内容正文:
专题07 指数函数
指数计算
1.(23-24高一上·安徽·期中)( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·安徽滁州·期中)(1)已知,求的值;
(2)已知,且,求的值.
3.(22-23高一上·安徽马鞍山·期中)(1)求值:;
(2)若,求的值.
4.(23-24高一上·安徽马鞍山·期中)化简求值:
(1)
(2);
5.(23-24高一上·安徽六安·期中) .
6.(23-24高一上·安徽合肥·期中) = .
7.(22-23高一上·安徽合肥·期中)计算: .
指数函数的概念及求值
8.(22-23高一上·安徽·期中)(多选)下列函数中,是指数函数的是( )
A. B.
C. D.
9.(23-24高二上·安徽·期中)已知函数的图象过点,则 ( )
A.3 B.-3 C. D.
10.(22-23高一上·安徽·期中)若函数是指数函数,则的值为
A.2 B.-2 C. D.
11.(22-23高一上·安徽·期中)已知是定义域为的奇函数,且当时,则 .
12.(22-23高三上·安徽滁州·期中)已知,则
A.2018 B. C.2019 D.
指数函数的定义域
13.(22-23高一上·安徽·期中)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
14.(23-24高一上·安徽·期中)若函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
15.(22-23高一上·安徽·期中)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
16.(23-24高一上·安徽滁州·期中)函数的定义域为( )
A. B.
C.且 D.
17.(22-23高一上·安徽芜湖·期中)已知函数的定义域和值域都是,则 .
指数函数的值域
18.(20-21高二下·安徽滁州·期中)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
19.(22-23高一上·安徽蚌埠·期中)函数的值域为 .
20.(22-23高一上·安徽合肥·期中)求下列函数的值域:
(1),
(2)
(3)
21.(22-23高一上·安徽淮北·期中)定义运算为:,例如:,则的取值范围是 .
22.(23-24高一上·安徽合肥·期中)(多选)下列命题中正确的是( )
A.的最小值为2
B.函数的值域为
C.已知为定义在R上的奇函数,且当时,,则时,
D.若幂函数在上是增函数,则
23.(22-23高一上·安徽蚌埠·期中)函数 的值域为
A. B. C. D.
24.(22-23高二下·安徽滁州·期中)已知集合,集合,则( )
A. B.
C. D.
25.(21-22高一上·安徽芜湖·期中)(多选)已知函数则下列说法正确的是( )
A.的定义域为. B.若为奇函数,则
C.在上单调递减 D.若,则的值域为
指数函数单调性
26.(20-21高一上·安徽宿州·期中)下列函数是减函数的是( )
A. B. C. D.
27.(23-24高一上·安徽六安·期中)已知:,:指数函数是增函数,则是的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分又不必要条件
28.(22-23高一上·安徽合肥·期中)已知且,且在区间上有恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
29.(11-12高三上·安徽蚌埠·期中)函数是R上的减函数,则的取值范围是
30.(23-24高一上·安徽滁州·期中)已知函数在上单调递增,则的取值范围是 .
指数函数图像
31.(22-23高一上·安徽铜陵·期中)已知函数(且)的图像可能为( )
A.B.C.D.
32.(21-22高一上·安徽宿州·期中)函数和函数在同一坐标系下的图像可能是( )
A.B.C.D.
33.(22-23高一上·安徽合肥·期中)已知在同一坐标系下,指数函数和的图象如图,则下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
34.(20-21高一上·安徽马鞍山·期中)函数的图像恒过定点 .
35.(22-23高一上·安徽·期中)函数(,且)的图象经过的定点坐标为 .
指数函数的应用及计算
36.(23-24高三上·安徽合肥·期中)将甲桶中的升水缓慢注入空桶乙中,后甲桶剩余的水量符合指数衰减曲线.假设过后甲桶和乙桶的水量相等,若再等min甲桶中的水只有升,则的值为( )
A.5 B.6 C.8 D.10
37.(22-23高三上·安徽阜阳·期中)某种水稻害虫数量的日增长率为,最初发现时约有只,则达到最初数量的250倍,大约需要经过( )
参考数据:,,,.
A.141天 B.132天 C.120天 D.112天
38.(19-20高一上·安徽六安·期中)某工厂产生的废气经过过滤后排放,过滤过程中废气的污染物数量与时间的关系为(为常数,为自然对数的底数),如果在前个小时消除了的污染物,试回答:
(1)小时后还剩百分之几的污染物?
(2)污染物减少需要花多长时间?(参考数据:,,)
39.(20-21高一上·安徽淮北·期中)(1)计算:;
(2)解不等式:.
指数型函数复合单调性及应用
40.(22-23高一上·安徽淮北·期中)函数的单调递增区间 .
41.(22-23高一上·安徽·期中)(多选)已知函数是定义在上的增函数,则实数的可能取值为( )
A. B. C.2 D.
42.(22-23高一上·安徽马鞍山·期中)不等式对于恒成立,则的取值范围是 .
43.(20-21高一上·安徽淮北·期中)设则使不等式成立的x的集合是( )
A. B. C. D.
44.(23-24高一上·安徽六安·期中)已知函数是定义在上的奇函数.
(1)求实数,的值;
(2)若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.
45.(23-24高三上·安徽合肥·期中)设函数且为奇函数,且.
(1)求,的值;
(2),使得不等式成立,求的取值范围.
指数型复合函数值域问题
46.(22-23高一上·安徽芜湖·期中)已知函数(),若函数在的最小值为,则实数的值为 .
47.(22-23高一上·安徽·期中)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过的最大整数,则称为高斯函数.例如:,.已知函数,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
48.(23-24高一上·安徽滁州·期中)已知函数且的图象过点,.
(1)求的值;
(2)记在区间上的值域分别为集合,若是的必要条件,求实数的取值范围.
49.(22-23高一上·安徽·期中)已知函数,.
(1)若的最小值是,求的值.
(2)是否存在,使得当的定义域为时,的值域为?若存在,求的取值范围;若不存在,请说明理由.
50.(10-11高一上·安徽蚌埠·期中)已知函数.
(1)当时,求函数在的值域;
(2)若关于的方程有解,求的取值范围.
指数函数比较大小
51.(23-24高一上·安徽滁州·期中)设,则( )
A. B.
C. D.
52.(22-23高一上·安徽马鞍山·期中)已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
53.(21-22高一上·安徽·期中)已知,,,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
54.(20-21高一上·安徽合肥·期中)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
55.(20-21高一上·安徽宿州·期中)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
56.(23-24高一上·安徽马鞍山·期中)(多选)设,,且,则下列关系式中一定不成立的是( )
A. B.
C. D.
指数函数综合应用
57.(23-24高一上·安徽安庆·期中)(多选)若函数 是定义在 上的偶函数,当 时,,则( )
A. B.当时,
C. D.的解集为
58.(23-24高一上·安徽合肥·期中)(多选)若函数同时满足:对于定义域上的任意,恒有;对于定义域上的任意,当时,恒,则称函数为“理想函数”,下列四个函数中能被称为“理想函数”的是( )
A. B. C. D.
59.(23-24高一下·安徽铜陵·期中)已知函数,若,则 .
60.(23-24高一上·安徽六安·期中)设定义在上的函数,则使得成立的实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
61.(23-24高一上·安徽滁州·期中)已知函数为指数函数,函数为奇函数.
(1)求的解析式;
(2)设函数满足,若不等式恒成立,求实数的最大值.
62.(23-24高一上·安徽·期中)已知二次函数.
(1)关于的不等式的解集为.
①求实数,的值;
②若对任意,恒成立,求的取值范围.
(2)若对任意的,都有,求实数的取值范围.
63.(22-23高一下·安徽滁州·期中)已知函数是定义域为的奇函数,且当时,.
(1)求函数的解析式;
(2)若,求不等式的解集.
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专题07 指数函数
指数计算
1.(23-24高一上·安徽·期中)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用指数幂的运算法则即可得解.
【详解】.
故选:A.
2.(23-24高一上·安徽滁州·期中)(1)已知,求的值;
(2)已知,且,求的值.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)利用指数幂运算法则进行运算即可;(2)把两边平方得,化简表达式,代入即可求值.
【详解】(1)因为,
所以.
(2)由题可知,故,
.
3.(22-23高一上·安徽马鞍山·期中)(1)求值:;
(2)若,求的值.
【答案】(1);(2)7.
【分析】(1)根据指数幂的运算法则直接计算即可.
(2)通过等式两边平方计算得到,再平方化简得到答案.
【详解】(1)
;
(2),故,故,
,故.
4.(23-24高一上·安徽马鞍山·期中)化简求值:
(1)
(2);
【答案】(1)
(2)
【分析】根据题意,由指数幂的运算,代入计算,即可求解.
【详解】(1).
(2)
.
5.(23-24高一上·安徽六安·期中) .
【答案】13
【分析】根据题意,由指数幂的运算,即可得到结果.
【详解】原式.
故答案为:
6.(23-24高一上·安徽合肥·期中) = .
【答案】16
【分析】利用指数运算法则和分数指数幂运算法则计算出答案.
【详解】
故答案为:16
7.(22-23高一上·安徽合肥·期中)计算: .
【答案】/
【分析】由分数指数幂和根式互化、幂的乘方计算即可求解.
【详解】由题意
.
故答案为:.
指数函数的概念及求值
8.(22-23高一上·安徽·期中)下列函数中,是指数函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】根据指数函数的定义判断各项是否为指数函数即可.
【详解】由指数函数形式为且,显然A、D不符合,C符合;
对于B,且,故符合.
故选:BC
9.(23-24高二上·安徽·期中)已知函数的图象过点,则 ( )
A.3 B.-3 C. D.
【答案】C
【分析】利用指数函数的定义求底数,再计算函数值即可.
【详解】由题意可知,
所以.
故选:C
10.(22-23高一上·安徽·期中)若函数是指数函数,则的值为
A.2 B.-2 C. D.
【答案】D
【分析】根据指数函数的定义可得a﹣3=1,a>0,a≠1,先求出函数解析式,将x代入可得答案.
【详解】解:∵函数f(x)=(a﹣3)•ax是指数函数,
∴a﹣3=1,a>0,a≠1,
解得a=8,
∴f(x)=8x,
∴f()2,
故选D.
【点睛】本题主要考查了指数函数的定义:形如y=ax(a>0,a≠1)的函数叫指数函数,属于考查基本概念.
11.(22-23高一上·安徽·期中)已知是定义域为的奇函数,且当时,则 .
【答案】
【分析】根据奇函数的性质求得参数的值,再由奇函数定义求值.
【详解】函数是奇函数,则,,即时,,
所以.
故答案为:.
12.(22-23高三上·安徽滁州·期中)已知,则
A.2018 B. C.2019 D.
【答案】B
【解析】由题意知:,进而便可得出答案.
【详解】由于,所以,从而
.
故选:B.
【点睛】本题主要考查函数的对称的应用,属于基础题目.
指数函数的定义域
13.(22-23高一上·安徽·期中)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据指数函数的单调性及二次根式的意义可求得原函数的定义域.
【详解】对于函数,有,可得,解得,
因此,函数的定义域为.
故选:A.
14.(23-24高一上·安徽·期中)若函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】运用定义域和值域的关系,结合复合函数定义域的知识分析即可.
【详解】解:函数的定义域为,
令,解得,
故函数的定义域为
故选:C
15.(22-23高一上·安徽·期中)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】F(x)的定义域为两个函数定义域的交集,列出不等式组求解即可.
【详解】由题可知,,
故选:A.
16.(23-24高一上·安徽滁州·期中)函数的定义域为( )
A. B.
C.且 D.
【答案】C
【分析】根据偶次根式下非负及分母不为零列方程计算即可.
【详解】由题意可知的定义域需要满足解得且.
故选:C.
17.(22-23高一上·安徽芜湖·期中)已知函数的定义域和值域都是,则 .
【答案】或
【分析】因为函数,讨论和,根据函数的单调性,即可求得答案.
【详解】①当时,根据指数函数单调可知:是单调递增函数,
此时单调递增,
可得:,解得
,即
解得:.
②当时,根据指数函数单调可知:是单调递减函数,
此时单调递减,
可得:,解得:
,即
解得:.
综上所述,或
故答案为:或.
【点睛】本题主要考查了根据函数定义域和值域相同求参数问题,解题关键是掌握指数函数的单调性和函数的基础知识,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.
指数函数的值域
18.(20-21高二下·安徽滁州·期中)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出集合B,进而通过集合的交集运算求出.
【详解】对集合B,由题意:,所以,则,.
故选:A.
19.(22-23高一上·安徽蚌埠·期中)函数的值域为 .
【答案】.
【详解】试题分析:设,因为所以又函数为增函数,有所以函数的值域为.
考点:函数的值域.
20.(22-23高一上·安徽合肥·期中)求下列函数的值域:
(1),
(2)
(3)
【答案】(1) (2) (3)
【分析】(1)求出函数的对称轴方程,得到函数的单调性,得到值域.
(2) 分离从而可得答案.
(3)设,根据指数函数的单调性可得答案.
【详解】解:(1)∵,
当时,,
当时,,
∴函数的值域为.
(2)∵
,
∴函数的值域为.
(3)令,
则,
∵,
∴当时,,
∴函数的值域为.
【点睛】本题考查函数的值域问题,函数单调性,整体思想,属于基础题.
21.(22-23高一上·安徽淮北·期中)定义运算为:,例如:,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据运算的定义可得到一个分段函数,从而得到取值范围.
【详解】由题意可得,,
当时,,所以的取值范围是,
故答案为:.
22.(23-24高一上·安徽合肥·期中)下列命题中正确的是( )
A.的最小值为2
B.函数的值域为
C.已知为定义在R上的奇函数,且当时,,则时,
D.若幂函数在上是增函数,则
【答案】CD
【分析】根据基本不等式即可判断A,根据指数复合型函数的单调性即可求解B,根据函数的奇偶性即可求解C,根据幂函数的性质即可求解D.
【详解】对于A,由于,所以,当且仅当,即时等号成立,但无实根,故等号取不到,故A错误,
对于B,由于,所以,又,
故函数的值域为,B错误,
对于C,当时,则,,由于,故时,,C正确,
对于D,幂函数在上是增函数,则,解得,故D正确,
故选:CD
23.(22-23高一上·安徽蚌埠·期中)函数 的值域为
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】令,由,则,所以,又,所以函数的值域为,故选C.
24.(22-23高二下·安徽滁州·期中)已知集合,集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】解一元二次不等式得到,由指数函数单调性得到,利用补集的概念进行求解.
【详解】,
解得:或,即,
时,,,故,
则.
故选:B.
25.(21-22高一上·安徽芜湖·期中)已知函数则下列说法正确的是( )
A.的定义域为. B.若为奇函数,则
C.在上单调递减 D.若,则的值域为
【答案】ABD
【分析】根据函数的定义域的求法,可判定A正确;根据函数的奇偶性列出方程,求得的值,可判定B正确,化简,结合指数函数的单调性,可判定C错误;化简函数,结合指数函数的值域,可判定D正确.
【详解】由题意,函数,
对于A中,由,所以函数的定义域为,所以A正确;
对于B中,由函数为奇函数,则满足,即,
所以,即,
所以B不正确;
对于C中,由,
因为函数为单调递增函数,则递增函数,
所以函数在上单调递减,所以C不正确;
对于D中,当时,可得,
因为,可得,所以,
即函数的值域为,所以D正确.
故选:ABD.
指数函数单调性
26.(20-21高一上·安徽宿州·期中)下列函数是减函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据指数函数、幂函数,对勾函数的单调性判断.
【详解】在定义域内和不是单调函数,是增函数,是减函数.
故选:C.
27.(23-24高一上·安徽六安·期中)已知:,:指数函数是增函数,则是的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】C
【分析】求出命题中a的范围,判断两个命题间的充分性与必要性即可.
【详解】因为指数函数是增函数,
所以,
又:,
所以是的必要不充分条件,
故选:C
28.(22-23高一上·安徽合肥·期中)已知且,且在区间上有恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】“在区间上,恒成立”等价于“在区间上,”,分别讨论和,得到关于的不等式,即可求解出结果.
【详解】“在区间上,恒成立”等价于“在区间上,”
当时,在上单调递增,此时,在处取得最小值,即,解得,故;
当时,,即,解得,故.
综上,实数的取值范围是.
故选:C
29.(22-23高三上·安徽蚌埠·期中)函数是R上的减函数,则的取值范围是
【答案】
【分析】由题意可得,从而可解得的取值范围.
【详解】因为函数是R上的减函数,
且,
.
故答案为:
30.(23-24高一上·安徽滁州·期中)已知函数在上单调递增,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】分段函数单调递增,在各段区间单调递增,且由区间端点处满足的大小关系列不等式组求解即可.
【详解】因为在上单调递增,
所以 ,
即,解得
则的取值范围是.
故答案为:.
指数函数图像
31.(22-23高一上·安徽铜陵·期中)已知函数(且)的图像可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】解法一:分别画出和两种情况图像.检验那个选项符合即可.
解法二: 根据和两种情况讨论求解,求解时可以采用特殊值法,即当,不妨取,则,可以观察在和下的取值范围,观察选项即可得出答案. 当时,也按照的方法处理.
【详解】解法一:当时的图像为
故C正确.
当时的图像为:
解法二: 当,不妨取,则
,取值范围是:
,取值范围是:.
,
结合着3个条件可知选项:C符合题意.
当,不妨取,则
,取值范围是:
,取值范围是:.
,
没有选项同时符合这3个条件.
故选:C.
【点睛】本题考查了指数函数图像,与绝对值函数图像.处理加上绝对值函数图像时,要掌握先画原函数图像,在将函数在轴下方的图像对称到轴上方, 轴下方图像去掉,这是解决此题的关键.合理使用特殊值法可以简化计算.
32.(21-22高一上·安徽宿州·期中)函数和函数在同一坐标系下的图像可能是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】按照和的图像特征依次判断4个选项即可.
【详解】必过,必过,D错误;
A选项:由图像知,由图像可知,A错误;
B选项:由图像知,由图像可知,B错误;
C选项:由图像知,由图像可知,C正确.
故选:C.
33.(19-20高一上·安徽合肥·期中)已知在同一坐标系下,指数函数和的图象如图,则下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查指数函数的图象与性质,作出函数的图象,然后比较可得.
【详解】很显然均大于1;
与的交点在与的交点上方,
故,综上所述:.
故选:C.
【点睛】本题考查指数函数的图象与性质,掌握指数函数是解题关键.在同一坐标系中作出两个函数的图象,然后分析比较即可得.
34.(20-21高一上·安徽马鞍山·期中)函数的图像恒过定点 .
【答案】
【分析】根据指数函数过定点即可求解.
【详解】因为函数,令,解得:,
,所以函数的图像恒过定点,
故答案为:.
35.(22-23高一上·安徽·期中)函数(,且)的图象经过的定点坐标为 .
【答案】和
【分析】根据指数函数的性质即可得到函数所过定点.
【详解】当时,解得或,
此时,
故恒过点和和.
故答案为:和.
指数函数的应用及计算
36.(23-24高三上·安徽合肥·期中)将甲桶中的升水缓慢注入空桶乙中,后甲桶剩余的水量符合指数衰减曲线.假设过后甲桶和乙桶的水量相等,若再等min甲桶中的水只有升,则的值为( )
A.5 B.6 C.8 D.10
【答案】D
【分析】根据题意建立方程组,根据指数和对数的运算,可得答案.
【详解】由题意可得:,
,,;
,,,,解得.
故选:D.
37.(22-23高三上·安徽阜阳·期中)某种水稻害虫数量的日增长率为,最初发现时约有只,则达到最初数量的250倍,大约需要经过( )
参考数据:,,,.
A.141天 B.132天 C.120天 D.112天
【答案】A
【分析】设大约需要经过天,列方程并用对数运算求解即可.
【详解】设大约需要经过天.依题意,,
则,故,
则.
故选:A
38.(22-23高一上·安徽六安·期中)某工厂产生的废气经过过滤后排放,过滤过程中废气的污染物数量与时间的关系为(为常数,为自然对数的底数),如果在前个小时消除了的污染物,试回答:
(1)小时后还剩百分之几的污染物?
(2)污染物减少需要花多长时间?(参考数据:,,)
【答案】(1)(2)小时
【分析】(1)由5小时后剩留的污染物列等式求出中的值,得到具体关系式后代求得15个小时后还剩污染物的百分数;
(2)由污染物减少,即列等式,求解污染物减少所需要的时间.
【详解】解:(1)由,可知,当时,;
当时,.于是有
,解得,那么,
∴当时,.
∴15个小时后还剩的污染物;
(2)当时,有,
解得.
∴污染物减少所需要的时间为个小时.
【点睛】本题考查了函数模型的选择及应用,关键是对题意的理解,由题意正确列出相应的等式,考查了计算能力,是中档题.
39.(20-21高一上·安徽淮北·期中)(1)计算:;
(2)解不等式:.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)根据指数幂的运算性质可求得结果;
(2)将不等式化为,根据可得,根据指数函数的单调性可解得结果.
【详解】(1)原式
.
(2)由得,
得,
因为,所以,即,
所以不等式的解集为.
【点睛】关键点点睛:第(2)问将不等式转化为,再利用指数函数的单调性求解是解题关键.
指数型函数复合单调性及应用
40.(22-23高一上·安徽淮北·期中)函数的单调递增区间 .
【答案】
【分析】利用复合函数的单调性求解.
【详解】解:令,即,
解得,所以的定义域为,
因为在上递增,在上递减,
且在上递减,
所以的单调增区间为,
故答案为:
41.(22-23高一上·安徽·期中)已知函数是定义在上的增函数,则实数的可能取值为( )
A. B. C.2 D.
【答案】AD
【分析】逐个选项将a的值代入验证该指数函数的底数是否大于1即可.
【详解】,
要使该指数函数为R上的增函数,则,
当时,,故A正确;
当时,,故B错误;
当时,,故C错误;
当时,,故D正确.
故选:AD.
42.(22-23高一上·安徽马鞍山·期中)不等式对于恒成立,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】由题意结合指数函数的单调性,得对于恒成立,设,结合二次函数的性质可求得答案.
【详解】由得,得,即对于恒成立,
设,显然开口向上,对称轴为,
所以在上单调递增,当时,取得最小值0,
则,即 a的取值范围为.
故答案为:.
43.(20-21高一上·安徽淮北·期中)设则使不等式成立的x的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】利用指数函数的单调性可解得结果.
【详解】为减函数,
解得
故使条件成立的x的集合为
故选:A.
【点睛】关键点点睛:根据指数函数的单调性求解是解题关键.
44.(23-24高一上·安徽六安·期中)已知函数是定义在上的奇函数.
(1)求实数,的值;
(2)若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),.
(2)
【分析】(1)利用,,求得,的值,再检验即可;
(2)先证明为上单调递增,再结合奇偶性可得恒成立,利用二次函数的性质求得,的最小值,进而可解.
【详解】(1)由是上的奇函数得,,,
又,解得,,
则
为上的奇函数,,.
(2)
任取,且,
则,
因为在上单调递增,所以当时,,即,
又,所以,即,
在上单调递增.
,
由为奇函数,上式可变形为
由为上增函数得
即恒成立,
令,
而,所以在单调递增,
所以,
.
45.(23-24高三上·安徽合肥·期中)设函数且为奇函数,且.
(1)求,的值;
(2),使得不等式成立,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)由奇函数可知,解出,由解出;
(2)据题意可将问题转化成,利用基本不等式即可求.
【详解】(1)是上的奇函数,
,即,
,经检验符合题意.
又,即,
解得(舍去),.
故,.
(2),使得,即,
在上单调递增,
,使得,
即,使得,
所以,
又因,当且仅当时取“=”,
所以.
指数型复合函数值域问题
46.(22-23高一上·安徽芜湖·期中)已知函数(),若函数在的最小值为,则实数的值为 .
【答案】
【分析】利用换元法,令,进而得到,再通过的取值范围与对称轴之间的关系,结合该函数的单调性和最小值之间的关系,即可计算求出
【详解】令,则当时,,,对称轴为;当,即时,在上单调递增,,
解得:(舍);当,即时,在上单调递减,在上单调递增,,解得:(舍)或;当,即时,在上单调递减,,解得:(舍);综上所述:.
故答案为:.
47.(22-23高一上·安徽·期中)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过的最大整数,则称为高斯函数.例如:,.已知函数,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先利用换元求出的值域,进而求得的值域.
【详解】令 ,
则,
由二次函数的图像和性质可知,当时,
,
所以.
故选:C.
48.(23-24高一上·安徽滁州·期中)已知函数且的图象过点,.
(1)求的值;
(2)记在区间上的值域分别为集合,若是的必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)2
(2)
【分析】(1)代入点,求出;
(2)求出的值域和的值域,根据题目条件得到,得到不等式,求出实数的取值范围.
【详解】(1)的图象过点,
,解得.
(2)由(1)得,当时,的值域为,即,
当时,的值域为,即,
是的必要条件,
,
∴,解得,
的取值范围是.
49.(22-23高一上·安徽·期中)已知函数,.
(1)若的最小值是,求的值.
(2)是否存在,使得当的定义域为时,的值域为?若存在,求的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)不存在,理由见解析.
【分析】(1)讨论、,结合换元法、二次函数的性质及最值求参数即可.
(2)根据(1)及已知判断的单调性,进而将问题转化为有两个不同的正根,结合二次函数性质列不等式组求,即可判断存在性.
【详解】(1)当时,,没有最小值,不符合题意.
当时,设,则.
①当时,的图象开口向下,无最小值,则无最小值,不符合题意.
②当时,对称轴,因为的最小值是,
所以,
化简得,解得(舍去)或,
所以.
(2)当时,由(1)知:,
当时,的对称轴,
所以当时为增函数,即为增函数.
所以定义域为时,值域为可转化为有两个不同的正根,.
所以有两个大于1且不相等的根.
所以,解得,
所以不存在满足题意的.
50.(22-23高一上·安徽蚌埠·期中)已知函数.
(1)当时,求函数在的值域;
(2)若关于的方程有解,求的取值范围.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)由得,令,,根据二次函数的性质,即可求出结果;
(2)令,则,方程有解,等价于方程在上有解,记,分别讨论,,三种情况,根据二次函数的性质,即可得出结果.
【详解】(1)当时,,
令,,则,
故,,
故值域为;
(2)令,则,
则关于的方程有解,等价于方程在上有解,记
当时,解为,不成立;
当时,开口向下,对称轴,图像过点,不成立;
当时,开口向上,对称轴,图像过点,必有一个根为正,
所以,.
【点睛】本题主要考查求含指数的二次式的值域,考查方程有实根求参数的问题,熟记二次函数与指数函数的性质即可,属于常考题型.
指数函数比较大小
51.(23-24高一上·安徽滁州·期中)设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据指数函数的单调性比较函数值的大小关系.
【详解】,又.
故选:D.
52.(22-23高一上·安徽马鞍山·期中)已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用指数函数、幂函数的单调性可得答案.
【详解】∵,,
∴,
故选:A.
53.(21-22高一上·安徽·期中)已知,,,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用指数函数、幂函数的单调性可得答案.
【详解】∵,,
∴,
故选:A.
54.(20-21高一上·安徽合肥·期中)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】利用指数函数的单调性判断.
【详解】因为,,,
所以,
故选:A
55.(20-21高一上·安徽宿州·期中)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据指数函数和幂函数的单调性求解.
【详解】因为,在R上是增函数,
所以
又,在递增,
所以 ,
所以,
故选:C
56.(23-24高一上·安徽马鞍山·期中)设,,且,则下列关系式中一定不成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】根据指数函数的单调性即可比较AB,作出函数的图像,借助函数图象结合选项逐一判断CD.
【详解】,故可作出的图象如图所示,
由图可知,要使且成立,则有且,
故必有且,
又,即为,所以.
由于函数为单调递增函数,且,所以,故AD可能,CB不可能,
故选:BC.
指数函数综合应用
57.(23-24高一上·安徽安庆·期中)若函数 是定义在 上的偶函数,当 时,,则( )
A. B.当时,
C. D.的解集为
【答案】BCD
【分析】由时,可得,则A可判断;当时,,,再结合奇偶性可得的解析式,则B可判断;结合B选项的解析即可求,则C可判断;当时,由,得,再由奇偶性可得的解集,则D可判断.
【详解】是上的偶函数,
当 时,,所以,故A错误;
当时,,,故正确;
,故正确;
当时,由,得,
又函数的图象关于轴对称,所以的解集为,故D正确;
故选:.
58.(23-24高一上·安徽合肥·期中)若函数同时满足:对于定义域上的任意,恒有;对于定义域上的任意,当时,恒,则称函数为“理想函数”,下列四个函数中能被称为“理想函数”的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】根据奇偶性和单调性的定义逐项分析判断.
【详解】对于①②可知:“理想函数”在定义域内为奇函数且单调递减.
对于选项A:定义域内为奇函数且单调递减,故A正确;
对于选项B:定义域内为奇函数且单调递减,故B正确;
对于选项C:因为定义域内均为奇函数且单调递增,
所以定义域内为奇函数且单调递增,故C错误;
对于选项D:因为,故为上的奇函数.
而定义域内均为单调递减,
所以定义域内为奇函数且单调递减,故D正确;
故选:ABD.
59.(23-24高一下·安徽铜陵·期中)已知函数,若,则 .
【答案】或
【分析】由奇偶性定义可判断是偶函数,且结合在上单调递增,即可求解.
【详解】由题可知,,所以是偶函数.
由于函数在上单调递增,而 且单调递增,
在上单调递增,故在上单调递增,
进而可得在上单调递增,又,
所以或,解得或.
故答案为:或
60.(23-24高一上·安徽六安·期中)设定义在上的函数,则使得成立的实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用函数的单调性和奇偶性解不等式即可.
【详解】,且定义域是,
所以为偶函数,
且在均为增函数,
所以在为增函数,
且为偶函数,所以,即
,解得.
故选:C
61.(23-24高一上·安徽滁州·期中)已知函数为指数函数,函数为奇函数.
(1)求的解析式;
(2)设函数满足,若不等式恒成立,求实数的最大值.
【答案】(1),
(2)8
【分析】(1)根据指数函数解析式即可求得,再利用奇函数的定义求出即可;
(2)由(1)求出,不等式恒成立,令,可得在时恒成立,利用基本不等式可得答案.
【详解】(1)因为为指数函数,
所以,解得(舍去)或,
所以,
所以,
因为为奇函数,所以,即,
得到,解得,可得,
且,为奇函数
所以;
(2)因为,
所以,
所以,
所以,
不等式恒成立,即恒成立,
令,则,
由,可得在时恒成立,
因为,由基本不等式可得,当且仅当时,等号成立,
所以,即实数的最大值为8.
62.(23-24高一上·安徽·期中)已知二次函数.
(1)关于的不等式的解集为.
①求实数,的值;
②若对任意,恒成立,求的取值范围.
(2)若对任意的,都有,求实数的取值范围.
【答案】(1)①,;②
(2)
【分析】(1)由一元二次不等式的解集特征结合韦达定理求出,;不等式恒成立转化为最值即求出的最小值即可得解;
(2)由题意问题转化为函数在区间上的最大值与最小值的差小于等于10,讨论二次函数在区间上单调性求出最值即可得解.
【详解】(1)①不等式,即,
所以不等式的解集为,
所以与为的两个根,
由韦达定理可得:,,
所以,;
②由①得,
,
又因为,
所以,
又对任意,恒成立,
所以,即,解得,
所以的取值范围为;
(2)设函数在区间上的最大值为,最小值为,
所以“对任意的,都有等价于,
又在上单调递减,在上单调递增,
①当即时,在上单调递增,
则,,
即,解得,又,
即;
②当,即,在上单调递减,在上单调递增,
,,
由,
解得,又,
即;
③当,即时,在上单调递减,在上单调递增,
,,
由.得,又,
即;
④当,即时,在上单调递减,,,
由,得,又,
即,
综上所述,的取值范围为.
63.(22-23高一下·安徽滁州·期中)已知函数是定义域为的奇函数,且当时,.
(1)求函数的解析式;
(2)若,求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1) 由函数是定义域为的奇函数,得,当时,由奇函数的性质及时的解析式可求得,即可把的解析式写成分段函数的形式;
(2)由(1)的解析式得到函数在和上的单调性,当时,由可知函数在上单调递增,利用奇函数的性质把不等式转化为,由的单调性即可得出,从而求出解集.
【详解】(1)因为函数是定义域为的奇函数,所以,
当时,,则,
所以当时,,
所以;
(2)由(1)得,
则函数在和上分别单调递增.
当时,因为,所以函数在上单调递增,
由得,
因为,所以,
由函数在上单调递增得,解得,
故不等式的解集为.
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