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让教与学更高效
专题04指对幂函数
☆13大高频考点概览
考点01指对幂运算
考点02指对模型
考点03指对函数的图像
考点04定点问题
考点05比较指对幂大小
考点06指对函数的单调性
考点07指对函数不等式
考点08指对函数的定义域
考点09指对幂函数的值域最值
考点10指对幂函数的零点
考点11幂函数的解析式与求值
考点12幂函数的单调性
考点13幂函数的不等式
目目
考点01
指对幂运算
1.(24-25高一上·天津部分区期末)己知a>0,且a≠1,若m=log3,n=log。几,则a3m-n=乙()
A.
27
B.
27
c.9
D.
9
2.(24-25高一上·天津耀华中学·期末)已知l0g47=a,4=6,则1l0g4228=元()
1+a
A.
B.
1-a
C.1+a
D.-
1+a
2a+b
a+b
a+b
a+2b
3.(24-25高一上·天津河北区·期末)计算下列各式:
515
°16
27
(2)log.3+log,3x(log,4+logz32-loga2
4.(23-24高一上天津和平区·期末)(1)计算:
号a2b-40-15o6。(式中字得均为正数
21
(2)求值:
2log,a-3g2-1o8,e-(n2+n3.
5.3-24高一上天津经济技术开发区第一中学期利》已知+x专=g求x+x的值:
2)求2}户-(9.6°-33+15的值:
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(3)求g5P+1g2-1050+2s,5的值
考点02
指对模型
1.(24-25高一上·天津河西区·期末)酒驾是严重危害交通安全的违法行为,为了保障交通安全,根据国家规
定,100mL血液中酒精含量达到20~79mg的驾驶员即为酒后驾车,80mg及以上认定为醉酒驾车.假设
某驾驶员喝了一定量的酒后,其血液中的酒精含量上升到了1mg/mL.如果在停止喝酒以后,他血液中酒
精含量会以每小时10%的速度减少,那么他至少经过()个小时才能驾驶?(参考数据:1g2≈0.301,
1g3≈0.477)
A.10
B.14
C.15
D.16
2.(23-24高一上·天津河东区·期末)某市共享电动车2017年投放量为400万辆,根据前期市场调研,为满
足市场需求,以后每一年的投放量都比上一年提高20%,那么该市到哪一年共享电动车的投放量才能达到
1200万辆(参考数据:lg1.2≈0.08,lg3≈0.48)()
A.2022年
B.2023年
C.2024年
D.2025年
3.(24-25高一上·天津和平区·期末)尽管目前人类还无法准确预报地震,但科学家通过研究,己经对地震有
所了解,例如,地震时释放出的能量E(单位:焦耳)与地震里氏震级M之间的关系为lgE=4.8+1.5M.
在2019年6月四川长宁发生里氏6.0级的地震,它释放出来的能量是2005年11月内蒙古阿拉善右旗发生
里氏4.0级地震释放出来能量的__倍.
4.(23-24高一上·天津和平区·期末)西洋鲑鱼每年都要逆流而上,游回产地产卵,研究鲑鱼的科学家发现,
M
的游速y(单位:ms)可以表示为v二,10唱
其中M表示鱼的耗氧的单位数当一条大西洋鲑鱼
的耗氧量的单位数是其静止时耗氧量的单位数的27倍时,它的游速是
m/s
考点03
指对函数的图像
1.(24-25高一上·天津耀华中学期末)在同一直角坐标系中,函数
=a”y=lgx+
a>0'且a≠1
)的图象可能为()
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2.Q3-24高一上:天津经济技术开发区第一中学·期未已知1ga+1gb=0函
f(x)=a如与函数
gx=1og。的图象可能是
3.23-24高一上天津河北区期末已知函数fx=10g,X-b(0>0且a≠1'ab为常数)的图象如图,
则下列结论正确的是()
A.a>0,b←1
B.a>0,-1<b<0
C.0<a<1,b←1
D.0<a<1,-1<b<0
个y
0
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目目
考点04
定点问题
1.(23-24高一上·天津滨海新区·期末)已知函数y=a-1+4(a>0,且a≠1)的图象恒过定点P,则点P的
坐标为()
A.0,5
B.0,4
C.1,5
D.1,4
2.(24-25高一上·天津滨海新区·期末)已知函
fx=Q-3+3(a>0且a≠1)的图象经过定点A,且点A在
角9的终边上,则sin日-cos0
=式()
sin0+cos0
A.
-1
B.0
C.7
3.(23-24高一上·天津经济技术开发区第一中学·期末)函数y=a2-x(a>0,且a≠1)的图象恒过定点A,
若点A在函数y=2 msin+n的图象上,m>0,n>0,则+4的最小值为一
m n
4.(24-25高一上·天津河北区·期末)已知函
y=1og,X-3+1C且a≠12的图象恒过定点A若点A在-
次函数y=受x+n的图象上,其中m≥0,n>0,则+弓的最小值是
mn
5.(24-25高一上·天津河东区·期末)已知常数
>0a≠1假设无论。为何值,函数y=1og,X-2+1的图
象恒经过一个定点,则这个定点的坐标是
考点05
比较指对幂大小
1.(22-23高一上·天津和平区期末)若。1.2
b=1og2c=602,则ab,c的大小关系为()
3
A.a>b>c
B.c>a>b
C.c>b>a
D.a>c>b
1
2.(24-25高-上天津第-中学期末已知g=2,b=log:5c=sin4,则()
A.b>c>a
B.a>b>c
C.c>b>a
D.b>a>c
。24-25高上天津红桥区期末)设Q=10g1)b=2,c=0.8,则(
3
A.a<c<bB.c<a<b
C.c<b<a
D.b<a<c
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4.(24-25高一上·天津四校(咸水沽一中、杨柳青一中、第一百中学、四十七中学)·期末)已知
a=10g20.5,b=1og,0.2,c=22,则a6c的大小关系为()
A.a>b>c
B.a>c>b
C.c>a>b
D.c>b>a
5.2425商-上天津部分区期末设a=10g:2,b=sn名c=34,则a,bc的大小关系为()
A.b>c>a
B.c>b>a
C.b>a>c
D.a>c>b
目目
考点06
指对函数的单调性
1.(24-25高一上·天津红桥区·期末)下列函数中,在区间0,+o∞)上为增函数的是()
A.y=
D.
·y=lgx
y=x-12+1
2.(24-25高一上·天津河西区期末)若幂函
fx=a-x-3在0,+o∞上单调递增,则a=8一
3.(24-25高一上·天津第一中学·期末)已知幂函
f(x)=(a2-3)xc02在(0,+o)上单调递减,则n的值
为一
4.(23-24高一上天津重点校联考·期末)函数y=10g1x2-4的单调递减区间是一·
5.(23-24高一上天津河西区·期末)函数fx=10g24x2)
x的单调递增区间是
1og14
考点07
指对函数不等式
1.(24-25高一上·天津四校(咸水沽一中、杨柳青一中、第一百中学、四十七中学)·期末)已知函数
fx=d若实数u满足f2<f-2'
则a的取值范围是()
c..
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2.23.24高-上天津经济技术开发区第-中学期术(1)已知fX)三125-5,求函数fx的定义域:
1og2(x+2)
(2)解不等式:lg(3x-2i≥1g(4-4x)
3.(24-25高一上·天津南开区)己知函数f(x)=log3(x+a)-1og3(5-2x),且f(2)=1.
(I)求a的值及f(x)的定义域:
(2)求不等式f(x)>1的解集.
4.(23-24商-上-天津南开区)已知函数fX=10g,X+1,gX=10g,1-Xa>0且a≠1,
(1)求函数fx+g(x)的定义域:
(2)判断函数fx+g(x)的奇偶性,并说明理由:
(3)求使fx+g(x)<0成立的x的集合.
目目
考点08
指数函数定义域
1,2.23商-上:天津滨海新区期函数fX=1og212-X的定义域是()
A.6
B.
C.
D.
2.2425高-上夫津河西区:期末)函数fx=1Dg,anx的定义域为一
3.(23-24高一上·天津南开区)函
f引x=1ogn14x-3的定义域是一
考点09
指对幂函数的值域最值
1.(24-25高一上·天津第一中学·期末)定
maxa,b为。,b的授大值,函数fx=max2,4的最小值为
C.
(I)求c的值:
(2)若方程fx=k有两个实根x1,x2(X1≤X2),
(i)试判断x1+X2的正负(无需说明理由):
1+上的值
(i)求2X1x2
2.(24-25高一上·天津南开中学)已知函数f(x)=10g2X-21og4(2x)
(1)当x∈[1,64]时,求该函数的值域:
(2)求不等式f(x)>5的解集:
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(3)若f(x)≤mlog4x对于x∈[4,16]恒成立,求m的最小值,
3.2324高-上天津部分区期末已知函数fX=01{a>0且。≠1与幂函数
gx=m-1x"m,n∈R
当fx的图象过点22时,求a的值:
1
(2)当gx的图象过点m,8时,求m+n的值;
(3)在(1)、(2)的条件下,求函数y=fx-gx+1在区间0,1上的最大值和最小值.
4.(23-24高一上·天津滨海新区:期末)已知a∈R'函数fx=10g,2+ox-1og2X
(1)当a=-1时,求函数fx的定义域:
(2)若关于,的方程
x+10g2X=0的解集中有且只有一个元素,求实数,的取值范围:
(3)设a>0,若31
21
使得函数fx在区间t,t+2上的最大值与最小值的差不超过1,求实数a的取
值范围
目目
考点10
指对幂函数的零点
1.(24-25高-上天津南开区)函数fx)=1nX-2+1的零点所在区间是()
X
A.(0,1)
B.(1,2)
C.(2,3)
D.(3,+∞)
2.(24-25高一上·天津红桥区·期末)已知函
gX=a+1-2+1a>0的图象恒过定点A且点A又在函数
fx=logx+a的图象上.
(1)求实数a的值:
(2)解不等式fx<log3a
③)gx+2-2=2b有两个不等实根时,求b的取值范围.
3.22-23高一上天津滨海新区期末设函数fX=aa>0日a≠1),且f2=9°fb+2=18函数
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gx=35x-4x
(1)求fx和gx的解析式:
2若关于x的方程gX-m-8=0在区间-2.2上有实数解,求实数m的取值范围:
⊙)设px=1og,x'hX=-px+px+aog,Xpx=x+21-1若对任意的x∈3,g均存在
x,∈-1,1满足hxs0x,
求实数入的取值范围.
考点11
幂函数的解析式与求值
1.(24-25高一上·天津西青区·期末)已知幂函数的图象经过点P
该幂函数的大致图象为()
4--
2主
A
C
2主
D
2.(24-25高一上·天津滨海新区·期末)已知函数fx是幂函数,若f4=2,则f2=元一·
3.(24-25高一上·天津和平区·期末)幂函数
x=m-2x的图像过点m,9则fx=一
4.(23-24高一上·天津经济技术开发区第一中学·期末)已知函
fx=m2+m-1xn+是幂函数,且该函数
是偶函数,
则fR2的值是
考点12
幂函数的单调性
1.(24-25高一上·天津河北区·期末)下列函数中,在其定义域内既是增函数又是奇函数的是()
A.y=
B.y=-1
X
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C.y=x3
D.y=sinx
目目
考点13
幂函数的不等式
1.(24-25高一上·天津部分区期末)已知函数fx=1og。x+1d且a≠1的图象经过点
2,1
函数
gX=X的图象经过点
,8m∈R
(1)求2a+m的值:
2)解不等式f2-2290}
2.23-24高一上天津重点校联考明末若函数fX=m2-3m+3X2-为器函藏,且在(0,+四)单调
递减,
(1)求实数m的值:
(2)若函数g(x)=x-f(x),且x∈(0,+∞),
()写出函数g(x)的单调性,无需证明;
(ii)求使不等式g(2t-1)<g(t)成立的实数t的取值范围.
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专题04指对幂函数
13大高频考点概览
考点01 指对幂运算
考点02 指对模型
考点03 指对函数的图像
考点04 定点问题
考点05 比较指对幂大小
考点06 指对函数的单调性
考点07 指对函数不等式
考点08 指对函数的定义域
考点09 指对幂函数的值域最值
考点10 指对幂函数的零点
考点11 幂函数的解析式与求值
考点12 幂函数的单调性
考点13 幂函数的不等式
地 城
考点01
指对幂运算
1.(24-25高一上·天津部分区·期末)已知,且,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据指对数运算求解即可.
【详解】.
故选:A
2.(24-25高一上·天津耀华中学·期末)已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先将化为,然后利用换底公式和对数的运算性质对化简变形即可得答案.
【详解】由,得,且,
所以,
故选:C
3.(24-25高一上·天津河北区·期末)计算下列各式:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用指数幂的运算性质计算可得所求代数式的值;
(2)利用对数的换底公式计算可得所求代数式的值.
【详解】(1)原式.
(2)原式.
4.(23-24高一上·天津和平区·期末)(1)计算:,(式中字母均为正数);
(2)求值:.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)利用指数运算法则,结合根式与分数指数幂的互化计算即得.
(2)利用对数运算及换底公式计算即得.
【详解】(1).
(2).
5.(23-24高一上·天津经济技术开发区第一中学·期末)(1)已知,求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)7;(2);(3)11.
【分析】(1)由即可求解;
(2)根据指数幂运算即可求解;
(3)根据对数运算法则即可求解.
【详解】(1)解: ,
化简得;
(2)解:原式
(3)解:
,
又,所以,原式.
地 城
考点02
指对模型
1.(24-25高一上·天津河西区·期末)酒驾是严重危害交通安全的违法行为,为了保障交通安全,根据国家规定,100mL血液中酒精含量达到的驾驶员即为酒后驾车,及以上认定为醉酒驾车.假设某驾驶员喝了一定量的酒后,其血液中的酒精含量上升到了.如果在停止喝酒以后,他血液中酒精含量会以每小时的速度减少,那么他至少经过( )个小时才能驾驶?(参考数据:,)
A.10 B.14 C.15 D.16
【答案】D
【分析】由题设列不等式,解该不等式即可求解.
【详解】由题可得经过t个小时后驾驶员血液中酒精含量为,
则令得,
所以,所以,
所以该驾驶员至少经过16个小时才能驾驶.
故选:D.
2.(23-24高一上·天津河东区·期末)某市共享电动车2017年投放量为400万辆,根据前期市场调研,为满足市场需求,以后每一年的投放量都比上一年提高,那么该市到哪一年共享电动车的投放量才能达到1200万辆(参考数据:,)( )
A.2022年 B.2023年 C.2024年 D.2025年
【答案】B
【分析】设该市经过年,可达到.根据已知列出关系式,化简根据指对互化,求出,即可得出答案.
【详解】设该市经过年,共享电动车的投放量才能达到1200万辆,
则由已知可得,,即有,
则有.
所以,经过年,共享电动车的投放量才能达到1200万辆,即到2023年,可达到.
故选:B.
3.(24-25高一上·天津和平区·期末)尽管目前人类还无法准确预报地震,但科学家通过研究,已经对地震有所了解,例如,地震时释放出的能量(单位:焦耳)与地震里氏震级之间的关系为.在2019年6月四川长宁发生里氏6.0级的地震,它释放出来的能量是2005年11月内蒙古阿拉善右旗发生里氏4.0级地震释放出来能量的 倍.
【答案】1000
【分析】根据已知关系式,应用指对数关系及相关运算性质求结果.
【详解】设2019年6月四川长宁发生里氏6.0级地震、2005年11月内蒙古阿拉善右旗发生里氏4.0级地震能量分别为,
由,可得,由,可得,
所以,即两次地震中前者能量为后者的1000倍.
故答案为:1000
4.(23-24高一上·天津和平区·期末)西洋鲑鱼每年都要逆流而上,游回产地产卵,研究鲑鱼的科学家发现,鲑鱼的游速v(单位:)可以表示为,其中M表示鱼的耗氧的单位数.当一条大西洋鲑鱼的耗氧量的单位数是其静止时耗氧量的单位数的27倍时,它的游速是 .
【答案】
【分析】设大西洋鲑鱼静止时的耗氧量为,计算出的值,再将代入,即可得解.
【详解】设大西洋鲑鱼静止时的耗氧量为,则,可得,
将代入,得,
所以它的游速为.
故答案为:
地 城
考点03
指对函数的图像
1.(24-25高一上·天津耀华中学·期末)在同一直角坐标系中,函数,(,且)的图象可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据函数过定点,以及函数的单调性,排除选项.
【详解】指数函数与轴没有交点,过点,故排除AC,
两个函数的底数互为倒数,一个在,另一个就在,
所以两个函数的单调性相反,故排除B.
故选:D
2.(23-24高一上·天津经济技术开发区第一中学·期末)已知,函数与函数的图象可能是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据得到互为倒数,故的单调性相同,由此得出正确选项.
【详解】由于,故互为倒数,而,,故的单调性相同,四个选项中,单调性相同的是C选项,故选C.
【点睛】本小题主要考查对数的加法运算,考查指数函数和对数函数的单调性,属于基础题.
3.(23-24高一上·天津河北区·期末)已知函数(且,,为常数)的图象如图,则下列结论正确的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【分析】根据函数图象及对数函数的性质可求解.
【详解】因为函数为减函数,所以
又因为函数图象与轴的交点在正半轴,所以,即
又因为函数图象与轴有交点,所以,所以,
故选:D
地 城
考点04
定点问题
1.(23-24高一上·天津滨海新区·期末)已知函数(,且)的图象恒过定点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由指数函数性质确定图象所过定点.
【详解】令,则,故函数恒过定点.
故选:C
2.(24-25高一上·天津滨海新区·期末)已知函数(且)的图象经过定点A,且点A在角的终边上,则( )
A. B.0 C.7 D.
【答案】D
【分析】由指数函数过定点求出,再由三角函数的定义求出,代入计算即可.
【详解】由题意可得,
因为点A在角的终边上,所以,
所以.
故选:D.
3.(23-24高一上·天津经济技术开发区第一中学·期末)函数(,且)的图象恒过定点,若点在函数的图象上,,则的最小值为 .
【答案】
【分析】由指数函数的性质,确定定点坐标,再代入三角函数,可得,再利用基本不等式,即可求解.
【详解】函数(且)横过定点,
由题意可知,,即,,
则,
当时,即,得,时,等号成立,
所以的最小值为.
故答案为:
4.(24-25高一上·天津河北区·期末)已知函数,且的图象恒过定点,若点在一次函数的图象上,其中,则的最小值是 .
【答案】8
【分析】根据对数函数图象与性质求出点的坐标,再借助“1”的妙用求出最小值作答.
【详解】函数,且中,
当,即时,恒有,因此点,
而点在一次函数的图象上,则,又,
于是,
当且仅当,即时取等号,
所以当时,取得最小值.
故答案为:.
5.(24-25高一上·天津河东区·期末)已知常数,,假设无论为何值,函数的图象恒经过一个定点,则这个定点的坐标是 .
【答案】
【分析】利用对数函数性质可知,令即可求出的图象恒过的定点的坐标.
【详解】因为的图象必过,即,当,即时,,
从而图象必过定点.
故答案为:.
地 城
考点05
比较指对幂大小
1.(22-23高一上·天津和平区·期末)若,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用函数的单调性可得,,,可得结论.
【详解】因为在上单调递减,又,所以,所以,
因为在上单调递增,又,所以,
因为在上单调递增,又,所以,
所以.
故选:B.
2.(24-25高一上·天津第一中学·期末)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】借助中间值“0”、“”,结合对数的单调性即可比较大小.
【详解】因为,,
所以,
又因为,,
而,在上单调递增,
所以,故,
又因为,,
所以.
故选:B
3.(24-25高一上·天津红桥区·期末)设,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据指、对数函数单调性,结合中间值“1”、“2”分析判断.
【详解】由题意可知:在内单调递减,
可得,即;
在内单调递增,可得,即;
在内单调递减,可得,即;
综上所述:.
故选:B.
4.(24-25高一上·天津四校(咸水沽一中、杨柳青一中、第一百中学、四十七中学)·期末)已知 ,则, , 的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据函数的单调性,确定的范围,由此比较大小即可.
【详解】因为函数为减函数,,
所以,即,
因为函数为增函数,,
所以,即,
因为为增函数,,
所以,即,
所以.
故选:C.
5.(24-25高一上·天津部分区·期末)设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据对数函数单调性,指数函数单调性和三角函数值,确定的范围,得到答案.
【详解】因为,,,
所以,所以,
故选:B.
地 城
考点06
指对函数的单调性
1.(24-25高一上·天津红桥区·期末)下列函数中,在区间上为增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据指数函数性质可对A项判断;利用幂函数性质可对B项判断;利用对数函数性质可对C项判断;利用二次函数性质可对D项判断.
【详解】对于选项A:根据指数函数的单调性可知该函数在上为减函数,故A项错误;
对于选项B:根据幂函数的性质可知该函数在上为减函数,故B项错误;
对于选项C:根据对数函数的单调性可知该函数在上为增函数,故C项正确;
对于选项D:根据二次函数的性质可知该函数在上不单调,故D项错误.
故选:C.
2.(24-25高一上·天津河西区·期末)若幂函数在上单调递增,则 .
【答案】
【分析】由幂函数定义和性质列出关于a的方程和不等式即可求解.
【详解】因为幂函数在上单调递增,
所以.
故答案为:.
3.(24-25高一上·天津第一中学·期末)已知幂函数在上单调递减,则的值为 .
【答案】
【分析】先根据幂函数定义确定的可取值,再根据单调性确定出的值.
【详解】因为为幂函数,所以,所以,
当时,,在上单调递增,不符合;
当时,,在上单调递减,符合;
故答案为:.
4.(23-24高一上·天津重点校联考·期末)函数的单调递减区间是 .
【答案】;
【分析】利用复合函数的单调区间求解方法可得答案.
【详解】设,则,;
因为为减函数,在区间为减函数,在区间为增函数,
所以函数的单调递减区间为.
故答案为:
5.(23-24高一上·天津河西区·期末)函数的单调递增区间是 .
【答案】
【分析】化简的表达式,利用换元法,即令,将其化为,结合复合函数的单调性的求解,即可求得答案.
【详解】由题意知的定义域为,
又
,
令,则即为,
该函数单调递增区间为,则,
由于在单调递增,则在上单调递增,
可得的单调递增区间为,
故答案为:
地 城
考点07
指对函数不等式
1.(24-25高一上·天津四校(咸水沽一中、杨柳青一中、第一百中学、四十七中学)·期末)已知函数,若实数a满足,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分析可知为定义在上的偶函数,且在内单调递增,根据单调性和奇偶性解不等式即可.
【详解】因为,
若,则,可得,
若,则,可得,
可知为定义在上的偶函数,可得,
又因为当时,在内单调递增,且,
可得,解得,
所以a的取值范围是.
故选:C.
2.(23-24高一上·天津经济技术开发区第一中学·期末)(1)已知,求函数的定义域;
(2)解不等式:.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)根据给定的函数有意义,列出不等式,再解指数、对数不等式即得.
(2)利用对数函数单调性解不等式即得.
【详解】(1)依题意,,解得,因此或,
所以原函数的定义域为;
(2)函数在上为增函数,
则,解得,
所以原不等式的解集为.
3.(24-25高一上·天津南开区·)已知函数,且.
(1)求a的值及的定义域;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1),;
(2).
【分析】(1)由给定函数值求出,结合对数函数的意义列式求出定义域.
(2)由(1),利用对数函数单调性解不等式.
【详解】(1)函数,由,得,
解得,所以;
由,得,解得,
所以的定义域为.
(2)不等式
,因此,解得,
所以原不等式的解集为.
4.(23-24高一上·天津南开区·)已知函数(,且).
(1)求函数的定义域;
(2)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(3)求使成立的x的集合.
【答案】(1)
(2)为偶函数,理由见解析
(3)答案见解析
【分析】(1)由对数复合型函数的定义域即可得解.
(2)由偶函数的定义域即可得证.
(3)由题意得,对分类讨论即可得解.
【详解】(1)由,解得,
所以函数的定义域为.
(2)因为,
所以函数为偶函数;
(3)由,
①当时,由得,
又因为,
所以使成立的x的集合是且;
②当时,由得,
所以使成立的x的集合是.
地 城
考点08
指数函数定义域
1.(22-23高一上·天津滨海新区·期末)函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据对数式有意义可得出关于实数的不等式组,由此可解得函数的定义域.
【详解】对于函数,有,解得且,
故函数的定义域是.
故选:D.
2.(24-25高一上·天津河西区·期末)函数的定义域为 .
【答案】
【分析】根据对数的定义,得不等式,结合正切函数的性质进行求解即可.
【详解】由,得.
所以函数的定义域为.
故答案为:.
3.(23-24高一上·天津南开区·)函数的定义域是 .
【答案】
【分析】根据根式可得,结合对数函数性质解不等式即可.
【详解】令,
注意到,可得,解得,
所以函数的定义域是.
故答案为:.
地 城
考点09
指对幂函数的值域最值
1.(24-25高一上·天津第一中学·期末)定义为的最大值,函数的最小值为c.
(1)求c的值:
(2)若方程有两个实根,
(i)试判断的正负 (无需说明理由);
(ii)求的值.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【分析】(1)根据函数是增函数,是减函数,得出且得出其单调性,从而易得最小值;
(2)由(1)的单调性知时,方程有两个实根,从而得且,由此可得出(i)(ii)的结论.
【详解】(1)易知是增函数,是减函数,且,
当时,,当时,,
所以,且知在上单调递减,在上单调递增,
所以.
(2)(i)由(1)可知当时,有两个实根,,
,即,所以,即,
所以 ;
(ii).
2.(24-25高一上·天津南开中学·)已知函数.
(1)当时,求该函数的值域;
(2)求不等式的解集;
(3)若对于恒成立,求的最小值.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)利用换元法,将函数转化为关于的二次函数,从而得解;
(2)利用换元法,将不等式转化为关于的二次不等式,解后再利用对数函数的单调性即可得解;
(3)利用换元法与参数分离法得到的恒成立问题,再利用函数的单调性即可得解.
【详解】(1)因为,
令,由,可知,
函数转化为.
因为,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,取到最小值,为.
由,可知当时,取到最大值,
故当时,函数的值域为.
(2)由题得,令,
则,即,解得或,
当时,即,解得;
当时,即,解得,
故不等式的解集为或.
(3)由于对于恒成立,
令,则,即在上恒成立,
所以在上恒成立,
因为函数在上单调递增,也在上单调递增,
所以函数在上单调递增,所以当时,函数取得最大值,为,
故当时,对于恒成立.
所以的最小值为.
【点睛】结论点睛:对于恒成立问题,常用到以下两个结论:
(1)恒成立;
(2)恒成立.
3.(23-24高一上·天津部分区·期末)已知函数(,且)与幂函数.
(1)当的图象过点时,求的值;
(2)当的图象过点时,求的值;
(3)在(1)、(2)的条件下,求函数在区间上的最大值和最小值.
【答案】(1)
(2)5
(3)最大值为3,最小值为1
【分析】(1)将点代入解析式即可求;
(2)由幂函数定义及过点,列方程组即可求;
(3)由(1)、(2)确定函数解析式,据函数单调性求出函数的最值.
【详解】(1)因为的图象过点,
所以,故.
(2)因为是幂函数,且图象过点
所以,解得,故.
(3)由(1)、(2)可知,,
因为在上单调递减,在上单调递增,
所以在上单调递减,在上单调递减,
所以在上单调递减,
所以,当时,取到最大值为3;当时,取到最小值为1.
4.(23-24高一上·天津滨海新区·期末)已知,函数.
(1)当时,求函数的定义域;
(2)若关于的方程的解集中有且只有一个元素,求实数的取值范围;
(3)设,若,使得函数在区间上的最大值与最小值的差不超过1,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或,
(3).
【分析】(1)根据对数的性质列不等式即可求解,
(2)将问题转化为有且仅有一正根.即可利用二次型函数的性质分类求解,
(3)利用单调性的定义即可求解函数单调性,进而利用单调性求解最值,将问题进一步转化为二次函数的性质求解最值即可.
【详解】(1)时,
所以得,
所以函数的定义域为.
(2)方程,即,即.
∴,化为:,方程的解集中有且只有一个元素,等价于有且仅有一正根.
(1)若,化为,解得,符合题意;
(2)若,此时.
①令,得,解得,符合题意;
②当,即时,方程有两个解,设为,.
则,.
当时,,此时方程有一正、一负根,符合题意.
当时,,,此时方程有两个正根,不符合题意.
综上,实数的取值范围为或,
(3).
当时,.
因为,,所以.
所以,所以,
所以.
所以在上单调递减,
所以函数在区间上的最大值与最小值分别为,.
即:,
即:,因为,,
整理得:,令.
因为时,存在,
故只需.
因为,对称轴方程,所以在上单调递增,
所以,故,得.
故实数的取值范围为.
【点睛】方法点睛:处理多变量函数最值问题的方法有:(1)消元法:把多变量问题转化单变量问题,消元时可以用等量消元,也可以用不等量消元.(2)基本不等式:即给出的条件是和为定值或积为定值等,此时可以利用基本不等式来处理,用这个方法时要关注代数式和积关系的转化.
地 城
考点10
指对幂函数的零点
1.(24-25高一上·天津南开区·)函数的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】确定函数的单调性,再利用零点存在性定理判断即得.
【详解】函数的定义域为,函数在上都递增,
因此函数在上递增,,
所以函数的零点所在区间是.
故选:B.
2.(24-25高一上·天津红桥区·期末)已知函数的图象恒过定点,且点又在函数的图象上.
(1)求实数的值;
(2)解不等式;
(3)有两个不等实根时,求的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)由指数函数性质得定点坐标,代入解析式求得;
(2)利用单调性解不等式;
(3)利用函数图象交点个数确定结论.
【详解】(1)函数的图像恒过定点A,且,则A点的坐标为,
又因为A点在的图象上,
所以,
所以,
所以;
(2)由(1)知,
所以所要解不等式为,
而对数函数在定义域上单调递增,
所以,即,
所以不等式的解集为.
(3)由知:,
令,,
由方程有两个不等实根,
可知函数的图象有两个不同交点,如下图示
由图象可知:,
故的取值范围为.
3.(22-23高一上·天津滨海新区·期末)设函数(且),且,,函数.
(1)求和的解析式;
(2)若关于x的方程在区间上有实数解,求实数m的取值范围;
(3)设,,,若对任意的,均存在,满足.求实数λ的取值范围.
【答案】(1);
(2)
(3)
【分析】(1)直接根据求出,再根据解得即可;
(2)含有参数的方程有实数根,分离参数然后求得在上的值域即可;
(3)将问题转化为恒成立,然后根据参数的取值范围进行分类讨论,先求得的最大值,然后转化为恒成立问题即可
【详解】(1)已知,且,即,
因为且,所以,则.
又因为,即,所以.
对于,因为,所以.
(2)由,可得:,不妨设,
则有:,又,则有: .
故当时,取得最小值为;当时,取得最大值为 ,故
故实数的取值范围为:
(3),若对任意的,均存在,
满足 ,则只需:恒成立.,
不妨设,则设,,则.
在上可分如下情况讨论:
当时,,此时,不满足恒成立.
当时,,此时只需:在上恒成立.
则只需:在上恒成立.
则需:时,不等式成立.解得:,与矛盾;
当时,,此时,只需保证:.
则只需:在上恒成立.
当时,只需保证:当时,成立.
则有:,解得:,
又,故有:,
当时,只需保证:当时,成立,
此时解得:,又故有:,故当时,.
综上所述,解得:实数的取值范围为:
【点睛】结论:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:
一般地,已知函数 , , ,,则有:
(1)若 ,, 恒成立, ;
(2)若 ,, 能成立,
地 城
考点11
幂函数的解析式与求值
1.(24-25高一上·天津西青区·期末)已知幂函数的图象经过点,该幂函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】求出该幂函数的解析式,根据函数的定义域,奇偶性及单调性判断即可.
【详解】设幂函数的解析式为,因为该幂函数的图象经过点,
所以,即,解得,
即该幂函数的解析式为,其定义域为,值域为,
又为偶函数,且在上为减函数,在上为增函数.
故选:B.
2.(24-25高一上·天津滨海新区·期末)已知函数是幂函数,若,则 .
【答案】
【分析】根据题意,设,结合,即可求解.
【详解】根据题意,设,由,得,
故,
.
故答案为:.
3.(24-25高一上·天津和平区·期末)幂函数的图像过点,则 .
【答案】
【分析】根据题意,由幂函数的定义可得,再将点的坐标代入计算,即可得到结果.
【详解】因为为幂函数,所以,即,
再将点代入可得,即,
所以.
故答案为:
4.(23-24高一上·天津经济技术开发区第一中学·期末)已知函数是幂函数,且该函数是偶函数,则的值是 .
【答案】4
【分析】根据函数为幂函数及函数为偶函数,求出,从而代入求值即可.
【详解】由题意得,解得或1,
当时,为奇函数,不合要求,
当时,为偶函数,满足要求,
故.
故答案为:4
地 城
考点12
幂函数的单调性
1.(24-25高一上·天津河北区·期末)下列函数中,在其定义域内既是增函数又是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】A不是奇函数;BD在定义域上不单调,C满足要求.
【详解】A选项,的定义域为,故不是奇函数,A错误;
B选项,的定义域为,
其中在上单调递增,但在定义域上不单调递增,B错误;
C选项,的定义域为R,且,
所以在定义域内为奇函数,
又在R上单调递增,C正确;
D选项,定义域为R,且在R上不单调,D错误.
故选:C.
地 城
考点13
幂函数的不等式
1.(24-25高一上·天津部分区·期末)已知函数且的图象经过点,函数的图象经过点.
(1)求的值;
(2)解不等式.
【答案】(1)4
(2)
【分析】(1)将点代入且求出的值,将点代入,求出的值,进而得到的值;
(2)将转化为,根据对数函数单调性求解即可.
【详解】(1)因为函数且的图象经过点.
所以,
所以
函数的图象经过点,
所以,所以,
所以.
(2)由(1)得,
转化为,
即得出,
所以,
即不等式的解集为:.
2.(23-24高一上·天津重点校联考·期末)若函数为幂函数,且在单调递减.
(1)求实数的值;
(2)若函数,且,
(ⅰ)写出函数的单调性,无需证明;
(ⅱ)求使不等式成立的实数的取值范围.
【答案】(1)1
(2)(ⅰ)在区间单调递增;(ⅱ)
【分析】(1)根据幂函数的定义求出的值再由题设条件取舍;
(2)(ⅰ)根据单调性相同的两函数在公共区间上具有相同的单调性性质即得;
(ⅱ)利用(ⅰ)的结论求解抽象不等式即得.
【详解】(1)由题意知,解得:或,
当时,幂函数,此时幂函数在上单调递减,符合题意;
当时,幂函数,此时幂函数在上单调递增,不符合题意;
所以实数的值为1.
(2)(ⅰ),在区间单调递增.证明如下:
任取,则 ,
由可得:,,则,即,
故在区间单调递增.
(ⅱ)由(ⅰ)知,在区间单调递增,又由可得:
则,解得.
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