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2023高一指数函数1000道综合测试题,题题经典带详细解析答案,不会免费问老师
2022-11-01 | 阅:
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不会的题型可以联系老师:gksx0001,老师免费教,各个知识点资料免费拿!
1.若>1,则 )
2.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数且当x>0时(x)=(x+1)则函数f(x)的图象为( )
B. C. D.
下列函数中在(0)上单调递增的是( )
=(x+1)= C.y= D.y=(x2-4x+5)
【解析】 选项 中的函数为减函数;(0)不是选项中函数的定义域;选项中函数y=x-4x+5恒大于零且在(0)上单调递减又<1故y=(x2-4x+5)在(0)上单调递增.
若函数f(x)=a+(x+1)在[0]上的最大值和最小值之和为a则a的值为 B. C.2 D.4
【解析】 当a>1时++1=a=-1=(舍去);当0<a<1时+a+=a=-1=.
若两个函数的图象经过平移后能够重合则称这两个函数为“同形函数”.给出的下列四个函数中与函数=是“同形函数”的是( )
=2(x+1)=(x+2)==(2x)
【解析】 y=(x+2)的图象沿着x轴向右平移2个单位得到y=的图象=(2x)=1+的图象沿y轴向下平移1个y=的图象根据“同形函数”的定义可知选
7.函数y=3(x≥2)的反函数g(x)=__[9,+∞)__.
若定义域为(-2-1)的函数f(x)=(2a-3)(x+2)满f(x)<0,则实数a的取值范围是__(2+∞)__函数f(x)是__增函数__(填“增函数”或“减函数”).
【解析】 由x∈(-2-1)得0
1解得a>2函数(x)是增函数.
已知定义域为R的偶函数f(x)在[0+∞)上单调递增且f=0则不等式f()<0的解集是____.
【解析】 由题意及f()<0,得-<,即-,解得
函数y=(x2-6x+17)的值域为__(-∞-3]__.
【解析】 令t=x-6x+17=(x-3)2+8≥8因为=t为减函数所以y=t≤log8=-3.
已知函数f(x)= (x2-ax+3a)在区间[2+∞)上单调递减则实数a的取值范围是__(-4]__.
【解析】 二次函数y=x-ax+3a图象的对称轴为x=由已知有≤2且满足当x≥2时y=x-ax+3a>0即解得-4<a≤4.
f(x)=(2+x)-(2-x)(a>0且).
(1)判断并证明函数f(x)的奇偶性;
(2)求满足f(x)>0的实数x的取值范围.
解:(1)函数f(x)是奇函数.证明如下:根据题意得解得-2<x<2
所以函数f(x)的定义域为(-2),关于原
又f(-x)=(2-x)-(2+x)=-f(x)所以f(x)是奇函数.
(2)由f(x)>0得(2+x)>(2-x)当a>1时则解得0<x<2;
当0<a<1时则解得-2<x<0.综上可知当a>1时的0,2);当0<a<1时的取值范围是(-2).
13. 已知函数f(x)=()2--3则下列说法正确的是( )
(4)=-3函数y=f(x)的图象与x轴有两个交点
函数y=f(x)的最小值为-4函数y=f(x)的最大值为4
【解析】 正确(4)=()2--3=-3;正f(x)=0得(+1)(-3)=0解得x=或x=8即f(x)的图象与x轴有两个交点;正确因为f(x)=(-1)-4(x>0)所以当log=1即x=2时(x)取最小值-4;错误(x)没有最大值故选
14.已知a=+,b=29-,c=则a的大小关系为__=b>c__.
【解析】 由题意得a==-= ,c=故a=b>c.
判断函数f(x)=(x+)的奇偶性.
解:要使函数有意义需满足x+所以x∈R故函数的定义域为R关于原点对称.因为f(-x)+f(x)=(-x+)+(x+)=(1+x-x)==0所以f(-x)=-f(x)即该函数为奇函数.
已知函数f(x)=(3x-3).
(1)求函f(x)的定义域和值域;
(2)设函数h(x)=f(x)-(3x+3)若不等式(x)>t无解求实数t的取值范围.
解:(1)由题意得-3>0解得x>1所以函数f(x)的定义域为(1+∞).因为(3-3)∈(0+∞)所以值域为R.
(2)因为h(x)=(3x-3)-(3x+3)==,所以h(x)的定义域为(1+∞)且在(1+∞)上单调递增.又因为0<1-<1所以函数h(x)的值域为(-∞).若不等式h(x)>t无解则t的取值范围是t≥0.
1.若函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)的反函数是g(x),且g=-1,则f等于( )
A. B.2C.D.
2.若函数y=ex的图像与函数y=f(x)的图像关于直线y=x对称,则有( )
A.f(2x)=e2x(x∈R) B.f(2x)=ln2·lnx(x>0)
C.f(2x)=2ex(x∈R) D.f(2x)=lnx+ln2(x>0)
3.函数y=1+ax(0
4.设函数f(x)=ax,g(x)=,h(x)=logax,正实数a满足a0.5
1时必有( )
A.h(x)
1.解析:由已知得g(x)=logax.因为g=loga=-1,所以a=4,所以f(x)=4x,故f=4-=.答案:C
2.解析:由题意,知f(x)=lnx.故f(2x)=ln (2x)=lnx+ln2.答案:D
3.解析:先画出y=1+ax的图像,由反函数的图像与原函数的图像关于直线y=x对称可画出反函数的图像.答案:A
4.解析:∵由a0.5
1时,0
1,logax<0.∴h(x)
5.若函数y=2+log3x(x≥1),则该函数的反函数的定义域是________.
6.函数f(x)=loga(3x-1)(a>0,且a≠1)的反函数的图像过定点________.
7.已知f(x)=,则f-1=________.
5.解析:当x≥1时,y=2+log3x≥2,即该函数的值域为[2,+∞),因此其反函数的定义域为[2,+∞).答案:[2,+∞)
6.解析:令3x-1=1得x=,f=0,即f(x)图像过定点,故它的反函数图像过定点.答案:
7.解析:令=,得3x=,即x=-2,故f-1=-2.答案:-2
8.求下列函数的反函数:
(1)y=log(2x+1); (2)y=.
8.解析:(1)由y=log(2x+1),得2x+1=,所以x=×-,对换x,y得y=-,所以y=log(2x+1)的反函数是y=-.
(2)由y=,得2x(y-1)=y+1.∵y≠1,∴2x=.①∵2x>0,∴>0,解得y>1或y<-1.故反函数的定义域是{x|x>1或x<-1}.由①式,得x=log2.
因此,所求的反函数为y=log2(x<-1或x>1).
9.若点A(1,2)既在函数f(x)=ax2+b(x≥0)的图像上,又在f(x)的反函数f-1(x)的图像上,求a,b的值.
9.解析:∵f-1(1)=2,∴f(2)=1.又f(1)=2,∴解得
10.已知f(x)=log4(4x-1).
(1)求f(x)的定义域;(2)讨论f(x)的单调性;(3)求f(x)在区间上的值域.
10.解析:(1)由4x-1>0,解得x>0,因此f(x)的定义域为(0,+.
(2)设0
故f(x)在(0,+∞)上单调递增.
(3)因为f(x)在区间上单调递增,又f=0,f(2)=log415f(x)在上的值域为[0,log415].
1.设a=log0.50.9,b=log1.10.9,c=1.10.9,则a,b,c的大小关系为( )
A.a<b<cB.b<a<cC.b<c<aD.a<c<b
1.解析:因为0=log0.51<a=log0.50.9<log0.50.5=1,b=log1.10.9<log1.11=0,c=1.10.9>1.10=1,所以b<a<c,故选B.
2.y1=2x,y2=x2,y3=log2x,当2<x<4时,有( )
A.y1>y2>y3B.y2>y1>y3C.y1>y3>y2D.y2>y3>y1
2.解析:在同一平面直角坐标系内画出这三个函数的图像(图略),在区间(2,4)内,从上到下图像依次对应的函数为y2=x2,y1=2x,y3=log2x,故y2>y1>y3.答案:B
3.若loga<1(a>0,且a≠1),则实数a的取值范围是( )
A.B.∪(1,+∞)C.(1,+∞) D.(0,1)
3.解析:当a>1时,loga<0<1,成立.当0<a<1时,y=logax为减函
由loga<1=logaa,得0<a<.综上所述,0<a<或a>1.答案:B
4函数y=log0.4(-x2+3x+4)的值域是( )
A.(0,2] B.[-2,+∞)C.(-∞,-2] D.[2,+∞)
解析:-x2+3x+4=-+≤,x2+3x+4>0,则0<-x2+3x+4≤,函数y=log0.4x为(0,+∞)上的减函数,则y=log0.4(-x2+3x+4)≥log0.4=-2,函数的值域为[-2,+∞).
5.函数f(x)=logax(a>0,且a≠1)在[2,3]上的最大值为1,则a=________.
解析:当a>1时,f(x)的最大值是f(3)=1,则loga3=1,∴a3>1.∴a=3符合题意.当0<a<1时,f(x)的最大值是f(2)=1.则loga2=1,∴a=2>1.∴a=2不合题意,综上知a=3.
6.已知函数f(x)=log2为奇函数,则实数a的值为________.
6.解析:由奇函数得f(x)=-f(-x),log2=-log2,=,a2=1,
因为a≠-1,所以a=1.
7.如果函数f(x)=(3-a)x与g(x)=logax的增减性相同,则实数a的取值范围是________.
7.解析:若f(x),g(x)均为增函数,则则1<a<2;若f(x),g(x)均为减函数,则无解.答案:(1,2)
8.比较下列各组对数值的大小:
(1)log1.6与log2.9;(2)log21.7与log23.5;(3)log3与log3;(4)log0.3与log20.8
8.解析:(1)∵y=logx在(0,+∞)上单调递减,1.6<2.9,∴log1.6>log2.9.
(2)∵y=log2x在(0,+∞)上单调递增,而1.7<3.5,∴log21.7<log23.5.
(3)借助y=logx及y=logx的图像,如图所示.1,+∞)上,前者在后者的下方,
∴log3<log3.
(4)由对数函数性质知,log0.3>0,log20.8<0,∴log0.3>log20.8.
9.已知loga(2a+3)<loga3a,求a的取值范围.
9.解析:(1)当a>1时,原不等式等价于解得a>3.
(2)当0<a<1时,原不等式等价于解得0<a<1.综上所述,a的取值范围是(0,1)∪(3,+∞).
10.已知a>0且a≠1,f(logax)=.
(1)求f(x);
(2)判断f(x)的单调性和奇偶性;
(3)对于f(x),当x∈(-1,1)时,有f(1-m)+f(1-2m)<0,求m的取值范围.10.解析:(1)令t=logax(t∈R),则x=at,且f(t)=,所以f(x)=(ax-a-x)(x∈R).
(2)因为f(-x)=(a-x-ax)=-f(x),且x∈R,所以f(x)为奇函数.
当a>1时,ax-a-x为增函数,并且注意到>0,所以这时f(x)为增函数;
当0<a<1时,类f(x)为增函数.所以f(x)在R上为增函数.
(3)因为f(1-m)+f(1-2m)<0,且f(x)为奇函数,所以f(1-m)<f(2m-1).
因为f(x)在(-1,1)上为增函数,所以解之,得<m<1.
即m的取值范围是.
一、选择题
1.已知f(x)=a-x(a>0,且a≠1),且f(-2)>f(-3),则a的取值范围是( )
A.(0,+∞) B.(1,+∞)
C.(-∞,1) D.(0,1)
解析:选D -2>-3,f(-2)>f(-3),
又f(x)=a-x=x,-2>-3,
>1,0<a<1.
2.函数f(x)=在(-∞,+∞)上( )
A.单调递减无最小值 B.单调递减有最小值
C.单调递增无最大值 D.单调递增有最大值
解析:选A u=2x+1为上的增函数且u>0,y=在(0,+∞)上为减函数,即f(x)=在(-∞,+∞)上为减函数,无最小值.
3.已知函数f(x)=3x-x,则f(x)( )
A.是奇函数,且在上是增函数
B.是偶函数,且在上是增函数
C.是奇函数,且在上是减函数
D.是偶函数,且在上是减函数
解析:选A 因为f(x)=3x-x,且定义域为,
所以f(-x)=3-x--x=x-3x=-=-f(x),即函数f(x)是奇函数.
又y=3x在上是增函数,y=x在上是减函数,所以f(x)=3x-x在上是增函数.
4.若函数f(x)=(1-2a)x在实数集上是减函数,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:选B 由已知,得0<1-2a<1,解得0<a<,即实数a的取值范围是.
5.设函数f(x)=a-|x|(a>0且a≠1),f(2)=4,则( )
A.f(-1)>f(-2) B.f(1)>f(2)
C.f(2)<f(-2) D.f(-3)>f(-2)
解析:选D 由f(2)=4得a-2=4,又a>0,a=,f(x)=2|x|,函数f(x)为偶函数,在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,故选D.
6.函数y=x2-2的单调递减区间为( )
A.(-∞,0] B.[0,+∞)
C.(-∞,] D.[,+∞)
解析:选B 函数y=u在上为减函数,欲求函数y= x2-2的单调递减区间,只需求函数u=x2-2的单调递增区间,而函数u=x2-2的单调递增区间为[0,+∞),故所求单调递减区间为[0,+∞).
7.函数y=ax在[0,1]上的最大值与最小值的和为3,则函数y=2ax-1在[0,1]上的最大值是( )
A.6 B.1
C.3 D.
解析:选C 函数y=ax在[0,1]上是单调的,最大值与最小值都在端点处取到,故有a0+a1=3,解得a=2,因此函数y=2ax-1=4x-1在[0,1]上是单调递增函数,当x=1时,ymax=3.
8.已知f(x)=3x-b(2≤x≤4,b为常数)的图象经过点(2,1),则f(x)的值域为( )
A.[9,81] B.[3,9]
C.[1,9] D.[1,+∞)
解析:选C 由f(x)过定点(2,1)可知b=2,因为f(x)=3x-2在[2,4]上是增函数,f(x)min=f(2)=1,f(x)max=f(4)=9,所以f(x)的值域为[1,9].
9.设f(x)为定义在上的奇函数.当x≥0时,f(x)=2x+2x+b(b为常数),则f(-2)等于( )
A.-7 B.-3
C.7 D.3解析:选A 由f(x)为定义在上的奇函数知f(0)=20+2×0+b=0,解得b=-1.因此f(-2)=-f(2)=-(22+2×2-1)=-7,故选A.
10.若函数f(x)=在上是单调递增函数,则a的取值范围为( )
A.(1,+∞) B.(2,3]
C.(2,+∞) D.[1,2)
解析:选B 依题意得即2<a≤3.故选B.
二、填空题
11.若不等式3>对一切实数x恒成立,则实数a的取值范围是________.
解析:不等式即为3>3-1,
则有ax2-2ax>-1,
即ax2-2ax+1>0对一切实数x恒成立.
当a=0时,满足题意;
当a≠0时,要满足题意,则需a>0且Δ=(-2a)2-4a<0,
即a2-a<0,解得0
综上,实数a的取值范围是[0,1).
答案:[0,1)
12.若函数f(x)=在区间(-∞,1]内有意义,则实数a的取值范围是________.
解析:依题意得1+a·3x≥0在区间(-∞,1]上恒成立,即a≥-在区间(-∞,1]上恒成立,由-在区间(-∞,1]上的最大值为-,得a≥-.
答案:
13.春天来了,某池塘中的荷花枝繁叶茂.已知每一天荷叶覆盖水面面积是前一天的2倍,且荷叶20天可以完全长满池塘水面.当荷叶覆盖水面面积一半时,荷叶已生长了________天.
解析:荷叶覆盖水面面积y与生长时间x的函数关系式为y=2x.当x=20时,长满水面,所以生长19天时,布满水面一半.
答案:19
14.函数f(x)=+2,若有f(a)+f(a-2)>4,则a的取值范围是________.
解析:设F(x)=f(x)-2,则F(x)=,易知F(x)是奇函数,F(x)===1-在上是增函数,
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、解答题
15.已知-1≤x≤1,求函数y=4·3x-2·9x的最大值.
解:因为y=4·3x-2·9x=4·3x-2·(3x)2
令t=3x,则y=4t-2t2=-2(t-1)2+2,
因为-1≤x≤1,所以≤3x≤3,即t.
又因为y=4t-2t2的对称轴t=1,
所以当t=1,即x=0时,ymax=2.
16.已知函数y=22x-1-3·2x+5.
(1)如果y<13,求x的取值范围;
(2)如果0≤x≤2,求y的取值范围.
解:由题意知y=(2x)2-3·2x+5.
(1)由y<13,得(2x)2-6·2x-16<0,
所以(2x-8)(2x+2)<0,
因为2x+2>0,所以2x-8<0,解得x<3,
所以x的取值范围为(-∞,3).
(2)因为0≤x≤2,所以1≤2x≤4,
而y=(2x-3)2+,于是当2x=3时,y取得最小值,且最小值为;
当2x=1时,y取得最大值,且最大值为.
所以y的取值范围为.
17.(2018·荆州中学期中)设函数f(x)=10-ax,a是不为零的常数.
(1)若f(3)=,求使f(x)≥4的x的取值范围;
(2)当x[-1,2]时,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可化为23x-10≥22,x≥4,
故x的取值范围是[4,+∞).
(2)当a>0时,f(x)=2ax-10是增函数, 则22a-10=16,所以a=7;
当a<0时,f(x)=2ax-10是减函数,则2-a-10=16,所以a=-14.
综上,a=-14或a=7.
18.对于函数f(x)=a-(x).
(1)判断并证明函数的单调性;
(2)是否存在实数a,使函数f(x)为奇函数?证明你的结论.
解:(1)函数f(x)为上的增函数.
证明如下:函数f(x)的定义域为.任取x1,x2,且x1<x2,
有f(x1)-f(x2)=-=-=.
因为y=2x是上的增函数,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),所以函数f(x)为上的增函数.
(2)因为x,f(x)是奇函数,所以f(0)=0,即a=1.所以存在实数a=1,使函数f(x)为奇函数.
证明如下:当a=1时,f(x)=1-=.对任意x,f(-x)===-=-f(x),又f(x)的定义域为,故f(x)为奇函数.
1.函数f(x)=(2a-3)ax是指数函数,则f(1)=( )
A.8 B.C.4 D.2
解析:选D 函数f(x)=(2a-3)ax是指数函数,2a-3=1,解得a=2.f(x)=2x,f(1)=
2.函数f(x)=ax(a>0且a≠1),对于任意实数x,y都有( )
A.f(xy)=f(x)f(y) B.f(xy)=f(x)+f(y)
C.f(x+y)=f(x)f(y) D.f(x+y)=f(x)+f(y)
解析:选C f(x+y)=ax+y=axay=f(x)f(y).故选C.
3.已知函数y=2ax-1+1(a>0且a≠1)恒过定点A(m,n),则m+n=( )
A.1 B.3C.4 D.2
解析:选C 由题意知,当x=1时,y=3,故A(1,3),m+n=4.
4.若点(a,27)在函数y=()x的图象上,则的值为( )
A. B.1
C.2 D.0
解析:选A 点(a,27)在函数y=()x的图象上,27=()a,
即33=3,=3,解得a=6,=.故选A.
5.某产品计划每年成本降低p%,若三年后成本为a元,则现在成本为( )
A.a(1+p%)元 B.a(1-p%)元
C.元 D.元
解析:选C 设现在成本为x元,则x(1-p%)3=a,x=.
6.已知函数f(x)=ax,a为常数,且函数的图象过点(-1,2),则a=________,若g(x)=4-x-2,且g(x)=f(x),则x=________.
解析:因为函数的图象过点(-1,2),所以-a=2,所以a=1,所以f(x)=x,g(x)=f(x)可变形为4-x-2-x-2=0,解得2-x=2,所以x=-1.
7.已知f(x)=2x+,若f(a)=5,则f(2a)=________.
解析:因为f(x)=2x+,f(a)=5,则f(a)=2a+=5.所以f(2a)=22a+=(2a)2+2=2-2=23.
8.某厂2018年的产值为a万元,预计产值每年以7%的速度增加,则该厂到2022年的产值为________万元.
解析:2018年产值为a,增长率为7%.2019年产值为a+a×7%=a(1+7%)(万元).
2020年产值为a(1+7%)+a(1+7%)×7%=a(1+7%)2(万元).……
2022年的产值为a(1+7%)4万元.
9.已知函数f(x)=(a2+a-5)ax是指数函数.
(1)求f(x)的表达式;
(2)判断F(x)=f(x)-f(-x)的奇偶性,并加以证明.
解:(1)由a2+a-5=1,可得a=2或a=-3(舍去),f(x)=2x.
(2)F(x)=2x-2-x,F(-x)=-F(x),F(x)是奇函数.
10.某住宅小区计划植树不少于100棵,若第一天植2棵,以后每天植树的棵数是前一天的2倍,则需要的最少天数n(n)为多少?
解:21+22+23+24+25=62,21+22+23+24+25+26=126.n≥6,故最少需要6天.
1.已知函数f(x)=ax+b(a>0,且a≠1),经过点(-1,5),(0,4),则f(-2)的值为______.
解析:由已知得解得所以f(x)=x+3,所以f(-2)=-2+3
=4+3=7.
2.某种细菌在培养过程中,每15分钟分裂一次(由一个分裂成两个),这种细菌由1个分裂成4 096个需经过________小时.
解析:细胞分裂一次时有21个细胞,分裂2次时变为2×2=22个细胞,分裂3次时变为2×2×2=23个细胞…,当分裂n次时变为2n个细胞,故可得出2n=4 096,212=4 096,n=12,细胞15分钟分裂一次,细胞分裂12次所需的时间为12×15=180分钟=3小时.故这种细菌由1个分裂为4 096个,这个过程要经过3小时.故答案为3.
3.已知函数f(x)=(a>0,且a≠1).
1)若f(2)=,求f(x)解析式;(2)讨论f(x)奇偶性.
解:(1)f(x)=,f(2)=.即=,a=2.即f(x)=.
(2)因为f(x)的定义域为,且f(-x)===-f(x),所以f(x)是奇函数.
4.截止到2018年底,我国某市人口约为130万.若今后能将人口年平均递增率控制在3‰,经过x年后,此市人口数为y(万).
(1)求y与x的函数关系y=f(x),并写出定义域;
(2)若按此增长率,2029年年底的人口数是多少?
(3)哪一年年底的人口数将达到135万?
解:(1)2018年年底的人口数为130万;经过1年,2019年年底的人口数为
130+130×3‰=130(1+3‰)(万);经过2年,2020年年底的人口数为
130(1+3‰)+130(1+3‰)×3‰=130(1+3‰)2(万);经过3年,2021年年底的人口数为
130(1+3‰)2+130(1+3‰)2×3‰=130(1+3‰)3(万).……
所以经过的年数与(1+3‰)的指数相同,所以经过x年后的人口数为130(1+3‰)x(万).
即y=f(x)=130(1+3‰)x(x).
(2)2029年年底的人口数为130(1+3‰)11≈134(万).
(3)由(2)可知,2029年年底的人口数为130(1+3‰)11≈134<135.
2030年年底的人口数为130(1+3‰)12≈134.8(万),
2031年年底的人口数为130(1+3‰)13≈135.2(万).所以2031年年底的人口数将达到135万.
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夜术三郎
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