内容正文:
专题04 指数与指数函数
A组 基础巩固
1.(2020·江苏南京市·高一月考)设是非零实数,已知,则( )
A. B. C.2 D.3
【答案】A
【分析】
根据,利用完全平方公式和平方差公式分别求得, , ,代入求解.
【详解】
因为,
所以,
所以 ,,
所以,
,
,
故选:A
2.(2021·全国)设,则下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
由有理数指数幂的运算性质和分数指数幂的意义直接判断即可.
【详解】
当时,,故A错;,故B错;,故D错.
故选:C.
3.(2021·全国高一单元测试)指数函数的图象经过点,则a的值是( )
A. B. C.2 D.4
【答案】B
【分析】
将已知点的坐标代入指数函数的表达式,求得的值.
【详解】
因为的图象经过点,
所以,解得,
故选:B.
4.(2020·江西省兴国县第三中学高一月考)函数y=(a>0,且a≠1)的图像可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
依题意可得,再对参数分两种情况讨论,结合指数函数的性质判断即可;
【详解】
解:因为(且),即,
当时,,函数在定义域上单调递增,且与轴的交点位于之间,故排除A、B;
当时,,函数在定义域上单调递减,且与轴的交点位于轴负半轴,故排除C;
故选:D
5.(2021·四川(文))设函数,若,则( )
A. B. C.2 D.或2
【答案】C
【分析】
求出,然后根据的范围分类计算求解.
【详解】
由已知,时,,,不合题意,
时,,.
综上,.
故选:C.
6.(2021·汕头市达濠华侨中学)已知函数,则的单调递增区间是______.
【答案】
【分析】
函数是由和复合而成,分别判断两个函数的单调性,根据复合函数的单调性同增异减即可求解.
【详解】
函数是由和复合而成,
因为为单调递增函数,
对称轴为,开口向上,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以的单调递增区间为,
故答案为:.
7.(2021·昆明市第三中学经开区学校)已知满足任意都有成立,那么的取值范围是___________.
【答案】
【分析】
由题意可知,分段函数在上单调递减,因此分段函数的每一段都是单调递减,且左边一段的最小值不小于右边的最大值,即可得到实数的取值范围.
【详解】
由任意都有成立,可知函数在上单调递减,
又因,所以,解得.
故答案为:.
8.(2019·贵阳市清镇养正学校高一期中)设都是不等于的正数,在同一坐标系中的图象如图所示,则的大小顺序是______________.
【答案】
【分析】
先根据指数函数的单调性,确定a,b,c,d与1的关系,再由时,函数值的大小判断.
【详解】
因为当底数大于1时,指数函数是定义域上的增函数,
当底数小于1时,指数函数是定义域上的减函数,
所以c,d大于1,a,b小于1,
由图知: ,即, ,即 ,
所以,
故答案为:
9.(2021·四川仁寿一中)已知函数在R上单调递减,则实数a的取值范围为___________.
【答案】
【分析】
分段函数的两段都是减函数,两端端点处函数值左边不小于右边,由此可得.
【详解】
解:指数函数单调递减,则,
二次函数在上单调递减,则:,解得:,
且当时:,解得:,
综上可得,实数a的取值范围是.
故答案为:.
10.(2021·河南高一期末)已知函数若对任意,,且,都有.则实数的取值范围为______.
【答案】
【分析】
由得函数是增函数,然后由分段函数的两段均为增函数,且左侧端点不高于右侧端点.由此可得参数范围.
【详解】
由题意,函数在和上都是增函数,且的图像在上的最高点不高于函数在上的最低点,即解得.
故答案为:.
B组 能力提升
11.(2020·广东华侨中学高一期中)(1)
(2);
【答案】(1);(2)
【分析】
(1)利用有理数指数幂的性质、运算法则求解.
(2)利用有理数指数幂的性质、运算法则求解.
【详解】
解:(1)
;
(2)
12.(2021·浙江高一期末)已知函数,
(1)当时,求函数的最大值和最小值;
(2)若实数a使得对,恒成立,求a的取值范围.
【答案】(1)最大值为,最小值为;(2)
【分析】
(1)采用换元法可将函数化为,;由二次函数图象和性质可求得最大值和最小值;
(2)若不等式恒成立则需,从而得到结果.
【详解】
(1)令 ,
当时,;当时,
即最大值为,最小值为;
(2)由恒成立得:
由(1)知, 的取值范围为.
【点睛】
思路点睛:本题考查与指数函数有关的二次函数型的最值的求解、恒成立问题的求解;解决此类问题常采用换元法的方式,将函数转化为二次函数,从而利用二次函数图象与性质来进行