内容正文:
专题2.6指数与指数函数
知识梳理
1.根式
(1)根式的概念
①若xn=a,则x叫做a的n次方根,其中n>1且n∈N*.式子叫做根式,这里n叫做根指数,a叫做被开方数.
②a的n次方根的表示:xn=a⇒
(2)根式的性质①()n=a(n∈N*,且n>1).②=
2.有理数指数幂
(1)幂的有关概念①正分数指数幂:a=(a>0,m,n∈N*,且n>1);
②负分数指数幂:a-==(a>0,m,n∈N*,且n>1);
③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂无意义.
(2)有理数指数幂的运算性质
①ar·as=ar+s(a>0,r,s∈Q);②=ar-s(a>0,r,s∈Q);③(ar)s=ars(a>0,r,s∈Q);
④(ab)r=arbr(a>0,b>0,r∈Q).
3.指数函数的图象与性质
y=ax (a>0且a≠1)
a>1
0<a<1
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点(0,1)
当x>0时,y>1;
当x<0时,0<y<1
当x>0时,0<y<1;
当x<0时,y>1
在R上是增函数
在R上是减函数
常用结论
1.指数函数图象的画法
画指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象,应抓住三个关键点:(1,a),(0,1),.
2.指数函数的图象与底数大小的比较
如图是指数函数(1)y=ax,(2)y=bx,(3)y=cx,(4)y=dx的图象,底数a,b,c,d与1之间的大小关系为c>d>1>a>b>0.由此我们可得到以下规律:在第一象限内,指数函数y=ax(a>0,a≠1)的图象越高,底数越大.
3.指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象和性质跟a的取值有关,要特别注意应分a>1与0<a<1来研究.
【题型1 指数幂的化简与求值】
【例1】(25-26高一下·北京·阶段检测)求值:__________.
跟踪训练
1.计算:-++(0.002) =________.
2.化简4a·b÷的结果为________.
3.计算:+0.1-2+-3π0+=________.
4.已知x+x=3,则x2+x-2+3=________.
【题型2 指数函数的图象及应用】
【例1】(1)函数f(x)=21-x的大致图象为( )
(2)若函数y=|3x-1|在(-∞,k]上单调递减,则k的取值范围为________.
(3)若函数f(x)=|3x-1|-k有一个零点,则k的取值范围为________.
(4)函数y=|3x-1|+m的图象不经过第二象限,则实数m的取值范围是________.
跟踪训练
1.(2026高三·全国·专题练习)函数且的图像可能是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高一上·江苏南京·期末)已知函数(,且)的图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
3.若直线与函数的图象有两个不同交点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型3 指数函数的定义及应用】
【例3】若是指数函数,则有( )
A. B.
C. D.且
跟踪训练
1.(2026·上海·三模)已知函数是指数函数,则函数的图象过定点___________
2.(2026·湖南长沙·三模)若为指数函数,且,则______
3.(25-26高二下·天津河西·阶段检测)若指数函数的图象经过点,则_____.
【题型4 指数函数的性质及应用】
【例4】(2026·甘肃张掖·二模)已知函数在上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
跟踪训练
1.(25-26高二下·黑龙江·期末)已知函数(且)的图象恒过定点,且点在直线(,)上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·湖南长沙·期末)若 是上的单调递增函数,则实数的取值范围为( ).
A. B. C. D.
3.(2026·河南开封·模拟预测)已知函数在上单调递减,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2026·重庆·三模)若是奇函数,则的值域为( )
A. B.
C. D.
5.(2026·上海黄浦·三模)已知函数.
(1)判断函数的奇偶性并说明理由;
(2)当时,若存在,使得成立,求实数t的取值范围;
6.(2026·海南三亚·一模)已知正实数,满足,则的最大值为( )
A.0 B. C.1 D.2
课后作业:
1.若函数f(x)=(2a-5)·ax是指数函数,则f(x)在定义域内( )
A.为增函数 B.为减函数
C.先增后减 D.先减后增
2.(2026·安徽·模拟预测)若为偶函数,则=( )
A.4 B.3 C. D.2
3.化简( )
A. B. C. D.
4.(25-26高二下·山东临沂·期末)函数的大致图象是( )
A.B.C. D.
5.(25-26高一上·陕西西安·阶段检测)已知函数(,且)的图象如图所示,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.的图象不经过第四象限
6.(25-26高二下·黑龙江·期末)已知函数(且)的图象恒过定点,且点在直线(,)上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7.(2026·安徽淮北·模拟预测)已知函数,若,则( )
A. B. C. D.
8.(2026·湖南邵阳·模拟预测)定义一种运算,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
9.(2026·河南开封·模拟预测)已知,且,若函数的值域为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
10.(2026·陕西安康·一模)已知,则( )
A.2026 B. C. D.
11.(多选 25-26高一上·江苏连云港·期末)设,为实数,,.已知函数的图象如图所示,则( )
A. B. C. D.
12.(多选 24-25高一上·山西阳泉·期末)已知函数恒过定点,则函数的图象经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
13.(2024·贵州毕节·二模)(多选)已知,则下列式子中正确的有( )
A. B. C. D.
14.(2026·陕西安康·三模)若,则___________.(用m,n表示)
15.函数的图像不经过第二象限,则实数的取值范围是______.
16.(2026高三·全国·专题练习)已知,且,若函数与的图像有两个交点,则实数的取值范围是________.
17.已知函数(,且).
(1)若的图象经过点和,求的解析式
(2)若,函数,若在区间上的最大值为,最小值为,若,求实数的值
18.已知函数( 且 )是偶函数.
(1)求实数的值;
(2)若 ,且对于 ,不等式 恒成立,求整数的取值集合.
19.已知定义域为R的函数f(x)=是奇函数.
(1)求a,b的值;
(2)若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求k的取值范围.
20.(25-26高二下·上海·期末)已知函数为定义在上的偶函数,其中.
(1)求实数的值;
(2)设,若任意的,总存在,使得,求实数的取值范围.
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专题2.6指数与指数函数
知识梳理
1.根式
(1)根式的概念
①若xn=a,则x叫做a的n次方根,其中n>1且n∈N*.式子叫做根式,这里n叫做根指数,a叫做被开方数.
②a的n次方根的表示:xn=a⇒
(2)根式的性质①()n=a(n∈N*,且n>1).②=
2.有理数指数幂
(1)幂的有关概念①正分数指数幂:a=(a>0,m,n∈N*,且n>1);
②负分数指数幂:a-==(a>0,m,n∈N*,且n>1);
③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂无意义.
(2)有理数指数幂的运算性质
①ar·as=ar+s(a>0,r,s∈Q);②=ar-s(a>0,r,s∈Q);③(ar)s=ars(a>0,r,s∈Q);
④(ab)r=arbr(a>0,b>0,r∈Q).
3.指数函数的图象与性质
y=ax (a>0且a≠1)
a>1
0<a<1
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点(0,1)
当x>0时,y>1;
当x<0时,0<y<1
当x>0时,0<y<1;
当x<0时,y>1
在R上是增函数
在R上是减函数
常用结论
1.指数函数图象的画法
画指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象,应抓住三个关键点:(1,a),(0,1),.
2.指数函数的图象与底数大小的比较
如图是指数函数(1)y=ax,(2)y=bx,(3)y=cx,(4)y=dx的图象,底数a,b,c,d与1之间的大小关系为c>d>1>a>b>0.由此我们可得到以下规律:在第一象限内,指数函数y=ax(a>0,a≠1)的图象越高,底数越大.
3.指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象和性质跟a的取值有关,要特别注意应分a>1与0<a<1来研究.
【题型1 指数幂的化简与求值】
【例1】(25-26高一下·北京·阶段检测)求值:__________.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】根式的化简求值、指数幂的运算、指数幂的化简、求值
【分析】利用指数幂的运算性质计算可得.
【详解】原式
.
跟踪训练
1.计算:-++(0.002) =________.
解析:原式=-++=-++10=10.答案:10
2.化简4a·b÷的结果为________.
解析:原式=4÷a=-6ab-1=-.答案:-
3.计算:+0.1-2+-3π0+=________.
解析:原式=++-3+=+100+-3+=100.答案:100
4.已知x+x=3,则x2+x-2+3=________.
解析:由x+x=3,得x+x-1+2=9,所以x+x-1=7,所以x2+x-2+2=49,所以x2+x-2=47,所以x2+x-2+3=50.答案:50
【题型2 指数函数的图象及应用】
【例1】(1)函数f(x)=21-x的大致图象为( )
答案:A 函数f(x)=21-x=2×,单调递减且过点(0,2),选项A中的图象符合要求.
(2)若函数y=|3x-1|在(-∞,k]上单调递减,则k的取值范围为________.
函数y=|3x-1|的图象是由函数y=3x的图象向下平移一个单位后,再把位于x轴下方的图象沿x轴翻折到x轴上方得到的,函数图象如图所示.
由图象知,其在(-∞,0]上单调递减,所以k的取值范围为(-∞,0].
(3)若函数f(x)=|3x-1|-k有一个零点,则k的取值范围为________.
解析:函数f(x)有一个零点,即y=|3x-1|与y=k有一个交点.由本例(2)得y=|3x-1|的图象如图所示,
故当k=0或k≥1时,直线y=k与函数y=|3x-1|的图象有唯一的交点,所以函数f(x)有一个零点.
答案:{0}∪[1,+∞)
(4)函数y=|3x-1|+m的图象不经过第二象限,则实数m的取值范围是________.
解析:作出函数y=|3x-1|+m的图象如图所示.
由图象知m≤-1,即m∈(-∞,-1].
答案:(-∞,-1]
跟踪训练
1.(2026高三·全国·专题练习)函数且的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.79
【知识点】判断指数型函数的图象形状
【详解】,,则函数需向下平移个单位,不过点,所以排除A,当时,有,所以排除B,当时,有,所以排除C,故选D.
2.(25-26高一上·江苏南京·期末)已知函数(,且)的图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】根据指数型函数图象判断参数的范围
【分析】根据图象平移结合题中函数图象分析判断即可.
【详解】因为函数的图象是由指数函数向下平移而得到,
由图可知,解得.
故选:D.
3.若直线与函数的图象有两个不同交点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.75
【知识点】指数函数图像应用
【分析】分类讨论可得分段函数的解析式,从而可得函数图象,结合图象,根据交点个数确定的取值范围.
【详解】由题意知函数的图象如下图所示:
如图与函数的图象有且仅有两个交点,
所以.
【题型3 指数函数的定义及应用】
【例3】若是指数函数,则有( )
A. B.
C. D.且
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】根据函数是指数函数求参数
【详解】由指数函数的定义得,解得.
跟踪训练
1.(2026·上海·三模)已知函数是指数函数,则函数的图象过定点___________
【答案】
【难度】0.78
【知识点】指数型函数图象过定点问题、根据函数是指数函数求参数
【详解】由题意得,,得,则函数的图象过定点.
2.(2026·湖南长沙·三模)若为指数函数,且,则______
【答案】
【难度】0.75
【知识点】求等比数列前n项和、求指数函数解析式
【分析】由指数函数定义可设,由可求得的值,再利用等比数列求和公式求解.
【详解】为指数函数,可设且,
,解得:,,
则
.
3.(25-26高二下·天津河西·阶段检测)若指数函数的图象经过点,则_____.
【答案】/
【难度】0.92
【知识点】求指数函数解析式
【分析】使用待定系数法解出函数解析式求解.
【详解】设的图象过点,
解得.
【题型4 指数函数的性质及应用】
【例4】(2026·甘肃张掖·二模)已知函数在上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】判断指数型复合函数的单调性、由指数(型)的单调性求参数
【分析】利用复合函数的单调性求解即可.
【详解】因为为上的增函数,
所以由复合函数的单调性知在上单调递减,
当时,在上单调递减,满足题意;
当时,在上单调递减,则,
解得.
综上,.
跟踪训练
1.(25-26高二下·黑龙江·期末)已知函数(且)的图象恒过定点,且点在直线(,)上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】指数型函数图象过定点问题、基本不等式求和的最小值、基本不等式“1”的妙用求最值、条件等式求最值
【分析】由函数(且)的图象恒过定点可知函数恒过定点,代入直线可得,由于,,再利用均值不等式求出的最小值.
【详解】因为函数(且)的图象恒过定点,所以函数恒过定点,因为点在直线上,所以,
因为,,
所以,,
当且仅当即时取等号.
2.(24-25高二下·湖南长沙·期末)若 是上的单调递增函数,则实数的取值范围为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】由指数(型)的单调性求参数、根据分段函数的单调性求参数、根据函数的单调性求参数值
【分析】根据分段函数在上单调递增的要求:各分段分别单调递增、分段点处左段函数值不大于右段函数值,列不等式组求解.
【详解】若为上的单调递增函数,需同时满足以下条件:
当时,指数函数单调递增,因此;
当时,一次函数单调递增,
因此斜率,解得;
在分段点处,左端函数值不大于右端函数值,
即,整理得,解得;
取三个不等式解集的交集,可得,即的取值范围为.
3.(2026·河南开封·模拟预测)已知函数在上单调递减,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.62
【知识点】判断指数型复合函数的单调性、根据函数的单调性求参数值、与二次函数相关的复合函数问题
【分析】结合函数定义域与复合函数单调性计算即可得.
【详解】令,
由题意知,在上单调递减,且在上恒成立.
所以,解得.
a的取值范围是.
4.(2026·重庆·三模)若是奇函数,则的值域为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【难度】0.68
【知识点】由奇偶性求参数、求指数型复合函数的值域
【分析】由可得,再结合不等式的运算求解值域即可.
【详解】函数的定义域为,
由是奇函数即,
所以,解得,
则,
因为且,所以,,则,
即,可得,
所以函数的值域为.
5.(2026·上海黄浦·三模)已知函数.
(1)判断函数的奇偶性并说明理由;
(2)当时,若存在,使得成立,求实数t的取值范围;
【答案】(1)当时,为偶函数;
当时,为奇函数;
当时,既不是奇函数也不是偶函数.
(2)
【难度】0.7
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、由奇偶性求参数、求指数型复合函数的值域、由指数函数的单调性解不等式
【分析】(1)利用奇函数,偶函数的基本性质进行判断,分类讨论参数的取值即可求解;
(2)通过参变分离,构建辅助函数,将参数的取值范围转化为函数的值域从而进行求解.
【详解】(1),所以,
当时,,为偶函数,
当时,,为奇函数,
当时,,所以既不是奇函数也不是偶函数.
(2)当时,,存在,使得成立,
化简可得,即在上有解,
令,因为,所以,即在上有解,
故实数的取值范围为函数的值域,
,因为,所以,
即实数的取值范围为.
6.(2026·海南三亚·一模)已知正实数,满足,则的最大值为( )
A.0 B. C.1 D.2
【答案】A
【难度】0.42
【知识点】判断指数型复合函数的单调性、条件等式求最值
【分析】首先根据函数的单调性判断 ,再根据基本不等式求解.
【详解】设为增函数减函数增函数,函数的定义域为,
且满足,所以函数是奇函数,
所以,则,得 ,
即,,得,,
则,
当,即,时等号成立,
所以的最大值为.
课后作业:
1.若函数f(x)=(2a-5)·ax是指数函数,则f(x)在定义域内( )
A.为增函数 B.为减函数
C.先增后减 D.先减后增
解析:选A.由指数函数的定义知2a-5=1,解得a=3,所以f(x)=3x,所以f(x)在定义域内为增函数.
2.(2026·安徽·模拟预测)若为偶函数,则=( )
A.4 B.3 C. D.2
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】函数奇偶性的应用、求分段函数解析式或求函数的值、指数幂的运算
【详解】∵为偶函数,∴,
又,
∴.
3.化简( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.7
【知识点】根式的化简求值
【分析】根据根式运算求得正确答案.
【详解】因为有意义,所以,所以,
所以.
4.(25-26高二下·山东临沂·期末)函数的大致图象是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】判断指数型函数的图象形状、函数图像的识别
【分析】先求出函数的定义域,结合函数表达式,通过符号先判断选项C错误;结合指数的增长远快于,可判断选项B和D错误.
【详解】由题可知,函数的定义域为,
则当时,,,所以;当时,,,所以,则选项C错误;
又当时,指数的增长远快于,所以当时,,则选项B和选项D错误.
5.(25-26高一上·陕西西安·阶段检测)已知函数(,且)的图象如图所示,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.的图象不经过第四象限
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】根据指数型函数图象判断参数的范围、指数函数图像应用
【分析】根据指数函数图象性质可知,对选项逐一判断可得出结论.
【详解】对于A,根据图象为单调递减的,可知,即A错误;
对于B,由函数图象与轴交点在负半轴上,即可得,可得,因此B错误;
对于C,根据已有分析可知,所以,即C错误;
对于D,由可知函数的图象单调递增,且与轴交点在正半轴上,
因此可知函数的图象不经过第四象限.
故选:D
6.(25-26高二下·黑龙江·期末)已知函数(且)的图象恒过定点,且点在直线(,)上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】指数型函数图象过定点问题、基本不等式求和的最小值、基本不等式“1”的妙用求最值、条件等式求最值
【分析】由函数(且)的图象恒过定点可知函数恒过定点,代入直线可得,由于,,再利用均值不等式求出的最小值.
【详解】因为函数(且)的图象恒过定点,所以函数恒过定点,因为点在直线上,所以,
因为,,
所以,,
当且仅当即时取等号.
7.(2026·安徽淮北·模拟预测)已知函数,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】指数幂的化简、求值
【详解】已知,则,
所以,所以.
因为,所以.
8.(2026·湖南邵阳·模拟预测)定义一种运算,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.75
【知识点】利用函数单调性求最值或值域、分段函数的值域或最值、求指数函数在区间内的值域
【详解】当时,,,
因为在上是单调递增函数,所以,即;
当时,,,
因为在上是单调递减函数,所以,即;
综上可知,的值域为.故选项C正确.
9.(2026·河南开封·模拟预测)已知,且,若函数的值域为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.6
【知识点】根据指数函数的值域或最值求参数(定义域)、根据分段函数的值域(最值)求参数
【分析】根据指数函数的单调性结合已知函数值域列出不等式计算即可.
【详解】若,则在单调递减,即,,
当时,在单调递增,则,
此时两部分值域的并集不为,不符合题意;
若,则在单调递增,即,,
当时,在单调递增,则,
要使函数的值域为,则,解得:,
若,则,此时函数的值域为,不符合题意;
若,则在单调递增,即,,
当时,在单调递减,
则,,此时两部分值域的并集不为,不符合题意;
综上,若函数的值域为,则的取值范围是
10.(2026·陕西安康·一模)已知,则( )
A.2026 B. C. D.
【答案】B
【难度】0.4
【知识点】指数幂的运算、指数幂的化简、求值
【分析】根据同构可得,故可得正确的选项.
【详解】由可得,
由可得,故,
设,
因为均为上的减函数,故为上的减函数,
而,故,
故即,故.
故选:B
11.(多选 25-26高一上·江苏连云港·期末)设,为实数,,.已知函数的图象如图所示,则( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【难度】0.85
【知识点】根据指数型函数图象判断参数的范围
【分析】根据单调性、当时,判断.
【详解】因为函数为递减函数,所以,故B正确;A错误;
当时,,得,故D正确,C错误.
故选:BD
12.(多选 24-25高一上·山西阳泉·期末)已知函数恒过定点,则函数的图象经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】ACD
【难度】0.82
【知识点】指数型函数图象过定点问题、幂函数图象的判断及应用
【分析】利用求出函数的定点,再代入得到解析式,根据函数图像确定正确选项.
【详解】时,,所以恒过定点,即,
代入得,的图像经过第一、三、四象限.
13.(2024·贵州毕节·二模)(多选)已知,则下列式子中正确的有( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】由已知可得 ,
所以 , 故A错误;
所以, 故B正确;
由 , 当且仅当 , 即 时取等号,
显然取不到,所以, 故C正确;
,当且仅当,
即 时取等号, 显然取不到所以,故D正确;故选:BCD.
14.(2026·陕西安康·三模)若,则___________.(用m,n表示)
【答案】
【难度】0.85
【知识点】指数幂的化简、求值
【分析】由条件结合指数幂的运算性质可得,结合关系可得结论.
【详解】因为,所以,
所以.
15.函数的图像不经过第二象限,则实数的取值范围是______.
【答案】
【难度】0.85
【知识点】根据指数型函数图象判断参数的范围
【分析】先判断指数型函数的单调性,依题意可得当时即可.
【详解】因为在定义域R上单调递增,
又的图像不经过第二象限,
所以当时,解得,
所以实数的取值范围为.
故答案为:
16.(2026高三·全国·专题练习)已知,且,若函数与的图像有两个交点,则实数的取值范围是________.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】根据指数型函数图象判断参数的范围
【详解】①当时,作出函数的图像如图(1).
若直线与函数的图像有两个交点,
则由图像可知,所以.
②当时,作出函数的图像如图(2),
若直线与函数的图像有两个交点,
则由图像可知,此时无解.
所以实数的取值范围是.
17.已知函数(,且).
(1)若的图象经过点和,求的解析式
(2)若,函数,若在区间上的最大值为,最小值为,若,求实数的值
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】利用函数单调性求最值或值域、根据指数函数的最值求参数、求指数函数解析式
【分析】(1)待定系数法求解函数解析式;
(2)因为,所以为增函数,从而可得最大、最小值,进而求解.
【详解】(1),,
解得,,
所以.
(2)函数,
因为,所以为增函数,
则在区间上的最大值为,
最小值为,
则,
解得.
18.已知函数( 且 )是偶函数.
(1)求实数的值;
(2)若 ,且对于 ,不等式 恒成立,求整数的取值集合.
【答案】(1)1
(2)
【难度】0.52
【知识点】函数奇偶性的应用、判断指数型复合函数的单调性、函数不等式恒成立问题、由奇偶性求参数、一元二次不等式在实数集上恒成立问题
【分析】(1)利用偶函数满足,求解的值;
(2)利用函数的奇偶性和单调性,将不等式恒成立转化为关于整数的条件求解.
【详解】(1)因为 是偶函数,根据偶函数满足,
得,即,
整理得,即,
因为, 不恒为 0,所以必须 ,所以;
(2)由(1)知 ,则
因为 ,,故 是奇函数,
而 单调递增, 单调递减,
故 单调递增,因此 在上单调递增,
不等式 可化为,
即,
因为单调递增,所以,,
只需左边的最小值大于右边即可,令 ,
这是开口向上的二次函数,其最小值为
因此,整理得,即,
解得,又 为整数,故的值为,
整数的取值集合是.
19.已知定义域为R的函数f(x)=是奇函数.
(1)求a,b的值;
(2)若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求k的取值范围.
解:(1)因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,
即=0,解得b=1,所以f(x)=.
又由f(1)=-f(-1)知=-,解得a=2.
(2)由(1)知f(x)==-+,
由上式易知f(x)在R上为减函数,又因为f(x)是奇函数,从而不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0等价于f(t2-2t)<-f(2t2-k)=f(-2t2+k).因为f(x)是R上的减函数,由上式推得t2-2t>-2t2+k.
即对一切t∈R有3t2-2t-k>0,从而Δ=4+12k<0,解得k<-.故k的取值范围为.
20.(25-26高二下·上海·期末)已知函数为定义在上的偶函数,其中.
(1)求实数的值;
(2)设,若任意的,总存在,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.52
【知识点】函数不等式恒成立问题、函数不等式能成立(有解)问题、由奇偶性求参数、求指数函数在区间内的值域
【分析】(1)利用偶函数的性质有求参数值,注意验证是否满足题设;
(2)问题化为在上恒成立,令,进一步化为在上恒成立,利用单调性求出右侧的最小值,即可得.
【详解】(1)由为偶函数,得,即,解得,
当时,,且对于任意的,都有,
经此检验知,当为偶函数时,的值为;
(2)由,等号当且仅当时成立,
问题转化为不等式对于恒成立,
即对于恒成立,
令,由,且,
代入可知对于恒成立,
,
由于函数在上严格增,当时取最小值为0,
因此,实数的取值范围是.
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