内容正文:
第4节 指数与指数函数
学生用书 课时冲关七 P308
[基础训练组]
1.已知f(x)=2x+2-x,若f(a)=3,则f(2a)等于( )
A.5 B.7
C.9 D.11
解析:B [由f(a)=3得2a+2-a=3,两边平方得
22a+2-2a+2=9,即22a+2-2a=7,故f(2a)=7.]
2.(2020·天津卷)设a=30.7,b=-0.8,c=log0.70.8,则a,b,c的大小关系为( )
A.a<b<c B.b<a<c
C.b<c<a D.c<a<b
解析:D [因为a=30.7>1,
b=-0.8=30.8>30.7=a>1,
c=log0.70.8<log0.70.7=1,
所以c<a<b.故选D.]
3.函数y=(0<a<1)图象的大致形状是( )
解析:D [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,因为0<a<1,所以函数在(0,+∞)上是减函数;故排除A、C;当x<0时,函数图象与指数函数y=ax(x<0,0<a<1)的图象关于x轴对称,在(-∞,0)上是增函数.故排除B.]
4.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( )
A.(-∞,2] B.[2,+∞)
C.[-2,+∞) D.(-∞,-2]
解析:B [由f(1)=,得a2=,
∴a= ,即f(x)=|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.故选B.]
5.(2020·全国Ⅱ卷)若2x-2y<3-x-3-y,则( )
A.ln(y-x+1)>0 B.ln(y-x+1)<0
C.ln|x-y|>0 D.ln|x-y|<0
解析:A [2x-3-x<2y-3-y,设f(x)=2x-3-x,则f′(x)=2xln 2+3-xln 3>0,所以函数f(x)在R上单调递增,因为f(x)<f(y),所以x<y,则y-x+1>1,ln(y-x+1)>0,选A.]
7.设偶函数f(x)满足f(x)=2x-4(x≥0),则{x|f(x-2)>0}=____________.
解析:∵f(x)为偶函数,当x<0时,
f(x)=f(-x)=2-x-4.
所以f(x)=当f(x-2)>0时,
有,或,
解得x>4或x<0.
所以{x|f(x-2)>0}={x|x<0,或x>4}
答案: {x|x<0,或x>4}
8.函数y=x-x+1在x∈[-3,2]上的值域是________.
解析:y=x-x+1
=2-x+1=2+,
因为x∈[-3,2],所以≤x≤8.
当x=,即x=1时ymin=;当x=8,即x=-3时,ymax=57.
所以函数y的值域为.
答案:
10.已知函数f(x)=是奇函数.
(1)求m的值;
(2)设g(x)=2x+1-a,若函数f(x)与g(x)的图象至少有一个公共点,求实数a的取值范围.
解:(1)由函数f(x)是奇函数可知f(0)=1+m=0,解得m=-1.
(2)函数f(x)与g(x)的图象至少有一个公共点,
即方程=2x+1-a至少有一个实根,
即方程4x-a·2x+1=0至少有一个实根.
令t=2x>0,则方程t2-at+1=0至少有一个正根.
法一:由于a=t+≥2,∴a的取值范围为[2,+∞).
法二:令h(t)=t2-at+1,由于h(0)=1>0,
∴只须
解得a≥2.∴a的取值范围为[2,+∞).
[能力提升组]
11.设y=f(x)在(-∞,1]上有定义,对于给定的实数K,定义fK(x)= 给出函数f(x)=2x+1-4x,若对于任意x∈(-∞,1],恒有fK(x)=f(x),则( )
A.K的最大值为0 B.K的最小值为0
C.K的最大值为1 D.K的最小值为1
解析:D [根据给出的定义,fK(x)是在函数y=f(x),y=K中取较小者.对任意的x∈(-∞,1]上恒有fK(x)=f(x),等价于对任意的x∈(-∞,1]上恒有f(x)≤K,等价于f(x)max≤K,x∈(-∞,1].令t=2x∈(0,2],则函数f(x)=2x+1-4x,即为函数φ(t)=-t2+2t=-(t-1)2+1≤1,故函数f(x)在(-∞,1]上的最大值为1,即K≥1.故选D.]
12.(2023·宜宾市诊断)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:A [∵x∈(0,4),∴x+1>1,∴f(x)=x+1+-5≥2-5=1,当且仅当x+1=,即x=2时,取等号.∴a=2,b=1.因此g(x)=2|x+1|,该