内容正文:
课时冲关11 指数与指数函数
[基础巩固练]
一、单选题
1. ( )
A. B.
C. D.
2.指数函数y=ax与y=bx的图象如图所示,则( )
A.a<0,b>0 B.0<a<1,0<b<1
C.0<a<1,b>1 D.a>1,0<b<1
解析:C [当a>1时,指数函数y=ax是增函数;当0<a<1时,指数函数y=ax是减函数,
所以根据函数的图象可知0<a<1,b>1.]
3.函数y=ax-3+2(a>0且a≠1)的图象必经过点( )
A.(0,1) B.(3,1)
C.(3,2) D.(3,3)
解析:D [因为y=ax-3+2,
令x-3=0,解得x=3,此时y=3,
所以函数y=ax-3+2(a>0且a≠1)的图象必经过点(3,3).]
4.已知a=25,b=1.0250,c=1.01100,则( )
A.a<b<c B.b<c<a
C.c<a<b D.b<a<c
解析:B [由c=1.01100=(1.012)50=1.020 150>b=1.0250,
又c=1.01100=(1.014)25,而1.014≈1.040 6<≈1.041 7,故a>c.综上,b<c<a.]
5.车厘子是一种富含维生素和微量元素的水果,其味道甘美,受到众人的喜爱.根据车厘子的果径大小,可将其从小到大依次分为6个等级,其等级x(x=1,2,3,4,5,6)与其对应等级的市场销售单价y(单位:元/千克)近似满足函数关系式y=eax+b.若花同样的钱买到的1级果比5级果多3倍,且3级果的市场销售单价为55元/千克,则6级果的市场销售单价约为(参考数据:≈1.414)( )
A.156元/千克 B.158元/千克
C.160元/千克 D.164元/千克
解析:A [由题意可知=e4a=3+1,解得ea=,由e3a+b=55,可得e6a+b=e3a+b·(ea)3
=55×()3=110≈156.]
6.设函数f(x)=2x(x-a)在区间(0,1)上单调递减,则a的取值范围是( )
A.(-∞,-2] B.[-2,0)
C.(0,2] D.[2,+∞)
解析:D [由题意易得,≥1,所以a的取值范围是[2,+∞).]
二、多选题
7.如果函数y=a2x+2ax-1(a>0,a≠1)在区间[-1,1]上的最大值是14,则a的值为( )
A. B.2
C.3 D.
解析:AC [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(负值舍去).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=2-2=14,解得a= (负值舍去).综上知a=3或a=.]
8.已知函数f(x)=a·|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,则下列说法正确的是( )
A.a+b=0
B.若f(x)=f(y),且x≠y,则x+y=0
C.若x<y<0,则f(x)<f(y)
D.f(x)的值域为[0,2)
解析:ABD [∵函数f(x)=a·|x|+b的图象过原点,∴a+b=0,A正确;由a+b=0得b=-a,f(x)=a·|x|-a,且f(x)的图象无限接近直线y=2,但又不与该直线相交,∴b=2,a=-2,f(x)=-2·|x|+2;由于f(x)为偶函数,且f(x)在(0,+∞)上单调递增,故若f(x)=f(y),且x≠y,则x=-y,即x+y=0,故B正确;由于在(-∞,0)上,f(x)=2-2·2x单调递减,故若x<y<0,则f(x)>f(y),故C错误;由于|x|∈(0,1],
∴f(x)=-2·|x|+2∈[0,2),故D正确.]
三、填空题
9.若函数f(x)=|2x-2|-b有两个零点,则实数b的取值范围是________.
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.
即实数b的取值范围是(0,2).
答案:(0,2)
10.已知函数f(x)=a|x+1|(a>0,且a≠1)的值域为[1,+∞),则a的取值范围为________,f(-4)与f(1)的大小关系是________.
解析:因为|x+1|≥0,函数f(x)=a|x+1|(a>0,且a≠1)的值域为[1,+∞),所以a>1.由于函数f(x)=a|x+1|在(-1,+∞)上单调递增,且它的图象关于直线x=-1对称,则函数f(x)在(-∞,-1)上单调递减,
故f(1)=f(-3),f(-4)>f(1).
答案:(1,+∞) f(-4)>f(1)
四、解答题
11.已知函数f(x)=b·ax(其中a,b为常数,且a>0,a≠1)的图象经过点A(1,6),B(3,24).
(1)求f(x)的解析式;
(2)若不等式x+x-m≥0在(-∞,1]上恒成立,求实数m的取值范围.
解:(1)因为f(x)的图象过点A(1,6),B(3,24),
所以所以a2=4.
又a>0,所以a=2,b=3.
所以f(x)=3·2x.
(2)由(1)知a=2,b=3,
则当x∈(-∞,1]时,
x+x-m≥0恒成立,
即m≤x+x在(-∞,1]上恒成立.
又因为y=x与y=x在(-∞,1]上均单调递减,所以y=x+x在(-∞,1]上也单调递减,所以当x=1时,y=x+x有最小值,所以m≤,即m的取值范围是.
12.已知定义域为R的函数f(x)=ax-(k-1)a-x(a>0且a≠1)是奇函数.
(1)求实数k的值;
(2)若f(1)<0,判断函数f(x)的单调性,若f(m2-2)+f(m)>0,求实数m的取值范围.
解:(1)∵f(x)是定义域为R的奇函数,
∴f(0)=a0-(k-1)a0=1-(k-1)=0,
∴k=2,经检验k=2符合题意,所以k=2.
(2)f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1),∵f(1)<0,∴a-<0,又a>0,且a≠1,∴0<a<1,而y=ax在R上单调递减,y=a-x在R上单调递增,故由函数单调性的性质可判断f(x)=ax-a-x在R上单调递减,不等式f(m2-2)+f(m)>0,可化为f(m2-2)>f(-m),∴m2-2<-m,即m2+m-2<0,解得-2<m<1,∴实数m的取值范围是(-2,1).
[能力提升练]
13.已知函数f(x)=,若实数m,n满足em+n=4mn,且f(m)=-,则f(n)=( )
A. B.
C. D.-
解析:A [∵f(x)=,∴f(m)=,f(n)=,
∴f(m)+f(n)=+
=,又em+n=4mn,
∴f(m)+f(n)=1,又f(m)=-,
∴f(n)=.]
14.已知函数f(x)=a2x+3a,x∈,与函数g(x)=x-1,x∈[-1,0],对任意x1∈,总存在x2∈[-1,0],使得f(x1)=g(x2)成立,则实数a的取值范围是__________.
解析:设f(x)的值域为A,g(x)的值域为B,
由对任意x1∈,总存在x2∈[-1,0],使得f(x1)=g(x2)成立知:A⊆B;
∵g(x)在[-1,0]上单调递减,∴0≤g(x)≤4,即B=[0,4];
当a=0时,f(x)=0,即A={0},满足A⊆B;
当a≠0时,f(x)在上单调递增,
∴-a2+3a≤f(x)≤a2+3a,
即A=,由A⊆B得:解得:0<a≤1.
综上所述,实数a的取值范围为[0,1].
答案:[0,1]
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