高一数学指数函数的图像和性质练习题带详细答案

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4.2 指数函数(精讲)(原卷版附答案).docx

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4.2指数函数考点一 指数函数的判断【例1-1】(2019·河北桥西.邢台一中高一月考)下列函数中指数函数的个数是( )①23x y =⋅ ②13x y += ③3xy = ④()21xy a =-(a 为常数,12a >,1a ≠) ⑤3y x = ⑥4xy =- ⑦()4xy =-A .1B .2C .3D .4【例1-2】(2019·河南中原.郑州一中高一开学考试)函数f (x )=(a 2﹣3a +3)a x 是指数函数,则a 的值为( ) A .1 B .3 C .2 D .1或3【一隅三反】1.(2019·山东高三学业考试)函数()2xy a a =-是指数函数,则( )A .1a =或3a =B .1a =C .3a =D .0a >且1a ≠2.(2019·呼和浩特开来中学高一期中)若函数1()(3)2xf x a a =-⋅是指数函数,则1()2f 的值为( )A .2B .-2C .-D .3.(2019·辽宁葫芦岛.高一月考)下列函数不是指数函数的是( ) A .12x y +=B .3x y -=C .4x y =D .32x y =考点二 定义域和值域【例2-1】(2020·全国高一课时练习)求下列函数的定义域和值域:(1)142x y -=;(2)23y ⎛= ⎪⎝⎭(3)22312x x y --⎛⎫=⎪⎝⎭.【例2-2】(2018·湖南开福.长沙一中高一月考)若函数y =的值域为[0,+∞),则实数a 的取值范围是_____.【一隅三反】1.(2020·全国高一课时练习)求下列函数的定义域和值域; (1)12x y +=;(2)y =(3)y =2.(2020·全国高一课时练习)求下列函数的定义域与值域.(1)y =(2)1(0,1x x a y a a -=>+且1)a ≠(3)110.3;x y -=(4)y =3.(2020·河北新华.石家庄二中高二期末)若函数()1,121,14xxx f x a x ⎧⎛⎫<⎪ ⎪⎪⎝⎭=⎨⎛⎫⎪+≥ ⎪⎪⎝⎭⎩的值域为(),+∞a ,则a 的取值范围为( )A .1,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .1,14⎛⎤⎥⎝⎦4.(2020·云南五华.昆明一中高三其他(理))设函数y =A ,函数12x y -=的值域为B ,则AB =( )A .()0,1B .(]0,1C .()1,1-D .[]1,1-5.(2019·湖南高一期中)若函数2411()3ax x f x -+⎛⎫= ⎪⎝⎭有最大值3,则实数a 的值为( )A .2-B .1-C .1D .2考点三 指数函数性质【例3】(1)(2020·贵溪市实验中学高二期末(文))若函数6(3)3,7(),7x a x x f x a x ---≤⎧=⎨>⎩单调递增,则实数a 的取值范围是( )A .9,34⎛⎫⎪⎝⎭B .9,34⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .()1,3D .()2,3(2)(2019·湖南岳阳楼.岳阳一中高一期中)已知函数1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则不等式()24(3)f a f a ->的解集为( ) A .(4,1)-B .(1,4)-C .(1,4)D .(0,4)(3)(2019·湖北襄阳)如果1111222b a⎛⎫⎛⎫<<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,那么( )A .a b a a a b <<B .a a b a b a <<C .b a a a a b <<D .b a a a b a <<【一隅三反】1.(2019·浙江南湖.嘉兴一中高一月考)函数2213x xy -+⎛⎫= ⎪⎝⎭为增函数的区间是( )A .[)1,-+∞B .(],1-∞-C .[)1,+∞D .(],1-∞2.(2019·浙江柯城.衢州二中高三一模)已知定义在R 上的函数()||32x m f x -+=+m 为实数)为偶函数,记()0.2log 3a f =,()5log b f e =,()c f m π=+,则( )A .c b a <<B .c a b <<C .a c b <<D .a b c <<3.(2020·浙江高一课时练习)设0.914y =,0.4828y =, 1.5312y -⎛⎫= ⎪⎝⎭,则( )A .312y y y >>B .213y y y >>C .123y y y >>D .132y y y >>1.指数函数性质记忆口诀指数增减要看清,抓住底数不放松; 反正底数大于0,不等于1已表明; 底数若是大于1,图象从下往上增; 底数0到1之间,图象从上往下减; 无论函数增和减,图象都过(0,1)点. 2.比较幂值大小的三种类型及处理方法4.(2020·永安市第三中学高二月考)若关于x 的方程()94340xxa ++⋅+=有解,则实数a 的取值范围是( )A .(,8][0,)-∞-+∞B .(),4-∞-C .[8,4)--D .(,8]-∞-5(2020·上海高一课时练习)已知函数2221()2x x f x ++⎛⎫= ⎪⎝⎭,则该函数的单调递增区间是__________.6.(2020·上海普陀.曹杨二中高一期末)函数12x y =-的单调递增区间为________7.(2020·全国高一课时练习)比较下列各题中的两个值的大小. (1)0.10.8-,0.21.25;(2)1ππ-⎛⎫ ⎪⎝⎭,1;(3)30.2-,()0.23-.考点四 定点【例4】(2020·浙江高一课时练习)函数()-1=4+x f x a (0a >,且1a ≠)的图象过定点P ,则P 点的坐标为( ) A .(1,5) B .(1,4) C .(0,5)D .(0,4)【一隅三反】1.(2019·涡阳县第九中学高二期末)函数()10,1xy a a a =+>≠的图象必经过点( )A .(0,1)B .(1,1)C .()0,2D .(2,2)2.(2019·贵州省织金县第二中学高一期中)函数21()x f x a-=(0a >且1)a ≠过定点( ) A .(1,1) B .1(,0)2C .(1,0)D .1(,1)23.(2020·宁夏贺兰县景博中学高一月考)函数y=a x ﹣1+2(a >0且a≠1)图象一定过点( )A .(1,1)B .(1,3)C .(2,0)D .(4,0)考点五 图像【例5-1】(2020·广东顺德一中高一期中)函数1(0,1)xy a a a a=->≠的图像可能是( ). A . B .C .D .【例5-2】(2020·浙江高一课时练习)若函数(01,1)xy a a a m =>-≠+的图像在第一、三、四象限内,则( ) A .1a >B .1a >,且0m <C .01a <<,且0m >D .01a <<【一隅三反】1.(2019·浙江高一期中)函数y x a =+与xy a =,其中0a >,且1a ≠,它们的大致图象在同一直角坐标系中有可能是 ( )A .B .C .D .2.(2020·全国高一课时练习)在如图所示的图象中,二次函数2y ax bx c =++与函数xb y a ⎛⎫= ⎪⎝⎭的图象可能是( )A .B .C .D .3.(2020·上海高一课时练习)若函数2xy m =+的图像不经过第二象限,则m 的取值范围是( )A .m 1≥B .1m <C .1m >-D .1m ≤-4.(2020·内蒙古集宁一中高二期末(理))若直线2y a =与函数|1|(0,1)x y a a a =->≠的图象有两个大众点,则a的取值范围是___________4.2指数函数考点一 指数函数的判断【例1-1】(2019·河北桥西.邢台一中高一月考)下列函数中指数函数的个数是( )①23x y =⋅ ②13x y += ③3xy = ④()21xy a =-(a 为常数,12a >,1a ≠) ⑤3y x = ⑥4xy =- ⑦()4xy =-A .1B .2C .3D .4【参考答案】B【解析】对①:指数式的系数为2,不是1,故不是指数函数;对②:其指数为1x +,不是x ,故不是指数函数; 对③④:满足指数函数的定义,故都是指数函数; 对⑤:是幂函数,不是指数函数;对⑥:指数式的系数为-1,不是1,故不是指数函数;对⑦:指数的底数为-4,不满足底数大于零且不为1的要求,故不是; 综上,是指数函数的只有③④,故选:B.【例1-2】(2019·河南中原.郑州一中高一开学考试)函数f (x )=(a 2﹣3a +3)a x 是指数函数,则a 的值为( ) A .1B .3C .2D .1或3【参考答案】C【解析】因为函数f (x )=(a 2﹣3a +3)a x 是指数函数,故可得2331a a -+=解得1a =或2a =, 当1a =时,不是指数函数,舍去.故选:C.【一隅三反】1.(2019·山东高三学业考试)函数()2xy a a =-是指数函数,则( )A .1a =或3a =B .1a =C .3a =D .0a >且1a ≠【参考答案】C【解析】因为函数()2xy a a =-是指数函数所以21a -=,0a >且1a ≠,解得3a =.故选:C.2.(2019·呼和浩特开来中学高一期中)若函数1()(3)2xf x a a =-⋅是指数函数,则1()2f 的值为( )A .2B .-2C.-D.【参考答案】D【解析】∵函数f (x )=(12a ﹣3)•a x 是指数函数,∴12a ﹣3=1,a >0,a ≠1,解得a =8, ∴f (x )=8x ,∴f (12)==,故选:D . 3.(2019·辽宁葫芦岛.高一月考)下列函数不是指数函数的是( ) A .12x y += B .3x y -= C .4x y = D .32x y =【参考答案】A【解析】指数函数是形如xy a =(0a >且1a ≠)的函数. 对于A :1222x x y +==⨯,系数不是1,所以不是指数函数;对于B :133xx y -⎛⎫== ⎪⎝⎭,符合指数函数的定义,所以是指数函数;对于C :4xy =,符合指数函数的定义,所以是指数函数;对于D :382x xy ==,符合指数函数的定义,所以是指数函数.故选:A.考点二 定义域和值域【例2-1】(2020·全国高一课时练习)求下列函数的定义域和值域: (1)142x y -=;(2)23y ⎛= ⎪⎝⎭(3)22312x x y --⎛⎫=⎪⎝⎭.【参考答案】(1)定义域{|4}x x ≠,值域为{|0y y >且1}y ≠; (2)定义域{|0}x x =,值域{|1}y y =;(3)定义域R ,值域(]0,16【解析】(1)要使函数式有意义,则40x -≠,解得4x ≠.所以函数142x y -=的定义域为{|4}x x ≠.因为104x ≠-,所以1421x -≠,即函数142x y -=的值域为{|01}y y y >≠,且. (2)要使函数式有意义,则||0x -,解得0x =,所以函数23y ⎛= ⎪⎝⎭{|0}x x =.因为0x =,所以022133⎛⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即函数23y ⎛= ⎪⎝⎭{|1}y y =.(3)函数的定义域为R .因为2223(1)44x x x --=--≥-,所以2234111622x x ---⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. 又223102x x --⎛⎫>⎪⎝⎭,所以函数22312x x y --⎛⎫= ⎪⎝⎭的值域为(]0,16.【例2-2】(2018·湖南开福.长沙一中高一月考)若函数y =的值域为[0,+∞),则实数a 的取值范围是_____. 【参考答案】(﹣∞,﹣2]【解析】设()421x x g x a =+⋅+,若函数y =的值域为[0,)+∞,则等价于[0,)+∞是()g x 值域的子集,2()421(2)21x x x x g x a a =+⋅+=+⋅+,设2x t =,则0t >,则2()1y h t t at ==++,(0)10h =>,∴当对称轴02at =-,即0a 时,不满足条件. 当02at =->,即0a <时,则判别式△240a =-,即022a a a <⎧⎨-⎩或,则2a -, 即实数a 的取值范围是(-∞,2]-.故参考答案为:(-∞,2]-【一隅三反】1.(2020·全国高一课时练习)求下列函数的定义域和值域; (1)12x y +=;(2)y =(3)y =【参考答案】(1)定义域为R ,值域为(0,)+∞;(2)(,0]-∞,[0,1);(3)[0,)+∞,[1,)+∞.【解析】(1)12x y +=的定义域为R ,值域为(0,)+∞.(2)由120x -≥知0x ,故y =(,0]-∞;由0121x -<知0121x -<,故y =[0,1).(3)y =[0,)+∞0x 知1x,故y =[1,)+∞.2.(2020·全国高一课时练习)求下列函数的定义域与值域.(1)y =(2)1(0,1x x a y a a -=>+且1)a ≠(3)110.3;x y -=(4)y =【参考答案】(1)定义域为[0,)+∞;值域为[0,1);(2)定义域为R ;值域为(-1,1);(3)定义域为{1}xx ≠∣;值域为{0y y >∣且1}y ≠;(4)定义域为15xx ⎧⎫≥⎨⎬⎩⎭∣;值域为{1}yy ≥∣. 【解析】(1)1102x⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,解得:0x ≥, ∴原函数的定义域为[0,)+∞,令11(0)2xt x ⎛⎫=-≥ ⎪⎝⎭,则01,01t ≤<∴≤∴原函数的值域为[0,1) (2)原函数的定义域为R.设x a t =,则(0,)t ∈+∞,11221111t t y t t t -+-===-+++, 0,11t t >∴+>,1201,2011t t -∴<<∴-<<++,21111t ∴-<-<+,即原函数的值域为(1,1)-. (3)由10x -≠得1x ≠,所以函数定义域为{|1}x x ≠,由101x ≠-得1y ≠, 所以函数值域为{|0y y >且1}y ≠.(4)由510x -≥得15x ≥,所以函数定义域为15x x ⎧⎫≥⎨⎬⎩⎭∣,0≥得1y ≥,所以函数值域为{1}yy ≥∣. 3.(2020·河北新华.石家庄二中高二期末)若函数()1,121,14xxx f x a x ⎧⎛⎫<⎪ ⎪⎪⎝⎭=⎨⎛⎫⎪+≥⎪⎪⎝⎭⎩的值域为(),+∞a ,则a 的取值范围为( )A .1,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .1,14⎛⎤ ⎥⎝⎦【参考答案】B【解析】当1x <时,()1,212xf x ⎛⎫∈+∞⎛ ⎪⎝⎫= ⎪⎭⎭⎝ 当1≥x 时,()114,4xf x a a a ⎛⎤∈+⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ ⎥⎝⎦ 函数()f x 的值域为(),+∞a 114212a a ⎧+≥⎪⎪∴⎨⎪≤⎪⎩,即11,42a ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦故选:B 4.(2020·云南五华.昆明一中高三其他(理))设函数y =A ,函数12x y -=的值域为B ,则AB =( )A .()0,1B .(]0,1C .()1,1-D .[]1,1-【参考答案】A【解析】函数定义域满足:210x ->,即11x -<<,所以{}11A x x =-<<,函数12x y -=的值域{}0B y y =>,所以()0,1AB =,故选:A.5.(2019·湖南高一期中)若函数2411()3ax x f x -+⎛⎫= ⎪⎝⎭有最大值3,则实数a 的值为( )A .2-B .1-C .1D .2【参考答案】D【解析】由于函数2411()3ax x f x -+⎛⎫= ⎪⎝⎭有最大值3,所以0a >,且当422x a a-=-=时,()f x 取得最大值为2224411412113333a a a aaf a ⎛⎫⋅-⋅+-+ ⎪-⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故4411,2,2a a a-===.故选:D 考点三 指数函数性质【例3】(1)(2020·贵溪市实验中学高二期末(文))若函数6(3)3,7(),7x a x x f x a x ---≤⎧=⎨>⎩单调递增,则实数a 的取值范围是( )A .9,34⎛⎫⎪⎝⎭B .9,34⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .()1,3D .()2,3(2)(2019·湖南岳阳楼.岳阳一中高一期中)已知函数1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则不等式()24(3)f a f a ->的解集为( ) A .(4,1)-B .(1,4)-C .(1,4)D .(0,4)(3)(2019·湖北襄阳)如果1111222b a⎛⎫⎛⎫<<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,那么( )A .a b a a a b <<B .a a b a b a <<C .b a a a a b <<D .b a a a b a <<【参考答案】(1)B (2)B(3)C【解析】(1)函数6(3)3,7(),7x a x x f x a x ---⎧=⎨>⎩单调递增,()301373a a a a⎧->⎪∴>⎨⎪-⨯-≤⎩解得934a ≤<所以实数a 的取值范围是9,34⎡⎫⎪⎢⎣⎭.故选:B .(2)可知函数()f x 为减函数,由2(4)(3)f a f a ->,可得243a a-<,整理得2340a a --<,解得14a -<<,所以不等式的解集为(1,4)-.故选B.(3) 根据函数()1()2x f x =在R 是减函数,且1111222ba⎛⎫⎛⎫<<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以10b a >>>,所以a a b a b a <<,故选C.【一隅三反】1.(2019·浙江南湖.嘉兴一中高一月考)函数2213x xy -+⎛⎫= ⎪⎝⎭为增函数的区间是( )A .[)1,-+∞B .(],1-∞-C .[)1,+∞D .(],1-∞【参考答案】C【解析】∵13uy ⎛⎫= ⎪⎝⎭是减函数,222(1)1u x x x =-+=--+在(,1]-∞上递增,在[1,)+∞上递减,∴函数2213x xy -+⎛⎫= ⎪⎝⎭的增区间是[1,)+∞.故选:C .2.(2019·浙江柯城.衢州二中高三一模)已知定义在R 上的函数()||32x m f x -+=+m 为实数)为偶函数,记()0.2log 3a f =,()5log b f e =,()c f m π=+,则( )11.指数函数性质记忆口诀指数增减要看清,抓住底数不放松; 反正底数大于0,不等于1已表明; 底数若是大于1,图象从下往上增; 底数0到1之间,图象从上往下减; 无论函数增和减,图象都过(0,1)点. 2.比较幂值大小的三种类型及处理方法A .c b a <<B .c a b <<C .a c b <<D .a b c <<【参考答案】B【解析】()f x 为偶函数,()()f x f x ∴-=,||||3232x m x m --+-+∴+=+,||||x m x m ∴-+=+;0m ∴=;||()32x f x -∴=+;()f x ∴在[0,)+∞上单调递减,并且0.25(|log 3|)(log 3)a f f ==,5(log )b f e =,()()c f m f ππ=+=550log log 3e π<<<c a b ∴<<.故选:B .3.(2020·浙江高一课时练习)设0.914y =,0.4828y =, 1.5312y -⎛⎫= ⎪⎝⎭,则( )A .312y y y >>B .213y y y >>C .123y y y >>D .132y y y >>【参考答案】D【解析】 1.50.920.9 1.80.4830.481.44 1.35121422,22282,y y y -⨯⨯⎛⎫======⎝== ⎪⎭,因为函数2xy =在定义域上为单调递增函数,所以132y y y >>.故选:D .4.(2020·永安市第三中学高二月考)若关于x 的方程()94340xxa ++⋅+=有解,则实数a 的取值范围是( )A .(,8][0,)-∞-+∞B .(),4-∞-C .[8,4)--D .(,8]-∞-【参考答案】D【解析】由9(4)340x xa ++⋅+=,得443(4)0,(4)3433xxx x a a +++=∴-+=+≥(当且仅当32x =时等号成立),解得8a ≤-故选D5(2020·上海高一课时练习)已知函数2221()2x x f x ++⎛⎫= ⎪⎝⎭,则该函数的单调递增区间是__________.【参考答案】(,1]-∞-【解析】由题得函数的定义域为R . 设2122,()2uu x x v =++=,函数222,u x x =++在∞(-,-1]单调递减,在[1,)-+∞单调递增,函数1()2uv =在其定义域内单调递减,所以2221()2x x f x ++⎛⎫= ⎪⎝⎭在∞(-,-1]单调递增,在[1,)-+∞单调递减.故参考答案为:(,1]-∞-.6.(2020·上海普陀.曹杨二中高一期末)函数12x y =-的单调递增区间为________【参考答案】(,0]-∞【解析】函数12,010221,1x xxy x x ⎧->⎪=⎨⎛⎫-≤⎪ ⎪⎝⎭=⎩-, 根据指数函数单调性可得,函数在(,0]-∞单调递增,在0,单调递减,所以函数12xy =-的单调递增区间为(,0]-∞.故参考答案为:(,0]-∞ 7.(2020·全国高一课时练习)比较下列各题中的两个值的大小. (1)0.10.8-,0.21.25;(2)1ππ-⎛⎫ ⎪⎝⎭,1;(3)30.2-,()0.23-.【参考答案】(1)0.10.20.81.25-<(2)11ππ-⎛⎫> ⎪⎝⎭(3)()0.230.23->-【解析】(1)因为0.10.10.1450.854--⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 0.20.251.254⎛⎫= ⎪⎝⎭, 又指数函数54xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭为增函数,且0.10.2<,所以0.10.25544⎛⎫⎛⎫< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即0.10.20.8 1.25-<. (2)1ππ-⎛⎫ ⎪⎝⎭01πππ=>=,(3)30.2-00.21>=,()()10.25330-=-=<,所以()0.230.23->-.考点四 定点【例4】(2020·浙江高一课时练习)函数()-1=4+x f x a (0a >,且1a ≠)的图象过定点P ,则P 点的坐标为( ) A .(1,5) B .(1,4) C .(0,5)D .(0,4)【参考答案】A【解析】因为xy a =的图象恒过(0,1)点,则1x y a-=的图象恒过(1,1)点,所以()-1=4+x f x a恒过定点()1,5P .故选A .【一隅三反】1.(2019·涡阳县第九中学高二期末)函数()10,1xy a a a =+>≠的图象必经过点( )A .(0,1)B .(1,1)C .()0,2D .(2,2)【参考答案】C【解析】函数x y a =的图象过点(0,1),而函数1x y a =+的图象是把函数x y a =的图象向上平移1个单位,∴函数1x y a =+的图象必经过的点(0,2).故选:C .2.(2019·贵州省织金县第二中学高一期中)函数21()x f x a-=(0a >且1)a ≠过定点( ) A .(1,1) B .1(,0)2C .(1,0)D .1(,1)2【参考答案】D【解析】令12102x x -=⇒=,所以函数21()x f x a -=(0a >且1)a ≠过定点1(,1)2. 3.(2020·宁夏贺兰县景博中学高一月考)函数y=a x ﹣1+2(a >0且a≠1)图象一定过点( )A .(1,1)B .(1,3)C .(2,0)D .(4,0)【参考答案】B 由x ﹣1=0,解得x=1,此时y=1+2=3,即函数的图象过定点(1,3),故选B考点五 图像【例5-1】(2020·广东顺德一中高一期中)函数1(0,1)xy a a a a=->≠的图像可能是( ). A . B .C .D .【参考答案】D 【解析】∵0a >,∴10a>,∴函数x y a =需向下平移1a 个单位,不过(0,1)点,所以排除A,当1a >时,∴101a <<,所以排除B,当01a <<时,∴11a>,所以排除C,故选D. 【例5-2】(2020·浙江高一课时练习)若函数(01,1)xy a a a m =>-≠+的图像在第一、三、四象限内,则( ) A .1a >B .1a >,且0m <C .01a <<,且0m >D .01a <<【参考答案】B【解析】因为函数xy a =的图像在第一、二象限内,所以欲使其图像在第三、四象限内,必须将xy a =向下移动,因为当01a <<时,图像向下移动,只能经过第一、二、四象限或第二、三、四象限, 所以只有当1a >时,图像向下移动才可能经过第一、三、四象限,故1a >,因为图像向下移动小于一个单位时,图像经过第一、二、三象限,而向下移动一个单位时,图像恰好经过原点和第一、三象限,所以欲使图像经过第一、三、四象限,则必须向下平移超过一个单位, 故11m -<-,0m <,故选:B.【一隅三反】1.(2019·浙江高一期中)函数y x a =+与xy a =,其中0a >,且1a ≠,它们的大致图象在同一直角坐标系中有可能是 ( )A .B .C .D .【参考答案】D【解析】因为函数y x a =+单调递增,所以排除AC 选项;当1a >时,y x a =+与y 轴交点纵坐标大于1,函数xy a =单调递增,B 选项错误;当01a <<时,y x a =+与y 轴交点纵坐标大于0小于1,函数xy a =单调递减;D 选项正确.故选:D2.(2020·全国高一课时练习)在如图所示的图象中,二次函数2y ax bx c =++与函数xb y a ⎛⎫= ⎪⎝⎭的图象可能是( )A .B .C .D .【参考答案】A【解析】根据选项中二次函数图象,可知0c ,根据选项中指数函数的图象,可知01b a <<,所以1022b a-<-<, 所以二次函数2y ax bx c =++的对称轴在y 轴左侧,且1,022b x a ⎛⎫=-∈- ⎪⎝⎭, 所以可排除B 、C 、D,只有A 符合题意.故选:A.3.(2020·上海高一课时练习)若函数2xy m =+的图像不经过第二象限,则m 的取值范围是( )A .m 1≥B .1m <C .1m >-D .1m ≤-【参考答案】D【解析】指数函数2x y =过点0,1,则函数2xy m =+过点()0,1m +,若图像不经过第二象限,则10m +≤,即1m ≤-,故选:D4.(2020·内蒙古集宁一中高二期末(理))若直线2y a =与函数|1|(0,1)x y a a a =->≠的图象有两个大众点,则a 的取值范围是___________【参考答案】102⎛⎫ ⎪⎝⎭,【解析】当01,1a a <<>时,做出|1|xy a =-图象,如下图所示,直线2y a =与函数|1|(0,1)x y a a a =->≠的图象有两个大众点时,1021,02a a <<<<. 故参考答案为:102⎛⎫ ⎪⎝⎭,知识改变命运。

指数函数的性质及常考题型(含解析)

指数函数的性质及常考题型(含解析)
故选:A.
【变式 1-2】下列函数:① = 3 ;② = 6 ;③ = 6 ⋅ 2 ;④ = 8 + 1;⑤ = −6 .
其中一定为指数函数的有(
A.0 个

B.1 个
C.2 个
D.3 个
【解题思路】根据指数函数的定义判断即可;
【解答过程】解:形如 =
( > 0且 ≠ 1)为指数函数,其解析式需满足①底数为大于




如图是指数函数(1)y=ax,
(2)y=bx,
(3)y=cx,(4)y=dx 的图象,底数 a,b,c,
d 与 1 之间的大小关系为 c>d>1>a>b.
由此我们可得到以下规律:在 y 轴右(左)侧图象越高(低),其底数越大.
3.比较指数幂的大小的方法
比较指数幂的大小的方法(分三种情况)

(1)底数相同,指数不同:利用指数函数的单调性来判断;




【变式 5-2】已知函数() = ⋅ 的图像经过点(1,2),(2,4).

(1)求()的解析式;

(2)解不等式( + 3) > (4).







【变式 5-3】已知函数() = + (0 < < 1)的图象经过点(0, −1).
(1)求实数 b;
B.0 < < 1,0 < < 1

C.0 < < 1, > 1
D. > 1,0 < < 1


【变式 6-2】如图中,①②③④中不属于函数 = 3 , = 2 , =

高中数学:指数函数的图像和性质练习及答案

高中数学:指数函数的图像和性质练习及答案

高中数学:指数函数的图像和性质练习及答案指数函数的图象与性质1.指数函数y=a x,y=b x,y=c x,y=d x在同一坐标系内的图象如图所示,则a、b、c、d的大小顺序是( )A.b<a<d<cB.a<b<d<cC.b<a<c<dD.b<c<a<d2.已知1>n>m>0,则指数函数①y=m x,②y=n x的图象为( )A.B.C.D.3.函数y=a x-(a>0,且a≠1)的图象可能是( )A.B.C.D.4.把函数y=f(x)的图象向左,向下分别平移2个单位,得到y=2x的图象,则f(x)的解析式是( ) A.f(x)=2x+2+2B.f(x)=2x+2-2C.f(x)=2x-2+2D.f(x)=2x-2-25.若关于x的方程|a x-1|=2a(a>0且a≠1)有两个不等实根,则a的取值范围是( )A.(0,1)∪(1,+∞)B.(0,1)C.(1,+∞)D.(0,)6.已知函数f(x)=|2x-1-1|.(1)作出函数y=f(x)的图象;(2)若a<c,且f(a)>f(c),求证:2a+2c<4.指数函数的定义域7.已知函数f(x)的定义域是(1,2),则函数f(2x)的定义域是( ) A.(0,1)B.(2,4)C.(,1)D.(1,2)8.函数y=的定义域是________.指数函数的值域9.函数y=的值域为________.10.当x∈[0,1]时,函数f(x)=3x+2的值域为________.指数函数的性质11.若函数f(x)=3x+3-x与g(x)=3x-3-x的定义域均为R,则( ) A.f(x)与g(x)均为偶函数B.f(x)为偶函数,g(x)为奇函数C.f(x)与g(x)均为奇函数D.f(x)为奇函数,g(x)为偶函数12.关于指数函数,有下列几个命题:①指数函数的定义域为(0,+∞);②指数函数的值域是不包括1的;③指数函数f(x)=2x和f(x)=()x关于y轴对称;④指数函数都是单调函数.其中正确的命题有________(填写正确命题的序号).13.指数函数f(x)=a x(a>0,a≠1)对于任意的x1、x2∈R,都有f(x1)f(x2)________f(x1+x2).(填“>”,“<”或“=”)指数幂的大小比较14.a=与b=()5的大小关系是( )A.a>bB.a<bC.a=bD.大小关系不定15.设<()b<()a<1,那么( )A.a a<a b<b aB.a a<b a<a bC.a b<a a<b aD.a b<b a<a a16.设函数f(x)定义在实数集上,且y=f(x+1)是偶函数,且当x≥1时,f(x)=3x-1,则有( ) A.f()<f()<f()B.f()<f()<f()C.f()<f()<f()D.f()<f()<f()指数方程的解法17.集合M={3,2a},N={a,b},若M∩N={2},则M∪N等于( )A.{0,1,2}B.{0,1,3}C.{0,2,3}D.{1,2,3}18.方程2m·3n-3n+1+2m=13的非负整数解(m,n)=________.19.若方程()x+()x-1+a=0有正数解,则实数a的取值范围是________.指数不等式的解法20.已知不等式为≤3x<27,则x的取值范围( )A.-≤x<3B.≤x<3C.RD.≤x<21.已知f(x)=a-x(a>0,且a≠1),且f(-2)>f(-3),则a的取值范围是( ) A.a>0B.a>1C.a<1D.0<a<122.不等式<2-2x的解集是________.指数函数的单调性23.函数y=的递减区间为( )A.(-∞,-3]B.[-3,+∞)C.(-∞,3]D.[3,+∞)24.若函数y=(1-2a)x是实数集R上的增函数,则实数a的取值范围为( ) A.(,+∞)B.(-∞,0)C.(-∞,)D.(-,)25.已知函数f(n)=是增函数,则实数a的取值范围是( )A.(0,1)B.(7,8)C.[7,8)D.(4,8)26.函数y=的递增区间是________.27.已知函数f(x)=.(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.指数函数的最值28.已知函数y=ax(a>1)在区间[1,2]上的最大值与最小值之差为2,则实数a的值为( ) A.B.2C.3D.429.已知函数y=9x-2·3x-1,求该函数在区间x∈[-1,1]上的最大值和最小值.30.已知f(x)=9x-2·3x+4,x∈[-1,2].(1)设t=3x,x∈[-1,2],求t的最大值与最小值;(2)求f(x)的最大值与最小值.与指数函数相关的函数的奇偶性31.函数y=的图象( )A.关于原点对称B.关于直线y=-x对称C.关于y轴对称D.关于直线y=x对称32.已知定义在R上的奇函数f(x)和偶函数g(x)满足f(x)+g(x)=a x-a-x+2(a>0,且a≠1).若g(2)=a,则f(2)等于( )A.2B.C.D.a233.函数f(x)=k·a-x(k,a为常数,a>0且a≠1)的图象过点A(0,1),B(3,8),(1)求函数f(x)的解析式;(2)若函数g(x)=,试判断函数g(x)的奇偶性,并给出证明.答案1.指数函数y=a x,y=b x,y=c x,y=d x在同一坐标系内的图象如图所示,则a、b、c、d的大小顺序是( )A.b<a<d<cB.a<b<d<cC.b<a<c<dD.b<c<a<d【答案】A【解析】作直线x=1与各图象相交,交点的纵坐标即为底数,故从下到上依次增大.所以b<a<d<c.故选A.2.已知1>n>m>0,则指数函数①y=m x,②y=n x的图象为( )A.B.C.D.【答案】C【解析】由1>n>m>0可知①②应为两条递减指数函数曲线,故只可能是选项C或D,进而再判断①②与n和m的对应关系,不妨选择特殊点,令x=1,则①②对应的函数值分别为m和n,由m<n知选C.故选C.3.函数y=a x-(a>0,且a≠1)的图象可能是( )A.B.C.D.【答案】D【解析】当a>1时,y=a x-为增函数,且在y轴上的截距为0<1-<1,排除A,B.当0<a<1时,y=a x-为减函数,且在y轴上的截距为1-<0,故选D.4.把函数y=f(x)的图象向左,向下分别平移2个单位,得到y=2x的图象,则f(x)的解析式是( ) A.f(x)=2x+2+2B.f(x)=2x+2-2C.f(x)=2x-2+2D.f(x)=2x-2-2【答案】C【解析】y=2x向上,向右分别平移2个单位得f(x)的图象,所以f(x)=2x-2+2.5.若关于x的方程|a x-1|=2a(a>0且a≠1)有两个不等实根,则a的取值范围是( )A.(0,1)∪(1,+∞)B.(0,1)C.(1,+∞)D.(0,)【答案】D【解析】方程|a x-1|=2a(a>0且a≠1)有两个不相等的实数根转化为函数y=|a x-1|与y=2a有两个交点.①当0<a<1时,如图(1),∴0<2a<1,即0<a<.②当a>1时,如图(2),而y=2a>1不符合要求.综上,0<a<.6.已知函数f(x)=|2x-1-1|.(1)作出函数y=f(x)的图象;(2)若a<c,且f(a)>f(c),求证:2a+2c<4.【答案】(1)f(x)=其图象如图所示.(2)证明由图知,f(x)在(-∞,1]上是减函数,在[1,+∞)上是增函数,故结合条件知必有a<1.若c≤1,则2a<2,2c≤2,所以2a+2c<4;若c>1,则由f(a)>f(c),得1-2a-1>2c-1-1,即2c-1+2a-1<2,所以2a+2c<4.综上知,总有2a+2c<4.7.已知函数f(x)的定义域是(1,2),则函数f(2x)的定义域是( )A.(0,1)B.(2,4)C.(,1)D.(1,2)【答案】A【解析】根据题意可知1<2x<2,则0<x<1,所以函数f(2x)的定义域是(0,1).8.函数y=的定义域是________.【答案】(-∞,]【解析】要使函数y=有意义,则必须()3x-1-≥0,即()3x-1≥()3,∴3x-1≤3,解得x≤.∴函数y=的定义域是(-∞,].故答案为(-∞,].9.函数y=的值域为________.【答案】[0,4)【解析】∵2x>0,∴0≤16-2x<16,则0≤<4,故函数y=的值域为[0,4).10.当x∈[0,1]时,函数f(x)=3x+2的值域为________.【答案】[3,5]【解析】因为指数函数y=3x在区间[0,1]上是增函数,所以30≤3x≤31,即1≤3x≤3,于是1+2≤3x+2≤3+2,即3≤f(x)≤5.11.若函数f(x)=3x+3-x与g(x)=3x-3-x的定义域均为R,则( )A.f(x)与g(x)均为偶函数B.f(x)为偶函数,g(x)为奇函数C.f(x)与g(x)均为奇函数D.f(x)为奇函数,g(x)为偶函数【答案】B【解析】因为f(x),g(x)的定义域均为R,且f(-x)=3-x+3x=f(x),g(-x)=3-x-3x=-g(x),所以f(x)为偶函数,g(x)为奇函数,故选B.12.关于指数函数,有下列几个命题:①指数函数的定义域为(0,+∞);②指数函数的值域是不包括1的;③指数函数f(x)=2x和f(x)=()x关于y轴对称;④指数函数都是单调函数.其中正确的命题有________(填写正确命题的序号).【答案】③④【解析】①指数函数的定义域为R,故①错误;②指数函数的值域是(0,+∞),故②错误;③∵f(x)=()x=2-x,∴指数函数f(x)=2x和f(x)=()x关于y轴对称,故③正确;④当a>1时,y=ax是增函数;当0<a<1时,y=ax是减函数,所以指数函数都是单调函数,故④正确.故答案为③④.13.指数函数f(x)=a x(a>0,a≠1)对于任意的x1、x2∈R,都有f(x1)f(x2)________f(x1+x2).(填“>”,“<”或“=”)【答案】=【解析】∵对于指数函数f(x)=a x(a>0,a≠1),任意取x 1、x2∈R,有f(x1)f(x2)===f(x1+x2).故答案为=.14.a=与b=()5的大小关系是( )A.a>bB.a<bC.a=bD.大小关系不定【答案】A【解析】考察函数y=()x与y=()x知,前者是一个增函数,后者是一个减函数,∴>()0=1,()5<()0=1,∴>()5,即a>b,故选A.15.设<()b<()a<1,那么( )A.a a<a b<b aB.a a<b a<a bC.a b<a a<b aD.a b<b a<a a【答案】C【解析】∵<()b<()a<1,且y=()x在R上是减函数.∴0<a<b<1,∴指数函数y=a x在R上是减函数,∴a b<a a,∴幂函数y=x a在R上是增函数,∴a a<b a,∴a b<a a<b a,故选C.16.设函数f(x)定义在实数集上,且y=f(x+1)是偶函数,且当x≥1时,f(x)=3x-1,则有( ) A.f()<f()<f()B.f()<f()<f()C.f()<f()<f()D.f()<f()<f()【答案】B【解析】∵y=f(x+1)是偶函数,故函数的图象关于直线x=1对称,则f()=f(),f()=f(),又∵当x≥1时,f(x)=3x-1为增函数,且<<,故f()<f()<f(),即f()<f()<f(),故选B.17.集合M={3,2a},N={a,b},若M∩N={2},则M∪N等于( )A.{0,1,2}B.{0,1,3}C.{0,2,3}D.{1,2,3}【答案】D【解析】因为2是它们的公共元素,所以2a=2,a=1,b=2,因此M∪N={1,2,3},选D.18.方程2m·3n-3n+1+2m=13的非负整数解(m,n)=________.【答案】(3,0),(2,2)【解析】方程2m·3n-3n+1+2m=13变形为3n(2m-3)+2m=13.(*)∵m,n为非负整数,∴当m=0,1时,经验证无解,应舍去.当m=2时,(*)化为3n+22=13,解得n=2.此时方程的非负整数解为(2,2).当m=3时,(*)化为5·3n+23=13,即3n=1,解得n=0.当m≥4时,2m-3≥13,左边>右边,(*)无非负整数解.综上可知:方程2m·3n-3n+1+2m=13的非负整数解(m,n)=(3,0),(2,2).故答案为(3,0),(2,2).19.若方程()x+()x-1+a=0有正数解,则实数a的取值范围是________.【答案】(-3,0)【解析】令()x=t,∵方程有正根,∴t∈(0,1).方程转化为t2+2t+a=0,∴a=1-(t+1)2.∵t∈(0,1),∴a∈(-3,0).20.已知不等式为≤3x<27,则x的取值范围( )A.-≤x<3B.≤x<3C.RD.≤x<【答案】A【解析】由题意可得≤3x≤33,再根据函数y=3x在R上是增函数,可得-≤x<3,故选A.21.已知f(x)=a-x(a>0,且a≠1),且f(-2)>f(-3),则a的取值范围是( )A.a>0B.a>1C.a<1D.0<a<1【答案】D【解析】∵f(-2)=a2,f(-3)=a3.f(-2)>f(-3),即a2>a3,故0<a<1.选D.22.不等式<2-2x的解集是________.【答案】{x|x>3,或x<-1}【解析】原不等式化为<()2x,又y=()x为减函数,故x2-3>2x,解得{x|x>3,或x<-1}.23.函数y=的递减区间为( )A.(-∞,-3]B.[-3,+∞)C.(-∞,3]D.[3,+∞)【答案】B【解析】设u=(x+3)2,y=()u,∵u=(x+3)2在(-∞,-3]上递减,在[-3,+∞)上递增,而y=()u在R上递减,∴y=在[-3,+∞)上递减.24.若函数y=(1-2a)x是实数集R上的增函数,则实数a的取值范围为( )A.(,+∞)B.(-∞,0)C.(-∞,)D.(-,)【答案】B【解析】由题意知函数为指数函数,且为实数集R上的增函数,所以底数1-2a>1,解得a<0.25.已知函数f(n)=是增函数,则实数a的取值范围是( )A.(0,1)B.(7,8)C.[7,8)D.(4,8)【答案】D【解析】因为函数f(n)=是增函数,所以解得4<a<8.26.函数y=的递增区间是________.【答案】[2,+∞)【解析】函数y=的单调递增区间即为y=x2-4x+3的单调递增区间,∵y=x2-4x+3的单调递增区间为[2,+∞),故答案为[2,+∞).27.已知函数f(x)=.(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.【答案】(1)a=1,得f(x)=,∵∈(0,1),∴f(x)的外层函数是一个递减的指数函数;令t=x2-4x+3,则其减区间为(-∞,2),增区间为(2,+∞).∴f(x)的增区间为(-∞,2),减区间为(2,+∞)(2)∵f(x)有最大值为3,∈(0,1),函数t=ax2-4x+3有最小值-1,∴函数t=ax2-4x+3在区间(-∞,)上是减函数,在区间(,+∞)上是增函数由此可得,a>0且f()==3,得-+3=-1,解之得a=1.综上所述,当f(x)有最大值3时,a的值为1.28.已知函数y=ax(a>1)在区间[1,2]上的最大值与最小值之差为2,则实数a的值为( ) A.B.2C.3D.4【答案】B【解析】y=a x(a>1)在[1,2]上是增函数,最大值为a2,最小值为a1,所以a2-a1=2,解得a=2或a=-1(舍).29.已知函数y=9x-2·3x-1,求该函数在区间x∈[-1,1]上的最大值和最小值.【答案】令3x=t,∵-1≤x≤1,∴≤t≤3,∴y=t2-2t-1=(t-1)2-2(其中≤t≤3).∴当t=1时(即x=0时),y取得最小值-2,当t=3时(即x=1时),y取得最大值2. 30.已知f(x)=9x-2·3x+4,x∈[-1,2].(1)设t=3x,x∈[-1,2],求t的最大值与最小值;(2)求f(x)的最大值与最小值.【答案】(1)∵t=3x在[-1,2]是单调增函数,∴t max=32=9,t min=3-1=.(2)令t=3x,∵x∈[-1,2],∴t∈[,9],原方程变为:f(x)=t2-2t+4,∴f(x)=(t-1)2+3,t∈[,9],∴当t=1时,此时x=0,f(x)min=3,当t=9时,此时x=2,f(x)max=67.题组10 与指数函数相关的函数的奇偶性31.函数y=的图象( )A.关于原点对称B.关于直线y=-x对称C.关于y轴对称D.关于直线y=x对称【答案】A【解析】设函数y=f(x)=,则此函数的定义域为R.f(-x)===-f(x),故函数是奇函数,故它的图象关于原点O对称,故选A.32.已知定义在R上的奇函数f(x)和偶函数g(x)满足f(x)+g(x)=a x-a-x+2(a>0,且a≠1).若g(2)=a,则f(2)等于( )A.2B.C.D.a2【答案】B【解析】∵f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,∴由f(x)+g(x)=ax-a-x+2,①得f(-x)+g(-x)=-f(x)+g(x)=a-x-ax+2,②①+②,得g(x)=2,①-②,得f(x)=ax-a-x.又g(2)=a,∴a=2,∴f(x)=2x-2-x,∴f(2)=22-2-2=.33.函数f(x)=k·a-x(k,a为常数,a>0且a≠1)的图象过点A(0,1),B(3,8),(1)求函数f(x)的解析式;(2)若函数g(x)=,试判断函数g(x)的奇偶性,并给出证明.【答案】(1)由已知得∴k=1,a=,∴f(x)=2x.(2)函数g(x)为奇函数.证明:g(x)=,其定义域为R,又g(-x)===-=-g(x),∴函数g(x)为奇函数.。

高一数学必修1第三章《指数函数、对数函数和幂函数》测练题及解析

高一数学必修1第三章《指数函数、对数函数和幂函数》测练题及解析

高一数学必修1第三章《指数函数、对数函数和幂函数》测练题(满分:150分;考试时间:100分钟)一、选择题(本大题共10小题. 每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一个项是符合题目要求的) 1.指数函数y=a x 的图像经过点(2,16)则a 的值是 ( )A .41 B .21C .2D .4 2.化简)31()3)((656131212132b a b a b a ÷-的结果 ( )A .a 6B .a -C .a 9-D .29a3.在区间),0(+∞上不是增函数的是 ( )A.2x y =B.x y log 2=C.xy 2= D.122++=x x y 4.式子82log 9log 3的值为 ( ) A .23 B .32C .2D .3 5.已知0ab >,下面四个等式中:①lg()lg lg ab a b =+; ②lg lg lg a a b b=-;③b ab a lg )lg(212= ;④1lg()log 10ab ab =.其中正确命题的个数为 ( )A .0B .1C .2D .36.已知2log 0.3a =,0.32b =,0.20.3c =,则c b a ,,三者的大小关系是( ) A .a c b >> B .c a b >> C .c b a >> D .a b c >> 7.已知函数)(x f y =的反函数)21(log )(211-=-x x f,则方程1)(=x f 的解集是( )A .{1}B .{2}C .{3}D .{4} 8.图中曲线分别表示l g a y o x =,l g b y o x =,l g c y o x =, l g d y o x =的图象,,,,a b c d 的关系是( )A. 0<a <b <1<d<cB. 0<b<a <1<c<dC. 0<d<c<1<a<bD. 0<c<d <1<a<b9.函数y= | lg (x-1)| 的图象是 ( )xyOy=log a xy=log x y=log c x y=log d x110.给出幂函数①f (x )=x ;②f (x )=x 2;③f (x )=x 3;④f (x )=;⑤f (x )=1x .其中满意条件f 12()2x x + >12()()2f x f x + (x 1>x 2>0)的函数的个数是 ( )A .1个B .2个C .3个D .4个二、填空题(.每小题5分,共20分) 11.函数21()log (2)f x x =-的定义域是 .12.当a >0且a ≠1时,函数f (x )=a x -2-3必过定点 .13.函数)x 2x (log y 221-=的单调递减区间是_________________.14.关于函数21()lg (0,R)||x f x x x x +=≠∈有下列命题:①函数()y f x =的图象关于y 轴对称;②在区 间(,0)-∞上,函数()y f x =是减函数;③函数()y f x =的最小值为lg 2;④在区间(1,)+∞上,函 数()y f x =是增函数.其中正确命题序号为_______________. 三、解答题(6小题,共80分)15.(本小题满分12分)4160.250321648200549-+---)()()16. (本小题满分12分)设函数421()log 1x x f x x x -⎧<=⎨>⎩,求满意()f x =41的x 的值.C17.(本小题满分14分)已知()2xf x =,()g x 是一次函数,并且点(2,2)在函数[()]f g x 的图象上,点(2,5)在函数[()]g f x 的图象上,求()g x 的解析式.18.(本小题满分14分)若0≤x ≤2,求函数y=523421+⨯--x x 的最大值和最小值.19.(本小题满分14分)光线通过一块玻璃,其强度要损失10%,把几块这样的玻璃重叠起来,设光线原来的强度为x 块玻璃后强度为y .(1)写出y 关于x 的函数关系式;(2)通过多少块玻璃后,光线强度减弱到原来的13以下? ( lg30.4771)≈20.(本小题满分14分)已知定义域为R 的函数12()22x x bf x +-+=+是奇函数.(1)求b 的值;(2)推断函数()f x 的单调性;(3)若对随意的R t ∈,不等式22(2)(2)0f t t f t k -+-<恒成立,求k 的取值范围.高一数学必修1第三章《指数函数、对数函数和幂函数》测练题参考答案及解析一、选择题1.D 解析:由a 2=16且a >0得a =42.C 解析:原式a ab ba9990653121612132-=-=-=-+-+3.C 解析:依据反比例函数的性质4.A 解析:因log 89=22232log 32log 3log 23=,故原式=23 5.B 解析:ab >0,故a 、b 同号;当a 、b 同小于0时,①②不成立;当ab =1时,④不成立,故只有③对。

指数函数的练习题

指数函数的练习题

指数函数的练习题指数函数是高中数学中的重要内容,它在数学和实际生活中都有广泛的应用。

通过练习题的形式,我们可以更好地理解和掌握指数函数的相关概念和性质。

下面,我将给大家提供一些指数函数的练习题,希望能够对大家的学习有所帮助。

练习题一:简单指数函数计算1. 计算 $2^3$ 和 $(-3)^2$ 的值。

2. 计算 $10^{-2}$ 和 $\left(\frac{1}{2}\right)^{-3}$ 的值。

练习题二:指数函数的性质1. 如果 $a > 1$,那么 $a^x$ 是否是递增函数?为什么?2. 如果 $0 < a < 1$,那么 $a^x$ 是否是递增函数?为什么?3. 如果 $a > 1$,那么 $a^x$ 是否有上界?为什么?练习题三:指数函数的图像1. 画出函数 $y = 2^x$ 和 $y = \left(\frac{1}{2}\right)^x$ 的图像。

2. 画出函数 $y = 3^x$ 和 $y = \left(\frac{1}{3}\right)^x$ 的图像。

练习题四:指数函数的应用1. 假设某种细菌的数量每小时增加50%,现在有1000个细菌,经过多少小时后细菌的数量会达到5000个?2. 一笔投资每年以5%的利率复利计算,如果初始投资为10000元,经过多少年后投资会翻倍?练习题五:指数函数的方程1. 解方程 $2^x = 8$。

2. 解方程 $3^{2x-1} = \frac{1}{9}$。

通过以上的练习题,我们可以加深对指数函数的理解和运用。

在计算指数函数的值时,我们需要注意底数的正负以及指数的大小。

指数函数的性质也是我们需要掌握的重要内容,它们对于理解函数的增减性和图像的变化有着重要的影响。

通过绘制指数函数的图像,我们可以更直观地观察函数的特点和变化趋势。

指数函数在实际生活中也有广泛的应用。

在金融领域中,复利计算常常使用指数函数的概念。

指数函数的图像和性质(分层作业含答案详解)

指数函数的图像和性质(分层作业含答案详解)

4.2.2 指数函数的图像和性质(分层作业)(夯实基础+能力提升)【夯实基础】一、单选题1.(2022·全国·高一专题练习)函数e xy -=(e 是自然底数)的大致图像是( )A .B .C .D .【答案】C【分析】根据指数函数的图像与性质即可得出答案.【详解】解析 10ee e 0xxx x y x -⎧⎛⎫≥⎪ ⎪==⎨⎝⎭⎪<⎩,,, 函数exy -=为偶函数,且过()0,1,e0xy -=>,函数在(),0∞-上递增,在()0,∞+上递减,故C 符合. 故选:C.2.(2022·全国·高一课时练习)函数①x y a =;②xy b =;③x y c =;④x y d =的图象如图所示,a ,b ,c ,d 分别是下列四个数:54313,12中的一个,则a ,b ,c ,d 的值分别是( )A .54313,12B 354,12,13C .12,13354D .13,12,543【答案】C【分析】由直线1x =与函数图象的交点的纵坐标从上到下依次为c ,d ,a ,b 即可求解. 【详解】解:直线1x =与函数图象的交点的纵坐标从上到下依次为c ,d ,a ,b ,而5113423>>>, 所以a ,b ,c ,d 的值分别是12,13,3,54,故选:C.3.(2022·全国·高一课时练习)函数327x y =- ) A .(3⎤-∞⎦ B .()3-∞C .[)3,+∞D .()3,+∞【答案】C【分析】根据二次根式的被开方式非负,列出不等式,求解不等式可得答案. 【详解】由题意得3270x -≥,即333x ≥,解得3x ≥. 故选:C.4.(2022·河南开封·高一期末)已知函数()1232,1,,14,x x f x x x ⎧-⎪=⎨⎪<⎩则函数()f x 值域是( )A .(],2-∞B .(]2,2-C .(]1,4D .(],4∞-【答案】B【分析】结合分段函数的单调性来求得()f x 的值域.【详解】当1x 时,32x y =-单调递增,值域为(]2,1-;当14x <时,12y x =单调递增,值域为(]1,2,故函数值域为(]2,2-. 故选:B5.(2022·全国·高一课时练习)若函数()2021x x f x x ππ-=-+,则不等式(1)(24)0f x f x ++-≥的解集为( ) A .[1,)+∞ B .(,1]-∞ C .(0,1] D .[1,1]-【答案】A【分析】判断出函数的奇偶性和单调性,再利用其性质解不等式即可 【详解】()f x 的定义域为R ,因为()2021(2021)()x x x x f x x x f x ππππ---=-=--+=--, 所以()f x 是奇函数,所以不等式(1)(24)0f x f x ++-≥可化为(1)(42)f x f x +≥-, 因为,,2021x x y y y x ππ-==-=在R 上均为增函数, 所以()f x 在R 上为增函数, 所以142x x +≥-,解得1≥x , 故选:A.6.(2022·湖南省衡南县衡云中学高一开学考试)已知0.130.12,0.3,0.3a b c ===,则,,a b c 的大小关系为( ) A .a b c << B .c b a << C .b c a << D .a c b <<【答案】C【分析】根据指数函数的单调性比较大小.【详解】∵0.3x y =是减函数,30.10>>,所以30.10.30.31<<, 又0.121>, ∴b c a <<. 故选:C .7.(2022·四川宜宾·高一期末)已知a b >,则下列不等式一定成立的是( ) A .11a b< B .22a b > C .22a b > D .a b >【答案】B【分析】根据给定条件,举例说明判断A ,C ,D ;利用指数函数单调性判断B 作答. 【详解】取1,2a b ==-,满足a b >,显然有11a b>、22a b <、a b <成立,即选项A ,C ,D 都不正确; 指数函数2x y =在R 上单调递增,若a b >,则必有22a b >,B 正确. 故选:B8.(2022·全国·高一专题练习)已知0.30.80.81.6, 1.6,0.7a b c ===,则( ) A .c a b << B .a b c << C .b c a >> D .a b c >>【答案】A【分析】根据指数函数的单调性结合中间量法即可得出答案. 【详解】解: 1.6x y =是增函数,故0.30.81.6 1.6a b =<=, 而0.30.81.610.7c >>=,故c a b <<. 故选:A.9.(2022·全国·高一课时练习)若函数()xf x a =(0a >且1a ≠)在区间[]22-,上的最大值和最小值的和为103,则a 的值为( ) A .13B 3C 3D 33【答案】D【分析】分01a <<与1a >两种情况,结合函数单调性表达出最值,列出方程,求出a 的值.【详解】当01a <<时,函数()xf x a =在[]22-,上为减函数, 则()()()()22max min 110223f x f x f f a a +=-+=+=,解得:33a =, 当1a >时,函数()xf x a =在[]22-,上为增函数, 则()()()()22max min 110223f x f x f f a a +=+-=+=,解得:3a =. 综上,33a =或3. 故选:D10.(2022·全国·高一)已知函数()()201xf x a a =-<<,则函数的图像经过( ).A .第一、二、四象限B .第二、三、四象限C .第二、四象限D .第一、二象限【答案】B【分析】根据指数函数的单调性和函数图象的平移变换即可得出结果. 【详解】因为01a <<,所以函数()x f x a =的图象经过一、二象限,又()2x f x a =-的图象是由()x f x a =的图象沿y 轴向下平移2个单位得到, 所以函数()2x f x a =-的图象经过二、三、四象限,如图,故选:B11.(2022·湖北武汉·高一期末)函数y x a =+与x y a =,其中0a >,且1a ≠,它们的大致图象在同一直角坐标系中有可能是( )A .B .C .D .【答案】D【解析】根据y x a =+单调递增可排除AC ,再根据y x a =+与y 轴交点位置可排除B. 【详解】0a >,则y x a =+单调递增,故排除AC ;对于BD ,x y a =单调递减,则01a <<,∴y x a =+与y 轴交于0和1之间,故排除B. 故选:D.12.(2022·江苏·南京市第十三中学高一阶段练习)已知130440.6,,5a b c a -⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则,,a b c 的大小关系为( ) A .b a c << B .a c b << C .c b a << D .a b c <<【答案】B【分析】根据中间值1比较大小即可.【详解】解:根据题意,01c a ==,134450.61,154a b -⎛⎫=<==> ⎪⎝⎭,所以a c b <<.故选:B .二、多选题13.(2022·全国·高一单元测试)已知函数()33x xf x -=-,则( )A .()f x 的值域为RB .()f x 是R 上的增函数C .()f x 是R 上的奇函数D .()f x 有最大值【答案】ABC【分析】()()30,x g x ∞=∈+,而()()3,0xh x ∞-=-∈-得到()f x 的值域为R ,判断A 正确,D 错误,根据增函数加增函数还是增函数进行判断B 选项,根据函数奇偶性定义判断得到C 选项.【详解】()()30,x g x ∞=∈+,而()()3,0xh x ∞-=-∈-,所以()33x x f x -=-值域为R ,A 正确,D 错误; 因为()3x g x =是递增函数,而()3xh x -=-是递增函数,所以()33x x f x -=-是递增函数,B 正确;因为定义域为R ,且()()33x xf x f x --=-=-,所以()f x 是R 上的奇函数,C 正确;故选:ABC三、填空题14.(2022·全国·高一课时练习)若0a >且1a ≠,则函数()43x f x a -=+的图像恒过的定点的坐标为______.【答案】()4,4【分析】任意指数函数一定过定点(0,1),根据该性质求解.【详解】令40x -=,得4x =,所以()0434f a =+=,所以函数()43x f x a -=+的图像恒过定点()4,4.故答案为:()4,415.(2022·湖南·岳阳市第四中学高一阶段练习)函数()42xf x a -=+(0a >且1a ≠)恒过一定点________ .【答案】()4,3【分析】令40x -=,求出x 的值后,再代入函数解析式,即可得解.【详解】令40x -=可得4x =,则()0423f a =+=,因此,函数()f x 的图象恒过定点()4,3.故答案为:()4,3.16.(2022·广东广州·高一期末)函数1()211xf x x =--的定义域为______. 【答案】[)()0,11,+∞【分析】根据题意,结合限制条件,解指数不等式,即可求解.【详解】根据题意,由2101x x ⎧-≥⎨≠⎩,解得0x ≥且1x ≠,因此定义域为[)()0,11,+∞.故答案为:[)()0,11,+∞.17.(2022·上海市延安中学高一期末)函数()23xy x =<的值域为___________.【答案】(0,8)【分析】根据指数函数的性质,结合自变量范围求值域. 【详解】由3x <,又2x y =递增, ∴函数值域为(0,8). 故答案为:(0,8).四、解答题18.(2022·河北·元氏县第四中学高一开学考试)已知函数21()2x f x -=.(1)求函数()f x 的定义域;(2)判断函数()f x 的奇偶性,并证明; (3)解不等式()f x 4≥.【答案】(1)R ;(2)详见解析;(3){|3x x ≥或3}x ≤-. 【分析】(1)由指数函数的定义域可得解;(2)由()()f x f x -=可知函数为偶函数; (3)利用对数函数的单调性可知212242x-≥=,得212x -≥,从而得解.【详解】(1)易知函数()212x f x -=,x R ∈. 所以定义域为R . (2)由()()()221122x xf x f x ----===,从而知()f x 为偶函数;(3)由条件得212242x-≥=,得212x -≥,解得3x ≥或3x ≤-.所以不等式的解集为:{|3x x ≥或3}x ≤-.【点睛】本题主要考查了指数型函数的定义域,奇偶性及解指数不等式,属于基础题. 19.(2022·全国·高一课时练习)已知x 满足311x ≥+,求函数142x x y +=-的最大值及最小值. 【答案】max 8y =,min 1y =-【分析】先求x 的范围,再通过换元法求最值.【详解】由311x ≥+可得:201x x -≥+可得:(]1,2x ∈-,令2x t =,(]1,2x ∈-, 则()222(2)22211x x y t t t =-⨯=-=--,1,42t ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,当1t =即0x =时,min 1y =-;当4t =即2x =时,max 8y =.20.(2022·全国·高一课时练习)已知函数()1(1)xf x a a =+>在区间[]0,2上的最大值与最小值之和为7.(1)求a 的值;(2)证明:函数()()()F x f x f x =--是R 上的增函数. 【答案】(1)2a = (2)证明见解析【分析】(1)根据()1(1)xf x a a =+>单调性代入计算即可;(2)根据定义法证明函数为增函数即可. (1)因为()1(1)xf x a a =+>在区间[]0,2上单调递增,所以函数()1(1)xf x a a =+>在区间[]0,2上的最大值与最小值之和为()()207f f +=,所以20117a a +++=,解得2a =±,又因为1a >,所以2a =. (2)由(1)知,()()()22x x F x f x f x -=--=-, 任取12,x x ∈R ,且12x x <,则 ()()()()1122122222x x x x F x F x ---=--- 1221112222x x x x =-+- 121221222222x x x x x x -=-+⋅()122112212x x x x +⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭.因为12x x <,所以12220x x -<,211102x x ++>,所以()()120F x F x -<,即()()12F x F x <,所以()()()F x f x f x =--是R 上的增函数. 21.(2022·湖南·高一课时练习)在同一直角坐标系内作出函数3x y =与3x y -=的图象. 【答案】作图见解析【分析】直接在平面直角坐标系中作出两个指数函数的图象即可. 【详解】解:作出函数3x y =与3x y -=的图象如下图所示:22.(2022·全国·高一课时练习)已知函数1,0()21,0xx f x x x ⎧⎛⎫≥⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪+<⎩(1)在给出的坐标系中画出函数()f x 的图象. (2)根据图象写出函数的单调区间和值域.【答案】(1)图见解析;(2)函数()f x 的单调递增区间为(,0]-∞,单调递减区间为[0,)+∞,值域为(,1]-∞. 【解析】(1)利用指数函数和一次函数的图象特征即可画出所求分段函数的图象; (2)根据图象观察可知即可得出结果.【详解】(1)利用指数函数和一次函数的图象特征即可画出分段函数1,0()21,0xx f x x x ⎧⎛⎫≥⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪+<⎩的图象为:(2)由函数的图像可知,函数()f x 的单调递增区间为(,0]-∞ 单调递减区间为[0,)+∞, 函数()f x 的值域为(,1]-∞23.(2022·广东·东莞市石龙中学高一期中)已知定义域为R 的函数()2122x xf x a =-+是奇函数. (1)求实数a 的值;(2)判断函数()f x 的单调性,并用定义加以证明;(3)若对任意的R x ∈,不等式()()2240f x mx f x -++>成立,求实数m 的取值范围.【答案】(1)1(2)函数在定义域内单调递增,证明见解析(3)()4242,-【分析】(1)由()f x 是奇函数可得()00f =,求出a 的值,再验证此时()f x 是奇函数; (2)()f x 先分离常数,再判断其单调性,利用定义证明函数()f x 在R 上单调递增;(3)利用()f x 的奇偶性和单调性将不等式变成224x mx x ->--,再利用二次函数恒成立求出实数m 的取值范围. (1)因为函数的定义域为R ,所以()110012f a =-=+,∴1a =. 经检验当1a =时,有()()f x f x -=-,所以1a =.()211111111212212221x x x xf x +-=-=--=-+++, 函数在定义域内单调递增,证明如下:设12x x >,所以()()()()12212112112*********x x x x x x f x f x --=-=++++,因为1222x x >,所以()()12f x f x >,所以函数()f x 在R 上单调递增. (3)∵()f x 是奇函数,由已知可得()()()22244f x mx f x f x ->-+=--224x mx x ->--,则2240x mx -+>,∴∆<0,故24240m -⨯⨯<,4242m -<<.∴实数m 的取值范围为()4242,-. 24.(2022·江苏省阜宁中学高一阶段练习)已知函数(0x y a a =>且1)a ≠在[]1,2上最大值和最小值的和为12,令()3x x f x a =+.(1)求实数a 的值.(2)并探究()()1f x f x +-是否为定值,若是定值,写出证明过程;若不是定值,请说明理由; (3)解不等式:()()2121f x f x -+<. 【答案】(1)3a = (2)是定值,证明见解析 (3)1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭【分析】(1)由单调性得最大值与最小值的和,从而求得a 值; (2)由(1)所得参数值,直接计算()(1)f x f x +-可得; (3)根据(2)的结果化简不等式求得1()2f x <,再解之可得. (1)因为函数(0x y a a =>且1)a ≠在[]1,2上为单调函数,所以212a a +=,解得3a =或4a =-.因为0a >且1a ≠,所以3a =;由(1)得, ()333xx f x =+,所以()()1133331333333333x x x x x x x f x f x --+-=+=+++++⨯3313333x x x=+=++;(3)由(2)得,()()11f x f x -=-,且()0f x >,所以()()()2211f x f x f x <--=,所以 ()12f x <,所以31233x x<+,整理得,33x <,解得12x <, 所以原不等式的解集为1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭.【能力提升】一、单选题1.(2022·江苏省阜宁中学高一阶段练习)已知函数1()323xx f x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,若2()(2)4f a f a +->,则实数a的取值范围是( ) A .(,1)-∞ B .(),2(1,)-∞-+∞ C .()2,1- D .(1,2)-【答案】B【分析】构造函数()()2g x f x =-,可证得()g x 是奇函数,且在R 上单调递增. 2()(2)4f a f a +->可化为()()220g a g a +->,进而可解得结果.【详解】令1()()233xxg x f x ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,(R x ∈),则()11()()23333xxxx g x f x g x --⎛⎫⎛⎫-=--=-=-=- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 所以()g x 是奇函数;又13,3xxy y ⎛⎫==- ⎪⎝⎭都是R 上增函数,所以()g x 在R 上单调递增.所以2()(2)4f a f a +->可化为()()220g a g a +->,进而有()()22g ag a >-,所以220a a +->, 解得2a <-或1a >. 故选:B.2.(2022·全国·高一课时练习) 若存在正数x ,使得关于x 的不等式()31xx a -<成立,则实数a 的取值范围是( ) A .[)3,+∞ B .[)1,-+∞C .()1,-+∞D .()0,+∞【答案】C【分析】问题转化为13xa x ⎛⎫>- ⎪⎝⎭在()0,+∞上能成立,根据右侧的单调性求值域,进而求参数范围.【详解】由题意知13xx a ⎛⎫-< ⎪⎝⎭成立,即13xa x ⎛⎫>- ⎪⎝⎭成立.令()13xf x x ⎛-⎫⎪⎝⎭=,显然()f x 在()0,+∞上单调递增,所以0x ∀>,()()01f x f >=-, 所以实数a 的取值范围是()1,-+∞. 故选:C二、多选题3.(2022·浙江·杭州四中高一期末)已知函数()2+1x xf x a =(0a >,1a ≠),则下列说法正确的是( )A .函数图象关于y 轴对称B .函数的图像关于(0,0)中心对称C .当1a >时,函数在(0,)+∞上单调递增D .当01a <<时,函数有最大值,且最大值为2a 【答案】AD【分析】根据函数奇偶性可判断A,B,由复合函数的单调性可判断C,D.【详解】()2+1x xf x a=的定义域为{}0x x ≠,当0x ≠时,则()()22+1+1==()x x xxf x aaf x ---=,故()f x 是偶函数,因此图象关于y 轴对称,故A 正确,B 错误, 当0x >时,()2+11x x xxf x a a+==,令1u x x=+,则()u f u a =, 当1a >时,()u f u a =单调递增,1u x x=+在01x <<上单调递减,在1x >上单调递增,由复合函数的单调性可知:()2+11x x xxf x a a+==在01x <<上单调递减,在1x >上单调递增,故C 错误,当01a <<时,当0x >时, 由于()uf u a =单调递减,1u x x=+在01x <<上单调递减,在1x >上单调递增,故()2+11x x x x f x a a +==在01x <<上单调递增,在1x >上单调递减,故当1x =时,()f x 取最大值,且最大值为2(1)f a =,当0x <时,由于()f x 是偶函数,故最大值为()21f a -=,故D 正确,故选:AD4.(2022·全国·高一课时练习)(多选)定义在[]1,1-上的函数()2943x xf x =-⋅+⋅,则下列结论中正确的是( )A .()f x 的单调递减区间是[]0,1B .()f x 的单调递增区间是[]1,1-C .()f x 的最大值是()02f =D .()f x 的最小值是()16f =-【答案】ACD【分析】首先换元,设3x t =,[]1,1x ∈-,()2224212y t t t =-+=--+,再结合复合函数的单调性,判断AB ;根据函数的单调性,再判断函数的最值,判断CD.【详解】设3x t =,[]1,1x ∈-,则3x t =是增函数,且1,33t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,又函数()2224212y t t t =-+=--+在1,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,在[]1,3上单调递减,因此()f x 在[]1,0-上单调递增,在[]0,1上单调递减,故A 正确,B 错误;()()max 02f x f ==,故C 正确;()1019f -=,()16f =-,因此()f x 的最小值是6-,故D 正确. 故选:ACD .三、填空题5.(2022·全国·高一专题练习)已知函数8()3f x x a x=++关于点(0,12)-对称,若对任意的[1,1]x ∈-,2(2)0x x k f ⋅-≥恒成立,则实数k 的取值范围为_______.【答案】11k ≥【分析】由2(2)0xxk f ⋅-≥得(2)2x xf k ≥使得不等式一边是参数k ,另一边是不含k 关于x 的式子,分离参数.【详解】由83y x x=+为奇函数,可得其图像关于(0,0)对称,所以f x ()的图像关于(0,)a 对称,由题目可知函数8()3f x x a x=++关于点(0,12)-对称,可得12a =-, 对任意的[1,1]x ∈-,2(2)0x x k f ⋅-≥恒成立8[1,1],2(3212)02x x xx k ⇔∀∈-⋅-⋅+-≥恒成立, 即8232122x xxk ⋅≥⋅+-在[1,1]x ∈-恒成立, 所以28123(2)2x x k ≥-+,令12x t =,由[1,1]x ∈-,可得1[,2]2t ∈, 设2233()81238()42h t t t t =-+=--,当2t =时,h t ()取得最大值11, 所以k 的取值范围是11k ≥. 故答案为:11k ≥.【点睛】①分离参数法:遇到类似()()k f x g x ⋅≥或()()k f x g x +≥等不等式恒成立问题,可把不等式化简为()k h x ≥或()k h x ≤的形式,达到分离参数的目的,再求解y h x =()的最值处理恒成立问题;②恒成立问题最终转化为最值问题,而分离参数法,最好之处就是转化后的函数不含参,避免了麻烦的分离讨论.四、解答题6.(2022·浙江·杭州高级中学高一期末)已知实数a 大于0,定义域为R 的函数3()13x x af x a =++是偶函数.(1)求实数a 的值并判断并证明函数()f x 在()0,∞+上的单调性;(2)对任意的t ∈R ,不等式()()212f t f t m -≥-恒成立,求实数m 的取值范围. 【答案】(1)1a =,()f x 在()0,∞+上单调递增,证明见解析; (2)14m =.【分析】(1)利用偶函数的性质求a ,利用单调性的定义证明函数()f x 的单调性即可; (2)利用函数的奇偶性和单调性解不等式即可. (1)因为()313x x a f x a =++为偶函数,且()3113133x x x xa f x a a a ---=++=+⋅+⋅,所以()()f x f x =-,解得1a =±,又0a >,所以1a =,()1313xx f x =++;设120x x >>,则()()()121212121211131313313333x x x x x x x x f x f x ⎛⎫-=++---=-- ⎪⋅⎝⎭,因为120x x >>,所以12330x x ->,1212121133101103333x xx x x x ⋅>⇒<<⇒->⋅⋅,所以()()()()12120f x f x f x f x ->⇒>,所以()f x 在()0,∞+上单调递增. (2)因为()f x 为定义在R 上的偶函数,且在()0,∞+上单调递增,()()212f t f t m -≥-,所以212t t m -≥-,平方得()22344140t m t m +-+-≥,又因为对任意R t ∈不等式恒成立,所以()()224443140m m ∆=--⨯⨯-≤,解得14m =. 7.(2022·全国·高一课时练习)已知函数()()240,12x x a af x a a a a-+=>≠+是定义在R 上的奇函数.(1)求a 的值;(2)求函数()f x 的值域;(3)当()1,2x ∈时,()220xmf x +->恒成立,求实数m 的取值范围.【答案】(1)2a = (2)()1,1- (3)10,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【分析】(1)利用函数是奇函数(0)0f =求解a 即可.(2)利用指数函数的值域以及不等式的性质求解即可.(3)利用函数恒成立,参变分离,利用换元法,结合函数的单调性求解最大值,推出结果即可. (1)因为()f x 是定义在R 上的奇函数,所以()002420022a a a f a a a -+-===++,解得2a =, 当2a =时,()2121x x f x -=+,此时()()21122112x xx x f x f x -----===-++,所以2a =时,()2121x x f x -=+是奇函数.所以2a =; (2)由(1)可得()2121221212121x x x x x f x -+-===-+++,因为20x >,可得211x +>,所以10121x<<+, 所以22021x-<-<+, 所以211121x-<-<+, 所以函数()f x 的值域为()1,1-; (3)由()220x mf x +->可得()22xmf x >-,即122221x x xm ->+-⋅,可得()()212122x xx m +->-对于()1,2x ∈恒成立, 令()211,3xt -=∈,则()()2121t t t t m t -=-++>,函数21y t t=-+在区间()1,3单调递增,所以221013133t t -+<-+=,所以103m ≥, 所以实数m 的取值范围为10,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.【点睛】求不等式恒成立问题常用分离参数法若不等式(),0f x λ≥()x D ∈(λ是实参数)恒成立,将(),0f x λ≥转化为()g x λ≥或()()g x x D λ≤∈恒成立,进而转化为()max g x λ≥或()()min g x x D λ≤∈,求()g x 的最值即可.8.(2022·全国·高一课时练习)已知函数()xf x ba =(其中a ,b 为常数,且0a >,1a ≠)的图象经过点()1,1M ,()3,9N .(1)求a b +的值;(2)当3x ≤-时,函数11xy a b ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象恒在函数2y x t =+图象的上方,求实数t 的取值范围.【答案】(1)103a b += (2)36t <【分析】(1)将点M N 、代入函数()f x ,即可求出a b 、的值,则可求出答案;(2)当3x ≤-时,函数11xy a b⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象恒在函数2y x t =+图象的上方可等价于当3x ≤-时,不等式13203x x t ⎛⎫+--> ⎪⎝⎭恒成立,利用参变分离可得当3x ≤-时,min1323x t x ⎡⎤⎛⎫<+-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦,易知函数1323x y x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭在(],3-∞-上单调递减,由此即可求出答案. (1)∵函数()xf x ba =(其中a ,b 为常数,且0a >,1a ≠)的图象经过点()1,1M ,()3,9N ,∴319ba ba =⎧⎨=⎩∴29a =,∴3a =-(舍)或3a =,13b =,∴103a b +=; (2)由(1)得当3x ≤-时,函数133xy ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象恒在函数2y x t =+图象的上方,即当3x ≤-时,不等式13203xx t ⎛⎫+--> ⎪⎝⎭恒成立,亦即当3x ≤-时,min 1323x t x ⎡⎤⎛⎫<+-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦.设()()13233xg x x x ⎛⎫=+-≤- ⎪⎝⎭,∵13xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在(],3-∞-上单调递减,2y x =-在(],3-∞-上单调递减,∴()1323xg x x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭在(],3-∞-上单调递减,∴()()min 336g x g =-=, ∴36t <.9.(2022·全国·高一单元测试)已知指数函数()xf x a =(0a >且1a ≠)的图像过点3,8⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)设函数()()1=-g x f x ,求()g x 的定义域;(2)已知二次函数()h x 的图像经过点()0,0,()()121+=-+h x h x x ,求函数()()f h x 的单调递增区间. 【答案】(1)[)0,+∞ (2)[)1,+∞【分析】(1)根据条件求出()f x 解析式,再列出不等式即可求得()g x 定义域. (2)由待定系数法求得()h x 解析式,再根据复合函数的单调性即可得到结果. (1)由题意知318a =,解得12a =,所以()12xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()112xg x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,令1102x⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,解得0x ≥.所以()g x 的定义域为[)0,+∞.(2)设()()20h x mx bx c m =++≠,则()()()()()221112h x m x b x c mx m b x m b c +=++++=+++++,()()22121h x x mx b x c -+=+-++,由()()121+=-+h x h x x , 得221m b b m b c c +=-⎧⎨++=+⎩,解得12m b =-⎧⎨=⎩,则()22h x x x c =-++, 又()00h c ==,所以()()22211h x x x x =-+=--+,所以()22h x x x =-+在[)1,+∞上单调递减,又()12xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 上是减函数,所以函数()()f h x 的单调递增区间为[)1,+∞.10.(2022·全国·高一课时练习)已知函数x y a =(0a >且1a ≠)在[]1,2上的最大值与最小值之和为20,记()2x x a f x a =+.(1)求a 的值;(2)求证:()()1f x f x +-为定值; (3)求12200201201201f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭的值.【答案】(1)4a = (2)证明见解析 (3)100【分析】(1)函数x y a =在[]1,2上单调,得到220a a +=,排除5a =-,得到答案. (2)()442xx f x =+,代入数据计算得到()()11f x f x +-=,得到证明.(3)根据()()11f x f x +-=,两两组合计算得到答案. (1)解:因为函数x y a =(0a >且1a ≠)在[]1,2上的最大值与最小值之和为20,且函数x y a =(0a >且1a ≠)在[]1,2上单调,所以当1x =和2x =时,函数x y a =(0a >且1a ≠)在[]1,2上取得最值,即220a a +=, 解得4a =或5a =-(舍去),所以4a =. (2)解:由(1)知,4a =,所以()442xx f x =+,故()()11444411424242424x x x x x x xf x f x --+-=+=+=++++⋅.(3)解:由(2)知,()()11f x f x +-=,因为12001201201+=,21191201201+=,,1001011201201+=, 所以12200201201201f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 12001192012012020121f f f f ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦1001011100100201201f f ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+=⨯= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦. 11.(2022·全国·高一课时练习)已知函数()221x xf x a a =+-(0a >,且1a ≠),求函数()f x 在[)0,+∞上的值域.【答案】答案见解析.【分析】应用换元法,令x t a =则()()212g t t =+-,讨论1a >、01a <<,注意定义域的范围,结合二次函数性质判断g t 单调性,根据单调性求值域即可.【详解】令x t a =,则()f x 可化为()()222112g t t t t =+-=+-.当1a >,0x ≥时,1t ≥,又g t 在[)1,+∞上单调递增, ∴()()12g t g ≥=,即()2f x ≥;当01a <<,0x ≥时,01t <≤,又g t 在(]0,1上单调递增, ∴()12g t -<≤,即()12f x -<≤.综上,当1a >时,函数()f x 在[)0,+∞上的值域是[)2,+∞; 当01a <<时,函数()f x 在[)0,+∞上的值域是1,2.12.(2022·全国·高一课时练习)对于函数1()2(1)+=-x a f x a (0a >且1a ≠).(1)判断函数()f x 的奇偶性;(2)当24a <<时,求函数()f x 在[][]3,11,3--⋃上的最大值和最小值. 【答案】(1)奇函数(2)最大值为11(1)12f a =+-,最小值为11(1)12f a -=---.【分析】(1)利用奇函数的定义判断可得答案;.(2)利用单调性的定义判断可得函数()f x 为减函数,再由奇偶性可得答案. (1)由题意得11()12x f x a =+-, 由10x a -≠,得0x ≠,∴函数()f x 的定义域为(,0)(0,)-∞+∞,关于原点对称, 又11111()()121212x xx x a f x f x a a a --=+=+=--=----, ∴函数()f x 为奇函数; (2)任取1x ,2(0,)x ∈+∞且12x x <,则()()12121111x x f x f x a a -=-=--()()211211x x x x a a a a ---,∵120x x <<,当24a <<时,2101x x a a a >>=, ∴120x x a a ->,110x a ->,210x a ->, ∴()()120f x f x ->,即()()12f x f x >, ∴()f x 在(0,)+∞上单调递减.又函数()f x 为奇函数,其图象关于原点对称,∴当24a <<时,函数()f x 的单调递减区间为(,0)-∞,(0,)+∞, 即函数()f x 在区间[1,3]和[3,1]--上单调递减. ∴当13x ≤≤时,max 11()(1)012f x f a ==+>-,min 311()(3)012f x f a ==+>-, 当31x -≤≤-时,max ()(3)(3)0f x f f =-=-<,min ()(1)(1)0f x f f =-=-<, ∴函数()f x 在[3,1][1,3]--上的最大值为11(1)12f a =+-, 最小值为11(1)12f a -=---. 13.(2022·湖南常德·高一期末)已知()12f x x x -=+-.(1)若0[1,1]x ∃∈-时,()00220x xf k -⋅≥,求实数k 的取值范围;(2)设()2xg x e =-若方程2(())30()kf g x k g x +-=有三个不同的实数解,求实数k 的取值范围. 【答案】(1)(,1]-∞;(2)[14,+∞)【分析】(1)将含参不等式,进行参变分离()212122x xk ≤+-,转换为二次函数求最值即可求函数最值,得k 的取值范围;(2)将原方程转换为()()22232120x x e k e k --+-++=,利用整体换元2xt e =-,结合二次函数的实根分布即可求解. (1)解: ()220xxf k -⋅≥即()2112222,1222x xx x xk k +-≥⋅≤+-,令11,222xt ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,记()221F t t t =-+. ∴()()max 21F t F ==,∴1k ≤ 即k 的取值范围是(,1]-∞. (2)解:由()22302xxf e k e ⎛⎫ ⎪-+-= ⎪-⎝⎭得()1222302xx e e k k +-+-+=-, 即()()22232120x x e k e k --+-++=,且20xe -≠,令2x t e =-,则方程化为()()()2231200t k t k t -+++=≠.又方程2(2)302xxf e k e ⎛⎫ ⎪-+-= ⎪-⎝⎭有三个不同的实数解,由2x t e =-的图象可知,()()()2231200t k t k t -+++=≠有两个根1t ,2t 且1202t t <<<或1202,2t t <<=.记()()()22312t t k t k ϕ=-+++,则(0)120(2)410k k ϕϕ=+>⎧⎨=-+<⎩ 或(0)120(2)41023022k k kϕϕ⎧⎪=+>⎪=-+=⎨⎪+⎪<<⎩,解得14k >或14k = 综上所述,k 的取值范围是[14,+∞).14.(2022·河南焦作·高一期末)已知函数()e e x x f x k -=+为奇函数. (1)求实数k 的值;(2)若对任意的[]20,1x ∈,总存在[)1,x t ∈+∞,使21()1e x t f x -≤成立,求实数t 的取值范围. 【答案】(1)1k =- (2)1e 1ln 21t ≤⎛⎫+ ⎪⎝⎭【分析】(1)根据奇函数满足()00f =求解即可;(2)将不等式转换为对任意的[]20,1x ∈,总存在[)1,x t ∈+∞,使1121e e ex xx t--≤-成立,根据单调性只需“对任意的[]20,1x ∈,21e e et t x t--≤-成立”,故考虑21ex t-的最小值,即2x t -在[]20,1x ∈上的最大值,再分当12t ≥与12t 两种情况讨论即可 (1)(1)因为函数()e e x x f x k -=+为奇函数,故()00e e 010f k k =+=+=,故1k =-,此时()e e x x f x -=-为奇函数,故1k =- (2)因为e x y =为增函数,e x y -=为减函数,故()e e x xf x -=-为增函数,故“对任意的[]20,1x ∈,总存在[)1,x t ∈+∞,使1121e e ex x x t--≤-成立”,即“对任意的[]20,1x ∈, 21e e et tx t--≤-成立”,故考虑21ex t-的最小值,即2x t -在[]20,1x ∈上的最大值.①当12t ≥时,2x t -在20x =时取最大值,故1e e e t tt -≤-,即2e 2t ≤,22ln t ≤,因为ln 2122<,故不成立; ②当12t时,2x t -在21x =时取最大值,11e e et tt --≤-成立,即2e 11e t -≤,即1e 1ln 21t ≤⎛⎫+ ⎪⎝⎭,因为111ln 22e 1⎛⎫+< ⎪⎝⎭,故1e 1ln 21t ≤⎛⎫+ ⎪⎝⎭时满足条件. 综上所述,1e 1ln 21t ≤⎛⎫+ ⎪⎝⎭。

高一数学函数图像试题答案及解析

高一数学函数图像试题答案及解析

高一数学函数图像试题答案及解析1.如图,点A、C都在函数的图象上,点B、D都在轴上,且使得△OAB、△BCD都是等边三角形,则点D的坐标为.【答案】.【解析】如下图所示,分别过点A、C作轴的垂线,垂足分别为E,F.设,,则,,所以点A、C的坐标为、,所以,解得,所以点D的坐标为.【考点】反比例函数图像上点的坐标特征;等边三角形的性质.2.偶函数与奇函数的定义域均为,在,在上的图象如图,则不等式的解集为()A.B.C.D.【答案】C【解析】是偶函数,偶函数的图像关于轴对称,结合图像知的解集,的解集;是奇函数,奇函数的图像关于原点对称,结合图像知的解集,的解集;等价于或,所以解集为,故选C.【考点】1.函数的图像;2.函数的奇偶性.3.在股票买卖过程中,经常用到两种曲线,一种是即时价格曲线y=f(x)(实线表示),另一种是平均价格曲线y=g(x)(虚线表示)(如f(2)=3是指开始买卖后两个小时的即时价格为3元g(2)=3表示2个小时内的平均价格为3元),下图给出四个图象:其中可能正确的图象序号是 .A.①②③④B.①③④C.①③D.③【答案】D【解析】①错,因为即时价格是下降的,所以从开始后,平均价格应在即时价格的上面,不会有交点;②错,因为,如果平均价格不变,那么即时价格也应不变;③正确,因为开始即时价格是上升的,所以一段时间的平均价格应该在他的下面,后即时价格下降了,那么经过一段时间,会出现平均价格在即时价格的上面;④错,即时价格为折线,平均价格应为曲线.故选D.【考点】函数的图像4.已知 ,,则函数的图象必定不经过()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】A【解析】函数的图象可以看作是由函数的图象向下平移个单位而得到;因为,所以函数单调递减,又,函数图象与轴交点纵坐,如图所示,图象不可能过第一象限.故选A.【考点】1、指数函数的图象与性质;2、函数图象变换.5.已知,若对任意与的值至少有一个为正数,则实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】B【解析】(采用特值检验法),若,满足题意,可排除A、D,若,,显然满足题意,故选B.【考点】二次函数、一次函数的图像与性质的综合运用.6.已知幂函数的图象经过点(4,2),则()A.B.4C.D.8【答案】B【解析】因为幂函数的图象经过点(4,2),所以有,解得,所以.【考点】幂函数解析式与图象.7.函数的图象的大致形状是A. B. C. D.【答案】C【解析】由题意函数可化为,又,故当时,函数为增函数,且,那么可排除B、D选项;而当时,函数为减函数,且.所以正确答案为C.【考点】1.分段函数;2.函数单调性、图像.8.同时满足以下三个条件的函数是()①图像过点;②在区间上单调递减③是偶函数.A.B.C.D.【答案】C【解析】选项A中,函数对称轴为x=-1,所以不是偶函数,排除A;选项B中,函数在区间上单调递增,排除B;选项D中,函数图像不过点,排除D.故选择C.【考点】函数的图像和性质.9.已知函数,则函数的反函数的图象可能是()【答案】D【解析】函数的图像恒过(0,1)点,函数的图像恒过(-1,1),则其反函数的图像恒过(1,-1)而选项A恒过(0,0),选项B恒过(2,0),选项C恒过(1,0),故排除;所以正确选项为D【考点】1、函数图像的平移;2、反函数的性质.10.设函数的图像过点,其反函数的图像过点,则等于 ( ) A.1B.2C.3D.【答案】D【解析】本题考查了互为反函数的函数图象之间的关系、指数式和对数式的互化等函数知识;根据反函数的图象过点,则原函数的图象过点,再由函数的图象过点,构建方程即可求得的值.由图象过点,得转化为解得故选D【考点】对数函数性质,反函数.11.设奇函数f(x)的定义域为[-5,5],在上是减函数,又f(-3)=0,则不等式xf(x)<0的解集是 .【答案】【解析】先根据奇函数图象关于原点对称得到其在上的图象,在把所求不等式转化结合图象即可得到结论.由题意可画之内的示意图,因为所以自变量和函数值符号相反,由图可知【考点】函数奇偶性的性质;函数的图象;其他不等式的解法.12.定义运算则函数的图象是 ().【答案】A【解析】本题主要考查学生阅读理解能力,关键是能不能把所定义的新运算转化为大家已经熟悉的知识.时,,时,,∴∴的图象选A.【考点】分段函数的图象.13.函数在上取得最小值,则实数的集合是()A.B.C.D.【答案】C【解析】由零点分段法,我们可将函数f(x)=(2-x)|x-6|的解析式化为分段函数的形式,然后根据分段函数分段处理的原则,画出函数的图象,进而结合图象数形结合,可得实数a的集合。

高一数学指数与指数函数试题答案及解析

高一数学指数与指数函数试题答案及解析

高一数学指数与指数函数试题答案及解析1.若,则在,,,中最大值是()A.B.C.D.【答案】C【解析】由指数函数的性质,得,;由幂函数的性质得,因此最大的是.【考点】指数函数和幂函数的性质.2.设,,,则()A.b<a<c B.c<a<b C.c<b<a D.a<c<b【答案】B【解析】,,【考点】指数函数和对数函数的性质.3.设均为正数,且,,.则()A.B.C.D.【答案】C【解析】分别为方程的解,由图可知.【考点】函数图像4.若函数的图像与轴有公共点,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】B【解析】函数与轴有公共点,即设函数,,有交点,函数如图:,即,故选B.【考点】函数图像5.已知函数和函数,其中为参数,且满足.(1)若,写出函数的单调区间(无需证明);(2)若方程在上有唯一解,求实数的取值范围;(3)若对任意,存在,使得成立,求实数的取值范围.【答案】(1)的单调增区间为,,单调减区间为;(2)或;(3).【解析】(1)当时,,由二次函数的图像与性质可写出函数的单调区间;(2)先将在上有唯一解转化为在上有唯一解,进而两边平方得到或,要使时,有唯一解,则只须或即可,问题得以解决;(3)对任意,存在,使得成立的意思就是的值域应是的值域的子集,然后分别针对与两种情形进行讨论求解,最后将这两种情况求解出的的取值范围取并集即可.试题解析:(1)时, 1分函数的单调增区间为,,单调减区间为 4分(2)由在上有唯一解得在上有唯一解 5分即,解得或 6分由题意知或即或综上,的取值范围是或 8分(3)则的值域应是的值域的子集 9分①时,在上单调递减,上单调递增,故 10分在上单调递增,故 11分所以,即 12分②当时,在上单调递减,故在上单调递减,上单调递增,故所以,解得.又,所以 13分综上,的取值范围是 14分.【考点】1.二次函数的图像与性质;2.指数函数的图像与性质;3.函数的单调性与最值.6.已知指数函数(且)的图像过点,则实数___________.【答案】【解析】因为指数函数(且)的图像过点,则,得.【考点】指数函数的定义.7.将函数的图像向左平移一个单位,得到图像,再将向上平移一个单位得到图像,作出关于直线对称的图像,则的解析式为 .【答案】【解析】根据平移口诀“上加下减”可得函数解析式为,函数解析式为,因为图像与图像关于直线对称,所以函数与函数互为反函数。

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数函数练习题
一. 选择题: 1.某种细菌在培养过程中,每20分钟分裂一次(一个分裂为两个)。

经过3个小时,这种细菌由1个可繁殖成( )
511.A 个 512.B 个 1023.C 个 1024.D 个
2.在统一平面直角坐标系中,函数ax x f =)(与x
a x g =)(的图像可能是( )
x a 5函数x a x f )1()(2-=在R 6.函数1
21-=x y 的值域是( ) 7.当1>a 时,函数1
1-+=x x a a y 是( ) .A 奇函数 .B 偶函数 .C 既奇又偶函数 .D 非奇非偶函数
8.函数0.(12>+=-a a y x 且)1≠a 的图像必经过点( )
9.若0x 是方程x
x 12=的解,则∈0x ( ) 10.某厂1998年的产值为a 万元,预计产值每年以n %递增,则该厂到2010年的产值(单位:万元)是( )
n a A +1(.%13) n a B +1(.%12) n a C +1(.%11) n D -1(910.
%12) 二. 填空题:
1. 已知)(x f 是指数函数,且255)23(=
-f ,则=)3(f 2. 设10<<a ,使不等式531222+-+->x x x x a a
成立的x 的集合是 3. 若方程0)21()41(
=++a x x 有正数解,则实数a 的取值范围是 4. 函数
x x y 28)13(0-+-=的定义域为 5. 函数x x y -=22的单调递增区间为
三、解答题:
1.设20≤≤x ,求函数5234
21+•-=-x x y 的最大值和最小值。

2函数0()(>=a a x f x 且)1≠a 在区间]2,1[上的最大值比最小值大2
a ,求a 的值。

3.设R a ∈,)(,1
222)(R x a a x f x x ∈+-+•=试确定a 的值,使)(x f 为奇函数。

4.已知函数1762)2
1(+-=x x y (1)求函数的定义域及值域;
(2)确定函数的单调区间。

5.已知函数3)2
1121()(x x f x +-= (1)求函数的定义域; (2)讨论函数的奇偶性; (3)证明:0)(>x f
指数函数练习题答案
一、 选择题
二、填空题
1. 125;
2. -4∞(,)
; 3.()-2,0; 4.()(]-00,3∞U ,; 5.1+2⎛⎫∞ ⎪⎝⎭, 三、解答题。

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