内容正文:
第04讲 指数与指数函数
目录
01 常考题型过关练
题型01 指数与指数幂的运算
题型02 指数函数的图象及其应用
题型03 指数(型)函数的单调性
题型04 指数(型)函数的值域与最值
题型05 指数值的大小比较
02 核心突破提升练
03 真题溯源通关练
01 指数与指数幂的运算
1.根式的指数幂形式为 .
【答案】
【详解】, .
故答案为:.
2.计算: .
【答案】
【详解】易知原式;
故答案为:
3.已知,,则 .
【答案】3
【详解】由题可知
故答案为:3
4.已知,将化为有理数指数幂形式,则 .
【答案】
【详解】.
故答案为:
5.若,则实数的值为 .
【答案】
【详解】因为,
故实数的值为.
故答案为:
6.若,则= ;= .
【答案】 7
【详解】由题意,所以.
由题意,
所以.
故答案为:7;.
7. .
【答案】110
【详解】易知原式
.
故答案为:110
8.已知,则 .
【答案】/
【详解】由,两边同时平方,得,所以,
对两边同时平方,得,即,
则.
故答案为:.
9.化简: .
【答案】
【详解】 .
故答案为:.
10.化简下列各式:
(1) =
(2)(=
(3 设,则的值为
【答案】 0 / 7
【详解】(1)
.
(2);
(3)因为,
.
故答案为:(1)0;(2);(3)7
02 指数函数的图象及其应用
11.已知函数恒过定点,则函数的图象不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【详解】
,恒过定点,
,,,其图象如图所示,
因此不经过第四象限,
故选:D.
12.函数的图象恒过的定点是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】令,则,所以函数的图象恒过点.
故选:D
13.如图所示,若,函数与的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为,所以指数函数在上单调递减,故排除A和D;
对于,当时,,所以的图象过点,
因为,故B错误,C正确.
故选:C.
14.已知两个指数函数,的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由图可知函数,均单调递增,则,.
当时,,得,所以.
故选:D
15.函数(且)的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】当时,,函数单调递增,
且图象由的图象向下平移个单位长度,故AB错误;
当时,,函数单调递减,
且图象由的图象向下平移个单位长度,故D正确C错误.
故选:D.
16.设,,那么是( )
A.奇函数且在上是增函数 B.偶函数且在上是减函数
C.奇函数且在上是减函数 D.偶函数且在上是增函数
【答案】D
【详解】因为,
所以该函数是偶函数,
当时,,此时函数单调递增,
故选:D
17.已知函数恒过定点,则函数不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【详解】由已知条件得当时,,则函数恒过点,
即,此时,
由于由向下平移2个单位得到,且过点,
由此可知不过第二象限.
故选:B
18.函数与的图象( )
A.关于轴对称 B.关于直线对称
C.关于直线对称 D.关于直线对称
【答案】B
【详解】设,,显然,
故与的图象关于直线对称.
故选:B.
03 指数(型)函数的单调性
19.已知函数,则( )
A.是偶函数,且在上单调递增
B.是奇函数,且在上单调递增
C.是偶函数,且在上单调递减
D.是奇函数,且在上单调递减
【答案】B
【详解】因为定义域为,且,
所以为奇函数;
又与在定义域上单调递增,所以在上单调递增.
故选:B.
20.函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设,根据二次函数的单调性可知,
在上单调递增,在上单调递减,
在上单调递增,根据“同增异减”可得,
函数的单调递减区间是.
故选:A.
21.已知函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为为上的单调减函数,根据复合函数单调性可知,在单调递减,
故,解得.
故选:D.
22.已知函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令,则二次函数的图象开口向上,对称轴为直线,
因为外层函数为上的减函数,函数在区间上单调递减,
所以函数在上为增函数,所以,解得.
故选:A.
23.已知函数在上单调,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】,令,
则“函数在上单调”等价于“函数在上单调”,的对称轴为,若在上单调递增,
则,解得,若在上单调递减,
则,解得,综上所述,实数的取值范围为.
故选:D.
24.不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由不等式等价于,可得,
所以或,解得或,
所以不等式的解集为.
故选:B.
25.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为为减函数,由,可得,
即,即,解得.
因此,不等式的解集为.
故选:D.
26.已知函数,则( )
A.图象关于原点对称,且在上是增函数
B.图象关于原点对称,且在上是减函数
C.图象关于轴对称,且在上是增函数
D.图象关于轴对称,且在上是减函数
【答案】B
【详解】由且定义域为R,
所以为奇函数,即关于原点对称,
又在R上递减,故在上是减函数.
故选:B
27.已知函数且在区间上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】令,因为且,则内层函数在上单调递减,
且,可得,
因为函数且在区间上单调递增,
则外层函数为减函数,所以,,
综上所述,实数的取值范围是.
故选:C.
04 指数(型)函数的值域与最值
28.若函数有最大值3,则 .
【答案】1
【详解】令,则,
因为有最大值3,所以应有最小值;
由此可得解得.
故答案为:1
29.若函数有最小值,则t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设,则,,有最小值.
当时,二次函数开口向下,无最小值;
当时,无最小值;
当时,若在上有最小值,则对称轴,解得.
故选:A
30.已知,且在区间恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由解析式易知:单调递增,
当时,恒成立,则,得.
故选:B.
31.已知奇函数在上的最大值为,则()
A.或3 B.或2 C.3 D.2
【答案】A
【详解】因为是奇函数,所以,所以.
即,则,解得,
经检验符合题意,所以,
当时,,
则函数在上单调递增,在上单调递减,
所以在上单调递增,
所以, ,整理得,
解得或(舍去),所以;
当时,,
则函数在上单调递减,在上单调递增,
所以在上单调递减,
所以,,整理得,
解得或(舍去),所以,
综上,或3.
故选:A.
32.已知函数,若恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为恒成立,即恒成立,
所以恒成立,又由(当且仅当时取等号),
所以.
故选:A.
05 指数值的大小比较
33.下列比较大小中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A选项:由函数在上单调递增,所以,A选项错误;
B选项:由函数在上单调递减,则,B选项错误;
C选项:,,
又函数在上单调递增,所以,即,C选项正确;
D选项:,函数在上单调递增,
则,即,D选项错误;
故选:C.
34.已知,,,则、、的大小顺序正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为在上是增函数,且,所以.
故选:D.
35.已知,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】∵,且,为增函数,
又,,∴,
又为增函数,且,
,∴,
故选:B.
36.设,,,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由函数在上是单调递减函数,则,即
由函数在上是单调递增函数,则,即
所以
故选:A
37.设,,,则,,的大小顺序是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,,
所以,,
因为函数为增函数,,
所以,
故.
故选:A.
38.已知,,,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】∵为减函数,又,
,即,
又为增函数,且,
,
∴,
故选:D
39.已知,,,则的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意可知,,
因为在上是单调递增,且,
所以,即,
由题意可知,,
因为在上是单调递增,且,
所以,即,
所以.
故选: B.
40.已知,(为自然对数的底数),比较,,的大小( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由三角函数线可得:不等式,
则,
又函数为增函数,为减函数,
则,
所以,
综上所述:,
故选D.
【点睛】关键点点睛:本题考查比较函数值的大小.解题关键在于利用三角函数线得到不等式,进而比较和的大小;再利用幂函数和指数函数的单调性及中间量,比较,和的大小.
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
2.若,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【详解】原式,又,
则原式.
故选:B
3.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
,
根据实数的大小关系可得,即.
故选:C
4. 若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】若,且,
由函数在上为减函数,,
则,
又函数在上为减函数,则,
又函数在上为增函数,则,
因此可得.
故选:C.
5.已知一次函数和指数函数,若一次函数图象过一、三、四象限,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】一次函数图象过一、三、四象限,则,即.指数函数在定义域R内单调递增,
由于,故.
故选:C.
6.若为正数,则下列各式中一定成立的个数是 .
①; ②;
③; ④.
【答案】2
【详解】,①正确;
,②错误;
,③正确;
,④错误.
故正确的有①③共个.
故答案为:
7.在中,最大的是 .
【答案】
【详解】由于,
由的单调性可得,
则最大的是.
故答案为:
8.若,则 .
【答案】
【详解】原式.
故答案为:
9.数学学习过程中,要时刻记得这些注意点:遇到集合注意空集,遇到函数注意定义域,遇到含参方程要找定点,遇到向量要注意零向量,函数(且)的图象必过定点 .
【答案】
【详解】由,故函数图象必过定点.
故答案为:
10.设,若实数,满足,且函数的图像可以无限接近直线但又永远不相交,则不等式的解集为 .
【答案】或
【详解】解:因为趋近时,趋近于0,
所以趋近时,趋近于,所以,所以,
所以,所以不等式可化为,
又因为是减函数,所以,解得或.
故答案为:或.
1.(2025·上海·高考真题)设.下列各项中,能推出的一项是( )
A.,且 B.,且
C.,且 D.,且
【答案】D
【详解】∵,∴,
当时,定义域上严格单调递减,
此时若,则一定有成立,故D正确,C错误;
当时,定义域上严格单调递增,要满足,需,即A、B错误.
故选:D
2.(2024·天津·高考真题)已知,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【详解】根据立方的性质和指数函数的性质,和都当且仅当,所以二者互为充要条件.
故选:C.
3.(2023·天津·高考真题)设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由在R上递增,则,
由在上递增,则.
所以.
故选:D
4.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】函数在R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,
所以的取值范围是.
故选:D
5.(2023·上海·高考真题)已知,则的值域是 ;
【答案】
【详解】当 时, 根据指数函数的图象与性质知,
当 时, .
综上: 的值域为 .
故答案为:.
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第04讲 指数与指数函数
目录
01 常考题型过关练
题型01 指数与指数幂的运算
题型02 指数函数的图象及其应用
题型03 指数(型)函数的单调性
题型04 指数(型)函数的值域与最值
题型05 指数值的大小比较
02 核心突破提升练
03 真题溯源通关练
01 指数与指数幂的运算
1.根式的指数幂形式为 .
2.计算: .
3.已知,,则 .
4.已知,将化为有理数指数幂形式,则 .
5.若,则实数的值为 .
6.若,则= ;= .
7. .
8.已知,则 .
9.化简: .
10.化简下列各式:
(1) =
(2)(=
(3 设,则的值为
02 指数函数的图象及其应用
11.已知函数恒过定点,则函数的图象不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
12.函数的图象恒过的定点是( )
A. B. C. D.
13.如图所示,若,函数与的图象可能是( )
A. B.
C. D.
14.已知两个指数函数,的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
15.函数(且)的图象可能是( )
A. B.
C. D.
16.设,,那么是( )
A.奇函数且在上是增函数 B.偶函数且在上是减函数
C.奇函数且在上是减函数 D.偶函数且在上是增函数
17.已知函数恒过定点,则函数不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
18.函数与的图象( )
A.关于轴对称 B.关于直线对称
C.关于直线对称 D.关于直线对称
03 指数(型)函数的单调性
19.已知函数,则( )
A.是偶函数,且在上单调递增
B.是奇函数,且在上单调递增
C.是偶函数,且在上单调递减
D.是奇函数,且在上单调递减
20.函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
21.已知函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
22.已知函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
23.已知函数在上单调,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
24.不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
25.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
26.已知函数,则( )
A.图象关于原点对称,且在上是增函数
B.图象关于原点对称,且在上是减函数
C.图象关于轴对称,且在上是增函数
D.图象关于轴对称,且在上是减函数
27.已知函数且在区间上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
04 指数(型)函数的值域与最值
28.若函数有最大值3,则 .
29.若函数有最小值,则t的取值范围是( )
A. B. C. D.
30.已知,且在区间恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
31.已知奇函数在上的最大值为,则()
A.或3 B.或2 C.3 D.2
32.已知函数,若恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
05 指数值的大小比较
33.下列比较大小中正确的是( )
A. B.
C. D.
34.已知,,,则、、的大小顺序正确的是( )
A. B. C. D.
35.已知,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
36.设,,,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B. C. D.
37.设,,,则,,的大小顺序是( )
A. B. C. D.
38.已知,,,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B. C. D.
39.已知,,,则的大小顺序为( )
A. B. C. D.
40.已知,(为自然对数的底数),比较,,的大小( )
A. B.
C. D.
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
2.若,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.已知,则( )
A. B. C. D.
4. 若,则( )
A. B. C. D.
5.已知一次函数和指数函数,若一次函数图象过一、三、四象限,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
6.若为正数,则下列各式中一定成立的个数是 .
①; ②;
③; ④.
7.在中,最大的是 .
8.若,则 .
9.数学学习过程中,要时刻记得这些注意点:遇到集合注意空集,遇到函数注意定义域,遇到含参方程要找定点,遇到向量要注意零向量,函数(且)的图象必过定点 .
10.设,若实数,满足,且函数的图像可以无限接近直线但又永远不相交,则不等式的解集为 .
1.(2025·上海·高考真题)设.下列各项中,能推出的一项是( )
A.,且 B.,且
C.,且 D.,且
2.(2024·天津·高考真题)已知,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.(2023·天津·高考真题)设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
4.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.(2023·上海·高考真题)已知,则的值域是 ;
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