内容正文:
暑假预习专题15 指数函数
指数函数的定义
定义 当底数 固定,且时,等式确定了变量随变量变化的规律,称为底为的指数函数
需要注意的是:定义域为R,函数值恒为正.
形式上的严格性:只有形如 ( 且 )的函数才是指数函数,像 等函数都不是指数函数.
判断一个函数是指数函数的方法
1.判断其解析式是否符合 且 这一结构特征.
2.看是否具备指数函数解析式具有的三个特征:
(1)底数 为常数, 且 ;(2)自变量 的位置在指数上,且 的系数是 1 ;(3) 的系数是 1 .
指数函数的图像
用五点法作指数函数的图像.
(1)指数函数 与 的图像关于 轴对称.
(2)指数函数 的图像经过第一象限和第二象限,且当 越来越大时,图像离 轴越来越远; 的图像经过第一象限和第二象限,且当 越来越大时,图像离 轴越来越近.
指数函数的性质
图 像
图像
特征
(1)函数图像都在轴上方,无限趋近于轴,但永不相交
(2)过定点(0,1)
(3)由左至右图像上升
(3)由左至右图像下降
函数性质
(1)定义域为R,函数值恒正
(3)在R上是严格增函数
(3)在R上是严格减函数
(4)对称性:指数函数的图像与指数函数的图像关于轴对称
指数函数底数变化与图像分布规律如图所示:
(1) ;(2) ;
(3) ;(4) ,
则: ,
即当 时,(底大幂大);
当 时,(底大幂小).
题型1 指数函数的判定与求值
例1函数是指数函数,求的值.
【答案】
【分析】根据指数函数的定义直接求解即可.
【详解】由是指数函数,
可得,解得.
1-1给出下列函数:①;②;③;④.其中指数函数的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】 依据指数函数的概念来判断.
【详解】对于①,函数的自变量在底数位置,不在指数位置,故不是指数函数;
对于②,函数的底数,故不是指数函数;
对于③,函数中的指数式的系数不为,故不是指数函数;
对于④,函数的底数满足,符合指数函数的定义,是指数函数.
故选:A.
1-2(24-25高一上·上海奉贤·期末)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,则 .
【答案】
【分析】利用给定的函数式,结合奇函数的性质求得答案.
【详解】依题意,.
故答案为:.
1-3(24-25高一上·上海宝山·阶段练习)若函数满足对任意的都有成立,则称函数为“倒函数”.
(1)判断函数和是否为“倒函数”;
(2)若为“倒函数”,求实数的值;
(3)若(为正数),其中是偶函数,是奇函数,求证:是“倒函数”.
【答案】(1)函数和都不是“倒函数”
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)求出函数定义域即可判断;利用给定定义计算判断即可作答.
(2)利用给定定义直接计算可得m、n的值.
(3)探讨的定义域,再利用给定的定义计算即可作答.
【详解】(1)依题意,函数为“倒函数”,函数的定义域必关于数0对称,
函数的定义域为,显然在定义域内,而1不在定义域内,
即不是“倒函数”,
函数定义域为R,而,即不是“倒函数”,
所以函数和都不是“倒函数”.
(2)显然,函数的定义域关于数0对称,又是倒函数,
于是得,则,又,解得,
所以实数m、n的值分别为;
(3)因函数是偶函数,是奇函数,则它们的定义域必关于数0对称,
依题意,的定义域是函数与定义域的交集,也必关于数0对称,
因此,,
所以是倒函数.
【点睛】关键点点睛:正确理解给定定义,是解决新定义题的关键.
题型2 根据函数是指数函数求参数
例2若函数为指数函数,则 .
【答案】
【分析】根据指数函数的定义得到方程(不等式)组,解得即可.
【详解】因为函数为指数函数,
所以且且,解得.
故答案为:
2-1函数是指数函数,则
【答案】3
【分析】根据指数函数的定义得到方程和不等式,求出答案.
【详解】由指数函数定义知,解得.
故答案为:3
2-2(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)已知函数是指数函数,则实数的值是 .
【答案】2
【分析】根据给定条件,利用指数函数定义列式计算即得.
【详解】由函数是指数函数,得,解得,
所以实数的值是2.
故答案为:2
2--3(1)已知指数函数,则实数的取值范围是 ;
(2)已知指数函数的图像经过点,则时,函数值为 .
【答案】
【分析】(1)根据指数函数的定义求解;
(2)把已知点坐标代入求得后,再计算函数值.
【详解】(1)由已知且,解得且,所以的范围是;
(2)由已知,,函数式为,时,.
故答案为:;.
题型3 求指数函数解析式
例3(24-25高一上·上海奉贤·期中)已知指数函数的图象经过点,则 .
【答案】4
【分析】根据指数函数的定义及图象经过点求解即可.
【详解】由题意得,,解得.
故答案为:4.
3-1(24-25高一上·上海·期中)已知指数函数的图象经过点,则该指数函数的解析式为 .
【答案】
【分析】设出解析式为,且,将代入,求出,求出解析式.
【详解】设指数函数解析式为,且,将代入得
,解得,负值舍去,故指数函数解析式为.
故答案为:
3-2(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:
题型4 判断指数型函数的图象形状
例4已知函数在内的值域是,则函数的图象是
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用函数的值域确定的取值范围,进而确定指数函数的单调性,即可得到答案.
【详解】由题意,根据指数函数的性质可知,
所以由函数在内的值域为,
可得函数为单调递减函数,即,所以函数对应的函数图象为选项A,
故选A.
【点睛】本题主要考查了指数函数的图象与性质,其中解答中利用指数函数的值域确定函数的单调性,得出实数的取值范围是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力.
4-1函数的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】首先判断函数的奇偶性,再对和时函数值的情况讨论,利用排除法即可判断;
【详解】解:因为定义域为,又,
所以为奇函数,函数图象关于原点对称,故排除B;
当时,,,所以,所以,故排除D;
当时,因为,所以,即,故排除C;
故选:A
4-2函数图像的大致形状为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】中含有,故是分段函数,根据的正负写出分段函数的解析式,对照图象选择即可.
【详解】是分段函数,根据的正负写出分段函数的解析式,,
时,图象与在第一象限的图象一样是增函数,
时,图象与的图象关于轴对称.
故选:B.
4-3函数的图像与函数的图像关于 对称,它们的交点坐标是
【答案】 轴
【分析】由指数函数图象与性质可得结论.
【详解】与中,由于,它们的图象关于轴对称,交点在轴上为点.
故答案为:轴;.
题型5 根据指数型函数图象判断参数的范围
例5若函数的图像经过第一、三、四象限,则必有( )
A., B., C., D.,
【答案】D
【解析】函数的图像是由的图像向下平移个单位长度得到,根据题意得到且,计算得到答案.
【详解】由指数函数图像的性质知函数的图像过第一、二象限,且恒过点,
而函数的图像是由的图像向下平移个单位长度得到的,
故若函数的图像过第一、三、四象限,则且,从而且,故选:D.
【点睛】本题考查了函数图像的平移,意在考查学生对于函数图像的应用能力.
5-1(24-25高一上·上海·阶段练习)若直线与函数图像有两个公共点,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据和分类讨论,作出函数的图象与直线,由它们有两个交点得出的范围.
【详解】时,作出函数的图象,如图,此时在时,,
而,因此与函数的图象只有一个交点,不合题意;
时,作出函数的图象,如图,此时在时,,
若与函数的图象有两个交点,则,解得.
综上所述,.
故答案为:.
5-2(24-25高一上·上海长宁·期末)函数的图象不经过第一象限,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】借助函数图像即可求解;
【详解】画出的图像(红线),同时向下平移一个单位得到(黑线)
结合图象可知:,
故答案为:
5-3(24-25高一上·上海嘉定·期末)若函数的图象不经过第二象限,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】由的图象过点,根据平移知识可知由此,可得的范围.
【详解】函数的图象过点,至少向下平移个单位才能使图象不过第二象限,
则,即,
所以实数的取值范围为.
故答案为:.
题型6 指数型函数图象过定点问题
例6函数(且)的图象恒过定点,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由指数函数的图象过定点可得答案.
【详解】,故函数恒过定点.
故选:D.
6-1(24-25高一上·上海闵行·期中)函数的图像恒过定点 .
【答案】
【分析】根据函数解析式可求图像所过的定点.
【详解】由函数解析式可得当且仅当时,函数值与无关且为,
故函数图象恒过定点,
故答案为:
6-2.(23-24高一上·上海徐汇·期末)函数(且的图像过定点 .
【答案】
【分析】由指数函数的性质可得.
【详解】当时,,
故图像过定点,
故答案为:.
6-3对任意实数,函数的图象必过定点 .
【答案】
【分析】由指数函数的性质结合题意求解即可.
【详解】因为当时,为常数,
所以函数的图象必过定点.
故答案为:
题型7 指数函数图像应用
例7若函数的图像可由函数的图像向右平移一个单位长度得到,则函数的解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】直接根据函数平移的规则得答案.
【详解】将函数的图像向右平移一个单位长度得到
即
故选:B.
7-1(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)若函数和的图象关于y轴对称,则函数 .
【答案】
【分析】利用两个函数图象关于y轴对称的特征,直接求出函数解析式即得.
【详解】函数和的图象关于y轴对称,所以.
故答案为:
7-2(22-23高一上·上海杨浦·期中)若时,指数函数的值总大于1,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】直接根据指数函数的性质得答案.
【详解】由指数函数的性质可得
解得
故答案为:
7-3幂的基本不等式是:当,时, 1恒成立
【答案】
【解析】根据函数的性质,直接判断符号.
【详解】根据指数函数的性质可知当时,.
故答案为:
7-4函数的图像向右平移1个单位长度,所得图像与函数的图像关于轴对称,则
【答案】
【解析】从出发,逆向探求即可.
【详解】函数图像关于轴对称的图像对应函数的表达式是,
函数向左平移1个单位长度得,即
7-5在图中画出函数的图像,说明函数的图像与图像的关系.
【答案】答案见解析
【分析】由图像的平移性质求解.
【详解】解:如图所示:
函数的图像向左平移1个单位,然后向下平移1个单位即为函数的图像.
题型8 求指数型复合函数的定义域
例8函数的定义域是 .
【答案】
【解析】由分式分母不为0,解不等式即可.
【详解】由,得,故函数的定义域为.
故答案为:
8-1(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)已知函数,其中且,是实数常数.
(1)求函数的定义域;
(2)是否存在常数b,使函数为奇函数?
【答案】(1)
(2)存在,
【分析】(1)函数定义域满足,解得答案.
(2)假设函数为奇函数,计算,得到答案.
【详解】(1)的定义域满足,即,
故函数定义域为;
(2)若函数为奇函数,
则,即.
故存在常数,使为奇函数.
8-2求下列函数的定义域:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)(3)根据二次根式与指数函数性质求解;
(2)利用指数函数性质结合分式的定义求解;
【详解】(1)由题意,,,所以定义域为;
(2)由题意,即,所以定义域为;
(3)由题意,即,,,所以定义域为.
题型9 求指数函数在区间内的值域
例9(24-25高一上·上海·阶段练习)设,则 .
【答案】
【分析】首先要明确集合是函数的定义域,根据幂函数的性质求出集合;集合是函数的值域,根据指数函数的性质求出集合,最后求两个集合的交集.
【详解】对于函数,要使根式有意义,则根号下的数非负,即,所以.
对于函数,因为对于任意都成立,所以.
因为,,所以.
故答案为:.
9-1(24-25高一上·上海宝山·阶段练习)已知 ,则下列命题中真命题的个数为( )
①至少有一个不小于1; ②至少有一个不大于1 ;
③恒成立; ④恒成立
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】用反证法判断①②;用作差法判断③④.
【详解】解:因为,所以;
;;,
对于①,假设都小于1,
则有,即,解得,
故假设错误,
所以至少有一个不小于1,故①正确;
对于②,假设都大于1,
则有,即,解得,
故假设错误,
所以至少有一个不大于1,故②正确;
对于③④,因为
,
,
令,
则当时,,
此时;
当时,,此时有,
即;
,
即;
所以与均不成立,
故③④均错误.
故选:B.
9-2(24-25高一上·上海徐汇·期末)若函数的值域为,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据分段函数解析式,及指数函数、二次函数的性质求区间值域,结合函数值域求参数范围.
【详解】由在上值域为,
由在上单调递减,则值域为,
又原函数的值域为,所以,可得.
故答案为:
9-3(24-25高一上·上海浦东新·阶段练习)已知函数,,若对任意的,存在,使得,则整数m的取值集合真子集的个数为
【答案】3
【分析】由的值域是的值域的子集确定的值,然后由子集定义得出结论.
【详解】时,,
时,,
由题意,所以,解得,
其中整数和,即整数m的取值集合为,真子集有3个.
故答案为:3.
题型10 求指数型复合函数的值域
例10求下列函数的定义域:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】根据题意都只需要保证被开方数非负,解出不等式即可.
【详解】(1)由于,则,解得,故定义域为.
(2)由于,则,即,即,
即,解得.故定义域为.
10-1(24-25高一上·上海长宁·期末)若关于的不等式的解集为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设,由换元法转化为在区间上恒成立,进而可得.
【详解】设,当时,,
故由题意可得关于的不等式在区间上恒成立,
设,由二次函数的性质可知在区间上单调递减,
故,得,
故选:D
10-2(24-25高一上·上海闵行·期中)已知函数,则的值域为 .
【答案】
【分析】利用换元法结合指数函数的性质即可得解.
【详解】由题意,而关于单调递减,
从而,
所以的值域为.
故答案为:.
10-3(24-25高三上·上海宝山·阶段练习)已知, 函数 若该函数存在最小值,则实数的取值范围是
【答案】
【分析】就分段函数的每一段判断其单调性,求出值域,根据题意得到关于的不等式,解之即得.
【详解】当时,因,为减函数,故;
当时,因,为减函数,故.
依题意,该函数存在最小值,需使,解得.
故实数的取值范围是.
故答案为:.
题型11 根据指数函数的值域或最值求参数(定义域)
例11(24-25高一上·上海金山·阶段练习)函数的定义域为,值域为,则的最大值为 .
【答案】
【分析】作出函数的图象,求出时的值,结合图象可得所求最大值.
【详解】函数
作出函数的图象如图所示,
令,解得或,
因为函数的定义域为,值域为,
由图象可得,的最大值为.
故答案为:.
11-1(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:.
11-2(22-23高一上·上海徐汇·期末)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)图象的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.
11-3.(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.
题型12 判断指数函数的单调性
例12(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数在区间上对任意的,都满足,则实数a的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意可得函数在区间上单调递减,进而结合分段函数的单调性求解即可.
【详解】由题意,函数在区间上单调递减,
则,解得,
即实数a的取值范围是.
故选:C.
12-1(24-25高一上·上海·期末)已知函数,则下列命题正确的是( )
①对于任意、,都有成立;
②对于任意、,且,都有成立;
③对于任意、,且,都有成立;
④存在实数,使得对于任意实数,都有成立.
A.①② B.③④ C.②③④ D.②③
【答案】D
【分析】利用指数幂的运算可判断①;利用指数函数的单调性可判断②;利用基本不等式可判断③;利用函数的对称性可判断④.
【详解】因为,且该函数在上为增函数,
对于①,对于任意、,都有,①错;
对于②,对于任意、,且,不妨设,则,
则,②对;
对于③,对于任意、,且,
,③对;
对于④,若存在实数,使得对于任意实数,都有成立,
则函数的图象关于直线对称,事实上,函数的图象无对称轴,④错.
故选:D.
12-2(24-25高一上·上海·阶段练习)已知,,,,,试写出,,的大小关系 .
【答案】
【分析】根据基本不等式易得,进而结合指数函数的单调性判断大小即可.
【详解】由,则,当且仅当时等号成立,
而,当且仅当时等号成立,
则,
因为函数为减函数,
所以,即.
故答案为:.
12-3(24-25高一上·上海·期末)已知函数的表达式.
(1)证明:函数在其定义域上是严格减函数;
(2)是否存在实数,使得函数是奇函数?并说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)存在,理由见解析
【分析】(1)利用减函数的定义即可证明结论.
(2)证明当时是奇函数即可.
【详解】(1)函数的定义域为,而对任意,,有
.
所以函数在其定义域上是严格减函数.
(2)当时,有,即函数是奇函数.
所以存在,使得函数是奇函数.
12-4(24-25高一上·上海·阶段练习)已知是满足下列性质的所有函数组成的集合:对于函数,存在常数,使得对函数定义域内的任意两个自变量,,均有成立.
(1)已知函数,写出实数,,必须满足的条件;
(2)对于集合中的元素,,求出满足条件的常数的最小值;
(3)判断是不是集合中的元素,并说明理由.
【答案】(1),,
(2)
(3)不是集合中的元素,理由见解析
【分析】(1)结合题意,即当时,存在常数,使得恒成立,进而求解即可;
(2)结合(1)可得当时,存在常数,使得恒成立,进而结合题设求解即可;
(3)先假设,可得当时,存在常数使得,恒成立,进而结合指数函数的单调性及指数爆炸分析求解即可.
【详解】(1)由题意,,即存在常数,使得对函数定义域内的任意两个自变量,,
均有成立,,
当时显然成立,当时,即恒成立,
由,则当时,存在常数,使得恒成立,
则,则,
则恒成立,
所以,,.
(2)由,,
因为,则当时,存在常数,使得恒成立,
则,则
由,则,
即恒成立,
所以,则的最小值为.
(3)不是集合中的元素,理由如下:
若,则当时,存在常数使得,恒成立,
则恒成立,
由于函数在上为增函数,且呈现指数爆炸的增长趋势,
随着的增大,越来越大,
因此,则当时,不存在常数使得恒成立,
所以不是集合中的元素.
题型13 由指数(型)的单调性求参数
例13(24-25高一上·上海·期末)函数(,且)单调递增且图象不经过第四象限,则、满足的条件为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】根据指数函数的单调性结合函数的图象不经过第四象限,判断a, b的范围.
【详解】因为函数 (且)单调递增,
所以,图象不经过第四象限,则当时,,所以,,
故选:B.
13-1(24-25高一上·上海宝山·期末)若函数(且),任取,且,都有,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用单调性定义确定函数的单调性,再利用分段函数,结合指数函数单调性列式求解.
【详解】由任取,且,都有,得函数在上单调递增,
而函数,则,解得,
所以实数a的取值范围是.
故选:
13-2(24-25高一上·上海普陀·期末)若且在上是严格增函数,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】由分段函数的单调性,结合指数函数、一次函数的性质列不等式求参数范围.
【详解】由函数在R上单调递增,则,可得.
故答案为:
13-3(24-25高一上·上海宝山·阶段练习)若指数函数在上是严格增函数,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据指数函数单调性列不等式即可求解.
【详解】指数函数在上是严格增函数,所以,解得,
故实数的取值范围是.
故答案为:.
题型14 判断指数型复合函数的单调性
例14(23-24高一上·上海虹口·期末)函数在区间上的最小值是 .
【答案】/
【分析】由指数函数单调性、复合函数单调性即可求解.
【详解】由于关于在定义域内单调递增,关于在定义域内单调递减,
所以由复合函数单调性可知函数在区间上单调递减,
所以函数在区间上的最小值是.
故答案为:.
14-1(23-24高一上·上海·阶段练习)函数的单调递增区间是 .
【答案】(或)
【分析】利用复合函数的单调性可得出函数的单调递增区间.
【详解】函数的定义域为,内层函数的增区间为,减区间为,
外层函数在上为减函数,
由复合函数法可知,函数的单调递增区间为.
故答案为:(或).
14-2(24-25高一上·上海虹口·期末)设,已知是上的奇函数.
(1)求的值,并判断函数的单调性;
(2)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),函数是上的增函数
(2)
【分析】(1)利用奇函数的定义求出,再借助指数函数的单调性判断的单调性
(2)由(1)及已知,等价变形给定不等式,分离参数并利用基本不等式求出最小值即得.
【详解】(1)由函数是上的奇函数,得,
则,而,解得,
函数,函数都是上的增函数,因此函数是上的增函数,
所以,函数是上的增函数.
(2)由(1)知,函数是上单调递增的奇函数,
对任意,不等式
,而,当且仅当,即时取等号,
因此,解得,
所以实数的取值范围是.
14-3(23-24高一下·上海嘉定·阶段练习)已知定义在上的函数(且).
(1)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)若,试判断函数的单调性并加以证明;并求在上有解时,实数的取值范围.
【答案】(1)为奇函数,理由见解析
(2)为减函数,证明见解析;
【分析】(1)先判断函数的奇偶性,再利用定义证明即可.
(2)求出参数值得到原函数,再转化为交点问题求解参数范围即可.
【详解】(1)为奇函数
对任意,都有,且该函数的定义域为,显然关于原点对称,
可得.
为奇函数.
(2)当时,可得,解得,
此时在上为严格减函数,证明如下:
任取,且,则
,
,,,
在上为严格减函数,而,
在上的值域为,
要使在上有零点,
此时等价于与在上有交点,
而当时,可得故.
题型15 比较指数幂的大小
例15(24-25高一上·上海·期末)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用特值法排除A,C,D,利用不等式的性质判断B.
【详解】根据题意,,则,
当时,,A错误;
由,所以,B正确;
当时,,C错误;
当时,不存在,D错误.
故选:B
15-1已知,函数,若实数、满足,则、的关系为 .
【答案】
【分析】根据指数函数的单调性,比较大小.
【详解】因为,所以,所以,
所以函数在R上单调递减,
又,所以,
故答案为:.
15-2已知,,,则、、三者的大小关系是 .
【答案】
【分析】利用中间量,再结合指数函数的单调性即可判断.
【详解】因为,所以;
因为,所以;
所以,
故答案为:.
15-3不使用计算器,比较下列各题中两数的大小:
(1)与;
(2)与(其中且).
【答案】(1)
(2)时,,时,
【分析】(1)化为同底数后,由指数函数的单调性得结论;
(2)根据指数函数的单调性分类讨论.
【详解】(1)∵,又指数函数在上是严格增函数,且,∴.
(2)当时,指数函数在上是严格增函数,且,∴;
当时,指数函数在上是严格减函数,且,∴.
题型16 由指数函数的单调性解不等式
例16(24-25高一上·上海·期中)不等式与不等式 解集相同,则 .
【答案】
【分析】根据在上单调递增,判断大小列不等式进行解答即可.
【详解】,
在上单调递增,
,即,
,
.
故答案为:
16-1(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据抽象函数的定义域及指数函数的性质求解即可.
【详解】因为函数的定义域为,
所以,解得,
则函数的定义域为.
故选:B.
16-2(24-25高一上·上海·期中)关于的不等式的解集为 .
【答案】
【分析】先根据指数函数的性质,把原不等式转化成,再通过分类讨论去掉绝对值符号,从而求得不等式的解集.
【详解】,
当时,,所以此时不等式无解;
当时,;
当时,,所以此时不等式无解.
综上可知,原不等式的解集为.
故答案为:
16-3(24-25高一上·上海·阶段练习)解关于的不等式:(且).
【答案】答案见解析
【分析】分、两种情况讨论,结合指数函数的单调性,转化为自变量的不等式,解得即可.
【详解】若,则不等式,即,
即,解得,
所以不等式的解集为;
若,则不等式,即,
即,解得或,
所以不等式的解集为或;
综上可得:当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为或.
题型17 求已知指数型函数的最值
例17函数在区间上的最小值是 .
【答案】/
【分析】根据函数单调性得到最小值.
【详解】在上单调递减,故当时,取得最小值,
最小值为.
故答案为:
17-1函数的最大值为 .
【答案】16
【分析】首先求函数的值域,再根据外层函数的单调性,求函数的最大值.
【详解】设,,
所以,单调递减,
所以当时,即时,函数取得最大值.
故答案为:16
17-2函数,的最大值为 .
【答案】
【分析】首先判断函数的单调性,结合单调性求出最大值.
【详解】∵,指数函数在区间上单调递减,
则函数在区间上单调递减,
∴当时,取最大值,即.
故答案为:
17-3已知,求函数的最大值与最小值.
【答案】最小值,最大值3.
【分析】首先换元,转化为关于的二次函数求最值.
【详解】,
令,因为,所以,
代入原函数后得,
所以当即时,取得最小值.
当即时,取得最大值3.
综上,当时,取得最小值,当时,取得最大值3.
题型18 根据指数函数的最值求参数
例18(23-24高一上·上海嘉定·阶段练习)已知指数函数在上的最大值与最小值之差为,则实数的取值范围是 ;
【答案】
【分析】根据题意分类讨论,结合指数函数概念求解即可.
【详解】因为是指数函数,所以或;
当时,在上单调递减,最大值为,最小值为,
则,解得(舍去)或(符合题意);
当时,在上单调递增,最大值为,最小值为,
则,解得(舍去)或(符合题意).
所以实数的取值范围是.
故答案为:
18-1(24-25高一上·上海杨浦·期中)指数函数是一种重要的基本初等函数模型.
(1)指数函数在区间上的最大值比最小值大,求实数a的值;
(2)说明与的图像关于y轴对称.
【答案】(1)或;
(2)答案见解析
【分析】(1)根据题意,按a的取值范围分2种情况讨论,求出函数在区间上的最大值和最小值,可得关于a的方程,解可得a的值,即可得答案;
(2)设,,分析可得,即可得结论.
【详解】(1)根据题意,分2种情况讨论:
若0<a<1,则在区间上单调递减,最大值为a,最小值为,
有,解得或(舍),
若a>1,则在区间上单调递增,最大值为,最小值为a,
所以,解得或a=0(舍),
综合可得:或;
(2)根据题意,设,,
有,即,
则与的图像关于y轴对称.
18-2指数函数在区间上的最大值比最小值大,求的值.
【答案】2
【分析】分类讨论,借助指数函数单调性得到最值,列方程解题即可.
【详解】解:指数函数在区间上的最大值比最小值大,
当时,函数单调递增,则;
当时,函数单调递减,则,无解,
∴.
18-3指数函数在区间上的最大值和最小值的和为,求的值.
【答案】或2
【分析】分类讨论,运用函数单调性得出最值,列方程可解.
【详解】解:指数函数在区间上的最大值和最小值的和为,
当时,可得的最小值为,的最大值为,那么,解得;
当时,可得的最大值为,的最小值为,那么,解得.
故的值是或2.
题型19 含参指数函数的最值
例19(23-24高一上·上海·阶段练习)给机器人输入一个指令(其中常数)后,该机器人在坐标平面上先面向轴正方向行走个单位距离,接着原地逆时针旋转后再面向轴正方向行走个单位距离,如此就完成一次操作.已知该机器人的安全活动区域满足,若开始时机器人在函数图象上的点处面向轴正方向,经过一次操作后该机器人落在安全区域内的一点处,且点恰好也在函数图象上,则 .
【答案】3
【分析】首先设点,再根据题意可得点,再根据题意可知,点在安全活动区域,以及点也在函数的图象上,且,再利用不等关系,利用基本不等式,即可求解.
【详解】由题意设,则一次操作后该机器人落点为,
即在安全区域内,所以且.
由,可知,
所以,即能成立.
又因为,且等号当且仅当,即时成立,
综上,.
故答案为:3
19-1(23-24高一上·上海青浦·期中)已知函数 (为常数,且)
(1)若函数的图象经过点和,求实数的值;
(2)若函数为指数函数, 且在区间上的最大值与最小值之差为1,求该函数的表达式.
【答案】(1),
(2)或
【分析】(1)将点和代入求解即可;
(2)根据函数为指数函数,求得,再分和两种情况,根据函数的单调性,求出最大值和最小值,结合题意即可求解.
【详解】(1)将点和代入,得,
因为且,所以,.
(2)因为函数为指数函数,所以,所以,
当时,在区间上有,,
所以有,即(舍去负值),此时;
当时,在区间上有,,
所以有,即(舍去负值),此时.
所以函数的表达式为或.
19-2已知二次函数满足,若是的两个零点,且.
(1)求的解析式;
(2)若,求函数的值域:
(2)若不等式在上恒成立,求对数k的取值范围.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)利用函数的零点,求出对称轴,求出零点,然后求解f (z)的解析式;
(2)化简函数的解析式,利用基本不等式转化求解函数的值域;
(3)分离参数k后,转化为求函数的最值,利用指数函数性质及二次函数性质即可求解.
【详解】(1),是的两个零点,且,
的对称轴为,
可得,
设,
由得,
(2),
当时,,当且仅当 ,即时等号成立,
当时,,当且仅当 时等号成立,
所以的值域为.
(3)不等式在上恒成立,
即在上恒成立,
可化为在上恒成立,
令, ,
当时,,
所以,
【点睛】关键点点:待定系数法求二次函数的解析式,首先根据关系式确定对称轴,再根据零点的距离求出零点,根据条件选择交点式设出方程,代入点即可求出.
题型20 指数函数最值与不等式的综合问题
例20已知函数的最小值为2,则的最小值为 .
【答案】2
【分析】利用基本不等式与指数函数的性质求解即可
【详解】因为,
所以,仅当时取等号,
又的最小值为2,所以,
所以,当且仅当时取等号.
故答案为:2
20-1(24-25高一上·上海宝山·阶段练习)已知函数与,若对任意的,总有恒成立,则实数的取值范围是 .
【答案】.
【分析】将条件转换为若对任意的,总有恒成立,分离参数结合基本不等式即可求解.
【详解】,
所以若对任意的,总有恒成立,
即对任意的,总有恒成立,
即对任意的,总有恒成立,
而当时,,等号成立当且仅当,
所以当时,有最小值且最小值是2,
综上所述,实数的取值范围是.
故答案为:.
20-2已知a为常数,设函数的表达式为.
(1)若函数为偶函数,求a的值;
(2)若,求函数的最小值;
(3)若方程有两个不相等的实数解、,且,求a的取值范围.
【答案】(1)1
(2)
(3)
【分析】(1)由偶函数定义取特殊值计算可得;
(2)展开后用基本不等式可解;
(3)换元后转化为根据一元二次方程,由两根的关系直接解不等式可得.
【详解】(1)因为为偶函数,
所以有,即,得
此时,满足,
(2)
因为,所以
所以当,即时y有最小值
(3)令,因为单调递增,所以方程有两个不相等的实数根方程有两个不相等的正根,
记,,则,
因为,所以,即,
由求根公式得:,不妨设,
则,解得:,
又,即,
所以a的取值范围为:.
1.(24-25高一上·上海·期中)函数与函数在同一平面直角坐标系中的图像可能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】通过二次函数的大致图像确定对应参数的取值范围,再由指数型函数图像得到对应参数的取值范围,对吧对应参数的取值范围是否相同.
【详解】A选项,由二次函数图像可知:,由指数型函数图像可知:,A选项错误;
B选项,由二次函数图像可知:,由指数型函数图像可知:,B选项错误;
C选项,由二次函数图像可知:,由指数型函数图像可知:,C选项正确;
D选项,由二次函数图像可知:,由指数型函数图像可知:,D选项错误;
故选:C.
2.(24-25高一上·上海·期中)设,“”是“”的一个( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要
【答案】A
【分析】利用充分条件与必要条件的定义判断即可得结论.
【详解】当时,在上单调递增,又,所以,即,
所以“”是“”的一个充分条件,
当时,均满足,
所以“”是“”的一个不必要条件,
所以,“”是“”的一个充分非必要条件.
故选:A.
3.(24-25高一上·上海浦东新·期末)已知,则下列结论错误的是( )
A.不等式的解集为
B.函数的图象关于点对称
C.若、为实数,且,则
D.若、为实数,且 ,则
【答案】D
【分析】分析函数的单调性,结合单调性可解不等式,可判断A选项;利用函数的对称性,可判断B选项;利用函数的单调性可判断C选项;利用特殊值法可判断D选项.
【详解】任取、且,则,且,
,
所以,,则函数在上为增函数,
对于A选项,由可得,
所以,不等式的解集为,A对;
对于B选项,,
所以,函数的图象关于点对称,B对;
对于C选项,若、为实数,且,则,
所以,,则,C对;
对于D选项,取,,则,D错.
故选:D.
4.(24-25高一上·上海闵行·期末)已知,则函数的值域为
【答案】
【分析】由指数函数性质得结论.
【详解】,值域是.
故答案为:.
5.(21-22高一上·上海杨浦·期中)指数函数在区间[0,4]上的最大值与最小值之和为17,则 ;
【答案】2
【分析】利用指数函数的单调性有,即可求参数值.
【详解】由在[0,4]上单调,则,
所以.
故答案为:2
6.(24-25高一上·上海·期中)已知是常数,命题:存在实数,使得.若是假命题,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】分离参数可得,结合指数函数与二次函数单调性可得参数范围.
【详解】由命题:存在实数,使得为假命题,
可知命题:,为真命题,
即,,
又,所以当,即时,函数取最大值为,
即,
故答案为:.
7.(24-25高一上·上海松江·期末)同构式通俗讲是结构相同的表达式,如: , 称 与 为同构式. 已知实数 满足 , 则 .
【答案】3
【分析】将化为,再利用同构式及函数单调性求得答案.
【详解】函数在R上单调递增,且,
由,得,则,
即,因此,则,
所以.
故答案为:3
8.(23-24高一上·上海·期末)对于定义在区间上的函数,若.
(1)已知,,试写出、的表达式;
(2)设且,函数,,如果与恰好为同一函数,求的取值范围;
(3)若,存在最小正整数,使得对任意的成立,则称函数为上的“阶收缩函数”,已知函数,,试判断是否为上的“阶收缩函数”,如果是,求出对应的,如果不是,请说明理由.
【答案】(1)、
(2)
(3)是,
【分析】(1)根据函数、在上的单调性可得出、的表达式;
(2)若与恰好为同一函数,只须在上是单调递减,讨论的取值由复合函数的单调性即可求解;
(3)根据函数在上的值域,写出、的解析式,再由求出的范围得到答案.
【详解】(1)解:因为函数在上单调递减,
则,
因为函数在上单调递增,则.
(2)解:若与恰好为同一函数,只须在上是单调递增,
当时,令,则,
由,则,对称轴,
根据复合函数的单调性,函数显然在为单调递减,故成立.
当时,令,由,则,只需,
化简得,解得,
综上所述的取值范围为
(3)解:因为函数在上单调递减,在上单调递增,
则,,
所以,,
当时,,,;
当时,,,
因为函数在上单调递减,所以,;
当时,,,
因为函数在上单调递增,
所以,.
综上所述:
故是上的“阶收缩函数”,且小正整数.
【点睛】关键点点睛:本题考查函数新定义问题,解题的关键在于确定新函数的解析式,根据题意将其转化为函数不等式成立的问题,再结合恒成立思想求解.
9.(24-25高一上·上海·期末)对于定义在的两个函数和,若函数满足:①是严格减函数;②其函数值恒大于零,则称函数和为“在上的函数对”.
(1)分别判断下列各组中两个函数是否为“在上的函数对”,并说明理由
①,;
②,;
(2)设常数,若和为“在上的函数对”,求的取值范围
(3)设常数,若和为“在上的函数对”,求证:的值有且仅有一个.
【答案】(1)①不是,②是,理由见解析;
(2);
(3)证明见解析.
【分析】(1)根据题中定义判断①②即可;
(2)分析可知在上是严格减函数.且恒成立,求出函数在上的值域,可得出关于实数的不等式,即可解得实数的取值范围;
(3)当时,化简函数的解析式,结合题中定义可证得结论成立;然后就、两种情况讨论,结合题中定义进行推导,说明定义不成立,即可证得结论成立.
【详解】(1)①不是,②是,理由如下:
对于①,,取,则,
所以两个函数不是“在上的函数对”;
对于②,在上是严格减函数,
当时,,则,故此时的函数值恒大于零,
所以这两个函数是“在上的函数对”.
(2)由题意函数在上是严格减函数,且在上恒成立,
故有在上恒成立,
当时,,因此,解得,
所以的取值范围为.
(3)证明:当时,
,
因为函数、在上是严格增函数,
所以函数在上是严格增函数,
得在上是严格减函数,且对任意恒成立.
当时,
在上恒成立,
取,得,不成立;
此时函数和不是“在上的函数对”.
当时,则,
当时,,
取,得,
所以函数在上不是减函数,
此时函数和不是“在上的函数对”.
综上,的值有且仅有一个.
【点睛】方法点睛:新定义题型的特点是:通过给出一个新概念,或约定一种新运算,或给出几个新模型来创设全新的问题情景,要求考生在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实现信息的迁移,达到灵活解题的目的;遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、验证、运算,使问题得以解决.
1 / 3
学科网(北京)股份有限公司
$$
暑假预习专题15 指数函数
指数函数的定义
定义 当底数 固定,且时,等式确定了变量随变量变化的规律,称为底为的指数函数
需要注意的是:定义域为R,函数值恒为正.
形式上的严格性:只有形如 ( 且 )的函数才是指数函数,像 等函数都不是指数函数.
判断一个函数是指数函数的方法
1.判断其解析式是否符合 且 这一结构特征.
2.看是否具备指数函数解析式具有的三个特征:
(1)底数 为常数, 且 ;(2)自变量 的位置在指数上,且 的系数是 1 ;(3) 的系数是 1 .
指数函数的图像
用五点法作指数函数的图像.
(1)指数函数 与 的图像关于 轴对称.
(2)指数函数 的图像经过第一象限和第二象限,且当 越来越大时,图像离 轴越来越远; 的图像经过第一象限和第二象限,且当 越来越大时,图像离 轴越来越近.
指数函数的性质
图 像
图像
特征
(1)函数图像都在轴上方,无限趋近于轴,但永不相交
(2)过定点(0,1)
(3)由左至右图像上升
(3)由左至右图像下降
函数性质
(1)定义域为R,函数值恒正
(3)在R上是严格增函数
(3)在R上是严格减函数
(4)对称性:指数函数的图像与指数函数的图像关于轴对称
指数函数底数变化与图像分布规律如图所示:
(1) ;(2) ;
(3) ;(4) ,
则: ,
即当 时,(底大幂大);
当 时,(底大幂小).
题型1 指数函数的判定与求值
例1函数是指数函数,求的值.
1-1给出下列函数:①;②;③;④.其中指数函数的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
1-2(24-25高一上·上海奉贤·期末)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,则 .
1-3(24-25高一上·上海宝山·阶段练习)若函数满足对任意的都有成立,则称函数为“倒函数”.
(1)判断函数和是否为“倒函数”;
(2)若为“倒函数”,求实数的值;
(3)若(为正数),其中是偶函数,是奇函数,求证:是“倒函数”.
题型2 根据函数是指数函数求参数
例2若函数为指数函数,则 .
2-1函数是指数函数,则
2-2(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)已知函数是指数函数,则实数的值是 .
2--3(1)已知指数函数,则实数的取值范围是 ;
(2)已知指数函数的图像经过点,则时,函数值为 .
题型3 求指数函数解析式
例3(24-25高一上·上海奉贤·期中)已知指数函数的图象经过点,则 .
3-1(24-25高一上·上海·期中)已知指数函数的图象经过点,则该指数函数的解析式为 .
3-2(24-25高一上·上海·课后作业)指数函数的图像经过,则 .
题型4 判断指数型函数的图象形状
例4已知函数在内的值域是,则函数的图象是
A. B. C. D.
4-1函数的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
4-2函数图像的大致形状为( )
A. B.
C. D.
4-3函数的图像与函数的图像关于 对称,它们的交点坐标是
题型5 根据指数型函数图象判断参数的范围
例5若函数的图像经过第一、三、四象限,则必有( )
A., B., C., D.,
5-1(24-25高一上·上海·阶段练习)若直线与函数图像有两个公共点,则实数的取值范围是 .
5-2(24-25高一上·上海长宁·期末)函数的图象不经过第一象限,则实数的取值范围为 .
5-3(24-25高一上·上海嘉定·期末)若函数的图象不经过第二象限,则实数的取值范围是 .
题型6 指数型函数图象过定点问题
例6函数(且)的图象恒过定点,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
6-1(24-25高一上·上海闵行·期中)函数的图像恒过定点 .
6-2.(23-24高一上·上海徐汇·期末)函数(且的图像过定点 .
6-3对任意实数,函数的图象必过定点 .
题型7 指数函数图像应用
例7若函数的图像可由函数的图像向右平移一个单位长度得到,则函数的解析式为( )
A. B. C. D.
7-1(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)若函数和的图象关于y轴对称,则函数 .
7-2(22-23高一上·上海杨浦·期中)若时,指数函数的值总大于1,则实数a的取值范围是 .
7-3幂的基本不等式是:当,时, 1恒成立
7-4函数的图像向右平移1个单位长度,所得图像与函数的图像关于轴对称,则
7-5在图中画出函数的图像,说明函数的图像与图像的关系.
题型8 求指数型复合函数的定义域
例8函数的定义域是 .
8-1(23-24高一上·上海浦东新·阶段练习)已知函数,其中且,是实数常数.
(1)求函数的定义域;
(2)是否存在常数b,使函数为奇函数?
8-2求下列函数的定义域:
(1);
(2);
(3).
题型9 求指数函数在区间内的值域
例9(24-25高一上·上海·阶段练习)设,则 .
9-1(24-25高一上·上海宝山·阶段练习)已知 ,则下列命题中真命题的个数为( )
①至少有一个不小于1; ②至少有一个不大于1 ;
③恒成立; ④恒成立
A.1 B.2 C.3 D.4
9-2(24-25高一上·上海徐汇·期末)若函数的值域为,则实数的取值范围是 .
9-3(24-25高一上·上海浦东新·阶段练习)已知函数,,若对任意的,存在,使得,则整数m的取值集合真子集的个数为
题型10 求指数型复合函数的值域
例10求下列函数的定义域:
(1);
(2).
10-1(24-25高一上·上海长宁·期末)若关于的不等式的解集为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
10-2(24-25高一上·上海闵行·期中)已知函数,则的值域为 .
10-3(24-25高三上·上海宝山·阶段练习)已知, 函数 若该函数存在最小值,则实数的取值范围是
题型11 根据指数函数的值域或最值求参数(定义域)
例11(24-25高一上·上海金山·阶段练习)函数的定义域为,值域为,则的最大值为 .
11-1(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 .
11-2(22-23高一上·上海徐汇·期末)已知函数的值域为,
(1)求实数的值;
(2)求函数,的最小值.
11-3.(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.
题型12 判断指数函数的单调性
例12(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数在区间上对任意的,都满足,则实数a的取值范围是( ).
A. B. C. D.
12-1(24-25高一上·上海·期末)已知函数,则下列命题正确的是( )
①对于任意、,都有成立;
②对于任意、,且,都有成立;
③对于任意、,且,都有成立;
④存在实数,使得对于任意实数,都有成立.
A.①② B.③④ C.②③④ D.②③
12-2(24-25高一上·上海·阶段练习)已知,,,,,试写出,,的大小关系 .
12-3(24-25高一上·上海·期末)已知函数的表达式.
(1)证明:函数在其定义域上是严格减函数;
(2)是否存在实数,使得函数是奇函数?并说明理由.
12-4(24-25高一上·上海·阶段练习)已知是满足下列性质的所有函数组成的集合:对于函数,存在常数,使得对函数定义域内的任意两个自变量,,均有成立.
(1)已知函数,写出实数,,必须满足的条件;
(2)对于集合中的元素,,求出满足条件的常数的最小值;
(3)判断是不是集合中的元素,并说明理由.
题型13 由指数(型)的单调性求参数
例13(24-25高一上·上海·期末)函数(,且)单调递增且图象不经过第四象限,则、满足的条件为( )
A., B.,
C., D.,
13-1(24-25高一上·上海宝山·期末)若函数(且),任取,且,都有,则实数a的取值范围是 .
13-2(24-25高一上·上海普陀·期末)若且在上是严格增函数,则实数的取值范围是 .
13-3(24-25高一上·上海宝山·阶段练习)若指数函数在上是严格增函数,则实数的取值范围是 .
题型14 判断指数型复合函数的单调性
例14(23-24高一上·上海虹口·期末)函数在区间上的最小值是 .
14-1(23-24高一上·上海·阶段练习)函数的单调递增区间是 .
14-2(24-25高一上·上海虹口·期末)设,已知是上的奇函数.
(1)求的值,并判断函数的单调性;
(2)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
14-3(23-24高一下·上海嘉定·阶段练习)已知定义在上的函数(且).
(1)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)若,试判断函数的单调性并加以证明;并求在上有解时,实数的取值范围.
题型15 比较指数幂的大小
例15(24-25高一上·上海·期末)已知,则( )
A. B.
C. D.
15-1已知,函数,若实数、满足,则、的关系为 .
15-2已知,,,则、、三者的大小关系是 .
15-3不使用计算器,比较下列各题中两数的大小:
(1)与;
(2)与(其中且).
题型16 由指数函数的单调性解不等式
例16(24-25高一上·上海·期中)不等式与不等式 解集相同,则 .
16-1(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( ).
A. B. C. D.
16-2(24-25高一上·上海·期中)关于的不等式的解集为 .
16-3(24-25高一上·上海·阶段练习)解关于的不等式:(且).
题型17 求已知指数型函数的最值
例17函数在区间上的最小值是 .
17-1函数的最大值为 .
17-2函数,的最大值为 .
17-3已知,求函数的最大值与最小值.
题型18 根据指数函数的最值求参数
例18(23-24高一上·上海嘉定·阶段练习)已知指数函数在上的最大值与最小值之差为,则实数的取值范围是 ;
18-1(24-25高一上·上海杨浦·期中)指数函数是一种重要的基本初等函数模型.
(1)指数函数在区间上的最大值比最小值大,求实数a的值;
(2)说明与的图像关于y轴对称.
18-2指数函数在区间上的最大值比最小值大,求的值.
18-3指数函数在区间上的最大值和最小值的和为,求的值.
题型19 含参指数函数的最值
例19(23-24高一上·上海·阶段练习)给机器人输入一个指令(其中常数)后,该机器人在坐标平面上先面向轴正方向行走个单位距离,接着原地逆时针旋转后再面向轴正方向行走个单位距离,如此就完成一次操作.已知该机器人的安全活动区域满足,若开始时机器人在函数图象上的点处面向轴正方向,经过一次操作后该机器人落在安全区域内的一点处,且点恰好也在函数图象上,则 .
19-1(23-24高一上·上海青浦·期中)已知函数 (为常数,且)
(1)若函数的图象经过点和,求实数的值;
(2)若函数为指数函数, 且在区间上的最大值与最小值之差为1,求该函数的表达式.
19-2已知二次函数满足,若是的两个零点,且.
(1)求的解析式;
(2)若,求函数的值域:
(2)若不等式在上恒成立,求对数k的取值范围.
题型20 指数函数最值与不等式的综合问题
例20已知函数的最小值为2,则的最小值为 .
20-1(24-25高一上·上海宝山·阶段练习)已知函数与,若对任意的,总有恒成立,则实数的取值范围是 .
20-2已知a为常数,设函数的表达式为.
(1)若函数为偶函数,求a的值;
(2)若,求函数的最小值;
(3)若方程有两个不相等的实数解、,且,求a的取值范围.
1.(24-25高一上·上海·期中)函数与函数在同一平面直角坐标系中的图像可能为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·上海·期中)设,“”是“”的一个( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要
3.(24-25高一上·上海浦东新·期末)已知,则下列结论错误的是( )
A.不等式的解集为
B.函数的图象关于点对称
C.若、为实数,且,则
D.若、为实数,且 ,则
4.(24-25高一上·上海闵行·期末)已知,则函数的值域为
5.(21-22高一上·上海杨浦·期中)指数函数在区间[0,4]上的最大值与最小值之和为17,则 ;
6.(24-25高一上·上海·期中)已知是常数,命题:存在实数,使得.若是假命题,则的取值范围是 .
7.(24-25高一上·上海松江·期末)同构式通俗讲是结构相同的表达式,如: , 称 与 为同构式. 已知实数 满足 , 则 .
8.(23-24高一上·上海·期末)对于定义在区间上的函数,若.
(1)已知,,试写出、的表达式;
(2)设且,函数,,如果与恰好为同一函数,求的取值范围;
(3)若,存在最小正整数,使得对任意的成立,则称函数为上的“阶收缩函数”,已知函数,,试判断是否为上的“阶收缩函数”,如果是,求出对应的,如果不是,请说明理由.
9.(24-25高一上·上海·期末)对于定义在的两个函数和,若函数满足:①是严格减函数;②其函数值恒大于零,则称函数和为“在上的函数对”.
(1)分别判断下列各组中两个函数是否为“在上的函数对”,并说明理由
①,;
②,;
(2)设常数,若和为“在上的函数对”,求的取值范围
(3)设常数,若和为“在上的函数对”,求证:的值有且仅有一个.
1 / 3
学科网(北京)股份有限公司
$$