2015高考数学二轮复习热点题型专题九 指数函数
2015年高考数学(理)总复习精品课件:第3章 第1讲 指数式与指数函数
=( B )
A.{-1,1}
B.{-1}
C.{0}
D.{-1,0}
2.已知函数f(x)=4+ax-1(a>0且a≠1)的图象恒过定点P,
则点 P 的坐标是( A )
A.(1,5)
B.(1,4)
解析:当 x=1 时,f(1)=5.
C.(0,4)
D.(4,0)
3.对任意的实数 a,下列等式正确的是( D )
.
6 a b5
解题思路:根式的形式通常写成分数指数幂后再进行运算.
1
1
解
:(1)原
式
=
2 3
3
×1
+
(
23
)
1 4
×
2
1 4
+(
2
1 3
×
1
32
)6-
2 3
3
=
2+4×27=110.
(2)原式=
1 1
a 3b2
1
11
a 2b3
5
=
1
a3
1 2
1 6
·b
1 2
15 36
=a0·b0=1.
a6b6
(2)正数的负分数指数幂的意义:
1
a
m n
=
1
m
=__n__a_m___(a>0,m,n∈N*,且 n>1).
an
(3)0 的正分数指数幂等于 0,0 的负分数指数幂没有意义.
3.有理数指数幂的运算性质 (1)aras=___a_r_+_s ____(a>0,r,s∈Q). (2)(ar)s=____ar_s _____(a>0,r,s∈Q). (3)(ab)r=____a_rb_r ____(a>0,b>0,r∈Q).
山西高考二轮复习高考理科数学 第六节 指数与指数函数
第六节 指数与指数函数A 组 基础题组1.已知函数f(x)=2x -2,则函数y=|f(x)|的图象可能是( )答案 B y=|f(x)|=|2x -2|=易知函数y=|f(x)|的图象的分段点是x=1,且{2x-2,x ≥1,2-2x,x <1,过点(1,0),(0,1),|f(x)|≥0,又y=|f(x)|在(-∞,1)上单调递减,故选B.2.已知函数f(x)=3x -,则f(x)( )(13)xA.是奇函数,且在R 上是增函数B.是偶函数,且在R 上是增函数C.是奇函数,且在R 上是减函数D.是偶函数,且在R 上是减函数答案 A 易知函数f(x)的定义域关于原点对称.∵f(-x)=3-x -=-3x =-f(x),(13)-x(13)x∴f(x)为奇函数.又∵y=3x 在R 上是增函数,y=-在R 上是增函数,(13)x∴f(x)=3x -在R 上是增函数.故选A.(13)x3.(2019江西南昌期末)若函数f(x)=a |2x-4|(a>0且a ≠1)满足f(1)=,则f(x)的单调递减19区间是( ) A.(-∞,2] B.[2,+∞) C.[-2,+∞)D.(-∞,-2]答案 B 由f(1)=得a 2=.1919又a>0,所以a=,因此f(x)=.13(13)|2x -4|因为g(x)=|2x-4|在[2,+∞)上单调递增,所以f(x)的单调递减区间是[2,+∞).4.若≤,则函数y=2x 的值域是( )2x 2+1(14)x -2A. B.[18,2)[18,2]C. D.[2,+∞)(-∞,18]答案 B 因为≤=24-2x ,所以x 2+1≤4-2x,即x 2+2x-3≤0,2x 2+1(14)x -2所以-3≤x ≤1,所以≤y ≤2.185.设a=,b=,c=,则a,b,c 的大小关系为( )(23)13(13)23(13)13A.a>c>bB.a>b>cC.c>a>bD.b>c>a 答案 A ∵<,指数函数y=在R 上单调递减,1323(13)x∴<.又幂函数y=在R 上单调递增,(13)23(13)13x 13故>,∴<<,即b<c<a,故选A.(23)13(13)13(13)23(13)13(23)136.函数y=的定义域是 .1-(12)1x答案 (0,+∞)解析 要使该函数有意义,则解得x>0,所以定义域为(0,+∞).{x ≠0,1-(12)1x≥0,7.若函数f(x)=a x-2-2a(a>0,a ≠1)的图象恒过定点,则函数f(x)在[0,3]上的最小值(x 0,13)等于 . 答案 -13解析 令x-2=0得x=2,且f(2)=1-2a,所以函数f(x)的图象恒过定点(2,1-2a),因此x 0=2,a=,于是f(x)=-, f(x)在R 上13(13)x -223单调递减,故函数f(x)在[0,3]上的最小值为f(3)=-.138.化简下列各式:(1)+0.1-2+-3π0+;(279)0.5(21027)-233748(2)÷.3a 72·a-33a-3·a-1解析 (1)原式=++-3+(259)1210.12(6427)-233748=+100+-3+=100.539163748(2)原式=÷3a 72·a -323a-32·a-12=÷3a 723a -12=÷==.a 76a-16a 86a 439.已知函数f(x)=,a 为常数,且函数的图象过点(-1,2).(12)ax(1)求a 的值;(2)若g(x)=4-x -2,且g(x)=f(x),求满足条件的x 的值.解析 (1)由已知得=2,解得a=1.(12)-a(2)由(1)知f(x)=,(12)x又g(x)=f(x),则4-x -2=,(12)x∴--2=0,(14)x (12)x令t=,则t>0,t 2-t-2=0,即(t-2)(t+1)=0,(12)x又t>0,故t=2,即=2,解得x=-1,(12)x故满足条件的x 的值为-1.B 组 提升题组1.(2018湖南衡阳三中月考)当x ∈(-∞,-1]时,不等式(m 2-m)·4x -2x <0恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A.(-2,1)B.(-4,3)C.(-3,4)D.(-1,2)答案 D ∵(m 2-m)·4x -2x <0在(-∞,-1]上恒成立,∴(m 2-m)<在x ∈(-∞,-1]上恒成立.12x∵y=在(-∞,-1]上单调递减,12x ∴当x ∈(-∞,-1]时,y=≥2,12x ∴m 2-m<2,∴-1<m<2,故选D.2.已知函数f(x)=设a>b ≥0,若f(a)=f(b),则bf(a)的取值范围{x +1(0≤x <1),2x-12(x ≥1),是 . 答案 [34,2)解析 函数y=f(x)的图象如图所示.因为a>b ≥0, f(a)=f(b),所以≤b<1且≤f(a)<2.所1232以≤bf(a)<2.343.已知函数f(x)=.(23)|x |-a (1)求f(x)的单调区间;(2)若f(x)的最大值等于,求a 的值.94解析 (1)令t=|x|-a,则f(x)=,无论a 取何值,t 在(-∞,0]上单调递减,在[0,+∞)上单(23)t调递增,又y=是单调递减的,(23)t因此f(x)的单调递增区间是(-∞,0],单调递减区间是[0,+∞).(2)设g(x)=|x|-a,由于f(x)的最大值是,且=,9494(23)-2所以g(x)=|x|-a 有最小值-2.所以a=2.4.已知函数f(x)=a |x+b|(a>0,a ≠1,b ∈R).(1)若f(x)为偶函数,求b 的值;(2)若f(x)在区间[2,+∞)上是增函数,试求a,b 应满足的条件.解析 (1)因为f(x)为偶函数,所以对任意的x∈R,都有f(-x)=f(x),即a|x+b|=a|-x+b|,|x+b|=|-x+b|,解得b=0.(2)记h(x)=|x+b|={x+b,x≥-b,-x-b,x<-b.①当a>1时, f(x)在区间[2,+∞)上是增函数,即h(x)在区间[2,+∞)上是增函数,所以-b≤2,b≥-2.②当0<a<1时, f(x)在区间[2,+∞)上是增函数,即h(x)在区间[2,+∞)上是减函数,但h(x)在区间[-b,+∞)上是增函数,故不存在a,b的值,使f(x)在区间[2,+∞)上是增函数.所以f(x)在区间[2,+∞)上是增函数时,a,b应满足的条件为a>1且b≥-2.。
2015年高考数学新一轮总复习考点突破课件:2.5指数与指数函数
(5)当x>y0>时1 , ;x<0时,
.
(7)在(-∞,+∞)
上是
上是
增函数
减函数
第十一页,编辑于星期五:十一点 四十一分。
对点演练
(1)(教材改编)函数 y=3x与 y=-3-x的图象的对称轴或对称中心为
A.x 轴
B.y 轴
()
C.直线 y=x
D.原点
解析:由 y=-3-x 得-y=3-x,(x,y)→(-x,-y),即关于原
D. -2× -3= 6
()
第五页,编辑于星期五:十一点 四十一分。
2.有理数指数幂
(1)幂的有关概念
①正整数指数幂:an=
(n∈N*).
②零指数幂:a0= 1 (a≠0).
③负整数指数幂:a-p=
1 ap
(a≠0,p∈N*).
第六页,编辑于星期五:十一点 四十一分。
④正分数指数幂:amn =
n
则 0<2a<1,0<a<1与 a>1 矛盾.
2
图1
当 0<a<1 时,同理画出 y=|ax-1|的图象如图 2 所示:则 0<2a
<1 又 0<a<1,∴0<a<1. 2
【答案】
(1)
0,1 2
第二十三页,编辑于星期五:十一点 四十一分。
(2)依题意 x2-5x+4≥0,解得 x≥4 或 x≤1, ∴f(x)的定义域是(-∞,1]∪[4,+∞). ∵ x2-5x+4≥0,∴f(x)=3 x2-5x+4≥30=1, ∴函数 f(x)的值域是[1,+∞).
【规范解答】 (1)由 4-x2≥0 得函数定义域为[-2,2]. 令 t=2 4-x2,因为 0≤4-x2≤4, 0≤ 4-x2≤2,故 t∈[1,4], ∴y=t2-4t+3=(t-2)2-1, 它在[1,2]上递减,在[2,4]上递增, ∴ymin=-1,ymax=3, 故所求函数的值域为[-1,3].
2015届高考数学一轮总复习 2-4指数与指数函数
2015届高考数学一轮总复习 2-4指数与指数函数基础巩固强化一、选择题1.(文)(2013·烟台月考)若a =log 20.9,b =3- 13 ,c =(13) 12,则( )A .a <b <cB .a <c <bC .c <a <bD .b <c <a[答案] B[解析] a =log 20.9<0,c =(13) 12=3-12 ,因为3- 13 >3- 12>0,所以a <c <b .(理)设a =⎝⎛⎭⎫120.5,b =0.30.5,c =log 0.30.2,则a 、b 、c 的大小关系是( ) A .a >b >c B .a <b <c C .b <a <c D .a <c <b [答案] C[解析] y =x 0.5在(0,+∞)上是增函数,1>12>0.3,∴1>a >b ,又y =log 0.3x 在(0,+∞)上为减函数, ∴log 0.30.2>log 0.30.3=1,即c >1,∴b <a <c .2.(2013·潍坊联考)已知log 7[log 3(log 2x )]=0,那么x - 12等于( ) A.13 B.36 C.33 D.24 [答案] D[解析] 由log 7[log 3(log 2x )]=0,得log 3(log 2x )=1,即log 2x =3,解得x =8. 所以x - 12 =8- 12 =18=122=24.3.(文)(2012·浙江湖州第二次质检)已知图甲是函数y =f (x )的图象,则图乙中的图象对应的函数可能是( )A .y =f (|x |)B .y =|f (x )|C .y =-f (-|x |)D .y =f (-|x |)[答案] D[解析] 由图乙可知,该函数为偶函数,且x <0时,其函数图象与函数f (x )的图象相同,即该函数图象的解析式为y =⎩⎪⎨⎪⎧f (x ), x <0,f (-x ), x ≥0,即y =f (-|x |),故应选D.(理)(2013·山师大附中期中)已知a >0,a ≠1,函数y =log a x ,y =a x ,y =x +a 在同一坐标系中的图象可能是( )[答案] C[解析] 函数y =a x 与y =log a x 互为反函数,它们的图象关于直线y =x 对称,排除B ;a >1时,y =x +a 与y 轴交点在点(0,1)上方,排除A ;0<a <1时,y =x +a 与y 轴交点在点(0,1)下方,排除D ,故选C.4.(文)(2012·北京文,5)函数f (x )=x 12 -(12)x 的零点个数为( )A .0B .1C .2D .3 [答案] B[解析] 函数f (x )=x 12 -(12)x 的零点个数即为方程x 12 =(12)x 的实根个数,在平面直角坐标系中画出函数y =x 12 和y =(12)x 的图象,易得交点个数为1个.[点评] 本题考查函数零点问题和指数函数与幂函数的图象.(理)(2013·云南大理一模)设函数y =x 3与y =(12)x -2的图象交点为(x 0,y 0),则x 0所在的区间为( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)[答案] B[解析] 构造函数f (x )=x 3-(12)x -2.∵f (0)=-4<0,f (1)=-1<0,f (2)=7>0, ∴f (1)·f (2)<0,∴x 0∈(1,2).故选B.5.定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +1)=-f (x ),且f (x )在[-3,-2]上为减函数,则在锐角△ABC 中,有( )A .f (sin A )>f (cosB ) B .f (sin A )<f (cos B )C .f (sin A )>f (sin B )D .f (cos A )<f (cos B )[答案] A[解析] 由题知偶函数f (x )的周期为2,所以f (x )在[-1,0]上为减函数,故偶函数f (x )在[0,1]上为增函数,因为A +B >π2,所以π2>A >π2-B >0,1>sin A >cos B >0.于是f (sin A )>f (cos B ),故选A.6.(2013·天津月考)已知函数f (x )=log a (2x +b -1)(a >0,a ≠1)的图象如图所示,则a ,b 满足的关系是( )A .0<1a <b <1B .0<b <1a <1C .0<1b <a <1D .0<1a <1b <1[答案] A[解析] 由图象知函数单调递增,所以a >1. 又-1<f (0)<0,f (0)=log a (20+b -1)=log a b ,即-1<log a b <0,所以0<1a <b <1,故选A.二、填空题 7.设函数f (x )=a-|x |(a >0且a ≠1),若f (2)=4,则f (-2)与f (1)的大小关系是________.[答案] f (-2)>f (1)[解析] 由f (2)=a -2=4,解得a =12,∴f (x )=2|x |,∴f (-2)=4>2=f (1).8.(2014·沂南一中月考)方程9x -6·3x -7=0的解是________. [答案] log 37[解析] 9x -6·3x -7=0⇔(3x )2-6·3x -7=0, ∴3x =7或3x =-1(舍去).∴x =log 37.9.(2013·湖南)设函数f (x )=a x +b x -c x ,其中c >a >0,c >b >0.(1)记集合M ={(a ,b ,c )|a ,b ,c 不能构成一个三角形的三条边长,且a =b },则(a ,b ,c )∈M 所对应的f (x )的零点的取值集合为________;(2)若a ,b ,c 是△ABC 的三条边长,则下列结论正确的是________.(写出所有正确结论的序号)①∀x ∈(-∞,1),f (x )>0;②∃x ∈R ,使a x ,b x ,c x 不能构成一个三角形的三条边长; ③若△ABC 为钝角三角形,则∃x ∈(1,2),使f (x )=0. [答案] (1){x |0<x ≤1} (2)①②③[解析] (1)∵c >a >0,c >b >0,a =b ,且a 、b 、c 不能构成三角形的三边,∴0<a +a ≤c ,∴ca ≥2,令f (x )=0得,a x +b x =c x ,∵a =b ,∴2a x =c x , ∴(c a )x =2,∴x =log c a2,∴1x =log 2ca≥1,∴0<x ≤1. (2)①∵a 、b 、c 是三角形的三边长,∴a +b >c ,∵c >a >0,c >b >0,∴0<a c <1,0<bc <1,∴当x ∈(-∞,1)时,f (x )=a x+b x-c x=c x[(a c )x +(b c )x -1]>c x (a c +bc -1)=c x·(a +b -c )c>0,∴①正确;②令a =2,b =3,c =4,则a 、b 、c 构成三角形的三边长,取x =2,则a 2、b 2、c 2不能构成三角形的三边长,故②正确;③∵c >a ,c >b ,△ABC 为钝角三角形,∴a 2+b 2-c 2<0, 又f (1)=a +b -c >0,f (2)=a 2+b 2-c 2<0, ∴函数f (x )在(1,2)上存在零点,③正确. 三、解答题10.(文)已知函数f (x )=(23)|x |-a .(1)求f (x )的单调区间;(2)若f (x )的最大值等于94,求a 的值.[分析] 这是一个复合函数判定单调性的问题,解题时先找出构成复合函数的简单函数,分别考虑它们的单调性,再求f (x )的单调区间,最后利用单调性考虑何时取到最大值94,从而建立a 的方程求出a .[解析] (1)令t =|x |-a ,则f (x )=(23)t ,不论a 取何值,t 在(-∞,0]上单调递减,在[0,+∞)上单调递增,又y =(23)t 是单调递减的,因此f (x )的单调递增区间是(-∞,0], 单调递减区间是[0,+∞).(2)由(1)知,f (x )在x =0处取到最大值, ∴f (0)=(23)-a =94,∴a =2.(理)(2013·山东聊城一模)设k ∈R ,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x >0,e x ,x ≤0,F (x )=f (x )+kx ,x ∈R .(1)k =1时,求F (x )的值域; (2)试讨论函数F (x )的单调性.[解析] (1)k =1时,F (x )=f (x )+x =⎩⎪⎨⎪⎧1x +x ,x >0,e x +x ,x ≤0.可以证明F (x )在(0,1)上递减,在(1,+∞)和(-∞,0]上递增, 又f (0)=1,f (1)=2,所以F (x )的值域为(-∞,1]∪[2,+∞). (2)F (x )=f (x )+kx =⎩⎪⎨⎪⎧1x +kx ,x >0,e x +kx ,x ≤0.若k =0,则F (x )在(0,+∞)上递减,在(-∞,0)上递增; 若k >0,则F (x )在(0,1k ]上递减,在(1k,+∞)上递增,在(-∞,0)上递增. 若k <0,则F (x )在(0,+∞)上递减. 当x ≤0时,F ′(x )=e x +k ,若F ′(x )>0, 则x >ln(-k ),若F ′(x )<0,则x <ln(-k ). 若k ≤-1,-k ≥1,则F (x )在(-∞,0]上递减,若-1<k <0,0<-k <1,则F (x )在(-∞,ln(-k ))上递减,在(ln(-k ),0)上递增.能力拓展提升一、选择题11.已知定义在R 上的奇函数f (x )和偶函数g (x )满足f (x )+g (x )=a x -a -x +2(a >0,且a ≠1),若g (2)=a ,则f (2)=( )A .2 B.154 C.174 D .a 2[答案] B[解析] ∵f (x )为奇函数,g (x )为偶函数,∴由f (x )+g (x )=a x -a -x +2得,f (-x )+g (-x )=a -x -a x +2,解得f (x )=a x -a -x ,g (x )=2,又g (2)=a ,∴a =2,∴f (x )=2x -2-x ,∴f (2)=154.12.(文)已知f (x )=a x ,g (x )=b x ,当f (x 1)=g (x 2)=3时,x 1>x 2,则a 与b 的大小关系不.可能成立....的是( )A .b >a >1B .a >1>b >0C .0<a <b <1D .b >1>a >0[答案] D[解析] ∵f (x 1)=g (x 2)=3,∴x 1=log a 3,x 2=log b 3,当b >1>a >0时,x 1<0,x 2>0不满足x 1>x 2.(理)(2013·湖北黄石一模)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax 2+1,x ≥0,(a 2-1)e ax,x <0在(-∞,+∞)上单调,则a 的取值范围是( )A .(-∞,-2]∪(1,2]B .[-2,-1)∪[2,+∞)C .(1,2]D .[2,+∞)[答案] A[解析] 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a >0,a 2-1>0,1≥a 2-1或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,a 2-1>0,1≤a 2-1,解得1<a ≤2或a ≤-2,故选A. 13.(文)(2013·福建泉州一模)设函数f (x )定义在R 上,它的图象关于直线x =1对称,且当x ≥1时,f (x )=3x -1,则有( )A .f ⎝⎛⎭⎫13<f ⎝⎛⎭⎫32<f ⎝⎛⎭⎫23 B .f ⎝⎛⎭⎫23<f ⎝⎛⎭⎫32<f ⎝⎛⎭⎫13 C .f ⎝⎛⎭⎫23<f ⎝⎛⎭⎫13<f ⎝⎛⎫32 D .f ⎝⎛⎭⎫32<f ⎝⎛⎭⎫23<f ⎝⎛⎭⎫13 [答案] B[解析] ∵f (x )的图象关于直线x =1对称,x ≥1时,f (x )=3x -1为增函数,故当x <1时,f (x )为减函数,且f ⎝⎛⎭⎫32=f ⎝⎛⎭⎫1+12=f ⎝⎛⎭⎫1-12=f ⎝⎛⎭⎫12,∵13<12<23,∴f ⎝⎛⎭⎫13>f ⎝⎛⎭⎫12>f ⎝⎛⎭⎫23,即f ⎝⎛⎭⎫23<f ⎝⎛⎭⎫32<f ⎝⎛⎭⎫13,故选B. (理)(2013·四平模拟)已知直线y =mx 与函数f (x )=⎩⎨⎧2-(13)x ,x ≤012x 2+1,x >0的图象恰好有3个不同的公共点,则实数m 的取值范围是( )A .(3,4)B .(2,+∞)C .(2,5)D .(3,22)[答案] B [解析]作出函数f (x )=⎩⎨⎧2-(13)x ,x ≤012x 2+1,x >0的图象如图所示.直线y =mx 的图象是绕坐标原点旋转的动直线.当斜率m ≤0时,直线y =mx 与函数f (x )的图象只有一个公共点;当m >0时,直线y =mx 始终与函数y =2-(13)x (x ≤0)的图象有一个公共点,故要使直线y =mx 与函数f (x )的图象有三个公共点,必须使直线y =mx 与函数y =12x 2+1(x >0)的图象有两个公共点,即方程mx =12x 2+1在x >0时有两个不相等的实数根,即方程x 2-2mx +2=0的判别式Δ=4m 2-4×2>0.解得m > 2.故选B.14.(文)(2014·石室摸底)定义运算a ⊕b =⎩⎪⎨⎪⎧a (a ≤b ),b (a >b ).则函数f (x )=1⊕2x 的图象是( )[答案] A[解析] 依题意,f (x )的值为1和2x 的值中较小的,故当x ≥0时,f (x )=1,当x <0时,f (x )=2x ,故选A.(理)(2013·广州模拟)定义运算a ⊕b =⎩⎪⎨⎪⎧a (a ≤b ),b (a >b )则f (x )=2x ⊕2-x 的图象是( )[答案] C[解析] 由a ⊕b 的定义知,f (x )的图象为y =2x 与y =2-x 的图象中较低的部分,故选C.二、填空题15.函数f (x )的定义由程序框图给出,程序运行时,输入h (x )=⎝⎛⎭⎫12x ,φ(x )=log 2x ,则f (12)+f (4)的值为________.[答案] -1516[解析] 由程序框图知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧φ(x ), h (x )>φ(x ),h (x ), h (x )≤φ(x ).∵h ⎝⎛⎭⎫12=⎝⎛⎭⎫1212 =22,φ⎝⎛⎭⎫12=-1,∴f ⎝⎛⎭⎫12=-1, ∵h (4)=116,φ(4)=2,∴f (4)=116,∴f ⎝⎛⎭⎫12+f (4)=-1+116=-1516. 三、解答题16.(文)(2013·资阳诊断)函数f (x )=m +log a x (a >0且a ≠1)的图象过点(8,2)和(1,-1).(1)求函数f (x )的解析式;(2)令g (x )=2f (x )-f (x -1),求g (x )的最小值及取得最小值时x 的值.[解析] (1)∵⎩⎪⎨⎪⎧ f (8)=2,f (1)=-1,∴⎩⎪⎨⎪⎧m +log a 8=2,m +log a1=-1,解得m =-1,a =2,故函数解析式为f (x )=-1+log 2x . (2)g (x )=2f (x )-f (x -1)=2(-1+log 2x )-[-1+log 2(x -1)] =log 2x 2x -1-1(x >1).∵x 2x -1=(x -1)2+2(x -1)+1x -1=(x -1)+1x -1+2 ≥2(x -1)·1x -1+2=4,当且仅当x -1=1x -1,即x =2时,等号成立.而函数y =log 2x 在(0,+∞)上单调递增,则log 2x 2x -1-1≥log 24-1=1,故当x =2时,函数g (x )取得最小值1.(理)(2013·陕西调研)已知函数f (x )=⎝⎛⎭⎫13x ,x ∈[-1,1],函数g (x )=f 2(x )-2af (x )+3的最小值为h (a ).(1)求h (a );(2)是否存在实数m 、n ,同时满足以下条件: ①m >n >3;②当h (a )的定义域为[n ,m ]时,值域为[n 2,m 2]. 若存在,求出m 、n 的值;若不存在,说明理由.[分析] (1)由f (x )=⎝⎛⎭⎫13x的单调性可求出f (x )的值域,g (x )是以f (x )为变元的二次函数,令t =⎝⎛⎭⎫13x ,可求关于t 的二次函数的最小值h (a ).(2)由(1)知当m >n >3时h (a )的表达式,考察h (a )在[n ,m ]上的单调性,结合其值域[n 2,m 2],可列出关于m ,n 的方程组求解m ,n ,如果有解则所求实数m ,n 存在,否则不存在.[解析] (1)因为x ∈[-1,1],所以⎝⎛⎭⎫13x ∈⎣⎡⎦⎤13,3.设⎝⎛⎭⎫13x =t ,t ∈⎣⎡⎦⎤13,3,则g (x )=φ(t )=t 2-2at +3=(t -a )2+3-a 2. 当a <13时,h (a )=φ⎝⎛⎭⎫13=289-2a 3; 当13≤a ≤3时,h (a )=φ(a )=3-a 2;当a >3时,h (a )=φ(3)=12-6a .所以h (a )=⎩⎨⎧289-2a 3 ⎝⎛⎫a <13,3-a 2⎝⎛⎭⎫13≤a ≤3,12-6a (a >3).(2)因为m >n >3,a ∈[n ,m ],所以h (a )=12-6a .因为h (a )的定义域为[n ,m ],值域为[n 2,m 2],且h (a )为减函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧12-6m =n 2,12-6n =m 2.两式相减得6(m -n )=(m -n )(m +n ),因为m >n ,所以m -n ≠0,得m +n =6,但这与“m >n >3”矛盾,故满足条件的实数m 、n 不存在.[点评] 解题关键在于利用换元的思想方法,将问题转化为二次函数在闭区间上的最值问题,然后通过分类讨论求出函数的最值.对于存在性问题,往往是首先假设符合条件的参数存在,然后根据给出的条件进行推理求解,若不能推出矛盾,则说明符合要求的参数存在,否则说明符合要求的参数不存在.考纲要求1.了解指数函数模型的实际背景.2.理解有理指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算.3.理解指数函数的概念,理解指数函数的单调性,掌握指数函数图象通过的特殊点. 4.知道指数函数是一类重要的函数模型. 补充说明1.掌握分数指数幂与根式的关系;防范因忽视对底数a >1与0<a <1的讨论导致错误;牢记换元t =a x 后将x 的取值范围转化为t 的取值范围;掌握指数函数图象的三个关键点;熟悉指数型函数问题审题的基本思路与解答步骤.2.注重数学思想方法训练. 数形结合的思想有关幂值大小的比较,指数型函数的问题,借助于图象来求解常能起到事半功倍的效果. [例] 比较⎝⎛⎭⎫233与⎝⎛⎭⎫3432 的大小.[解析] 在同一直角坐标系中作出函数y =⎝⎛⎭⎫49x与y =⎝⎛⎭⎫34x 的图象,考察x =32时y 值大小, ∵49<34,∴⎝⎛⎭⎫4932 <⎝⎛⎭⎫34 32, ∴⎝⎛⎭⎫233<⎝⎛⎭⎫34 32 . 分类讨论的思想[例] 函数f (x )=a x (a >0且a ≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大a3,则a 的值为________.[答案] 43或23[解析] 0<a <1时,f (x )=a x 在[1,2]上单调递减, ∴a -a 2=a 3,∴a =23;a >1时,f (x )=a x 单调递增,∴a 2-a =a3,∴a =43.3.解题技巧(1)比较一组幂式、对数式形式的数的大小时,一般先区分正、负(与0比);正数再与1比较,找出大于1的和小于1的;底数相同的幂式,用指数函数的单调性;底数相同的对数式用对数函数的单调性;指数相同的幂式用幂函数的单调性或指数函数的图象;真数相同的对数式用对数函数的图象;底数不同、指数也不同的幂式或底数不同、真数也不同的对数式可引入中间量转化或化成同底,另外要注意指对互化的灵活运用.(2)在指数里含有未知数的方程的解法.①形如a f (x )=a g (x )(a >0,a ≠1)的方程,化为f (x )=g (x )求解; ②形如a f (x )=b g (x )(a >0,b >0,a ≠1,b ≠1)的方程,两边取对数; ③形如a 2x +b ·a x +c =0的方程,用换元法令a x =t 化为二次方程求解. 备选习题[答案] B [解析]2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x (x >0),2x (x ≤0).若f (a )=12,则实数a =( )A .-1 B. 2 C .-1或 2 D .1或- 2[答案] C[解析] 当a >0时,log 2a =12,∴a =2;当a <0时,2a =12,∴a =-1,选C.3.(2013·山东实验中学诊断)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫14x , -1≤x <0,4x , 0≤x ≤1.则f (log 43)=________.[答案] 3[解析] ∵0<log 43<1,∴f (log 43)=4log 43=3.4.(2013·西安一模)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,log 12 (-x ),x <0,若af (-a )>0,则实数a 的取值范围是________.[答案] (-1,0)∪(0,1)[解析] 若a >0,则由af (-a )>0,得a log 12 a >0,解得0<a <1;若a <0,则由af (-a )>0,得a log 2(-a )>0,即log 2(-a )<0,解得0<-a <1,所以-1<a <0.综上,0<a <1或-1<a <0.5.(2012·衡水模拟)已知函数f (x )=|2x -1|,a <b <c ,且f (a )>f (c )>f (b ),则下列结论中,一定成立的是________.①a <0,b <0,c <0; ②a <0,b ≥0,c >0; ③2-a <2c; ④2a +2c <2.[答案] ④ [解析]作出函数f (x )=|2x -1|的图象如图中实线所示.又a <b <c ,且f (a )>f (c )>f (b ),结合图象知f (a )<1,a <0,c >0,∴0<2a <1,∴f (a )=|2a -1|=1-2a ,∴f (c )<1,∴0<c <1,∴1<2c <2,f (c )=|2c -1|=2c -1, 又f (a )>f (c ),即1-2a >2c -1,∴2a +2c <2.6.(2013·东城模拟)函数f (x )的定义域为A ,若x 1,x 2∈A 且f (x 1)=f (x 2)时总有x 1=x 2,则称f (x )为单函数.例如,函数f (x )=2x +1(x ∈R )是单函数.给出下列命题:①函数f (x )=x 2(x ∈R )是单函数; ②指数函数f (x )=2x (x ∈R )是单函数;③若f (x )为单函数,x 1,x 2∈A 且x 1≠x 2,则f (x 1)≠f (x 2); ④在定义域上具有单调性的函数一定是单函数. 其中真命题是________(写出所有真命题的编号). [答案] ②③④7.(2013·潍坊模拟)某工厂某种产品的年固定成本为250万元,每生产x 千件,需另投入成本为C (x ),当年产量不足80千件时,C (x )=13x 2+10x (万元);当年产量不小于80千件时,C (x )=51x +10000x -1450(万元).每件商品售价为0.05万元.通过市场分析,该厂生产的商品能全部售完.(1)写出年利润L (x )(万元)关于年产量x (千件)的函数解析式; (2)年产量为多少千件时,该厂在这种商品的生产中所获利润最大?[解析] (1)因为每件商品售价为0.05万元,则x 千件商品销售额为0.05×1000x 万元,依题意得,0<x <80时,L (x )=(0.05×1000x )-13x 2-10x -250=-13x 2+40x -250.当x ≥80时,L (x )=(0.05×1000x )-51x -10000x+1450-250 =1200-(x +10000x).所以L (x )=⎩⎨⎧-13x 2+40x -250(0<x <80),1200-(x +10000x)(x ≥80).(2)当0<x <80时, L (x )=-13(x -60)2+950.在x =60时,L (x )取得最大值 L (60)=950万元. 当x ≥80时,L (x )=1200-(x +10000x )≤1200-2x ·10000x=1200-200=1000.此时,当x =10000x,即x =100时,L (x )取得最大值1000万元.因为950<1000,所以,当年产量为100千件时,该厂在这种商品的生产中所获利润最大,最大利润为1000万元.。
无锡新领航教育高三二轮专题辅导(9)解答题解题策略
2、立体几何:①多角度训练证明平行、垂直问题;②注重数量关系中空间角、距离的计算与转化;③继续关注作图 ,识图,空间想象能力。学会两种法解题,侧重于传统解法。
立体几何解答题的考查近几年基本形成一定规律,就是以棱柱、棱锥等简单几何体为载体考查平行、垂直的判定和性质、角和距离的计算、表面积和体积的计算。试题的设置一般两问或者三问,近几年大多是两问。若设置两问,则第一问往往考查平行、垂直的判定和性质(尤其垂直是重点);第二问考查空间角的计算(尤其二面角是重点 );出 现第三问,则一般考查空间距离的计算(尤其是点面距离)或者体积的计算,体积经常也是以求空间距离为核心。其中空间角和距离的计算往往转化到三角形中进行。另外还要注意立体几何探索性问题的出现,主要是探索空间点的存在性。备考复习的重点应该放在三个方面。第一方面是掌握线线、线面、面面平行与垂直的判定和性质,尤其要注意平行链和垂直链知识之间的转化。第二方面是掌握空间角和距离的求法。在空间角中,异面直线所成角要注意定义法和补形法;线面角要注意定义法和点面距离法;二面角要注意三垂线定理法和射影面积法。至于空间距离,要着重注意线面距离、面面距离转化为点面距离,点面距离的求法以及等体积转化求点面距离。第三方面是注意立体几何常用的思想方法和解题技巧:方程思想(特别适用于解探索性问题)、转化思想、空间问题平面化思想。
2015届高考数学总复习 第二章 第五节指数与指数函数课时精练 理
第五节 指数与指数函数1.⎝ ⎛⎭⎪⎫82723+-3372964的值为( ) A .0 B.89 C.43 D.29解析:原式⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫232-13⎝ ⎛⎭⎪⎫943=49-49=0.故选A. 答案:A2.(2013·揭阳二模)已知全集U =R ,A ={x |y =2x -1},则∁U A =( )A .[0,+∞)B .(-∞,0)C .(0,+∞)D .(-∞,0]解析:集合A 即函数y =2x -1的定义域,由2x -1≥0,求得x ≥0,即A =[0,+∞),故∁U A =(-∞,0),故选B.答案:B3.设y 1=40.9,y 2=80.48,y 3=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1.5,则( ) A .y 3>y 1>y 2 B .y 2>y 1>y 3C .y 1>y 2>y 3D .y 1>y 3>y 2解析:y 1=21.8,y 2=21.44,y 3=21.5,∴y 1>y 3>y 2,故选D. 答案:D4.函数F (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+22x -1·f (x )(x ≠0)是偶函数,且f (x )不恒等于零,则 f (x )( ) A .是奇函数B .可能是奇函数,也可能是偶函数C .是偶函数D .不是奇函数,也不是偶函数解析:设g (x )=1+22x -1,则g (x )+g (-x )=1+22x -1+1+22-x -1=2+22x -1+2·2x 1-2x =2-2(2x -1)2x -1=0.∴g (x )是奇函数.又F (x )=g (x )·f (x )(x ≠0)为偶函数,∴f (x )为奇函数.故选A.答案:A5.设偶函数f (x )满足f (x )=2x -4 (x ≥0),则{x |f (x -2)>0}=( )A.{}x | x <-2或x >4B.{}x | x <0或x >4C.{}x | x <0或x >6D.{}x | x <-2或x >2答案:B6.设函数f (x )=a -|x |(a >0,且a ≠1),f (2)=4,则( )A .f (-2)>f (-1)B .f (-1)>f (-2)C .f (1)> f (2)D .f (-2)>f (2)解析:因为f (2)=4,即a -2=4,所以a =12,所以f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-|x |=2|x |,所以f (-2)>f (-1),故选A.答案:A7.已知函数f (x )=a x +a -x (a >0,且a ≠1),且f (1)=3,则f (0)+f (1)+f (2)的值是________.解析:∵f (1)=a +1a=3,f (0)=2, f (2)=a 2+a -2=(a +a -1)2-2=7,∴f (1)+f (0)+f (2)=12.答案:128.(2013·北京西城区一模)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 12,0≤x ≤9,x 2+x ,-2≤x <0.则f (x )的零点是________;f (x )的值域是________.解析:当0≤x ≤9时,由x 12=0得,x =0;当-2≤x <0时,由x 2+x =0,得x =-1,所以函数零点为-1和0.当0≤x ≤9时,f (x )=x 12,所以0≤f (x )≤3;当-2≤x <0,f (x )=x 2+x =⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122-14,所以此时-14≤f (x )≤2,综上-14≤f (x )≤3,即函数的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,3. 答案:-1和0 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,39.函数f (x )的定义域为A ,若x 1,x 2∈A 且f (x 1)=f (x 2)时,总有x 1=x 2,则称f (x )为单函数.例如,函数f (x )=2x +1(x ∈R )是单函数.下列命题:①函数f (x )=x 2(x ∈R )是单函数;②指数函数f (x )=2x (x ∈R )是单函数;③若f (x )为单函数,x 1,x 2∈A 且x 1≠x 2,则f (x 1)≠f (x 2);④在定义域上具有单调性的函数一定是单函数.其中的真命题是____________(写出所有真命题的序号).解析:对于①,若f (x 1)=f (x 2),则x 1=±x 2,不满足;②是单函数;命题③实际上是单函数命题的逆否命题,故为真命题;根据定义,命题④满足条件.答案:②③④10.已知函数f (x )=a x -1a x +1(a >1), (1)判断函数的奇偶性;(2)求该函数的值域;(3)证明:f (x )是R 上的增函数.(1)解析:∵定义域为R ,且f (-x )=a -x -1a -x +1=1-a x1+a x=-f (x ),∴f (x )是奇函数. (2)解析:f (x )=a x +1-2a x +1=1-2a x +1, ∵a x +1>1,∴0<2a x+1<2,即f (x )的值域为(-1,1). (3)证明:设x 1,x 2∈R 且x 1<x 2,f (x 1)-f (x 2)=ax 1-1ax 1+1-ax 2-1ax 2+1=2ax 1-2ax 2(ax 1+1)(ax 2+1)<0(∵分母大于零,且ax 1<ax 2), ∴f (x )是R 上的增函数.11.已知函数f (x )=a ·2x +b ·3x ,其中常数a ,b 满足ab ≠0.(1)若ab >0,判断函数f (x )的单调性;(2)若ab <0,求f (x +1)>f (x )时x 的取值范围.解析:(1)当a >0,b >0时,任意x 1,x 2∈R ,x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=a (2x 1-2x 2)+b (3x 1-3x 2).∵2x 1<2x 2,a >0⇒a (2x 1-2x 2)<0,3x 1<3x 2,b >0⇒b (3x 1-3x 2)<0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,函数f (x )在R 上是增函数.当a <0,b <0时,同理,函数f (x )在R 上是减函数.(2)f (x +1)-f (x )=a ·2x +2b ·3x >0.当a <0,b >0时,⎝ ⎛⎭⎪⎫32x >-a 2b ,则x >log 1.5⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2b ; 当a >0,b <0时,⎝ ⎛⎭⎪⎫32x <-a 2b ,则x <log 1.5⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2b .。
高考数学复习一轮复习笔记 考点09 指数函数(讲解)(解析版)
考点9:指数函数【思维导图】【常见考法】考法一:定义辨析1.下列函数:①2y x =;②()2x y =-;③12x y +=;④()1xy a =-(1a >且2a ≠).其中,指数函数的个数是 。
【答案】1【解析】①函数2y x =是二次函数;②函数()2xy =-底数小于0,故不是指数函数;③函数12x y +=为1x +,故不是指数函数;④1a >Q 且2a ≠,可得出10a ->且11a -≠,则()1xy a =-是指数函数。
指数函数个数为1.2.若函数1((2)x y x a =-是自变量)是指数函数,则a 的取值范围是 。
【答案】12a >且1a ≠ 【解析】Q 函数1((2)xy x a =-是自变量)是指数函数210211a a ∴->-≠且解得:12a >且1a ≠ 3.若函数21()(33)()22xf x a a a =-++-是指数函数,则实数a 的值为_________. 【答案】2【解析】因为函数21()(33)()22xf x a a a =-++-是指数函数,所以2331a a -+=且20a -=,解得2a =.故答案为:2考法二:定义域1.函数f(x)=的定义域为 。
【答案】(−3,0]【解析】要使函数式有意义,需,则函数的定义域为(−3,0].2.函数()f x =______________. 【答案】[1,)+∞【解析】换元20x t =>,得出220t t --≥,解得1t ≤-(舍去)或2t ≥,即22x ≥,解得1x ≥.因此,函数()y f x =的定义域为[)1,+∞,故答案为[)1,+∞.3.设函数f (x ),则函数f (x4)的定义域为 。
【答案】(],4∞-【解析】因为()f x =,所以4x f ⎛⎫= ⎪⎝⎭44440,44,1,44x x x x -≥≤≤≤, 所以4x f ⎛⎫⎪⎝⎭的定义域为(],4-∞.4. 函数y 的定义域是(-∞,0],则a 的取值范围为 。
2015届高考数学总复习配套课件:2-5 指数与指数函数
)
提素能 高效
A.(-∞,+∞) B.(-2,+∞)
训练
C.(0,+∞)
D.(-1,+∞)
山
(2)设 a=3525,b=2535,c=2525,则 a,b,c 的大小关系是(
)
东 金 太
A.a>c>b
B.a>b>c
阳 书
C.c>a>b
D.b>c>a
业 有
限
公
司
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第二十二页,编辑于星期五:十点 十二分。
第九页,编辑于星期五:十点 十二分。
抓主干 考点 解密 研考向 要点 探究 悟典题 能力 提升 提素能 高效 训练
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高考总复习 A 数学(文)
山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
第十页,编辑于星期五:十点 十二分。
高考总复习 A 数学(文)
抓主干 考点 解密
研考向 要点
____________________[通关方略]____________________
抓主干 考点 解密
研考向 要点 探究
悟典题 能力 提升
提素能 高效 训练
2.两个重要公式
高考总复习 A 数学(文)
n (2)(
a)n=
a
(注意a必须使n
a有意义).
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山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
第三页,编辑于星期五:十点 十二分。
高考总复习 A 数学(文)
抓主干 考点 解密
阳
书
业
有
限
公
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抓主干
【备战2015】高考数学 热点题型和提分秘籍 专题09 指数函数 理(含解析)
专题九 指数函数【高频考点解读】1.了解指数函数模型的实际背景.2.理解有理数指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算.3.理解指数幂的概念,理解指数函数的单调性,掌握指数函数图象通过的特殊点.4.知道指数函数是一类重要的函数模型. 【热点题型】题型一 指数函数性质的考查 例1、求下列函数的定义域和值域.(1)y =⎝ ⎛⎭⎪⎫23-|x +1|;(2)y =2x2x+1;(3)y =.【提分秘籍】解决与指数函数的性质问题时应注意(1)大小比较时,注意构造函数利用单调性去比较,有时需要借助于中间量如0,1判断. (2)与指数函数单调性有关的综合应用问题,要注意分类讨论思想及数形结合思想的应用.【举一反三】 已知函数f (x )=.(1)若a=-1,求f(x)的单调区间;(2)若f(x)有最大值3,求a的值.【热点题型】题型二指数函数的图象及应用例2、(1)已知函数f(x)=(x-a)·(x-b)(其中a>b),若f(x)的图象如图所示,则函数g(x)=a x+b的图象是( )(2)若曲线|y|=2x+1与直线y=b没有公共点,则b的取值X围是________.【答案】(1)A (2)[-1,1]【提分秘籍】1.与指数函数有关的函数的图象的研究,往往利用相应指数函数的图象,通过平移、对称变换得到其图象.2.y=a x,y=|a x|,y=a|x|(a>0且a≠1)三者之间的关系:y=a x与y=|a x|是同一函数的不同表现形式.函数y=a|x|与y=a x不同,前者是一个偶函数,其图象关于y轴对称,当x≥0时两函数图象相同.【举一反三】当a≠0时,函数y=ax+b和y=b ax的图象只可能是下图中的( )【热点题型】题型三分类讨论思想在指数函数中的应用例3、设a>0且a≠1,函数y=a2x+2a x-1在[-1,1]上的最大值是14,求a的值.【提分秘籍】分类讨论思想在指数函数中主要是涉及单调性问题,一般情况下,当指数函数的底数不明确时,要分a>1或0<a<1两种情况讨论.本题主要考查换元法求二次函数最值及指数函数的单调性,解题时,换元后由于底数a 取值不定故要分两种情况进行讨论.【举一反三】若指数函数y=a x在[-1,1]上的最大值与最小值的差是1,则底数a=________.【高考风向标】1.(2014·某某卷)若函数y=log a x(a>0,且a≠1)的图像如图11所示,则下列函数图像正确的是( )图11A BC D2.(2014·某某卷)已知函数f(x)=5|x|,g(x)=ax2-x(a∈R).若f[g(1)]=1,则a=( ) A.1 B.2 C.3 D.-1【答案】A【解析】g (1)=a -1,由f [g (1)]=1,得5|a -1|=1,所以|a -1|=0,故a =1.3.(2014·某某卷)已知a =2-13,b =log 213,c =log 1213,则 ( )A .a >b >cB .a >c >bC .c >a >bD .c >b >a 【答案】C【解析】因为0<a =2-13<1,b =log 213<0,c =log 1213>log 1212=1,所以c >a >b .4.(2014·某某卷)设集合A ={x ||x -1|<2},B ={y |y =2x,x ∈[0,2]},则A ∩B =( ) A .[0,2] B .(1,3) C .[1,3) D .(1,4) 【答案】C【解析】根据已知得,集合A ={x |-1<x <3},B ={y |1≤y ≤4},所以A ∩B ={x |1≤x <3}.故选C.5.(2014·某某卷)已知实数x ,y 满足a x <a y(0<a <1),则下列关系式恒成立的是( ) A.1x 2+1>1y 2+1B. ln(x 2+1)>ln(y 2+1) C. sin x >sin y D. x 3>y 36.(2014·某某卷)下列函数中,满足“f (x +y )=f (x )·f (y )”的单调递增函数是()A .f (x )=x 12B .f (x )=x 3C .f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12xD .f (x )=3x7.(2014·某某卷)已知4a=2,lg x =a ,则x =________.【答案】10【解析】由4a=2,得a =12,代入lg x =a ,得lg x =12,那么x =1012 =10.8.(2013·某某卷)已知一元二次不等式f(x)<0的解集为x⎪⎪⎪ )x<-1或x>12,则f(10x)>0的解集为( )A .{x|x<-1或x>-lg 2}B .{x|-1<x<-lg 2}C .{x|x>-lg 2}D .{x|x<-lg 2} 【答案】D【解析】根据已知可得不等式f(x)>0的解是-1<x<12,故-1<10x <12,解得x<-lg 2.9. (2013·某某卷)设函数f(x)=a x+b x-c x,其中c>a>0,c>b>0.(1)记集合M ={(a ,b ,c)|a ,b ,c 不能构成一个三角形的三条边长,且a =b},则(a ,b ,c)∈M 所对应的f(x)的零点的取值集合为________;(2)若a ,b ,c 是△ABC 的三条边长,则下列结论正确的是________.(写出所有正确结论的序号)①x∈(-∞,1),f(x)>0;②x∈R,使a x,b x,c x不能构成一个三角形的三条边长;③若△ABC 为钝角三角形,则x∈(1,2),使f(x)=0.10.(2013·某某卷)已知x ,y 为正实数,则( )A .2lg x +lg y=2lg x+2lg yB .2lg(x +y)=2lg x·2lg yC .2lg x·lg y =2lg x +2lg y D .2lg(xy)=2lg x·2lg y【答案】D【解析】∵lg(xy)=lg x +lg y ,∴2lg(xy)=2lg x +lg y=2lgx 2lgy,故选择D.【随堂巩固】 1.已知a <14,则化简44a -12的结果是( )A.4a -1 B .-4a -1 C.1-4a D .-1-4a 【答案】C【解析】44a -12=41-4a 2=(1-4a ) 12 =1-4a .2.设函数f (x )=a-|x |(a >0,且a ≠1),f (2)=4,则( )A .f (-2)>f (-1)B .f (-1)>f (-2)C .f (1)>f (2)D .f (-2)>f (2)3.若点(a,9)在函数y =3x的图像上,则tan a π6的值为( )A .0 B.33C. 1D. 34.函数y =a x-a (a >0,且a ≠1)的图像可能是( )5.给出下列结论:①当a <0时,(a 2) 32 =a 3;②na n=|a |(n >1,n ∈N +,n 为偶数);③函数f (x )=(x -2) 12 -(3x -7)0的定义域是{x |x ≥2且x ≠73};④若2x =16,3y=127,则x +y =7.其中正确的是( )A.①② B.②③C.③④ D.②④6.函数y=a x在[0,1]上的最大值与最小值的和为3,则a的值为( )A.12B.2C.4 D.1 47.设a>0且a≠1,则“函数f(x)=a x在R上是减函数”是“函数g(x)=(2-a)x3在R上是增函数”的( )A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件8.若x>0,则(2x 14+332)(2x14-332)-4x-12(x-x12)=________.【答案】-23【解析】原式=(2x14 )2-(3 32 )2-4x 1-12 +4x -12+12 =4x 12 -33-4x 12 +4=-23. 9.若函数f (x )=a x-1(a >0且a ≠1)的定义域和值域都是[0,2],则a =________.10.若直线y =2a 与函数y =|a x-1|(a >0且a ≠1)的图像有两个公共点,则a 的取值X 围是________.11.已知2x 2+x ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫14x -2,则函数y =2x -2-x 的值域是________.12.已知定义域为R 的函数f (x )=-2x+b 2x +1+a是奇函数. (1)求a ,b 的值;(2)若对任意的t ∈R,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求k 的取值X 围.13.已知f (x )=3x ,并且f (a +2)=18,g (x )=3ax -4x的定义域为[-1,1].(1)求函数g (x )的解析式;(2)判断g (x )的单调性;(3)若方程g (x )=m 有解,求m 的取值X 围.。
2015届高考数学指数与指数函数题型归类(理)
2015届高考数学指数与指数函数题型归类(理)题型一、指数运算及指数方程、指数不等式【思路提示】利用指数函数的性质解题。
对于形如()()(),,f x f x f x a b a b a b =><的形式常用“化同底”转化,再利用指数函数的单调性解决;或用“取对数”的方法求解。
形如20x x a Ba C ++=或20(0)x x a Ba C ++≥≤的形式,可借助换元法转化为二次方程或二次不等式求解。
一、指数运算例2.32 化简并求值。
(1)3322333()(b )112,4,;a a b ab a b a b b+÷+-==--若求 (2)若11223x x-+=,求33222232x x x x --+-+-的值;变式1 设25a b m ==,且112a b +=,则m = 。
变式2 已知2a x x =+-2(常数),求8x x -+8的值。
二、指数方程例2.33 解下列方程:(1)94330x x -+= ; (2)2964()().3827x x =变式1 方程96370x x --=的解是 。
变式2 关于x 的方程332()25x a a+=-有负实数根,则a 的取值范围是 。
变式3 若方程021411=+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-a x x 有正数解,则实数a 的取值范围是( ) A .(∞-,1) B. (∞-,2) C. (-3,-2) D .(-3,0)三、指数不等式例2.34 若对[1,2]x ∈,22x m +>恒成立,求实数m 的取值范围。
变式1 已知对任意x R ∈,不等式222411()22x mx m x x -+++>恒成立,求实数m 的取值范围。
变式2 函数2()1x f x x -=-的定义域为集合A ,关于x 的不等式222()ax a x a R +<∈的解集为B 。
求使A B A = 的实数a 的取值范围。
2015届高考数学总复习 基础知识名师讲义 第二章 第五节指数与指数函数 理
第五节 指数与指数函数错误!知识梳理 一、指数 1.根式.(1)定义:如果x n=a 那么 x 叫做a 的n 次方根(其中n >1,且n ∈N *),式子na 叫做根式,这里的n 叫做根指数,a 叫做被开方数.(2)性质.①当n 为奇数时,na n=a ;当n 为偶数时,na n=|a |=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≥0,-a ,a <0.②负数没有偶次方根. ③零的任何次方根都是零. 2.幂的有关概念. (1)正整数指数幂:(2)零指数幂: a 0=1(a ≠0).(3)负整数指数幂:a -p =1ap (a ≠0,p ∈N *).(4)正分数指数幂:a mn =na m (a >0,m ,n ∈N *,且n >1). (5)负分数指数幂:a -mn =1a mn=1na m(a >0,m ,n ∈N *,且n >1).(6)零的正分数指数幂为零,零的负分数指数幂没有意义. 3.有理数指数幂的性质.(1)a r a s =a s +r(a >0,r , s ∈Q ).(2)(a r )s =a sr(a >0,r ,s ∈Q ).(3)(ab )r =a r b r(a >0,b >0, r ∈Q ). 二、指数函数的定义形如 y =a x(a >0且a ≠1)的函数叫做指数函数,其中x 是自变量,定义域是(-∞,+∞),值域是(0,+∞).三、指数函数的图象和性质1.理解有理指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算.2.理解指数函数的概念,并理解指数函数的单调性与函数图象通过的特殊点.3.了解指数函数模型的实际背景,知道指数函数是重要的函数模型.基础自测1.化简 (a,b为正数)的结果是( )A.baB.aC.abD.B解析:原式=a13b83a3a23b43=a53b43a23b43=a,故选B.答案:B2.函数f(x)=(a2-1)x在R上是减函数,则a的取值范围是( )A.(-∞,-1)∪(1,+∞)B.(-2,2)C.(-∞,2)D.(-2,-1)∪(1,2)解析:0<a2-1<1,1<a2<2,解得-2<a<-1或1<a< 2.故选D.答案:D3.函数y=4x+2x+1-3的值域是________.解析:定义域为R,因为y=4x+2x+1-3=(2x)2+2·2x+1-4=(2x+1)2-4,因为2x>0,所以(2x +1)2-4>1-4=-3.所以y =4x +2x +1-3的值域为{y |y >-3}. 答案:{y |y >-3}4.若x >0,则(2x 14+332)(2x 14-332)-4x -12(x -x 12)=______.解析:(2x 14+332)(2x 14-332)-4x -12(x -x 12)=4x 12-33-4x 12+4=-23. 答案:-231.(2013·北京卷)函数f (x )的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y =e x关于y 轴对称,则f (x )=( )A .e x +1B .e x -1C .e -x +1D .e-x -1解析:与y =e x 图象关于y 轴对称的函数为y =e -x .依题意,f (x )图象向右平移一个单位,得y =e -x 的图象.∴f (x )的图象由y =e -x 的图象向左平移一个单位得到.∴f (x )=e -(x +1)=e -x -1.故选D. 答案:D2.已知函数f (x )=(x -k )e x. (1)求f (x )的单调区间;(2)求f (x )在区间[0,1]上的最小值.解析:(1)f ′(x )=(x -k +1)e x .令f ′()x =0,得x =k -1. f (x )的单调递减区间是(-∞(2)当k -1≤0,即k ≤1时,函数f (x )在[0,1]上单调递增,所以f (x )在区间[0,1]上的最小值为f (0)=-k ;当0<k -1<1,即1<k <2时,由(1)知f (x )在[0,k -1]上单调递减,在(k -1,1]上单调递增,所以f (x )在区间[0,1]上的最小值为f (k -1)=-e k -1;当k -1≥1,即k ≥2时,函数f (x )在[0,1]上单调递减,所以f (x )在区间[0,1]上的最小值为f (1)=(1-k )e.综上所述,f (x )min =⎩⎪⎨⎪⎧-k ,k ≤1,-e k -1,1<k <2,(1-k )e ,k ≥2.答案:见解析1.已知a =52,函数f (x )=a x,若实数m ,n 满足f (m )>f (-n ),则m ,n 满足的关系为( )A .m +n <0B .m +n >0C .m >nD .m <n解析:f (x )=⎝⎛⎭⎫52x是R 上的增函数,实数m ,n 满足f (m )>f (-n ),故m >-n ,即m +n >0.故选B.答案:B2.若函数f (x )=e -(x -μ)2的最大值是m ,且f (x )是偶函数,则m +μ=______.解析:∵函数f (x )=e -(x -μ)2的最大值是1,∴m =1.又∵f (x )是偶函数,∴μ=0.∴m +μ=1.答案:1。
2015届高考数学总复习第二章 第五节指数与指数函数课件 理
6
2×3=6.
指数函数图象特征及单调性的应用 【例2】 可能是( (1)(2012· 四川卷)函数y=ax- ) (a>思路点拨: 本题主要考查指数函数的图象特征及 利用指数函数的单调性比较大小的基本方法. 自主解答:
(1)解析:(法一)当a>1时,函数y=ax- 而当x=0时,y=a0-=1- 0<1-
x × x
3 5
x x
x x
(x>0);
(2)2 3× 1.5× 12.
15 解析:(1)原式= 10
x × x
6 15
x x
10 × 6
x x
=1.
3 3 6 2 (2)2 3× 1.5× 12=2× 3× × 2 ×3= 2 3 6
2 6 32 6 6 3 2 3 2 2× 33× 3 × 2× 2 ×3=2× 2×2 ×3= 2 2
h(x),
由于f(x)有最大值3,所以h(x)应有最小值-1,因此必有
解得a=1,
即当f(x)有最大值3时,a的值等于1.
即当f(x)有最大值3时,a的值等于1. (3) 由指数函数的性质知,要使 y =
h(x) 的值域为 (0 ,+
∞).应使h(x)=ax2-4x+3的值域为R,
因此只能a=0.(因为若a≠0,则h(x)为二次函数,其值域不
或用换元法.
解析:(1)设2x=t,则原方程可化为2t2-9t+4=0,解得t= 或4, 即2x= =2-1或2x=4=22, ∴x=-1或2,即原方程的解集为{-1,2}. (2)设y=5-|x+1|,则0<y≤1,问题转化为方程 y2-4y-m=0在 (0,1]内有实根. (法一)设f(y)=y2-4y-m,其对称轴为y=2,
专题4.2 指数函数(解析版)
专题4.2指数函数1、指数函数的概念:一般地,函数xy a 叫做指数函数,其中x是自变量,函数的定义域为R.注意:指数函数的底数的取值范围,底数不能是负数、零和1.即a>0且a≠12、指数函数的图象和性质0<a<1a>1定义域R,值域(0,+∞)(2)在R上是增函数注意:指数增长模型:y=N(1+p)x指数型函数:y=ka x3考点:(1)a b=N,当b>0时,a,N在1的同侧;当b<0时,a,N在1的异侧。
(2)指数函数的单调性由底数决定的,底数不明确的时候要进行讨论。
掌握利用单调性比较幂的大小,同底找对应的指数函数,底数不同指数也不同插进1(=a0)进行传递或者利用(1)的知识。
(3)求指数型函数的定义域可将底数去掉只看指数的式子,值域求法用单调性。
(4)分辨不同底的指数函数图象利用a 1=a ,用x=1去截图象得到对应的底数。
一、单选题1.若函数()21xy m m m =--⋅是指数函数,则m 等于()A .1-或2B .1-C .2D .12【答案】C【解析】由题意可得21101m m m m ⎧--=⎪>⎨⎪≠⎩,解得2m =.故选:C.2.函数11x y a -=+,(0a >且1a ≠)的图象必经过一个定点,则这个定点的坐标是()A .()0,1B .()1,2C .()2,3D .()3,4【答案】B【解析】解:令10x -=,解得1x =,所以当1x =时,10112x y a a -=+=+=,所以函数11x y a -=+过定点()1,2.故选:B3.若函数()22x xf x a x -=+⋅-为R 上的奇函数,则实数a 的值为()A .1-B .2-C .1D .2【答案】A【解析】函数()22x xf x a x -=+⋅-为R 上的奇函数,故()010f a =+=,得1a =-,当1a =-时,()22x xf x x --=-满足()()f x f x -=-,即此时()22x xf x x --=-为奇函数,故1a =-,故选:A4.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,且(4)()f x f x +=,当(0,2)x ∈时,()2x f x =,则()2021f -=()A .2B .-2C .0D【答案】B【解析】由题意,()f x 的周期为4,又()f x 是定义在R 上的奇函数,所以(2021)(2021)(45051)(1)2f f f f -=-=-⨯+=-=-.故选:B .5.已知f (x )=22,5(3),5x x x f x x ⎧-≥⎨+<⎩,则f (4)+f (-4)=()A .63B .83C .86D .91【答案】C【解析】依题意,当x <5时,f (x )=f (x +3),于是得f (-4)=f (-1)=f (2)=f (5),f (4)=f (7),当x ≥5时,f (x )=2x -x 2,则f (5)=25-52=7,f (7)=27-72=79,所以f (4)+f (-4)=86.故选:C6.函数()()32sin 1x xe x xf x e -=+的图象大致为()A .BC.D【答案】A【解析】由题意,得()()332sin sin 1x x x xe x x x xf x e e e---==++,所以()()3sin x x f x x e e x f x --+==-+-,所以()f x 是奇函数,其图象关于原点对称,所以排除B ,D .又因为33ππππ6666ππ1πsin π662606f e ee e--⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭==> ⎪⎝⎭++,()()32π2πsin 2π2π2π0f e e--=<+,所以排除C .故选:A7.若221333111,,252a b c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则a 、b 、c 的大小关系是()A .b a c <<B .b c a <<C .c a b<<D .c b a<<【答案】A【解析】因为23y x =在(0,)+∞上单调递增,且1125>,所以22331125⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即a b >,因为12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 上单调递减,且2133>,所以21331122⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即c a >,所以c a b >>,即b a c <<故选:A 8.设函数()f x 对任意的x ∈R ,都有()()f x f x -=,()()2f x f x -=-,且当[]1,0x ∈-时,()2x f x =,则()2022f =()A .1-B .1C .12D .12-【答案】A【解析】由()()2f x f x -=-得()()()222+-=-+=f x f x f x ,所以()()()42-+=+=-f x f x f x ,即()()4f x f x +=,所以()f x 的周期为4,()()()2022505422=⨯+=f f f ,由()()2f x f x -=-得()()022221-=-==f f ,所以()21f =-.故选:A.9.()f x 是定义域为R 的函数,且2()f x x -为奇函数,()2x f x +为偶函数,则(2)f 的值是()A .178B .174C .478D .474【答案】A【解析】由题意,222()((()))f x x x f x f x x =--=----,即2()()2f x f x x -+=,(22))(x x f x f x -=++-,即()22()x x f x f x --=--,所以22(2)22x x f x x -=+-,可得2112)2(x x f x x ----=+,故2212122217(2)8f ----==+.故选:A.10.若2||()2x f x x =+,则下列关系式一定成立的是()A .()(3)()f f f e π>->B .(3)()()f f f e π->>C .()(3)()f e f f π>->D .()()(3)f e f f π>>-【答案】A【解析】由2||()2x f x x =+可知:()()f x f x -=,()f x ∴为偶函数,又2222,0()22,0x xxx x f x x x x -⎧+≥=+=⎨+<⎩,知()f x 在(,0]-∞上单调递减,在[0,)+∞上单调递增,故()(3)(3)(e)f f f f π>=->,故选:A.11.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,当0x ≥时,()21xf x x =+-,则不等式()12f x -<的解集为()A .()0,2B .(),2-∞C .()2,+∞D .()(),02,-∞+∞【答案】A【解析】当0x ≥时,()21xf x x =+-,则()f x 在[)0,∞+上单调递增,又函数()f x 是R 上的偶函数,且(1)2f =,因此,()()()121111f x f x f x -⇔-⇔-<,解得02x <<,所以不等式()12f x -<的解集为()0,2.故选:A12.已知函数()22,12,1xx ax a x f x x ⎧-+-≤=⎨>⎩在R 上单调递增,则实数a 的取值范围是()A .(],1-∞B .[]1,3C .[)3,+∞D .(][),13,-∞⋃+∞【答案】B【解析】∵()22,12,1x x ax a x f x x ⎧-+-≤=⎨>⎩在R 上单调递增,∴21122a a a ≥⎧⎨-+-≤⎩,解得13a ≤≤.故选:B.13.函数1()(2f x =)A .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .12⎤⎥⎝⎦C .12⎡⎢⎣⎦D .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】C【解析】依题意,210x x -++≥,解得:1122x ≤≤,即()f x 定义域为11[,]22,令u =,则函数u =在11[]22上单调递增,在11[,]22上单调递减,而函数1()2u y =在R 上单调递减,因此,()f x 在151[]22上单调递减,在11[,]22上单调递增,所以函数1()(2f x =1[2.故选:C14.已知函数()1424x x f x +=-+,[]1,1x ∈-,则函数()y f x =的值域为().A .[)3,+∞B .[]3,4C .133,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .13,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】B 依题意,函数()2)(2224x xf x =-⨯+,[]1,1x ∈-,令2x t =,则2x t =在[]1,1x ∈-上单调递增,即122t ≤≤,于是有2224(1)3y t t t =-+=-+,当1t =时,min 3y =,此时0x =,min ()3f x =,当2t =时,max 4y =,此时1x =,max ()4f x =,所以函数()y f x =的值域为[]3,4.故选:B15.函数2()f x x x =-,+1()42x x g x m =-+,若对1[1,2]x ∀∈,都存在2[1,1]x ∈-,使()()12f x g x >成立,则m 的取值范围是()A .0m <B .1m <C .2m <D .3m <【答案】B【解析】若对1[1,2]x ∀∈,都存在2[1,1]x ∈-,使()()12f x g x >成立,则需()()min min >f x g x ,又2()f x x x =-,[1,2]x ∈,所以()()2min 1110f x f =-==,令2x t =,因为[1,1]x ∈-,所以1[,2]2t ∈,所以()2()211g x t t m g m =-+≥=-,所以0>1m -,解得1m <,则m 的取值范围是1m <,故选:B.【点睛】结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:一般地,已知函数()[],,y f x x a b =∈,()[],,y g x x c d =∈(1)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∀∈,总有()()12f x g x <成立,故()()2max min f x g x <;(2)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x <成立,故()()2max max f x g x <;(3)若[]1,x a b ∃∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x <成立,故()()2min min f x g x <;(4)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x =,则()f x 的值域是()g x 值域的子集.二、多选题16.已知函数()33x xf x -=-,则()A .()f x 的值域为RB .()f x 是R 上的增函数C .()f x 是R 上的奇函数D .()f x 有最大值【答案】ABC【解析】()()30,x g x ∞=∈+,而()()3,0xh x ∞-=-∈-,所以()33x x f x -=-值域为R ,A 正确,D 错误;因为()3x g x =是递增函数,而()3x h x -=-是递增函数,所以()33x xf x -=-是递增函数,B正确;因为定义域为R ,且()()33x xf x f x --=-=-,所以()f x 是R 上的奇函数,C 正确;故选:ABC17.已知函数13()13xxf x -=+,则下列结论正确的有()A .()f x 的图象关于坐标原点对称B .()f x 的图象关于y 轴对称C .()f x 的最大值为1D .()f x 在定义域上单调递减【答案】AD【解析】因为1331()()1331x x x x f x f x -----===-++,所以()f x 为奇函数,图象关于坐标原点对称,故A 正确;因为131(1)132f -==-+,1113(1)1213f --==+,(1)(1)f f ≠-,所以()f x 不是偶函数,图象不关于y 轴对称,故不B 正确;因为3122()13131x x xf x +-=-=-+++,又30x >,所以311x +>,所以20231x <<+,所以()(1,1)f x ∈-,故C 不正确;因为3122()13131x x xf x +-=-=-+++,且3x y =为增函数,所以()f x 在定义域(,)-∞+∞上单调递减,故D 正确.故选:AD18.下列结论中,正确的是()A .函数12x y -=是指数函数B .函数2213x xy -+⎛⎫= ⎪⎝⎭的单调增区间是()1,+∞C .若(0,1)m n a a a a >>≠则m n>D .函数2()3(0,1)x f x a a a -=->≠的图像必过定点(2,2)-【答案】BD【解析】由指数函数定义得函数12x y -=不是指数函数,A 错;函数2213x xy -+⎛⎫= ⎪⎝⎭中,222(1)1u x x x =-+=--+,在(,1)-∞上递增,在(1,)+∞上递减,因此函数2213x xy -+⎛⎫= ⎪⎝⎭的单调增区间是()1,+∞,B 正确;01a <<时,由m n a a >得m n <,C 错;函数2()3(0,1)x f x a a a -=->≠中,由20x -=得2x =,(2)2f =-,即函数()f x 图象过点(2,2)-,D 正确.故选:BD .19.已知函数21()21x xf x -=+,则下列结论正确的是()A .函数()f x 的定义域为RB .函数()f x 的值域为(1,1)-C .函数()f x 的图象关于y 轴对称D .函数()f x 在R 上为增函数【答案】ABD【解析】A :因为20x >,所以函数()f x 的定义域为R ,因此本选项结论正确;B :212()12121x x xf x -==-++,由12220211012011212121x xx x x >⇒+>⇒<<⇒-<-<⇒-<-<+++,所以函数()f x 的值域为(1,1)-,因此本选项结论正确;C :因为2112()()2112x xxxf x f x -----===-++,所以函数()f x 是奇函数,其图象关于原点对称,不关于y 轴对称,因此本选项说法不正确;D :因为函数21x y =+是增函数,因为211x y =+>,所以函数221x y =+是减函数,因此函数2()121x f x =-+是增函数,所以本选项结论正确,故选:ABD20.已知()f x ,()g x 都是定义在R 上的函数,其中()f x 是奇函数,()g x 为偶函数,且()()2x f x g x +=,则下列说法正确的是()A .()()f g x 为偶函数B .()00g =C .()()22f xg x -为定值D .()()2,02,0x xx f x g x x -⎧≥+=⎨<⎩【答案】ACD【解析】()()2xf xg x +=令x 为x -得()()2x f x g x --+-=即()()2xf xg x --+=解得()222x x g x -+=,()222x xf x --=对于A.()()()()f g g x x f -=,故()()f g x 为偶函数对于B.()01g =,故B 错C.()()22222222122x x x x f x g x --⎛⎫⎛⎫+--= ⎪ ⎪⎝⎝⎭-=⎭,故C 对D.当0x ≥时,()222x x f x --=,()()2222222x x x xxf xg x ---++=+当0x <时,()222x x f x --=,()()2222222x x x xxf xg x ----++=()()2,02,0x xx f x g x x -⎧≥+=⎨<⎩故D 对故选:ACD三、填空题21.已知函数()312xf x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,若()()211f a f a +>-,则实数a 的取值范围是___.【答案】(),2-∞-【解析】:12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭和3y x =-在R 上都是单调递减,()312xf x x ⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭在R 上单调递减,∴由()()211f a f a +>-,可得211a a +<-,解得2a <-,即(),2a ∈-∞-.故答案为:(),2-∞-22.已知函数()()12xf xg x =+-为定义在R 上的奇函数,则()()()012g g g ++=____.【答案】72或3.5【解析】因为()f x 是定义在R 上的奇函数,所以()()f x f x =--,特别地,当0x =时,得到()00f =.由()()12xf xg x =+-取0x =,所以()()011f g =-,所以()11g =.再分别令1x =-和1x =,得()()1102f g --=-,()()122f g =-,两式相加得()()()()1110222f f g g --+=-+-,且()()110f f -+=,则()()02g g +52=,所以()()()012g g g ++=57122+=.故答案为:72.23.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,且()()4f x f x +=,当()0,2x ∈时,()2xf x =,则()9f -=___________.【答案】2-【解析】:因为()()4f x f x +=,所以函数()f x 是以4为周期的周期函数,又因()f x 是定义在R 上的奇函数,所以()()()9912f f f -=-=-=-.故答案为:2-.24.设不等式()44210x x xm -++≥对于任意的[]0,1x ∈恒成立,则实数m 的取值范围是_______.【答案】1,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【解析】:由()44210x x x m -++≥,得()4214x x xm ++≤,即4111421124x x x x xm ≤=++++,[]0,1x ∈,11,122x ⎡⎤∴∈⎢⎥⎣⎦,则221111371,3222244x x x ⎛⎫⎛⎫⎡⎤++=++∈ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,114,1137124x x ⎡⎤∴∈⎢⎥⎣⎦++,则13m ≤,即1,3m ⎛⎤∈-∞ ⎥⎝⎦.故答案为:1,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦四、解答题25.已知定义在()1,1-上的奇函数()f x .在()1,0x ∈-时,()22x xf x -=+.(1)试求()f x 的表达式;(2)若对于()0,1x ∈上的每一个值,不等式()241x xt f x <⋅⋅-恒成立,求实数t 的取值范围.【答案】(1)()()()221,000220,1x x x x x f x x x --⎧+∈-⎪==⎨⎪--∈⎩(2)0t ≥【解析】(1):()f x 是定义在()1,1-上的奇函数,()00f ∴=,因为在()1,0x ∈-时,()22x xf x -=+,设()0,1x ∈,则()1,0x -∈-,则()()()22x xf x f x -=--=-+,故()()()221,000220,1x x x x x f x x x --⎧+∈-⎪==⎨⎪--∈⎩.(2):由题意,()241x x t f x <⋅⋅-可化为()22241x x x xt --<⋅⋅--化简可得4141x x t -+>+,令()41214141x x xg x -+==-+++,()0,1x ∈,因为41x y =+在定义域()0,1上单调递增,2y x=在()2,5上单调递减,所以()g x 在()0,1上单调递减,()()0201041g x g ∴<=-+=+,故0t ≥.26.已知函数()()()313x xf x m m R -=--∈是定义域为R 的奇函数.(1)若集合(){}|0A x f x =≥,|0x m B x x m -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭,求A B ;(2)设()()22332x xg x af x -=+-,且()g x 在[)1,+∞上的最小值为-7,求实数a 的值.【答案】(1){}|02A B x x =≤<(2)3a =【解析】(1)解:因为()f x 是定义域为R 的奇函数,所以()00f =,可得2m =,当2m =时,()33x x f x -=-,所以()33x xf x --=-,()()f x f x -=-,所以()33x x f x -=-为奇函数,所以2m =;由()0f x ≥,得1303xx -≥,即23103x x -≥,因为30x >,所以2310x -≥,所以0x ≥,即{}|0A x x =≥;由0x mx m-<+,且2m =,得()()220x x -+<,即22x -<<,所以{}|22B x x =-<<,所以{}|02A B x x =≤<;(2)因为()()2233233x x x xg x a --=+--,()()2332332x x x x a --=---+,令33x x t -=-,因为1≥x ,所以83t ≥,所以()()()22282223g x t t at t a a t ϕ⎛⎫==-+=-+-≥ ⎪⎝⎭,当83a >时,()t ϕ在8,3a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为减函数,在[),a +∞上为增函数,所以()()2min 2t a a ϕϕ==-,即()2min 2g x a =-,所以227a -=-,解得3a =,或3a =-(舍去);当83a ≤时,()t ϕ在8,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上为增函数,所以()min 88216393at ϕϕ⎛⎫==- ⎪⎝⎭,即()min 821693a g x =-,所以8216793a -=-,解得1458483a =>(舍去),所以3a =.27.已知定义在[]2,2-上的奇函数()f x ,当[]2,0x ∈-时,函数解析式为()()193x x f x a a -=+⋅∈R .(1)求a 的值,并求出()f x 在[]2,2-上的解析式;(2)若对任意的(]0,2x ∈,总有()22f x t t ≥-,求实数t 的取值范围.【答案】(1)-3,()93,2039,02x x x xx f x x --⎧--≤≤=⎨-<≤⎩;(2)[]0,2.【解析】(1)根据题意,()f x 是定义在[]2,2-上的奇函数,则有()00=f ,当[]2,0x ∈-时()193x x f x a -=+⋅,则()10103f a =+=,解得:3a =-,当[]2,0x ∈-时,()93x xf x =-,设(]0,2x ∈,则[)2,0x -∈-,则()93x xf x ---=-,又()f x 为奇函数,所以()()39x xf x f x --=--=-,综上,()93,2039,02x x x xx f x x --⎧--≤≤=⎨-<≤⎩,(2)由(1),(]0,2x ∈时,()2113933xxx x f x --⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,设13x m =,则119m ≤<,则原函数可化为:()221124m m m m ϕ⎛⎫=-=--+ ⎪⎝⎭,由18981ϕ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()10ϕ=知:()0f x >在(]0,2上恒成立,要使()22f x t t ≥-在(]0,2x ∈上恒成立,只需220t t -≤,解得:02t ≤≤,所以t 的取值范围为[]0,2.28.已知函数()1221xx f x -=+.(1)求()()22f f -+的值;(2)求函数()f x 的值域;(3)若()()24221x a g x f x a ⎡⎤=-+⎣⎦+,且对任意的1x 、2x ∈R ,都有()()123g x g x -<,求实数a 的取值范围.【答案】(1)0;(2)()1,1-;(3)11a ≤.【解析】(1):()()22221112121433422012121415514f f -------+==+=-=++++.(2)解:()()212212121x x x f x -++==-++.20x >,则211x +>,则20221x<<+,所以,211121x-<-<+,∴函数()f x 的值域为()1,1-.(3)解:()()()()()2224222122121x x a g x f x a f x a f x af x ⎛⎫⎡⎤⎡⎤⎡⎤=-+=--=- ⎪⎣⎦⎣⎦⎣⎦++⎝⎭,令()t f x =,则()()22g x h t t at ==-,()1,1t ∈-,函数()h t 的对称轴为直线t a =.①当1a ≥时,函数()h t 在()1,1-上单调递减,()()()()12113g x g x h h ∴-<--≤,()()12123a a ∴+--≤,解得34a ≤,此时a 的取值不存在;②当1a ≤-时,函数()h t 在()1,1-上单调递增,()()()()12113g x g x h h ∴-<--≤,()()12123a a ∴--+≤,解得34a ≥-,此时a 的取值不存在;③当11a -<<时,函数()h t 在()1,a -上单调递减,在(),1a 上单调递增,()()()()121g x g x h h a ∴-<--,且()()()()121g x g x h h a -<-,所以,()()()()2211231123h h a a a h h a a a ⎧--=++≤⎪⎨-=-+≤⎪⎩,解得11a ≤≤,此时11a -≤.综上,实数a 的取值范围为11a ≤≤.29.设函数()()2x xf x a k a -=-+(0a >且1a ≠)是定义域为R 的奇函数.(1)求实数k 的值;(2)若()312f =,()()222x xg x a a mf x -=+-,且当[)1,x ∞∈+时,()0g x ≥恒成立,求实数m的取值范围.【答案】(1)1-(2)1712m ≤【解析】(1)函数()()2x xf x a k a -=-+(0a >且1a ≠)是定义域为R 的奇函数,则()()()0002120f a k a k =-+=-+=,所以1k =-,又1k =-时,()x xf x a a -=-,对任意的R x ∈,都有()()()x x x x f x a a a a f x ---=-=--=-成立,满足题意,所以1k =-;(2)由(1)知,()x xf x a a -=-,且()312f =,所以,()1312f a a =-=,所以,2a =或12a =-(舍),()()()()22222222222222x x x x x xx x g x m m ----=+--=---+令()221x xt x -=-≥,则32t ≥,由当[)1,x ∞∈+时,()0g x ≥恒成立,得2220t mt -+≥在32t ≥时恒成立,则22m t t ≤+在时32t ≥恒成立,又2y t t =+在3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上单调递增,所以,1726m ≤,所以,1712m ≤.。
高考数学总复习之指数与指数函数
高考数学总复习之指数与指数函数一、知识梳理 1.指数(1)n 次方根的定义:若x n =a ,则称x 为a 的n 次方根,“n”是方根的记号.在实数范围内,正数的奇次方根是一个正数,负数的奇次方根是一个负数,0的奇次方根是0;正数的偶次方根是两个绝对值相等符号相反的数,0的偶次方根是0,负数没有偶次方根.(2)方根的性质①当n 为奇数时,n n a =a . ②当n 为偶数时,nn a =|a |=⎩⎨⎧<-≥).0(),0(a aa a(3)分数指数幂的意义①a nm =nm a (a >0,m 、n 都是正整数,n >1).②anm -=nm a1=nma 1(a >0,m 、n 都是正整数,n >1).2.指数函数(1)指数函数的定义:一般地,函数y =a x (a >0且a ≠1)叫做指数函数. (2)指数函数的图象:底数互为倒数的两个指数函数的图象关于y 轴对称. (3)指数函数的性质:①定义域:R .②值域:(0,+∞).③过点(0,1),即x =0时,y =1.④当a >1时,在R 上是增函数;当0<a <1时,在R 上是减函数. 二、点击双基1.3a ·6a -等于( ) A.-a - B.-a C.a -D. a解析:3a ·6a-=a 31·(-a )61=-(-a )6131+=-(-a )21.答案:A2.指数函数)(x f y =的反函数的图象过点(2,-1),则此指数函数的解析式为( ) A.x y )21(= B. x y 2= C.x y 3= D.x y 10=答案:A3.(湖北,文5)若函数y =a x +b -1(a >0且a ≠1)的图象经过二、三、四象限,则一定有A.0<a <1且b >0B.a >1且b >0C.0<a <1且b <0D.a >1且b <0 解析:作函数y =a x +b -1的图象. 答案:C4.(重庆文14)若0>x ,则=---⋅+-)(4)32()32(212123412341x x x x x ________.Oxy Oxyy=a x 11a> )1y=ax ((0<<1)答案:-23.5.(湖南,文16)若直线y =2a 与函数y =|a x -1|(a >0且a ≠1)的图象有两个公共点,则a 的取值范围是___________________.解析:数形结合.由图象可知0<2a <1,0<a <21. 答案:0<a <21 6.函数y =222)21(+-x x的递增区间是___________.解析:∵y =(21)x在(-∞,+∞)上是减函数,而函数y =x 2-2x +2=(x -1)2+1的递减区间是(-∞,1],∴原函数的递增区间是(-∞,1].答案:(-∞,1]7.48373)27102(1.0)972(03225.0+-++--π= __________.答案:100三、典例剖析例1 下图是指数函数(1)y =a x ,(2)y =b x ,(3)y =c x ,(4)y =d x 的图象,则a 、b 、c 、d 与1的大小关系是 A.a <b <1<c <d B.b <a <1<d <cC.1<a <b <c <dD.a <b <1<d <c 剖析:可先分两类,即(3)(4)的底数一定大于1,(1)(2)的底数小于1,然后再从(3)(4)中比较c 、d 的大小,从(1)(2)中比较a 、b 的大小.解法一:当指数函数底数大于1时,图象上升,且当底数越大,图象向上越靠近于y 轴;当底数大于0小于1时,图象下降,底数越小,图象向右越靠近于x 轴.得b <a <1<d <c .解法二:令x =1,由图知c 1>d 1>a 1>b 1, ∴b <a <1<d <c . 答案:B例2 已知2xx +2≤(41)x -2,求函数y =2x -2-x 的值域. 解:∵2xx+2≤2-2(x -2),∴x 2+x ≤4-2x ,即x 2+3x -4≤0,得-4≤x ≤1.又∵y =2x -2-x是[-4,1]上的增函数,∴2-4-24≤y ≤2-2-1.故所求函数y 的值域是[-16255,23]. 例3 要使函数y =1+2x +4x a 在x ∈(-∞,1]上y >0恒成立,求a 的取值范围. 解:由题意,得1+2x+4xa >0在x ∈(-∞,1]上恒成立,即a >-xx421+在x ∈(-∞,1]上恒成立.又∵-xx 421+=-(21)2x -(21)x =-[(21)x +21]2+41,当x ∈(-∞,Ox y 1(1) (2) (3) (4)1]时值域为(-∞,-43],∴a >-43. 评述:将不等式恒成立问题转化为求函数值域问题是解决这类问题常用的方法.例4已知093109≤+⋅-x x ,求函数2)21(4)41(1+⋅-=-x x y 的最大值和最小值。
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专题九 指数函数【高频考点解读】1.了解指数函数模型的实际背景.2.理解有理数指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算.3.理解指数幂的概念,理解指数函数的单调性,掌握指数函数图象通过的特殊点.4.知道指数函数是一类重要的函数模型. 【热点题型】题型一 指数函数性质的考查 例1、求下列函数的定义域和值域. (1)y =⎝⎛⎭⎫23-|x +1|;(2)y =2x2x+1;(3)y =.【提分秘籍】解决与指数函数的性质问题时应注意(1)大小比较时,注意构造函数利用单调性去比较,有时需要借助于中间量如0,1判断. (2)与指数函数单调性有关的综合应用问题,要注意分类讨论思想及数形结合思想的应用. 【举一反三】 已知函数f (x )=.(1)若a =-1,求f (x )的单调区间; (2)若f (x )有最大值3,求a 的值.【热点题型】题型二指数函数的图象及应用例2、(1)已知函数f(x)=(x-a)·(x-b)(其中a>b),若f(x)的图象如图所示,则函数g(x)=a x+b的图象是()(2)若曲线|y|=2x+1与直线y=b没有公共点,则b的取值范围是________.【答案】(1)A(2)[-1,1]【提分秘籍】1.与指数函数有关的函数的图象的研究,往往利用相应指数函数的图象,通过平移、对称变换得到其图象.2.y=a x,y=|a x|,y=a|x|(a>0且a≠1)三者之间的关系:y=a x与y=|a x|是同一函数的不同表现形式.函数y=a|x|与y=a x不同,前者是一个偶函数,其图象关于y轴对称,当x≥0时两函数图象相同.【举一反三】当a≠0时,函数y=ax+b和y=b ax的图象只可能是下图中的( )【热点题型】题型三分类讨论思想在指数函数中的应用例3、设a>0且a≠1,函数y=a2x+2a x-1在[-1,1]上的最大值是14,求a的值.【提分秘籍】分类讨论思想在指数函数中主要是涉及单调性问题,一般情况下,当指数函数的底数不明确时,要分a>1或0<a<1两种情况讨论.本题主要考查换元法求二次函数最值及指数函数的单调性,解题时,换元后由于底数a 取值不定故要分两种情况进行讨论.【举一反三】若指数函数y=a x在[-1,1]上的最大值与最小值的差是1,则底数a=________.【高考风向标】1.(2014·福建卷)若函数y=log a x(a>0,且a≠1)的图像如图1-1所示,则下列函数图像正确的是()图1-1A BC D2.(2014·江西卷)已知函数f(x)=5|x|,g(x)=ax2-x(a∈R).若f[g(1)]=1,则a=() A.1 B.2 C.3 D.-1【答案】A【解析】g (1)=a -1,由f [g (1)]=1,得5|a -1|=1,所以|a -1|=0,故a =1.3.(2014·辽宁卷)已知a =2-13,b =log 213,c =log 1213,则 ( )A .a >b >cB .a >c >bC .c >a >bD .c >b >a 【答案】C【解析】因为0<a =2-13<1,b =log 213<0,c =log 1213>log 1212=1,所以c >a >b .4.(2014·山东卷)设集合A ={x ||x -1|<2},B ={y |y =2x ,x ∈[0,2]},则A ∩B =( ) A .[0,2] B .(1,3) C .[1,3) D .(1,4) 【答案】C【解析】根据已知得,集合A ={x |-1<x <3},B ={y |1≤y ≤4},所以A ∩B ={x |1≤x <3}.故选C.5.(2014·山东卷)已知实数x ,y 满足a x <a y (0<a <1),则下列关系式恒成立的是( ) A.1x 2+1>1y 2+1B. ln(x 2+1)>ln(y 2+1)C. sin x >sin yD. x 3>y 36.(2014·陕西卷)下列函数中,满足“f (x +y )=f (x )·f (y )”的单调递增函数是( )A .f (x )=x 12 B .f (x )=x 3C .f (x )=⎝⎛⎭⎫12xD .f (x )=3x7.(2014·陕西卷)已知4a =2,lg x =a ,则x =________.【答案】10【解析】由4a =2,得a =12,代入lg x =a ,得lg x =12,那么x =1012 =10.8.(2013·安徽卷)已知一元二次不等式f(x)<0的解集为x⎪⎪⎪ )x<-1或x>12,则f(10x )>0的解集为( )A .{x|x<-1或x>-lg 2}B .{x|-1<x<-lg 2}C .{x|x>-lg 2}D .{x|x<-lg 2} 【答案】D【解析】根据已知可得不等式f(x)>0的解是-1<x<12,故-1<10x <12,解得x<-lg 2.9. (2013·湖南卷)设函数f(x)=a x +b x -c x ,其中c>a>0,c>b>0.(1)记集合M ={(a ,b ,c)|a ,b ,c 不能构成一个三角形的三条边长,且a =b},则(a ,b ,c)∈M 所对应的f(x)的零点的取值集合为________;(2)若a ,b ,c 是△ABC 的三条边长,则下列结论正确的是________.(写出所有正确结论的序号)①∈(-∞,1),f(x)>0;②∈R ,使a x ,b x ,c x 不能构成一个三角形的三条边长;③若△ABC 为钝角三角形,则∈(1,2),使f(x)=0.10.(2013·浙江卷)已知x ,y 为正实数,则( )A .2lg x+lg y=2lg x +2lg y B .2lg(x+y)=2lg x ·2lg yC .2lg x·lg y=2lg x +2lg y D .2lg(xy)=2lg x ·2lg y【答案】D【解析】∵lg(xy)=lg x +lg y ,∴2lg(xy)=2lg x +lg y=2lgx 2lgy ,故选择D.【随堂巩固】1.已知a <14,则化简4a -2的结果是( )A.4a -1 B .-4a -1 C.1-4a D .-1-4a 【答案】C【解析】4a -2=4-4a 2=(1-4a )12 =1-4a .2.设函数f (x )=a-|x |(a >0,且a ≠1),f (2)=4,则( ) A .f (-2)>f (-1) B .f (-1)>f (-2)C .f (1)>f (2)D .f (-2)>f (2)3.若点(a,9)在函数y =3x 的图像上,则tan a π6的值为( )A .0 B.33C. 1D. 34.函数y =a x -a (a >0,且a ≠1)的图像可能是( )5.给出下列结论:①当a <0时,(a 2) 32 =a 3;②na n =|a |(n >1,n ∈N +,n 为偶数);③函数f (x )=(x -2) 12 -(3x -7)0的定义域是{x |x ≥2且x ≠73};④若2x =16,3y =127,则x +y =7.其中正确的是( )A .①②B .②③C .③④D .②④6.函数y =a x 在[0,1]上的最大值与最小值的和为3,则a 的值为( ) A.12B .2C .4 D.147.设a >0且a ≠1,则“函数f (x )=a x 在R 上是减函数”是“函数g (x )=(2-a )x 3在R 上是增函数”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件8.若x >0,则(2x 14 +3 32 )(2x 14 -3 32 )-4x - 12 (x -x 12)=________.【答案】-23【解析】原式=(2x 14 )2-(3 32 )2-4x 1-12 +4x -12+12 =4x 12 -33-4x 12 +4=-23.9.若函数f (x )=a x -1(a >0且a ≠1)的定义域和值域都是[0,2],则a =________.10.若直线y =2a 与函数y =|a x -1|(a >0且a ≠1)的图像有两个公共点,则a 的取值范围是________.11.已知2x 2+x ≤⎝⎛⎭⎫14x -2,则函数y =2x -2-x 的值域是________.12.已知定义域为R 的函数f (x )=-2x +b 2x +1+a是奇函数. (1)求a ,b 的值;(2)若对任意的t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求k 的取值范围.13.已知f (x )=3x ,并且f (a +2)=18,g (x )=3ax -4x 的定义域为[-1,1].(1)求函数g (x )的解析式;(2)判断g (x )的单调性;(3)若方程g (x )=m 有解,求m 的取值范围.。