内容正文:
课时分层作业(二十六) 指数函数的性质的应用
基础达标
一、选择题
1.函数的定义域为( )
A.(-∞,1) B.(-∞,1]
C.[1,+∞) D.(1,+∞)
【答案】 C
【解析】 由x-1≥0可得x≥1,所以函数f(x)=3的定义域为[1,+∞).
2.若()2a+1<()8-2a,则实数a的取值范围是( )
A.(,+∞) B.(1,+∞)
C.(-∞,1) D.(-∞,)
【答案】 A
【解析】 函数y=()x在R上为减函数,所以2a+1>8-2a,所以a>,故选A.
3.已知a=30.2,b=0.2-3,c=(-3)0.2,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.c>a>b D.b>c>a
【答案】 B
【解析】 a=30.2∈(1,3),b=0.2-3=()-3=53=125,c=(-3)0.2=<0,所以b>a>c.
4.同一直角坐标系中函数y=()x,y=()x,y=3x,y=2x的图象如图所示,则上述函数分别对应的图象是( )
A.①②③④ B.②①③④
C.④③②① D.③④②①
【答案】 A
【解析】 由指数函数的图象在y轴右侧“底大图高”的特点知,选A.
5.比较的大小关系为( )
【答案】 A
【解析】 因为y=()x是R上的减函数,所以<()0=1,34=81,()-2=(3-1)-2=9,所以34>()-2>.
二、填空题
6.已知函数f(x)=为奇函数,则n的值为 .
【答案】 2
【解析】 由f(0)==0,解得n=2,当n=2时,f(x)=,易证其是奇函数.
7.函数在(-∞,1)内单调递增,则a的取值范围是 .
【答案】 [2,+∞)
【解析】 由复合函数的单调性知,y=-x2+ax的对称轴x=≥1,即a≥2.
8.设函数y=,若函数在(-∞,1]上有意义,则实数a的取值范围是 .
【答案】 [-,+∞)
【解析】 设t=2x,∵x∈(-∞,1],∴0<t≤2.则原函数有意义等价于1+t+at2≥0在t∈(0,2]上恒成立,∴a≥-,
设f(t)=-,
则f(t)=-=-(+)2+,
∵0<t≤2,所以∈[,+∞),
∴f(t)≤f()=-,∴a≥-.
三、解答题
9.设0≤x≤2,,试求该函数的最值.
【解】 令t=2x,0≤x≤2,
∴1≤t≤4.
则y=22x-1-3·2x+5=t2-3t+5.
配方得y=(t-3)2+,t∈[1,4],
∴y=(t-3)2+,t∈[1,3]上是减函数;t∈[3,4]上是增函数,∴当t=3时,ymin=;当t=1时,ymax=.
故函数的最大值为,最小值为.
10.已知函数.
(1)若a=-1时,求函数f(x)的单调增区间;
(2)如果函数f(x)有最大值3,求实数a的值.
【解】 (1)当a=-1时,f(x)=,
令g(x)=-x2-4x+3=-(x+2)2+7,
由于g(x)在(-2,+∞)上递减,y=()x在R上是减函数,
∴f(x)在(-2,+∞)上是增函数,即f(x)的单调增区间是(-2,+∞).
(2)令h(x)=ax2-4x+3,f(x)=()h(x),
由于f(x)有最大值3,所以h(x)应有最小值-1.
因此必有解得a=1,
即当f(x)有最大值3时,实数a的值为1.
能力提升
11.若函数f(x)=a|2x-4|(a>0,且a≠1),满足f(1)=,则f(x)的单调递减区间是( )
A.(-∞,2] B.[2,+∞)
C.[-2,+∞) D.(-∞,-2]
【答案】 B
【解析】 ∵f(1)=a|2-4|=a2=,
∴a=,a=-(舍去),
∴f(x)=()|2x-4|.
∴f(x)的单调递减区间为[2,+∞).
12.设函数f(x)=若f[f()]=4,则b=( )
A.1 B.
C. D.
【答案】 D
【解析】 f[f()]=f(3×-b)=f(-b).当-b<1,即b>时,3×(-b)-b=4,解得b=(舍去).
当-b≥1,即b≤时,2-b=4=22,解得b=.
13.函数y=()1-x的单调递增区间为 .
【答案】 R
【解析】 ∵y=2x-1,令t=x-1,则y=2t,则t=x-1与y=2t在R上都单调递增,
∴y=2x-1的单增区间为R.
14.若4x+2x+1+m>1对一切实数x成立,则实数m的取值范围是 .
【答案】 [1,+∞)
【解析】 4x+2x+1+m>1等价于(2x)2+2·2x+1>2-m,即(2x+1)2>2-m.
∵2x∈(0,+∞),
∴2x+1∈(1,+∞),
∴2-m≤1,解得m≥1.
15.已知x∈[-3,2],求f(x)=-+1的最小值与最大值.
【解】 f(x)=-+1=4-x-2-x+1=2-2x-2-x+1=(2-x-)2+,∵x∈[-3,2],∴≤2-x≤8,则当2-x=,即x=1时,f(x)有最小值,当2-x=8,即x=-3时,f(x)有最大值57.
思维拓展
16.(多选)下列说法中,正确的是( )
A.任取x>0,均有3x>2x
B.当a>0,且a≠1时,有a3>a2
C.y=()-x是增函数
D.y=2|x|的最小值为1
【答案】 AD
【解析】 任取x>0,均有3x>2x,A正确;当a>1时,a3>a2.当0<a<1时,a3<a2,B错误;y=()-x是减函数,C错误;y=2|x|的最小值为20=1,D正确.故正确的是AD.
17.(多选)设函数f(x)=a-|x|(a>0,且a≠1),若f(2)=4,则( )
A.f(-2)>f(-1)
B.f(-1)>f(-2)
C.f(1)>f(2)
D.f(-4)>f(3)
【答案】 AD
【解析】 由f(2)=a-2=4得a=,即f(x)=()-|x|=2|x|,故f(-2)>f(-1),f(2)>f(1),f(-4)=f(4)>f(3),所以AD正确.
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