课时4.2 指数函数
一、选择题:本题共8小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.已知函数y=2ax-1+1(a>0且a≠1)恒过定点A(m,n),则m+n=( )
A.1 B.3
C.4 D.2
2.已知函数,且当时,,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
4.已知,,,,则在同一平面直角坐标系内,它们的图象大致为( )
A. B.
C. D.
5.若函数f(x)=的定义域是[1,+∞),则a的取值范围是( )
A.[0,1)∪(1,+∞) B.(1,+∞)
C.(0,1) D.(2,+∞)
6.已知(,且),且,则a的取值范围是( )
A.(0,+∞) B.(1,+∞)
C.(-∞,1) D.(0,1)
7.函数,满足对任意,都有成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.设函数f(x)=a-|x|(a>0且a≠1),f(2)=4,则( )
A.f(-1)>f(-2) B.f(1)>f(2)
C.f(2)<f(-2) D.f(-3)>f(-2)
二、选择题:本题共4小题,在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9.若指数函数在区间上的最大值和最小值的和为,则的值可能是( )
A. B. C. D.
10.已知函数其中且,则下列结论正确的是( )
A.函数是奇函数
B.函数在其定义域上有解
C.函数的图象过定点
D.当时,函数在其定义域上为单调递增函数
11.已知,则函数为减函数的实数的值可以是( )
A. B. C. D.
12.对于函数的定义域中任意的,有如下结论:当时,上述结论正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共4小题.
13.已知函数和都是指数函数,则______.
14.若函数是指数函数,则________.
15.在某个时期,某湖泊中的蓝藻每天以的增长率呈指数增长,已知经过天以后,该湖泊的蓝藻数大约为原来的倍,那么经过天后该湖泊的蓝藻数大约为原来的_____
16.函数f(x)=,若有f(a)+f(a-2)>4,则a的取值范围是________.
四、解答题:本题共4小题.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知函数f(x)=(a>0,且a≠1).
(1)若f(2)=,求f(x)解析式;
(2)讨论f(x)奇偶性.
18.求下列各式的值.
(1)指数函数(且)的图象经过点,求的值;
(2);
19.截止到2018年底,我国某市人口约为130万.若今后能将人口年平均递增率控制在3‰,经过x年后,此市人口数为y(万).
(1)求y与x的函数关系y=f(x),并写出定义域;
(2)若按此增长率,2029年年底的人口数是多少?
(3)哪一年年底的人口数将达到135万?
20.已知定义在R上的奇函数和偶函数满足且),
(1)若,求.
(2)记,求的最小值.课时4.2 指数函数
一、选择题:本题共8小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.已知函数y=2ax-1+1(a>0且a≠1)恒过定点A(m,n),则m+n=( )
A.1 B.3
C.4 D.2
【答案】C
【解析】由题意知,当x=1时,y=3,故A(1,3),m+n=4,
故选:C.
2.已知函数,且当时,,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】当时,,
解得,
故选:B.
3.已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,,
∵递增,且,
∴,即.
故选:B.
4.已知,,,,则在同一平面直角坐标系内,它们的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】与是增函数,与是减函数,在第一象限内作直线,
该直线与四条曲线交点的纵坐标的大小对应各底数的大小,易知:选A.
故选:A
5.若函数f(x)=的定义域是[1,+∞),则a的取值范围是( )
A.[0,1)∪(1,+∞) B.(1,+∞)
C.(0,1) D.(2,+∞)
【答案】B
【解析】∵ax-a≥0,∴ax≥a,∴当a>1时,x≥1.故函数定义域为[1,+∞)时,a>1.
故选:B.
6.已知(,且),且,则a的取值范围是( )
A.(0,+∞) B.(1,+∞)
C.(-∞,1) D.(0,1)
【答案】D
【解析】由,且,排除AC;
∵,
当时,为单调递减函数,∴,与已知矛盾矛盾,故B错误;
当时,为单调递增函数,∴,符合题意.
故选:D.
7.函数,满足对任意,都有成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:满足对任意,都有成立,
在上是减函数,
因为
,解得,
的取值范围是.
故选:.
8.设函数f(x)=a-|x|(a>0且a≠1),f(2)=4,则( )
A.f(-1)>f(-2) B.f(1)>f(2)
C.f(2)<f(-2) D.f(-3)>f(-2)
【答案】D
【解析】由f(2)=4得a-2=4,又∵a>0,∴a=,f(x)=2|x|,∴函数f(x)为偶函数,在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,则A,B错误,D正确.
而f(-2)=f(2),故C错误.
故选:D.
二、选择题:本题共4小题,在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9.若指数函数在区间上的最大值和最小值的和为,则的值可能是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】当时,函数在区间上为单调递增函数,
当时,,当时,,
所以,即,解得或,
因为,所以;
当时,函数在区间上为单调递减函数,
当时,,当时,,
所以,即,解得或,
因为,所以.
综上可得,实数的值为或.
故选:BC
10.已知函数其中且,则下列结论正确的是( )
A.函数是奇函数
B.函数在其定义域上有解
C.函数的图象过定点
D.当时,函数在其定义域上为单调递增函数
【答案】ABD
【解析】,定义域为,,所以为奇函数,且,故选项A,B正确,选项C错误;
,,,在上均为增函数,在其定义域上为单调递增函数,所以选项D正确.
故选:ABD.
11.已知,则函数为减函数的实数的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】由函数为减函数,得,即.
又,所以只有,满足题意.
故选:AB.
12.对于函数的定义域中任意的,有如下结论:当时,上述结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】对于A,,,,正确;
对于B,,,,错误;
对于C,在定义域中单调递增,,正确;
对于D,,又,则,正确;
故选:ACD
三、填空题:本题共4小题.
13.已知函数和都是指数函数,则______.
【答案】
【解析】因为函数是指数函数,所以,
由是指数函数,所以,
所以,
故答案为:.
14.若函数是指数函数,则________.
【答案】2
【解析】由是指数函数,
可得解得.
故答案为:2.
15.在某个时期,某湖泊中的蓝藻每天以的增长率呈指数增长,已知经过天以后,该湖泊的蓝藻数大约为原来的倍,那么经过天后该湖泊的蓝藻数大约为原来的_____
【答案】36倍
【解析】某湖泊中的蓝藻每天以的增长率呈指数增长,经过30天以后,该湖泊的蓝藻数大约为原来的6倍,
设湖泊中原来蓝藻数量为,则,
经过60天后该湖泊的蓝藻数量为:
经过60天后该湖泊的蓝藻数大约为原来的36倍.
故答案为:36倍
16.函数f(x)=,若有f(a)+f(a-2)>4,则a的取值范围是________.
【答案】(1,+∞)
【解析】设F(x)=f(x)-2,则F(x)=,易知F(x)是奇函数,F(x)===1-在R上是增函数,
由f(a)+f(a-2)>4得F(a)+F(a-2)>0,
于是可得F(a)>F(2-a),即a>2-a,解得a>1.
答案:(1,+∞)
四、解答题:本题共4小题.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知函数f(x)=(a>0,且a≠1).
(1)若f(2)=,求f(x)解析式;
(2)讨论f(x)奇偶性.
【答案】(1);(2)奇函数.
【解析】解:(1),.
即,.
即.
(2)因为f(x)的定义域为R,
且,
所以f(x)是奇函数.
18.求下列各式的值.
(1)指数函数(且)的图象经过点,求的值;
(2);
【答案】(1)1;(2).
【解析】(1)因为的图象经过点,
所以,所以
于是,
所以
(2)
19.截止到2018年底,我国某市人口约为130万.若今后能将人口年平均递增率控制在3‰,经过x年后,此市人口数为y(万).
(1)求y与x的函数关系y=f(x),并写出定义域;
(2)若按此增长率,2029年年底的人口数是多少?
(3)哪一年年底的人口数将达到135万?
【答案】(1)y=f(x)=130(1+3‰)x(x∈N*);(2)134;(3)2031年.
【解析】解:(1)2018年年底的人口数为130万;
经过1年,2019年年底的人口数为130+130×3‰=130(1+3‰)(万);
经过2年,2020年年底的人口数为130(1+3‰)+130(1+3‰)×3‰=130(1+3‰)2(万);
经过3年,2021年年底的人口数为130(1+3‰)2+130(1+3‰)2×3‰=130(1+3‰)3(万).
……
所以经过的年数与(1+3‰)的指数相同,
所以经过x年后的人口数为130(1+3‰)x(万).即y=f(x)=130(1+3‰)x(x∈N*).
(2)2029年年底,经过了11年,过2029年底的人口数为130(1+3‰)11≈134(万).
(3)由(2)可知,2029年年底的人口数为130(1+3‰)11≈134<135.
2030年年底的人口数为130(1+3‰)12≈134.8(万),
2031年年底的人口数为130(1+3‰)13≈135.2(万).
所以2031年年底的人口数将达到135万.
20.已知定义在R上的奇函数和偶函数满足且),
(1)若,求.
(2)记,求的最小值.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)是奇函数,是偶函数,
由,①
得,②
①②得,①②得.
又,,,
.
(2)由(1)可得,故,
由基本不等式可得,
令,则且,设,
当即时,;
当即时,,
故.