【步步高】2015高考数学(广东专用,理)一轮题库:第2章 第4讲 指数与指数函数]

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第4讲 指数与指数函数

一、选择题

1.函数y=a|x|(a>1)的图像是(

)

解析 y=a|x|= ax

x≥0,a-x x<0.当x≥0时,与指数函数y=ax(a>1)的图像相同;当x<0时,y=a-x与y=ax的图像关于y轴对称,由此判断B正确.

答案 B

2.已知函数f(x)= log3x,x>02x x≤0,则f(9)+f(0)=( )

A.0 B.1

C.2 D.3

解析 f(9)=log39=2,f(0)=20=1,

∴f(9)+f(0)=3.

答案 D

3.不论a为何值时,函数y=(a-1)2x-a2恒过定点,则这个定点的坐标是

( ).

A.1,-12 B.1,12

C.-1,-12 D.-1,12

解析 y=(a-1)2x-a2=a2x-12-2x,令2x-12=0,得x=-1,则函数y=(a-1)2x-a2恒过定点-1,-12.

答案 C

4.定义运算:a*b= a,a≤b,b,a>b,如1*2=1,则函数f(x)=2x *2-x的值域为 ( ).

A.R B.(0,+∞)

C.(0,1] D.[1,+∞)

解析 f(x)=2x*2-x= 2x,x≤0,2-x,x>0,∴f(x)在(-∞,0]上是增函数,在(0,+∞)上是减函数,∴0

答案 C

5.若a>1,b>0,且ab+a-b=22,则ab-a-b的值为( )

A.6 B.2或-2

C.-2 D.2

解析 (ab+a-b)2=8⇒a2b+a-2b=6,

∴(ab-a-b)2=a2b+a-2b-2=4.

又ab>a-b(a>1,b>0),∴ab-a-b=2.

答案 D

6.若函数f(x)=(k-1)ax-a-x(a>0且a≠1)在R上既是奇函数,又是减函数,则g(x)=loga(x+k)的图象是下图中的 ( ).

解析 函数f(x)=(k-1)ax-a-x为奇函数,则f(0)=0,即(k-1)a0-a0=0,解得k=2,所以f(x)=ax-a-x,又f(x)=ax-a-x为减函数,故0

答案 A

二、填空题

7.已知函数f(x)= ax,x<0,a-3x+4a,x≥0,

满足对任意x1≠x2,都有fx1-fx2x1-x2<0成立,则a的取值范围是________.

解析 对任意x1≠x2,都有fx1-fx2x1-x2<0成立,说明函数y=f(x)在R上是减函数,则0

答案 0,14

8.若函数y=2-x+1+m的图象不经过第一象限,则m的取值范围是________.

解析 函数y=2-x+1+m=(12)x-1+m,

∵函数的图象不经过第一象限,

∴(12)0-1+m≤0,即m≤-2.

答案 (-∞,-2]

9.若函数f(x)=ax-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ax-x-a=0即ax=x+a,

若0

若a>1,y=ax与y=x+a的图象如图所示.

答案 (1,+∞)

10.已知f(x)=x2,g(x)=12x-m,若对∀x1∈[-1,3],∃x2∈[0,2],f(x1)≥g(x2),则实数m的取值范围是________.

解析 x1∈[-1,3]时,f(x1)∈[0,9],x2∈[0,2]时,g(x2)∈122-m,120-m,即g(x2)∈14-m,1-m,要使∀x1∈[-1,3],∃x2∈[0,2],f(x1)≥g(x2),只需

f(x)min≥g(x)min,即0≥14-m,故m≥14.

答案 14,+∞

三、解答题

11.已知函数f(x)=2x-12x+1.

(1)判断函数f(x)的奇偶性;

(2)求证f(x)在R上为增函数.

(1)解 因为函数f(x)的定义域为R,且f(x)=2x-12x+1=1-22x+1,所以f(-x)+f(x)=1-22-x+1+1-22x+1=2-22x+1+22-x+1=2-22x+1+2·2x2x+1=2-22x+12x+1=2-2=0,即f(-x)=-f(x),所以f(x)是奇函数.

(2)证明 设x1,x2∈R,且x1

f(x1)-f(x2)=2x1-12x1+1-2x2-12x2+1=22x1-2x22x1+12x2+1,

∵x10,2x2+1>0,

∴f(x1)

12.已知函数f(x)=b·ax(其中a,b为常量,且a>0,a≠1)的图象经过点A(1,6),B(3,24).

(1)求f(x);

(2)若不等式(1a)x+(1b)x-m≥0在x∈(-∞,1]时恒成立,求实数m的取值范围.

解析 (1)把A(1,6),B(3,24)代入f(x)=b·ax,得

 6=ab,24=b·a3.

结合a>0且a≠1,解得 a=2,b=3.

∴f(x)=3·2x.

(2)要使(12)x+(13)x≥m在(-∞,1]上恒成立,

只需保证函数y=(12)x+(13)x在(-∞,1]上的最小值不小于m即可.

∵函数y=(12)x+(13)x在(-∞,1]上为减函数,

∴当x=1时,y=(12)x+(13)x有最小值56.

∴只需m≤56即可.

∴m的取值范围(-∞,56]

13.已知函数f(x)=13ax2-4x+3.

(1)若a=-1,求f(x)的单调区间;

(2)若f(x)有最大值3,求a的值.

解析 (1)当a=-1时,f(x)=13-x2-4x+3,

令t=-x2-4x+3,

由于t(x)在(-∞,-2)上单调递增,在[-2,+∞)上单调递减,

而y=13t在R上单调递减,

所以f(x)在(-∞,-2)上单调递减,在[-2,+∞)上单调递增,

即函数f(x)的递增区间是[-2,+∞),递减区间是(-∞,-2).

(2)令h(x)=ax2-4x+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.

即当f(x)有最大值3时,a的值等于1.

14.已知定义在R上的函数f(x)=2x-12|x|.

(1)若f(x)=32,求x的值;

(2)若2tf(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,无解;

当x≥0时,f(x)=2x-12x,

由2x-12x=32,得2·22x-3·2x-2=0,

看成关于2x的一元二次方程,解得2x=2或-12,

∵2x>0,∴x=1.

(2)当t∈[1,2]时,2t22t-122t+m2t-12t≥0,

即m(22t-1)≥-(24t-1),

∵22t-1>0,∴m≥-(22t+1),

∵t∈[1,2],∴-(22t+1)∈[-17,-5],

故m的取值范围是[-5,+∞).