2021学年3.3 幂函数第2课时一课一练
展开第2课时 指数函数的图象和性质的应用
必备知识基础练
进阶训练第一层
知识点一
指数函数的定义域和值域
1.函数y=的定义域是( )
A.(-∞,0) B.(-∞,0]
C.[0,+∞) D.(0,+∞)
2.函数y=的值域是( )
A. B.(-∞,0)
C.(0,1) D.(1,+∞)
3.求下列函数的定义域和值域:
(1)y=3;(2)y=;
(3)y=4x-2x+1
知识点二
指数型不等式的解法
4.若0.72x-1≤0.7,则x的取值范围是( )
A.[-1,3]
B.(-∞,-1]∪[3,+∞)
C.[-3,1]
D.(-∞,-3]∪[1,+∞)
5.(1)解不等式:3x-1≤2;
(2)已知a
知识点三
指数型函数的单调性
6.若函数f(x)=|x-2|,则f(x)的单调递减区间是( )
A.(-∞,2] B.[2,+∞)
C.[-2,+∞) D.(-∞,-2]
7.若函数y=2在区间(-∞,3)上单调递增,则实数a的取值范围是________.
8.已知定义域为R的函数f(x)=a-(a∈R)是奇函数.
(1)求a的值;
(2)判断函数f(x)在R上的单调性,并证明你的结论;
(3)求函数f(x)在R上的值域.
关键能力综合练
进阶训练第二层
1.函数f(x)=+的定义域为( )
A.(-3,0] B.(-3,1]
C.(-∞,-3)∪(-3,0] D.(-∞,-3)∪(-3,1]
2.已知函数f(x)=3-x-1,则f(x)的( )
A.定义域是(0,+∞),值域是R
B.定义域是R,值域是(0,+∞)
C.定义域是R,值域是(-1,+∞)
D.定义域、值域都是R
3.函数f(x)=在区间[1,2]上是减函数,则实数a的取值范围是( )
A.a≤-4 B.a≤-2
C.a≥-2 D.a>-4
4.已知函数f(x)=a2-x(a>0且a≠1),当x>2时,f(x)>1,则f(x)在R上( )
A.是增函数
B.是减函数
C.当x>2时是增函数,当x<2时是减函数
D.当x>2时是减函数,当x<2时是增函数
5.函数f(x)=|x+2|的部分图象大致为( )
6.(易错题)函数y=x+x+1的值域为( )
A. B.
C.(1,+∞) D.[1,+∞)
7.不等式x-4>3-2x的解集是________.
8.若函数y=|2x-1|在(-∞,m]上单调递减,则m的取值范围是________.
9.(探究题)若不等式(m2-m)2x-x<1对任意x∈(-∞,-1]恒成立,则实数m的取值范围是________.
10.已知函数f(x)= (a∈R).
(1)若a=-1,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)的最大值为3,求a的值;
(3)若f(x)的值域为(0,+∞),求a的值.
学科素养升级练
进阶训练第三层
1.(多选题)已知函数f(x)=3x-x,则f(x)( )
A.是奇函数 B.是偶函数
C.在R上是增函数 D.在R上是减函数
2.已知-1≤x≤2,则函数f(x)=3+2·3x+1-9x的值域为________.
3.(学科素养—逻辑推理与数学运算)设函数f(x)=ax-(k-1)a-x(a>0,且a≠1)是定义域为R的奇函数.
(1)求实数k的值;
(2)若f(1)<0,求使不等式f(x2+tx)+f(4-x)<0恒成立的实数t的取值范围;
(3)若f(1)=,g(x)=a2x+a-2x-2mf(x),且g(x)在[1,+∞)上的最小值为-2,求实数m的值.
第2课时 指数函数的图象和性质的应用
必备知识基础练
1.解析:由2x-1≥0,得2x≥1,∴x≥0.选C.
答案:C
2.解析:y==1-,∵3x>0,∴3x+1>1.∴0<<1.∴0<1-<1.即原函数的值域为(0,1).
答案:C
3.解析:(1)由5x-1≥0,得x≥,
所以所求函数的定义域为x≥.
由≥0,得y≥1,
所以所求函数的值域为[1,+∞).
(2)定义域为R.
∵x2-2x-3=(x-1)2-4≥-4,
∴≤-4=16.
又∵>0,
∴函数y=的值域为(0,16].
(3)函数的定义域为R.
y=(2x)2-2x+1=2+,
∵2x>0,∴当2x=,即x=-1时,y取最小值,
∴函数的值域为.
4.解析:∵函数y=0.7x在R上为减函数,
且0.72x-1≤0.7,
∴2x-1≥x2-4,即x2-2x-3≤0.
解得-1≤x≤3,故选A.
答案:A
5.解析:(1)∵2=-1,
∴原不等式可以转化为3x-1≤-1.
∵y=x在R上是减函数,
∴3x-1≥-1,∴x≥0.
故原不等式的解集是{x|x≥0}.
(2)分情况讨论:
①当00,且a≠1)在R上是减函数,∴x2-3x+1>x+6,∴x2-4x-5>0,解得x<-1或x>5;②当a>1时,函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)在R上是增函数,∴x2-3x+1
答案:B
7.解析:y=2在(-∞,3)上单调递增,即二次函数y=-x2+ax-1在(-∞,3)上单调递增,因此需要对称轴x=≥3,解得a≥6.
答案:a≥6
8.解析:(1)若存在实数a使函数f(x)为R上的奇函数,则f(0)=0,得a=1.
当a=1时,f(x)=1-.
∵f(-x)=1-=1-=1-=-1+=-f(x),
∴f(x)为R上的奇函数.
∴存在实数a=1,使函数f(x)为R上的奇函数.
(2)f(x)在R上是增函数.
证明如下:设x1,x2∈R且x1
∴f(x1)-f(x2)<0,∴f(x1)
(3)f(x)=1-中,3x+1∈(1,+∞),
∴∈(0,2).
∴f(x)的值域为(-1,1).
关键能力综合练
1.解析:由题意知解得-3
2.解析:f(x)=3-x-1的定义域是R,∵y=3-x的值域是(0,+∞),∴f(x)的值域是(-1,+∞).
答案:C
3.解析:记u(x)=x2+ax=2-,其图象为抛物线,开口向上,对称轴为直线x=-.∵函数f(x)=在区间[1,2]上是减函数,
∴函数u(x)在区间[1,2]上是增函数.
而u(x)在上单调递增,
∴-≤1,解得a≥-2,故选C.
答案:C
4.解析:令2-x=t,则t=2-x是减函数,因为当x>2时,f(x)>1,所以当t<0时,at>1,所以0 答案:A
5.解析:令x=-2,得f(-2)=1,排除C、D;令x=0,得f(0)=,排除A.故选B.
答案:B
6.易错分析:用换元法解答本题,易忽视中间变量的范围致误.
解析:令t=x,t∈(0,+∞),则原函数可化为y=t2+t+1=2+.
因为函数y=2+在(0,+∞)上是增函数,
所以y>2+=1,
即原函数的值域是(1,+∞).故选C
答案:C
7.解析:∵3-2x=2x,∴x-4>2x.又函数y=x是单调递减函数,∴x-4<2x,∴x>-4.故不等式的解集为(-4,+∞).
答案:(-4,+∞)
8.解析:在平面直角坐标系中作出y=2x的图象,把图象沿y轴向下平移1个单位得到y=2x-1的图象,再把y=2x-1的图象在x轴下方的部分关于x轴翻折,其余部分不变,如图实线部分,得到y=|2x-1|的图象.由图可知y=|2x-1|在(-∞,0]上单调递减,∴m∈(-∞,0].
答案:(-∞,0]
9.解析:(m2-m)2x-x<1对任意x∈(-∞,-1]恒成立等价于(m2-m)2x
10.解析:(1)当a=-1时,f(x)=,
令h(x)=-x2-4x+3,
由于h(x)在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,+∞)上单调递减,而y=t在R上单调递减,
所以f(x)在(-∞,-2)上单调递减,在(-2,+∞)上单调递增,
即函数f(x)的单调递增区间是(-2,+∞),单调递减区间是(-∞,-2).
(2)令g(x)=ax2-4x+3,则f(x)=g(x),
由于f(x)的最大值为3,所以g(x)的最小值为-1,
当a=0时,f(x)=()-4x+3,无最大值;
当a≠0时,有,解得a=1,
所以当f(x)的最大值为3时,a的值为1.
(3)由指数函数的性质,知要使y=g(x)的值域为(0,+∞).
应使g(x)=ax2-4x+3的值域为R,
当a=0时,g(x)=-4x+3,值域为R,符合题意.
当a≠0时,g(x)为二次函数,其值域不为R,不符合题意.
故f(x)的值域是(0,+∞)时,a的值为0.
学科素养升级练
1.解析:∵f(x)=3x-x,x∈R,
∴f(-x)=3-x-3x=-f(x),因此函数f(x)为奇函数.又y1=3x,y2=-x均为R上的增函数,∴函数f(x)=3x-x在R上是增函数.故选AC.
答案:AC
2.解析:f(x)=3+2·3x+1-9x=-(3x)2+6·3x+3.令3x=t,则-(3x)2+6·3x+3=-t2+6t+3=-(t-3)2+12.∵-1≤x≤2,∴≤t≤9.∴当t=3,即x=1时,f(x)取得最大值12;当t=9,即x=2时,f(x)取得最小值-24,∴函数f(x)的值域为[-24,12].
答案:[-24,12]
3.解析:(1)∵f(x)为奇函数,∴f(0)=0,
∴k=2此时f(x)=ax-a-x为奇函数,
∴k=2符合题意.
(2)由(1)得f(x)=ax-a-x,
∵f(1)<0,∴a-<0,∴0 ∴f(x)在R上为减函数.
又∵f(x2+tx)+f(4-x)<0在R上恒成立,
即f(x2+tx)
∴x2+(t-1)x+4>0在R上恒成立,
∴Δ<0,即(t-1)2-4×1×4<0,解得-3
(3)∵f(1)=,∴a=2,∴g(x)=22x+2-2x-2m(2x-2-x).令t=2x-2-x,则h(t)=t2-2mt+2,∵x≥1,∴t≥.函数g(x)在[1,+∞)上的最小值为-2,可转化为函数h(t)=t2-2mt+2在区间上的最小值为-2,当m≤时,h(t)在区间上单调递增,∴h(t)min=h=-2,解得m=,舍去;当m>时,h(t)在区间上单调递减,在区间[m,+∞)上单调递增,∴h(t)min=h(m)=-2,解得m=2.综上所述,m=2.
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高中数学北师大版 (2019)必修 第一册3.2 指数函数的图像和性质练习题: 这是一份高中数学北师大版 (2019)必修 第一册3.2 指数函数的图像和性质练习题,共11页。试卷主要包含了已知函数,给出下列命题等内容,欢迎下载使用。
高中数学北师大版 (2019)必修 第一册3.2 指数函数的图像和性质课后复习题: 这是一份高中数学北师大版 (2019)必修 第一册3.2 指数函数的图像和性质课后复习题,共10页。试卷主要包含了方程的解集是______,不等式的解集是______等内容,欢迎下载使用。