指对幂函数测试题(含有详解答案)
指数函数及对数函数综合题目和答案解析
指数函数、幂函数、对数函数增长的比较,指数函数和对数函数综合指数函数、幂函数、对数函数增长的比较【要点链接】1.指数函数、幂函数、对数函数增长的比较:对数函数增长比较缓慢,指数函数增长的速度最快.2.要能熟练掌握指数函数、幂函数、对数函数的图像,并能利用它们的图像的增减情况解决 一些问题. 【随堂练习】 一、选择题1.下列函数中随x 的增大而增大速度最快的是( )A .1100xy e =B .100ln y x =C .100y x =D .1002x y =⨯ 2.若1122a a -<,则a 的取值范围是( )A .1a ≥B .0a >C .01a <<D .01a ≤≤3.x x f 2)(=,x x g 3)(=,xx h )21()(=,当x ∈(-)0,∞时,它们的函数值的大小关系是( )A .)()()(x f x g x h <<B .)()()(x h x f x g <<C .)()()(x f x h x g <<D .)()()(x h x g x f <<4.若b x <<1,2)(log x a b =,x c a log =,则a 、b 、c 的关系是( )A .c b a <<B .b c a <<C .a b c <<D .b a c <<二、填空题5.函数x e y x x y x y x y ====,ln ,,32在区间(1,)+∞增长较快的一个是__________. 6.若a >0,b >0,ab >1,a 21log =ln2,则log a b 与a 21log 的关系是_________________.7.函数2x y =与xy 2=的图象的交点的个数为____________.三、解答题8.比较下列各数的大小: 52)2(-、21)23(-、3)31(-、54)32(-.9.设方程222xx =-在(0,1)内的实数根为m ,求证当x m >时,222xx >-.答案1.A 指数增长最快.2.C 在同一坐标系内画出幂函数21x y =及21-=xy 的图象,注意定义域,可知10<<a .3.B 在同一坐标系内画出x x f 2)(=,xx g 3)(=,xx h )21()(=的图象,观察图象可知.4.D b x <<1,则0log log 1b b x b <<=,则10<<a ,则01log log =<a a x , 可知b a c <<<<10.5.x y e = 指数增长最快.6.log a b <a 21log 由a 21log =ln20>,则10<<a ,而ab >1,则1>b ,则0log <b a ,而0log 21>a ,则log a b <a 21log .7.3 在同一坐标系内作出函数2x y =与x y 2=的图象,显然在0<x 时有一交点, 又2=x 时,2222=,3=x 时,3223>,4=x 时,4224=,而随着x 的增大,指数函数增长的速度更快了,则知共有3个不同的交点.8.解: 52)2(-=522、21)23(-=21)32(、3)31(-=-271、54)32(-=54)32(.∵52)2(->1、3)31(-<0,而21)23(-、54)32(-均在0到1之间.考查指数函数y =x )32(在实数集上递减,所以21)32(>54)32(.则52)2(->21)23(->54)32(->3)31(-.9.证明:设函数2()22x f x x =+-,方程222x x =-在(0,1)内的实数根为m , 知()f x 在(0,1)有解x m =,则()0f m =.用定义容易证明()f x 在(0,)+∞上是增函数,所以()()0f x f m >=,即2()220x f x x =+->,所以当x m >时,222xx >-.备选题1.设7210625.0=y ,74203.0=y ,7832.0=y ,则( )A .123y y y >>B .132y y y >>C .213y y y >>D .123y y y >>1.B 74125.0=y ,74304.0=y ,而幂函数74x y =在0>x 上为增函数,则132y y y >>.2.图中曲线是对数函数y =log a x 的图象,已知a 取101,53,54,3四个值,则相应于C 1, C2, C 3,C 4的a 值依次为( )A .101,53,34,3 B .53,101,34,3C .101,53,3,34D .53,101,3,342.C 作直线1=y ,与四个函数的图象各有一个交点,从左至右的底数是逐渐增大的,则知则相应于C 1,C 2, C 3,C 4的a 值依次为101,53,3,34.指数函数复习【要点链接】1.掌握指数的运算法则;2.熟练掌握指数函数的图像,并会灵活运用指数函数的性质,会解决一些较为复杂的 有关于指数函数复合的问题. 【随堂练习】 一、选择题1.函数a y x +=2的图象一定经过( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限2.已知三个实数a ,ab a =,bc a =,其中10<<a ,则这三个数之间的大小关系是( )A .b a c <<B .a b c <<C .a c b <<D .c a b << 3.设1()()2xf x =,x ∈R ,那么()f x 是( )A .奇函数且在(0,)+∞上是增函数B .偶函数且在(0,)+∞上是增函数C .奇函数且在(0,)+∞上是减函数D .偶函数且在(0,)+∞上是减函数 4.函数121xy =-的值域是( ) A .(,1)-∞ B .(,1)(0,)-∞-+∞ C .(1,)-+∞ D .(,0)(0,)-∞+∞二、填空题5.若函数()f x =_______________.6.函数x a a a x f )33()(2+-=是指数函数,则a 的值为_________.7.方程2|x |=2-x 的实数解有_________个.三、解答题8.已知()2x f x =,()g x 是一次函数,并且点(2,2)在函数[()]f g x 的图象上,点(2,5)在函数[()]g f x 的图象上,求()g x 的解析式.9.若函数y =1212·---xx aa 为奇函数. (1)确定a 的值;(2)求函数的定义域;(3)讨论函数的单调性.答案1.A 当0=a ,图象不过三、四象限,当1-=a ,图象不过第一象限.而由图象知函数a y x+=2的图象总经过第一象限.2.C 由10<<a ,得101=<<a a a a ,则1<<b a ,所以1a a ab a >>,即ac b <<.3.D 因为函数1()()2x f x ==⎪⎩⎪⎨⎧≥)0(,2)0(,)21(<x x x x,图象如下图.由图象可知答案显然是D .4.B 令12-=x t ,02>x,则12->x ,又作为分母,则1->t 且0≠t ,画出ty 1=的图象,则1->t 且0≠t 时值域是(,1)(0,)-∞-+∞. 5.(,0]-∞ 由1-2x 0≥ 得2x≤1,则x ≤0.6.2 知1332=+-a a , 0>a 且1≠a ,解得2=a .7.2 在同一坐标系内画出y=2|x |和 y=2-x 的图象,由图象知有两个不同交点. 8.解:∵()g x 是一次函数,可设为)0()(≠+=k b kx x g , 则[()]f g x bkx +=2,点(2,2)在函数[()]f g x 的图象上,可得bk +=222,得12=+b k .又可得[()]g f x b k x+⋅=2,由点(2,5)在函数[()]g f x 的图象上, 可得b k +=45.由以上两式解得3,2-==b k , ∴()23g x x =-.9.解:先将函数y =1212·---x x aa 化简为y =121--x a .(1)由奇函数的定义,可得f (-x )+f (x )=0,即121---x a +121--x a =0,∴2a +xx2121--=0,∴a =-21.(2)∵y =-21-121-x ,∴x2-1≠0.∴函数y =-21-121-x 定义域为{x |x ≠0}.(3)当x >0时,设0<x 1<x 2,则y 1-y 2=1212-x -1211-x =)12)(12(221221---x x x x . ∵0<x 1<x 2,∴1<12x <22x.∴12x-22x<0,12x -1>0,22x-1>0.∴y 1-y 2<0,因此y =-21-121-x 在(0,+∞)上递增. 同样可以得出y =-21-121-x 在(-∞,0)上递增.备选题1.函数(1)xy a a =>在区间[0,1]上的最大值是4,则a 的值是( )A .2B .3C .4D .51.C 函数(1)xy a a =>在区间[0,1]上为增函数,则最大值是=1a 4,则4=a .2.函数y =xx a 22-(a >1)的定义域___________,值域___________. 2. {x |x ≥2,或x ≤0} {y |y ≥1}由022≥-x x ,得定义域为{x |x ≥2,或x ≤0}; 此时022≥-x x ,则值域为{y |y ≥1}.对数函数【要点链接】1.掌握对数的运算法则;2.熟练掌握对数函数的图像,并会灵活运用对数函数的性质,会解决一些较为复杂的 有关于对数函数复合的问题. 【随堂练习】 一、选择题1.4123log =x,则x 等于( ) A .91=x B .33=x C .3=x D .9=x2.函数y =lg (x-12-1)的图象关于( )A .y 轴对称B .x 轴对称C .原点对称D .直线y =x 对称3.已知log 0log log 31212>==+x x x a a a, 0<a<1,则x 1、x 2、x 3的大小关系是( )A .x 3<x 2<x 1B .x 2<x 1<x 3C .x 1<x 3<x 2D .x 2<x 3<x 14.若函数1()log ()(011a f x a a x =>≠+且)的定义域和值域都是[0,1],则a 等于( )A .12B .2二、填空题5.函数23log 12-=-x y x 的定义域是 .6.设函数()f x 满足21()1()log 2f x f x =+⋅,则(2)f = . 7.已知3log 21=a ,31log 21=b ,21log 31=c ,则a 、b 、c 按大小关系排列为___________.三、解答题8.若)(x f 3log 1x +=, )(x g 2log 2x =,试比较)(x f 与)(x g 的大小.9.若不等式0log 2<-x x m 在(0,21)内恒成立,求实数m 的取值范围.答案1.A 2log 24123-==x,则2log 3-=x ,则9132==-x . 2.C y =lg (x -12-1)=xx-+11lg ,易证)()(x f x f -=-,所以为奇函数,则图象关于原点对称.3.D ∵0<a<1,∴a<1<a+1<a2,∴x 2<1<x 3<x 1. 4.A 10≤≤x 时,11121≤+≤x ,要使值域也是[0,1],就有0)(≥x f ,则10<<a , 则)(x f 在[0,1]为增函数,则01log =a ,121log =a ,解得=a 12.5.2(,1)(1,)3+∞ 可知023>-x ,012>-x 且112≠-x ,解得32>x 且1≠x .6.23由已知得2log )21(1)21(2⋅+=f f ,则21)21(=f ,则x x f 2log 211)(⋅+=,则=⋅+=2log 211)2(2f 23.7.b c a <<03log 2<-=a ,13log 2>=b ,2log 3=c ,则10<<c ,那么有b c a <<.8.解:43log 4log )3(log )()(xx x g x f x x x =-=-.当10<<x 时,1430<<x ,则043log >x x ,则)()(x g x f >; 当34=x 时,143=x,则)()(x g x f =; 当341<<x 时,1430<<x ,则043log <xx ,则)()(x g x f <; 当34>x 时,143>x ,则043log >xx ,则)()(x g x f >.9.解:由0log 2<-x x m 得x x m log 2<.在同一坐标系中作2x y =和x y m log =的图象.要使x x m log 2<在(0,21)内恒成立, 只要x y m log =在(0,21)内的图象在2x y =的上方,于是0<m<1.∵x=21时y=x 2=41,∴只要x=21时21log m y =≥41. ∴21≤m 41,即161≤m. 又0<m<1,∴所求实数m 的取值范围161≤m<1.备选题1.下列函数中,是奇函数,又在定义域内为减函数的是( )A .1()2xy = B .xy 1=C .)(log 3x y -=D .3x y -= 1.D A 、C 是非奇非偶函数,B 是奇函数,但在定义域内不为减函数,则选D .2.10002.11=a ,10000112.0=b,则=-ba 11( ) A .1 B .2 C .3 D .42.A2.11log 11000=a ,0112.0log 11000=b , 则11000log 0112.02.11log 1110001000===-b a .3.如果函数()(3)x f x a =-,()log a g x x =它们的增减性相同,则a 的取值范围 是______________.3.21<<a由03>-a 且13≠-a ,及0>a 且1≠a ,得10<<a ,或21<<a ,或32<<a .当10<<a 或32<<a 时,)(x f 与)(x g 一增一减,当21<<a 时,)(x f 与)(x g 都为增函数.同步测试题 A 组一、选择题1.已知32a=,那么33log 82log 6-用a 表示是( )A .2a -B .52a -C .23(1)a a -+ D .23a a -2.若函数)(log b x y a +=(0>a 且1≠a )的图象过两点)0,1(-和)1,0(,则 ( )A . 2,2==b a B .2,2==b aC .1,2==b aD .2,2==b a3.已知(),()log x a f x a g x x ==,(01)a a >≠且,若(3)(3)0f g ⋅< , 则()f x 与()g x4.若函数xx f 211)(+=,则)(x f 在R 上是( ) A .单调递减,无最小值 B .单调递减,有最小值 C .单调递增,无最大值 D .单调递增,有最大值5.设指数函数)1,0()(≠>=a a a x f x ,则下列等式中不正确的是( )A .f (x +y )=f(x )·f (y )B .)()(y f x f y x f =-)( C .)()]([)(Q n x f nx f n∈= D .)()]([·)]([])[(+∈=N n y f x f xy f nn n6.函数f (x )=log a 1+x ,在(-1,0)上有f (x )>0,那么( )A .f (x )(- ∞,0)上是增函数B .f (x )在(-∞,0)上是减函数C .f (x )在(-∞,-1)上是增函数D .f (x )在(-∞,-1)上是减函数二、填空题7.已知函数⎩⎨⎧=x x x f 3log )(2)0()0(≤>x x ,则1[()]4f f = .8.直线x=a(a>0)与函数y=(31)x ,y=(21)x ,y=2x ,y=10x的图像依次交于A 、B 、C 、D 四点,则这四点从上到下的排列次序是 .9.已知)23(log )(221x x x f --=,则值域是 ;单调增区间是 .三、解答题10.求函数10(|1|)(≠>-+=a a a a x f x x 且)最小值.11.已知函数),()(,0|,lg |)(b f a f b a x x f ><<=且如果证明:1<ab .12.已知函数()m mx x x f --=221log )(.(1)若m =1,求函数)(x f 的定义域;(2)若函数)(x f 的值域为R ,求实数m 的取值范围;(3)若函数)(x f 在区间()31,-∞-上是增函数,求实数m 的取值范围.B 组一、选择题1.已知函数y=kx 与y=12log x 图象的交点横坐标为2,则k 的值为( )A . 12- B .14 C .12 D .14-2.已知函数b a y x+=的图象不经过第一象限,则下列选项正确是( )A .2,21-==b a B .3,2-==b a C .1,21==b a D .0,3==b a3.若函数)10(log )(<<=a x x f a 在区间]2,[a a 上的最大值是最小值的3倍,则a 的值为( )A .14 B .12 4.若函数()11x mf x e =+-是奇函数,则m 的值是( )A .0B .21C .1D .2二、填空题5.如图,开始时桶1中有a 升水,t 分钟后剩余的水符合指数衰减曲线1nt y ae -=,那么桶2中水就是2nt y a ae -=-. 假设过5分钟时桶1和桶2的水相等,则再经过______ 分钟桶1中的水只有8a .6.已知y =a log (2-ax )在[0,1]上是x 的减函数, 则a 的取值范围是__________.三、解答题7.已知函数xxa b y 22++=(a 、b 是常数且a>0,a ≠1)在区间[-23,0]上有y max =3, y min =25,试求a 和b 的值.8.设函数2221()log log (1)log ()1x f x x p x x +=+-+--.)1(>p (1)求()f x 的定义域;(2)()f x 是否存在最大值或最小值?如果存在,请把它求出来;若不存在,请说明理由.答案A 组1.A 32a=,则2log 3=a ,33log 82log 6-=+-=)2log 1(22log 3332a -. 2.B 由已知可得)1(log 0-=b a ,则2=b ,又2log log 1a a b ==,则2=a . 3.C (3)(3)0f g ⋅<,则(3)0g <,则10<<a ,则()f x 与()g x 都为减函数.4.A 121>+x,则12110<+<x,则)(x f 无最大值,也无最小值,而显然)(x f 为减函数5.D 逐个验证可知D 不正确6.D 01<<-x 时,110<+<x ,而f (x )>0,则10<<a ,画出f (x )=log a 1+x 的图象,知f (x )在(-∞,-1)上是减函数.7.91 241log )41(2-==f ,则913)]41([2==-f f . 8.D 、C 、B 、A 画出图象可知.9.[)+∞-,2,[)1,1-有0232>--x x ,则13<<-x ,在1-=x 时223x x --有最大值4, 令223x x t --=,则40≤<t ,则24log log 2121-=≥t ,则值域是[)+∞-,2,在[)1,1-上,223x x t --=递减,则)23(log )(221x x x f --=单调增区间是[)1,1-.10.解:当1>a 时,⎩⎨⎧<≥-=)0(,1)0(,12)(x x a x f x 画出图象,知此时1)(min =x f .当10<<a 时,⎩⎨⎧>≤-=)0(,1)0(,12)(x x a x f x 画出图象,知此时1)(min =x f .由以上讨论知函数10(|1|)(≠>-+=a a a a x f xx且)最小值为1. 11.证明:画出函数x x f lg )(=的图象,可以看出在]1,0(上为减函数,在),1[+∞上为增函数, ∵b a <<0时有)()(b f a f >,则不可能有b a <≤1, 则只有10≤<<b a 及b a ≤<<10这两种情况. 若10≤<<b a ,显然1<ab ;若b a ≤<<10,则)()(b f a f >化为b a lg lg >,则b a lg lg >-,则0lg lg <+b a ,0)lg(<ab ,可得1<ab . 由以上讨论知,总有1<ab .12.解:(1)方程012=--x x 的根为251±=x , 所以012>--x x 的解为251-<x 或251+>x ,于是函数的定义域为),251()251,(+∞+⋃--∞.(2)因为函数的值域为R ,所以(){}m mx x u u --=⊆+∞2,0,故04042≥-≤⇒≥+=∆m m m m 或.(3)欲使函数在区间()31,-∞-上是增函数,则只须()()⎪⎩⎪⎨⎧≥----≤-031312312m m m ⎩⎨⎧≤-≥⇒2322m m , 所以2322≤≤-m .B 组1.A 由y=12log x ,当2=x 时,1-=y ,代入y=kx 中,有k 21=-,则21-=k . 2.A 当2,21-==b a 时,2)21(-=x y ,其图象是x y )21(=的图象向下平移了2个 单位,则就不会经过第一象限了.3.C 知)(x f 在]2,[a a 上为减函数,则最大值是1log =a a ,最小值是2log 1)2(log a a a +=,则)2log 1(31a +=,则322log -=a , 23log 2-=a ,42223==-a . 4.D 由)()(x f x f -=-,得1111---=-+-x x e m e m ,则112--=-+x x x e m e me , 可得112---=x x x e m e me ,则2=m . 5.10 根据题设条件得:55n n ae a ae --=-,所以512n e -=. 令8nt a ae -=,则18nt e -=,所以3151()2nt n e e --==, 所以t=15.15-5=10(分钟),即再经过10分钟桶1中的水就只有8a . 6.a ∈(1,2)a >0且a ≠1⇒μ(x )=2-ax 是减函数,要使y =a log (2-ax )是减函数,则a >1,又2-ax >0⇒a <x2(0<x 1≤)⇒a <2,所以a ∈(1,2) 7.解:令u =x 2+2x =(x +1)2-1 x ∈[-23,0] , ∴当x =-1时,u min =-1 ; 当x =0时,u max =0 ..233222233225310)2222531)10110⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==⎩⎨⎧==⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==⎪⎩⎪⎨⎧=+=+<<⎩⎨⎧==⎪⎩⎪⎨⎧=+=+>--b a b a b a a b a b a b a a b a b a 或综上得解得时当解得时当 8.解:(1)由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>->->-+001011x p x x x 得1x x p >⎧⎨<⎩, 所以f (x )的定义域为(1,p ).(2)∵22221(1)()log [(1)()]log [()]24p p f x x p x x -+=+-=--+. ∴当112p -≤,即13p <≤时,()f x 既无最大值又无最小值; 当112p p -<<,即3p >时,当12p x -=时,()f x 有最大值22(1)log 4p +, 但没有最小值.综上可知:当13p <≤时,()f x 既无最大值又无最小值; 当3p >时,()f x 有最大值22(1)log 4p +,但没有最小值.备选题1.若log 4[log 3(log 2x )]=0,则21-x 等于( )A .42B .22C .8D .41.A 依题意可得x =8,则21-x =42.2.函数|,12|)(-=x x f 若a <b <c ,且)()()(b f c f a f >>,则下面四个式子中成立的是() A .0,0,0<<<c b a B .0,0,0>≥<c b aC .c a 22<-D .222<+a c2.D 画出函数|12|)(-=x x f 的图象,可知a <0,c >0,所以2a -1<0, 2c -1>0,又由)()(c f a f >,得1-2a >2c -1,所以222<+a c .3.比较log 20.4,log 30.4,log 40.4的大小.3.解:∵对数函数y =log 0.4x 在(0,+∞)上是减函数, ∴log 0.44<log 0.43<log 0.42<log 0.41=0.又反比例函数y =x 1在(-∞,0)上也是减函数.所以2log 14.0<3log 14.0<4log 14.0,即log 20.4<log 30.4<log 40.4.4.已知函数x x f 2)(=.(1)判断函数)(x f 的奇偶性;(2)把)(x f 的图像经过怎样的变换,能得到函数22)(+=x x g 的图像; (3)在直角坐标系下作出函数)(x g 的图像.4.解:(1)函数)(x f 定义域为R ,又 ()22()x x f x f x --===,∴函数)(x f 为偶函数.(2)把)(x f 的图像向左平移2个单位得到.(3)函数)(x f 的图像如右图所示.。
专题 幂、指数、对数函数(七大题型)(解析版)
专题幂、指数、对数函数(七大题型)目录:01幂函数的相关概念及图像02幂函数的性质及应用03指数、对数式的运算04指数、对数函数的图像对比分析05比较函数值或参数值的大小06指数、对数(函数)的实际应用07指数、对数函数的图像与性质综合及应用01幂函数的相关概念及图像1(2024高三·全国·专题练习)若幂函数y=f x 的图象经过点2,2,则f16=()A.2B.2C.4D.12【答案】C【分析】利用已知条件求得幂函数解析式,然后代入求解即可.【解析】设幂函数y=f x =xα,因为f x 的图象经过点2,2,所以2α=2,解得α=1 2,所以f x =x 12,所以f16=1612=4.故选:C2(2024高三·全国·专题练习)结合图中的五个函数图象回答问题:(1)哪几个是偶函数,哪几个是奇函数?(2)写出每个函数的定义域、值域;(3)写出每个函数的单调区间;(4)从图中你发现了什么?【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析;(3)答案见解析;(4)答案见解析.【分析】根据已知函数图象,数形结合即可求得结果.【解析】(1)数形结合可知,y =x 2的图象关于y 轴对称,故其为偶函数;y =x ,y =x 3,y =1x的图象关于原点对称,故都为奇函数.(2)数形结合可知:y =x 的定义域是0,+∞ ,值域为0,+∞ ;y =x ,y =x 3的定义域都是R ,值域也是R ;y =1x的定义域为-∞,0 ∪0,+∞ ,值域也为-∞,0 ∪0,+∞ ;y =x 2的定义域为R ,值域为0,+∞ .(3)数形结合可知:y =x 的单调增区间是:0,+∞ ,无单调减区间;y =x ,y =x 3的单调增区间是:R ,无单调减区间;y =1x的单调减区间是:-∞,0 和0,+∞ ,无单调增区间;y =x 2的单调减区间是-∞,0 ,单调增区间是0,+∞ .(4)数形结合可知:幂函数均恒过1,1 点;幂函数在第一象限一定有图象,在第四象限一定没有图象.对幂函数y =x α,当α>0,其一定在0,+∞ 是单调增函数;当α<0,在0,+∞ 是单调减函数.3(2022高一上·全国·专题练习)如图所示是函数y =x mn(m 、n ∈N *且互质)的图象,则()A.m ,n 是奇数且mn<1 B.m 是偶数,n 是奇数,且m n<1C.m 是偶数,n 是奇数,且mn>1 D.m ,n 是偶数,且mn>1【答案】B【分析】根据图象得到函数的奇偶性及0,+∞ 上单调递增,结合m 、n ∈N *且互质,从而得到答案.【解析】由图象可看出y =x mn为偶函数,且在0,+∞ 上单调递增,故m n ∈0,1 且m 为偶数,又m 、n ∈N *且互质,故n 是奇数.故选:B02幂函数的性质及应用4(2023高三上·江苏徐州·学业考试)已知幂函数f x =m 2+2m -2 x m 在0,+∞ 上单调递减,则实数m 的值为()A.-3 B.-1C.3D.1【答案】A【分析】根据幂函数的定义,求得m =-3或m =1,结合幂函数的单调性,即可求解.【解析】由函数f x =m 2+2m -2 x m 为幂函数,可得m 2+2m -2=1,即m 2+2m -3=0,解得m =-3或m =1,当m =-3时,函数f x =x -3在0,+∞ 上单调递减,符合题意;当m =1时,函数f x =x 在0,+∞ 上单调递增,不符合题意.故选:A .5(23-24高三上·安徽·阶段练习)已知幂函数f x =m 2-5m +5 x m -2是R 上的偶函数,且函数g x =f x -2a -6 x 在区间1,3 上单调递增,则实数a 的取值范围是()A.-∞,4B.-∞,4C.6,+∞D.-∞,4 ∪6,+∞【答案】B【分析】根据幂函数的定义与奇偶性求出m 的值,可得出函数f x 的解析式,再利用二次函数的单调性可得出关于实数a 的不等式,即可解得实数a 的取值范围.【解析】因为幂函数f x =m 2-5m +5 x m -2是R 上的偶函数,则m 2-5m +5=1,解得m =1或m =4,当m =1时,f x =x -1,该函数是定义域为x x ≠0 的奇函数,不合乎题意;当m =4时,f x =x 2,该函数是定义域为R 的偶函数,合乎题意.所以,f x =x 2,则g x =x 2-2a -6 x ,其对称轴方程为x =a -3,因为g x 在区间1,3 上单调递增,则a -3≤1,解得a ≤4.故选:B .6(23-24高三上·上海静安·阶段练习)已知a ∈-1,2,12,3,13,若f x =x a为奇函数,且在0,+∞ 上单调递增,则实数a 的取值个数为()A.1个 B.2个C.3个D.4个【答案】B【分析】a =-1时,不满足单调性,a =2或a =12时,不满足奇偶性,当a =3或a =13时,满足要求,得到答案.【解析】当a =-1时,f x =x -1在0,+∞ 上单调递减,不合要求,当a =2时,f -x =-x 2=x 2=f x ,故f x =x 2为偶函数,不合要求,当a =12时,f x =x 12的定义域为0,+∞ ,不是奇函数,不合要求,当a =3时,f -x =-x 3=-x 3=-f x ,f x =x 3为奇函数,且f x =x 3在0,+∞ 上单调递增,满足要求,当a =13时,f -x =-x 13=-x 13=-f x ,故f x =x 13为奇函数,且f x =x 13在0,+∞ 上单调递增,满足要求.故选:B7(22-23高三下·上海·阶段练习)已知函数f x =x 13,则关于t 的表达式f t 2-2t +f 2t 2-1 <0的解集为.【答案】-13,1 【分析】利用幂函数的性质及函数的奇偶性和单调性即可求解.【解析】由题意可知,f x 的定义域为-∞,+∞ ,所以f -x =-x 13=-x 13=-f x ,所以函数f x 是奇函数,由幂函数的性质知,函数f x =x 13在函数-∞,+∞ 上单调递增,由f t 2-2t +f 2t 2-1 <0,得f t 2-2t <-f 2t 2-1 ,即f t 2-2t <f 1-2t 2 ,所以t 2-2t <1-2t 2,即3t 2-2t -1<0,解得-13<t <1,所以关于t 的表达式f t 2-2t +f 2t 2-1 <0的解集为-13,1 .故答案为:-13,1 .8(23-24高三上·河北邢台·期中)已知函数f x =m 2-m -1 x m 2+m -3是幂函数,且在0,+∞ 上单调递减,若a ,b ∈R ,且a <0<b ,a <b ,则f a +f b 的值()A.恒大于0B.恒小于0C.等于0D.无法判断【答案】B【分析】由幂函数的定义与性质求得函数解析式,确定其是奇函数,然后利用单调性与奇偶性可判断.【解析】由m 2-m -1=1得m =2或m =-1,m =2时,f (x )=x 3在R 上是增函数,不合题意,m =-1时,f (x )=x -3,在(0,+∞)上是减函数,满足题意,所以f (x )=x -3,a <0<b ,a <b ,则b >-a >0,f (-a )>f (b ),f (x )=-x 3是奇函数,因此f (-a )=-f (a ),所以-f (a )>f (b ),即f (a )+f (b )<0,故选:B .9(2023·江苏南京·二模)幂函数f x =x a a ∈R 满足:任意x ∈R 有f -x =f x ,且f -1 <f 2 <2,请写出符合上述条件的一个函数f x =.【答案】x 23(答案不唯一)【分析】取f x =x 23,再验证奇偶性和函数值即可.【解析】取f x =x 23,则定义域为R ,且f -x =-x 23=x 23=f x ,f -1 =1,f 2 =223=34,满足f -1 <f 2 <2.故答案为:x 23.10(2022高三·全国·专题练习)已知函数f (x )=x 2,g (x )=12x-m(1)当x ∈[-1,3]时,求f (x )的值域;(2)若对∀x ∈0,2 ,g (x )≥1成立,求实数m 的取值范围;(3)若对∀x 1∈0,2 ,∃x 2∈[-1,3],使得g (x 1)≤f (x 2)成立,求实数m 的取值范围.【答案】(1)[0,9];(2)m ≤-34;(3)m ≥-8.【分析】(1)由二次函数的性质得出值域;(2)将问题转化为求g (x )在0,2 的最小值大于或等于1,再根据指数函数的单调性得出实数m 的取值范围;(3)将问题转化为g (x )在0,2 的最大值小于或等于f (x )在[-1,3]上的最大值9,从而得出实数m 的取值范围.【解析】(1)当x ∈[-1,3]时,函数f (x )=x 2∈[0,9]∴f (x )的值域0,9(2)对∀x ∈0,2 ,g (x )≥1成立,等价于g (x )在0,2 的最小值大于或等于1.而g (x )在0,2 上单调递减,所以12 2-m ≥1,即m ≤-34(3)对∀x 1∈0,2 ,∃x 2∈[-1,3],使得g (x 1)≤f (x 2)成立,等价于g (x )在0,2 的最大值小于或等于f (x )在[-1,3]上的最大值9由1-m ≤9,∴m ≥-803指数、对数式的运算11(23-24高三上·山东泰安·阶段练习)(1)计算14-124ab -1 30.1-1⋅a 3⋅b -312的值;.(2)log 37+log 73 2-log 949log 73-log 73 2; (3)log 39+12lg25+lg2-log 49×log 38+2log 23-1+ln e 【答案】(1)85;(2)2;(3)4【分析】根据指数幂运算公式和对数运算公式计算即可.【解析】(1)原式=412⋅4ab -13210⋅a 32b -32=2⋅8a 32b-3210⋅a 32b-32=85;(2)原式=log 37+log 73 2-log 73 2-log 3272×log 37=log 37×log 37+2log 73 -log 37×log 37=log 37×2log 73=2;(3)原式=log 31232+lg5+lg2-log 2232×log 323+2log 23×2-1+ln e12=4+1-3+32+12=4.12(23-24高一上·湖北恩施·期末)(1)计算:lg 12-lg 58+lg12.5-log 89⋅log 278.(2)已知a 12+a -12=3,求a +a -1+2a 2+a -2-2的值.【答案】(1)13;(2)15【分析】(1)根据对数的运算法则和运算性质,即可求解;(2)根据实数指数幂的运算性质,准确运算,即可求解.【解析】(1)由对数的运算公式,可得原式=-lg2-lg5-3lg2 +3lg5-1-23log 32×log 23=13.(2)因为a 12+a -12=3,所以a +a -1+2=9,可得a +a -1=7,所以a 2+a -2+2=49,可得a 2+a -2=47,所以a +a -1+2a 2+a -2-2=7+247-2=15.04指数、对数函数的图像对比分析13(2024·四川·模拟预测)已知函数y =x a ,y =b x ,y =log c x 在同一平面直角坐标系的图象如图所示,则()A.log 12c <b a <sin bB.log 12c <sin b <b aC.sin b <b a <log 12cD.sin b <log 12c <b a【答案】B【分析】根据幂函数,指数与对数函数的性质可得a ,b ,c 的取值范围,进而根据指对数与三角函数的性质判断即可.【解析】因为y =x a 图象过1,1 ,故由图象可得a <0,又y =b x 图象过0,1 ,故由图象可得0<b <1,又y =log c x 图象过1,0 ,故由图象可得c >1.故log 12c <log 121=0,0<sin b <1,b a >b 0=1,故log 12c <sin b <b a .故选:B14(2024高三·全国·专题练习)在同一平面直角坐标系中,函数y =1a x,y =log a x +12 (a >0,且a ≠1)的图象可能是()A. B.C. D.【答案】D 【解析】略15(2024·陕西·模拟预测)已知函数f x 的部分图象如图所示,则f x 的解析式可能为()A.f x =e x -e -xB.f x =1-2e x+1C.f x =x xD.f x =x ln x 2+2【答案】D【分析】结合指数函数的图象与性质即可判断AB 选项错误,对C 代入x =2判断C 错误,则可得到D 正确.【解析】根据函数f (x )的图象,知f (1)≈1,而对A 选项f 1 =e -e -1>2排除A ;对B 选项f x =1-2e x +1,因为e x +1>1,则2e x +1∈0,2 ,则f x =1-2e x +1∈-1,1 ,但图象中函数值可以大于1,排除B ;根据C 选项的解析式,f (2)=22≈2.8,而根据函数f (x )的图象,知f (2)≈1,排除C . 故选:D .16(23-24高三上·山东潍坊·期中)已知指数函数y =a x ,对数函数y =log b x 的图象如图所示,则下列关系成立的是()A.0<a <b <1B.0<a <1<bC.0<b <1<aD.a <0<1<b【答案】B【分析】根据题意,由指数函数以及对数函数的单调性即可得到a ,b 的范围,从而得到结果.【解析】由图象可得,指数函数y =a x 为减函数,对数函数y =log b x 为增函数,所以0<a <1,b >1,即0<a <1<b .故选:B17(23-24高三上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)函数f (x )=x 22x -2-x 的图象大致为()A. B.C. D.【答案】A【分析】利用函数的性质和特值法对不符合题意的选项加以排除,即可得出答案.【解析】因为2x -2-x ≠0,所以x ≠0,定义域为-∞,0 ∪0,+∞ ;因为f (x )=x 22x -2-x ,所以f -x =x 22-x -2x ,故f x =-f -x ,所以f x 为奇函数,排除B ,当x 趋向于正无穷大时,x 2、2x -2-x 均趋向于正无穷大,但随x 变大,2x -2-x 的增速比x 2快,所以f x 趋向于0,排除D ,由f 1 =23,f 12 =24,则f 1 >f 12,排除C .故选:A .05比较函数值或参数值的大小18(2024·全国·模拟预测)已知a =12a,12b=log a b ,a c=log12c ,则实数a ,b ,c 的大小关系为()A.a <b <cB.a <c <bC.c <b <aD.c <a <b【答案】D【分析】由函数单调性,零点存在性定理及画出函数图象,得到a ,b ,c ∈0,1 ,得到log a b <1=log a a ,求出b>a ,根据单调性得到c =12 a c<12a=a ,从而得到答案.【解析】令f x =12x-x ,其在R 上单调递减,又f 0 =1>0,f 1 =12-1=-12<0,由零点存在性定理得a ∈0,1 ,则y =log a x 在0,+∞ 上单调递减,画出y 1=12x与y =log a x 的函数图象,可以得到b ∈0,1 ,又y 2=a x 在R 上单调递减,画出y 2=a x 与y 3=log 12x 的函数图象,可以看出c∈0,1,因为12b<12 0=1,故log a b<1=log a a,故b>a,因为a,c∈0,1,故a c>a1=a,由a c=log12c得,c=12a c<12 a=a.综上,c<a<b.故选:D.【点睛】指数和对数比较大小的方法有:(1)画出函数图象,数形结合得到大小关系;(2)由函数单调性,可选取适当的“媒介”(通常以“0”或“1”为媒介),分别与要比较的数比较大小,从而间接地得出要比较的数的大小关系;(3)作差(商)比较法是比较两个数值大小的常用方法,即对两值作差(商),看其值与0(1)的关系,从而确定所比两值的大小关系.19(2023·江西赣州·二模)若log3x=log4y=log5z<-1,则()A.3x<4y<5zB.4y<3x<5zC.4y<5z<3xD.5z<4y<3x【答案】D【分析】设log3x=log4y=log5z=m<-1,得到x=3m,y=4m,z=5m,画出图象,数形结合得到答案.【解析】令log3x=log4y=log5z=m<-1,则x=3m,y=4m,z=5m,3x=3m+1,4y=4m+1,5z=5m+1,其中m+1<0,在同一坐标系内画出y=3x,y=4x,y=5x,故5z<4y<3x故选:D20(2024高三下·全国·专题练习)已知函数f x =e x,g x =ln x,正实数a,b,c满足f a =ga ,fb g b =g a ,gc +f g a c=0,则()A.b<a<cB.c<a<bC.a<c<bD.c<b<a【答案】B【分析】由f a =g a 可得0<a <1,结合f b g b =g a 可判断b 的范围,再由g c +f g a c =0可得ln c +a c =0,结合e a =1a 可判断a ,c 大小关系,进而可得答案.【解析】由题得,g x =1x ,由f a =g a ,得e a =1a ,即1a>1,所以0<a <1.由f b g b =g a ,得e b ln b =ln a ,因为ln a <0,e b >0,所以ln b <0,又e b >1,所以ln a =e b ln b <ln b ,所以0<a <b <1.由g c +f g a c =0,得ln c +e ln a c=0,即ln c +a c =0.易知a c >0,所以ln c <0,所以0<c <1,故a <a c .又e a =1a,所以a =-ln a ,所以-ln c =a c >a =-ln a ,所以ln c <ln a ,所以c <a ,所以c <a <b .故选:B .【点睛】思路点睛:比较大小常用方法:(1)同构函数,利用单调性比较;(2)取中间值进行比较;(3)利用基本不等式比较大小;(4)利用作差法比较大小.21(2023·浙江绍兴·二模)已知f x 是定义域为R 的偶函数,且在(-∞,0)上单调递减,a =f ln2.04 ,b =f -1.04 ,c =f e 0.04 ,则()A.a <b <cB.a <c <bC.c <b <aD.c <a <b【答案】A【分析】令g x =e x -x -1,利用导数求得g x 在(0,1)单调递增,得到g x >g 0 =0,得到e 0.04>1.04,再由对数函数的性质,得到ln2.04<1.04<e 0.04,再由函数f x 的单调性与奇偶性f ln2.04 <f 1.04 <f e 0.04 ,即可求解.【解析】令g x =e x -x -1,x ∈(0,1),可得g x =e x -1>0,所以g x 在(0,1)单调递增,又由g 0 =0,所以g x >g 0 =0,即g 0.04 >0,可得e 0.04>0.04+1=1.04,又由ln2.04∈(0,1),所以ln2.04<1.04<e 0.04,因为f x 是定义域为R 的偶函数,且在(-∞,0)上单调递减,则f x 在(0,+∞)上单调递增,且b =f -1.04 =f (1.04),所以f ln2.04 <f 1.04 <f e 0.04 ,即f ln2.04 <f -1.04 <f e 0.04 ,所以a <b <c .故选:A .06指数、对数(函数)的实际应用22(2024·安徽合肥·二模)常用放射性物质质量衰减一半所用的时间来描述其衰减情况,这个时间被称做半衰期,记为T (单位:天).铅制容器中有甲、乙两种放射性物质,其半衰期分别为T 1,T 2.开始记录时,这两种物质的质量相等,512天后测量发现乙的质量为甲的质量的14,则T 1,T 2满足的关系式为()A.-2+512T1=512T2B.2+512T1=512T2C.-2+log2512T1=log2512T2D.2+log2512T1=log2512T2【答案】B【分析】设开始记录时,甲乙两种物质的质量均为1,可得512天后甲,乙的质量,根据题意列出等式即可得答案.【解析】设开始记录时,甲乙两种物质的质量均为1,则512天后,甲的质量为:1 2512T1,乙的质量为:12 512T2,由题意可得12512T2=14⋅12 512T1=12 2+512T1,所以2+512T1=512T2.故选:B.23(2024·黑龙江哈尔滨·一模)酒驾是严重危害交通安全的违法行为.为了保障交通安全,根据国家有关规定:100mL血液中酒精含量达到20~79mg的驾驶员即为酒后驾车,80mg及以上认定为醉酒驾车.假设某驾驶员喝了一定量的酒后,其血液中的酒精含量上升到了0.6mg/mL.如果停止喝酒以后,他血液中酒精含量会以每小时30%的速度减少,那么他至少经过几个小时才能驾驶?( )(结果取整数,参考数据:lg3≈0.48,lg7≈0.85)A.1B.2C.3D.4【答案】D【分析】设经过x个小时才能驾驶,则0.6×100×1-30%x<20,再根据指数函数的性质及对数的运算计算可得.【解析】设经过x个小时才能驾驶,则0.6×100×1-30%x<20即0.7x<1 3 .由于y=0.7x在定义域上单调递减,x>log0.713=lg13lg0.7=lg1-lg3lg7-1=-0.480.85-1=0.480.15=3.2.他至少经过4小时才能驾驶.故选:D.07指数、对数函数的图像与性质综合及应用24(2024·山东聊城·二模)已知函数f x 为R上的偶函数,且当x>0时,f x =log4x-1,则f-223=()A.-23B.-13C.13D.23【答案】A【分析】根据偶函数的定义可得f-22 3=f223 ,结合函数解析式和对数的运算性质即可求解.【解析】因为f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),则f-22 3=f223 =log4223-1=log22223-1=log2213-1=13-1=-23.故选:A25(2023·江西南昌·三模)设函数f x =a x0<a<1,g x =log b x b>1,若存在实数m满足:①f (m )+g (m )=0;②f (n )-g (n )=0,③|m -n |≤1,则12m -n 的取值范围是()A.-12,-14B.-12,-3-54C.-34,-12D.-3+54,-12【答案】D【分析】由①f (m )+g (m )=0,②f (n )-g (n )=0解出0<m <1,n >1,解出12m -n <-12;结合③转化为线性规划问题解出z >-3+54.【解析】函数f x =a x 0<a <1 ,g x =log b x b >1 ,若存在实数m 满足:①f (m )+g (m )=0;②f (n )-g (n )=0,即a m =-log b m ,且a n =log b n ,则a n -a m =log b mn <0,则0<mn <1,且0<m <1,n >1,所以12m -n <-12,又因为③|m -n |≤1,则0<mn <1m -n ≤1 ,令z =12m -n ,不防设x =m ,y =n ,则转化为线性规划问题,在A 点处z 取最小值.由y =1xy =x +1 解得x =-1+52y =5+12,代入解得z >-3+54.故选:D .26(2022高三·全国·专题练习)已知函数f x =log a ax +9-3a (a >0且a ≠1).(1)若f x 在1,3 上单调递增,求实数a 的取值范围;(2)若f 3 >0且存在x 0∈3,+∞ ,使得f x 0 >2log a x 0成立,求a 的最小整数值.【答案】(1)1,92 (2)7【分析】(1)设g x =ax +9-3a ,得到g x 在1,3 上是增函数,且g 1 >0,即可求解;(2)由f 3 >0,的得到a >1,把不等式f x 0 >2log a x 0,转化为a >x 0+3,结合题意,即可求解.【解析】(1)解:由函数f x =log a ax +9-3a ,设g x =ax +9-3a ,由a >0且a ≠1,可得函数g x 在1,3 上是增函数,所以a >1,又由函数定义域可得g 1 =9-2a >0,解得a <92,所以实数a 的取值范围是1,92.(2)解:由f 3 =log a 9>0,可得a >1,又由f x 0 >2log a x 0,可得log a ax 0+9-3a >log a x 20,所以ax 0+9-3a >x 20,即a >x 0+3,因为存在x 0∈3,+∞ ,使得f x 0 >2log a x 0成立,可得a >6,所以实数a 的最小整数值是7.27(23-24高二下·湖南·阶段练习)已知函数f x =x 2+x ,-2≤x ≤14log 12x ,14<x ≤c ,若f (x )的值域是[-2,2],则c 的值为()A.2B.22C.4D.8【答案】C【分析】画出函数图像,由分段函数中定义域的范围分别求出值域的取值范围再结合二次函数和对数运算可得正确结果.【解析】当-2≤x ≤14时,f x =x 2+x =x +12 2-14∈-14,2,因为f x 的值域是-2,2 ,又f x =log 12x 在14,c上单调递减,所以log 12c =-2,∴c =4.故选:C .28(22-23高一上·辽宁本溪·期末)若不等式x -1 2<log a x (a >0,且a ≠1)在x ∈1,2 内恒成立,则实数a 的取值范围为()A.1,2B.1,2C.1,2D.2,2【答案】B【分析】分析出0<a <1时,不成立,当a >1时,画出f x =log a x ,g x =x -1 2的图象,数形结合得到实数a 的取值范围.【解析】若0<a <1,此时x ∈1,2 ,log a x <0,而x -1 2≥0,故x -1 2<log a x 无解;若a >1,此时x ∈1,2 ,log a x >0,而x -1 2≥0,令f x =log a x ,g x =x -1 2,画出两函数图象,如下:故要想x -1 2<log a x 在x ∈1,2 内恒成立,则要log a 2>1,解得:a ∈1,2 .故选:B .29(2022高二下·浙江·学业考试)已知函数f x =3⋅2x +2,对于任意的x 2∈0,1 ,都存在x 1∈0,1 ,使得f x 1 +2f x 2+m =13成立,则实数m 的取值范围为.【答案】log 216,log 213 【分析】双变量问题,转化为取值范围的包含关系,列不等式组求解【解析】∵f x 1 ∈5,8 ∴13-f x 1 2∈52,4,∴f x 2+m =3⋅2x 2+m+2∈3⋅2m +2,3⋅21+m +2 ,由题意得3⋅2m +2≥523⋅2m +1+2≤4⇒2m≥162m +1≤23⇒log 216≤m ≤log 213 故答案为:log 216,log 21330(21-22高三上·湖北·阶段练习)已知函数p (x )=m x -4+1(m >0且m ≠1)经过定点A ,函数-∞,2 且a ≠1)的图象经过点A .(1)求函数y =f (2a -2x )的定义域与值域;(2)若函数g x =f (2x λ)⋅f (x 2)-4在14,4上有两个零点,求λ的取值范围.【答案】(1)定义域为(-∞,2),值域为(-∞,2);(2)[1,+∞)【分析】(1)根据对数函数的性质,求得定点A (4,2),代入函数f x =log a x ,求得a =2,进而求得y =f (2a -2x )=log 2(4-2x ),结合对数函数的性质,求得函数的定义域与值域;(2)由(1)知,化简得到函数g x =2λ(log 2x )2+2log 2x -4,设t =log 2x ,则t ∈[-2,2],转化为h x =2λt 2+2t -4在[-2,2]上有两个零点,结合二次函数的性质,分类讨论,即可求解.【解析】(1)解:令x -4=0,解得x =4,所以p (4)=m 0+1=2,所以函数p (x )过点A (4,2),将点A 的坐标代入函数f x =log a x ,可得log a 4=2,解得a =2,又由函数y =f (2a -2x )=log 2(4-2x ),由4-2x >0,解得x <2,所以函数y =f (2a -2x )的定义域为(-∞,2),又由0<4-2x <4,所以函数y =f (2a -2x )的值域为(-∞,2).(2)解:由(1)知,函数g x =f (2x λ)⋅f (x 2)-4=log 2(2x λ)⋅log 2x 2-4=2λ(log 2x )2+2log 2x -4在14,4上有两个零点,设t =log 2x ,则t ∈[-2,2],因为t 为关于x 的单调递增函数,所以g x 在14,4有两个零点,等价于函数h x =2λt 2+2t -4在[-2,2]上有两个零点,①当λ=0时,由h x =2t -4=0,可得t =2,函数h x 只有一个零点,所以λ=0不合题意;②当λ>0时,由Δ=4+32λ>0-2<-12λ<2h -2 =8λ-8≥0h 2 =8λ≥0,解得λ≥1;③当λ<0时,由Δ=4+32λ>0-2<-12λ<2h -2 =8λ-8≤0h 2 =8λ≤0,此时不等式组的解集为空集,综上可得,实数λ的取值范围是[1,+∞).一、单选题1(2024·黑龙江·二模)已知函数y =a 12|x |+b 的图象经过原点,且无限接近直线y =2,但又不与该直线相交,则ab =()A.-1 B.-2C.-4D.-9【答案】C【分析】由题意可得a +b =0且b =2,求出a ,即可求解.【解析】因为函数y =f (x )=a 12 x +b 图象过原点,所以a 12+b =0,得a +b =0,又该函数图象无限接近直线y =2,且不与该直线相交,所以b =2,则a =-2,所以ab =-4.故选:C2(2024·上海闵行·二模)已知y =f (x ),x ∈R 为奇函数,当x >0时,f (x )=log 2x -1,则集合{x |f (-x )-f (x )<0}可表示为()A.(2,+∞)B.(-∞,-2)C.(-∞,-2)∪(2,+∞)D.(-2,0)∪(2,+∞)【答案】D【分析】利用函数奇偶性可得不等式f (-x )-f (x )<0等价于f (x )>0,再求出函数解析式,利用对数函数单调性解不等式可得结果.【解析】因为y =f (x )为奇函数,所以f (-x )-f (x )<0等价于-2f (x )<0,即f (x )>0;当x >0时,f (x )=log 2x -1,即f (x )=log 2x -1>0,解得x >2;当x <0时,-x >0,可得f (-x )=-f x =log 2-x -1,所以f x =1-log 2-x ,解不等式f x =1-log 2-x >0,可得-2<x <0,综上可得集合{x |f (-x )-f (x )<0}可表示为(-2,0)∪(2,+∞).故选:D3(2024·北京通州·二模)某池塘里原有一块浮萍,浮萍蔓延后的面积S (单位:平方米)与时间t (单位:月)的关系式为S =a t +1(a >0,且a ≠1),图象如图所示.则下列结论正确的个数为()①浮萍每个月增长的面积都相等;②浮萍蔓延4个月后,面积超过30平方米;③浮萍面积每个月的增长率均为50%;④若浮萍蔓延到3平方米、4平方米、12平方米所经过的时间分别是t 1,t 2,t 3,则t 1+t 2=t 3.A.0B.1C.2D.3【答案】B【分析】由已知可得出S =2t +1,计算出萍蔓延1月至2月份增长的面积和2月至3月份增长的面积,可判断①的正误;计算出浮萍蔓延4个月后的面积,可判断②的正误;计算出浮萍蔓延每个月增长率,可判断③的正误;利用指数运算可判断④的正误.【解析】由已知可得a 1=2,则S =2t +1.对于①,浮萍蔓延1月至2月份增长的面积为23-22=4(平方米),浮萍蔓延2月至3月份增长的面积为24-23=8(平方米),①错;对于②,浮萍蔓延4个月后的面积为25=32(平方米),②对;对于③,浮萍蔓延第n 至n +1个月的增长率为2n +2-2n +12n +1=1,所以,浮萍蔓延每个月增长率相同,都是100%,③错;对于④,若浮萍蔓延到3平方米、4平方米、12平方米所经过的时间分别是t 1,t 2,t 3,则2t 1+1=3,2t 2+1=4,2t 3+1=12=3×4=2t 1+1⋅2t 2+1=2t 1+t 2+2,所以t 3=t 1+t 2+1,④错.故选:B .4(2024·天津红桥·二模)若a =2313,b =log 1225,c =3-14,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a >b >cB.b >c >aC.b >a >cD.a <b <c【答案】C【分析】根据给定条件,利用幂函数、对数函数性质,并借助媒介数比较大小.【解析】b =log 1225>log 1212=1,a =23 13=23 4 112=1681 112>381 112=1314=c ,而a =2313<1,所以a ,b ,c 的大小关系为b >a >c .故选:C5(2024·全国·模拟预测)已知函数f (x )=log a x 3-ax 2+x -2a (a >0且a ≠1)在区间(1,+∞)上单调递减,则a 的取值范围是()A.0,23 B.23,1C.(1,2]D.[2,+∞)【答案】A【分析】对数函数的单调性与底数有关,分0<a <1和a >1两种情况讨论,此外还要注意对数函数的定义域,即真数为正;复合函数单调性满足“同增异减”,根据对数函数单调性结合题干中“在区间(1,+∞)上单调递减”得到真数部分函数的单调性,从而求得a 的取值范围.【解析】设函数g x =x 3-ax 2+x -2a ,则g x =3x 2-2ax +1.①若0<a <1,则y =log a x 在定义域上单调递减.又f x =log a x 3-ax 2+x -2a 在区间1,+∞ 上单调递减,所以g x 在区间1,+∞ 上单调递增,故gx ≥0对任意的x ∈1,+∞ 恒成立.又g 1 =4-2a ≥0,所以对任意的x ∈1,+∞ ,g x ≥0显然成立.又因为g x >0对任意x ∈1,+∞ 恒成立,所以g 1 =2-3a ≥0,故0<a ≤23.②若a >1,则y =log a x 在定义域上单调递增.又f x =log a x 3-ax 2+x -2a 在区间1,+∞ 上单调递减,所以g x 在区间1,+∞ 上单调递减,故gx ≤0对任意的x ∈1,+∞ 恒成立.因为抛物线y =3x 2-2ax +1的开口向上,所以g x ≤0不可能对任意的x ∈1,+∞ 恒成立.所以a 的取值范围为0,23.故选:A .6(2024·宁夏固原·一模)已知函数f x 的部分图像如图所示,则f x 的解析式可能为()A.f x =e x -e -x 4x -3 B.f x =e x -e -x3-4x C.f x =e x +e -x4x -3D.f x =x x -1【答案】A【分析】利用f x 在1,+∞ 上的值排除B ,利用奇偶性排除排除C ,利用f x 在1,+∞ 上的单调性排除D ,从而得解.【解析】对于B ,当x >1时,f x =e x -e -x 3-4x,易知e x -e -x >0,3-4x <0,则f x <0,不满足图象,故B 错误;对于C ,f x =e x +e -x 4x -3,定义域为-∞,-34 ∪-34,34 ∪34,+∞ ,又f (-x )=e -x +e x 4-x -3=e x +e -x4x -3=f (x ),则f x 的图象关于y 轴对称,故C 错误;对于D ,当x >1时,f x =x x -1=x x -1=1+1x -1,由反比例函数的性质可知,f x 在1,+∞ 上单调递减,故D 错误;检验选项A ,f x =e x -e -x4x -3满足图中性质,故A 正确.故选:A .7(2024·陕西西安·模拟预测)已知函数f x =12x +1,x <01x +2,x ≥0,则不等式f a 2-1 >f 3 的解集为()A.-2,2B.0,+∞C.-∞,0D.-∞,-2 ∪2,+∞【答案】A【分析】判断函数f x 的单调性,再利用单调性解不等式即可.【解析】f x =12x +1,x <01x +2,x ≥0,易知y =12x +1在-∞,0 单调递减,y =1x +2在0,+∞ 单调递减,且f x 在x =0处连续,故f x 在R 上单调递减,由f a 2-1 >f 3 ,则a 2-1<3,解得-2<a <2,故不等式f a 2-1 >f 3 的解集为-2,2 .故选:A8(2024·甘肃兰州·一模)已知y =f x 是定义在R 上的奇函数,且对于任意x 均有f x +1 +f x -1 =0,当0<x ≤1时,f x =2x -1,若f [ln (ea )]>f (ln a )(e 是自然对数的底),则实数a 的取值范围是()A.e -1+2k <a <e 1+2k (k ∈Z )B.e -32+k <a <e 12+2k(k ∈Z )C.e -1+4k <a <e 1+4k (k ∈Z ) D.e-32+4k <a <e 12+4k(k ∈Z )【答案】D【分析】首先分析函数的周期性与对称性,画出函数在-2,2 上的函数图象,结合图象可知在-2,2 内要满足f [ln (ea )]>f (ln a ),只需-32<ln a <12,即可求出a 的范围,再结合周期性即可得解.【解析】因为y =f x 是定义在R 上的奇函数,所以f 0 =0且图象关于原点对称,又f x +1 +f x -1 =0,所以f x +1 =-f x -1 =f 1-x ,所以f x +4 =f 1-x +3 =-f 2+x =-f 1-x +1 =-f -x =f x ,f -1+x =f 3+x =f 1-2+x =f -1-x ,f 2+x =f -2+x =-f 2-x ,所以函数的周期为4且函数图象关于x =1+2k k ∈Z 和2k ,0 k ∈Z 对称,又当0<x ≤1时,f x =2x -1,所以f x 在区间-2,2 上的图象如下所示:由图可知,在-2,2 内要满足f [ln (ea )]=f (1+ln a )>f (ln a ),则-32<ln a <12,即e -32<a <e 12,再根据函数的周期性可知e -32+4k <a <e12+4k(k ∈Z ).故选:D【点睛】关键点点睛:本题关键是由题意分析出函数的周期为4且函数图象关于x =1+2k k ∈Z 和2k ,0 k ∈Z 对称,再结合函数在-2,2 上的图象.二、多选题9(2024·河南洛阳·模拟预测)下列正确的是()A.2-0.01>2-0.001B.log 23>log 2π-1C.log 1.85<log 1.75D.log 33.01>e -0.01【答案】BCD【分析】利用指数函数的性质判断A ;由对数函数的性质判断B ,C ;由对数函数的性质可得log 33.01>1,由指数函数的性质可得e -0.01<1,即可判断.【解析】解:对于A ,因为-0.01<-0.001,所以2-0.01<2-0.001,所以A 错误;对于B ,因为log 23>log 2π2=log 2π-1,所以B 正确;对于C ,因为log 1.85>0,log 1.75>0,所以log 1.85=ln5ln1.8<ln5ln1.7=log 1.75,所以C 正确;对于D ,因为log 33.01>log 33=1,e -0.01<e 0=1,所以log 33.01>e -0.01,所以D 正确.故选:BCD .10(2024·全国·模拟预测)已知实数a ,b 满足log 3a +log b 3=log 3b +log a 4,则下列关系式中可能正确的是()A.∃a ,b ∈(0,+∞),使|a -b |>1B.∃a ,b ∈(0,+∞),使ab =1C.∀a ,b ∈(1,+∞),有b <a <b 2D.∀a ,b ∈(0,1),有b <a <b【答案】ABC【分析】由原方程可得log 3b -1log 3b=log 3a -1log 4a ,构适函数,由函数的单调性得出值域,根据函数的值域判断A ;令ab =1,代入原方程转化为判断(ln b )2=ln3×ln122是否有解即可判断B ;条件变形放缩后构造函数,利用函数的单调性得出a ,b 大小,判断CD .【解析】由log 3a +log b 3=log 3b +log a 4得log 3b -1log 3b=log 3a -1log 4a ,令f (x )=log 3x -1log 3x ,则f (x )分别在(0,1)和(1,+∞)上单调递增,令g (x )=log 3x -1log 4x,则g (x )分别在(0,1)和(1,+∞)上单调递增,当x ∈(0,1)时,f x 的值域为R ,当x ∈(2,+∞)时,g (x )的值域为log 32-2,+∞ ,所以存在b ∈(0,1),a ∈(2,+∞),使得f (b )=g (a );同理可得,存在b ∈(2,+∞),a ∈(0,1),使得f (b )=g (a ),因此∃a ,b ∈(0,+∞),使|a -b |>1,故选项A 正确.令ab =1,则方程log 3a +log b 3=log 3b +log a 4可化为log b 3+log b 4=2log 3b ,由换底公式可得(ln b )2=ln3×ln122>0,显然关于b 的方程在(0,+∞)上有解,所以∃a ,b ∈(0,+∞),使ab =1,故选项B 正确.当a ,b ∈(1,+∞)时,因为log 3b -1log 3b =log 3a -1log 4a <log 3a -1log 3a ,所以f (b )<f (a ).又f x 在(1,+∞)上单调递增,所以b <a .因为log 3b -1log 3b=log 3a -1log 4a >log 4a -1log 4a ,令h (x )=x -1x,则h (x )在(0,+∞)上单调递增.因为h log 3b >h log 4a ,所以log 3b >log 4a ,从而log 3b >log 4a =log 2a >log 3a ,所以b >a .综上所述,b <a <b 2,故选项C 正确.当a ,b ∈(0,1)时,因为log 3b -1log 3b =log 3a -1log 4a >log 3a -1log 3a ,所以f (b )>f (a ).又f x 在(0,1)上单调递增,所以b >a .因为log 3b -1log 3b=log 3a -1log 4a <log 4a -1log 4a .令h (x )=x -1x,则h (x )在(0,+∞)上单调递增,因为h log 3b <h log 4a ,所以log 3b <log 4a ,从而log 3b <log 4a =log 2a <log 3a ,所以b <a .综上所述,b 2<a <b ,故选项D 错误.故选:ABC .【点睛】关键点点睛:本题的关键是根据对数式的运算规则和对数函数的单调性求解.11(2024·重庆·三模)已知函数f x =log 62x +3x ,g x =log 36x -2x .下列选项正确的是()A.f 12<g 12 B.∃x 0∈0,1 ,使得f x 0 =g x 0 =x 0C.对任意x ∈1,+∞ ,都有f x <g xD.对任意x ∈0,+∞ ,都有x -f x ≤g x -x【答案】BCD【分析】根据2+3>6,3>6-2即可判断A ;根据2x 0+3x 0=6x 0,令h x =6x -2x -3x ,结合零点的存在性定理即可判断B ;由f x -x =log 613 x +12 x 、g x -x =log 32x-23 x ,结合复合函数的单调性可得f x -x 和g x -x 的单调性,即可判断C ;由选项BC 的分析可得6f x-6x =3x -3g x,分类讨论当x ∈0,x 0 、x ∈x 0,+∞ 时x -f x 与g x -x 的大小,进而判断D .【解析】A :因为2+3 2=5+26>6 2,所以2+3>6,3>6- 2.因为f 12 =log 62+3 >log 66=12,g 12 =log 36-2 <log 33=12,所以f 12 >g 12,故A 错误;B :若f x 0 =g x 0 =x 0,则f x 0 =log 62x 0+3x 0=x 0=log 66x 0,即2x 0+3x 0=6x,g x 0 =log 36x 0-2x 0 =x 0=log 33x 0,可得6x 0-2x 0=3x 0,令h x =6x -2x -3x ,因为h 0 =-1,h 1 =1,所以∃x 0∈0,1 ,使得h x 0 =0,即2x 0+3x 0=6x 0,故B 正确;C :因为f x -x =log 62x +3x -log 66x =log 62x +3x 6x =log 613 x +12 x ,且y =13 x +12 x 在1,+∞ 上单调递减,所以f x -x 也单调递减,可得f x -x <log 612+13<0,因为g x -x =log 36x -2x -log 33x =log 36x -2x 3x =log 32x -23 x .又y =2x -23 x 在1,+∞ 上单调递增,所以g x -x 也单调递增,得g x -x >log 32-23>0,即f x -x <g x -x ,因此,对于任意的x ∈1,+∞ ,都有f x <g x ,故C 正确;D :由B 可知:∃x 0∈0,1 ,使得h x 0 =0,结合C 的结论,可知当x ∈0,x 0 ,f x >x ,g x <x ,即g x <x <f x ,当x ∈x 0,+∞ 时,f x <x ,g x >x ,即f x <x <g x ,因为6f x =2x +3x ,3g x =6x -2x ,得2x =6f x -3x =6x -3g x ,即6f x -6x =3x -3g x ,当x ∈0,x 0 时,有6x 6f x -x -1 =3g x 3x -g x -1 ,因为6x >3g x ,所以6f x -x -1<3x -g x -1,所以0<f x -x <x -g x ,因此可得g x -x ≤x -f x <0,即x -f x ≤g x -x ,当x ∈x 0,+∞ ,有6f x 6x -f x -1 =3x 3g x -x -1 ,因为6f x >3x ,所以6x -f x -1<3g x -x -1,可得0<x -f x <g x -x ,即x -f x ≤g x -x ,因此,对于任意的x ∈0,+∞ ,都有x -f x ≤g x -x ,故D 正确.故选:BCD .【点睛】方法点睛:证明不等式的恒成立问题的求解策略:形如f x ≥g x 的恒成立的求解策略:1、构造函数法:令F x =f x -g x ,利用导数或基本函数的单调性求得函数F x 的单调性与最小值,只需F x min ≥0恒成立即可;2、参数分离法:转化为a ≥φx 或a ≤φx 恒成立,即a ≥φx max 或a ≤φx min 恒成立,只需利用导数求得函数φx 的单调性与最值即可;3,数形结合法:结合函数y =f x 的图象在y =g x 的图象的上方(或下方),进而得到不等式恒成立.三、填空题12(2023·河南·模拟预测)已知幂函数f x =m 2-6m +9 x m 满足f 1 =2,则f 2 =.【答案】4【分析】由幂函数的定义结合导数求得m ,进而可得答案.【解析】由幂函数的定义可得m 2-6m +9=1,解得m =2或m =4,当m =2时,f x =x 2,f x =2x ,f 1 =2符合题意;当m =4时,f x =x 4,f x =4x 3,f 1 =4,不符合题意.故f x =x 2,f 2 =4.故答案为:4.13(2024·全国·模拟预测)已知函数f x =x x -1,g x =e x -1-e -x +1+1,则f x 与g x 的图象交点的纵坐标之和为.【答案】2【分析】分析函数的奇偶性,由图象的平移变换求解即可.【解析】对于f x =x x -1=1x -1+1,可以把f x 的图象看作:由f 1x =1x -1的图象向上平移1个单位长度得到,而f 1x 的图象可看作由f 2x =1x 的图象向右平移1个单位长度得到;对于g x =e x -1-e -x +1+1=e x -1-1e x -1+1的图象可看作由g 1x =e x -1-1e x -1的图象向上平移1个单位长度得到,而g 1x 的图象可看作由g 2x =e x -1e x 的图象向右平移1个单位长度得到.易知f 2x =1x 与g 2x =e x -1ex 都为奇函数,公众号:慧博高中数学最新试题则易知f 2x 与g 2x 的图象共有两个关于原点对称的交点,且交点的纵坐标之和为0.因为将函数图象向右平移不改变f 1x 与g 1x 两函数图象交点处函数值的大小,所以f 1x 与g 1x 的图象交点的纵坐标之和为0,又将函数图象向上平移1个单位长度会使得原交点处的函数值都增加1,则f x 与g x 的图象的两个交点的纵坐标与f 1x 与g 1x 的图象两个交点的纵坐标相比都增加1,故f x 与g x 的图象交点的纵坐标之和为2.故答案为:214(2024·全国·模拟预测)已知定义在-∞,0 ∪0,+∞ 上的函数f x ,对于定义域内任意的x ,y ,都有f xy =f x +f y ,且f x 在0,+∞ 上单调递减,则不等式f x <log 2x +12的解集为.【答案】x x <-1 或x >1【分析】由f xy =f x +f y ,利用赋值法,得到函数f x 的奇偶性,构造函数F x =f x -log 2x +12,研究其单调性和奇偶性,再由F 1 =0,将不等式f x <log 2x +12转化为F x <F 1 求解.【解析】由f xy =f x +f y ,令x =y =1,得f 1 =f 1 +f 1 ,所以f 1 =0.令x =y =-1,得f -1 =0.令y =-1,得f -x =f x +f -1 =f x ,所以函数f x 为偶函数.构造函数F x =f x -log 2x +12,因为F -x =F x ,所以F x 为偶函数,且在0,+∞ 上为减函数.因为F 1 =f 1 -log 21+12=0,所以不等式f x <log 2x +12等价于F x =f x -log 2x +12<0=F 1 ,所以F x <F 1 ,即x >1,所以x <-1或x >1,故不等式f x <log 2x +12的解集为x |x <-1 或x >1 .故答案为:x |x <-1 或x >1 .。
高一数学幂函数、指数函数和对数函数练习题(含答案)
高一数学幂函数、指数函数和对数函数练习题1、下列函数一定是指数函数的是 ( ) A、12+=x y B 、3x y = C 、x y -=3 D 、x y 23⋅=2、已知ab >0,下面四个等式中,正确命题的个数为 ( ) ①lg (ab )=lg a +lg b ②lg b a =lg a -lg b ③b a b a lg )lg(212= ④lg (ab )=10log 1ab A .0 B .1 C .2 D .33、已知x =2+1,则lo g 4(x 3-x -6)等于 ( )A .23 B .45 C .0 D .21 4、已知m >0时10x =lg (10m )+lg m 1,则x 的值为 ( ) A .2 B .1 C .0 D .-15、下列图像正确的是 ( )A B C D6、若log a b ·log 3a =5,则b 等于 ( )A .a 3B .a 5C .35D .537、5、已知031log 31log >>b a ,则a 、b 的关系是 ( ) A .1<b <a B .1<a <b C .0<a <b <1 D .0<b <a <1 8、若函数)1,0(1≠>-+=a a m a y x 的图象在第一、三、四象限内,则 ( )A 、1>aB 、1>a 且0<mC 、010><<m a 且D 、10<<a9、函数x y -=1)21(的单调递增区间是 ( ) A 、),(+∞-∞ B 、),0(+∞ C 、),1(+∞ D 、)1,0(10、 如图1—9所示,幂函数αx y =在第一象限的图象,比较1,,,,,04321αααα的大小( )A .102431<<<<<ααααB .104321<<<<<ααααC .134210αααα<<<<<D .142310αααα<<<<< 11、下列函数中既是偶函数又是( ) A . B . C . D .12、 函数R x x x y ∈=|,|,满足 ( )A .奇函数是减函数B .偶函数又是增函数C .奇函数又是增函数D .偶函数又是减函数13、若01<<-x ,则下列不等式中成立的是 ( )A 、 x x x 5.055<<-B 、 x x x -<<55.05C 、x x x 5.055<<-D 、 x x x 555.0<<-14、下列命题中正确的是( ) A .当0=α时函数αx y =的图象是一条直线B .幂函数的图象都经过(0,0)和(1,1)点C .若幂函数αx y =是奇函数,则αx y =是定义域上的增函数D .幂函数的图象不可能出现在第四象限15、若2<x ,则|3|442x x x --+-的值是_____ _____.16、满足等式lg (x -1)+lg (x -2)=lg2的x 集合为______ _______。
幂函数练习题及答案解析
幂函数练习题及答案解析1.下列幂函数中为偶函数的是 y = x^2.解析:定义域为实数集,f(-x) = (-x)^2 = x^2,因此是偶函数。
2.若 a < 1,则 5a < 0.5a < 5-a。
解析:因为 a < 1,所以 y = x 是单调递减函数且 0.5 < 5 < 5-a,因此 5a < 0.5a < 5-a。
3.α 可能的取值为 1 和 3,使得函数y = x^α 的定义域为实数集且为奇函数。
解析:只有函数 y = x 和 y = x^3 的定义域是实数集且为奇函数,因此α 可能的取值为 1 和 3.4.当 n = -1 或 n = 2 时,满足 (-2)^n。
(-3)^n。
解析:因为 (-2)^n。
0 且 (-3)^n < 0,所以 y = x^n 在 (-∞。
+∞) 上为减函数。
因此 n = -1 或 n = 2.1.函数 y = (x+4)^2 的递减区间是 (-∞。
-4)。
解析:函数的开口向上,关于 x = -4 对称,因此在 (-∞。
-4) 上递减。
2.幂函数的图像过点(2.4),则其单调递增区间是(-∞。
0)。
解析:因为 y = x^2 的图像是开口向上的抛物线,过点(2.4),因此其单调递增区间为 (-∞。
0)。
3.正确的说法有 2 个。
解析:①错误;②中 y = x^-1 的图像不过点 (1.1);③正确;④正确,因此有 2 个正确的说法。
4.使f(x) = x^α 为奇函数且在(0.+∞) 上单调递减的α 的值的个数是 1.解析:因为f(x) = x^α 为奇函数,所以α 为奇数,因此α可能的取值为 -3.-1.1.3.因为在(0.+∞) 上单调递减,所以只有α = -1 满足条件。
因此个数为 1.1.α=-1,1,3.由于f(x)在(,+∞)上为减函数,所以α=-1.2.使(3-2x-x^2)/4有意义的x的取值范围是(-3<x<1)。
2022届新高考数学高频考点专题07 指对幂比较大小必刷100题(解析版)
23.设 ,则 的大小关系是()
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据指数函数 与幂函数 的单调性判断 的大小关系.
【详解】
因为函数 在 上是增函数,所以 ,即 ,又因为函数 在 上是增函数,所以 ,所以 ,故 .
故选:C
24.已知 , , ,则 , , 的大小关系是()
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
根据指数函数和对数函数的性质求出 的范围即可求解.
【详解】
, ,
, ,
, ,
.
故选:D.
21.若 , , , ,则a,b,c的大小关系为()
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
先利用 的单调性求出a值范围;再利用 的单调性比较b和c的大小而得解.
【详解】
因 ,且函数 是增函数,于是 ;
C. D.
【答案】B
【分析】
根据指数式与对数式互化公式,结合指数函数和对数函数的性质进行判断即可.
【详解】
由 ,
由 , ,所以 ,
故选:B
9.已知 ,则这三个数的大小关系为()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
利用指数函数的单调性即可比较大小.
【详解】
,
因为 在 上单调递增﹐则 ,
又 .
故 .
4.设 , , ,则 , , 的大小顺序是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
判断 的大致范围再排序即可.
【详解】
,且 ,又 .
故 .
故选:B
【点睛】
本题主要考查了利于指数对数函数的单调性对函数值大小进行比较,属于基础题型.
高中数学-幂函数测试题及答案详解
C.|a|<1 D.a≥1
二.填空题
7.已知幂函数 ,若则 ,则 的取值范围是
8.函数 是偶函数,且在 是减函数,整数 取值的集合为
9.函数 的定义域是.
三.解答题
10.函数 为偶函数且在区间 上是单调减函数.
(1)求函数 ;
(2)讨论 的奇偶性.
答案:
1.答案D
解析对于幂函数,当0<x<1时,幂指数大的函数值小.故f(x)<g(x)<h(x).
AБайду номын сангаас{x|0<x≤ } B.{x|0≤x≤4}
C.{x|- ≤x≤ } D.{x|-4≤x≤4}
3.(2014·四川文)已知b>0,log5b=a,lgb=c,5d=10,则下列等式一定成立的是()
A.d=ac B.a=cd
C.c=ad D.d=a+c
4.函数f(x)=|x| (n∈N*,n>9)的图像可能是()
∴函数为偶函数,图像关于y轴对称,故排除A,B.
令n=18,则f(x)=|x| ,当x≥0时,f(x)=x ,由其在第一象限的图像知选C.
5.答案C
解析因为log a=-log2a,且f(x)是偶函数,所以f(log2a)+f(log a)=2f(log2a)=2f(|log2a|)≤2f(1),即f(|log2a|)≤f(1).又函数在[0,+∞)上单调递增,所以0≤|log2a|≤1,即-1≤log2a≤1,解得 ≤a≤2.
2.答案D
解析由f( )= ⇒α= ,故f(|x|)≤2⇔|x| ≤2⇔|x|≤4,故其解集为{x|-4≤x≤4}.
3.答案B
解析由已知得5a=b,10c=b,∴5a=10c,5d=10,∴5dc=10c,则5dc=5a,∴dc=a,故选B.
幂函数练习题及答案
幂函数练习题及答案幂函数是数学中常见的一类函数,其形式为 f(x) = a^x,其中 a 为常数且a ≠ 0。
幂函数在数学中有广泛的应用,涉及到各个领域的问题。
本文将通过一些幂函数的练习题及其答案,来帮助读者更好地理解和掌握幂函数的性质和运算。
1. 练习题一:简单的幂函数求值计算以下幂函数在给定点上的函数值:(a) f(x) = 2^x,当 x = 3;(b) g(x) = (-3)^x,当 x = -2;(c) h(x) = 0.5^x,当 x = 4。
答案:(a) f(3) = 2^3 = 8;(b) g(-2) = (-3)^(-2) = 1/((-3)^2) = 1/9;(c) h(4) = 0.5^4 = 1/2^4 = 1/16。
这些计算可以通过将给定的 x 值代入幂函数的定义中进行求解。
注意负指数的处理方式。
2. 练习题二:幂函数的图像与性质研究以下幂函数的图像,并回答相应问题:(a) f(x) = 2^x;(b) g(x) = (-2)^x;(c) h(x) = 3^x。
答案:(a) f(x) = 2^x 的图像是一条递增曲线,穿过点 (0, 1)。
当 x 取负值时,函数值逐渐趋近于 0,当 x 取正值时,函数值逐渐增大。
(b) g(x) = (-2)^x 的图像是一条交替变化的曲线。
当 x 为偶数时,函数值为正,当 x 为奇数时,函数值为负。
(c) h(x) = 3^x 的图像是一条递增曲线,穿过点 (0, 1)。
函数值随 x 的增大而迅速增大。
通过观察这些幂函数的图像,我们可以发现幂函数的一些共同性质,如递增或递减性、穿过点 (0, 1)、趋近于 0 等。
3. 练习题三:幂函数的运算计算以下幂函数的运算结果:(a) f(x) = 2^x * 2^3;(b) g(x) = (2^x)^3;(c) h(x) = 2^(x+3)。
答案:(a) f(x) = 2^x * 2^3 = 2^(x+3);(b) g(x) = (2^x)^3 = 2^(3x);(c) h(x) = 2^(x+3) = 2^x * 2^3。
第四章 指数函数与对数函数【压轴题专项训练】(解析版)
第四章指数函数与对数函数【压轴题专项训练】一、单选题1.下列关系式中,根式与分数指数幂的互化正确的是()A =(-x )12(x >0)B =y 13(y <0)C .x12-y 23(x >0,y >0)D .x 13- (x ≠0)【答案】C 【分析】根据根式和分数指数幂的转化关系判断选项.【详解】对于A x 12,故A 错误;对于B ,当y <00,y 13<0,故B 错误;对于C ,x12-y 23(x >0,y >0),故C 正确;对于D ,x 13- (x ≠0),故D 错误.故选:C2.已知433a =,234b =,1325c =,则()A .b a c <<B .c b a<<C .b c a<<D .a b c<<【答案】C 【分析】将式子转化为以13为指数的幂的形式,再根据幂函数的性质判断可得;【详解】解:()41143333381a ===,()21123334416b ===,1325c =,又因为幂函数13y x =在()0,x ∈+∞为单调增函数,所以a c b >>.故选:C 【点睛】本题幂函数的性质及指数幂的运算,属于中档题.3.下列各函数中,是指数函数的是()A .(3)xy =-B .3xy =-C .13x y -=D .13xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭【答案】D【分析】利用指数函数的定义,形如:()0,1xy a a a =>≠即可求解.【详解】解:根据指数函数的定义知,()0,1xy a a a =>≠,A 选项底数错误,B 选项系数错误,C 选项指数错误;D 正确.故选:D 【点睛】本题考查了指数函数的定义,需掌握住指数函数的定义,即可求解.4.函数211()2x f x -⎛⎫= ⎪⎝⎭的单调递增区间为()A .(],0-∞B .[)0,+∞C .()1,-+∞D .(),1-∞-【答案】A 【分析】根据复合函数的单调性”同增异减”计算可得;【详解】解:令21t x =-,则12ty ⎛⎫= ⎪⎝⎭,因为12ty ⎛⎫= ⎪⎝⎭为单调递减函数,且函数21t x =-在(],0-∞上递减,所以函数211()2x f x -⎛⎫= ⎪⎝⎭的单调递增区间为(],0-∞.故选:A 【点睛】本题考查指数型复合函数的单调性,属于基础题.5.若2log a b c =则()A .2b a c =B .2c a b =C .2c b a =D .2a c b=【答案】B 【分析】利用对数式化指数式的方法求解即可.【详解】根据对数的定义,()22log ca b c a b =⇔=,即2c a b =故选:B.【点睛】关键点点睛:该题考查的是有关指数式与对数式的互化问题,正确解题的关键是指对式的互化公式.6.已知x ,y ,z 都是大于1的正数,0m >,log 24x m =,log 40y m =,log 12xyz m =,则log z m 的值为()A .160B .60C .2003D .320【答案】B 【分析】根据换底公式将log 24x m =,log 40y m =,log 12xyz m =,化为1log 24m x =,1log 40m y =,1log 12m xyz =,再根据同底数的对数的加减法运算即可得解.【详解】解:因为log 24x m =,log 40y m =,log 12xyz m =,所以1log 24m x =,1log 40m y =,1log 12m xyz =,即1log log log 12m m m x y z ++=,∴11111log log log 1212244060m m m x y z =--=--=,∴log 60z m =.故选:B .7.函数()f x )A .[)1,+∞B .2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C .()1,+∞D .2,13⎛⎤ ⎥⎝⎦【答案】D 【分析】根据对数的真数大于零,以及偶次根式下被开方数大于等于零,即可列出不等式组解出.【详解】由题可得,()13320log 320x x ->⎧⎪⎨-≥⎪⎩,解得213x <≤.所以函数()f x 的定义域是2,13⎛⎤⎥⎝⎦.故选:D .【点睛】本题主要考查函数定义域的求法以及对数函数的性质应用,属于容易题.8.已知235log log log 1x y z ==>,则2x,3y ,5z 的大小排序为()A .235x y z<<B .325y x z <<C .523z x y <<D .532z y x<<【答案】D 【分析】方法一:首先设235log log log 1x y z k ===>,利用指对互化,表示2x,3y ,5z ,再利用对数函数的图象判断大小;方法二:由条件可知2351log 1log 1log 0x y z -=-=-<,再利用对称运算,以及对数函数的图象和性质,比较大小.【详解】方法一:设235log log log 1x y z k ===>.则122k x-=,133ky -=,155k z -=,又10k -<,所以111235k k k --->>,可得532z y x<<.方法二:由235log log log 1x y z ==>.得2351log 1log 1log 0x y z -=-=-<,即235235log log log 0x y z==<,可得532z y x<<.故选:D 【点睛】关键点点睛:本题考查由条件等式,比较大小,本题的关键是熟悉指对数运算公式,变形,以及指数和对数函数的图象.9.下面对函数121()log ,()2xf x xg x ⎛⎫== ⎪⎝⎭与()12h x x -=在区间()0,∞+上的衰减情况说法正确的是()A .()f x 衰减速度越来越慢,()g x 衰减速度越来越快,()h x 衰减速度越来越慢B .()f x 衰减速度越来越快,()g x 衰减速度越来越慢,()h x 衰减速度越来越快C .()f x 衰减速度越来越慢,()g x 衰减速度越来越慢,()h x 衰减速度越来越慢D .()f x 衰减速度越来越快,()g x 衰减速度越来越快,()h x 衰减速度越来越快【答案】C 【分析】在平面直角坐标系中画出它们的图象后可得正确的选项.【详解】画出三个函数的图像如下图,由图像可知选C.因为三个函数都是下凸函数.故选:C.【点睛】当图像是一条直线的减函数时,是匀减速函数.当图像为上凸的增函数时减小速度是越来越快的.当图像为下凸的减函数时(如本题)减小速度是越来越慢的.10.已知函数221,0()2,0x x f x x x x ⎧->=⎨--≤⎩,若函数()()g x f x m =-有3个零点,则实数m 的取值范围()A .()1,0-B .[]1,0-C .(0,1)D .[]0,1【答案】C 【分析】函数()()g x f x m =-有3个零点,所以()()0g x f x m =-=有三个实根,即直线y m =与函数()y f x =的图象有三个交点,作出图象,即可求出实数m 的取值范围.【详解】因为函数()()g x f x m =-有3个零点,所以()()0g x f x m =-=有三个实根,即直线y m =与函数()y f x =的图象有三个交点.作出函数()y f x =图象,由图可知,实数m 的取值范围是(0,1).二、多选题11.已知函数(),()22x x x xf xg x ππππ---+==,则(),()f x g x 满足A .()()()()f x g x g x f x -+-=-B .()()x f x g x π--=C .(2)2()()f x f x g x =D .22[()][()]1f x g x -=【答案】AC 【分析】把函数式直接代入检验.【详解】A 正确,()()2x x f x f x ππ---==-,()()2x xg x g x ππ-+-==,所以()()()()f x g x g x f x -+-=-;B 不正确,()()2222x x x x xx f x g x ππππππ-----+--=-==-;C 正确,()()()22222222x x x x x xf x f xg x ππππππ-----+==⋅⋅=;D 不正确,()()22222222x x x x x x x x f x g x ππππππππ----⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+-=-=+⎡⎤ ⎪ ⎪ ⎪⎣⎦⎝⎭⎤⎣⎦⎝⎝⎡⎭⎭2212222x x x x x xππππππ---⎛⎫-+--=⋅=- ⎪⎝⎭.故选AC .【点睛】本题考查指数函数的概念,考查幂的运算.属于基础题型.12.已知{}2,0,1,2,3a ∈-,则函数()()22e xf x a b =-+为减函数的实数a 的值可以是()A .0B .1C .2D .3【答案】AB由题意可得220a -<,结合已知条件即可求解.【详解】由函数()()22e xf x a b =-+为减函数,得220a -<,即a <<又{}2,0,1,2,3a ∈-,所以只有0a =,1a =满足题意.故选:AB.13.(多选)已知23a=,3log 2b =,则()A .2a b +>B .1ab =C .82339b b -+=D .()911log 122a b a++=【答案】ABD 【分析】先求出2log 3a =,即可求出ab =1,再基本不等式判断A ,D 项先将原式化简即可;直接计算可判断C .【详解】由23a=,得2log 3a =.23log og 31l 2ab =⨯=,故B 正确;由a ,0b >,且a b ¹得2a b +>,故A 正确;33331log log 2log 2log 2215333333222b b --+=+=+=+=,故C 错误;()3339111211log 2log log log 122222a b ab a a a a a a +++++===+=+,故D 正确.故选ABD .14.下列点中,既在指数函数x y a =图象上,也在对数函数log a y x =的图象上的点可以是()A .(1,1)B .(2,2)C .(2,4)D .11,42⎛⎫⎪⎝⎭【答案】BD 【分析】根据题意,结合指数函数与对数函数的图象与性质,逐项判定,即可求解.【详解】对于A 中,若点(1,1)在函数x y a =图象上,解得1a =,此时对数函数log a y x =不成立,不符合题意;对于B 中,若点(2,2)在函数x y a =图象上,解得a =y x =也过点(2,2),所以符合题意;对于C 中,若点(2,4)在函数x y a =图象上,解得2a =,此时对数函数2log y x =不成立,不符合题意;对于D 中,若点11,42⎛⎫ ⎪⎝⎭在函数x y a =图象上,解得116a =,此时对数函数116log y x=也过点11,42⎛⎫⎪⎝⎭,所以符合题意.故选:BD 三、填空题15.已知对数函数()2(1)()1log ,m f x m m x +=--则(27)f =_______.【答案】3【分析】根据对数函数的定义建立不等式,解之求得对数函数的解析式,再代入计算可得答案.【详解】因为()f x 是对数函数,故2111011m m m m ⎧--=⎪+>⎨⎪+≠⎩,解得2m =,所以()3log f x x =,()327log 273f ==.故答案为:3.16.已知下列函数:①y =log 12(-x )(x <0);②y =2log 4(x -1)(x >1);③y =ln x (x >0);④()2log a a y x +=,(x >0,a 是常数).其中为对数函数的是________(只填序号).【答案】③【分析】根据对数函数满足log a y x =,且0a >,1a ≠判定即可【详解】由对数函数的定义知,①②不是对数函数;对于③,ln x 的系数为1,自变量是x ,故③是对数函数;对于④,底数221124a a a ⎛⎫+=+- ⎪⎝⎭,当12a =-时,底数小于0,故④不是对数函数.故答案为:③17.函数若函数()f x =的定义域是[)1,+∞,则a 的取值范围是________.【答案】()1,+∞【分析】结合指数函数性质可得.【详解】∵0x a a -≥,∴x a a ≥,∴当1a >时,1≥x .故函数定义域为[)1,+∞时,1a >.故答案为:(1,)+∞.18.若a =2,b >0,则111211223332212a b a a b a a b b a b---⎛⎫⎛⎫++-++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的值为________.【答案】【分析】根据指数的运算公式以及立方差公式化简整理代入数据即可求出结果.【详解】原式331311322a b a b --⎛⎫⎛⎫=++- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭331311322a b a b --⎛⎫⎛⎫=++- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭331122a b a b --=++-322a=3222=⨯=故答案为:四、解答题19.已知11x x --=,其中0x >,求122121x x xx x x x---+-的值.【答案】1【分析】将11x x --=化为21x x =+,利用平方差公式分解因式后,代入21x x =+可得结果.【详解】由11x x --=可知21x x =+,所以1111222221122()()11x xx x x x x xx x x x x x x x --+--=--++--=211x x x x x -=++=1.20.已知a ,b ,c 满足346a b c ==.当a ,b ,c 均为正数,求证:221c a b=+.【答案】证明见解析【分析】设346a b c k ===,转化为对数,再利用换底公式证明.【详解】设346a b c k ===,所以346log ,log ,log a k b k c k ===,其中0k >,所以6222lg 6lg 36log lg lg c k k k ===,3421212lg 3lg 4lg 36log log lg lg lg a b k k k k k+=+=+=,所以221c a b=+.21.求函数22log (321)y x x =--的定义域.【答案】{}|1xx>【分析】根据对数的真数大于零,偶次方根的被开方数非负,分母不为零,得到不等式组,解得即可;【详解】解:由函数22log (321)y x x =--,可知23210210x x x ⎧-->⎨->⎩,解23210x x -->,即()()3110x x +->得1x >或13x <-,解210x ->得12x >;综上可得1x >.所以函数的定义域为:{|1}x x >.22.在一个风雨交加的夜里,从某水库闸门到防洪指挥所的电话线路发生了故障,这是一条长为10km ,大约有200根电线杆的线路,设计一个能迅速查出故障所在的方案,维修线路的工人师傅最多检测几次就能找出故障地点所在区域(精确到100m 范围内)?【答案】至多只要检测7次.【分析】结合二分法即可得到100002n≤100,解不等式即可求出结果.【详解】解:如图,工人师傅首先从中点C检测,用随身带的话机向两端测试,发现AC段正常,可见故障在BC段;再从线段BC的中点D检测,发现BD段正常,可见故障在CD段;再从CD段的中点E检测;……;由此类推,每查一次,可以把待查的线路长度缩减一半,可以算出经过n次检测,所剩线路的长度为100002nm,则有100002n≤100,即2n≥100,又26=64,27=128,故至多只要检测7次就能找到故障地点所在区域.。
(压轴题)高中数学必修一第三单元《指数函数和对数函数》检测卷(含答案解析)(4)
一、选择题1.设a ,b ,c 为正数,且3a =4b =6c ,则有( ) A .111c a b=+ B .221c a b=+ C .122c a b=+ D .212c a b=+ 2.设0.60.6a =, 1.20.6b =,0.61.2c =中,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A . a b c <<B .a c b <<C .b a c <<D .b c a <<3.若函数()()23log 5f x x ax a =+++,()f x 在区间(),1-∞上是递减函数,则实数a的取值范围为( ) A .[]3,2-- B .[)3,2--C .(],2-∞-D .(),2-∞-4.集合{}1002,xx x x R =∈的真子集的个数为( )A .2B .4C .6D .75.已知函数3131()(),()log ,()(0)2xf x xg x x xh x x x x =-=-=->的零点分别为,,a b c ,则,,a b c 的大小顺序为( )A .a b c >>B .c a b >>C .b c a >>D .b a c >>6.若函数()()20.3log 54f x x x =+-在区间()1,1a a -+上单调递减,且lg0.3=b ,0.32c =,则A .b a c <<B .b c a <<C .a b c <<D .c b a <<7.设函数()21xf x =-,c b a <<,且()()()f c f a f b >>,则22a c +与2的大小关系是( ) A .222a c +> B .222a c +≥ C .222a c +≤D .222a c +<8.已知函数()sin 2f x x x =-,且()0.3231ln ,log ,223a f b f c f ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则以下结论正确的是 A .c a b >> B .a c b >>C .a b c >>D .b a c >>9.已知函数()a f x x 满足(2)4f =,则函数()log (1)a g x x =+的图象大致为( )A .B .C .D .10.已知()lg(10)lg(10)f x x x =++-,则()f x 是( ) A .偶函数,且在(0,10)是增函数 B .奇函数,且在(0,10)是增函数 C .偶函数,且在(0,10)是减函数D .奇函数,且在(0,10)是减函数11.函数2()ln(43)f x x x =+-的单调递减区间是( ) A .32⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦,B .3,42⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .31,2⎛⎤- ⎥⎝⎦12.已知函数()y f x =与x y e =互为反函数,函数()y g x =的图象与()y f x =的图象关于x 轴对称,若()1g a =,则实数a 的值为 A .e -B .1e-C .eD .1e二、填空题13.下列命题中所有正确的序号是_____________.①函数1()3x f x a -=+(0a >且1)a ≠的图像一定过定点(1,4)P ; ②函数(1)f x -的定义域是(1,3),则函数()f x 的定义域为(2,4); ③若1log 12a>,则a 的取值范围是112⎛⎫⎪⎝⎭,; ④若22ln ln()x y x y -->-- (0x >,0y <),则0x y +<. 14.若函数()2log 12a a f x x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,()0,1a a >≠没有最小值,则实数a 的取值范围是______.15.已知函数()212log y x ax a =-+在()3,+∞上是减函数,则a 的取值范围是______. 16.函数()()cos1log sin f x x =的单调递增区间是____________.17.已知函数1(2)1,2(),2x a x x f x a x --+<⎧=⎨≥⎩,在R 上单调递增,则实数a 的取值范围是_______.18.已知函数2,0()ln(1),0x x x f x x x ⎧-+≤=⎨+>⎩,若|()|f x ax ≥恒成立,则a 的取值范围是________.19.设函数()f x 的定义域为D ,若存在0x D ∈,使得00(1)()(1)f x f x f +=+,则称0x 为函数()f x 的“可拆点”.若函数22()log 1af x x=+在(0,)+∞上存在“可拆点”,则正实数a 的取值范围为____________.20.设函数()f x 满足()22221x f x ax a =-+-,且()f x 在21222,2a aa --+⎡⎤⎣⎦上的值域为[]1,0-,则实数a 的取值范围为______.三、解答题21.设函数()log (1)log (3)(0,1)a a f x x x a a =++->≠. (1)求函数()f x 的定义域(2)若(1)2f =,求函数()f x 在区间3[0,]2上的最大值. (3)解不等式:log (1)log (3)a a x x +>-.22.已知函数()13xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,函数()13log g x x =.(1)若函数()22y g mx mx =++的定义域为R ,求实数m 的取值范围;(2)是否存在非负实数,m n ,使得函数()2y g f x ⎡⎤=⎣⎦的定义域为[],m n ,值域为[]2,2m n ,若存在,求出,m n 的值;若不存在,则说明理由;(3)当[]1,1x ∈-时,求函数()()223y f x af x =-+⎡⎤⎣⎦的最小值()h a . 23.设函数()()22()log 4log 2f x x x =⋅的定义域为1,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦. (1)求()y f x =的最大值和最小值,并求出最值时对应的x 值; (2)解不等式()60f x ->.24.已知函数f (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),a >0,且a ≠1. (1)求f (x )的定义域;(2)判断f (x )的奇偶性,并予以证明; (3)当a >1时,求使f (x )>0的x 的取值范围. 25.已知函数()22x x f x k -=+. (1)若()f x 为偶函数,求实数k 的值;(2)若()4f x 在2[log x m ∈,2log (2)](m m +为大于0的常数)上恒成立,求实数k 的最小值.26.分别计算下列数值:(1)1lg3lg94lg81lg 27+-- (2)已知()1401x xx -+=<<,求221122x x x x---+.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】首先根据指对互化求出,,a b c ,再根据换底公式表示111,,a b c,最后根据对数运算法则化简. 【详解】设3a =4b =6c =k , 则a =log 3k , b =log 4k , c =log 6k ,∴311log 3log k a k ==, 同理1log 4k b =,1log 6k c=, 而11log 2,log 3log 22k k k b c ==+, ∴1112c a b =+,即221c a b=+. 故选:B 【点睛】本题考查指对数运算,换底公式,以及对数运算的性质,关键是灵活应用对数运算公式,公式1log log a b b a=是关键. 2.C解析:C 【分析】根据指数函数,幂函数的单调性即可判断. 【详解】因为指数函数0.6x y =是单调减函数,0.6 1.2<,所以0.6 1.20.60.6>,即a b >; 因为幂函数0.6y x =在()0,∞+上是增函数,0.6 1.2<,所以0.60.61.20.6>,即c a >. 综上,b a c <<. 故选:C . 【点睛】熟练掌握指数函数,幂函数的单调性是解题关键.3.A解析:A 【分析】判断复合函数的单调性,首先要分清楚内外层函数,根据复合函数“同增异减”原则,同时内层函数的值域要满足外层函数的定义域要求即可. 【详解】由题意知,()f x 在区间(),1-∞上是递减函数, 由()()23log 5f x x ax a =+++可知,此复合函数外层函数为:()3log f x x =,在定义域上为增函数, 内层函数为()25h x x ax a =+++,要使()f x 在区间(),1-∞上是递减函数, 根据复合函数“同增异减”原则,内层函数为()h x 在区间(),1-∞上必须是递减函数, 同时须保证最大值()10h ≥,所以()1210a h ⎧-≥⎪⎨⎪≥⎩,解得32a --≤≤. 故选:A. 【点睛】易错点睛:判断复合函数的单调性,根据复合函数“同增异减”原则,同时内层函数的值域要满足外层函数的定义域要求.4.D解析:D 【分析】分析指数函数2x y =与幂函数100y x =的图像增长趋势,当0x <时,有1个交点;当0x >时,有2个交点;即集合{}1002,x x x x R =∈有3个元素,所以真子集个数为3217-=【详解】分析指数函数2x y =与幂函数100y x =的图像增长趋势, 当0x <时,显然有一个交点;当0x >时,当1x =时,110021>;当2x =时,210022<;故()1,2x ∈时,有一个交点;分析数据发现,当x 较小时,100y x =比2x y =增长的快;当x 较大时,2x y =比100y x =增长的快,即2x y =是爆炸式增长,所以还有一个交点.即2x y =与100y x =的图像有三个交点,即集合{}1002,x x x x R =∈有3个元素,所以真子集个数为3217-= 故选:D. 【点睛】结论点睛:本题考查集合的子集个数,集合A 中含有n 个元素,则集合A 的子集有2n 个,真子集有()21n -个,非空真子集有()22n-个.5.B解析:B 【分析】将函数3131()(),()log ,()(0)2x f x x g x x x h x x x x =-=-=->的零点,转化为函数y x=的图象分别与函数3131(),log ,(0)2x y y x y x x ===>的图象交点的横坐标,利用数形结合法求解. 【详解】函数3131()(),()log ,()(0)2xf x xg x x xh x x x x =-=-=->的零点, 即为函数y x =的图象分别与函数3131(),log ,(0)2x y y x y x x ===>的图象交点的横坐标, 如图所示:由图象可得:c a b >>, 故选:B 【点睛】本题主要考查函数的零点以及指数函数,对数函数和幂函数的图象的应用,还考查了数形结合的思想方法,属于中档题.6.A解析:A【分析】求出原函数的定义域,再求出内函数二次函数的增区间,由题意列关于a 的不等式组,求得a 的范围,结合b=1g0.3<0,c=20.3>1得答案. 【详解】由5+4x-x 2>0,可得-1<x <5, 函数t=5+4x-x 2的增区间为(-1,2),要使f(x)=log 0.3(5+4x−x 2)在区间(a-1,a+1)上单调递减, 则1112a a -≥-⎧⎨+≤⎩,即0≤a≤1.而b=1g0.3<0,c=20.3>1, ∴b <a <c . 故选A . 【点睛】本题主要考查了复合函数的单调性以及单调区间的求法.对应复合函数的单调性,一要注意先确定函数的定义域,二要利用复合函数与内层函数和外层函数单调性之间的关系进行判断,判断的依据是“同增异减”,是中档题.7.D解析:D 【分析】运用分段函数的形式写出()f x 的解析式,作出()21xf x =-的图象,由数形结合可得0c <且0a >,21c <且21a >,且()()0f c f a ->,去掉绝对值,化简即可得到结论.【详解】()21,02112,0x xxx f x x ⎧-≥=-=⎨-<⎩, 作出()21xf x =-的图象如图所示,由图可知,要使c b a <<且()()()f c f a f b >>成立, 则有0c <且0a >, 故必有21c <且21a >,又()()0f c f a ->,即为()12210c a--->,∴222a c +<. 故选:D . 【点睛】本题考查指数函数单调性的应用,考查用指数函数单调性确定参数的范围,本题借助函数图象来辅助研究,由图象辅助研究函数性质是函数图象的重要作用,以形助数的解题技巧必须掌握,是中档题.8.D解析:D 【解析】因为()cos 20f x x '=-<,所以函数()sin 2f x x x =-的单调递减函数,又因为0.3213log 0,ln ln 1,12232e <<=<<,即0.3213log ln 232<<,所以由函数的单调性可得:0.3213(log )(ln )(2)32f f f >>,应选答案D .9.C解析:C 【分析】由已知求出a ,得()g x 表达式,化简函数式后根据定义域和单调性可得正确选项. 【详解】由恬24a =,2a =,222log (1),10()log (1)log (1),0x x g x x x x -+-<<⎧=+=⎨+≥⎩,函数定义域是(1,)-+∞,在(1,0)-上递减,在(0,)+∞上递增. 故选:C . 【点睛】本题考查对数型复合函数的图象问题,解题方法是化简函数后,由定义域,单调性等判断.10.C解析:C 【分析】先判断函数的定义域关于原点对称,再由奇偶性的定义判断奇偶性,根据复合函数的单调判断其单调性,从而可得结论. 【详解】由100100x x +>⎧⎨->⎩,得(10,10)x ∈-, 故函数()f x 的定义域为()10,10-,关于原点对称,又()()lg 10lg(10)()f x x x f x -=-++=,故函数()f x 为偶函数,而()()2lg(10)lg(10)lg 100f x x x x =++-=-,因为函数2100y x =-在()0,10上单调递减,lg y x =在()0,∞+上单调递增, 故函数()f x 在()0,10上单调递减,故选C.【点睛】本题主要考查函数的奇偶性与单调性,属于中档题. 判断函数的奇偶性首先要看函数的定义域是否关于原点对称,如果不对称,既不是奇函数又不是偶函数,如果对称常见方法有:(1)直接法, ()()f x f x -=±(正为偶函数,负为减函数);(2)和差法,()()0f x f x -±=(和为零奇函数,差为零偶函数);(3)作商法,()()1f x f x -=±(1 为偶函数,1- 为奇函数) .11.B解析:B 【分析】先求函数的定义域,再利用复合函数的单调性同增异减,即可求解. 【详解】由2430x x +->得2340x x --<,解得:14x -<<,2()ln(43)f x x x =+-由ln y t =和234t x x =-++复合而成,ln y t =在定义域内单调递增,234t x x =-++对称轴为32x =,开口向下, 所以 234t x x =-++在31,2⎛⎫- ⎪⎝⎭ 单调递增,在3,42⎡⎫⎪⎢⎣⎭单调递减, 所以2()ln(43)f x x x =+-的单调减区间为3,42⎡⎫⎪⎢⎣⎭, 故选:B 【点睛】本题主要考查了利用同增异减求复合函数的单调区间,注意先求定义域,属于中档题12.D解析:D 【分析】根据指数函数与对数函数的关系,以及函数()y g x =的图象与()y f x =的图象关于x 轴对称,求得()ln g x x =-,再由()1g a =,即可求解. 【详解】由题意,函数()y f x =与x y e =互为反函数,所以()ln f x x =,函数()y g x =的图象与()y f x =的图象关于x 轴对称,所以()ln g x x =-, 又由()1g a =,即ln 1a -=,解得 1a e= 故选D. 【点睛】本题主要考查了指数函数与对数函数的关系,其中熟记指数函数与对数函数的关系,以及函数的对称性求得函数()g x 的解析式是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.二、填空题13.①③④【分析】由指数函数的图象函数的定义域对数函数的性质判断各命题①令代入判断②利用函数的定义求出的定义域判断③由对数函数的单调性判断④引入新函数由它的单调性判断【详解】①令则即图象过点①正确;②则解析:①③④ 【分析】由指数函数的图象,函数的定义域,对数函数的性质判断各命题.①,令1x =代入判断,②利用函数的定义求出()f x 的定义域判断,③由对数函数的单调性判断,④引入新函数1()ln 2ln 2xx g x x x -⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,由它的单调性判断. 【详解】①令1x =,则(1)4f =,即()f x 图象过点(1,4),①正确; ②13x <<,则012x <-<,∴()f x 的定义域是(0,2),②错;③1log 1log 2a a a ,∴0112a a <<⎧⎪⎨>⎪⎩,∴112a <<.③正确; ④由22ln ln()x y x y -->-- (0x >,0y <),得ln 2ln()2x y x y --<--,又1()ln 2ln 2xxg x x x -⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭是(0,)+∞上的增函数,∴由ln 2ln()2x y x y --<--,得x y <-,即0x y +<,④正确.故答案为:①③④ 【点睛】关键点点睛:本题考查指数函数的图象,对数函数的单调性,函数的定义域问题,定点问题:(1)指数函数(0x y a a =>且1)a ≠的图象恒过定点(0,1); (2)对数函数log (0a y x a =>且1)a ≠的图象恒过定点(1,0), 解题时注意整体思想的应用.14.【分析】讨论和两种情况结合对数函数的单调性可判断求解【详解】当时在单调递减没有最大值没有最小值符合题意;当时在单调递增则可得当有解时没有最小值解得综上的取值范围为故答案为:【点睛】关键点睛:结合对数 解析:(0,1)[4,)∞⋃+【分析】讨论01a <<和1a >两种情况结合对数函数的单调性可判断求解. 【详解】当01a <<时,log ay x =在(0,)+∞单调递减,212a y x x =-+没有最大值,()2log 12a a f x x x ⎛⎫∴=-+ ⎪⎝⎭没有最小值,符合题意;当1a >时,log ay x =在(0,)+∞单调递增,则可得当2102ax x -+≤有解时,()2log 12a a f x x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭没有最小值,2402a ⎛⎫∴∆=--≥ ⎪⎝⎭,解得4a ≥,综上,a 的取值范围为(0,1)[4,)∞⋃+.故答案为:(0,1)[4,)∞⋃+. 【点睛】关键点睛:结合对数函数的单调性进行讨论求解,将题目转化为2102ax x -+≤有解进行求解.15.【分析】函数为复合函数且原函数为减函数根据题意需要满足一元二次函数在上是增函数且在上恒大于或等于零然后求解关于a 的不等式即可得到结果【详解】令则原函数化为此函数为定义域内的减函数要使函数在上是减函数解析:9,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【分析】函数为复合函数,且原函数为减函数,根据题意需要满足一元二次函数2x ax a -+在()3,+∞上是增函数,且在()3,+∞上恒大于或等于零,然后求解关于a 的不等式即可得到结果. 【详解】令2t x ax a =-+,则原函数化为12()log g t t =,此函数为定义域内的减函数,要使函数()212log y x ax a =-+在()3,+∞上是减函数,则函数2t x ax a =-+在()3,+∞上是增函数,且在()3,+∞上恒大于或等于零,即有232330aa a ⎧≤⎪⎨⎪-+≥⎩,解得92a ≤. 故答案为:9,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【点睛】本题考查了复合函数的单调性,需要掌握复合函数的同增异减,本题还要注意对数函数的定义域是求解的前提,这里容易漏掉,需要掌握此类题目的解题方法.16.【分析】根据对数型复合函数单调性列不等式再根据正弦函数性质得结果【详解】单调递增区间为单调递减区间且所以故答案为:【点睛】本题考查对数型复合函数单调性以及正弦函数性质考查基本分析求解能力属基础题解析:[2,2),()2k k k Z ππππ++∈【分析】根据对数型复合函数单调性列不等式,再根据正弦函数性质得结果. 【详解】()()cos1cos1(0,1)log sin f x x ∈∴=单调递增区间为sin y x =单调递减区间且sin 0x >,所以22,()2k x k k Z ππππ+≤<+∈,故答案为:[2,2),()2k k k Z ππππ++∈【点睛】本题考查对数型复合函数单调性以及正弦函数性质,考查基本分析求解能力,属基础题.17.【分析】根据分段函数单调性列出各段为增函数的条件并注意两段分界处的关系即可求解【详解】函数在R 上单调递增则需满足(1)当时函数单调递增;则(2)当时函数单调递增;则(3)函数在两段分界处满足即所以满 解析:23a <≤【分析】根据分段函数单调性,列出各段为增函数的条件,并注意两段分界处的关系,即可求解. 【详解】 函数1(2)1,2(),2x a x x f x a x --+<⎧=⎨≥⎩,在R 上单调递增 则需满足(1)当2x <时,函数()f x 单调递增;则2a > (2)当2x ≥时,函数()f x 单调递增;则1a >(3)函数()f x 在两段分界处2x =,满足()21221a a --⨯+≤,即3a ≤所以满足条件的实数a 的范围是23a <≤ 故答案为:23a <≤ 【点睛】关键点睛:本题考查由函数的单调性求参数范围,解答本题的关键是分段函数在上单调递增,从图象上分析可得从左到右函数图象呈上升趋势,即函数()f x 在[)2+∞,上的最小值大于等于函数在(),2-∞上的最大值.则()21221a a--⨯+≤,这是容易忽略的地方,属于中档题.18.【分析】分两种情况讨论当时结合图象可知;当时再分两种情况讨论分离参数后化为函数的最值可解得结果【详解】当时则恒成立等价于恒成立函数的图象如图:由图可知;当时所以恒成立等价于恒成立若则若则恒成立所以综 解析:10a -≤≤【分析】分0x >,0x ≤两种情况讨论,当0x >时,结合图象可知0a ≤;当0x ≤时,再分0x =,0x <两种情况讨论,分离参数后化为函数的最值可解得结果.【详解】当0x >时,()ln(1)0f x x =+>,则|()|f x ax ≥恒成立等价于ln(1)x ax +≥恒成立, 函数ln(1)y x =+的图象如图:由图可知0a ≤;当0x ≤时,2()0f x x x =-+≤,所以|()|f x ax ≥恒成立等价于2x x ax -≥恒成立, 若0x =,则a R ∈,若0x <,则1a x ≥-恒成立,所以1a ≥-, 综上所述:10a -≤≤. 故答案为:10a -≤≤ 【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: ①若()k f x ≥在[,]a b 上恒成立,则max ()k f x ≥; ②若()k f x ≤在[,]a b 上恒成立,则min ()k f x ≤; ③若()k f x ≥在[,]a b 上有解,则min ()k f x ≥; ④若()k f x ≤在[,]a b 上有解,则max ()k f x ≤;19.【分析】首先根据定义列出的等式转化为再根据分离常数和换元法求的取值范围【详解】函数为可分拆函数存在实数使得且设当时等号成立即故答案为:【点睛】思路点睛:本题是一道以新定义为背景的函数性质的综合应用题 解析:[35,2)【分析】首先根据定义,列出()()()0011f x f x f +=+的等式,转化为()()20202111x a x +=++,再根据分离常数和换元法,求a 的取值范围. 【详解】 函数()22log 1af x x =+为“可分拆函数”,∴存在实数00x >,使得()2222200log log log 1211aa a x x =++++且0a >,()()222002111a a x x ∴=+++,()()()2220000002222000000021222422242222222211x x x x x x a x x x x x x x +++--++∴====-++++++++, 设0422x t +=>,024t x -∴=, 2161622204204t a t t t t∴=-=-++++ ,20444t t ++≥=,当t =即32a <. 故答案为:)32⎡⎣ 【点睛】思路点睛:本题是一道以新定义为背景的函数性质的综合应用题型,首先正确利用新定义,并正确表示()()20202111x a x +=++,利用01x >,转化为求函数的值域,即求a 的取值范围.20.【分析】利用换元法可得然后采用等价转换的方法可得在的值域为最后根据二次函数的性质可得结果【详解】由令所以则令由在上的值域为等价为在的值域为的对称轴为且所以可得或所以故答案为:【点睛】本题主要考查函数解析:⎤⎡⋃⎥⎢⎣⎦⎣⎦【分析】利用换元法,可得()2221g x x ax a =-+-,然后采用等价转换的方法,可得()g x 在21,22a a a ⎡⎤--+⎣⎦的值域为[]1,0-,最后根据二次函数的性质,可得结果.【详解】由()22221x f x ax a =-+-令22,log xt x t ==,所以()()2222log 2log 1f t t a t a =-+-则令()2221g x x ax a =-+-由()f x 在21222,2a aa --+⎡⎤⎣⎦上的值域为[]1,0-等价为()g x 在21,22a a a ⎡⎤--+⎣⎦的值域为[]1,0-()g x 的对称轴为x a =,且()()1,10g a g a =--= 所以()()22122222a a a a a a -+-+≤≤-+1a ≤≤或2a ≤≤所以a ⎤⎡∈⋃⎥⎢⎣⎦⎣⎦故答案为:⎤⎡⋃⎥⎢⎣⎦⎣⎦【点睛】本题主要考查函数值域的应用,难点在于使用等价转换思想,使问题化繁为简,属中档题.三、解答题21.(1)(1,3)-;(2)2;(3)答案见解析. 【分析】 (1)由1030x x +>⎧⎨->⎩得解定义域(2)由(1)2f =求得2a =.化简 22()log (1)4f x x ⎡⎤=--+⎣⎦,求得函数单调性得解(3)分类1a >和01a <<讨论得解 【详解】 (1)由1030x x +>⎧⎨->⎩得13x ,所以函数()f x 的定义域为(1,3)-.(2)因为(1)2f =,所以log 42(0,1)a a a =>≠,所以2a =.22222()log (1)log (3)log [(1)(3)]log (1)4f x x x x x x ⎡⎤=++-=+-=--+⎣⎦,所以当(1,1]x ∈-时,()f x 是增函数;当(1,3)x ∈时,()f x 是减函数, 故函数()f x 在(1,3)-上的最大值是2(1)log 42f ==. (3)当1a >时1330x x x +>-⎧⎨->⎩解得13x x >⎧⎨<⎩不等式解集为:{|13}x x <<当01a <<时1310x xx +<-⎧⎨+>⎩解得11x x <⎧⎨>-⎩不等式解集为:{|11}x x -<<【点睛】简单对数不等式问题的求解策略(1)解决简单的对数不等式,应先利用对数的运算性质化为同底数的对数值,再利用对数函数的单调性转化为一般不等式求解.(2)对数函数的单调性和底数a 的值有关,在研究对数函数的单调性时,要按1a >和01a <<进行分类讨论.22.(1)08m ≤<;(2)存在,0,2m n ==;(3)答案不唯一,见解析. 【分析】(1)根据函数定义域为R ,转化为220mx mx ++>恒成立,分类讨论求解;(2)根据二次函数单调性可得2222m mn n ⎧=⎨=⎩,求解即可;(3)换元,令11,333xt ⎛⎫⎡⎤=∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,分类讨论求二次函数的最小值即可. 【详解】(1)∵定义域为R ,即220mx mx ++>恒成立 ∴0m =, 或0m >⎧⎨∆<⎩得08m << 综上得08m ≤< (2)2yx 的定义域为[],m n ,值域为[]2,2m n∴222(0)2m mm n n n ⎧=≤<⎨=⎩ ,解得0,2m n ==. (3)令11,333xt ⎛⎫⎡⎤=∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,则223y t at =-+ 若13a ≤,则228()39a h a =-+;若133a <<,则2()3h a a =-; 若3a ≥,则()612h a a =-+; 【点睛】关键点点睛:涉及指数型复合函数的单调性最值问题,多采用换元法,能够使问题简捷,突出问题本质,大多转化为二次函数,利用二次函数的图象和性质,体现转化思想,属于中档题. 23.(1)当x =时,()f x 取得最小值14-;当4x =时,()f x 取得最大值12;(2){}24x x <≤【分析】(1)令2log t x =,可得[]2,2t ∈-,从而()()22log 4log 2x x ⋅232t t =++,结合二次函数的性质,可求出最大值和最小值,及取得最值时对应的x 值;(2)由(1)知,2()32f x t t =++,[]2,2t ∈-,则不等式可化为2340t t +->,可求出t 的范围,结合2log t x =,可求出x 的范围. 【详解】 (1)由题意,()()()()222222log 4log 2log 4log log 2log x x x x ⋅=+⋅+=()()222log 1log x x +⋅+,令2log t x =,∵1,44x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦,∴[]2log 2,2t x =∈-则()()22132y t t t t =++=++,根据二次函数的性质,可得当32t =-,即3224x -==时,232y t t =++取得最小值,最小值为233132224⎛⎫⎛⎫-+-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; 当2t =时,即224x ==时,232y t t =++取得最大值,最大值为2232212+⨯+=. (2)由(1)知,2()32f x t t =++,[]2,2t ∈-, 则()60f x ->可化为2340t t +->,解得1t >或4t <-, 因为[]2,2t ∈-,所以12t <≤, 则222log 2log log 4x <≤,即24x <≤, 故不等式()60f x ->的解集为{}24x x <≤. 【点睛】关键点点睛:本题考查求复合函数的最值,及函数不等式的解.解决本题的关键是利用换元法,令2log t x =,可将()f x 转化为关于t 的二次函数232y t t =++,进而可求出最值,并解不等式即可,注意不要漏掉[]2,2t ∈-.考查学生的逻辑推理能力,计算求解能力,属于中档题.24.(1){x |-1<x <1};(2)f (x )为奇函数;证明见解析;(3)(0,1). 【分析】(1)根据真数大于零,列出不等式,即可求得函数定义域;(2)计算()f x -,根据其与()f x 关系,结合函数定义域,即可判断和证明; (3)利用对数函数的单调性,求解分式不等式,即可求得结果. 【详解】(1)因为f (x )=log a (x +1)-log a (1-x ), 所以1010x x +>⎧⎨->⎩解得-1<x <1.故所求函数的定义域为{x |-1<x <1}. (2)f (x )为奇函数.证明如下:由(1)知f (x )的定义域为{x |-1<x <1},且f (-x )=log a (-x +1)-log a (1+x )=-[log a (x +1)-log a (1-x )]=-f (x ). 故f (x )为奇函数.(3)因为当a >1时,f (x )在定义域{x |-1<x <1}上是增函数, 由f (x )>0,得11x x+->1,解得0<x <1. 所以x 的取值范围是(0,1). 【点睛】本题考查对数型复合函数单调性、奇偶性以及利用函数性质解不等式,属综合中档题. 25.(1)1k =;(2)当02m <<时,k 的最小值为4,当2m 时,k 的最小值为24m m -+. 【分析】(1)根据函数是偶函数,利用偶函数的定义求解.(2)将()4f x ,转化为2(2)42x x k -+⨯,令2[x t m =∈,2]m +,构造函数2()4g t t t =-+,利用二次函数的性质求得其最大值即可..【详解】 (1)()f x 为偶函数,()()f x f x ∴=-, 2?22?2x x x x k k --∴+=+,即(1)(22)0x x k ---=,对任意的x 恒成立,1k ∴=.(2)由()4f x ,可得2?24x x k -+,即2(2)42x x k -+⨯, 令2[x t m =∈,2]m +,2()4g t t t ∴=-+,当02m <<时,对称轴2[t m =∈,2]m +, 则()max g t g =(2)4244=-+⨯=, 当2m 时,对称轴2t m =, 则2()()4max g t g m m m ==-+,故当02m <<时,k 的最小值为4,当2m 时,k 的最小值为24m m -+. 【点睛】本题主要考查函数的奇偶性的和不等式恒成立的问题,还考查了分类讨论的思想和运算求解的能力,属于中档题. 26.(1)32;(2)- 【分析】(1)利用对数的运算性质化简可求得所求代数式的值;(2)由已知条件可求得1x x --的值,可求得22x x -+,并求得1122x x -+的值,代入计算可求得所求代数式的值. 【详解】(1)原式11lg3lg3lg3111lg3322lg5lg 2lg1081222lg32lg 27+-=++=+=; (2)因为()()()221114x x x x x x x x -----=+-=-,所以()()2211412x xx x ---=+-=,因为01x <<,则1x x -<,所以1x x --=-,所以22x x --=-又因为21112226x x x x --⎛⎫+=++= ⎪⎝⎭,所以1122x x -+=所以221122x x x x---=-+【点睛】本题考查指数式与对数式的计算,考查了平方关系以及对数运算性质的应用,考查计算能力,属于基础题.。
高一数学幂函数试题答案及解析
高一数学幂函数试题答案及解析1.若函数是幂函数,则的值为()A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意,得,解得.【考点】幂函数的解析式.2.计算等于()A.B.C.D.【答案】B【解析】。
故选B。
【考点】指数幂的运算点评:本题运用指数幂的运算公式:,。
3.已知幂函数的图象过点 .【答案】3【解析】幂函数形式为,其过点,则,求得,。
【考点】幂函数点评:幂函数的形式是。
本题需先确定幂函数的解析式。
4.当时,幂函数为减函数,则实数( )A.m=2B.m=-1C.m=2或m=-1D.【答案】A【解析】因为,当时,幂函数为减函数,所以或,解得,m=2,故选B。
【考点】本题主要考查幂函数的概念及其性质。
点评:简单题,注意形如为常数)的函数是幂函数。
5.(本小题12分)已知函数是幂函数且在上为减函数,函数在区间上的最大值为2,试求实数的值。
【答案】【解析】解:因为函数是幂函数且在上为减函数,所以有,解得,——————————5’①当是的单调递减区间,————————7’②当,解得——————————9’③,解得————————11’综合①②③可知————————12’【考点】幂函数与二次函数点评:解决的关键是对于常见的基本初等函数性质的熟练运用,属于基础题。
6.已知幂函数在增函数,则的取值范围 .【答案】(0,10)【解析】根据已知表达式可知,幂函数在增函数,首先分析对数式y=lga中真数大于零,即a>0,同时要满足在增函数,说明了幂指数为正数,即1-lga>0,得到lga<1=lg10,a<10,这样结合a>0,可知实数a的取值范围是(0,10)。
【考点】本试题主要是考查了幂函数的单调性与幂指数的正负之间的关系的应用,属于基础题。
点评:解决该试题关键是理解幂函数在y轴右侧的单调性是增,说明了幂指数为正,如果在y轴右侧为减,说明幂指数为负数。
同时对数真数大于零是易忽略点。
7.幂函数的图象过点(2, ), 则它的单调递增区间是()A.(-∞, 0)B.[0, +∞)C.(0, +∞)D.(-∞, +∞)【答案】A【解析】因为幂函数过点(2, ),所以=,即。
幂函数练习题及答案
幂函数练习题及答案一、选择题1. 幂函数\( f(x) = x^a \)中,当\( a \)为负数时,函数的图像在哪个象限?A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限答案:D2. 幂函数\( y = x^{-1} \)的图像是:A. 一条直线B. 一条曲线C. 两条曲线D. 无法确定答案:C3. 下列哪个幂函数在\( x = 0 \)处有定义?A. \( y = x^{-1} \)B. \( y = x^{-2} \)C. \( y = x^{1/2} \)D. \( y = x^2 \)答案:D二、填空题4. 幂函数\( y = x^n \)的图像,当\( n \)为奇数时,关于____对称。
答案:y轴5. 幂函数\( y = x^3 \)的图像在\( x = 0 \)处的切线斜率为____。
答案:0三、解答题6. 已知幂函数\( f(x) = x^a \),当\( x = 2 \)时,\( f(x) = 4 \),求\( a \)的值。
解:根据题意,\( f(2) = 2^a = 4 \),由于\( 2^2 = 4 \),所以\( a = 2 \)。
7. 幂函数\( y = x^n \)的图像在第一象限内,且在\( x = 1 \)处的导数为2,求\( n \)的值。
解:由于幂函数的导数为\( y' = n \cdot x^{n-1} \),将\( x = 1 \)代入得\( y' = n \)。
由题意知\( n = 2 \)。
四、计算题8. 求幂函数\( y = x^3 - 3x^2 + 2 \)在\( x = 2 \)处的值。
解:将\( x = 2 \)代入幂函数得\( y = 2^3 - 3 \cdot 2^2 + 2= 8 - 12 + 2 = -2 \)。
9. 已知幂函数\( y = x^a \)在\( x = 1 \)处的值为1,求\( a \)的值。
指对函数幂函数高考题
1. 指对幂函数(全国二4)若13(1)ln 2ln ln x e a x b x c x -∈===,,,,,则( C ) A .a <b <cB .c <a <bC . b <a <cD . b <c <a9.(北京卷2)若0.52a =,πlog 3b =,22πlog sin 5c =,则( A ) A .a b c >>B .b a c >>C .c a b >>D .b c a >> (2009全国卷Ⅱ文)设2lg ,(lg ),a e b e c ===(A )a b c >> (B )a c b >> (C )c a b >> (D )c b a >> 答案:B解析:本题考查对数函数的增减性,由1>lge>0,知a>b,又c=21lge, 作商比较知c>b,选B 。
(2009天津卷文)设3.02131)21(,3log ,2log ===c b a ,则A a<b<cB a<c<bC b<c<aD b<a<c 【答案】B【解析】由已知结合对数函数图像和指数函数图像得到10,0<<<c a ,而13l og 2>=b ,因此选B 。
【考点定位】本试题考查了对数函数和指数函数的性质运用,考查了基本的运算能力。
(2009全国卷Ⅱ理)设323log ,log log a b c π===A. a b c >>B. a c b >>C. b a c >>D. b c a >>解:322log 2log log bc <<>2233l o l o g 2l o g 3l og a b a b c π<=<∴>∴>> .故选A. ( 2010年高考全国卷I 理科8)设a=3log 2,b=In2,c=125-,则A a<b<c Bb<c<a C c<a<b D c<b<a4.C 【命题意图】本小题以指数、对数为载体,主要考查指数函数与对数函数的性质、实数大小的比较、换底公式、不等式中的倒数法则的应用. 【解析】 a=3log 2=21log 3, b=In2=21log e,而22log 3log 1e >>,所以a<b, c=125-=222log 4log 3>=>,所以c<a,综上c<a<b.(2010全国卷2理数)(10)若曲线12y x -=在点12,a a -⎛⎫ ⎪⎝⎭处的切线与两个坐标围成的三角形的面积为18,则a =(A )64 (B )32 (C )16 (D )8 【答案】A 【命题意图】本试题主要考查求导法则、导数的几何意义、切线的求法和三角形的面积公式,考查考生的计算能力..【解析】332211',22y x k a --=-∴=-,切线方程是13221()2y a a x a ---=--,令0x =,1232y a -=,令0y =,3x a =,∴三角形的面积是121331822s a a -=⋅⋅=,解得64a =.故选A.(2010全国卷2理数)(2).函数1ln(1)(1)2x y x +-=>的反函数是(A ) 211(0)x y e x +=-> (B )211(0)x y e x +=+> (C )211(R)x y e x +=-∈ (D )211(R)x y e x +=+∈ 【答案】D【命题意图】本试题主要考察反函数的求法及指数函数与对数函数的互化。
幂函数测试题(含答案)
幂函数测试题(含答案)一、选择题1、•等于A.-B.-C.D.2、已知函数f(x)=则f(2+log23)的值为A.B.C.D.3、在f1(x)=x,f2(x)=x2,f3(x)=2x,f4(x)=logx四个函数中,x1>x2>1时,能使[f(x1)+f(x2)]<f()成立的函数是A.f1(x)=xB.f2(x)=x2C.f3(x)=2xD.f4(x)=logx4、若函数y(2-log2x)的值域是(-∞,0),那么它的定义域是()A.(0,2)B.(2,4)C.(0,4)D.(0,1)5、下列函数中,值域为R+的是()(A)y=5(B)y=()1-x(C)y=(D)y=6、下列关系中正确的是()(A)()(C)()7、设f:x→y=2x是A→B的映射,已知集合B={0,1,2,3,4},则A满足()A.A={1,2,4,8,16}B.A={0,1,2,log23}C.A{0,1,2,log23}D.不存在满足条件的集合8、已知命题p:函数的值域为R,命题q:函数是减函数。
若p或q为真命题,p且q为假命题,则实数a的取值范围是A.a≤1B.a9、已知函数f(x)=x2+lg(x+),若f(a)=M,则f(-a)=()A2a2-MBM-2a2C2M-a2Da2-2M10、若函数的图象与x轴有公共点,则m的取值范围是()A.m≤-1B.-1≤m11、方程的根的情况是()A.仅有一根B.有两个正根C.有一正根和一个负根D.有两个负根12、若方程有解,则a的取值范围是()A.a>0或a≤-8B.a>0C.D.二、填空题:13、已知f(x)的定义域为[0,1],则函数y=f[log(3-x)]的定义域是__________.14、若函数f(x)=lg(x2+ax-a-1)在区间[2,+∞]上单调递增,则实数a 的取值范围是_________.15、已知.16、设函数的x取值范围.范围是。
三、解答题17、若f(x)=x2-x+b,且f(log2a)=b,log2[f(a)]=2(a≠1). (1)求f(log2x)的最小值及对应的x值;(2)x取何值时,f(log2x)>f(1)且log2[f(x)]<f(1)?18、已知函数f(x)=3x+k(k为常数),A(-2k,2)是函数y=f-1(x)图象上的点.(1)求实数k的值及函数f-1(x)的解析式;(2)将y=f-1(x)的图象按向量a=(3,0)平移,得到函数y=g(x)的图象,若2f-1(x+-3)-g(x)≥1恒成立,试求实数m的取值范围.19、已知函数y=(a2x)•()(2≤x≤4)的最大值为0,最小值为-,求a的值.20、已知函数,(1)讨论的奇偶性与单调性;(2)若不等式的解集为的值;(3)求的反函数;(4)若,解关于的不等式R).21、定义在R上的单调函数f(x)满足f(3)=log3且对任意x,y∈R都有f(x+y)=f(x)+f(y).(1)求证f(x)为奇函数;(2)若f(k•3)+f(3-9-2)<0对任意x∈R恒成立,求实数k的取值范围.22、定义在R上的函数f(x)是最小正周期为2的奇函数,且当x∈(0,1)时, f(x)=.(Ⅰ)求f(x)在-1,1]上的解析式;(Ⅱ)证明f(x)在(0,1)上时减函数;(Ⅲ)当λ取何值时,方程f(x)=λ在-1,1]上有解?参考答案:1、解析:•=a•(-a)=-(-a)=-(-a).答案:A2、解析:∵3<2+log23<4,3+log23>4,∴f(2+log23)=f(3+log23)=()3+log23=.答案:D3、解析:由图形可直观得到:只有f1(x)=x为“上凸”的函数.答案:A4、解析:∵y=(2-log2x)的值域是(-∞,0),由(2-log2x)1.∴log2x答案:A5、B6、解析:由于幂函数y=在(0,+)递增,因此()答案:D7、C8、命题p为真时,即真数部分能够取到大于零的所有实数,故二次函数的判别式,从而;命题q为真时,。
(完整版)幂函数、指数函数、对数函数专练习题(含答案)
精心整理1.函数f(x)= . 1 2x的定义域是A. ( —x, 0]B.[0,+x)C. ( —X, 0)D. (―^,+呵2•函数y . log2 x的定义域是A. (0,1]B.(0,+x)C.(1,+x)D.[1,+x)3. 函数y Jog2 ^2的定义域是A.(3,+x )B.[3,+x )C.(4,+x )D.[4,+x)4. 若集合M {y | y 2x}, N {y | y . x 1},贝"M NA.{y|y 1}B.{y|y 1} C{y|y 0}D.{y|y 0}5. 函数y二-1的图象是x 16. 函数y=1 ——,则下列说法正确的是x 1A.y在(—1,+x)内单调递增B.y在(—1,+x)内单调递减Cy在(1,+x)内单调递增 D.y在(1,+x)内单调递减7. 函数y Jog°.5(3 x)的定义域是A.(2,3)B.[2,3) C[2, )D.( ,3)8. 函数f(x) x 在(0,3]上是xA.增函数B.减函数C在(0,1]上是减函数,[1,3]上是增函数。
.在(0,1]上是增函数,[1,3]上是减函数9. 函数y \ lg (2 x)的定义域是A.(-x, +X)B.(-x, 2)C.(-x, 0]D(-x, 1]— 2 x1,(x 0)10. 设函数f(x) 若f(X o) 1,则X o的取值范围是V x (x 0)11. 函数y |x|2A.是偶函数,在区间(-x ,0)上单调递增B.是偶函数,在区间(-x ,0)上单调递减C是奇函数,在区间(0,+x)上单调递增D.是奇函数,在区间(0,+x)上单调递减精心整理12. 函数y "―1)—的定义域是13. 函数y log i (3x 2)的定义域是A.[1, )B.(3, )C.[|,1]D.(3,1]14. 下列四个图象中,函数f(x) x 1的图象是x15. 设A、B是非空集合,定义A X B={x| x € A U B且x A A B}.已知A={x| y= 2x x2},B={y| y=2x,x>0},则A X B 等于A. :0,1)U (2,u)B. :0,1]U[ 2,+乂)C. :0,1]D. :0,2]16. 设a=20.|,b=0.32,c=log2.|,则Aa> c> bB.a> b> cC.b> c> aD.c> b> a17. 已知点「八3)在幕函数y f(x)的图象上,贝S f(x)的表达式是3 9「J-i 广一”:八, /■/1A. f(x) 3xB. f(x) x3C.f (x) x 2D. f (x)(一厂218. 已知幕函数f(x) x的部分对应值如下表:则不等式f (|x) 1的解集是A. x0 x 42B. x|o x 4C. 弋2 x V2D. x 4 x 419.已知函数f(x) x ax 3a 9的值域为[0,),则f (1)的值为A.3B.4C.5D.6I I \ 、指数函数习题一、选择题1. 定义运算a?b= ?a< b?,b?a>b?)),则函数f(x) =1?2x的图象大致为()2 .函数f (x) = x2- bx+ c 满足f (1 + x) = f (1 —x)且f (0) = 3,则f ( b x)与f (c x)的大小关系是()A. f(b x) <f (c x) 精心整理精心整理B. f(b x) >f(c x)C. f(b x)>f(c x)D. 大小关系随x的不同而不同3. 函数y = |2x- 1|在区间(k —1, k +1)内不单调,则k的取值范围是()A. ( —1,+切B.(―汽1)C. ( —1,1)D. (0,2)4. 设函数f(x) =ln[( x —1)(2 —x)]的定义域是A,函数g(x) = lg( —1)的定义域是B. 若A?B,则正数a的取值范围()A. a>3B. a>3C. a>D. a>5. 已知函数f (x)=若数列{a n}满足a n = f(n)( n€ N*),且{a n}是递增数列,则实数a 的取值范围是()A. [ , 3)B. (, 3)C. (2,3)D. (1,3)6. 已知a>0且a z 1, f (x) = x2—a x,当x € ( —1,1)时,均有f (x)v,则实数a的取值范围是()A. (0 , ] U [2 ,+乂)B. [ , 1) U (1,4]C. [ , 1) U (1,2]D. (0 , ) U [4 ,+ = )二、填空题7. ___________________________________________________________________ 函数y=a x( a>0,且a z 1)在[1,2]上的最大值比最小值大,则a的值是__________________ .8. _____________________________________________________________ 若曲线|y| = 2x+ 1与直线y= b没有公共点,则b的取值范围是 ____________________ .9. (2011 •滨州模拟)定义:区间[X1, X2](X1«2)的长度为X2—心已知函数y = 2|x|的定义域为[a, b],值域为[1,2],则区间[a, b]的长度的最大值与最小值的差为6、1、已知3a 2,那么log 3 8 2log 3 6用a 表示是()A 、 a 2B 、 2、 2叽(皿 5a 2C 3a (1 a)2D 3a a 2Iog a N ,则M的值为() 2N) log a MA 、 3、 丄B 4C 1D 4 或 14已知 x 2 y 21,x 0, yA ,0,且 log a (1 x)m,log a ----------- n,则 log a y 等于()1 xA 、m n B m n C 、1 m 24、 A 、如果方程 lg 2x (Ig5 Ig 7)lg x丄35Ig5gg7 B 、lg35 C 35D 5、 A 、 1一 m n2lg5 clg 7 0的两根是,,贝卩g 的值是()1已知 Iog 7【log 3(log 2 x )] 0,那么 x 2 等于()1B > LC LD 1一3 2 ; 3 2.2 3*3 函数y Ig 2 1的图像关于()x 轴对称B 、y 轴对称C 、原点对称D 直线y x 对称 精心A 、11. (2011 •银川模拟)若函数y = a 2^2a x — 1(a >0且1)在x € [ —1,1]上的最大值 为14,求a 的值.12.已知函数 f (x ) = 3x , f (a + 2) = 18, g (x ) = X ・3ax — 4x 的定义域为[0,1]. (1)求a 的值;⑵ 若函数g (x )在区间[0,1]上是单调递减函数,求实数 入的取值范围.对数与对数函数同步练习、选择题 三、解答题 10.求函数y = 2x 3x4的定义域、值域和单调区间.7、函数y log(2x 1) .3r~2的定义域是()2 1A -,1 U 1, B、,1 U 1,3 2C、2, D !,3 2&函数y log1 (x26x 17)的值域是()2A、R B 8, C , 3 D 3,9、若log m9 log n9 0,那么m,n满足的条件是()A、m n 1B、n m 1C、0 n m 1D 0 m n 110、log a2 1,则a的取值范围是()3A、0, — U 1,B、2,C、—,1 D> 0,—U -2,3 3 3 3 311、下列函数中,在0,2上为增函数的是()A、y log1 (x 1)B、y log2、x2121 2C、y log2—D y log 1 (x 4x 5)x忑12、已知g(x) log a|x+1| (a 0且a 1)在1,0 上有g(x) 0,则f(x)是()A、在,0上是增加的B、在,0上是减少的C、在,1上是增加的D在,0上是减少的二、填空题13、若log a 2 m,log a 3 n,a2m n。
高一数学幂函数试题答案及解析
高一数学幂函数试题答案及解析1.对于幂函数f(x)=,若0<x1<x2,则,的大小关系是( )A.>B.<C.=D.无法确定【答案】A【解析】可以根据幂函数f(x)=在(0,+∞)上是增函数,函数的图象是上凸的,则当0<x1<x2时,应有>,由此可得结论.【考点】函数的性质的应用.2.下列说法正确的是()A.幂函数的图象恒过点B.指数函数的图象恒过点C.对数函数的图象恒在轴右侧D.幂函数的图象恒在轴上方【答案】C【解析】幂函数的图象恒过点,A错;指数函数的图象恒过点,B错;幂函数的图象恒在轴上方,反例,D错.【考点】本题考查指数函数、对数函数、幂函数的图像、性质.3.若幂函数在上是增函数,则=_________.【答案】【解析】因为函数为幂函数,由幂函数的定义可知,,解得或,当时,,在上是增函数,符合题意;当时,,在上是减函数,不符合题意,所以.【考点】本题考查的知识点是幂函数的定义及其性质.4.已知A有限集合,,若的子集个数分别为,且,则 __.【答案】2【解析】不妨设集合A中的元素个数为,则集合B中的元素个数有,所以,,因此,故所求的值为2.【考点】1.集合的元素个数;2.整数幂的运算.5.下列幂函数中过点,的偶函数是()A.B.C.D.【答案】B【解析】对于幂函数,当是偶数时,它是偶函数,排除A和D;当时,幂函数不通过原点,排除C.【考点】幂函数的性质6.已知幂函数为实常数)的图象过点(2,),则= .【答案】4【解析】因为幂函数为实常数)的图象过点(2,),所以,所以【考点】本小题主要考查幂函数的定义和求解.点评:幂函数是形式定义,的系数为1,经常用这条性质解题.7.已知幂函数在增函数,则的取值范围 .【答案】(0,10)【解析】根据已知表达式可知,幂函数在增函数,首先分析对数式y=lga中真数大于零,即a>0,同时要满足在增函数,说明了幂指数为正数,即1-lga>0,得到lga<1=lg10,a<10,这样结合a>0,可知实数a的取值范围是(0,10)。
幂函数练习题及答案
幂函数练习题及答案幂函数练习题及答案幂函数是数学中常见的一种函数形式,它的表达式为y = ax^n,其中a和n为常数,x为自变量。
幂函数在实际问题中具有广泛的应用,例如物理学中的力学问题、经济学中的需求曲线等。
下面将给出一些幂函数的练习题及其答案,帮助读者更好地理解和掌握幂函数的性质和应用。
1. 练习题:已知函数y = 2x^3,求当x取值为2时,y的值是多少?解答:将x = 2代入函数表达式中,得到y = 2*(2^3) = 2*8 = 16。
因此,当x取值为2时,y的值为16。
2. 练习题:已知函数y = 5x^(-2),求当x取值为0.5时,y的值是多少?解答:将x = 0.5代入函数表达式中,得到y = 5*(0.5^(-2)) = 5*(1/0.5^2) =5*(1/0.25) = 5*4 = 20。
因此,当x取值为0.5时,y的值为20。
3. 练习题:已知函数y = 3x^2,求当y取值为12时,x的值是多少?解答:将y = 12代入函数表达式中,得到12 = 3*(x^2)。
将方程两边同时除以3,得到4 = x^2。
再开平方根,得到x = ±2。
因此,当y取值为12时,x的值为±2。
4. 练习题:已知函数y = 4x^(-1/2),求当y取值为2时,x的值是多少?解答:将y = 2代入函数表达式中,得到2 = 4*(x^(-1/2))。
将方程两边同时除以4,得到1/2 = x^(-1/2)。
两边同时取倒数,得到2 = x^(1/2)。
再平方,得到4 = x。
因此,当y取值为2时,x的值为4。
通过以上练习题的解答,我们可以看到幂函数的特点和性质。
首先,幂函数的自变量可以取任意实数值,但要注意当指数为负数时,自变量不能取0。
其次,幂函数的图像在正数指数时呈现出上升趋势,指数越大,曲线上升得越快;而在负数指数时,图像则呈现下降趋势。
此外,幂函数的图像在指数为偶数时,始终位于x轴的上方,而在指数为奇数时,图像则会穿过x轴。
高一数学指、对与幂基本运算练习题含答案
高一数学 指、对与幂基本运算练习题考试时间:90分钟 满分:100分A 组 基础巩固(60分)一、单选题:本大题共8小题,每个小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(2022·山东·聊城颐中外国语学校高一期中)设集合{}12A x Z x =∈-≤≤,{}22B x x =<,则A B =( )A .{}1,0,1-B .{}0C .{}1,0-D .{}1,0,1,2-2.(2022·山东·聊城颐中外国语学校高一期中)函数231()x f x x-=的图象可能是( )A .B .C .D .3.(2020·山东聊城一中高一期中)已知421333111,,2325a b c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则( ) A .a b c << B .c<a<b C .a b c >> D .b<c<a4.(2021·山西·太原市外国语学校高一期中)已知0.932,9,3a b c ===,则,,a b c 的大小关系是( ) A .c b a << B .a c b << C .c a b <<D .a b c <<5.(2022·湖南·溆浦县第一中学高一期中)已知命题:p “0x ∃>,使得220x x -->”,则命题p 的否定是( ) A .0x ∀≤,总有220x x -->B .0x ∀>,总有220x x --≤C .0x ∃>,使得220x x --≤D .0x ∃≤,使得220x x -->6.(2022·山东省淄博实验中学高一期中)已知函数()3log 1,022,0x x x f x x +>⎧=⎨+≤⎩,则()()0f f =( )A .1B .2C .3D .47.(2022·广东·汕头市潮阳区棉城中学高一期中)已知()2f x ax bx =+是定义在[]1,2a a -上的偶函数,那么b a a +的值是( )A .43B .13C .12D .12-8.(2022·广东·汕头市潮阳区棉城中学高一期中)某汽车运输公司购买了一批豪华大客车投入营运,据市场分析每辆客车营运的总利润y (单位:10万元)与营运年数()*N x x ∈为二次函数关系(如图所示),则每辆客车营运( )年时,其营运的年平均利润yx最大.A .3B .4C .5D .6二、多选题:本大题共2小题,每个小题5分,共10分.在每小题给出的选项中,只有一项或者多项是符合题目要求的.9.(2020·山东聊城一中高一期中)下列四组函数中,表示同一函数的有( ) A .2111x y y x x -==+-,B .2,0()(),0x x f x g v v x x ≥⎧=⎨-<⎩,C .3()20)()20)f x x x g x x x x =-≤=--≤,D .0()()1f x x g x ==,10.(2022·江西·鹰潭市余江区城北学校高一期中)设0a >,m ,n 是正整数,且1n >,则下列各式中,正确的是( ) A .mn m n a a =B .01a = C .-=-mn m n a a D n n a a =三、填空题:本大题共2小题,每小题5分,共10分.把答案填在答题卡中的横线上.11.(2022·浙江·杭州四中高一期中)计算:1623415log log 9lg 2lg 2(2)22⎡⎤⨯+++-=⎣⎦____________. 12.(2022·四川·太平中学高一期中)计算:12031820222-⎛⎫++= ⎪⎝⎭_________.B 组 能力提升(40分)四、解答题:本大题共4小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 13.(2021·山西·太原市外国语学校高一期中)计算:(1)14116-⎛⎫ ⎪⎝⎭;(2)化简:(-0,0a b >>).14.(2022·江西·鹰潭市余江区城北学校高一期中)(1)计算:2021321168100481--⎛⎫⎛⎫⨯⨯⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(20)a ≥(用分数指数幂表示).15.(2022·山东·滨州高新高级中学有限公司高一期中)计算求值.(1)32log 70lg42lg5π3+++-(2)3log 169log log 273+ (3)1120370.02721)9-⎛⎫-- ⎪⎝⎭(4)232log 9log 42lne log 4⨯++16.(2022·黑龙江实验中学高一期中)计算(1)7111log 242238111()log 4[()]71643-+⋅+-+; (2)2215log 5log 4(lg5)lg 2(lg51)⨯++⨯+指、对与幂基本运算练习题参考答案考试时间:90分钟 满分:100分A 组 基础巩固(60分)一、单选题:本大题共8小题,每个小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(2022·山东·聊城颐中外国语学校高一期中)设集合{}12A x Z x =∈-≤≤,{}22B x x =<,则A B =( )A .{}1,0,1-B .{}0C .{}1,0-D .{}1,0,1,2-【答案】A【分析】先解不等式化简集合,A B ,再由交集的概念,即可得出结果. 【详解】因为集合{}{}121,0,1,2A x Z x =∈-≤≤=-, {}{}2222B x x x x =<=-<<,因此{}1,0,1A B =-. 故选:A.2.(2022·山东·聊城颐中外国语学校高一期中)函数231()x f x x-=的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】A3.(2020·山东聊城一中高一期中)已知421333111,,2325a b c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则( ) A .a b c << B .c<a<b C .a b c >> D .b<c<a4.(2021·山西·太原市外国语学校高一期中)已知0.92,3a b c ===,则,,a b c 的大小关系是( ) A .c b a << B .a c b << C .c a b << D .a b c <<故a b c <<. 故选:D5.(2022·湖南·溆浦县第一中学高一期中)已知命题:p “0x ∃>,使得220x x -->”,则命题p 的否定是( ) A .0x ∀≤,总有220x x --> B .0x ∀>,总有220x x --≤ C .0x ∃>,使得220x x --≤ D .0x ∃≤,使得220x x -->【答案】B【分析】考察特称命题的否定,先将存在量词改为全称量词,再否定结论即可【详解】因为命题p 为特称命题,所以命题p 的否定为全称命题,即命题p 的否定为:“0x ∀>,总有220x x --≤”,故选:B .6.(2022·山东省淄博实验中学高一期中)已知函数()3log 1,022,0x x x f x x +>⎧=⎨+≤⎩,则()()0f f =( )A .1B .2C .3D .4【答案】B【分析】根据题意,由函数的解析式求出()0f 的值,进而计算可得答案.【详解】根据题意,函数()3log 1,022,0x x x f x x +>⎧=⎨+≤⎩,则()00223f =+=,则()()()303log 312f f f ==+=,故选:B .7.(2022·广东·汕头市潮阳区棉城中学高一期中)已知()2f x ax bx =+是定义在[]1,2a a -上的偶函数,那么b a a +的值是( )A .43B .13C .12D .12-从而43ba a +=. 故选:A .8.(2022·广东·汕头市潮阳区棉城中学高一期中)某汽车运输公司购买了一批豪华大客车投入营运,据市场分析每辆客车营运的总利润y (单位:10万元)与营运年数()*N x x ∈为二次函数关系(如图所示),则每辆客车营运( )年时,其营运的年平均利润yx最大.A .3B .4C .5D .6【答案】C【分析】先根据题意求出总利润y (单位:10万元)与营运年数()*N x x ∈为二次函数关系式,从而可得y x,化简后利用基本不等式可求得其最大值.【详解】根据二次函数的图象设二次函数为2(6)11y a x =-+, 因为图象过(4,7),所以27(46)11a =-+,解得1a =-,所以22(6)111225y x x x =--+=-+-(*N x ∈), 所以212252512y x x x x x x -+-==--+ 2512x x ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭252122x x≤-⋅+=,当且仅当25x x =,即=5x 时取等号,所以每辆客车营运5年时,其营运的年平均利润yx最大,故选:C.二、多选题:本大题共2小题,每个小题5分,共10分.在每小题给出的选项中,只有一项或者多项是符合题目要求的.9.(2020·山东聊城一中高一期中)下列四组函数中,表示同一函数的有( )A .2111x y y x x -==+-,B .,0()(),0x x f x g v x x ≥⎧=⎨-<⎩,C .()0)()0)f x x g x x =≤=-≤,D .0()()1f x x g x ==,10.(2022·江西·鹰潭市余江区城北学校高一期中)设0a >,m ,n 是正整数,且1n >,则下列各式中,正确的是( ) A .mn a =B .01a =C .-=mn a D a =三、填空题:本大题共2小题,每小题5分,共10分.把答案填在答题卡中的横线上.11.(2022·浙江·杭州四中高一期中)计算:1623415log log 9lg 2lg 2(2)22⎡⎤⨯+++-=⎣⎦____________. 【答案】812.(2022·四川·太平中学高一期中)计算:12031820222-⎛⎫++= ⎪⎝⎭_________.【答案】7【分析】根据指数的运算法则计算即可. 【详解】原式2417=++=. 故答案为:7.B 组 能力提升(40分)四、解答题:本大题共4小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 13.(2021·山西·太原市外国语学校高一期中)计算:(1)14116-⎛⎫ ⎪⎝⎭;(2)化简:(-0,0a b >>).14.(2022·江西·鹰潭市余江区城北学校高一期中)(1)计算:221321168100481--⎛⎫⎛⎫⨯⨯⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(20)a ≥(用分数指数幂表示).15.(2022·山东·滨州高新高级中学有限公司高一期中)计算求值.(1)32log 70lg42lg5π3+++-(2)3log 169log log 273+(3)112370.02721)9-⎛⎫-- ⎪⎝⎭ (4)232log 9log 42lne log 4⨯++16.(2022·黑龙江实验中学高一期中)计算(1)7log 242238111()log 4[()]71643-+⋅+-+; (2)2215log 5log 4(lg5)lg 2(lg51)⨯++⨯+。
苏教版 必修第一册 第6章 幂函数、指数函数、对数函数 章节测试卷 (解析版)
必修第一册第6章幂函数、指数函数、对数函数单元测试卷一、选择题(共8小题).1.已知a=log20.2,b=20.2,c=0.20.3,则()A.a<b<c B.a<c<b C.c<a<b D.b<c<a2.已知幂函数f(x)=x a,当x>1时,恒有f(x)<x,则a的取值范围是()A.0<a<1B.a<1C.a>0D.a<03.下列各函数中,值域为(0,+∞)的是()A.B.C.y=x2+x+1D.4.已知f(3x)=4x•log2x,那么的值是()A.﹣2B.4C.8(log23﹣1)D.5.若关于x的方程|a x﹣1|=2a(a>0,a≠1)有两个不等实根,则a的取值范围是()A.(0,1)∪(1,+∞)B.(0,1)C.(1,+∞)D.(0,)6.若偶函数f(x)在(﹣∞,0)内单调递减,则不等式f(﹣1)<f(lgx)的解集是()A.(0,10)B.(,10)C.(,+∞)D.(0,)∪(10,+∞)7.已知函数f(x)=是定义域(﹣∞,+∞)上的单调递减函数,则实数a的取值范围是()A.B.(,]C.D.8.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在(0,+∞)上是增函数,设a=f(﹣),b =f(log3),c=f(),则a、b、c的大小关系是()A.a<c<b B.b<a<c C.b<c<a D.c<b<a二、多选题9.设函数f(x)=2x,对于任意的x1,x2(x1≠x2),下列命题中正确的是()A.f(x1+x2)=f(x1)•f(x2)B.f(x1•x2)=f(x1)+f(x2)C.D.<10.在同一直角坐标系中,函数y=a x,且a≠1)的图象可能是()A.B.C.D.11.关于函数f(x)=log|x﹣1|,有以下四个命题,其中所有正确命题的选项是()A.函数f(x)在区间(﹣∞,1)上是单调增函数B.函数f(x)的图象关于直线x=1对称C.函数f(x)的定义域为(1,+∞)D.函数f(x)的值域为R12.已知幂函数f(x)=x a的图象经过函数且a≠1)的图象所过的定点,则幂函数f(x)具有的特性是()A.在定义域内单调递减B.图象过定点(1,1)C.是奇函数D.其定义域是R三、填空题13.函数f(x)=a x﹣1+3的图象一定过定点P,则P点的坐标是.14.函数f(x)=log5(2x+1)的单调增区间是.15.函数y=的值域是.16.若不等式lg≥(x﹣1)lg3对任意x∈(﹣∞,1],恒成立,则实数a 的取值范围是.四、解答题17.已知函数f(x)=.(1)如果x∈[﹣1,1]时,求函数y=(f(x))2﹣2af(x)+3的最小值y(a);(2)若a∈[﹣4,4]时,在(1)的条件下,求y(a)的值域.18.已知x>1,且x≠,f(x)=1+log x3,g(x)=2log x2,试比较f(x)与g(x)的大小.19.若不等式x2﹣log m x<0在(0,)内恒成立,求实数m的取值范围.20.已知函数f(x)=2x.(1)若f(x)=2,求x的值;(2)若2t f(2t)+mf(t)≥0对于t∈[1,2]恒成立,求实数m的取值范围.21.已知函数f(x)=log a(x﹣1),g(x)=log a(6﹣2x)(a>0且a≠1).(1)求函数φ(x)=f(x)+g(x)的定义域;(2)试确定不等式f(x)≤g(x)中x的取值范围.22.如图,A,B,C是函数y=f(x)=log x图象上的三点,它们的横坐标分别是t,t+2,t+4(t≥1).(1)设△ABC的面积为S,求S=g(t);(2)若函数S=g(t)<f(m)恒成立,求m的取值范围.参考答案一、单选题(共8小题).1.已知a=log20.2,b=20.2,c=0.20.3,则()A.a<b<c B.a<c<b C.c<a<b D.b<c<a【分析】由指数函数和对数函数的单调性易得log20.2<0,20.2>1,0<0.20.3<1,从而得出a,b,c的大小关系.解:a=log20.2<log21=7,b=20.2>20=1,∴c=0.70.3∈(0,1),故选:B.2.已知幂函数f(x)=x a,当x>1时,恒有f(x)<x,则a的取值范围是()A.0<a<1B.a<1C.a>0D.a<0【分析】x>1时,f(x)<x恒成立转化为x a﹣1<x0恒成立,借助指数函数单调性可求a 的取值范围.解:当x>1时,f(x)<x恒成立,即x a﹣1<1=x0恒成立,因为x>1,所以a﹣1<0,解得a<1,故选:B.3.下列各函数中,值域为(0,+∞)的是()A.B.C.y=x2+x+1D.【分析】选项A可以化为一个指数函数,值域即可求得;选项B含有根式,且根号内部的值不回答语1,断定值域不符合要求;选项C配方后可求值域;选项D的指数不会是0,所以之于众不含1.解:==,此函数为指数函数,定义域为R,所以值域为(0,+∞);不会大于5,所以其值域不是(0,+∞);所以的值域不是(0,+∞).故选:A.4.已知f(3x)=4x•log2x,那么的值是()A.﹣2B.4C.8(log23﹣1)D.【分析】直接利用函数的解析式,代入求解函数值即可.解:f(3x)=4x•log2x,那么=f(3×)=•log2=﹣2.故选:A.5.若关于x的方程|a x﹣1|=2a(a>0,a≠1)有两个不等实根,则a的取值范围是()A.(0,1)∪(1,+∞)B.(0,1)C.(1,+∞)D.(0,)【分析】先画出a>1和0<a<1时的两种图象,根据图象可直接得出答案.解:据题意,函数y=|a x﹣1|(a>0,a≠1)的图象与直线y=2a有两个不同的交点.a>3时由图知,0<2a<1,所以a∈(0,),故选:D.6.若偶函数f(x)在(﹣∞,0)内单调递减,则不等式f(﹣1)<f(lgx)的解集是()A.(0,10)B.(,10)C.(,+∞)D.(0,)∪(10,+∞)【分析】由于偶函数f(x)在(﹣∞,0]内单调递减故f(x)在(0,+∞)内单调递增,利用函数的性质可得等价于|lgx|>|﹣1|,从而解得x的范围.解:因为f(x)为偶函数,所以f(x)=f(|x|),因为f(x)在(﹣∞,0)内单调递减,所以f(x)在(0,+∞)内单调递增,故选:D.7.已知函数f(x)=是定义域(﹣∞,+∞)上的单调递减函数,则实数a的取值范围是()A.B.(,]C.D.【分析】根据分段函数单调性的性质建立不等式关系进行求解即可.解:若f(x)是定义域(﹣∞,+∞)上的单调递减函数,则满足,故选:B.8.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在(0,+∞)上是增函数,设a=f(﹣),b =f(log3),c=f(),则a、b、c的大小关系是()A.a<c<b B.b<a<c C.b<c<a D.c<b<a【分析】利用f(x)是定义在R上的偶函数,化简a,b,利用函数在(0,+∞)上是增函数,可得a,b,c的大小关系.解:a=f(﹣)=f(),b=f(log3)=f(log32),c=f(),∵0<log32<1,1<<,∴>>log32.∴a>c>b,故选:C.二、多选题9.设函数f(x)=2x,对于任意的x1,x2(x1≠x2),下列命题中正确的是()A.f(x1+x2)=f(x1)•f(x2)B.f(x1•x2)=f(x1)+f(x2)C.D.<【分析】根据指数的运算性质和指数函数的单调性以及凹凸性对各命题进行逐一进行判定即可.解:=,所以A成立,+≠,所以B不成立,若x1>x2则f(x1)>f(x2),则,说明函数是凹函数,而函数f(x)=2x是凹函数,故D 正确故选:ACD.10.在同一直角坐标系中,函数y=a x,且a≠1)的图象可能是()A.B.C.D.【分析】根据指数函数和对数函数的单调性进行分析即可得解.解:选项A、B,∵指数函数单调递增,∴a>1,∴对数函数单调性递减,∴A正确,B 错误;选项C、D,∵指数函数单调递减,∴0<a<1,∴对数函数单调性递增,∴C正确,D 错误.故选:AC.11.关于函数f(x)=log|x﹣1|,有以下四个命题,其中所有正确命题的选项是()A.函数f(x)在区间(﹣∞,1)上是单调增函数B.函数f(x)的图象关于直线x=1对称C.函数f(x)的定义域为(1,+∞)D.函数f(x)的值域为R【分析】首先画出函数的图象,进一步利用函数的图象求出函数的单调区间,函数的对称轴,函数的定义域和值域,最后判定结果.解:函数f(x)=log|x﹣1|,是由函数f(x)=log|x|的图象向右平移8个单位得到的,如图所示:根据函数的图象:对于A:函数f(x)在区间(﹣∞,1)上是单调增函数,正确.对于C:函数f(x)的定义域为(﹣∞,1)∪(1,+∞),错误.故选:ABD.12.已知幂函数f(x)=x a的图象经过函数且a≠1)的图象所过的定点,则幂函数f(x)具有的特性是()A.在定义域内单调递减B.图象过定点(1,1)C.是奇函数D.其定义域是R【分析】根据指数函数的性质求得g(x)的图象恒过的定点,可得f(x)的解析式,再判断f(x)具有的性质即可.解:在函数g(x)=a x﹣2﹣中,令x﹣2=6,解得x=2,所以函数g(x)的图象过定点P(2,);得2a=,解得a=﹣4;所以f(x)在定义域内的每个区间上是单调减函数,选项A正确;函数的定义域是{x|x≠0},所以选项D错误.故选:ABC.三、填空题13.函数f(x)=a x﹣1+3的图象一定过定点P,则P点的坐标是(1,4).【分析】通过图象的平移变换得到f(x)=a x﹣1+3与y=a x的关系,据y=a x的图象恒过(0,1)得到f(x)恒过(1,4)解:f(x)=a x﹣1+3的图象可以看作把f(x)=a x的图象向右平移一个单位再向上平移3个单位而得到,且f(x)=a x一定过点(0,8),故答案为:(1,4)14.函数f(x)=log5(2x+1)的单调增区间是(﹣,+∞).【分析】要求函数的单调区间,我们要先求出函数的定义域,然后根据复合函数“同增异减”的原则,即可求出函数的单调区间.解:要使函数的解析有有意义则2x+1>0由于内函数u=7x+1为增函数,外函数y=log5u也为增函数故函数f(x)=log5(2x+1)的单调增区间是(﹣,+∞)故答案为:(﹣,+∞)15.函数y=的值域是(﹣2,﹣1].【分析】根据指数函数的单调性判断每段函数的单调性,根据单调性即可得出每段的y 的范围,从而得出y的范围,即得出原函数的值域.解:①x≤1时,y=3x﹣1﹣7单调递增;∴﹣2<y≤31﹣1﹣2=﹣1;②x>1时,y=31﹣x﹣5单调递减;﹣2<y<31﹣1﹣4=﹣1;∴该函数的值域为(﹣2,﹣1].故答案为:(﹣2,﹣1].16.若不等式lg≥(x﹣1)lg3对任意x∈(﹣∞,1],恒成立,则实数a 的取值范围是(﹣∞,1].【分析】不等式lg≥(x﹣1)lg3可整理为a≤=()x+()x,然后转化为求函数y=()x+()x在(﹣∞,1)上的最小值即可,利用单调性可求最值.解:不等式lg≥(x﹣4)lg3,即不等式lg≥lg2x﹣1,∵y=()x+()x在(﹣∞,1)上单调递减,∴要使原不等式恒成立,只需a≤1,故选:D.四、解答题17.已知函数f(x)=.(1)如果x∈[﹣1,1]时,求函数y=(f(x))2﹣2af(x)+3的最小值y(a);(2)若a∈[﹣4,4]时,在(1)的条件下,求y(a)的值域.【分析】(1)利用换元法,结合二次函数的性质即可求函数y=(f(x))2﹣2af(x)+3的最小值y(a);(2)根据函数的单调性即可得到结论.解:令t=,∵x∈[﹣1,1],∴t∈[,3],则函数等价为y=t2﹣2at+3=(t﹣a)2+4﹣a2,当≤a≤3,函数的最小值为y(a)=6﹣a2,故y(a)=.f(4)=12﹣6×4=12﹣24=﹣12,即y(a)∈[﹣12,]故函数y(a)的值域为[﹣12,].18.已知x>1,且x≠,f(x)=1+log x3,g(x)=2log x2,试比较f(x)与g(x)的大小.【分析】利用作差法,得出f(x)﹣g(x)=log x,讨论x的取值,从而判断f(x)与g(x)的大小.解:∵f(x)﹣g(x)=(1+log x3)﹣2log x2=log x,且x>1,x≠;5+log x3>2log x2,当0<<5,即1<x<时,有log x<8,f(x)<g(x);1<x<时,f(x)<g(x).19.若不等式x2﹣log m x<0在(0,)内恒成立,求实数m的取值范围.【分析】在同一坐标系中作y=x2和y=log m x的草图,利用数学结合得出0<m<1,只要x=时,y=log m≥,进而求出a的范围.解:由x2﹣log m x<0,得x6<log m x,在同一坐标系中作y=x2和y=log m x的草图,如图所示∵x=时,y=,∴≤,即m≥∴≤m<2即实数m的取值范围为≤m<1.20.已知函数f(x)=2x.(1)若f(x)=2,求x的值;(2)若2t f(2t)+mf(t)≥0对于t∈[1,2]恒成立,求实数m的取值范围.【分析】(1)当x<0时,f(x)=0≠2,舍去;当x≥0时,f(x)=2x﹣=2,即(2x)2﹣2•2x﹣1=0,2x>0.基础即可得出.(2)当t∈[1,2]时,2t f(2t)+mf(t)≥0,即+m≥0,即m (22t﹣1)≥﹣(24t﹣1).化简解出即可得出.解:(1)当x<0时,f(x)=0≠2,舍去;当x≥5时,f(x)=2x﹣=2,即(2x)2﹣2•7x﹣1=0,2x>0.∴x=.即m(27t﹣1)≥﹣(24t﹣1).∵t∈[1,2],∴﹣(22t+1)∈[﹣17,﹣5].故m的取值范围是[﹣5,+∞).21.已知函数f(x)=log a(x﹣1),g(x)=log a(6﹣2x)(a>0且a≠1).(1)求函数φ(x)=f(x)+g(x)的定义域;(2)试确定不等式f(x)≤g(x)中x的取值范围.【分析】(1)直接由对数式的真数大于0联立不等式组求解x的取值集合得答案;(2)分a>1和0<a<1求解不等式得答案.【解答】解(1)由,解得1<x<3.∴函数ϕ(x)的定义域为{x|1<x<3};②当a>1时,不等式等价于,解得:;②当0<a<1时,不等式等价于,解得:.综上可得,当a>1时,不等式的解集为(6,];当0<a<1,不等式的解集为[).22.如图,A,B,C是函数y=f(x)=log x图象上的三点,它们的横坐标分别是t,t+2,t+4(t≥1).(1)设△ABC的面积为S,求S=g(t);(2)若函数S=g(t)<f(m)恒成立,求m的取值范围.【分析】(1)过点A,B,C分别垂直于x轴于点D,E,F.先写出A,B,C坐标,再用坐标表示得S=S梯形ABED+S梯形BCFE﹣S梯形ACFD=log2.(2)由于g(t)在[1,+∞)上单调递减,推出g(t)max=g(1)=log2,若g(t)<f(m)恒成立,即g(t)max=log2<log2,解得m取值范围.解:(1)过点A,B,C分别垂直于x轴于点D,E,F.A(t,log t),B(t+2,log(t+2)),C(t+4,log(t+4))=+﹣=log=log2(1+),所以g(t)max=g(1)=log2,所以g(t)max=log2<f(m)=log m=log2,所以4<m<.。
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1.函数)1,0(≠>-=a a a a y x 的图像可能是( )A. B. C. D.2.设11{3,2,1,,1,2,3}23α∈----,则使幂y=x a 为奇函数且在(0,+∞)上单调递减的α值的个数为 ( )A. 1B. 2C. 3D. 43若函数()log (01)a f x x a =<<在区间[],2a a 上的最大值是最小值的3倍,则a 的值为( )A 、24 B 、22 C 、14 D 、124.若函数23()(23)m f x m x -=+是幂函数,则m 的值为 ( )A .1-B .0C .1D .25.函数x a a a x f ⋅+-=)33()(2是指数函数 ,则a 的值是( )A.1=a 或2=aB.1=aC.2=aD.0>a 或1≠a6.幂函数213112xy,x y ,x y ,x y --====在第一象限内的图象依次是图中的曲线( )A. 2134,,,C C C CB. 2314C ,C ,C ,CC. 4123C ,C ,C ,CD. 3241C ,C ,C ,C7.函数lg xy x=的图象大致是8已知(10)xf x =,则(5)f = ( )A 、510 B 、105 C 、lg10 D 、lg 59.已知函数()2030x x x f x x log ,,⎧>=⎨≤⎩, 则14f f ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的值是A .9B .19 C .9- D .19-10、设集合2{|3,},{|1,}x S y y x R T y y x x R ==∈==-∈,则S T 是( )A 、∅B 、TC 、SD 、有限集11.若幂函数()322233-+++=m mx m m y 的图像不过原点,且关于原点对称,则m 的取值是 ( ) A .2-=mB .1-=mC .12-=-=m m 或D .13-≤≤-m12.函数)1,0(23≠>-=+a a a y x 的图像恒过定点A ,若点A 在直线1-=+nym x 上,且0,>n m ,则n m +3的最小值为 ( )A. 13 B. 16 C.2611+. D. 28.13.如果幂函数()f x x α=的图象经过点2(2,)2,则(4)f 的值等于_____________ 14.函数2)23x (lg )x (f +-=恒过定点15、在(2)log (5)a b a -=-中,实数a 的取值范围是 ______.16.函数的递增区间是______.17.已知函数f ( x ) = 3x , f ( a + 2 ) = 18 , g ( x ) =λ·3ax – 4x 的定义域为[0,1]。
(Ⅰ)求a 的值;(Ⅱ)若函数g ( x )在区间[0,1]上是单调递减函数,求实数λ的取值范围。
18. 将函数)1(log )(2+=x x f 的图像向左平移1个单位,再将图像上的所有点的纵坐标伸长到原来的2倍,得到函数)(x g y =的图像.(1)求函数)(x g y =的解析式和定义域;(2)求函数)()1()(x g x f x F y --==的最大值.19.已知函数22()log (23)f x ax x a =+-,当1a =-时,求该函数的定义域和值域;20.函数y =lg(3-4x +x 2)的定义域为M ,当x ∈M 时,求f (x )=2x +2-3×4x 的最值.21.已知幂函数y =x m 2-2m -3(m ∈Z )的图象与x 、y 轴都无公共点,且关于y 轴对称,求m 的值,并画出它的图象.22.设函数22()log (4)log (2)f x x x =⋅,144x ≤≤, (1)若x t 2log =,求t 取值范围;(2)求()f x 的最值,并给出最值时对应的x 的值。
1 214.15.4lg311.A12.B 13.16.(,3)-∞-令223t x x =+-,则函数12log y t =在定义域上单调递减,由2230t x x =+->得,1x >或3x <-,当3x <-时,223t x x =+-单调递减,根据复合函数的单调性可知,此时函数单调递增,所以函数的递增区间为(,3)-∞-。
17.解法一:(Ⅰ)由已知得3a +2 = 18⇒3a= 2⇒a = log 32(Ⅱ)此时 g ( x ) =λ· 2x– 4x设0≤x 1<x 2≤1,因为g ( x )在区间[0,1]上是单调减函数 所以 g ( x 1 ) = g ( x 2 ) =()1222xx -()1222x x --λ≤0成立 … 10分即λ≤22x +12x 恒成立由于22x+12x>20+ 20= 2所以实数λ的取值范围是λ≤2解法二:(Ⅰ)由已知得 3a +2= 18⇒3a= 2⇒a = log 32 (Ⅱ)此时 g ( x ) =λ· 2x– 4x因为g ( x )在区间[0,1]上是单调减函数所以有 g ( x )′=λln2 · 2x– ln 4 · 4x= ln 2[2 · (2x )2+λ · 2x] ≤0成立…10分设2x= u ∈[ 1 , 2 ] ## 式成立等价于 – 2u 2+λu ≤0 恒成立。
因为u ∈[ 1 , 2 ]只须λ≤2u 恒成立,所以实数λ的取值范围是λ≤218.解析:(1)2),2(log 2)(2->+==x x x g y(2)0,)2(log )(22>+==x x xx F y 令0,)2()(2>+=x x xx u (过程略)当2=x 时,()1()(xg x f x F y --==的最大值-3 19.(1) 当1a =-时,22()log (23)f x x x =-++令2230x x -++>,解得13x -<< 所以函数()f x 的定义域为(1,3)-.令2223(1)4t x x x =-++=--+,则04t <≤ 所以22()log log 42f x t =≤= 因此函数()f x 的值域为(,2]-∞(2) 解法一:()1f x ≥在区间[2,3]上恒成立等价于22320ax x a +--≥在区间[2,3]上恒成立 令2()232g x ax x a =+--当0a =时,()220g x x =-≥,所以0a =满足题意. 当0a ≠时,()g x 是二次函数,对称轴为1x a=-, 当0a >时,102a-<<,函数()g x 在区间[2,3]上是增函数,min ()(2)20g x g a ==+≥,解得2a ≥-; 当205a -≤<时, 152a -≥,min ()(2)20g x g a ==+≥,解得2a ≥-当25a <-时,1502a <-<,min ()(3)640g x g a ==+≥,解得23a ≥- 综上,a 的取值范围是2[,)3-+∞解法二:()1f x ≥在区间[2,3]上恒成立等价于22320ax x a +--≥在区间[2,3]上恒成立 由22320ax x a +--≥且[2,3]x ∈时,230x ->,得2223xa x -≥- 令222()3xh x x -=-,则222246()0(3)x x h x x -+'=>-所以()h x 在区间[2,3]上是增函数,所以max 2()(3)3h x h ==-因此a 的取值范围是2[,)3-+∞.20.解:由3-4x +x 2>0得x >3或x <1,∴M ={x |x >3或x <1},f (x )=-3×22x +2x +2=-3⎝⎛⎭⎪⎫2x-162+2512.∵x >3或x <1,∴2x >8或0<2x<2,∴当2x=16,即x =log 216时,f (x )最大,最大值为2512,f (x )没有最小值.21.由已知,得m 2-2m -3≤0,∴-1≤m ≤3.又∵m ∈Z ,∴m =-1,0,1,2,3.当m =0或m =2时,y =x -3为奇函数,其图象不关于y 轴对称,不适合题意.∴m =±1或m =3.当m =-1或m =3时,有y =x 0,其图象如图(1).当m =1时,y =x -4,其图象如图(2).22.解:(1)441,log 2≤≤=x x t 4log 41log 22≤≤∴t 即22≤≤-t当()12,42max ===x f x t 时即。