内容正文:
第5讲 指数函数与对数函数
考点一 指对数的运算
【例1】(24-25高一下·四川资阳·开学考试)计算下列各值.
(1)
(2)
(3);
(4).
(5);
(6);
【变式】
1.(2025云南昭通·阶段练习)计算求值:
(1);
(2).
(3);
(4).
(5);
(6)
(7)
(8)
(9)
考点二 定义域
【例2-1】(1)(23-24高一上·四川成都·期中)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
(2)(24-25高一下·湖南永州·期中)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
【例2-2】(24-25高一下·浙江衢州·期中)已知函数的定义域为,则实数的取值范围( )
A.或 B. C. D.
【变式】
1.(24-25高一上·吉林长春·期中)函数的定义域为
2.(24-25高一下·安徽滁州·阶段练习)若函数的定义域是,则函数的定义域是 .
3.(2025·上海)已知函数的定义域为,则实数的取值范围是 .
考点三 值域
【例3-1】(1)(24-25高一下·浙江·期中)已知函数,则它的值域是 .
(2)(24-25高一上·重庆沙坪坝·期末)已知函数,,则的值域为 .
(3)(2025陕西商洛·期末)函数的值域为
【例3-2】(1)(24-25高一下·江西赣州·开学考试)已知函数的值域为.若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
(2)(24-25高一上·江西九江·期末)已知函数且的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式】
1.(24-25高一上·山东青岛·阶段练习)函数的值域是 .
2.(2025·湖北宜昌 )已知,函数的值域为,则实数的取值范围是
3.
(2025·河北)已知函数,若的值域为,则实数的取值范围是 。
考点四 单调性
【例4-1】(1)(24-25高一上·北京·阶段练习)函数的单调递减区间为 .
(2)(24-25高一上·山西运城·期末)函数的单调递减区间是 .
【例4-2】(1)(2025·山东济宁)若函数在上单调递减,则实数的取值范围是
(2)(24-25高一上·陕西·期末)若函数在区间上单调递增,则实数的最大值是
【变式】
1.(23-24高一上·内蒙古呼伦贝尔·期末)函数单调递减区间是 .
2.(24-25高一上·辽宁大连·期末)若函数在区间上是增函数,则的取值范围为
3.(24-25高一上·内蒙古赤峰·期末)关于函数的单调性的说法正确的是( )
A.在上是增函数 B.在上是减函数
C.在区间上是减函数 D.在区间上是增函数
4.(2025高三·全国·专题练习)已知函数在上单调递减,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
考点五 定点
【例5-1】(2024浙江)已知函数(,且)的图象过定点(m,n),则( )
A. B. C. D.
【例5-2】(24-25高一下·黑龙江黑河·开学考试)已知函数(,且)图象经过定点,若正数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式】
1.(24-25高一下·山西朔州·阶段练习)已知函数(,且)的图象恒过定点,则点的坐标为 .
2.(24-25高一下·湖南·期中)函数且的图象所过定点的坐标为 .
3.(24-25高一下·上海·期中)函数(常数且)的图像必定经过点 .
考点六 图像
【例6-1】(24-25高一上·广东佛山·阶段练习)二次函数与指数函数的图象可以是( )
A.B.C. D.
【例6-2】(24-25高一上·福建泉州·期末)函数的图象可以是( )
A.B.C. D.
【变式】
1.(24-25高一上·天津·期末)在同一直角坐标系中,函数,(,且)的图象可能为( )
A.B.C.D.
2.(23-24高一上·北京海淀·期末)在同一个坐标系中,函数的部分图象可能是( )
A.B.C.D.
3.(24-25高一上·河北保定·阶段练习)如图,曲线是函数的图象,曲线与曲线关于y轴对称,曲线与曲线关于直线对称,曲线与曲线关于x轴对称,则曲线,,对应的函数解析式分别是( )
A. B.
C. D.
考点七 解不等式
【例7-1】(24-25高一上·上海·期末)已知函数,若,则的取值范围为 .
【例7-2】(24-25高一上·福建泉州·期中)设函数(且)的图象经过第二、三、四象限,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式】
1.(2025高三下·全国·专题练习)已知函数则不等式的解集是 .
2.(2025·辽宁 )已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·广东潮州·期末)已知函数,且满足,则实数m的取值范围是 .
4.(24-25高一上·广东深圳·期末)设是定义在上的奇函数,且当时,,则关于的不等式的解集为 .
考点八 比较大小
【例8-1】(2025·辽宁 )已知,则( )
A. B. C. D.
【例8-2】(2025·河南 )已知,,,则( )
A. B. C. D.
【例8-3】(2025·重庆·二模)已知函数 是定义在上的偶函数,且在 上为增函数,设,,则 的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【变式】
1.(2025·天津河西)设,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·湖南永州·期中)已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
3.(2025·河北沧州)已知,且为奇函数,则( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高一下·陕西西安·期中)已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
考点九 反函数
【例9-1】(24-25高一上·广东广州·阶段练习)若函数与互为反函数,且,则( )
A. B. C.6 D.3
【例9-2】(24-25高一上·山东潍坊·期末)已知函数的反函数图象过点,则( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【变式】
1.(24-25高一上·甘肃天水·期末)已知是函数(且)的反函数,则的图象经过的定点坐标为 .
2.(24-25高一上·福建泉州·期末)若指数函数的反函数过,则 .
3.(24-25高一上·福建莆田·阶段练习)若满足满足则等于 .
考点十 综合应用
【例10-1】(24-25高一上·安徽铜陵·期末)已知函数.
(1)若对任意实数x恒成立,求实数m的取值范围;
(2)若关于x的方程有实根,求实数m的取值范围.
【例10-2】(24-25高一下·陕西西安·期中)已知函数
(1)当时,求的最小值;
(2)若为偶函数,求的值;
(3)设,若对于任意,存在,使得不等式成立,求的取值范围.
【变式】
1.(2024辽宁)已知函数.
(1)若,求实数的值;
(2)当时,的最小值为,求函数的解析式;
(3)若对任意实数均成立,求实数的取值范围.
2.(24-25 浙江宁波·期中)已知函数是偶函数.
(1)求实数的值;
(2)若对于任意实数x恒成立,求实数t的取值范围;
(3)若函数在上存在,使得成立,求实数的取值范围.
1. 单选题
1.(2024湖南岳阳·期中)已知函数,则函数单调递增区间为( )
A. B. C. D.
2.(2026海南)已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·重庆·期末)函数的值域为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一上·辽宁大连·期末)函数的图象与函数的图象( )
A.关于直线对称 B.关于y轴对称
C.关于x轴对称 D.关于原点对称
5.(24-25高一上·四川绵阳·期末)函数的大致图象为( )
A.B.C.D.
6.(24-25江西赣州·期中)已知函数的值域是,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(24-25湖南)生物体死亡后,它机体内原有的碳14含量会按确定的比率衰减,大约每经过5730年,碳14含量衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”,与死亡年数之间的函数关系式为(其中为常数).2024年考古学家挖掘出某生物标本,经研究发现该生物体内碳14残余量约占原始含量的81%,则可推断该生物死亡时间属于( )附:①参考数据:,②参考时间轴如图:
A.东汉 B.三国 C.西晋 D.东晋
8.(2025安徽)已知函数,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
2. 多选题
9.(24-25高一上·辽宁锦州·期末)已知且,则函数的图像必经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
10.(24-25高一上·广东佛山·阶段练习)已知函数,下列说法正确的是( )
A.为奇函数 B.为偶函数
C.在上单调递减 D.的值域为
11.(24-25高一上·甘肃平凉·期末)下列选项正确的是( )
A.函数的定义域为
B.已知,,则
C.若函数的定义域为,则的取值范围是
D.函数的值域是
3. 填空题
12.(24-25高一上·黑龙江牡丹江·期末)若函数为奇函数,则 .
13.(2025·江苏泰州 )已知函数的值域为R,则实数a的取值范围为 .
14.(24-25高一上·河北沧州·阶段练习)已知函数在区间上是减函数,则实数的取值范围是 .
4. 解答题
15(24-25高一下·陕西咸阳·阶段练习)已知函数且的图象过点.
(1)求的解析式;
(2)若关于的不等式恒成立,求实数的取值范围.
16.(24-25高一上·浙江杭州·期末)已知,函数和函数.
(1)若函数图象的过点,求满足不等式的t的最小整数值;
(2)当时,对任意的实数,若总存在实数使得成立,求正实数m的取值范围.
17.(24-25高一上·河南漯河·期末)已知函数为奇函数.
(1)求实数的值;
(2)设函数,若对任意的,总存在,使得成立,求实数的取值范围.
18.(24-25高一上·浙江杭州·期末)已知函数(a为常数)是奇函数.
(1)求a的值与函数的定义域.
(2)若对任意的时,都有恒成立.求实数m的取值范围.
19.(24-25高一下·安徽马鞍山·开学考试)已知函数的定义域为,若,,,使得对都成立,则称为型函数.
(1)证明:每一个指数函数(且)都是型函数;
(2)若函数是型函数,求实数,的值:
(3)已知函数在定义域上的函数值恒大于0,且为型函数:当时,的解析式为
①求当时,求的解析式;
②若在上恒成立,求实数的取值范围.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$
第5讲 指数函数与对数函数
考点一 指对数的运算
【例1】(24-25高一下·四川资阳·开学考试)计算下列各值.
(1)
(2)
(3);
(4).
(5);
(6);
【答案】(1)(2)5(3)(4)8(5)(6)
【解析】(1)原式
.
(2)
.
(3)原式.
(4)因为,
,
所以原式
(5)
.
(6)
.
【变式】
1.(2025云南昭通·阶段练习)计算求值:
(1);
(2).
(3);
(4).
(5);
(6)
(7)
(8)
(9)
【答案】(1)1(2)(3);(4)3(5)(6)2(7);(8);(9).
【解析】(1)
.
(2).
(3).
(4)
.
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
.
考点二 定义域
【例2-1】(1)(23-24高一上·四川成都·期中)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
(2)(24-25高一下·湖南永州·期中)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
【答案】(1)D(2)B
【解析】(1)函数的定义域满足,解得且.
则函数定义域为,故选:D
(2)函数 ,,,
.故选:B.
【例2-2】(24-25高一下·浙江衢州·期中)已知函数的定义域为,则实数的取值范围( )
A.或 B. C. D.
【答案】B
【解析】因为函数的定义域为,所以,对恒成立,
当时,,符合题意;由,得,
综上:实数的取值范围是,故选:B
【变式】
1.(24-25高一上·吉林长春·期中)函数的定义域为
【答案】
【解析】令,解得且,所以函数的定义域为.故选:D.
2.(24-25高一下·安徽滁州·阶段练习)若函数的定义域是,则函数的定义域是 .
【答案】
【解析】要使函数有意义,则,,取交集得.
故答案为:.
3.(2025·上海)已知函数的定义域为,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】函数f(x)=lg(ax)的定义域为R,∴ax>0恒成立,∴ax恒成立,
设y,x∈R,y2﹣x2=1,y≥1;它表示焦点在y轴上的双曲线的一支,且渐近线方程为y=±x;
令y=﹣ax,x∈R;它表示过原点的直线;
由题意知,直线y=﹣ax的图象应在y的下方,画出图形如图所示;
∴0≤﹣a≤1或﹣1≤﹣a<0,
解得﹣1≤a≤1;∴实数a的取值范围是[﹣1,1].故答案为[﹣1,1].
考点三 值域
【例3-1】(1)(24-25高一下·浙江·期中)已知函数,则它的值域是 .
(2)(24-25高一上·重庆沙坪坝·期末)已知函数,,则的值域为 .
(3)(2025陕西商洛·期末)函数的值域为
【答案】(1)(2)(3)
【解析】(1)由,则,所以函数的值域为.故答案为:
(2)令,则,原函数可变形为,
其图象为开口向上的抛物线,对称轴为,所以该二次函数在上单调递减,在上单调递增,
当时,函数取到最小值,为;
当时,得,所以在的值域为.故答案为:
【解析】依题意可知,解得;
易知函数的定义域为;
又是由函数和复合而成的,
由对数函数单调性可知在定义域内单调递减,
而二次函数开口向上,关于对称,
因此在上单调递增,在上单调递减;
由复合函数单调性可知在上单调递减,在上单调递增;
因此在处取得最大值,即,可得的值域为.
【例3-2】(1)(24-25高一下·江西赣州·开学考试)已知函数的值域为.若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
(2)(24-25高一上·江西九江·期末)已知函数且的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】(1)A(2)C
【解析】(1)由,可知有解,且无最大值,
即有解,且无最大值,
当时,有解,无最大值,符合题意;
当时,,则有解,
当时,有最大值,则有最大值,不符合题意;
当时,有解需满足,解得,
此时无最大值,无最大值,满足题意.
综上,实数的取值范围是.故选:A.
(2)当时,可知的值域为,
设的值域为,依题意得.
当时,在上单调递减,
即当时,,不符合题意;
当时,在上单调递增,
即当时,,可得,解得;
综上所述:实数的取值范围是.故选:C.
【变式】
1.(24-25高一上·山东青岛·阶段练习)函数的值域是 .
【答案】
【解析】由题意可得:,
因为时,则,根据二次函数的单调性知,
时,y取得最小值为;时,y取得最大值为;
所以函数y的值域是故答案为:
2.(2025·湖北宜昌 )已知,函数的值域为,则实数的取值范围是
【答案】
【解析】当时,函数单调递增,所以,
要使得函数的值域为,则当时,,解得,所以实数的取值范围是
3.
(2025·河北)已知函数,若的值域为,则实数的取值范围是 。
【答案】
【解析】设的值域分别为,
当时,则,可得;
因为的值域为,可知,
则,且,可得,解得,
所以实数的取值范围是.
考点四 单调性
【例4-1】(1)(24-25高一上·北京·阶段练习)函数的单调递减区间为 .
(2)(24-25高一上·山西运城·期末)函数的单调递减区间是 .
【答案】(1)(2)
【解析】(1)令,则,
由于函数在单调递减,而在定义域内单调递增,
根据复合函数单调性的原则可知:的单调递减区间为
故答案为:
(2)由,得,则函数的定义域为,
令,,则,
函数的对称轴为,
在区间上单调递增,在区间上单调递减,
因为为增函数,根据复合函数同增异减,
要使函数单调递减,则需函数单调递减,
所以原函数的单调递减区间为.故答案为:.
【例4-2】(1)(2025·山东济宁)若函数在上单调递减,则实数的取值范围是
(2)(24-25高一上·陕西·期末)若函数在区间上单调递增,则实数的最大值是
【答案】(1)(2)/0.5
【解析】是由与复合而成,
在中,,,所以在上单调递减.
因为在上单调递减,且外层函数在上单调递减,
根据复合函数“同增异减”的原则,可知内层函数在上单调递增.
对于二次函数,其图象开口向上,对称轴为.
二次函数在对称轴右侧单调递增,要使在上单调递增,
则对称轴需满足,解得.
(2)因为为上的增函数,
所以由复合函数的单调性可知在区间上单调递增且,所以,解得,
故答案为:
【变式】
1.(23-24高一上·内蒙古呼伦贝尔·期末)函数单调递减区间是 .
【答案】
【解析】设,
则在区间上单调递增,在区间上单调递减.
又在上单调递增,所以函数的单调递增区间是.
故答案为:
2.(24-25高一上·辽宁大连·期末)若函数在区间上是增函数,则的取值范围为
【答案】
【解析】易知在区间上是增函数,
由复合函数单调性可知在区间上是增函数,
所以,解得;且,解得,
综上可知,的取值范围为.
3.(24-25高一上·内蒙古赤峰·期末)关于函数的单调性的说法正确的是( )
A.在上是增函数 B.在上是减函数
C.在区间上是减函数 D.在区间上是增函数
【答案】D
【解析】对于函数,有,可得,即函数的定义域为,
因为内层函数在上为增函数,外层函数在上为增函数,
由复合函数的单调性可知,函数在区间上是增函数.
故选:D.
4.(2025高三·全国·专题练习)已知函数在上单调递减,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由已知得解得.故选:C.
考点五 定点
【例5-1】(2024浙江)已知函数(,且)的图象过定点(m,n),则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以函数过定点,即,则,
故选:A.
【例5-2】(24-25高一下·黑龙江黑河·开学考试)已知函数(,且)图象经过定点,若正数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】函数,
令,可得,代入函数可得,所以定点的坐标为,
代入可得,且,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为.故选:C.
【变式】
1.(24-25高一下·山西朔州·阶段练习)已知函数(,且)的图象恒过定点,则点的坐标为 .
【答案】
【解析】令,解得,此时,
所以函数(,且)的图象恒过定点.
故答案为:
2.(24-25高一下·湖南·期中)函数且的图象所过定点的坐标为 .
【答案】
【解析】当时,,即时,,所以函数图象所过定点的坐标为.
故答案为:
3.(24-25高一下·上海·期中)函数(常数且)的图像必定经过点 .
【答案】
【解析】对于函数(常数且),令,解得,此时,
即函数(常数且)的图像必定经过点.故答案为:
考点六 图像
【例6-1】(24-25高一上·广东佛山·阶段练习)二次函数与指数函数的图象可以是( )
A.B.C. D.
【答案】D
【解析】由选项中指数函数图象可知:,
令,解得:或,
,,可排除ABC.
故选:D.
【例6-2】(24-25高一上·福建泉州·期末)函数的图象可以是( )
A.B.C. D.
【答案】D
【解析】令,由或,
所以的定义域为,故可以排除AB选项,
令有,故C错误,D正确.
故选:D.
【变式】
1.(24-25高一上·天津·期末)在同一直角坐标系中,函数,(,且)的图象可能为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】指数函数与轴没有交点,过点,故排除AC,
两个函数的底数互为倒数,一个在,另一个就在,
所以两个函数的单调性相反,故排除B.
故选:D
2.(23-24高一上·北京海淀·期末)在同一个坐标系中,函数的部分图象可能是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】因为在同一坐标系中,
所以的单调性一定相反,且图象均不过原点,故排除AD;
在BC选项中,过原点的图象为幂函数的图象,
由图象可知,所以单调递减,单调递增,故排除B,
故选:C.
3.(24-25高一上·河北保定·阶段练习)如图,曲线是函数的图象,曲线与曲线关于y轴对称,曲线与曲线关于直线对称,曲线与曲线关于x轴对称,则曲线,,对应的函数解析式分别是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由图可知,曲线与曲线关于y轴对称,且曲线是函数的图象,
所以曲线对应的函数解析式为,
由曲线与曲线关于直线对称,所以曲线对应的函数解析式为,
由曲线与曲线关于x轴对称,所以曲线对应的函数解析式为,即.
故选:A.
考点七 解不等式
【例7-1】(24-25高一上·上海·期末)已知函数,若,则的取值范围为 .
【答案】
【解析】当时,,函数单调递增,
当时,,
由复合型对数函数的单调性“同增异减”可知,函数单调递增,
作出函数大致图象如图:
所以函数是定义在R上的增函数,
因此,不等式等价于,
解得,
故答案为:.
【例7-2】(24-25高一上·福建泉州·期中)设函数(且)的图象经过第二、三、四象限,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】函数的图象过第二、三、四象限,则,解得,
则函数是定义域R上的减函数,
不等式化为,即,解得,
所以原不等式的解集为.
故选:A
【变式】
1.(2025高三下·全国·专题练习)已知函数则不等式的解集是 .
【答案】
【解析】函数,
显然在上单调递增,在上单调递增,
且,即时函数连续,所以在上递增,
不等式可化为,
即,解得或,
则原不等式的解集为.
故答案为:.
2.(2025·辽宁 )已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,解得,即函数的定义域为,
由,则,
所以函数为偶函数,图象关于轴对称,
当时,函数,
由于函数在上单调递增,
且,则,
对于任意的、,且,即,
所以,,所以,,即,
所以函数在上单调递增,则函数在上单调递减,
由,则,
解得,即不等式的解集为.故选:A.
3.(24-25高一上·广东潮州·期末)已知函数,且满足,则实数m的取值范围是 .
【答案】
【解析】因为,所以为奇函数,
,
又在R上单调递增,所以在R上单调递增,
所以为R上的增函数.
因为,为奇函数,
所以,
又为R上的增函数,所以,即,
解得或,即实数m的取值范围为.
故答案为:
4.(24-25高一上·广东深圳·期末)设是定义在上的奇函数,且当时,,则关于的不等式的解集为 .
【答案】
【解析】结合题意:若,则,
所以,
因为是定义在上的奇函数,
所以,即,
因为是定义在上的奇函数,所以,
所以,
当时,,而,此时不满足;
当时,,而,此时不满足;
当时,要使,只需,
即,令,
则在上单调递增,且,
而,解得.
即的解集为.
故答案为:.
考点八 比较大小
【例8-1】(2025·辽宁 )已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】对于,由于在单调递增,所以,
对于,由于单调递减,故.
所以.
故选:D
【例8-2】(2025·河南 )已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题可知,,
所以,
因为,,所以,
因为在上单调递减,且,
所以,即,
因为在上递增,且,
所以,即,
故.
故选:A
【例8-3】(2025·重庆·二模)已知函数 是定义在上的偶函数,且在 上为增函数,设,,则 的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为函数是定义在上的偶函数,且在上为增函数,
所以函数在上为减函数,
又 ,,
所以,则,
故选:B
【变式】
1.(2025·天津河西)设,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】易知,即;而,即;
又,因此,所以.故选:D
2.(24-25高一下·湖南永州·期中)已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由函数是内的单调减函数,,所以,,
由函数是上的单调增函数,所以,
而,,所以.故选:A.
3.(2025·河北沧州)已知,且为奇函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为的定义域为为奇函数,所以,则,
由于为减函数且值恒为正数,则为单调递增函数,因此为增函数.
因为,所以,所以,故.
故选:A
4.(24-25高一下·陕西西安·期中)已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,
因为函数在上单调递增,所以,即,
因为函数在上单调递减,所以,即,
故.故选:D.
考点九 反函数
【例9-1】(24-25高一上·广东广州·阶段练习)若函数与互为反函数,且,则( )
A. B. C.6 D.3
【答案】A
【解析】因为函数与互为反函数,且,根据反函数的性质,当中的时,,
那么在反函数中,当时,,所以.故选:A.
【例9-2】(24-25高一上·山东潍坊·期末)已知函数的反函数图象过点,则( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】D
【解析】依题意函数的反函数图象过点,
所以的图象经过点,
所以,解得.故选:D.
【变式】
1.(24-25高一上·甘肃天水·期末)已知是函数(且)的反函数,则的图象经过的定点坐标为 .
【答案】
【解析】由恒过点,又是函数(且)的反函数,
所以的图象经过的定点坐标为.
故答案为:
2.(24-25高一上·福建泉州·期末)若指数函数的反函数过,则 .
【答案】2
【解析】由题意得过点,即,又且,解得.故答案为:2
3.(24-25高一上·福建莆田·阶段练习)若满足满足则等于 .
【答案】
【解析】由题意,故有
故和是直线和曲线、曲线交点的横坐标.
根据函数和函数互为反函数,它们的图象关于直线对称,
故曲线和曲线的图象交点关于直线对称.
即点和点构成的线段的中点在直线上,
即,解得,故答案为:.
考点十 综合应用
【例10-1】(24-25高一上·安徽铜陵·期末)已知函数.
(1)若对任意实数x恒成立,求实数m的取值范围;
(2)若关于x的方程有实根,求实数m的取值范围.
【答案】(1);
(2)
【解析】(1),
又,当且仅当,即时,等号成立,
则,解得;
(2)由题,有实根,
令,则有正根,
①有两个正根,;
②有一个正根一个负根,;
③有一个正根一个零根,;
综上,.
【例10-2】(24-25高一下·陕西西安·期中)已知函数
(1)当时,求的最小值;
(2)若为偶函数,求的值;
(3)设,若对于任意,存在,使得不等式成立,求的取值范围.
【答案】(1)的最小值为
(2)
(3)的取值范围是
【解析】(1),由于恒成立,
所以函数的定义域为,
又函数在上单调递减,在上单调递增,函数为增函数,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
故的最小值为;
(2)若为偶函数,则,
所以,
即恒成立,所以;
当时,函数定义域为,满足,
故若为偶函数,则;
(3)若对于任意,存在,使得不等式成立,
则恒成立,
令,当时,,
所以,所以当时,,
所以在上恒成立,
即在上恒成立,则在上恒成立,
所以在上恒成立,
因为,当且仅当,即时等号成立,
所以,即的取值范围是.
【变式】
1.(2024辽宁)已知函数.
(1)若,求实数的值;
(2)当时,的最小值为,求函数的解析式;
(3)若对任意实数均成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)因为函数且,所以,即,解得;
(2)令,因为,所以,则转化为,
此抛物线开口向上,且对称轴,
当,即时,在上单调递增,则;
当,即时,在上单调的递减,在上单调递增,
则.
综上,;
(3)由,得,
令,则,
,令,
则由得,当且仅当时等号成立,
所以,
由题意知恒成立,令,则,
显然在上单调递增,所以,
所以,即实数的取值范围为.
2.(24-25 浙江宁波·期中)已知函数是偶函数.
(1)求实数的值;
(2)若对于任意实数x恒成立,求实数t的取值范围;
(3)若函数在上存在,使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)因为,可知函数的定义域为,
若函数为偶函数,则,
即,可得,即,
此时,
则,即函数为偶函数,
所以.
(2)因为,即,
可得,
即对于任意实数x恒成立,
因为,则,可得,
所以实数t的取值范围为.
(3)由(1)可知:,
若存在,使得成立,
即,
整理可得,
则,
令,当且仅当,即时,等号成立,
可得,
构建,可知在内存在零点,
因为的图象开口向上,对称轴为,
若,可知在内单调递增,
则,解得;
若,可知在内单调递减,在内单调递增,
则,解得;
综上所述:实数的取值范围为.
1. 单选题
1.(2024湖南岳阳·期中)已知函数,则函数单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】令在单调递增,单调递减,所以函数在单调递减,单调递增,故选:C.
2.(2026海南)已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为为减函数,所以,
又因为为增函数,所以,所以.故选:A.
3.(24-25高一上·重庆·期末)函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由,当且仅当时等号成立,
所以,故值域为.
故选:D
4.(24-25高一上·辽宁大连·期末)函数的图象与函数的图象( )
A.关于直线对称 B.关于y轴对称
C.关于x轴对称 D.关于原点对称
【答案】A
【解析】的反函数满足,化简可得,
所以,因为反函数的图象关于直线对称,
即与关于直线对称,
故选:A.
5.(24-25高一上·四川绵阳·期末)函数的大致图象为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】因为,所以,
所以函数的定义域,排除B,D,
定义域关于原点对称,因为,所以函数是偶函数,排除C,
所以函数的图象大致为A.故选:A.
6.(24-25江西赣州·期中)已知函数的值域是,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,所以在上单调递增,且在上单调递增,
当时,当时,
因为的值域是,所以,解得,
即实数的取值范围是.故选:C
7.(24-25湖南)生物体死亡后,它机体内原有的碳14含量会按确定的比率衰减,大约每经过5730年,碳14含量衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”,与死亡年数之间的函数关系式为(其中为常数).2024年考古学家挖掘出某生物标本,经研究发现该生物体内碳14残余量约占原始含量的81%,则可推断该生物死亡时间属于( )附:①参考数据:,②参考时间轴如图:
A.东汉 B.三国 C.西晋 D.东晋
【答案】C
【解析】因为大约每经过5730年,碳14含量衰减为原来的一半,
所以可近似认为时,,
又与死亡年数之间的函数关系式为,
所以,故,所以,
令,可得,
两边取以为底数的对数可得,又,
所以,
,
所以该生物体大约死亡于公元年,即该生物体死亡时间属于西晋.
故选:C.
8.(2025安徽)已知函数,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】令,则,
可得,,所以,.
因为
,所以为奇函数.
当时,为增函数,且为连续函数,
则在上单调递增,所以原不等式等价于,
即,即,解得.
故选:D.
2. 多选题
9.(24-25高一上·辽宁锦州·期末)已知且,则函数的图像必经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】AB
【解析】当时,函数的图象经过第一、二、四象限;
当时,函数的图象经过第一、二、三象限,
综上可知,函数的图象必经过第一、二象限.
故选:AB
10.(24-25高一上·广东佛山·阶段练习)已知函数,下列说法正确的是( )
A.为奇函数 B.为偶函数
C.在上单调递减 D.的值域为
【答案】ACD
【解析】对于函数,令,解得或,
即函数的定义域为,
又由,
所以函数为定义域上的奇函数,所以A正确,B不正确;
又由,
因为在上单调递减,且在定义域上单调递增,
所以在上单调递减,所以C正确;
当时,所以,即;
当时,所以,即,
所以的值域为,故D正确.
故选:ACD.
11.(24-25高一上·甘肃平凉·期末)下列选项正确的是( )
A.函数的定义域为
B.已知,,则
C.若函数的定义域为,则的取值范围是
D.函数的值域是
【答案】ABD
【解析】对A,要使函数有意义,需使解得或.
故的定义域为,故A正确;
对B,令,则,则可化为,
因为,所以,解得,故B正确;
对C,由题意知恒成立.∴恒成立,
∴,∴,故C错误;
对D,因为,则,,
即函数的值域是,故D正确;
故选:ABD
3. 填空题
12.(24-25高一上·黑龙江牡丹江·期末)若函数为奇函数,则 .
【答案】1
【解析】由解析式知,函数定义域为R,结合奇函数性质有,可得,
此时,则,满足题设.
所以.
故答案为:1
13.(2025·江苏泰州 )已知函数的值域为R,则实数a的取值范围为 .
【答案】
【解析】由函数的值域为R,得函数的值域包含,
因此,解得或,
所以实数a的取值范围为.
故答案为:
14.(24-25高一上·河北沧州·阶段练习)已知函数在区间上是减函数,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】因为函数在区间上是减函数,
所以在区间上是减函数且恒成立,
所以,解得,综上,实数a的取值范围为.
故答案为:
4. 解答题
15(24-25高一下·陕西咸阳·阶段练习)已知函数且的图象过点.
(1)求的解析式;
(2)若关于的不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【解析】(1)因为函数且的图象过点,
所以
解得
故.
(2)因为都为增函数,且,
所以函数在上单调递增,
所以不等式恒成立等价于恒成立,
即恒成立.
设,则,当且仅当,即时,等号成立,
所以,
故实数的取值范围是.
16.(24-25高一上·浙江杭州·期末)已知,函数和函数.
(1)若函数图象的过点,求满足不等式的t的最小整数值;
(2)当时,对任意的实数,若总存在实数使得成立,求正实数m的取值范围.
【答案】(1)2
(2)
【解析】(1)因为函数图象过点,
则,解得,
所以,即,
于是等价于,即,
又,解得,
故满足不等式的的最小整数为2.
(2)当时,,
因为,
所以的值域是.
依题意知,对任意的实数,若总存在实数使得成立,
则的值域是在上的值域的子集,
而且,所以在上不能单调递增,
且只需在上的最小值小于等于,
故,
或(舍去),
即正实数m的取值范围为.
17.(24-25高一上·河南漯河·期末)已知函数为奇函数.
(1)求实数的值;
(2)设函数,若对任意的,总存在,使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【解析】(1)函数中,,
由是奇函数,得,即,
整理得,
解得.此时,
所以满足,即函数为奇函数,符合题意;
所以.
(2)由(1),显然在上单调递减.
可得在的值域,
又
设,则,
当时,有,当时,有,
因此函数在上的值域,
由对任意的,总存在,使得成立,可知,
于是.解得.
所以实数的取值范围是.
18.(24-25高一上·浙江杭州·期末)已知函数(a为常数)是奇函数.
(1)求a的值与函数的定义域.
(2)若对任意的时,都有恒成立.求实数m的取值范围.
【答案】(1);函数的定义域为;
(2)
【解析】(1)因是奇函数,故,
即得,则有,因不恒为0,故,
当时,,由,可得,
即函数的定义域为:,
又,故是奇函数;
当时,因,函数没有意义.
综上,且函数的定义域为.
(2)由(1)得,
因,函数在上为减函数,故得,
又因在上为增函数,故有,即,
依题意对任意的恒成立,故,解得,
故实数m的取值范围为.
19.(24-25高一下·安徽马鞍山·开学考试)已知函数的定义域为,若,,,使得对都成立,则称为型函数.
(1)证明:每一个指数函数(且)都是型函数;
(2)若函数是型函数,求实数,的值:
(3)已知函数在定义域上的函数值恒大于0,且为型函数:当时,的解析式为
①求当时,求的解析式;
②若在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)①;②
【解析】(1)对于指数函数,有,
故每一个指数函数(且)都是型函数.
(2)因为函数是型函数,
所以,所以,其中
即,整理得到:在上恒成立,
故,故.
(3)①因为为型函数,故,故,
而,故.
故,则,故,
故,
故当时,.
②因为在上恒成立,而,
故时,,且当时,,故,
故时,恒成立,
故在上恒成立,设,
故在上恒成立,故在上恒成立,
设,则在上为增函数,故,
设,由双勾函数的性质可得在上为增函数,
故,故.
综上.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$