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其次章 函数、基本初等函数
第5讲 指数与指数函数
基础巩固题组
(建议用时:40分钟)
一、填空题
1.(a>0)的值是________.
2.函数y=ax-a(a>0,且a≠1)的图象恒过点________.
解析 当x=1时,y=0,故函数y=ax-a(a>0,且a≠1)的图象必过点(1,0).
答案 (1,0)
3.若x=log43,则(2x-2-x)2=________.
解析 由x=log43,得4x=3,即2x=,2-x=,
所以(2x-2-x)2=2=.
答案
4.函数f(x)=ax(a>0,a≠1)在[1,2]中的最大值比最小值大,则a的值为________.
解析 当0<a<1时,a-a2=,
∴a=或a=0(舍去).
当a>1时,a2-a=,∴a=或a=0(舍去).
综上所述,a=或.
答案 或
5.(2022·南通模拟)设a=()1.4,,c=ln ,则a,b,c的大小关系是________.
答案 b>a>c
6.(2022·东北三校联考)函数f(x)=ax-1(a>0,a≠1)的图象恒过点A,给出下列函数:①y=;②y=|x-2|;③y=2x-1;④y=log2(2x).其中图象不经过点A的是________(填序号).
解析 f(x)=ax-1(a>0,a≠1)的图象恒过点(1,1),又由0=知(1,1)不在函数y=的图象上.
答案 ①
7.若函数f(x)=a|2x-4|(a>0,a≠1),满足f(1)=,则f(x)在(-∞,2]上单调递________(填“增”、“减”).
解析 由f(1)=得a2=,
∴a=或a=-(舍去),即f(x)=|2x-4|.
由于y=|2x-4|在(-∞,2]上递减,在[2,+∞)上递增,
所以f(x)在(-∞,2]上递增,在[2,+∞)上递减.
答案 增
8.已知函数f(x)=a-x(a>0,且a≠1),且f(-2)>f(-3),则a的取值范围是________.
解析 由于f(x)=a-x=x,且f(-2)>f(-3),所以函数f(x)在定义域上单调递增,所以>1,解得0<a<1.
答案 (0,1)
二、解答题
9.求下列函数的定义域、值域及单调性.
解 (1)函数的定义域为R,
令u=6+x-2x2,则y=u.
∵二次函数u=6+x-2x2=-22+,
又∵二次函数u=6+x-2x2的对称轴为x=,在上u=6+x-2x2是减函数,在上是增函数,又函数y=u是减函数,
在上是增函数,在上是减函数.
(2)定义域为R.
∵|x|≥0,∴y=-|x|=|x|≥0=1.
故y=-|x|的值域为{y|y≥1}.
又∵y=-|x|是偶函数,
且y=-|x|=
所以函数y=-|x|在(-∞,0]上是减函数,
在[0,+∞)上是增函数.(此题可借助图象思考)
10.已知f(x)是定义在实数集R上的奇函数,且当x∈(0,1)时,f(x)=.
(1)求函数f(x)在(-1,1)上的解析式;
(2)推断f(x)在(0,1)上的单调性.
解 (1)∵f(x)是x∈R上的奇函数,∴f(0)=0.
设x∈(-1,0),则-x∈(0,1).
f(-x)===-f(x),
∴f(x)=-,
∴f(x)=
(2)设0<x1<x2<1,
f(x1)-f(x2)=
=,
∵0<x1<x2<1,∴2x1<2x2,2x1+x2>20=1,
∴f(x1)-f(x2)>0,∴f(x)在(0,1)上为减函数.
力气提升题组
(建议用时:25分钟)
1.函数y=ax-b(a>0且a≠1)的图象经过其次、三、四象限,则ab的取值范围为________(填序号).
①(1,+∞);②(0,+∞);③(0,1).
解析 函数经过其次、三、四象限,所以函数单调递减且图象与y轴的交点在负半轴上.而当x=0时,y=a0-b=1-b,由题意得解得所以ab∈(0,1).
答案 ③
2.若关于x的方程|ax-1|=2a(a>0且a≠1)有两个不等实根,则a的取值范围是________.
解析 方程|ax-1|=2a(a>0且a≠1)有两个实数根转化为函数y=|ax-1|与y=2a有两个交点.
①当0<a<1时,如图(1),∴0<2a<1,即0<a<.
②当a>1时,如图(2),而y=2a>1不符合要求.
综上,0<a<.
答案
3.当x∈[-2,2]时,ax<2(a>0,且a≠1),则实数a的范围是________.
解析 x∈[-2,2]时,ax<2(a>0,且a≠1),
若a>1,y=ax是一个增函数,则有a2<2,可得-<a<,
故有1<a<;
若0<a<1,y=ax是一个减函数,则有a-2<2,可得a>或a<-,故有<a<1.综上知a∈∪(1,).
答案 ∪(1,)
4.设a>0且a≠1,函数y=a2x+2ax-1在[-1,1]上的最大值是14,求a的值.
解 令t=ax(a>0且a≠1),
则原函数化为y=(t+1)2-2(t>0).
①当0<a<1时,x∈[-1,1],t=ax∈,
此时f(t)在上为增函数.
所以f(t)max=f=2-2=14.
所以2=16,所以a=-或a=.
又由于a>0,所以a=.
②当a>1时,x∈[-1,1],t=ax∈,
此时f(t)在上是增函数.
所以f(t)max=f(a)=(a+1)2-2=14,
解得a=3(a=-5舍去).
综上得a=或3.
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