内容正文:
课时分层作业(二十五) 指数函数的概念、图象与性质
基础达标
一、选择题
1.若函数y=(a2-4a+4)ax是指数函数,则a的值是( )
A.4 B.1或3
C.3 D.1
【答案】 C
【解析】 由题意得解得a=3,故选C.
2.函数y=的定义域是( )
A.(-∞,0) B.(-∞,0]
C.[0,+∞) D.(0,+∞)
【答案】 C
【解析】 由2x-1≥0,得2x≥20,∴x≥0.
3.函数f(x)=ax与g(x)=-x+a的图象大致是( )
【答案】 A
【解析】 当a>1时,函数f(x)=ax单调递增,当x=0时,g(0)=a>1,此时两函数的图象大致为选项A.
4.对任意实数a<1,函数y=(1-a)x+4的图象必过定点( )
A.(0,4) B.(0,1)
C.(0,5) D.(1,5)
【答案】 C
【解析】 令x=0得y=5,即函数的图象必过定点(0,5),故选C.
5.如果a>1,b<-1,那么函数y=ax+b的图象在( )
A.第一、二、三象限
B.第一、三、四象限
C.第二、三、四象限
D.第一、二、四象限
【答案】 B
【解析】 取a=2,b=-2,则y=ax+b=2x-2,它的图象是由y=2x的图象向下平移2个单位长度得到的,如下图所示,结合图象,应选B.
二、填空题
6.若指数函数f(x)=(a-1)x是R上的减函数,则a的取值范围是 .
【答案】 1<a<2
【解析】 由0<a-1<1得1<a<2.
7.已知函数f(x)=ax+b(a>0,且a≠1),经过点(-1,5),(0,4),则f(-2)的值为 .
【答案】 7
【解析】 由已知得得
所以f(x)=()x+3,所以f(-2)=()-2+3=4+3=7.
8.函数y=的定义域是 .
【答案】 (-∞,5]
【解析】 由32-2x≥0,得2x≤25,∴x≤5.
三、解答题
9.求下列函数的定义域和值域:
【解】 (1)要使有意义,需x≠0,则且,故且≠0,故函数的定义域为{x|x≠0},函数的值域为(-1,0)∪(0,+∞).
(2)函数的定义域为实数集R,由于2x2≥0, 则2x2-2≥-2,故0<,所以函数的值域为(0,9].
10.已知f(x)=9x-2×3x+4,x∈[-1,2].
(1)设t=3x,x∈[-1,2],求t的最大值与最小值;
(2)求f(x)的最大值与最小值.
【解】 (1)设t=3x,∵x∈[-1,2],函数t=3x在[-1,2]上是增函数,故有≤t≤9,故t的最大值为9,t的最小值为.
(2)由f(x)=9x-2×3x+4=t2-2t+4=(t-1)2+3,可得此二次函数的对称轴为t=1,且≤t≤9,
故当t=1时,函数f(x)有最小值为3,
当t=9时,函数f(x)有最大值为67.
能力提升
11.函数y=a-|x|(0<a<1)的图象是( )
【答案】 A
【解析】 y=a-|x|=()|x|,易知函数为偶函数,∵0<a<1,∴>1,故当x>0时,函数为增函数,当x<0时,函数为减函数,当x=0时,函数有最小值,最小值为1,且指数函数为凹函数,故选A.
12.已知函数f(x)=(a2-1)x,若x>0时总有f(x)>1,则实数a的取值范围是( )
A.1<|a|<2 B.|a|<2
C.|a|>1 D.|a|>
【答案】 D
【解析】 由题意知a2-1>1,解得a>或a<-,故选D.
13.设函数f(x)=若函数y=f(x)-k存在两个零点,则实数k的取值范围是 .
【答案】 (0,1]
【解析】 ∵函数y=f(x)-k存在两个零点,∴函数y=f(x)与y=k的图象有两个公共点,在同一个坐标系中作出它们的图象(如图),由图象可知:实数k的取值范围是(0,1],故答案为(0,1].
14.函数f(x)=的值域是 .
【答案】 (0,1)
【解析】 函数y=f(x)=,即有3x=,由于3x>0,则>0,
解得0<y<1,值域为(0,1).
15.设f(x)=3x,g(x)=()x.
(1)在同一平面直角坐标系中作出f(x),g(x)的图象;
(2)计算f(1)与g(-1),f(π)与g(-π),f(m)与g(-m)的值,从中你能得到什么结论?
【解】 (1)函数f(x),g(x)的图象如图所示:
(2)f(1)=31=3,g(-1)=()-1=3;
f(π)=3π,g(-π)=()-π=3π;
f(m)=3m,g(-m)=()-m=3m.
从以上计算的结果看,两个函数当自变量取值互为相反数时,其函数值相等,即当指数函数的底数互为倒数时,它们的图象关于y轴对称.
思维拓展
16.(多选)若函数f(x)=(a-3)·ax(a>0,且a≠1)是指数函数,则下列说法正确的是( )
A.a=8 B.f(0)=-3
C.f()=2 D.a=4
【答案】 AC
【解析】 因为函数f(x)是指数函数,所以a-3=1,所以a=8,所以f(x)=8x,所以f(0)=1,,故B、D错误,A、C正确.
17.(多选)下列说法正确的是( )
A.函数y=3x与y=()x的图象关于y轴对称
B.函数y=3x与y=()x的图象关于x轴对称
C.函数y=3x与y=-()x的图象关于原点对称
D.函数y=3x与y=-3x的图象关于x轴对称
【答案】 ACD
【解析】 易知函数y=ax与y=()x=a-x的图象关于y轴对称,且函数y=()x与y=-()x的图象关于x轴对称,所以函数y=ax与y=-()x的图象关于原点对称,所以B说法错误.
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