内容正文:
2.8 指数函数
【基础练】
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.函数y=3|x|-1的定义域为[-1,2],则其值域为( )
A.[2,8] B.[1,8] C.[0,8] D.[-1,8]
2.已知指数函数f(x)=(a-1)bx的图象经过点则等于( )
A. B. C.2 D.4
3.若函数f(x)=的定义域为R,则实数a的取值范围为( )
A.[-1,0] B.[-]
C.(0] D.R
4.(2024·绍兴模拟)已知实数a,b,c满足a=be==则( )
A.b<a<c B.a<b<c
C.c<a<b D.c<b<a
5.(2025·福州模拟)设函数f(x)=3|a-2x|在区间(1,2)上单调递减,则a的取值范围是( )
A.(-∞,2] B.(-∞,4]
C.[2,+∞) D.[4,+∞)
6.(2025·辽源模拟)已知函数f(x)=2x-2-x+1,若f(a2)+f(a-2)>2,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,1)
B.(-2,1)
C.(-∞,-2)∪(1,+∞)
D.(-1,2)
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.下列是真命题的是( )
A.函数f(x)=ax-1+1(a>0,且a≠1)的图象恒过定点(1,2)
B.函数f(x)=的值域是
C.函数f(x)=-为奇函数
D.函数f(x)=2|2x-1|+1的图象的对称轴是直线x=1
8.已知函数f(x)=|ax-1|(a>0,且a≠1),则下列结论正确的是( )
A.函数f(x)恒过定点(0,1)
B.函数f(x)的值域为[0,+∞)
C.函数f(x)在区间(-∞,0]上单调递增
D.若直线y=2a与函数f(x)的图象有两个公共点,则实数a的取值范围是
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.不等式≤33x-4的解集为 .
10.对于任意a>0且a≠1,函数f(x)=amx+n+b的图象恒过定点(1,2).若f(x)的图象也过点(-1,10),则f(x)= .
四、解答题(共26分)
11.(13分)已知函数f(x)=a+b的图象过点(0,2),且无限接近于直线y=1但又不与该直线相交.
(1)求函数y=f(x)的解析式;(6分)
(2)解关于x的不等式f(ln x)<.(7分)
12.(13分)已知函数f(x)=ax+a-x(a>0,且a≠1),且f(1)=.
(1)求f(x)的解析式;(5分)
(2)若函数g(x)=[f(x)]2+f(x)-m在[0,+∞)上的最小值为0,求m的值.(8分)
【提升练】
13.已知α∈a=(cos α)sin α,b=(sin α)cos α,c=(cos α)cos α,则( )
A.b>c>a B.c>b>a C.c>a>b D.a>b>c
14.(多选)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]叫做y=f(x)的“稳定区间”,已知区间[1,2 025]为函数y=的“稳定区间”,则实数a的可能取值是( )
A.- B.- C.0 D.
15.(多选)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]叫做y=f(x)的“稳定区间”,已知区间[1,2 025]为函数y=的“稳定区间”,则实数a的可能取值是( )
A.- B.- C.0 D.
16.已知函数f(x)=,若S=f(0)+f +f +…+f +f(2),则S=___________.
答案精析
1.C 2.A 3.B
4.B [由y=在(0,+∞)上单调递减,y=log2x在(0,+∞)上单调递增,
可知=1>b=>=a,c=lo=log23>log22=1,
所以c>1>b>a.]
5.D [函数y=3x在R上单调递增,而函数f(x)=3|a-2x|在区间(1,2)上单调递减,所以函数y=|a-2x|在区间(1,2)上单调递减,所以≥2,解得a≥4.]
6.C [令g(x)=2x-2-x,定义域为R,
且g(-x)=-g(x),
所以函数g(x)是奇函数,且是增函数,
因为f(x)=g(x)+1,
f(a2)+f(a-2)>2,
则g(a2)+g(a-2)>0,
即g(a2)>-g(a-2),
又因为g(x)是奇函数,
所以g(a2)>g(2-a),
又因为g(x)是增函数,所以a2>2-a,
解得a<-2或a>1,
故实数a的取值范围是(-∞,-2)∪(1,+∞).]
7.AC [对于A,令x-1=0,则x=1,当x=1时,f(1)=a0+1=2,所以函数恒过定点(1,2),故A正确;
对于B,因为f(x)的定义域为,则cos x∈[-1,0)∪(0,1],则∈(-∞,-1]∪[1,+∞),令t=,则t∈(-∞,-1]∪[1,+∞),则y=2t∈∪[2,+∞),即函数f(x)=的值域是∪[2,+∞),故B错误;
对于C,因为函数f(x)=-的定义域为R,关于原点对称,且f(-x)=-=-,则f(-x)+f(x)=0,所以函数f(x)=-为奇函数,故C正确;
对于D,函数f(x)=2|2x-1|+1的图象的对称轴是直线x=,故D错误.]
8.BD [已知函数f(x)=|ax-1|(a>0,且a≠1),则x∈R,对于A,f(0)=|a0-1|=0,函数f(x)恒过定点(0,0),故A错误;
对于B,x∈R,则ax-1>-1,所以|ax-1|≥0,函数f(x)的值域为[0,+∞),故B正确;
对于C,当0<a<1时,则y=ax单调递减,又x≤0,所以ax≥1,所以f(x)=|ax-1|=ax-1,显然此时f(x)在(-∞,0]上单调递减;当a>1时,则y=ax单调递增,又x≤0,所以0<ax≤1,所以f(x)=|ax-1|=-ax+1,显然此时f(x)在(-∞,0]上单调递减,故C错误;
对于D,y=|ax-1|的图象由y=ax的图象向下平移1个单位长度,再将x轴下方的图象翻折到x轴上方得到,分a>1和0<a<1两种情况,分别作图,如图所示,
当a>1时,2a>2,显然不符合题意;当0<a<1时,此时0<2a<1,即0<a<,故D正确.]
9.∪[1,+∞)
解析 依题意,≤33x-4,
即≤33x-4,
由于y=3x在R上单调递增,
所以1-2x2≤3x-4,
即2x2+3x-5=(x-1)(2x+5)≥0,
解得x≤-或x≥1,
所以不等式的解集为∪[1,+∞).
10.+1
解析 因为函数f(x)=amx+n+b的图象恒过定点(1,2),
所以所以n=-m,b=1,
所以f(x)=am(x-1)+1,
又f(x)的图象也过点(-1,10),
所以f(-1)=a-2m+1=10,
又am>0,解得am=,
所以f(x)=+1.
11.解 (1)由图象过点(0,2),
得f(0)=a+b=2,
∵函数f(x)=a+b的图象无限接近于直线y=1但又不与该直线相交,
∴b=1,从而a=1,
∴f(x)=+1.
(2)由f(ln x)<得+1<,
即<,则|ln x|>1,
∴ln x<-1或ln x>1,
解得0<x<或x>e.
∴不等式f(ln x)<的解集为∪(e,+∞).
12.解 (1)因为f(1)=,
所以a+=,解得a=2或a=,
所以f(x)=2x+2-x.
(2)g(x)=+(2x+2-x)-m.
令u=2x+2-x,x≥0,
则2x+2-x≥2=2,
当且仅当2x=2-x,即x=0时,等号成立,
所以u=2x+2-x≥2,
因为函数h(u)=u2+u-m在[2,+∞)上单调递增,
所以h(u)min=h(2)=6-m.
因为g(x)在[0,+∞)上的最小值为0,
所以6-m=0,解得m=6.
综上,m的值为6.
13.A [已知α∈,
则0<cos α<sin α<1,
因为y=(cos α)x在(0,1)上单调递减,故c=(cos α)cos α>(cos α)sin α=a;
因为幂函数y=xcos α在(0,1)上单调递增,故c=(cos α)cos α<(sin α)cos α=b,故b>c>a.]
14. AB
[因为y=f(x)=,
则f(-x)==|2x+a|,
由题意得f(x)=与f(-x)=|2x+a|在区间[1,2 025]上单调性相同.
若单调递增,则在区间[1,2 025]上恒成立,即所以-2≤a≤-;
若单调递减,则在区间[1,2 025]上恒成立,即无解,
综上,实数a的取值范围是,所以A,B选项符合题意.]
15.AB [因为y=f(x)
=,
则f(-x)==|2x+a|,
由题意得f(x)=与f(-x)=|2x+a|在区间[1,2 025]上单调性相同.
若单调递增,则在区间[1,2 025]上恒成立,
即所以-2≤a≤-;
若单调递减,则在区间[1,2 025]上恒成立,
即无解,
综上,实数a的取值范围是,所以A,B选项符合题意.]
16.
解析 因为f(x)=,
所以f(2-x)==,
所以f(x)+f(2-x)=1,
由S=f(0)+f +f +…+
f +f(2),
则S=f(2)+f +f +…+
f +f(0),
所以2S=4 049×1,则S=.
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