内容正文:
第08讲 指数与指数函数
1.下列是指数函数的是( )
A. B. C. D.
2.若函数是指数函数,则等于( )
A.或 B. C. D.
3.下列函数中指数函数的个数是( )
① ② ③ ④(为常数,,)
⑤ ⑥ ⑦
A.1 B.2 C.3 D.4
4.已知0.3m>0.3n,则m,n的大小关系为( )
A.m>n B.m<n C.m=n D.不能确定
5.已知某种细菌在培养过程中,每20 min繁殖一次,经过一次繁殖1个细菌变成2个,经过3 h,这种细菌由1个可繁殖成( )
A.511个 B.512个 C.1 023个 D.1 024个
6.函数的图象恒过定点( )
7.设a=0.60.6,b=0.61.5,c=1.50.6,则a,b,c的大小关系是( )
A.a<b<c B.a<c<b C.b<a<c D.b<c<a
8.函数f(x)=的定义域是( )
A.(-∞,0] B.[0,+∞) C.(-∞,0) D.(-∞,+∞)
9.已知,,,则
A. B. C. D.
10.函数的图象必经过点( )
A. B. C. D.
11.函数y=2x+1的图象是( )
12.函数是指数函数,则的值为________.
13.若指数函数f(x)=(a-1)x是R上的减函数,则a的取值范围是________.
14.某种细菌在培养的过程中,每20 min分裂一次(一个分裂为两个),经过3 h,这样的细菌由一个分裂为 个.
15.某驾驶员喝酒后血液中的酒精含量f(x)(单位:mg/mL)随时间x(单位:h)变化的规律近似满足解析式f(x)=规定驾驶员血液中的酒精含量不得超过0.02 mg/mL,据此可知,此驾驶员至少要过 h后才能开车.(精确到1 h)
16.比较下列各题中的两个值的大小.
(1),; (2),1; (3),.
17.(1)求函数的定义域和值域;
(2)求函数的值域.
18.已知函数f(x)=ax+b(a>0,且a≠1).
(1)若f(x)的图象如图①所示,求a,b的值;
(2)若f(x)的图象如图②所示,求a,b的取值范围;
(3)在(1)中,若|f(x)|=m有且仅有一个解,求m的取值范围.
19.设函数f(x)=(e为无理数,且e≈2.718 28…)是R上的偶函数且a>0.
(1)求a的值;
(2)判断f(x)在(0,+∞)上的单调性.
1.设函数的定义域为A,函数的值域为B,则( )
A. B. C. D.
2.设,则的大小关系为( )
3.函数y=a|x|(a>1)的图象是( )
4.若函数f(x)=3x+与g(x)=3x-的定义域均为R,则( )
A.f(x)与g(x)均为偶函数 B.f(x)为偶函数,g(x)为奇函数
C.f(x)与g(x)均为奇函数 D.f(x)为奇函数,g(x)为偶函数
5.若函数单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
7.如果,那么( )
A. B. C. D.
8.若函数图象不过第二象限,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.函数与,其中,且,它们的大致图象在同一直角坐标系中有可能是 ( )
A. B. C. D.
10.如图所示,函数的图象是( )
. . . .
11.函数的图象一定过定点P,则P点的坐标是________.
12.已知函数f(x)=ax+b(a>0,且a≠1),其图象过点(-1,5),(0,4),则f(-2)=________.
13.方程的解是 .
14.已知函数f(x)=x3(a·2x-2-x)是偶函数,则a=________.
15.设不等式对于任意的恒成立,则实数的取值范围是
16.已知函数,,其中,且.当时,的最大值与最小值之和为.
(1)求的值;
(2)若,记函数,求当时,的最小值.
17.已知:
(1)证明是上的增函数;
(2)是否存在实数使函数为奇函数?若存在,请求出的值,若不存在,说明理由.
18.设函数且.
(1)判断函数的奇偶性;
(2)若,试判断函数的单调性.并求使不等式对一切恒成立的的取值范围;
(3)若,且在上的最小值为,求的值.
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第08讲 指数与指数函数
1.下列是指数函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】对于选项A:,因为不满足底数且,故不是指数函数,故选项A不正确;
对于选项B:不满足指数函数前系数等于,故不是指数函数,故选项B不正确;
对于选项C:没有指出的范围,当且时才是指数函数,故选项C不正确;
对于选项D:是指数函数,故选项D正确.
2.若函数是指数函数,则等于( )
A.或 B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意可得,解得.
3.下列函数中指数函数的个数是( )
① ② ③ ④(为常数,,)
⑤ ⑥ ⑦
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】对①:指数式的系数为2,不是1,故不是指数函数;
对②:其指数为,不是,故不是指数函数;
对③④:满足指数函数的定义,故都是指数函数;
对⑤:是幂函数,不是指数函数;
对⑥:指数式的系数为-1,不是1,故不是指数函数;
对⑦:指数的底数为-4,不满足底数大于零且不为1的要求,故不是;
综上,是指数函数的只有③④.
4.已知0.3m>0.3n,则m,n的大小关系为( )
A.m>n B.m<n C.m=n D.不能确定
【答案】B
【解析】因为函数y=0.3x是R上的减函数,且0.3m>0.3n,所以m<n.
5.已知某种细菌在培养过程中,每20 min繁殖一次,经过一次繁殖1个细菌变成2个,经过3 h,这种细菌由1个可繁殖成( )
A.511个 B.512个 C.1 023个 D.1 024个
【答案】B
【解析】因为3 h=(9×20)min,所以这种细菌由1个可繁殖成29=512(个).
6.函数的图象恒过定点( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为指数函数图象向左平移个单位,再向上平移个单位即可得到函数的图象,指数函数过定点,所以函数的图象恒过定点.
7.设a=0.60.6,b=0.61.5,c=1.50.6,则a,b,c的大小关系是( )
A.a<b<c B.a<c<b C.b<a<c D.b<c<a
【答案】C
【解析】根据指数函数y=0.6x在R上单调递减可得0.61.5<0.60.6<0.60=1,而c=1.50.6>1,∴b<a<c.
8.函数f(x)=的定义域是( )
A.(-∞,0] B.[0,+∞) C.(-∞,0) D.(-∞,+∞)
【答案】A解析
要使f(x)有意义须满足1-2x≥0,即2x≤1,解得x≤0.
9.已知,,,则
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,,,又在上单调递减,所以,则.
10.函数的图象必经过点( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】函数的图象过点,而函数的图象是把函数的图象向上平移1个单位,函数的图象必经过的点.
11.函数y=2x+1的图象是( )
【答案】A
【解析】当x=0时,y=2,且函数单调递增.
12.函数是指数函数,则的值为________.
【答案】
【解析】因为函数为指数函数,则,解得.
13.若指数函数f(x)=(a-1)x是R上的减函数,则a的取值范围是________.
【答案】(1,2)
【解析】由题意得0<a-1<1,则1<a<2.
14.某种细菌在培养的过程中,每20 min分裂一次(一个分裂为两个),经过3 h,这样的细菌由一个分裂为 个.
【答案】 512
【解析】由题意可知,经过3 h,细菌共分裂了9次,这时这样的细菌由一个分裂为29=512(个).
15.某驾驶员喝酒后血液中的酒精含量f(x)(单位:mg/mL)随时间x(单位:h)变化的规律近似满足解析式f(x)=规定驾驶员血液中的酒精含量不得超过0.02 mg/mL,据此可知,此驾驶员至少要过 h后才能开车.(精确到1 h)
【答案】4
【解析】当0≤x≤1时,≤5x-2≤,此时不宜开车;由≤0.02,可得x≥4.故至少要过4 h后才能开车。
16.比较下列各题中的两个值的大小.
(1),; (2),1; (3),.
【答案】(1)(2)(3)
【解析】(1)因为, ,
又指数函数为增函数,且,所以,即.
(2),
(3),,所以.
17.(1)求函数的定义域和值域;
(2)求函数的值域.
【答案】(1),;(2)
【解析】(1)由知,故的定义域为;由知,故的值域为.
(2)令,,则.
因为函数在上单调递增,
所以,即函数的值域为.
18.已知函数f(x)=ax+b(a>0,且a≠1).
(1)若f(x)的图象如图①所示,求a,b的值;
(2)若f(x)的图象如图②所示,求a,b的取值范围;
(3)在(1)中,若|f(x)|=m有且仅有一个解,求m的取值范围.
(1)因为f(x)的图象过点(2,0),(0,-2),所以
又因为a>0,且a≠1,所以a=,b=-3.
(2)因为f(x)单调递减,所以0<a<1,又f(0)<0,即a0+b<0,所以b<-1.
故a的取值范围为(0,1),b的取值范围为(-∞,-1).
(3)画出|f(x)|=|()x-3|的图象如图所示,要使|f(x)|=m有且仅有一个解,则m=0或m≥3.故m的取值范围为[3,+∞)∪{0}.
19.设函数f(x)=(e为无理数,且e≈2.718 28…)是R上的偶函数且a>0.
(1)求a的值;
(2)判断f(x)在(0,+∞)上的单调性.
【解析】(1)∵f(x)是R上的偶函数,∴f(-1)=f(1).
∴,即-ae.∴=e,∴-a=0,∴a2=1.又a>0,∴a=1.
(2)在(0,+∞)上任取x1,x2,且x1<x2,则f(x1)-f(x2)==(.
∵x1<x2,∴>0.∵x1>0,x2>0,∴x1+x2>0,∴>1,-1<0,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),故f(x)在(0,+∞)上是增函数.
1.设函数的定义域为A,函数的值域为B,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】函数定义域满足:,即,所以,
函数的值域,所以.
2.设,则的大小关系为( )
【答案】
,,由幂函数的性质可得,
,,由指数函数的性质可得,.
3.函数y=a|x|(a>1)的图象是( )
【答案】B
该函数是偶函数.可先画出x≥0时,y=ax的图象,然后沿y轴翻折过去,便得到x<0时的函数图象.
4.若函数f(x)=3x+与g(x)=3x-的定义域均为R,则( )
A.f(x)与g(x)均为偶函数 B.f(x)为偶函数,g(x)为奇函数
C.f(x)与g(x)均为奇函数 D.f(x)为奇函数,g(x)为偶函数
【答案】B
因为f(x),g(x)的定义域均为R,且f(-x)=3-x+3x=f(x),g(-x)=3-x-3x=-g(x),所以f(x)为偶函数,g(x)为奇函数.
5.若函数单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函数单调递增,解得 , 所以实数的取值范围是.
6.已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】可知函数为减函数,由,可得,
整理得,解得,所以不等式的解集为.
7.如果,那么( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据函数在是减函数,且,
所以,所以.
8.若函数图象不过第二象限,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由于指数函数为增函数,则函数也为增函数,若图象不过第二象限,则满足,则,解得:,所以的取值范围是.
9.函数与,其中,且,它们的大致图象在同一直角坐标系中有可能是 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为函数单调递增,所以排除AC选项;
当时,与轴交点纵坐标大于1,函数单调递增,B选项错误;
当时,与轴交点纵坐标大于0小于1,函数单调递减;D选项正确.
10.如图所示,函数的图象是( )
. . . .
【答案】
【解析】=,时,时,.
11.函数的图象一定过定点P,则P点的坐标是________.
【答案】(1,4)
【解析】由恒过(0,1),而是由向右平移1个单位,再向上平移3个单位得到,∴P点坐标为(1,4).
12.已知函数f(x)=ax+b(a>0,且a≠1),其图象过点(-1,5),(0,4),则f(-2)=________.
【解析】:故f(x)=+3,f(-2)=7.
13.方程的解是 .
【答案】
即为
令 则有,解得(舍)
所以,故答案为.
14.已知函数f(x)=x3(a·2x-2-x)是偶函数,则a=________.
【答案】1
【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.
15.设不等式对于任意的恒成立,则实数的取值范围是
【答案】
【解析】由,得,即,
,,则,∈[],则.
16.已知函数,,其中,且.当时,的最大值与最小值之和为.
(1)求的值;
(2)若,记函数,求当时,的最小值.
【解析】(1)在上为单调函数,
的最大值与最小值之和为, 或.
(2) 则,
令, 时,,
,对称轴为 (二次函数动轴定区间最值问题)
当时,;
当时,;
当时,.
综上所述,.
17.已知:
(1)证明是上的增函数;
(2)是否存在实数使函数为奇函数?若存在,请求出的值,若不存在,说明理由.
【答案】 略,提示:定义法 (2)
【解析】(1)证明:对任意都有的定义域是,
设,且,则
在上是增函数,且
且
是上的增函数.
(2)解:若存在实数使函数为上的奇函数,则
下面证明时是奇函数
为上的奇函数
存在实数,使函数为上的奇函数.
18.设函数且.
(1)判断函数的奇偶性;
(2)若,试判断函数的单调性.并求使不等式对一切恒成立的的取值范围;
(3)若,且在上的最小值为,求的值.
【答案】 奇函数
【解析】(1)的定义域为,关于原点对称,且),
为奇函数.
(2) 且.,,
又,且,,故在上单调递减,
不等式化为,
,即恒成立,
,解得;
(3),,即,解得或舍去),
,
令,由(1)可知为增函数,
,,
令,
若,当时,,;
若时,当时,,解得,无解;
综上,
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$$