北师大版数学必修1:第三章 §1 知能演练轻松闯关
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1.函数y =5x
,x ∈N +的值域是( ) A .R B .N + C .N D .{5,52,53,54,…}
解析:选D.因为函数y =5x ,x ∈N +的定义域为正整数集N +,所以当自变量x 取1,2,3,4,…
时,其相应的函数值y 依次是5,52,53,54,….因此,函数y =5x ,x ∈N +的值域是{5,52,53,54
,…}. 2.春天到了,曲曲折折的荷塘上面,弥望的是田田的叶子,已知每一天荷叶覆盖水面的面积是前一天的2倍,若荷叶20天可以完全长满池塘水面,当荷叶刚好覆盖水面面积的一半时,荷叶已生长了( ) A .10天 B .15天 C .19天 D .20天
解析:选C.设荷叶覆盖水面的初始面积为a ,则x 天后荷叶覆盖水面的面积y =a ·2x
(x ∈N +).根
据题意,令2(a ·2x )=a ·220
,解得x =19,故选C. 3.某细胞在培养过程中,每15分钟分裂一次(由1个细胞分裂成2个),则经过两个小时后,1个这样的细胞可以分裂成________个.
解析:每15分钟分裂一次,则两个小时共分裂8次.一个这样的细胞经过一次分裂后,由
1个分裂成2个;经过2次分裂后,由1个分裂成22
个……经过8次分裂后,由1个分裂成28个.∴1个这样的细胞经过两个小时后,共分裂成28
个,即256个. 答案:256
4.当x ∈N +时,用“>”“<”或“=”填空:
⎝⎛⎭⎫12x ________1,2x ________1,⎝⎛⎭⎫12x ________2x ,⎝⎛⎭⎫12x ________⎝⎛⎭
⎫13x,2x ________3x . 解析:∵x ∈N +,∴⎝⎛⎭
⎫12x <1,2x
>1.
∴2x >⎝⎛⎭⎫12x .又根据对其图像的研究,知2x <3x ,⎝⎛⎭⎫12x >⎝⎛⎭⎫13x .也可以代入特殊值比较大小. 答案:< > < > <
[A 级 基础达标]
1.若x ∈N +,下面几个函数中,是正整数指数函数的是( ) A .y =x 3 B .y =-2x C .y =(-2)x D .y =πx 答案:D
2.函数y =⎝⎛⎭⎫43x
,x ∈N +是( ) A .增函数 B .减函数 C .奇函数 D .偶函数
解析:选A.由正整数指数函数不具有奇偶性,可排除C 、D ;因为函数y =⎝⎛⎭
⎫4
3x ,x ∈N +的底
数4
3
大于1,所以此函数是增函数. 3.已知正整数指数函数f (x )=(a -2)a x ,则f (2)=( ) A .2 B .3 C .9 D .16
解析:选C.由于a -2=1,则a =3,所以f (x )=3x ,x ∈N +,所以f (2)=32=9.
4.某厂2011年的产值为a 万元,预计产值每年以7%的速度增加,则该厂到2022年的产值为________万元.
解析:根据增长率,写出每一年的产值.2011年产值为a ,增长率为7%,2012年产值为a +a ×7%=a (1+7%),2013年产值为a (1+7%)+a (1+7%)×7% =a (1+7%)2,…,2022年的产值为a (1+7%)11.
答案:a (1+7%)11
5.已知不等式(a 2+a +2)2x >(a 2+a +2)x +8
,其中x ∈N +,使此不等式成立的x 的最小整数值是________.
解析:∵a 2+a +2=(a +12)2+7
4
>1,且x ∈N +,∴可以利用正整数指数函数在底数大于1时
单调递增的性质,得2x >x +8,即x >8,∴使此不等式成立的x 的最小整数值为9. 答案:9
6.已知正整数指数函数f (x )的图像经过点(3,27), (1)求函数f (x )的解析式; (2)求f (5);
(3)函数f (x )有最值吗?若有,试求出;若无,说明原因.
解:(1)设正整数指数函数为f (x )=a x
(a >0,a ≠1,x ∈N +),因为函数f (x )的图像经过点(3,27),
所以f (3)=27,即a 3
=27,解得a =3,所以函数f (x )的解析式为f (x )=3x (x ∈N +).
(2)f (5)=35
=243.
(3)∵f (x )的定义域为N +,且在定义域上单调递增, ∴f (x )有最小值,最小值是f (1)=3;f (x )无最大值.
[B 级 能力提升]
7.若a =(2+3)-1,b =(2-3)-1,则(a +1)-2+(b +1)-2
的值是( )
A .1 B.1
4
C.22
D.23答案:D
8.若正整数指数函数f (x )=(a -1)x 在定义域N +上是减函数,则a 的取值范围是( ) A .a >1 B .a <2 C .a >2 D .1<a <2
解析:选D.因为正整数指数函数f (x )=(a -1)x 在定义域N +上是减函数,所以其底数满足0<a -1<1,即1<a <2.
9.(2010·高考陕西卷改编)已知函数f (x )=⎩
⎪⎨⎪
⎧
2x +1,x <4,x 2+ax ,x ≥4,(x ∈N +),若f (f (2))=4a ,则实数
a 等于________.
解析:∵2<4,∴f (2)=22+1=5.
∵5>4,∴f (f (2))=f (5)=52+5a =4a , ∴a =-25. 答案:-25
10.已知集合A ={m |正整数指数函数y =(m 2
+m +1)·(15
)x ,x ∈N +},求集合A .
解:由题意得m 2
+m +1=1, 解得m =0或m =-1, ∴A ={0,-1}. 11.(创新题)对于五年可成材的树木,在此期间的年生长率为18%,以后的年生长率为10%,树木成材后,即可以售树木,重栽新树木;也可以让其继续生长.问哪一种方案可获得较大的木材量?(只需考虑十年的情形)
解:设新树苗的木材量为Q ,则十年后有两种结果:
①连续生长十年,木材量N =Q (1+18%)5(1+10%)5; ②生长五年后重栽,木材量M =2Q (1+18%)5, 则M N =2(1+10%)5
, 因为(1+10%)5≈1.61<2,所以M
N
>1,即M >N .
因此,生长五年后重栽可获得较大的木材量.。