阶段质量检测(三) 指数函数、对数函数和幂函数
(时间:120分钟,满分:160分)
一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请把答案填在题中横线上)
1.已知幂函数f(x)的图象过点A,则幂函数的解析式为________.
解析:设f(x)=xα,则9=α,解得α=-2,
故f(x)=x-2.
答案:f(x)=x-2
2.函数f(x)=log2(3-x)+的定义域为________.
解析:要使函数f(x)有意义,则
解得即-1≤x<3.
答案:[-1,3)
3.函数f(x)=loga(2x-1)+1(a>0且a≠1)恒过定点________.
解析:令2x-1=1,解得x=1,则f(x)恒过定点(1,1).
答案:(1,1)
4.已知f(x)=则f=________.
解析:f=f=f(-2)=.
答案:
5.函数f(x)=x-1,x∈[-1,1]的值域为________.
解析:由指数函数的性质知y=x在[-1,1]上是减函数,则f(x)∈.
答案:
6.计算4+2lg 4+lg+log916·log881=________.
解析:原式=+lg 16·+·
=+1+=.
答案:
7.若m∈(1,2),a=0.3m,b=log0.3m,c=m0.3,用“>”将a,b,c可排列为________.
解析:因为m∈(1,2),所以0<0.3m<0.3,
log0.3m<0,m0.3>1,故c>a>b.
答案:c>a>b
8.已知定义在R上的偶函数f(x)在[0,+∞)上是单调增函数,若f(lg x)>f(1),则实数x的取值范围是________.
解析:由f(x)在R上是偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,则f(|lg x|)>f(1),
即|lg x|>1,解得x>10或0<x<.
答案:∪(10,+∞)
9.用列举法表示集合A={x|-1<log2x<2,x∈Z},其表示结果为________.
解析:由-1<log2x<2,得log2<log2x<log2 4.
即<x<4,又x∈Z,故x=1,2,3.
答案:{1,2,3}
10.已知函数f(x)=a-是奇函数,则实数a的值为________.
解析:由f(x)是奇函数,得f(0)=a-=0,解得a=1,经检验适合.
答案:1
11.已知函数f(x)=kx3+-2(k∈R),且f(lg 5)=1,则f=________.
解析:设g(x)=kx3+,则g(x)是奇函数.
且f(x)=g(x)-2,
∴f(lg 5)=g(lg 5)-2=1.
∴g(lg 5)=3.
∴f=g-2=g(-lg 5)-2=-g(lg 5)-2=-3-2=-5.
答案:-5
12.已知函数f(x)=3x+x-5的零点x0∈[a,b],且b-a=1,a,b∈N*,则a+b=________.
解析:∵f(1)<0,f(2)>0,
∴f(x)在[1,2]上有零点,又f(x)是增函数,
∴x0∈[1,2],∴a=1,b=2,∴a+b=3.
答案:3
13.下列命题:
(1)函数y=是奇函数;
(2)函数y=2-|x+3|在(-∞,-3)上是增函数;
(3)将函数y=log2(x-2)的图象向左平移3个单位可得到y=log2(x+1)的图象;
(4)若1.4a=1.5b<1,则a<b<0.
则上述正确命题的序号是________.(将正确命题的序号都填上)
解析:y=f(x)=,可化简为f(x)=x,x≠±,
由奇函数的定义知(1)正确;
画出函数y=2-|x+3|的图象如图①.
知函数在(-∞,-3)上是增函数,(2)正确,(3)正确.
(4)在同一坐标系中作出y=1.4x和y=1.5x的图象如图②.
由图象知a<b<0,正确.
答案:(1)(2)(3)(4)
14.已知函数f(x)=若a<b<c且f(a)=f(b)=f(c),则(ab+1)c的取值范围是________.
解析:作出函数f(x)的图象如图所示.
∵f(a)=f(b),∴|log4a|=|log4b|.
∴ab=1,且4<c<6,
∴(ab+1)c=2c,又c∈(4,6),
∴16<2c<64.
答案:(16,64)
二、解答题(本大题共6小题,共90分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分14分)设全集U=R,函数f(x)=+lg(a+3-x)的定义域为集合A,集合B=.
(1)若a=-3,求A∩B,A∪B;
(2)若A??UB,求实数a的取值范围.
解:(1)要使函数f(x)有意义,
则需则a≤x<a+3,
当a=-3时,A=[-3,0),
由≤2x≤8,得-2≤x≤3,故B=[-2,3],
故A∩B=[-2,0),A∪B=[-3,3].
(2)由(1)得A=[a,a+3),
由B=[-2,3]得?UB=(-∞,-2)∪(3,+∞),
因为A??UB,所以a+3<-2或a>3,
即a<-5或a>3.
故a的取值范围为(-∞,-5)∪(3,+∞).
16.(本小题满分14分)已知函数f(x)=4x-2·2x+1-6,其中x∈[0,3].
(1)求函数f(x)的最大值和最小值;
(2)若实数a满足:f(x)-a≥0恒成立,求a的取值范围.
解:(1)f(x)=(2x)2-4·2x-6(0≤x≤3).
令t=2x,∵0≤x≤3,∴1≤t≤8.
令h(t)=t2-4t-6=(t-2)2-10(1≤t≤8).
当t∈[1,2]时,h(t)是减函数,当t∈(2,8]时,h(t)是增函数.
∴f(x)min=h(2)=-10,f(x)max=h(8)=26.
(2)∵f(x)-a≥0恒成立,即a≤f(x)恒成立,
∴a≤f(x)min恒成立.
由(1)知f(x)min=-10,∴a≤-10.
故a的取值范围为(-∞,-10].
17.(本小题满分14分)已知函数f(x)=,
(1)证明函数f(x)是R上的增函数;
(2)求函数f(x)的值域;
(3)令g(x)=,判定函数g(x)的奇偶性,并证明.
解:(1)证明:设x1,x2是R内任意两个值,且x1==,
∵x10.
又2x1+1>0,2x2+1>0,∴f(x2)-f(x1)>0,
∴f(x)是R上的增函数.
(2)f(x)==1-,
∵2x+1>1,∴0<<2,
即-2<-<0,∴-1<1-<1.
∴f(x)的值域为(-1,1).
(3)函数g(x)为偶函数,证明如下:
由题意知g(x)==·x,
易知函数g(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),
g(-x)=(-x)·=(-x)·=x·=g(x),∴函数g(x)为偶函数.
18.(本小题满分16分)某上市股票在30天内每股的交易价格p(元)与时间t(天)组成有序数对(t,p),点(t,p)落在下图中的两条线段上,该股票在30天内(包括30天)的日交易量q(万股)与时间t(天)的部分数据如下表所示:
第t天
4
10
16
22
q(万股)
26
20
14
8
(1)根据提供的图象,写出该种股票每股交易价格p(元)与时间t(天)所满足的函数关系式;
(2)若t与q满足一次函数关系,根据表中数据确定日交易量q(万股)与时间t(天)的函数关系式;
(3)在(2)的结论下,用y(万元)表示该股票日交易额,写出y关于t的函数关系式,并求出这30天中第几日交易额最大,最大值为多少?
解:(1)当0≤t<20时,设p=at+b,由图象可知过点(0,2),(20,6),代入得
解得即p=t+2,
同理可得当20≤t≤30时,p=-t+8,
综上可得p=
(2)由题意设q=kt+m,过点(4,26),(10,20),可得解得即q=-t+30,
(3)由题意可得
y=p·q=
=
当0<t<20时,t=10时,ymax=80万元,
当20≤t≤30时,t=20时,ymax=60万元,
综上可得第10日的交易额最大为80万元.
19.(本小题满分16分)已知函数f(x)=x.
(1)当x∈[-1,1]时,求函数y=(f(x))2-2af(x)+3的最小值g(a);
(2)若a∈[-4,4]时,在(1)的条件下,求g(a)的值域.
解:(1)设t=f(x),则t∈,
则y=h(t)=t2-2at+3=(t-a)2+3-a2.
其对称轴为t=a,
①若a<,则g(a)=h=-a,
②若≤a≤3,则g(a)=h(a)=3-a2,
③若a>3,则g(a)=h(3)=12-6a,
综上g(a)=
(2)画出g(a)在[-4,4]上图象(略)可知g(a)min=g(4)=-12,g(a)max=g(-4)=,故值域为.
20.(本小题满分16分)已知函数f(x)=|3x-1|,a∈,若函数g(x)=f(x)-a有两个不同的零点x1,x2(x1<x2),函数h(x)=f(x)-有两个不同的零点x3,x4(x3<x4).
(1)若a=,求x1的值;
(2)求x2-x1+x4-x3的最小值.
解:(1)当a=时,令g(x)=|3x-1|-=0,
即3x=或,∵x1<x2,∴x1=-1.
(2)∵g(x)=|3x-1|-a=0,∴3x=1±a.
∵x1<x2,∴x1=log3(1-a),x2=log3(1+a),
∵h(x)=|3x-1|-=0,
∴3x=1±,∵x3<x4,
∴x3=log3,x4=log3,
∴x2-x1+x4-x3=log3
=log3=log3,
∵y=log3在a∈上单调递增,
所以当a=时,x2-x1+x4-x3的最小值为1.