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第六节 指数与指数函数
时间:45分钟 分值:100分
一、选择题
1.(2022·山东卷)设集合A={x||x-1|<2},B={y|y=2x,x∈[0,2]},则A∩B= ( )
A.[0,2] B.(1,3)
C.[1,3) D.(1,4)
解析 由题意,得A={x||x-1|<2}={x|-1<x<3},B={y|y=2x,x∈[0,2]}={y|1≤y≤4},所以A∩B=[1,3).
答案 C
2.函数f(x)=2|x-1|的图象是( )
解析 f(x)=故选B.
答案 B
3.不论a为何值时,函数y=(a-1)2x-恒过定点,则这个定点的坐标是( )
A. B.
C. D.
解析 y=a-2x,令2x-=0,
得x=-1,y=-,∴这个定点是.
答案 C
4.(2022·广东四校联考)若a=20.5,b=logπ3,c=log2sin,则( )
A.b>c>a B.b>a>c
C.a>b>c D.c>a>b
解析 20.5>20=1,0=logπ1<logπ3<logππ=1,
log2sin<log21=0.
答案 C
5.(2021·湖北荆门月考)已知a>b>1,0<x<1,以下结论中成立的是( )
A.x>x B.xa>xb
C.logxa>logxb D.logax>logbx
解析 ∵a>b>1,0<x<1,∴0<<<1.
∴x<x,故A不成立;
∵a>b>1,0<x<1,∴xa<xb,故B不成立;
∵a>b>1,0<x<1,
∴logxa<logxb,故C不成立;
∵a>b>1,0<x<1,∴logax>logbx,故D成立.故选D.
答案 D
6.若存在负实数使得方程2x-a=成立,则实数a的取值范围是( )
A.(2,+∞) B.(0,+∞)
C.(0,2) D.(0,1)
解析 在同一坐标系内分别作出函数y=和y=2x-a的图象知,当a∈(0,2)时符合要求.
答案 C
二、填空题
7.(2022·安徽六校测试)设函数f(x)=则方程f(x)=的解集为________.
解析 当x≤0时,解2x=得x=-1;当x>0时,解|log2x|=得x=或x=.所以方程f(x)=的解集为.
答案
8.若函数f(x)=a|2x-4|(a>0,a≠1)满足f(1)=,则f(x)的单调递减区间是________.
解析 f(1)=a2=,a=,f(x)=
∴单调递减区间为[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<a<1,明显y=ax与y=x+a的图象只有一个公共点;若a>1,y=ax与y=x+a的图象如图所示有两个公共点.
答案 (1,+∞)
三、解答题
10.求下列函数的定义域和值域.
解 (1)明显定义域为R,
∵2x-x2=-(x-1)2+1≤1,
且y=x为减函数.
11.(2021·西安模拟)已知函数f(x)=a-:
(1)求证:无论a为何实数f(x)总是增函数;
(2)确定a的值,使f(x)为奇函数;
(3)当f(x)为奇函数时,求f(x)的值域.
解 (1)证明:函数f(x)的定义域为R,设x1,x2∈R且x1<x2,则f(x1)-f(x2)
∴f(x)=-.
(3)由(2)知f(x)=-.
∵2x+1>1,∴0<<1.
∴-<-<.
∴f(x)的值域为.
1.偶函数f(x)满足f(x-1)=f(x+1),且在x∈[0,1]时,f(x)=x,则关于x的方程f(x)=x在x∈[0,4]上解的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析 由f(x-1)=f(x+1)可知T=2.
∵x∈[0,1]时,f(x)=x,
又∵f(x)是偶函数,
∴可得图象如图.
∴f(x)=x在x∈[0,4]上解的个数是4个.故选D.
答案 D
2.已知函数f(x)=是定义域上的递减函数,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析 ∵函数f(x)=是定义域上的递减函数,
∴
即
解得<a≤.
答案 B
3.已知函数f(x)=2x-,函数g(x)=则函数g(x)的最小值是________.
解析 当x≥0时,g(x)=f(x)=2x-为单调增函数,所以g(x)≥g(0)=0;当x<0时,g(x)=f(-x)=2-x-为单调减函数,所以g(x)>g(0)=0,所以函数g(x)的最小值是0.
答案 0
4.已知函数f(x)=3x-.
(1)若f(x)=2,求x的值;
(2)推断x>0时,f(x)的单调性;
(3)若3tf(2t)+mf(t)≥0对于t∈恒成立,求m的取值范围.
解 (1)当x≤0时,f(x)=3x-3x=0,
∴f(x)=2无解.
当x>0时,f(x)=3x-,令3x-=2.
∴(3x)2-2·3x-1=0,解得3x=1±.
∵3x>0,∴3x=1+.∴x=log3(1+).
(2)∵y=3x在(0,+∞)上单调递增,y=在(0,+∞)上单调递减,∴f(x)=3x-在(0,+∞)上单调递增.
(3)∵t∈,∴f(t)=3t->0.
∴3tf(2t)+mf(t)≥0化为
3t+m≥0,
即3t+m≥0,即m≥-32t-1.
令g(t)=-32t-1,则g(t)在上递减.
∴g(x)max=-4.
∴所求实数m的取值范围是[-4,+∞).
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