内容正文:
高一数学●2024人教A版必修一
4.2 指数函数
本节理解指数函数的概念与解析式,掌握其图象和性质,能简单应用;经历图象探究过程,提升直观想象能力;感受函数思想,体会数形结合的数学方法
第四章 指数函数与对数函数
致读者
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2.应用:本课件包含梳理知识的基础部分,例题讲解,对点练习,对接高考的难度模式,依次按照:基础,中档,拔高难度训练(著名的数学思维方法)
3.本课件包含思维导图,例题,最后的培优练习等方便老师一体化教学。
3
理知识丨知识详解
知识点1 指数函数的概念
一般地,函数(,且(是一个常量))叫做指数函数,其中指数
是自变量,定义域是
发散探讨
为什么规定底数,且?1.若,则当时,;当 时,
无意义.(此时 ,因为分母不能为0,所以此时无意义)
2.若,则对于的某些数值,会使无意义.如,对于,, ,
函数值不存在.
(限定,对任意的, 都有意义)
3.若,则对任意的, 是一个常量,没有研究的必要性.
因此规定,且 .
4
例1 给出下列函数:
;;;;; ;
.其中为指数函数的有______.(填序号)
①⑤
指数函数的结构特征:
【解析】②中是幂函数;③中系数不为1;④中底数;⑥中指数不是自变量 ,
而是;⑦中底数 不是常数.①⑤是指数函数.
5
知识点2 指数函数的图象和性质深挖点
1 指数函数,且 的图象和性质
底数
图象 “一撇”
___________________________________ “一捺”
_______________________________________
性质 定义域
值域
定点 图象过定点,即时,
单调性 增函数 减函数
6
底数
性质 函数值的变化情况 当时, ,
当时, ,
当时, 当时, ,
当时, ,
当时,
对称性 函数与的图象关于 轴对称
续表
7
2 底数 对指数函数图象的影响
图4.2-1
函数,,和, ,
的图象如图4.2-1所示.
(作直线 ,直线与指数函数图象交点的纵坐标即
底数 ,由交点的位置即可确定底数的大小)
8
观察图4.2-1,我们有如下结论:
指数函数的底数越大,函数图象在轴右侧部分越靠近 轴,简记为
“底大图高”;
指数函数的底数越小,函数图象在轴左侧部分越靠近 轴,简记
为“底大图低”.
特别提醒
1.当底数大小不定时,必须分“”和“ ”两种情况讨论.
2.识别或绘制指数函数,且的图象,应抓住三个点, ,
,即“三点法”确定图象.
9
例2 已知函数,且在上的值域是,则函数
的大致图象是( )
B
A. B. C. D.
【解析】因为函数在上的值域为,所以,即 .
所以函数的图象是上升的,且函数值大于0,因此函数图象在 轴上方,B正
确.
10
例3 [教材改编P117图4.2-6]已知,,, ,则在同一
平面直角坐标系内,它们的图象为 ( )
A
A. B. C. D.
【解析】与在上单调递增,与在 上单
调递减,在第一象限内作直线 ,该直线与四条曲线交点的纵坐标对应各底数,
易知选A.
11
方法帮丨解题突破
题型1 指数函数解析式的求解
图4.2-2
例4(1)(2026·安徽省临泉田家炳实验中学月考)函数
是指数函数,则 ( )
A
A. B.1 C. D.1或
【解析】 函数(指数函数,则 的系数为1)
是指数函数,,解得,且 ,
故舍去 ,
, .
12
(2)[教材改编P119 T5(2)]函数,且 的图象如图4.2-
2所示,则 ____.
【解析】由题图可得 ,
,则, ,
即,故 .
13
题型2 指数函数的图象及应用
类型1 利用指数函数的图象作有关函数的图象
例5 利用函数 的图象,作出下列各函数的图象:
(1);(2);(3);(4) ;(5)
.
14
15
【解析】利用指数函数 的图象及图象变换可作出所要作的函数图象,如图4.2-3所示.
图4.2-3
16
解题通法
利用指数函数图象作有关函数图象的基本方法——图象变换
利用图象变换作图要注意:(1)选择哪个指数函数作为起始函数;(2)图象变换
的途径.
已知指数函数<m></m>,且<m></m>.#1.3
17
1.平移变换如图4.2-4所示,其中,
(若形式为 ,则需变形为
的形式再判断);
; ;
.
规律总结:上加下减(针对函数值),左加右减(针对自变量 ).#1.4.3
18
2.对称变换(如图4.2-5所示)#1.5
图4.2-4
图4.2-5
19
3.翻折变换
;
.
20
练变式1 利用图象变换作下列函数的图象:
(1) ;
图D 4.2-1
【答案】作函数的图象,保留其在轴右侧部分及 轴上
的图象,删去轴左侧部分的图象,再作其关于 轴的对称图象,
再将图象向右平移1个单位长度,即得到函数 的图象,
如图D 4.2-1所示.(其实是将 的图象向右平移1个单位长
度)
21
(2) .
【答案】作函数的图象,向右平移1个单位长度后得到函数 的图象,
再保留其在轴右侧及轴上的图象,删去轴左侧的图象,然后作其关于 轴的对称
图象,即得函数 的图象,如图D 4.2-2所示.(注意(1)(2)两函数图象
的差异)
图D 4.2-2
22
类型2 函数图象的识别
例6 (全国Ⅲ卷)函数在 上的图象大致为( )
B
A. B. C. D.
【解析】令,由,且,知函数
为奇函数(先通过判断函数奇偶性进行排除),排除C;
,排除A,D.(再利用特殊点的值进行排除)
23
解题通法
函数图象识别问题的入手点
函数图象的识别主要是利用排除法,其入手点主要为:
(1)从函数的定义域入手,判断图象的左右位置;(2)从函数的值域入手,判断
图象的上下位置;
(3)从函数的奇偶性入手,判断图象的对称性;(4)从函数的特征点入手,排除
不合要求的图象;
(5)从函数的单调性入手,判断图象的变化趋势.
24
练变式2 (2026·陕西省西安高新一中期中)函数 的大致图象是
( )
C
A. B. C. D.
【解析】当时,,又,所以在上单调递增;当
时,,在上单调递增,的图象与 的图象关
于轴对称可知在 上单调递减.结合选项可知A,B,D错误,C正确.
25
类型3 由函数的图象确定参数范围
图4.2-6
例7 (2026·江西省南昌市第一中学周练)函数 ,且
的图象如图4.2-6所示,其中, 为常数,则下列结论正确的
是( )
D
A., B.,
C., D.,
26
【解析】函数的图象可由指数函数 的图象左右平
移得到.
由题图知,函数单调递减,则 .
又函数的图象过点 ,
所以函数的图象是由的图象向左平移得到,则有,即 .
【另解】令,则由题图知,则 ,因为
,所以,即
练变式3 二次函数与指数函数 的图象在同一平面直角坐标系内
可能是( )
A
A. B. C. D.
【解析】二次函数解析式可化为,其图象顶点坐标为 ,
结合各选项中指数函数的图象知 (指数函数单调递减),所以
,再观察四个选项,只有A中的二次函数图象的顶点的横坐标在 和
0之间,故选A.
28
类型4 过定点问题
例8 (2026·湖南省长沙市雅礼中学期中)函数,且 的图象过
定点______.
【解析】方法1:函数的图象可由函数 的图象向右平移3个单位长
度,再向上平移3个单位长度得到,而函数的图象过定点 ,故函数
的图象过定点 .
方法2:因为,所以令,得 ,
则,故函数的图象过定点 .
29
解题通法
指数型函数图象过定点问题的思路
指数函数,且的图象过定点 ,则函数
,,且的图象过定点,即令 ,得
, .
30
类型5 图象的应用——数形结合
例9 [多选题]已知函数,当 时,有
.则下列结论正确的为( )
AD
A. B. C. D.
31
图4.2-7
【解析】 的图象如图4.2-7所示,
由图可知在上单调递减,在 上单调递
增,
若,因为在 上单调递减,所以此时不满
足,所以,同理可得 ,所
以 .
,即
,
C错误.
32
又(基本不等式),所以,即,所以 ,A
正确.
若,因为,所以 ,
此时,B错误,此时 ,
若,因为,所以 ,即
,
综上所述,D正确.故选 .
33
题型3 指数函数单调性的应用
类型1 比较大小
例10 [教材改编P117例 比较下列各题中两个值的大小:
(1), ;
【解析】因为,所以函数在定义域 上单调递减,
又,所以 .
34
(2), ;
图4.2-8
【解析】方法1:在同一平面直角坐标系中画出指数函数
与 的图象,如图4.2-8所示.
当时,由图象观察可得 .
(或由“底大图低”判断)
35
方法2:构造幂函数,则该函数在 上单调递增,
又,所以 .
又, ,
故 .
36
(3), .
【解析】方法1:因为幂函数在上单调递增,且,所以
(【点技巧】引入中间量) .
又根据指数函数在上是减函数,可得,所以 .
(【点技巧】也可以引入中间量 ,同学们不妨一试)
方法2: ,
,
因为幂函数在上单调递增,所以 ,所以
.
方法3:,,因为 ,所以
,所以 .(不等式性质的可乘方性)
37
38
解题通法
指数幂的大小比较问题的三种类型及解法
练变式4 (2026·河南省洛阳市期末)已知实数,,满足不等式 ,且
,,,则,, 的大小关系为( )
A
A. B. C. D.
【解析】在上单调递增,在上单调递减,,
(幂函数)在 上单调递增.
所以,即 ,故A正确.
39
类型2 解简单的指数方程
例11 解方程:
(1) ;
【解析】原方程同解于(【提示】, ),
由指数函数在上单调递增,知,解得 .
40
(2) .
【解析】原方程同解于 .
令(【易错点】换元时注意中间变量 的取值范围),则方程可化为
,
解得(负值已舍),即 ,
由指数函数在上单调递增,知 .
41
(1)将方程两边化为同底的指数式,利用指数函数的单调性判断;
(2)利用换元法求出,即得 的值.
42
解题通法
1.同底型:将指数方程同解变形为同底的指数式,如 ,然后利用指数函
数,且的单调性即得 ,解此方程即得.
2.可换元型:若方程中仅含有指数式,即可化为的形式,则可令 ,
即得关于的方程,解方程求,再由求 .
练变式5(1)(2026·上海市建平中学月考)方程 的解集是_ ___.
{
【解析】,所以由指数函数 的单调性可得,
,即 .
43
(2)方程 的解集是_______.
,
【解析】由得 ,
设,则 ,
则原方程等价为,即 ,
解得或 .
由,解得 ;
由,解得 .
故方程的解集为, .
44
类型3 解指数不等式
例12 求满足下列条件的 的取值范围:
(1) ;
【解析】, (化为同底数形式),
又在定义域 上是增函数,
, .
即的取值范围是 .
45
(2) ;
【解析】 ,
指数函数在 上是减函数.
又, ,
,即的取值范围是 .
46
(3),且 .
【解析】当时(当底数的范围不确定时,注意分类讨论), 为增函数.
,,解得 .
当时, 为减函数.
,,解得 .
综上所述,当时,的取值范围是 ,;当时, 的取值范围是
.
47
解题通法
指数不等式的三种类型及求解方法
(1)解形如的不等式,可借助函数的单调性求解,如果 的取值不确
定,需分与 两种情况进行讨论.
当时, ;
当时, .
(2)解形如的不等式,可先将转化为以 为底数的指数幂的形式,再借助函
数 的单调性求解.
(3)解形如 的不等式,若可化为同底数的指数式,则利用指数函数单调性
求解;否则可在同一平面直角坐标系中作出对应的函数图象求解.如求解 时,
通过画出两函数图象可知 .
48
练变式6 已知函数若,则实数 的取值范围是( )
C
A. B.
C. D.
【解析】由题意,知等价于或
解得或,所以 .故选C.
49
题型4 指数型复合函数的性质
类型1 函数的定义域和值域
例13 求下列函数的定义域和值域:
(1) ;
【解析】要使函数有意义,则 ,
即 .
因为函数是增函数,所以 .
故函数的定义域为 .
因为,所以,所以 .
所以 ,
即函数的值域为 .
50
(2) ;
【解析】定义域为 .
因为,且函数 是减函数,所以
.
又 ,
所以函数的值域为 .
51
(3) .
【解析】由题意知,即 ,
所以函数的定义域为 .
因为,所以 ,
故函数的值域为 .
(【明易错】此处容易忽略指数函数,且的值域为 ,而得
到函数的值域的错解:- , )
52
例14 (2026·山东省济南市期末)已知函数的定义域为 ,
且图象经过点 .
(1)求 的值;
【解析】因为的图象过点,所以把,代入解析式得,解得
或 ,
又因为,所以 .
53
(2)求 的值域;
【解析】,令,因为,所以 ,令
, .
因为在上单调递减,在上单调递增,, ,
,
所以的最小值为2,最大值为 .
于是在上的值域为 .
54
(3)求的最小值 .
【解析】 .
令 ,
由(2)可知 ,
令,, .
当时,在上单调递增,在处取最小值 ,所以
;
当时,在上单调递减,在 上单调递增,
55
在处取最小值,所以 ;
当时,在上单调递减,在处取最小值 ,所以
.
综上,
(1)把,代入解析式即得的值;(2)令 ,利用对勾函数
的单调性可求得在上的值域;(3)令 ,结合单调性
可得,利用二次函数的性质,分类讨论可求得的最小值 .
57
解题通法
求指数型复合函数的定义域和值域的一般方法
1.求指数型复合函数的定义域时,先观察函数类型,如型、 型、
型等.
(1)由于指数函数,且的定义域是,所以函数 的定义
域与 的定义域相同.
(2)求函数,且的定义域,令,求出使 有意
义的的范围,转化为的范围,则可求出 的范围.
(3)求 型函数的定义域时,往往转化为解指数不等式(组).
58
2.求指数型复合函数的值域时,要注意指数函数的值域为 ,还需注意:
①在求形如,且的函数值域时,先求得函数 的范围,
再根据的单调性,即可求出 的值域;
②求型函数的值域时,先求出的范围,再求 的范围.
说明:求复合函数值域时,谨记复合函数单调性的结论——“同增异减”.
59
练变式7 (2026·四川省眉山市彭山区第一中学期末)函数 对
恒成立,则实数 的取值范围为( )
A
A. B. C. D.
【解析】函数对 恒成立,
则对恒成立,即 .
设, ,
则,当时, ,
则实数的取值范围为 .
60
练变式8 [多选题](2026·湖南省岳阳市期中)已知函数 ,定义域
为,值域为 ,则下列说法中一定正确的是( )
BCD
A. B. C. D.
61
【解析】 .
当函数值为1时,仅有满足,所以 ,故C正确;
当函数值为2时,仅有满足,所以 ,故D正确;
由,得 ,由二次函数的性质可知
,
所以,由指数函数的性质可知 ,所以使得函数
值域为的的最大范围为,而最小范围为 ,即
函数的定义域满足 ,故B正确;
当时,,故A错误. 故选 .
62
类型2 函数的单调性及应用
(1)函数单调性的判定
例15 (2026·广东省梅州市期末)函数 的单调递增区间为_ _______.
【解析】设,则函数在 ,上单调递减,在 上单调
递增,故.又在 上单调递增,所以根据复合函数单
调性的判断方法,得函数的单调递增区间为 .
63
例16 讨论函数 的单调性,并求最值.
【解析】,其中 .
设,,则 (换元时,要注意新元的取值范围),此时有
, .
当时,在上单调递增,由,(根据 与1的
关系讨论)得 .
又在 上单调递增,
所以由复合函数的单调性的判断方法知,
原函数在 上单调递增.
同理,原函数在 上单调递减.
故原函数有最小值,最小值在 时取到,所以最小值为2.
64
(2)利用函数的单调性求变量的取值范围
例17 (2026·山东省济南外国语学校月考)已知函数在 上单调
递增,则实数 的取值范围是( )
B
A. B. C. D.
【解析】因为函数在上单调递增,在 上单调递减,
所以在 上单调递减.
(逆用复合函数单调性判断方法:同增异减)
当时, 满足题设,
当时,由或解得或 ,
综上, .
65
例18 (2026·广东省汕头市期中)已知函数在定义域 上为
增函数,则实数 的取值范围为( )
C
A. B. C. D.
【解析】由函数在定义域 上为增函数,则
,(底数大于1)
,(对称轴在直线 的左侧,且可以重合)
,(注意端点值关系)
解得,即实数的取值范围为 .
66
练变式9 (2026·福建省莆田市期末)如果函数 满足对任
意,都有成立,那么 的取值范围是______.
【解析】由题意可知,函数在定义域 内单调递增,则
解得,所以实数的取值范围是 .
67
练变式10 (2026·广东省部分学校期末)若函数在区间 上单调递
减,则实数 的取值范围是( )
A
A. B. C. D.
【解析】令,由于底数,所以指数函数在 上单
调递减,因此的单调性与的单调性在上相反,要使 在
上单调递减,必须要求在区间上单调递增,只需满足函数 图象的
对称轴在区间的左侧,即 .
68
类型3 函数的奇偶性及其应用
例19(1)若函数是奇函数,则实数 的值是___.
1
69
【解析】方法1:由,得,所以的定义域为 ,由
,
得,即,则 .
方法2:因为为奇函数,所以 ,(对于奇函数,一般常取
去求参数值,但本题中,因此选用和 处的函数值求参数)
则 ,
所以,则 ,
经检验, ,(采用特殊值法求得参数的值后一定要进行检验)所
以 的值为1.
70
(2)(新高考全国Ⅰ卷)已知函数是偶函数,则 ___.
1
【解析】方法1:因为的定义域为 ,且是偶函数,所以
对任意的 恒成立,
所以对任意的 恒成立,所以
对任意的恒成立,所以 .
方法2:由题意知的定义域为 ,且是偶函数.
设, ,
因为为奇函数,所以为奇函数,(若 为奇函数,
为奇函数,则为偶函数)所以,解得 ,
经检验,为偶函数,所以 .
71
常见的含指数式的奇、偶函数如下,且
奇函数:(1);(2) ;
(3);(4) .
特别地,, 也是奇函数.
偶函数: .
72
练变式11 函数在 上的最大值与最小值之和为
___.
3
【解析】 ,
令,由与,且 都为奇函数,知
函数 为奇函数,
则函数 的最大值与最小值的和为0,
故函数的最大值与最小值之和为 .
73
类型4 综合应用
例20 (2026·江苏省常州市金坛区第一中学月考)设函数
,且是定义在 上的奇函数.
74
(1)求 的值;
【解析】方法1:是定义在 上的奇函数,
,即, .
当时, ,
,
故 符合题意.
方法2:, ,
是奇函数,在定义域上恒成立,解得 .
75
(2)若,试判断函数的单调性,并求不等式 的解集.
【解析】,又,且, .
,都是 上的增函数,
是 上的增函数.
故 .
综上,函数在上单调递增,且不等式的解集为 .
76
77
练变式12 已知函数,则满足的
的取值范围是( )
D
A. B., C., D.,
【解析】令, ,
为奇函数,又,, 均为增函数,
,且为奇函数
在 上单调递增.
, ,
原不等式可转化为 ,
则 ,
,解得 .故选D.
78
题型5 对函数,且 的性质的研究
在与指数函数有关的函数中,函数,且 有着极其特殊的地位,
我们经常会遇到形式各异的与指数函数有关的问题,都与这个函数有一定的联系.
79
类型1 性质研究
例21 已知函数,且 .
(1)判断函数 的奇偶性;
【解析】函数的定义域为 ,
因为,所以 是奇函数.
80
(2)讨论 的单调性;
【解析】因为函数 ,(【巧解题】分离常数法的应用)
设,, ,
则 .
当时,在 上单调递增,
由,得,所以 ,
又,,所以 ,
即,即此时在 上单调递增;
同理,当时,,即此时在 上单调递减.
综上,当时,函数在 上单调递增,
当时,函数在 上单调递减.
81
(3)求 的值域.
【解析】令,则 ,
结合(2)知原函数等价于 ,
在区间上单调递增,(单调递减, 单调递增)
所以,故的值域为 .
82
(1)根据函数的奇偶性定义进行判断;(2)根据单调性的定义进
行证明;(3)将函数解析式分拆、换元后,由内到外逐次求之.
83
类型2 性质应用
例22 已知函数是奇函数,并且函数的图象经过点,则
____.
思路1:利用函数图象过定点及函数 为奇函数,构建关于
, 的方程组,解方程组即可.
思路2:由函数为奇函数且函数图象过定点,知函数 的图象必过定点
,于是有 解方程组即可.
84
【解析】方法1:由函数为奇函数,得 恒成立,即
恒成立,
整理得 恒成立,
所以, .
又函数的图象过定点,所以,即 ,联立解得
, ,
故 .
方法2:由函数为奇函数且图象过,知函数的图象必过点 ,
(奇函数图象的对称性)
所以解得故 .
85
观察本题所给函数解析式,结合函数 的性质不难猜测
,或,,代入验证,知, ,可快速求解.
86
练变式13 已知函数 .
(1)讨论 的单调性;
【答案】 .(变形后方便判断单调性)
设,, .
,
因为为减函数,所以 ,
所以,故 为减函数.
87
(2)若不等式有解,求实数 的取值范围.
【答案】因为,且 ,
所以 ,
所以,所以的值域为 .
又不等式有解,所以 .
故实数的取值范围是 .
88
新考法 数学建模
教材深挖
指数增长模型的情境应用
教材第114页中给出指数增长模型:设原有量为,每次的增长率为,经过 次增长,
该量增长到,则.形如,且;,且
的函数是刻画指数增长或指数衰减变化规律的非常有用的函数模型.
89
例23 [新情境·半衰期](2026·安徽皖江名校联盟期末)放射性物质是指那些能自然地向
外辐射能量,发出射线的物质.在一个给定的单位时间内,放射性物质的原子核数目
会按某个衰减率衰减.一般是用放射性物质原子核数目衰减至初值 一半所用的时
间来描述其衰减情况,这个时间被称作半衰期,记为 (单位:天),放射性物质的
原子核数目与时间的关系式为 .现有甲、乙两种放射性物质,其半衰期
分别为, ,开始记录时,这两种物质的原子核数目相等,816天后测量发现甲的原
子核数目是乙的原子核数目的8倍,则, 应满足_ ____________.
【解析】这两种物质的初始原子核数目相等,都为 ,则816天后甲、乙两种物质的
原子核数目分别为,,由题意知 ,即
,即 .
90
高考帮丨考向追踪
考向1 指数函数的单调性
类型1 求参数
例24 (2023· 新课标Ⅰ卷)设函数在区间上单调递减,则 的取值范
围是( )
D
A. B. C. D.
91
【解析】
给什么得什么 是由函数和 复合而成的复合函
数,因为在上单调递减, 为增函数,结合复合函数
的单调性(同增异减)可知,在 上单调递减.
差什么找什么 要使在 上单调递减,则函数图象的对称轴
,即 .
92
类型2 比较大小
例25 (2025·上海)设,,下列各项中,能推出 的一项是( )
D
A.,且 B.,且
C.,且 D.,且
【解析】当时,;当时, .
结合选项可知只有D选项能推出 .
93
例26 (2023·全国甲卷)已知函数.记, ,
,则(注: ,为一个常数)( )
A
A. B. C. D.
【解析】函数是由函数和 复合而成的复合函
数,为上的增函数,在上单调递增,在 上单调
递减,所以由复合函数的单调性可知,在上单调递增,在 上单调
递减.
易知的图象关于直线对称,则, 的图象关
于直线对称,因此复合函数的图象也关于直线对称
所以,又 ,所以
,所以 .
94
考向2 指数型复合函数的奇偶性
例27 (2023·全国乙卷)已知是偶函数,则 ( )
D
A. B. C.1 D.2
【解析】方法1:(通解)的定义域为,因为 是偶函数,所以
,即,即 ,即
,所以,解得(舍去)或 .
方法2:(光速解) ,
因为是偶函数, 是奇函数,
所以是奇函数,故,即 .
为奇函数
95
练习帮丨分层巩固
A 基础练丨知识测评
建议时间:35分钟
1.(2026·广东省惠州市第一中学期中)设,,则“”是“ ”的( )
C
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【解析】由函数为增函数可知,若,则 ;
由函数为增函数可知,若,则 .
故“”是“ ”的充要条件,故选C.
96
图4.2-1
2.函数①,②,③,④ 的图象如图
4.2-1所示,,,,分别是下列四个数:,,, 中的一个,
则,,, 的值分别是( )
C
A.,,, B.,,,
C.,,, D.,,,
【解析】作直线 ,则直线与函数图象的交点的纵坐标
从上到下依次为,,,,由,得 ,
,, .故选C.
97
3.(2026·湖南省常德市石门县第一中学月考)函数 的大致图象为( )
D
A. B. C. D.
【解析】由题意知,函数的定义域为 ,
因为,所以 为奇函数,排除A;
,排除B;
,排除C,故D正确.
98
4.(2026·山东省莱西市期中)设,,,则,, 的大小关系是( )
A
A. B. C. D.
【解析】由幂函数为增函数,可知,由 为减函数,可知
,所以 .故选A.
99
5.[多选题] (2026·河南省驻马店市期末)已知实数,满足等式 ,
下列式子可以成立的是( )
ABD
A. B. C. D.
图D 4.2-1
【解析】设 ,分别作出
, 的函数图象,如图D 4.2-1所示.
当时,则 ,A成立;
当时,则 ,B成立;
当时,则,C不成立,D成立.故选 .
100
6.(2026·重庆市月考)已知函数为偶函数,则 ___.
0
【解析】因为函数 为偶函数,
所以,即 ,
由 ,
可得 ,
即 ,
所以,解得 .
101
7.已知,则 _______.
1 012
【解析】
观察所求式子,显然不可能去一一求值寻找规律
计算的值 分组求和
因为 ,所以
,
则 .
102
8.已知 .
(1)求 的定义域;
【答案】由题意可得,即 ,
所以函数的定义域为 .
(2)判断 的奇偶性,并说明理由;
【答案】 为偶函数.理由如下:
函数 的定义域关于原点对称.
,
,
所以 为偶函数.
103
(3)证明 .
【答案】由(2)知, ,
当时,,,,则 ;
当时,,,,则 .
综上, .
104
B 综合练丨高考模拟
建议时间:40分钟
9.(2026·贵州省名校协作体期末)函数和 函数是2种用作神经网络的激活
函数,函数的解析式为(注: ,为一个常数),经
过某次测试得知,则 ( )
A
A. B. C. D.
【解析】 ,
,则或 (舍).
.故选A.
105
10.(2026·湖北省武汉市第二中学周练)已知函数 ,且
,则实数 的取值范围是( )
A
A. B.
C. D.
106
【解析】由题意得,函数
,
令,则 ,
由,得 ,
,即 .
,
在上为增函数,在 上为减函数,
在 上为增函数,
的定义域为 ,
107
且 ,
是上的奇函数,故 .
由得, ,
解得或 ,
实数的取值范围为 .故选A.
11.[多选题,新情境·数学文化] (2026·福建师范大学附属中学期中)高斯是德国著名
的数学家,近代数学奠基者之一,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用 表
示不超过的最大整数,则称为高斯函数,例如,.
已知函数, ,则下列说法正确的有( )
BC
A.是偶函数 B.的值域是,
C.是奇函数 D.在 上是增函数
109
【解析】对于A, ,
, ,(特值判断)
不是偶函数,A错误;
对于B,,,, ,
,
当时, ,
当,时, ,
的值域是, ,B正确;
110
对于C,的定义域为, ,
为奇函数,C正确;
对于D,在上单调递增,在 上单调递减,
在上单调递减,即在 上是减函数,D错误.
12.[新定义·倒戈函数] (2026·吉林省长春市九台区第一中学期初)对于函数 ,
若在定义域内存在实数满足,则称函数 为“倒戈函数”.设
,且是定义在上的“倒戈函数”,则实数 的
取值范围是_ ______.
[-,0)
112
【解析】是定义在上的“倒戈函数”, 满足
,
, .
构造函数, ,
令,则,则可转化为,易知
( ,利用对勾函数的性质判断单调性)
在,上单调递增,在 上单调递减,
.
, .
故实数的取值范围是[- ,0).
113
13.(2026·河北省沧县中学期末)已知函数, ,若对任
意,都有,则实数 的取值范围是_ _________.
【解析】设,, ,
,, ,
不等式转化为 ,
,,即 ,
不等式转化为 .
114
令,任取,,且 ,
则 ,
,, ,
,
在 上单调递增.
当时, ,
不等式对任意恒成立,, 实数 的取值范
围是 .
14.(2026·黑龙江省黑河市第五中学月考)已知函数是定义在 上的奇函
数,其中为指数函数,且的图象过定点 .
(1)求函数 的解析式;
【答案】设,且 ,
由图象过点,得,所以 (舍去)或 ,
所以, .
又为奇函数,且定义域为,所以,即 ,
所以,经检验符合题意,所以 .
116
(2)判断并证明 的单调性;
【答案】函数在 上单调递减,证明如下:
设 ,
则 .
因为,所以,所以 ,
所以,即 ,
所以函数在 上单调递减.
117
(3)若对任意的,不等式恒成立,求实数
的取值范围.
118
【答案】要使对任意的, 恒成立,
即对任意的, 恒成立,
因为为奇函数,所以 恒成立.
因为函数在 上单调递减,
所以对任意的, 恒成立,
即对任意的, 恒成立.
令, ,
当时, ,满足题意;
当时,,解得 ;
当时,,,与 矛盾.
综上,实数的取值范围是 .
119
C 培优练丨能力提升
15.(2026·山西省怀仁市大地学校期末)已知函数, ,
定义函数 .
(1)判断在 上的单调性,并证明你的结论;
120
【答案】在 上单调递增.
证明如下:
由题意得 ,
任取,,且 ,
则 ,
因为,所以,即 ,
所以,即 ,
故在 上单调递增.
121
(2)求函数在 上的最大值;
【答案】 ,
令, ,
因为函数,在 上均单调递增,
所以函数在上单调递增,所以 .
令, ,
当时, ;
(以区间的中点与 的大小关系进行分类讨论)
122
当时, .
综上所述,
(3)设,若关于 的不等式
在上有解,求实数 的取值范围.
【答案】因为
,
所以函数的图象的对称中心为 .
所以 ,
124
,
因为,所以由基本不等式得 ,
所以 ,
要使不等式在 上有解,则
,解得 ,
故实数的取值范围为 .
$