高中数学 第三章 指数函数、对数函数和幂函数章末综合测评 苏教版必修1
- 格式:doc
- 大小:141.51 KB
- 文档页数:8
【金版学案】2016-2017学年高中数学 第3章 指数函数、对数函数和幂函数章末过关检测卷 苏教版必修1(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意的)1.f (x )=1x-x 的图象关于( )A .y 轴对称B .直线y =-x 对称C .坐标原点对称D .直线y =x 对称解析:f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),又f (-x )=1-x -(-x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -x =-f (x ),则f (x )为奇函数,图象关于原点对称.答案:C2.下列函数为偶函数的是( ) A .y =x 2+x B .y =-x 3 C .y =e xD .y =lnx 2+1解析:选项A ,C 为非奇非偶函数,选项B 为奇函数. 答案:D3.已知幂函数y =f (x )的图象过点(9,3),则log 4f (2)的值为( ) A.14 B .-14C .2D .-2 解析:设幂函数为f (x )=x α,则有3=9α,得α=12,所以f (x )=x 12,f (2)=2,所以log 4f (2)=log 42=log 4414=14.答案:A4.函数f (x )=|log 12x |的单调递增区间是( )A .(0,12)B .(0,1)C .(0,+∞)D .[1,+∞)解析:画f (x )=|log 12x |的图象如图所示:由图象知单调增区间为[1,+∞).答案:D5.已知10m =2,10n =4,则103m -n2的值为( )A .2 B.2 C.10 D .22解析:103m -n 2=103m2÷10n2=(10m )32÷(10n )12=232÷412=232-1= 2.答案:B6.设f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=2x +2x +b (b 为常数),则f (-1)=( )A .-3B .-1C .1D .3 解析:由f (0)=0得b =-1.所以f (-1)=-f (1)=-(21+2×1-1)=-3.答案:A7.已知函数f (x )=e -x -e xx,则其图象( )A .关于x 轴对称B .关于y =x 轴对称C .关于原点对称D .关于y 轴对称解析:函数的定义域为{x |x ≠0}, f (-x )=e x -e -x -x =e -x -e x x=f (x ),所以函数f (x )的偶函数,其图象关于y 轴对称. 答案:D8.已知定义在R 上的函数f (x )的图象是连续不断的,且有如下对应值表:则函数f (x )A .(-∞,1) B .(1,2) C .(2,3)D .(3,+∞)解析:因为f (2)·f (3)<0,所以f (x )在(2,3)内一定存在零点. 答案:C9.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的函数是( ) A .y =x 3 B .y =|x |+1 C .y =-x 2+1D .y =2-|x |解析:选项A 为奇函数,选项C ,D 在(0,+∞)上是减函数. 答案:B10.已知0<a <1,x =log a 2+log a3,y =12log a 5,z =log a21-log a3,则( )A .x >y >zB .z >y >xC .y >x >zD .z >x >y 解析:x =log a2+log a3=log a6=12log a 6,z =log a21-log a3=log a7=12log a 7.因为0<a <1,所以12log a 5>12log a 6>12log a 7.即y >x >z . 答案:C11.某工厂生产某产品x 吨所需费用为P 元,而卖出x 吨的价格为每吨Q 元,已知P =1 000+5x +110x 2,Q =a +xb,若生产出的产品能全部卖出,且当产量为150吨时利润最大.此时每吨的价格为40元,则有( )A .a =45,b =-30B .a =30,b =-45C .a =-30,b =45D .a =-45,b =-30解析:设生产x 吨产品全部卖出,获利润为y 元,则y =xQ -P =x ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +x b -⎝⎛⎭⎪⎫1 000+5x +110x 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -110·x 2+(a -5)x -1 000(x >0).由题意知,当x =150时,y 取最大值,此时Q =40.所以⎩⎪⎨⎪⎧-a -52⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -110=150,a +150b =40,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =45,b =-30.答案:A12.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-3,x ≤0,x 12,x >0,已知f (a )>1,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,1)B .(-∞,-2)∪(1,+∞)C .(1,+∞)D .(-∞,-1)∪(0,+∞)解析:当a ≤0时,f (a )=(12)a -3>1,解得a <-2;当a >0时,f (a )=a 12>1,解得a >1. 综上a 的取值范围是(-∞,-2)∪(1,+∞). 答案:B二、填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2e x -1, x <2,log 3(2x-1),x ≥2,则f (f (2))=________.解析:因为f (2)=log 3(22-1)=1, 所以f (f (2))=f (1)=2e 1-1=2. 答案:214.(2014·上海卷)若f (x )=x 23-x 12,则满足f (x )<0的x 的取值范围是________. 解析:根据幂函数的性质,由于12<23,所以当0<x <1时,x 23<x 12;当x >1时,x 23>x 12. 因此f (x )<0的解集为(0,1). 答案:(0,1)15.若定义运算f (a *b )=⎩⎪⎨⎪⎧b ,a ≥b ,a ,a <b ,则函数f (3x *3-x )的值域是________.解析:由定义可知该函数是求a ,b 中较小的那一个,所以分别画出y =3x 与y =3-x=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x的图象, 由图象很容易看出函数f (3x *3-x )的值域是(0,1]. 答案:(0,1]16.(2014·福建卷)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2,x ≤0,2x -6+ln x ,x >0的零点个数是________.解析:当x ≤0时,由x 2-2=0,得x =-2.当x >0时,f (x )=2x -6+ln x 是增函数且f (2)=ln 2-2<0,f (3)=ln 3>0. 所以f (x )在区间(0,+∞)上有且只有一个零点. 综上可知f (x )的零点有2个. 答案:2三、解答题(本题共6个小题,满分共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知函数f (x )=bxax 2+1(b ≠0,a >0).(1)判断f (x )的奇偶性;(2)若f (1)=12,log 3(4a -b )=12log 24,求a ,b 的值.解:(1)f (x )的定义域为R ,f (-x )=-bxax 2+1=-f (x ), 故f (x )是奇函数.(2)由f (1)=ba +1=12,得a -2b +1=0.又log 3(4a -b )=12log 24=1,即4a -b =3.由⎩⎪⎨⎪⎧a -2b +1=0,4a -b =3,解得a =1,b =1.18.(本小题满分12分)对于函数f (x ),若存在x 0∈R 使f (x 0)=x 0成立,则称x 0为f (x )的不动点,已知f (x )=ax 2+(b +1)x +b -1(a ≠0).(1)当a =1,b =-2时,求f (x )的不动点;(2)若对任意实数b ,函数f (x )恒有两个相异的不动点,求a 的取值范围. 解:(1)因为a =1,b =-2时,f (x )=x 2-x -3, 由f (x )=x ⇒x 2-2x -3=0⇒x =-1或x =3, 所以f (x )的不动点为-1和3.(2)由题设知ax 2+(b +1)x +b -1=x 有两个不等实根, 即ax 2+bx +b -1=0有两个不等实根,所以Δ=b 2-4a (b -1)>0⇒b 2-4ab +4a >0恒成立. 所以(-4a )2-4×4a <0⇒0<a <1. 故a 的取值范围是(0,1).19.(本小题满分12分)设海拔x m 处的大气压强是 y Pa ,y 与 x 之间的函数关系式是 y =c e kx ,其中c ,k 为常量,已知某地某天在海平面的大气压为1.01×105 Pa ,1 000 m 高空的大气压为0.90×105 Pa ,求600 m 高空的大气压强(精确到0.001).解:将x =0,y =1.01×105;x =1 000 , y =0.90×105, 代入 y =c e kx 得:⎩⎪⎨⎪⎧1.01×105=c e k ·0,0.90×105=c e k ·1 000,即⎩⎪⎨⎪⎧c =1.01×105, ①0.90×105=c e1 000k . ②将①代入②得:0.90×105=1.01×105e 1 000k ⇒k =11 000×ln0.901.01,计算得:k =-1.15×10-4.所以y =1.01×105×e -1.15×10-4x .将 x =600 代入,得:y =1.01×105×e -1.15×10-4×600, 计算得:y =0.943×105(Pa).所以在600 m 高空的大气压约为0.943×105 Pa.20.(本小题满分12分)已知函数f (x )=lg(a x -b x ),(a >1>b >0).(1)求f (x )的定义域;(2)若f (x )在(1,+∞)上递增且恒取正值,求a ,b 满足的关系式.解:(1)由a x -b x >0,得⎝ ⎛⎭⎪⎫a b x>1.因为a >1>b >0,所以ab>1.所以x >0.所以f (x )的定义域为(0,+∞).(2)因为f (x )在(1,+∞)上递增且恒为正值, 所以f (x )>f (1),只要f (1)>0. 则lg(a -b )≥0,所以a -b ≥1. 因此a ,b 满足的关系为a ≥b +1.21.(本小题满分12分)某工厂今年1月、2月、3月生产某种产品的数量分别是1万件、2万件、1.3万件,为了预测以后每个月的产量,以这三个月的产品数量为依据,用一个函数模拟该产品的月产量y 与月份x 的关系,模拟函数可以选用二次函数或函数y =ab x +c (其中a ,b ,c 为常数),已知4月份该产品的产量为1.37万件,请问用以上哪个函数作为模拟函数较好?并说明理由.解析:根据题意,该产品的月产量y 是月份x 的函数,可供选用的函数有两种,其中哪一种函数确定的4月份该产品的产量越接近于1.37万件,哪种函数作为模拟函数就较好,故应先确定这两个函数的具体解析式.设y 1=f (x )=px 2+qx +r (p ,q ,r 为常数, 且p ≠0),y 2=g (x )=ab x +c ,根据已知有⎩⎪⎨⎪⎧p +q +r =1,4p +2q +r =1.2,9p +3q +r =1.3和⎩⎪⎨⎪⎧ab +c =1,ab 2+c =1.2,ab 3+c =1.3,解得⎩⎪⎨⎪⎧p =-0.05,q =0.35,r =0.7和⎩⎪⎨⎪⎧a =-0.8,b =0.5,c =1.4.所以f (x )=-0.05x 2+0.35x +0.7,g (x )=-0.8×0.5x +1.4.所以f (4)=1.3,g (4)=1.35. 显然g (4)更接近于1.37,故选用y =-0.8×0.5x +1.4作为模拟函数较好. 22.(本小题满分12分)已知函数f (x )=2x -12|x |.(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. 解:(1)当x <0时,f (x )=0;当x ≥0时,f (x )=2x -12x.由条件可知2x -12x =2,即22x -2×2x -1=0,解得2x =1±2.因为2x >0,所以x =log 2(1+2).(2)当t ∈[1,2]时,2t⎝ ⎛⎭⎪⎫22t -122t +m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2t -12t ≥0, 因此m (22t -1)≥-(24t -1). 因为22t -1>0, 所以m ≥-(22t +1). 因为t ∈[1,2],所以-(1+22t )∈[-17,-5], 故m 的取值范围是[-5,+∞).。
章末综合检测(三)[学生用书P125(单独成册)](时间:120分钟,满分:150分)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.若a <12,则化简4(2a -1)2的结果是( )A.2a -1 B .-2a -1 C.1-2aD .-1-2a解析:选C.因为a <12,所以2a -1<0.于是,原式=4(2a -1)2=1-2a .2.函数y =lg x +lg(5-3x )的定义域是( ) A.⎣⎡⎭⎫0,53 B .⎣⎡⎦⎤0,53 C.⎣⎡⎭⎫1,53 D .⎣⎡⎦⎤1,53 解析:选C.由函数的解析式得: ⎩⎨⎧lg x ≥0,x >0,5-3x >0,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x >0,x <53. 所以1≤x <53.3.已知幂函数f (x )满足f ⎝⎛⎭⎫13=9,则f (x )的图象所分布的象限是( ) A .第一、二象限 B .第一、三象限 C .第一、四象限 D .第一象限解析:选A.设f (x )=x n,则⎝⎛⎭⎫13n=9,n =-2.所以f (x )=x -2,因此f (x )的图象在第一、二象限. 4.函数f (x )=3x -log 2(-x )的零点所在区间是( ) A.⎝⎛⎭⎫-52,-2 B .(-2,-1)C .(1,2)D .⎝⎛⎭⎫2,52 解析:选B.f (x )=3x -log 2(-x )的定义域为(-∞,0),所以排除C ,D ;又f (-2)·f (-1)<0,且f (x )在定义域内是单调递增函数,故零点在(-2,-1)内.5.已知log 2m =2.016,log 2n =1.016,则nm 等于( )A .2B .12C .10D .110解析:选B.因为log 2m =2.016,log 2n =1.016, 所以m =22.016,n =21.016,所以n m =21.01622.016=12. 6.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 轴对称解析:选D.因为f (x )=4x +12x =2x +12x =2x +2-x ,所以f (-x )=2-x +2x =2x +2-x =f (x ), 所以f (x )为偶函数.所以f (x )的图象关于y 轴对称.7.设a ∈⎝⎛⎭⎫0,12,则a a ,log 12a ,a 12之间的大小关系是( ) A .a a>a 12>log 12aB .a 12>log 12a >a aC .log 12a >a a>a 12D .log 12a >a 12>a a解析:选C.因为0<a <12,所以1>a a >a 12>0,log 12a >log 1212=1,所以log 12a >a a >a 12.8.函数y =x|x |log 2|x |的大致图象是( )解析:选D.当x >0时, y =xx log 2x =log 2x , 当x <0时,y =x-xlog 2(-x )=-log 2(-x ),分别作图象可知选D.9.已知函数f (x )=log a (6-ax )(a >0且a ≠1)在[0,2]上为减函数,则实数a 的取值范围是( )A .(0,1)B .(1,3)C .(1,3]D .[3,+∞)解析:选B.由于a >0,x ∈[0,2],则g (x )=6-ax 是减函数.要使f (x )=log a (6-ax )在[0,2]上是减函数,根据复合函数的单调性可知,⎩⎪⎨⎪⎧a >1,g (2)>0,所以⎩⎪⎨⎪⎧a >1,6-2a >0,所以1<a <3,故选B.10.若关于x 的方程|a x -1|=2a (a >0且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 .⎝⎛⎭⎫0,12 解析:选D.方程|a x -1|=2a (a >0且a ≠1)有两个实数根转化为函数y =|a x -1|与y =2a 有两个交点.①当0<a <1时,如图(1), 所以0<2a <1, 即0<a <12.②当a >1时,如图(2), 而y =2a >1不符合要求.综上,0<a <12.11.将甲桶中的a 升水缓慢注入大小、形状都相同的空桶乙中,t 分钟后甲桶中剩余的水量符合指数衰减曲线y =a e n t .若5分钟后甲桶和乙桶的水量相等,又过了m 分钟后甲桶中的水只有a8升,则m 的值为( )A .7B .8C .9D .10解析:选D.令18a =a e nt ,即18=e nt ,由已知得12=e 5n ,故18=e 15n ,比较知t =15,m =15-5=10.12.已知0<a <1,则方程a |x |=|log a x |的实根个数为( ) A .2 B .3C .4D .与a 的值有关解析:选A.设y 1=a |x |,y 2=|log a x |,分别作出它们的图象如图所示.由图可知,有两个交点,故方程a |x |=|log a x |有两个根.故选A.二、填空题:本题共4小题,每小题5分.13.函数f (x )=log 5(2x +1)的单调递增区间是________. 解析:函数f (x )的定义域为⎝⎛⎭⎫-12,+∞, 令t =2x +1(t >0).因为y =log 5t 在t ∈(0,+∞)上为增函数,t =2x +1在⎝⎛⎭⎫-12,+∞上为增函数,所以函数y =log 5(2x +1)的单调增区间为⎝⎛⎭⎫-12,+∞.答案:⎝⎛⎭⎫-12,+∞14.已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧3x+1,x≤0,log2x,x>0,则使函数f(x)的图象位于直线y=1上方的x的取值范围是________.解析:当x≤0时,3x+1>1⇒x+1>0,所以-1<x≤0;当x>0时,log2x>1⇒x>2,所以x>2.综上所述,x的取值范围为-1<x≤0或x>2.答案:(-1,0]∪(2,+∞)15.定义:区间[x1,x2](x1<x2)的长度为x2-x1.已知函数y=|log0.5x|的定义域为[a,b],值域为[0,2],则区间[a,b]的长度的最大值为________.解析:画出函数y=|log0.5x|的图象(如图所示),由0≤|log0.5x|≤2,得14≤x≤4,所以[a,b]长度的最大值为4-14=154.答案:15416.某地区居民生活用电分为高峰和低谷两个时间段进行分时计价,该地区的电网销售电价表如下:高峰时间段用电价格表高峰月用电量(单位:千瓦时)高峰电价(单位:元/千瓦时)50及以下的部分0.568超过50至200的部分0.598超过200的部分0.668低谷时间段用电价格表则按这种计费方式该家庭本月应付的电费为________元(用数字作答).解析:由题意知:高峰时间段用电时,f (x )=⎩⎨⎧0.568x ,0≤x ≤50,0.568×50+0.598·(x -50),50<x ≤200,0.568×50+0.598×150+0.668·(x -200),x >200,低谷时间段用时,g (x )=⎩⎨⎧0.288x ,0≤x ≤50,0.288×50+0.318(x -50),50<x ≤200,0.288×50+0.318×150+0.388(x -200),x >200,W =f (x )+g (x )=f (200)+g (100)=148.4(元). 答案:148.4三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分10分)已知定义域为R 的函数f (x )=-2x +b2x +1+2是奇函数.(1)求b 的值;(2)判断函数f (x )的单调性;(3)若对任意的t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求k 的取值范围. 解:(1)因为f (x )是奇函数, 所以f (0)=0, 即b -12+2=0⇒b =1, 所以f (x )=1-2x2+2x +1.(2)由(1)知f (x )=1-2x2+2x +1=-12+12x +1,设x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=12x 1+1-12x 2+1=2x 2-2x 1(2x 1+1)(2x 2+1).因为函数y =2x 在R 上是增函数且x 1<x 2, 所以2x 2-2x 1>0. 又(2x 1+1)(2x 2+1)>0, 所以f (x 1)-f (x 2)>0, 即f (x 1)>f (x 2).所以f (x )在(-∞,+∞)上为减函数. (3)因为f (x )是奇函数,从而不等式: f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0等价于f (t 2-2t )<-f (2t 2-k )=f (k -2t 2), 因f (x )为减函数,由上式推得, t 2-2t >k -2t 2.即对一切t ∈R 有3t 2-2t -k >0, 从而判别式Δ=4+12k <0⇒k <-13.或k <(3t 2-2t )min ⇒k <-13.18.(本小题满分12分)(1)比较大小:0.70.8,0.80.7;(2)比较f (x )=log a (1-x ),g (x )=log a (1+x )(其中a >1)在公共定义域下的函数值的大小. 解:(1)因为指数函数y =0.7x 在R 上是减函数, 所以0.70.7>0.70.8,又幂函数y =x 0.7在(0,+∞)是增函数, 所以0.80.7>0.70.7, 故0.80.7>0.70.8.(2)函数f (x )=log a (1-x ),g (x )=log a (1+x )的公共定义域是(-1,1), 因为f (x )-g (x )=log a 1-x1+x (a >1),所以当-1<x <0时,1-x1+x >1,此时f (x )>g (x );当x =0时,1-x1+x =1,此时f (x )=g (x );当0<x <1时,0<1-x1+x <1,此时f (x )<g (x ).综上,当-1<x <0时,f (x )>g (x ); 当x =0时,f (x )=g (x ); 当0<x <1时,f (x )<g (x ).19.(本小题满分12分)若奇函数f (x )在定义域(-1,1)上是减函数. (1)求满足f (1-a )+f (-a )<0的a 的取值集合M ; (2)对于(1)中的a ,求函数F (x )=log a ⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫1a 2-x的定义域. 解:(1)不等式f (1-a )+f (-a )<0可化为f (1-a )<-f (-a ), 而f (x )为奇函数,所以f (1-a )<f (a ), 又f (x )在定义域(-1,1)上是减函数, 所以⎩⎪⎨⎪⎧-1<1-a <1,-1<-a <1,1-a >a ,解得0<a <12,所以M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪0<a <12. (2)为使F (x )=log a ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝⎛⎭⎫1a 2-x 有意义,必须1-⎝⎛⎭⎫1a 2-x>0,即⎝⎛⎭⎫1a 2-x<1.由0<a <12得1a >2,所以2-x <0,所以x >2. 所以函数的定义域为{x |x >2}.20.(本小题满分12分)经市场调查,某超市的一种小商品在过去的近20天内的销售量(件)与价格(元)均为时间t (天)的函数,且销售量近似满足g (t )=80-2t (件),价格近似满足f (t )=20-12|t -10|(元).(1)试写出该种商品的日销售额y 与时间t (0≤t ≤20)的函数表达式; (2)求该种商品的日销售额y 的最大值与最小值.解:(1)y =g (t )·f (t )=(80-2t )·⎝⎛⎭⎫20-12||t -10 =(40-t )(40-|t -10|)=⎩⎪⎨⎪⎧(30+t )(40-t ),0≤t <10,(40-t )(50-t ),10≤t ≤20. (2)当0≤t <10时,y 的取值范围是[1 200,1 225], 在t =5时,y 取得最大值为1 225;当10≤t ≤20时,y 的取值范围是[600,1 200],在t =20时,y 取得最小值为600. 所以第5天,日销售额y 取得最大值,为1 225元; 第20天,日销售额y 取得最小值,为600元. 所以,日销售额y 最大为1 225元,最小为600元.21.(本小题满分12分)已知函数f (x -3)=log a x 6-x (a >0,a ≠1).(1)判断f (x )的奇偶性,并且说明理由; (2)当0<a <1时,求函数f (x )的单调区间. 解:令x -3=u ,则x =u +3,于是f (u )=log a 3+u3-u (a >0,a ≠1,-3<u <3),所以f (x )=log a 3+x3-x(a >0,a ≠1,-3<x <3).(1)因为f (-x )+f (x )=log a 3-x 3+x +log a 3+x3-x =log a 1=0,所以f (-x )=-f (x ), 所以f (x )是奇函数.(2)令t =3+x 3-x =-1-6x -3在(-3,3)上是增函数,当0<a <1时,函数y =log a t 是减函数,所以f (x )=log a 3+x3-x (0<a <1)在(-3,3)上是减函数,即其单调递减区间是(-3,3).22.(本小题满分12分)已知函数f(x)是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-2x . (1)求f (x )的解析式,并画出f (x )的图象;(2)设g (x )=f (x )-k ,利用图象讨论:当实数k 为何值时,函数g (x )有一个零点?二个零点?三个零点?解:(1)当x ≥0时,f (x )=x 2-2x . 设x <0,可得-x >0,则f (-x )=(-x )2-2(-x )=x 2+2x , 因为函数f (x )为奇函数, 则f (x )=-f (-x )=-x 2-2x ,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥0,-x 2-2x ,x <0,函数的图象如图所示.(2)由g(x)=f(x)-k=0,可得f(x)=k,结合函数的图象可知:①当k<-1或k>1时,y=k与y=f(x)的图象有1个交点,即g(x)=f(x)-k有1个零点;②当k=-1或k=1时,y=k与y=f(x)的图象有2个交点,即g(x)=f(x)-k有2个零点;③当-1<k<1时,y=k与y=f(x)的图象有3个交点,即g(x)=f(x)-k有3个零点.。
高一数学必修1第三章《指数函数、对数函数和幂函数》测练题(满分:150分;考试时间:100分钟)一、选择题(本大题共10小题. 每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一个项是符合题目要求的) 1.指数函数y=a x 的图像经过点(2,16)则a 的值是 ( )A .41 B .21C .2D .4 2.化简)31()3)((656131212132b a b a b a ÷-的结果 ( )A .a 6B .a -C .a 9-D .29a3.在区间),0(+∞上不是增函数的是 ( )A.2x y =B.x y log 2=C.xy 2= D.122++=x x y 4.式子82log 9log 3的值为 ( ) A .23 B .32C .2D .3 5.已知0ab >,下面四个等式中:①lg()lg lg ab a b =+; ②lg lg lg a a b b=-;③b ab a lg )lg(212= ;④1lg()log 10ab ab =.其中正确命题的个数为 ( )A .0B .1C .2D .36.已知2log 0.3a =,0.32b =,0.20.3c =,则c b a ,,三者的大小关系是( ) A .a c b >> B .c a b >> C .c b a >> D .a b c >> 7.已知函数)(x f y =的反函数)21(log )(211-=-x x f,则方程1)(=x f 的解集是( )A .{1}B .{2}C .{3}D .{4} 8.图中曲线分别表示l g a y o x =,l g b y o x =,l g c y o x =, l g d y o x =的图象,,,,a b c d 的关系是( )A. 0<a <b <1<d<cB. 0<b<a <1<c<dC. 0<d<c<1<a<bD. 0<c<d <1<a<b9.函数y= | lg (x-1)| 的图象是 ( )xyOy=log a xy=log x y=log c x y=log d x110.给出幂函数①f (x )=x ;②f (x )=x 2;③f (x )=x 3;④f (x )=;⑤f (x )=1x .其中满意条件f 12()2x x + >12()()2f x f x + (x 1>x 2>0)的函数的个数是 ( )A .1个B .2个C .3个D .4个二、填空题(.每小题5分,共20分) 11.函数21()log (2)f x x =-的定义域是 .12.当a >0且a ≠1时,函数f (x )=a x -2-3必过定点 .13.函数)x 2x (log y 221-=的单调递减区间是_________________.14.关于函数21()lg (0,R)||x f x x x x +=≠∈有下列命题:①函数()y f x =的图象关于y 轴对称;②在区 间(,0)-∞上,函数()y f x =是减函数;③函数()y f x =的最小值为lg 2;④在区间(1,)+∞上,函 数()y f x =是增函数.其中正确命题序号为_______________. 三、解答题(6小题,共80分)15.(本小题满分12分)4160.250321648200549-+---)()()16. (本小题满分12分)设函数421()log 1x x f x x x -⎧<=⎨>⎩,求满意()f x =41的x 的值.C17.(本小题满分14分)已知()2xf 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.18.(本小题满分14分)若0≤x ≤2,求函数y=523421+⨯--x x 的最大值和最小值.19.(本小题满分14分)光线通过一块玻璃,其强度要损失10%,把几块这样的玻璃重叠起来,设光线原来的强度为x 块玻璃后强度为y .(1)写出y 关于x 的函数关系式;(2)通过多少块玻璃后,光线强度减弱到原来的13以下? ( lg30.4771)≈20.(本小题满分14分)已知定义域为R 的函数12()22x x bf x +-+=+是奇函数.(1)求b 的值;(2)推断函数()f x 的单调性;(3)若对随意的R t ∈,不等式22(2)(2)0f t t f t k -+-<恒成立,求k 的取值范围.高一数学必修1第三章《指数函数、对数函数和幂函数》测练题参考答案及解析一、选择题1.D 解析:由a 2=16且a >0得a =42.C 解析:原式a ab ba9990653121612132-=-=-=-+-+3.C 解析:依据反比例函数的性质4.A 解析:因log 89=22232log 32log 3log 23=,故原式=23 5.B 解析:ab >0,故a 、b 同号;当a 、b 同小于0时,①②不成立;当ab =1时,④不成立,故只有③对。
章末综合测评(三) 指数函数、对数函数和幂函数(时间120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.x -2x -1=x -2x -1成立的条件是( ) A .x ≥2或x <1 B .x ≠1 C .x <1D .x ≥2D [要使该式有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x -2≥0,x -1>0,解得x ≥2.]2.若函数f (x )=3ax +1-2a 在区间(-1,1)内只存在一个零点,则a 的取值范围是( )A .a >15 B .a >15或a <-1 C .-1<a <15D .a <-1B [∵函数f (x )=3ax +1-2a 在区间(-1,1)内只存在一个零点,∴函数f (x )=3ax +1-2a 只能是一次函数,且f (-1)·f (1)<0,即(-3a +1-2a )(3a +1-2a )<0,即(5a -1)(a +1)>0,解得a >15或a <-1.]3.若a >1,-1<b <0,则函数y =a x +b 的图象一定在( ) A .第一、二、三象限 B .第一、三、四象限 C .第二、三、四象限D .第一、二、四象限A [y =a x 的图象在第一、二象限.∵-1<b <0,∴y =a x +b 的图象是由y =a x 的图象向下平移|b |个单位长度,可知y =a x +b 的图象过第一、二、三象限.]4.若log 34·log 48·log 8m =log 416,则m 等于( )A .12B .9C .18D .27B [log 416=2,由换底公式得log 34·log 48·log 8m =log 3m =2,∴m =9.] 5.若幂函数y =x α的图象在0<x <1时位于直线y =x 的下方,则实数α的取值范围是( )A .α<1B .α<0C .0<α<1D .α>1D [当0<x <1,α>1时.x α<x ,此时y =x α的图象位于直线y =x 的下方.] 6.函数f (x )=|log 12x |的单调递增区间是( )A .(-∞,+∞)B .(0,1]C .[1,+∞)D .(0,+∞)C[画出y =|log 12x |=⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ,0<x <1,-log 12x ,x >1的图象如下:由图象可知,单调单增区间为[1,+∞).]7.函数y =f (x )的图象与g (x )=log 2x (x >0)的图象关于直线y =x 对称,则f (-2)=( )A .-1B .1C .-14D .14D [由y =f (x )的图象与g (x )的图象关于直线y =x 对称,可知f (x )与g (x )互为反函数.令log 2x =-2,得x =14,即f (-2)=14.]8.用二分法求方程x 3-2x -5=0在区间(2,4)上的实数根时,下一个有根区间是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫2,52B .(2,3)C .(3,4)D .⎝ ⎛⎭⎪⎫73,4B [设f (x )=x 3-2x -5,则f (2)<0,f (3)>0,f (4)>0,有f (2)f (3)<0,则下一个有根区间是(2,3).]9.下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递减的是( ) A .y =1x B .y =e -xC .y =-x 2+1D .y =lg|x |C [A 项,y =1x 是奇函数,故不正确;B 项,y =e -x 为非奇非偶函数,故不正确;C 、D 两项中的两个函数都是偶函数,且y =-x 2+1在(0,+∞)上是减函数,y =lg |x |在(0,+∞)上是增函数,故选C.]10.函数y =a x -3-2(a >0且a ≠1)的图象必经过点( ) A .(0,1) B .(2,1) C .(3,0)D .(3,-1)D [y =a x 的图象过点(0,1),图象向右平移3个单位得y =a x -3,图象定点为(3,1),再向下平移2个单位得y =a x -3-2图象,定点为(3,-1).]11.设函数f (x )=ln(1+x )-ln(1-x ),则f (x )是( ) A .奇函数,且在(0,1)上是增函数 B .奇函数,且在(0,1)上是减函数 C .偶函数,且在(0,1)上是增函数 D .偶函数,且在(0,1)上是减函数A [由已知可得,f (x )的定义域为(-1,1),f (x )=ln 1+x1-x =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫21-x -1,又y =21-x-1在(0,1)上为增函数,∴f (x )在(0,1)上是增函数,又f (-x )=ln(1-x )-ln(1+x )=-f (x ),∴f (x )为奇函数.]12.函数y =x 33x -1的图象大致是( )C [分别根据函数的定义域、单调性、取值符号进行排除判断.要使函数有意义,则3x -1≠0,解得x ≠0,∴函数的定义域为{x |x ≠0},排除A.当x <0时,y >0,排除B.当x →+∞时,y →0,排除D.]二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上) 13.设函数f (x )=⎩⎨⎧2x (x ≤0),log 2 x (x >0),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12的值是________.12 [f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 2 12=f (-1)=2-1=12.] 14.已知集合A ={y |y =log 2 x ,x >1},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪⎪y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,x >1,则A ∩B =________.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 [∵x >1,∴y =log 2 x >log 2 1=0, ∴A =(0,+∞), 又∵x >1,∴y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <12,∴B =⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.∴A ∩B =⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.]15.某工厂产生的废气经过过滤后排放,过滤过程中废气的污染指数量P mg/L ,与时间t h 间的关系为P =P 0e -kt .如果在前5个小时消除了10%的污染物,则10小时后还剩________%的污染物.81 [由题意知,前5小时消除了10%,即(1-10%)P 0=P 0·e -5k .解得k =-15ln0.9.则10小时后还剩P =P 0·e -10k =P 0·e 2ln 0.9=P 0·e ln 0.81=0.81 P 0=81%P 0.]16.已知函数f (x )=x 3-2x +e x -1e x ,其中e 是自然对数的底数.若f (a -1)+f (2a 2)≤0,则实数a 的取值范围是________.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12 [因为f (-x )=(-x )3-2(-x )+e -x -1e -x =-x 3+2x -e x +1e x =-f (x ), 所以f (x )=x 3-2x +e x-1ex 是奇函数.因为f (a -1)+f (2a 2)≤0,所以f (2a 2)≤-f (a -1),即f (2a 2)≤f (1-a ). 经证明f (x )在R 上单调递增, 所以2a 2≤1-a ,即2a 2+a -1≤0, 所以-1≤a ≤12.]三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)计算下列各式的值: (1)3(3-π)3+4(2-π)4; (2)2log 5 10+log 5 0.25;(3)⎝ ⎛⎭⎪⎫-338-23+(0.002)-12-10(5-2)-1+(2-3)0; (4)log 2.5 6.25+lg 1100+ln e +21+log 2 3. [解] (1)原式=(3-π)+(π-2)=1.(2)原式=2log 5 (2×5)+log 5 0.52=2(log 5 2+log 5 5)+2log 5 12=2(log 5 2+1-log 5 2)=2.(3)原式=(-1)-23 ⎝ ⎛⎭⎪⎫338-23+⎝ ⎛⎭⎪⎫1500-12-105-2+1=⎝ ⎛⎭⎪⎫278-23+50012-10(5+2)+1 =49+105-105-20+1 =-1679.(4)原式=log 2.5 2.52+lg 10-2+ln e 12+2·2log 2 3=2-2+12+2×3=132.18.(本小题满分12分)设函数y =f (x )且lg(lg y )=lg(3x )+lg(3-x ). (1)求f (x )的解析式及定义域; (2)求f (x )的值域.[解] (1)∵lg(lg y )=lg(3x )+lg(3-x ), ∴lg(lg y )=lg[3x (3-x )], ∴lg y =3x (3-x ),∴y =103x (3-x ),即f (x )=103x (3-x ). ∵⎩⎪⎨⎪⎧3x >0,3-x >0,∴0<x <3,即函数的定义域为(0,3).(2)令t =3x (3-x )=-3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322+274,则f (x )=10t .∵x ∈(0,3),∴t ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,274,∴10t ∈(1,10274],∴函数的值域为(1,10274].19.(本小题满分12分)已知幂函数y =f (x )=x -2m 2-m +3,其中m ∈{x |-2<x <2,x ∈Z },满足:(1)是区间(0,+∞)上的增函数; (2)对任意的x ∈R ,都有f (-x )+f (x )=0.求同时满足(1),(2)的幂函数f (x )的解析式,并求x ∈[0,3]时f (x )的值域. [解] 因为m ∈{x |-2<x <2,x ∈Z }, 所以m =-1,0,1.因为对任意x ∈R ,都有f (-x )+f (x )=0, 即f (-x )=-f (x ),所以f (x )是奇函数.当m =-1时,f (x )=x 2只满足条件(1)而不满足条件(2);当m =1时,f (x )=x 0条件(1)、(2)都不满足;当m =0时,f (x )=x 3条件(1)、(2)都满足,且在区间[0,3]上是增函数. 所以幂函数f (x )的解析式为f (x )=x 3 所以x ∈[0,3]时,函数f (x )的值域为[0,27].20.(本小题满分12分)(1)已知-1≤x ≤2,求函数f (x )=3+2·3x +1-9x 的值域; (2)已知-3≤log12x ≤-32,求函数f (x )=log 2 x 2·log 2 x 4的值域.[解] (1)f (x )=3+2·3x +1-9x =-(3x )2+6·3x +3,令3x =t ,则y =-t 2+6t +3=-(t -3)2+12,∵-1≤x ≤2,∴13≤t ≤9,∴当t =3,即x =1时,y 取得最大值12;当t =9,即x =2时,y 取得最小值-24,即f (x )的最大值为12,最小值为-24,所以函数f (x )的值域为[-24,12].(2)∵-3≤log 12x ≤-32,∴-3≤log 2x log 212≤-32, 即-3≤log 2x -1≤-32, ∴32≤log 2x ≤3. ∵f (x )=log 2x 2·log 2x4=(log 2x -log 2 2)·(log 2x -log 24) =(log 2x -1)·(log 2x -2). 令t =log 2x ,则32≤t ≤3,f (x )=g (t )=(t -1)(t -2) =⎝ ⎛⎭⎪⎫t -322-14. ∵32≤t ≤3,∴f (x )max =g (3)=2,f (x )min =g ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=-14.∴函数f (x )=log 2x 2·log 2x 4的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,2.21.(本小题满分12分)已知函数f (x )=log 131+x1+ax(a ≠1)是奇函数, (1)求a 的值; (2)若g (x )=f (x )+21+2x,x ∈(-1,1),求g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12的值; (3)若g (m )>g (n )(m ,n ∈(-1,1)),比较m ,n 的大小.[解] (1)∵f (x )为奇函数,∴对定义域内任意x ,都有f (-x )+f (x )=0,即log 131-x1-ax +log 13 1+x 1+ax =log 13 1-x21-a 2x2=0, ∴a =±1,由条件知a ≠1,∴a =-1.(2)∵f (x )为奇函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=0,令h (x )=21+2x, 则h ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+h ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=21+2+21+12=2, ∴g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=2. (3)f (x )=log13 1+x 1-x =log13⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+21-x 随x 增大,1-x 减小,∴21-x 增大,∴1+x 1-x 增大,∴f (x )单调递减, 又h (x )=21+2x也随x 增大而减小, ∴g (x )单调递减. ∵g (m )>g (n ),∴m <n .22.(本小题满分12分)在扶贫活动中,为了尽快脱贫(无债务)致富,企业甲将经营状况良好的某种消费品专卖店以5.8万元的优惠价格转让给了尚有5万元无息贷款没有偿还的小型企业乙,并约定从该店经营的利润中,首先保证企业乙的全体职工每月最低生活费的开支3 600元后,逐步偿还转让费(不计息).在甲提供的资料中:①这种消费品的进价为每件14元;②该店月销量Q (百件)与销售价格P (元)的关系如图所示;③每月需各种开支2 000元.(1)当商品的价格为每件多少元时,月利润扣除职工最低生活费的余额最大?并求最大余额;(2)企业乙只依靠该店,最早可望在几年后脱贫? [解] 设该店月利润余额为L ,则由题设得L =Q (P -14)×100-3 600-2 000,① 由销量图易得Q =⎩⎨⎧-2P +50(14≤P ≤20),-32P +40(20<P ≤26),代入①式得L =⎩⎨⎧(-2P +50)(P -14)×100-5 600(14≤P ≤20),⎝ ⎛⎭⎪⎫-32P +40(P -14)×100-5 600(20<P ≤26),(1)当14≤P ≤20时,L max =450元,此时P =19.5元; 当20<P ≤26时,L max =1 2503元,此时P =613元. 故当P =19.5元时,月利润余额最大,为450元. (2)设可在n 年后脱贫,依题意有12n ×450-50 000-58 000≥0,解得n ≥20. 即最早可望在20年后脱贫.。
(时间:120分钟;总分值:160分)一、填空题(本大题共14小题 ,每题5分 ,共70分 ,请把答案填在题中横线上)1.log 22的值为________.解析:log 22=log 2212=12log 22=12. 答案:122.a 12=49(a >0) ,那么log 23a =________. 解析:由a 12=49得a =(49)2=(23)4 , ∴log 23a =log 23(23)4=4. 答案:43.x -1+x =2 2 ,且x >1 ,那么x -x -1的值为________.解析:由x -1+x =22平方得x -2+2+x 2=8 ,那么x -2-2+x 2=4 ,∴(x -1-x )2=4 ,又∵x >1 ,∴x -x -1=2.答案:24.函数y =lg(x +5)+ln (5-x )+x -1x -3的定义域为________. 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x +5>05-x >0x -1≥0x -3≠0得定义域为:[1 ,3)∪(3 ,5). 答案:[1 ,3)∪(3 ,5) 5.函数y =(12)x 2-2x +3的值域为________. 解析:设y =(12)u ,u =x 2-2x +3≥2 ,所以结合函数图象知 ,函数y 的值域为(0 ,14]. 答案:(0 ,14] 6.方程2-x +x 2=3的实数解的个数为________.解析:画出函数y =2-x 与y =3-x 2图象(图略) ,它们有两个交点 ,故方程2-x +x 2=3的实数解的个数为2.答案:27.假设a =log 3π ,b =log 76 ,c =log 2 ,那么a ,b ,c 由大到小的顺序为________.解析:利用中间值0和1来比拟:a =log 3π>1 ,0<b =log 76<1 ,c =log 20.8<0 ,故a >b >c . 答案:a >b >c .8.设方程2x +x =4的根为x 0 ,假设x 0∈(k -12 ,k +12) ,那么整数k =________.解析:设y 1=2x ,y 2=4-x ,结合图象分析可知 ,仅有一个根x 0∈(12 ,32) ,故k =1. 答案:1 9.某市出租车收费标准如下:起步价为8元 ,起步里程为3 km(不超过3 km 按起步价付费);超过3 km 但不超过8 km 时 ,超过局部按每千米2.15元收费;超过8 km 时 , , ,那么此次出租车行驶了________ , .解析:出租车行驶不超过3 km ,付费9元;出租车行驶8 km ,×(8-3) ,故出租车行驶里程超过8 km , ,所以此次出租车行驶了8+1=9 km.答案:910.0<a <1 ,x =log a 2+log a 3 ,y =12log a 5 ,z =log a 21-log a 3 ,那么x ,y ,z 由大到小的顺序为________.解析:由对数运算法那么知x =log a 6 ,y =log a 5 ,z =log a 7 ,又由0<a <1知y =log a x 在(0 ,+∞)上为减函数 ,∴y >x >z .答案:y >x >z11.函数f (x )满足:x ≥4 ,那么f (x )=(12)x ;当x <4时 ,f (x )=f (x +1) ,那么f (2+log 23)=________.解析:∵3<2+log 23<4 ,所以f (2+log 23)=f (3+log 23) ,且3+log 23>4 ,∴f (2+log 23)=f (3+log 23)=(12)3+log 23=18×(12)log 23=18×(12)log 1213=18×13=124. 答案:12412.给定函数①y =x 12,②y =log 12(x +1) ,③y =|x -1| ,④y =2x +1 ,其中在区间(0 ,1)上单调递减的函数序号是________.解析:①是幂函数 ,由图象知其在(0 ,+∞)第|一象限内为增函数 ,故此项不符合要求 ,②中的函数是由函数y =log 12x 向左平移一个单位而得到的 ,因原函数在(0 ,+∞)内为减函数 ,故此项符合要求 ,③中的函数图象是由函数y =x -1的图象保存x 轴上方 ,下方图象翻折到x 轴上方而得到的 ,故由其图象可知该图象符合要求 ,④中的函数为指数型函数 ,因其底数大于1 ,故其在R 上单调递增 ,不符合题意 ,所以②③正确.答案:②③13.幂函数y =x α,当α取不同的正数时 ,在区间[0 ,1]上它们的图象是一族美丽的曲线(如图).设点A (1 ,0) ,B (0 ,1) ,连接AB ,线段AB 恰好被其中的两个幂函数y =x α ,y =x β的图象三等分 ,即有BM =M N =N A .那么 ,αβ=________. 解析:因为M ,N 为A ,B 的三等分点 ,所以M (13 ,23) ,N(23 ,13) ,∴23=(13)α ,∴α=log 1323 , 同理β=log 2313 ,∴αβ=1. 答案:114.某地区居民生活用电分为顶峰和低谷两个时间段进行分时计价 ,该地区的电网销售,那么按这种计费方式该家庭本月应付的电费为________元(用数字作答).解析:由题意知:顶峰时间段用电时 ,f (x )=错误! ,低谷时间段用时 ,g (x )=错误! ,W =f (x )+g (x )=f (200)+g (100)(元).答案:二、解答题(本大题共6小题 ,共90分 ,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题总分值14分)定义域为R 的函数f (x )=-2x +b 2x +1+2是奇函数. (1)求b 的值;(2)判断函数f (x )的单调性;(3)假设对任意的t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立 ,求k 的取值范围.解:(1)因为f (x )是奇函数 ,所以f (0)=0 ,即b -12+2=0⇒b =1 , ∴f (x )=1-2x 2+2x +1. (2)由(1)知f (x )=1-2x2+2x +1=-12+12x +1 , 设x 1<x 2 ,那么f (x 1)-f (x 2)=12x 1+1-12x 2+1=2x 2-2x 1(2x 1+1 ) (2x 2+1 ). 因为函数y =2x 在R 上是增函数且x 1<x 2 ,∴2x 2-2x 1>0.又(2x 1+1)(2x 2+1)>0 ,∴f (x 1)-f (x 2)>0 ,即f (x 1)>f (x 2).∴f (x )在(-∞ ,+∞)上为减函数.(3)因f (x )是奇函数 ,从而不等式:f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0等价于f (t 2-2t )<-f (2t 2-k )=f (k -2t 2) ,因f (x )为减函数 ,由上式推得:t 2-2t >k -2t 2.即对一切t ∈R 有:3t 2-2t -k >0 ,从而判别式Δ=4+12k <0⇒k <-13. 或k <(3t 2-2t )min ⇒k <-13. 16.(本小题总分值14分)(1) ,;(2)比拟f (x )=log a (1-x ) ,g (x )=log a (1+x )(其中a >1)在公共定义域下的函数值的大小. 解:(1)因为指数函数y x 在R 上是减函数 ,,又幂函数y =x 在(0 ,+∞)是增函数 ,,.(2)函数f (x )=log a (1-x ) ,g (x )=log a (1+x )的公共定义域是(-1 ,1) ,因为f (x )-g (x )=log a 1-x 1+x(a >1) , 所以当-1<x <0时 ,1-x 1+x>1 ,此时f (x )>g (x ); 当x =0时 ,1-x 1+x=1 ,此时f (x )=g (x ); 当0<x <1时 ,0<1-x 1+x<1 ,此时f (x )<g (x ). 综上 ,当-1<x <0时 ,f (x )>g (x );当x =0时 ,f (x )=g (x );当0<x <1时 ,f (x )<g (x ).17.(本小题总分值14分)假设奇函数f (x )在定义域(-1 ,1)上是减函数 ,(1)求满足f (1-a )+f (-a )<0的a 的取值集合M ;(2)对于(1)中的a ,求函数F (x )=log a [1-(1a)2-x ]的定义域. 解:(1)不等式f (1-a )+f (-a )<0可化为f (1-a )<-f (-a ) ,而f (x )为奇函数 ,∴f (1-a )<f (a ) ,又f (x )在定义域(-1 ,1)上是减函数 ,∴⎩⎨⎧-1<1-a <1-1<-a <1 1-a >a解得0<a <12 , ∴M ={a |0<a <12}. (2)为使F (x )=log a [1-(1a)2-x ]有意义 , 必须1-(1a )2-x >0 ,即(1a)2-x <1. 由0<a <12得1a>2 , ∴2-x <0 ,∴x >2.∴函数的定义域为{x |x >2}.18.(本小题总分值16分)经市场调查 ,某超市的一种小商品在过去的近20天内的销售量(件)与价格(元)均为时间t (天)的函数 ,且销售量近似满足g (t )=80-2t (件) ,价格近似满足f (t )=20-12|t -10|(元). (1)试写出该种商品的日销售额y 与时间t (0≤t ≤20)的函数表达式;(2)求该种商品的日销售额y 的最|大值与最|小值.解:(1)y =g (t )·f (t )=(80-2t )·(20-12|t -10|) =(40-t )(40-|t -10|) =⎩⎪⎨⎪⎧ (30+t ) (40-t )(0≤t <10 ) (40-t ) (50-t ) (10≤t ≤20 ).(2)当0≤t <10时 ,y 的取值范围是[1 200 ,1 225] ,在t =5时 ,y 取得最|大值为1 225; 当10≤t ≤20时 ,y 的取值范围是[600 ,1 200] ,在t =20时 ,y 取得最|小值为600. ∴第5天 ,日销售额y 取得最|大值 ,为1 225元;第20天 ,日销售额y 取得最|小值 ,为600元.所以 ,日销售额y 最|大为1 225元 ,最|小为600元.19.(本小题总分值16分)函数f (x -3)=log a x 6-x(a >0 ,a ≠1). (1)判断f (x )的奇偶性 ,并且说明理由;(2)当0<a <1时 ,求函数f (x )的单调区间.解:令x -3=u ,那么x =u +3 ,于是f (u )=log a 3+u 3-u(a >0 ,a ≠1 ,-3<u <3) , 所以f (x )=log a 3+x 3-x(a >0 ,a ≠1 ,-3<x <3). (1)因为f (-x )+f (x )=log a 3-x 3+x +log a 3+x 3-x=log a 1=0 ,所以f (-x )=-f (x ) , 所以f (x )是奇函数.(2)令t =3+x 3-x =-1-6x -3在(-3 ,3)上是增函数 , 当0<a <1时 ,函数y =log a t 是减函数 ,所以f (x )=log a 3+x 3-x(0<a <1)在(-3 ,3)上是减函数 ,即其单调递减区间是(-3 ,3). 20.(本小题总分值16分)函数f (x )=log 2(2x +1).(1)求证:函数f (x )在(-∞ ,+∞)内单调递增;(2)假设g (x )=log 2(2x -1)(x >0) ,且关于x 的方程g (x )=m +f (x )在[1 ,2]上有解 ,求m 的取值范围.解:(1)证明:任取x 1<x 2 ,那么f (x 1)-f (x 2)=log 2(2x 1+1)-log 2(2x 2+1)=log 22x 1+12x 2+1, ∵x 1<x 2 ,∴0<2x 1+1<2x 2+1 ,∴0<2x 1+12x 2+1<1 , ∴log 22x 1+12x 2+1<0 , ∴f (x 1)<f (x 2) ,即函数f (x )在(-∞ ,+∞)内单调递增.(2)法一:由g (x )=m +f (x )得m =g (x )-f (x )=log 2(2x -1)-log 2(2x +1)=log 22x -12x +1=log 2(1-22x +1) , 当1≤x ≤2时 ,25≤22x +1≤23, ∴13≤1-22x +1≤35, ∴m 的取值范围是[log 213 ,log 235]. 法二:解方程log 2(2x -1)=m +log 2(2x +1) ,得x =log 2(2m +11-2m) , ∵1≤x ≤2 ,∴1≤log 2(2m +11-2m)≤2 , 解得log 213≤m ≤log 235. ∴m 的取值范围是[log 213 ,log 235].。
阶段质量检测(三) 指数函数、对数函数和幂函数(时间:120分钟,满分:160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请把答案填在题中横线上) 1.已知幂函数f (x )的图象过点A ⎝⎛⎭⎫13,9,则幂函数的解析式为________. 解析:设f (x )=x α,则9=⎝⎛⎭⎫13α,解得α=-2, 故f (x )=x -2. 答案:f (x )=x -22.函数f (x )=log 2(3-x )+x +1的定义域为________.解析:要使函数f (x )有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧3-x >0,x +1≥0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x <3,x ≥-1.即-1≤x <3.答案:[-1,3)3.函数f (x )=log a (2x -1)+1(a >0且a ≠1)恒过定点________. 解析:令2x -1=1,解得x =1,则f (x )恒过定点(1,1). 答案:(1,1)4.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x (x >0),3x (x ≤0),则f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫14=________. 解析:f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫14=f ⎝⎛⎭⎫log 214=f (-2)=19. 答案:195.函数f (x )=⎝⎛⎭⎫13x-1,x ∈[-1,1]的值域为________.解析:由指数函数的性质知y =⎝⎛⎭⎫13x 在[-1,1]上是减函数,则f (x )∈⎣⎡⎦⎤-23,2. 答案:⎣⎡⎦⎤-23,2 6.计算432-+2lg 4+lg 58+log 916·log 881=________.解析:原式=18+lg 16·58+4lg 2lg 9·2lg 93lg 2=18+1+83=9124. 答案:91247.若m ∈(1,2),a =0.3m ,b =log 0.3m ,c =m 0.3,用“>”将a ,b ,c 可排列为________. 解析:因为m ∈(1,2),所以0<0.3m <0.3, log 0.3m <0,m 0.3>1,故c >a >b . 答案:c >a >b8.已知定义在R 上的偶函数f (x )在[0,+∞)上是单调增函数,若f (lg x )>f (1),则实数x 的取值范围是________.解析:由f (x )在R 上是偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,则f (|lg x |)>f (1), 即|lg x |>1,解得x >10或0<x <110. 答案:⎝⎛⎭⎫0,110∪(10,+∞) 9.用列举法表示集合A ={x |-1<log 2x <2,x ∈Z},其表示结果为________. 解析:由-1<log 2x <2,得log 212<log 2x <log 2 4.即12<x <4,又x ∈Z ,故x =1,2,3. 答案:{1,2,3}10.已知函数f (x )=a -22x +1是奇函数,则实数a 的值为________. 解析:由f (x )是奇函数,得f (0)=a -220+1=0,解得a =1,经检验适合.答案:111.已知函数f (x )=kx 3+2x -2(k ∈R),且f (lg 5)=1,则f ⎝⎛⎭⎫lg 15=________. 解析:设g (x )=kx 3+2x ,则g (x )是奇函数.且f (x )=g (x )-2, ∴f (lg 5)=g (lg 5)-2=1. ∴g (lg 5)=3.∴f ⎝⎛⎭⎫lg 15=g ⎝⎛⎭⎫lg 15-2=g (-lg 5)-2=-g (lg 5)-2=-3-2=-5. 答案:-512.已知函数f (x )=3x +x -5的零点x 0∈[a ,b ],且b -a =1,a ,b ∈N *,则a +b =________. 解析:∵f (1)<0,f (2)>0,∴f (x )在[1,2]上有零点,又f (x )是增函数, ∴x 0∈[1,2],∴a =1,b =2,∴a +b =3. 答案:313.下列命题:(1)函数y =x (x 2-2)x 2-2是奇函数;(2)函数y =2-|x +3|在(-∞,-3)上是增函数;(3)将函数y =log 2(x -2)的图象向左平移3个单位可得到y =log 2(x +1)的图象; (4)若1.4a =1.5b <1,则a <b <0.则上述正确命题的序号是________.(将正确命题的序号都填上) 解析:y =f (x )=x (x 2-2)x 2-2,可化简为f (x )=x ,x ≠±2,由奇函数的定义知(1)正确; 画出函数y =2-|x +3|的图象如图①.知函数在(-∞,-3)上是增函数,(2)正确,(3)正确. (4)在同一坐标系中作出y =1.4x 和y =1.5x 的图象如图②. 由图象知a <b <0,正确. 答案:(1)(2)(3)(4)14.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|log 4x |,0<x ≤4,-12x +3,x >4,若a <b <c 且f (a )=f (b )=f (c ),则(ab +1)c 的取值范围是________.解析:作出函数f (x )的图象如图所示. ∵f (a )=f (b ),∴|log 4a |=|log 4b |. ∴ab =1,且4<c <6, ∴(ab +1)c =2c ,又c ∈(4,6),∴16<2c <64. 答案:(16,64)二、解答题(本大题共6小题,共90分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(本小题满分14分)设全集U =R ,函数f (x )=x -a +lg(a +3-x )的定义域为集合A ,集合B =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫14≤2x ≤8. (1)若a =-3,求A ∩B ,A ∪B ; (2)若A ⊆∁U B ,求实数a 的取值范围. 解:(1)要使函数f (x )有意义,则需⎩⎪⎨⎪⎧x -a ≥0,a +3-x >0,则a ≤x <a +3,当a =-3时,A =[-3,0),由14≤2x ≤8,得-2≤x ≤3,故B =[-2,3], 故A ∩B =[-2,0),A ∪B =[-3,3]. (2)由(1)得A =[a ,a +3),由B =[-2,3]得∁U B =(-∞,-2)∪(3,+∞), 因为A ⊆∁U B ,所以a +3<-2或a >3, 即a <-5或a >3.故a 的取值范围为(-∞,-5)∪(3,+∞).16.(本小题满分14分)已知函数f (x )=4x -2·2x +1-6,其中x ∈[0,3]. (1)求函数f (x )的最大值和最小值;(2)若实数a 满足:f (x )-a ≥0恒成立,求a 的取值范围. 解:(1)f (x )=(2x )2-4·2x -6(0≤x ≤3). 令t =2x ,∵0≤x ≤3,∴1≤t ≤8.令h (t )=t 2-4t -6=(t -2)2-10(1≤t ≤8).当t ∈[1,2]时,h (t )是减函数,当t ∈(2,8]时,h (t )是增函数. ∴f (x )min =h (2)=-10,f (x )max =h (8)=26.(2)∵f (x )-a ≥0恒成立,即a ≤f (x )恒成立, ∴a ≤f (x )min 恒成立.由(1)知f (x )min =-10,∴a ≤-10. 故a 的取值范围为(-∞,-10].17.(本小题满分14分)已知函数f (x )=2x -12x +1,(1)证明函数f (x )是R 上的增函数; (2)求函数f (x )的值域;(3)令g (x )=xf (x ),判定函数g (x )的奇偶性,并证明.解:(1)证明:设x 1,x 2是R 内任意两个值,且x 1<x 2,则f (x 2)-f (x 1)=222121x x -+-112121x x -+=2·2x 2-2·2x 1(2x 1+1)(2x 2+1)=2(2x 2-2x 1)(2x 1+1)(2x 2+1),∵x 1<x 2,∴2x 1<2x 2,2x 2-2x 1>0.又2x 1+1>0,2x 2+1>0,∴f (x 2)-f (x 1)>0, ∴f (x )是R 上的增函数. (2)f (x )=2x +1-22x +1=1-22x +1,∵2x +1>1,∴0<22x +1<2,即-2<-22x +1<0,∴-1<1-22x +1<1.∴f (x )的值域为(-1,1).(3)函数g (x )为偶函数,证明如下:由题意知g (x )=x f (x )=2x+12x -1·x ,易知函数g (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),g (-x )=(-x )·2-x +12-x -1=(-x )·1+2x 1-2x =x ·2x +12x -1=g (x ),∴函数g (x )为偶函数.18.(本小题满分16分)某上市股票在30天内每股的交易价格p (元)与时间t (天)组成有序数对(t ,p ),点(t ,p )落在下图中的两条线段上,该股票在30天内(包括30天)的日交易量q (万股)与时间t (天)的部分数据如下表所示:第t 天 4 10 16 22 q (万股)2620148(1)根据提供的图象,写出该种股票每股交易价格p (元)与时间t (天)所满足的函数关系式;(2)若t 与q 满足一次函数关系,根据表中数据确定日交易量q (万股)与时间t (天)的函数关系式;(3)在(2)的结论下,用y (万元)表示该股票日交易额,写出y 关于t 的函数关系式,并求出这30天中第几日交易额最大,最大值为多少?解:(1)当0≤t <20时,设p =at +b ,由图象可知过点(0,2),(20,6),代入得⎩⎪⎨⎪⎧2=b ,6=20a +b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =2a =15,即p =15t +2,同理可得当20≤t ≤30时,p =-110t +8,综上可得p =⎩⎨⎧15t +2,0≤t <20,-110t +8,20≤t ≤30.(2)由题意设q =kt +m ,过点(4,26),(10,20),可得⎩⎪⎨⎪⎧ 26=4k +m ,20=10k +m ,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-1,m =30,即q =-t +30,(3)由题意可得y =p ·q =⎩⎨⎧⎝⎛⎭⎫15t +2(-t +30), 0≤t <20,⎝⎛⎭⎫-110t +8(-t +30), 20≤t ≤30,=⎩⎨⎧-15t 2+4t +60,0≤t <20,110t 2-11t +240,20≤t ≤30.当0<t<20时,t=10时,y max=80万元,当20≤t≤30时,t=20时,y max=60万元,综上可得第10日的交易额最大为80万元.19.(本小题满分16分)已知函数f(x)=⎝⎛⎭⎫13x.(1)当x∈[-1,1]时,求函数y=(f(x))2-2af(x)+3的最小值g(a);(2)若a∈[-4,4]时,在(1)的条件下,求g(a)的值域.解:(1)设t=f(x),则t∈⎣⎡⎦⎤13,3,则y=h(t)=t2-2at+3=(t-a)2+3-a2.其对称轴为t=a,①若a<13,则g(a)=h⎝⎛⎭⎫13=289-23a,②若13≤a≤3,则g(a)=h(a)=3-a2,③若a>3,则g(a)=h(3)=12-6a,综上g(a)=⎩⎨⎧289-23a,a<13,3-a2,13≤a≤3,12-6a,a>3.(2)画出g(a)在[-4,4]上图象(略)可知g(a)min=g(4)=-12,g(a)max=g(-4)=529,故值域为⎣⎡⎦⎤-12,529.20.(本小题满分16分)已知函数f(x)=|3x-1|,a∈⎣⎡⎭⎫13,1,若函数g(x)=f(x)-a有两个不同的零点x1,x2(x1<x2),函数h(x)=f(x)-a2a+1有两个不同的零点x3,x4(x3<x4).(1)若a=23,求x1的值;(2)求x2-x1+x4-x3的最小值.解:(1)当a =23时,令g (x )=|3x -1|-23=0,即3x =13或53,∵x 1<x 2,∴x 1=-1.(2)∵g (x )=|3x -1|-a =0,∴3x =1±a . ∵x 1<x 2,∴x 1=log 3(1-a ),x 2=log 3(1+a ), ∵h (x )=|3x -1|-a2a +1=0,∴3x =1±a2a +1,∵x 3<x 4,∴x 3=log 3⎝ ⎛⎭⎪⎫1-a 2a +1,x 4=log 3⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a 2a +1,∴x 2-x 1+x 4-x 3=log 3(1+a )⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a 2a +1(1-a )⎝ ⎛⎭⎪⎫1-a 2a +1=log 31+3a 1-a=log 3⎝ ⎛⎭⎪⎫41-a -3,∵y =log 3⎝ ⎛⎭⎪⎫41-a -3在a ∈⎣⎡⎭⎫13,1上单调递增, 所以当a =13时,x 2-x 1+x 4-x 3的最小值为1.。
章末知识整合一 指数、对数的基本运算[例1] 计算:(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-780+⎝ ⎛⎭⎪⎫18-13+ 4(3-π)4=________.(2)已知函数f (x )=lg x ,若f (ab )=1,则f (a 2)+f (b 2)=________.解析:(1)原式=1+813+|3-π|=1+2+π-3=π. (2)因为f (a 2)+f (b 2)=lg a 2+lg b 2=lg a 2b 2, 又f (ab )=lg ab =1,所以lg a 2b 2=2lg ab =2. 答案:(1)π (2)2 规律方法1.指数与指数运算、对数与对数运算是两个重要的知识点,不仅是考查的重要问题类型,也是高考的常考内容.主要考查指数和对数的运算性质,以客观题为主.2.(1)指数式的运算首先注意化简顺序,一般负指数先转化成正指数,根式化为指数运算.(2)对数运算首先注意公式应用过程中范围的变化,前后要等价,熟练地运用对数的三个运算性质并结合对数恒等式,换底公式进行对数计算、化简.[即时演练] 1.计算:(1)(2014·安徽卷)⎝ ⎛⎭⎪⎫1681-34+log 354+log 345=________.(2)(2015·浙江卷)2log 23+log 43=________. 解析:(1)原式=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫234-34+log 3⎝ ⎛⎭⎪⎫54×45=⎝ ⎛⎭⎪⎫23-3+log 31=⎝ ⎛⎭⎪⎫323+0=278.(2)原式=2log 23+log 23=2log 2(33)=3 3. 答案:(1)278 (2)3 3二 幂函数的图象与性质[例2] 已知幂函数f (x )=xm 2-2m -3(m ∈N *)的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上函数值随着x 的增大而减小,求满足(a +1)-m2<(3-2a )-m2的a 的取值范围.解:因为函数f (x )在(0,+∞)上的函数值随着x 的增大而减小, 所以m 2-2m -3<0.利用二次函数的图象可得-1<m <3. 又m ∈N *,所以m =1,2. 又函数图象关于y 轴对称, 所以m 2-2m -3为偶数,故m =1. 所以所以有(a +1)-12<(3-2a )-12.又因为y =x -12的定义域为(0,+∞),且在(0,+∞)上是减函数, 所以有⎩⎪⎨⎪⎧a +1>0,3-2a >0,a +1>3-2a ,解得23<a <32.故实数a 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪⎪23<a <32. 规律方法1.幂函数y =x n 的图象,关键是根据n 的取值,确定第一象限的情况,然后再由定义域及奇偶性进一步确定幂函数在其他象限的图象.2.幂函数中的参数问题,要依据题设条件列出指数中参数所含的方程或不等式,求出参数,然后再利用幂函数的图象和相关的性质进行计算检验.[即时演练] 2.已知幂函数f (x )=x (m 2+m )-1(m ∈N *). (1)试确定函数的定义域,并指明该函数的单调性; (2)若该函数的图象经过点(2,2),求函数的解析式. 解:(1)m 2+m =m (m +1),m ∈N *, 而m 与m +1中必有一个为偶数, 所以m (m +1)为偶数.所以函数f (x )=x (m 2+m )-1(m ∈N *)的定义域为[0,+∞),并且在定义域上为增函数.(2)因为函数f (x )经过点(2,2),所以2=2(m 2+m )-1,即212=2(m 2+m )-1. 所以m 2+m =2.解得m =1或m =-2. 又因为m ∈N *,所以m =1.因此函数f (x )=x 12.三 指数函数与对数函数的图象与性质 [例3] 已知函数f (x )=log 12ax -2x -1(a 为常数). (1)若常数a <2且a ≠0,求f (x )的定义域;(2)若f (x )在区间(2,4)上是减函数,求实数a 的取值范围. 解:(1)由题意,ax -2x -1>0,即(x -1)(ax -2)>0.当0<a <2时,2a >1.解不等式得x <1或x >2a .当a <0时,解得2a<x <1.故当a <0时,定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪2a <x <1;当0<a <2时,定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <1或x >2a .(2)令u =ax -2x -1,因为f (x )=log 12u 为减函数,故要使f (x )在(2,4)上是减函数,只需函数u (x )=ax -2x -1=a +a -2x -1, 在(2,4)上单调递增且为正.故由⎩⎨⎧a-2<0,u(2)=2a-22-1≥0,解得1≤a<2.所以实数a的取值范围为[1,2).规律方法1.求解f(x)的定义域,注意a的取值影响,要进行分类讨论.2.第(2)问中,逆用“对数型”复合函数的性质,在脱去对数符号时,其真数一定要大于0,从而u(2)≥0得到关于a的不等式组.[即时演练] 3.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=⎝⎛⎭⎪⎫12x.(1)画出函数f(x)的图象;(2)根据图象写出f(x)的单调区间,并写出函数的值域.解:(1)先作出当x≥0时,f(x)=⎝⎛⎭⎪⎫12x的图象,利用偶函数的图象关于y轴对称,再作出f(x)在x∈(-∞,0)时的图象.(2)函数f(x)的单调递增区间为(-∞,0),单调递减区间为[0,+∞),值域为(0,1].四 函数模型的实际应用[例4] 甲、乙两人连续6年对某县农村甲鱼养殖业的规模(产量)进行调查,提供了两个方面的信息如图甲和图乙所示.甲调查表明:每个甲鱼池平均出产量从第一年1万只甲鱼上升到第六年2万只.乙调查表明:甲鱼池个数由第一年30个减少到第六年10个,请你根据提供的信息说明.图甲 图乙(1)第二年甲鱼池的个数及全县出产甲鱼总数;(2)到第六年这个县的甲鱼养殖业的规模比第一年是扩大了还是缩小了?说明理由;(3)哪一年的规模最大?说明理由.解:(1)由题图可知,直线y 甲=kx +b ,经过(1,1)和(6,2).可求得k =0.2,b =0.8.所以y 甲=0.2(x +4).故第二年甲鱼池的产量为1.2万只.同理可得y 乙=4⎝ ⎛⎭⎪⎫-x +172.故第二年甲鱼池的个数为26个,全县出产甲鱼的总数为26×1.2=31.2(万只).(2)规模缩小,原因是:第一年出产甲鱼总数30万只,而第6年出产甲鱼总数为20万只.(3)设第x 年规模最大,即求y 甲·y 乙=0.2(x +4)·4⎝⎛⎭⎪⎫-x +172=-0.8x 2+3.6x +27.2的最大值.当x =- 3.62×(-0.8)=214≈2时,y 甲·y 乙=-0.8×4+3.6×2+27.2=31.2(万只)最大. 即第二年规模最大,甲鱼产量为31.2万只.[即时演练] 4.某汽车公司曾在2014年初公告:2014年销量目标为39.3万辆;且该公司董事长极力表示有信心完成这个销量目标.已知2011年,某汽车年销量8万辆;2012年,某汽车年销量18万辆;2013年,某汽车年销量30万辆.如果我们分别将2011,2012,2013,2014年定义为第一、第二、第三、第四年,现在有两个函数模型:二次函数型f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),指数函数型g (x )=a ·b x +c (a ≠0,b ≠1,b >0),哪个模型能更好地反映该公司年销量y 与第x 年的关系?解:建立年销量y (万辆)与第x 年的函数,可知函数图象必过点(1,8),(2,18),(3,30).(1)构造二次函数型f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),将点的坐标代入,可得⎩⎪⎨⎪⎧a +b +c =8,4a +2b +c =18,9a +3b +c =30,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =7,c =0.则f (x )=x 2+7x ,故f (4)=44,与计划误差为4.7. (2)构造指数函数型g (x )=a ·b x +c ,将点的坐标代入,可得⎩⎪⎨⎪⎧ab +c =8,ab 2+c =18,ab 3+c =30,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1253,b =65,c =-42.则g (x )=1253×⎝ ⎛⎭⎪⎫65x-42,故g (4)=1253×⎝ ⎛⎭⎪⎫654-42=44.4,与计划误差为5.1.由上可得,f (x )=x 2+7x 模型能更好地反映该公司年销量y (万辆)与第x 年的关系.五 转化与数形结合思想[例5] 当a 为何值时,函数y =7x 2-(a +13)x +a 2-a -2的一个零点在区间(0,1)上,另一个零点在区间(1,2)上?解:已知函数对应的方程为7x 2-(a +13)x +a 2-a -2=0, 函数的大致图象如图所示.根据方程的根与函数的零点的关系,方程的根一个在(0,1)上,另一个在(1,2)上,则:⎩⎪⎨⎪⎧f (0)>0,f (1)<0,f (2)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a -2>0,a 2-2a -8<0,a 2-3a >0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a <-1或a >2,-2<a <4,a <0或a >3,所以-2<a <-1或3<a <4. 规律方法1.转化是将数学命题由一种形式转向另一种形式的转换过程;化归是将待解决的问题通过某种转化的过程,归结为一类已解决或比较容易解决的问题.2.在解决函数问题时,常进行数与形或数与数的转化,从而达到解决问题的目的.[即时演练] 5.(2015·湖南卷)若函数f (x )=|2x -2|-b 有两个零点,则实数b 的取值范围是________.解析:函数f (x )=|2x -2|-b 有两个零点,等价于函数y =|2x -2|与y =b 的图象有两个不同的交点.在同一坐标系中作出y =|2x -2|与y =b 的图象(如图所示). 由图象知,两图象有2个交点,则0<b <2.答案:{b|0<b<2}。
第3章指数函数、对数函数和幂函数3.1 指数函数3.1.2 指数函数A级基础巩固1.下列一定是指数函数的是()A.形如y=a x的函数B.y=x a(a>0,a≠1)C.y=(|a|+2)-x D.y=(a-2)a x答案:C2.下列判断正确的是()A.2.52.5>2.53B.0.82<0.83C.π2<π2D.0.90.3>0.90.5解析:因为y=0.9x是减函数,且0.5>0.3,所以0.90.3>0.90.5.答案:D3.函数y=2x+1的图象是()解析:当x=0时,y=2,且函数单调递增,故选A.答案:A4.函数f(x)的图象向右平移一个单位长度所得图象与y=e x关于y轴对称,则f(x)=()A .e x +1B .e x -1C .e -x -1D .e -x +1解析:和y =e x 关于y 轴对称的是y =e -x ,将其向左移一个单位即y =e -x -1.答案:C5.(2019·江西卷)已知函数f (x )=5x,g (x )=ax 2-x (a ∈R).若f (g (1))=1,则a =( )A .1B .2C .3D .-1 解析:先求函数值,再解指数方程.因为g (x )=ax 2-x ,所以g (1)=a -1.因为f (x )=5|x |, 所以f (g (1))=f (a -1)=5|a -1|=1.所以|a -1|=0. 所以a =1. 答案:A6.当x >0时,函数f (x )=(a 2-1)x 的值总大于1,则实数a 的取值范围是( )A .1<|a |<2B .|a |<1C .|a |>1D .|a |>2解析:根据指数函数性质知a 2-1>1,即a 2>2. 所以|a |> 2. 答案:D7.已知⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+a +32x >⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+a +321-x ,则实数x 的取值范围________.解析:因为a 2+a +32=⎝ ⎛⎭⎪⎫a +122+54>1,即y =⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+a +32x在R 上为增函数,所以x >1-x ⇒x >12.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ 8.函数y =a 2x +b +1(a >0,且a ≠1,b ∈R)的图象恒过定点(1,2),则b 的值为________.解析:因为函数y =a 2x +b +1的图象恒过定点(1,2),所以⎩⎪⎨⎪⎧2×1+b =0,a 0+1=2,即b =-2.答案:-29.若函数f (x )=a +14x +1为奇函数,则a =________.解析:因为f (x )为奇函数且定义域为R , 所以f (0)=0,即a +140+1=0.所以a =-12.答案:-1210.求函数y =32x -1-19的定义域为________. 解析:要使函数有意义,则x 应满足32x -1-19≥0, 即32x -1≥3-2.因为函数y =3x 是增函数, 所以2x -1≥-2,即x ≥-12.故所求函数的定义域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,+∞.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,+∞11.求函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-2x +2(0≤x ≤3)的值域.解:令t =x 2-2x +2,则y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12t,又t =x 2-2x +2=(x -1)2+1, 因为0≤x ≤3,所以当x =1时,t min =1,当x =3时,t max =5.故1≤t ≤5,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫125≤y ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫121.故所求函数的值域⎣⎢⎡⎦⎥⎤132,12.12.已知函数f (x )=1+22x -1.(1)求函数f (x )的定义域;(2)证明函数f (x )在(-∞,0)上为减函数. (1)解:f (x )=1+22x -1,因为2x -1≠0,所以x ≠0.所以函数f (x )的定义域为{x |x ∈R ,且x ≠0}. (2)证明:任意设x 1,x 2∈(-∞,0)且x 1<x 2. f (x 1)-f (x 2)=22x 1-1-22x 2-1=2(2x 2-2x 1)(2x 1-1)(2x 2-1).因为x 1,x 2∈(-∞,0)且x 1<x 2, 所以2x 2>2x 1且2x 1<1,2x 2<1. 所以f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2). 所以函数f (x )在(-∞,0)上为减函数.B 级 能力提升13.函数y =a x -1a(a >0,a ≠1)的图象可能是( )解析:函数y =a x -1a 过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1-1a ,当a >1时,1-1a ∈(0,1)且为增函数,排除A ,B ;当0<a <1时,1-1a <0且y =a x -1a 为减函数,排除C.答案:D14.已知定义在R 上的奇函数f (x )和偶函数g (x )满足f (x )+g (x )=a x -a -x +2(a >0,且a ≠1),若g (2)=a ,则f (2)等于( )A .2 B.154 C.174D .a 2解析:因为f (x )是奇函数,g (x )是偶函数, 所以由f (x )+g (x )=a x -a -x +2.①所以得f (-x )+g (-x )=-f (x )+g (x )=a -x -a x +2.② ①+②,得g (x )=2, ①-②,得f (x )=a x -a -x .又g (2)=a ,所以a =2.所以f (x )=2x -2-x . 所以f (2)=22-2-2=154.答案:B15.若函数f (x )=⎩⎨⎧1x ,x <0,⎝ ⎛⎭⎪⎫13x,x ≥0,则不等式f (x )≥13的解集是________.解析:(1)当x ≥0时,由f (x )≥13得⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ≥13,所以0≤x ≤1.(2)当x <0时,不等式1x ≥13明显不成立,综上可知不等式f (x )≥13的解集是{x |0≤x ≤1}.答案:{x |0≤x ≤1}16.若函数f (x )=a x (a >0且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 =________.解析:当a >1时,有a 2=4,a -1=m ⇒a =2,m =12,但此时g (x )=-x 为减函数,不合题意.若0<a <1,则a -1=4,a 2=m ⇒a =14,m =116,适合题意.答案:1417.已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13ax 2-4x +3.(1)若a =-1时,求函数f (x )的单调增区间; (2)如果函数f (x )有最大值3,求实数a 的值.解:(1)当a =-1时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-x 2-4x +3,令g (x )=-x 2-4x +3=-(x +2)2+7, 由于g (x )在(-2,+∞)上递减,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x在R 上是减函数, 所以f (x )在(-2,+∞)上是增函数,即f (x )的单调增区间是(-2,+∞).(2)令h (x )=ax 2-4x +3,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13h (x ),由于f (x )有最大值3,所以h (x )应有最小值-1;因此必有⎩⎨⎧a >0,12a -164a =-1,解得a =1.故当f (x )有最大值3时,a 的值为1.18.一个人喝了少量酒后,血液中酒精含量迅速上升到0.3 mg/mL ,在停止喝酒后,血液中的酒精含量以每小时50%的速度减少.为了保障交通安全,某地交通规则规定,驾驶员血液酒精含量不得超过0.08 mg/mL ,那么喝了少量酒的驾驶员,至少要过几小时才能驾驶(精确到1小时)?解:1小时后驾驶员血液中的酒精含量为0.3(1-50%)mg/mL ,…,x 小时后其酒精含量为0.3(1-50%)x mg/mL ,由题意知0.3(1-50%)x≤0.08,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x≤415.采用估算法,x =1时,⎝ ⎛⎭⎪⎫121=12>415.x =2时,⎝ ⎛⎭⎪⎫122=14=416<415.由于⎝ ⎛⎭⎪⎫12x是减函数,所以满足要求的x 的最小整数为2.故至少要过2小时驾驶员才能驾驶.。
第2、3章 章末检测(A)(时间:120分钟 满分:160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分) 1.若a<12,则化简42a -12的结果是________.2.函数y =lg x +lg (5-3x)的定义域是________.3.函数y =2+log 2(x 2+3)(x≥1)的值域为__________________________________. 4.已知2x =72y=A ,且1x +1y =2,则A 的值是________________________________.5.已知函数f(x)=ax 2+(a 3-a)x +1在(-∞,-1]上递增,则a 的取值X 围是________.6.设f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x +3 x>10f f x +5x≤10,则f(5)的值是________.7.函数y =1+1x的零点是________.8.利用一根长6米的木料,做一个如图的矩形窗框(包括中间两条横档),则窗框的高和宽的比值为________时透过的光线最多(即矩形窗框围成的面积最大).9.某企业2010年12月份的产值是这年1月份产值的P 倍,则该企业2010年度产值的月平均增长率为________.10.已知函数y =f(x)是R 上的增函数,且f (m +3)≤f (5),则实数m 的取值X 围是________.11.函数f (x )=-x 2+2x +3在区间[-2,3]上的最大值与最小值的和为________.12.若函数f (x )=x 2+a +1x +a x为奇函数,则实数a =________.13.函数f (x )=x 2-2x +b 的零点均是正数,则实数b 的取值X 围是________. 14.设偶函数f (x )=log a |x +b |在(0,+∞)上具有单调性,则f (b -2)与f (a +1)的大小关系为________.二、解答题(本大题共6小题,共90分) 15.(14分)(1)设log a 2=m ,log a 3=n ,求a 2m +n的值;(2)计算:log 49-log 212+5lg210-.16.(14分)函数f (x )是R 上的偶函数,且当x >0时,函数的解析式为f (x )=2x-1.(1)用定义证明f (x )在(0,+∞)上是减函数; (2)求当x <0时,函数的解析式.17.(14分)已知函数f (x )=log a x +1x -1(a >0且a ≠1), (1)求f (x )的定义域;(2)判断函数的奇偶性和单调性.18.(16分)已知函数f (x )对一切实数x ,y ∈R 都有f (x +y )=f (x )+f (y ),且当x >0时,f(x)<0,又f(3)=-2.(1)试判定该函数的奇偶性;(2)试判断该函数在R上的单调性;(3)求f(x)在[-12,12]上的最大值和最小值.19.(16分)某投资公司计划投资A、B两种金融产品,根据市场调查与预测,A产品的利润与投资量成正比例,其关系如图(1),B产品的利润与投资量的算术平方根成正比例,其关系如图(2).(注:利润与投资量单位:万元)(1)分别将A、B两产品的利润表示为投资量的函数关系式.(2)该公司已有10万元资金,并全部投入A、B两种产品中,问:怎样分配这10万元投资,才能使公司获得最大利润?其最大利润为多少万元?20.(16分)已知常数a、b满足a>1>b>0,若f(x)=lg(a x-b x).(1)求y=f(x)的定义域;(2)证明y=f(x)在定义域内是增函数;(3)若f(x)恰在(1,+∞)内取正值,且f(2)=lg 2,求a、b的值.第2章 章末检测(A )1.1-2a解析 ∵a <12,∴2a -1<0.于是,原式=41-2a2=1-2a .2.[1,53)解析 由函数的解析式得:⎩⎪⎨⎪⎧lg x ≥0,x >0,5-3x >0,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x >0,x <53.所以1≤x <53.3.[4,+∞)解析 ∵x ≥1,∴x 2+3≥4,∴log 2(x 2+3)≥2,则有y ≥4. 4.7 2解析 由2x =72y=A 得x =log 2A ,y =12log 7A ,则1x +1y =1log 2A +2log 7A=log A 2+2log A 7=log A 98=2, A 2=98.又A >0,故A =98=7 2.5.[-3,0)解析 由题意知a <0,-a 3-a 2a ≥-1,-a 22+12≥-1,即a 2≤3.∴-3≤a <0. 6.24解析 f (5)=f (f (10))=f (f (f (15)))=f (f (18))=f (21)=24.7.-1解析 由1+1x =0,得1x=-1,∴x =-1.8.2解析 设窗框的宽为x ,高为h ,则2h +4x =6, 即h +2x =3,∴h =3-2x ,∴矩形窗框围成的面积S =x (3-2x )=-2x 2+3x (0<x <32),当x =-32×-2=34=0.75时,S 有最大值.∴h =3-2x =1.5,∴高与宽之比为2. 9.11P -1解析 设1月份产值为a ,增长率为x ,则aP =a (1+x )11,∴x =11P -1.10.m ≤2解析 由函数单调性可知,由f (m +3)≤f (5)有m +3≤5,故m ≤2. 11.-1解析 f (x )=-x 2+2x +3=-(x -1)2+4,∵1∈[-2,3], ∴f (x )max =4,又∵1-(-2)>3-1,由f (x )图象的对称性可知,f (-2)的值为f (x )在[-2,3]上的最小值,即f (x )min =f (-2)=-5,∴-5+4=-1.12.-1解析 由题意知,f (-x )=-f (x ),即x 2-a +1x +a -x =-x 2+a +1x +ax,∴(a +1)x =0对x ≠0恒成立, ∴a +1=0,a =-1. 13.(0,1]解析 设x 1,x 2是函数f (x )的零点,则x 1,x 2为方程x 2-2x +b =0的两正根,则有⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0x 1+x 2=2>0x 1x 2=b >0,即⎩⎪⎨⎪⎧4-4b ≥0b >0.解得0<b ≤1.14.f (b -2)<f (a +1)解析 ∵函数f (x )是偶函数,∴b =0,此时f (x )=log a |x |. 当a >1时,函数f (x )=log a |x |在(0,+∞)上是增函数, ∴f (a +1)>f (2)=f (b -2);当0<a <1时,函数f (x )=log a |x |在(0,+∞)上是减函数, ∴f (a +1)>f (2)=f (b -2). 综上可知f (b -2)<f (a +1).15.解 (1)∵log a 2=m ,log a 3=n ,∴a m =2,a n=3. ∴a2m +n=a 2m ·a n =(a m )2·a n =22·3=12.(2)原式=log 23-(log 23+log 24)+2lg 510=log 23-log 23-2+25=-85.16.(1)证明 设0<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=(2x 1-1)-(2x 2-1)=2x 2-x 1x 1x 2,∵0<x 1<x 2,∴x 1x 2>0,x 2-x 1>0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), ∴f (x )在(0,+∞)上是减函数.(2)解 设x <0,则-x >0,∴f (-x )=-2x-1,又f (x )为偶函数,∴f (-x )=f (x )=-2x -1,即f (x )=-2x-1(x <0).17.解 (1)要使此函数有意义,则有⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0x -1>0或⎩⎪⎨⎪⎧x +1<0x -1<0,解得x >1或x <-1,此函数的定义域为 (-∞,-1)∪(1,+∞),关于原点对称.(2)f (-x )=log a -x +1-x -1=log a x -1x +1=-log a x +1x -1=-f (x ).∴f (x )为奇函数.f (x )=log a x +1x -1=log a (1+2x -1),函数u =1+2x -1在区间(-∞,-1)和区间(1,+∞)上单调递减.所以当a >1时,f (x )=log a x +1x -1在(-∞,-1),(1,+∞)上递减; 当0<a <1时,f (x )=log ax +1x -1在(-∞,-1),(1,+∞)上递增. 18.解 (1)令x =y =0,得f (0+0)=f (0)=f (0)+f (0) =2f (0),∴f (0)=0.令y =-x ,得f (0)=f (x )+f (-x )=0, ∴f (-x )=-f (x ), ∴f (x )为奇函数.(2)任取x 1<x 2,则x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)<0, ∴f (x 2)-f (x 1)=f (x 2)+f (-x 1)=f (x 2-x 1)<0, 即f (x 2)<f (x 1)∴f (x )在R 上是减函数.(3)∵f (x )在[-12,12]上是减函数, ∴f (12)最小,f (-12)最大.又f (12)=f (6+6)=f (6)+f (6)=2f (6) =2[f (3)+f (3)]=4f (3)=-8, ∴f (-12)=-f (12)=8.∴f (x )在[-12,12]上的最大值是8,最小值是-8.19.解 (1)设投资为x 万元,A 产品的利润为f (x )万元,B 产品的利润为g (x )万元. 由题意,得f (x )=k 1x ,g (x )=k 2x . 由题图可知f (1)=15,∴k 1=15.又g (4)=1.6,∴k 2=45.从而f (x )=15x (x ≥0),g (x )=45x (x ≥0).(2)设A 产品投入x 万元,则B 产品投入10-x 万元,该企业利润为y 万元.y =f (x )+g (10-x )=x 5+4510-x (0≤x ≤10),令10-x =t ,则x =10-t 2,于是y =10-t 25+45t =-15(t -2)2+145(0≤t ≤10).当t =2时,y max =145=2.8,此时x =10-4=6,即当A 产品投入6万元,则B 产品投入4万元时,该企业获得最大利润,最大利润为2.8万元.20.(1)解 ∵a x-b x>0,∴a x>b x,∴(ab)x>1. ∵a >1>b >0,∴a b>1. ∴y =(a b)x在R 上递增. ∵(a b)x>(a b)0,∴x >0.∴f (x )的定义域为(0,+∞). (2)证明 设x 1>x 2>0,∵a >1>b >0, ∴ax 1>ax 2>1,0<bx 1<bx 2<1.∴-bx 1>-bx 2>-1.∴ax 1-bx 1>ax 2-bx 2>0. 又∵y =lg x 在(0,+∞)上是增函数, ∴lg(ax 1-bx 1)>lg(ax 2-bx 2),即f (x 1)>f (x 2). ∴f (x )在定义域内是增函数.(3)解 由(2)得,f (x )在定义域内为增函数, 又恰在(1,+∞)内取正值, ∴f (1)=0.又f (2)=lg 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧lg a -b =0,lg a 2-b 2=lg 2.∴⎩⎪⎨⎪⎧a -b =1,a 2-b 2=2.解得⎩⎪⎨⎪⎧a =32,b =12.。
2018版高中数学第三章指数函数、对数函数和幂函数章末综合测评苏教版必修1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018版高中数学第三章指数函数、对数函数和幂函数章末综合测评苏教版必修1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2018版高中数学第三章指数函数、对数函数和幂函数章末综合测评苏教版必修1的全部内容。
(三) 指数函数、对数函数和幂函数(时间120分钟,满分160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案填写在题中横线上)1.设函数f (x)=错误!则f 错误!的值是________.【解析】 f 错误!=f 错误!=f (-1)=2-1=错误!.【答案】1 22.下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递减的是________.(填序号)①y=错误!;②y=e-x;③y=-x2+1;④y=lg|x|.【解析】①项,y=错误!是奇函数,故不正确;②项,y=e-x为非奇非偶函数,故不正确;③④两项中的两个函数都是偶函数,且y=-x2+1在(0,+∞)上是减函数,y=lg |x|在(0,+∞)上是增函数,故选③。
【答案】③3.f (x)是定义在R上的奇函数,且当x∈(0,+∞)时,f (x)=2 016x+log2 016x,则函数f (x)的零点的个数是________.【解析】作出函数y1=2 016x,y2=-log2 016x的图象,可知函数f (x)=2 016x+log2 016x在x∈(0,+∞)内存在一个零点,又因为f (x)是定义在R上的奇函数,所以f (x)在x∈(-∞,0)上也有一个零点,又f (0)=0,所以函数f (x)的零点的个数是3个.【答案】34.把函数y=a x向________平移________个单位得到函数y=错误!-x+2的图象,函数y=a3x-2(a>0且a≠1)的图象过定点________.【解析】y=错误!-x+2=a x-2可由y=a x向右平移2个单位得到.令3x-2=0,即x=错误!,则y=1,∴y=a3x-2的图象过定点错误!。
(三) 指数函数、对数函数和幂函数(时间120分钟,满分160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案填写在题中横线上)1.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2xx ,log 2 xx ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12的值是________.【解析】 f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 2 12=f (-1)=2-1=12.【答案】 122.下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递减的是________.(填序号) ①y =1x;②y =e -x ;③y =-x 2+1;④y =lg|x |.【解析】 ①项,y =1x是奇函数,故不正确;②项,y =e -x为非奇非偶函数,故不正确;③④两项中的两个函数都是偶函数,且y =-x 2+1在(0,+∞)上是减函数,y =lg |x |在(0,+∞)上是增函数,故选③.【答案】 ③3.f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )=2 016x+log 2 016 x ,则函数f (x )的零点的个数是________.【解析】 作出函数y 1=2 016x ,y 2=-log 2 016x 的图象,可知函数f (x )=2 016x+log 2016x 在x ∈(0,+∞)内存在一个零点,又因为f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (x )在x ∈(-∞,0)上也有一个零点,又f (0)=0,所以函数f (x )的零点的个数是3个.【答案】 34.把函数y =a x向________平移________个单位得到函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -x +2的图象,函数y =a 3x -2(a >0且a ≠1)的图象过定点________.【解析】 y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -x +2=a x -2可由y =a x 向右平移2个单位得到.令3x -2=0,即x =23,则y =1,∴y =a3x -2的图象过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1.【答案】 右 2 ⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1 5.设12 015<⎝ ⎛⎭⎪⎫12 015b <⎝ ⎛⎭⎪⎫12 015a <1,那么a b ,a a ,b a 的大小关系为________.【解析】 根据指数函数的性质,可知0<a <b <1,根据指数函数的单调性,可知a b<a a,根据幂函数的单调性,可知a a<b a,从而有a b<a a<b a.【答案】 a b<a a<b a6.已知集合A ={y |y =log 2 x ,x >1},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪⎪y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,x >1,则A ∩B =________.【解析】 ∵x >1,∴y =log 2 x >log 2 1=0, ∴A =(0,+∞),又∵x >1,∴y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <12,∴B =⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12. ∴A ∩B =⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12. 【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 7.已知y =f (2x)的定义域为[-3,3],则f (x 3)的定义域为________.【解析】 由题知,x ∈[-3,3]时,2x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤18,8,∴x 3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤18,8,∴x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.即f (x 3)的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,28.用二分法求方程x 3-2x -5=0在区间(2,4)上的实数根时,下一个有根区间是________.【解析】 设f (x )=x 3-2x -5,则f (2)<0,f (3)>0,f (4)>0,有f (2)f (3)<0,则下一个有根区间是(2,3).【答案】 (2,3)9.若f (x )为奇函数,且x 0是y =f (x )-e x的一个零点,则-x 0一定是下列哪个函数的零点________.(填序号)(1)y =f (-x )e x +1;(2)y =f (x )e x+1; (3)y =f (-x )e -x-1;(4)y =f (x )e x-1.【解析】 f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ),x 0是y =f (x )-e x的一个零点,∴f (x 0)=e x 0,将-x 0代入各函数式,代入(2)时,可得y =f (-x 0)e -x 0+1=-f (x 0)e -x 0+1=-e x 0e -x 0+1=0,因此-x 0是函数y =f (x )e x+1的零点.【答案】 (2)10.有浓度为90%的溶液100 g ,从中倒出10 g 后再倒入10 g 水称为一次操作,要使浓度低于10%,这种操作至少应进行的次数为________.(参考数据:lg 2=0.301 0,lg 3=0.477 1)【解析】 操作次数为n 时的浓度为⎝ ⎛⎭⎪⎫910n +1,由⎝ ⎛⎭⎪⎫910n +1<10%,得 n +1>-1lg 910=-12lg 3-1≈21.8, 所以n ≥21. 【答案】 2111.下列说法中,正确的是________.(填序号) ①任取x >0,均有3x >2x; ②当a >0,且a ≠1时,有a 3>a 2; ③y =(3)-x是增函数; ④y =2|x |的最小值为1;⑤在同一坐标系中,y =2x 与y =2-x的图象关于y 轴对称; ⑥图象与y =3x的图象关于y =x 对称的函数为y =log 3 x . 【解析】 对于①,可知任取x >0,3x >2x一定成立. 对于②,当0<a <1时,a 3<a 2,故②不一定正确. 对于③,y =(3)-x=⎝⎛⎭⎪⎫33x ,因为0<33<1,故y =(3)-x是减函数,故③不正确. 对于④,因为|x |≥0,∴y =2|x |的最小值为1,故正确. 对于⑤,y =2x与y =2-x的图象关于y 轴对称是正确的. 对于⑥,根据反函数的定义和性质知,⑥正确. 【答案】 ①④⑤⑥12.若函数f (x )=a x-x -a (a >0,且a ≠1)有两个零点,则实数a 的取值范围为________.【解析】 f (x )=a x-x -a (a >0)有两个零点,即a x-x -a =0有两个根, ∴a x=x +a 有两个根.∴y =a x 与y =x +a 有两个交点. 由图形知,a >1.【答案】 (1,+∞)13.若存在x ∈[2,3],使不等式1+axx ·2x ≥1成立,则实数a 的最小值为________.【解析】 因为x ∈[2,3],所以不等式可化为a ≥2x -1x ,设y =2x -1x,因为y =2x和y=-1x 在区间[2,3]上为增函数,所以函数y =2x-1x在区间[2,3]上为增函数,则其值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤72,233,由题意得a ≥72,所以实数a 的最小值为72. 【答案】 7214.已知函数f (x )=log 3 x +2,x ∈[1,9],则函数y =f 2(x )+2f (x 2)的最大值为________.【解析】 由题知⎩⎪⎨⎪⎧1≤x ≤9,1≤x 2≤9⇒1≤x ≤3,故y =f 2(x )+2f (x 2)的定义域为[1,3],y =(log 3 x +2)2+2(log 3 x 2+2)=(log 3 x )2+8log 3 x +8=(log 3 x +4)2-8,当x ∈[1,3] 时,log 3 x ∈[0,1],∴y ∈[8,17]. 【答案】 17二、解答题(本大题共6小题,共90分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分14分)计算下列各式的值: (1)3-π3+4-π4;(2)2log 5 10+log 5 0.25;【解】 (1)原式=(3-π)+(π-2)=1.(2)原式=2log 5 (2×5)+log 5 0.52=2(log 5 2+log 5 5)+2log 5 12=2(log 5 2+1-log 52)=2.=49+105-105-20+1 =-1679.16.(本小题满分14分)已知幂函数y =f (x )=x -2m 2-m +3,其中m ∈{x |-2<x <2,x ∈Z },满足:(1)是区间(0,+∞)上的增函数;(2)对任意的x ∈R ,都有f (-x )+f (x )=0.求同时满足(1),(2)的幂函数f (x )的解析式,并求x ∈[0,3]时f (x )的值域. 【解】 因为m ∈{x |-2<x <2,x ∈Z }, 所以m =-1,0,1.因为对任意x ∈R ,都有f (-x )+f (x )=0, 即f (-x )=-f (x ),所以f (x )是奇函数.当m =-1时,f (x )=x 2只满足条件(1)而不满足条件(2);当m =1时,f (x )=x 0条件(1)、(2)都不满足;当m =0时,f (x )=x 3条件(1)、(2)都满足,且在区间[0,3]上是增函数. 所以幂函数f (x )的解析式为f (x )=x 3所以x ∈[0,3]时,函数f (x )的值域为[0,27].17.(本小题满分14分)(1)已知-1≤x ≤2,求函数f (x )=3+2·3x +1-9x的值域;(2)已知-3≤log 12x ≤-32,求函数f (x )=log 2 x 2·log 2 x4的值域.【解】 (1)f (x )=3+2·3x +1-9x =-(3x )2+6·3x +3,令3x =t ,则y =-t 2+6t +3=-(t -3)2+12,∵-1≤x ≤2,∴13≤t ≤9,∴当t =3,即x =1时,y 取得最大值12;当t =9,即x =2时,y 取得最小值-24,即f (x )的最大值为12,最小值为-24,所以函数f(x )的值域为[-24,12].(2)∵-3≤log 12x ≤-32,∴-3≤log 2x log 212≤-32,即-3≤log 2x -1≤-32,∴32≤log 2x ≤3. ∵f (x )=log 2x 2·log 2x4=(log 2x -log 2 2)·(log 2x -log 24) =(log 2x -1)·(log 2x -2). 令t =log 2x ,则32≤t ≤3,f (x )=g (t )=(t -1)(t -2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫t -322-14. ∵32≤t ≤3, ∴f (x )max =g (3)=2,f (x )min =g ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=-14. ∴函数f (x )=log 2x 2·log 2x 4的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,2.18.(本小题满分16分)已知函数f (x )=log 131+x1+ax(a ≠1)是奇函数, (1)求a 的值;(2)若g (x )=f (x )+21+2x,x ∈(-1,1),求g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12的值;(3)若g (m )>g (n )(m ,n ∈(-1,1)),比较m ,n 的大小.【解】 (1)∵f (x )为奇函数,∴对定义域内任意x ,都有f (-x )+f (x )=0, 即log 131-x 1-ax +log 131+x 1+ax =log 131-x21-a 2x2=0,∴a =±1,由条件知a ≠1,∴a =-1.(2)∵f (x )为奇函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=0,令 h (x )=21+2x ,则h ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+h ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=21+2+21+12=2,∴g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=2. (3)f (x )=log 131+x 1-x=log 13⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+21-x 随x 增大,1-x 减小,∴21-x 增大,∴1+x1-x 增大,∴f (x )单调递减,又h (x )=21+2x 也随x 增大而减小,∴g (x )单调递减.∵g (m )>g (n ),∴m <n .19.(本小题满分16分)经市场调查,某种商品在过去50天的销售价格(单位:元)均为销售时间t (天)的函数,且销售量(单位:件)近似地满足f (t )=-2t +200(1≤t ≤50,t ∈N ),前30天价格(单位:元)为g (t )=12t +30(1≤t ≤30,t ∈N ),后20天价格(单位:元)为g (t )=45(31≤t ≤50,t ∈N ).(1)写出该种商品的日销售额S (元)与时间t (天)的函数关系式; (2)求日销售额S 的最大值. 【解】 (1)根据题意,得S =⎩⎪⎨⎪⎧-2t +⎝ ⎛⎭⎪⎫12t +30,1≤t ≤30,t ∈N ,-2t +,31≤t ≤50,t ∈N ,=⎩⎪⎨⎪⎧-t 2+40t +6 000,1≤t ≤30,t ∈N ,-90t +9 000,31≤t ≤50,t ∈N .(2)当1≤t ≤30,t ∈N 时,S =-(t -20)2+6 400,当t =20时,S 的最大值为6 400; 当31≤t ≤50,t ∈N 时,S =-90t +9 000为减函数,当t =31时,S 的最大值是6 210.∵6 210<6 400,∴当销售时间为20天时,日销售额S 取最大值6 400元.20.(本小题满分16分)在扶贫活动中,为了尽快脱贫(无债务)致富,企业甲将经营状况良好的某种消费品专卖店以5.8万元的优惠价格转让给了尚有5万元无息贷款没有偿还的小型企业乙,并约定从该店经营的利润中,首先保证企业乙的全体职工每月最低生活费的开支3 600元后,逐步偿还转让费(不计息).在甲提供的资料中:①这种消费品的进价为每件14元;②该店月销量Q (百件)与销售价格P (元)的关系如图所示;③每月需各种开支2 000元.图1(1)当商品的价格为每件多少元时,月利润扣除职工最低生活费的余额最大?并求最大余额;(2)企业乙只依靠该店,最早可望在几年后脱贫? 【解】 设该店月利润余额为L ,则由题设得L =Q (P -14)×100-3 600-2 000,① 由销量图易得 Q =⎩⎪⎨⎪⎧-2P +P ,-32P +40P,代入①式得L = ⎩⎪⎨⎪⎧-2P +P --P ,⎝⎛⎭⎪⎫-32P +40P --P,(1)当14≤P ≤20时,L max =450元,此时P =19.5元; 当20<P ≤26时,L max =1 2503元,此时P =613元.故当P =19.5元时,月利润余额最大,为450元. (2)设可在n 年后脱贫,依题意有12n ×450-50 000-58 000≥0,解得n ≥20. 即最早可望在20年后脱贫.。