2.5 指数与指数函数 课件-2027届高三数学一轮复习
2026-05-06
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特供
摘要:
该高中数学高考复习课件聚焦指数与指数函数专题,覆盖指数运算、函数图象与性质等高考核心考点,依据高考评价体系分析近五年真题考点权重,归纳求值化简、比较大小、解不等式等常考题型,构建系统复习框架。
课件亮点在于“真题驱动+分类突破+素养落地”,如通过2023天津卷比较大小题,运用“同底化”“中间量法”培养数学思维,结合双基自测易错点分析和答题模板,帮助学生掌握指数函数单调性应用技巧,教师可据此精准教学,提升复习效率。
内容正文:
第二章
函数
第五讲 指数与指数函数
知识梳理·双基自测
名师讲坛·素养提升
考点突破·互动探究
提能训练 练案[10]
知识梳理 · 双基自测
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知 识 梳 理
知识点一 指数与指数运算
1.根式
(1)根式的概念
xn=a
正数
负数
两个
相反数
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高考一轮总复习 • 数学
第二章 函数
(2)两个重要公式
a
a
-a
a
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第二章 函数
2.分数指数幂
(3)0的正分数指数幂是0,0的负分数指数幂无意义.
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第二章 函数
3.有理指数幂的运算性质
(1)ar·as=_________(a>0,r、s∈Q);
(2)(ar)s=_______(a>0,r、s∈Q);
(3)(ab)r=_________(a>0,b>0,r∈Q).
ar+s
ars
arbr
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第二章 函数
知识点二 指数函数的图象与性质
指数函数的概念、图象和性质
定义 函数f(x)=ax(a>0且a≠1)叫指数函数
底数 a>1 0<a<1
图象
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第二章 函数
性质 函数的定义域为R,值域为(0,+∞)
函数图象过定点(0,1),即x=0时,y=1
当x>0时,恒有y>1;
当x<0时,恒有0<y<1 当x>0时,恒有0<y<1;
当x<0时,恒有y>1
函数在定义域R上为增函数 函数在定义域R上为减函数
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第二章 函数
归 纳 拓 展
2.底数a的大小决定了图象相对位置的高低,不论是a>1,还是0<a<1,在第一象限内底数越大,函数图象越高,即“底大图高”.
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第二章 函数
双 基 自 测
题组一 走出误区
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(4)若am<an(a>0,且a≠1),则m<n.( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
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第二章 函数
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第二章 函数
题组二 走进教材
2.(必修1习题4.1 T1改编)下列根式与分数指数幂的互化正确的是( )
[答案] B
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第二章 函数
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第二章 函数
A.2x2y B.2xy
C.4x2y D.-2x2y
[答案] D
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第二章 函数
4.(必修1P117表4.2-3变式)设a∈R,若函数f(x)=(a-1)x为指数函数,且f(2)>f(3),则a的取值范围是( )
A.1<a<2 B.2<a<3
C.a<2 D.a<2且a≠1
[答案] A
[解析] 由函数f(x)=(a-1)x为指数函数,知a>1且a≠2.当a>2时,函数f(x)=(a-1)x单调递增,有f(2)<f(3),不符合题意,舍去;当1<a<2时,函数f(x)=(a-1)x单调递减,有f(2)>f(3),符合题意.故选A.
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第二章 函数
题组三 走向考场
5.(多选题)(2026·云南昆明模拟)已知10a=2,102b=5,则下列结论正确的是( )
C.10a+b>4 D.a>b
[答案] ABC
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第二章 函数
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第二章 函数
6.(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.c>a>b B.c>b>a
C.a>b>c D.b>a>c
[答案] D
[解析] ∵f(x)=1.01x单调递增,∴f(0.5)<f(0.6),即a<b.∵g(x)=x0.5单调递增,∴g(1.01)>g(0.6),即a>c,∴b>a>c,故选D.
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第二章 函数
考点突破 · 互动探究
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指数与指数运算——自主练透
求值与化简
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第二章 函数
名师点拨:指数幂运算的一般原则
1.有括号的先算括号里的,无括号的先做指数运算.
2.先乘除后加减,负指数幂化成正指数幂的倒数.
3.底数是负数,先确定符号,底数是小数,先化成分数,底数是带分数的,先化成假分数.
4.若是根式,应化为分数指数幂,尽可能用幂的形式表示,运用指数幂的运算性质来解答.
5.运算结果不能同时含有根号和分数指数,也不能既有分母又含有负指数,形式力求统一.
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第二章 函数
指数函数的图象与性质
考向1 指数函数的图象及应用——师生共研
1.(多选题)已知实数a,b满足等式3a=6b,则下列可能成立的关系式为( )
A.a=b B.0<b<a
C.a<b<0 D.0<a<b
[答案] ABC
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第二章 函数
[解析] 由题意,在同一平面直角坐标系内分别画出函数y=3x和y=6x的图象,如图所示,由图象知,当a=b=0时,3a=6b=1,故选项A正确;作出直线y=k,当k>1时,若3a=6b=k,则0<b<a,故选项B正确;作出直线y=m,当0<m<1时,若3a=6b=m,则a<b<0,故选项C正确;当0<a<b时,易得2b>1,则3a<3b<2b·3b=6b,故选项D错误.
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第二章 函数
2.若函数f(x)=|2x-2|-b有两个零点,则实数b的取值范围是_____.
[答案] (0,2)
[解析] 在同一平面直角坐标系中画出y=|2x-2|与y=b的图象,如图所示.∴当0<b<2时,两函数图象有两个交点,从而函数f(x)=|2x-2|-b有两个零点.∴实数b的取值范围是(0,2).
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第二章 函数
名师点拨:对于有关指数型函数的图象问题,一般是从最基本的指数函数的图象入手,通过平移、伸缩、对称变换得到.特别地,当底数a与1的大小关系不确定时应注意分类讨论.
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第二章 函数
【变式训练】
(多选题)已知函数f(x)=ax-b(a>0,且a≠1,b≠0)的图象不经过第三象限,则a,b的取值范围可能为( )
A.0<a<1,b<0 B.0<a<1,0<b≤1
C.a>1,b<0 D.a>1,0<b≤1
[答案] ABC
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第二章 函数
[解析] 若0<a<1,则函数y=ax的图象如图所示,要想f(x)=ax-b的图象不经过第三象限,则需要向上平移,或向下平移不超过1个单位长度,故-b>0或-1≤-b<0,解得b<0或0<b≤1,故A、B正确;若a>1,则函数y=ax的图象如图所示,要想f(x)=ax-b的图象不经过第三象限,则需要向上平移,故-b>0,解得b<0,即C正确,D错误.
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第二章 函数
考向2 指数函数的性质及其应用——多维探究
角度1 比较指数幂的大小
A.a<b<c B.b<c<a
C.b<a<c D.c<b<a
[答案] C
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第二章 函数
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第二章 函数
角度2 解简单的指数方程或不等式
1.已知函数f(x)=a|x|(a>0,且a≠1),若f(-3)<f(4),则不等式f(x2-2x)≤f(3)的解集为( )
A.(-1,3) B.[-1,3]
C.(-∞,-1)∪(3,+∞) D.[-1,0)∪(0,2)∪(2,3]
[答案] B
[解析] 因为函数f(x)=a|x|的定义域为R,且f(-x)=a|-x|=f(x),所以函数f(x)为偶函数,则f(|x|)=f(x),因为f(-3)<f(4),则f(|-3|)<f(4),即f(3)<f(4),所以a>1,f(x)在[0,+∞)上单调递增,所以f(x2-2x)≤f(3)可以转化为f(|x2-2x|)≤f(3),则|x2-2x|≤3,解得-1≤x≤3.故选B.
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第二章 函数
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第二章 函数
角度3 指数函数性质的综合应用
(1)求a的值;
(2)若∀x∈[1,2],都有f(2x)-mf(x)≥0成立,求实数m的取值范围.
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第二章 函数
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第二章 函数
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第二章 函数
名师点拨:
1.利用指数函数的性质比较大小或解方程、不等式,最重要的是“同底”原则,比较大小还可以借助中间量.
2.求解与指数函数有关的复合函数问题,要明确复合函数的构成,涉及值域、单调区间、最值等问题时,要借助“同增异减”这一性质分析判断.
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第二章 函数
A.c<b<a B.a<b<c
C.c<a<b D.b<c<a
[答案] D
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第二章 函数
[答案] (-∞,4]
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第二章 函数
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
[答案] ACD
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名师讲坛 · 素养提升
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指数函数中的分类与整合思想
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第二章 函数
②当0<a<1时,g(t)=at+b在[-1,0]上为减函数,
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第二章 函数
名师点拨:
分类与整合就是所给变量不能进行统一研究时,要分类研究,再整合得到的结论.指数函数的单调性与底数的取值有关,如果底数是字母时,常分情况讨论.解指数函数综合问题的两个注意点:
1.指数函数的底数不确定时,应分a>1和0<a<1两种情况讨论.
2.解决和指数函数有关的值域或最值问题时,要熟练掌握指数函数的单调性,搞清复合函数的结构,利用换元法求解时要注意新元的取值范围.
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第二章 函数
【变式训练】
设a>0且a≠1,函数y=a2x+2ax-1在[-1,1]上的最大值是14,求实数a的值.
[解析] 设ax=t,则a2x=t2,
当t=a时,取得最大值,a2+2a-1,
所以a2+2a-1=14,解得a=3或a=-5(舍);
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第二章 函数
提能训练 练案[10]
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A组基础巩固
一、单选题
[答案] A
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2.已知指数函数f(x)=(2a2-5a+3)ax在(0,+∞)上单调递增,则实数a=( )
[答案] D
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第二章 函数
[答案] B
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第二章 函数
4.(2025·北京海淀一模)函数f(x)=a2x-1+1(a>0)的图象一定经过点( )
C.(0,2) D.(0,1)
[答案] A
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第二章 函数
A.(-∞,0] B.(-∞,1]
C.[0,+∞) D.[1,+∞)
[答案] D
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[答案] A
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第二章 函数
A.c<b<a B.a<c<b
C.a<b<c D.c<a<b
[答案] D
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第二章 函数
8.(2025·安徽安庆二模)函数f(x)=a·2-|x|+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( )
A.函数f(x)不具有奇偶性
B.a=2
C.函数f(x)的值域为(-∞,2)
D.函数f(x)的单调递增区间为[0,+∞)
[答案] D
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二、多选题
9.下列运算正确的是( )
[答案] ABC
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第二章 函数
10.(2026·湖南娄底模拟预测)下列函数,其图象平移后可得到函数y=ex的图象的有( )
A.y=ex+1 B.y=ex-2
[答案] ABD
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第二章 函数
11.(2026·山东聊城模拟)已知函数f(x)=2-x-2x,有下列四个结论,其中正确的是( )
A.f(0)=0
B.f(x)是奇函数
C.f(x)在(-∞,+∞)上单调递增
D.对任意的实数a,方程f(x)-a=0都有解
[答案] ABD
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第二章 函数
三、填空题
12.(2025·重庆九龙坡三模)已知3x=2,4y=3,则xy=________.
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第二章 函数
14.(2026·成都模拟)设f(x)是定义在R上的偶函数,且当x≥0时,f(x)=ex,则不等式f(x)≥[f(x-1)]2的解集为________.
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四、解答题
15.(2026·吉林汪清第六中学月考)已知函数f(x)=k·a-x(k,a为常数,a>0且a≠1)的图象过点A(0,1),B(3,8).
(1)求实数k,a的值;
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第二章 函数
16.(2025·黑龙江齐齐哈尔高三阶段练习)已知函数f(x)=a·2x-2-x是定义在R上的奇函数.
(1)求a的值,并证明:f(x)在R上单调递增;
(2)求不等式f(3x2-5x)+f(x-4)>0的解集;
(3)若g(x)=4x+4-x-2mf(x)在区间[-1,+∞)上的最小值为-2,求m的值.
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第二章 函数
[解析] (1)∵f(x)是定义域为R上的奇函数,
∴f(0)=0,∴a·20-2-0=0,a-1=0,∴a=1,
此时f(x)=2x-2-x,f(-x)=2-x-2x=-f(x),
经检验,a=1符合题意;
函数的定义域为R,在R上任取x1,x2,且x1-x2<0,
∴函数在R上单调递增.
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第二章 函数
(2)由(1)可知f(x)=2x-2-x,
且在R上单调递增的奇函数,
由f(3x2-5x)+f(x-4)>0可得f(3x2-5x)>f(4-x),
∴3x2-5x>4-x,
即3x2-4x-4=(3x+2)(x-2)>0,
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第二章 函数
(3)∵f(x)=2x-2-x,g(x)=4x+4-x-2mf(x),
∴g(x)=22x+2-2x-2m(2x-2-x)=(2x-2-x)2-2m(2x-2-x)+2.
令t=f(x)=2x-2-x,
g(t)min=2-m2=-2,
则m=2(m=-2舍去);
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B组能力提升
1.(2026·甘肃白银二模)已知0<a<1<b,则( )
A.ba<ab<aa<bb B.ab<aa<ba<bb
C.bb<ab<aa<ba D.ab<ba<aa<bb
[答案] B
[解析] 因为函数y=ax(0<a<1)是减函数,所以0<ab<aa<1,同理,函数y=bx(b>1)是增函数,所以1<ba<bb.综上,可得ab<aa<ba<bb.故选B.
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第二章 函数
A.(-∞,4] B.[4,+∞)
C.[-4,+∞) D.(-∞,-4]
[答案] D
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第二章 函数
A.f(x)的定义域为R
B.f(x)是奇函数
C.f(x)在定义域上是减函数
D.f(x)无最小值,无最大值
[答案] BD
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A.(-∞,1) B.(1,+∞)
C.(-∞,-3) D.(-3,+∞)
[答案] A
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[解析] 当x>0时,f(x)=1-ex,-x<0,f(-x)=e-(-x)-1=ex-1=-f(x);当x<0时,f(x)=e-x-1,-x>0,f(-x)=1-e-x=-f(x);且当x=0时,f(x)=0,所以f(x)为奇函数,易知f(x)为R上的递减函数,则f(2x)+f(x-3)>0⇔f(2x)>-f(x-3)=f(3-x)⇒2x<3-x⇒x<1,所以原不等式的解集为(-∞,1).故选A.
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(1)求a,b的值;
(2)判断函数f(x)的单调性,并用定义证明;
(3)当x∈[1,3]时,f(kx2)+f(2x-1)>0恒成立,求实数k的取值范围.
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[解析] (1)因为f(x)在定义域R上是奇函数,
则当a=1,b=1时原函数为奇函数.
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(3)因f(x)是奇函数,从而不等式f(kx2)+f(2x-1)>0,
等价于f(kx2)>-f(2x-1)=f(1-2x),
∵f(x)为减函数,由上式推得kx2<1-2x.
∴g(x)min=G(t)min=G(1)=-1,
∴k<-1,即k的取值范围为(-∞,-1).
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C组拓展应用(选作)
(2026·宁波模拟)对于函数f(x),若在定义域内存在实数x0满足f(-x0)=-f(x0),则称函数f(x)为“倒戈函数”.设f(x)=3x+m-1(m∈R,m≠ 0)是定义在[-1,1]上的“倒戈函数”,则实数m的取值范围是_______.
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第二章 函数
谢谢观看
根式的概念
符号表示
备注
如果________,那么x叫做a的n次方根
n>1且n∈N*
当n为奇数时,正数的n次方根是一个_______,负数的n次方根是一个_______
零的n次方根是零
当n为偶数时,正数的n次方根有_______,它们互为_________
±(a>0)
负数没有偶次方根
①=
②()n=______(注意a必须使有意义).
(1)正数的正分数指数幂是a=______(a>0,m,n∈N*,n>1).
(2)正数的负分数指数幂是a=(a>0,m,n∈N*,n>1).
1.画指数函数y=ax(a>0且a≠1)的图象时注意三个关键点:(1,a),(0,1),.
(1)=-4.( )
(2)2a·2b=2ab.( )
(3)a=-a(n,m∈N*).( )
[解析] (1)由于==4,故(1)错误;(2)2a·2b=2a+b,故(2)错误;(3)错误,a=;(4)当a>1时,y=ax是增函数,则m<n,当0<a<1时,y=ax是减函数,则m>n,故(4)错误.
A.-=(-x) B.x=(x>0)
C.=y D.[]=x(x<0)
[解析] 根据指数幂的运算法则化简判断即可.-=-x,故A不成立;x=(x>0),故B成立;=|y|,故C不成立;[]==(-x),x<0,故D不成立.故选B.
3.(必修1习题4.1 T4改编)化简(x<0,y<0)得( )
[解析] 因为x<0,y<0,所以=(16x8·y4)=(16)·(x8)·(y4)=2x2|y|=-2x2y.故选D.
A.a+2b=1 B.ab<
[解析] 因为10a·102b=10a+2b=10,所以a+2b=1,A正确;易知a>0,b>0,由基本不等式得a+2b≥2,所以ab≤,当且仅当a=2b=时取等号,又10a≠102b,即a≠2b,所以ab<,B正确;由102b=5得10b=,10a+b=2>4,C正确;10a=2<=10b,∴a<b,D错误.
(1)×0+8×-;
(2)÷(a,b>0);
(3)已知a>0,a+a=3,求的值.
[解析] (1)原式=×1+2×2-=2.
(2)原式=÷
=÷
=ab÷
=ab÷ab=ab=ab.
(3)将a+a=3两边平方,得a+a-1+2=9,
所以a+a-1=7.
将a+a-1=7两边平方,得a2+a-2+2=49,
所以a2+a-2=47,
所以==6.
(2026·四川阶段检测)已知a-a=0,b=,c=aa,则( )
[解析] 令f(x)=x-x,易知f(x)在R上单调递增,由f(1)>0,f<0,得∃x∈,使得f(x)=0,故a∈.因为b=,a=a,且a<,所以由指数函数y=x在R上单调递减,可得a>b,又由指数函数y=ax在R上单调递减,可得aa>a1,所以c=aa>a,故b<a<c.故选C.
2.已知实数a≠1,函数f(x)=若f(1-a)=f(a-1),则a的值为________.
[答案]
[解析] ①当a<1时,由f(1-a)=f(a-1)得41-a=2a-(a-1),即22-2a=2,所以2-2a=1,解得a=;②当a>1时,由f(1-a)=f(a-1)得2a-(1-a)=4a-1,即22a-1=22a-2,所以2a-1=2a-2,无解.综上可知,a=.
已知函数f(x)=(a为常数,且a≠0,a∈R)是奇函数.
[解析] (1)f(x)=·2x+,
因为f(x)是奇函数,所以f(-x)=-f(x),
即·+2x=-,
所以=0,即+1=0,
解得a=-1.
(2)由(1)知a=-1,
所以f(x)=-2x,x∈[1,2],
所以-22x≥m,
所以m≥+2x,x∈[1,2],
令t=2x,t∈[2,4],
设y=+2x,则y=t+,t∈[2,4],
由于y=t+在[2,4]上单调递增,
所以m≥4+=.
所以实数m的取值范围是.
【变式训练】
1.(角度1)(2024·海口模拟)已知a=1.30.6,b=-0.4,c=0.3,则( )
[解析] a=1.30.6>1.30=1,b=-0.4=0.4,c=0.3,因为指数函数y=x是减函数,所以0.4<0.3<0=1,所以b<c<1,所以b<c<a.
2.(角度2)设函数f(x)=则使得f(x)≤2成立的x的取值范围是________.
[解析] 当x<1时,由2x-1≤2,得x<1;当x≥1时,由x≤2,得1≤x≤4.所以使得f(x)≤2成立的x的取值范围为(-∞,4].
3.(角度3)(多选题)(2026·临沂模拟)已知函数f(x)=+a(a∈R),则下列结论正确的是( )
[解析] 对于函数f(x)=+a(a∈R),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,则2x-1>-1,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(-∞,-2+a)∪(a,+∞),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.
[解析] 设t=x2+2x,x∈,
由图象得t∈[-1,0].
①当a>1时,g(t)=at+b在[-1,0]上为增函数,值域为,
∴解得
值域为,
∴解得
综上所述,a=2,b=2或a=,b=.
①当a>1时,t∈,y=t2+2t-1,在上为增函数,
②当0<a<1时,t∈,y=t2+2t-1,在上为增函数,
当t=时,取得最大值,2+-1,
所以2+-1=14,解得a=或a=-(舍).
综上所述,a=3或.
1.(2026·河南新乡二模)=( )
A.16 B.8
C.32 D.16
[解析] 由==2=24=16.故选A.
A. B.1
C. D.2
[解析] 由题意得2a2-5a+3=1,∴2a2-5a+2=0,∴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)=x在(0,+∞)上单调递减,不符合题意,∴a=2.故选D.
3.(2026·山东潍坊期中)函数f(x)=·2x的图象大致形状是( )
[解析] 由函数f(x)=·2x=可得函数在(0,+∞)上单调递增,且此时函数值大于1;在(-∞,0)上单调递减,且此时函数值大于-1且小于零,结合所给的选项,只有B项满足条件,故选B.
A. B.
[解析] 令2x-1=0,则x=,则f=1+1=2,所以函数f(x)=a2x-1+1(a>0)的图象一定过点.故选A.
5.(2026·新疆喀什模拟)已知ln a2-ln a=1,则函数f(x)=ax2-2x的单调递增区间为( )
[解析] 由ln a2-ln a=1,得ln a=1,解得a=e,函数f(x)=ex2-2x定义域为R,函数u=x2-2x在(-∞,1]上单调递减,在[1,+∞)上单调递增,而函数y=eu在R上单调递增,所以函数f(x)的单调递增区间为[1,+∞).故选D.
6.(2026·云南昆明模拟)函数f(x)=的值域为( )
A.[-1,+∞) B.
C.R D.
[解析] 当x<-2时,f(x)=2x-1,因为函数y=2x在(-∞,-2)上单调递增,所以0<2x<2-2=,此时f(x)=2x-1∈;当x≥-2时,因为函数f(x)=x2-1在[-2,0]上为减函数,在(0,+∞)上为增函数,故f(x)≥f(0)=-1,即f(x)=x2-1在[-2,+∞)上的值域为[-1,+∞).综上所述,函数f(x)的值域为[-1,+∞).故选A.
7.(2025·天津北辰三模)设a=,b=2,c=3,则a,b,c的大小关系为( )
[解析] 因为0<<0,则0<a<1,b=2=2=>1,0<3<30,即0<c<1,c=3=,接下来比较3和的大小关系,因为2=,而2=>,则3<,根据幂函数y=x在[0,+∞)上单调递增得>,即a>c.故c<a<b.故选D.
[解析] 函数f(x)的定义域为R,且f(-x)=f(x),故函数f(x)为偶函数,A错误;由函数f(x)的图象过原点,有f(0)=0,即a+b=0,所以f(x)=a(2-|x|-1),由于-1<2-|x|-1≤0,f(x)的图象无限接近直线y=2但又不与该直线相交,故a<0,且0≤a(2|x|-1)<-a,故a=-2,B、C错误;由上面的分析得出函数f(x)=-2·2-|x|+2=显然f(x)的单调递增区间为[0,+∞),D正确.故选D.
A.=π-3 B.e2x=(ex)2
C.=a-b D.=·
[解析] 对于A,=|3-π|=π-3,故A正确;对于B,e2x=(ex)2成立,故B正确;对于C,=a-b成立,故C正确;对于D,当a<0且b<0时,和无意义,故D错误.
C.y=e2x D.y=
[解析] 函数y=ex+1的图象向右平移1个单位长度可得到函数y=ex的图象,故A正确;函数y=ex-2的图象向上平移2个单位长度可得到函数y=ex的图象,故B正确;函数y=e2x的图象上点的横坐标伸长为原来的2倍可得到函数y=ex的图象,故C错误;函数y===ex-ln 2,其图象向右平移ln 2个单位长度可得到函数y=ex的图象,故D正确.故选ABD.
[解析] f(x)=2-x-2x,则f(0)=-20=0,故A正确;f(x)的定义域为R,且f(-x)=2x-2-x=-f(x),所以f(x)是奇函数,故B正确;f(x)=-2x在R上是减函数,故C错误;当x→-∞时,f(x)→+∞;当x→ +∞时,f(x)→-∞,即f(x)的值域是(-∞,+∞),它又是R上的减函数,因此对任意实数a,f(x)=a都有解,故D正确.
[答案]
[解析] 由题意3x=(4y)x=4xy=2=4,所以xy=.
13.(2025·北京海淀二模)已知函数f(x)=,则f(x)的值域为_____,曲线y=f(x)的对称中心为________.
[答案] (0,1)
[解析] 因为f(x)===,因为22-x>0,则1+22-x>1,故f(x)=∈(0,1),即函数f(x)的值域为(0,1).因为f(4-x)====,所以f(x)+f(4-x)=+=1,因此,函数f(x)的对称中心为.
[答案]
[解析] 因为f(x)是定义在R上的偶函数,且当x≥0时,f(x)=ex,设x<0,则-x>0,所以f(-x)=e-x,又f(-x)=f(x),所以f(x)=e-x(x<0),所以f(x)=则f(x)=e|x|,所以不等式f(x)≥[f(x-1)]2,即e|x|≥(e|x-1|)2,即|x|≥2|x-1|,解得≤x≤2,即不等式f(x)≥[f(x-1)]2的解集为.
(2)若函数g(x)=,试判断函数g(x)的奇偶性,并说明理由.
[解析] (1)由已知得解得
(2)g(x)=,定义域为R,因此
g(-x)====-g(x),
所以g(x)=为奇函数.
f(x2)-f(x1)=2x2-2-x2-2x1+2-x1=(2x2-2x1)>0,
∴x>2或x<-,
∴不等式的解集为.
∵x≥-1,∴t≥f(-1)=-,
∴g(t)=t2-2mt+2=(t-m)2+2-m2,
当m≥-时,当t=m时,
当m<-时,当t=-时,
g(t)min=+3m=-2,
解得m=-<-,符合要求,
综上可知m=2或-.
2.(2026·广东广州模拟预测)若函数f(x)=x(x+a)在区间(0,2)上单调递增,则a的取值范围是( )
[解析] 令t=x(x+a),又y=t在R上单调递减,所以要使f(x)= x(x+a)在区间(0,2)上单调递增,则t=x(x+a)在区间(0,2)上单调递减,所以由t=x(x+a)=2-的开口向上且对称轴为x=-得-≥2,解得a≤-4.故选D.
3.(多选题)已知函数f(x)=,则下列结论中正确的是( )
[解析] 对于A,由ex-e-x≠0,解得x≠0,故f(x)的定义域为{x|x≠0},故A错误;对于B,函数f(x)的定义域关于原点对称,且f(-x)==-f(x),故f(x)是奇函数,故B正确;对于C,f(x)===1+,故函数f(x)在(-∞,0)和(0,+∞)上分别单调递减,当x∈(-∞,0)时,f(x)<0,当x∈(0,+∞)时,f(x)>0,所以f(x)在定义域上不是减函数,故C错误;对于D,由选项C的分析可知,函数f(x)的值域为(-∞,-1)∪(1,+∞),无最小值,无最大值,故D正确.
4.(2026·山东济南一模)已知函数f(x)=则f(2x)+f(x-3)>0的解集是( )
5.(2025·山东青岛期中)已知定义域为R的函数f(x)=是奇函数.
∴f(0)=0,即=0,∴b=1,
又∵f(-1)=-f(1),即=,∴a=1.
则f(x)=,
由f(-x)===-=-f(x),
(2)由(1)知f(x)==-1+,
任取x1,x2∈R,设x1<x2,
则f(x2)-f(x1)=-=,
∵函数y=2x在R上是增函数,
∵x1<x2,∴2x1-2x2<0.
又(2x1+1)(2x2+1)>0,
∴f(x2)-f(x1)<0,即f(x2)<f(x1),
∴f(x)在(-∞,+∞)上为减函数.
即对一切x∈[1,3]有k<恒成立,
设g(x)==2-2·,
令t=,t∈,
则有G(t)=t2-2t=(t-1)2-1,t∈,
[答案]
[解析] ∵f(x)=3x+m-1是定义在[-1,1]上的“倒戈函数”,∴存在x0∈[-1,1]满足f(-x0)=-f(x0),∴3-x0+m-1=-3x0-m+1,∴2m=-3-x0-3x0+2,构造函数y=-3-x0-3x0+2,x0∈[-1,1],令t=3x0,t∈,则y=--t+2=2-在上单调递增,在(1,3]上单调递减,∴当t=1时,函数取得最大值0.当t=或3时,函数取得最小值-,∴m的取值范围为,又∵m≠0,∴m的取值范围为.
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