保兩邊的 底數相同 後才比較指數。若底數不同,先改寫為相同底數(例如 \( 8 = 2^3 \))。