内容正文:
第四节 指数与指数函数
A组 基础达标
一、选择题
1.已知函数f(x)=ax-1+4的图象恒过定点P,则点P的坐标是( )
A.(1,5)
B.(1,4)
C.(0,4)
D.(4,0)
解析 令x-1=0⇒x=1,又f(1)=5,
故图象恒过定点P(1,5).
答案 A
2.函数y=ax-(a>0,且a≠1)的图象可能是( )
解析 若a>1时,y=ax-在R上是增函数,
当x=0时,y=1-∈(0,1),A,B不满足.
若0<a<1时,y=ax-在R上是减函数,
当x=0时,y=1-<0,C错,D项错误.
答案 D
3.若a=π-2,b=aa,c=a,则a,b,c的大小关系为( )
A.c>b>a
B.b>c>a
C.b>a>c
D.a>b>c
解析 由题意可知a=π-2=∈(0,1),即a<1,
则函数f(x)=ax单调递减,则aa>a1,即aa>a.
由于aa>a,所以结合函数的单调性可得aaa<aa,
即b>c,
由于0<a<1,故aa<1,结合函数的单调性可得aaa>a1,即c>a.
综上可得,a,b,c的大小关系为b>c>a.
答案 B
4.若对于任意x∈(-∞,-1],都有(3m-1)2x<1成立,则m的取值范围是( )
A.
B.
C.(-∞,1)
D.(-∞,1]
解析 ∵2x>0,
∴不等式(3m-1)2x<1对于任意x∈(-∞,-1]恒成立等价于3m-1<对于任意x∈(-∞,-1]恒成立.=
∵x≤-1,∴=2,∴3m-1<2,
≥
解得m<1,∴m的取值范围是(-∞,1).故选C.
答案 C
5.(多选题)已知实数a,b满足等式2 018a=2 019b,下列选项有可能成立的是( )
A.0<b<a
B.a<b<0
C.0<a<b
D.b<a<0
解析 实数a,b满足等式2 018a=2 019b,
即y=2 018x在x=a处的函数值和y=2 019x在x=b处的函数值相等,
由下图可知A,B均有可能成立.
答案 AB
二、填空题
解析
答案
7.函数y=+1在区间[-3,2]上的值域是________.-
解析 令t=,
,因为x∈[-3,2],所以t∈
故y=t2-t+1=.+
当t=;时,ymin=
当t=8时,ymax=57.
故所求函数的值域为.
答案
8.设偶函数g(x)=a|x+b|在(0,+∞)上单调递增,则g(a)与g(b-1)的大小关系是________.
解析 由于g(x)=a|x+b|是偶函数,知b=0,
又g(x)=a|x|在(0,+∞)上单调递增,得a>1.
则g(b-1)=g(-1)=g(1),
故g(a)>g(1)=g(b-1).
答案 g(a)>g(b-1)
三、解答题
9.已知函数f(x)=为奇函数.
(1)求a的值;
(2)判断函数f(x)的单调性,并加以证明.
解析 (1)因为函数f(x)是奇函数,且f(x)的定义域为R;
所以f(0)==0,所以a=-1.
(2)由(1)知f(x)=,函数f(x)在定义域R上单调递增.=1-
证明:设x1<x2∈R,
则f(x1)-f(x2)=+1)).+1)(3),(3-3
因为x1<x2,所以3<0,
-3,所以3<3
所以f(x1)<f(x2),
所以函数f(x)在定义域R上单调递增.
10.已知函数f(x)=x3(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.
解析 (1)由于ax-1≠0,则ax≠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)=(-x)3(-x)3=
=x3=f(x),
(-x)3=
∴函数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,
则x3>0,
即>0,则ax>1.>0,即+
又∵x>0,∴a>1.
∴当a∈(1,+∞)时,f(x)>0.
B组 能力提升
11.(2020·合肥检测)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.(-3,4)
D.(-1,2)
解析 原不等式变形为m2-m<,
又y=在(-∞,-1]上是减函数,
知=2.≥
故原不等式恒成立等价于m2-m<2,解得-1<m<2.
答案 D
12.已知函数f(x)=x-4+,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-4+
=x+1+ -5=1,
-5≥2
当且仅当x=2时取等号,此时函数f(