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课时跟踪检测(三)指数函数性质与图象的应用
A级——综合提能
1.若函数f(x)=a|2x-4|(a>0且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:选B 由f(1)=,得a2=,解得a=或a=-(舍去),即f(x)=|2x-4|.由于y=|2x-4|在(-∞,2]上单调递减,在[2,+∞)上单调递增,所以f(x)在(-∞,2]上单调递增,在[2,+∞)上单调递减.
2.若2a+1<8-2a,则实数a的取值范围是( )
A. B.(1,+∞)
C.(-∞,1) D.
解析:选A 因为函数y=x在R上为减函数,所以2a+1>8-2a,所以a>.故选A.
3.若f(x)=|x|,x∈R,那么f(x)是( )
A.奇函数且在(0,+∞)上是增函数
B.偶函数且在(0,+∞)上是增函数
C.奇函数且在(0,+∞)上是减函数
D.偶函数且在(0,+∞)上是减函数
解析:选D 由x∈R且f(-x)=f(x)知f(x)是偶函数.当x>0时,f(x)=x是减函数.
4.(2023·新课标Ⅰ卷)设函数f(x)=2x(x-a)在区间(0,1)单调递减,则a的取值范围是( )
A.(-∞,-2] B.[-2,0)
C.(0,2] D.[2,+∞)
解析:选D 由题意得y=x(x-a)在区间(0,1)单调递减,所以x=≥1,解得a≥2.故选D.
5.函数f(x)=-x2+2x的值域为( )
A. B.
C. D.[2,+∞)
解析:选C 令t=-x2+2x,则t=-(x-1)2+1≤1.因为y=t在R上单调递减,所以y≥.故函数f(x)=-x2+2x的值域为.故选C.
6.函数y=的定义域是________.
解析:由题意得2x-1-8≥0,即2x-1≥8=23,
∴x-1≥3.解得x≥4.
答案:[4,+∞)
7.(2021·新课标Ⅰ卷)已知函数f(x)=x3(a·2x-2-x)是偶函数,则a=________.
解析:设g(x)=a·2x-2-x.因为f(x)为偶函数,所以g(x)是奇函数,所以g(0)=0,解得a=1.
答案:1
8.若对于任意的实数x,不等式a+3x+9x>0恒成立,则实数a的取值范围是________.
解析:要使原不等式恒成立,即a>-3x-9x恒成立.
因为-9x-3x=-2+,其中3x∈(0,+∞),所以-9x-3x∈(-∞,0).因此a≥0.
答案:[0,+∞)
9.设函数f(x)=10-ax,a是不为零的常数.
(1)若f(3)=,求使f(x)≥4的x的取值范围;
(2)当x∈[-1,2]时,f(x)的最大值是16,求a的值.
解:(1)由f(3)=得a=3.则不等式f(x)≥4可化为23x-10≥22,解得x≥4.故x的取值范围是[4,+∞).
(2)当a>0时,f(x)=2ax-10是增函数,
则22a-10=16,所以a=7.
当a<0时,f(x)=2ax-10是减函数,
则2-a-10=16,所以a=-14.
综上,a=-14或a=7.
10.已知函数f(x)=4x-2·2x+1-6中x∈[0,3].
(1)求函数f(x)的最大值和最小值;
(2)若实数a满足f(x)-a≥0恒成立,求a的取值范围.
解:(1)由已知,得f(x)=(2x)2-4·2x-6(0≤x≤3).
令t=2x,因为0≤x≤3,所以1≤t≤8.
令h(t)=t2-4t-6=(t-2)2-10(1≤t≤8).
当t∈[1,2]时,h(t)是减函数;当t∈(2,8]时,h(t)是增函数.
所以f(x)min=h(2)=-10,f(x)max=h(8)=26.
(2)因为f(x)-a≥0恒成立,即a≤f(x)恒成立,
所以a≤f(x)min恒成立.
由(1)知f(x)min=-10,所以a≤-10.
故a的取值范围为(-∞,-10].
B级——应用创新
11.(2023·全国乙卷)已知f(x)=是偶函数,则a=( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
解析:选D 法一:f(x)的定义域为{x|x≠0},因为f(x)是偶函数,所以f(x)-f(-x)=-==0.因为x不恒为0,所以ex-e(a-1)x=0.所以a-1=1,a=2.
法二:因为f(x)==,f(x)是偶函数,且y=x是奇函数,所以y=e(a-1)x-e-x是奇函数,故a-1=1,即a=2,故选D.
12.已知f(x)=是定义域为R的减函数,则a的取值范围是( )
A. B.
C.(1,+∞) D.
解析:选B 由题意,得故即a∈.
13.已知函数f(x)=,若f(2x-2)+f(-2x-2)≤8,则x的取值范