人教版数学高一-必修一训练2. 指数函数及其性质的应用

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(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)

一、选择题(每小题5分,共20分)

1.函数y =a |x |(0<a <1)的图象是( )

解析: 由y =a |x |=⎩⎨⎧ a x x ≥0a -x x <0,且0<a <1,知C 正确.

答案: C

2.下列四个函数中,值域为(0,+∞)的函数是( )

A .y =21

x B .y =2x -1 C .y =2x +1 D .y =⎝⎛⎭⎫1

22-x

解析: 在A 中,∵1

x ≠0,∴21

x ≠1,

即y =21

x 的值域为(0,1)∪(1,+∞).

在B 中,2x -1≥0,

∴y =2x -1的值域为[0,+∞).

在C 中,∵2x >0,

∴2x +1>1.

∴y =2x +1的值域为(1,+∞).

在D 中,∵2-x ∈R ,∴y =⎝⎛⎭⎫1

22-x >0.

∴y =⎝⎛⎭⎫1

22-x 的值域为(0,+∞).故选D.

答案: D

3.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2-x -1(x ≤0),

x 12 (x >0),若f (x 0)>1,则x 0

的取值范围是(

)

A .(-1,1)

B .(-1,+∞)

C .(-∞,-2)

D .(-∞,-1)∪(1,+∞)

解析: 由题意知⎩⎨⎧ x 0≤02-x 0-1>1或⎩⎪⎨⎪⎧

x 0

>0x 120>1 解得:x 0<-1或x 0>1,故选D.

答案: D

4.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ a x ,x >1⎝⎛⎭

⎫4-a 2x +2,x ≤1是R 上的增函数,则实数a 的取值范围为( ) A .(1,+∞)

B .(1,8)

C .[4,8)

D .(4,8) 解析: 函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧

a x (x >1)⎝⎛⎭⎫4-a 2x +2(x ≤1) 是R 上的增函数;则⎩⎪⎨⎪⎧ a >1⎝⎛⎭

⎫4-a 2·1+2≤a 4-a 2>0

∴4≤a <8,故选C.

答案: C

二、填空题(每小题5分,共10分) 5.设函数f (x )=x (e x +a e -

x ),x ∈R ,是偶函数,则实数a =________.

解析: ∵f (x )为偶函数

∴f (-x )=f (x ),则(a +1)·e 2x +(a +1)=0

∴a =-1.

答案: -1

6.已知函数f (x )=a x (a >0且a ≠1)在x ∈[-2,2]上恒有f (x )<2,则实数a 的取值范围为________.

解析: 当a >1时,f (x )=a x 在[-2,2]上为增函数,

∴f (x )max =f (2),

又∵x ∈[-2,2]时,f (x )<2恒成立,

∴⎩⎨⎧ a >1f (2)<2,即⎩⎨⎧

a >1a 2<2, 解得1

同理,当0

⎨⎧ 0

⎭⎫22,1∪(1,2). 答案: ⎝⎛⎭

⎫22,1∪(1,2) 三、解答题(每小题10分,共20分)

7.若函数f (x )=a x -1(a >0,且a ≠1)的定义域和值域都是[0,2],求实数a 的值. 解析: 当a >1时,f (x )在[0,2]上递增,

∴⎩⎪⎨⎪⎧

f (0)=0f (2)=2,即⎩⎪⎨⎪⎧ a 0-1=0a 2-1=2,∴a =±3. 又a >1,∴a =3, 当0

∴⎩⎪⎨⎪⎧ f (0)=2f (2)=0,即⎩⎪⎨⎪⎧ a 0-1=2a 2-1=0

,解得a ∈∅, 综上所述,a = 3.

8.已知a >0且a ≠1,讨论f (x )=a -x 2+3x +2的单调性.

解析: 设u =-x 2+3x +2=-⎝⎛⎭⎫x -322+174

, 则当x ≥32时,u 是减函数,当x ≤32

时,u 是增函数. 又当a >1时,y =a u 是增函数,当0

所以当a >1时,原函数f (x )=a -x 2+3x +2在⎣⎡⎭⎫32,+∞上是减函数,在⎝⎛⎦⎤-∞,32上是增函数.

当0

⎛⎦⎤-∞,32上是减函数.

尖子生题库☆☆☆

9.(10分)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)若对于任意的t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求k 的取值范围. 解析: (1)∵f (x )为奇函数且在x =0处有意义,

∴f (0)=0,即-1+b 2+a

=0, ∴b =1,∴f (x )=-2x +12x +1+a

. 又∵f (-1)=-f (1),

∴-2-1+11+a =--2+14+a

,∴a =2, ∴f (x )=-2x +12x +1+2

. (2)先研究f (x )=-2x +12x +1+2

的单调性. ∵f (x )=-2x +12x +1+2

=-12+12x +1, ∴f (x )=-2x +12x +1+2

在R 上为减函数. ∵f (x )为奇函数,

∴f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0即

f (t 2-2t )<-f (2t 2-k )=f (-2t 2+k ).

又∵f (x )在R 为减函数,

∴t 2-2t >-2t 2+k ,

即对一切t ∈R ,有3t 2-2t -k >0,

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