《2019-2020學年新教材高中數(shù)學 習題課(四)指數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì) 新人教A版必修第一冊》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020學年新教材高中數(shù)學 習題課(四)指數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì) 新人教A版必修第一冊(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、習題課(四) 指數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì)
一、選擇題
1.已知f(x)=a-x(a>0,且a≠1),且f(-2)>f(-3),則a的取值范圍是( )
A.(0,+∞) B.(1,+∞)
C.(-∞,1) D.(0,1)
解析:選D ∵-2>-3,f(-2)>f(-3),
又f(x)=a-x=x,∴-2>-3,
∴>1,∴0<a<1.
2.函數(shù)f(x)=在(-∞,+∞)上( )
A.單調(diào)遞減無最小值 B.單調(diào)遞減有最小值
C.單調(diào)遞增無最大值 D.單調(diào)遞增有最大值
解析:選A u=2x+1為R上的增函數(shù)且u>0,∴y=在(0,+∞)上為減函數(shù),即f(x)=在(
2、-∞,+∞)上為減函數(shù),無最小值.
3.已知函數(shù)f(x)=3x-x,則f(x)( )
A.是奇函數(shù),且在R上是增函數(shù)
B.是偶函數(shù),且在R上是增函數(shù)
C.是奇函數(shù),且在R上是減函數(shù)
D.是偶函數(shù),且在R上是減函數(shù)
解析:選A 因為f(x)=3x-x,且定義域為R,
所以f(-x)=3-x--x=x-3x=-=-f(x),即函數(shù)f(x)是奇函數(shù).
又y=3x在R上是增函數(shù),y=x在R上是減函數(shù),所以f(x)=3x-x在R上是增函數(shù).
4.若函數(shù)f(x)=(1-2a)x在實數(shù)集R上是減函數(shù),則實數(shù)a的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
解析:選B
3、 由已知,得0<1-2a<1,解得0<a<,即實數(shù)a的取值范圍是.
5.設(shè)函數(shù)f(x)=a-|x|(a>0且a≠1),f(2)=4,則( )
A.f(-1)>f(-2) B.f(1)>f(2)
C.f(2)<f(-2) D.f(-3)>f(-2)
解析:選D 由f(2)=4得a-2=4,又∵a>0,∴a=,f(x)=2|x|,∴函數(shù)f(x)為偶函數(shù),在(-∞,0)上單調(diào)遞減,在(0,+∞)上單調(diào)遞增,故選D.
6.函數(shù)y=x2-2的單調(diào)遞減區(qū)間為( )
A.(-∞,0] B.[0,+∞)
C.(-∞,] D.[,+∞)
解析:選B 函數(shù)y=u在
4、R上為減函數(shù),欲求函數(shù)y= x2-2的單調(diào)遞減區(qū)間,只需求函數(shù)u=x2-2的單調(diào)遞增區(qū)間,而函數(shù)u=x2-2的單調(diào)遞增區(qū)間為[0,+∞),故所求單調(diào)遞減區(qū)間為[0,+∞).
7.函數(shù)y=ax在[0,1]上的最大值與最小值的和為3,則函數(shù)y=2ax-1在[0,1]上的最大值是( )
A.6 B.1
C.3 D.
解析:選C 函數(shù)y=ax在[0,1]上是單調(diào)的,最大值與最小值都在端點處取到,故有a0+a1=3,解得a=2,因此函數(shù)y=2ax-1=4x-1在[0,1]上是單調(diào)遞增函數(shù),當x=1時,ymax=3.
8.已知f(x)=3x-b(2≤x≤4,b為常數(shù))的圖象經(jīng)過點(2,1)
5、,則f(x)的值域為( )
A.[9,81] B.[3,9]
C.[1,9] D.[1,+∞)
解析:選C 由f(x)過定點(2,1)可知b=2,因為f(x)=3x-2在[2,4]上是增函數(shù),f(x)min=f(2)=1,f(x)max=f(4)=9,所以f(x)的值域為[1,9].
9.設(shè)f(x)為定義在R上的奇函數(shù).當x≥0時,f(x)=2x+2x+b(b為常數(shù)),則f(-2)等于( )
A.-7 B.-3
C.7 D.3
解析:選A 由f(x)為定義在R上的奇函數(shù)知f(0)=20+2×0+b=0,解得b=-1.因此f(-2)=-f(2)=-(22+2
6、×2-1)=-7,故選A.
10.若函數(shù)f(x)=在R上是單調(diào)遞增函數(shù),則a的取值范圍為( )
A.(1,+∞) B.(2,3]
C.(2,+∞) D.[1,2)
解析:選B 依題意得?即2<a≤3.故選B.
二、填空題
11.若不等式3>對一切實數(shù)x恒成立,則實數(shù)a的取值范圍是________.
解析:不等式即為3>3-1,
則有ax2-2ax>-1,
即ax2-2ax+1>0對一切實數(shù)x恒成立.
當a=0時,滿足題意;
當a≠0時,要滿足題意,則需a>0且Δ=(-2a)2-4a<0,
即a2-a<0,解得0
7、
答案:[0,1)
12.若函數(shù)f(x)=在區(qū)間(-∞,1]內(nèi)有意義,則實數(shù)a的取值范圍是________.
解析:依題意得1+a·3x≥0在區(qū)間(-∞,1]上恒成立,即a≥-在區(qū)間(-∞,1]上恒成立,由-在區(qū)間(-∞,1]上的最大值為-,得a≥-.
答案:
13.春天來了,某池塘中的荷花枝繁葉茂.已知每一天荷葉覆蓋水面面積是前一天的2倍,且荷葉20天可以完全長滿池塘水面.當荷葉覆蓋水面面積一半時,荷葉已生長了________天.
解析:荷葉覆蓋水面面積y與生長時間x的函數(shù)關(guān)系式為y=2x.當x=20時,長滿水面,所以生長19天時,布滿水面一半.
答案:19
14.函數(shù)f(x
8、)=+2,若有f(a)+f(a-2)>4,則a的取值范圍是________.
解析:設(shè)F(x)=f(x)-2,則F(x)=,易知F(x)是奇函數(shù),F(xiàn)(x)===1-在R上是增函數(shù),
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,+∞)
三、解答題
15.已知-1≤x≤1,求函數(shù)y=4·3x-2·9x的最大值.
解:因為y=4·3x-2·9x=4·3x-2·(3x)2
令t=3x,則y=4t-2t2=-2(t-1)2+2,
因為-1≤x≤1,所以≤3x≤3,即t∈.
又因為y=4t-2t2的
9、對稱軸t=1∈,
所以當t=1,即x=0時,ymax=2.
16.已知函數(shù)y=22x-1-3·2x+5.
(1)如果y<13,求x的取值范圍;
(2)如果0≤x≤2,求y的取值范圍.
解:由題意知y=(2x)2-3·2x+5.
(1)由y<13,得(2x)2-6·2x-16<0,
所以(2x-8)(2x+2)<0,
因為2x+2>0,所以2x-8<0,解得x<3,
所以x的取值范圍為(-∞,3).
(2)因為0≤x≤2,所以1≤2x≤4,
而y=(2x-3)2+,于是當2x=3時,y取得最小值,且最小值為;
當2x=1時,y取得最大值,且最大值為.
所以y的取值范圍為
10、.
17.(2018·荊州中學期中)設(shè)函數(shù)f(x)=10-ax,a是不為零的常數(shù).
(1)若f(3)=,求使f(x)≥4的x的取值范圍;
(2)當x∈[-1,2]時,f(x)的最大值是16,求a的值.
解:(1)由f(3)=得a=3,不等式f(x)≥4可化為23x-10≥22,∴x≥4,
故x的取值范圍是[4,+∞).
(2)當a>0時,f(x)=2ax-10是增函數(shù), 則22a-10=16,所以a=7;
當a<0時,f(x)=2ax-10是減函數(shù),則2-a-10=16,所以a=-14.
綜上,a=-14或a=7.
18.對于函數(shù)f(x)=a-(x∈R).
(1)判斷并證明
11、函數(shù)的單調(diào)性;
(2)是否存在實數(shù)a,使函數(shù)f(x)為奇函數(shù)?證明你的結(jié)論.
解:(1)函數(shù)f(x)為R上的增函數(shù).
證明如下:函數(shù)f(x)的定義域為R.任取x1,x2∈R,且x1<x2,
有f(x1)-f(x2)=-=-=.
因為y=2x是R上的增函數(shù),x1<x2,
所以2-2<0,又2x1+1>0,2x2+1>0,所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),所以函數(shù)f(x)為R上的增函數(shù).
(2)因為x∈R,f(x)是奇函數(shù),所以f(0)=0,即a=1.所以存在實數(shù)a=1,使函數(shù)f(x)為奇函數(shù).
證明如下:當a=1時,f(x)=1-=.
對任意x∈R,f(-x)===-=-f(x),又f(x)的定義域為R,故f(x)為奇函數(shù).
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