人教版高中数学必修一《指数函数》习题课
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第四章指数函数与对数函数指数课后篇巩固提升合格考达标练1.(2021天津滨海新区高一期中)下列运算正确的是( )A.a 2·a 3=a 6 B .(3a )3=9a 3 C .√a 88=a D .(-2a 2)3=-8a 62·a 3=a 5,故A 错误;(3a )3=27a 3,故B 错误;√a 88=|a|={a ,a ≥0,-a ,a <0,故C 错误;(-2a 2)3=-8a 6,故D 正确.故选D .2.(2021湖北武汉高一期中)若a<0,则化简a √-1a 得 ( )A.-√-aB.√-aC.-√aD.√aa<0,∴a √-1a =-√a 2×√-1a =-√a 2(-1a)=-√-a .故选A .3.(2021福建福州三中高一期中)已知x 2+x -2=3,则x+x -1的值为( ) A.√5 B .1 C .±√5 D .±1(x+x -1)2=x 2+x -2+2=5,可得x+x -1=±√5.故选C .4.(112)0-(1-0.5-2)÷(278)23的值为()A.-13 B.13C.43D.73=1-(1-22)÷(32)2=1-(-3)×49=73.故选D . 5.若√4a 2-4a +1=1-2a ,则a 的取值范围是 .-∞,12]√4a 2-4a +1=√(2a -1)2=|2a-1|=1-2a ,∴2a-1≤0,即a ≤12.6.若α,β是方程5x 2+10x+1=0的两个根,则2α·2β= ,(2α)β= .215,得α+β=-2,αβ=15,则2α·2β=2α+β=2-2=14,(2α)β=2αβ=215. 7.化简求值:(1)(94)12-(9.6)0-(278)-23+(23)2; (2)(a 12·√b 23)-3÷√b -4·√a -2(a>0,b>0).原式=[(32)2]12-1-[(23)3]23+(23)2=32-1-49+49=12;(2)原式=a -32·b -2÷b -2·a -12=a -1·b 0=1a .等级考提升练8.(2021河北张家口张垣联盟高一联考)将根式√a √a √aa化简为指数式是( ) A.a-18B.a 18C.a-78D.a-34=a 12+14+18-1=a-18,故选A .9.(2021河南开封高一期中)已知正数x 满足x 12+x -12=√5,则x 2+x -2=( ) A.6 B .7 C .8 D .9x 满足x 12+x -12=√5,所以(x 12+x -12)2=5,即x+x -1+2=5,则x+x -1=3,所以(x +x -1)2=9,即x 2+x -2+2=9,因此x 2+x -2=7.故选B .10.(多选题)(2021河北唐山一中高一期中)下列计算正确的是( )A.√(-3)412=√-33B .(a 23b 12)(-3a 12b 13)÷13a 16b 56=-9a (a>0,b>0)C .√√93=√33D .√-2√23=-213√(-3)4=√3412=√33,故A 错误;(a 23b 12)(-3a 12b 13)÷13a 16b 56=-9a 23+12-16b 12+13-56=-9a ,故B 正确;√√93=916=(32)16=313=√33,故C 正确;√-2√23=(-2√2)13=(-2×212)13=(-232)13=-212,故D 错误.故选BC .11.已知x 2+x -2=2√2,且x>1,则x 2-x -2的值为 ( )A.2或-2B.-2C.√6D.2方法一)∵x>1,∴x 2>1.由x -2+x 2=2√2,可得x 2=√2+1, ∴x 2-x -2=√2+1-√2+1=√2+1-(√2-1)=2.(方法二)令x 2-x -2=t , ① ∵x -2+x 2=2√2,②∴由①2-②2,得t 2=4.∵x>1,∴x 2>x -2, ∴t>0,于是t=2,即x 2-x -2=2,故选D .12.(多选题)(2021江苏扬州邗江高一期中)下列根式与分数指数幂的互化正确的是( ) A.-√x =(-x )12 B.√y 26=y 12(y<0) C.x -13=√x3(x ≠0)D .[√(-x )23]34=x 12(x>0)A,因为-√x =-x 12(x ≥0),而(-x )12=√-x (x ≤0),所以A 错误; 对于选项B,因为√y 26=-y 13(y<0),所以B 错误;对于选项C,x -13=√x3(x ≠0),所以C 正确;对于选项D,[√(-x )23]34=x 2×13×34=x 12(x>0),所以D 正确.13.若a>0,b>0,则化简√b 3a √a2b6的结果为 .√b3a√a 2b6=√b 3a(a 2b6)12=√b 3a ab3=1.14.化简:(2-a )[(a-2)-2(-a )12]12=.-a )14a ≤0,则(a-2)-2=(2-a )-2,所以原式=(2-a )[(2-a )-2·(-a )12]12 =(2-a )(2-a )-1(-a )14=(-a )14.15.化简求值: (1)0.125-13−(98)0+[(-2)2]32+(√2×√33)6;(2)(5116)0.5+√(-10)2-2√3×√276-4π0÷(34)-1.根据指数幂与根式的运算,化简可得0.125-13−(98)0+[(-2)2]32+(√2×√33)6=[(2)-3]-13−(98)0+(22)32+(212×313)6=2-1+8+(212)6(313)6=2-1+8+8×9=81.(2)由分数指数幂及根式的运算,化简可得(5116)0.5+√(-10)2-2√3×√276-4π0÷(34)-1=[(32)4]0.5+10-2√3×(33)16-4×34=94+10-2√3×√3-3 =94+10-6-3=134. 16.已知a 2x =√2+1,求a 3x +a -3xa x +a -x 的值.a2x=√2+1,∴a-2x=√2+1=√2-1,即a2x+a-2x=2√2,∴a3x+a-3xa x+a-x=(a x+a-x)(a2x+a-2x-1)a x+a-x=a2x+a-2x-1=2√2-1.新情境创新练17.(2021黑龙江大庆实验中学高一期末)已知实数x满足3×16x+2×81x=5×36x,则x的值为.或123×16x+2×81x=5×36x,所以3×24x+2×34x=5×(2×3)2x,则3×24x+2×34x=5×22x×32x,所以3×24x+2×34x-5×22x×32x=0,即(3×22x-2×32x)(22x-32x)=0,所以3×22x-2×32x=0,或22x-32x=0,解得x=12或x=0.。
指数函数、对数函数及其性质的应用课后篇巩固提升基础巩固1.函数f(x)= -在卜1,0]上的最大值是( )答案D2. 函数f(x)=e |x-11的单调递减区间是( )A. (-s ,+ 叼B.[1, + 旳C.(4,1]D.[0, + 乡解析因为y=e u 为增函数,u=|x-1|在(-円1]上单调递减,在[1, +勺上单调递增,所以由复合函数 同增异减 法则可知函数f(x)=e |x-11的单调递减区间是(-务1].故选C. 答案 C23. 函数f(x)=lo _(x-4)的单调递增区间为( )A.(0, + 叼B.(-g ,0)C.(2, + 叼D.(-g ,-2)解析 令t=x 2-4>0,可得x>2或x<-2.故函数f(x)的定义域为(-壬-2) U (2,+哲,当x € (-円-2)时,t 随x 的增大而减小,y= lo _t 随t 的减小而增大,所以y=lo (x 2-4)随x 的增大而增 大,即f(x)在(-円-2)上单调递增.故选D. 答案DA. 一B.(0,1)D.(0,3)B.0C.1D.3A.-1 在区间[-1,0]上是减函数,则最大值是f(-1)= -= 3.习题课 4.已知函数f(x) =满足对任意X 1孜2,都有< 0成立,则a 的取值范围是(C.-解析由于函数f(x)= 满足对任意的X1乞,都有<0成立,所以该函数为R上的减函数所以解得0<a<-.5•已知y=log a(2-ax)在区间[0,1]上为减函数则a的取值范围为()A.(0,1)B.(1,2)C.(0,2)D.[2, + 乡解析由题设知a>0,则t= 2-ax在区间[0,1]上是减函数.因为y=log a(2-ax)在区间[0,1]上是减函数,所以y=log a t在定义域内是增函数,且t min>0.因此故1 <a< 2.是__________________________ .解析由题意可知,f(log4x)< 0? --<log4x<-? <x< - ? -<x< 2.答案-7. —种专门占据内存的计算机病毒,开机时占据的内存为2 KB,如果每3 min自身复制一次,复制后所占据的内存是原来的2倍,那么开机后,该病毒占据64 MB(1 MB =210 KB)内存需要经过的时间为______ mi n.解析设开机t min后,该病毒占据y KB内存,由题意,得y=2 x " 一.令y=「=64X210,又64X210=26X210=216,所以有- +1=16,解得t=45.(1)求函数f(x)-g(x)的定义域;⑵求使函数f(x)-g(x)的值为正数时x的取值范围.解(1)由题意可知,f(x)-g(x)= log a(x+1)-log a(4-2x),要使函数f(x)-g(x)有意义,则有解得-1<x< 2.故函数f(x)-g(x)的定义域是(-1,2).⑵令f(x)-g(x)>0,得f(x)>g(x),即log a(x+ 1)>log a(4-2x).当a>1时,可得x+ 1>4-2x,解得x> 1.由⑴知-1<x< 2,所以1<x< 2;当0<a< 1 时,可得x+ 1<4-2x,解得x<1,由⑴知-1<x< 2,所以-1 <x< 1.综上所述,当a>1时,x的取值范围是(1,2);当0<a< 1时,x的取值范围是(-1,1).9•已知定义域为R的函数f(x)= —是奇函数•(1)求a的值;⑵若对任意的t€ R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求k的取值范围.解|(1)由f(x)是R上的奇函数,有f(x)=-f(-x)? —=- 一对于任意实数x恒成立,解得a=2,此时f(x)= ------ -.⑵我们先证明f(x)= -------- -的单调性:任取X1,X2€ R,且X1<X2,贝y f(X1)-f(X2)= -- - ------ -一------------- > 0.可见f(x)在R上单调递减.由此结合奇偶性,我们有f(t2-2t)+f(2t2-k)<0,即f(t2-2t)<f(k-2t2),2 2二t-2t>k-2t,即卩3 -一—-k>0.要使上述不等式对t€ R恒成立,则需---k>0,即kv--.故k的取值范围为---.解析由于函数f(x)= 满足对任意的X1乞,都有<0成立,所以该函数为R上I 能力提升1. 函数y=x ln |x|的大致图象是()解析函数f(x)=x ln凶的定义域(a,O)U (O, +旳关于原点对称,且f(_x)=_x ln |-x|=-x ln |x|=-f (x),所以f(x) 是奇函数,排除选项B;当0<x< 1时,f(x)< 0,排除选项A,C.故选D.答答案D2 __2. 若函数f(x)= log2(x -ax+ 3a)在区间[2,+旳上是增函数,则实B.a w 2数a的取值范围是()A.a w 4C.-4<a w 4D.-2W a< 4解析]T函数f(x)=log2(x2-ax+3a)在区间[2,+旳上是增函数,二y=x2-ax+3a在[2, +乡上大于零且单调递增,故有解得-4<a w 4,故选C.答答案C3. 已知f(x)是定义在实数集R上的函数,满足条件:y=f(x+ 1)是偶函数,且当x> 1时,f(x)=5x,则f -,f -,f -的大小关系是()A. f-<f-<f-B. f-<f-<f-C. f - <f - <f -D. f - <f - <f -解析T y=f(x+ 1)是偶函数,y=f(x+1)的对称轴为x=0,••• y=f(x)的对称轴为x=1. 又x> 1 时,f(x)=5x,f(x)=5x在区间[1,+乡上是增函数••• f(x)在(-円1)上是减函数.■/ f _ =f 一,且_ 一 -,• f — <f — <f —,即 f 一<f 一<f 一4. _______________________________________________________________________________ 已知函数y= log a x(a>0,且a詢),当x>2时恒有|y|> 1,则a的取值范围是_________________________________解析当a> 1时,y=log a x在区间(2,+ *)上是增函数,由log a2> 1,得1<a< 2;当0<a< 1时,y=log a x在区间(2, +旳上是减函数,且log a2< -1,得-三a<1.故a的取值范围是- U (1,2].答案- U (1,2]5. _______________________________________________________________ 若函数y= - +m的图象不经过第一象限,则m的取值范围是 __________________________________________ .解析将函数y= -的图象向右平移1个单位长度得到函数y= - -的图象(如图所示),当m<0时,将y= - 的图象向下平移|m|个单位长度就可以得到函数y= - +m的图象要使y= - +m的图象不经过第一象限,则需m w -2.答案m w -26. 已知函数f(x)=b a x(其中a,b为常数,且a>0,a詢)的图象经过点A(1,6),B(3,24). (1)求f(x)的解析式;⑵若不等式- > 2m+ 1在x€ (a,1]时恒成立,求实数m的取值范围.解| (1)由题意得解得a=2,b=3,「. f(x)=3 2x.⑵设g(x)= - -,则y=g (x)在R上为减函数,--当xw1时 g(x)min =g (1)=〜.- > 2m+1 在 x € (-8,1]上恒成立,二 g(x)min > 2m+1,即 2m+ 1 w -,/. m w -_.故实数m 的取值范围为7. 已知函数 f(x-1)=lg —. (1)求函数f(x)的解析式;⑵解关于x 的不等式f(x) > lg(3x+1). 解(1)令 t=x-1,则 x=t+ 1.由题意知 一>0,即0<x< 2,则-1<t< 1.所以 f(t) = lg ------- =|g 一.故 f(x) = lg 一(-1<x< 1).(2)lg ——> lg(3x+ 1)? ——> 3x+ 1>0.由 3x+1> 0,得 x>- -. 因为-1 <x< 1,所以 1-x> 0.由——> 3x+1,得 x+1 > (3x+1)(1-x), 即 3x 2-x > 0,x(3x-1) > 0,解得 x >-或 x < 0 .又 x>--,-1<x< 1,所以—<x < 0 或x<1.故不等式的解集为 ---.2 28. 已知函数 f(x)=lg[( a -1)x + (a+ 1)x+1].(1) 若f(x)的定义域为R ,求实数a 的取值范围; (2) 若f(x)的值域为R ,求实数a 的取值范围. 分析 |设 u(x)=(a 2-1)x 2+(a+1)x+1.2 2(1)函数f(x)的定义域为R ,则真数u(x)= (a-1)x + (a+1)x+1恒为正 若u(x)为二次函数,则图象的开 口向上且判别式小于0,但需考虑a 2-1 = 0时的情况.⑵若函数f(x)的值域为R,则真数u(x)能取到所有正实数.解设u(x)=(a2-1)x2+(a+ 1)x+1.2 2(1)函数f(x)=lg[(a -1)x + (a+1)x+1]的定义域为R,即u(x)= (a -1)x +(a+ 1)x+ 1>0 在R 上恒成立.当a=1时,2x+ 1>0在R上不能恒成立,故舍去;当a=-1时,1>0恒成立;当a -1和,即a^±1时,则一或-即/• a>-或a<-1.-或 -•••实数a的取值范围是(-8,-1] U - .⑵T f(x)的值域为R,2 2• u(x)=(a -1)x +(a+1)x+ 1的函数值要取遍所有的正数,即(0,+ *)是u(x)值域的子集当a=1时,符合题意;当a=-1时,不符合题意;当a赴1时,函数u(x)为二次函数,即函数u(x)=(a2-1)x2+(a+1)x+1的图象与x轴有交点且开口向上,则一或-即••1<a w -.综上可知,实数a的取值范围是-.。
第二课时指数函数图象及性质的应用(习题课)【选题明细表】1.(2018·信阳高一期末)设x>0,且1<b x<a x,则( C )(A)0<b<a<1 (B)0<a<b<1(C)1<b<a (D)1<a<b解析:因为1<b x,所以b0<b x.因为x>0,所以b>1.因为b x<a x,所以()x>1.因为x>0,所以>1,所以a>b,所以1<b<a.故选C.2.下列判断正确的是( D )(A)2.52.5>2.53(B)0.82<0.83(C)π2< (D)0.90.3>0.90.5解析:函数y=0.9x在R上为减函数,所以0.90.3>0.90.5.3.设f(x)=()|x|,x∈R,那么f(x)是( D )(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 解析:因为f(-x)=()|-x|=()|x|=f(x), 所以f(x)为偶函数.又当x>0时,f(x)=()x 在(0,+∞)上是减函数, 故选D.4.(2018·衡阳高一期末)若偶函数f(x)满足f(x)=2x -4(x ≥0),则不等式f(x-2)>0的解集是( D ) (A){x|-1<x<2} (B){x|0<x<4} (C){x|x<-2或x>2} (D){x|x<0或x>4} 解析:由偶函数f(x)满足f(x)=2x -4(x ≥0), 可得f(x)=f(|x|)=-4,则f(x-2)=f(|x-2|)=-4,要使f(|x-2|)>0,只需-4>0,|x-2|>2,解得x<0或x>4.故选D.5.三个数(),(),()中,最大的是 ,最小的是 .解析:因为函数y=()x 在R 上是减函数,所以()>(),又在y轴右侧函数y=()x的图象始终在函数y=()x的图象的下方,所以()>(),即()>()>().答案()()6.方程9x+3x-2=0的解是.解析:因为9x+3x-2=0,即(3x)2+3x-2=0,所以(3x+2)(3x-1)=0⇒3x=-2(舍去),3x=1.解得x=0.答案:07.设f(x)=|3x-1|,c<b<a且f(c)>f(a)>f(b),则下列关系式中一定成立的是( D )(A)3c>3b (B)3b>3a(C)3c+3a>2 (D)3c+3a<2解析:f(x)=|3x-1|=故可作出f(x)=|3x-1|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c<0且a>0,故必有3c<1且3a>1,又f(c)-f(a)>0,即为1-3c-(3a-1)>0,所以3c+3a<2.故选D.8.若函数f(x)=a|x+1|(a>0,a≠1)的值域为[1,+∞),则f(-4)与f(1)的大小关系是( A )(A)f(-4)>f(1) (B)f(-4)=f(1)(C)f(-4)<f(1) (D)不能确定解析:因为|x+1|≥0,函数f(x)=a|x+1|(a>0,a≠1)的值域为[1,+∞), 所以a>1.由函数f(x)=a|x+1|在(-1,+∞)上是增函数,且它的图象关于直线x=-1对称,可得函数f(x)在(-∞,-1)上是减函数.再由f(1)=f(-3),可得f(-4)>f(1),故选A.9.若函数f(x)=a x-x-a(a>0,且a≠1)有两个零点,则实数a的取值范围是.解析:令a x-x-a=0,即a x=x+a,若0<a<1,显然y=a x与y=x+a的图象只有一个公共点;若a>1,y=a x与y=x+a的图象如图所示有两个公共点. 答案:(1,+∞)10.(2017·虹口区高一期末)已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=-+,则此函数的值域为.解析:设t=,当x≥0时,2x≥1,所以0<t≤1,f(t)=-t2+t=-(t-)2+,所以0≤f(t)≤,故当x≥0时,f(x)∈[0,];因为y=f(x)是定义在R上的奇函数,所以当x≤0时,f(x)∈[-,0];故函数的值域是[-,].答案:[-,]11.已知物体初始温度是T0,经过t分钟后物体温度是T,且满足T=T a+(T0-T a)·2-kt(T a为室温,k是正常数).某浴场热水是由附近发电厂供应,已知从发电厂出来的95 ℃的热水,在15 ℃室温下,经过100分钟后降至25 ℃.(1)求k的值;(2)该浴场先用冷水将供应的热水从95 ℃迅速降至55 ℃,然后在室温15 ℃下缓慢降温供顾客使用.当水温在33 ℃至43 ℃之间,称之为“洗浴温区”.问:某人在“洗浴温区”内洗浴时,最多可洗浴多长时间?(结果保留整数)(参考数据:2-0.5=0.70,2-1.2=0.45).解:(1)将T a=15,T0=95,t=100代入关系式T=T a+(T0-T a)·2-kt,得25=15+(95-15)·2-100k,2-100k==2-3,解得k=.(2)由(1),将T0=55代入关系式T=T a+(T0-T a)·2-kt,得T=15+(55-15)·=15+40·,令33≤15+40·≤43,即0.45≤≤0.7,因为2-0.5=0.70,2-1.2=0.45,所以2-1.2≤≤2-0.5,解得≤t≤40,所以某人在“洗浴温区”内洗浴时,最多可洗浴40-≈23分钟.12.已知f(x)=x(+).(1)求f(x)的定义域;(2)判断f(x)的奇偶性,并说明理由;(3)求证:f(x)>0.(1)解:由于2x-1≠0,2x≠20,故x≠0,所以函数f(x)的定义域为{x∈R|x≠0}.(2)解:函数f(x)是偶函数.理由如下:由(1)知函数f(x)的定义域关于原点对称, 因为f(x)=x(+)=·,所以f(-x)=-·=-·=-·=·=f(x),所以f(x)为偶函数.(3)证明:由(2)知f(x)=·.对于任意x∈R,都有2x+1>0,若x>0,则2x>20,所以2x-1>0,于是·>0,即f(x)>0,若x<0,则2x<20,所以2x-1<0,于是·>0,即f(x)>0,综上知f(x)>0.。
2.1指数函数习题课课时目标 1.提高学生对指数与指数幂的运算能力.2.进一步加深对指数函数及其性质的理解.3.提高对指数函数及其性质的应用能力.1.下列函数中,指数函数的个数是( )①y =2·3x ;②y =3x +1;③y =3x ;④y =x 3. A .0 B .1 C .2 D .32.设f (x )为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=2x+2x +b (b 为常数),则f (-1)等于( )A .-3B .-1C .1D .33.对于每一个实数x ,f (x )是y =2x与y =-x +1这两个函数中的较小者,则f (x )的最大值是( )A .1B .0C .-1D .无最大值4.将22化成指数式为________.5.已知a =40.2,b =80.1,c =(12)-0.5,则a ,b ,c 的大小顺序为______________.6.已知12x +12x -=3,求x +1x的值.一、选择题 1.()1222-⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的值为( )A. 2 B .- 2C.22 D .-22 2.化简3a -b 3+a -2b 2的结果是( ) A .3b -2a B .2a -3b C .b 或2a -3b D .b3.若0<x <1,则2x ,(12)x,0.2x之间的大小关系是( )A .2x <0.2x <(12)xB .2x <(12)x <0.2xC .(12)x <0.2x <2xD .0.2x<(12)x <2x4.若函数则f (-3)的值为( )A.18B.12 C .2 D .85.函数f (x )=a x -b的图象如图所示,其中a ,b 均为常数,则下列结论正确的是( )A .a >1,b >0B .a >1,b <0C .0<a <1,b >0D .0<a <1,b <06.函数f (x )=4x+12x 的图象( )A .关于原点对称B .关于直线y =x 对称C .关于x 轴对称D .关于y 轴对称题 号 1 2 3 4 5 6 答 案二、填空题7.计算:120.064--(-14)0+160.75+120.01-=___________________________________.8.已知10m=4,10n=9,则3210m n -=________.9.函数y =1-3x(x ∈[-1,2])的值域是________. 三、解答题10.比较下列各组中两个数的大小:(1)0.63.5和0.63.7;(2)(2)-1.2和(2)-1.4; (3) 1332⎛⎫ ⎪⎝⎭和2332⎛⎫ ⎪⎝⎭;(4)π-2和(13)-1.3.11.函数f (x )=a x(a >0,且a ≠1)在区间[1,2]上的最大值比最小值大a2,求a 的值.能力提升12.已知f(x)=aa2-1(a x-a-x)(a>0且a≠1),讨论f(x)的单调性.13.根据函数y=|2x-1|的图象,判断当实数m为何值时,方程|2x-1|=m无解?有一解?有两解?1.(1)根式的运算中,有开方和乘方并存的情况,此时要注意两种运算的顺序是否可换.如当a ≥0时,na m=(na )m,而当a <0时,则不一定可换,应视m ,n 的情况而定. (2)分数指数幂不能对指数随意约分.(3)对分数指数幂的运算结果不能同时含有根号和分数指数,不能同时含有分母和负指数.2.指数函数的解析式y =a x 中,a x的系数是1.有些函数貌似指数函数,实际上却不是,如y =a x +k(a >0且a ≠1,k ∈Z );有些函数看起来不像指数函数,实际上却是,如y =a -x(a >0且a ≠1),因为它可以化为y =(1a )x ,其中1a >0,且1a≠1.3.学习指数函数要记住图象,理解图象,由图象能说出它的性质.关键在于弄清楚底数a 对于函数值变化的影响,对于a >1与0<a <1时函数值变化的情况不同,不能混淆,为此必须利用图象,数形结合.双基演练1.B [只有③中y =3x是指数函数.]2.A [因f (x )为定义在R 上的奇函数,所以f (0)=0, 即1+b =0,b =-1.所以f (-1)=-f (1)=-(2+2-1)=-3.]3.A [当x ≤0时,f (x )=2x;当x >0时,f (x )=-x +1.显然,其最大值是1.]4.234解析5.b <a <c解析 a =20.4,b =20.3,c =20.5.又指数函数y =2x在R 上是增函数, ∴b <a <c .则x +x -1=7,即x +1x=7.作业设计 1.C [原式=122-=12=22.] 2.C [原式=(a -b )+|a -2b |=⎩⎪⎨⎪⎧b , a ≤2b ,2a -3b , a >2b .]3.D [当0<x <1时,2x>1,(12)x <1,对于(12)x ,(0.2)x,不妨令x =12,则有0.5>0.2.]4.A [f (-3)=f (-3+2)=f (-1)=f (-1+2)=f (1)=f (1+2)=f (3)=2-3=18.]5.D [f (x )=a x -b 的图象是由y =a x的图象左右平移|b |个单位得到的,由图象可知f (x )在R 上是递减函数,所以0<a <1,由y =a x 过点(0,1)得知y =a x的图象向左平移|b |个单位得f (x )的图象,所以b <0.]6.D [f (-x )=4-x +12-x =1+4x 2x =f (x ),∴f (x )是偶函数,图象关于y 轴对称.] 7.485=0.4-1-1+23+0.1=52-1+8+110=485.8.839.[-8,23]解析 因为y =3x 是R 上的单调增函数,所以当x ∈[-1,2]时,3x ∈[3-1,32],即-3x∈[-9,-13],所以y =1-3x∈[-8,23].10.解 (1)考查函数y =0.6x .因为0<0.6<1,所以函数y =0.6x在实数集R 上是单调减函数.又因为3.5<3.7,所以0.63.5>0.63.7.(2)考查函数y =(2)x .因为2>1,所以函数y =(2)x在实数集R 上是单调增函数.又因为-1.2>-1.4,所以(2)-1.2>(2)-1.4.(3)考查函数y =(32)x .因为32>1,所以函数y =(32)x在实数集R 上是单调增函数.又因为13<23,所以1332⎛⎫ ⎪⎝⎭<2332⎛⎫⎪⎝⎭. (4)∵π-2=(1π)2<1,(13)-1.3=31.3>1,∴π-2<(13)-1.3.11.解 (1)若a >1,则f (x )在[1,2]上递增, ∴a 2-a =a2,即a =32或a =0(舍去).(2)若0<a <1,则f (x )在[1,2]上递减,∴a -a 2=a 2,即a =12或a =0(舍去).综上所述,所求a 的值为12或32.12.解 ∵f (x )=a a 2-1(a x-1ax ),∴函数定义域为R ,设x 1,x 2∈(-∞,+∞)且x 1<x 2,∴当a >1时,ax 1<ax 2,aa 2-1>0∴f (x 1)-f (x 2)<0,f (x 1)<f (x 2),f (x )为增函数,当0<a <1时,,aa 2-1<0∴f (x 1)-f (x 2)<0,f (x 1)<f (x 2),∴f (x )为增函数, 综上,f (x )在R 上为增函数.13.解 函数y =|2x-1|的图象可由指数函数y =2x的图象先向下平移一个单位长度,然后再作x 轴下方的部分关于x 轴的对称图形,如图所示.函数y =m 的图象是与x 轴平行的直线,观察两图象的关系可知:当m <0时,两函数图象没有公共点,此时方程|2x-1|=m 无解;当m =0或m ≥1时,两函数图象只有一个公共点,此时方程|2x-1|=m 有一解;当0<m <1时,两函数图象有两个公共点,此时方程|2x-1|=m 有两解.。
亲爱的同学:这份试卷将再次记录你的自信、沉着、智慧和收获,我们一直投给你信任的目光……学 习 资 料 专 题习题课(四) 指数函数(时间:45分钟 满分:75分)一、选择题(每小题5分,共30分) 1.下列各式中成立的是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫m n 7=m 7n 17 B .12-4= 3-3C.4x 3+y 3=(x +y )34 D .39=33解析:⎝ ⎛⎭⎪⎫m n 7=m 7n7=m 7n -7≠m 7n 17 ;12-4=1234=33≠ 3-3;4x 3+y 3=(x 3+y 3)14 ≠(x +y )34 ;39=(32)13 ×12 =313 =33.故选D.答案:D2.已知f (x )=a -x(a >0且a ≠1),且f (-2)> f (-3),则a 的取值范围是( ) A .0<a <1 B .a >1 C.12<a <1 D .a >0解析:∵f (-2)=a 2,f (-3)=a 3,f (-2)> f (-3), 即a 2>a 3, 故0<a <1.故选A. 答案:A3.函数y =xa x|x |(0<a <1)的图象的大致形状是( )解析:当x >0时,y =a x(0<a <1),由此可以画出函数在y 轴右侧的图象.当x <0时,y =-a x (0<a <1).另外,函数y =-a x 与y =a x 的图象关于x 轴对称.由此可以画出函数在y 轴左侧的图象,故选D.答案:D4.已知1>n >m >0,则指数函数①y =m x;②y =n x的图象是( )解析:由1>n >m >0可知两曲线应为递减的曲线,故排除A ,B ,再由n >m 可知应选C.答案:C5.函数f (x )=a x+⎝ ⎛⎭⎪⎫1ax (a >0且a ≠1)是( )A .奇函数也是偶函数B .偶函数C .既非奇函数也非偶函数D .奇函数解析:∵函数f (x )定义域(-∞,+∞)关于原点对称,且f (-x )=a -x+⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -x =a x +⎝ ⎛⎭⎪⎫1ax=f (x )(a >0,且a ≠1),∴f (x )为偶函数,故选B.答案:B6.已知f (x )的定义域是[1,5],则函数y =f x -2x-4的定义域是( )A .[1,3] B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,3C .[2,3)D .(2,3]解析:由⎩⎪⎨⎪⎧1≤2x -1≤5,2x-4>0,得⎩⎪⎨⎪⎧1≤x ≤3,x >2,∴2<x ≤3,故选D. 答案:D二、填空题(每小题5分,共20分)7.指数函数f (x )=a x(a >0且a ≠1)的图象经过(2,4)点,那么f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12·f (4)=______.解析:∵4=a 2,∴a =2,∴f (x )=2x,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12·f (4)=212 ×24=16 2.答案:16 28.计算:0.25×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12-4-4÷20-⎝ ⎛⎭⎪⎫116-12 =________.解析:原式=14×16-4÷1-⎝ ⎛⎭⎪⎫14-1=4-4-4=-4.答案:-49.三个数⎝ ⎛⎭⎪⎫3737 、⎝ ⎛⎭⎪⎫3747 、⎝ ⎛⎭⎪⎫4737 中,最大的是______,最小的是______. 解析:∵函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫37x在R 上是减函数,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫3737 >⎝ ⎛⎭⎪⎫3747 , 又函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫37x 的图象在y 轴右侧始终在函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫47x的图象的下方,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫4737 >⎝ ⎛⎭⎪⎫3737答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫4737 ⎝ ⎛⎭⎪⎫3747 10.若直线y =2a 与函数y =|a x-1|+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:当a >1时,通过平移变换和翻折变换可得如图(1)所示的图象,则由图可知1<2a <2,即12<a <1,与a >1矛盾.当0<a <1时,同样通过平移变换和翻折变换可得如图(2)所示的图象,则由图可知1<2a <2,即12<a <1,即所求.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 三、解答题11.(本小题满分12分)化简求值:(1)(7+43)12 -2716 +1634 -2×(8-23 )-1+52×(4-25 )-1.(2)23a ÷46a ·b ×3b 3.解:(1)原式=[(2+312 )2]12 -(33)16 +(24)34 -2×[(23)-23 ]-1+215 ×(22)25 =2+312 -312 +23-2×22+215 ×245 =4.(2)原式=2a 13 ÷(4a 16 b 16 )×(3b 32 ) =12a 13 -16 b -16 ·3b 32 =32a 16b 43 . 12.(本小题满分13分)已知定义在实数集R 上的奇函数f (x )有最小正周期2,且当x ∈(0,1)时,f (x )=2x4x +1.(1)求函数f (x )在(-1,1)上的解析式; (2)判断f (x )在(0,1)上的单调性;(3)当λ取何值时,方程f (x )=λ在(-1,1)上有实数解? 解:(1)∵f (x )是x ∈R 上的奇函数,∴f (0)=0. 设x ∈(-1,0),则-x ∈(0,1) f (-x )=2-x4-x +1=2x4x +1=-f (x ),∴f (x )=-2x 4x+1,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x4x +1,x ∈-1,,0,x =0,2x 4x+1,x ∈,(2)设0<x 1<x 2<1.f (x 1)-f (x 2)=x 1-2x 2+x 1+2x 2-2x 2+2x 1x 1+x 2+=x 1-2x 2-2x 1+x 2x 1+x 2+,∵0<x 1<x 2<1,∴2x 1<2x 2,2x 1+x 2>20=1,∴f (x 1)-f (x 2)>0,∴f (x )在(0,1)上为减函数. (3)∵f (x )在(0,1)上为减函数,∴2141+1<f (x )<2040+1,即f (x )∈⎝ ⎛⎭⎪⎫25,12. 同理,f (x )在(-1,0)上时,f (x )∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-25.又f (0)=0,当λ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-25∪⎝ ⎛⎭⎪⎫25,12.或λ=0时,方程f (x )=λ在x ∈(-1,1)上有实数解.。
§2.1习题课
课时目标
1.提高学生对指数与指数幂的运算能力.
2.进一步加深对指数函数及其性质的理解.
3.提高对指数函数及其性质的应用能力.
1.下列函数中,指数函数的个数是( )
①y =2·3x ;②y =3x +
1;③y =3x ;④y =x 3. A .0 B .1 C .2 D .3
2.设f (x )为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=2x +2x +b (b 为常数),则f (-1)等于( )
A .-3
B .-1
C .1
D .3
3.对于每一个实数x ,f (x )是y =2x 与y =-x +1这两个函数中的较小者,则f (x )的最大值是( )
A .1
B .0
C .-1
D .无最大值
4.将22化成指数式为________.
5.已知a =40.2,b =80.1,c =(12)-
0.5,则a ,b ,c 的大小顺序为______________.
6.已知12
x +12
x =3,求x +1
x
的值.
一、选择题 1.()12
2
2
-⎡⎤-⎢⎥⎣⎦
的值为( )
A. 2 B .- 2 C.22 D .-22 2.化简3
(a -b )3+(a -2b )2的结果是( ) A .3b -2a B .2a -3b C .b 或2a -3b D .b
3.若0<x <1,则2x ,(1
2
)x,0.2x 之间的大小关系是( )
A .2x <0.2x <(12)x
B .2x <(1
2
)x <0.2x
C .(12)x <0.2x <2x
D .0.2x <(1
2)x <2x
4.若函数则f (-3)的值为( ) A.18 B.12 C .2 D .8
5.函数f (x )=a x -
b 的图象如图所示,其中a ,b 均为常数,则下列结论正确的是( ) A .a >1,b >0 B .a >1,b <0 C .0<a <1,b >0 D .0<a <1,b <0
6.函数f (x )=4x +1
2
x 的图象( )
A .关于原点对称
B .关于直线y =x 对称
C .关于x 轴对称
D .关于y 轴对称
二、填空题 7.计算:12
0.064
-
-(-14)0
+160.75
+1
20.01-=___________________________________.
8.已知10m
=4,10n
=9,则32
10m n -=________. 9.函数y =1-3x (x ∈[-1,2])的值域是________. 三、解答题
10.比较下列各组中两个数的大小:
(1)0.63.5和0.63.7;(2)(2)-1.2和(2)-
1.4; (3) 13
32⎛⎫ ⎪⎝⎭和23
32⎛⎫ ⎪⎝⎭
;(4)π-2
和(13)-1.3.
11.函数f (x )=a x (a >0,且a ≠1)在区间[1,2]上的最大值比最小值大a
2
,求a 的值.
能力提升
12.已知f(x)=a
a2-1
(a x-a-x)(a>0且a≠1),讨论f(x)的单调性.
13.根据函数y=|2x-1|的图象,判断当实数m为何值时,方程|2x-1|=m无解?有一解?有两解?
1.(1)根式的运算中,有开方和乘方并存的情况,此时要注意两种运算的顺序是否可换.如当a ≥0时,n a m =(n
a )m ,而当a <0时,则不一定可换,应视m ,n 的情况而定. (2)分数指数幂不能对指数随意约分.
(3)对分数指数幂的运算结果不能同时含有根号和分数指数,不能同时含有分母和负指数.
2.指数函数的解析式y =a x 中,a x 的系数是1.有些函数貌似指数函数,实际上却不是,
如y =a x +
k (a >0且a ≠
1,k ∈Z );有些函数看起来不像指数函数,实际上却是,如y =a -
x (a >0且a ≠1),因为
它可以化为y =(1a )x ,其中1a >0,且1
a
≠1.
3.学习指数函数要记住图象,理解图象,由图象能说出它的性质.关键在于弄清楚底数a 对于函数值变化的影响,对于a >1与0<a <1时函数值变化的情况不同,不能混淆,为此必须利用图象,数形结合.
§2.1 习题课
双基演练
1.B [只有③中y =3x 是指数函数.]
2.A [因f (x )为定义在R 上的奇函数,所以f (0)=0, 即1+b =0,b =-1.
所以f (-1)=-f (1)=-(2+2-1)=-3.] 3.A [当x ≤0时,f (x )=2x ;
当x >0时,f (x )=-x +1.显然,其最大值是1.]
4.234
解析
5.b <a <c
解析 a =20.4,b =20.3,c =20.5.
又指数函数y =2x 在R 上是增函数, ∴b <a <c .
则x +x -
1=7,即x +1x
=7.
作业设计 1.C [原式=12
2
-=
12=22
.] 2.C [原式=(a -b )+|a -2b |=⎩⎪⎨⎪⎧
b , a ≤2b ,
2a -3b , a >2b .
]
3.D [当0<x <1时,2x >1,(1
2
)x <1,
对于(12)x ,(0.2)x ,不妨令x =12,
则有0.5>0.2.]
4.A [f (-3)=f (-3+2)=f (-1)=f (-1+2)=f (1)=f (1+2)=f (3)=2-
3=18
.]
5.D [f (x )=a x -
b 的图象是由y =a x 的图象左右平移|b |个单位得到的,由图象可知f (x )在R 上是递减函数,所以0<a <1,由y =a x 过点(0,1)得知y =a x 的图象向左平移|b |个单位得f (x )的图象,所以b <0.]
6.D [f (-x )=4-
x +12
-x =1+4x
2x =f (x ),
∴f (x )是偶函数,图象关于y 轴对称.] 7.485
=0.4-
1-1+23+0.1=52-1+8+110=485
.
8.83
9.[-8,2
3
]
解析 因为y =3x 是R 上的单调增函数,所以当x ∈[-1,2]时,3x ∈[3-
1,32],即-3x ∈
[-9,-13],所以y =1-3x ∈[-8,2
3
].
10.解 (1)考查函数y =0.6x
.因为0<0.6<1,所以函数y =0.6x 在实数集R 上是单调减函数.又因为3.5<3.7,所以0.63.5>0.63.7.
(2)考查函数y =(2)x .因为2>1,所以函数y =(2)x 在实数集R 上是单调增函数.又因
为-1.2>-1.4,所以(2)-1.2>(2)-
1.4.
(3)考查函数y =(32)x .因为32>1,所以函数y =(32)x 在实数集R 上是单调增函数.又因为13<2
3,
所以1332⎛⎫
⎪⎝⎭<23
32⎛⎫
⎪⎝⎭
. (4)∵π-
2=(1π)2<1,(13)-1.3=31.3>1,
∴π-
2<(13
)-1.3.
11.解 (1)若a >1,则f (x )在[1,2]上递增,
∴a 2-a =a
2
,
即a =3
2
或a =0(舍去).
(2)若0<a <1,则f (x )在[1,2]上递减,
∴a -a 2=a 2,即a =1
2
或a =0(舍去).
综上所述,所求a 的值为12或3
2.
12.解 ∵f (x )=a a 2-1
(a x -1
a x ),
∴函数定义域为R ,
设x 1,x 2∈(-∞,+∞)且x 1<x 2,
∴当a >1时,ax 1<ax 2,a
a 2-1
>0
∴f (x 1)-f (x 2)<0,f (x 1)<f (x 2),f (x )为增函数,
当0<a <1时,,a
a 2-1
<0
∴f (x 1)-f (x 2)<0,f (x 1)<f (x 2),∴f (x )为增函数, 综上,f (x )在R 上为增函数. 13.
解 函数y =|2x
-1|的图象可由指数函数y =2x
的图象先向下平移一个单位长度,然后再作x 轴下方的部分关于x 轴的对称图形,如图所示.
函数y =m 的图象是与x 轴平行的直线,观察两图象的关系可知: 当m <0时,两函数图象没有公共点,此时方程|2x -1|=m 无解;
当m =0或m ≥1时,两函数图象只有一个公共点,此时方程|2x -1|=m 有一解;
当0<m<1时,两函数图象有两个公共点,此时方程|2x-1|=m有两解.。