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课时测评12 指数与指数函数
(时间:60分钟 满分:100分)
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(1-9,每小题5分,共45分)
1.已知a>0,则=( )
A. B.
C. D.
答案:B
解析:===.故选B.
2.若代数式+有意义,则+2=( )
A.2 B.3
C.2x-1 D.x-2
答案:B
解析:由+有意义,得所以x-2≤0,2x-1≥0,所以+2=+2|x-2|=|2x-1|+2|x-2|=2x-1+2(2-x)=3.故选B.
3.已知a=20.2,b=0.40.2,c=0.40.6,则a,b,c的大小关系是( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.c>a>b D.b>c>a
答案:A
解析:因为y=0.4x为减函数,所以0.40.6<0.40.2<0.40=1,又20.2>1,所以a>b>c.故选A.
4.(2024·广东广州模拟)已知a>0,且a≠1,若函数y=xa-1在(0,+∞)内单调递减,则在不等式a3x+1>a-2x中,x的取值范围是( )
A.
B.
C.R
D.∪
答案:A
解析:因为函数y=xa-1在(0,+∞)内单调递减,所以a-1<0,即a<1,因为a>0,且a≠1,所以0<a<1,所以y=ax是减函数,又a3x+1>a-2x,所以3x+1<-2x,所以x<-,即x∈.故选A.
5.(2024·浙江绍兴模拟)下图中的函数图象所对应的解析式可能是( )
A.y=- B.y=-
C.y=-2|x-1| D.y=-|2x-1|
答案:A
解析:由题图可知,函数图象关于直线x=1对称,且当x=1时,y=-1,故排除B、D;当x>1时,函数图象单调递增,且无限接近于x轴,又当x>1时,y=-2|x-1|单调递减,故排除C.故选A.
6.(多选)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.a>1
B.0<a<1
C.b>0
D.b<0
答案:BD
解析:由函数f(x)=ax-b的图象可知,函数f(x)=ax-b在定义域上单调递减,所以0<a<1,故B正确;分析可知,函数f(x)=ax-b的图象是由y=ax的图象向左平移所得,如图,所以-b>0,所以b<0,故D正确.故选BD.
7.若指数函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)在[-1,1]上的最大值为2,则a= .
答案:2或
解析:若a>1,则f(x)max=f(1)=a=2;若0<a<1,则f(x)max=f=a-1=2,得a=.
8.已知函数f(x)=,若f(x)有最大值3,则a的值为 .
答案:1
解析:令g(x)=ax2-4x+3,则f(x)=,因为f(x)有最大值3,所以g(x)有最小值-1,则解得a=1.
9.化简(a>0,b>0)的结果是 .
答案:
解析:===ab-1=.
10.(13分)(2024·山东济宁联考)已知函数f(x)=ax+b的部分图象如图所示.
(1)求f(x)的解析式;(5分)
(2)将f(x)的图象向左平移1个单位长度,得到g(x)的图象,求g(x)·f(-x)的最大值.(8分)
解:(1)由图可知f(0)=1+b=-1,f(1)=a+b=0,
解得a=2,b=-2,所以f(x)=2x-2.
(2)依题意可得g(x)=f(x+1)=2x+1-2,
所以g(x)·f(-x)=(2x+1-2)(2-x-2)=2-2×2x+1-2×2-x+4=6-2(2x+1+2-x),
因为2x+1+2-x≥2=2,
当且仅当2x+1=2-x,即x=-时,等号成立,
所以g(x)·f(-x)=6-2(2x+1+2-x)≤6-4,
所以g(x)·f(-x)的最大值为6-4.
11.(14分)已知函数f(x)=4x-2·2x+1+a,其中x∈[0,3].
(1)若f(x)的最小值为1,求a的值;(6分)
(2)若存在x∈[0,3],使f(x)≥33成立,求a的取值范围.(8分)
解:(1)因为x∈,f(x)=(2x)2-4·2x+a=+a-4,
当2x=2,即当x=1时,函数f(x)取得最小值,
即f(x)min=f(1)=a-4=1,解得a=5.
(2)令t=2x∈[1,8],则f(x)=t2-4t+a,
由f(x)≥33可得,a≥-t2+4t+33,
令g(t)=-t2+4t+33,函数g(t)在[1,2)上单调递增,在(2,8]上单调递减,
因为g(1)=36,g(8)=1,
所以g(t)min=g(8)=1,所以a≥1.
(每小题6分,共12分)
12.(多选)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
解析:画出函数f(x)=|2x-1|的图象,如图所示.由图知1-2a=2b-1,则2a+2b=2,故A错误,C正确;由基本不等式可得2=2a+2b>2=2,所以2a+b<1,则a+b<0,故B错误,D正确.故选CD.
13.(多选)关于函数f(x)=的性质,下列说法中正确的是( )
A.函数f(x)的定义域为R
B.函数f(x)的值域为(0,+∞)
C.方程f(x)=x有且只有一个实根
D.函数f(x)的图象是中心对称图形
答案:ACD
解析:函数f(x)=的定义域为R,故A正确;因为y=4x在定义域内单调递增,所以函数f(x)=在定义域内单调递减,所以函数的值域为,所以方程f(x)=x只有一个实根,故B不正确,C正确;因为f(x+1)+f(-x)=+=+=,所以f(x)关于点中心对称,故D正确.故选ACD.
(每小题8分,共16分)
14.(新定义)(2023·河北邯郸模拟)对于函数f(x),若在定义域内存在实数x0,满足f(-x0)=-f(x0),则称f(x)为“局部奇函数”.已知f(x)=-aex-1在R上为“局部奇函数”,则a的取值范围是( )
A.[-1,+∞) B.(-∞,-1]
C.[-1,0) D.(-∞,1]
答案:C
解析:因为f(x)=-aex-1在R上为“局部奇函数”,所以存在实数x0,使得-a-1=a+1,所以方程-ae-x-1=aex+1在R上有解,所以方程=a在R上有解,又ex+e-x=ex+≥2,当且仅当x=0时等号成立,所以-1≤a<0,所以a的取值范围是[-1,0).故选C.
15.(2024·湖南长沙模拟)已知函数f(x)满足:对任意的x∈R,f(x)+f(-x)=2,若函数y=f(x)与y=2-的图象的交点为(xi,yi)(i=1,2,…,n),则的值为( )
A.0 B.2n
C.n D.-n
答案:C
解析:因为对任意的x∈R,f(x)+f(-x)=2,所以f(x)的图象关于点(0,1)对称.又y=2-=1+,故设g(x)=,则g(x)的定义域为R,且g(-x)===-g(x),故g(x)为奇函数,故其图象关于原点对称,而y=2-=1+g(x),故y=2-的图象关于(0,1)对称.故函数y=f(x)与y=2-的图象的交点关于(0,1)对称,不妨设x1<x2<…<xn,则xi=0,且y1+yn=y2+yn-1=…=yk+yn-k+1=2,其中1≤k≤n,故2yi=++…+(yn+y1)=2n,所以yi=n,故=n.故选C.
学生用书⬇第39页
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