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指数与指数函数专题

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指数与指数函数 [基础训练]

1.函数f (x )=a x +b -1(其中0

A .第一象限

B .第二象限

C .第三象限

D .第四象限

答案:C 解析:由0

二象限.

∵0

∴y =a x 的图象向下平移1-b 个单位即可得到y =a x +b -1的图象,

∴y =a x +b -1的图象一定经过第一、二、四象限,一定不经过第三象限.

2.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 y

C .2lg x ·lg y =2lg x +2lg y

D .2lg(xy )=2lg x ·2lg y 答案:D 解析:2lg(xy )=2(lg x +lg y )=2lg x ·2lg y .

3.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:由题意,得

A ={x ||x -1|<2}={x |-1

B ={y |y =2x ,x ∈[0,2]}={y |1≤y ≤4},

所以A ∩B =[1,3).

4.下列函数中,与函数y =2x -2-x 的定义域、单调性与奇偶性均一致的是 ( )

A .y =sin x

B .y =x 3

C .y =? ??

??12x

D .y =log 2x

答案:B 解析:y =2x -2-x 是定义域为R 的单调递增函数,且是奇函数.

而y =sin x 不是单调递增函数,不符合题意;

y =? ??

??12x

是非奇非偶函数,不符合题意;

y =log 2x 的定义域是(0,+∞),不符合题意;

y =x 3是定义域为R 的单调递增函数.且是奇函数符合题意,故选

B.

5.设函数f (x )=x 2-a 与g (x )=a x (a >1且a ≠2)在区间(0,+∞)上具有不同的单调性,则M =(a -1)

0.2

与N =? ??

??1a 0.1

的大小关系是 ( )

A .M =N

B .M ≤N

C .M

D .M >N 答案:D 解析:因为f (x )=x 2-a 与g (x )=a x (a >1且a ≠2)在区间(0,+∞)上具有不同的单调性,

所以a >2,所以M =(a -1)0.2

>1,N =? ??

??1a 0.1

<1,

所以M >N ,故选D.

7.已知函数f (x )=2x -2,则函数y =|f (x )|的图象可能是( )

答案:B 解析:y =|f (x )|=|2x

-2|=?????

2x -2,x ≥1,2-2x

,x <1,

易知函数y =|f (x )|的图象的分段点是x =1,且过点(1,0),(0,1),|f (x )|≥0,

又|f (x )|在(-∞,1)上单调递减,故选B.

9.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9

4

,求a 的值.

解:(1)令t =|x |-a ,则f (x )=? ??

??23t

不论a 取何值,t 在(-∞,0]上单调递减, 在[0,+∞)上单调递增,

又y =? ??

??23t

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)设g (x )=|x |-a ,

由于f (x )的最大值是94,且94=? ????23-2

所以g (x )=|x |-a 有最小值-2. 所以a =2.

2.已知x>0,函数f(x)=2x-a2+2-x+a2

2x-2-x

的最小值为2,

则a =( )

A .1

B .-1

C .2

D .-2 答案:A 解析:f (x )=2x -a

2

+2-x +a 2

2x -2-x

22x +2-2x -2a 2x -2-x +2a 2

2x -2-x

2x -2-x

2

-2a 2x -2-x +2a 2+2

2x -2-x

=2x -2-x +2a 2+2

2x -2

-x -2a ≥2

2x -2-x

·2a 2+2

2x -2-x

-2a =22a 2+2-2a ,

故22a 2+2-2a =2,得a =1, 当且仅当2x -2-x =2时等号成立.

3.设函数f (x )=?????

? ??

??12x -7,x <0,

x ,x ≥0,

若f (a )<1,则实数a 的取

值范围是( )

A .(-∞,-3)

B .(1,+∞)

C .(-3,1)

D .(-∞,-3)∪(1,+∞)

答案:C 解析:当a <0时,不等式f (a )<1可化为? ????12a

-7<1,即

? ????12a <8=? ??

??12-3

,即a >-3, 此时-3

当a ≥0时,不等式f (a )<1可化为a <1, ∴0≤a <1.

综上,a 的取值范围是(-3,1).

4.如图,四边形OABC 是面积为8的平行四边形,AC ⊥CO ,AC

与BO 交于点E ,某指数函数y =a x (a >0且a ≠1)的图象经过点E ,B ,则a =( )

A. 2

B. 3 C .2 D .3

答案:A 解析:设E (t ,a t ),易知点B 的坐标为(2t,2a t ). ∵B 点在函数y =a x 的图象上, ∴2a t =a 2t ,∴a t =2(a t =0舍去).

∴平行四边形OABC 的面积=OC ·AC =a t ·2t =4t . 又平行四边形OABC 的面积为8, ∴t =2,∴a = 2.故选A.

5.已知函数y =x a ,y =x b ,y =c x 的图象如图所示,则a ,b ,c 的大小关系为( )

A .a

B .c

C .c

D .b

答案:B 解析:由题中图象可知a >1,b =12,c <1

2

,故选B.

6.已知a =? ??

??120.3

,b =log 12

0.3,c =a b ,则a ,b ,c 的大小关系是( )

A .a

B .c

C .a

D .b

答案:B 解析:b =log 12 0.3>log 12

1

2=1>a =? ??

??120.3,c =a b

c

7.若函数f (x )=a |2x -4|(a >0,a ≠1)满足f (1)=1

9,则f (x )的单调递

减区间是( )

A .(-∞,2]

B .[2,+∞)

C .[-2,+∞)

D .(-∞,-2]

答案:B 解析:由f (1)=19,得a =1

3,因此f (x )=? ??

??13|2x -4|.

因为y =|2x -4|在[2,+∞)上单调递增, 所以f (x )的单调递减区间是[2,+∞),故选B.

8.已知max{a ,b }表示a ,b 两数中的最大值.若f (x )=max{e |x |,e |x

-2|

},则f (x )的最小值为________.

答案:e 解析:由题意知,f (x )=max{e |x |,e |x -2|}=

?????

e x

,x ≥1,e 2-x ,x <1.

当x ≥1时,f (x )≥e,且当x =1时,取得最小值e ; 当x <1时,f (x )>e.

故f (x )的最小值为f (1)=e.

9.若函数f (x )=a x (a >0,a ≠1)在[-1,2]上的最大值为4,最小值为

m ,且函数g (x )=(1-4m )x 在[0,+∞)上是增函数,则a =________.

答案:1

4 解析:当a >1时,有a 2=4,a -1=m ,

故a =2,m =1

2

此时g (x )=-x 为减函数,不合题意; 若0

故a =14,m =116

此时g (x )=3

4x 在[0,+∞)上是增函数,符合题意.

故a =14.

10.已知函数f (x )=

a a 2

-1

(a x -a -x )(a >0且a ≠1).

(1)判断f (x )的奇偶性; (2)讨论f (x )的单调性;

(3)当x ∈[-1,1]时,f (x )≥b 恒成立,求b 的取值范围. 解:(1)∵f (-x )=a

a 2

-1

(a -x -a x

)=-

a a 2

-1

(a x -a -x )=-f (x ),

∴f (x )为奇函数.

(2)当a >1时,∵y =a x 为增函数,y =a -x 为减函数, ∴y =a x -a -x 为增函数. 又∵a >1时,a a 2-1

>0,

∴f (x )=

a

a 2

-1

(a x -a -x )为增函数. 当0

<0,

∴f (x )=

a

a 2

-1

(a x -a -x )为增函数. 综上,函数f (x )为增函数.

(3)要使x ∈[-1,1]时,f (x )≥b 恒成立, 只需f (x )在x ∈[-1,1]上满足f (x )min ≥b 即可. 又由(2)得函数f (x )为增函数,

∴f(x)min=f(-1)=

a

a2-1

(a-1-a)

=a

a2-1·

1-a2

a

=-1,

∴b≤-1.

故b的取值范围为{b|b≤-1}.

11.已知函数f(x)=1-

4

2a x+a

(a>0,a≠1)且f(0)=0.

(1)求a的值;

(2)若函数g(x)=(2x+1)·f(x)+k有零点,求实数k的取值范围;

(3)当x∈(0,1)时,f(x)>m·2x-2恒成立,求实数m的取值范围.

解:(1)对于函数f(x)=1-4

2a x+a

(a>0,a≠1),

由f(0)=1-

4

2+a

=0,得a=2.

(2)由(1)知f(x)=1-

4

2·2x+2

=1-

2

2x+1

.

∵函数g(x)=(2x+1)·f(x)+k=2x+1-2+k=2x-1+k有零点,

∴函数y=2x的图象和直线y=1-k有交点,

∴1-k>0,即k<1.

(3)∵当x∈(0,1)时,f(x)>m·2x-2恒成立,

即1-

2

2x+1

>m·2x-2恒成立,

亦即m<3

2x -

2

2x2x+1

恒成立,

令t=2x,则t∈(1,2),

且m<3

t

2

t t+1

3t+1

t t+1

1

t

2

t+1

.

由于y =1t +2

t +1在t ∈(1,2)上单调递减,

∴1t +2t +1>12+22+1=76,∴m ≤76

.

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