08指数与指数函数-高考文科数学押题专题训练
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第五节指数与指数函数A组基础题组1.若a=(2+)-1,b=(2-)-1,则(a+1)-2+(b+1)-2的值是( )A.1B.C.D.2.已知a=,b=,c=2,则( )A.b<a<cB.a<b<cC.b<c<aD.c<a<b3.若函数f(x)=a|2x-4|(a>0,且a≠1)满足f(1)=,则f(x)的单调递减区间是( )A.(-∞,2]B.2,+∞)C.-2,+∞)D.(-∞,-2]4.函数f(x)=a|x+1|(a>0,且a≠1)的值域为1,+∞),则f(-4)与f(1)的大小关系是( )A.f(-4)>f(1)B.f(-4)=f(1)C.f(-4)<f(1)D.不能确定5.定义区间x1,x2]的长度为x2-x1,已知函数f(x)=3|x|的定义域为a,b],值域为1,9],则区间a,b]的长度的最大值为,最小值为.6.若指数函数y=a x在-1,1]上的最大值与最小值的差是1,则底数a= .7.(2016安徽江淮十校第一次联考)已知max{a,b}表示a,b两数中的最大值.若f(x)=max{e|x|,e|x-2|},则f(x)的最小值为.8.已知函数f(x)=b·a x(其中a,b为常数,a>0,且a≠1)的图象经过点A(1,6),B(3,24).(1)求f(x)的表达式;(2)若不等式+-m≥0在x∈(-∞,1]时恒成立,求实数m的取值范围.9.已知函数f(x)=2a·4x-2x-1.(1)当a=1时,求函数f(x)在x∈-3,0]上的值域;(2)若关于x的方程f(x)=0有解,求a的取值范围.B组提升题组10.已知奇函数y=如果f(x)=a x(a>0,且a≠1)对应的图象如图所示,那么g(x)=( )A. B.- C.2-x D.-2x11.已知函数f(x)=e x,如果x1,x2∈R,且x1≠x2,则下列关于f(x)的性质:①(x1-x2)f(x1)-f(x2)]>0;②y=f(x)不存在反函数;③f(x1)+f(x2)<2f;④方程f(x)=x2在(0,+∞)上没有实数根,其中正确的是( )A.①②B.①④C.①③D.③④12.设f(x)=|3x-1|,c<b<a,且f(c)>f(a)>f(b),则下列关系中一定成立的是( )A.3c>3aB.3c>3bC.3c+3a>2D.3c+3a<213.若函数f(x)=a x-1(a>0,且a≠1)的定义域和值域都是0,2],则实数a= .14.若函数f(x)=a x(a>0,且a≠1)在-1,2]上的最大值为4,最小值为m,且函数g(x)=(1-4m)在0,+∞)上是增函数,则a= .15.已知函数f(x)=e x-e-x(x∈R,且e为自然对数的底数).(1)判断函数f(x)的单调性与奇偶性;(2)是否存在实数t,使不等式f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切x∈R都成立?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.答案全解全析A组基础题组1.Da=(2+)-1=2-,b=(2-)-1=2+,∴(a+1)-2+(b+1)-2=(3-)-2+(3+)-2=+=. 2.A 因为a==,c=2=,函数y=在(0,+∞)上单调递增,所以<,即a<c,又因为函数y=4x在R上单调递增,所以<,即b<a,所以b<a<c,故选A.3.B 由f(1)=得a2=,又a>0,所以a=,因此f(x)=.根据复合函数的单调性可知f(x)的单调递减区间是2,+∞).4.A 由题意知a>1,所以f(-4)=a3,f(1)=a2,由y=a x(a>1)的单调性知a3>a2,所以f(-4)>f(1).5.答案4;2解析由3|x|=1得x=0,由3|x|=9得x=±2,故满足题意的定义域可以为-2,m](0≤m≤2)或n,2](-2≤n≤0),故区间a,b]的最大长度为4,最小长度为2.6.答案解析若0<a<1,则a-1-a=1,即a2+a-1=0,解得a=或a=(舍去).若a>1,则a-a-1=1,即a2-a-1=0,解得a=或a=(舍去).综上所述,a=.7.答案e解析由于f(x)=max{e|x|,e|x-2|}=当x≥1时,f(x)≥e,且当x=1时,取得最小值e;当x<1时,f(x)>e.故f(x)的最小值为f(1)=e.8.解析(1)因为f(x)的图象过点A(1,6),B(3,24),所以解得a2=4,又a>0,所以a=2,则b=3.所以f(x)=3·2x.(2)由(1)知a=2,b=3,则当x∈(-∞,1]时,+-m≥0恒成立,即m≤+在x∈(-∞,1]时恒成立.因为y=与y=均为减函数,所以y=+也是减函数,所以当x=1时,y=+在(-∞,1]上取得最小值,且最小值为.所以m≤,即m的取值范围是.9.解析(1)当a=1时,f(x)=2·4x-2x-1=2(2x)2-2x-1,令t=2x,则t∈.故y=2t2-t-1=2-,t∈,故y∈.即f(x)在x∈-3,0]上的值域为.(2)令m=2x,则m∈(0,+∞).关于x的方程2a(2x)2-2x-1=0有解等价于方程2am2-m-1=0在(0,+∞)上有解.记g(m)=2am2-m-1,当a=0时,m=-1<0,不符合题意.当a<0时,g(m)图象的开口向下,对称轴m=<0,过点(0,-1),不符合题意.当a>0时,g(m)图象的开口向上,对称轴m=>0,过点(0,-1),必有一个根为正,所以a>0.综上所述,a的取值范围是(0,+∞).B组提升题组10.D 由题图知f(1)=,∴a=,则f(x)=,由题意得g(x)=-f(-x)=-=-2x,故选D.11.B 因为e>1,所以f(x)=e x为定义域内的增函数,故①正确;函数f(x)=e x的反函数为y=lnx(x>0),故②错误;f(x 1)+f(x2)=+>2=2=2f,故③错误;作出函数f(x)=e x和y=x2的图象(图略)可知,两函数图象在(0,+∞)内无交点,故④正确.选B.12.D 画出f(x)=|3x-1|的图象,如图所示,要使c<b<a,且f(c)>f(a)>f(b)成立,则有c<0,且a>0.∴f(c)=1-3c,f(a)=3a-1,又f(c)>f(a),∴1-3c>3a-1,即3a+3c<2.13.答案解析当a>1时,f(x)=a x-1在0,2]上为增函数,则a2-1=2,∴a=±.又∵a>1,∴a=.当0<a<1时,f(x)=a x-1在0,2]上为减函数,又∵f(0)=0≠2,∴不满足条件.综上可知,a=.14.答案解析g(x)=(1-4m)在0,+∞)上是增函数,应有1-4m>0,即m<.当a>1时,f(x)=a x为增函数,由题意知⇒m=,与m<矛盾.当0<a<1时,f(x)=a x为减函数,由题意知⇒m=,满足m<.故a=.15.解析(1)∵f(x)=e x-,∴f'(x)=e x+,∴f'(x)>0对任意x∈R都成立,∴f(x)在R上是增函数.∵f(x)的定义域为R,且f(-x)=e-x-e x=-f(x),∴f(x)是奇函数.(2)存在.由(1)知f(x)在R上是增函数和奇函数,则f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切x∈R都成立⇔f(x2-t2)≥f(t-x)对一切x∈R都成立⇔x2-t2≥t-x对一切x∈R都成立⇔t2+t≤x2+x=-对一切x∈R都成立⇔t2+t≤(x2+x)min=-⇔t2+t+=≤0,又≥0,∴=0,∴t=-,∴存在t=-,使不等式f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切x∈R都成立.。
D.-2X _4. 函数f(x)=1-e |x|的图象大致是(5. 若函数y=a x -b(a>0,且a 鬥)的图象经过第二、第三、第四象限A.(1, + 叼B. (0, +旳基础巩固i •化简 (x<O,y< 0)得(A.2xB.2xC.(0,1)D.无法确定 6.已知 a=20.2,b= O.40.2,C =O.40.6,则( )A.a>b>cB.a>c>bC.c>a>bD.b>c>a 7.若函数f(x)=a |2x-4|(a>0,a 为)满足f(1)=~,则f(x)的单调递减区间是(A.(-s ,2]B.[2, +旳C.-2xJ Lk1D3.已知f(x)=3x-b (2<x w 4,b 为常数)的图象经过点 (2,1),则f(x)的值域为(A.[9,81]B.[3,9]C.[1,9]D.[1, + 乡 a b 的取值范围为()2.函数f(x)=2|x-11的大致图象是 ),则C. [-2,+ 旳D. (a,-2]8. 函数 y= 2-2 x 是( )A. 奇函数,在区间(0, +乡内单调递增B. 奇函数,在区间(0,+旳内单调递减C. 偶函数,在区间(-x ,0)内单调递增D. 偶函数,在区间(-x ,0)内单调递减9. 曲线 y=2a |x-1|-1(a>0,a 鬥)过定点 __________10.函数f(x)= ____________ - 的值域为 .15.已知函数f(x)=|2x -1|,且当a<b<c 时有f(a)>f(c)>f(b),则下列结论一定成立的是 (A. a< 0,b< 0,c<0B.a< 0,b > 0,c>0 — -a cC. 2 <2 a c小D.2 +2 <216. _______________ 记X 2-X 1为区间[x 1,x 2]的长度,已知函数y=2|x|,x € [-2,a ](a > 0),其值域为[m,n ],则区间[m,n ]的长度的 最小值是.三、高考预测11.函数y= -+ 1在x € [-3,2]上的值域是_X、,12.已知函数 f(x)= (a-2)a (a>0,且 a 为),若对任意 x 1,x 2€ R ,>0,则a 的取值范围二、能力提升13.当x € (-a ,-1]时,若不等式(m 2-m) 4x -2x <0恒成立,则实数m 的取值范围是( )A.(-2,1)B.(-4,3)C.(-1,2)D.(-3,4)14.若存在正数 x 使2x (x-a)< 1成立,则a 的取值范围是 A. (a,+汨 B.(-2,+ 叼C. (0,+ a ) D. (-1,+a )17.设a=0.60.6,b=0.61.5,c=1.50.6,则a,b,c 的大小关系是()A.a<b<cB.a<c<bC.b<a<cD.b<c<a考点规范练8指数与指数函数1. D2. B 解析因为f(x)=2|x-1|= -所以f(x)在[1,+ x)内为增函数,在(-円1)内为减函数•3. C 解析由f(x)的图象经过点(2,1)可知b=2.因为f(x)=3x-2在区间[2,4]上是增函数,所以f(x)min =f (2) = 1,f(x)max=f (4) = 9.故f(X)的值域为[1,9]•4. A 解析因为函数f(x)= 1 -e|x|是偶函数,且值域是(-x,0],只有A满足上述两个性质.故选A.5. C 解析因为函数图象经过第二、第三、第四象限,所以函数单调递减且图象与y轴的交点在y轴负半轴上•令x=0,得y=a°-b= 1-b,由题意得解得故a b€ (0,1),故选C.6. A 解析由0.2<0.6,0<0.4<1,可知0.40.2>0.40",即b>c.又因为a=20.2>1,b=O.40.2<1,所以a>b.综上,a>b>c.7. B 解析由f(1) = 一得a2=-,故a=- -- 舍去,即f(x)= - .由于y=|2x-4|在(-x,2]上单调递减,在[2, + x)上单调递增,故f(x)在(-x,2]上单调递增,在[2, + X上单调递减■故选B.8. A 解析令f(x)=2x-2-x,则f(x)的定义域为R,且f(-x) = 2-x-2x=-f(x),所以函数f(x)是奇函数,排除C,D. 又函数y=-2-x,y=2x均是R上的增函数,所以y= 2x-2-x在R上为增函数.9. (1,1) 解析由|x-1|=0,即x= 1,此时y=1 故函数恒过定点(1,1).10. [0,1)解析由1-e x>0,可知e x w 1.又0<e x,所以-K -e x<0,即0W 1 -e x< 1.故函数f(x)的值域为[0,1).11•- 解析令匸-,由x€ [-3,2],得t €_.则y=t2-t+ 1=-一 - - .当t= -时,y min = -;当t=8 时,y max= 57.故所求函数的值域为一12. (0,1) U (2,+旳解析由题意知f(x)在R上是增函数•当0<a< 1时,a-2<0,y=a x单调递减,所以f(x)单调递增;当1<a< 2时,a-2<0,y=a x单调递增,所以f(x)单调递减;当a=2时,f(x)=0;当a>2时,a-2>0,y=a x 单调递增所以f(x)单调递增•故a的取值范围是(0,1) U (2,+旳.213. C 解析原不等式可变形为m -m< - •函数y= -在(-8,-1]上是减函数,当x€ (-8,-1]时,m2-m< -恒成立等价于m2-m<2,解得-1<m< 2.14. D 解析不等式2x(x-a)< 1可变形为x-a< - •在同一平面直角坐标系中作出直线y=x-a与y= 一的图象.由题意知,在(0,+ 8内,直线有一部分在y= -图象的下方.由图可知,-a< 1所以a>-1.15. D 解析作出函数f(x)=|2x-1|的图象,如图.T当a<b<c 时,有f(a)>f (c)>f (b),•••结合图象知0<f(a)<1,a<0,c>0.•••0<2a<l.•••f(a)=|2a-i|=i-2a<1.•••f(c)< 1, /.0<c< 1.• 1<2c<2,•f(c)=|2c-1|=2c-1,又f(a)>f (c), • 1-2a>2c-1,•2a+2c<2,故选D.16.3 解析令f(x)=y= 2|x|,则f(x)= _(1)当a=0时,f(x)=2-x在[-2,0]上为减函数值域为[1,4].⑵当a>0时,f(x)在[-2,0)上为减函数,在[0,a]上为增函数①当0<a < 2 时,f(x)max=f(-2)=4,值域为[1,4];②当a>2 时,f(x)max=f(a)=2a>4,值域为[1,2a].综上(1)(2),可知[m,n]的长度的最小值为 3.17. C解析函数y=0.6x在定义域R上为减函数,0 0.6 1.5•1=0.60>0.60.6>0.61.5.而函数y=1.5x为增函数,• 1.50.6> 1.5°= 1, • b<a<c.。
课时作业(八)B [第8讲 指数与指数函数][时间:35分钟 分值:80分]基础热身1.函数y =(a 2-3a +3)a x 是指数函数,则有( ) A .a =1或a =2 B .a =1 C .a =2 D .a >0且a ≠12.设函数y =x 3与y =⎝⎛⎭⎫12x -2的图像的交点为(x 0,y 0),则x 0所在的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)3.已知实数a 、b 满足等式⎝⎛⎭⎫12a =⎝⎛⎭⎫13b ,下列五个关系式:①0<b <a ;②a <b <0;③0<a <b ;④b <a <0;⑤a =b .其中不可能成立的关系式有( )A .1个B .2个C .3个D .4个4.给出下列结论:①当a <0时,(a 2)32=a 3;②na n =|a |(n >1,n ∈N *,n 为偶数);③函数f (x )=(x -2)12-(3x -7)0的定义域是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪x ≥2且x ≠73;④若2x =16,3y =127,则x +y =7.其中正确的是( )A .①②B .②③C .③④D .②④ 能力提升5.已知函数y =4x -3×2x +3,当其值域为[1,7]时,x 的取值范围是( ) A .[2,4] B .(-∞,0]C .(0,1]∪[2,4]D .(-∞,0]∪[1,2]6.函数y =e x +e -xe x -e-x 的图像大致为( )-37.定义运算:a *b =⎩⎨⎧a (a ≤b ),b (a >b ),如1]( )A .RB .(0,+∞)C .(0,1]D .[1,+∞)8.若x 1满足2x +2x =5,x 2满足2x +2log 2(x -1)=5,则x 1+x 2=( ) A.52 B .3 C.72 D .49.计算:(log 25)2-4log 25+4+log 215=________.10.若直线y =2a 与函数y =|a x -1|(a >0,且a ≠1)的图像有两个公共点,则a 的取值范围是________.11.函数y =⎝⎛⎭⎫126+x -2x 2的单调增区间为________.12.(13分)已知f (x )=a a 2-1(a x -a -x )(a >0且a ≠1).(1)判断f (x )的奇偶性;(2)讨论f(x)的单调性;(3)当x∈[-1,1]时,f(x)≥b恒成立,求b的取值范围.13.(12分)[2011·江阴调研] 已知函数f(x)=2|x-m|和函数g(x)=x|x-m|+2m-8.(1)若m=2,求函数g(x)的单调区间;(2)若方程f(x)=2|m|在x∈[-4,+∞)恒有唯一解,求实数m的取值范围;(3)若对任意x1∈(-∞,4],均存在x2∈[4,+∞),使得f(x1)=g(x2)成立,求实数m 的取值范围.课时作业(八)B【基础热身】1.C [解析] 由已知得⎩⎨⎧a 2-3a +3=1,a >0且a ≠1,即⎩⎨⎧a 2-3a +2=0,a >0且a ≠1,得a =2.2.B [解析]由1<x <2,可知1<x 3<8;-1<x -2<0,1<⎝⎛⎭⎫12x -2<2.3.B [解析] 当a <b <0,a =b =0,a >b >0时,都存在a 、b 使⎝⎛⎭⎫12a =⎝⎛⎭⎫13b 成立,故①②⑤正确,③④不正确,因此选B.4.B [解析] ∵a <0时,(a 2)32>0,a 3<0,∴①错;②显然正确;解⎩⎨⎧x -2≥0,3x -7≠0,得x ≥2且x ≠73,∴③正确;∵2x =16,∴x =4,∵3y =127=3-3,∴y =-3,∴x +y =4+(-3)=1,∴④错.故②③正确. 【能力提升】5.D [解析] y =(2x )2-3×2x +3=⎝⎛⎭⎫2x -322+34∈[1,7],∴⎝⎛⎭⎫2x-322∈⎣⎡⎦⎤14,254. ∴2x -32∈⎣⎡⎦⎤-52,-12∪⎣⎡⎦⎤12,52.∴2x ∈[-1,1]∪[2,4],∴x ∈(-∞,0]∪[1,2].6.A [解析] 要使函数有意义,需e x -e -x ≠0,所以其定义域为{x |x ≠0},又因为y =e x +e -x e x -e -x =e 2x +1e 2x -1=1+2e 2x -1,所以当x >0时函数为减函数,故选A. 7.C [解析] 由定义知f (x )=⎩⎨⎧2-x,x ≥0,2x ,x <0,而x ≥0时,2-x ∈(0,1];x <0时,2x ∈(0,1),∴函数f (x )的值域为(0,1].8.C [解析] 依题意:2x 1-1=52-x 1,log 2(x 2-1)=52-x 2,∴2x 1-1=32-(x 1-1),log 2(x 2-1)=32-(x 2-1).又函数y 1=2x 与y 2=log 2x 互为反函数,∴x 1-1+x 2-1=32,即x 1+x 2=32+2=72.故选C.9.-2 [解析] 原式=(log 25-2)2-log 25=log 25-2-log 25=-2.10.⎝⎛⎭⎫0,12 [解析] 数形结合.当a >1时,如图①,只有一个公共点,不符合题意.当0<a <1时,如图②,由图像知0<2a <1,∴0<a <12.11.14,+∞ [解析] 设u =6+x -2x 2,则u =-2x -142+498,在⎝⎛⎭⎫-∞,14上为增函数,在⎝⎛⎭⎫14,+∞上为减函数,又0<12<1,∴函数y =⎝⎛⎭⎫126+x -2x 2的单调增区间为⎝⎛⎭⎫14,+∞.12.[解答] (1)函数定义域为R ,关于原点对称.又∵f (-x )=aa 2-1(a -x -a x )=-f (x ),∴f (x )为奇函数.(2)当a >1时,a 2-1>0,y =a x 为增函数,y =a -x 为减函数,从而y =a x -a -x 为增函数,∴f (x )为增函数. 当0<a <1时,a 2-1<0,y =a x 为减函数,y =a -x 为增函数,从而y =a x -a -x 为减函数,∴f (x )为增函数.故当a >0,且a ≠1时,f (x )在定义域内单调递增. (3)由(2)知f (x )在R 上是增函数,∴在区间[-1,1]上为增函数. ∴f (-1)≤f (x )≤f (1).∴f (x )min =f (-1)=a a 2-1(a -1-a )=a a 2-1·1-a 2a=-1.∴要使f (x )≥b 在[-1,1]上恒成立,则只需b ≤-1.故b 的取值范围是(-∞,-1]. 【难点突破】13.[解答] (1)m =2时,g (x )=⎩⎨⎧x 2-2x -4(x ≥2),-x 2+2x -4(x <2).函数g (x )的单调增区间为(-∞,1),(2,+∞),单调减区间为(1,2). (2)由f (x )=2|m |在x ∈[-4,+∞)恒有唯一解, 得|x -m |=|m |在x ∈[-4,+∞)恒有唯一解. 当x -m =-m 时,得x =0∈[-4,+∞);当x -m =m 时,得x =2m ,则2m =0或2m <-4, 即m <-2或m =0.综上,m 的取值范围是m <-2或m =0.(3)f (x )=⎩⎨⎧2x -m(x ≥m ),2m -x (x <m ).则f (x )的值域应是g (x )的值域的子集.①当4≤m ≤8时,f (x )在(-∞,4]上单调递减,故f (x )≥f (4)=2m -4,g (x )在[4,m ]上单调递减,[m ,+∞)上单调递增,故g (x )≥g (m )=2m -8,所以2m -4≥2m -8,解得4≤m ≤5或8≥m ≥6.②当m >8时,f (x )在(-∞,4]上单调递减,故f (x )≥f (4)=2m -4,g (x )在⎣⎡⎦⎤4,m2上单调递增,⎣⎡⎦⎤m2,m 上单调递减,[m ,+∞)上单调递增,g (4)=6m -24>g (m )=2m -8,故g (x )≥g (m )=2m -8,所以2m -4≥2m -8,解得m >8.③0<m <4时,f (x )在(-∞,m ]上单调递减,[m,4]上单调递增,故f (x )≥f (m )=1.g (x )在[4,+∞)上单调递增,故g (x )≥g (4)=8-2m ,所以8-2m ≤1,即72≤m <4.④m ≤0时,f (x )在(-∞,m ]上单调递减,[m,4]上单调递增,故f (x )≥f (m )=1.g (x )在[4,+∞)上单调递增,故g (x )≥g (4)=8-2m ,所以8-2m ≤1,即m ≥72(舍去).综上,m 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤72,5∪[6,+∞).。
高考数学专题:指数与指数函数最新考纲 1.了解指数函数模型的实际背景;2.理解有理指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算;3.理解指数函数的概念及其单调性,掌握指数函数图象通过的特殊点,会画底数为2,3,10,12,13的指数函数的图象;4.体会指数函数是一类重要的函数模型.知 识 梳 理1.根式(1)概念:式子na 叫做根式,其中n 叫做根指数,a 叫做被开方数.(2)性质:(na )n=a (a 使na 有意义);当n 为奇数时,n a n =a ,当n 为偶数时,n a n=|a |=⎩⎨⎧a ,a ≥0,-a ,a <0.2.分数指数幂(1)规定:正数的正分数指数幂的意义是a mn a >0,m ,n ∈N *,且n >1);正数的负分数指数幂的意义是a -mn =1(a >0,m ,n ∈N *,且n >1);0的正分数指数幂等于0;0的负分数指数幂没有意义.(2)有理指数幂的运算性质:a r a s =a r +s ;(a r )s =a rs ;(ab )r =a r b r ,其中a >0,b >0,r ,s ∈Q . 3.指数函数及其性质(1)概念:函数y =a x (a >0且a ≠1)叫做指数函数,其中指数x 是变量,函数的定义域是R ,a 是底数.(2)指数函数的图象与性质R1.判断正误(在括号内打“√”或“×”) 精彩PPT 展示(1)4(-4)4=-4.( ) (2)(-1)24=(-1)12=-1.( ) (3)函数y =2x -1是指数函数.( ) (4)函数y =a x2+1(a >1)的值域是(0,+∞).( )解析 (1)由于4(-4)4=444=4,故(1)错. (2)(-1)24=4(-1)2=1,故(2)错.(3)由于指数函数解析式为y =a x (a >0,且a ≠1),故y =2x -1不是指数函数,故(3)错. (4)由于x 2+1≥1,又a >1,∴a x2+1≥a .故y =a x2+1(a >1)的值域是[a ,+∞),(4)错.答案 (1)× (2)× (3)× (4)×2.(必修1P52例5改编)化简[(-2)6]12-(-1)0的结果为( ) A.-9B.7C.-10D.9解析 原式=(26)12-1=8-1=7. 答案 B3.函数y =a x -a -1(a >0,且a ≠1)的图象可能是( )解析 函数y =a x -1a 是由函数y =a x 的图象向下平移1a 个单位长度得到,A 项显然错误;当a >1时,0<1a <1,平移距离小于1,所以B 项错误;当0<a <1时,1a >1,平移距离大于1,所以C 项错误,故选D.答案 D4.(·山东卷)设a =0.60.6,b =0.61.5,c =1.50.6,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A.a <b <c B.a <c <b C.b <a <cD.b <c <a解析 根据指数函数y =0.6x 在R 上单调递减可得0.61.5<0.60.6<0.60=1,而c =1.50.6>1,∴b <a <c . 答案 C5.指数函数y =(2-a )x 在定义域内是减函数,则a 的取值范围是________. 解析 由题意知0<2-a <1,解得1<a <2. 答案 (1,2)考点一 指数幂的运算【例1】 化简:(1)a 3b 23ab 2(a 14b 12)4a -13b 13(a >0,b >0);(2)⎝ ⎛⎭⎪⎫-278-23+(0.002)-12-10(5-2)-1+(2-3)0. 解 (1)原式=(a 3b 2a 13b 23)12ab 2a -13b 13=a 32+16-1+13b 1+13-2-13=ab -1.(2)原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫-278-23+⎝ ⎛⎭⎪⎫1500-12-105-2+1=⎝ ⎛⎭⎪⎫-82723+50012-10(5+2)+1 =49+105-105-20+1=-1679. 规律方法 (1)指数幂的运算首先将根式、分数指数幂统一为分数指数幂,以便利用法则计算,但应注意:①必须同底数幂相乘,指数才能相加;②运算的先后顺序. (2)当底数是负数时,先确定符号,再把底数化为正数.(3)运算结果不能同时含有根号和分数指数,也不能既有分母又含有负指数. 【训练1】 化简求值:(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫2350+2-2·⎝ ⎛⎭⎪⎫214-12-(0.01)0.5; (2)(a 23·b -1)-12·a -12·b 136a ·b 5.解 (1)原式=1+14×⎝ ⎛⎭⎪⎫4912-⎝ ⎛⎭⎪⎫110012=1+14×23-110=1+16-110=1615.(2)原式=a -13b 12·a -12b 13a 16b 56=a -13-12-16·b 12+13-56=1a . 考点二 指数函数的图象及应用【例2】 (1)函数f (x )=1-e |x |的图象大致是( )(2)若曲线|y |=2x +1与直线y =b 没有公共点,则b 的取值范围是________. 解析 (1)f (x )=1-e |x |是偶函数,图象关于y 轴对称, 又e |x |≥1,∴f (x )的值域为(-∞,0], 因此排除B 、C 、D ,只有A 满足.(2)曲线|y |=2x +1与直线y =b 的图象如图所示,由图象可知:如果|y |=2x +1与直线y =b 没有公共点,则b 应满足的条件是b ∈[-1,1].答案 (1)A (2)[-1,1]规律方法 (1)对于有关指数型函数的图象问题,一般是从最基本的指数函数的图象入手,通过平移、伸缩、对称变换而得到.特别地,当底数a 与1的大小关系不确定时应注意分类讨论.(2)有关指数方程、不等式问题的求解,往往利用相应的指数型函数图象,数形结合求解. 【训练2】 (1)(·福建五校联考)定义运算a ⊕b =⎩⎨⎧a ,a ≤b ,b ,a >b ,则函数f (x )=1⊕2x 的图象是( )(2)方程2x =2-x 的解的个数是________.解析 (1)因为当x ≤0时,2x ≤1;当x >0时,2x >1. 则f (x )=1⊕2x =⎩⎨⎧2x ,x ≤0,1,x >0,图象A 满足.(2)方程的解可看作函数y =2x 和y =2-x 的图象交点的横坐标,分别作出这两个函数图象(如图).由图象得只有一个交点,因此该方程只有一个解. 答案 (1)A (2)1考点三 指数函数的性质及应用(易错警示) 【例3】 (1)下列各式比较大小正确的是( ) A.1.72.5>1.73 B.0.6-1>0.62 C.0.8-0.1>1.250.2D.1.70.3<0.93.1(2)已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13ax 2-4x +3.①若a =-1,求f (x )的单调区间; ②若f (x )有最大值3,求a 的值; ③若f (x )的值域是(0,+∞),求a 的值. (1)解析 A 中,∵函数y =1.7x 在R 上是增函数,2.5<3, ∴1.72.5<1.73,错误;B 中,∵y =0.6x 在R 上是减函数,-1<2,∴0.6-1>0.62,正确; C 中,∵(0.8)-1=1.25,∴问题转化为比较1.250.1与1.250.2的大小. ∵y =1.25x 在R 上是增函数,0.1<0.2, ∴1.250.1<1.250.2,即0.8-0.1<1.250.2,错误; D 中,∵1.70.3>1, 0<0.93.1<1, ∴1.70.3>0.93.1,错误.故选B. 答案 B(2)解 ①当a =-1时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-x 2-4x +3,令u =-x 2-4x +3=-(x +2)2+7.在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,+∞)上单调递减,而y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13u在R 上单调递减,所以f (x )在(-∞,-2)上单调递减,在(-2,+∞)上单调递增,即函数f (x )的递增区间是(-2,+∞),递减区间是(-∞,-2).②令h (x )=ax 2-4x +3,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13h (x ),由于f (x )有最大值3,所以h (x )应有最小值-1,因此必有⎩⎪⎨⎪⎧a >0,12a -164a =-1,解得a =1,即当f (x )有最大值3时,a 的值等于1.③由f (x )的值域是(0,+∞)知,ax 2-4x +3的值域为R ,则必有a =0.规律方法 (1)比较指数式的大小的方法是:①能化成同底数的先化成同底数幂,再利用单调性比较大小;②不能化成同底数的,一般引入“1”等中间量比较大小.(2)求解与指数函数有关的复合函数问题,首先要熟知指数函数的定义域、值域、单调性等相关性质,其次要明确复合函数的构成,涉及值域、单调区间、最值等问题时,都要借助“同增异减”这一性质分析判断.易错警示 在研究指数型函数的单调性时,当底数a 与“1”的大小关系不确定时,要分类讨论. 【训练3】 (1)(·天津卷)已知定义在R 上的函数f (x )=2|x -m |-1(m 为实数)为偶函数,记a =f (log 0.53),b =f (log 25),c =f (2m ),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A.a <b <cB.c <a <bC.a <c <bD.c <b <a(2)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 13,x ≥8,2e x -8,x <8,则使得f (x )≤3成立的x 的取值范围是________.解析 (1)由函数f (x )=2|x -m |-1为偶函数,得m =0,所以f (x )=2|x |-1,当x >0时,f (x )为增函数,log 0.53=-log 23,所以log 25>|-log 23|>0, 所以b =f (log 25)>a =f (log 0.53)>c =f (2m )=f (0), 故b >a >c ,选B.(2)当x ≥8时,f (x )=x 13≤3,∴x ≤27,即8≤x ≤27; 当x <8时,f (x )=2e x -8≤3恒成立,故x <8. 综上,x ∈(-∞,27]. 答案 (1)B (2)(-∞,27][思想方法]1.根式与分数指数幂的实质是相同的,分数指数幂与根式可以互化,通常利用分数指数幂进行根式的化简运算.2.判断指数函数图象上底数大小的问题,可以先通过令x =1得到底数的值再进行比较.3.指数函数的单调性取决于底数a 的大小,当底数a 与1的大小关系不确定时应分0<a <1和a >1两种情况分类讨论. [易错防范]1.对与复合函数有关的问题,要弄清楚复合函数由哪些基本初等函数复合而成,并且一定要注意函数的定义域.2.对可化为a 2x +b ·a x +c =0或a 2x +b ·a x +c ≥0(≤0)形式的方程或不等式,常借助换元法解题,但应注意换元后“新元”的范围.基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、选择题1.(·衡水中学模拟)若a =⎝ ⎛⎭⎪⎫23x,b =x 2,c =log 23x ,则当x >1时,a ,b ,c 的大小关系是( )A.c <a <bB.c <b <aC.a <b <cD.a <c <b解析 当x >1时,0<a =⎝ ⎛⎭⎪⎫23x <23,b =x 2>1,c =log 23x <0,所以c <a <b .答案 A2.函数f (x )=a x -b 的图象如图所示,其中a ,b 为常数,则下列结论正确的是( ) A.a >1,b <0 B.a >1,b >0 C.0<a <1,b >0D.0<a <1,b <0解析 由f (x )=a x -b 的图象可以观察出,函数f (x )=a x -b 在定义域上单调递减,所以0<a <1. 函数f (x )=a x -b 的图象是在f (x )=a x 的基础上向左平移得到的,所以b <0. 答案 D3.(·德州一模)已知a =⎝ ⎛⎭⎪⎫3525,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫2535,c =⎝ ⎛⎭⎪⎫2525,则( )A.a <b <cB.c <b <aC.c <a <bD.b <c <a解析 ∵y =⎝ ⎛⎭⎪⎫25x在R 上为减函数,35>25,∴b <c .又∵y =x 25在(0,+∞)上为增函数,35>25,∴a >c ,∴b <c <a . 答案 D4.(·安阳模拟)已知函数f (x )=a x (a >0,且a ≠1),如果以P (x 1,f (x 1)),Q (x 2,f (x 2))为端点的线段的中点在y 轴上,那么f (x 1)·f (x 2)等于( ) A.1 B.a C.2D.a 2解析 ∵以P (x 1,f (x 1)),Q (x 2,f (x 2))为端点的线段的中点在y 轴上, ∴x 1+x 2=0.又∵f (x )=a x ,∴f (x 1)·f (x 2)=a x 1·a x 2=a x 1+x 2=a 0=1. 答案 A5.(·西安调研)若函数f (x )=a |2x -4|(a >0,且a ≠1),满足f (1)=19,则f (x )的单调递减区间是( ) A.(-∞,2] B.[2,+∞) C.[-2,+∞)D.(-∞,-2]解析 由f (1)=19,得a 2=19,解得a =13或a =-13(舍去),即f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13|2x -4|.由于y =|2x -4|在(-∞,2]上递减,在[2,+∞)上递增,所以f (x )在(-∞,2]上递增,在[2,+∞)上递减. 答案 B 二、填空题6.⎝ ⎛⎭⎪⎫32-13×⎝ ⎛⎭⎪⎫-760+814×42-⎝ ⎛⎭⎪⎫-2323=________. 解析 原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫2313×1+234×214-⎝ ⎛⎭⎪⎫2313=2.答案 27.(·江苏卷)不等式2x 2-x<4的解集为________. 解析 ∵2x2-x<4,∴2x2-x<22,∴x 2-x <2,即x 2-x -2<0,解得-1<x <2. 答案 {x |-1<x <2}8.(·安徽江淮十校联考)已知max(a ,b )表示a ,b 两数中的最大值.若f (x )=max{e |x |,e |x -2|},则f (x )的最小值为________. 解析 f (x )=⎩⎨⎧e x ,x ≥1,e |x -2|,x <1.当x ≥1时,f (x )=e x ≥e(x =1时,取等号), 当x <1时,f (x )=e |x -2|=e 2-x >e , 因此x =1时,f (x )有最小值f (1)=e. 答案 e 三、解答题9.已知f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x -1+12x 3(a >0,且a ≠1). (1)讨论f (x )的奇偶性;(2)求a 的取值范围,使f (x )>0在定义域上恒成立.解 (1)由于a x -1≠0,则a x ≠1,得x ≠0, 所以函数f (x )的定义域为{x |x ≠0}. 对于定义域内任意x ,有 f (-x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -x -1+12(-x )3=⎝ ⎛⎭⎪⎫ax1-a x +12(-x )3 =⎝ ⎛⎭⎪⎫-1-1a x -1+12(-x )3 =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x -1+12x 3=f (x ). ∴f (x )是偶函数.(2)由(1)知f (x )为偶函数,∴只需讨论x >0时的情况,当x >0时,要使f (x )>0,即⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x -1+12x 3>0,即1a x -1+12>0,即a x +12(a x -1)>0,则a x >1. 又∵x >0,∴a >1. 因此a >1时,f (x )>0.10.已知定义域为R 的函数f (x )=-2x +b 2x +1+a 是奇函数.(1)求a ,b 的值;(2)解关于t 的不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-1)<0. 解 (1)因为f (x )是定义在R 上的奇函数, 所以f (0)=0, 即-1+b2+a=0,解得b =1, 所以f (x )=-2x +12x +1+a.又由f (1)=-f (-1)知-2+14+a =--12+11+a ,解得a =2.(2)由(1)知f (x )=-2x +12x +1+2=-12+12x +1.由上式易知f (x )在(-∞,+∞)上为减函数(此处可用定义或导数法证明函数f (x )在R 上是减函数).又因为f (x )是奇函数,所以不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-1)<0等价于f (t 2-2t )<-f (2t 2-1)=f (-2t 2+1).因为f (x )是减函数,由上式推得t 2-2t >-2t 2+1,即3t 2-2t -1>0,解不等式可得t >1或t <-13, 故原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫t |t >1或t <-13. 能力提升题组(建议用时:20分钟)11.若存在正数x 使2x (x -a )<1成立,则a 的取值范围是( )A.(-∞,+∞)B.(-2,+∞)C.(0,+∞)D.(-1,+∞) 解析 因为2x >0,所以由2x (x -a )<1得a >x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x , 令f (x )=x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,则函数f (x )在(0,+∞)上是增函数, 所以f (x )>f (0)=0-⎝ ⎛⎭⎪⎫120=-1, 所以a >-1.答案 D12.(·宜宾诊断检测)已知函数f (x )=x -4+9x +1,x ∈(0,4),当x =a 时,f (x )取得最小值b ,则函数g (x )=a |x +b |的图象为( )解析 ∵x ∈(0,4),∴x +1>1,∴f (x )=x +1+9x +1-5≥29-5=1,当且仅当x +1=9x +1,即x =2时,取等号.∴a =2,b =1.因此g (x )=2|x +1|,该函数图象由y =2|x |向左平移一个单位得到,结合图象知A 正确.答案 A13.(·北京丰台一模)已知奇函数y =⎩⎨⎧f (x ),x >0,g (x ),x <0.如果f (x )=a x (a >0,且a ≠1)对应的图象如图所示,那么g (x )=________.解析 依题意,f (1)=12,∴a =12,∴f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,x >0.当x <0时,-x >0. ∴g (x )=-f (-x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x=-2x . 答案 -2x (x <0)14.(·天津期末)已知函数f (x )=e x -e -x (x ∈R ,且e 为自然对数的底数).(1)判断函数f (x )的单调性与奇偶性;(2)是否存在实数t ,使不等式f (x -t )+f (x 2-t 2)≥0对一切x ∈R 都成立?若存在,求出t ;若不存在,请说明理由.解 (1)∵f (x )=e x-⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x , ∴f ′(x )=e x+⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x , ∴f ′(x )>0对任意x ∈R 都成立,∴f (x )在R 上是增函数.又∵f (x )的定义域为R ,且f (-x )=e -x -e x =-f (x ),∴f (x )是奇函数.(2)存在.由(1)知f (x )在R 上是增函数和奇函数,则f (x -t )+f (x 2-t 2)≥0对一切x ∈R 都成立, ⇔f (x 2-t 2)≥f (t -x )对一切x ∈R 都成立,⇔x 2-t 2≥t -x 对一切x ∈R 都成立,⇔t 2+t ≤x 2+x =⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122-14对一切x ∈R 都成立,⇔t 2+t ≤(x 2+x )min =-14⇔t 2+t +14=⎝ ⎛⎭⎪⎫t +122≤0, 又⎝ ⎛⎭⎪⎫t +122≥0, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫t +122=0,∴t =-12. ∴存在t =-12,使不等式f (x -t )+f (x 2-t 2)≥0对一切x ∈R 都成立.。
考点08指数与指数函数1、不等式(错误!未定义书签。
)x2-8>3-2x的解集是________.【答案】{x|-2〈x〈4}【解析】原不等式为(错误!未定义书签。
)x2-8〉(错误!)2x,∴x2-8<2x,解之得-2〈x<4.2、设a=40.9,b=80。
48,c=(错误!)-1。
5,则a、b、c从大到小排列的顺序为________.【答案】a>c>b【解析】∵a=40.9=21。
8,b=80.48=21.44,c=(错误!)-1。
5=21.5,∴21。
8>21。
5〉21。
44,即a〉c>b。
3、已知f(x)=2x+2-x,若f(a)=3,则f(2a)等于________.【答案】7【解析】由f(a)=3得2a+2-a=3,∴(2a+2-a)2=9,即22a+2-2a+2=9。
所以22a+2-2a=7,故f(2a)=22a+2-2a=7.4、若a〉1,b〈0,且a b+a-b=2错误!,则a b-a-b的值等于________.【答案】-2【解析】∵a〉1,b〈0,∴0〈a b〈1,a-b〉1.又∵(a b+a-b)2=a2b+a-2b+2=8,∴a2b+a-2b=6,∴(ab-a-b)2=a2b+a-2b-2=4,∴ab-a-b=-2。
5、若f(x)=a-x与g(x)=a x-a(a>0且a≠1)的图象关于直线x=1对称,则a=________。
【答案】2【解析】函数f(x)=a-x上任意一点(x0,y0)关于直线x=1对称的点为(2-x0,y0),即有g(2-x0)=a2-x0-a=f(x0)=a-x0,故a=2。
6、若直线ax-by+2=0(a>0,b>0)和函数f(x)=a x+1+1(a>0且a≠1)的图象恒过同一个定点,则当错误!未定义书签。
+错误!未定义书签。
取最小值时,函数f(x)的解析式是________.【答案】(22-2)x+1+1【解析】函数f(x)=a x+1+1(a>0且a≠1)的图象恒过点(-1,2),故12a+b=1,错误!未定义书签。
课时过关检测(九)指数与指数函数【原卷版】1.已知a>0,则a2a3a2=()A.a 65B.a56C.a 56 D.a532.已知函数f(x)=2e xe x+1+x(其中e为自然对数的底数,e=2.71828…),若实数m满足f(m)=-1,则f(-m)=()A.4B.3C.2D.13.函数y=16-4x的值域是()A.[0,+∞)B.[0,4]C.[0,4)D.(0,4)4.已知函数f(x)=(x-a)(x-b)(其中a>b)的图象如图所示,则函数g(x)=a x+b的图象是()5.国家速滑馆又称“冰丝带”,是北京2022年冬奧会的标志性场馆,拥有亚洲最大的全冰面设计,但整个系统的碳排放接近于零,做到真正的智慧场馆、绿色场馆.并且为了倡导绿色可循环的理念,场馆还配备了先进的污水、雨水过滤系统.已知过滤过程中废水的污染物数量N(mg/L)与时间t的关系为N=N0e-kt(N0为最初污染物数量).如果前4小时消除了20%的污染物,那么污染物消除至最初的64%还需要的时间为()A.3.6小时B.3.8小时C.4小时D.4.2小时6.(多选)已知f(x)=1-2x1+2x,则()A.f(x)为奇函数B.f(x)为偶函数C.f(x)在R上单调递增D.f(x)在R上单调递减7.写出一个同时满足下列两个条件的非常数函数________.①当x1x2≥0时,f(x1+x2)=f(x1)f(x2);②f(x)为偶函数.8.已知函数f(x)=a|x+1|(a>0,且a≠1)的值域为[1,+∞),则a的取值范围为________,f(-4)与f(1)的大小关系是________.9.已知函数f(x)=b·a x(其中a,b为常数,且a>0,a≠1)的图象经过点A(1,6),B(3,24).(1)求f(x)的表达式;(2)若不等式-m≥0在x∈(-∞,1]上恒成立,求实数m的取值范围.10.已知f(x)=a-23x+1(a为常数)为奇函数,则满足f(ax)>f(1)的实数x的取值范围是()A.(1,+∞)B.(-∞,1)C.(-1,+∞)D.(-∞,-1)11.(多选)关于函数f(x)=14x+2的性质,下列说法中正确的是()A.函数f(x)的定义域为RB.函数f(x)的值域为(0,+∞)C.方程f(x)=x有且只有一个实根D.函数f(x)的图象是中心对称图形12.当x∈(-∞,-1]时,不等式1+2x+4x a≥0恒成立,则a的取值范围是________.13.已知定义在R上的函数f(x)=2x-12|x|.(1)若f(x)=32,求x的值;(2)若2t f(2t)+mf(t)≥0对任意t∈[1,2]恒成立,求实数m的取值范围.14.已知g(x)为偶函数,h(x)为奇函数,且满足g(x)-h(x)=2x.若存在x∈[-1,1],使得不等式m·g(x)+h(x)≤0有解,则实数m的最大值为()A.35B.-35C.1D.-115.对于定义域为[0,1]的函数f(x),如果同时满足以下三个条件:①对任意的x∈[0,1],总有f (x )≥0;②f (1)=1;③若x 1≥0,x 2≥0,x 1+x 2≤1,都有f (x 1+x 2)≥f (x 1)+f (x 2)成立,则称函数f (x )为理想函数.(1)若函数f (x )为理想函数,求f (0)的值;(2)判断函数g (x )=2x -1(x ∈[0,1])是否为理想函数,并予以证明;(3)若函数f (x )为理想函数,假定∃x 0∈[0,1],使得f (x 0)∈[0,1],且f [f (x 0)]=x 0,求证:f (x 0)=x 0.课时过关检测(九)指数与指数函数【解析版】1.已知a >0,则a 2a 3a 2=()A .a 65B .a 56C .a56-D .a53解析:Ba 2a 3a 2=a 2a 12·a23=a 1-2223=a 56.故选B .2.已知函数f (x )=2e xe x +1+x (其中e 为自然对数的底数,e =2.71828…),若实数m 满足f (m )=-1,则f (-m )=()A .4B .3C .2D .1解析:B由题意,函数f (x )=2e x e x +1+x ,可得f (-x )=2e -xe -x +1-x =2e x 1e x+1-x =2e x +1-x ,可得f (x )+f (-x )=2e x e x +1+x +2e x +1-x =2,即f (m )+f (-m )=2,因为f (m )=-1,所以f (-m )=3.故选B .3.函数y =16-4x 的值域是()A .[0,+∞)B .[0,4]C .[0,4)D .(0,4)解析:C要使函数有意义,须满足16-4x ≥0,则x ∈(-∞,2],所以4x ∈(0,16],则0≤16-4x <16,即函数y =16-4x 的值域为[0,4).故选C .4.已知函数f (x )=(x -a )(x -b )(其中a >b )的图象如图所示,则函数g (x )=a x +b 的图象是()解析:Af 0)<0,f 1)>0,f -1)<0ab <0,①(-a )(1-b )>0,②(1-a )(-1-b )<0,③因为a >b ,所以由①可得:a >0>b ,由③可得:-1-b >0⇒b <-1,由②可得:1-a >0⇒a <1,因此有1>a >0>-1>b ,所以函数g (x )=a x +b 是减函数,g (0)=1+b <0,所以选项A 符合,故选A .5.国家速滑馆又称“冰丝带”,是北京2022年冬奧会的标志性场馆,拥有亚洲最大的全冰面设计,但整个系统的碳排放接近于零,做到真正的智慧场馆、绿色场馆.并且为了倡导绿色可循环的理念,场馆还配备了先进的污水、雨水过滤系统.已知过滤过程中废水的污染物数量N (mg/L)与时间t 的关系为N =N 0e -kt (N 0为最初污染物数量).如果前4小时消除了20%的污染物,那么污染物消除至最初的64%还需要的时间为()A .3.6小时B .3.8小时C .4小时D .4.2小时解析:C由题意可得N 0e-4k=45N 0,可得e -4k =45,设N 0e -kt=0.64N 045N 0,可得e -kt=(e -4k )2=e -8k ,解得t =8.因此,污染物消除至最初的64%还需要4小时.故选C .6.(多选)已知f (x )=1-2x1+2x ,则()A .f (x )为奇函数B .f (x )为偶函数C .f (x )在R 上单调递增D .f (x )在R 上单调递减解析:ADf (x )的定义域为R ,关于原点对称,因为f (-x )=1-2-x 1+2-x =2x -12x +1=-1-2x1+2x=-f (x ),所以f (x )为奇函数,排除B ;因为f (x )=1-2x 1+2x =21+2x -1,且y =2x在R 上单调递增,所以y =1+2x 在R 上单调递增,所以y =21+2x-1在R 上单调递减,即f (x )在R 上单调递减,排除C .故选A 、D .7.写出一个同时满足下列两个条件的非常数函数________.①当x 1x 2≥0时,f (x 1+x 2)=f (x 1)f (x 2);②f (x )为偶函数.解析:若满足①对任意的x 1x 2≥0有f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2)成立,则对应的函数为指数函数y =a x 的形式;若满足②f (x )为偶函数,只需要将x 加绝对值即可,所以满足①②两个条件的函数满足f (x )=a |x |(a >0,a ≠1)即可.答案:f (x )=2|x |(答案不唯一)8.已知函数f (x )=a |x +1|(a >0,且a ≠1)的值域为[1,+∞),则a 的取值范围为________,f (-4)与f (1)的大小关系是________.解析:因为|x +1|≥0,函数f (x )=a |x +1|(a >0,且a ≠1)的值域为[1,+∞),所以a >1.由于函数f (x )=a |x +1|在(-1,+∞)上是增函数,且它的图象关于直线x =-1对称,则函数f (x )在(-∞,-1)上是减函数,故f (1)=f (-3),f (-4)>f (1).答案:(1,+∞)f (-4)>f (1)9.已知函数f (x )=b ·a x (其中a ,b 为常数,且a >0,a ≠1)的图象经过点A (1,6),B (3,24).(1)求f (x )的表达式;(2)若不等式-m ≥0在x ∈(-∞,1]上恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1)因为f (x )的图象经过点A (1,6),B (3,24)·a =6,·a 3=24.所以a 2=4,又a >0,所以a =2,b =3.所以f (x )=3·2x .(2)由(1)知a =2,b =3,则当x ∈(-∞,1]-m ≥0恒成立,即m +在x ∈(-∞,1]上恒成立.又因为y 与y 均为减函数,所以y 也是减函数,所以当x =1时,y 有最小值56.则m ≤56,故m ∞,56.10.已知f (x )=a -23x +1(a 为常数)为奇函数,则满足f (ax )>f (1)的实数x 的取值范围是()A .(1,+∞)B .(-∞,1)C .(-1,+∞)D .(-∞,-1)解析:A因为函数f (x )=a -23x +1为奇函数,则f (x )+f (-x )=2a -23x +1-23-x +1=2a -23x +1-2·3x 3x (3-x +1)=2a -2(1+3x )3x +1=2a -2=0,解得a =1,所以f (x )=1-23x +1,任取x 1>x 2,则3x 1>3x 2,则f (x 1)-f (x 2)=23x 2+1-23x 1+1=2(3x 1-3x 2)(3x 1+1)(3x 2+1)>0,所以f (x 1)>f (x 2),则函数f (x )为R 上的增函数,由f (x )>f (1),解得x >1.故选A .11.(多选)关于函数f (x )=14x +2的性质,下列说法中正确的是()A .函数f (x )的定义域为RB .函数f (x )的值域为(0,+∞)C .方程f (x )=x 有且只有一个实根D .函数f (x )的图象是中心对称图形解析:ACD函数f (x )=14x +2的定义域为R ,所以A 正确;因为y =4x 在定义域内单调递增,所以函数f (x )=14x +2在定义域内单调递减,所以函数的值域为f (x )=x 只有一个实根,所以B 不正确,C 正确;因为f (x +1)+f (-x )=14x +1+2+14-x +2=14·4x+2+4x 2·4x +1=12,所以f (x )D 正确.12.当x ∈(-∞,-1]时,不等式1+2x +4x a ≥0恒成立,则a 的取值范围是________.解析:不等式1+2x +4x a ≥0恒成立,转化为-a ≤1+2x4x =,易知函数y是R 上的减函数,因此x ∈(-∞,-1]时,y min 11=6,所以-a ≤6,即a ≥-6.答案:[-6,+∞)13.已知定义在R 上的函数f (x )=2x -12|x |.(1)若f (x )=32,求x 的值;(2)若2t f (2t )+mf (t )≥0对任意t ∈[1,2]恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1)当x <0时,f (x )=0,故f (x )=32无解;当x ≥0时,f (x )=2x -12x ,由2x -12x =32,得2·22x -3·2x -2=0,将上式看成关于2x 的一元二次方程,解得2x =2或2x =-12,因为2x >0,所以2x =2,所以x =1.(2)当t ∈[1,2]时,22t t0,即m (22t -1)≥-(24t -1),因为22t -1>0,所以m ≥-(22t +1),又y =-22t -1,t ∈[1,2]为减函数,所以y max =-22-1=-5,故m ≥-5.即m 的取值范围是[-5,+∞).14.已知g (x )为偶函数,h (x )为奇函数,且满足g (x )-h (x )=2x .若存在x ∈[-1,1],使得不等式m ·g (x )+h (x )≤0有解,则实数m 的最大值为()A .35B .-35C .1D .-1解析:A∵g (x )为偶函数,h (x )为奇函数,且g (x )-h (x )=2x ①,∴g (-x )-h (-x )=g (x )+h (x )=2-x②,①②两式联立可得g (x )=2x +2-x 2,h (x )=2-x -2x2.由m ·g (x )+h (x )≤0得m ≤2x -2-x 2x +2-x =4x -14x +1=1-24x +1,∵y =1-24x +1在x ∈[-1,1]上为增函数,=35,故选A .15.对于定义域为[0,1]的函数f (x ),如果同时满足以下三个条件:①对任意的x ∈[0,1],总有f (x )≥0;②f (1)=1;③若x 1≥0,x 2≥0,x 1+x 2≤1,都有f (x 1+x 2)≥f (x 1)+f (x 2)成立,则称函数f (x )为理想函数.(1)若函数f (x )为理想函数,求f (0)的值;(2)判断函数g (x )=2x -1(x ∈[0,1])是否为理想函数,并予以证明;(3)若函数f (x )为理想函数,假定∃x 0∈[0,1],使得f (x 0)∈[0,1],且f [f (x 0)]=x 0,求证:f (x 0)=x 0.解:(1)若函数f (x )为理想函数,取x 1=x 2=0,由条件③可得f (0)≥f (0)+f (0),即f (0)≤0.由条件①对任意的x ∈[0,1],总有f (0)≥0.综上所述,f (0)=0.(2)函数g (x )=2x -1(x ∈[0,1])为理想函数,证明如下:函数g (x )=2x -1在[0,1]上满足g (x )≥0,即满足条件①.∵g (1)=21-1=1,∴g (x )满足条件②.若x 1≥0,x 2≥0,x 1+x 2≤1,则g(x1+x2)-[g(x1)+g(x2)]=2x1+x2-1-[(2x1-1)+(2x2-1)]=2x1+x2-2x1-2x2+1=(2x2-1)(2x1-1)≥0,即满足条件③.综上所述,g(x)同时满足理想函数的三个条件,故g(x)为理想函数.(3)证明:由条件③知,任给m,n∈[0,1],当m<n时,n-m∈[0,1],∴f(n)=f(n-m+m)≥f(n-m)+f(m)≥f(m).若x0<f(x0),则f(x0)≤f[f(x0)]=x0,与假设矛盾;若x0>f(x0),则f(x0)≥f[f(x0)]=x0,与假设矛盾.综上所述,x0=f(x0).。
高考数学函数专题训练 指数函数一、选择题1.设0n >,且1n n b a <<,则( ) A .01b a <<< B .01a b <<< C .1b a << D .1a b <<【答案】C【解析】因为100n n>⇒>,所以当1n n a b >>时,11()()1n n n n a b >>,即 1a b >>,故选C.2.函数(21)xy x e =-的图象是( )【答案】A【解析】因为函数只有1个零点,所以排除C,D 两项,由()21e xy x '=+,可知函数在12x =-处取得极小值,所以不是定义域上的单调增函数,所以B 不对,只能选A .3.已知函数()2x xe ef x --=, 1x 、2x 、3x R ∈,且120x x +>, 230x x +>, 310x x +>,则()()()123f x f x f x ++的值(______)A.一定等于零.B.一定大于零.C.一定小于零.D.正负都有可能.【答案】B【解析】由已知可得()f x 为奇函数,且()f x 在R 上是增函数,由12120x x x x +>⇒>-⇒()()()122f x f x f x >-=-,同理可得()()23f x f x >-, ()()()()3112f x f x f x f x >-⇒+()()()()()()()()32311230f x f x f x f x f x f x f x +>-++⇒++>.4.已知函数()93xxf x m =⋅-,若存在非零实数0x ,使得()()00f x f x -=成立,则实数m 的取值范围是( )A .12m ≥B .2m ≥C .02m <<D .102m << 【答案】D【解析】函数()93xxf x m =⋅-关于y 轴的对称函数为()()()93xx g x m g x f x --=-∴=g 有解,即33119393332099332x x xxxxx xx x x x m m m m --------=⋅-∴==+≥∴<<-+g Q5.已知点n A (n ,n a )(∈n N *)都在函数x y a =(01a a >≠,)的图象上,则46a a +与52a 的大小关系是( ) A .46a a +>52a B .46a a +<52aC .46a a +=52aD .46a a +与52a 的大小与a 有关 【答案】A【解析】点代入函数式得nn a a =,数列{}n a 为等比数列2464655222a a a a a a ∴+>==6.已知实数,a b 满足23,32ab==,则函数()xf x a x b =+-的零点个数是( )A .0B .1C .2D .3 【答案】B【解析】依题意, 23log 31,0log 21a b =><=<,令()0f x =, x a x b =-+, xy a =为增函数,y x b =-+为减函数,故有1个零点.7.已知则之间的大小关系是( )A .B .C .D .无法比较【答案】A 【解析】设,则,.∴,,∵,∴,即.故选A.8.设平行于x 轴的直线l 分别与函数和的图象相交于点A ,B ,若在函数的图象上存在点C ,使得△ABC 为等边三角形,则这样的直线l ( )A .至少一条B .至多一条C .有且只有一条D .无数条 【答案】C【解析】设直线l 的方程为,由,得,所以点.由,得,所以点,从而|AB|=1.如图,取AB 的中点D ,连接CD ,因为△ABC 为等边三角形,则CD ⊥AB , 且|AD|=,|CD|=,所以点.因为点C 在函数的图象上,则,解得,所以直线l 有且只有一条,故选C.9.已知函数()2x f x m =-的图象与函数()y g x =的图象关于y 轴对称,若函数()y f x =与函数()y g x =在区间[]1,2上同时单调递增或同时单调递减,则实数m 的取值范围是A .[)1,4,2⎛⎤-∞⋃+∞ ⎥⎝⎦ B .1,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[]2,4D .[)4,+∞ 【答案】B【解析】因为函数()y g x =与()2x f x m =-的图象关于y 轴对称,所以()2x g x m -=-,函数()y f x =与函数()y g x =在区间[]1,2上同时单调递增或同时单调递减,所以函数()2x f x m =-和函数()2x g x m -=-在[]1,2上单调性相同,因为2x y m =-和函数2x y m -=-的单调性相反,所以()()220xx m m ---≤在[]1,2上恒成立,即()21220x x m m --++≤在[]1,2上恒成立,即22x x m -≤≤在[]1,2上恒成立,得122m ≤≤,即实数m 的取值范围是1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦,故选B.10.已知0a b >>,b a a b =,有如下四个结论:①e b <;②b e >;③a b ∃,满足2a b e ⋅<;④2a b e ⋅>. 则正确结论的序号是( ) A .①③ B .②③C .①④D .②④【答案】C 【解析】0,,b a a b a b >>=Q 则ln ln ln ln a bb a a b a b=⇒=,设函数ln ,0xy x x =>, 1ln ,0x y x x ='->,可知函数ln ,0x y x x=>在()0,e 单调递增,在(),e +∞上单调递减,如图所示,可知0b e << ,显然2ln ln 1ln ln 22a ba b a b e +>⇒+>⇒⋅> ,故选C 11.设0,0a b >>,则下列不等式成立的是( )A. 若2223a b a b +=+,则a b >B. 若2223a b a b +=+,则a b <C. 若2223a b a b -=-,则a b >D. 若2223a b a b -=-,则a b < 【答案】A【解析】设()22x f x x =+,则()f x 在R 上单调递增,且()()222322a b b f a a b b f b =+=+>+=则a>b,因此A正确.12.已知函数,,则下列四个结论中正确的是()①图象可由图象平移得到;②函数的图象关于直线对称;③函数的图象关于点对称;④不等式的解集是.A.①②④B.①③④C.①②③D.①②③④【答案】C【解析】对于①,若的图象向左平移个单位后得到的图象,若的图象向右平移个单位后得到的图象,所以①正确;对于②,设,则,,,关于对称,所以②正确;对于③,设,,,,关于对称,所以③正确;对于④,由得,化为,,若,若,所以④错误,故选C.二、填空题13.若直线2y a =与函数1(0xy a a =->且1)a ≠的图象有两个公共点,则a 的取值范围是_____. 【答案】1(0,)2【解析】(1)当01a <<时,作出函数1xy a =-的图象,如图所示, 若直线2y a =与函数1(0xy a a =->且1)a ≠的图象有两个公共点, 由图象可知021a <<,解得102a <<; (2)当1a >时,作出函数1xy a =-的图象,如图所示,若直线2y a =与函数1(0xy a a =->且1)a ≠的图象有两个公共点, 由图象可知021a <<,此时无解, 综上所述,实数a 的取值范围是1(0,)2.14.若111,52=+==ba mb a 且,则m = . 【答案】10.【解析】m b a ==52Θ,m b m a 52log ,log ==∴,即5log 1,2log 1m m b a ==,则110log 11==+m ba ,即10=m .15. 已知函数()()01x f x a b a a =+>≠,的定义域和值域都是[]10-,,则a b += . 【答案】32-【解析】 分情况讨论:①当1a >时,()=+xf x a b 在[]1,0-上递增.又()[]1,0∈-f x ,所以()()1100f f -=-⎧⎪⎨=⎪⎩,无解;②当01a <<时,()=+xf x a b 在[]1,0-上递减.又()[]1,0∈-f x ,所以()()1001f f -=⎧⎪⎨=-⎪⎩,解得122a b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,所以32a b +=-. 16.已知,又(),若满足的有三个,则的取值范围是__________. 【答案】【解析】 由题意得, ,当时,当时,设,则要使得有三个不同的零点,则方程有两个不同的根, 其中一个根在之间,一个根在之前,即且设,则,即实数的取值范围是.。
2023届高考数学---指数与指数函数综合练习题(含答案解析)1、已知a ,b ∈(0,1)∪(1,+∞),当x >0时,1<b x <a x ,则( ) A .0<b <a <1 B .0<a <b <1 C .1<b <aD .1<a <bC [∵当x >0时,1<b x ,∴b >1.∵当x >0时,b x <a x ,∴当x >0时,(ab )x >1. ∴ab >1,∴a >b .∴1<b <a ,故选C.]2、设f (x )=e x ,0<a <b ,若p =f (ab ),q =f (a +b2),r =f (a )f (b ),则下列关系式中正确的是( )A .q =r <pB .p =r <qC .q =r >pD .p =r >qC [∵0<a <b ,∴a +b 2>ab ,又f (x )=e x 在(0,+∞)上为增函数,∴f (a +b2)>f (ab ),即q >p .又r =f (a )f (b )=e a e b =e a +b2=q ,故q =r >p .故选C.]3、已知函数f (x )=a x (a >0,a ≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大a2,则a 的值为________.12或32 [当0<a <1时,a -a 2=a 2, ∴a =12或a =0(舍去). 当a >1时,a 2-a =a2, ∴a =32或a =0(舍去). 综上所述,a =12或32.]4、已知定义域为R 的函数f (x )=-2x +b2x +1+a是奇函数.(1)求a ,b 的值;(2)若对任意的t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求k 的取值范围. [解] (1)因为f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (0)=0,即-1+b2+a=0,解得b =1,所以f (x )=-2x +12x +1+a.又由f (1)=-f (-1)知-2+14+a =--12+11+a, 解得a =2.(2)由(1)知f (x )=-2x +12x +1+2=-12+12x +1,由上式易知f (x )在R 上为减函数,又因为f (x )是奇函数,从而不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0等价于f (t 2-2t )<-f (2t 2-k )=f (-2t 2+k ).因为f (x )是R 上的减函数,由上式推得t 2-2t >-2t 2+k . 即对一切t ∈R 有3t 2-2t -k >0, 从而Δ=4+12k <0,解得k <-13. 故k 的取值范围为(-∞,-13).5、设y =f (x )在(-∞,1]上有定义,对于给定的实数K ,定义f K (x )=⎩⎨⎧f (x ),f (x )≤K ,K ,f (x )>K .给出函数f (x )=2x +1-4x ,若对于任意x ∈(-∞,1],恒有f K (x )=f (x ),则( )A .K 的最大值为0B .K 的最小值为0C .K 的最大值为1D .K 的最小值为1D [根据题意可知,对于任意x ∈(-∞,1],若恒有f K (x )=f (x ),则f (x )≤K 在x ≤1上恒成立,即f (x )的最大值小于或等于K 即可.令2x =t ,则t ∈(0,2],f (t )=-t 2+2t =-(t -1)2+1,可得f (t )的最大值为1,所以K ≥1,故选D.]6、已知函数f (x )=14x -λ2x -1+3(-1≤x ≤2).(1)若λ=32,求函数f (x )的值域;(2)若函数f (x )的最小值是1,求实数λ的值. [解] (1)f (x )=14x -λ2x -1+3=(12)2x -2λ·(12)x +3(-1≤x ≤2). 设t =(12)x ,得g (t )=t 2-2λt +3(14≤t ≤2). 当λ=32时,g (t )=t 2-3t +3 =(t -32)2+34(14≤t ≤2).所以g (t )max =g (14)=3716,g (t )min =g (32)=34. 所以f (x )max =3716,f (x )min =34, 故函数f (x )的值域为[34,3716]. (2)由(1)得g (t )=t 2-2λt +3 =(t -λ)2+3-λ2(14≤t ≤2),①当λ≤14时,g (t )min =g (14)=-λ2+4916, 令-λ2+4916=1,得λ=338>14,不符合,舍去; ②当14<λ≤2时,g (t )min =g (λ)=-λ2+3,令-λ2+3=1,得λ=2(λ=-2<14,不符合,舍去);③当λ>2时,g(t)min=g(2)=-4λ+7,令-4λ+7=1,得λ=32<2,不符合,舍去.综上所述,实数λ的值为 2.一、选择题1.设a>0,将a2a·3a2表示成分数指数幂的形式,其结果是()A.a 12B.a 5 6C.a 76D.a32C[a2a·3a2=a2a·a23=a2a53=a2a56=a2-56=a76.故选C.]2.已知函数f(x)=4+2a x-1的图像恒过定点P,则点P的坐标是()A.(1,6) B.(1,5)C.(0,5) D.(5,0)A[由于函数y=a x的图像过定点(0,1),当x=1时,f(x)=4+2=6,故函数f(x)=4+2a x-1的图像恒过定点P(1,6).]3.设a=0.60.6,b=0.61.5,c=1.50.6,则a,b,c的大小关系是()A.a<b<c B.a<c<bC.b<a<c D.b<c<aC[y=0.6x在R上是减函数,又0.6<1.5,∴0.60.6>0.61.5.又y=x0.6为R上的增函数,∴1.50.6>0.60.6,∴1.50.6>0.60.6>0.61.5,即c>a>b.]4.函数y =xa x|x |(0<a <1)的图像的大致形状是( )A BC DD [函数的定义域为{x |x ≠0},所以y =xa x |x |=⎩⎨⎧a x,x >0,-a x ,x <0,当x >0时,函数是指数函数y =a x ,其底数0<a <1,所以函数递减;当x <0时,函数y =-a x 的图像与指数函数y =a x (0<a <1)的图像关于x 轴对称,所以函数递增,所以应选D.]5.已知函数f (x )=⎩⎨⎧1-2-x ,x ≥0,2x -1,x <0,则函数f (x )是( )A .偶函数,在[0,+∞)上单调递增B .偶函数,在[0,+∞)上单调递减C .奇函数,且单调递增D .奇函数,且单调递减C [易知f (0)=0,当x >0时,f (x )=1-2-x ,-f (x )=2-x -1,此时-x <0,则f (-x )=2-x -1=-f (x );当x <0时,f (x )=2x -1,-f (x )=1-2x ,此时,-x >0,则f (-x )=1-2-(-x )=1-2x =-f (x ).即函数f (x )是奇函数,且单调递增,故选C.]二、填空题1、若函数f (x )=a |2x -4|(a >0,a ≠1)满足f (1)=19,则f (x )的单调递减区间是________.[2,+∞) [由f (1)=19得a 2=19,所以a =13或a =-13(舍去),即f (x )=(13)|2x -4|.由于y =|2x -4|在(-∞,2]上单调递减,在[2,+∞)上单调递增, 所以f (x )在(-∞,2]上单调递增,在[2,+∞)上单调递减.] 2、不等式2-x 2+2x>(12)x +4的解集为________.(-1,4) [原不等式等价为2-x 2+2x>2-x -4,又函数y =2x 为增函数,∴-x 2+2x >-x -4, 即x 2-3x -4<0,∴-1<x <4.]3、若直线y 1=2a 与函数y 2=|a x -1|(a >0且a ≠1)的图像有两个公共点,则a 的取值范围是________.(0,12) [(数形结合法)当0<a <1时,作出函数y 2=|a x -1|的图像,由图像可知0<2a <1, ∴0<a <12;同理,当a >1时,解得0<a <12,与a >1矛盾. 综上,a 的取值范围是(0,12).] 三、解答题4、已知函数f (x )=(13)ax 2-4x +3.(1)若a =-1,求f (x )的单调区间; (2)若f (x )有最大值3,求a 的值; (3)若f (x )的值域是(0,+∞),求a 的值. [解] (1)当a =-1时,f (x )=(13)-x 2-4x +3,令u =-x 2-4x +3=-(x +2)2+7.则u 在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,+∞)上单调递减,而y =(13)u 在R 上单调递减,所以f (x )在(-∞,-2)上单调递减,在(-2,+∞)上单调递增,即函数f (x )的单调递增区间是(-2,+∞),单调递减区间是(-∞,-2).(2)令h (x )=ax 2-4x +3,则f (x )=(13)h (x ),由于f (x )有最大值3,所以h (x )应有最小值-1.因此必有⎩⎪⎨⎪⎧a >0,12a -164a =-1,解得a =1,即当f (x )有最大值3时,a 的值为1.(3)由f (x )的值域是(0,+∞)知,函数y =ax 2-4x +3的值域为R ,则必有a =0. 5、已知函数f (x )=b ·a x (其中a ,b 为常量,且a >0,a ≠1)的图像经过点A (1,6),B (3,24).(1)求f (x )的表达式;(2)若不等式(1a )x +(1b )x -m ≥0在(-∞,1]上恒成立,求实数m 的取值范围. [解] (1)因为f (x )的图像过A (1,6),B (3,24), 所以⎩⎨⎧b ·a =6,b ·a 3=24. 所以a 2=4,又a >0,所以a =2,b =3. 所以f (x )=3·2x .(2)由(1)知a =2,b =3,则x ∈(-∞,1]时,(12)x +(13)x -m ≥0恒成立,即m ≤(12)x +(13)x 在(-∞,1]上恒成立.又因为y =(12)x 与y =(13)x 均为减函数,所以y =(12)x +(13)x也是减函数,所以当x=1时,y=(12)x+(13)x有最小值56.所以m≤56.即m的取值范围是(-∞,56].本课结束。
专练8 指数与指数函数命题范围:指数的意义与运算、指数函数的定义图象与性质.[基础强化]一、选择题1.函数y =(a 2-3a +3)a x 是指数函数,则有( )A .a =1或a =2B .a =1C .a =2D .a >0且a ≠12.已知函数g (x )=3x +t 的图象不经过第二象限,则t 的取值范围为( )A .(-∞,-1]B .(-∞,-1)C .(-∞,-3]D .[-3,+∞)3.若a 2x =2-1,则a 3x +a -3x a x +a -x等于( ) A .22-1 B .2-2 2C .22+1 D.2+1 4.[2020·山东临沂高三测试]函数y =a x (a >0且a ≠1)在[0,1]上的最大值与最小值的和为3,则a =( ) A.12 B .2C .4 D.145.[2020·郑州一中高三测试]函数f (x )=a x -b 的图象如图,其中a ,b 为常数,则下列结论正确的是( )A .a >1,b <0B .a >1,b >0C .0<a <1,b >0D .0<a <1,b <06.已知a =⎝ ⎛⎭⎪⎫3525,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫2535,c =⎝ ⎛⎭⎪⎫2525,则( ) A .a <b <c B .c <b <aC .c <a <bD .b <c <a7.函数y =4x +2x +1+1的值域为( )A .(0,+∞)B .(1,+∞)C .[1,+∞)D .(-∞,+∞)8.[2020·浙江杭州一中高三测试]函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1221x -的单调减区间为( )A .(1,+∞)B .(0,+∞)C .(-∞,0)D .(-1,1)9.[2020·安庆一中高三测试]已知函数f (x )=e x-1e x ,其中e 是自然对数的底数,则关于x 的不等式f (2x -1)+f (-x -1)>0的解集为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-43∪(2,+∞) B .(2,+∞) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,43∪(2,+∞) D .(-∞,2) 二、填空题10.⎝ ⎛⎭⎪⎫-2782-3+(0.002)12--10(5-2)-1+(2-3)0的值为________.11.已知函数f (x )=a x +b (a >0,a ≠1)的定义域和值域都是[-1,0],则a +b =________.12.若函数f (x )=2|x -a |(a ∈R )满足f (1+x )=f (1-x ),且f (x )在[m ,+∞)上单调递增,则实数m 的最小值等于________.[能力提升] 13.[2019·天津卷]已知a =log 27,b =log 38,c =0.30.2,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c <b <aB .a <b <cC .b <c <aD .c <a <b14.[2020·全国卷Ⅲ]Logistic 模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I (t )(t 的单位:天)的Logistic 模型: I (t )=K 1+e -0.23(t -53),其中K 为最大确诊病例数.当I (t *)=0.95K 时,标志着已初步遏制疫情,则t *约为(ln 19≈3)( )A .60B .63C .66D .6915.已知常数a >0,函数f (x )=2x2x +ax的图象经过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫p ,65、Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫q ,-15.若2p +q =36pq ,则a =________.。
专题08 指数与指数函数1.函数y =a |x |(a >1)的图像是( )【解析】 y =a|x |=⎩⎪⎨⎪⎧a xx ,a-xx <当x ≥0时,与指数函数y =a x(a >1)的图像相同;当x <0时,y =a -x 与y =a x 的图像关于y 轴对称,由此判断B 正确.【答案】 B2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x2xx ,则f (9)+f (0)=( )A .0B .1C .2D .3【答案】 D3.不论a 为何值时,函数y =(a -1)2x-a2恒过定点,则这个定点的坐标是( ).A.⎝⎛⎭⎪⎫1,-12 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12C.⎝⎛⎭⎪⎫-1,-12 D.⎝⎛⎭⎪⎫-1,12 【解析】 y =(a -1)2x -a 2=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -12-2x ,令2x -12=0,得x =-1,则函数y =(a -1)2x-a 2恒过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-12.【答案】 C4.定义运算:a *b =⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,b ,a >b ,如1*2=1,则函数f (x )=2x *2-x的值域为( ).A .RB .(0,+∞)C .(0,1]D .[1,+∞)【解析】 f (x )=2x*2-x=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≤0,2-x,x >0,∴f (x )在(-∞,0]上是增函数,在(0,+∞)上是减函数,∴0<f (x )≤1. 【答案】 C5.若a >1,b >0,且a b+a -b=22,则a b-a -b的值为( ) A. 6 B .2或-2 C .-2D .2【答案】 D6.若函数f (x )=(k -1)a x-a -x(a >0且a ≠1)在R 上既是奇函数,又是减函数,则g (x )=log a (x +k )的图象是下图中的( ).【答案】 A7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x,x <0,a -x +4a ,x ≥0,满足对任意x 1≠x 2,都有f x 1-f x 2x 1-x 2<0成立,则a 的取值范围是________.【解析】 对任意x 1≠x 2,都有f x 1-f x 2x 1-x 2<0成立,说明函数y =f (x )在R 上是减函数,则0<a <1,且(a -3)×0+4a ≤a 0,解得0<a ≤14.【答案】 ⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14 8.若函数y =2-x +1+m 的图象不经过第一象限,则m 的取值范围是________.【解析】 函数y =2-x +1+m =(12)x -1+m ,∵函数的图象不经过第一象限, ∴(12)0-1+m ≤0,即m ≤-2. 【答案】(-∞,-2]9.若函数f (x )=a x-x -a (a >0,且a ≠1)有两个零点,则实数a 的取值范围是________. 【解析】 令a x-x -a =0即a x=x +a ,若0<a <1,显然y =a x与y =x +a 的图象只有一个公共点; 若a >1,y =a x与y =x +a 的图象如图所示.【答案】 (1,+∞)10.已知f (x )=x 2,g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -m ,若对∀x 1∈[-1,3],∃x 2∈[0,2],f (x 1)≥g (x 2),则实数m 的取值范围是________.【答案】 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,+∞ 11.已知函数f (x )=2x-12x +1.(1)判断函数f (x )的奇偶性; (2)求证f (x )在R 上为增函数.(1)解 因为函数f (x )的定义域为R ,且f (x )=2x-12x +1=1-22x +1,所以f (-x )+f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-22-x +1+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-22x +1=2-⎝ ⎛⎭⎪⎫22x +1+22-x +1=2-⎝ ⎛⎭⎪⎫22x +1+2·2x2x +1=2-x+2x+1=2-2=0,即f (-x )=-f (x ),所以f (x )是奇函数.12.已知函数f (x )=b ·a x(其中a ,b 为常量,且a >0,a ≠1)的图象经过点A (1,6),B (3,24). (1)求f (x );(2)若不等式(1a )x +(1b)x-m ≥0在x ∈(-∞,1]时恒成立,求实数m 的取值范围.【解析】(1)把A (1,6),B (3,24)代入f (x )=b ·a x,得⎩⎪⎨⎪⎧6=ab ,24=b ·a 3.结合a >0且a ≠1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =3.∴f (x )=3·2x.(2)要使(12)x +(13)x≥m 在(-∞,1]上恒成立,只需保证函数y =(12)x +(13)x在(-∞,1]上的最小值不小于m 即可.∵函数y =(12)x +(13)x在(-∞,1]上为减函数,∴当x =1时,y =(12)x +(13)x 有最小值56.∴只需m ≤56即可.∴m 的取值范围(-∞,56]13.已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13ax 2-4x +3. (1)若a =-1,求f (x )的单调区间; (2)若f (x )有最大值3,求a 的值.【解析】(1)当a =-1时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-x 2-4x +3,令t =-x 2-4x +3,因此必有⎩⎪⎨⎪⎧a >0,12a -164a=-1,解得a =1.即当f (x )有最大值3时,a 的值等于1. 14.已知定义在R 上的函数f (x )=2x-12|x |.(1)若f (x )=32,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.。
1.函数f (x )=2|x -1|的图象是( )答案 B2.函数f (x )=a x -2+1(a >0且a ≠1)的图象必经过点( )A .(0,1)B .(1, 1)C .(2,0)D .(2,2)答案 D解析 ∵a 0=1,∴f (2)=2,故f (x )的图象必过点(2,2).3.已知a =22.5,b =2.50,c =(12)2.5,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a >c >bB .c >a >bC .b >a >cD .a >b >c答案 D解析 a >20=1,b =1,c <(12)0=1,∴a >b >c .4.若函数f (x )=a |2x -4|(a >0,a ≠1),满足f (1)=19,则f (x )的单调递减区间是() A .(-∞,2] B .答案 B解析 由f (1)=19得a 2=19, 所以a =13或a =-13(舍去),即f (x )=(13)|2x -4|. 由于y =|2x -4|在(-∞,2]上递减,在上递增,在时,不等式(m 2-m )·4x -2x <0恒成立,则实数m 的取值范围是________.答案 (-1,2)解析 原不等式变形为m 2-m <⎝⎛⎭⎫12x ,因为函数y =⎝⎛⎭⎫12x 在(-∞,-1]上是减函数,所以⎝⎛⎭⎫12x ≥⎝⎛⎭⎫12-1=2,当x ∈(-∞,-1]时,m 2-m <⎝⎛⎭⎫12x 恒成立等价于m 2-m <2,解得-1<m <2. 15.已知定义在实数集R 上的奇函数f (x )有最小正周期2,且当x ∈(0,1)时,f (x )=2x4x +1. (1)求函数f (x )在(-1,1)上的解析式;(2)判断f (x )在(0,1)上的单调性;(3)当λ取何值时,方程f (x )=λ在(-1,1)上有实数解?。
课时作业8 指数与指数函数[基础达标]一、选择题1.[2020·河北八所重点中学模拟]设a >0,将a2a ·3a 2表示成分数指数幂的形式,其结果是( )A .a 12B .a 56C .a 76D .a322.[2020·福建漳州模拟]已知函数y =x a,y =x b,y =c x的图象如图所示,则a 、b 、c 的大小关系为( )A .a <b <cB .c <b <aC .c <a <bD .b <a <c3.[2020·山东德州模拟]已知a =3525,b =2535,c =2525,则( )A .a <b <cB .c <b <aC .c <a <bD .b <c <a4.[2019·四川宜宾第二次诊断性考试]若函数f (x )=2×a x +m-n (a >0,a ≠1,m ,n ∈R )的图象恒过点(-1,4),则m +n =( )A .3B .1C .-1D .-25.[2020·辽宁模拟]若函数f (x )=a |2x -4|(a >0,a ≠1)满足f (1)=19,则f (x )的单调递减区间是( )A .(-∞,2]B .[2,+∞)C .[-2,+∞) D.(-∞,-2]6.化简:⎝ ⎛⎭⎪⎫2350+2-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫21412--(0.01)0.5=________.7.函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12221x x -++的单调减区间为________.8.不等式222x x-+>⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +4的解集为________. 三、解答题 9.化简下列各式:10.[2020·广东深圳三校联考]已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12ax,a 为常数,且函数的图象过点(-1,2).(1)求a 的值;(2)若g (x )=4-x-2,且g (x )=f (x ),求满足条件的x 的值.[能力挑战]11.[2020·河南濮阳检测]若“m >a ”是“函数f (x )=13x +m -13的图象不过第三象限”的必要不充分条件,则实数a 能取的最大整数为( )A .-2B .-112.[2020·河南八市第一次测评]设函数f (x )=x2-a与g (x )=a x在区间(0,+∞)上具有不同的单调性,其中a >1且a ≠2,则M =(a -1)0.2与N =1a0.1的大小关系是( )A .M =NB .M ≤NC .M <ND .M >N13.[2020·河南郑州开发区模拟]已知函数y =9x+m ·3x-3在区间[-2,2]上单调递减,则实数m 的取值范围为________.课时作业82.解析:由题中图象可知a >1,b =12,c <12,故选B.答案:B3.解析:∵y =⎝ ⎛⎭⎪⎫25x为减函数,∴b <c ,又∵y =x 25在(0,+∞)上为增函数,∴a >c ,∴b <c <a ,故选D.答案:D4.解析:由题意,函数f (x )=2×a x +m-n (a >0,且a ≠1)的图象恒过点(-1,4),所以m-1=0,且2·am -1-n =4,解得m =1,n =-2,所以m +n =-1.故选C 项.答案:C5.解析:由f (1)=19得a 2=19.又a >0,所以a =13,因此f (x )=13|2x -4|.因为y =|2x -4|在[2,+∞)上单调递增,所以f (x )的单调递减区间是[2,+∞).故选B 项.答案:B6.解析:原式=1+14×⎝ ⎛⎭⎪⎫4912-⎝⎛⎭⎪⎫110012=1+14×23-110=1+16-110=1615.答案:16157.解析:设u =-x 2+2x +1,∵y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12u在R 上为减函数,∴函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12221x x -++的减区间即为函数u =-x 2+2x +1的增区间.又u =-x 2+2x +1的增区间为(-∞,1], ∴f (x )的减区间为(-∞,1]. 答案:(-∞,1] 8.解析:不等式222x x-+>⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +4可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫1222x x - >⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +4,等价于x 2-2x <x +4,即x 2-3x -4<0,解得-1<x <4.答案:{x |-1<x <4}9.解析:(1)原式=25912+10.12+642723--3+3748=53+100+916-3+3748=100.10.解析:(1)由已知得⎝ ⎛⎭⎪⎫12-a=2,解得a =1.(2)由(1)知f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,又g (x )=f (x ),则4-x-2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,即⎝ ⎛⎭⎪⎫14x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2=0,即⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2=0,令⎝ ⎛⎭⎪⎫12x =t ,则t >0,t 2-t -2=0,即(t -2)(t +1)=0,又t >0,故t =2,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12x=2,解得x =-1,故满足条件的x 的值为-1.11.解析:因为f (0)=m +23,且函数f (x )的图象不过第三象限,所以m +23≥0,即m ≥-23,所以“m >a ”是“m ≥-23”的必要不充分条件,所以a <-23,则实数a 能取的最大整数为-1.故选B 项.答案:B12.解析:由题意,因为f (x )=x2-a与g (x )=a x在区间(0,+∞)上具有不同的单调性,所以易知a >2,所以M =(a -1)0.2>1,N =1a0.1<1,所以M >N .故选D 项.答案:D13.解析:设t =3x ,则y =9x +m ·3x -3=t 2+mt -3.因为x ∈[-2,2],所以t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤19,9.又函数y =9x +m ·3x -3在区间[-2,2]上单调递减,即y =t 2+mt -3在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤19,9上单调递减,所以-m2≥9,解得m ≤-18.所以实数m 的取值范围为(-∞,-18].答案:(-∞,-18]赠送:初中英语代词Ⅰ.词汇运用。
课时规范练8指数与指数函数一、选择题1.若函数f(x)=则f(log43)等于()A. B.3 C. D.4答案:B解析:∵0<log43<1,∴f(log43)==3.2.函数f(x)=3·4x-2x在x∈[0,+∞)上的最小值是()A.-B.0C.2D.10答案:C解析:设t=2x,∵x∈[0,+∞),∴t≥1.∵y=3t2-t(t≥1)的最小值为2,∴函数f(x)的最小值为2.3.函数y=(0<a<1)的图象的大致形状是()答案:D解析:函数定义域为{x|x∈R,x≠0},且y=当x>0时,函数是一个指数函数,其底数0<a<1,所以函数递减;当x<0时,函数图象与指数函数y=a x(x<0)的图象关于x轴对称,函数递增,所以应选D.4.设a=40.8,b=80.46,c=,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>cB.b>a>cC.c>a>bD.c>b>a答案:A解析:∵a=40.8=21.6,b=80.46=21.38,c==21.2,1.6>1.38>1.2,y=2x为R上的增函数,∴a>b>c.5.(2014届福建福州八县市高三联考)已知函数f(x)=若关于x的方程f(x)=k有3个不同的实根,则实数k的取值范围为()A.(0,+∞)B.[1,+∞)C.(0,2)D.(1,2]答案:D6.已知f(x)为偶函数,且f(2+x)=f(2-x),当-2≤x≤0时,f(x)=2x.若n∈N*,a n=f(n),则a2 014等于()A.2 014B.4C. D.-4答案:C解析:设2+x=t,∴x=t-2.∴f(t)=f[2-(t-2)]=f(4-t)=f(t-4).∴f(x)的周期为4.∴a2 014=f(2 014)=f(4×503+2)=f(2)=f(-2)=2-2=.二、填空题7.已知f(x)=a x+a-x(a>0且a≠1),且f(1)=3,则f(0)+f(1)+f(2)的值是.答案:12解析:f(1)=a+a-1=3,∴f(0)+f(1)+f(2)=a0+a0+a1+a-1+a2+a-2=2+3+(a+a-1)2-2=12.8.=.答案:2解析:原式=×1+=2.9.若函数f(x)=a|2x-4|(a>0,a≠1)满足f(1)=,则f(x)的单调递减区间是.答案:[2,+∞)解析:由f(1)=得a2=.于是a=,因此f(x)=.又因为g(x)=|2x-4|的单调递增区间为[2,+∞),所以f(x)的单调递减区间是[2,+∞).10.设函数f(x)=,[x]表示不超过x的最大整数,则函数y=[f(x)]的值域为.答案:{-1,0}解析:∵f(x)=1-,又2x>0,∴-<f(x)<.∴y=[f(x)]的值域为{-1,0}.11.若x∈(-∞,-1]时,不等式(m2-m)·4x-2x<0恒成立,则实数m的取值范围是.答案:-1<m<2解析:原不等式变形为m2-m<,∵函数y=在(-∞,-1]上是减函数,∴=2,∴x∈(-∞,-1]时,m2-m<恒成立等价于m2-m<2,解得-1<m<2.三、解答题12.已知函数f(x)=3x+为偶函数.(1)求a的值;(2)利用函数单调性的定义证明f(x)在(0,+∞)上单调递增.(1)解:f(-x)=3-x+=a·3x+,∵函数f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x).∴a·3x+=3x+对任意x∈R恒成立,∴a=1.(2)证明:任取x1,x2∈(0,+∞),且x1>x2,则f(x1)-f(x2)==()+=(,∵x1>x2>0,∴x1+x2>0,>1,则<1.∴>0,1->0,∴(>0,∴f(x1)>f(x2).∴f(x)在(0,+∞)上单调递增.13.已知函数f(x)=9x-m·3x+m+1在x∈(0,+∞)上的图象恒在x轴上方,求m的取值范围.解:(方法一)令t=3x,因为x∈(0,+∞),所以t∈(1,+∞).故问题转化为函数g(t)=t2-mt+m+1在t∈(1,+∞)时g(t)恒大于0,即Δ=(-m)2-4(m+1)<0或解得m<2+2.(方法二)令t=3x,因为x∈(0,+∞),所以t∈(1,+∞).故问题转化为m<,t∈(1,+∞)恒成立,即m比函数y=,t∈(1,+∞)的最小值还小,又y==t-1++2≥2+2=2+2,所以m<2+2.14.已知函数f(x)=2x-,(1)若f(x)=2,求x的值;(2)若2t f(2t)+mf(t)≥0对于t∈[1,2]恒成立,求实数m的取值范围.解:(1)当x<0时,f(x)= 0;当x≥0时,f(x)=2x-.由条件可知2x-=2,即22x-2×2x-1=0,解得2x=1±.∵2x>0,∴x=log2(1+).(2)当t∈[1,2]时,2t+m≥0,即m(22t-1)≥-(24t-1).∵22t-1>0,∴m≥-(22t+1).∵t∈[1,2],∴-(1+22t)∈[-17,-5].故m的取值范围是[-5,+∞).15.已知定义域为R的函数f(x)=是奇函数.(1)求a,b的值;(2)若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求k的取值范围.解:(1)因为f(x)是R上的奇函数,所以f(0)=0,即=0,解得b=1.从而有f(x)=.又由f(1)=-f(-1)知=-,解得a=2.(2)由(1)知f(x)==-,由上式易知f(x)在R上为减函数,又因f(x)是奇函数,从而不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0⇔f(t2-2t)<-f(2t2-k)=f(-2t2+k).因f(x)是R上的减函数,由上式推得t2-2t>-2t2+k.即对一切t∈R有3t2-2t-k>0,从而Δ=4+12k<0,解得k<-.四、选做题1.已知y=f(x+1)是定义在R上的偶函数,当x∈[1,2]时,f(x)=2x,设a=f,b=f,c=f(1),则a,b,c的大小关系为()A.a<c<bB.c<b<aC.b<c<aD.c<a<b答案:B解析:f(x+1)是R上的偶函数⇒f(x)关于x=1对称,而f(x)=2x在区间[1,2]上单调递增,则有a=f=f>b=f>c=f(1),故选B.2.设偶函数f(x)满足f(x)=2x-4(x≥0),则不等式f(x)>0的解集为.答案:(-∞,-2)∪(2,+∞)解析:∵x≥0时,f(x)=2x-4,若f(x)>0,则由2x-4>0得x>2,又∵f(x)为偶函数,∴图象关于y轴对称,∴x<-2时,f(x)> 0,∴f(x)>0的解集为(-∞,-2)∪(2,+∞).3.对于函数f(x),若在定义域内存在实数x,满足f(-x)=-f(x),则称f(x)为“局部奇函数”.若f(x)=4x-m·2x+1+m2-3为定义域R上的“局部奇函数”,求实数m的取值范围.解:当f(x)=4x-m·2x+1+m2-3时,f(x)+f(-x)=0可化为4x+4-x-2m(2x+2-x)+2m2-6=0.设t=2x+2-x∈[2,+∞),则4x+4-x=t2-2,从而t2-2mt+2m2-8=0在[2,+∞)有解即可保证f(x)为“局部奇函数”.令F(t)=t2-2mt+2m2-8,1°当F(2)≤0时,t2-2mt+2m2-8=0在[2,+∞)有解,由F(2)≤0,即2m2-4m-4≤0,解得1-≤m≤1+.2°当F(2)>0时,t2-2mt+2m2-8=0在[2,+∞)有解等价于解得1+<m≤2.综上,所求实数m的取值范围为1-≤m≤2.。
2019年高考数学一轮复习课时分层训练8 指数与指数函数理北师大版编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019年高考数学一轮复习课时分层训练8指数与指数函数理北师大版)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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课时分层训练(八) 指数与指数函数A组基础达标一、选择题1.函数f(x)=2|x-1|的大致图像是()【导学号:79140045】B[f(x)=错误!所以f(x)的图像在[1,+∞)上为增函数,在(-∞,1)上为减函数.]2.已知a=20。
2,b=0.40.2,c=0。
40.6,则()A.a>b>cﻩB.a>c>bC.c>a>bﻩ D.b>c>aA [由0.2<0。
6,0。
4<1,并结合指数函数的图像可知0。
40.2>0.40。
6,即b>c。
因为a=20。
2>1,b=0.40。
2<1,所以a>b.综上,a>b>c。
]3.(2017·河北八所重点中学一模)设a>0,将\f(a2,\r(a·3a2))表示成分数指数幂的形式,其结果是()A.a错误!ﻩ B.a错误!C.a错误! D.a错误!C[。
故选C。
]4.已知f(x)=3x-b(2≤x≤4,b为常数)的图像经过点(2,1),则f(x)的值域为()A.[9,81] B.[3,9]C.[1,9]ﻩD.[1,+∞)C[由f(x)过定点(2,1)可知b=2,因为f(x)=3x-2在[2,4]上是增函数,所以f(x)min=f(2)=1,f(x)max=f(4)=9.故选C。
1.设a =0.60.6,b =0.61.5,c =1.50.6,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a <b <c B .a <c <b C .b <a <c D .b <c <a答案 C解析 函数y =0.6x在定义域R 上为单调递减函数, ∴1=0.60>0.60.6>0.61.5. 而函数y =1.5x为单调递增函数, ∴1.50.6>1.50=1,∴b <a <c . 2.函数f (x )=ax -b的图象如图,其中a ,b 为常数,则下列结论正确的是( )A .a >1,b <0B .a >1,b >0C .0<a <1,b >0D .0<a <1,b <0 答案 D 解析 由f (x )=a x -b的图象可以观察出,函数f (x )=ax -b在定义域上单调递减,所以0<a <1,函数f (x )=ax -b的图象是在y =a x的基础上向左平移得到的,所以b <0.3.下列函数中值域为正实数集的是( ) A .y =-5xB .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫131-xC .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1 D . y =3|x |答案 B解析 ∵1-x ∈R ,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 的值域是正实数集,∴y =⎝ ⎛⎭⎪⎫131-x的值域是正实数集.4.已知f (x )=2x+2-x,若f (a )=3,则f (2a )等于( )A.5 B.7C.9 D.11答案 B解析∵f(x)=2x+2-x,f(a)=3,∴2a+2-a=3.∴f(2a)=22a+2-2a=(2a+2-a)2-2=9-2=7.5.当x∈(-∞,-1]时,不等式(m2-m)·4x-2x<0恒成立,则实数m的取值范围是( )A.(-2,1) B.(-4,3)C.(-1,2) D.(-3,4)答案 C6.若函数f(x)=a|x+1|(a>0,且a≠1)的值域为[1,+∞),则f(-4)与f(1)的关系是( )A.f(-4)>f(1) B.f(-4)=f(1)C.f(-4)<f(1) D.不能确定答案 A解析由题意知a>1,∴f(-4)=a3,f(1)=a2,由单调性知a3>a2,∴f(-4)>f(1).7.函数f(x)的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y=e x关于y轴对称,则f(x)=( ) A.e x+1B.e x-1C.e-x+1D.e-x-1答案 D解析与曲线y=e x关于y轴对称的曲线为y=e-x,函数y=e-x的图象向左平移一个单位长度即可得到函数f(x)的图象,即f(x)=e-(x+1)=e-x-1.故选D.8.函数f(x)=1-e|x|的图象大致是( )答案 A解析 将函数解析式与图象对比分析,因为函数f (x )=1-e |x |是偶函数,且值域是(-∞,0],只有A 满足上述两个性质.9.若存在正数x 使2x(x -a )<1成立,则a 的取值范围是( ) A .(-∞,+∞) B .(-2,+∞) C .(0,+∞) D .(-1,+∞)答案 D解析 不等式2x(x -a )<1可变形为x -a <⎝ ⎛⎭⎪⎫12x .在同一平面直角坐标系内作出直线y =x -a 与y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的图象.观察图象,在(0,+∞)上,直线有一部分在曲线的下方.所以,有-a <1,即a >-1.10.函数y =a |x |(a >1)的图像是( )解析 y =a |x |=⎩⎪⎨⎪⎧a xx ,a -x x <当x ≥0时,与指数函数y =a x(a >1)的图像相同;当x <0时,y =a-x与y =a x的图像关于y 轴对称,由此判断B 正确. 答案 B11.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x2xx ,则f (9)+f (0)=( )A .0B .1C .2D .3 解析 f (9)=log 39=2,f (0)=20=1, ∴f (9)+f (0)=3. 答案 D12.不论a 为何值时,函数y =(a -1)2x-a2恒过定点,则这个定点的坐标是( ).A.⎝⎛⎭⎪⎫1,-12 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12C.⎝⎛⎭⎪⎫-1,-12 D.⎝⎛⎭⎪⎫-1,12 解析 y =(a -1)2x -a 2=a ⎝⎛⎭⎪⎫2x -12-2x ,令2x -12=0,得x =-1,则函数y =(a -1)2x-a 2恒过定点⎝⎛⎭⎪⎫-1,-12.答案 C13.定义运算:a *b =⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,b ,a >b ,如1*2=1,则函数f (x )=2x *2-x的值域为( ).A .RB .(0,+∞)C .(0,1]D .[1,+∞)解析 f (x )=2x*2-x=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≤0,2-x,x >0,∴f (x )在(-∞,0]上是增函数,在(0,+∞)上是减函数,∴0<f (x )≤1.答案 C14.若a >1,b >0,且a b +a -b =22,则a b -a -b的值为( ) A. 6 B .2或-2 C .-2D .2解析 (a b+a -b )2=8⇒a 2b+a -2b=6,∴(a b -a -b )2=a 2b +a-2b-2=4.又a b>a -b(a >1,b >0),∴a b-a -b=2.答案 D15.若函数f (x )=(k -1)a x-a -x(a >0且a ≠1)在R 上既是奇函数,又是减函数,则g (x )=log a (x +k )的图象是下图中的( ).16.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x,x <0,a -x +4a ,x ≥0,满足对任意x 1≠x 2,都有f x 1-f x 2x 1-x 2<0成立,则a 的取值范围是________.解析 对任意x 1≠x 2,都有f x 1-f x 2x 1-x 2<0成立,说明函数y =f (x )在R 上是减函数,则0<a <1,且(a -3)×0+4a ≤a 0,解得0<a ≤14.答案 ⎝⎛⎦⎥⎤0,1417.若函数y =2-x +1+m 的图象不经过第一象限,则m 的取值范围是________.解析 函数y =2-x +1+m =(12)x -1+m ,∵函数的图象不经过第一象限, ∴(12)0-1+m ≤0,即m ≤-2. 答案(-∞,-2]18.若函数f (x )=a x-x -a (a >0,且a ≠1)有两个零点,则实数a 的取值范围是________. 解析 令a x-x -a =0即a x=x +a ,若0<a <1,显然y =a x与y =x +a 的图象只有一个公共点; 若a >1,y =a x与y =x +a 的图象如图所示.答案 (1,+∞)19.已知f (x )=x 2,g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -m ,若对∀x 1∈[-1,3],∃x 2∈[0,2],f (x 1)≥g (x 2),则实数m 的取值范围是________.20.已知函数f (x )=(a -2)a x(a >0,且a ≠1),若对任意x 1,x 2∈R ,f x 1-f x 2x 1-x 2>0,则a 的取值范围是________.答案 (0,1)∪(2,+∞)解析 当0<a <1时,a -2<0,y =a x 单调递减,所以f (x )单调递增;当1<a <2时,a -2<0,y =a x单调递增,所以f (x )单调递减;当a =2时,f (x )=0;当a >2时,a -2>0,y =a x单调递增,所以f (x )单调递增.又由题意知f (x )单调递增,故a 的取值范围是(0,1)∪(2,+∞).21.如果函数y =a 2x+2a x-1(a >0,且a ≠1)在区间[-1,1]上的最大值是14,求a 的值. 解 令t =a x,则y =a 2x+2a x -1=t 2+2t -1=(t +1)2-2.当a >1时,因为x ∈[-1,1],所以t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a,a ,又函数y =(t +1)2-2在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a,a 上单调递增,所以y max =(a +1)2-2=14,解得a =3或a =-5(舍去).当0<a <1时,因为x ∈[-1,1],所以t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤a ,1a ,又函数y =(t +1)2-2在⎣⎢⎡⎦⎥⎤a ,1a 上单调递增,则y max =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +12-2=14,解得a =13或a =-15(舍去).综上,a =3或a =13.22.已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13ax 2-4x +3.(1)若a =-1,求f (x )的单调区间;(2)若f (x )有最大值3,求a 的值; (3)若f (x )的值域是(0,+∞),求a 的值.解 (1)当a =-1时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-x 2-4x +3,令g (x )=-x 2-4x +3,由于g (x )在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,+∞)上单调递减,而y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13t在R 上单调递减,所以f (x )在(-∞,-2)上单调递减,在(-2,+∞)上单调递增,即函数f (x )的单调递增区间是(-2,+∞),单调递减区间是(-∞,-2).(2)令g (x )=ax 2-4x +3,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13g (x ),由于f (x )有最大值3,所以g (x )应有最小值-1,因此必有⎩⎪⎨⎪⎧a >0,3a -4a=-1,解得a =1,即当f (x )有最大值3时,a 的值等于1.(3)由指数函数的性质知,要使f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13g (x )的值域为(0,+∞).应使g (x )=ax 2-4x +3的值域为R ,因此只能a =0(因为若a ≠0,则g (x )为二次函数,其值域不可能为R ).故a 的值为0. 23.已知函数f (x )=2x-12x +1.(1)判断函数f (x )的奇偶性; (2)求证f (x )在R 上为增函数.(1)解 因为函数f (x )的定义域为R ,且f (x )=2x-12x +1=1-22x +1,所以f (-x )+f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-22-x +1+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-22x +1=2-⎝ ⎛⎭⎪⎫22x +1+22-x +1=2-⎝ ⎛⎭⎪⎫22x +1+2·2x2x +1=2-x+2x+1=2-2=0,即f (-x )=-f (x ),所以f (x )是奇函数.(2)证明 设x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,有f (x 1)-f (x 2)=2x 1-12x 1+1-2x 2-12x 2+1=x 1-2x 2x 1+x 2+,∵x 1<x 2,2x 1-2x 2<0,2x 1+1>0,2x 2+1>0, ∴f (x 1)<f (x 2),∴函数f (x )在R 上是增函数.24.已知函数f (x )=b ·a x(其中a ,b 为常量,且a >0,a ≠1)的图象经过点A (1,6),B (3,24). (1)求f (x );(2)若不等式(1a )x +(1b)x-m ≥0在x ∈(-∞,1]时恒成立,求实数m 的取值范围.解析(1)把A (1,6),B (3,24)代入f (x )=b ·a x,得⎩⎪⎨⎪⎧6=ab ,24=b ·a 3.结合a >0且a ≠1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =3.∴f (x )=3·2x.。