6.2 指 数 函 数 课堂作业(含解析) 高一数学苏教版必修第一册

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名称 6.2 指 数 函 数 课堂作业(含解析) 高一数学苏教版必修第一册
格式 docx
文件大小 191.1KB
资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-09-17 17:43:18

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6.2 指 数 函 数
6.2.1 指数函数(1)
一、 单项选择题
1 (2024威海期末)函数f(x)=的定义域为(  )
A. [0,+∞) B. (0,+∞)
C. (-∞,0] D. (-∞,0)
2 方程4x+2x-2=0的解是(  )
A. x=-1 B. x=0 C. x=1 D. x=2
3 (2025金华十校期末)已知函数f(x)=a-.若函数f(x)-2是奇函数,则实数a的值为(  )
A. 0 B. 1 C. 3 D. 5
4 (2025泸州期中)下列说法中,正确的是(  )
A. 1.52.3>1.53.2 B. 0.5-1.2>0.5-1.5
C. 0.80.9<0.90.8 D. 1.70.2<0.93.2
5 (2024河池期末)已知指数函数f(x)=(a-1)bx的图象经过点,则等于(  )
A. B. C. 2 D. 4
6 (2025北京东城期末)已知函数f(x)=其中a∈R. 若f(x)在区间(-1,t)上的值域为[0,4],则实数t的取值范围是(  )
A. (-1,0] B. (0,2]
C. (2,4] D. (4,+∞)
二、 多项选择题
7 (2025宁波期末)下列命题中,是真命题的有(  )
A. x∈(-∞,0),2x>3x
B. x∈(0,+∞),2x>3x
C. x∈(0,1),x3D. x∈(1,+∞),x38 (2024山东巨野二中月考)已知函数f(x)=,则下列结论中正确的是(  )
A. f(x)是偶函数
B. f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)
C. f(x)在区间(0,+∞)上单调递增
D. f(x)的值域为[2,+∞)
三、 填空题
9 已知函数f(x)为指数函数,且f=,则f(-2)=________.
10 (2024江门期末)若函数f(x)=ax-1+1(a>0,且a≠1)的图象恒过定点P,则点P的坐标为________.
11 (2025上海期末)试用函数的观点解不等式2x-(x+1)-≥0,则该不等式的解集为________.
四、 解答题
12 已知函数f(x)=ax-1(x≥0)的图象经过点,其中a>0,且a≠1.求:
(1) 实数a的值;
(2) 函数y=f(x)(x≥0)的值域.
13 (2025泉州期末)已知函数f(x)=a-(x∈R)为奇函数.
(1) 求实数a的值,判断f(x)的单调性并根据定义证明;
(2) 求不等式f(x2-2x)+f(x-2)<0的解集.
6.2.2 指数函数(2)
一、 单项选择题
1 已知函数y1=,y2=3x,y3=5-x,y4=5x,则在同一平面直角坐标系内,它们的图象大致为(  )
A B C D
2 (2025肇庆期末)已知函数f(x)=a(x-2)+3,则无论a取什么值,函数f(x)的图象恒过的定点为(  )
A. (0,3) B. (2,3)
C. (0,4) D. (2,4)
3 已知函数f(x)=若f(x)存在最小值,则实数a的取值范围是(  )
A. (-∞,2] B. [-4,+∞)
C. (-∞,-4) D. (-∞,-4]
4 设函数f(x)=则满足 f(1-x)>f(2x)的x的取值范围是(  )
A. (-∞,-1] B. (0,+∞)
C. (-1,0) D. (-∞,0)
5 (2025九江期末)设函数f(x)=在区间(0,1)上单调递减,则实数a的取值范围是(  )
A. (-∞,0] B. [-2,0]
C. (0,2] D. [2,+∞)
6 (2025赣州期末)已知函数f(x)=x2-2x+2,且a>b>1,则f(ax)和f(bx)的大小关系是(  )
A. f(ax)>f(bx) B. f(ax)C. f(ax)≥f(bx) D. f(ax)≤f(bx)
二、 多项选择题
7 (2024辽宁期中)已知函数f(x)=ax-b(a>0,且a≠1)的图象如图所示,则下列结论中正确的是(  )
A. a>1
B. b>1
C. 2b-a<1
D. g(x)=bx-a的图象不经过第四象限
8 (2024深圳实验学校月考)已知函数f(x)=x-1,则下列结论中正确的是(  )
A. f(x)的值域为(-1,+∞)
B. f(x+1)>1的解集为(-2,+∞)
C. f(x)的图象与g(x)=2x-1的图象关于y轴对称
D. 若关于x的方程=a有且仅有一个实根,则a>1
三、 填空题
9 函数f(x)=3x2-2x+2的值域是________.
10 函数y=的单调增区间为______.
11 (2024上海同济大学一附中期末)已知函数y=的定义域为[a,b],值域为,则b-a的最大值为________.
四、 解答题
12 (2025阳江期末)已知函数f(x)满足f(x-1)=2x2-3x+5.求:
(1) f(x)的解析式;
(2) 不等式f(x)>32的解集.
13 (2025盐城期末)已知函数f(x)=a·3x+b·3-x(a,b∈R)为偶函数.
(1) 求证:f(a-b)=a+b;
(2) 当f(0)>0时,判断f(x)的单调性并说明理由;
(3) 当f(0)>0时,解关于x的不等式f(2x)>f.
6.2.3 指数函数(3)
一、 单项选择题
1 函数f(x)=-1的图象大致为(  )
A B C D
2 已知函数f(x)为偶函数,且对任意的x1,x2∈[0,+∞)(x1≠x2)都有>0,则不等式f(2x-5)A. (-∞,1)∪(3,+∞)
B. (1,3)
C. (-∞,3)
D. (1,+∞)
3 (2024菏泽期末)已知定义在R上的函数f(x)满足f(1+x)=f(1-x),当x≥1时,f(x)=3x-1,则下列各式中正确的是(  )
A. f>f>f
B. f>f>f
C. f>f>f
D. f>f>f
4 (2025眉山期末)为确保农副产品的安全,防止农药残留超标影响公众健康,我国制定了79种农药在32种(类)农副产品中的192项农药最高残留限量(MRL)国家标准. 百菌清是农药中常用的一种杀菌剂,其最高残留限量为1 mg/kg.一个果园检测发现,某次喷洒农药后,耙耙柑上的百菌清残留量达到了P mg/kg,并以每天m%的速度降解,直至20天后残留量为原来的1%.若在该次喷洒农药的10天后,百菌清残留量为P0,在该次喷洒农药的t天后,百菌清残留量约为P0,则t的值为(参考数据:lg 2≈0.30,lg 3≈0.48)(  )
A. 12 B. 13 C. 15 D. 16
5 (2025宁波期末)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≤0时,f(x)=x-x+m,则f(x)在区间[1,2]上的最大值为(  )
A. -5 B. -2
C. 5 D. 6
6 (2025石家庄期末)已知函数f(x)=(x+a)(2x-b),若f(x)≥0恒成立,则b+2a的最小值为(  )
A. -2 B. 0 C. D. 2
二、 多项选择题
7 下列说法中,正确的是(  )
A. a0=1
B. <<
C. f(x)=2x与g(x)=2-x的图象关于x轴对称
D. 函数f(x)=ex2-2x-1在区间[1,+∞)上单调递增
8 (2025常德期末)已知函数f(x)=ex+e-x,则下列结论中正确的是(  )
A. f(x)为偶函数
B. f(x)在区间(0,+∞)上单调递增
C. 若f(a+4)≤f(2a+1),则a的最小值为3
D. 若bf(x)≤f(2x)+11恒成立,则b的最大值为6
三、 填空题
9 若函数y=0.5|1-x|+m的图象与x轴有公共点,则实数m的取值范围是________.
10 (2025盐城期末)若f(x)=的值域为R,则实数a的取值范围为________.
11 (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
12 (2025茂名期末)已知函数f(x)=1+(a≠0).
(1) 若函数f(x)是增函数,求实数a的取值范围;
(2) 是否存在实数a,使函数f(x)为奇函数,若存在,求出实数a的值;若不存在,请说明理由.
13 (2024新余期末)已知函数f(x)=的图象经过点.
(1) 求实数a的值,判断f(x)的单调性并说明理由;
(2) 若存在x∈[-2,-1],使得不等式f(x2+mx)+f(x2+4)>0成立,求实数m的取值范围.
6.2 指 数 函 数
6.2.1 指数函数(1)
1. A 由题意,得1-()x≥0,即≤1=,解得x≥0,所以函数f(x)的定义域为[0,+∞).
2. B 设2x=t(t>0),则原方程可化为t2+t-2=0,解得t=-2或t=1.由t>0,得t=1,所以2x=1,解得x=0.
3. C 由题意,得f(-x)-2=-[f(x)-2]对定义域内的任意x都成立,则a--2=-a++2,所以2a=++4=6,所以a=3.
4. C 对于A,因为函数y=1.5x在R上单调递增,所以1.52.3<1.53.2,故A错误;对于B,因为函数y=0.5x在R上单调递减,所以0.5-1.2<0.5-1.5,故B错误;对于C,因为函数y=0.8x在R上单调递减,所以0.80.9<0.80.8.又函数y=x0.8在区间(0,+∞)上单调递增,所以0.80.8<0.90.8,所以0.80.9<0.80.8<0.90.8,故C正确;对于D,1.70.2>1.70=1=0.90>0.93.2,故D错误.
5. A 由题意,得解得a=b=2,所以==.
6. C 由题意,得当x<0时,f(x)=x-1在区间(-∞,0)内单调递减,则f(x)>0-1=0,且f(-1)=1.若f(x)在区间(-1,t)上的值域为[0,4],则f(x)在区间(-1,t)上的最值点在区间(-1,t)内,可知y=ax-x2的最大值为-=4,且a>0,可得a=4.令4x-x2=0,解得x=0或x=4.如图,结合f(x)的图象可知实数t的取值范围是(2,4].
7. AC 在同一平面直角坐标系中画出y=2x和y=3x的图象,如图1所示,显然 x∈(-∞,0),y=2x的图象在y=3x图象的上方,所以 x∈(-∞,0),2x>3x,故A正确;当x∈(0,+∞)时,y=2x的图象在y=3x图象的下方,所以 x∈(0,+∞),2x<3x,故B错误;在同一平面直角坐标系中画出y=x3和y=x的图象,如图2所示,由图可知 x∈(0,1),y=x3的图象在y=x图象的下方,所以 x∈(0,1),x3x,故D错误.故选AC.
图1 图2
8. ACD 由题意,得f(x)==2-x+2x,其定义域为R,关于原点对称,且f(-x)=2x+2-x=f(x),所以f(x)是偶函数,故A正确,B错误;任取x1,x2∈(0,+∞),且x120=1,所以f(x1)9.  由题意设f(x)=ax(a>0,且a≠1).由f=,得a-==3-,所以a=3,所以f(x)=3x,所以f(-2)=3-2=.
10. (1,2) 由题意可知,当x=1时,f(1)=a0+1=2,所以函数f(x)的图象恒过点P(1,2).
11. [0,+∞) 令函数f(x)=2x-(x+1)-,则f(x)的定义域为(-1,+∞).因为y=2x为定义域内的增函数,y=(x+1)-为定义域内的减函数,所以f(x)在定义域(-1,+∞)上单调递增,且f(0)=1-1=0,则不等式2x-(x+1)-≥0可转化为f(x)≥f(0),解得x≥0,所以原不等式的解集为[0,+∞).
12. (1) 因为函数f(x)=ax-1(x≥0)的图象经过点,
所以a2-1=,所以a=.
(2) 由(1),得函数f(x)=(x≥0).
由x≥0,得x-1≥-1,
所以0<≤=2,
所以函数y=f(x)(x≥0)的值域为(0,2].
13. (1) 方法一:由题意,得函数f(x)=a-的定义域为R,且f(x)为奇函数,
所以f(-x)=-f(x),
即a-=-,
所以2a=+=+=2,解得a=1.
方法二:由题意可得f(0)=0,即a-=0,解得a=1,此时f(x)=1-=.
又f(-x)===-=-f(x),
所以f(x)为奇函数,符合题意.
函数f(x)在R上单调递增.证明如下:
任取x1,x2∈R,且x1因为y=3x在R上单调递增,且x1所以3x1<3x2,
所以3x1-3x2<0.
又(3x1+1)(3x2+1)>0,所以f(x1)所以函数f(x)在R上单调递增.
(2) 由f(x2-2x)+f(x-2)<0,
得f(x2-2x)<-f(x-2).
因为f(x)为奇函数,
所以f(x2-2x)又函数f(x)在R上单调递增,所以x2-2x<2-x,
即x2-x-2<0,解得-1所以不等式f(x2-2x)+f(x-2)<0的解集为(-1,2).
6.2.2 指数函数(2)
1. A 由指数函数的性质,得y2=3x与y4=5x是增函数,y1=与y3=5-x=是减函数.因为直线x=1与四条曲线交点的纵坐标的大小对应各底数的大小,故A正确.
2. D 由题意,得当x=2时,f(2)=+3=4,所以f(x)的图象恒过定点(2,4).
3. D 当x<2时,2x-a∈(-a,4-a);当x≥2时,x2≥4.若f(x)存在最小值,只需-a≥4,解得a≤-4.故实数a的取值范围为(-∞,-4].
4. D 当x≤1时,f(x)=ex-1+x单调递增,所以f(x)max=f(1)=e1-1+1=2;当x>1时,由对勾函数的性质知f(x)=x+在区间(1,+∞)上单调递增,且f(x)>f(1)=2.综上可知f(x)在R上单调递增.因为f(1-x)>f(2x),所以1-x>2x,即 2x+x-1<0.设h(x)=2x+x-1,可知h(x)在R上单调递增,因为h(0)=0,所以x<0.故x的取值范围是(-∞,0).
5. A 因为函数y=在R上单调递减,且f(x)在区间(0,1)上单调递减,所以函数y=x(x-a)在区间(0,1)上单调递增,所以≤0,即a≤0.故实数a的取值范围是(-∞,0].
6. C 因为f(x)=x2-2x+2,所以f(ax)-f(bx)=(ax)2-2ax+2-[(bx)2-2bx+2]=(ax-bx)(ax+bx-2).当x>0时,因为a>b>1,所以ax>bx,ax+bx>2,所以(ax-bx)(ax+bx-2)>0,即f(ax)>f(bx);当x=0时,ax=bx=1,所以f(ax)=f(bx);当x<0时,因为a>b>1,所以ax0,即f(ax)>f(xx).综上,f(ax)≥f(bx).
7. BD 对于A,由图可知函数f(x)单调递减,则01,故B正确;对于C,易得b-a>0.因为y=2x是增函数,所以2b-a>20=1,故C错误;对于D,由b>1,00,故D正确.故选BD.
8. AC 对于A,易得x>0,所以f(x)=x-1>-1,所以f(x)的值域为(-1,+∞),故A正确;对于B,f(x+1)>1,即x+1-1>1,即x+1>2=-1,所以x+1<-1,解得x<-2,故B错误;对于C,在f(x)=x-1中,用-x代替x,得y=-x-1=2x-1,所以f(x)的图象与g(x)=2x-1的图象关于y轴对称,故C正确;对于D,在同一平面直角坐标系中,画出y=和y=a的图象,如图所示,当x→+∞时,y=|f(x)|→1.若关于x的方程=a有且仅有一个实根,则a≥1或a=0,故D错误.故选AC.
9. [3,+∞) 令t=x2-2x+2=(x-1)2+1,则t≥1,所以f(x)=3x2-2x+2≥31=3.故函数f(x)=3x2-2x+2的值域是[3,+∞).
10. [-1,+∞)  由题意,得函数y=在R上单调递减,函数y=-x2-2x+8图象的对称轴是直线 x=-1,且在区间(-∞,-1]上单调递增,在区间[-1,+∞)上单调递减.由复合函数的单调性可知函数y=的单调增区间为[-1,+∞).
11. log32 作出函数y==的图象如图所示.令=,解得x=log3或x=log3.因为函数y=的定义域为[a,b],值域为,所以b-a的最大值为log3-log3=log32.
12. (1) 由题意,得f(x-1)=2(x-1)2-(x-1)+3,
所以f(x)=2x2-x+3.
(2) 由f(x)>32,得2x2-x+3>25,
所以x2-x+3>5,
所以x2-x-2>0,解得x<-1或x>2,
所以原不等式的解集为(-∞,-1)∪(2,+∞).
13. (1) 由题意,得f(x)的定义域为R,且f(-x)=f(x),
则a·3-x+b·3x=a·3x+b·3-x,即(a-b)(3x-3-x)=0对任意x∈R恒成立,
所以a=b,
所以f(a-b)=f(0)=a+b.
(2) 由f(0)>0,得f(0)=a+b>0.
又由(1)知,a=b,
所以f(x)=a·(3x+3-x),a>0.
任取0因为00,3x1-3x2<0,
所以3x1+x2>1,则0<<1,所以1->0.
又a>0,所以f(x1)-f(x2)=a(3x1-3x2)<0,则f(x1)所以函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增.
因为函数f(x)为偶函数,
所以f(x)在区间(-∞,0)上单调递减.
综上,当f(0)>0时,函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,在区间(-∞,0)上单调递减.
(3) 由(2)可得偶函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,在区间(-∞,0)上单调递减.
由f(2x)>f,得>.
又2x>0,所以<2x,即-2x<-2x<2x,解得x>-.
故原不等式的解集为(-,+∞).
6.2.3 指数函数(3)
1. C 由题意,得f(x)的定义域为R,且f(-x)=-1=-1=f(x),所以函数f(x)为偶函数.当x≥0时,f(x)=-1单调递减,且f(x)≤f(0)=0,故C正确.
2. B 由题意可知当x13. A 因为定义在R上的函数f(x)满足f(1+x)=f(1-x),所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称.因为当x≥1时,f(x)=3x-1,所以函数f(x)在区间[1,+∞)上单调递增.又f=f=f,f=f=f,且>>>1,所以f>f>f,即f>f>f.
4. B 由题意知,t(t∈N*)天后,百菌清残留量为f(t)=P(1-)t,则所以1-=,P=10P0.令f(t)=Pt=P0,即10P0=P0,则=,所以10=20,所以=lg 20=lg 2+1≈1.3,故t≈13,所以在该次喷洒农药的13天后,百菌清残留量约为P0.
5. B 因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=1+m=0,解得m=-1,则当x≤0时,f(x)=x-x-1.当x>0时,-x<0,f(-x)=-x+x-1=2x+x-1,所以f(x)=-f(-x)=-2x-x+1.由y=-2x和y=-x+1在R上单调递减知,f(x)在区间[1,2]上单调递减,所以当1≤x≤2时,f(x)max=f(1)=-2-1+1=-2.
6. D 设函数y1=x+a,y2=2x-b,都是增函数,要使得f(x)≥0恒成立,则y1,y2必须保持同号或为0,则有-a=log2b,即2a=(b>0),所以b+2a=b+≥2,当且仅当b=1,a=0时,等号成立,所以b+2a的最小值为2.
7. BD 当a=0时,a0没有意义;当a≠0时,a0=1,故A错误;因为1=>>,1=1>>,>=1,所以<<,故B正确;f(x)=2x与g(x)=2-x=的图象关于y轴对称,故C错误;易得y=ex为R上的增函数,y=x2-2x-1在区间[1,+∞)上单调递增.由复合函数的单调性可知函数f(x)=ex2-2x-1在区间[1,+∞)上单调递增,故D正确.故选BD.
8. ABD 由题意,得函数f(x)的定义域为R,且f(-x)=ex+e-x=f(x),所以f(x)为偶函数,故A正确;设00,1-e-(x1+x2)>0,所以f(x2)-f(x1)>0,即f(x2)>f(x1),所以f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,故B正确;由A,B可得f(x)为偶函数,且在区间(0,+∞)上单调递增,在区间(-∞,0)上单调递减,所以由f(a+4)≤f(2a+1),得≤,两边同时平方并整理,得3a2-4a-15≥0,解得a∈∪[3,+∞),所以a无最小值,故C错误;易得f(0)=2,f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,在区间(-∞,0)上单调递减,且f(x)为连续函数,所以f(x)≥f(0)=2,所以bf(x)≤f(2x)+11即为b≤====f(x)+.令f(x)=t,则t≥2,所以b≤t+在区间[2,+∞)上恒成立.因为t+≥2=6,当且仅当t=3时,等号成立,所以b≤6,即b的最大值为6,故D正确.故选ABD.
9. [-1,0) 因为函数y=0.5|1-x|+m的图象与 x轴有公共点,所以等价为函数m=-0.5|1-x|的值域问题.因为m=-0.5|1-x|的值域为[-1,0),所以实数m的取值范围是[-1,0).
10. [1,4) 因为y=ex,y=x在区间[0,+∞)上单调递增,所以f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则f(x)≥f(0)=1,所以f(x)在区间[0,+∞)上的值域为[1,+∞).又f(x)=的值域为R,则f(x)在区间(-∞,0)上的值域包含(-∞,1),可得解得1≤a<4,所以实数a的取值范围为[1,4).
11. (-,4) 由题意,得f(x)的定义域为R,关于原点对称,且f(-x)=|-x|-(-x)=|x|-x=f(x),所以f(x)为偶函数.当x>0时,函数y=x,y=-x在区间(0,+∞)上单调递减,所以f(x)=|x|-x在区间(0+∞)上单调递减.由不等式f(2m-1)>f(m+3),得|2m-1|<|m+3|, 即3m2-10m-8<0,解得-12. (1) 由题意,得f(x)的定义域为R.在R上任取x1,x2,且x1若函数f(x)是增函数,则f(x1)即f(x1)-f(x2)<0,
所以f(x1)-f(x2)=1+-=-=<0.
又2x2-2x1>0,2x1+1>0,2x2+1>0,所以a<0.
故实数a的取值范围是(-∞,0).
(2) 假设存在实数a,使函数f(x)为奇函数,则 x∈R,f(-x)=-f(x),
所以1+=-,
即2=-a=-a,
所以a=-2.
故存在实数a=-2,使函数f(x)为奇函数.
13. (1) 因为函数f(x)=的图象经过点,
所以=,解得a=1,
所以f(x)===-·.
f(x)是R上的增函数,理由如下:
任取x1,x2∈R,且x13x1,
所以f(x1)-f(x2)=(-)=·<0,即f(x1)所以f(x)是定义域R上的增函数.
(2) 因为函数f(x)的定义域为R,关于原点对称,f(-x)===-f(x),
所以f(x)是奇函数且在R上单调递增.
由f(x2+mx)+f(x2+4)>0,
得f(x2+mx)>-f(x2+4)=f(-x2-4),
所以x2+mx>-x2-4,即2x2+mx+4>0,
所以存在x∈[-2,-1],使得不等式2x2+mx+4>0有解,
即m<-2x-在区间[-2,-1]上有解.
由x∈[-2,-1],得-x∈[1,2].
由对勾函数的性质知,y=x+在区间[1,]上单调递减,在区间[,2]上单调递增,且1+=2+=3,
故y=x+在区间[1,2]上的最大值为3,
所以当x∈[-2,-1]时,2≤6,即-2x-≤6,
所以m<=6,
即实数m的取值范围是(-∞,6).