第四章 指数函数与对数函数 章节练习-2022-2023学年高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册(含解析)

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名称 第四章 指数函数与对数函数 章节练习-2022-2023学年高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2023-01-08 00:49:51

文档简介

指数函数与对数函数
1.已知,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用函数的单调性以及中介值“0”或“1”,比较即可.
【详解】因为在上单调递减,
又,
所以,
因为在上单调递增,
又,
所以,
因为,
所以,
所以,故选:B.
2.若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先由换底公式将表示为,再将代入,再用指数的运算法则写为底数为5的式子,再用对数恒等式计算出结果即可.
【详解】解:由题知,,
.故选:A
3.的值为( )
A. B. C.2 D.4
【答案】C
【分析】根据根式的运算求得正确答案.
【详解】.故选:C
4.设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用指数函数、对数函数的单调性求解即可.
【详解】因为,,.故.故选:A.
5.函数的部分图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先求出的奇偶性,排除AC,再代入特殊值,排除D,选出正确答案.
【详解】定义域为R,
且,
故为偶函数,关于y轴对称,AC错误;
,,故B正确,D错误.故选:B.
6.“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据充分条件和必要条件的定义进行判断即可.
【详解】时,有,则有;
时,有,即,不一定满足,
所以“”是“”的充分不必要条件.故选:A
7.已知函数,则的图象( )
A.关于直线对称 B.关于点对称 C.关于直线对称 D.关于原点对称
【答案】A
【分析】求出以及的表达式,根据函数的对称性,即可判断各项,得到结果.
【详解】对于A项,由已知可得,,
所以的图象关于直线对称,故A项正确;
对于B项,因为,则,故B项错误;
对于C项,,则,故C错误;
对于D项,因为,则,故D错误.故选:A.
【点睛】设的定义域为.
对于,若恒成立,则的图象关于直线对称;
对于,若恒成立,则的图象关于点对称.
8.牛顿冷却定律描述物体在常温环境下的温度变化:如果物体的初始温度为,则经过一定时间t分钟后的温度T满足,称为半衰期,其中是环境温度.若,现有一杯80°C的热水降至75°C大约用时1分钟,那么此杯热水水温从75°C降至45°C大约还需要(参考数据:)( )
A.10分钟 B.9分钟 C.8分钟 D.7分钟
【答案】A
【分析】根据题目所给的函数模型,代入数据可计算得出的值,利用参考数据即可计算得出结果.
【详解】将所给数据代入得,,
即,所以
当水温从75°C降至45°C时,满足,
可得,即分钟.故选:A.
9.(多选)下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据对数的运算法则及对数恒等式,换底公式即可选出选项.
【详解】解:由题,关于选项A:
,
故选项A正确;
根据对数恒等式可知,选项B正确;
关于选项C:
,
故选项C错误;
根据换底公式可得:
,故选项D正确.故选:ABD
10.(多选)已知,,且,,则函数与函数在同一坐标系中的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】结合指数函数、对数函数的图像按和分类讨论.
【详解】由,,且,,
所以过点,
而过点;
选项A,B:由图可知单调递增,则此时,
所以有,故在单调递增,
故A选项错误,选项B正确;
选项C,D:由图可知单调递减,则此时,
所以有,故在单调递减,
故C选项不正确,选项D正确;故选:BD.
11.下列运算中正确的是( )
A. B.当
C.若,则 D.
【答案】BD
【分析】根据对数以及指数幂的运算性质即可根据选项逐一求解.
【详解】对于A; ,故A错误,
对于B; 当,故B正确,
对于C;由于,所以,,所以,故C错误,
对于D; ,故D正确,故选:BD
12.(多选)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的单调增区间为
B.的值域为
C.的图像关于x=1对称
D.不等式的解集为
【答案】ABCD
【分析】先求出定义域,对四个选项一一验证:对于A:直接求出的单调增区间,即可判断;对于B:直接求出的值域;对于C:由的图像的对称性即可判断;对于D:直接解不等式不等式.
【详解】函数的定义域需满足,解得:或,即定义域为.
对于A:要求的单调增区间,只需,解得:.即的单调增区间为.故A正确;
对于B:因为,而在上的值域为,所以的值域为.故B正确.
对于C:因为的图像关于x=1对称,所以的图像关于x=1对称.故C正确.
对于D:不等式可化为,即,
解得:.故D正确.故选:ABCD
13.____________.
【答案】5
【分析】根据指数幂运算公式和对数运算性质计算即可.
【详解】.故答案为:5.
14.请写出同时满足下列两个条件的函数___________.
(1)在定义域内单调递增,(2)
【答案】(答案不唯一例:)
【分析】根据指数函数的性质结合条件即得.
【详解】因为函数的定义域为R,函数在R上单调递增,
又,,
所以,
所以函数满足题意.故答案为;.
15.将化简为有理数指数幂的形式_______________.
【答案】
【分析】将根式化成指数幂,结合指数幂的公式求解即可.
【详解】.故答案为:
16.设函数,方程有四个不相等的实根,则的取值范围是___________.
【答案】
【详解】当时,,所以在与上的图像关于对称.
作出图象如下图所示,不防令,
可得且
所以,
所以.
因为,令,则原式化为.
因为其对称轴为,开口向上,所以在上单调递增
所以
所以的取值范围是.故答案为:.
【点睛】关键点睛:根据函数的对称性,作出函数的图象,结合函数的图象有,化简,利用换元法和二次函数的性质求解是解答的关键.
17.已知函数,其中
(1)若的最小值为,求的值;
(2)若存在,使成立,求的取值范围.
【答案】(1); (2)
【分析】(1)将函数解析式变形为,结合可求得实数的值;
(2)令,,由可得出,求出函数在区间上的最小值,即可得出实数的取值范围.
【详解】(1)解:因为,,
当时,即当时,函数取得最小值,即,解得.
(2)解:令,则,由可得,
令,函数在上单调递增,在上单调递减,
因为,,所以,,.
18.已知函数(,且).
(1)判断的奇偶性,并证明你的结论.
(2)当(其中,且m为常数)时,是否存在最小值?若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.
(3)当时,解不等式.
【答案】(1)为奇函数,理由见解析;(2)答案见解析;(3)
【分析】(1)先求出定义域,再判断出,故为奇函数;
(2)分与两种情况,结合复合函数单调性得到的单调性,从而得到结论;
(3)由奇偶性和单调性解不等式,得到不等式组,求出解集.
【详解】(1)为奇函数,理由如下:
令,解得:,故的定义域为,
又,故为奇函数,
(2)由(1)可知:,时,,
当时,单调递减,
而在,上单调递减,
故在,上单调递增,所以不存在最小值,
当时,单调递增,
此时在,上单调递减,
所以存在最小值,最小值为,
综上:当时,不存在最小值,
当时,存在最小值,最小值为.
(3)当时,
故在上单调递增,
因为为奇函数,
所以,
故,解得:,综上:不等式的解集为.
19.如图, 病人服下一粒某种退烧药后, 每毫升血液中含药量 (微克) 与时间 (小时)之间的关满足: 前 5 个小时按函数 递增, 后 5 个小时 随着时间 变化的图像是一条线段.
(1)求 关于 的函数关系式;
(2)已知每毫升血液中含药量不低于 3 微克时有治疗效果, 含药量低于 3 微克时无治疗效果, 试问病人服下一粒该退烧药后有治疗效果的时间为多少小时?
【答案】(1);(2) 小时
【分析】(1)根据图像中特殊点,求出函数的解析式即可.
(2)根据题意构造不等式,分段求解即可.
【详解】(1)由图可得,函数过点,可得 , 得 .
当 时, 设 ,
由图可得 得 所以 .

(2)由题意得 或 得 或 , 即 .
故病人服下一粒该退烧药后有治疗效果的时间为 小时.指数函数与对数函数
1.已知,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
2.若,则的值为( )
A. B. C. D.
3.的值为( )
A. B. C.2 D.4
4.设,,,则( )
A. B.
C. D.
5.函数的部分图象大致是( )
A. B.
C. D.
6.“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
7.已知函数,则的图象( )
A.关于直线对称 B.关于点对称 C.关于直线对称 D.关于原点对称
8.牛顿冷却定律描述物体在常温环境下的温度变化:如果物体的初始温度为,则经过一定时间t分钟后的温度T满足,称为半衰期,其中是环境温度.若,现有一杯80°C的热水降至75°C大约用时1分钟,那么此杯热水水温从75°C降至45°C大约还需要(参考数据:)( )
A.10分钟 B.9分钟 C.8分钟 D.7分钟
9.(多选)下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(多选)已知,,且,,则函数与函数在同一坐标系中的图像可能是( )
A. B.
C. D.
11.下列运算中正确的是( )
A. B.当
C.若,则 D.
12.(多选)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的单调增区间为
B.的值域为
C.的图像关于x=1对称
D.不等式的解集为
13.____________.
14.请写出同时满足下列两个条件的函数___________.
(1)在定义域内单调递增,(2)
15.将化简为有理数指数幂的形式_______________.
16.设函数,方程有四个不相等的实根,则的取值范围是___________.
17.已知函数,其中
(1)若的最小值为,求的值;
(2)若存在,使成立,求的取值范围.
18.已知函数(,且).
(1)判断的奇偶性,并证明你的结论.
(2)当(其中,且m为常数)时,是否存在最小值?若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.
(3)当时,解不等式.
19.如图, 病人服下一粒某种退烧药后, 每毫升血液中含药量 (微克) 与时间 (小时)之间的关满足: 前 5 个小时按函数 递增, 后 5 个小时 随着时间 变化的图像是一条线段.
(1)求 关于 的函数关系式;
(2)已知每毫升血液中含药量不低于 3 微克时有治疗效果, 含药量低于 3 微克时无治疗效果, 试问病人服下一粒该退烧药后有治疗效果的时间为多少小时?