内容正文:
专题08 指数及指数函数
【清单01】指数幂的运算性质
⑴
⑵
⑶
⑷=(a>0,m,n∈N*,n>1),==(a>0,m,n∈N*,n>1).
【清单02】根式
1、根式的定义
一般地,如果,那么叫做的次根式,其中叫做根式,叫做根指数,叫做开方数.
2、对于根式,要注意以下几点
⑴且;
⑵当为奇数时,;当为偶数时,;
⑶负数没有偶次方根;
⑷的任何次方根都是
【清单03】指数函数的定义
一般地,函数y=ax(a>0,且a≠1)叫做指数函数,其中指数x是自变量,定义域是R.
解析式的特点:1.底数是常数且不等于1的正数;2.指数是自变量x;3.幂的系数为1.
【清单04】指数函数的图像和性质
函数
a>1
0<a<1
图象
最特殊点
即图象都过
性质
①定义域R 值域
②即当图象都过定点(0,1),
③即不是奇函数也不是偶函数
④当x>0时,y>1;当x<0时,0<y<1
④当x<0时,y>1;当x>0时,0<y<1
⑤在(-∞,+∞)上是增函数
⑤在(-∞,+∞)上是减函数
【清单05】与指数函数复合的函数单调性
(1)关于指数型函数y=af(x)(a>0,且a≠1)的单调性由两点决定,一是底数a>1还是0<a<1;二是f(x)的单调性.它由两个函数y=au,u=f(x)复合而成.
(2)若y=f(u),u=g(x),则函数y=f(g(x))的单调性有如下特点:
u=g(x)
y=f(u)
y=f(g(x))
增
增
增
增
减
减
减
增
减
减
减
增
(3)求复合函数的单调区间,首先求出函数的定义域,然后把函数分解成y=f(u),u=g(x),通过考查f(u)和g(x)的单调性,求出y=f(g(x))的单调性.
【考点题型一】指数的运算
【例1】.(多选),下列运算(化简)中正确的有( )
A.
B.
C.
D.
【变式1-1】若,,则不能满足的条件为( )
A.为奇数,为偶数 B.为偶数,为奇数
C.均为奇数 D.均为偶数
【变式1-2】.若,,则( )
A.24 B.12 C. D.
【变式1-3】.(1)计算:
(2)已知 求 的值.
【变式1-4】.(1)化简求值:;
(2)已知,求的值.
【变式1-5】.求值:
(1)
(2)
【考点题型二】指数函数的图像
【例2】.在同一直角坐标系中,函数与(且)的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【变式2-1】.函数图象的一部分如图所示,则函数的解析式有可能是( )
A. B. C. D.
【变式2-2】.函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【变式2-3】.函数的大致图像是( )
A. B.
C. D.
【变式2-4】.(多选)函数与的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
【变式2-5】.(多选)函数,且的部分图象可能是( )
A. B.
C. D.
【考点题型三】指数的函数的恒过定点问题
【例3】.已知幂函数在区间上单调递增,则函数的图像过定点( )
A. B.
C. D.
【变式3-1】.函数(且)的图象必过定点的坐标是 .
【变式3-2】.函数的图象恒过定点,则点坐标为 .
【考点题型四】指数的函数的单调性
【例4】.已知函数,满足对任意都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式4-1】.下列函数中,既是偶函数又在区间上为增函数的是( )
A. B.
C. D.
【变式4-2】.已知函数在区间上满足,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式4-3】.设函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式4-4】.(多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.定义域为R B.值域为
C.在上单调递增 D.在上单调递减
【变式4-5】已知指数函数的图象过点,函数.
(1)求的解析式;
(2)判断在上的单调性,并用定义证明;
(3)若不等式对恒成立,求t的取值范围.
【考点题型五】指数的比较大小
【例5】.已知,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【变式5-1】.设,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【变式5-2】.若,,,则( )
A. B.
C. D.
【变式5-3】.已知那么a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【变式5-4】.若,则( )
A. B. C. D.
【考点题型六】指数函数综合应用
【例6】.已知函数是奇函数.
(1)若,,证明:函数在上单调递增;
(2)若,,求函数在时的值域:
(3)若函数的图象经过点,求的解析式.
【变式6-1】.已知是奇函数,时,则不等式的解集为 .
【变式6-2】.若是定义在上的奇函数,当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式6-3】.定义在上的偶函数和奇函数满足,若函数的最小值为,则( )
A.1 B.3 C. D.
【变式6-4】.已知函数,若正数m,n满足,则的最小值为( )
A.3 B. C. D.
【变式6-5】.(多选)已知函数,则( )
A.是上的减函数
B.的图象关于点对称
C.若是奇函数,则
D.不等式的解集为
【变式6-6】.已知定义域为的函数是奇函数,且.
(1)求出a,b的值,判断函数在上的单调性,并用定义证明;
(2)若,求实数m的取值范围.
检测训练
1.设,则的分数指数幂形式为( )
A. B. C. D.
2.已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
3.已知为定义在上的奇函数,当时,,则( )
A. B. C.9 D.
4.设,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
5.已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
6.已知是奇函数,当时,且,又,则( )
A. B. C. D.
7.已知是偶函数,则( )
A. B. C.1 D.2
8.若函数是上的单调函数,则实数取值范围为( )
A. B. C. D.
9.(多选)下列结论中正确的是 ( )
A.若幂函数的图象经过点,则
B.函数且的图象必过定点
C.函数的单调增区间是
D.若幂函数,则对任意、,都有
10.(多选)下列命题中正确的是( )
A.已知函数,若函数在区间上是增函数,则的取值范围是
B.函数在上的值域为
C.若关于的方程的两根分别为,,且,则有
D.函数,则不等式的解集为
11.解决下列问题:
(1)计算
(2)
(3)已知=5,求的值
12.已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求b的值;
(2)判断函数在内的单调性,并证明你的结论;
(3)若,使成立,求实数k的取值范围.
13.(1)化简:.
(2)已知,求.
14.已如数的图象关于点中心称.
(1)求实数a的值:
(2)判断的单调性(无需证明);
(3)解关于x的不等式.
15.已知函数是定义在上的奇函数.
(1)求a、b的值;
(2)判断的单调性并证明;
(3)对任意实数,都有恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)在上单调递增,证明见解析
(3)
【详解】(1)由于是上的奇函数,
,即,所以,,
又,所以,解得,
经检验符合题意.
(2)在上单调递增,证明如下:
由于,可得,
设
则,
由于,故因此
,
故在上单调递增,
(3)由于为奇函数,故由可得,
又在上单调递增,因此对任意实数恒成立,
故,
由于对勾函数在单调递减,故当取最小值,
因此,故
16.已知函数.
(1)当时,求在区间上的最小值;
(2)若,总存在,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1),令,,
所以,在单调递增,
所以,
所以在区间上的最小值为;
(2)由题意得在的值域包含于在的值域,
由二次函数的性质得的值域为,
当时,符合题意,
当时,,可知函数单调递增,
所以,
所以,所以,
当时,为对勾函数,,
所以,,此时,
所以,又,可知无解;
综上,.
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专题08 指数及指数函数
【清单01】指数幂的运算性质
⑴
⑵
⑶
⑷=(a>0,m,n∈N*,n>1),==(a>0,m,n∈N*,n>1).
【清单02】根式
1、根式的定义
一般地,如果,那么叫做的次根式,其中叫做根式,叫做根指数,叫做开方数.
2、对于根式,要注意以下几点
⑴且;
⑵当为奇数时,;当为偶数时,;
⑶负数没有偶次方根;
⑷的任何次方根都是
【清单03】指数函数的定义
一般地,函数y=ax(a>0,且a≠1)叫做指数函数,其中指数x是自变量,定义域是R.
解析式的特点:1.底数是常数且不等于1的正数;2.指数是自变量x;3.幂的系数为1.
【清单04】指数函数的图像和性质
函数
a>1
0<a<1
图象
最特殊点
即图象都过
性质
①定义域R 值域
②即当图象都过定点(0,1),
③即不是奇函数也不是偶函数
④当x>0时,y>1;当x<0时,0<y<1
④当x<0时,y>1;当x>0时,0<y<1
⑤在(-∞,+∞)上是增函数
⑤在(-∞,+∞)上是减函数
【清单05】与指数函数复合的函数单调性
(1)关于指数型函数y=af(x)(a>0,且a≠1)的单调性由两点决定,一是底数a>1还是0<a<1;二是f(x)的单调性.它由两个函数y=au,u=f(x)复合而成.
(2)若y=f(u),u=g(x),则函数y=f(g(x))的单调性有如下特点:
u=g(x)
y=f(u)
y=f(g(x))
增
增
增
增
减
减
减
增
减
减
减
增
(3)求复合函数的单调区间,首先求出函数的定义域,然后把函数分解成y=f(u),u=g(x),通过考查f(u)和g(x)的单调性,求出y=f(g(x))的单调性.
【考点题型一】指数的运算
【例1】.(多选),下列运算(化简)中正确的有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABD
【详解】对于A,,故A正确;
对于B,,故B正确;
对于C,,故C错误;
对于D,,故D正确.
故选:ABD.
【变式1-1】若,,则不能满足的条件为( )
A.为奇数,为偶数 B.为偶数,为奇数
C.均为奇数 D.均为偶数
【答案】A
【详解】对于A:因为,当为奇数,为偶数时,,此时无意义,不合题意,故A错误;
对于B:因为,当为偶数,为奇数时,,此时,符合题意,故B正确;
对于C:因为,当为奇数,为奇数时,,此时,符合题意,故C正确;
对于D:因为,当为偶数,为偶数时,,此时,符合题意,故D正确;
故选:A
【变式1-2】.若,,则( )
A.24 B.12 C. D.
【答案】A
【详解】.
故选:A
【变式1-3】.(1)计算:
(2)已知 求 的值.
【答案】(1);(2)
【详解】(1)原式=.
(2)因为,所以两边同时平方得:,
所以,再两边同时平方得:,
故,
所以.
【变式1-4】.(1)化简求值:;
(2)已知,求的值.
【答案】(1);(2)194
【详解】(1)
.
(2)由,得,即,
则,即.
【变式1-5】.求值:
(1)
(2)
【答案】(1) (2)
【详解】(1)
.
(2)
.
【考点题型二】指数函数的图像
【例2】.在同一直角坐标系中,函数与(且)的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】当时,函数在上单调递减,
函数的对称轴为,
且函数与轴交点的纵坐标为,D不符合,C符合.
当时,函数在上单调递增,
函数的对称轴为,B不符合,
且函数与轴交点的纵坐标为,A不符合.
故选:C.
【变式2-1】.函数图象的一部分如图所示,则函数的解析式有可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为函数在定义域上单调递增,
因为,在定义域上单调递减,故排除C、D;
又当时,显然不过点,故B错误;
在定义域上单调递增,且,所以,符合题意.
故选:A
【变式2-2】.函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】,所以,排除AC,且,排除D.
故选:B
【变式2-3】.函数的大致图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由函数,当时,可得,可得排除B、D选项;
当时,可得;
当时,根据指数函数与幂函数的增长趋势,
可得函数大于函数的增长速度,所以,
所以选项A不符合,选项C符合.
故选:C.
【变式2-4】.(多选)函数与的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【详解】对于A,当时,单调递增,与轴交于正半轴,
在上单调递增,故选项A符合题意.
对于B选项,由指数函数的图象可知,由一次函数的图象可知,则,故选项不符合题意.
对于C,当时,单调递减,与轴交于正半轴,
在上单调递减,C选项符合题意.
对于D选项,由一次函数图象可知,解得,则D选项不符合题意.
故选:AC.
【变式2-5】.(多选)函数,且的部分图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【详解】函数的定义域为,且,
则是偶函数,故D错误,.
当时,在上单调递增,且,A正确,B错误.
当时,在上单调递减,且,C正确.
故选:AC.
【考点题型三】指数的函数的恒过定点问题
【例3】.已知幂函数在区间上单调递增,则函数的图像过定点( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由题意得且,解得,
,令得,此时,
故的图像过定点.
故选:A
【变式3-1】.函数(且)的图象必过定点的坐标是 .
【答案】
【详解】令,则,所以,
所以图象所过定点坐标为.
故答案为:.
【变式3-2】.函数的图象恒过定点,则点坐标为 .
【答案】
【详解】令,则,故,因此,
故答案为:
【考点题型四】指数的函数的单调性
【例4】.已知函数,满足对任意都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意,对任意都有成立,
则函数在上单调递减,
所以,解得,
即实数的取值范围是.
故选:B.
【变式4-1】.下列函数中,既是偶函数又在区间上为增函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A:令,定义域为R,,则,
所以为非奇非偶函数,在R上单调递减,故A不符合题意;
B:令,定义域为R,,则,
所以为非奇非偶函数,在R上单调递增,故B不符合题意;
C:令,定义域为R,,
所以为偶函数,在上单调递增,故C符合题意;
D:令,定义域为R,,所以为偶函数,
当时,,则在上单调递减,故D不符合题意.
故选:C
【变式4-2】.已知函数在区间上满足,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由于在区间上满足,
所以在上单调递减,
所以,解得.
故选:C
【变式4-3】.设函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为函数在上单调递增,而函数在区间上单调递减,
则有函数在区间上单调递减,
因此,解得,所以实数的取值范围是.
故选:D.
【变式4-4】.(多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.定义域为R B.值域为
C.在上单调递增 D.在上单调递减
【答案】ABD
【详解】对于A,函数的定义域为R,故A正确;
对于B,因为,所以,
故函数的值域为,故B正确;
对于CD,因为在R上是减函数,
在上是减函数,在上是增函数,
所以函数在上单调递减,C错误,D正确.
故选:ABD.
【变式4-5】已知指数函数的图象过点,函数.
(1)求的解析式;
(2)判断在上的单调性,并用定义证明;
(3)若不等式对恒成立,求t的取值范围.
【答案】(1)
(2)单调递增,证明见解析
(3)
【详解】(1)设(,且),由,得,
所以.
(2)在上单调递增.
证明如下:
由题意得.
,,且,
则
.
由,得,,则,.
所以,即,
故在上单调递增.
(3)由题意得,所以是偶函数.
由,得,
易得,,
因为在上单调递增,
所以由,得.
当时,恒成立;
当时,.
因为,所以,
得,即t的取值范围为.
【考点题型五】指数的比较大小
【例5】.已知,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为,所以.
故选:A.
【变式5-1】.设,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为是增函数,所以,是减函数,所以,
故
又函数在第一象限内为增函数,故,
又为减函数,故,
综上可得.
故选:B.
【变式5-2】.若,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由函数在上单调递减,且,则;
由函数在上单调递增,且,则,
由,则.
故选:A.
【变式5-3】.已知那么a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因函数在R上单调递减,在R上单调增.
则.所以.
故选:B
【变式5-4】.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为是减函数,所以,即.易得,
则幂函数是增函数,所以,
又是减函数,所以.故.
故选:D.
【考点题型六】指数函数综合应用
【例6】.已知函数是奇函数.
(1)若,,证明:函数在上单调递增;
(2)若,,求函数在时的值域:
(3)若函数的图象经过点,求的解析式.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【详解】(1)当,时,,
任取、,且,则,
所以,
,则,
所以,当,时,函数在上单调递增.
(2)当,时,则,
当时,,则,则,
则,
故当,时,函数在时的值域为.
(3)因为函数为奇函数,且,
则,可得①,
由奇函数的性质可得,
即,整理可得②,
联立①②可得,,此时,,
对于函数,有,解得,
该函数的定义域为,定义域关于原点对称,
,
故函数为奇函数,合乎题意.
因此,.
【变式6-1】.已知是奇函数,时,则不等式的解集为 .
【答案】
【详解】设,则,所以,
又为奇函数,所以,
所以,
不等式,即或,
解得或,
所以不等式的解集为.
故答案为:
【变式6-2】.若是定义在上的奇函数,当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】当时,为增函数,
又是定义在上的奇函数,当时,,
故在上为增函数.
故则,
故,即,解得.
故选;A
【变式6-3】.定义在上的偶函数和奇函数满足,若函数的最小值为,则( )
A.1 B.3 C. D.
【答案】C
【详解】①,故,
因为为上的偶函数,为上的奇函数,
故,所以②,
式子①和②联立得,,
,
其中,当且仅当,即时,等号成立,
所以在上的最小值为,
由于的对称轴为,
故当时,在上单调递增,
故,解得,不合要求,舍去;
当时,在上单调递减,在上单调递增,
故,解得,负值舍去;
故选:C
【变式6-4】.已知函数,若正数m,n满足,则的最小值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,
所以,
所以,
所以由可得,即,
由,
则,
当且仅当,即时,等号成立.
故选:D
【变式6-5】.(多选)已知函数,则( )
A.是上的减函数
B.的图象关于点对称
C.若是奇函数,则
D.不等式的解集为
【答案】ACD
【详解】对于A选项,任取、,且,则,
则
,所以,,
所以,函数是上的减函数,A对;
对于B选项,因为函数的定义域为,
则,
所以,,
所以,函数的图象关于点对称,B错;
对于C选项,因为函数是奇函数,即函数的图象关于原点对称,
由B选项可知,函数的图象关于点对称,则,解得,C对;
对于D选项,由,可得,
因为函数是上的减函数,则,解得,
故不等式的解集为,D对.
故选:ACD.
【变式6-6】.已知定义域为的函数是奇函数,且.
(1)求出a,b的值,判断函数在上的单调性,并用定义证明;
(2)若,求实数m的取值范围.
【答案】(1),函数在上单调递增,证明见解析
(2)
【详解】(1)由题意,函数是定义在上的奇函数,且
所以,解得,
此时,则,符合题意,
所以.
函数在上单调递增,证明如下:
由,
任取,且,
则
,
因为,所以,,
则,即,
所以函数在上单调递增.
(2)由题意,函数是定义在上的奇函数,
由,即,
由(1)知,函数在上单调递增,
则,解得,
即实数m的取值范围为.
检测训练
1.设,则的分数指数幂形式为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】.
故选:D
2.已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为的定义域为,所以在中,,
则在中,,
解得,故的定义域为.
故选:B
3.已知为定义在上的奇函数,当时,,则( )
A. B. C.9 D.
【答案】B
【详解】由题意得,得,
当时,.
所以.
故选:B
4.设,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】依题意,,而,
所以.
故选:A
5.已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】因为在定义域上单调递减且过点,
定义域为,在定义域上单调递增且过点,
在同一平面直角坐标系中画出与的图象如下:
所以与有且仅有一个交点,且交点的横坐标属于,又,
所以,又,所以,
因为,所以,
综上可得.
故选:D
6.已知是奇函数,当时,且,又,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为函数是奇函数,当时,且,
则,即,所以,,
所以,当时,,故,
故选:C.
7.已知是偶函数,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【详解】由得:,
解得,.
当时,,定义域为,关于原点对称,
故符合题意,
故选:B.
8.若函数是上的单调函数,则实数取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】①函数单调性递增,
则满足,即 , 解得.
②若函数单调性递减,
则满足即,此时无解.
综上实数取值范围为:.
故选:D.
9.(多选)下列结论中正确的是 ( )
A.若幂函数的图象经过点,则
B.函数且的图象必过定点
C.函数的单调增区间是
D.若幂函数,则对任意、,都有
【答案】BCD
【详解】对于A选项,设幂函数的解析式为,
由题意可得,解得,则,A错;
对于B选项,因为,
所以,函数且的图象必过定点,B对;
对于C选项,因为内层函数的增区间为,减区间为,
外层函数为减函数,故函数的增区间为,C对;
对于D选项,幂函数,对任意的,则,
则对任意、,
,
,
所以,
,
所以,,可得,
所以,,D对.
故选:BCD.
10.(多选)下列命题中正确的是( )
A.已知函数,若函数在区间上是增函数,则的取值范围是
B.函数在上的值域为
C.若关于的方程的两根分别为,,且,则有
D.函数,则不等式的解集为
【答案】BCD
【详解】对于A,函数在区间上是增函数,
由函数是R 上的减函数,有函数在上单调递减,
时符合题意,A选项错误;
对于B,,
时,,有,得,
所以函数在上的值域为,B选项正确;
对于C,若关于的方程的两根分别为,,且,
则有,,所以,C选项正确;
对于D,设,,
,
,即,
设,
,
由于,故,,故,
则,故为奇函数,且在上单调递增,
则,
即,
故,解得,D选项正确.
故选:BCD.
11.解决下列问题:
(1)计算
(2)
(3)已知=5,求的值
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1),
,
;
(2)因为,所以,即,
此时有,解得
(3)因为,所以,
,
.
12.已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求b的值;
(2)判断函数在内的单调性,并证明你的结论;
(3)若,使成立,求实数k的取值范围.
【答案】(1)
(2)函数是减函数,证明见解析
(3).
【详解】(1)因为函数是定义在R上的奇函数,所以恒成立,
即,整理得恒成立,所以;
(2)由(1)可知,函数,
因为为增函数,且,所以在上为减函数.
证明如下:,,,
,
因为,则,,
所以,故函数是减函数.
(3)由函数为奇函数,可得,
由(2)知函数是上的减函数,则有,即,
因为,因为,有最大值9,
所以,即的取值范围为.
13.(1)化简:.
(2)已知,求.
【答案】(1);(2).
【详解】(1).
(2)∵,∴,即,
∴,∴,故,
∴.
14.已如数的图象关于点中心称.
(1)求实数a的值:
(2)判断的单调性(无需证明);
(3)解关于x的不等式.
【答案】(1)
(2)是上的增函数,
(3)
【详解】(1)因为函数的图象关于点中心对称,
所以该函数向下平移一个单位,得到的函数的图像关于点中心对称,
即函数的图象关于点中心对称,
所以函数是R上的奇函数,则,即,,
则,
因为,所以函数是R上的奇函数,
.
(2)由(1),,则,
设是任意两个实数,且,
,
因为,所以,且,,
因此,即,
所以函数是R上的增函数.
(3)因为函数的图象关于点中心对称,
所以,即,
所以由,即,
因为函数是R上的增函数,
所以,即或,
解得或,
因此原不等式的解集为.
15.已知函数是定义在上的奇函数.
(1)求a、b的值;
(2)判断的单调性并证明;
(3)对任意实数,都有恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)在上单调递增,证明见解析
(3)
【详解】(1)由于是上的奇函数,
,即,所以,,
又,所以,解得,
经检验符合题意.
(2)在上单调递增,证明如下:
由于,可得,
设
则,
由于,故因此
,
故在上单调递增,
(3)由于为奇函数,故由可得,
又在上单调递增,因此对任意实数恒成立,
故,
由于对勾函数在单调递减,故当取最小值,
因此,故
16.已知函数.
(1)当时,求在区间上的最小值;
(2)若,总存在,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1),令,,
所以,在单调递增,
所以,
所以在区间上的最小值为;
(2)由题意得在的值域包含于在的值域,
由二次函数的性质得的值域为,
当时,符合题意,
当时,,可知函数单调递增,
所以,
所以,所以,
当时,为对勾函数,,
所以,,此时,
所以,又,可知无解;
综上,.
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