第二章 10 第七节 指数函数(课件PPT)-【金版新学案】2026年高考数学高三总复习大一轮复习讲义(北师大版)
2025-11-08
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 指数函数 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 6.17 MB |
| 发布时间 | 2025-11-08 |
| 更新时间 | 2025-11-08 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高考大一轮复习讲义 |
| 审核时间 | 2025-11-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54764264.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中数学高考复习课件聚焦指数函数专题,依据新课标要求覆盖概念、图象性质及应用等核心考点,通过教材梳理与考点探究,对接高考评价体系,分析比较大小、解指数不等式等高频题型占比,归纳图象应用、性质综合等常考方向,体现备考针对性。
课件亮点在于高考真题驱动与应试策略指导,如整合2023天津卷真题,通过“中间量法”突破指数式大小比较,借助单调性解不等式培养逻辑思维。设易错点警示与规律方法总结,帮助学生掌握答题技巧,教师可据此精准教学,提升复习效率。
内容正文:
第七节 指数函数
高三一轮复习讲义 北师大版
第二章 函数与基本初等函数
课标研读
1.通过具体实例,了解指数函数的实际意义,理解指数函数的
概念.
2.能用描点法或借助计算工具画出具体指数函数的图象.
3.理解指数函数的单调性,特殊点等性质,并能简单应用.
04
03
考教衔接 精研教材
课时测评
02
考点探究 提升能力
教材梳理 夯实基础
01
内容索引
教材梳理 夯实基础
返回
1.指数函数的概念
y=ax(a>0,且a≠1)是一个定义在实数集上的函数,称为__________,其中指数x是自变量,定义域是R.函数值大于0.
指数函数
2.指数函数的图象和性质
a>1 0<a<1
图象
a>1 0<a<1
性质 定义域:____
值域:___________
过定点________,即x=0时,y=1
当x<0时,_________;当x>0时,______ 当x<0时,______;当x>0时,_________
在R上是________当x值趋近于正无穷大时,函数值趋近于正无穷大;当x值趋近于负无穷大时,函数值趋近于0 在R上是________当x值趋近于正无穷大时,函数值趋近于0;当x值趋近于负无穷大时,函数值趋近于正无穷大
微提醒 当底数a大小不确定时,必须分a>1和0<a<1两种情况讨论函数的图象和性质.
R
(0,+∞)
(0,1)
0<y<1
y>1
y>1
0<y<1
增函数
减函数
常用结论
指数函数图象的特点
(1)指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象过三个关键点:(1,a),(0,1),.
(2)当a>0,且a≠1时,函数y=ax与函数y=的图象关于y轴对称.
(3)y=ax(a>0,且a≠1)的图象特征:如图(a1>a2>a3>
a4),不论是a>1,还是0<a<1,在第一象限内图象越
高,底数越大;在第二象限内图象越高,底数越小.
(4)指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象以x轴为渐近线;
y=ax+b恒过定点(0,1+b),且以y=b为渐近线.
√
√
√
自主检测
1.(多选题)下列结论错误的是
A.函数y=2x-1是指数函数
B.函数y=(a>1)的值域是(0,+∞).
C.若am<an(a>0,且a≠1),则m<n
D.若函数f (x)是指数函数,且f (1)>1,则f (x)是增函数
√
2.已知函数y=a·2x和y=2x+b都是指数函数,则a+b等于
A.不确定 B.0
C.1 D.2
由函数y=a·2x是指数函数,得a=1,由y=2x+b是指数函数,得b=0,所以a+b=1.故选C.
√
3.(链接北师必修一P89练习T2,改编)已知关于x的不等式3-2x,则该不等式的解集为
A.[-4,+∞) B.(-4,+∞)
C.(-∞,-4) D.(-4,1]
不等式3-2x,即34-x≥3-2x,由于y=3x是增函数,所以4-x≥-2x,解得x≥-4,所以原不等式的解集为[-4,+∞).故选A.
返回
√
4.(链接北师必修一P90例5,改编)已知a=0.750.1,b=1.012.7,c=
1.013.5,则
A.a>b>c B.a>c>b
C.c>b>a D.c>a>b
因为函数y=1.01x在(-∞,+∞)上是增函数,且3.5>2.7,故1.013.5>1.012.7>1>0.750.1,即c>b>a.故选C.
考点探究 提升能力
返回
考点一 指数函数的图象及应用 自主练透
√
1. (多选题)函数f (x)=ax-b的图象如图所示,其中a,b为常数,则下列结论正确的是
A.0<a<1 B.a>1
C.b<0 D.b>0
由f (x)=ax-b的图象可以观察出函数f (x)=ax-b在定义域上单调递减,所以0<a<1,函数f (x)=ax-b的图象是在y=ax的图象的基础上向左平移得到的,所以-b>0,即b<0.故选AC.
√
√
2.(2025·四川成都模拟)函数y=3x与y=-的图象
A.关于x轴对称 B.关于y轴对称
C.关于原点对称 D.关于y=x对称
令函数y=f (x)=3x,y=g(x)=-,所以g(-x)=
-=-3x=-f (x),即g(-x)=-f (x),所以函
数f (x)与g(x)的图象关于原点对称,即函数y=3x与
y=-的图象关于原点对称.故选C.
√
3. (多选题)已知实数a,b满足等式2 024a=2 025b,下列各式可以成立的是
A.a=b=0 B.a<b<0
C.0<a<b D.0<b<a
如图,观察易知,a<b<0或0<b<a或a=b=0.故选ABD.
√
√
4.若方程|3x-1|=k有一解,则实数k的取值范围为_______________.
函数y=|3x-1|的图象是由函数y=3x的图象向下平移一个单位后,再把位于x轴下方的图象沿x轴翻折到x轴上方得到的,函数图象如图所示.当k=0或k≥1时,直线y=k与函数y=|3x-1|的图象有唯一的交点,即方程有一解.故实数k的取值范围为{0}∪[1,+∞).
{0}∪[1,+∞)
与指数函数图象有关问题的策略
规律方法
考点二 指数函数的性质及应用 多维探究
典例1
√
角度1 比较指数式的大小
(1)(多选题)下列各式正确的是
A.1.72.5>1.73 B.>
C.1.70.3>0.93.1 D.<
√
√
因为y=1.7x为增函数,所以1.72.5<1.73,故A不正确;=,y=2x为增函数,所以>,故B正确;因为1.70.3>1,0.93.1∈(0,1),所以1.70.3>0.93.1,故C正确;因为y=为减函数,所以<.又y=在(0,+∞)上单调递增,所以<,所以<<,故D正确.故选BCD.
√
(2)(多选题) (2025·湖南长沙期末)若3x-3y<4-x-4-y,则下列结论正确
的是
A.< B.x<y
C.2-y<2-x D.y-3>x-3
由3x-3y<4-x-4-y变形得到3x-4-x<3y-4-y,令f (x)=3x-4-x,显然f (x)在R上为增函数,所以x<y,显然B正确;对于A,若x<0或y<0时,A不满足要求;对于C,-x>-y,故2-y<2-x,故C正确;对于D,不妨设x=2,y=3,则3-3<2-3,即y-3<x-3,故D错误.故选BC.
√
√
角度2 解简单的指数方程或不等式
(1)若,则函数y=2x的值域是
A. B.
C. D.[2,+∞)
=(2-2)x-2=2-2x+4,所以≤2-2x+4,即x2+1≤-2x+4,即x2+2x-3≤0,所以-3≤x≤1,此时y=2x的值域为[2-3,21],即为.故选B.
典例2
(2)已知实数a≠1,函数f (x)=若f (1-a)=f (a-1),则a的
值为____.
当a<1时,41-a=21,解得a=;当a>1时,代入不成立.故a的值为.
1.能化成同底数的直接利用单调性比较大小;不能化成同底数的,一般引入“0或1”等中间量比较大小.
2.指数方程(不等式)的求解利用指数函数的单调性进行转化.
规律方法
√
对点练1.(1)(多选题)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 (-2)>f (2) D.f (-4)>f (3)
因为f (x)=a-|x|,f (2)=4,所以a-2=4,解得a=(负值舍去),则f (x)==2|x|,易得f (x)是偶函数,且在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,故f (-2)>f (-1),f (-2)=f (2),f (-4)=f (4)>f (3),故A,D正确,B,C错误.故选AD.
√
(2)(2025·北京大兴模拟)已知f (x)=若f (m)=8,则m=________.
因为f (x)=且f (m)=8,所以解得m=-3或m=.
-3或
考点三 指数型函数性质的综合应用 师生共研
典例2
(一题多问)设a∈R,函数f (x)=.
(1)求a的值,使得y=f (x)为奇函数;
解:要使函数f (x)有意义,则需2x-1≠0,x≠0.由f (x)为奇函数,可知
f (-1)=-f (1),
即-(1+2a)=-(2+a),解得a=1,
当a=1时,f (x)=,f (-x)===-f (x)对一切非零实数x恒
成立,
故a=1时,y=f (x)为奇函数.
(2)若f (2)=a,求满足f (x)>a的实数x的取值范围;
解:由f (2)=a,可得=a,解得a=2,
所以f (x)>a⇔>2⇔<0⇔1<2x<4,
解得0<x<2,所以满足f (x)>a的实数x的取值范围是(0,2).
(3)在(1)的条件下,若对任意的t∈R,不等式f +f <0恒成立,求实数k的取值范围.
解:由(1)知:f (x)==1+是减函数,
因为f (x)是奇函数,且f +f <0,
所以f <-f =f ,
所以t2-2t>k-t2恒成立,
即k<,又2t2-2t=2--,所以k<-.
所以实数k的取值范围为.
首先明确指数函数的性质与复合函数的构成,有时要借助“同增异减”的性质解决问题.
规律方法
对点练2.(1)(多选题)(2025·山东临沂模拟)已知函数f (x)=+
a,则
A.f (x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)
B.f (x)的值域为R
C.当a=1时,f (x)为奇函数
D.当a=2时,f (-x)+f (x)=2
√
√
√
对于函数f (x)=+a,令2x-1≠0,解得x≠0,所以f (x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),故A正确;
因为2x>0,当2x-1>0时,>0,所以+a>a,当-1<2x-1<0时,<-2,所以+a<-2+a,综上可得f (x)的值域为∪,故B错误;当a=1时,f (x)=+1=,则f (-x)==-=-f (x),所以f (x)=+1为奇函数,故C正确;当a=2时,f (x)=+2=+1,则f (-x)+f (x)=+1++1=2,故D正确.故选ACD.
(2)已知函数y=a2x+2ax-1(a>0,且a≠1)在区间[-1,1]上的最大值是14,则a的值为______.
3或
令ax=t,则y=a2x+2ax-1=t2+2t-1=(t+1)2-2.当a>1时,因为x∈[-1,1],所以t∈,又函数y=(t+1)2-2在上单调递增,所以ymax=(a+1)2-2=14,解得a=3或a=-5(舍去);当0<a<1时,因为x∈[-1,1],所以t∈,又函数y=(t+1)2-2在上单调递增,则ymax=-2=14,解得a=或a=-(舍去).综上,a=3或a=.
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考教衔接 精研教材
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真题再现
法一:因为函数f (x)=1.01x是增函数,且0.6>0.5>0,所以1.010.6>1.010.5>1,即b>a>1;因为函数g(x)=0.6x是减函数,且0.5>0,所以0.60.5<0.60=1,即c<1.综上,c<a<b.故选D.
法二:因为函数f (x)=1.01x是增函数,且0.6>0.5,所以1.010.6>1.010.5,即b>a;因为函数h(x)=x0.5在(0,+∞)上单调递增,且1.01>0.6>0,所以1.010.5>0.60.5,即a>c.综上,c<a<b.故选D.
√
(2023·天津卷)设a=1.010.5,b=1.010.6,c=0.60.5,则a,b,c的大小关系为
A.a<b<c B.b<a<c
C.c<b<a D.c<a<b
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教材呈现
(北师必修一P91A组T4)比较下列各组数的大小:
(1)31.2,32.2,;
(2),,.
点评:本题与教材习题结构形式完全一致,考点、解法完全相同,均考查利用指数函数与幂函数的单调性比较大小,是高考试题源于课本的典例.
课 时 测 评
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由题意得2a2-5a+3=1,所以2a2-5a+2=0,所以a=2或a=.当a=2时,f (x)=2x在(0,+∞)上单调递增,符合题意;当a=时,f (x)=在(0,+∞)上单调递减,不符合题意.所以a=2.故选D.
√
1.已知指数函数f (x)=(2a2-5a+3)ax在(0,+∞)上单调递增,则实数a的
值为
A. B.1
C. D.2
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因为a=,b=,c=,所以a=>=b,因为163>55,所以1>,所以>,即b>c.综上所述,c<b<a.故选A.
2. (2025·河南郑州模拟)已知a=,b=,c=,则
A.c<b<a B.a<b<c
C.b<a<c D.c<a<b
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因为函数y=f (x)=a+b图象过原点,所以a+b=0,得a+b=0,又该函数图象无限接近直线y=2,且不与该直线相交,所以b=2,则a=-2,所以ab=-4.故选C.
3.已知函数y=a+b的图象经过原点,且无限接近直线y=2,但又不与该直线相交,则ab=
A.-1 B.-2
C.-4 D.-9
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由指数函数的单调性可知f (x)在R上单调递增,又x1<x2,所以f (x1)<
f (x2),故A正确;
√
4.(2025·北京西城模拟)已知函数f (x)=2x,若∀x1,x2∈R,且x1<x2,则下面结论错误的是
A.f (x1)<f (x2) B.f <
C.f (x1x2)=f (x1)+f (x2) D.f (x1+x2)=f (x1)f (x2)
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因为>0,>0,所以===
f ,又x1<x2,所以上式取不到等号,所以>
f ,故B正确;f (x1x2)=,f (x1)+f (x2)=+,∀x1,x2∈R,x1<x2,f (x1x2)≠f (x1)+f (x2),故C错误;f (x1+x2)=,
f (x1)f (x2)=·==f (x1+x2),故D正确.故选C.
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5.(多选题)(2025·广西北海期末)我国著名数学家华罗庚先生曾说:“数缺形时少直观,形少数时难入微.数形结合百般好,割裂分家万事休.”在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,也常用函数的解析式琢磨函数图象的特征,如函数y=(a>0且a≠1)的图象的大致形状可能是
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当0<a<1时,函数y=ax在R上单调递减,当x<0时,y=-ax在(-∞,0)上递增,y<-1,当x>0时,y=ax在(0,+∞)上递减,0<y<1,故A不满足,D符合题意;当a>1时,函数y=ax在R上单调递增,当x<0时,y=-ax在(-∞,0)上递减,-1<y<0,当x>0时,y=ax在(0,+∞)上递增,y>1,故C不满足,B符合题意.故选BD.
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f (x)===2-,设函数y=2-,t=2x-1+1,则t>1,又内层函数t=2x-1+1在R上单调递增,外层函数y=2-在(1,+∞)上单调递增,所以根据复合函数单调性的法则可知,函数f (x)单调递增,故A正确;
6.(多选题)(2025·吉林长春模拟)已知函数f (x)=,则下列说法正确
的是
A.函数f (x)单调递增 B.函数f (x)值域为(0,2)
C.函数f (x)的图象关于(0,1)对称 D.函数f (x)的图象关于(1,1)对称
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因为2x-1+1>1,所以0<<2,则0<2-<2,所以函数f (x)的值域为(0,2),故B正确;f (2-x)===,f (2-x)+
f (x)=2,所以函数f (x)关于点(1,1)对称,易知f (-x)+f (x)≠2,故C错误,D正确.故选ABD.
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例如f (x)=2x,则f (0)=1,且==2,所以f (x)=2x符合题意.
7.(开放题)(2025·福建厦门期末)已知函数f (x)的定义域为R,f (0)=1,=2,=2,=2,=2,…,=2.写出满足上述条件的一个函数:_______________________.
f (x)=2x(答案不唯一)
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当x>0时,-x<0,因为g(x)为奇函数,则g(-x)=-g(x)=2-x-1=-1,所以g(x)=1-,所以f (x)=1-,x∈(0,+∞)时f (x)的值域为(0,1).
8.(2025·上海杨浦模拟)若函数g(x)=为奇函数,则函数y=f (x)在x∈(0,+∞)的值域为_______.
(0,1)
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9.(13分)(一题多问)(2025·江苏无锡模拟)设函数f (x)=k·2x-2-x是定义在R上的奇函数.
(1)求k的值;(3分)
解:因为f (x)=k·2x-2-x是定义在R上的奇函数,
所以f (0)=0,所以k-1=0,解得k=1,f (x)=2x-2-x,
当k=1时,f (-x)=2-x-2x=-f (x),则f (x)为奇函数,故k=1.
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(2)若不等式f (x)>a·2x-1有解,求实数a的取值范围;(4分)
解:f (x)>a·2x-1有解,
即a<-++1有解,
所以a<,
因为-++1=-+,(x=1时,等号成立),
所以a<,
所以实数a的取值范围为.
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(3)设g(x)=4x+4-x-4f (x),求g(x)在[1,+∞)上的最小值.(6分)
解:g(x)=4x+4-x-4f (x),
即g(x)=4x+4-x-4(2x-2-x),
可令t=2x-2-x,可得函数t在[1,+∞)上单调递增,即t,
t2=4x+4-x-2,可得函数h(t)=t2-4t+2,t,
由h(t)的对称轴为t=2>,可得t=2时,h(t)取得最小值-2,
此时2=2x-2-x,解得x=log2(1+),
则g(x)在[1,+∞)上的最小值为-2,
此时x=log2(1+).
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对于A,由f (x)=ax-=ax-a-x,定义域为R,关于原点对称.且
f (-x)=a-x-ax=-f (x),所以函数f (x)是奇函数,故A正确;
10.(多选题)(2025·湖南张家界期末)已知函数f (x)=ax-,其中a>0,且a≠1,则下列结论中正确的是
A.函数f (x)是奇函数
B.函数f (x)在其定义域上有零点
C.函数f (x)的图象过定点(0,1)
D.当a>1时,函数f (x)在其定义域上单调递增
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对于B,令f (x)=ax-a-x=0,解得x=0,则f (x)在其定义域上有零点,故B正确;对于C,因为f (0)=a0-a0=0≠1,所以函数f (x)的图象过定点(0,0),不过(0,1),故C错误;对于D,当a>1时,0<<1,所以y=ax是增函数,且y=是减函数,则y=-是增函数,所以f (x)=ax-也是增函数,故D正确.故选ABD.
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11.已知函数f (x)=2x-2-x+1,若f (a2)+f (a-2)>2,则实数a的取值范围是_______________________.
(-∞,-2)∪(1,+∞)
令g(x)=2x-2-x,定义域为R,且g(-x)=-g(x),所以函数g(x)是奇函数,且是增函数,因为f (x)=g(x)+1,f (a2)+f (a-2)>2,则g(a2)+g(a-2)>0,即g(a2)>-g(a-2),又因为g(x)是奇函数,所以g(a2)>g(2-a),又因为g(x)是增函数,所以a2>2-a,解得a<-2或a>1,故实数a的取值范围是(-∞,-2)∪(1,+∞).
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12.(15分)(新定义)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;(6分)
解: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.
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(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.(9分)
解:由题意有,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)>h(1)=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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13.(多选题)(2025·山东菏泽期末)已知指数函数f (x)=ax,g(x)=bx,(a>0,b>0且a≠1,b≠1),且f (2)=4,3f (1)=2g,则下列结论正确的有
A. f (x)=2x,g(x)=3x
B.若f (m)=g,则一定有m=n
C.若f (x)=g(y)=f g≠1,则+=
D.若h(x)=-3+5,x∈[0,2],则h(x)的最大值为3
√
√
对于A,因为指数函数f (x)=ax,g(x)=bx,(a>0,b>0且a≠1,b≠1),则f (2)=a2=4,可得a=2,由3f (1)=2g可得3a=2b,则b=3,所以
f (x)=2x,g(x)=3x,故A正确;
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对于B,由f (m)=g,可得2m=3n,由图象(图略)知m<n<0或m=n=0或0<n<m,故B错误;对于C,由f (x)=g(y)=f g≠1,可得2x=3y=2z·3z=6z≠1,设t=2x=3y=2z·3z=6z≠1,则t>0,所以x=log2t,y=log3t,z=log6t,所以+=logt2+logt3=logt6=,故C正确;对于D,h(x)=-3+5=-3+5,因为x∈[0,2],令t=∈,令y=t2-3t+5,其中t∈,则函数y=t2-3t+5在上为减函数,在上为增函数,当t=1时,y=1-3+5=3;当t=时,y=-3×+5=>3,所以h(x)的最大值为,故D错误.故选AC.
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14.(新定义)(2025·北京海淀模拟)华人数学家李天岩和美国数学家约克给出了“混沌”的数学定义,由此发展的混沌理论在生物学、经济学和社会学领域都有重要作用,在混沌理论中,函数的周期点是一个关键概念,定义如下:设f (x)是定义在R上的函数,对于x0∈R,令xn=f (n=1,2,3,…),若存在正整数k使得xk=x0,且当0<j<k时,xj≠x0,则称x0是f (x)的一个周期为k的周期点.若f (x)=ex-1,写出f (x)的一个周期为1的周期点____.
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对于x0∈R,令xn=f (xn-1)(n=1,2,…),若存在正整数k使得xk=x0,且当0<j<k时xj≠x0,则称x0是f (x)的一个周期为k的周期点.若f (x)=
Ex-1,x∈R,当k=1时,x1=f (x0)=,因为直线y=x与y=f (x)只有一个交点(1,1),所以x0=1是f (x)的一个周期为1的周期点.
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