4.2.2 指数函数的图象和性质 课时作业(含解析) 高一数学人教A版必修第一册

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名称 4.2.2 指数函数的图象和性质 课时作业(含解析) 高一数学人教A版必修第一册
格式 docx
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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 2025-09-17 10:48:06

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4.2.2 指数函数的图象和性质(1)
一、 单项选择题
1 (2025上海期末)函数f(x)=ax+2(a>0且a≠1)的图象恒过定点P,则点P的坐标是(  )
A. (0,1) B. (1,0)
C. (1,2) D. (0,3)
2 (2024湖南月考)若x>2x,则实数x的取值范围为(  )
A. (-∞,0) B. (0,1)
C. (0,+∞) D. (1,+∞)
3 (2024长春期中)函数f(x)=+的定义域为(  )
A. [-3,+∞)
B. (-∞,-3]
C. (-∞,-5)∪(-5,-3)
D. (-∞,-5)∪(-5,-3]
4 (2024济宁兖矿一中月考)已知f(x)=x-3,则f(x)<5的一个充分不必要条件是(  )
A. x>-4 B. x>-3
C. x>-2 D. x<-3
5 已知a=110.3,b=,c=21.2,则a,b,c的大小关系为(  )
A. aC. c6 已知函数f(x)=ax是指数函数,函数g(x)=x2-2ax,则f(x)与g(x)在同一坐标系中的图象可能为(  )
A B C D
7 (2025河北部分学校联考)已知实数a>0且a≠1,函数f(x)=是R上的增函数,则实数a的取值范围是(  )
A. (1,2) B. (1,+∞)
C. (1,2] D. [2,+∞)
二、 多项选择题
8 (2025忻州月考)已知a>0,则函数f(x)=ax-2a的图象可能是(  )
A B C D
9 (2024青岛期末)已知函数f(x)=a+b的图象过原点,且无限接近直线y=1但又不与该直线相交,则下列结论中正确的是(  )
A. a+b=0
B. f(x)=-1
C. f(x)是偶函数
D. f(x)在区间(-∞,0]上单调递增
三、 填空题
10 设a>0,且a≠1,函数f(x)=a2x+ax-1在区间[-1,1]上的最大值为5,则实数a的值为________.
11 已知不等式4x-a·2x+2>0对于x∈(-∞,0]恒成立,则实数a的取值范围是________.
12 已知幂函数f(x)=(a2-2a-2)xa在区间(0,+∞)上单调递减,则函数g(x)=bx+a-1(b>0且b≠1)的图象过定点________.
四、 解答题
13 (2024定西期末)已知函数f(x)=的图象经过点.
(1) 求实数a的值;
(2) 求函数f(x)的定义域和值域.
14 (2025黔江期末)一般地,函数y=ax(a>0,且a≠1)叫做指数函数.已知函数f(x)=(2a2-5a+3)ax是指数函数,且f(1)(1) 求函数f(x)的解析式;
(2) 已知函数g(x)=f(2x)-4f(x)+3,求g(x)在区间[0,2]上的值域.
15 已知函数f(x)=9x-2×3x+4.
(1) 若f(x)≥7,求x的取值范围;
(2) 若-1≤x≤2,求f(x)的值域.
4.2.2 指数函数的图象和性质(2)
一、 单项选择题
1 (2024南京期中)函数y=3|x+1|的单调增区间是(  )
A. (-∞,-1) B. (-∞,1)
C. (-1,+∞) D. (1,+∞)
2 已知函数f(x)=2x(x-a)在区间(0,2)上单调递减,则实数a的取值范围是(  )
A. (-∞,2] B. [-2,0)
C. [4,+∞) D. [8,+∞)
3 (2024丹东期末)函数y=x2-2x的值域为(  )
A. (0,2] B. (0,+∞)
C. [2,+∞) D. [1,+∞)
4 (2025景洪三中期末)已知函数f(x)=x3+3x-3-x,若f(a2-2a)+f(5a-4)<0,则实数a的取值范围为(  )
A. (-∞,-4)∪(4,+∞) B. (-4,1)
C. (-∞,-1)∪(4,+∞) D. (-1,4)
5 函数y=2-x+1+2的图象可以由函数y=的图象(  )
A. 先向左平移1个单位长度,再向上平移 2个单位长度得到
B. 先向左平移1个单位长度,再向下平移 2个单位长度得到
C. 先向右平移1个单位长度,再向上平移 2个单位长度得到
D. 先向右平移1个单位长度,再向下平移 2个单位长度得到
6 (2024景德镇期末)已知函数f(x)=是奇函数,则g(x)的解析式为(  )
A. g(x)=-()x B. g(x)=()x
C. g(x)=-2x D. g(x)=2x
7 (2024天津期中)已知函数f(x)=x+,g(x)=2x+a,若 x1∈[2,3], x2∈[2,3],使得f(x1)≥g(x2),则实数a的取值范围是(  )
A. B. (-∞,0]
C. D. (-∞,-4]
二、 多项选择题
8 (2024长沙期末)下列结论中,正确的是(  )
A. 1.72.5<1.73
B. 0.8-0.1<0.8-0.2
C. 1.50.4<0.82.6
D. >
9 (2024黑龙江龙东联盟期中)已知函数f(x)=3|x|+,则下列结论中正确的是(  )
A. f(x)为偶函数
B. f(x)在区间(-1,0)上单调递减
C. f(x)在区间(1,+∞)上单调递增
D. f(x)的最小值为9
三、 填空题
10 (2025怀化期末)已知函数f(x)=3x+是偶函数,则a=________.
11 已知函数f(x)=设a>b≥0,若f(a)=f(b),则b·f(a)的取值范围是________.
12 (2025重庆期末)已知函数f(x)=|x|-x,则使得不等式f(2m-1)>f(m+3)成立的实数m的取值范围为________.
四、 解答题
13 (2024北京期中)已知函数f(x)=ax-1的图象经过点,其中a>0且a≠1.
(1) 求实数a的值:
(2) 若f(x0)≥1,求实数x0的取值范围.
14 已知函数f(x)=a|x+b|(a>0,且a≠1,b∈R).
(1) 若f(x)为偶函数,求b的值;
(2) 若f(x)在区间[2,+∞)上单调递增,试求a,b应满足的条件.
15 (2024广州期末)已知函数f(x)=a(1-)(a>0且a≠1)是定义在R上的奇函数.
(1) 求实数a的值,判断f(x)的单调性并证明;
(2) 若存在x∈,使得λf(x)≥2x+1-4成立,求实数λ的取值范围.
4.2.2 指数函数的图象和性质(3)
一、 单项选择题
1 (2024哈尔滨月考)若关于x的方程9x+3x+1-m+1=0有解,则实数m的取值范围是(  )
A. (1,+∞) B.
C. (-∞,3] D. (1,3]
2 若函数f(x)为奇函数,且当x>0时,f(x)=10x,则f(-2)的值为(  )
A. -100 B.
C. 100 D. -
3 已知函数f(x)=m·9x-3x,若存在非零实数x0,使得f(-x0)=f(x0)成立,则实数m的取值范围是(  )
A. B.
C. (0,2) D. [2,+∞)
4 (2025南昌期末)设a=,b=,c=,则a,b,c的大小关系为(  )
A. b>a>c B. b>c>a
C. a>c>b D. c>a>b
5 (2024贵州月考)若函数f(x)=ax(a>0且a≠1)在区间[-1,2]上的值域为[k,9],则实数k的值为(  )
A. 3或 B. 或
C. 或 D. 或
6 (2025甘肃期末)已知函数f(x)=满足对任意x1,x2∈R且x1≠x2,都有(x2-x1)[f(x1)-f(x2)]<0,则实数a的取值范围为(  )
A. (0,1) B. (1,+∞)
C. (1,2] D. (0,1)∪(1,+∞)
7 (2025昭通期末)已知x+2y=1,若存在实数x,y,使3x+9y-t≤0成立,则实数t的最小值为(  )
A. 2 B.
C. 4 D.
二、 多项选择题
8 下列命题中,是真命题的有(  )
A. x∈(-∞,0),3x>2x
B. x∈(0,+∞),3x>2x
C. x∈(0,1),x3>x
D. x∈(1,+∞),x3>x
9 (2024贵阳期末)下列说法中,正确的是(  )
A. 函数y=在定义域上是减函数
B. 函数y=是奇函数
C. 函数y=f(x+a)-b为奇函数,则函数y=f(x)的图象关于点P(a,b)中心对称
D. 函数f(x)为定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,且f(3) =1,对于任意x1,x2∈(0,+∞),x1≠x2,都有>0成立,则f(x)≤的解集为(-∞,-3]∪(0,3]
三、 填空题
10 (2024重庆期中)已知f(x)为定义在R上的奇函数,且当x<0时,f(x)=ex+1+2x,则f(1)的值为________.
11 (2025松江期末)已知函数y=f(x)的表达式是f(x)=则满足f(m)≥f(m+2)的实数m的最大值是________.
12 若直线y=2a与函数y=|ax-1|+1(a>0,且a≠1)的图象有两个公共点,则实数a的取值范围是________.
四、 解答题
13 重庆的锶矿资源非常丰富,其锶矿储量居全国第一.某科研单位在研发锶矿产品的过程中发现了一种新材料,由大数据测得该产品的性能指标值y与这种新材料的含量x(单位:g)的关系为:当0≤x≤2时,y是x的指数函数;当2x(单位:g) 1 3 4 5 …
y 2 5 4 1 …
(1) 求y关于x的函数解析式;
(2) 求这种新材料的含量为何值时锶矿产品的性能达到最佳?
14 (2024河池期末)已知定义域为R的函数f(x)=(a>0)是偶函数.
(1) 求实数a的值;
(2) 判断函数f(x)的单调性,并说明理由.
15 (2025深圳期末)已知函数f(x)=(ax-5)(ax-3)(a>0,且a≠1).
(1) 求函数f(x)的最小值;
(2) 当且仅当x=2时,f(x)取得最小值,求f(x)在区间[-1,3]上的值域;
(3) 若a=3,对任意x∈[1,2],f(x)≥m·3x-1恒成立,求实数m的取值范围.
4.2.2 指数函数的图象和性质(1)
1. D 因为f(0)=a0+2=1+2=3,所以函数f(x)的图象恒过定点P的坐标为(0,3).
2. A 作出h(x)=x和g(x)=2x的草图如下,由图可知,若x>2x,则x<0.
3. D 令解得x≤-3且x≠-5,所以函数f(x)的定义域为(-∞,-5)∪(-5,-3].
4. C 由不等式f(x)<5,得x-3<5,即x<8,解得x>-3,结合选项,可得f(x)<5的一个充分不必要条件为x>-2.
5. A a=110.3<11,b==5,c=21.2>2,则a6<112=121,b6=(5)6=125,c6>(2)6=27=128.因为y=x6在区间(0,+∞)上单调递增,且121<125<128,所以a6. C 当a>1时,y=ax为增函数,g(x)=x2-2ax图象的对称轴为直线x=a(a>1),故A错误,C正确;当07. C 因为f(x)=是R上的增函数,所以解得18. AD 当x=1时,f(1)=a-2a=-a<0,排除B,C;当a=2时,f(x)=2x-4,此时函数图象对应的图形可能为A;当a=时,f(x)=x-1,此时函数图象对应的图形可能为D.故选AD.
9. AC 因为函数f(x)=a()|x|+b的图象过原点,所以a()0+b=0,即a+b=0.又该函数的图象无限接近直线y=1但又不与该直线相交,所以b=1,a=-1,f(x)=-()|x|+1,故A正确,B错误;函数f(x)=-()|x|+1的定义域为R,且f(-x)=-()|-x|+1=-()|x|+1=f(x),所以f(x)是偶函数,故C正确;当x∈(-∞,0]时,f(x)=-()-x+1=-3x+1,所以f(x)在区间(-∞,0]上单调递减,故D错误.故选AC.
10. 或2 令t=ax(a>0且a≠1),则y=t2+t-1.因为a>0且a≠1,所以t=ax>0,所以函数y=t2+t-1=-在区间(0,+∞)上单调递增.当01,x∈[-1,1]时,t∈,所以ymax=a2+a-1,即f(x)max=a2+a-1=5,解得a=2或a=-3(舍去).综上,实数a的值为或2.
11. (-∞,3) 设2x=t.由x∈(-∞,0],得t∈(0,1].不等式4x-a·2x+2>0对于x∈(-∞,0]恒成立,等价于t2-at+2>0,即a12. (1,0) 因为幂函数f(x)=(a2-2a-2)xa在区间(0,+∞)上单调递减,所以a2-2a-2=1且a<0,解得a=-1,所以g(x)=bx-1-1(b>0且b≠1).令x-1=0,得x=1,此时g(1)=0,故g(x)=bx+a-1(b>0且b≠1)的图象过定点(1,0).
13. (1) 将点(1,)代入f(x)=,
得=,解得a=-1.
(2) 由(1),得f(x)==1-,
则函数f(x)的定义域为R.
当x∈R时,3x>0,3x+1>1,
则0<<2,-1<1-<1,
即函数f(x)的值域为(-1,1).
14. (1) 由题意,得2a2-5a+3=1(a>0且a≠1),
解得a=2或a=.
当a=时,f(x)=x,此时f(1)>f(2),不符合题意,舍去;
当a=2时,f(x)=2x,满足f(1)综上,f(x)=2x.
(2) 由(1),得g(x)=22x-4×2x+3,
令t=2x,因为x∈[0,2],所以t∈[1,4],
设h(t)=t2-4t+3=(t-2)2-1,t∈[1,4],
则h(t)在区间[1,2)上单调递减,在区间[2,4]上单调递增,
又h(2)=-1,h(1)=0,h(4)=3,
所以h(t)在区间[1,4]上的值域为[-1,3],
即g(x)在区间[0,2]上的值域为[-1,3].
15. (1) 令t=3x>0,则原不等式为t2-2t+4≥7,即t2-2t-3=(t+1)(t-3)≥0,
所以t=3x≥3,解得x≥1,
即x的取值范围是[1,+∞).
(2) 由(1)知,当-1≤x≤2时,t=3x∈,
所以g(t)=t2-2t+4=(t-1)2+3,
图象的开口向上且对称轴为直线t=1,
所以g(t)min=g(1)=3,g(t)max=g(9)=67,
则g(t)∈[3,67],所以f(x)的值域是[3,67].
4.2.2 指数函数的图象和性质(2)
1. C 设u=|x+1|,则y=3u,外层函数y=3u在R上单调递增,所以函数y=3|x+1|的单调增区间即为内层函数u=|x+1|的增区间,而内层函数u=|x+1|的增区间为(-1,+∞),故函数y=3|x+1|的单调增区间为(-1,+∞).
2. C 设t=x(x-a)=x2-ax,抛物线的开口向上,对称轴为直线x=.因为函数y=2t是R上的增函数,要使f(x)在区间(0,2)上单调递减,则t=x2-ax在区间(0,2)上单调递减,可得≥2,即a≥4,所以实数a的取值范围是[4,+∞).
3. A 令t=x2-2x,则t=x2-2x=(x-1)2-1≥-1,因为y=t单调递减,且y=t>0,所以y=t≤-1=2,所以y∈(0,2].
4. B 显然函数f(x)的定义域为R,且f(-x)=-x3+3-x-3x=-f(x),所以f(x)为奇函数.又f(x)=x3+3x-在R上单调递增,则由f(a2-2a)+f(5a-4)<0,得f(a2-2a)<-f(5a-4)=f(4-5a),所以a2-2a<4-5a,即a2+3a-4<0,解得-45. C y=2-x+1+2=+2.设f(x)=,则f(x-1)+2=+2,所以要想得到y=2-x+1+2的图象,只需将y=的图象先向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度.
6. C 设x>0,则-x<0,所以f(-x)==2x.又函数f(x)是奇函数,所以f(-x)=-f(x),所以-f(x)=2x,即f(x)=-2x,x>0,即g(x)=-2x.
7. A 因为 x1∈[2,3], x2∈[2,3],使得f(x1)≥g(x2),所以f(x)在x1∈[2,3]的最大值不小于g(x)在x2∈[2,3]上的最大值.当x1∈[2,3]时,由对勾函数的性质可知,函数f(x)=x+单调递增,所以f(x)max=f(3)=;当x2∈[2,3]时,g(x)=2x+a单调递增,所以g(x)max=g(3)=a+8,所以≥a+8,解得a≤-,即实数a的取值范围是.
8. AB 对于A,因为指数函数y=1.7x在R上单调递增,且2.5<3,所以1.72.5<1.73,故A正确;对于B,因为指数函数y=0.8x在R上单调递减,且-0.1>-0.2,所以0.8-0.1<0.8-0.2,故B正确;对于C,因为1.50.4>1.50=1,0.82.6<0.80=1,所以1.50.4>0.82.6,故C错误;对于D,因为[()]12=,[()]12=,且<,所以()<(),故D错误.故选AB.
9. ACD 对于A,易得函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且f(-x)=3|-x|+=3|x|+=f(x),所以f(x)为偶函数,故A正确;令g(x)=x+,则当x>0时,g(x)=x+≥2=2,当且仅当x=1时取得最小值2,易证当x>1时,g(x)单调递增,当00时,f(x)在区间(1,+∞)上单调递增,在区间(0,1)上单调递减,最小值为f(1)=32=9.又函数f(x)为偶函数,所以f(x)在区间(-1,0)上单调递增,最小值为9,故B错误,CD正确.故选ACD.
10. 6 因为函数f(x)=3x+是偶函数,所以f(1)=f(-1),即3+a=-3+2a,解得a=6,经检验,满足题意.
11.  依题意,在坐标平面内画出函数y=f(x)的大致图象,结合图象可知b∈,则bf(a)=bf(b)=b(b+1)=b2+b∈.
12. (-,4) 易得f(x)=|x|-x的定义域为R,且f(-x)=|-x|-(-x)=|x|-x=f(x),所以f(x)为偶函数.当x>0时,y=x单调递减,y=-x为减函数,所以f(x)=|x|-x单调递减,所以f(x)=|x|-x在区间(0+∞)上单调递减,在区间(-∞,0)上单调递增,则不等式f(2m-1)>f(m+3)等价为|2m-1|<|m+3|,可得3m2-10m-8<0,解得-13. (1) 因为函数f(x)=ax-1的图象经过点,
所以f(2)=a2-1=,即a=.
(2)由f(x0)≥1,得x0-1≥1,
所以x0-1≤0,解得x0≤1,
即实数x0的取值范围是(-∞,1].
14. (1) 因为f(x)为偶函数,
所以对任意的x∈R,都有f(-x)=f(x),
即a|x+b|=a|-x+b|,则|x+b|=|-x+b|,
解得b=0.
(2) 记h(x)=|x+b|=
①当a>1时,因为f(x)在区间[2,+∞)上单调递增,
所以h(x)在区间[2,+∞)上单调递增,
所以-b≤2,即b≥-2;
②当0<a<1时,因为f(x)在区间[2,+∞)上单调递增,
所以h(x)在区间[2,+∞)上单调递减,
但h(x)在区间[-b,+∞)上单调递增,
故不存在a,b,使f(x)在区间[2,+∞)上单调递增.
综上,a,b应满足的条件为a>1,且b≥-2.
15. (1) 由题意,得f(0)=a=0,
解得a=0(舍去)或a=2.
当a=2时,f(x)=2-,
则f(-x)=2-==-2=-f(x),
所以函数f(x)为奇函数,符合题意,故a=2.
函数f(x)为R上的增函数,证明如下:
任取x1,x2∈R,且x1则f(x1)-f(x2)=2--(2-)=.
因为x1则2x1-2x2<0,2x1+1>0,2x2+1>0,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)所以函数f(x)为R上的增函数.
(2) 由(1)知,f(x)在区间[,2]上单调递增,
所以f(x)≥f()=6-4>0.
存在x∈[,2],使得λf(x)≥2x+1-4成立,
即λ≥==(2x-1)-+1.
令t=2x-1∈[-1,3],
易知y=t-+1在区间[-1,3]上单调递增,
所以t-+1≥-1-+1=--2,
即(2x-1)-+1≥--2,所以λ≥--2,
即实数λ的取值范围为[--2,+∞).
4.2.2 指数函数的图象和性质(3)
1. A 由题意,得(3x)2+3×3x-m+1=0有解,令3x=t>0,则可转化为t2+3t-m+1=0有正根,即t2+3t=m-1在区间(0,+∞)上有解,又当t∈(0,+∞)时,t2+3t∈(0,+∞),所以m-1>0,解得m>1.
2. A 因为函数f(x)是奇函数,所以f(-x)=-f(x),即f(-2)=-f(2).又当x>0时,f(x)=10x,所以f(-2)=-f(2)=-102=-100.
3. B 由题意,得f(-x)=f(x)有非零实数解,所以m·9-x-3-x=m·9x-3x,整理,得m==<.又m>0,所以实数m的取值范围是.
4. A 因为函数y=x在R上单调递减,所以<,即a,即a>c.综上,b>a>c.
5. C 当01时,f(x)在R上单调递增,则f(x)max=f(2)=a2=9,解得a=3或a=-3(舍去),此时k=f(x)min=f(-1)=a-1=.综上,实数k的值为或.
6. C 因为函数f(x)满足对任意x1,x2∈R且x1≠x2,都有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0,所以f(x)是R上的增函数,所以解得17. A 由x+2y=1,3x>0,9y>0,得3x+9y=3x+32y≥2=2=2,当且仅当x=2y=时取等号.又存在实数x,y,使3x+9y-t≤0成立,得t≥2,所以实数t的最小值为2.
8. BD 对于A,当x∈(-∞,0)时,3x∈(0,1),2x∈(0,1),则=x∈(0,1),此时3x<2x,故A错误;对于B,当x∈(0,+∞)时,3x>1,2x>1,则=x>1,此时3x>2x,故B正确;对于C,当x∈(0,1)时,x3∈(0,1),x∈(0,1),则=x∈(0,1),所以x31,此时x3>x,故D正确.故选BD.
9. BCD 对于A,y=的单调减区间为(-∞,0),(0,+∞),而定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),则函数在定义域上不是减函数,故A错误;对于B,h(x)=的定义域为R,又h(-x)====-h(x),所以函数y=是奇函数,故B正确;对于C,函数y=f(x+a)-b为奇函数,则f(-x+a)-b=-f(x+a)+b,即f(-x+a)+f(x+a)=2b,所以函数y=f(x)的图象关于点P(a,b)中心对称,故C正确;对于D,对于任意x1,x2∈(0,+∞),x1≠x2,都有>0成立,不妨设x1>x2>0,则由>0,得x1f(x1)-x2f(x2)>0,x1f(x1)>x2f(x2).令F(x)=xf(x),则F(x1)>F(x2),即F(x)=xf(x)在区间(0,+∞)上单调递增.又f(x)为定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,且f(3)=1,则f(-x)=-f(x),F(x)=xf(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且F(-x)=-xf(-x)=xf(x)=F(x),所以F(x)=xf(x)为偶函数,F(3)=3f(3)=3,故F(x)=xf(x)在区间(-∞,0)上单调递减,F(-3)=F(3)=3,所以当x>0时,f(x)≤,则xf(x)≤3,即F(x)≤F(3),又F(x)=xf(x)在区间(0,+∞)上单调递增,故010. 1 由奇函数的性质可得f(1)=-f(-1)=-e-1+1-2×(-1)=-1+2=1.
11. -1 当x>0时,有f(-x)==2x=f(x),又f(x)的定义域为R,故f(x)为偶函数,而当x>0时,f(x)单调递增,则由f(m)≥f(m+2),可得|m|≥|m+2|,即m2≥(m+2)2,即有4m+4≤0,解得m≤-1,故实数m的最大值为-1.
12.  当a>1时,通过平移变换和翻折变换可得如图1所示的图象,则由图可知1<2a<2,即<a<1,与a>1矛盾;当0<a<1时,同样通过平移变换和翻折变换可得如图2所示的图象,则由图可知1<2a<2,即<a<1.综上,实数a的取值范围是.
图1 图2
13. (1) 当0≤x≤2时,y是x的指数函数,设y=ax(a>0且a≠1),
由数表知,点(1,2)满足指数函数解析式,所以a=2,即当0≤x≤2时,y=2x;
当2显然点(3,5),(4,4),(5,1)满足二次函数解析式,
即解得
即当2所以y关于x的函数解析式为y=
(2) 当0≤x≤2时,y=2x,则当x=2时,y取得最大值4;
当2因此当x=3时, y取得最大值5,
所以这种新材料的含量的值为3时,锶矿产品的性能达到最佳.
14. (1) 由函数f(x)=(a>0)是R上的偶函数,
得 x∈R,f(-x)=f(x),即=,
因此3-x+a·3x=3x+a·3-x,
整理,得a(32x-1)=32x-1,
而32x-1不恒为0,所以a=1.经检验,a=1符合题意.
故实数a的值为1.
(2) 由(1)知,f(x)=,函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递减,在区间(-∞,0)上单调递增,理由如下:
任取x1,x2∈(0,+∞),且x1则f(x1)-f(x2)=-==,
当0则3x2-3x1>0,1-3-x1-x2>0,
即3x2+3-x2-3x1-3-x1>0,
又3-x1>0,3-x2>0,因此f(x1)>f(x2),
所以函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递减.
由偶函数的性质,得函数f(x)在区间(-∞,0)上单调递增.
15. (1) 由题意,得f(x)=(ax)2-8ax+15=(ax-4)2-1,
因为a>0,且a≠1,x∈R,所以ax>0,
所以当ax=4时,f(x)取得最小值-1.
(2) 由(1)可知a2=4(a>0,且a≠1),解得a=2.
当x∈[-1,3]时,2x∈,
故当x=2时,即2x=4时,f(x)取得最小值-1;
当x=3时,即2x=8时,f(x)取得最大值15,
所以f(x)在区间[1,3]上的值域为[-1,15].
(3) 由题意,得32x-8×3x+15≥m·3x-1,
即m≤3x+-8对任意x∈[1,2]恒成立.
因为x∈[1,2],所以3x∈[3,9],
则3x+-8≥2-8=0,
当且仅当3x=,即3x=4时取等号,
所以m≤0,即实数m的取值范围是(-∞,0].