内容正文:
专题01幂指对数函数全章复习攻略
(6种重点题型归纳+真题过关检测)
题型聚焦:核心考点+中考考点,有的放矢
重点专攻:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
提升专练:真题感知+精选专练,全面突破
【题型1 幂函数的定义与图像】 【题型2 幂函数的性质】
【题型3 指数函数的定义与图像】 【题型4 指数函数的性质】
【题型5 对数函数的定义与图像】 【题型6 对数函数的性质】
一.幂函数的概念、解析式、定义域、值域
【知识点归纳】
幂函数的定义:一般地,函数y=xa叫做幂函数,其中x是自变量,a是常数.
解析式:y=xa=
定义域:当a为不同的数值时,幂函数的定义域的不同情况如下:
1.如果a为负数,则x肯定不能为0,不过这时函数的定义域还必须根据q的奇偶性来确定,即如果q为偶数,则x不能小于0,这时函数的定义域为大于0的所有实数;
2.如果同时q为奇数,则函数的定义域为不等于0的所有实数.
当x为不同的数值时,幂函数的值域的不同情况如下:
1.在x大于0时,函数的值域总是大于0的实数.
2.在x小于0时,则只有同时q为奇数,函数的值域为非零的实数.
而只有a为正数,0才进入函数的值域.
由于x大于0是对a的任意取值都有意义的.
二.幂函数的图象
【知识点归纳】
三.幂函数的性质
【知识点归纳】
所有的幂函数在(0,+∞)上都有各自的定义,并且图象都过点(1,1).
(1)当a>0时,幂函数y=xa有下列性质:
a、图象都通过点(1,1)(0,0);
b、在第一象限内,函数值随x的增大而增大;
c、在第一象限内,a>1时,图象开口向上;0<a<1时,图象开口向右;
d、函数的图象通过原点,并且在区间[0,+∞)上是增函数.
(2)当a<0时,幂函数y=xa有下列性质:
a、图象都通过点(1,1);
b、在第一象限内,函数值随x的增大而减小,图象开口向上;
c、在第一象限内,当x从右趋于原点时,图象在y轴上方趋向于原点时,图象在y轴右方无限逼近y轴,当x趋于+∞时,图象在x轴上方无限地逼近x轴.
(3)当a=0时,幂函数y=xa有下列性质:
a、y=x0是直线y=1去掉一点(0,1),它的图象不是直线.
四.幂函数的单调性、奇偶性及其应用
【知识点归纳】
1、幂函数定义:
一般地,函数y=xa(a∈R)叫做幂函数,其中x是自变量,a是常数.
(1)指数是常数;
(2)底数是自变量;
(3)函数式前的系数都是1;
(4)形式都是y=xa,其中a是常数.
2、幂函数与指数函数的对比
式子
名称
a
x
y
指数函数:y=ax
底数
指数
幂值
幂函数:y=xa
指数
底数
幂值
3、五个常用幂函数的图象和性质
(1)y=x; (2)y=x2; (3)y=x3; (4)y=; (5)y=x﹣1
y=x
y=x2
y=x3
y=
y=x﹣1
定义域
R
R
R
[0,+∞)
{x|x≠0}
值域
R
[0,+∞)
R
[0,+∞)
{y|y≠0}
奇偶性
奇
偶
奇
非奇非偶
奇
单调性
增
x∈[0,+∞)时,增
x∈(﹣∞,0]时,减
增
增
x∈(0,+∞)时,减
x∈(﹣∞,0)时,减
公共点
(1,1)(0,0)
(1,1)(0,0)
(1,1)(0,0)
(1,1)(0,0)
(1,1)
4、幂函数的性质
(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且函数图象都通过点(1,1).
(2)如果a>0,则幂函数的图象过点(0,0),(1,1),并在[0,+∞)上为增函数.
(3)如果a<0,则幂函数的图象过点(1,1),并在(0,+∞)上为减函数.
(4)当a为奇数时,幂函数为奇函数,当a为偶数时,幂函数为偶函数.
五.指数函数的定义、解析式、定义域和值域
【知识点归纳】
指数函数的解析式、定义、定义域、值域
1、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x是自变量,函数的定义域是R,值域是(0,+∞).
2、指数函数的解析式:
y=ax(a>0,且a≠1)
3、理解指数函数定义,需注意的几个问题:
①因为a>0,x是任意一个实数时,ax是一个确定的实数,所以函数的定义域为实数集R.
②规定底数a大于零且不等于1的理由:
如果a=0,当x>0时,ax恒等于0;当x≤0时,ax无意义;
如果a<0,比如y=(﹣4)x,这时对于x=,x=在实数范围内函数值不存在.
如果a=1,y=1x=1是一个常量,对它就没有研究的必要,
为了避免上述各种情况,所以规定a>0且a≠1.
六.指数函数的图象与性质
【知识点的认识】
1、指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象和性质:
y=ax
a>1
0<a<1
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点(0,1)
当x>0时,y>1;
x<0时,0<y<1
当x>0时,0<y<1;
x<0时,y>1
在R上是增函数
在R上是减函数
2、底数对指数函数的影响:
①在同一坐标系内分别作函数的图象,易看出:当a>l时,底数越大,函数图象在第一象限越靠近y轴;同样地,当0<a<l时,底数越小,函数图象在第一象限越靠近x轴.
②底数对函数值的影响如图.
③当a>0,且a≠l时,函数y=ax 与函数y=的图象关于y轴对称.
3、利用指数函数的性质比较大小:
若底数相同而指数不同,用指数函数的单调性比较:
若底数不同而指数相同,用作商法比较;
若底数、指数均不同,借助中间量,同时要注意结合图象及特殊值.
七.指数型复合函数的性质及应用
【知识点归纳】
指数型复合函数性质及应用:
指数型复合函数的两个基本类型:y=f(ax)与y=af(x)
复合函数的单调性,根据“同增异减”的原则处理
U=g(x) y=au y=ag(x)
增 增 增
减 减 增
增 减 减
减 增 减.
八.指数函数的单调性与特殊点
【知识点归纳】
1、指数函数单调性的讨论,一般会以复合函数的形式出现,所以要分开讨论,首先讨论a的取值范围即a>1,0<a<1的情况.再讨论g(x)的增减,然后遵循同增、同减即为增,一减一增即为减的原则进行判断.
2、同增同减的规律:
(1)y=ax 如果a>1,则函数单调递增;
(2)如果0<a<1,则函数单调递减.
3、复合函数的单调性:
(1)复合函数为两个增函数复合:那么随着自变量X的增大,Y值也在不断的增大;
(2)复合函数为两个减函数的复合:那么随着内层函数自变量X的增大,内层函数的Y值就在不断的减小,而内层函数的Y值就是整个复合函数的自变量X.因此,即当内层函数自变量X的增大时,内层函数的Y值就在不断的减小,即整个复合函数的自变量X不断减小,又因为外层函数也为减函数,所以整个复合函数的Y值就在增大.因此可得“同增”若复合函数为一增一减两个函数复合:内层函数为增函数,则若随着内层函数自变量X的增大,内层函数的Y值也在不断的增大,即整个复合函数的自变量X不断增大,又因为外层函数为减函数,所以整个复合函数的Y值就在减小.反之亦然,因此可得“异减”.
九.指数函数的实际应用
【知识点归纳】
指数函数图象的应用:
函数的图象是直观地表示函数的一种方法.函数的很多性质,可以从图象上一览无余.数形结合就是几何与代数方法紧密结合的一种数学思想.指数函数的图象通过平移、翻转等变可得出一般函数的图象.利用指数函数的图象,可解决与指数函数有关的比较大小、研究单调性、方程解的个数、求值域或最值等问题.
十.指数式与对数式的互化
【知识点归纳】
ab=N⇔logaN=b;
alogaN=N;logaaN=N
指数方程和对数方程主要有以下几种类型:
(1)af(x)=b⇔f(x)=logab;logaf(x)=b⇔f(x)=ab(定义法)
(2)af(x)=ag(x)⇔f(x)=g(x);logaf(x)=logag(x)⇔f(x)=g(x)>0(同底法)
(3)af(x)=bg(x)⇔f(x)logma=g(x)logmb;(两边取对数法)
(4)logaf(x)=logbg(x)⇔logaf(x)=;(换底法)
(5)Alogx+Blogax+C=0(A(ax)2+Bax+C=0)(设t=logax或t=ax)(换元法)
十一.对数的运算性质
【知识点的认识】
对数的性质:①=N;②logaaN=N(a>0且a≠1).
loga(MN)=logaM+logaN; loga=logaM﹣logaN;
logaMn=nlogaM; loga=logaM.
十二.对数函数的定义
【知识点归纳】
一般地,如果a(a>0,且a≠1)的b次幂等于N,那么数b叫做以a为底N的对数,记作logaN=b,其中a叫做对数的底数,N叫做真数.即ab=N,logaN=b.
底数则要大于0且不为1.
十三.对数函数的定义域
【知识点归纳】
一般地,我们把函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞),值域是R.
十四.对数函数的值域与最值
【知识点归纳】
一般地,我们把函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞),值域是R.
定点:函数图象恒过定点(1,0)
十五.对数值大小的比较
【知识点归纳】
1、若两对数的底数相同,真数不同,则利用对数函数的单调性来比较.
2、若两对数的底数和真数均不相同,通常引入中间变量(1,﹣1,0)进行比较
3、若两对数的底数不同,真数也不同,则利用函数图象或利用换底公式化为同底的再进行比较.(画图的方法:在第一象限内,函数图象的底数由左到右逐渐增大)
十六.对数函数的图象与性质
【知识点归纳】
十七.对数函数的单调性与特殊点
【知识点归纳】
对数函数的单调性和特殊点:
1、对数函数的单调性
当a>1时,y=logax在(0,+∞)上为增函数
当0<a<1时,y=logax在(0,+∞)上为减函数
2、特殊点
对数函数恒过点(1,0)
十八.指数函数与对数函数的关系
【知识点归纳】
指数函数和对数函数的关系:
(1)对数函数与指数函数互为反函数,它们的定义域、值域互换,图象关于直线y=x对称.
(2)它们都是单调函数,都不具有奇偶性.当a>l时,它们是增函数;当O<a<l时,它们是减函数.
(3)指数函数与对数函数的联系与区别:
十九.反函数
【知识点归纳】
【定义】一般地,设函数y=f(x)(x∈A)的值域是C,根据这个函数中x,y 的关系,用y把x表示出,得到x=g(y).若对于y在中的任何一个值,通过x=g(y),x在A中都有唯一的值和它对应,那么,x=g(y)就表示y是自变量,x是因变量是y的函数,这样的函数y=g(x)(y∈C)叫做函数y=f(x)(x∈A)的反函数,记作y=f(﹣1)(x) 反函数y=f(﹣1)(x)的定义域、值域分别是函数y=f(x)的值域、定义域.
【性质】
反函数其实就是y=f(x)中,x和y互换了角色
(1)函数f(x)与他的反函数f﹣1(x)图象关于直线y=x对称;函数及其反函数的图形关于直线y=x对称
(2)函数存在反函数的重要条件是,函数的定义域与值域是一一映射;
(3)一个函数与它的反函数在相应区间上单调性一致;
(4)大部分偶函数不存在反函数(当函数y=f(x),定义域是{0} 且 f(x)=C (其中C是常数),则函数f(x)是偶函数且有反函数,其反函数的定义域是{C},值域为{0} ).奇函数不一定存在反函数,被与y轴垂直的直线截时能过2个及以上点即没有反函数.若一个奇函数存在反函数,则它的反函数也是奇函数.
(5)一切隐函数具有反函数;
(6)一段连续的函数的单调性在对应区间内具有一致性;
(7)严格增(减)的函数一定有严格增(减)的反函数【反函数存在定理】;
(8)反函数是相互的且具有唯一性;
(9)定义域、值域相反对应法则互逆(三反);
(10)原函数一旦确定,反函数即确定(三定)(在有反函数的情况下,即满足(2)).
题型归纳
【题型1 幂函数的定义与图像】
1.(22-23高一上·上海·期末)记号表示不超过实数的最大整数,若,则的值为( )
A.4898 B.4899 C.4900 D.4901
【答案】D
【分析】根据题意,由和互为反函数,其图象关于对称,把函数的值转化为边长为的正方形内整点的个数,结合有两个,即可求解.
【详解】根据题意,可得表示轴,及函数所成围成区域的整点的个数,
设函数和,可得函数和互为反函数,
两个函数的图象关于对称,
由函数对称性,可得轴,,与函数围成的区域
所以轴,及围成的区域所包含的整数点一样多,
如图所示,把和分别看成横轴和纵轴,
则函数表示边长为的正方形内整点的个数的之和,
其中有两个,所以整点的个数为,
即.
故选:D.
2.(21-22高一上·上海金山·期中)设和是两个不同的幂函数,则它们图像交点的个数为( )
A.1或2或0 B.1或2或3 C.1或2或3或4 D.0或1或2或3
【答案】B
【分析】由幂函数过点,根据两个幂函数的定义域的情况进行分类分析可得答案.
【详解】和是两个不同的幂函数,设,
由幂函数过点,
当和的定义域均为时,它们的图象的交点有,,还可能有
当和中至少有一个的定义域为时,它们的图象的交点有
当和中一个的定义域为,另一个的定义域为时,它们的图象的交点有.
所以它们图像交点的个数为1或2或3
故选:B
3.(20-21高一上·上海杨浦·期中)已知幂函数①,②,③,④,其中图像关于轴对称的是 (填写全部正确的编号)
【答案】②④
【分析】本题可根据函数的定义域以及是否满足判断函数是否关于轴对称.
【详解】①:,,不关于轴对称;
②:,,满足,关于轴对称;
③:,,不满足,不关于轴对称;
④:,,满足,关于轴对称,
故答案为:②④.
4.(22-23高一上·上海徐汇·期末)已知函数的表达式为,若且,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据分段函数图像结合已知得出、的范围,在根据,得出、的关系,即得出,再根据二次函数在区间上的值域得出答案.
【详解】作出函数的图像如下:
若且,
则当,得,
则,,
且,即,
则,
令,,
则且,
即,
故答案为:.
5.(22-23高一上·上海静安·期中)已知函数是幂函数,其图像分布在第一、三象限,则 .
【答案】
【分析】根据幂函数的定义得到,求出值,进行检验即可.
【详解】根据其为幂函数,则,解得或,
当时,,则其定义域关于原点对称,,故其为偶函数,且分布在一、二象限,图像如图所示:
故舍去,
当时,,则其定义域关于原点对称,,故其为奇函数,且分布在一、三象限,图像如图所示:
故答案为:.
6.(24-25高一上·上海浦东新·阶段练习)已知关于x的幂函数
(1)求证:幂函数在第一象限内一定有图像.
(2)命题m:两个幂函数有三个公共点,命题n:两个幂函数相同;判断命题m是命题n的什么条件并说明理由.
(3)求证:除原点外,幂函数的图像一定与坐标轴无交点.
【答案】(1)证明见解析
(2)必要非充分条件,理由见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)对于幂函数,根据幂函数的定义和性质来分析其在第一象限的图像情况.
(2)要判断命题是命题的什么条件,需要根据幂函数的性质以及公共点的情况进行分析.
(3)证明幂函数除原点外与坐标轴无交点,要考虑幂函数的表达式以及坐标轴上点的坐标特点.
【详解】(1)对于幂函数,当时,无论取何值(),都有意义.
例如当时,,
当时,,当时,等,在时都有对应的值.所以幂函数在第一象限内一定有图像.
(2)若两个幂函数相同,设这两个幂函数为和,它们的图像完全重合,有无数个公共点,
当然也满足有三个公共点(这是一种特殊情况包含在其中),所以.
反之,若两个幂函数有三个公共点,例如和,
它们有三个公共点,,,但这两个幂函数并不相同,所以.
综上,命题是命题的必要不充分条件.
(3)对于幂函数,当时,,当时,;
当时,无意义(除时,但),所以幂函数图像过原点.
对于轴上除原点外的点,即且,
对于幂函数,当时,除(且)外,要么为要么无意义,
所以除原点外幂函数图像与轴无交点.
对于轴上的点,令,当时,若,无解;
若,;若,无解,所以除原点外幂函数图像与轴无交点.
7.(24-25高一上·上海·课后作业)已知幂函数经过点.
(1)当时,求函数的值;
(2)是否存在实数、,使得该函数在区间上的最小值为,最大值为,若存在,求出、的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,,
【分析】(1)由待定系数法求出幂函数的表达式,再代入即可求解;
(2)首先得出,进一步结合函数单调性列出方程组即可求解.
【详解】(1)设幂函数为,∴,∴,
∴,∴当时,.
(2)存在.
理由:由(1)得,∴,∴.
因为函数在上是严格增函数,
所以函数在上是严格增函数,
所以当时,函数取最小值,当时,函数取最大值,
解得,.
故存在,满足题意.
8.(23-24高一上·上海·阶段练习)已知幂函数的图像关于点对称.
(1)求该幂函数的解析式;
(2)设函数,在如图的坐标系中作出函数的图象;
(提示:列表、描点、连线作图)
【答案】(1)
(2)图象见解析
【分析】(1)根据题意结合幂函数的定义和性质分析求解;
(2)由(1)可得:,列表、描点、连线作图.
【详解】(1)因为为幂函数,则,解得或,
若,则,图象关于原点对称,符合题意;
若,则,图象不关于原点对称,不符合题意;
综上所述:.
(2)由(1)可得:,则的定义域为,
可得
1
2
3
2
3
1
则的图象为:
9.(21-22高一上·上海黄浦·期末)已知幂函数为偶函数,.
(1)求的解析式;
(2)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(3)若函数在上是严格增函数,求k的取值范围.
【答案】(1);
(2)当时, 为偶函数,当时,为非奇非偶函数;
(3).
【分析】(1)由条件可得,解出的值,然后验证即可;
(2),分、两种情况讨论即可;
(3)当时,,然后化简可得,然后可得答案.
【详解】(1)因为为偶函数,所以
解得或
当时,为偶函数,满足题意
当时,是非奇非偶函数,不满足题意
所以
(2)因为,所以
所以当时,,为偶函数,
当时,,为非奇非偶函数,
(3)因为函数在上是严格增函数,
所以当时,,即
所以,
因为,所以,所以
因为,所以,所以
【题型2 幂函数的性质】
1.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】由幂函数的奇偶性,单调性即可求解.
【详解】由于幂函数,定义域为,偶函数,且在单调递减,
所以由,
可得:,且,
对平方可得:,
解得:,又,
所以实数的取值范围是,
故答案为:
2.(22-23高一上·上海徐汇·期末)不等式的解为 .
【答案】
【分析】根据幂函数的性质确定幂函数的奇偶性与单调性即可解不等式.
【详解】解:幂函数的定义域为,且函数在上单调递增,
又,则为偶函数,所以在上单调递减,
则由不等式可得,平方后整理得,
即,解得,则不等式的解集为.
故答案为:.
3.(22-23高一上·上海徐汇·期末)设(为常数),则“函数的图象经过点”是“函数为偶函数”的 条件.(填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要””、“既不充分也不必要”)
【答案】充要
【分析】利用偶函数的性质结合充分条件、必要条件的定义判断可得出结论.
【详解】若函数的图象经过点,即,
对任意的,则,
对任意的,则,
此时函数为偶函数,
所以,“函数的图象经过点”“函数为偶函数”;
若函数为偶函数,又因为,则,
所以,“函数的图象经过点”“函数为偶函数”.
所以,“函数的图象经过点”是“函数为偶函数”的充要条件.
故答案为:充要.
4.(2023高一上·上海·专题练习)若,求实数a的取值范围.
【答案】
【分析】解法1做出函数图像,分不同情况讨论,结果取并集即可,解法2利用函数的奇偶性,转化为在固定区间上解不等式,利用单调性求解即可.
【详解】解法1:∵, 观察的图象,得以下四种可能情况:
(1) (2) (3) (4)
分别解得:(1). (2)无解. (3). (4).
∴的取值范围是.
解法2:由幂函数性质得在单调递减,且易知是偶函数,
∴若, 即, 解得:.
5.(23-24高一上·上海静安·期中)已知幂函数的图象关于点中心对称;
(1)求该幂函数的解析式;
(2)设函数,在直角坐标系中做出函数的图像;
(3)根据中图像,直接写出不等式的解集,
【答案】(1)
(2)答案见解析
(3).
【分析】(1)根据函数 是幂函数,由得到或 再根据图象关于点中心对称求解;
(2)由(1)得到作图求解;
(3)根据(2)中图象求解.
【详解】(1)解:因为函数 是幂函数,
所以 解得 或
①当 时,函数 定义域是 f(x)的图象关于原点对称,
②当 时,函数的图象关于y轴对称,
则 所以幂函数f(x)的解析式是;
(2)由(1)知,其的定义域是
在定义域上的图象,如图所示.
(3)观察(2)中图象得,故函数g(x)的单调递增区间是:和单调递减区间是:
不等式的解集是.
6.(21-22高一上·上海长宁·期末)已知幂函数的图象关于轴对称,且在区间上是严格增函数.
(1)求的值;
(2)求满足不等式的实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先利用幂函数在区间上是严格增函数得到,再验证其图象关于轴对称进行求值;
(2)利用(1)中函数的奇偶性和单调性进行求解.
【详解】(1)解:因为幂函数在区间上是严格增函数,
所以,解得,
又因为,所以或或,
当或时,为奇函数,图象关于原点对称(舍);
当时,为偶函数,图象关于轴对称,符合题意;
综上所述,.
(2)解:由(1)得为偶函数,且在区间上是严格增函数,
则由得,
即,即,解得,
所以满足的实数的取值范围为.
7.(20-21高一上·上海·期末)已知函数,函数,
(1)将的解析式化为根式,直接写出其定义域,值域,零点,并指出其在定义域上的单调性,奇偶性(不需要写过程,将答案填在表格中);
解析式化为根式
定义域
值域
单调性
奇偶性
零点
(2)如果在区间上严格单调递减,求实数a的取值范围.
【答案】(1)表格见解析;(2).
【分析】(1)根据幂函数的图像性质,可得答案.
(2)设,则在上单调递增,且,由复合函数的单调性规则,所以在上单调递减,再讨论二次项的系数,根据二次函数的图像性质,结合对称轴的位置可得答案.
【详解】(1)
解析式化为根式
定义域
R
值域
R
单调性
严格增
奇偶性
奇函数
零点
0
(2)
设,由,则.,且在上单调递增.
因为在区间上严格单调递减,设
根据复合函数的单调性规则,所以在上单调递减.
当时,满足在上单调递减.
当时,的对称轴满足,开口向下,满足在上单调递减.
当时,则的对称轴满足,故
综上可得:在区间上严格单调递减,实数a的取值范围是.
【点睛】关键点睛:本题考查幂函数的图像性质和考查复合函数的单调性求参数问题,解答本题的关键是由题意设,根据复合函数的单调性规则,所以在上单调递减,结合二次函数的图象性质得出答案.属于中档题.
【题型3 指数函数的定义与图像】
1.(24-25高一上·上海·课堂例题)函数:①;②;③;④.其中,指数函数有 个;
【答案】1
【分析】根据指数函数的定义进行判断.
【详解】①中,的系数是2,故①不是指数函数;②中,的指数是,故②不是指数函数;
③中,是指数函数;④中,是幂函数.
所以只有③是指数函数.
故答案为:1
2.(24-25高一上·上海·随堂练习)指数函数(且)的图像过点,若时,;时,,则 .
【答案】64
【分析】将点代入解析式得出,进而由解析式得出.
【详解】因为指数函数(且)的图像过点,
所以或(舍).
若时,;时,,
因此.
故答案为:64.
3.(24-25高一上·上海·课后作业)若指数函数(且)的图象经过点,当时, .
【答案】/0.015625
【分析】先根据已知求出参数的值,然后将代入函数表达式即可求解.
【详解】由题意,注意到且,所以解得,
所以指数函数解析式为,
当时,.
故答案为:.
4.(24-25高一上·上海·随堂练习)指数函数中a的取值范围是 .
【答案】且
【分析】根据指数函数的定义填写即可.
【详解】根据指数函数的定义,知,且.
故答案为:且.
5.(24-25高一上·上海·课后作业)指数函数的图像经过,则 .
【答案】/
【分析】首先设指数函数,再代入点求函数的解析式,最后求函数值.
【详解】设函数(且),
,得,即
所以.
故答案为:
6.(24-25高一上·上海·课堂例题)已知函数(且)的图像经过点.
(1)求的表达式;
(2)求的最小值;
(3)设,若恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)将点代入计算即可;
(2)整体思想,转化为二次函数的最值问题即可;
(3)利用基本不等式求最值即可.
【详解】(1)将代入,得,解得或(舍),
故.
(2)由(1)易知,
当时取等号,故的最小值为.
(3)由题意,得,
当且仅当,即时取等号,故要使恒成立,则,
故的取值范围是.
【题型4 指数函数的性质】
1.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数在上是严格增函数,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据题意,由函数单调性的定义可得,解得的取值范围.
【详解】根据题意,函数在R上是增函数,
则有,解得:,
即实数的取值范围为;
故答案为:.
2.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数的定义域为,,对任意两个不等的实数都有,则不等式的解集是 .
【答案】
【分析】推导出函数为上的增函数,将所求不等式变形为,可得出关于实数的不等式,由此可解得原不等式的解集.
【详解】不妨令,则等价于,
可得,构造函数,则是上的增函数.
因为,所以等价于,
即,所以,即,解得.
因此不等式的解集是.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:利用函数的单调性求解抽象函数不等式,要设法将隐性划归为显性的不等式来求解,方法是:
(1)把不等式转化为;
(2)判断函数的单调性,再根据函数的单调性把不等式的函数符号“”脱掉,得到具体的不等式(组),求解即可.
3.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知,若函数的值域为,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用指数函数的性质作出的大致图象,数形结合得到的取值(范围),从而得解.
【详解】依题意,令,解得;令,解得;
当时,,则,
由指数函数的性质作出的大致图象,如图,
因为的值域为,所以,,
则,所以,即的取值范围为.
故答案为:.
4.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数的值域为,
(1)求实数的值;
(2)求函数,的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据指数函数的值域为可计算出的值;
(2)根据二次函数的对称轴以及开口方向,分类讨论时函数的最小值,由此可求结果.
【详解】(1)因为的值域为,所以的值域为,
由条件可知,.
(2)对称轴为且开口向上,
当时,在上单调递减,在上单调递增,所以,
当时,在上单调递增,所以,
所以.
5.(24-25高一上·上海·阶段练习)设函数(且)是定义域为的奇函数.
(1)求的值;
(2)若,试判断函数单调性,并求使不等式对恒成立的t的取值范围;
(3)若,且在上的最小值为,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据奇函数的性质可得,由此求得值;
(2)由(且),,求得,在上单调递减,不等式化为,即恒成立,由求得的取值范围;
(3)由求得的值,可得 的解析式,令,可知为增函数,,令,分类讨论求出的最小值,再由最小值等于,求得的值.
【详解】(1)∵是定义域为的奇函数,
∴,∴,∴,
经检验,,是奇函数,故;
(2)(且),
∵,∴,又且,所以,
∵单调递减,单调递增,故在上单调递减.
不等式化为,∴,
即恒成立,∴,解得
所以的取值范围为;
(3)∵,∴,即,解得或(舍去),
∴,
令,由(1)可知为增函数,
∵,∴,
令,
若,当时,,解得,
若,当时,,解得(舍去),
综上所述:.
6.(24-25高一上·上海闵行·期中)已知函数,其中且.
(1)若,求的最小值;
(2)若在区间上的最大值为,求的值;
(3)若,且对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由题知,进而结合二次函数求解即可;
(2)令,将函数转化为求的最大值问题,再分和讨论求解即可;
(3)结合题意,将问题转化为,对任意恒成立,再结合基本不等式求解即可.
【详解】(1)当时,函数,
所以当时,函数有最小值.
(2)令,则函数,
当时,由有,
由于函数在上单调递减,在区间上的最大值为,
所以,当时,有最大值,
解得或,均不满足,舍去;
当时,由有,
由于函数在上单调递增,在区间上的最大值为,
所以,当时,有最大值,
解得或,其中不满足,舍去;
综上,.
(3)因为当时,对任意恒成立
所以,对任意恒成立
所以,对任意恒成立,
因为,当且仅当,即时等号成立,
所以,恒成立,即,
所以,实数的取值范围为.
7.(24-25高一上·上海闵行·期中)定义:若对定义域内任意,都有(为正常数),则称函数为“距”增函数.
(1)若,,判断是否为“1距”增函数,并说明理由;
(2)若,是“距”增函数,求实数的取值范围;
(3)若,,其中()为常数,如果是“2距”增函数,求实数的取值范围及的最小值.
【答案】(1)为“1距”增函数.
(2).
(3)
【分析】(1)根据题设中的新定义可证,故可判断为“1距”增函数.
(2)根据函数新定义可得在上恒成立,根据判别式可求参数的范围;
(3)根据函数新定义可得在上恒成立,分类讨论后可求参数的范围.
【详解】(1)因为,故,
故为“1距”增函数.
(2)由题设可得在上恒成立即,
整理得到:在上恒成立,
若,因不成立,故舍,
故,解得.
(3)因为是“2距”增函数,故,
整理得到:在上恒成立,
故恒成立且恒成立,
故且,
故.
8.(24-25高一上·上海·期中)已知函数.
(1)直接写出函数在区间上的单调增区间和单调减区间:
(2)设常数t满足,求函数在区间上的最小值:
(3)设函数,对于任意的,关于x的不等式恒成立,求实数k的取值范围.
【答案】(1)单调递增区间为,单调递减区间为
(2)当时,最小值为,当时,最小值为1
(3)
【分析】(1)配方后得到函数单调区间;
(2)分和,得到函数单调性,得到最小值;
(3),换元后得到,,从而得到,求出答案.
【详解】(1),
故在区间上的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2),,
若时,在上单调递减,故最小值为,
当时,在上单调递减,在上单调递增,
故最小值为,
故当时,最小值为,当时,最小值为1.
(3),
对于任意的,关于x的不等式恒成立,
即,
令,故在上恒成立,
,
由得,
故当时,取得最小值,最小值为,
,解得,
故实数k的取值范围为.
【点睛】方法点睛:恒成立问题常常利用函数最值解决,可以直接利用函数性质求解最值,也可分离参数后利用易解决的函数性质求解最值,从而解决问题.
【题型5 对数函数的定义与图像】
1.(24-25高一上·上海·阶段练习)以下四个命题中,真命题的个数为( )
①函数最小值为3; ②若,则;
③不等式的解集为.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】根据二次函数性质分析可得①错误;由对数运算性质构造函数并利用其单调性可得②正确;举反例在不等式的解集内可知③错误.
【详解】对于①,由于,则,即函数最小值为4,所以①错误;
对于②,若,
易知在上单调递增,,所以,可得②正确;
对于③,易知当时,,即在不等式的解集内,因此③错误;
因此真命题的个数为1个.
故选:B
2.(23-24高一上·上海·阶段练习)在同一平面直角坐标系中,函数,(且)的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据每个选项中函数的单调性求出实数的取值范围,再由函数(且)的图象与轴的交点,求出的取值范围,观察的范围能否一致,由此可得出合适的选项.
【详解】对于A选项,函数为增函数,则,可得,
对于函数,令,可得,
可得,解得,合乎题意;
对于B选项,函数为减函数,则,可得,
对于函数,令,可得,
可得,解得,不合乎题意;
对于C选项,函数为减函数,则,可得,
对于函数,令,可得,
可得,可得,不合乎题意;
对于D选项,函数为增函数,则,可得,
对于函数,令,可得,
可得,可得,不合乎题意.
故选:A.
3.(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)利用函数图像解不等式:的解集是 .
【答案】
【分析】画出函数,的图像,根据图像得到答案.
【详解】画出函数,的图像,如图所示:
当时,,根据图像知:当时,
故答案为:.
4.(22-23高一上·上海宝山·期末)函数的定义域为,则实数m的取值范围是 .
【答案】
【分析】由条件可得对都有,然后分、两种情况讨论求解即可.
【详解】因为函数的定义域为,
所以对都有,
当时成立,
当时有,解得,
综上可得,
故答案为:
5.(22-23高一上·上海青浦·阶段练习)若函数的图像恒过一定点,则此定点坐标为 .
【答案】(0,1)
【分析】根据对数函数恒过定点,再结合整体法即可求解.
【详解】当时,
,
所以的图像恒过一定点(0,1),
故答案为:(0,1)
6.(21-22高一上·上海闵行·期末)如图,函数的图象为折线,则不等式的解为 .
【答案】/
【分析】先作函数图象,再求交点,最后根据图象确定解集.
【详解】
因为经过,
所以时,令,
当时,可得,
所以的解集为.
故答案为:.
7.(21-22高一上·上海松江·期末)设平行于轴的直线分别与函数和的图像相交于点、,若在函数的图像上存在点,使得是以为斜边的等腰直角三角形,则点的横坐标为 .
【答案】
【分析】设,求得点坐标并代入,求得,进而求得的横坐标.
【详解】设,线段的中点坐标为,,
因为是以为斜边的等腰直角三角形,
所以,因为点在函数的图像上,
所以,,
所以,所以,
解得,所以点的横坐标为.
故答案为:
8.(22-23高一上·上海徐汇·期末)设为奇函数,a为常数.
(1)求a的值;
(2)若函数,求与两个函数图像的交点坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由奇偶性的定义,再解方程得出a的值;
(2)由,再解对数方程得出交点坐标.
【详解】(1)因为为奇函数,所以对定义域内的任意都成立,
所以,即,
整理得,求解并验证得或(舍).
(2)由得,整理得,解得,则交点纵坐标y = -2,
即与两个函数图像的交点坐标为..
9.(22-23高一上·上海徐汇·期末)(1)判断函数的奇偶性并说明理由;
(2)证明:函数在上严格增.
【答案】(1)函数为奇函数,证明见解析;(2)证明见解析
【分析】(1)根据函数解析式先确定函数定义域,定义域对称后化简解析式,按照奇偶性判断即可;
(2)按照函数单调性定义取值、作差、变形、定号、下结论等步骤证明即可.
【详解】解:(1)函数为奇函数,理由如下:
函数定义域满足,即函数定义域为,
所以,则,
故函数为奇函数;
(2)证明:任取,且,
所以
,
因为,所以,又恒成立,所以,即,
故函数在上严格增.
【题型7 对数函数的性质】
1.(24-25高一上·上海·阶段练习)函数的值域为 .
【答案】
【分析】先求得函数的定义域,然后根据对数函数的单调性求值域.
【详解】由,解得,所以的定义域是,
二次函数的开口向下,对称轴为,
所以,
又函数在上单调递增,
所以的值域是.
故答案为:
2.(24-25高一上·上海嘉定·期中)设条件有意义,条件,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】先分别求出条件表示的集合,再由p是q的必要不充分条件,可得集合是集合的真子集,从而可求出实数的取值范围
【详解】由,得,记为,
由,得,且,
当时,,
因为p是q的必要不充分条件,
所以集合是集合的真子集,则,所以;
当时,,显然满足题意;
当时,,
则集合是集合的真子集,则,所以;
综上所述,实数的取值范围为,
故答案为:.
3.(22-23高一上·上海徐汇·期末)若不等式在上恒成立,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】把不等式变形为,分和情况讨论,数形结合求出答案.
【详解】解:因为不等式在上恒成立,
所以在上恒成立,
令,,,
则问题转化为在上恒成立,
若,此时在上单调递减,,而当时,,显然不合题意;
当时,画出两个函数的图象,
要想满足在上恒成立,只需,即,解得.
综上:实数的取值范围是.
故答案为:
4.(23-24高一上·上海徐汇·期末)已知函数,其中.若关于x的方程恰有四个不同的实数根,则该方程所有实数根之和的取值范围是 .
【答案】
【分析】令,画出图像如图所示,利用数形结合思想,结合二次函数的对称性,对数函数的运算和性质,对勾函数的单调性求解.
【详解】,画出图像如图所示.
方程等价于,方程有4个不同的实数根,即函数的图象与水平直线有4个不同的交点,故.
设四个交点的横坐标从左到右依次为,如图所示,可知,,
结合,得所以.
又因为,所以,所以,所以,
由于函数在上单调递减,所以,
,
所以题设方程所有实数根之和的取值范围是.
故答案为:
5.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数在上是严格减函数,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用复合函数的性质“同增异减”即可得到结果.
【详解】令,则,且为减函数.
函数在上是严格减函数,
则,解得,故实数的取值范围是.
故答案为:.
6.(22-23高一上·上海宝山·期末)当,时,则的最小值是 .
【答案】
【分析】由且,得出,用均值不等式即可得出答案.
【详解】,且,而函数在上单调递增,
,即,且,,
,
当且仅当,即,时,等号成立,
故答案为:
7.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数的值域为,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】通过,,三种情况讨论即可.
【详解】,
当时,,存在最大值,不满足值域为,
当,,值域为,满足题意;
当,若的值域为,同时必有,
解得,
综上实数的取值范围是,
故答案为:
8.(23-24高一·上海·课堂例题)根据下列不等式,比较正数m及n的大小:
(1);
(2)(且);
(3)(,,).
【答案】(1)
(2)当时,;当时,;
(3)
【分析】(1)根据的单调性即可比较大小;
(2)对分和讨论,并结合对数函数单调性即可比较大小;
(3)根据换底公式得,再根据对数函数性质得分子和分母的符号即可比较大小.
【详解】(1)因为在单调递增,
而,所以;
(2)当时,在单调递增,而,所以;
当时,在单调递减,而,所以;
(3)因为,
而,,
因为,即,
所以,又函数在上单调递增,
所以.
9.(23-24高一上·上海徐汇·期末)已知函数.
(1)求方程的解;
(2)若关于x的方程在上有实数解,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)解方程即可求解.
(2)将问题转化为在上有实数解,求函数在上的值域即可.
【详解】(1)由题得即
故方程的解为.
(2)由,得
易知在上是严格增函数,
且当时,当时,
故
10.(24-25高一上·上海·期中)已知全集为R,集合 集合 B=.
(1)求集合A,B及A∩B:
(2)若C={}, 且满足A∪C=A, 求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)对于集合,根据指数函数单调性求解的范围. 对于集合,根据对数函数的性质,求解的范围. 对于,求两个集合的交集,即求既属于又属于的元素组成的集合.
(2)对于,根据集合的包含关系,再根据集合的定义求解的取值范围.
【详解】(1)因为,指数函数是单调递增函数.
所以. 解为,即.
因为,对数函数是单调递增函数.
所以,解得,即.
则.
(2)对于集合,可得,即.
因为,所以. 则有.
解第一个不等式,得.
解第二个不等式,得.
所以的取值范围是.
11.(24-25高一上·上海松江·期中)若函数的定义域为,且对任意,都有,则称具有“性质”.
(1)当时,判断是否具有“性质”,并说明理由;
(2)当时,证明:具有“性质”;
(3)如果函数具有“性质”,求实数的取值范围.
【答案】(1)不具有,理由见解析
(2)证明见解析
(3)或
【分析】(1)取验证即可判断;
(2)通过,转换成证明恒成立即可.
(3)通过对任意恒成立,讨论三种情况即可.
【详解】(1)当时,,则不具有“性质”.
(2)若要证具有“性质”,则
只需要证成立即可,
又,则,恒成立,
则具有“性质”.
(3)由题意知,
则对任意恒成立,
当时,成立,当时不成立,
当时,或.
12.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数.
(1)当时,求的取值范围;
(2)令,求在上的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)依题意可得,令,求出的取值范围,从而求出的取值范围;
(2)依题意可得,再令,结合二次函数的性质计算可得.
【详解】(1)因为,
令,即,则或,
解得或,
所以的取值范围为;
(2)因为
,
令,因为,则,
此时有,
令,,
当时,;
当时,;
当时,;
综上可得.
真题感知
1.(24-25高一上·上海·期中)函数的定义域为 .
【答案】
【分析】根据对数的真数大于、分式分母不为求解出结果.
【详解】因为,所以,解得,
所以定义域为,
故答案为:.
2.(24-25高一上·上海·期中)已知幂函数的图像与坐标轴没有交点,则 .
【答案】.
【分析】利用幂函数的定义和性质可得,再应用对数运算律计算即可.
【详解】由幂函数,
故有,则
解得,或,
当时,与坐标轴有交点不合题意.
所以,,满足条件,
故答案为:.
3.(24-25高一上·上海·期中)已知,,则关于x的不等式的解集为 .
【答案】
【分析】由不等式的性质及幂函数的单调性求解.
【详解】由知,
所以,即
所以,即,解得,
所以不等式的解集为,
故答案为:
4.(23-24高一上·上海·期末)不等式的解集是 .
【答案】
【分析】依题意可得,令,判断函数的单调性,结合,即可求出不等式的解集.
【详解】不等式,即,
令,,
因为与均在上单调递增,
所以在上单调递增,
又,所以当时,
则不等式的解集是.
故答案为:
5.(23-24高一上·上海浦东新·期中)设a、b、c是实数,对于下列命题:①如果,那么,其中是正整数;②如果,那么;③如果,那么;④如果,那么,其中是正整数;⑤如果,那么;⑥如果,那么.其中真命题的序号为 .
【答案】①③⑥
【分析】①结合的乘方的性质进行考虑;②考虑的情况;③考虑的性质;④考虑的情况;⑤取特殊值考虑,⑥结合的单调性进行考虑
【详解】对①,因为表示个相乘,则,那么,①正确;
对②,当时,满足,但,②错误;
对③,若,则且,所以,③正确;
对④,取,则,,④错误;
对⑤,取,满足,但,⑤错误;
对⑥,函数在上单调递增,若,则,⑥正确.
故答案为:①③⑥
6.(23-24高一上·上海·期末)已知,若函数的值域为,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】求出函数在时的值域,根据给定条件确定当时的取值集合,再分类讨论求解即得.
【详解】函数在上单调递增,函数值集合为,
由函数的值域为,得函数在时的取值集合包含
当时,在上单调递减,函数值集合为,不符合题意,
当时,,函数值集合为,不符合题意,
当时,在上单调递增,函数值集合为,
由,得,解得,由,得,因此,
所以的取值范围是.
故答案为:
7.(24-25高一上·上海·期中)设(),记函数在区间()上的最大值为,若对任意,都有,则实数t的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据在内单调递增,分析可知或,整理得关于的不等式或,的解集为,即可根据求解.
【详解】因为,则,在内单调递增,
则在内单调递增,
又因为在区间上的最大值为,
可得或,
由题意可知:或,
则或,
整理得或,
即关于的不等式或的解集为,
可知,
整理得,则,
故,
故答案为:.
8.(24-25高一上·上海·期中)已知实数满足,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据题意得,计算的取值范围,利用函数的单调性即可得到结果.
【详解】∵,,
∴,
∴,
由得,即,
∵,在上为减函数,
∴,
∴的取值范围是.
故答案为:.
9.(23-24高一上·上海闵行·期末)在沪教版教材必修第一册第四章的章首语中有这样一段话:“通过固定等式中的三个量中的一个量,研究另两个量的相互关系和变化规律,定义三种基本而应用广泛的函数——幂函数、指数函数和对数函数”.若令(是自然对数的底数),将视为自变量,则为的函数,记作,若不等式对任意的恒成立,则实数的值为 .
【答案】/
【分析】根据指对互化以及换底公式得出.进而分,以及,得出的符号,进而列出的关系式,求解即可得出答案.
【详解】由已知可得,,
则,
所以,,,且.
当时,有,
由可得,,
所以在上恒成立,所以;
当时,有,
由可得,,
所以在上恒成立,所以.
综上所述,要使不等式对任意的恒成立,
则.
故答案为:.
10.(24-25高一上·上海闵行·期中)若函数对定义域内的每一个值,在其定义域内都存在唯一的,使成立,则称该函数为“依赖函数”.若函数在定义域上为“依赖函数”,则的取值范围是 .
【答案】.
【分析】由新定义结合单调性得出,得出的范围,再利用二次函数性质得结论.
【详解】是增函数,因此取得最大值时,取得最小值,
时,,,
所以,,
又,所以,
所以,
故答案为:.
11.(24-25高一上·上海·期中)设函数的定义域为,若函数满足条件:存在,使得在上的取值范围是,则称为“半缩函数”.若函数为“半缩函数”,则实数的取值范围是
【答案】
【分析】由题意得,函数是增函数,构造出方程组,利用方程根的分布,求出的取值范围.
【详解】因为函数为“半缩函数”,
所以存在,使得在上的取值范围是,
由复合函数的单调性可知,在上单调递增,
所以,即,
所以,
所以有两个不等的实数根,
令,当时,关于的方程有两个不相等的正实数根,
可得,解得;
当时,关于的方程在上有两个不相等的正实数根,
所以,无解;
所以.
故答案为:
12.(24-25高一上·上海·期中)已知,.函数的图像是一个中心对称图形.若函数与函数的图像交点分别为,,…,(为正整数),则 .注:.
【答案】
【分析】由已知可得,即可证,即函数与都关于点对称,进而可得解.
【详解】
由已知,则,
则,
即函数关于点对称,
且,函数在上单调递增,
又,
则,,
即函数关于点,
且在,,,上分别单调递减,
作出函数与的图像如图所示,
可知函数与有个交点,
分别为,,,,
且与,与分别关于点对称,
即,
故答案为:.
13.(24-25高一上·上海·期中)如图是幂函数的部分图像,已知分别取这四个值,则与曲线相应的依次为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据幂函数的图象和性质之间的关系进行判断即可.
【详解】当时,幂函数在上单调递增,
当时,幂函数在上单调递减,
并且在直线的右侧,图象自下而上所对应的函数的幂指数依次增大,
所以,所以.
故选:A
14.(23-24高一上·上海闵行·期末)已知函数()的值域是,有下列结论:①当时,;②当时,;③当时,.其中正确结论的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】D
【分析】首先由函数的性质,结合函数的值域,画出函数的图象,并结合端点的取值,结合函数的图象,以及最值,即可判断的取值.
【详解】设
当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
所以在单调递增,在单调递减,
所以当时,取得最大值,
单调递增,
所以的图象如图所示,
令,得或,
当时,的值域为,所以,故①正确;
当时, ,,
的值域为,所以,故②正确;
③当时,,而,
所以,故③正确.
故选:D
【点睛】关键点点睛:本题考查分段函数的图象,以及最值问题,本题的关键是结合最值,画出函数的图象,并根据最值,分析端点值的取值范围.
15.(24-25高一上·上海·期中)已知幂函数 ,且该函数在上是严格增函数.
(1)求此幂函数的表达式;
(2)求关于的不等式 的解, 其中.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由及可得;
(2)根据与0的大小分类讨论解二次不等式.
【详解】(1)因为 是幂函数且该函数在上是严格增函数.
所以,所以,
所以;
(2)不等式为,即,
时,解为,解集为;
时,解为或,解集为;
时,解为或,解集为.
16.(24-25高一上·上海黄浦·期中)已知,,,幂函数在区间上是严格增函数.
(1)求函数的表达式;
(2)若关于的不等式的解集中有且仅有个整数,求实数的范围;
(3)若,关于的方程的两实根分别为,(其中),求的值.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)根据幂函数的图象与性质,结合题意,列不等式求解即可;
(2)解不等式,根据不等式的解集中有且仅有个整数,得出这个整数,由此列不等式求出的取值范围;
(3)由题意列方程,求出和,判断、与、的大小,计算的值即可.
【详解】(1)由题意知,,即,解得,
又因为,所以,所以;
(2)不等式为,即;所以,
解得,
所以不等式的解集为,其中;
因为不等式的解集中有且仅有个整数,则这个整数分别为2,3,4,5,6;
所以,即,解得;
所以的取值范围是;
(3)由题意知,方程为,所以,
即;
由根与系数的关系知,,;
解方程,得;
因为,且,
所以,;
因为,
所以,
因为,
所以,
所以.
17.(24-25高一上·上海·期中)(1)已知指数函数(且在区间上的最大值与最小值之和等于,求实数的值.
(2)已知幂函数的图像关于轴对称,且在上严格递减.若.求实数的取值范围.
【答案】(1)2或 (2)
【分析】(1)指数函数一定是单调函数,故在端点处取最大最小值,代入等式即可求得实数的值;
(2)由幂函数的单调性得到指数的不等式,解出的取值范围,求出指数值,由指数函数图像的性质解不等式,从而求得的取值范围.
【详解】(1)指数函数在区间上单调,
∴,
∴或
(2)由题意可知,∴,又∵,
∴或,
当时,,为偶函数,
当时,,为偶函数,
∴,的定义域为,
∴,
∴,
∴
18.(24-25高一上·上海徐汇·期中)除了直接作差以外,利用函数,基本不等式,反证法比大小也是解决不等关系的主要方法
(1)已知实数,满足. 求证:中至少有一个实数不小于1
(2)已知,,,试比较:a,b,c三者的大小关系
(3)若实数a,b,x,y满足,试比较:和的大小,并指明等号成立的条件
【答案】(1)证明见解析
(2)b>c>a
(3),当且仅当且同号时,等号成立
【分析】(1)利用反证法易证结论成立;
(2)利用函数在上为减函数,函数在上为增函数,可比较大小;
(3)利用1的代换,可得.
【详解】(1)(反证法)假设全小于1,即,
所以,这与矛盾,
故假设不成立,所以中至少有一个实数不小于1.
(2)因为函数在上为减函数,又,所以,即,
又函数在上为增函数,又,所以,
所以;
(3),
,
当且仅当,即取等号,
所以,
当且仅当且同号时取等号.
19.(24-25高一上·上海·期中)已知, 函数
(1)当时,解不等式
(2)设 是该函数图像上任意不同的两点,且满足点 P在点Q的左侧,求证:点P在点Q的上方.
(3)设,若对任意的, 在区间上的最大值与最小值的和不大于. 求的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)由 得到 ,再利用对数函数的单调性求解;
(2)由题意得到函数 在定义域内单调递减证明;
(3)根据函数 在定义域内单调递减,得到函数 在区间 上的最大值和最小值,化简得到求解.
【详解】(1)解:当 时, ,
则 ,
, 解得 ,
不等式的解集为 ;
(2) 在 上单调递减,
函数 在定义域内单调递减,
所以当点 P在点Q的左侧时,点P在点Q的上方;
(3)由(2)知:函数 在定义域内单调递减,
函数 在区间 上的最大值为:
, 最小值为,
,
即 ,
令 ,
则,即
在 上单调递增,
解得 ,
又, 实数的取值范围时 .
20.(24-25高一上·上海杨浦·期中)对于对数函数性质的证明和探究,是研究该函数的必要途径:
(1)已知函数的值域为,求:实数a的取值范围;
(2)求证:对于对数函数,,若且a,b同时是或中的元素,则必有函数在左侧低于,在右侧高于.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由题意知函数的值域的子集,利用二次函数的性质列不等式,求解即可;
(2)利用作差法比较的大小,即可证明两个函数图像的位置关系,过程中利用了对数运算的性质和换底公式.
【详解】(1)令,由函数的值域为,得;
当时,,不符合题意;
当时,由二次函数的性质得,解得,
则实数a的取值范围是.
(2)由题意,,
因为,所以,则;
①当时,在区间上,则,即,
在区间上,则,即,
故函数在点左侧低于,在点右侧高于成立;
②当时,在区间上,则,即,
上,则,即,
故函数在点左侧低于,在点右侧高于成立;
综上所述,对于对数函数,,若且a,b同时是或中的元素,
则必有函数在左侧低于,在右侧高于.
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专题01幂指对数函数全章复习攻略
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重点专攻:知识点和关键点梳理,查漏补缺
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【题型1 幂函数的定义与图像】 【题型2 幂函数的性质】
【题型3 指数函数的定义与图像】 【题型4 指数函数的性质】
【题型5 对数函数的定义与图像】 【题型6 对数函数的性质】
一.幂函数的概念、解析式、定义域、值域
【知识点归纳】
幂函数的定义:一般地,函数y=xa叫做幂函数,其中x是自变量,a是常数.
解析式:y=xa=
定义域:当a为不同的数值时,幂函数的定义域的不同情况如下:
1.如果a为负数,则x肯定不能为0,不过这时函数的定义域还必须根据q的奇偶性来确定,即如果q为偶数,则x不能小于0,这时函数的定义域为大于0的所有实数;
2.如果同时q为奇数,则函数的定义域为不等于0的所有实数.
当x为不同的数值时,幂函数的值域的不同情况如下:
1.在x大于0时,函数的值域总是大于0的实数.
2.在x小于0时,则只有同时q为奇数,函数的值域为非零的实数.
而只有a为正数,0才进入函数的值域.
由于x大于0是对a的任意取值都有意义的.
二.幂函数的图象
【知识点归纳】
三.幂函数的性质
【知识点归纳】
所有的幂函数在(0,+∞)上都有各自的定义,并且图象都过点(1,1).
(1)当a>0时,幂函数y=xa有下列性质:
a、图象都通过点(1,1)(0,0);
b、在第一象限内,函数值随x的增大而增大;
c、在第一象限内,a>1时,图象开口向上;0<a<1时,图象开口向右;
d、函数的图象通过原点,并且在区间[0,+∞)上是增函数.
(2)当a<0时,幂函数y=xa有下列性质:
a、图象都通过点(1,1);
b、在第一象限内,函数值随x的增大而减小,图象开口向上;
c、在第一象限内,当x从右趋于原点时,图象在y轴上方趋向于原点时,图象在y轴右方无限逼近y轴,当x趋于+∞时,图象在x轴上方无限地逼近x轴.
(3)当a=0时,幂函数y=xa有下列性质:
a、y=x0是直线y=1去掉一点(0,1),它的图象不是直线.
四.幂函数的单调性、奇偶性及其应用
【知识点归纳】
1、幂函数定义:
一般地,函数y=xa(a∈R)叫做幂函数,其中x是自变量,a是常数.
(1)指数是常数;
(2)底数是自变量;
(3)函数式前的系数都是1;
(4)形式都是y=xa,其中a是常数.
2、幂函数与指数函数的对比
式子
名称
a
x
y
指数函数:y=ax
底数
指数
幂值
幂函数:y=xa
指数
底数
幂值
3、五个常用幂函数的图象和性质
(1)y=x; (2)y=x2; (3)y=x3; (4)y=; (5)y=x﹣1
y=x
y=x2
y=x3
y=
y=x﹣1
定义域
R
R
R
[0,+∞)
{x|x≠0}
值域
R
[0,+∞)
R
[0,+∞)
{y|y≠0}
奇偶性
奇
偶
奇
非奇非偶
奇
单调性
增
x∈[0,+∞)时,增
x∈(﹣∞,0]时,减
增
增
x∈(0,+∞)时,减
x∈(﹣∞,0)时,减
公共点
(1,1)(0,0)
(1,1)(0,0)
(1,1)(0,0)
(1,1)(0,0)
(1,1)
4、幂函数的性质
(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且函数图象都通过点(1,1).
(2)如果a>0,则幂函数的图象过点(0,0),(1,1),并在[0,+∞)上为增函数.
(3)如果a<0,则幂函数的图象过点(1,1),并在(0,+∞)上为减函数.
(4)当a为奇数时,幂函数为奇函数,当a为偶数时,幂函数为偶函数.
五.指数函数的定义、解析式、定义域和值域
【知识点归纳】
指数函数的解析式、定义、定义域、值域
1、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x是自变量,函数的定义域是R,值域是(0,+∞).
2、指数函数的解析式:
y=ax(a>0,且a≠1)
3、理解指数函数定义,需注意的几个问题:
①因为a>0,x是任意一个实数时,ax是一个确定的实数,所以函数的定义域为实数集R.
②规定底数a大于零且不等于1的理由:
如果a=0,当x>0时,ax恒等于0;当x≤0时,ax无意义;
如果a<0,比如y=(﹣4)x,这时对于x=,x=在实数范围内函数值不存在.
如果a=1,y=1x=1是一个常量,对它就没有研究的必要,
为了避免上述各种情况,所以规定a>0且a≠1.
六.指数函数的图象与性质
【知识点的认识】
1、指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象和性质:
y=ax
a>1
0<a<1
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点(0,1)
当x>0时,y>1;
x<0时,0<y<1
当x>0时,0<y<1;
x<0时,y>1
在R上是增函数
在R上是减函数
2、底数对指数函数的影响:
①在同一坐标系内分别作函数的图象,易看出:当a>l时,底数越大,函数图象在第一象限越靠近y轴;同样地,当0<a<l时,底数越小,函数图象在第一象限越靠近x轴.
②底数对函数值的影响如图.
③当a>0,且a≠l时,函数y=ax 与函数y=的图象关于y轴对称.
3、利用指数函数的性质比较大小:
若底数相同而指数不同,用指数函数的单调性比较:
若底数不同而指数相同,用作商法比较;
若底数、指数均不同,借助中间量,同时要注意结合图象及特殊值.
七.指数型复合函数的性质及应用
【知识点归纳】
指数型复合函数性质及应用:
指数型复合函数的两个基本类型:y=f(ax)与y=af(x)
复合函数的单调性,根据“同增异减”的原则处理
U=g(x) y=au y=ag(x)
增 增 增
减 减 增
增 减 减
减 增 减.
八.指数函数的单调性与特殊点
【知识点归纳】
1、指数函数单调性的讨论,一般会以复合函数的形式出现,所以要分开讨论,首先讨论a的取值范围即a>1,0<a<1的情况.再讨论g(x)的增减,然后遵循同增、同减即为增,一减一增即为减的原则进行判断.
2、同增同减的规律:
(1)y=ax 如果a>1,则函数单调递增;
(2)如果0<a<1,则函数单调递减.
3、复合函数的单调性:
(1)复合函数为两个增函数复合:那么随着自变量X的增大,Y值也在不断的增大;
(2)复合函数为两个减函数的复合:那么随着内层函数自变量X的增大,内层函数的Y值就在不断的减小,而内层函数的Y值就是整个复合函数的自变量X.因此,即当内层函数自变量X的增大时,内层函数的Y值就在不断的减小,即整个复合函数的自变量X不断减小,又因为外层函数也为减函数,所以整个复合函数的Y值就在增大.因此可得“同增”若复合函数为一增一减两个函数复合:内层函数为增函数,则若随着内层函数自变量X的增大,内层函数的Y值也在不断的增大,即整个复合函数的自变量X不断增大,又因为外层函数为减函数,所以整个复合函数的Y值就在减小.反之亦然,因此可得“异减”.
九.指数函数的实际应用
【知识点归纳】
指数函数图象的应用:
函数的图象是直观地表示函数的一种方法.函数的很多性质,可以从图象上一览无余.数形结合就是几何与代数方法紧密结合的一种数学思想.指数函数的图象通过平移、翻转等变可得出一般函数的图象.利用指数函数的图象,可解决与指数函数有关的比较大小、研究单调性、方程解的个数、求值域或最值等问题.
十.指数式与对数式的互化
【知识点归纳】
ab=N⇔logaN=b;
alogaN=N;logaaN=N
指数方程和对数方程主要有以下几种类型:
(1)af(x)=b⇔f(x)=logab;logaf(x)=b⇔f(x)=ab(定义法)
(2)af(x)=ag(x)⇔f(x)=g(x);logaf(x)=logag(x)⇔f(x)=g(x)>0(同底法)
(3)af(x)=bg(x)⇔f(x)logma=g(x)logmb;(两边取对数法)
(4)logaf(x)=logbg(x)⇔logaf(x)=;(换底法)
(5)Alogx+Blogax+C=0(A(ax)2+Bax+C=0)(设t=logax或t=ax)(换元法)
十一.对数的运算性质
【知识点的认识】
对数的性质:①=N;②logaaN=N(a>0且a≠1).
loga(MN)=logaM+logaN; loga=logaM﹣logaN;
logaMn=nlogaM; loga=logaM.
十二.对数函数的定义
【知识点归纳】
一般地,如果a(a>0,且a≠1)的b次幂等于N,那么数b叫做以a为底N的对数,记作logaN=b,其中a叫做对数的底数,N叫做真数.即ab=N,logaN=b.
底数则要大于0且不为1.
十三.对数函数的定义域
【知识点归纳】
一般地,我们把函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞),值域是R.
十四.对数函数的值域与最值
【知识点归纳】
一般地,我们把函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞),值域是R.
定点:函数图象恒过定点(1,0)
十五.对数值大小的比较
【知识点归纳】
1、若两对数的底数相同,真数不同,则利用对数函数的单调性来比较.
2、若两对数的底数和真数均不相同,通常引入中间变量(1,﹣1,0)进行比较
3、若两对数的底数不同,真数也不同,则利用函数图象或利用换底公式化为同底的再进行比较.(画图的方法:在第一象限内,函数图象的底数由左到右逐渐增大)
十六.对数函数的图象与性质
【知识点归纳】
十七.对数函数的单调性与特殊点
【知识点归纳】
对数函数的单调性和特殊点:
1、对数函数的单调性
当a>1时,y=logax在(0,+∞)上为增函数
当0<a<1时,y=logax在(0,+∞)上为减函数
2、特殊点
对数函数恒过点(1,0)
十八.指数函数与对数函数的关系
【知识点归纳】
指数函数和对数函数的关系:
(1)对数函数与指数函数互为反函数,它们的定义域、值域互换,图象关于直线y=x对称.
(2)它们都是单调函数,都不具有奇偶性.当a>l时,它们是增函数;当O<a<l时,它们是减函数.
(3)指数函数与对数函数的联系与区别:
十九.反函数
【知识点归纳】
【定义】一般地,设函数y=f(x)(x∈A)的值域是C,根据这个函数中x,y 的关系,用y把x表示出,得到x=g(y).若对于y在中的任何一个值,通过x=g(y),x在A中都有唯一的值和它对应,那么,x=g(y)就表示y是自变量,x是因变量是y的函数,这样的函数y=g(x)(y∈C)叫做函数y=f(x)(x∈A)的反函数,记作y=f(﹣1)(x) 反函数y=f(﹣1)(x)的定义域、值域分别是函数y=f(x)的值域、定义域.
【性质】
反函数其实就是y=f(x)中,x和y互换了角色
(1)函数f(x)与他的反函数f﹣1(x)图象关于直线y=x对称;函数及其反函数的图形关于直线y=x对称
(2)函数存在反函数的重要条件是,函数的定义域与值域是一一映射;
(3)一个函数与它的反函数在相应区间上单调性一致;
(4)大部分偶函数不存在反函数(当函数y=f(x),定义域是{0} 且 f(x)=C (其中C是常数),则函数f(x)是偶函数且有反函数,其反函数的定义域是{C},值域为{0} ).奇函数不一定存在反函数,被与y轴垂直的直线截时能过2个及以上点即没有反函数.若一个奇函数存在反函数,则它的反函数也是奇函数.
(5)一切隐函数具有反函数;
(6)一段连续的函数的单调性在对应区间内具有一致性;
(7)严格增(减)的函数一定有严格增(减)的反函数【反函数存在定理】;
(8)反函数是相互的且具有唯一性;
(9)定义域、值域相反对应法则互逆(三反);
(10)原函数一旦确定,反函数即确定(三定)(在有反函数的情况下,即满足(2)).
题型归纳
【题型1 幂函数的定义与图像】
1.(22-23高一上·上海·期末)记号表示不超过实数的最大整数,若,则的值为( )
A.4898 B.4899 C.4900 D.4901
2.(21-22高一上·上海金山·期中)设和是两个不同的幂函数,则它们图像交点的个数为( )
A.1或2或0 B.1或2或3 C.1或2或3或4 D.0或1或2或3
3.(20-21高一上·上海杨浦·期中)已知幂函数①,②,③,④,其中图像关于轴对称的是 (填写全部正确的编号)
4.(22-23高一上·上海徐汇·期末)已知函数的表达式为,若且,则的取值范围是 .
5.(22-23高一上·上海静安·期中)已知函数是幂函数,其图像分布在第一、三象限,则 .
6.(24-25高一上·上海浦东新·阶段练习)已知关于x的幂函数
(1)求证:幂函数在第一象限内一定有图像.
(2)命题m:两个幂函数有三个公共点,命题n:两个幂函数相同;判断命题m是命题n的什么条件并说明理由.
(3)求证:除原点外,幂函数的图像一定与坐标轴无交点.
7.(24-25高一上·上海·课后作业)已知幂函数经过点.
(1)当时,求函数的值;
(2)是否存在实数、,使得该函数在区间上的最小值为,最大值为,若存在,求出、的值;若不存在,请说明理由.
8.(23-24高一上·上海·阶段练习)已知幂函数的图像关于点对称.
(1)求该幂函数的解析式;
(2)设函数,在如图的坐标系中作出函数的图象;
(提示:列表、描点、连线作图)
9.(21-22高一上·上海黄浦·期末)已知幂函数为偶函数,.
(1)求的解析式;
(2)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(3)若函数在上是严格增函数,求k的取值范围.
【题型2 幂函数的性质】
1.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知,则实数的取值范围是 .
2.(22-23高一上·上海徐汇·期末)不等式的解为 .
3.(22-23高一上·上海徐汇·期末)设(为常数),则“函数的图象经过点”是“函数为偶函数”的 条件.(填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要””、“既不充分也不必要”)
4.(2023高一上·上海·专题练习)若,求实数a的取值范围.
5.(23-24高一上·上海静安·期中)已知幂函数的图象关于点中心对称;
(1)求该幂函数的解析式;
(2)设函数,在直角坐标系中做出函数的图像;
(3)根据中图像,直接写出不等式的解集,
6.(21-22高一上·上海长宁·期末)已知幂函数的图象关于轴对称,且在区间上是严格增函数.
(1)求的值;
(2)求满足不等式的实数的取值范围.
7.(20-21高一上·上海·期末)已知函数,函数,
(1)将的解析式化为根式,直接写出其定义域,值域,零点,并指出其在定义域上的单调性,奇偶性(不需要写过程,将答案填在表格中);
解析式化为根式
定义域
值域
单调性
奇偶性
零点
(2)如果在区间上严格单调递减,求实数a的取值范围.
【题型3 指数函数的定义与图像】
1.(24-25高一上·上海·课堂例题)函数:①;②;③;④.其中,指数函数有 个;
2.(24-25高一上·上海·随堂练习)指数函数(且)的图像过点,若时,;时,,则 .
3.(24-25高一上·上海·课后作业)若指数函数(且)的图象经过点,当时, .
4.(24-25高一上·上海·随堂练习)指数函数中a的取值范围是 .
5.(24-25高一上·上海·课后作业)指数函数的图像经过,则 .
6.(24-25高一上·上海·课堂例题)已知函数(且)的图像经过点.
(1)求的表达式;
(2)求的最小值;
(3)设,若恒成立,求实数的取值范围.
【题型4 指数函数的性质】
1.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数在上是严格增函数,则实数a的取值范围是 .
2.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数的定义域为,,对任意两个不等的实数都有,则不等式的解集是 .
3.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知,若函数的值域为,则的取值范围是 .
4.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数的值域为,
(1)求实数的值;
(2)求函数,的最小值.
5.(24-25高一上·上海·阶段练习)设函数(且)是定义域为的奇函数.
(1)求的值;
(2)若,试判断函数单调性,并求使不等式对恒成立的t的取值范围;
(3)若,且在上的最小值为,求的值.
6.(24-25高一上·上海闵行·期中)已知函数,其中且.
(1)若,求的最小值;
(2)若在区间上的最大值为,求的值;
(3)若,且对任意恒成立,求实数的取值范围.
7.(24-25高一上·上海闵行·期中)定义:若对定义域内任意,都有(为正常数),则称函数为“距”增函数.
(1)若,,判断是否为“1距”增函数,并说明理由;
(2)若,是“距”增函数,求实数的取值范围;
(3)若,,其中()为常数,如果是“2距”增函数,求实数的取值范围及的最小值.
8.(24-25高一上·上海·期中)已知函数.
(1)直接写出函数在区间上的单调增区间和单调减区间:
(2)设常数t满足,求函数在区间上的最小值:
(3)设函数,对于任意的,关于x的不等式恒成立,求实数k的取值范围.
【题型5 对数函数的定义与图像】
1.(24-25高一上·上海·阶段练习)以下四个命题中,真命题的个数为( )
①函数最小值为3; ②若,则;
③不等式的解集为.
A.0 B.1 C.2 D.3
2.(23-24高一上·上海·阶段练习)在同一平面直角坐标系中,函数,(且)的图象可能是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)利用函数图像解不等式:的解集是 .
4.(22-23高一上·上海宝山·期末)函数的定义域为,则实数m的取值范围是 .
5.(22-23高一上·上海青浦·阶段练习)若函数的图像恒过一定点,则此定点坐标为 .
6.(21-22高一上·上海闵行·期末)如图,函数的图象为折线,则不等式的解为 .
7.(21-22高一上·上海松江·期末)设平行于轴的直线分别与函数和的图像相交于点、,若在函数的图像上存在点,使得是以为斜边的等腰直角三角形,则点的横坐标为 .
8.(22-23高一上·上海徐汇·期末)设为奇函数,a为常数.
(1)求a的值;
(2)若函数,求与两个函数图像的交点坐标.
9.(22-23高一上·上海徐汇·期末)(1)判断函数的奇偶性并说明理由;
(2)证明:函数在上严格增.
【题型7 对数函数的性质】
1.(24-25高一上·上海·阶段练习)函数的值域为 .
2.(24-25高一上·上海嘉定·期中)设条件有意义,条件,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是 .
3.(22-23高一上·上海徐汇·期末)若不等式在上恒成立,则实数的取值范围为 .
4.(23-24高一上·上海徐汇·期末)已知函数,其中.若关于x的方程恰有四个不同的实数根,则该方程所有实数根之和的取值范围是 .
5.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数在上是严格减函数,则实数的取值范围是 .
6.(22-23高一上·上海宝山·期末)当,时,则的最小值是 .
7.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数的值域为,则实数的取值范围是 .
8.(23-24高一·上海·课堂例题)根据下列不等式,比较正数m及n的大小:
(1);
(2)(且);
(3)(,,).
9.(23-24高一上·上海徐汇·期末)已知函数.
(1)求方程的解;
(2)若关于x的方程在上有实数解,求实数的取值范围.
10.(24-25高一上·上海·期中)已知全集为R,集合 集合 B=.
(1)求集合A,B及A∩B:
(2)若C={}, 且满足A∪C=A, 求实数的取值范围.
11.(24-25高一上·上海松江·期中)若函数的定义域为,且对任意,都有,则称具有“性质”.
(1)当时,判断是否具有“性质”,并说明理由;
(2)当时,证明:具有“性质”;
(3)如果函数具有“性质”,求实数的取值范围.
12.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数.
(1)当时,求的取值范围;
(2)令,求在上的最小值.
真题感知
1.(24-25高一上·上海·期中)函数的定义域为 .
2.(24-25高一上·上海·期中)已知幂函数的图像与坐标轴没有交点,则 .
3.(24-25高一上·上海·期中)已知,,则关于x的不等式的解集为 .
4.(23-24高一上·上海·期末)不等式的解集是 .
5.(23-24高一上·上海浦东新·期中)设a、b、c是实数,对于下列命题:①如果,那么,其中是正整数;②如果,那么;③如果,那么;④如果,那么,其中是正整数;⑤如果,那么;⑥如果,那么.其中真命题的序号为 .
6.(23-24高一上·上海·期末)已知,若函数的值域为,则的取值范围是 .
7.(24-25高一上·上海·期中)设(),记函数在区间()上的最大值为,若对任意,都有,则实数t的取值范围为 .
8.(24-25高一上·上海·期中)已知实数满足,则的取值范围是 .
9.(23-24高一上·上海闵行·期末)在沪教版教材必修第一册第四章的章首语中有这样一段话:“通过固定等式中的三个量中的一个量,研究另两个量的相互关系和变化规律,定义三种基本而应用广泛的函数——幂函数、指数函数和对数函数”.若令(是自然对数的底数),将视为自变量,则为的函数,记作,若不等式对任意的恒成立,则实数的值为 .
10.(24-25高一上·上海闵行·期中)若函数对定义域内的每一个值,在其定义域内都存在唯一的,使成立,则称该函数为“依赖函数”.若函数在定义域上为“依赖函数”,则的取值范围是 .
11.(24-25高一上·上海·期中)设函数的定义域为,若函数满足条件:存在,使得在上的取值范围是,则称为“半缩函数”.若函数为“半缩函数”,则实数的取值范围是
12.(24-25高一上·上海·期中)已知,.函数的图像是一个中心对称图形.若函数与函数的图像交点分别为,,…,(为正整数),则 .注:.
13.(24-25高一上·上海·期中)如图是幂函数的部分图像,已知分别取这四个值,则与曲线相应的依次为( )
A. B.
C. D.
14.(23-24高一上·上海闵行·期末)已知函数()的值域是,有下列结论:①当时,;②当时,;③当时,.其中正确结论的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
15.(24-25高一上·上海·期中)已知幂函数 ,且该函数在上是严格增函数.
(1)求此幂函数的表达式;
(2)求关于的不等式 的解, 其中.
16.(24-25高一上·上海黄浦·期中)已知,,,幂函数在区间上是严格增函数.
(1)求函数的表达式;
(2)若关于的不等式的解集中有且仅有个整数,求实数的范围;
(3)若,关于的方程的两实根分别为,(其中),求的值.
17.(24-25高一上·上海·期中)(1)已知指数函数(且在区间上的最大值与最小值之和等于,求实数的值.
(2)已知幂函数的图像关于轴对称,且在上严格递减.若.求实数的取值范围.
18.(24-25高一上·上海徐汇·期中)除了直接作差以外,利用函数,基本不等式,反证法比大小也是解决不等关系的主要方法
(1)已知实数,满足. 求证:中至少有一个实数不小于1
(2)已知,,,试比较:a,b,c三者的大小关系
(3)若实数a,b,x,y满足,试比较:和的大小,并指明等号成立的条件
19.(24-25高一上·上海·期中)已知, 函数
(1)当时,解不等式
(2)设 是该函数图像上任意不同的两点,且满足点 P在点Q的左侧,求证:点P在点Q的上方.
(3)设,若对任意的, 在区间上的最大值与最小值的和不大于. 求的取值范围.
20.(24-25高一上·上海杨浦·期中)对于对数函数性质的证明和探究,是研究该函数的必要途径:
(1)已知函数的值域为,求:实数a的取值范围;
(2)求证:对于对数函数,,若且a,b同时是或中的元素,则必有函数在左侧低于,在右侧高于.
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