内容正文:
课时作业(十) 指数与指数函数
[基础保分练]
1.指数函数y=()x的图象如图所示,则二次函数y=ax2+bx的图象可能是( )
答案:B
2.函数的单调递增区间是( )
A.(-∞,1] B.[1,2]
C.[,+∞) D.(-∞,]
答案:D
3.(2024·天津一模)设a=ln ,b=0.50.8,c=0.8-0.5,则a,b,c的大小关系为( )
A.c<b<a B.b<a<c
C.a<b<c D.c<a<b
答案:C
4.化简(m<0)为( )
A.m B.m
C.-m D.-m
答案:D
5.(2024·淮南二模)1947年,生物学家Max Kleiber发表了一篇题为《body size and metabolic rate》的论文,在论文中提出了一个克莱伯定律:对于哺乳动物,其基础代谢率与体重的次幂成正比,即F=c0M,其中F为基础代谢率,M为体重.若某哺乳动物经过一段时间生长,其体重为原来的10倍,则基础代谢率约为原来的(参考数据:≈1.778 3 )( )
A.5.4倍 B.5.5倍
C.5.6倍 D.5.7倍
答案:C
6.(多选)(2025·重庆巴蜀中学模拟)已知函数f(x)=32x-2·3x+2,定义域为M,值域为[1,2],则下列说法中一定正确的是( )
A.M=[0,log32] B.M⊆(-∞,log32]
C.log32∈M D.0∈M
答案:BCD
7.(多选)(2024·济南二模)下列不等关系中一定成立的是( )
A.3>
B.<
C.(1+n)<1+,n∈N+
D.2n>n2,n∈N+
答案:ABC
8.已知函数f(x)=ax-2+1(a>0,a≠1)的图象恒过定点M(m,n),则函数g(x)=n-mx的图象不经过第________象限.
答案:三 解析:因为f(x)的图象恒过定点(2,2),所以m=n=2,所以g(x)=2-2x,所以g(x)为减函数,且其图象过点(0,1),所以g(x)的图象不经过第三象限.
9.已知函数f(x)=9x-m·3x+m+6,若方程f(-x)+f(x)=0 有解,则实数m的取值范围是________.
答案: 解析:由题意得9x+9-x-m(3x+3-x)+2m+12=0 有解,令3x+3-x=t(t≥2,当且仅当x=0时等号成立),则9x+9-x=t2-2,
∴t2-mt+2m+10=0有解,即m(t-2)=t2+10 有解,显然t=2 无意义,
∴t>2,令t-2=y(y>0),
∴m==y++4≥2+4,
当且仅当y=,即y=时等号成立,
∴m∈.
10.(2025·滁州模拟)已知函数g(x)=ax2-2ax+1+b(a>0,b∈R)在区间[2,4]上有最小值1和最大值9,设f(x)=.
(1)求a,b的值;
(2)若不等式f(3x)-k·3x≥0 在x∈[-1,1] 上有解,求实数k的取值范围.
解:(1)函数g(x)=ax2-2ax+1+b(a>0,b∈R),则对称轴为直线x=-=1,故函数g(x)在[2,4]上单调递增,所以当x=2时,g(x)min=g(2)=1,当x=4时,g(x)max=g(4)=9,
则解得故a 的值为1,b 的值为0.
(2)由(1)得g(x)=x2-2x+1,则f(x)==x+-2,因为不等式f(3x)-k·3x≥0 在x∈[-1,1]上有解,所以3x+-2-k·3x≥0 在x∈[-1,1]上有解,设t=,t∈,所以t2-2t+1≥k 在上有解,即(t2-2t+1)max≥k.设h(t)=t2-2t+1,t∈,对称轴为直线t=1,则当t=3时,h(t)max=h(3)=9-6+1=4,所以实数k的取值范围是(-∞,4].
[技能提分练]
11.(多选)(2025·秦皇岛模拟)已知函数f(x)=|2x-1|,实数a,b满足f(a)=f(b)(a<b),则( )
A.2a+2b>2
B.∃a,b∈R,使得0<a+b<1
C.2a+2b=2
D.a+b<0
答案:CD
12.(2025·江西遂川中学模拟)已知函数f(x)=-(a>0,且a≠1 ),则f(x)是( )
A.偶函数,值域为
B.非奇非偶函数,值域为
C.奇函数,值域为
D.奇函数,值域为
答案:C
13.(2025·浙江舟山中学模拟)已知函数f(x)=若∀x∈[2-t,2+t] 都有f(x)+f(t2-2x)≥0 成立,则实数t 满足( )
A.t≥1 或t≤-2 B.t≥1
C.t≥2 或t≤-1 D.t≥2
答案:D
14.已知函数f(x)=若关于x 的方程[f(x)]2+(2a-1)f(x)+a2-a=0 有5个不同的实数根,则a的取值范围为_________.
答案:(-1,1] 解析:由题意得[f(x)+a-1][f(x)+a]=0,即f(x)=1-a 或f(x)=-a,f(x) 的图象如图所示,关于x 的一元二次方程[f(x)]2+(2a-1)f(x)+a2-a=0 有5个不同的实数根,
则或解得-1<a≤1.
15.已知函数y=f(x)和函数y=g(x)的图象关于y轴对称,当函数y=f(x)和y=g(x)在[a,b]上同时递增或同时递减时,[a,b]叫作函数y=f(x)的“不动区间”.若[1,2]为函数y=|2x+t|的“不动区间”,求实数t的取值范围.
解:因为函数y=f(x)与y=g(x)的图象关于y轴对称,所以g(x)=f(-x)=|2-x+t|.因为[1,2]为函数y=f(x)=|2x+t|的“不动区间”,所以函数y=f(x)=|2x+t|和函数g(x)=|2-x+t|在[1,2]上的单调性相同.又因为y=2x+t和y=2-x+t的单调性相反,所以(2x+t)(2-x+t)≤0在[1,2]上恒成立,即-2x≤t≤-2-x在[1,2]上恒成立,得-2≤t≤-.
16.(2025·北京模拟)定义在D上的函数f(x),如果满足:对任意x∈D,存在常数M>0,都有-M≤f(x)≤M 成立,则称f(x) 是D上的有界函数,其中M称为函数f(x) 的上界.已知f(x)=4x+a·2x-2.
(1)当a=-2 时,求函数f(x) 在(0,+∞) 上的值域,并判断函数f(x) 在(0,+∞) 上是否为有界函数﹐请说明理由﹔
(2)若函数f(x) 在(-∞,0) 上是以2为上界的有界函数,求实数a的取值范围.
解:(1)当a=-2时,f(x)=4x-2×2x-2=(2x-1)2-3,令2x=t,由x∈(0,+∞),可得t∈(1,+∞),
令g(t)=(t-1)2-3,有g(t)>-3,可得函数f(x) 的值域为(-3,+∞),故函数f(x) 在(0,+∞)上不是有界函数.
(2)由题意得,当x∈(-∞,0)时,-2≤4x+a·2x-2≤2,可化为0≤4x+a·2x≤4,必有a+2x≥0 且a≤-2x,
令2x=k,由x∈(-∞,0),可得k∈(0,1),由a+2x≥0 恒成立,可得a≥0,令h(k)=-k(0<k<1),可知函数h(k)为减函数,有h(k)>4-1=3,由a≤-2x 恒成立,可得a≤3,故若函数f(x) 在(-∞,0)上是以2为上界的有界函数,则实数a的取值范围为[0,3].
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