07 专题七 指数函数与对数函数期中复习讲义-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册

2026-10-16
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人教A版高一上期中专项复习 · 专题七 指数函数与对数函数 全国各地市期中真题精选 · 12 题型讲练 + 过关检测 【教师版】 题 型 目 录 题型 考点 例题来源 题数 对数函数的图象与定点 对数函数图象与性质 · 指数对数性质综合 2025重庆一中期中 3 题 对数型函数的定义域与值域 函数最值 · 指数函数含参 · 对数函数含参 2026郑州外国语期中 3 题 指对幂比较大小:中间量法 指数与对数比较大小 · 指数对数比较大小 · 指数比较大小 2026杭四中下沙期中 5 题 指对幂比较大小:构造与放缩 指数比较大小 2025云南师大附中期中 4 题 指对函数含参问题 对数函数含参 · 指数函数含参 2025昭通一中联盟期中 5 题 函数零点问题 函数零点 2025昭通一中联盟期中 4 题 函数模型应用 函数模型应用 2026云南师大附中期中 5 题 指数幂的化简求值 指数幂运算 2025南京六校联考期中 5 题 对数运算与化简 指数幂与对数运算 · 对数运算 · 指数幂运算 2026常州金坛一中期中 5 题 换底公式与对数恒等式 对数运算 · 指数幂与对数运算 2025南通海门实验期中 4 题 指数函数的图象与定点 指数函数图象与性质 2026襄阳四中期中 4 题 指数函数单调性应用 指数函数图象与性质 · 指数型函数性质综合 2025福建三明二中期中 4 题  知识清单 ▍一、概念梳理 1. 根式与分数指数幂互化:根指数为 时, 次根号下的 记为 (,),负指数幂 ,零指数幂 。 - 注意:偶次根号下开方结果非负,;奇次根号不变号,如 。 2. 指数函数定义:形如 的函数;定义域 ,值域 ,图象恒过点 。 - 注意:、 是指数型函数,其单调性仍由底数决定,但定点随平移改变。 3. 对数定义:();恒等式 ,。 - 对数函数 :定义域 ,值域 ,图象恒过点 。 4. 图象与性质分类: 时 与 都单调递增; 时都单调递减。 - 记忆:底数互为倒数的指数函数图象关于 轴对称,如 与 。 5. 平移过定点结论: 恒过点 ; 恒过点 。 - 推广:含 的指数型函数 是偶函数图象,折点即 。 6. 反函数:指数函数 与对数函数 互为反函数,两图象关于直线 对称。 - 反函数的定义域、值域互换: 的值域 恰是对数函数的定义域。 7. 零点存在定理:若 在闭区间 上图象连续不断,且 ,则 在 内至少存在一个零点。 - 结合单调性可得"唯一零点";零点即方程 的实根,也是图象与 轴交点的横坐标。 8. 常见函数模型:指数增长模型 、指数衰减模型 、对数模型 。 - 建模步骤:读题设变量→列解析式(注意自变量范围)→求值或最值→回归实际意义作答。 ▍二、法则与公式 1. 指数幂运算律:;;()。 - 例:,。 2. 条件求值平方链:,,层层平方即可。 - 立方和:。 3. 对数运算律:;;()。 - 逆用合并真数:。 4. 换底公式:;推论 ,,。 - 例:,,。 5. 常用结论:;;;;;。 6. 复合函数单调性"同增异减":外层 、 的增减由底数与 比较决定,与内层单调性合成判断。 - 例: 的增区间与内层二次函数的减区间相同。 7. 对勾函数: 在 上递减、在 上递增,最小值 。 - 常配换元使用:、 等,换元后必须写出新元的取值范围。 ▍三、方法技巧 1. 指数幂的化简求值:先把根式化分数指数幂、负指数化正指数,再同底合幂;条件求值沿平方链 逐层平方;化简中遇偶次根号要加绝对值。 2. 对数运算与化简:异底先换底化同底,再逆用运算律把和差合并为真数的积商幂;遇 用 消项,遇对数方程先化同底再令真数相等。 3. 换底公式与对数恒等式:见 直接写 ;连等式 型先指对互化再取倒数换底;求 型把各条件换到同底后相加。 4. 含参对数求值(对数方程):先用运算律去对数化为代数方程,解出参数后代回检验"真数大于零、底数大于零且不等于1",不合者舍去。 5. 指数函数的图象与定点:识别图象先看定点 与升降定底数范围;求定点令指数为 ;含参数图象问题先取特殊点(如指数为0)再对照选项。 6. 指数函数单调性应用:由底数(或 型)定增减;解不等式时"增函数值大自变量大、减函数值值大者自变量小"脱去 ;复合函数单调区间必须限制在内层定义域内。 7. 对数函数图象与定点:第一步必求定义域(真数 );求定点令真数等于 ;由底数分 与 两类讨论图象位置、升降与取值。 8. 对数型函数定义域与值域:定义域列"所有真数大于零"的不等式组并取交集;值域先求内层函数范围,再按外层底数与 的大小套用对数函数的增减求范围。 9. 比较大小(指数类与对数类):同底比幂用指数(对数)函数单调性,同指数比底用幂函数单调性;异类先与 、 分档,必要时化同指数(如 )或搭中间量。 10. 含参、零点与模型应用:底数含参按 与 分类,"在区间上单调"端点可取等、"存在子区间单调"不可取等;零点用"端点异号+单调性定唯一";模型题求解后回归实际意义作答。 ▍四、易错警示 1. 偶次根号开方必须加绝对值:。 - 反例:把 写成 是错的,因 ,应为 。 2. 负数开奇次方根先化为幂:。 - 反例:认为"负数没有分数指数幂"而把该项直接丢弃,会导致计算缺项。 3. 对数运算律不可乱用:。 - 反例:;同样 。 4. 对数的底数必须大于零且不等于 。 - 反例: 无意义;用换底公式时若引入负底数(如 )则整式作废。 5. 解对数方程必须检验真数与底数的限制。 - 反例:由 解出 时真数 ,必须舍去,只留 。 6. 单调区间必须写在定义域内,且区间之间不用 连接。 - 反例: 的增区间是 ,写成 就混入了使真数为负的 。 7. 换元后要守住新元的隐含范围。 - 反例:设 后必有 ,当 时 ;忽略范围会把闭区间上二次函数的最值端点求错。  对数函数的图象与定点 方法要领 对数型函数 恒过定点 ,含参真数时令真数等于 最直接;判断图象与性质先按底数 或 分两类讨论,奇函数型先用“定义域关于原点对称”定参,再由“同增异减”定单调性,解不等式时用奇偶性移项后脱去 并联立定义域。 【例】(2025重庆一中期中 17)已知函数 ()为奇函数,且 。 (1)求实数 , 的值; (2)判断 在定义域内的单调性,并说明理由; (3)解不等式 。 【答案】(1);(2) 在定义域 上单调递增;(3) 【分析】(1)奇函数的定义域关于原点对称,由真数恒正得 ,再由 解出 ;(2)拆出内层函数分析单调性,按复合函数"同增异减"判断;(3)利用奇函数把 化为 ,再用单调性脱去对应法则列不等式组。 【详解】(1)解:由 得 ,故 的定义域为 , 因为 为奇函数,其定义域关于原点对称,所以 , 由 得 ,即 , 解得 ,所以 ,此时 ,定义域为 , 且 ,确为奇函数,符合题意。 (2)令 ,当 时 , 且 增大时 减小,分母不为零,所以 在 上单调递增, 又 在 上单调递增,由"同增异减"得 在 上单调递增。 (3)因为 是奇函数且在 上单调递增, 由 得 , 所以 且 且 , 即 且 且 ,三者取交得 , 所以不等式的解集为 。 【练1】(2026肥东尚真中学期中模拟 6)函数 在 上的最大值与最小值的和为 ,则 (  ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】按 与 分类,由单调性确定最大值、最小值在哪一端取到,列方程求解后必须检验底数的范围。 【详解】解:若 ,则 在 上单调递增, 最大值为 ,最小值为 , 由 得 ,解得 ,满足 ,符合题意; 若 ,则 在 上单调递减, 最大值为 ,最小值为 , 仍得 ,解得 ,与 矛盾,舍去。 综上,。故选:C。 【练2】(2026襄阳四中期中 10)下列说法正确的是(  )(多选) A.若 的定义域为 ,则 的定义域为 B.对数 恒有意义,则实数 的取值范围是 C.函数 的值域为 D.函数 在区间 上单调递增,则 【答案】ABD 【分析】A 由复合函数定义域的求法判断;B 由真数恒大于零分 与 讨论;C 换元 求值域;D 换元 后按"同增异减"列条件。 【详解】解:对于A,由 解得 , 所以 的定义域为 ,A正确; 对于B,对数恒有意义等价于 对一切 恒成立, 当 时, 恒成立,符合要求; 当 时,需 ,解得 , 综上 ,B正确; 对于C,设 ,则 且 , 在 上单调递减, 当 时取得最大值 ,所以值域为 ,C错误; 对于D,令 ,由 得 , 外层 开口向上,对称轴为 ,内层 递增, 由"同增异减"需 在 上单调递增,即 ,D正确。 故选:ABD。  对数型函数的定义域与值域 方法要领 定义域优先:真数大于零、底数大于零且不等于 ,含参单调性问题还须内层在区间上恒正(端点代入 );求值域/最值一律换元 (或 )并先写出新元范围,化为二次函数在闭区间上的最值,按对称轴与区间的位置比较端点值;值域为 等价于内层函数值域包含 (判别式 )。 【例】(2026郑州外国语期中 18)(1)设 ,求 在 上的最小值,并求此时 的值; (2)已知函数 ,,当 时,求 的最值及对应的 的值。 【答案】(1) 时, 取最小值 ;(2) 时 取最小值 ; 时 取最大值 。 【分析】(1)设 ,用 表示 化为二次函数,注意确定 的取值范围;(2)先用对数运算性质化简 与 ,再设 换元,转化为二次函数在闭区间上的最值。 【详解】(1)解:设 ,因为 在 上单调递增, 在 上单调递减, 所以 在 上单调递增,所以 , 又 , 所以 ,图象开口向上,对称轴为 , 所以 在 上单调递减,在 上单调递增, 时取得最小值 , 由 得 , 解得 或 (舍去), 所以 时, 取得最小值 。 (2),, 设 ,因为 且 单调递增,所以 , 则 ,图象开口向上,对称轴为 , 所以 即 , 时, 取最小值 ; 又端点 与 中 离对称轴更远, 所以 即 时, 取最大值 。 【练1】(2025东北育才中学期中 16)已知函数 。 (1)当 时,求 的值域; (2)若 的最小值为 ,求 的值; (3)在(2)的条件下,若不等式 有实数解,求实数 的取值范围。 【答案】(1);(2);(3)。 【分析】换元 化为二次函数在定区间 上的值域与最值问题,按新元区间与对称轴的位置分类;(3)参变分离为 有解,用基本不等式求右侧最小值,注意先说明 。 【详解】(1)解:设 ,则 ,当 时,, 其对称轴为 ,在 左侧,所以函数在 上单调递增, 所以 ,故所求值域为 。 (2)由 ,, 若 ,则 ,函数在 上单调递增, 函数值大于 而取不到,无最小值,不合题意; 若 ,当 即 时取得最小值 , 由 得 ,,结合 得 。 (3)由(2)知 , 由 有实数解,得 , 左边 ,故必有 , 两边同除以 ,等价于 有解, 只需 , 由基本不等式 , 当且仅当 ,即 时取等号, 所以 , 由 且 ,解得 , 即 的取值范围是 。 【练2】(2026湖南师大附中期中 8)若函数 的值域为 ,且在区间 上单调递增,则实数 的取值范围是(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】对数型复合函数的值域为 ,等价于内层函数的值域包含 ,即内层二次函数图象与 轴有交点;再由外层递减得内层在给定区间上单调递减且恒正,两组条件取交。 【详解】解:由 的值域为 ,得内层函数 的取值包含 , 所以 有实根,即 , 解得 或 ; 因为 在 上单调递减, 在 上单调递增, 所以内层 在 上单调递减且恒为正, 其对称轴为 ,开口向上,于是 ,即 , 且区间右端点处 ,解得 , 所以 , 与 取交得 。故选:A。  指对幂比较大小:中间量法 方法要领 异底异指异类(指数幂、对数、根式混排)先搭中间量分层:每个数与 、 比较,分成小于 、介于 与 、大于 三层,每层内再化同底或化同指用单调性比;同层分不出时取精确值(如 与 平方比较)作第二中间量,每步都要写出所用函数的单调性依据。 【例】(2026杭四中下沙期中 7)记 ,,,则(  ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】 与 同指数,化同底后用幂函数单调性比较,并用 作中间量定位; 用底为 的对数函数单调性与 比较。 【详解】解:, 因为幂函数 在 上单调递增,且 , 所以 ,又 ,所以 ; 因为对数函数 的底数 ,在 上单调递减, 且 ,所以 , 综上 。故选:D。 【练1】(2026湖南株洲一中期中 6)已知实数 ,,,则 ,, 这三个数的大小关系是(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】三个数分属指数、三角、对数三种类型,分别借助 、、 的单调性,与中间量 、 比较后分层排列。 【详解】解:因为指数函数 单调递增,且 , 所以 ; 因为对数函数 的底数 ,在 上单调递减, 且 ,所以 ; 因为 在 上单调递增,且 , 所以 ,即 ; 综上 ,即 。故选:C。 【练2】(2026嘉兴八校联盟期中 5)已知 ,,,则实数 ,, 的大小顺序为(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】三个数类型不同,分别与中间量 和 比较:对数与 比,指数幂与 比,再按层排列。 【详解】解:因为对数函数 的底数 ,在 上单调递增, 且 ,所以 ; 因为 单调递增,所以 ; 因为 单调递减,所以 ,即 ; 综上 ,即 。故选:B。 【练3】(2026长沙一中期中 7)设 ,,,则 ,, 的大小顺序是(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】 与 可化为同指数 后用幂函数单调性比较,也可用 作桥; 与 比较。 【详解】解法一:由 , , 因为幂函数 在 上单调递增,且 , 所以 ; 又 , 所以 。故选:B。 解法二:幂函数 在 上单调递增,且 , 所以 ; 指数函数 单调递减,且 , 所以 , 故 ,又 ,所以 。故选:B。 【练4】(2026南师附中期中 4)已知 ,,,则(  ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】先用对数运算性质把 、 化为精确值 与 , 借助 的单调性与 比较, 与 用平方比较。 【详解】解:, 所以 ,; 因为指数函数 单调递增,且 , 所以 ; 又 ,,且 , 所以 ,即 ; 综上 。故选:D。  指对幂比较大小:构造与放缩 方法要领 不能直接化同底时三条路:化同指数构造幂函数 比较;构造商式 化为与 比较;用放缩链夹住(如 得 , 得 ),放缩每一步必须写清所用的大小关系,不能代近似值代替推理。 【例】(2025云南师大附中期中 4)已知 ,,,,则(  ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】利用 、 作放缩:把 化为 后与 比,需证 ;把 放缩到 ,把 放缩为 ,即可比出全部大小。 【详解】解:因为 ,所以 , 于是 ,且 ; 又因为 ,指数函数 在 上单调递增, 所以 ; 而 ,所以 ,且 ; 综上 。故选:D。 【练1】(2025天津弘毅中学期中 7)若 ,,,则下列各式正确的是(  ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】 与 同底,构造指数函数 比较; 与中间量 比较。 【详解】解:因为指数函数 单调递增,且 , 所以 ; 因为指数函数 单调递减,且 , 所以 ,即 ; 综上 ,即 。故选:D。 【练2】(2026郑州十校联考期中 5)已知 ,,,则 ,, 的大小关系为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】 与 同指数,构造幂函数 比较; 与 同底,构造指数函数 比较,用 作桥。 【详解】解:因为幂函数 在 上单调递增,且 , 所以 ; 因为指数函数 的底数 ,在 上单调递减, 且 ,所以 ; 综上 。故选:A。 【练3】(2026长沙望城一中期中 7)若 ,则(  ) A., B., C., D., 【答案】D 【分析】构造商式 与 比较,也可按同指数用幂函数单调性判断。 【详解】解:由 得 , 因为指数函数 单调递增,且 ,, 所以 ,, 即 且 , 又 ,,所以 ,。 故选:D。  指对函数含参问题 方法要领 单调定参按“同增异减”拆外内层,除对称轴条件外必须补“内层在所给区间上恒正”(闭区间端点代入 ,开区间取单侧端点);恒成立问题优先参变分离化为求最值(注意分离时除数恒正才能同除);含 的式子先换元 并写出新元范围,二次函数按对称轴与区间位置分类,分类标准统一、不重不漏。 【例】(2025昭通一中联盟期中 17)已知函数 。 (1)求不等式 的解集; (2)若对任意 ,不等式 恒成立,求实数 的取值范围。 【答案】(1);(2),即 。 【分析】两问都用换元 ,注意写出新元 的范围;(2)分离参数 后化为求对勾函数 在闭区间上的最小值,用基本不等式时须说明取等条件。 【详解】(1)解:令 ,则 , 由 解得 ,即 , 由 单调递增得 ,即 , 所以不等式的解集为 。 (2)当 时,令 ,得 , 原不等式化为 对 恒成立, 因为 ,两边同除以 得 对 恒成立, 由基本不等式 , 当且仅当 ,即 时取等号, 所以 , 故只需 ,即 的取值范围是 。 【练1】(2026沈阳五校协作体期中 16)已知函数 ( 且 )的图象过点 。 (1)求 的解析式; (2)设函数 (),求 在 上的最大值。 【答案】(1);(2)最大值为 ( 时)或 ( 时)。 【分析】(1)由图象过定点列 求底数;(2)换元 化为二次函数 在 上的最值,按对称轴与区间的位置关系分 、、 三类讨论。 【详解】(1)解:因为 的图象过点 , 所以 ,解得 ,所以 。 (2),其中 , 令 ,由 单调递增得 ,则 ,, 当 时,对称轴 , 在 上单调递增,; 当 时, 在 上单调递增,,与 一致; 当 时,对称轴 , 若 ,即 , 在 上单调递增,; 若 ,即 , 在 上单调递增,在 上单调递减, , 综上, 在 上的最大值为 ( 时)或 ( 时)。 【练2】(2025四川安岳中学期中 13)函数 在区间 上单调递减,则 的取值范围是______。 【答案】 【分析】外层 单调递增,由"同增异减"得内层 在 上单调递减,此外真数必须恒正,两个条件联立解参。 【详解】解:设 ,其图象开口向下,对称轴为直线 , 因为外层 在 上单调递增, 在 上单调递减, 由"同增异减"得 在 上单调递减,所以对称轴须在区间左侧,即 ,得 ; 又真数须在 上恒为正, 在该区间单调递减,故最小值在 处取得, 须 ,解得 , 所以 ,即 的取值范围是 。 故答案为:。 【练3】(2026南宁三中期中 8)若函数 对任意 恒成立,则实数 的取值范围为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】换元 化为二次函数型,参变分离得 恒成立,转化为求 在新元区间上的最小值,注意对称轴落在新元区间内部。 【详解】解:令 ,因为 且 单调递增, 所以 , 原问题等价于 对 恒成立,即 恒成立, 二次函数 的图象开口向上,对称轴为 , 所以 , 故 。故选:A。 【练4】(2026郑州一中期中 8)已知函数 满足 ,且当 时不等式 恒成立,则实数 的取值集合是(  ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】先由 定出 ,再判断 的符号以 为分界,按 、、 三段分类,每段提出公因式 后列 的条件。 【详解】解:由 得 , 则不等式化为 , 因为 ,所以 ,不等式即 ; 因为指数函数 单调递增,且 , 当 时,,不等式恒成立,对 无限制; 当 时,,须 对一切 成立,即 ; 当 时,,须 对一切 成立,即 ; 综上 ,取值集合为 。故选:D。  函数零点问题 方法要领 先说单调性定每段至多一根,再用零点存在定理(连续+两端点函数值异号)定根的存在与区间;嵌套型先因式分解或换元 ,拆成 与 两层,逐段用值域和单调性清点每段根数再求和,分界值(如 )单独验证是否重根。 【例】(2025昭通一中联盟期中 13)已知函数 ,直线 与函数 的图象恒有两个不同的交点,则实数 的取值范围是______。 【答案】 【分析】交点个数即方程 的根的个数。两段内 都增而直线递减,每段至多一个交点;再用端点值与零点存在定理判断每段何时恰有一个交点,重点考察分界点 处 与直线截距 的大小。 【详解】解:交点个数等价于方程 的实根个数。 当 时, 单调递增,直线 单调递减,两图象至多一个交点, 当 时 ,当 时 而直线趋于 , 令 ,则 在 单调递增且函数值从负到正, 由零点存在定理,方程在 上恰有一个根; 当 时, 单调递增,直线递减,同理至多一个交点, 令 , 在 上单调递增, ,且 时 , 所以当 即 时,由零点存在定理方程在 上恰有一个根; 当 时 ,故 上无根,此时全图象仅 个交点,不合题意。 综上 ,即 的取值范围是 。 故答案为:。 【练1】(2025重庆一中期中 2)若 为函数 的零点,则 所在的区间为(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】先判断 在 上单调递增,说明零点唯一,再由零点存在定理找两端点函数值异号的区间。 【详解】解:因为 与 都在 上单调递增, 所以 在 上单调递增,至多一个零点, 计算 ,, 因为 的图象在 上不间断,且 , 由零点存在定理,唯一零点 。故选:B。 【练2】(2025三明二中期中 8)已知函数 ,若关于 的方程 有五个不同的实数根,则实数 的取值范围为(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】因式分解换元:方程即 或 。先精确解出 的根数,再逐段清点 的根数随 变化的规律,使总根数为 。 【详解】解:由 得 , 所以 或 ,两类根合共五个不同的实数根。 先看 :当 时 即 ,无解; 当 时 ,得 ;当 时 ,得 , 所以 恰有 个根 ,; 故须 恰有 个根,且这些根不与上述两根重合。逐段清点 的根: 当 时 单调递减,值域为 ,故 时该段恰有 根,其余无根; 当 时 单调递增,值域为 ,故 时该段恰有 根; 当 时 单调递减,值域为 ,故 时该段恰有 根; 三段合计: 时根数为 ; 时为 ; 时为 ;其余为 或 , 所以当且仅当 时总根数为 。故选:B。 【练3】(2025大连二十四中期中 11)关于 的方程 ,以下说法正确的是(  )(多选) A.存在实数 ,使得方程恰有 个不同的实根 B.存在实数 ,使得方程恰有 个不同的实根 C.存在实数 ,使得方程恰有 个不同的实根 D.不存在实数 ,使得方程恰有 个不同的实根 【答案】BD 【分析】两次换元:令 ,方程化为 ,其中 ;分段写清 的单调性与最值,按 与 、 的大小分类数出 根,再由每个 对应的 根数( 一个, 且 两个)统计总根数。 【详解】解:原方程化为 , 令 ,则 ,方程即 ,其中 ; 当 时,,在 上递减、在 上递增,,最小值 ; 当 时,,在 上递减、在 上递增,,最小值仍为 ,且 时 , 时 。 分类统计(记每个满足 且 的根给 个 , 给 个 , 给 个 ): 当 时, 的根为 ,对应 ,,,共 个实根,B正确; 当 时,, 有 个根,其中 个在 , 个在 ,每个都给 个 ,共 个实根,故 个实根不可能出现,C错误; 当 时, 或 ,共 个实根; 当 时,,仅 一个根,给 个实根; 当 时,方程无实根。 综上,方程的实根个数只可能为 ,恰有 个实根的 不存在,A错误;恰有 个实根的 不存在,D正确。 故选:BD。  函数模型应用 方法要领 建模三步:选型(增速越来越快选指数型 ,越来越慢选根式型)、待定系数(两组数据列方程组)、列式求解;分段计费先分段写解析式并标明每段的取值范围,再由函数值判断落在哪一段反解;最优化用基本不等式必须写“当且仅当……取等号”并验证取等点在定义区间内,分段取较大者,方案比较要同时比利润与时间成本。 【例】(2026云南师大附中期中 18)根据市场调查,某学习机公司生产学习机的年固定成本为 万元,每生产 万部还需另投入 万元。设该公司一年内共生产该款学习机 万部并全部销售完,每万部的销售收入为 万元,当 时 ;当 时 。已知该公司一年内共生产 万部并全部销售完时年利润为 万元;生产 万部并全部销售完时年利润为 万元。 (1)求年利润 (万元)关于年产量 (万部)的函数解析式; (2)当年产量为多少万部时,公司所获得的年利润最大?并求出最大利润。 【答案】(1)当 时 ;当 时 ;(2)年产量为 万部时年利润最大,最大利润为 万元。 【分析】(1)利润=销售收入-总成本,先由两组"产量—利润"数据解出 、,再分段写出 ;(2)分段求最值:二次函数段用配方法,分式段用基本不等式,必须验证取等号时的 落在对应区间内。 【详解】(1)解:由 时年利润为 万元, 得 ,即 ,解得 ; 由 时年利润为 万元, 得 , 即 ,解得 ; 当 时,; 当 时,。 (2)当 时,,对称轴 在区间右侧, 所以 在 上单调递增,; 当 时,, 因为 ,由基本不等式 , 当且仅当 ,即 时取等号, 所以此时 ; 因为 ,所以当年产量为 万部时年利润最大,最大利润为 万元。 【练1】(2026长沙雅礼中学期中 7)为了保护水资源,某城市对居民生活用水实行"阶梯水价":每户每月用水量不超过 的部分按 元 收费;超过 但不超过 的部分按 元 收费;超过 的部分按 元 收费。若某户居民本月交纳的水费为 元,则此户居民本月用水量为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】先分段写出水费 关于用水量 的解析式并标出各段的取值范围,再由 落在哪一段反解 。 【详解】解:设本月用水量为 ,水费为 元, 当 时,,此时 ; 当 时,,此时 ; 当 时,,此时 ; 因为 ,所以 ,令 ,解得 , 即本月用水量为 。故选:A。 【练2】(2026重庆八中期中 5)"皮尔曲线"能较好地描述生物生长规律,其函数解析式可简化为 (,,)的形式。已知 ()描述某种植物高度随时间 (单位:年)的变化规律,刚栽种时()植物高 米,经过一年植物高 米。要让该植物的高度超过 米,至少需要(  )年。 A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由 、 两个条件解出 、 得到模型,再判断单调性,逐个取值验证 首次出现的年份。 【详解】解:由题意得 , 即 且 , 由第一式得 ,所以 ;代入第二式得 ,所以 , 所以 ; 当 时 随 增大而减小, 递减且大于 , 所以分母递减, 在 上单调递增, 计算 , , 所以至少需要 年。故选:C。 【练3】(2025四川安岳中学期中 18)某环保组织自 年元旦起监测某水域水葫芦的生长面积,最初测得生长面积为 (单位:),此后每月月底测量一次。观察发现水葫芦生长面积增加的速度越来越快,且二月底测得面积为 ,三月底测得面积为 。记最初测量时 ,现有两个函数模型可供选择:(,)与 (,)。 (1)判断哪个模型更适合,说明理由,并求出该模型的解析式; (2)该水域中水葫芦生长面积在哪个月份起达到开始研究时生长面积的 倍以上?(参考数据:,) 【答案】(1)选模型 ,解析式为 ;(2) 月份起达到 倍以上。 【分析】(1)两个模型都递增,区别在于增长的快慢趋势:指数型越增越快、根式型越增越慢,对照"增速越来越快"选型后待定系数;(2)列不等式 ,换底公式化简后用参考数据估算。 【详解】(1)解:两个模型在 上都是增函数, 模型 ()的函数值随 增大增加得越来越快, 模型 的函数值增加得越来越慢, 由题意面积增加的速度越来越快,故选模型 , 由二月底()为 ,三月底()为 ,得 , 两式相除得 ,代回得 , 所以解析式为 。 (2)由题意 ,即 , 两边取常用对数得 , 所以 , 所以 ,即从 月底(进入 月份)起,水葫芦生长面积达到开始研究时的 倍以上。 【练4】(2025厦门泉州五校联考期中 18)某运输公司今年初用 万元购进一台大型运输车。预计从第 年到第 年()花在该车上的维护费用总计为 万元,该车每年运输收入为 万元。 (1)该车运输几年开始盈利?(即总收入减去购车成本及所有维护费用之差为正值) (2)若该车运输若干年后处理,有两种方案: ①当年平均盈利达到最大时,以 万元的价格卖出; ②当盈利总额达到最大时,以 万元的价格卖出。 哪种方案较为合算?请说明理由。 【答案】(1)运输 年开始盈利;(2)方案①较为合算。 【分析】(1)列利润函数 ,解一元二次不等式取 的最小值;(2)方案①用基本不等式求 的最大值并验证取等条件,方案②用配方法求 的最大值,再各加卖车所得比较总利润与所需年数。 【详解】(1)解:设运输 年的盈利总额为 万元, 则 , 由 得 , 解得 ,其中 , 因为 ,所以 ,即该车运输 年开始盈利。 (2)方案①:年平均盈利为 , 因为 ,由基本不等式 , 当且仅当 ,即 时取等号, 所以年平均盈利最大为 万元,此时盈利总额为 万元, 以 万元卖出后共得 万元; 方案②:盈利总额 , 当 时盈利总额最大为 万元,以 万元卖出后共得 万元; 两方案所得总额都是 万元,但方案①只需 年,方案②需 年, 方案①所用时间更短,所以方案①较为合算。  指数幂的化简求值 方法要领 先把根式化为分数指数幂、负指数化为正指数,再用运算律 逐项化简;条件求值沿平方链 逐层平方,遇偶次根号开方要加绝对值。 【例】(2025南京六校联考期中 6)已知,则=(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】利用完全平方公式与平方差公式,结合指数幂的运算法则逐步求值。 【详解】由,两边平方得(指数幂运算法则), 即。 所以。 故(平方差公式)。 所以。 故选:C。 【练1】(2026广州二中四元联考期中 12)=______。 【答案】 【分析】把根式化为分数指数幂,逐项用指数幂运算法则计算后相加。 【详解】; ; ; 。 所以原式。 【练2】(2026东北育才高中期中 10)已知实数满足,则下列选项中正确的是(  )(多选) A. B. C. D.除以的商为 【答案】BCD 【分析】先由说明,再沿平方关系逐项计算:A用展开,B开方取正,C取绝对值,D用立方和公式因式分解。 【详解】解:由,若,则,得,与已知矛盾,故。 对A:(完全平方公式),A错误。 对B: , 又知,开方得,B正确。 对C: , 所以,C正确。 对D:由立方和公式, 取,,得, 所以 , 故所求商,D正确。 故选:BCD。 【练3】(2026郑州一中期中 15)求值: (1) ; (2)化简 (其中,)。 【答案】(1);(2) 【分析】(1)先把带分数、根式统一化为分数指数幂,再用幂的运算律逐项计算;(2)把根式全化为分数指数幂后约分,注意,由去绝对值。 【详解】(1)解:, 所以 ; ; ; 又, 故原式 。 (2)解: , 所以 , 又,所以第一项; , 而 , 所以第二项; 由得, 所以, 故原式。 【练4】(2026辽宁滨城联盟期中 15)(1)计算; (2)已知,求的值; (3)已知,,求的值。 【答案】(1);(2);(3) 【分析】(1)根式化为分数指数幂后用幂的运算律;(2)沿平方链先求、;(3)把用、表示。 【详解】(1)解:,, 所以; ,所以, ; 又,故原式。 (2)解:, , 故。 (3)解:, 而, 所以。  对数运算与化简 方法要领 异底先换底化同底,再逆用运算律把和差合并为真数的积商幂;遇 用 快捷消项;对数方程去对数后必须检验真数大于零。 【例】(2026常州金坛一中期中 17)(1)计算; (2)已知,求的值; (3)已知,,求的值。 【答案】(1);(2);(3) 【分析】(1)用指数幂运算法则与对数运算法则逐项化简;(2)用完全平方求与;(3)先指对互化,再用换底公式 。 【详解】(1)解:,所以; (); ()。 所以原式。 (2)解:,所以; ,又知, 所以; 故。 (3)解:因为,所以;因为,所以(指数式与对数式互化)。 所以(换底公式), 。 【练1】(2025南京六校联考期中 13)=______。 【答案】 【分析】先用同底对数运算法则合并括号内各项,再由求值。 【详解】括号内同底合并(对数运算法则): 。 所以原式。 【练2】(2025南通海门实验期中 15)(1)计算; (2)已知,求的值。 【答案】(1);(2) 【分析】(1)统一化成、后用 消项;(2)对连等式两边取对数求出、,再化简求值。 【详解】(1)解:,, ,(), 所以原式 。 (2)解:由两边取常用对数得,即,; 由同理得,; 所以 。 【练3】(2026郑州外国语学校期中 10)下列选项中正确的是(  )(多选) A. B.已知,且,则 C.函数的单调递增区间是 D.函数的图象关于点对称 【答案】BD 【分析】A用根式化简(偶次方根加绝对值、奇次方根不变号)判断;B指对互化后取倒数用换底公式求;C先求定义域再看内层二次函数的单调性;D验证是否成立。 【详解】对A:,所以; (奇次方根开方不变号), 所以原式,A错误。 对B:由(且)得,(指数式与对数式互化), 取倒数并结合换底公式得,, 所以 , 即,又,所以,B正确。 对C:由得, 解得或,定义域为, 内层的对称轴为直线,在上单调递增,外层是增函数, 所以递增区间只能是, 而选项所写中使真数为负,函数无意义,C错误。 对D:, , 两式相加时 , 所以, 即的图象关于点对称,D正确。 故选:BD。 【练4】(2026河南省实验期中 15)(1)化简 ; (2)已知(且),求的值; (3)化简 。 【答案】(1);(2);(3) 【分析】(1)根式化为分数指数幂后用幂的运算律;(2)沿平方链先求再求;(3)用、与换底公式逐项化简。 【详解】(1)解: ; ; 又, 故原式 。 (2)解:将两边平方,得 , 所以; 再平方得, 所以, 故 。 (3)解:(对数运算法则); (); , 所以 (换底公式推论); ,, 故原式。  换底公式与对数恒等式 方法要领 遇 直接写 ;异底对数一律用 换底,并用推论 与 约分求值。 【例】(2025南通海门实验期中 6)用某品牌计算器计算对数时,需按键才能算出的值,某同学误按成,所得结果为正确值的倍。已知,,则,的关系为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】误按所得为,由题意列式,用换底公式化为与的关系求解。 【详解】解:由题意得, 由换底公式, 得 。 因为,,所以,, 两边去分母得, 开方(取正)得, 即, 也就是(对数运算律), 由对数值相等得。 故选:A。 【练1】(2026杭九中树范期中 6)式子 的值为(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】用、与分数指数幂运算法则逐项求值。 【详解】解:(); ,, 所以 ; , 所以 。 所以原式。 故选:C。 【练2】(2026江苏奔牛高级中学期中 15)计算求值: (1) ; (2)已知,求的值。 【答案】(1);(2) 【分析】(1)用与换底公式把各项化成同底对数后合并;(2)逆用对数运算法则去掉对数符号化为二次方程,注意真数大于零的限制并检验。 【详解】(1)解:;; (); (对数运算律), 由换底公式 , 而, 所以 。 故原式。 (2)解:要使对数有意义,需,,, 所以,即。 由, 得(对数运算律), 所以, 展开得,即, 因式分解得, 所以或。 由知时真数不合定义域,舍去, 故。 【练3】(2026合肥肥东尚真中学期中 2)已知,且,则的值是(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】指对互化得、,取倒数并用换底公式化为与,合并后求,注意。 【详解】解:由得; 由得(指数式与对数式互化), 其中且。 由换底公式推论,得 ,, 所以 (对数运算法则), 即, 又,所以(负值舍去)。 故选:B。  指数函数的图象与定点 方法要领 识图先抓定点与升降:图象过 、 增 减;求过定点令指数为 ,即 恒过 ;图类题先看图定底数范围再对照选项。 【例】(2026襄阳四中期中 3)已知,函数与的图象如图所示,则(  ) A. B.且 C.且 D. 【答案】B 【分析】先去绝对值讨论在的单调性,与题图对照定;再由幂函数在第一象限的图象形态定。 【详解】解:当时,;当时,, 由图象连续且不恒等于1,知且。 对照题图:的图象过点,且在上单调递减, 即在上递减,∴,得 (若,则,图象在上递增,与题图不符)。 再看:图象在第一象限单调递增且过原点,∴; 题图中曲线下凸、上升越来越快,为的幂函数图象(时为直线,时上凸、增长变慢),故。 综上且。 故选:B。 【练1】(2026湖南长沙雅礼中学期中 12)函数(常数且)的图象恒过定点,则的坐标为______。 【答案】 【分析】令指数,此时与底数无关,代入即得定点。 【详解】解:令,得, 此时(与的取值无关), 所以图象恒过定点。 【练2】(2026南阳六校期中 11)已知函数(且),则下列结论正确的是(  )(多选) A.的图象过定点 B.在上单调递增 C.为偶函数 D.当时,函数的最小值是 【答案】ACD 【分析】令验定点判断A;按、分类讨论单调性判断B;化简用偶函数定义判断C;令结合单调性求最值判断D。 【详解】A:,故图象过定点,A正确。 B:当时,在上单调递减,在上单调递增,故在上单调递减; 当时,在上单调递增,故单调性与的取值有关,B错误。 C:(平方差公式), 由分母知,且, 故为偶函数,C正确。 D:当时,,令, 则在上单调递增(递增,也递增), 故最小值,D正确。 故选:ACD。 【练3】(2026杭九中树范期中 11)如图,已知直线,与函数,的图象分别交于,,,四点,且四边形为平行四边形,则(  )(多选) A. B. C. D. 【答案】AD 【分析】先定出四点坐标,由平行四边形对边相等得,用平方差公式化简得;再用基本不等式放缩出的范围,注意等号取不到。 【详解】解:当时,,所以, 结合题图,、在曲线上,、在曲线上, 所以,,,。 因为四边形为平行四边形,所以(平行四边形对边相等), 即, 即 (平方差公式), 又且单调递增,所以, 两边约去得,A正确; 从而,B错误; 由基本不等式 , 得,即, 由单调递增得, 当且仅当即时取等号, 但题设,等号取不到,所以,C错误,D正确。 故选:AD。  指数函数单调性应用 方法要领 先由底数定增减( 型先写成 ),解不等式按“增函数值大自变量大、减函数值大者自变量小”脱去 ;复合函数按“同增异减”,且区间必须限制在内层定义域内。 【例】(2025福建三明二中期中 6)设函数(且)的图象经过第二、三、四象限,则不等式的解集为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】由图象所过的象限定出底数满足,得在上单调递减,再利用单调性脱去符号,化为一元二次不等式求解。 【详解】解:,其图象过点, 若(即),则在上单调递增, 当时且随增大可大于,图象将进入第一象限,与题设矛盾; 所以,即, 此时在上单调递减,且图象恰经过第二、三、四象限,符合题意。 由单调递减及, 得(减函数中函数值大者对应的自变量小), 整理得, 因式分解得, 解得, 所以原不等式的解集为。 故选:A。 【练1】(2026镇海中学期中 13)若在函数(且)的图象上,则函数的单调递减区间是______。 【答案】 【分析】先由定点求,再去绝对值分段,由指数函数单调性写单调递减区间。 【详解】解:因为在函数的图象上,所以,又,解得, 所以。 当时,单调递增;当时,单调递减(指数函数单调性), 故的单调递减区间是。 【练2】(2025杭师大附中期中 11)悬链线是架在等高两柱间、自然下垂且密度均匀的曲线。在适当的平面直角坐标系中,悬链线可表示为 (), 则下列关于悬链线函数的性质判断中,正确的有(  )(多选) A.为奇函数 B.为偶函数 C.的最小值为 D.的单调增区间为 【答案】BCD 【分析】用偶函数定义判断A、B;用基本不等式求最值并注意取等条件判断C;设,把化成对勾型函数,按复合函数"同增异减"判断D。 【详解】解:的定义域为,关于原点对称, 且 , 所以为偶函数,A错误,B正确。 因为,, 且, 由基本不等式, 得, 所以, 当且仅当即时取等号, 所以的最小值为,C正确。 设,因为在上递增,也递增, 所以在上单调递增, 且当时,当时, 而对勾函数在上单调递减,在上单调递增, 且(不改变单调性), 由"同增异减",在上单调递减,在上单调递增, 所以单调增区间为(含最小值点),D正确。 故选:BCD。 【练3】(2026杭高三校区期中 17)已知奇函数。 (1)求实数的值; (2)判断函数的单调性,并用定义证明; (3)设,,是否存在实数,使得函数的最大值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由。 【答案】(1);(2)是上的增函数;(3)存在, 【分析】(1)由求参并检验;(2)化简后用定义作差证明;(3)化简得,换元后按二次函数在闭区间上的最大值分类讨论。 【详解】(1)解:因为是定义在上的奇函数,所以, 即,解得, 此时, 检验: ,符合奇函数,故。 (2)解:是上的增函数,证明如下: , 任取,且, 则 , 因为在上单调递增且, 所以, 又,, 所以,即, 故是上的单调增函数。 (3)解: , 令,因为,由单调递增得, 问题化为二次函数在上的最大值为。 因为的图象开口向上,闭区间上的二次函数最大值必在区间端点处取得, ①若最大值为, 令,解得, 此时,最大值不在端点处,矛盾,舍去; ②若最大值为, 令,此时 ,符合题意。 综上,存在,使得函数在上的最大值为。  专题过关检测(限时40分钟 · 满分84分) 一、单选题(每小题6分) 1.(6分)(2026河南九师联盟期中 2)设,则的分数指数幂形式为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】由根式与分数指数幂互化 逐步化简。 【详解】解:,所以(同底数幂相乘), 故。 故选:A。 2.(6分)(2026湖南长沙一中期中 5)设,,则=(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】用换底公式 化为常用对数,再用 表出。 【详解】解:(换底公式), , , 所以。 故选:B。 3.(6分)(2026嘉兴八校联盟期中 7)函数的零点所在的区间是(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】判定单调递增,再算端点函数值,由零点存在定理定位。 【详解】解:与均在上单调递增,所以在上单调递增。 计算:(); (∵,∴)。 ∵且图象连续,由零点存在定理,零点在内。 故选:C。 4.(6分)(2026南宁三中期中 7)设,,,则(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】同底比、用指数函数单调性;同指数比、用幂函数单调性。 【详解】解:∵函数在上单调递减(),且, ∴,即。 ∵幂函数在上单调递增,且, ∴,即。 综上。 故选:C。 二、多选题(每小题6分) 5.(6分)(2026湖南师大附中期中 9)若,,则下列结论正确的是(  )(多选) A. B. C. D. 【答案】AC 【分析】由定对数、指数函数的单调性逐项判断,D用特殊值检验。 【详解】解:A项,∵,∴在上单调递减,又, ∴,A正确。 B项,∵,∴在上单调递减,又,∴,B错误。 C项,∵,∴,又,∴, 即,∴,C正确。 D项,取,(如,满足), 则,D错误。 故选:AC。 6.(6分)(2026河南九师联盟期中 11)已知函数,则下列结论正确的是(  )(多选) A.当时,为偶函数 B.既有最大值又有最小值 C.在上单调递增 D.的图象恒过定点 【答案】ACD 【分析】由偶函数定义判断A;由指数函数值域与二次函数最值判断B;由复合函数单调性判断C;令指数为判断D。 【详解】解:A,当时,,定义域为, 且,所以为偶函数,A正确。 B,∵, ∴, 即有最大值无最小值,B错误。 C,内层在上单调递增,在上单调递减, 外层在上单调递增, 由"同增异减",在上单调递增,C正确。 D,当时,,所以图象恒过定点,D正确。 故选:ACD。 三、填空题(每小题6分) 7.(6分)(2026宁波六校期中 13)若函数(且,)的图象过定点,且点在幂函数的图象上,则______。 【答案】 【分析】由幂函数定义先求;令指数求定点,代入幂函数求。 【详解】解:∵是幂函数,∴系数,得,∴。 在中,令,得, 此时,所以定点。 ∵在的图象上,∴, 又,解得。 8.(6分)(2025长沙长郡中学期中 13)某工厂产生的废气经过过滤后排放,排放时污染物的含量不得超过最初含量的。已知在过滤过程中废气中污染物数量(单位:毫克/升)与过滤时间(单位:时)之间的函数关系为(,均为正常数)。如果在前5个小时的过滤过程中污染物被排除了,那么排放前至少还需要过滤的时间是______小时。 【答案】5 【分析】由5小时排除即剩余定出,再列 解出总时间,减去已用的5小时。 【详解】解:过滤5小时后剩余污染物为原来的,即, 所以,即。 排放时应满足,即, 化简得,即, ∵单调递减,∴,解得。 所以排放前至少还需要过滤小时。 9.(6分)(2025学军中学期中 14)已知函数,若的图象上存在不同的两个点关于原点对称,则实数的取值范围为______。 【答案】 【分析】两点关于原点对称等价于在上有非零解;展开换元,转化为二次方程在上有解,对分类讨论。 【详解】解:设两个对称点为与,则条件等价于在上有非零解, 即有解。 整理:移项合并得, 即(), 即有解。 令,由基本不等式,当且仅当时取等号, 则问题化为在上有解。 令,其图象开口向上,对称轴为直线。 ①当时,在上递减,在上递增, 最小值, 解得,结合得。 ②当时,在上单调递增, 最小值, 即,解得,结合得。 综上。 检验:当时,,此时,仅对应,两点重合,不合题意,舍去。 所以实数的取值范围为。 四、解答题(每小题15分) 10.(15分)(2026长沙望城一中期中 17)已知函数。 (1)求的定义域; (2)判断的奇偶性并予以证明; (3)求不等式的解集。 【答案】(1);(2)奇函数;(3) 【分析】(1)真数大于零列不等式组;(2)用奇偶性定义验证;(3)逆用对数运算法则合并,再用 的单调性脱去对数符号。 【详解】(1)解:要使有意义,则, 解得,所以的定义域为。 (2)解:为奇函数,证明如下: 定义域关于原点对称,对任意,有, , 所以为奇函数。 (3)解:(对数运算法则), 由得, ∵在上单调递增,∴, 且需。 由,因,两边乘得, 即,解得, 结合,所以不等式的解集是。 11.(15分)(2026河南省实验期中 18)已知定义域为的函数是奇函数。 (1)求实数,的值; (2)若对任意恒成立,求的取值范围。 【答案】(1),;(2) 【分析】(1)由与联立求参;(2)先把化成 判定单调性,再利用奇函数与单调性脱去,换元化为二次不等式恒成立。 【详解】(1)解:∵是上的奇函数,∴, 即,解得, ∴。 又由,得, 即,解得。 所以,。 (2)解:, 当增大时,增大,减小,所以减小, 即在上单调递减。 由得, ∵为奇函数,∴, 即。 又在上单调递减,脱去得 对任意恒成立, 即对任意恒成立。 设,∵,∴,问题化为对任意恒成立。 ∵判别式,开口向上且有两根, ∴需对称轴且在上的最小值, 即, 由得,且自动满足, ∴的取值范围是。 期中专项复习 · 高一教师版  学科网(北京)股份有限公司 $ 人教A版高一上期中专项复习 · 专题七 指数函数与对数函数 全国各地市期中真题精选 · 12 题型讲练 + 过关检测 【学生版】 班级:______________ 姓名:______________ 题 型 目 录 题型 考点 例题来源 题数 对数函数的图象与定点 对数函数图象与性质 · 指数对数性质综合 2025重庆一中期中 3 题 对数型函数的定义域与值域 函数最值 · 指数函数含参 · 对数函数含参 2026郑州外国语期中 3 题 指对幂比较大小:中间量法 指数与对数比较大小 · 指数对数比较大小 · 指数比较大小 2026杭四中下沙期中 5 题 指对幂比较大小:构造与放缩 指数比较大小 2025云南师大附中期中 4 题 指对函数含参问题 对数函数含参 · 指数函数含参 2025昭通一中联盟期中 5 题 函数零点问题 函数零点 2025昭通一中联盟期中 4 题 函数模型应用 函数模型应用 2026云南师大附中期中 5 题 指数幂的化简求值 指数幂运算 2025南京六校联考期中 5 题 对数运算与化简 指数幂与对数运算 · 对数运算 · 指数幂运算 2026常州金坛一中期中 5 题 换底公式与对数恒等式 对数运算 · 指数幂与对数运算 2025南通海门实验期中 4 题 指数函数的图象与定点 指数函数图象与性质 2026襄阳四中期中 4 题 指数函数单调性应用 指数函数图象与性质 · 指数型函数性质综合 2025福建三明二中期中 4 题  知识清单 ▍一、概念梳理 1. 根式与分数指数幂互化:根指数为 时, 次根号下的 记为 (,),负指数幂 ,零指数幂 。 - 注意:偶次根号下开方结果非负,;奇次根号不变号,如 。 2. 指数函数定义:形如 的函数;定义域 ,值域 ,图象恒过点 。 - 注意:、 是指数型函数,其单调性仍由底数决定,但定点随平移改变。 3. 对数定义:();恒等式 ,。 - 对数函数 :定义域 ,值域 ,图象恒过点 。 4. 图象与性质分类: 时 与 都单调递增; 时都单调递减。 - 记忆:底数互为倒数的指数函数图象关于 轴对称,如 与 。 5. 平移过定点结论: 恒过点 ; 恒过点 。 - 推广:含 的指数型函数 是偶函数图象,折点即 。 6. 反函数:指数函数 与对数函数 互为反函数,两图象关于直线 对称。 - 反函数的定义域、值域互换: 的值域 恰是对数函数的定义域。 7. 零点存在定理:若 在闭区间 上图象连续不断,且 ,则 在 内至少存在一个零点。 - 结合单调性可得"唯一零点";零点即方程 的实根,也是图象与 轴交点的横坐标。 8. 常见函数模型:指数增长模型 、指数衰减模型 、对数模型 。 - 建模步骤:读题设变量→列解析式(注意自变量范围)→求值或最值→回归实际意义作答。 ▍二、法则与公式 1. 指数幂运算律:;;()。 - 例:,。 2. 条件求值平方链:,,层层平方即可。 - 立方和:。 3. 对数运算律:;;()。 - 逆用合并真数:。 4. 换底公式:;推论 ,,。 - 例:,,。 5. 常用结论:;;;;;。 6. 复合函数单调性"同增异减":外层 、 的增减由底数与 比较决定,与内层单调性合成判断。 - 例: 的增区间与内层二次函数的减区间相同。 7. 对勾函数: 在 上递减、在 上递增,最小值 。 - 常配换元使用:、 等,换元后必须写出新元的取值范围。 ▍三、方法技巧 1. 指数幂的化简求值:先把根式化分数指数幂、负指数化正指数,再同底合幂;条件求值沿平方链 逐层平方;化简中遇偶次根号要加绝对值。 2. 对数运算与化简:异底先换底化同底,再逆用运算律把和差合并为真数的积商幂;遇 用 消项,遇对数方程先化同底再令真数相等。 3. 换底公式与对数恒等式:见 直接写 ;连等式 型先指对互化再取倒数换底;求 型把各条件换到同底后相加。 4. 含参对数求值(对数方程):先用运算律去对数化为代数方程,解出参数后代回检验"真数大于零、底数大于零且不等于1",不合者舍去。 5. 指数函数的图象与定点:识别图象先看定点 与升降定底数范围;求定点令指数为 ;含参数图象问题先取特殊点(如指数为0)再对照选项。 6. 指数函数单调性应用:由底数(或 型)定增减;解不等式时"增函数值大自变量大、减函数值值大者自变量小"脱去 ;复合函数单调区间必须限制在内层定义域内。 7. 对数函数图象与定点:第一步必求定义域(真数 );求定点令真数等于 ;由底数分 与 两类讨论图象位置、升降与取值。 8. 对数型函数定义域与值域:定义域列"所有真数大于零"的不等式组并取交集;值域先求内层函数范围,再按外层底数与 的大小套用对数函数的增减求范围。 9. 比较大小(指数类与对数类):同底比幂用指数(对数)函数单调性,同指数比底用幂函数单调性;异类先与 、 分档,必要时化同指数(如 )或搭中间量。 10. 含参、零点与模型应用:底数含参按 与 分类,"在区间上单调"端点可取等、"存在子区间单调"不可取等;零点用"端点异号+单调性定唯一";模型题求解后回归实际意义作答。 ▍四、易错警示 1. 偶次根号开方必须加绝对值:。 - 反例:把 写成 是错的,因 ,应为 。 2. 负数开奇次方根先化为幂:。 - 反例:认为"负数没有分数指数幂"而把该项直接丢弃,会导致计算缺项。 3. 对数运算律不可乱用:。 - 反例:;同样 。 4. 对数的底数必须大于零且不等于 。 - 反例: 无意义;用换底公式时若引入负底数(如 )则整式作废。 5. 解对数方程必须检验真数与底数的限制。 - 反例:由 解出 时真数 ,必须舍去,只留 。 6. 单调区间必须写在定义域内,且区间之间不用 连接。 - 反例: 的增区间是 ,写成 就混入了使真数为负的 。 7. 换元后要守住新元的隐含范围。 - 反例:设 后必有 ,当 时 ;忽略范围会把闭区间上二次函数的最值端点求错。  对数函数的图象与定点 方法要领 对数型函数 恒过定点 ,含参真数时令真数等于 最直接;判断图象与性质先按底数 或 分两类讨论,奇函数型先用“定义域关于原点对称”定参,再由“同增异减”定单调性,解不等式时用奇偶性移项后脱去 并联立定义域。 【例】(2025重庆一中期中 17)已知函数 ()为奇函数,且 。 (1)求实数 , 的值; (2)判断 在定义域内的单调性,并说明理由; (3)解不等式 。 _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ 【练1】(2026肥东尚真中学期中模拟 6)函数 在 上的最大值与最小值的和为 ,则 (  ) A. B. C. D. _____________________________________ 【练2】(2026襄阳四中期中 10)下列说法正确的是(  )(多选) A.若 的定义域为 ,则 的定义域为 B.对数 恒有意义,则实数 的取值范围是 C.函数 的值域为 D.函数 在区间 上单调递增,则 _____________________________________  对数型函数的定义域与值域 方法要领 定义域优先:真数大于零、底数大于零且不等于 ,含参单调性问题还须内层在区间上恒正(端点代入 );求值域/最值一律换元 (或 )并先写出新元范围,化为二次函数在闭区间上的最值,按对称轴与区间的位置比较端点值;值域为 等价于内层函数值域包含 (判别式 )。 【例】(2026郑州外国语期中 18)(1)设 ,求 在 上的最小值,并求此时 的值; (2)已知函数 ,,当 时,求 的最值及对应的 的值。 _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ 【练1】(2025东北育才中学期中 16)已知函数 。 (1)当 时,求 的值域; (2)若 的最小值为 ,求 的值; (3)在(2)的条件下,若不等式 有实数解,求实数 的取值范围。 _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ 【练2】(2026湖南师大附中期中 8)若函数 的值域为 ,且在区间 上单调递增,则实数 的取值范围是(  ) A. B. C. D. _____________________________________  指对幂比较大小:中间量法 方法要领 异底异指异类(指数幂、对数、根式混排)先搭中间量分层:每个数与 、 比较,分成小于 、介于 与 、大于 三层,每层内再化同底或化同指用单调性比;同层分不出时取精确值(如 与 平方比较)作第二中间量,每步都要写出所用函数的单调性依据。 【例】(2026杭四中下沙期中 7)记 ,,,则(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 【练1】(2026湖南株洲一中期中 6)已知实数 ,,,则 ,, 这三个数的大小关系是(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 【练2】(2026嘉兴八校联盟期中 5)已知 ,,,则实数 ,, 的大小顺序为(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 【练3】(2026长沙一中期中 7)设 ,,,则 ,, 的大小顺序是(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 【练4】(2026南师附中期中 4)已知 ,,,则(  ) A. B. C. D. _____________________________________  指对幂比较大小:构造与放缩 方法要领 不能直接化同底时三条路:化同指数构造幂函数 比较;构造商式 化为与 比较;用放缩链夹住(如 得 , 得 ),放缩每一步必须写清所用的大小关系,不能代近似值代替推理。 【例】(2025云南师大附中期中 4)已知 ,,,,则(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 【练1】(2025天津弘毅中学期中 7)若 ,,,则下列各式正确的是(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 【练2】(2026郑州十校联考期中 5)已知 ,,,则 ,, 的大小关系为(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 【练3】(2026长沙望城一中期中 7)若 ,则(  ) A., B., C., D., _____________________________________  指对函数含参问题 方法要领 单调定参按“同增异减”拆外内层,除对称轴条件外必须补“内层在所给区间上恒正”(闭区间端点代入 ,开区间取单侧端点);恒成立问题优先参变分离化为求最值(注意分离时除数恒正才能同除);含 的式子先换元 并写出新元范围,二次函数按对称轴与区间位置分类,分类标准统一、不重不漏。 【例】(2025昭通一中联盟期中 17)已知函数 。 (1)求不等式 的解集; (2)若对任意 ,不等式 恒成立,求实数 的取值范围。 _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ 【练1】(2026沈阳五校协作体期中 16)已知函数 ( 且 )的图象过点 。 (1)求 的解析式; (2)设函数 (),求 在 上的最大值。 _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ 【练2】(2025四川安岳中学期中 13)函数 在区间 上单调递减,则 的取值范围是______。 _____________________________________ _____________________________________ 【练3】(2026南宁三中期中 8)若函数 对任意 恒成立,则实数 的取值范围为(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 【练4】(2026郑州一中期中 8)已知函数 满足 ,且当 时不等式 恒成立,则实数 的取值集合是(  ) A. B. C. D. _____________________________________  函数零点问题 方法要领 先说单调性定每段至多一根,再用零点存在定理(连续+两端点函数值异号)定根的存在与区间;嵌套型先因式分解或换元 ,拆成 与 两层,逐段用值域和单调性清点每段根数再求和,分界值(如 )单独验证是否重根。 【例】(2025昭通一中联盟期中 13)已知函数 ,直线 与函数 的图象恒有两个不同的交点,则实数 的取值范围是______。 _____________________________________ _____________________________________ 【练1】(2025重庆一中期中 2)若 为函数 的零点,则 所在的区间为(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 【练2】(2025三明二中期中 8)已知函数 ,若关于 的方程 有五个不同的实数根,则实数 的取值范围为(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 【练3】(2025大连二十四中期中 11)关于 的方程 ,以下说法正确的是(  )(多选) A.存在实数 ,使得方程恰有 个不同的实根 B.存在实数 ,使得方程恰有 个不同的实根 C.存在实数 ,使得方程恰有 个不同的实根 D.不存在实数 ,使得方程恰有 个不同的实根 _____________________________________  函数模型应用 方法要领 建模三步:选型(增速越来越快选指数型 ,越来越慢选根式型)、待定系数(两组数据列方程组)、列式求解;分段计费先分段写解析式并标明每段的取值范围,再由函数值判断落在哪一段反解;最优化用基本不等式必须写“当且仅当……取等号”并验证取等点在定义区间内,分段取较大者,方案比较要同时比利润与时间成本。 【例】(2026云南师大附中期中 18)根据市场调查,某学习机公司生产学习机的年固定成本为 万元,每生产 万部还需另投入 万元。设该公司一年内共生产该款学习机 万部并全部销售完,每万部的销售收入为 万元,当 时 ;当 时 。已知该公司一年内共生产 万部并全部销售完时年利润为 万元;生产 万部并全部销售完时年利润为 万元。 (1)求年利润 (万元)关于年产量 (万部)的函数解析式; (2)当年产量为多少万部时,公司所获得的年利润最大?并求出最大利润。 _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ 【练1】(2026长沙雅礼中学期中 7)为了保护水资源,某城市对居民生活用水实行"阶梯水价":每户每月用水量不超过 的部分按 元 收费;超过 但不超过 的部分按 元 收费;超过 的部分按 元 收费。若某户居民本月交纳的水费为 元,则此户居民本月用水量为(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 【练2】(2026重庆八中期中 5)"皮尔曲线"能较好地描述生物生长规律,其函数解析式可简化为 (,,)的形式。已知 ()描述某种植物高度随时间 (单位:年)的变化规律,刚栽种时()植物高 米,经过一年植物高 米。要让该植物的高度超过 米,至少需要(  )年。 A. B. C. D. _____________________________________ 【练3】(2025四川安岳中学期中 18)某环保组织自 年元旦起监测某水域水葫芦的生长面积,最初测得生长面积为 (单位:),此后每月月底测量一次。观察发现水葫芦生长面积增加的速度越来越快,且二月底测得面积为 ,三月底测得面积为 。记最初测量时 ,现有两个函数模型可供选择:(,)与 (,)。 (1)判断哪个模型更适合,说明理由,并求出该模型的解析式; (2)该水域中水葫芦生长面积在哪个月份起达到开始研究时生长面积的 倍以上?(参考数据:,) _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ 【练4】(2025厦门泉州五校联考期中 18)某运输公司今年初用 万元购进一台大型运输车。预计从第 年到第 年()花在该车上的维护费用总计为 万元,该车每年运输收入为 万元。 (1)该车运输几年开始盈利?(即总收入减去购车成本及所有维护费用之差为正值) (2)若该车运输若干年后处理,有两种方案: ①当年平均盈利达到最大时,以 万元的价格卖出; ②当盈利总额达到最大时,以 万元的价格卖出。 哪种方案较为合算?请说明理由。 _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________  指数幂的化简求值 方法要领 先把根式化为分数指数幂、负指数化为正指数,再用运算律 逐项化简;条件求值沿平方链 逐层平方,遇偶次根号开方要加绝对值。 【例】(2025南京六校联考期中 6)已知,则=(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 【练1】(2026广州二中四元联考期中 12)=______。 _____________________________________ _____________________________________ 【练2】(2026东北育才高中期中 10)已知实数满足,则下列选项中正确的是(  )(多选) A. B. C. D.除以的商为 _____________________________________ 【练3】(2026郑州一中期中 15)求值: (1) ; (2)化简 (其中,)。 _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ 【练4】(2026辽宁滨城联盟期中 15)(1)计算; (2)已知,求的值; (3)已知,,求的值。 _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________  对数运算与化简 方法要领 异底先换底化同底,再逆用运算律把和差合并为真数的积商幂;遇 用 快捷消项;对数方程去对数后必须检验真数大于零。 【例】(2026常州金坛一中期中 17)(1)计算; (2)已知,求的值; (3)已知,,求的值。 _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ 【练1】(2025南京六校联考期中 13)=______。 _____________________________________ _____________________________________ 【练2】(2025南通海门实验期中 15)(1)计算; (2)已知,求的值。 _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ 【练3】(2026郑州外国语学校期中 10)下列选项中正确的是(  )(多选) A. B.已知,且,则 C.函数的单调递增区间是 D.函数的图象关于点对称 _____________________________________ 【练4】(2026河南省实验期中 15)(1)化简 ; (2)已知(且),求的值; (3)化简 。 _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________  换底公式与对数恒等式 方法要领 遇 直接写 ;异底对数一律用 换底,并用推论 与 约分求值。 【例】(2025南通海门实验期中 6)用某品牌计算器计算对数时,需按键才能算出的值,某同学误按成,所得结果为正确值的倍。已知,,则,的关系为(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 【练1】(2026杭九中树范期中 6)式子 的值为(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 【练2】(2026江苏奔牛高级中学期中 15)计算求值: (1) ; (2)已知,求的值。 _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ 【练3】(2026合肥肥东尚真中学期中 2)已知,且,则的值是(  ) A. B. C. D. _____________________________________  指数函数的图象与定点 方法要领 识图先抓定点与升降:图象过 、 增 减;求过定点令指数为 ,即 恒过 ;图类题先看图定底数范围再对照选项。 【例】(2026襄阳四中期中 3)已知,函数与的图象如图所示,则(  ) A. B.且 C.且 D. _____________________________________ 【练1】(2026湖南长沙雅礼中学期中 12)函数(常数且)的图象恒过定点,则的坐标为______。 _____________________________________ _____________________________________ 【练2】(2026南阳六校期中 11)已知函数(且),则下列结论正确的是(  )(多选) A.的图象过定点 B.在上单调递增 C.为偶函数 D.当时,函数的最小值是 _____________________________________ 【练3】(2026杭九中树范期中 11)如图,已知直线,与函数,的图象分别交于,,,四点,且四边形为平行四边形,则(  )(多选) A. B. C. D. _____________________________________  指数函数单调性应用 方法要领 先由底数定增减( 型先写成 ),解不等式按“增函数值大自变量大、减函数值大者自变量小”脱去 ;复合函数按“同增异减”,且区间必须限制在内层定义域内。 【例】(2025福建三明二中期中 6)设函数(且)的图象经过第二、三、四象限,则不等式的解集为(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 【练1】(2026镇海中学期中 13)若在函数(且)的图象上,则函数的单调递减区间是______。 _____________________________________ _____________________________________ 【练2】(2025杭师大附中期中 11)悬链线是架在等高两柱间、自然下垂且密度均匀的曲线。在适当的平面直角坐标系中,悬链线可表示为 (), 则下列关于悬链线函数的性质判断中,正确的有(  )(多选) A.为奇函数 B.为偶函数 C.的最小值为 D.的单调增区间为 _____________________________________ 【练3】(2026杭高三校区期中 17)已知奇函数。 (1)求实数的值; (2)判断函数的单调性,并用定义证明; (3)设,,是否存在实数,使得函数的最大值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由。 _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________  专题过关检测(限时40分钟 · 满分84分) 一、单选题(每小题6分) 1.(6分)(2026河南九师联盟期中 2)设,则的分数指数幂形式为(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 2.(6分)(2026湖南长沙一中期中 5)设,,则=(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 3.(6分)(2026嘉兴八校联盟期中 7)函数的零点所在的区间是(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 4.(6分)(2026南宁三中期中 7)设,,,则(  ) A. B. C. D. _____________________________________ 二、多选题(每小题6分) 5.(6分)(2026湖南师大附中期中 9)若,,则下列结论正确的是(  )(多选) A. B. C. D. _____________________________________ 6.(6分)(2026河南九师联盟期中 11)已知函数,则下列结论正确的是(  )(多选) A.当时,为偶函数 B.既有最大值又有最小值 C.在上单调递增 D.的图象恒过定点 _____________________________________ 三、填空题(每小题6分) 7.(6分)(2026宁波六校期中 13)若函数(且,)的图象过定点,且点在幂函数的图象上,则______。 _____________________________________ 8.(6分)(2025长沙长郡中学期中 13)某工厂产生的废气经过过滤后排放,排放时污染物的含量不得超过最初含量的。已知在过滤过程中废气中污染物数量(单位:毫克/升)与过滤时间(单位:时)之间的函数关系为(,均为正常数)。如果在前5个小时的过滤过程中污染物被排除了,那么排放前至少还需要过滤的时间是______小时。 _____________________________________ 9.(6分)(2025学军中学期中 14)已知函数,若的图象上存在不同的两个点关于原点对称,则实数的取值范围为______。 _____________________________________ 四、解答题(每小题15分) 10.(15分)(2026长沙望城一中期中 17)已知函数。 (1)求的定义域; (2)判断的奇偶性并予以证明; (3)求不等式的解集。 _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ 11.(15分)(2026河南省实验期中 18)已知定义域为的函数是奇函数。 (1)求实数,的值; (2)若对任意恒成立,求的取值范围。 _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ 期中专项复习 · 高一学生版  学科网(北京)股份有限公司 $

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07 专题七 指数函数与对数函数期中复习讲义-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
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