内容正文:
微专题集训9 指数与指数函数
一、单项选择题
1.若函数f(x)=a+m(a>1)的图象恒过定点(n,10)(n>1),则m+n=( )
A.13 B.9
C.4 D.10
2.已知a=()-,b=()-,c=()-,则a,b,c的大小关系是( )
A.a<b<c B.c<b<a
C.b<c<a D.b<a<c
3.若函数y=()|1-x|+m的图象与x轴有公共点,则m的取值范围是( )
A.(-∞,-1] B.[-1,0)
C.[1,+∞) D.(0,1]
4.函数y=(0<a<1)的图象的大致形状是( )
5.(2023·江西六校联考)若存在x∈(0,+∞),使不等式ax+3a-1<e-x成立,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6.某工厂产生的废气必须经过过滤后排放,规定排放时污染物的残留含量不得超过原污染物总量的0.5%.已知在过滤过程中污染物的残留数量P(单位:毫克/升)与过滤时间t(单位:小时)之间的函数关系为P=P0·e-(P0为污染物总量),要能够按规定排放废气,则需要过滤n小时,则正整数n的最小值为(参考数据:取ln 5=1.609,ln 2=0.693)( )
A.14 B.15
C.16 D.17
7.(2023·安徽模拟)已知函数f(x)=|3x-1|,a<b<c,且f(a)>f(b)>f(c),则下列结论中一定成立的是( )
A.a<0,b<0,c<0 B.a<0,b≥0,c>0
C.3-a<3c D.3a+3c<2
8.(2024·辽宁锦州两校联考)若函数f(x)=是奇函数,则使f(x)>3 成立的x的取值范围是( )
A.(-1,1) B.(-1,1]
C.[0,1) D.(0,1)
二、多项选择题
9.已知10a=2,102b=5,则下列结论正确的是( )
A.a+2b=1 B.ab<
C.10a+b>4 D.a>b
10.若4x-4y<5-x-5-y,则( )
A.x<y B.y-3>x-3
C. lg (y-x)>0 D.()y<3-x
11.已知函数f(x)=,g(x)=,则下列结论正确的是( )
A.函数f(x)的图象关于原点对称,函数g(x)的图象关于y轴对称
B.对任意x1,x2∈R,且x1≠x2,都有>0
C.对任意x1,x2∈R,且x1≠x2,都有>0
D.函数f(x)与g(x)既无最小值,也无最大值
12.已知函数y=f(x)和y=f(-x),若两函数在区间[m,n]上的单调性相同,则把区间[m,n]称为函数y=f(x)的“稳定区间”.已知区间[1,2023]为函数f(x)=的“稳定区间”,则实数a的值可能是( )
A.- B.-
C.0 D.
三、填空题
13.函数f(x)=()的单调递减区间为________.
14.已知常数a>0,函数f(x)=的图象经过点P(p,),Q(q,-),若2p+q=16pq,则a=________.
15.已知函数f(x)=若f(a)<1,则实数a的取值范围是________.
16.已知函数f(x)=3x,g(x)=|x+a|-2(a∈R),若函数y=f(g(x))是偶函数,则a=________;若函数y=g( f(x))存在两个零点,则a的取值范围是________.
学科网(北京)股份有限公司
$$
微专题集训9 指数与指数函数
1.A 2.B
3.B y=()|1-x|+m与x轴有公共点,即y=()|1-x|与y=-m有公共点,y=()|1-x|的图象如图.由图可知0<-m≤1⇒-1≤m<0.
4.D 因为y==且0<a<1,所以根据指数函数的图象和性质可知,当x∈(0,+∞)时,函数单调递减,图象逐渐下降;当x∈(-∞,0)时,函数单调递增,图象逐渐上升.故选D.
5.C 令f(x)=ax+3a-1(x>0),g(x)=e-x(x>0),当a≤0时,ax+3a-1<0,此时结论显然成立.当a>0时,g(x)在(0,+∞)上单调递减,f(x)在(0,+∞)上单调递增,若存在x∈(0,+∞),使f(x)<g(x)成立,则∴0<a<.综上所述,实数a的取值范围是a<,故选C.
6.C 由题意,因为P=P0·e-,所以P0≥P0·e-,所以≥e-,ln≥-t,t≥ln=ln 200=ln(52×23)=2ln 5+3ln 2=5.297,所以t≥15.891,故正整数n的最小值为16.故选C.
7.D 作出f(x)的图象,如图所示.因为a<b<c,且f(a)>f(b)>f(c),所以a<b<0,且定存在b′>0,使f(b)=f(b′),则b<c<b′故排除A,B;取a=-1,c=0,可排除C;当c>0时,f(a)=1-3a>f(c)=3c-1,所以3a+3c<2,当c≤0时,3a<1,3c≤1,则3a+3c<2,故D一定成立.
8.D 因为函数f(x)=是奇函数,所以f(-x)=-f(x),即=-,=-,得1-a·2x=a-2x,所以(2x+1)(a-1)=0恒成立,因为2x>0,所以a=1,所以f(x)==1+,x≠0,因为f(x)>3,所以1+>3,得>1,即>0,所以x≠0,且(2x-1)(2x-2)<0,得1<2x<2,解得0<x<1.
9.ABC 因为10a·102b=10a+2b=10,所以a+2b=1,A正确;易知a>0,b>0,由基本不等式得a+2b≥2,所以ab≤,当且仅当a=2b=时取等号,又10a≠102b,即a≠2b,所以ab<,B正确;10a+b=2>4,C正确;由(10a)2=102a=4<5=102b,得a<b,D错误.故选ABC.
10.AD 由4x-4y<5-x-5-y,得4x-5-x<4y-5-y.令f(t)=4t-5-t=4t-,由指数函数的单调性可得,f(t)在R上单调递增,由4x-5-x<4y-5-y得f(x)<f(y),所以x<y,则3-x>3-y=()y,故A,D正确;不妨令x=1,y=2,则x-3>y-3,故B不正确;不妨令x=0,y=1,则x<y,但lg(y-x)=0,故C不正确,故选AD.
11.AB f(-x)===-f(x),所以f(x)是奇函数,易知f(x)在R上单调递增,g(-x)===g(x),所以g(x)为偶函数,易知g(x)在定义域R上不具有单调性,所以A,B正确,C错误,对于f(x),x→+∞时,f(x)→+∞,x→-∞时,f(x)→-∞,所以f(x)无最值;对于g(x),g(x)=≥=1,当且仅当ex=1,即x=0时等号成立,所以g(x)有最小值.所以D错误,故选AB.
12.AB 依题意,f(x)=,f(-x)=,f(x)与f(-x)在区间[1,2023]上单调性相同.当a≥0时,f(x)=()x+a在[1,2023]上单调递减,f(-x)=2x+a在[1,2023]上单调递增,不符合题意;当a<0时,f(x)=,所以f(x)在(-∞,-log2(-a))上单调递减,在(-log2(-a),+∞)上单调递增,f(-x)=,所以f(-x)在(-∞,log2(-a))上单调递减,在(log2(-a),+∞)上单调递增,所以或,得-2≤a≤-.故选AB.
13.解析:设u=-x2+2x+1,∵y=()u在R上为减函数,∴函数f(x)=()的单调递减区间即为函数u=-x2+2x+1的单调递增区间.又u=-x2+2x+1的单调递增区间为(-∞,1],∴f(x)的单调递减区间为(-∞,1].
答案:(-∞,1]
14.解析:由条件可知=,得=,得=-①;=-,得=-,得=-6 ②.①×②得=1,∵2p+q=16pq,∴=1,又a>0,∴a=4.
答案:4
15.解析:当a<0时,f(a)<1⇔()a-7<1.
∴2-a<8,∴-a<3.∴-3<a<0.
当a≥0时,不等式f(a)<1可化为<1,∴0≤a<1.
故a的取值范围是(-3,1).
答案:(-3,1)
16.解析:函数f(x)=3x,g(x)=-2,因为y=f(g(x))=3-2为偶函数,所以f(g(-x))=3-2=f(g(x)),所以=对x∈R恒成立,则a=0.函数y=g(f(x))=-2,当a≥0时,g(f(x))=3x+a-2,在R上为增函数,至多有一个零点.不符合题意;当a<0时,g(f(x))=,故g(f(x))min=g(f(log3(-a)))=-2<0,又x<log3(-a)时,-3x-a<-a,所以-a-2>0,解得a<-2,所以a的取值范围为(-∞,-2).
答案:0 (-∞,-2)
学科网(北京)股份有限公司
$$