第4章幂函数、指数函数与对数函数单元复习讲义(培优篇)-2026-2027学年高一上学期数学沪教版必修第一册

2026-10-14
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2026-2027学年高一数学秋季班同步培优讲义 第4章幂函数、指数函数与对数函数单元复习(提高篇) 知识点一、幂函数 1.幂函数的概念:一般地,函数叫做幂函数,其中是自变量,是常数. 幂函数的特征: ①中前的系数为“1”;②中的底数是单个的自变量“”;③中是常数 2.常见幂函数的图象与性质 幂函数 图象 定义域 值域 奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 非奇非偶函数 奇函数 单调性 在上递增 上递增, 上递减 在上递增 在上递增 上递增 上递减 定点 注意:幂函数在区间上,当时,是增函数;当时,是减函数. 知识点二、指数函数 1.指数函数的定义:一般地,函数(且)叫做指数函数,其中指数x是自变量,定义域是R,a是指数函数的底数. 2.指数函数的图象与性质 图象 定义域 值域 性质 过定点(0,1),即时, 当时,;当时, 当时,;当时, 在上是增函数 在上是减函数 温馨提示:(1)当时,指数函数的图象是“上升”的;当时,指数函数的图象是“下降”的. (2)指数函数且)的图象恒过点,只要确定了这三个点的坐标,即可快速地画出指数函数且)的大致图象. 3.图象位置关系 底数的大小决定了图象相对位置的高低. (1)在轴右侧,图象从上到下相应的底数由大变小,“底大图高”.作出直线,与图象的交点从上至下即为底数从大到小的排列顺序. (2)在轴左侧,图象正好相反.如图所示的指数函数的底数的大小关系为 知识点三、对数函数 1.对数函数的概念 函数,且)叫做对数函数,其中是自变量,函数的定义域是. 温馨提示:(1)对数函数是由指数函数反解后将互换得到的. (2)无论是指数函数还是对数函数,都有其底数,且 2.对数函数的图象及性质 图象 性质 定义域 值域 定点 过定点 单调性 是上的增函数 是上的减函数 3.当底数不同时对数函数图象的变化规律 作直线与所给图象相交,交点的横坐标即为对数的底数,依据在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大,可得. 知识点一、幂函数 考点01 幂函数的概念、解析式及求值 1.己知幂函数的图象过点,则 . 2.函数是幂函数,则实数的值是_______ 3.已知幂函数的图象过点,则 . 考点02 幂函数的定义域、值域问题 4.下列函数中定义域为的是(  ) A. B. C. D. 5.幂函数的定义域是(  ) A.R B. C. D. 6.幂函数图象过点,则的定义域为(  ) A. B. C. D. 7.已知幂函数的定义域是,则 . 8.下列四组函数中,同组两个函数的值域相同的是(  ) A.与 B.与 C.与 D.与 考点03 幂函数的的图像 9.已知函数的大致图像如图所示,则_______. 10.如图所示是函数(、为互素的正整数)的图象,则(  ) A. 是奇数且 B. 是偶数,且 C. 是偶数,是奇数,且 D. 偶数,是奇数,且 11.当时,幂函数的图象总在的图像上方,则a的取值范围为_______ 12.幂函数y=xa,当a取不同的正数时,在区间[0,1]上它们的图象是一组美丽的曲线(如图),设点A(1,0),B(0,1),连接AB,线段AB恰好被其中的两个幂函数y=xa,y=xb的图象三等分,即有BM=MN=NA,那么ab=______. 考点04 幂函数的性质 13.已知幂函数在上单调递减,若,则a的取值范围为 . 14.已知幂函数在上是严格减函数,则不等式的解集是__________. 15.已知函数在区间上是严格减函数且函数值不恒为负,则由整数构成的集合为__________. 16. 函数的大致图像如图,若函数图像经过和两点,且和是其两条渐近线,则________ 知识点二、指数函数 考点05 指数函数的概念、解析式及求值 17.函数是指数函数,则实数的取值范围为(  ) A. B. C. D. 18.已知指数函数的图像经过点,则_____________ 19.若指数函数的图像经过点,则其解析式为__________. 考点06 指数型函数的定义域、值域问题 20. 函数的定义域是 . 21. 函数的定义域为_____________ 22. 函数的定义域是 . 23. 函数的值域为(  ) A. B. C. D. 24. 若函数(且)在上的值域为,则(  ) A.3或 B.或 C.或 D.或 考点07 指数型函数的图像 25. 函数 的图象恒过定点(  ) A. B. C. D. 26.幂函数在上单调递增,则的图象过定点(    ) A. B. C. D. 27.设,,以下四幅图像中,可能代表函数与的图像是( ) A. B. C. D. 28.已知函数的图象如图所示,则函数的图象大致是( ) A. B. C. D. 29.函数图象的大致形状是(    ) A.  B.  C.  D.   30.已知,函数与的图象如图所示,则( ) A. B. 且 C. 且 D. 31.已知函数,,且,则(  ) A.,, B.,, C. D. 考点08 指数型函数的性质 32. 已知,,,则三个数的大小关系是(  ) A. B. C. D. 33.若,则的取值范围为(  ) A. B. C. D. 34.若函数在上单调递减,则实数的取值范围是(  ) A. B. C. D. 35. 若对任意的,都有恒成立,则的取值范围为(  ) A. B. C. D. 36.函数 的值域为( ) A. B. C. D. 37.函数(且)的值域是,则实数(    ) A.3 B. C.3或 D.或 38.设且,函数在区间上的最小值为-8,则a的取值范围为(  ) A.或 B.或 C.或 D.前面三个答案都不对 39.已知幂函数在区间单调递增. (1)求k的值; (2)若函数,则是否存在实数m,使得的最小值为4?若存在,求m的值;若不存在,说明理由. 知识点三、对数函数 考点09 对数函数的概念、解析式及求值 40. 若函数是对数函数,则a的值是(    ) A.1或2 B.1 C.2 D.且 41.函数(,且)是对数函数,且过点,则 . 42.已知函数是对数函数,且,则 . 考点10 对数型函数的定义域、值域问题 43.函数的定义域为______. 44.函数的定义域是 45. 若函数的定义域为,则实数的取值范围为__________, 46.已知函数. (1)若,求的取值范围;(2)若,求的值域. 考点11 对数型函数的图像 47.已知常数且,假设无论取什么值,函数图象恒经过一个定点,则的值为__________. 48.函数,且的图象必经过的点是   A. B. C. D. 49.函数(且)的图象恒过定点A,且点A在幂函数的图象上,则______. 50.函数的图象是( ) A. B. C. D. 51. ,则的范围是(    ) A. B. C. D. 52.利用函数图像解不等式:的解集是 . 考点12 对数型函数的性质 53.已知,则下列不等式一定成立的是   A. B. C. D. 54.函数的单调增区间是(   ) A.B.C. D. 55.函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是(   ) A. B. C. D. 56.已知函数在上为严格减函数,则实数的取值范围为 . 57.函数在区间上单调递增,则实数的取值范围为(   ) A. B. C. D. 58. 已知函数. (1)当时,求的取值范围; (2)令,求在上的最小值. 59.已知函数,且. (1)求函数的定义域; (2)当时,求函数在[0,2]上的最大值. 60.已知函数,且. (1)若,求函数的单调递增区间; (2)若函数的最小值为,求的值. 知识点四、综合提升 61.已知幂函数的图象关于轴对称. (1)求的解析式; (2)若,且不等式在区间上恒成立,求实数的取值范围. 62. 已知函数. (1)当时,求该函数的值域; (2)求不等式的解集; (3)若对于恒成立,求的取值范围. 63.已知幂函数在上是严格增函数. (1)求的值; (2)设,求在上的最小值; (3)若存在,使得不等式成立,求的取值范围. 64.已知函数 . (1)解不等式 (2)若关于 的方程 的解集中恰好有一个元素,求 的值; (3)若对任意 ,函数 在区间 上总有意义,且最大值与最小值的差不小于2,求 的取值范围. 65. 已知函数. (1)若,求的定义域; (2)若在上单调递增,求的取值范围; (3)设,若对任意,存在,使得不等式成立,求的取值范围. 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $ 2026-2027学年高一数学秋季班同步培优讲义 第4章幂函数、指数函数与对数函数单元复习(提高篇) 知识点一、幂函数 1.幂函数的概念:一般地,函数叫做幂函数,其中是自变量,是常数. 幂函数的特征: ①中前的系数为“1”;②中的底数是单个的自变量“”;③中是常数 2.常见幂函数的图象与性质 幂函数 图象 定义域 值域 奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 非奇非偶函数 奇函数 单调性 在上递增 上递增, 上递减 在上递增 在上递增 上递增 上递减 定点 注意:幂函数在区间上,当时,是增函数;当时,是减函数. 知识点二、指数函数 1.指数函数的定义:一般地,函数(且)叫做指数函数,其中指数x是自变量,定义域是R,a是指数函数的底数. 2.指数函数的图象与性质 图象 定义域 值域 性质 过定点(0,1),即时, 当时,;当时, 当时,;当时, 在上是增函数 在上是减函数 温馨提示:(1)当时,指数函数的图象是“上升”的;当时,指数函数的图象是“下降”的. (2)指数函数且)的图象恒过点,只要确定了这三个点的坐标,即可快速地画出指数函数且)的大致图象. 3.图象位置关系 底数的大小决定了图象相对位置的高低. (1)在轴右侧,图象从上到下相应的底数由大变小,“底大图高”.作出直线,与图象的交点从上至下即为底数从大到小的排列顺序. (2)在轴左侧,图象正好相反.如图所示的指数函数的底数的大小关系为 知识点三、对数函数 1.对数函数的概念 函数,且)叫做对数函数,其中是自变量,函数的定义域是. 温馨提示:(1)对数函数是由指数函数反解后将互换得到的. (2)无论是指数函数还是对数函数,都有其底数,且 2.对数函数的图象及性质 图象 性质 定义域 值域 定点 过定点 单调性 是上的增函数 是上的减函数 3.当底数不同时对数函数图象的变化规律 作直线与所给图象相交,交点的横坐标即为对数的底数,依据在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大,可得. 知识点一、幂函数 考点01 幂函数的概念、解析式及求值 1.己知幂函数的图象过点,则 . 【答案】 【分析】先根据幂函数的定义及所过的点求出函数解析式,进而可得出答案. 【解析】因为函数是幂函数, 所以,解得, 又幂函数的图象过点, 所以,解得, 所以, 所以. 故答案为:. 2.函数是幂函数,则实数的值是_______ 【答案】或 【分析】根据幂函数的定义求解. 【解析】由幂函数的定义知, 即,解得或. 3.已知幂函数的图象过点,则 . 【答案】8 【分析】设出解析式,代入点的坐标,求出,再代入求值即可. 【解析】令,由题意得,即, 解得,故, 则. 故答案为:8 考点02 幂函数的定义域、值域问题 4.下列函数中定义域为的是(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】将分数指数幂化为根式,再根据幂函数的图像与性质即可得到答案. 【解析】,定义域为,故A错误; ,定义域为,故B错误; ,定义域为,故C正确; ,定义域为,故D错误, 故选:C. 5.幂函数的定义域是(  ) A.R B. C. D. 【答案】B 【分析】利用幂函数的定义直接求出定义域. 【解析】函数的定义域为. 故选:B. 6.幂函数图象过点,则的定义域为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】设出幂函数,代入点坐标得到函数解析式,确定函数定义域,得到,解得答案. 【解析】设幂函数为,则,故,, 则的定义域为, 故满足,解得. 故选:A. 7.已知幂函数的定义域是,则 . 【答案】 【分析】根据幂函数的系数为,求出的值,再结合幂函数的定义域进行检验即可. 【解析】因为函数为幂函数,则,即, 解得或, 当时,函数的定义域为,合乎题意; 当时,函数的定义域为,舍去. 综上所述,. 故答案为:. 8.下列四组函数中,同组两个函数的值域相同的是(  ) A.与 B.与 C.与 D.与 【答案】C 【分析】根据幂函数的性质逐项分析即得. 【解析】对于A,的定义域为,∵,∴的值域为, 的定义域和值域均为,故A错误; 对于B,的定义域为,其值域为, 的定义域为,其值域为,故B错误; 对于C,的定义域为,其值域为, 的定义域为,其值域为,故C正确; 对于D,的定义域为,其值域为, 的定义域和值域均为,故D错误, 故选:C. 考点03 幂函数的的图像 9.已知函数的大致图像如图所示,则_______. 【答案】 【分析】根据图像的对称性,可得到函数的奇偶性;再由图像与坐标轴的关系,即可判断的取值. 【详解】因为图像关于轴对称,所以函数是偶函数; 又因为图像与坐标轴无交点,所以指数为负数.综上所述,. 故答案为:. 10.如图所示是函数(、为互素的正整数)的图象,则(  ) A. 是奇数且 B. 是偶数,且 C. 是偶数,是奇数,且 D. 偶数,是奇数,且 【答案】D 【分析】根据给定的图象,结合幂函数的图象性质判断得解. 【详解】观察图象得,函数在上单调递增,则, 当时,,则,BC错误; 函数的图象关于轴对称,则是偶数,是奇数,A错误,D正确. 故选:D 11.当时,幂函数的图象总在的图像上方,则a的取值范围为_______ 【答案】 【分析】问题转化为不等式恒成立问题,利用不等式的性质,结合幂函数的单调性进行求解即可. 【详解】因为当时,幂函数的图象总在的图像上方, 所以当时,恒成立, , 因此要想时,恒成立,只需, 因此a的取值范围为, 故答案为: 12.幂函数y=xa,当a取不同的正数时,在区间[0,1]上它们的图象是一组美丽的曲线(如图),设点A(1,0),B(0,1),连接AB,线段AB恰好被其中的两个幂函数y=xa,y=xb的图象三等分,即有BM=MN=NA,那么ab=______. 【答案】 【分析】求得的坐标,进而求得,从而求得. 【详解】依题意,,所以是线段的三等分点, 而,所以, 所以, . 故答案为: 考点04 幂函数的性质 13.已知幂函数在上单调递减,若,则a的取值范围为 . 【答案】 【解析】幂函数在上单调递减,则,解得, 不等式化为,显然函数在R上单调递增, 因此,解得, 所以a的取值范围为. 14.已知幂函数在上是严格减函数,则不等式的解集是__________. 【答案】 【分析】利用幂函数的定义确定的值,从而利用单调性解不等式即可求解. 【详解】因为是幂函数,则,得或, 又因为幂函数在上是严格减函数,所以,, 因为,则或或, 所以或. 所以解集为; 故答案为:. 15.已知函数在区间上是严格减函数且函数值不恒为负,则由整数构成的集合为__________. 【答案】 【分析】变形函数式,由减函数及在上的最大值不小于0求出的范围即可. 【详解】函数, 由函数在区间上是严格减函数,得,解得, 由函数值不恒为负,得,解得,因此,而, 所以整数构成的集合为. 故答案为: 16. 函数的大致图像如图,若函数图像经过和两点,且和是其两条渐近线,则________ 【答案】 【分析】先由函数图像,得到函数关于对称,推出,化原函数为,再由函数图像所过定点,即可求出参数,得出结果. 【详解】由图像可得:函数关于对称, 所以有,即,因此, 又函数图像经过和两点, 所以,解得:,因此, 所以. 故答案为: 【点睛】本题主要考查由函数图像求参数,熟记函数的对称性,以及待定系数法求函数解析式即可,属于常考题型. 知识点二、指数函数 考点05 指数函数的概念、解析式及求值 17.函数是指数函数,则实数的取值范围为(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由指数函数的定义得解得,且,故的取值范围是. 故选:C. 18.已知指数函数的图像经过点,则_____________ 【答案】4 【分析】将点代入解析式,求出解析式即可求解. 【解析】由指数函数的图象经过点, 可得,解得,所以, 故答案为:4 19.若指数函数的图像经过点,则其解析式为__________. 【答案】 【分析】设指数函数的解析式为,(且),代入计算即可得解. 【详解】设指数函数的解析式为,(且), 因指数函数的图像经过点, 则,即,则其解析式为. 故答案为:. 考点06 指数型函数的定义域、值域问题 20. 函数的定义域是 . 【答案】且 【分析】根据题意得到求解即可. 【解析】由题知:且. 故答案为:且. 21. 函数的定义域为_____________ 【答案】定义域 【分析】由得定义域; 【解析】要使函数式有意义,则,解得. 所以函数的定义域为. 故答案为: 22. 函数的定义域是 . 【答案】. 【解析】由题意得,解得且, 所以函数的定义域为, 23. 函数的值域为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】令,求出的范围,根据指数函数的单调性即可求解. 【解析】依题意, 令,则, 因为单调递减,且 所以, 所以. 故选:A. 24. 若函数(且)在上的值域为,则(  ) A.3或 B.或 C.或 D.或 【答案】C 【分析】根据指数函数的单调性即可求解. 【解析】当时,在上单调递减, 则,解得, 此时. 当时,在上单调递增, 则,解得或(舍去), 此时 综上可得:为或. 故选:C 考点07 指数型函数的图像 25. 函数 的图象恒过定点(  ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】通过令即可求出定点. 【解析】对于函数(),令,即. 当时,. 所以函数()的图象恒过定点. 故选:D. 26.幂函数在上单调递增,则的图象过定点(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】因为幂函数在上单调递增, 所以,解得,所以, 故令得,所以 所以的图象过定点. 故选:D. 27.设,,以下四幅图像中,可能代表函数与的图像是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】逐一分析各选项的指数型函数图象或对数型函数图象得到参数情况,进而得到另一个函数图象性质即可判断得解. 【详解】对A,函数单调递增,且图象与y轴相交于x轴下方, 所以且, 所以函数单调递增且图象为向右平移个单位得到,不可能过原点,故A错误; 对B,函数单调递增,且图象过原点, 所以且, 所以函数单调递增,且图象为向上平移个单位得到,故B正确; 对C,函数单调递减,且图象过原点, 所以且, 所以函数单调递减,且图象为向右平移个单位得到,不可能过原点,故C错误; 对D,函数单调递减,且图象过原点, 所以且, 所以函数单调递减,故D错误. 故选:B 28.已知函数的图象如图所示,则函数的图象大致是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由图可知的两个根其中一个根在,另一个根在,结合,可得的范围,结合指数的单调性即可判断. 【详解】的图象与x轴的交点的横坐标为方程的两个根, 由可得两根为, 又,所以, 由可知,为增函数, 又由,得,所以的图象与y轴的交点在x轴上方, 只有C选项满足题意, 故选:C 29.函数图象的大致形状是(    ) A.  B.  C.  D.   【答案】D 【解析】函数定义域为,且 当时,函数是一个指数函数,因为, 所以函数在上是减函数;故排除A,C; 当时,函数图象与指数函数的图象关于轴对称, 在上是增函数.故排除B. 故选:D. 30.已知,函数与的图象如图所示,则( ) A. B. 且 C. 且 D. 【答案】B 【分析】分别对进行讨论分析,得到相应的函数图象,与已知图象进行对比,可得正确答案. 详解】解:函数 因为已知图象连续,且不恒等于1,所以且 当时,,其图象大致为: 当时,,其图象大致为: 因为函数的图象在第一象限单调递增,所以. 当时,其图象大致为: 当时,其图象为: 当时,其图象大致为: 对照已知图象,可得:且 故选:B. 31.已知函数,,且,则(  ) A.,, B.,, C. D. 【答案】D 【分析】画出的图象,根据以及的大小关系确定正确答案. 【解析】令,解得, 画出的图象如下图所示, 由于,且, 由图可知:,,的值可正可负也可为,所以AB选项错误. 当时,, 满足,,所以C选项错误. , ,所以,D选项正确. 故选:D    考点08 指数型函数的性质 32. 已知,,,则三个数的大小关系是(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据给定条件,利用指数函数性质比较大小即得. 【解析】依题意,,,, 所以. 故选:A. 33.若,则的取值范围为(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】利用指数函数的单调性解不等式即可得出结果. 【解析】因,则, 即,解得, 所以的取值范围为. 故选:B. 34.若函数在上单调递减,则实数的取值范围是(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】是由与复合而成,先分析外层函数单调性,再根据复合函数单调性确定内层函数单调性,进而求出的取值范围. 【解析】是由与复合而成, 在中,,,所以在上单调递减. 因为在上单调递减,且外层函数在上单调递减, 根据复合函数“同增异减”的原则,可知内层函数在上单调递增. 对于二次函数,其图象开口向上,对称轴为. 二次函数在对称轴右侧单调递增,要使在上单调递增, 则对称轴需满足,解得. 故选:A. 35. 若对任意的,都有恒成立,则的取值范围为(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】将函数化为,分和两种情况讨论在区间上的最大值,进而求【解析】由得, ,所以的最小值为, 所以,. 故选:B. 36.函数 的值域为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据指数函数的单调性来得到值域. 【详解】因为, 那么可知 , 而函数在上是增函数,故有:, 所以: ,故C项正确 故选:C. 37.函数(且)的值域是,则实数(    ) A.3 B. C.3或 D.或 【答案】C 【分析】由指数函数的性质分别对和的情况讨论单调性并求值域,从而列方程组即可得到答案. 【详解】函数(且)的值域为, 又由指数函数的单调性可知, 当时,函数在上单调递减,值域是 所以有,即 ,解得; 当时,函数在上单调递增,值域是 所以有,即 ,解得. 综上所述,或. 故选:C. 38.设且,函数在区间上的最小值为-8,则a的取值范围为(  ) A.或 B.或 C.或 D.前面三个答案都不对 【答案】C 【分析】首先换元令,则函数等价于,根据题意能取到,分 和两种情况讨论即可. 【解析】设,则函数等价于, 因为函数函数在区间上的最小值为-8, 所以能取到, 当时,, 所以,可得, 当时,, 所以,可得, 故选:C 39.已知幂函数在区间单调递增. (1)求k的值; (2)若函数,则是否存在实数m,使得的最小值为4?若存在,求m的值;若不存在,说明理由. 【答案】(1)1 (2)存在m=3 【分析】(1)根据幂函数的定义,可求得k值,根据的单调性,分析判断,即可得答案. (2)由(1)得,则,分别讨论对称轴、和三种情况,根据二次函数的性质,求解即可得答案. 【详解】(1)因为是幂函数,所以, 解得或, 当时,在区间单调递减,不符合题意, 当时,在区间单调递增,符合题意, 所以. (2)由 (1) 函数的解析式为, 由函数,得, 函数为开口向上,对称轴为的抛物线, ①当即时,则,解得,满足题意; ②当时,即时,则,无解,舍去; ③当时,即时,则,解得,不满足,舍去; 综上所述,存在使得的最小值为4. 知识点三、对数函数 考点09 对数函数的概念、解析式及求值 40. 若函数是对数函数,则a的值是(    ) A.1或2 B.1 C.2 D.且 【答案】C 【分析】根据对数函数的定义即可得到方程,解出即可. 【详解】∵函数是对数函数, ∴,且, 解得或,∴, 故选:C. 41.函数(,且)是对数函数,且过点,则 . 【答案】1 【解析】由题设,可得,故, 所以. 42.已知函数是对数函数,且,则 . 【答案】/ 【分析】根据,求得对数函数解析式,再将代入计算即可. 【详解】设,且, 因为, 所以,解得, 所以, 所以. 故答案为:. 考点10 对数型函数的定义域、值域问题 43.函数的定义域为______. 【答案】 【分析】根据对数真数大于零以及二次根式有意义的条件列不等式求解即可. 【详解】要使函数有意义, 则,解得, 所以函数的定义域为, 故答案为:. 44.函数的定义域是 【答案】 【分析】对数的真数大于零,然后建立不等式求解即可. 【详解】由题可知,解得, 所以函数的定义域为. 故答案为: 45. 若函数的定义域为,则实数的取值范围为__________, 【答案】 【分析】由题意得到恒成立,结合判别式即可求解. 【详解】由函数的定义域为,可得恒成立, 即, 解得, 所以实数的取值范围为, 故答案为: 46.已知函数. (1)若,求的取值范围;(2)若,求的值域. 【答案】(1)(2) 【分析】利用对数函数的单调性求出函数的值域 【详解】(1)由可知,即得:, 由得:,即, 因在定义域内是增函数,故得,即, 又因,故的取值范围. (2)由可得,因在定义域内是增函数,则, 故得:,即函数的值域为. 考点11 对数型函数的图像 47.已知常数且,假设无论取什么值,函数图象恒经过一个定点,则的值为__________. 【答案】5 【分析】利用对数函数性质求解定点可得,进而求解即可. 【详解】令,得,此时, 则函数的图象恒过定点,即, 所以. 故答案为:5 48.函数,且的图象必经过的点是   A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据对数和指数恒过定点即,求出定点的坐标即可. 【详解】由对数可得,由指数可得 故令,解得:,此时,代入得 , 故图象过, 故选. 【点睛】本题考查了函数恒过定点问题,根据,是解题的关键. 49.函数(且)的图象恒过定点A,且点A在幂函数的图象上,则______. 【答案】 【分析】根据对数的性质结合题意求出点的坐标,再点的坐标代入中求出,从而可求出的解析式. 【详解】因为函数(且)的图象恒过定点A, 所以点的坐标为, 设,则,得, 所以, 故答案为: 50.函数的图象是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】根据对数函数的性质判断. 【详解】,当或时,,,排除AD, 当时,,,排除C, 故选:B. 51. ,则的范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】作出函数的图象,可得出,再利用对勾函数的单调性求解即可. 【详解】作出函数的图象如下图所示: 由图象可知,,且, 所以,即, 所以, 因为函数在上单调递减,且时,, 所以当时,, 即的范围是. 故选:C. 52.利用函数图像解不等式:的解集是 . 【答案】 【分析】画出函数,的图像,根据图像得到答案. 【详解】画出函数,的图像,如图所示: 当时,,根据图像知:当时, 故答案为:. 考点12 对数型函数的性质 53.已知,则下列不等式一定成立的是   A. B. C. D. 【答案】 【分析】由可得,然后对选项一一分析即可得出答案. 【解答】解:由可知, 所以,所以错误; 因为,但无法判定与1的大小,所以错误; 当时,,故错误; 因为,所以,故正确. 故选:. 54.函数的单调增区间是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由对数函数单调性、二次函数单调性以及复合函数单调性求解即可. 【详解】由题意中,,解得:, 又因为在上单调递增,在上单调递减,且为增函数, 根据复合函数同增异减的原则可知:函数的单调递增区间是. 故选:B. 55.函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由复合函数的单调性判断方法可得,再由函数的定义域范围可得结果. 【详解】由复合函数的单调性可知,内层函数在上单调递增,故, 且在上恒成立,只需,即,解得. 综上,的取值范围是. 故选:C. 56.已知函数在上为严格减函数,则实数的取值范围为 . 【答案】 【分析】利用对数函数的单调性以及复合函数的同增异减解决问题 【详解】令,函数在上单调递增, 而函数在上为严格减函数, 则,,且在上单调递减, 因此,解得, 所以实数的取值范围为. 故答案为: 57.函数在区间上单调递增,则实数的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】借助复合函数单调性计算即可得. 【详解】由函数在上单调递减, 则函数在上单调递减, 且在上恒成立, 则有,解得, 故实数的取值范围为. 故选:D. 58. 已知函数. (1)当时,求的取值范围; (2)令,求在上的最小值. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)依题意可得,令,求出的取值范围,从而求出的取值范围; (2)依题意可得,再令,结合二次函数的性质计算可得. 【小问1详解】 因为, 令,即,则或, 解得或, 所以的取值范围为; 小问2详解】 因为 , 令,因为,则, 此时有, 令,, 当时,; 当时,; 当时,; 综上可得. 59.已知函数,且. (1)求函数的定义域; (2)当时,求函数在[0,2]上的最大值. 【答案】(1) (2). 【难度】0.65 【知识点】利用函数单调性求最值或值域、求对数型复合函数的定义域 【分析】(1)根据对数函数定义域解不等式组即可求出函数的定义域;(2)根据对数函数的单调性与二次函数的性质即可求出时函数在[0,2]上的最大值. 【详解】(1)依题意有解得, 故函数的定义域为. (2)当时,,其中, 令, 则函数在上单调递增,在上单调递减, 又是减函数, 所以函数在上单调递减,在上单调递增, 又, 故函数在[0,2]上的最大值为. 60.已知函数,且. (1)若,求函数的单调递增区间; (2)若函数的最小值为,求的值. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)确定函数的定义域,结合复合函数的单调性的判断,即可求得答案; (2)令,分和两种情况讨论,根据函数单调性结合最值,即可求得答案. 【详解】(1)因为,所以,解得, 即函数的定义域为, , 因为在上单调递增,在上单调递减, 又,所以在定义域上单调递增, 所以函数在上单调递增,在上单调递减, 即得的单调递增区间为; (2)由(1)令,则,, 当时,函数在上单调递增,函数不存在最小值,故舍去; 当时,函数在上单调递减,, 所以,解得,符合题意,故. 知识点四、综合提升 61.已知幂函数的图象关于轴对称. (1)求的解析式; (2)若,且不等式在区间上恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据幂函数定义得到系数为,再结合奇偶性计算即可得解; (2)由(1)可得在区间上恒成立,将不等式进行参变分离,得到在上恒成立,由二次函数求出最小值,从而得出结论. 【详解】(1)因为是幂函数, 所以,解得或, 当时,为偶函数,图象关于y轴对称, 当时,为奇函数,图象关于原点对称,不符, 所以, (2)由(1)得, 由不等式在区间 上恒成立, 则在区间上恒成立, 即在区间上恒成立, 令,对称轴为, 则函数在单调递减,在单调递增, 则, 所以,解得, 所以实数的取值范围是. 62. 已知函数. (1)当时,求该函数的值域; (2)求不等式的解集; (3)若对于恒成立,求的取值范围. 【答案】(1) (2)或. (3) 【分析】(1)根据对数的运算性质,结合换元法,将转化为,,利用二次函数的性质即可求解, (2)换元,解一元二次不等式,进而根据对数的单调性求解, (3)换元,分离参数,将问题转化为在上恒成立,即可利用函数的单调性求解最值得解. 【解析】(1)因为 令,,则, 函数转化为,, 则二次函数,对称轴为, 故函数在上单调递减,在上单调递增, 所以当时,取到最小值为,当时,取到最大值为5, 故当时,函数的值域为. (2)由题得,令, 则,即,解得或, 当时,即,解得; 当时,即,解得, 故不等式的解集为或. (3)由于对于上恒成立, 令,,则,即在上恒成立, 所以在上恒成立, 因为函数在上单调递增,也在上单调递增, 所以函数在上单调递增,它的最大值为, 故时,对于恒成立. 63.已知幂函数在上是严格增函数. (1)求的值; (2)设,求在上的最小值; (3)若存在,使得不等式成立,求的取值范围. 【答案】(1) (2)最小值是 (3) 【分析】(1)由幂函数定义及其性质求解; (2)判断单调性求值; (3)令,将问题转化为求解. 【详解】(1)因为为幂函数,且在单调递增, 所以,解得. (2) 令,而函数在单调递增, 所以在单调递减,所以函数在单调递减, 又是增函数,根据复合函数单调性可知在单调递减, 所以当时,取得最小值. (3)令,因为,所以, 则不等式即,所以,, 所以, 又的对称轴为, 所以当时,取得最小值, 所以的取值范围是. 64.已知函数 . (1)解不等式 (2)若关于 的方程 的解集中恰好有一个元素,求 的值; (3)若对任意 ,函数 在区间 上总有意义,且最大值与最小值的差不小于2,求 的取值范围. 【答案】(1) (2)或 (3) 【解析】 【分析】(1)利用对数函数的单调性,求不等式的解集即可; (2)根据题意得出方程恰有一个实根,化简转化为判断方程的根的个数问题,通过讨论和即可求解; (3)对任意,函数在区间上总有意义,得对恒成立,求得.根据题意得出,即对任意恒成立,利用二次函数在区间上恒成立求得的范围. 【小问1详解】 由有:, 所以,即, 所以; 【小问2详解】 由有:, 所以,即, 当时,,满足题意, 当时,由, 所以,满足题意, 当时,方程有两个不等的实根,不妨设为, 由有,因为,所以, 所以,所以都满足,不满足题意, 综上所述,或; 【小问3详解】 因为对任意 ,函数 在区间 上总有意义, 所以对恒成立, 因为在上为减函数,故只需对任意恒成立, 所以只要,故,解得, 对任意,函数在区间上单调递减, 所以函数在区间上最大值为,最小值为, 所以, 所以对任意恒成立, 令, 当时,对任意不恒成立, 当时,在单调递增,不满足题意, 当时,对任意恒成立,有三种情况: 第一种:当,所以, 第二种:,又,所以无解, 第三种:,无解, 所以实数a的取值范围是. 65. 已知函数. (1)若,求的定义域; (2)若在上单调递增,求的取值范围; (3)设,若对任意,存在,使得不等式成立,求的取值范围. 【答案】(1) (2) (3) 【解析】 【分析】(1)根据基本初等函数定义域,列出一元二次不等式,求出解集即可; (2)根据复合函数单调性,判断二次函数在区间上的单调性和值域,列出不等式,求出参数范围即可; (3)根据双变量恒成立的问题,判断函数最值之间的关系,根据复合函数单调性求出函数最值,进而列出不等式,求出参数范围. 【小问1详解】 由题意得,因式分解得,解得或, 即函数定义域为. 【小问2详解】 因为在上单调递增,所以当 在上单调递增时,函数在单调递增且, 因为是对称轴为直线,开口向上的二次函数, 则,解得, 所以的取值范围为. 【小问3详解】 对任意,存在,使得不等式成立,即任意,恒成立, 由, 当时,,则,所以, 可得任意,恒成立,即恒成立, 等价于恒成立; 因为在上单调递增,即在恒成立即可, 即在恒成立, 由对勾函数可知在上单调递减,所以; 可得时在恒成立; 所以的取值范围为. 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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第4章幂函数、指数函数与对数函数单元复习讲义(培优篇)-2026-2027学年高一上学期数学沪教版必修第一册
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