内容正文:
课时作业评价(十四) 指数与指数函数
(标号的为重点讲评题目,选择题请在答题区内作答)
一、单选题
1.函数f(x)=ax-2+1(其中a>0,a≠1)的图象恒过的定点是 ( )
A.(2,1) B.(2,2)
C.(1,1) D.(1,2)
2.计算:+0.1-2+-3π0+= ( )
A.0 B.1
C.100 D.5
3.已知a=,b=,c=,则a,b,c的大小关系是 ( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.a>c>b D.c>a>b
4.已知函数f(x)=ax-b的图象如图所示,其中a,b为常数,则下列结论正确的是 ( )
A.a>1,b<0 B.a>1,b>0
C.0<a<1,b>0 D.0<a<1,b<0
5.(2026·汕头模拟)某食品保鲜时间y(单位:小时)与储藏温度x(单位:℃)满足函数关系y=ekx+b(k,b为常数),若该食品在0 ℃的保鲜时间是168小时,在20 ℃的保鲜时间是42小时,则该食品在30 ℃的保鲜时间是 ( )
A.21小时 B.22小时
C.23小时 D.24小时
6.(2026·广州模拟)设大于1的实数a,b满足aa=2,(2a)2a=b,则 ( )
A.4<b<8 B.8<b<16
C.16<b<32 D.32<b<64
7.已知函数f(x)=在区间(1,+∞)上单调递减,则实数a的取值范围是 ( )
A.[4,+∞) B.(4,+∞)
C.(-∞,4] D.(-∞,4)
二、多选题
8.若4m-4n<5-m-5-n,则下列关系正确的是 ( )
A.m<n B.n-3>m-3
C.< D.3-n<3-m
9.已知函数f(x)=-1,则下列结论正确的是 ( )
A.f(x)的值域为(-1,+∞)
B.f(x+1)>1的解集为(-2,+∞)
C.f(x)的图象与g(x)=2x-1的图象关于y轴对称
D.函数y=f(x)-f(-x)是偶函数
三、填空题
10.已知函数f(x)=(a>0)的图象经过点P(m,3),Q(n,-2),若3m+n=25mn,则a= .
11.若函数f(x)=的图象与平行线y=m,y=n,m≠n有且仅有三个交点,则实数m+n的取值范围是 .
四、解答题
12.(10分)已知函数f(x)=3x,f(a+2)=81,g(x)=.
(1)求g(x)的解析式;(3分)
(2)判断g(x)的奇偶性;(2分)
(3)求函数g(x)的值域.(5分)
13.(10分)已知函数f(x)=4x-a·2x-1.
(1)当a=1时,求f(x)在区间[-1,2]上的值域;(6分)
(2)当a=3时,解不等式f(x)+3>0.(4分)
|能力进阶|备选题|
14.已知函数f(x)的定义域为D,若∀x∈D,都有f(x+t)>f(x),t∈N*,则称函数f(x)为“t距”增函数.若函数f(x)=(a∈R),且f(x)是(-1,+∞)上的“3距”增函数,则实数a的取值范围为 ( )
A.(-1,+∞) B.(-3,+∞)
C.(-∞,-4) D.(-∞,-2)
15.[多选]已知f(x),g(x)分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且f(x)-g(x)=e-x,则下列说法正确的是 ( )
A.[g(x)]2-[f(x)]2=1
B.g(2x)=2f(x)g(x)
C.若g(t-2)+g(2t)>0,则t>1
D.若方程f(x)=m有两个不相等的实数根,则m>1
答案
课时作业(十四) 指数与指数函数
1.选B 令x-2=0,得x=2,f(2)=2,故选B.
2.选C 原式=++-3+=+100+-3+=100.
3.选A 易知c===,又y=在定义域上单调递减,<1<,所以b>>c.易知y=(x>0)单调递增,>>,则a=>>=b.综上a>b>c.
4.选D 由题图可知,函数f(x)为减函数,从而有0<a<1.由f(x)=ax-b的图象,知函数与y轴交点的纵坐标y∈(0,1),令x=0,得y=a-b,由0<a-b<1,即0<a-b<a0,解得b<0.
5.选A 当x=0时,eb=168,当x=20时,e20k+b=42,所以e20k==,e10k=;当x=30时,y=e30k+b=·(eb)=×168=21.
第4题·特殊技法
解决本题还可用平移法:
函数f(x)的图象可看作是由y=ax(0<a<1)的图象向左平移得到的,则-b>0,即b<0.
6.选D ∵aa=2,又==<4,22=4>2,且当a>1时,y=aa随a的增大而增大,∴<a<2,3<2a<4,22a∈(8,16),则(2a)2a=22a·=4·22a∈(32,64),即32<b<64.
7.选C 因为函数g(x)=为R上的减函数,根据复合函数的单调性可知,要使函数f(x)=在区间(1,+∞)上单调递减,则函数h(x)=2x2-ax在区间(1,+∞)上单调递增.根据二次函数的性质可知,函数h(x)=2x2-ax=2-在上单调递增,所以≤1,即a≤4,故选C.
8.选ACD 由4m-4n<5-m-5-n得4m-5-m<4n-5-n,令f(x)=4x-5-x,则f(m)<f(n).因为函数y=4x,y=-5-x在R上都是增函数,所以f(x)在R上是增函数,所以m<n,故A正确.当m=1,n=2时,=n-3<m-3=1,故B错误.因为函数y=在R上单调递增,所以由m<n得<,故C正确.因为函数y=3-x在R上单调递减,所以由m<n得3-n<3-m,故D正确.
9.快审准解:A项,根据的性质易求出函数的值域;B项,写出f(x+1)的表达式,根据y=的单调性,即可求出f(x+1)>1的解集;C项,求出f(-x)的表达式,得出与g(x)的表达式相同,即可得出结论;D项,设h(x)=f(x)-f(-x)=2-x-2x,利用函数的奇偶性定义即可判断.
选AC 对于A,因为>0,所以f(x)=-1>-1,即值域为(-1,+∞),故A正确;对于B,因为f(x+1)=-1,由f(x+1)>1得>2,即>,因为函数y=为减函数,所以x+1<-1,解得x<-2,故f(x+1)>1的解集为(-∞,-2),故B错误;
对于C,由f(x)=-1,可得f(-x)=-1=2x-1=g(x),由图知,f(x)的图象与g(x)=2x-1的图象关于y轴对称,故C正确;对于D,设h(x)=f(x)-f(-x)=2-x-2x,函数的定义域为R,关于原点对称,且h(-x)=2x-2-x=-h(x),故h(x)=f(x)-f(-x)为奇函数,故D错误.
第7题
重点强调
对于二次函数,当函数的图象开口向上时,函数在对称轴的右侧单调递增.
易错提醒
对于形如y=af(x)(a>0,且a≠1)的函数的单调性的判断,常用复合函数法.复合函数的单调性:当a>1时,函数y=af(x)与函数y=f(x)的单调性相同;当0<a<1时,函数y=af(x)与函数y=f(x)的单调性相反.
第8题·解题关键
画线处,等价变形,不等式左右两边结构相同,构造函数.
10.解析:依题意,整理得则6a2mn=6·3m+n,而3m+n=25mn,因此a2mn=25mn,又mn>0,所以a2=25,而a>0,所以a=5.
答案:5
11.解析:f(x)=的图象如图所示,不妨设m>n,因为f(x)=的图象与平行线y=m,y=n,m≠n有且仅有三个交点,所以由图可知m=1,0<n<1,所以1<m+n<2,即实数m+n的取值范围是(1,2).
答案:(1,2)
12.解:(1)由f(x)=3x,f(a+2)=81,可得3a+2=81⇒a=2,所以g(x)==.
(2)由g(x)的定义域为R,关于原点对称,g(-x)===-g(x),故g(x)是奇函数.
(3)由g(x)===-1+,因为2x>0,所以2x+1>1,所以0<<1,即0<<2,所以-1<-1<1,故函数g(x)的值域为(-1,1).
13.解:(1)当a=1时,f(x)=4x-2x-1=-2x-1,令t=2x,
因为x∈[-1,2],所以t∈.令g(t)=t2-t-1=-,
则函数g(t)在t∈上单调递增,所以当t=时,g(t)有最小值g=-,
当t=4时,g(t)有最大值g(4)=11,所以函数g(t)在区间上的值域为.故a=1时,f(x)在区间[-1,2]上的值域为.
(2)当a=3时,f(x)=4x-3·2x-1.由f(x)+3>0,得4x-3·2x+2>0,即(2x-1)·(2x-2)>0,解得 2x>2或2x<1,所以 x>1或x<0,所以不等式f(x)+3>0的解集为{x|x>1,或x<0}.
14.快审准解:由题意可得,当x>-1时,(x+3)2+a(x+3)>x2+a|x|恒成立,分x≥0,-1<x<0两种情况可求得实数a的取值范围.
选B ∵函数f(x)=(a∈R),且f(x)是(-1,+∞)上的“3距”增函数,
∴当x>-1时,f(x+3)-f(x)>0恒成立.又∵y=2x为增函数,
∴(x+3)2+a(x+3)>x2+a|x|.当x≥0时,(x+3)2+a(x+3)>x2+ax,即2x+a+3>0恒成立,于是a+3>0,解得a>-3;当-1<x<0时,(x+3)2+a(x+3)>x2-ax,即2ax+6x+3a+9>0恒成立,整理得(2x+3)(a+3)>0,解得a>-3.综上,实数a的取值范围为(-3,+∞).
15.选BD 因为f(x),g(x)分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且f(x)-g(x)=e-x①,
所以f(-x)-g(-x)=ex,即f(x)+g(x)=ex②,
联立①②解得f(x)=,g(x)=,对于A,因为f(x)-g(x)=e-x,所以f(x)+g(x)=ex,所以两式相乘得[f(x)]2-[g(x)]2=1,故[g(x)]2-[f(x)]2=-1,A错误;对于B,2f(x)g(x)=2××==g(2x),B正确;对于C,因为y=,y=-都是在R上的增函数,所以g(x)=在R上单调递增,由g(x)为奇函数,所以不等式g(t-2)+g(2t)>0⇔g(t-2)>-g(2t)=g(-2t),即t-2>-2t,解得t>,C错误;对于D,方程f(x)=m有两个不相等的实数根,则=m有两个不相等的实根,整理得(ex)2-2mex+1=0,令s=ex>0,则s2-2ms+1=0有两个不相等的正实根,由根与系数的关系和判别式可得解得m>1,D正确.
第15题·方法习悟
根据奇偶性构造方程组求出函数f(x),g(x),然后根据解析式代入计算可判断A、B;判断函数g(x)的单调性,结合奇偶性去掉函数符号求解可判断C;令s=ex>0,将问题转化为方程s2-2ms+1=0有两个不相等的正实根,根据根与系数的关系和判别式列不等式组求解可判断D.
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