摘要:
**基本信息**
聚焦指对幂函数核心概念,通过比较大小、奇偶性、单调性及实际应用等题型,系统覆盖定义、性质及运算,强化数学思维与应用意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|指对幂函数性质|题1,2,4,7|比较大小、过定点、奇偶性判断|从定义到性质,结合函数图象与单调性|
|实际应用|题3|牛顿冷却模型|数学语言描述现实问题,体现模型意识|
|综合应用|题5,6,11,12|奇偶性与单调性综合、不等式求解|性质应用拓展,培养逻辑推理能力|
内容正文:
周练(三) 指对幂函数
1.B 依题意得,a=log30.3<log31=0,b=log57>log55=1,c=0.30.2<0.30=1,所以0<c<1,故a<c<b,故选B.
2.C 已知函数f(x)=ax-1+1(a>0,a≠1)的图象经过点(2,3),∴a2-1+1=3,解得a=2,∴f(x)=2x-1+1,依次代入各选项坐标:当x=-2时,f(-2)=2-2-1+1=≠,故A错误;当x=-1时,f(-1)=2-1-1+1=≠,故B错误;当x=0时,f(0)=20-1+1=,故C正确;当x=3时,f(3)=23-1+1=4+1=5≠,故D错误.
3.D 由题设37=21+(85-21)×16a,可得a=,所以T=,则29=,可得t=8,故选D.
4.B 因为f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),即,整理得2(a-1)x3=0恒成立,所以2(a-1)=0,则a=1.故选B.
5.C 因为定义在R上的偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,则f(x)在(-∞,0)上单调递增,所以不等式<m<4,所以实数m的取值范围为.故选C.
6.C ex=ln ⇔ex+x=+ln 2,由0<y<1,得+ln <+ln 2<2+ln 2,因此+ln <ex+x<2+ln 2,即+ln 2,而x>0,>0,令函数f(t)=et+t,t>0,函数f(t)在(0,+∞)上单调递增,因此f<f(x)<,则ln <x<ln 2,即-ln y<x<-2ln y,于是x+ln y>0,x+2ln y<0,A错误,C正确;又x>0,ln y<0,则2x+ln y>0,x+3ln y<0,B、D错误.
7.BD 对于A,函数y=-x-1的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),显然该函数在定义域上不单调,A错误;对于B,函数y=的定义域为R,y=x,y=都是奇函数,也都是增函数,因此y=在R是奇函数,又是增函数,B正确;对于C,函数y=8x+8-x的定义域为R,8-x+8-(-x)=8x+8-x,即函数y=8x+8-x是偶函数,C错误;对于D,函数f(x)=x|x|的定义域为R,f(-x)=-x|-x|=-x|x|=-f(x),即函数y=x|x|是奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2在[0,+∞)上单调递增,当x≤0时,f(x)=-x2在(-∞,0]上单调递增,因此函数y=x|x|在R上单调递增,D正确.
8.ABD 设A(x1,log4x1),B(x2,log4x2),则C(x1,log2x1),D(x2,log2x2),∵O,A,B三点共线,∴kOA=kOB,即,则,即kOC=kOD,∴O,C,D三点共线,A选项正确;∵log4x=log2x,∴AM=log4x1=,同理BN=DN,S梯形CDNM==2=2S梯形ABNM,B选项正确;由前面分析,=2,当且仅当,即DN=CM时取得等号,显然等号取不到,C选项错误;当BC∥x轴时,log2x1=log4x2,则log2x1=log2,即x1=,又∵log4x2=log4x2,∵log4x2≠0,∴=1,则x2=4,∴x1==2,log4x1=,即A,D选项正确.故选ABD.
9.解析:因为2a=6,log49=b,所以log49==log23=b,因此2b=3,所以23b=(2b)3=33=27,4a=(22)a=(2a)2=62=36,所以23b-4a=27-36=-9.
答案:-9
10.解析:幂函数f(x)=(m-1)2xm2-4m+2则(m-1)2=1,∴m=0或m=2,当m=2时,f(x)=x-2在(0,+∞)上单调递减,舍去;故f(x)=x2,当x∈[1,5)时:f(x)=x2∈[1,25),故g(5)=25-3t≥25,∴t≤;g(1)=2-3t≤1,∴t≥,综上所述:t∈.
答案:
11.解:(1)设f(x)=xa,代入点得=4a,解得a=-
即f(x)=,其定义域为(0,+∞).
(2)由幂函数的性质可得,函数f(x)=的定义域为(0,+∞),且在定义域上单调递减,
∵f(a2+1)<f(a+3),∴a2+1>a+3>0,
解得-3<a<-1或a>2.∴实数a的取值范围为(-3,-1)∪(2,+∞).
12.解:(1)当x>0时,f(x)=,
任取x<0,则-x>0,f(-x)=1-,
又∵f(x)为定义在R上的奇函数,∴f(x)=-f(-x)=,
又∵f(0)=0也符合上式,∴f(x)=.
(2)函数f(x)在R上单调递增.证明如下:任取x1,x2∈R且x1<x2,f(x1)-f(x2)=
∵x1<x2∴∴<0,
又∵+1>0
∴f(x1)-f(x2)<0,∴f(x)在R上单调递增.
(3)由f(m)+f(m2-2t)<0得f(m)<-f(m2-2t),
∴f(m)<f(2t-m2),∴m<2t-m2,即m2+m<2t,
∴对∀m∈[-1,1],都有m2+m<2t恒成立,
∴y=m2+m=2-,当m=1时ymax=2,
∴2<2t,解得t>1,
∴实数t的取值范围为(1,+∞).
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周练(三) 指对幂函数
(时间:45分钟 满分:80分)
一、选择题:本题共6小题,每小题5分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知a=log30.3,b=log57,c=0.30.2,则( )
A.a<b<c B.a<c<b
C.c<a<b D.b<c<a
2.已知函数f(x)=ax-1+1(a>0,a≠1)的图象经过点(2,3),那么这个函数的图象也必定经过点( )
A. B.
C. D.
3.物体在常温下的温度变化可以用牛顿冷却方程来描述:设物体的初始温度为T0,环境温度为T1,经过一段时间t(单位:分钟)后物体的温度是T,满足T=T1+(T0-T1)at.将85 ℃的热水放到21 ℃的房间中,如果热水降到37 ℃需要16分钟,那么从37 ℃降到29 ℃还需要多少分钟( )
A.2 B.4
C.6 D.8
4.已知函数f(x)=为偶函数,则a=( )
A.2 B.1
C.-1 D.-2
5.已知函数y=f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x)在[0,+∞)上单调递减,若f(log2m)>f(2),则实数m的取值范围为( )
A.(4,+∞) B.
C. D.∪(4,+∞)
6.已知x>1,0<y<1,且ex=ln ,则( )
A.x+ln y<0 B.2x+ln y<0
C.x+2ln y<0 D.x+3ln y>0
二、选择题:本题共2小题,每小题6分,共12分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
7.下列函数中,既是奇函数又在定义域上单调递增的是( )
A.y=-x-1 B.y=
C.y=8x+8-x D.y=x|x|
8.对数函数y=log4x与y=log2x的图象如图所示,过原点O的直线交y=log4x的图象于不同的A,B两点,过点A,B分别作y轴的平行线交y=log2x于C,D两点,交x轴于M,N两点,则( )
A.O,C,D三点共线
B.梯形CDNM的面积为梯形ABNM面积的2倍
C.=2
D.当BC∥x轴时,点A坐标为
答 题 栏
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
三、填空题:本题共2小题,每小题5分,共10分.
9.已知2a=6,log49=b,则23b-4a=________.
10.已知幂函数f(x)=(m-1)2xm2-4m+2在(0,+∞)上单调递增,函数g(x)=2x-3t,任意x1∈[1,5)时,总存在x2∈[1,5)使得f(x1)=g(x2),则t的取值范围是________.
四、解答题:本题共2小题,共28分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
11.(13分)已知y=f(x)是幂函数,
(1)若函数y=f(x)过定点,求函数y=f(x)的表达式和定义域;
(2)若f(x)=,f(a2+1)<f(a+3),求实数a的取值范围.
12.(15分)已知函数y=f(x)是定义在R上的奇函数, 且当x>0时,f(x)=.
(1)求函数f(x)在R上的解析式;
(2)判断函数f(x)在R上的单调性,并用定义证明;
(3)若对任意实数m∈[-1,1],f(m)+f(m2-2t)<0 恒成立,求实数t的取值范围.
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