第四章 指数函数与对数函数 单元试卷-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
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内容正文:
第四章 指数函数与对数函数
单元试卷-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
一、单选题
1.利用二分法求方程的近似解,可以取的一个区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】构造函数,易知在上单调递增,进而根据,即可判断.
【详解】解:由得,
构造函数,
因为与在上单调递增,
所以在上单调递增,
因为,
,
所以的零点位于区间,也即方程的近似解在区间.
故选:C
2.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数解析式,列出是解析式有意义的不等式,求解,即可得出结果.
【详解】因为,
所以,解得,即,
故函数的定义域为.
故选:C.
【点睛】本题主要考查求具体函数的定义域,涉及分式不等式的解法,属于基础题型.
3.若,则的值为( )
A.2 B.3 C.5 D.8
【答案】D
【分析】根据给定的等式,求出即可计算得解.
【详解】由,得,解得,由,得,解得,
所以.
故选:D
4.函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据复合函数的单调性,以及对数函数的定义域,即可求得函数的单调区间.
【详解】因为在单调递增,要满足题意,只需:
,且,解得.
故函数的单调递增区间为.
故选:.
5.若函数在上既是奇函数,又是减函数,则的图象是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据的奇偶性和单调性求得,从而确定的图象.
【详解】由于是上的奇函数,所以,
所以为减函数,所以,
所以,为上的减函数,,
所以BCD选项错误,A选项正确.
故选:A
6.已知函数满足对任意,都有成立,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先判断函数的单调性,再根据分段函数单调性的定义,列式求解.
【详解】∵满足对任意,都有成立,
∴在上是减函数,,解得,
∴a的取值范围是.
故选:C.
7.在经济学中,常用Logistic回归模型来分析还款信度评价问题.某银行统计得到如下Logistic模型:其中x是客户年收入(单位:万元),是按时还款概率的预测值,如果某人年收入是10万元,那么他按时还款概率的预测值大约为( )(参考数据:)
A.0.35 B.0.46 C.0.57 D.0.68
【答案】C
【分析】由题意结合指对互换运算,代入求值即可.
【详解】由题意得,所以,所以.
故选:C.
8.已知定义在上的奇函数满足,且当时,,则函数在上的零点个数为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【答案】C
【分析】根据题设条件可推出2是的一个周期,且函数在一个周期上的零点分别为,由周期性即可推得函数在上的零点个数.
【详解】由,得,
又是上的奇函数,则,且,可得,
用取代,可得,故2是的一个周期.
在中,取,得,由周期可得 ,
当时,恒为正,无零点,又是奇函数,所以当时,也无零点,
即函数在一个周期上的零点分别为.
根据函数的周期性,可知函数在上有11个零点,分别为.
二、多选题
9.设函数f(x)=若f(x)-b=0有三个不等实数根,则b可取的值有( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【答案】BC
【分析】f(x)-b=0有三个不等实数根,即函数y=f(x)的图象与y=b有3个不同交点,作出函数f(x)的图象,数形结合可得答案.
【详解】作出函数f(x)=的图象如图:
f(x)-b=0有三个不等实数根,
即函数y=f(x)的图象与y=b有3个不同交点,
由图可知,b的取值范围是(1,3],根据选项,故b可取2,3.
故选:BC
【点睛】本题考查根据方程实根个数求参数问题,考查分段函数,指数、对数的图象,属于中档题.
10.已知函数且,则( )
A. B.
C.的最小值为 D.
【答案】AD
【分析】根据给定条件,可得,利用对数运算性质计算判断AB;变形给定的式子,借助对勾函数的单调性判断CD.
【详解】函数,由,得,
对于AB,,则,解得,A正确,B错误;
对于C,在上单调递增,则,C错误;
对于D,,
而在上单调递增,,因此,D正确.
故选:AD
11.已知函数,下列说法正确的是( )
A.若定义域为R,则 B.若值域为R,则
C.若最小值为0,则 D.若最大值为2,则
【答案】BCD
【分析】根据对数函数的单调性以及二次函数的性质逐项分析计算即可.
【详解】对于A,若函数定义域为R,则恒成立,
当时,恒成立,满足题意,
当时,则有,解得,
所以实数的取值范围为,故选项A错误;
对于B,若函数值域为R,则能取尽大于零的所有实数,
当时,,不满足题意,
当时,则有,解得,
所以若值域为R,则,故选项B正确;
对于C,若函数最小值为0,则有最小值1,
由二次函数的图象和性质得,解得,故选项C正确;
对于D,若函数最大值为2,则有最大值4,
由二次函数的图象和性质得,解得,故选项D正确.
故选:BCD.
三、填空题
12.已知函数,则函数的所有零点之和为_____________.
【答案】
【分析】利用分段函数,分类讨论,即可求出函数的所有零点,从而得解.
【详解】时,,,由,可得或,或;
时,,,由,可得或,或;
函数的所有零点为,,,,所以所有零点的和为
故答案为:.
13.若函数在上单调递减,则实数的取值范围为______.
【答案】
【分析】结合已知条件,由对数型复合函数单调性和定义域即可求解.
【详解】由题意可知,且,所以在上单调递减,
因为函数在上单调递减,
由复合函数单调性可知,,
又由对数型函数定义域可知,,即,
综上可知,.
故答案为:.
14.已知函数.
(1)若函数的定义域为,求实数的取值范围______.
(2)若函数的值域为,求实数的取值范围______.
【答案】
【分析】(1)由函数的定义域为转化为不等式恒成立,再分类讨论可得;(2)由函数的值域为转化为真数能取遍,再分类讨论可得.
【详解】(1)因为的定义域为,所以恒成立,
①当时,不等式为成立,符合题意;
②当时,不等式要恒成立,则,,解得.
综上所述,实数的取值范围为.
(2)因为函数的值域为,即真数能取遍,
①当时,真数,不符合题意;
②当时,则,,解得.
综上所述,实数的取值范围为.
四、解答题
15.(1)计算:.
(2)计算:.
(3)已知,求的值.
【答案】(1)(2)(3)
【分析】(1)把根式化成分数指数幂,注意、、;
(2)用对数运算性质合并;
(3)把、化成以为底的对数后相加.
【详解】(1)原式.
(2)原式.
(3)由得,由得,
所以,,
故.
16.已知幂函数的图象经过点,函数.
(1)求的解析式;
(2)证明:存在唯一的零点,且.
【答案】(1),
(2)易得函数在上单调递增,
函数在上单调递减,
故在上单调递增.
因为,,
所以存在唯一的零点,且.
【分析】(1)根据幂函数的概念,利用待定系数法得出,即可得;
(2)根据单调性,结合零点存在定理即可得结果.
【详解】(1)设,则,
解得,则,
则,.
(2)略
17.已知函数,.
(1)若函数的图像经过点,求实数的值;
(2)当时,求函数在的最小值;
(3)若对任意恒有,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)最小值为
(3)
【分析】(1)由函数图象过,将点坐标代入函数表达式,即可求得;
(2)令,先求出函数在上的单调性,再求得函数在上的单调性,根据函数的单调性即可求出的最小值;
(3)由等价于,整理得对任意恒成立,求出函数在上的最大值,即可求得的取值范围.
【详解】(1)函数的图像经过点,,解得.
实数的值为.
(2)设,,;
,则函数在上单调递增,得函数在上单调递增.
当时,取得最小值,即.
函数在的最小值为.
(3),,,即;
,对任意恒成立.
令,则为开口向下的二次函数,对称轴为;
二次函数在上单调递减,即时,取得最大值,得;
要使对任意恒成立,则.
即实数的取值范围为.
18.已知函数(,且)的图象经过点,.
(1)求函数的解析式;
(2)若关于的方程有2个实数根,求实数的取值范围;
(3)若,,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)将点和代入求解,即可;
(2)画出的图象,将方程的解转化为图象的交点即可;
(3)用换元法,令,则转化为的最小值大于等于0,即可解出的范围.
【详解】(1),,解得,,
所以.
(2)画出的图象,如图所示,
则关于的方程有2个实数根,可以转化为直线与的图象有两个交点,故,
所以实数的取值范围为.
(3)由,,得,
令,因为,所以,
令,的对称轴为,
故,
则,转化为,
故,解得,
所以实数的取值范围为.
19.对于函数,若其定义域内存在实数满足,则称为“伪奇函数”.
(1)已知函数,试问是否为“伪奇函数”?说明理由;
(2)若幂函数使得为定义在上的“伪奇函数”,试求实数的取值范围;
(3)是否存在实数,使得是定义在上的“伪奇函数”,若存在,试求实数的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)不是,理由:假设为“伪奇函数”,∴存在满足,
∴有解,化为,无解,
不是“伪奇函数”;
(2)
(3)
【分析】(1)先假设为“伪奇函数”,然后推导出矛盾的结论即可得证;
(2)由幂函数定义求得解析式,然后将问题转化为“在上有解”,根据指数函数的值域以及对勾函数的单调性求解出的取值范围;
(3)将问题转化为“”在R上有解,然后通过换元法,结合二次函数的零点分布知识求解.
【详解】(1)略
(2)为幂函数,∴,∴.
∴,
∵为定义在的“伪奇函数”,
∴在上有解,
∴在上有解,
令,∴在上有解,
又对勾函数在上单调递减,在上单调递增,且时,,时,,
∴,,∴的值域为,
∴,∴;
(3)设存在满足,即在上有解,
∴在上有解,
∴在上有解,
令,取等号时,
∴在上有解,
∴在上有解(*),
∵,解得,
记,且对称轴,
当时,在上递增,
若(*)有解,则,∴,
当时,在上递减,在上递增,
若(*)有解,则,即,此式恒成立,∴,
综上可知,.
【点睛】方法点睛:本题考查新定义问题,有判断与新定义有关的问题时可能用反证法,这样可能通过新定义进行转化,然后证得结论.本题(2)(3)小题都是通过新定义转化为方程在某个区间有解问题,再利用已知函数知识求解即可.
试卷第1页(共3页)
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第四章 指数函数与对数函数
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一、单选题
1.利用二分法求方程的近似解,可以取的一个区间是( )
A. B. C. D.
2.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
3.若,则的值为( )
A.2 B.3 C.5 D.8
4.函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
5.若函数在上既是奇函数,又是减函数,则的图象是( )
A. B. C. D.
6.已知函数满足对任意,都有成立,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.在经济学中,常用Logistic回归模型来分析还款信度评价问题.某银行统计得到如下Logistic模型:其中x是客户年收入(单位:万元),是按时还款概率的预测值,如果某人年收入是10万元,那么他按时还款概率的预测值大约为( )(参考数据:)
A.0.35 B.0.46 C.0.57 D.0.68
8.已知定义在上的奇函数满足,且当时,,则函数在上的零点个数为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
二、多选题
9.设函数f(x)=若f(x)-b=0有三个不等实数根,则b可取的值有( )
A.1 B.2
C.3 D.4
10.已知函数且,则( )
A. B.
C.的最小值为 D.
11.已知函数,下列说法正确的是( )
A.若定义域为R,则 B.若值域为R,则
C.若最小值为0,则 D.若最大值为2,则
三、填空题
12.已知函数,则函数的所有零点之和为_____________.
13.若函数在上单调递减,则实数的取值范围为______.
14.已知函数.
(1)若函数的定义域为,求实数的取值范围______.
(2)若函数的值域为,求实数的取值范围______.
四、解答题
15.(1)计算:.
(2)计算:.
(3)已知,求的值.
16.已知幂函数的图象经过点,函数.
(1)求的解析式;
(2)证明:存在唯一的零点,且.
17.已知函数,.
(1)若函数的图像经过点,求实数的值;
(2)当时,求函数在的最小值;
(3)若对任意恒有,求实数的取值范围.
18.已知函数(,且)的图象经过点,.
(1)求函数的解析式;
(2)若关于的方程有2个实数根,求实数的取值范围;
(3)若,,求实数的取值范围.
19.对于函数,若其定义域内存在实数满足,则称为“伪奇函数”.
(1)已知函数,试问是否为“伪奇函数”?说明理由;
(2)若幂函数使得为定义在上的“伪奇函数”,试求实数的取值范围;
(3)是否存在实数,使得是定义在上的“伪奇函数”,若存在,试求实数的取值范围;若不存在,请说明理由.
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