内容正文:
微练(十四) 指数函数
基础过关
一、单项选择题
1.(2025·上海高考)设a>0,s∈R,下列各项中,能推出as>a的一项是( )
A.a>1,且s>0 B.a>1,且s<0
C.0<a<1,且s>0 D.0<a<1,且s<0
2.若a=0.50.6,b=0.60.5,c=20.6,则( )
A.c<b<a B.a<b<c
C.a<c<b D.b<a<c
3.若,则x的取值范围为( )
A.(-∞,-3]
B.[-3,1]
C.(-∞,-3]∪[1,+∞)
D.[1,+∞)
4.函数y=ax-2 026-1(a>0,a≠1)的图象恒过定点( )
A.(2 026,0) B.(2 026,-1)
C.(-2 026,0) D.(-2 026,-1)
5.若函数f(x)=在区间(0,2)单调递增,则a的取值范围是( )
A.(-∞,4] B.[4,+∞)
C.[-4,+∞) D.(-∞,-4]
6.(2026·河南三模)函数f(x)=(2-x-2x)的大致图象是( )
7.(2026·宁夏模拟)定义在R上的函数f(x)满足f(-1+x)+f(-1-x)=0,且f(1+x)+f(1-x)=0,当x∈[-1,0)时,f(x)=ex-a,当x∈[0,1]时,f(x)=2x-b,则f(x)的最小值为( )
A.-6 B.-4
C.-3 D.-2
二、多项选择题
8.已知函数f(x)=,函数g(x)=,则下列选项中正确的有( )
A.函数y=f(x)是奇函数
B.函数y=g(x)的最小值为1
C.[g(x)]2-[f(x)]2=1
D.[g(x)]2+[f(x)]2=f(2x)
9.已知函数f(x)=a+b的图象过原点,且无限接近直线y=2但又不与该直线相交,则( )
A.f(x)的解析式为f(x)=2-2
B.若f<f(-1)(m>0且m≠1),则实数m 的取值范围为∪(2,+∞)
C.函数g(x)=f(x)-1的零点为1,-1
D.若方程f2(x)-2mf(x)+1=0有四个不同的实数根,则m的取值范围为
三、填空题
10.函数f(x)=的单调递减区间是 .
11.若对于任意的实数x1,x2,都有f(x1+x2)=f(x1)f(x2)成立,写出一个符合条件的函数f(x)的解析式为 .
12.若关于x的不等式22x+1-(m+1)·2x+18≤0在[0,1]上有解,则实数m的最小值为 .
四、解答题
13.已知函数f(x)=.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)的最大值为9,求实数a的值.
14.已知函数f(x)=(k为常数)是定义在R上的奇函数.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若x∈[-2,2],求函数f(x)的值域;
(3)若g(x)=f(x+1)+1,且函数g(x)满足对任意x∈[1,3],都有g(ax2+2)+g(-3x)>2成立,求实数a的取值范围.
素养提升
15.(多选题)已知函数f(x)的定义域为I={x|x≠0},对于∀x∈I,都有f(x)=f=3-f,则( )
A.f(3)=
B.函数f(3x)的图象关于点(0,3)中心对称
C.函数f(3x)的图象关于直线x=对称
D.f(3i)=3 039
16.(2026·平凉模拟)已知b>0,函数f(x)=+2 025x3是奇函数,则ab= .
微练(十四) 指数函数
1.D 解析 当a>1时,as>a⇔s>1;当0<a<1时,as>a⇔s<1.结合选项可知只有D选项能推出as>a.
2.B 解析 因为y=0.5x是减函数,所以0.50.6<0.50.5,因为y=x0.5在(0,+∞)单调递增,所以0.50.5<0.60.5,故0.50.6<0.60.5<10.5,所以a<b<1,又y=2x是增函数,所以c=20.6>20>1,所以a<b<c.故选B.
3.B 解析 因=24-2x,则x2+1≤4-2x,即x2+2x-3≤0,解得-3≤x≤1,所以x的取值范围为[-3,1].故选B.
4.A 解析 对于函数y=ax-2 026-1(a>0,a≠1),令x-2 026=0,解得x=2 026,此时y=a0-1=0,所以函数y=ax-2 026-1(a>0,a≠1)的图象恒过定点(2 026,0).故选A.
5.D 解析 令t=x(x+a),又y=在R上单调递减,所以要使f(x)=在区间(0,2)单调递增,则t=x(x+a)在区间(0,2)单调递减,所以由t=x(x+a)=-的开口向上且对称轴为x=-得-≥2,解得a≤-4.故选D.
6.B 解析 f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),排除D;因为f(-x)=(2x-2-x)=(2-x-2x)·=f(x),所以f(x)为偶函数,图象关于y轴对称,排除C;当x>0时,f(x)=(2-x-2x)=2-x-2x<0,排除A.故选B.
7.D 解析 由f(-1+x)+f(-1-x)=0,即f(-x)=-f(x-2),可得f(x)的图象关于点(-1,0)对称;由f(1+x)+f(1-x)=0,即f(-x)=-f(x+2),可得f(x)的图象关于点(1,0)对称,所以f(x+2)=f(x-2),所以f(x)的周期为4.易知f(-1)=f(1)=0,所以e-1-a=2-b=0,所以a=,b=2,所以f(x)在[-1,1]上的值域为.又f(x)的图象关于点(1,0)对称,所以当x∈[1,3]时,f(x)∈,即f(x)在一个周期内的值域为[-2,2],所以f(x)的最小值为-2.故选D.
8.ABC 解析 对于A,函数f(x)的定义域为R,f(-x)==-f(x),函数f(x)是奇函数,A正确;对于B,函数g(x)的定义域为R,ex>0,e-x>0,g(x)≥=1,当且仅当x=0时取等号,B正确;对于C,[g(x)]2-[f(x)]2=-=1,C正确;对于D,[g(x)]2+[f(x)]2=+=≠f(2x),D错误.故选ABC.
9.BCD 解析 根据题意可得f(0)=a+b=0⇒a+b=0,根据f(x)的图象与y=2无限接近,所以b=2,故a=-2,因此f(x)=-2+2,图象如图所示,故A错误;由于函数f(-x)=-2+2=f(x),故f(x)为偶函数,当x≥0时,f(x)=-2+2为单调递增函数,由f<f(-1)得-1<logm<1,解得0<m<或m>2,故B正确;对于C,令g(x)=f(x)-1=0,则f(x)=1,故1=-2+2⇒=,故|x|=1,解得x=±1,C正确;对于D,要使f2(x)-2mf(x)+1=0有四个不同的实数根,令t=f(x),则t2-2mt+1=0在t∈(0,2)上有两个不相等的实数根t1,t2,故解得1<m<,故D正确,故选BCD.
10.(-∞,2) 解析 函数f(x)=的定义域为R,令u=x2-4x-5,函数u=x2-4x-5在(-∞,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,函数y=3u在R上单调递增,因此函数f(x)在(-∞,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,所以函数f(x)=的单调递减区间是(-∞,2).
11.f(x)=3x(答案不唯一) 解析 由f(x1+x2)=f(x1)f(x2),可知f(x)满足指数幂的乘法运算规律,则f(x)=3x满足题意.
12.12 解析 因为关于x的不等式22x+1-(m+1)·2x+18≤0在[0,1]上有解,所以关于x的不等式m+1≥=2x+1+在[0,1]上有解,所以m+1≥,x∈[0,1],因为x∈[0,1],所以2x∈[1,2],令t=2x,则t∈[1,2],2x+1+=2t+=2,令f(x)=x+,x∈[1,2],因为对勾函数f(x)=x+在[1,2]上单调递减,则f(x)min=f(2)=,所以2x+1+≥13,当且仅当x=1时取等号,所以m+1≥13,则m≥12,即实数m的最小值为12.
13.解 (1)不论a取何值,t=|x|-a在(-∞,0]上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,又因为y=在R上单调递减,所以函数f(x)的单调递增区间是(-∞,0],单调递减区间是(0,+∞).
(2)由(1)可知,函数y=f(x)在x=0处取最大值,所以f(0)==9,所以3a=32,所以a=2.
14.解 (1)因为函数f(x)=为奇函数,所以f(-x)=-f(x),即=,解得k=2,所以f(x)=.
(2)f(x)==-=-,因为y=在R上单调递减,所以f(x)在R上单调递减且f(-2)=,f(2)=-,所以函数f(x)在[-2,2]上的值域为.
(3)g(x)=f(x+1)+1由f(x)向左移1个单位,向上移1个单位得到,所以g(x)关于(-1,1)对称,所以g(-1-x)+g(-1+x)=2,令x=3x-1,则g(-3x)+g(3x-2)=2,即g(3x-2)=2-g(-3x),由g(ax2+2)+g(-3x)>2得g(ax2+2)>2-g(-3x)=g(3x-2),因为f(x)在R上单调递减,所以g(x)在R上单调递减,所以ax2+2<3x-2对任意x∈[1,3]恒成立,即a<=-对任意x∈[1,3]恒成立,令=t∈得:a<3t-4t2对任意t∈恒成立,令h(t)=3t-4t2,其对称轴为t=∈,>,所以h(t)min=h(1)=-1,所以实数a的取值范围是(-∞,-1).
15.ACD 解析 对于A,令x=1,则f(1)=f(3)=3-f(1),可得2f(1)=3,解得f(1)=,f(3)=,故A正确;对于B,由f(x)+f=3,可得f(3x)+f(3-x)=3,所以函数f(3x)的图象关于点中心对称,故B错误;对于C,由f(x)=f可得f(3x)=f(31-x),所以函数f(3x)的图象关于直线x=对称,故C正确;对于D,设g(x)=f(3x)=f=g(1-x) ①,又g(x)=f(3x)=3-f=3-g(-x) ②,由①②可得g(1-x)=3-g(-x),所以g(1+x)=3-g(x),即g(x+2)=3-g(x+1)=3-[3-g(x)]=g(x),所以f(3x)=f(3x+2),所以f(3)=f(33)=f(35)=…=f(32 025)=,f(1)=f(32)=f(34)=…=f(32 024)=,所以f(3i)=3 039,故D正确.故选ACD.
16.- 解析 由题意知函数f(x)的定义域为R,又f(x)是奇函数,所以f(0)=0,即f(0)=a+1=0,解得a=-1,所以f(x)=+2 025x3=2(3b-1)x-2-x+2 025x3,又f(-1)=-f(1),所以2-(3b-1)-2+2 025×(-1)3=-(23b-1-2-1+2 025),又b>0,解得b=,此时f(x)=2x-2-x+2 025x3,所以f(-x)=2-x-2-(-x)+2 025(-x)3=2-x-2x-2 025x3=-f(x),满足题意,所以ab=-.
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