四川--指数函数
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四川省部分中学2023高中数学必修一第四章指数函数与对数函数考点大全笔记单选题1、函数y =|lg(x +1)|的图像是( )A .B .C .D .答案:A 分析:由函数y =lgx 的图象与x 轴的交点是(1,0)结合函数的平移变换得函数y =|lg(x +1)|的图象与x 轴的公共点是(0,0),即可求解.由于函数y =lg(x +1)的图象可由函数y =lgx 的图象左移一个单位而得到,函数y =lgx 的图象与x 轴的交点是(1,0),故函数y =lg(x +1)的图象与x 轴的交点是(0,0),即函数y =|lg(x +1)|的图象与x 轴的公共点是(0,0),显然四个选项只有A 选项满足.故选:A.2、若f(x)={(6−a)x −a,x <1log a x +3,x ≥1是定义在R 上的增函数,实数a 的取值范围是( ) A .[1,5]B .[32,5)C .(32,5)D .(1,5) 答案:B分析:由题意得{6−a >1a >1log a 1+3≥(6−a)−a,解不等式组可求得答案因为f(x)={(6−a)x −a,x <1log a x +3,x ≥1是定义在R 上的增函数, 所以{6−a >1a >1log a 1+3≥(6−a)−a,解得32≤a <5, 故选:B3、已知幂函数y =x a 与y =x b 的部分图象如图所示,直线x =14,x =12与y =x a ,y =x b 的图象分别交于A 、B 、C 、D 四点,且|AB|=|CD|,则12a +12b =( )A .12B .1C .√2D .2 答案:B分析:把|AB |=|CD |用函数值表示后变形可得.由|AB |=|CD |得(14)a −(14)b =(12)a −(12)b ,即[(12)a −(12)b ][(12)a +(12)b ]=(12)a −(12)b≠0, 所以(12)a +(12)b =1, 故选:B .4、近几个月某地区的口罩的月消耗量逐月增加,若第1月的口罩月消耗量增长率为r 1,第2月的口罩月消耗量增长率为r 2,这两个月口罩月消耗量的月平均增长率为r ,则以下关系正确的是( )A .r 2=r 1r 2B .r 2≤r 1r 2C .2r =r 1+r 2D .2r ≤r 1+r 2答案:D分析:求出r 1,r 2,r 的关系,再根据基本不等式判断.由题意(1+r 1)(1+r 2)=(1+r)2,r 2+2r =r 1r 2+r 1+r 2,r 1=r 2时,r 2=r 1r 2,2r =r 1+r 2,r 1≠r 2时,r 1+r 2>2√r 1r 2,1+r =√(1+r 1)(1+r 2)<1+r 1+1+r 22,2r <r 1+r 2,因此r 2>r 1r 2,综上2r ≤r 1+r 2,r 2≥r 1r 2.故选:D .5、已知函数f (x )是奇函数,当x >0时,f (x )=2x +x 2,则f (2)+f (−1)=( )A .11B .5C .−8D .−5答案:B分析:利用奇函数的定义直接计算作答.奇函数f (x ),当x >0时,f (x )=2x +x 2,所以f (2)+f (−1)=f(2)−f(1)=22+22−(21+12)=5.故选:B6、设log 74=a,log 73=b ,则log 4936=( )A .12a −bB .12b +aC .12a +bD .12b −a答案:C分析:根据对数的运算性质计算即可.解:log 4936=log 7262=log 76=log 72+log 73=12log 74+log 73=12a +b .故选:C.7、已知函数f (x )={−2x,x <0−x 2+2x,x ≥0若关于x 的方程f (x )=12x +m 恰有三个不相等的实数解,则m 的取值范围是( )A .[0,34]B .(0,34) C .[0,916]D .(0,916)答案:D分析:根据题意,作出函数f (x )={−2x, x <0,−x 2+2x,x ≥0 与y =12x +m 的图像,然后通过数形结合求出答案.函数f (x )={−2x, x <0,−x 2+2x,x ≥0的图像如下图所示:若关于x 的方程f (x )=12x +m 恰有三个不相等的实数解,则函数f (x )的图像与直线y =12x +m 有三个交点, 若直线y =12x +m 经过原点时,m =0, 若直线y =12x +m 与函数f (x )=12x +m 的图像相切,令−x 2+2x =12x +m ⇒x 2−32x +m =0,令Δ=94−4m =0⇒m =916.故m ∈(0,916). 故选:D .8、已知函数f(x)={a x ,x <0(a −2)x +3a,x ≥0,满足对任意x 1≠x 2,都有f(x 1)−f(x 2)x 1−x 2<0成立,则a 的取值范围是( ) A .a ∈(0,1)B .a ∈[34,1)C .a ∈(0,13]D .a ∈[34,2)答案:C分析:根据条件知f(x)在R 上单调递减,从而得出{0<a <1a −2<03a ≤1,求a 的范围即可.∵f(x)满足对任意x 1≠x 2,都有f(x 1)−f(x 2)x 1−x 2<0成立,∴f(x)在R 上是减函数,∴{0<a <1a −2<0(a −2)×0+3a ≤a 0,解得0<a ≤13,∴a 的取值范围是(0,13].故选:C .9、我国在2020年9月22日在联合国大会提出,二氧化碳排放力争于2030年前实现碳达峰,争取在2060年前实现碳中和.为了响应党和国家的号召,某企业在国家科研部门的支持下,进行技术攻关:把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品,经测算,该技术处理总成本y (单位:万元)与处理量x (单位:吨)(x ∈[120,500])之间的函数关系可近似表示为y ={13x 3−80x 2+5040x,x ∈[120,144)12x 2−200x +80000,x ∈[144,500] ,当处理量x 等于多少吨时,每吨的平均处理成本最少( )A .120B .200C .240D .400答案:D分析:先根据题意求出每吨的平均处理成本与处理量之间的函数关系,然后分x ∈[120,144)和x ∈[144,500]分析讨论求出其最小值即可由题意得二氧化碳每吨的平均处理成本为S ={13x 2−80x +5040,x[120,144)12x −200+80000x ,x ∈[144,500] , 当x ∈[120,144)时,S =13x 2−80x +5040=13(x −120)2+240,当x =120时,S 取得最小值240,当x ∈[144,500] 时,S =12x +80000x −200≥2√12x ⋅80000x −200=200, 当且仅当12x =80000x ,即x =400时取等号,此时S 取得最小值200,综上,当每月得理量为400吨时,每吨的平均处理成本最低为200元,故选:D10、镜片的厚度是由镜片的折射率决定,镜片的折射率越高,镜片越薄,同时镜片越轻,也就会带来更为舒适的佩戴体验.某次社会实践活动中,甲、乙、丙三位同学分别制作了三种不同的树脂镜片,折射率分别为√55,√33,√2.则这三种镜片中,制作出最薄镜片和最厚镜片的同学分别为( )A .甲同学和乙同学B .丙同学和乙同学C .乙同学和甲同学D .丙同学和甲同学答案:C分析:判断出√55,√33,√2的大小关系即可得出答案.(√55)10=52=25,(√2)10=25=32.∵25<32.∴√55<√2.又∵(√33)6=33=9,(√2)6=23=8,∴√33>√2.∴有√55<√2<√33.又因为镜片折射率越高,镜片越薄,故甲同学创作的镜片最厚,乙同学创作的镜片最薄.故选:C.填空题11、函数f (x )=log 12(x 2−5x +6)的单调递减区间为___________. 答案:(3,+∞)分析:利用对数型复合函数性质求解即可.由题知:x 2−5x +6>0,解得x >3或x <2.令t =x 2−5x +6,则y =log 12t 为减函数. 所以t ∈(−∞,2),t =x 2−5x +6为减函数,f (x )=log 12(x 2−5x +6)为增函数, t ∈(3,+∞),t =x 2−5x +6为增函数,f (x )=log 12(x 2−5x +6)为减函数. 所以函数f (x )=log 12(x 2−5x +6)的单调递减区间为(3,+∞). 所以答案是:(3,+∞)12、设函数f (x )=(x+1)2+2021x −2021−x x 2+1在区间[−2022,2022]上的最大值和最小值分别为M 、m ,则M +m =___________.答案:2分析:f (x )=(x+1)2+2021x −2021−xx 2+1 =1+2x+2021x −2021−xx 2+1,令g (x )=2x+2021x −2021−xx 2+1,x ∈[−2022,2022],易得函数g (x )为奇函数,则g (x )max =−g (x )min ,从而可得出答案.解:f (x )=(x+1)2+2021x −2021−xx 2+1=x 2+2x +1+2021x −2021−xx 2+1=1+2x+2021x −2021−xx 2+1,令g (x )=2x+2021x −2021−x x 2+1,x ∈[−2022,2022],因为g (−x )=−2x+2021−x −2021x x 2+1=−g (x ),所以函数g (x )为奇函数,所以g (x )max =−g (x )min ,即g (x )max +g (x )min =0,所以f (x )max +f (x )min =1+g (x )max +1+g (x )min =2,即M +m =2.所以答案是:2.13、若alog 43=12,则3a +9a =___________; 答案:6分析:首先利用换底公式表示a =log 32,再代入3a +9a 求值.由条件得a =12log 34=log 32,所以3a +9a =3log 32+9log 32=3log 32+3log 34=2+4=6. 所以答案是:6解答题14、证明:函数f (x )=log 3(1+x )的图象与g (x )=log 2x 的图象有且仅有一个公共点.答案:证明见解析分析:把要证两函数的图象有且仅有一个公共点转化为证明方程log 3(1+x )=log 2x 有且仅有一个实根.易观察出x =2为其一根,再假设(x 0,y 0)(x 0≠2)是函数图象的另一个公共点,然后得出矛盾即可.要证明两函数f (x )和g (x )的图象有且仅有一个公共点,只需证明方程log 3(1+x )=log 2x 有且仅有一个实根,观察上述方程,显然有f (2)=g (2),则两函数的图象必有交点(2,1).设(x 0,y 0)(x 0≠2)是函数图象的另一个公共点.则log 3(1+x 0)=log 2x 0,1+x 0=3y 0,x 0=2y 0,∴1+2y 0=3y 0,即(13)y 0+(23)y 0=1, 令M (x )=(13)x +(23)x ,易知函数M (x )=(13)x +(23)x 为指数型函数.显然M (x )在(−∞,+∞)内是减函数,且M (1)=1,故方程(13)y 0+(23)y 0=1有唯一解y 0=1,从而x 0=2,与x 0≠2矛盾,从而知两函数图象仅有一个公共点.15、已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且当x ≤0时,f (x )=x 2+mx ,函数f (x )在y 轴左侧的图象如图所示.(1)求函数f (x )的解析式;(2)若关于x 的方程f (x )−a =0有4个不相等的实数根,求实数a 的取值范围.答案:(1)f (x )={x 2+2x,x ≤0x 2−2x,x >0(2)(−1,0)分析:(1)利用f (−2)=0可求x ≤0时f (x )的解析式,当x >0时,利用奇偶性f (x )=f (−x )可求得x >0时的f (x )的解析式,由此可得结果;(2)作出f (x )图象,将问题转化为f (x )与y =a 有4个交点,数形结合可得结果.(1)由图象知:f (−2)=0,即4−2m =0,解得:m =2,∴当x ≤0时,f (x )=x 2+2x ;当x >0时,−x <0,∴f (−x )=(−x )2−2x =x 2−2x ,∵f (x )为R 上的偶函数,∴当x >0时,f (x )=f (−x )=x 2−2x ;综上所述:f (x )={x 2+2x,x ≤0x 2−2x,x >0; (2)∵f (x )为偶函数,∴f (x )图象关于y 轴对称,可得f (x )图象如下图所示,f (x )−a =0有4个不相等的实数根,等价于f (x )与y =a 有4个不同的交点,由图象可知:−1<a <0,即实数a 的取值范围为(−1,0).。
课时 4 指数函数一 . 指数与指数幂的运算( 1)根式的观点①假如xna, a R, x R, n 1,且 nN ,那么 x 叫做 a 的 n 次方根. 当 n 是奇数时, a 的 n 次方根用符号 na 表示;当 n 是偶数时,正数 a 的正的 n 次方根用符号na 表示,负的 n 次方根用符号na表示; 0 的 n 次方根是 0;负数 a 没有 n 次方根.②式子 n a 叫做根式,这里 n 叫做根指数, a 叫做被开方数.当n 为奇数时, a 为随意实数;当 n 为偶数时, a.③根式的性质: (na )n a ;当 n 为奇数时, n a n a ;当 n 为偶数时, n a n | a |a (a 0) .a (a 0)( 2)分数指数幂的观点mna m (a①正数的正分数指数幂的意义是:a n 0, m,n N , 且 n 1) .0 的正分数指数幂等于0.②m(1m1 ) m( a正数的负分数指数幂的意义是:a n)n n (0, m, n N , 且 n1) .0 的负分数指aa数幂没存心义. 注意口诀: 底数取倒数,指数取相反数.( 3)分数指数幂的运算性质①a r a s a r s (a 0, r , s R)② (ar) sa rs (a 0, r , s R)③(ab)ra rb r (a0,b 0, rR)二 . 指数函数及其性质( 4)指数函数函数名称指数函数定义函数 ya x (a 0 且 a1) 叫做指数函数a 1a 1yy a xya xy图象y1y1(0,1)(0,1)OxOx定义域 R值域(0,+ ∞)过定点 图象过定点(0,1 ),即当 x=0 时, y=1.奇偶性非奇非偶单一性在 R 上是增函数在 R 上是减函数函数值的 y > 1(x > 0), y=1(x=0), 0< y < 1(x < 0)y > 1(x < 0), y=1(x=0), 0< y < 1(x > 0)变化状况a 变化对在第一象限内, a 越大图象越高,越凑近 y 轴; 在第一象限内, a 越小图象越高,越凑近 y 轴; 图象影响在第二象限内,a 越大图象越低,越凑近x 轴.在第二象限内,a 越小图象越低,越凑近x 轴.三 .例题剖析1.设 a 、 b 知足 0<a<b<1,以下不等式中正确的选项是 ( C)A.a a <a bB.b a <b bC.a a <b aD.b b <a b 分析: A 、B 不切合底数在 (0,1) 之间的单一性 ; C 、 D 指数同样 , 底小值小 . 应选 C. 2.若 0<a<1,则函数 y=a x 与 y=(a-1)x 2 的图象可能是 (D )分析: 当 0<a<1 时 ,y=a x 为减函数 ,a-1<0, 因此 y=(a-1)x2张口向下 , 应选 D.3.设指数函数 f(x)=a x (a>0 且 a ≠ 1),则以下等式中不正确的选项是 ( D )A.f(x+y)=f(x)f(y)f (x)B.f(x-y)=f ( y)C.f(nx)= [ f(x) ] nD.f [ (xy) n ] =[ f(x) ] n [ f(y) ] n (n ∈ N * )分析: 易知 A 、 B 、 C 都正确 .对于 D,f [(xy)n] =a (xy)n , 而[ f(x) ] n ·[f(y) ] n =(a x ) n ·(a y ) n =a nx+ny , 一般状况下 D 不建立 .11 34.设 a= ( 3) 3,b= ( 4)4,c= ( 3) 4,则 a 、b 、 c 的大小关系是 ( B )43 2A.c<a<b3分析: a= ( )B.c<b<aC.b<a<cD.b<c<a1 111(8133( 4)3 ( 4) 4=b, b=(4) 4)4(3) 4 =c.∴ a>b>c.3 332725.设 f(x)=4 x -2x+1,则 f -1 (0)=______1____________. 分析: 令 f -1 (0)=a, 则 f(a)=0 即有 4a -2 · 2a =0.2a · (2 a -2)=0, 而 2a >0,∴ 2a =2 得 a=1.6.函数 y=a x-3 +4(a>0 且 a ≠ 1)的反函数的图象恒过定点 ______(5,3)____________.分析: 因 y=a x 的图象恒过定点 (0,1), 向右平移 3 个单位 , 向上平移 4 个单位获得 y=a x-3 +4 的图象 , 易知恒过定点 (3,5).故其反函数过定点 (5,3).10 x 10 x.证明 f(x) 在 R 上是增函数 .7.已知函数 f(x)=x10 x10x1010x102x1,设 x 1<x 2∈ R,则f(x 1)-f(x2)=10x 1 1010x 1 10x 110x 210 x 2102 x 11 102 x 21 2(102 x 1102 x2).x 110x2 10x2 102 x1 1102 x21(102 x11)(102 x 2 1)∵ y=10 x是增函数 ,∴ 10 2x 1 10 2x 2 <0.而 10 2x 1 +1>0, 102 x 2 +1>0,故当 x <x 时 ,f(x)-f(x )<0,1212即 f(x 1)<f(x 2). 因此 f(x) 是增函数 .8.若定义运算 a b=b, ab,则函数 f(x)=3 x3-x 的值域为 ( A )a, a b,A.(0,1]B. [ 1,+∞ )C.(0,+ ∞ )D.(- ∞ ,+∞ )分析: 当 3x ≥3-x , 即 x ≥ 0 时 ,f(x)=3-x∈(0,1 ] ;x-x, 即 x<0 时 ,f(x)=3x∈ (0,1).3 x , x 0, 当 3<3∴ f(x)=x值域为 (0,1).3x ,0,9.函数 y=a x 与 y=-a -x (a>0,a ≠1) 的图象 ( C )A. 对于 x 轴对称B.对于 y 轴对称C.对于原点对称D.对于直线 y=-x 对称分析: 可利用函数图象的对称性来判断两图象的关系.10.当 x ∈[ -1,1]时 ,函数 f(x)=3 x-2 的值域为 _______[ -5,1 ] ___________.3分析: f(x) 在[ -1,1 ]上单一递加 .11.设有两个命题 :(1)对于 x 的不等式 x 2+2ax+4>0对全部 x ∈ R 恒建立 ;(2) 函数 f(x)=-(5-2a) x是减函数 .若命题 (1)和 (2)中有且仅有一个是真命题 ,则实数 a 的取值范围是 _______(- ∞ ,-2)__________.分析: (1) 为真命题=(2a) 2-16<0-2<a<2. (2)为真命题 5-2a>1 a<2.若 (1) 假 (2) 真 , 则 a ∈ (- ∞ ,-2]. 若 (1) 真 (2) 假, 则 a ∈ (-2,2)∩[ 2,+ ∞]=.故 a 的取值范围为 (- ∞ ,-2).12.求函数 y=4 -x -2-x +1,x ∈[ -3,2]的最大值和最小值 .解: 设 2-x=t, 由 x ∈[ -3,2 ]得 t ∈[ 1,8 ] , 于是 y=t 2-t+1=(t-1)2+3. 当 t= 1时 ,y3 .424有最小值 这时 x=1.当 t=8 时 ,y 有最大值57.这时 x=-3.2413.已知对于 x 的方程 2a2x-2-7a x-1 +3=0 有一个根是 2,求 a 的值和方程其他的根 . 解: ∵ 2 是方程 2a2x-2-9a x-1+4=0 的根 , 将 x=2 代入方程解得 a= 1或 a=4.2(1) 当 a= 1时 , 原方程化为 2· ( 1)2x-2-9(1) x-1 +4=0.①222x-1 2令 y=( 1) , 方程①变成 2y -9y+4=0,2解得 y 1=4,y 2= 1.∴ ( 1) x-1 =42x=-1,2( 1 ) x-1 = 1x=2.22(2) 当 a=4 时 , 原方程化为 2· 42x-2 -9 · 4x-1 +4=0. ②令 t=4 x-1 , 则方程②变成 2t 2-9t+4=0. 解得 t 1=4,t 2= 1.x-12=4x=2,∴44x-1 = 1x=- 1 .22故方程此外两根是当 a= 1时 ,x=-1;1 .2当 a=4 时 ,x=-214.函数 y= (1) 3 4xx 2的单一递加区间是 ( D )3A. [ 1,2]B.[ 2,3]C.(-∞ ,2]D.[ 2,+∞ )分析: 由于 y=3x2-4x+3 , 又 y=3t 单一递加 ,t=x 2-4x+3 在 x ∈[ 2,+ ∞ ) 上递加 , 故所求的递加区间为[ 2,+ ∞ ).15.已知 f(x)=3 x-b (2≤ x ≤ 4,b 为常数 ) 的图象经过点 (2,1), 则 F(x)=f 2(x)-2f(x) 的值域为 ( B )A. [ -1,+∞ )B. [ -1,63)C.[ 0,+∞ )D.(0,63 ]分析: 由 f(2)=1, 得 32-b =1,b=2,f(x)=3 x-2.∴ F (x)= [ f(x)-1 ]2-1=(3 x-2 -1) 2-1. 令 t=3 x-2 ,2 ≤x ≤4.2∴g(t)=(t-1) - 1,t ∈[ 1,9 ].2.1 指数函数练习1.以下各式中建立的一项A . ( n)71n 7 m 7B .12 ( 3)433m3C . 4 x 3y 3( x y) 4D .393321111 1 52.化简 (a 3 b 2 )( 3a 2 b 3 ) ( a 6 b 6 ) 的结果3D . 9a 2 A . 6aB . aC . 9a3.设指数函数 f ( x)a x ( a 0, a1) ,则以下等式中不正确的选项是f (x) A . f(x+y)=f(x) ·f(y)B . f ( x y )f ( y)C . f (nx)[ f ( x)]n (nQ )D . f ( xy) n [ f ( x)] n ·[f ( y)] n1 4.函数 y (x5) 0 ( x 2)2A . { x | x 5, x 2}B . { x | x 2}C . { x | x 5}D . { x | 2 x 5或 x 5}()()()(n N )( )5.若指数函数 y a x 在 [- 1,1]上的最大值与最小值的差是1,则底数 a 等于 ()A .15 B .1 5 C .15D .5 122 226.当 a0 时,函数 y axb 和 yb ax 的图象只可能是()7.函数 f ( x)2 |x| 的值域是()A . (0,1]B . (0,1)C . (0, )D . R8.函数 f ( x)2 x 1, x 0,知足 f ( x)1的 x 的取值范围1x 2 , x()A . ( 1,1)B . ( 1, )C . { x | x 0或 x2}D . { x | x 1或 x1}9.函数 y(1) x 2x2得单一递加区间是2()A .[ 1,1]B . ( , 1]C .[2,)D .[ 1,2]2exe x210.已知 f ( x)()2 ,则以下正确的选项是A .奇函数,在 R 上为增函数B .偶函数,在 R 上为增函数C .奇函数,在 R 上为减函数D .偶函数,在 R 上为减函数11.已知函数 f (x)的定义域是(1, 2),则函数 f (2 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.三、解答题:13.求函数 y1的定义域 .x5 x 1114.若 a >0, b > 0,且 a+b=c ,求证: (1) 当r >1时, a r +b r < c r ; (2) 当r < 1时, a r +b r > c r .a x 1 15.已知函数 f ( x)(a >1) .a x1( 1)判断函数 f (x) 的奇偶性;( 2)证明 f (x)在 (-∞, +∞ )上是增函数 .xa16.函数 f(x) = a (a>0 ,且 a ≠1) 在区间 [1,2] 上的最大值比最小值大2,求 a 的值.参照答案一、 DCDDD AADDA二、 11. (0,1);12. (2,- 2) ;三、 13. 解:要使函数存心义一定:x 1 0x 1x0 x 0x 1∴ 定义域为 : x xR 且 x0, x 1a rrrb r此中a1,0b114. 解:ba,c rcccc.r >1 ,a rb ra b 1,r r r当因此+b< c ;时c c c crrrrr当 r < 1 时, aba b1, 因此 a +b >c .ccc c15. 解 :(1)是奇函数 .(2) 设x <x ,则 f (x 1 )ax11 ax21 。
四川省2023级普通高中学业水平考试数
学
概述
本文档旨在介绍四川省2023级普通高中学业水平考试数学科目的相关内容。
以下是该科目的考试要点和考试形式。
考试要点
- 数与式
- 二次函数与一次函数
- 幂函数与指数函数
- 三角函数与三角恒等变换
- 对数函数与指数方程
- 几何
- 几何图形的性质与构造
- 三角形的性质与判定
- 相似三角形与三角比
- 平面向量及其应用
- 数据与概率
- 统计与概率
- 数据收集与处理
- 概率与统计推断
考试形式
- 考试时间:3小时
- 考试形式:闭卷考试
- 试卷结构:选择题和解答题
- 试题类型:
- 选择题:包括单项选择和多项选择
- 解答题:包括计算题和证明题
- 分值分配:
- 选择题:每题1分
- 解答题:根据题目难度不同,分值有所变化
考试准备
- 提前做好复计划,合理安排时间
- 熟悉考纲和考试要点
- 多做模拟试题,查漏补缺
- 学会总结归纳知识点,掌握解题思路和方法
参考资料
- 课本教材
- 辅导资料和题集
- 以往年份的考试试卷和答案
以上是对四川省2023级普通高中学业水平考试数学科目的简
要介绍。
希望对考生有所帮助。
祝愿大家在考试中取得优异的成绩!。
四川省部分中学2023高中数学必修一第四章指数函数与对数函数真题单选题1、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.a>0B.a>1C.a<1D.0<a<1答案:D分析:把f(-2),f(-3)代入解不等式,即可求得.因为f(-2)=a2,f(-3)=a3,f(-2)>f(-3),即a2>a3,解得:0<a<1.故选:D2、若函数f(x)=x3+x2−2x−2的一个正零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据如下:那么方程x3+x2−2x−2=0的一个近似根(精确度0.1)为().A.1.2B.1.4C.1.3D.1.5答案:B分析:根据二分法求零点的步骤以及精确度可求得结果.解:因为f(1)<0,f(1.5)>0,所以f(1)f(1.5)<0,所以函数在(1,1.5)内有零点,因为1.5−1=0.5>0.1,所以不满足精确度0.1;因为f(1.25)<0,所以f(1.25)f(1.5)<0,所以函数在(1.25,1.5)内有零点,因为1.5−1.25=0.25>0.1,所以不满足精确度0.1;因为f(1.375)<0,所以f(1.375)f(1.5)<0,所以函数在(1.375,1.5)内有零点,因为1.5−1.375=0.125>0.1,所以不满足精确度0.1;因为f(1.4375)>0,所以f(1.4375)f(1.375)<0,所以函数在(1.375,1.4375)内有零点,因为1.4375−1.375= 0.0625<0.1,所以满足精确度0.1;所以方程x3+x2−2x−2=0的一个近似根(精确度0.05)是区间(1.375,1.4375)内的任意一个值(包括端点值),根据四个选项可知选B .故选:B3、已知函数f(x)=9+x2,g(x)=log2x+a,若存在x1∈[3,4],对任意x2∈[4,8],使得f(x1)≥g(x2),则实数xa 的取值范围是( )A .(−∞,134]B .(134,+∞)C .(0,134)D .(1,4)答案:A分析:将问题化为在对应定义域内f(x 1)max ≥g(x 2)max ,结合对勾函数和对数函数性质求它们的最值,即可求参数范围.由题意知:f(x)在[3,4]上的最大值大于或等于g(x)在[4,8]上的最大值即可. 当x ∈[3,4]时,f(x)=9x +x ,由对勾函数的性质得:f(x)在[3,4]上单调递增,故f(x)max =f(4)=94+4=254.当x ∈[4,8]时,g(x)=log 2x +a 单调递增,则g(x)max =g(8)=log 28+a =3+a , 所以254≥3+a ,可得a ≤134.故选:A4、已知函f (x )=log 2(√1+4x 2+2x)+3,且f (m )=−5,则f (−m )=( ) A .−1B .−5C .11D .13 答案:C分析:令g (x )=log 2(√1+4x 2+2x),则f (x )=g (x )+3,则先判断函数g (−x )+g (x )=0,进而可得f (−x )+f (x )=6,即f (m )+f (−m )=6,结合已知条件即可求f (−m )的值. 令g (x )=log 2(√1+4x 2+2x),则f (x )=g (x )+3,因为g (x )+g (−x )=log 2(√1+4x 2+2x)+log 2(√1+4x 2−2x) =log 2(1+4x 2−4x 2)=0,所以f (−x )+f (x )=g (−x )+3+g (x )+3=6,则f (m )+f (−m )=6,又因为f (m )=−5,则f (−m )=11, 故选:C.5、我国某科研机构新研制了一种治疗新冠肺炎的注射性新药,并已进入二期临床试验阶段.已知这种新药在注射停止后的血药含量c (t )(单位:mg/L )随着时间t (单位:h )的变化用指数模型c (t )=c 0e −kt 描述,假定某药物的消除速率常数k =0.1(单位:h −1),刚注射这种新药后的初始血药含量c 0=2000mg/L ,且这种新药在病人体内的血药含量不低于1000mg/L 时才会对新冠肺炎起疗效,现给某新冠病人注射了这种新药,则该新药对病人有疗效的时长大约为( )(参考数据:ln2≈0.693,ln3≈1.099)A .5.32hB .6.23hC .6.93hD .7.52h 答案:C分析:利用已知条件c (t )=c 0e −kt =2000e −0.1t ,该药在机体内的血药浓度变为1000mg/L 时需要的时间为t 1,转化求解即可. 解:由题意得:c (t )=c 0e −kt =2000e −0.1t设该要在机体内的血药浓度变为1000mg/L 需要的时间为t 1c (t 1)=2000e −0.1t 1≥1000e −0.1t 1≥12故−0.1t ≥−ln2,t ≤ln20.1≈6.93故该新药对病人有疗效的时长大约为6.93ℎ 故选:C6、函数f (x )={|2x −1|,x ≤2−x +5,x >2,若函数g (x )=f (x )−t (t ∈R )有3个不同的零点a ,b ,c ,则2a +2b +2c 的取值范围是( )A .[16,32)B .[16,34)C .(18,32]D .(18,34) 答案:D分析:作出函数y =f(x)的图象和直线y =t ,它们的交点的横坐标即为g(x)的零点,利用图象得出a,b,c 的性质、范围,从而可求得结论.作出函数y =f(x)的图象和直线y =t ,它们的交点的横坐标即为g(x)的零点,如图, 则1−2a =2b −1,4<c <5,2a +2b =2,2c ∈(16,32),所以18<2a +2b +2c <34. 故选:D .小提示:关键点点睛:本题考查函数零点问题,解题关键是把函数零点转化为函数图象与直线的交点的横坐标,从而可通过作出函数图象与直线,得出零点的性质与范围. 7、已知9m =10,a =10m −11,b =8m −9,则( ) A .a >0>b B .a >b >0C .b >a >0D .b >0>a 答案:A分析:法一:根据指对互化以及对数函数的单调性即可知m =log 910>1,再利用基本不等式,换底公式可得m >lg11,log 89>m ,然后由指数函数的单调性即可解出. [方法一]:(指对数函数性质) 由9m=10可得m =log 910=lg10lg9>1,而lg9lg11<(lg9+lg112)2=(lg992)2<1=(lg10)2,所以lg10lg9>lg11lg10,即m >lg11,所以a =10m −11>10lg11−11=0. 又lg8lg10<(lg8+lg102)2=(lg802)2<(lg9)2,所以lg9lg8>lg10lg9,即log 89>m ,所以b =8m −9<8log 89−9=0.综上,a >0>b . [方法二]:【最优解】(构造函数) 由9m =10,可得m =log 910∈(1,1.5).根据a,b 的形式构造函数f(x)=x m −x −1(x >1) ,则f ′(x)=mx m−1−1, 令f ′(x)=0,解得x 0=m11−m,由m =log 910∈(1,1.5) 知x 0∈(0,1) .f(x) 在 (1,+∞) 上单调递增,所以f(10)>f(8) ,即 a >b , 又因为f(9)=9log 910−10=0 ,所以a >0>b . 故选:A.【整体点评】法一:通过基本不等式和换底公式以及对数函数的单调性比较,方法直接常用,属于通性通法;法二:利用a,b 的形式构造函数f(x)=x m −x −1(x >1),根据函数的单调性得出大小关系,简单明了,是该题的最优解.8、设alog 34=2,则4−a =( ) A .116B .19C .18D .16答案:B分析:根据已知等式,利用指数对数运算性质即可得解 由alog 34=2可得log 34a =2,所以4a =9, 所以有4−a =19,故选:B.小提示:本题考查的是有关指对式的运算的问题,涉及到的知识点有对数的运算法则,指数的运算法则,属于基础题目.9、函数f (x )=√3−x +log 13(x +1)的定义域是( )A .[−1,3)B .(−1,3)C .(−1,3]D .[−1,3] 答案:C分析:由题可得{3−x ≥0x +1>0,即得.由题意得{3−x ≥0x +1>0,解得−1<x ≤3, 即函数的定义域是(−1,3]. 故选:C.10、已知函数y =a x 、y =b x 、y =c x 、y =d x 的大致图象如下图所示,则下列不等式一定成立的是( )A .b +d >a +cB .b +d <a +cC .a +d >b +cD .a +d <b +c 答案:B分析:如图,作出直线x =1,得到c >d >1>a >b ,即得解.如图,作出直线x =1,得到c >d >1>a >b , 所以b +d <a +c . 故选:B 填空题11、已知√(a −1)44+1=a ,化简(√a −1)2+√(1−a)2+√(1−a)33=_________.答案:a −1分析:根据已知条件判断a 的范围,再结合根式的运算性质,即可求得结果. 由已知√(a −1)44+1=a ,即|a −1|=a −1,即a ⩾1,所以(√a −1)2+√(1−a)2+√(1−a)33=(a −1)+(a −1)+(1−a)=a −1, 所以答案是:a −1小提示:本题考查根式的运算性质,属简单题;注意公式的熟练应用即可.12、函数f (x )={x 2+2x, x ⩽0ln x, x >0,则f (f (1e ))=_____.答案:−1解析:先计算出f (1e )=−1,再计算f (−1)得值,由此得出结果.解:依题意得f(f(1e))=f(−1)=−1.所以答案是:−1.小提示:本题主要考查分段函数求值,考查对数运算,考查运算求解能力,属于基础题.13、已知5a=2,5b=3,则log2594=___________(用a、b表示).答案:b−a##−a+b分析:根据对数的运算性质可得log2594=log53−log52,再由指对数关系有a=log52,b=log53,即可得答案.由log2594=log532=log53−log52,又5a=2,5b=3,∴a=log52,b=log53,故log2594=b−a.所以答案是:b−a.解答题14、吉祥物“冰墩墩”在北京2022年冬奥会强势出圈,并衍生出很多不同品类的吉祥物手办.某企业承接了“冰墩墩”玩具手办的生产,已知生产此玩具手办的固定成本为200万元.每生产x万盒,需投入成本ℎ(x)万元,当产量小于或等于50万盒时ℎ(x)=180x+100;当产量大于50万盒时ℎ(x)=x2+60x+3500,若每盒玩具手办售价200元,通过市场分析,该企业生产的玩具手办可以全部销售完(利润=售价-成本,成本=固定成本+生产中投入成本)(1)求“冰墩墩”玩具手办销售利润y(万元)关于产量x(万盒)的函数关系式;(2)当产量为多少万盒时,该企业在生产中所获利润最大?答案:(1)y={20x−300,0≤x≤50−x2+140x−3700,x>50,x∈N(2)70万盒分析:(1)根据题意分0≤x≤50和x>50两种情况求解即可;(2)根据分段函数中一次与二次函数的最值求解即可.(1)当产量小于或等于50万盒时,y=200x−200−180x−100=20x−300,当产量大于50万盒时,y=200x−200−x2−60x−3500=−x2+140x−3700,故销售利润y(万元)关于产量x(万盒)的函数关系式为y={20x−300,0≤x≤50−x2+140x−3700,x>50,x∈N (2)当0≤x≤50时,y≤20×50−300=700;当x >50时,y =−x 2+140x −3700, 当x =1402=70时,y =−x 2+140x −3700取到最大值,为1200.因为700<1200,所以当产量为70万盒时,该企业所获利润最大. 15、(1)已知lg2=m ,lg3=n ,试用m,n 表示log 512; (2)已知x +x−1=3(0<x <1),求x 2+x −2x 12+x−12.答案:(1)log 512=2m+n1−m;(2)7√55. 分析:(1)利用换底公式即可求解. (2)利用指数的运算即可求解. (1)由换底公式得log 512=lg12lg5=2lg2+lg31−lg2=2m+n 1−m.(2)由于(x 12+x −12)2=x +x−1+2=5,且0<x <1,所以x 12+x−12=√5;又x 2+x −2=(x +x −1)2−2=32−2=7; 所以x 2+x −2x 12+x −12=√5=7√55.。
【最新整理,下载后即可编悔】(2012・四川)如图,动点M到两定点A ( - 1, 0)、B (2,0)构成AMAB,且ZMBA=2ZMAB,设动点M的轨迹为C.(I )求轨迹C的方程;(II )设直线y= - 2x+m与y轴交于点P,与轨迹C相交于点Q、R,且|PQ|V|PR|,求皤的取值范围.【分析】(I )设出点M(x, y),分类讨论,根据/MBA=2 /MAB,利用正切函数公式,建立方程化简即可得到点M的轨迹方程;(U )直线y二一2x+m 与3x2 - y2 - 3=0 (x> 1)联立,消元可得x?-4mx + n?+3二()①,利用①有两根且均在(1, + °°)内可知,m>l, mH 2设Q, R的坐标,求出X R, X Q,利用辟专,即可确定碍的取值范围.【解答】解:(I )设M的坐标为(x, y),显然有x>(), 且yH() 当上MBA二9()°时,点M的坐标为(2, ±3)当 / MBA^90° 时,xK2,由 / MBA=2 / MAB 有“门上MBA二盘曲厶跑,1-tan2ZJiM化简可得3x2 - y2 - 3=0而点(2, ±3)在曲线3x2 - y2 - 3 = 0 ±综上可知,轨迹C的方程为3x2- y2- 3 = () (x>l);(U )直线y二一2x + m 与3x,- 于一3=() ( x> 1 )联立,消元可得x2 - 4mx+m2+3=0①•••①有两根且均在(1, +°°)内设 f ( x) =x 2 - 4mx + m 2 + 3 , m 工2设Q, R 的坐标分别为(呵,V Q ), (X R, v R ),•・TPQ| < |PR| XR=2m+』3(朋一 ", X Q = 2E -応石石, .|PR | 二_ * 半l PQ l X Q 2^-V3(m 2 - 1) 2m-A /3(iri 2- 1)T m > 1,且 m H 2(2015・新课标II)设向量L 不平行,向量Xa+b 与3+21;平行,则实数后 ____ ・【分析】利用向量平行即共线的条件,得到向量入G+电与 訐2<之间的关系,利用向量相等解答.【解答】解:因为向量G, E 不平行,向量鳥+电与3+2*平行, 所以 X a+ b= p, ( a+2b), 所以Uh 解得入刃今;11二 2卩 2故答案为:寺.(2013・四川)巳知f(x)是定义域为R 的偶函数,当x A0时,f(x) =x 2- 4x,那么,不等式f (x+2) V5的解 集是 • 【分析】由偶函数性质得:F( |x+2|) =f(x+2),则f(x+2) <5可变为f ( |x + 2|) <5,代入已知表达式可表示出不 等式,先解出|x + 2|的范围,再求x 范围即可.【解答】解:因为F (x)为偶函数,所以f (|x + 2|) =f (x+2), 则 f (x+2) <5 可化为 f ( |x+2| ) <5,即 | x + 2|2- 4|x + 2| <5, (|x+2|+l) (|x + 2|—5) < 0 , 所以|x+2| V5,十〉12f(l)=l- 4irri-m 2+3>Cl > A=16m 2-4(m 24-3)>04m4m••- 2<-—且一 和2m-占贵-1)缶-寸35? - 1)1< - 1+——<升4需,且_ 1+——打2m-V3(m 2- 1)2m-73(m 2- 1)•••罔的取值范围是(1,7) U(7, 7+4亦)4m解得一7< x< 3 ,所以不等式f (x + 2) V5的解集是(-7, 3).故答案为:(-7, 3).(2015・新课标II)程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”,执行该程序框图,若输入的a, b分别为14, 18,则输出的a=( ) (开始J/输入迪/A.0B. 2C. 4D. 14【分析】由循环结构的特点,先判断,再执行,分别计算出当前的s b的值,即可得到结论.【解答】解:由2=14, b-18, a<b,则b变为18 - 14=4,由a>b,则次变为14一4二1(),由a>b,则2变为10-4=6,由a>b,则。
高一理科数学知识点四川高一是学生进入高中阶段的关键一年,对于理科学习来说,数学是其中必修的一门科目。
本文将为大家归纳整理高一理科数学的知识点,重点关注四川地区的相关内容。
一、代数与函数1. 一次函数与二次函数- 一次函数:y = kx + b,其中k为斜率,b为常数。
- 二次函数:y = ax^2 + bx + c,其中a、b、c为常数。
2. 幂函数与指数函数- 幂函数:y = x^a,其中a为常数。
- 指数函数:y = a^x,其中a为常数。
3. 对数函数- 对数函数:y = loga x,其中a为常数。
二、几何与图形1. 直线与曲线- 直线:方程为y = kx + b,其中k为斜率,b为截距。
- 曲线:常见曲线有抛物线、圆等。
2. 平面几何- 平面图形:包括三角形、四边形、多边形等。
- 平移、旋转、对称等变换:可以通过平移、旋转、对称等变换得到不同的图形。
三、概率与统计1. 概率- 随机事件:事件发生的结果不确定。
- 概率:随机事件发生的可能性大小。
2. 统计- 统计总数:用来表示样本或总体中某一现象出现的次数或个数。
- 统计分析:通过统计数据进行分析,包括频数分布、直方图等。
四、三角函数1. 三角比的定义- 正弦比:sinθ = 对边/斜边。
- 余弦比:cosθ = 临边/斜边。
- 正切比:tanθ = 对边/临边。
2. 三角函数的性质- 周期性:三角函数的值随角度变化而循环出现。
- 单调性:正弦函数在[0, π]上是增函数,在[π, 2π]上是减函数。
五、导数与微分1. 导数的概念- 导数:函数在某一点上的切线斜率。
- 微分:函数值在某一点的增量。
2. 导数的计算- 基本导数公式:包括常数函数、幂函数、指数函数等的导数计算公式。
六、概念与公式运用1. 二项式系数- 概念:由组合数学引出,表示在n个不同元素中取出k个元素的组合数。
- 公式:C(n,k) = n! / (k!(n-k)!)。
2023-2024学年四川省成都市成都高一上册期末数学试题第I 卷(选择题,共60分)一.单选题:(本题共8小题,每小题5分,共40分.)1.已知{M xx A =∈∣且}x B ∉,若集合{}{}1,2,3,4,5,2,4,6,8A B ==,则M =()A.{}2,4 B.{}6,8 C.{}1,3,5 D.{}1,3,6,8【正确答案】C【分析】根据集合M 的定义求解即可【详解】因为集合{}{}1,2,3,4,5,2,4,6,8A B ==,{M xx A =∈∣且}x B ∉,所以{}1,3,5M =,故选:C2.已知α为第三象限角,且25sin 5α=-,则cos α=()A.5B.55-C.5D.【正确答案】B【分析】利用同角三角函数的平方关系22sin cos 1αα+=,计算可得结果【详解】αQ为第三象限角,cos 0α∴<,22sin cos 1αα+= ,cos 5α∴===,故选:B.本题主要考查同角三角函数的基本关系,属于基础题.3.已知a 为实数,使“[]3,4,0x x a ∀∈-≤”为真命题的一个充分不必要条件是()A.4a ≥B.5a ≥ C.3a ≥ D.5a ≤【正确答案】B【分析】根据全称量词命题的真假性求得a 的取值范围,然后确定其充分不必要条件.【详解】依题意,全称量词命题:[]3,4,0x x a ∀∈-≤为真命题,a x ≥在区间[]3,4上恒成立,所以4a ≥,所以使“[]3,4,0x x a ∀∈-≤”为真命题的一个充分不必要条件是“5a ≥”.故选:B4.当a >1时,在同一坐标系中,函数y =a -x 与y =log a x 的图像为()A. B.C. D.【正确答案】C【分析】根据指数函数和对数函数的图像,即可容易判断.【详解】∵a >1,∴0<1a<1,∴y =a -x 是减函数,y =log a x 是增函数,故选:C.本题考查指数函数和对数函数的单调性,属基础题.5.下列函数中,定义域是R 且为增函数的是A.x y e -= B.3y x = C.ln y x= D.y x=【正确答案】B【分析】分别求出选项中各函数的定义域,并判断其单调性,从而可得结论.【详解】对于A ,1xxy e e -⎛⎫== ⎪⎝⎭,是R 上的减函数,不合题意;对于B ,3y x =是定义域是R 且为增函数,符合题意;对于C ,ln y x =,定义域是()0,∞+,不合题意;对于D ,y x =,定义域是R ,但在R 上不是单调函数,不合题,故选B.本题主要考查函数的定义域与单调性,意在考查对基础知识的掌握与灵活运用,属于基础题.6.已知函数()21log f x x x=-在下列区间中,包含()f x 零点的区间是()A.()01,B.()12,C.()23, D.()34,【正确答案】B【分析】确定函数单调递增,计算()10f <,()20f >,得到答案.【详解】()21log f x x x =-在()0,∞+上单调递增,()110f =-<,()1121022f =-=>,故函数的零点在区间()12,上.故选:B 7.设0.343log 5,lg 0.1,a b c -===,则()A.c<a<bB.b<c<aC.a b c<< D.c b a<<【正确答案】A【分析】利用指数函数与对数函数的单调性即可判断.【详解】因为3x y =在R 上单调递增,且30x y =>恒成立,所以0.300331-<<=,即01a <<,因为4log y x =在()0,∞+上单调递增,所以44log 541log b =>=,因为lg y x =在()0,∞+上单调递增,所以lg 0.1lg10c =<=,综上.c<a<b 故选:A8.十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“=”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次命题正确的是使用“<”和“>”符号,并逐渐被数学届接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若a ,b ,c ∈R ,则下列命题正确的是()A.若a <b ,则11a b> B.若a >b >0,则11b ba a+<+C.若a >b ,则22ac bc > D.若22ac bc >,则a >b【正确答案】D【分析】举反例说明选项AC 错误;作差法说明选项B 错误;不等式性质说明选项D 正确.【详解】当0a b <<时,11a b<,选项A 错误;()1011b b a ba a a a +--=>++,所以11b b a a +>+,所以选项B 错误;0c =时,22ac bc =,所以选项C 错误;22ac bc >时,a b >,所以选项D 正确.故选:D二.多选题:(本题共4小题,每小题5分,共20分.全部选对得5分,部分选对得2分,有错选得0分)9.已知幂函数()f x 的图像经过点(9,3),则()A.函数()f x 为增函数B.函数()f x 为偶函数C.当4x ≥时,()2f x ≥D.当120x x >>时,1212()()f x f x x x -<-【正确答案】AC【分析】设幂函数()f x 的解析式,代入点(9,3),求得函数()f x 的解析式,根据幂函数的单调性可判断A 、C 项,根据函数()f x 的定义域可判断B 项,结合函数()f x 的解析式,利用单调递增可判断D 项.【详解】设幂函数()f x x α=,则()993f α==,解得12α=,所以()12f x x =,所以()f x 的定义域为[)0,∞+,()f x 在[)0,∞+上单调递增,故A 正确,因为()f x 的定义域不关于原点对称,所以函数()f x 不是偶函数,故B 错误,当4x ≥时,()()12442f x f ≥==,故C 正确,当120x x >>时,因为()f x 在[)0,∞+上单调递增,所以()()12f x f x >,即()()12120f x f x x x ->-,故D 错误.故选:AC.10.已知下列等式的左、右两边都有意义,则能够恒成立的是()A.5tan tan 66ππαα⎛⎫⎛⎫-=+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B.sin cos 36ππαα⎛⎫⎛⎫+=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C.2222tan sin tan sin αααα=- D.442sin cos 2sin 1ααα-=-【正确答案】BCD【分析】利用诱导公式分析运算即可判断AB ,根据平方关系和商数关系分析计算即可判断CD.【详解】解:对于A ,55tan tan tan 666πππαπαα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=-+⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故A 错误;对于B ,sin sin cos 3266ππππααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+-=-⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故B 正确;对于C ,22222222sin 1cos tan sin sin sin cos cos αααααααα-==⋅22222221sin 1sin sin tan sin cos cos ααααααα⎛⎫=-=-=- ⎪⎝⎭,故C 正确;对于D ,()()44222222sincos sin cos sin cos sin cos αααααααα-=+-=-()222sin 1sin 2sin 1ααα=--=-,故D 正确.故选:BCD.11.已知函数()22f x x x a =-+有两个零点1x ,2x ,以下结论正确的是()A .1a < B.若120x x ≠,则12112x x a+=C.()()13f f -= D.函数有()y fx =四个零点【正确答案】ABC【分析】根据零点和二次函数的相关知识对选项逐一判断即可.【详解】二次函数对应二次方程根的判别式2(2)4440,1a a a ∆=--=-><,故A 正确;韦达定理122x x +=,12x x a =,121212112x x x x x x a++==,故B 正确;对于C 选项,()1123f a a -=++=+,()3963f a a =-+=+,所以()()13f f -=,故C 选项正确;对于D 选项,当0a =时,由()0y f x ==得220x x -=,所以1230,2,2xx x ==-=故有三个零点,则D 选项错误.故选::ABC12.设,a b 为正实数,4ab =,则下列不等式中对一切满足条件的,a b 恒成立的是()A.4a b +≥ B.228a b +≤ C.111a b+≥D.+≤【正确答案】AC【分析】根据特殊值以及基本不等式对选项进行分析,从而确定正确选项.【详解】A选项,由基本不等式得4a b +≥=,当且仅当2a b ==时等号成立,A 选项正确.B 选项,1,4a b ==时,4ab =,但22178a b +=>,B 选项错误.C 选项,由基本不等式得111a b +≥=,,当且仅当11,2a b a b ===时等号成立,C 选项正确.D 选项,1,4a b ==时,4ab =,但3=>D 选项错误.故选:AC第II 卷(选择题,共60分)三.填空题:(本题共4小题,每小题5分,共20分.)13.已知函数log (3)1a y x =-+(0,1a a >≠)的图像恒过定点P ,则点P 的坐标为____.【正确答案】()4,1【分析】由log 10a =,令真数为1,即4x =代入求值,可得定点坐标.【详解】∵log 10a =,∴当4x =时,log 111a y =+=,∴函数的图像恒过定点()4,1故()4,114.已知角θ的终边经过点(),1(0)P x x >,且tan x θ=.则sin θ的值为_________【正确答案】2【分析】根据三角函数定义即可求解.【详解】由于角θ的终边经过点(),1(0)P x x >,所以1tan x xθ==,得1x =所以sin 2θ==故215.函数y =的定义域为_________.【正确答案】3{|1}4x x <≤【分析】根据根式、对数的性质有0.5430log (43)0x x ->⎧⎨-≥⎩求解集,即为函数的定义域.【详解】由函数解析式知:0.5430log (43)0x x ->⎧⎨-≥⎩,解得314x <≤,故答案为.3{|1}4x x <≤16.对于函数()xf x e =(e 是自然对数的底数),a ,b ∈R ,有同学经过一些思考后提出如下命题:①()()()f a f b f a b =⋅+;②()()()()af a bf b af b bf a +≥+;③3()12f a a ≥+;④()()22a b f a f b f ++⎛⎫≤⎪⎝⎭.则上述命题中,正确的有______.【正确答案】①②④【分析】根据指数函数的单调性,结合基本不等式,特殊值代入,即可得到答案;【详解】对①,()()()a b a b f a f b e e e f a b +⋅=⋅==+,故①正确;对②,()()()()af a bf b af b bf a +≥+()()()()f a a b f b a b ⇔--,当a b =时,显然成立;当a b >时,()()f a f b >;当a b <时,()()f a f b <,综上可得:()()()()f a a b f b a b --成立,故②正确;对③,取12a =,1724f ⎛⎫= ⎪⎝⎭不成立,故③错误;对④,2()()222a b a be e a bf a f b ef ++++⎛⎫=⇒≤⎪⎝⎭,故④正确;故答案为:①②④本题考查指数函数的性质及基本不等式的应用,求解时还要注意特殊值法的运用.四.解答题:(本题共6小题,共70分17题10分,18-22题每小题12分.)17.(1)求值:()()()5242lg50.250.5lg5lg2lg20-+⨯+⨯+;(2)若tan 2α=,求22sin sin cos 1cos αααα++的值.【正确答案】(1)2.5;(2)1【分析】(1)应用指对数运算律计算即可;(2)根据正切值,弦化切计算可得.【详解】(1)()()()()()()524245lg50.250.5lg5lg2lg200.50.5lg5lg5lg2lg210.5lg5lg210.5112.5--+⨯+⨯+=⨯⨯+++=+++=++=+(2)因为tan 2α=,所以2222222sin sin cos sin sin cos tan tan 611cos sin 2cos tan 26αααααααααααα+++====+++18.已知集合{}2230A x x x =-->,{}40B x x a =-≤.(1)当1a =时,求A B ⋂;(2)若A B = R ,求实数a 的取值范围.【正确答案】(1)()(]134∞--⋃,,(2)34⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【分析】(1)代入1a =,求解集合A ,B ,按照交集的定义直接求解即可;(2)求解集合B ,由并集为全集得出集合B 的范围,从而求出a 的范围.【小问1详解】解:由2230x x -->得1x <-或3x >.所以()()13A ∞∞=--⋃+,,.当1a =时,(]4B ∞=-,.所以()(]134A B ∞⋂=--⋃,,.【小问2详解】由题意知(4B a ∞=-,].又()()13A ∞∞=--⋃+,,,因为A B = R ,所以43a ≥.所以34a ≥.所以实数a 的取值范围是34⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,.19.已知函数()332x xf x --=.(1)判断函数()f x 的奇偶性,并说明理由;(2)判断函数()f x 在()0,∞+上的单调性,并用单调性定义证明;(3)若()()120f ax f x -+->对任意(],2a ∈-∞恒成立,求x 的取值范围.【正确答案】(1)奇函数,理由见解析;(2)单调递增,证明见解析;(3)(]1,0-.【分析】(1)根据证明函数的奇偶性步骤解决即可;(2)根据单调性定义法证明即可;(3)根据奇偶性,单调性转化解不等式即可.【小问1详解】()332x xf x --=为奇函数,理由如下易知函数的定义域为(),-∞+∞,关于原点对称,因为33()()2---==-x xf x f x ,所以()f x 为奇函数.【小问2详解】()f x 在()0,∞+上的单调递增,证明如下因为()332x xf x --=,()0,x ∈+∞,设任意的12,(0,)x x ∈+∞,且12x x <,所以()()()()121211221233333333222----------==-x x x x x x x x f x f x ()()121212121233133331333322⎛⎫-⎛⎫-+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==x x x x x x x x x x 因为12,(0,)x x ∈+∞,12x x <,所以1212330,330-<>x x x x ,所以()()120f x f x -<,即()()12f x f x <,所以函数()f x 在()0,∞+上的单调递增.【小问3详解】由(1)知()f x 为奇函数,由(2)知()f x 在()0,∞+上的单调递增,所以()f x 在(),-∞+∞单调递增,因为()()120f ax f x -+->对任意(],2a ∈-∞恒成立,所以(1)(2)(2)->--=-f ax f x f x ,所以12ax x ->-对任意(],2a ∈-∞恒成立,令()()10g a xa x =+->,(],2a ∈-∞则只需0(2)2(1)0x g x x ≤⎧⎨=+->⎩,解得10-<≤x ,所以x 的取值范围为(]1,0-.20.有一种放射性元素,最初的质量为500g ,按每年10%衰减(1)求两年后,这种放射性元素的质量;(2)求t 年后,这种放射性元素的质量w (单位为:g )与时间t 的函数表达式;(3)由(2)中的函数表达式,求这种放射性元素的半衰期(剩留量为原来的一半所需的时间叫做半衰期).(精确到0.1年,已知:lg20.3010≈,lg30.4771≈)【正确答案】(1)405g(2)5000.9tw =⨯(3)6.6年.【分析】(1)根据衰减率直接求解即可;(2)根据衰减规律归纳出函数表达式;(3)半衰期即为质量衰减为原来的一半,建立等式,利用换底公式求解.【小问1详解】经过一年后,这种放射性元素的质量为500(10.1)5000.9⨯-=⨯,经过两年后,这种放射性元素的质量为2500(10.1)(10.1)5000.9⨯-⨯-=⨯,即两年后,这种放射性元素的质量为405g【小问2详解】由于经过一年后,这种放射性元素的质量为1500(10.1)5000.9⨯-=⨯,经过两年后,这种放射性元素的质量为2500(10.1)(10.1)5000.9⨯-⨯-=⨯,……所以经过t 年后,这种放射性元素的质量5000.9t w =⨯.【小问3详解】由题可知5000.9250t ⨯=,即0.9lg 0.5lg 2log 0.5 6.6lg 0.92lg 31t -===≈-年.21.已知函数()()3312log ,log x x f x g x =-=.(1)求函数()()263y f x g x ⎡⎤=-+⎣⎦的零点;(2)讨论函数()()()2h x g x f x k ⎡⎤=---⎣⎦在[]1,27上的零点个数.【正确答案】(1)9(2)答案见解析.【分析】(1)由题知()2332log 5log 20x x -+=,进而解方程即可得答案;(2)根据题意,将问题转化为函数()2 21F t t t =-+-在[]0,3上的图像与直线y k =的交点个数,进而数形结合求解即可.【小问1详解】解:由()()2 630f x g x ⎡⎤-+=⎣⎦,得()233 12log 6log 30x x --+=,化简为()2332log 5log 20x x -+=,解得3 log 2x =或31 log 2x =,所以,9x =或x =所以,()()2 63y f x g x ⎡⎤=-+⎣⎦的零点为9.【小问2详解】解:由题意得()()233 log 2log 1h x x x k =-+--,令()0h x =,得()233 log 2log 1x x k -+-=,令3log t x =,[]1,27x ∈,则[]2 0,3,21t t t k ∈-+-=,所以()h x 在[]1,27上的零点个数等于函数()221F t t t =-+-在[]0,3上的图像与直线y k =的交点个数.()2 21F t t t =-+-在[]0,3上的图像如图所示.所以,当0k >或4k <-时,()F t 在[]0,3上的图像与直线y k =无交点,所以,()h x 在[]1,27上的零点个数为0;当0k =或41k -≤<-时()F t 在[]0,3上的图像与直线y k =有1个交点,所以,()h x 在[]1,27上的零点个数为1;当10k -≤<时,()F t 在[]0,3上的图像与直线y k =有2个交点,所以,()h x 在[]1,27上的零点个数为2.综上,当0k >或4k <-时,()h x 在[]1,27上的零点个数为0;当0k =或41k -≤<-时,()h x 在[]1,27上的零点个数为1;当10k -≤<时,()h x 在[]1,27上的零点个数为2.22.已知函数()ln()()f x x a a R =+∈的图象过点()1,0,2()()2f x g x x e =-.(1)求函数()f x 的解析式;(2)若函数()ln(2)y f x x k =+-在区间()1,2上有零点,求整数k 的值;(3)设0m >,若对于任意1,x m m ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,都有()ln(1)g x m <--,求m 的取值范围.【正确答案】(1)()ln f x x =;(2)k 的取值为2或3;(3)()1,2.【分析】(1)根据题意,得到ln(1)0a +=,求得a 的值,即可求解;(2)由(1)可得()2ln 2y x kx =-,得到2210x kx --=,设2()21h x x kx =--,根据题意转化为函数()y h x =在()1,2上有零点,列出不等式组,即可求解;(3)求得()g x 的最大值()g m ,得出max ()ln(1)g x m <--,得到22ln(1)m m m -<--,设2()2ln(1)(1)h m m m m m =-+->,结合()h m 单调性和最值,即可求解.【详解】(1)函数()ln()()f x x a a R =+∈的图像过点()1,0,所以ln(1)0a +=,解得0a =,所以函数()f x 的解析式为()ln f x x =.(2)由(1)可知()2ln ln(2)ln 2y x x k x kx =+-=-,(1,2)x ∈,令()2ln 20x kx -=,得2210x kx --=,设2()21h x x kx =--,则函数()ln(2)y f x x k =+-在区间()1,2上有零点,等价于函数()y h x =在()1,2上有零点,所以(1)10(2)720h k h k =-<⎧⎨=->⎩,解得712k <<,因为Z k ∈,所以k 的取值为2或3.(3)因为0m >且1m m >,所以1m >且101m<<,因为2()22()22(1)1f x g x x e x x x =-=-=--,所以()g x 的最大值可能是()g m 或1g m ⎛⎫ ⎪⎝⎭,因为22112()2g m g m m m m m ⎛⎫⎛⎫-=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22122m m m m ⎛⎫=--- ⎪⎝⎭112m m m m ⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭21(1)0m m m m -⎛⎫=-⋅> ⎪⎝⎭所以2max ()()2g x g m m m ==-,只需max ()ln(1)g x m <--,即22ln(1)m m m -<--,设2()2ln(1)(1)h m m m m m =-+->,()h m 在(1,)+∞上单调递增,又(2)0h =,∴22ln(1)0m m m -+-<,即()(2)h m h <,所以12m <<,所以m 的取值范围是()1,2.已知函数的零点个数求解参数的取值范围问题的常用方法:1、分离参数法:一般命题的情境为给出区间,求满足函数零点个数的参数范围,通常解法为从()f x中分离出参数,构造新的函数,求得新函数的最值,根据题设条件构建关于参数的不等式,从而确定参数的取值范围;2、分类讨论法:一般命题的情境为没有固定的区间,求满足函数零点个数的参数范围,通常解法为结合函数的单调性,先确定参数分类的标准,在每个小区间内研究函数零点的个数是否符合题意,将满足题意的参数的各校范围并在一起,即为所求的范围.。
人教版全日制高中《数学》第一册(上)P70—74一、教材分析1.教材背景指数函数是在学习了函数的现代定义及其图象、性质,掌握了研究函数的一般思路,并将幂指数从整数扩充到实数范围之后,学习的第一个重要的基本初等函数,是《函数》一章的重要内容。
本节内容分三课时完成,第一课时学习指数函数的概念、图象、性质;第二、三课时为指数函数性质的应用,本课为第一课时。
2.本课的地位和作用本节内容既是函数内容的深化,又是今后学习对数函数的基础,具有非常高的实用价值,在教材中起到了承上启下的关键作用。
在指数函数的研究过程中蕴含了数形结合、分类讨论、归纳推理、演绎推理等数学思想方法,通过学习可以帮助学生进一步理解函数,培养学生的函数应用意识,增强学生对数学的兴趣。
二、重难点分析根据新课程标准及对教材的分析,确定本节课重难点如下:重点:本节课是围绕指数函数的概念和图象,并依据图象特征归纳其性质展开的。
因此本节课的教学重点是掌握指数函数的图象和性质。
难点: 1、对于1>a 和10<<a 时函数图象的不同特征,学生不容易归纳认识清楚。
因此,弄清楚底数a 对函数图象的影响是本节的难点之一。
2、底数相同的两个函数图象间的关系。
三、目标分析1.知识技能目标掌握指数函数的概念、图象和性质。
2.过程性目标通过自主探索,让学生经历“特殊→一般→特殊”的认知过程,完善认知结构,领会数形结合、分类讨论、归纳推理等数学思想方法。
3.情感、价值观目标让学生感受数学问题探索的乐趣和成功的喜悦,体会数学的理性、严谨及数与形的和谐统一美,展现数学实用价值及其在社会进步、人类文明发展中的重要作用。
四、学情分析1.有利因素学生刚刚学习了函数的定义、图象、性质,已经掌握了研究函数的一般思路,对于本节课的学习会有很大帮助。
2.不利因素本节内容思维量较大,对思维的严谨性和分类讨论、归纳推理等能力有较高要求,学生学习起来有一定难度。
五、教法学法根据对教材、重难点、目标及学生情况的分析,本着教法为学法服务的宗旨,确定以下教法、学法:探究发现式教学法、类比学习法,并利用多媒体辅助教学。
遵循“以学生为主体、教师是数学课堂活动的组织者、引导者和参与者”的现代教育原则。
依据本节为概念学习的特点,类比学习函数的一般思路,以问题的提出、问题的解决为主线,始终在学生知识的“最近发展区”设置问题,倡导学生主动参与,通过不断探究、发现,在师生互动、生生互动中,让学习过程成为学生心灵愉悦的主动认知过程。
六、教学过程设计七、教学过程1.复习旧知函数的三要素是什么?函数的单调性反映了函数哪方面的特征?答:函数的三要素包括:定义域、值域、对应法则。
函数的单调性反映了函数值随自变量变化而发生变化的一种趋势,例如:某个函数当自变量取值增大时对应的函数值也增大则表明此函数为增函数,图象上反应出来越往右图象上的点越高。
2.新课引入观看视频解答下面两个问题:问题1:某种细胞分裂时,由一个分裂成2个,2个分裂成4个……,这样的细胞分裂x次后,细胞个数y与x的函数关系式为:y=2x(x∈N*)问题2:铀核裂变能产生巨大的能量,它的裂变方式称为链式反应,假定1个中子击打1个铀核,此中子被吸收产生能量并释放出3个中子,这3个中子又打中另外3个铀核产生3倍的能量并释放出9个中子,这9个中子又击中9个铀核……这样的击打进行了x 次后释放出的中子数y与x的关系是:y=3x(x∈N*)提问:y=2x与y=3x这类函数的解析式有何共同特征?答:函数解析式都是指数形式,底数为定值且自变量在指数位置。
(若用a代换两个式子中的底数,并将自变量的取值范围扩展到实数集则得到……)3.探索新知〈一〉指数函数的定义一般地,函数y=a x(a>0,且a≠1)叫做指数函数,其中x是自变量,函数的定义域是R。
提问:在本定义中要注意哪些要点?进一步提问:为什么规定定义中10≠>a a 且?将a 如数轴所示分为:0<a ,0=a ,10<<a ,1=a 和1>a 五部分进行讨论:(1)如果0<a , 比如x y )4(-=,这时对于21,41==x x 等,在实数范围内函数值不存在; (2)如果0=a ,⎪⎩⎪⎨⎧≤≡>无意义时当时当xxa x a x ,00,0 (3)如果1=a ,11==x y ,是个常值函数,没有研究的必要; (4)如果10<<a 或1>a 即10≠>a a 且,x 可以是任意实数。
* 因为指数概念已经扩充到整个实数范围,所以在10≠>a a 且的前提下,x 可以是任意实数,即指数函数的定义域为R 。
〈二〉指数函数图象指数函数的图象是怎样的呢?先看特殊例子(将同学们分两组用描点法分别画出下列函数的图象)第一组:画出x y 2=,x y )21(=的图象;第二组:画出x y 3=,x y )31(=的图象。
(及时指导学生作图,然后播放已经做好的函数图象,让学生比较与自己所画出来的有哪些异同点。
)提问:此两组图象有何共同特征?当底数10<<a 和1>a 时图象有何区别? 〈三〉指数函数性质根据指数函数的图象特征,由特殊到一般的推理方法提炼指数函数的性质,完成下表:(说明:教材对于指数函数性质的处理,仅是观察图象发现的,其正确性理应严格证明,但教材不做要求)〈四〉指数函数性质的简单应用例1 某种放射性物质不断变化为其他物质,每经过一年剩留的这种物质上原来的84%。
画出这种物质的剩留量随时间变化的图象,并从图象上求出经过多少年,剩留量是原来的一半(保留一个有效数字)解:设这种物质最初的质量是1,经过x 年后,剩留量是y 。
经过1年,剩留量1184%0.84y =⨯= 经过2年,剩留量284%84%0.84y =⨯=…………一般地,经过x 年,剩留量0.84x y =画出指数函数0.84x y =的图象。
从图上看出0.5y =只需4x ≈。
答:约经过4年,剩留量是原来的一半。
例2 说明下列函数的图象与指数函数2x y =的图象的关系,并画出它们的示意图。
⑴12x y +=; ⑵22x y -= 解:⑴比较函数12x y +=与2x y =的关系:312y -+=与22y -=相等,212y -+=与12y -=相等, 212y +=与32y =相等,…………由此可以知道,将指数函数2x y =的 图象向左平行移动1个单位长度,就得到 函数12x y +=的图象。
⑵比较函数22x y -=与2x y =的关系:122y --=与32y -=相等, 022y -=与22y -=相等, 322y -=与12y =相等,…………由此可以知道,将指数函数2x y =的图象向右平行移动2个单位长度,就得到函数22x y -=的图象。
4、知识扩展〈一〉考古中的指数函数14C 是具有放射性的碳同位素,能够自发地进行β衰变,变成氮,半衰期为5730年,活的植物通过光合作用和呼吸作用与环境交换碳元素,体内14C 的比例与大气中的相同。
植物枯死后,遗体内的14C 仍在进行衰变,不断减少,但是不再得到补充。
因此,根据放射性强度减小的情况就可以算出植物死亡的时间。
测年方法进入考古学研究被誉为考古学发展史上的一次革命,它将考古学研究中得到的相对年代转变为绝对年代,给考古学带来了质的飞跃,使研究更加科学化,促进了考古学研究的深入。
其中测算公式是一个指数式57301()2x y =。
〈二〉音乐中的指数函数钢琴是一种用琴槌击弦而振动发声键盘乐器。
从左往右逐个试弹所有琴键,我们听到琴声逐渐由低到高,这是因为琴声的高低与琴弦振动的频率有关,而琴弦振动的频率又与琴弦的长度有关。
粗略地说,琴弦长则振动慢,频率小,故发出的声音低;琴弦短,则振动快,频率大,故发出的声音高。
音域宽度自大字二组的A 2至小字五组的5c 。
根据“十二平均律”的法则,任何两个相邻的键所发出的音相差半音阶(100音分),它们的振动频率之比是一个常数Q ,设最低的第一个音A 2的频率是a ,则第二个音#A 2的频率是a Q ,第三个音B 2的频率是a Q 2,……另外,音高每提高八度(如A 2到A 1)频率增大为原来的2倍,而八度音域内包含12个半音(连续的7个白键和5个黑键),所以,第十三个音(A 1)的频率是第一个音(A 2)的频率的2倍。
故122aQ a =⨯,即122Q =。
另一方面,弦振动的频率与弦长成反比。
所以,从左向右,相邻两弦的长度之比是常数q=1/Q ,从而有q 12=1/2。
设左边第一根弦的长度为l ,则第二根弦的长度为l q ⋅,第三根弦的长度为2l q ⋅,……如图,取第一根弦所在直线为y 轴,各弦靠近键盘的端点所在直线为x 轴建立坐标系,相邻两弦间的距离为长度单位。
这时,将弦的另一端点(上部)连成光滑曲线,那么曲线上任意点的坐标(,)x y 都满足函数关系x y lq =。
若令log q c l =,则x y l q =⋅,可化为x c y q +=。
经过适当平移,就可知道光滑曲线是指数函数x y q =的图象——指数曲线。
生活中到处都有数学,我们要学会用数学的眼光观察世界,用数学发现自然界的奥秘。
5、课堂练习1、求下列函数的定义域:115)2(3)1(-==x xy y2、函数y=a 2x-3+3恒过定点 。
3、作出函数12x y -=和21x y =+的图象,并说明 这两个函数图象与2x y =图象的关系。
4、如图是指数函数①x y a =,②x y b =,③x y c =, ④x y d =的图象,则a,b,c,d 的大小关系是( )A .1a b c d <<<<B .1b a d c <<<<C .1a b c d <<<<D .1a b d c <<<<6.课堂小结设问:本课我们主要学习了哪些内容?应当注意些什么?本节课主要学习了指数函数的定义、图象和性质。
弄清楚底数10<<a时函数a和1>图象的不同特征及性质是学好本节课的关键所在。
7.课后作业①课本第73页习题2.6 1、2②收集关于指数函数应用的相关资料,通过分析整理,写一篇800字左右的报告。
八、课后反思〈一〉在教学过程中有几个问题值得注意:1.学生可能把自变量在指数上的函数都认为是指数函数,应予以及时纠正。
2.若学生质疑指数函数单调性结论的正确性,应先肯定质疑是正确的,因为用图象观察归纳出来的结论,必须经过严格证明才是可靠的!但由于教材对此不作要求,因此,鼓励学有余力的同学可自己尝试证明。
〈二〉本课设计有以下几点值得借鉴:1.本课设计在注重引导学生学习书本知识的同时,还进行了知识的扩展,让学生感受到数学的实用价值。