2021学年4.2 指数函数课后复习题
展开1.已知函数f(x)=3x- eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3))) eq \s\up12(x),则f(x)( )
A.是奇函数,且在R上是增函数
B.是偶函数,且在R上是增函数
C.是奇函数,且在R上是减函数
D.是偶函数,且在R上是减函数
2.若 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(2a+1)< eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(3-2a),则实数a的取值范围是( )
A.(1,+∞) B. eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),+∞))
C.(-∞,1) D. eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,\f(1,2)))
3.已知f(x)是奇函数,当x>0时,f(x)=x·2x+a-1,若f(-1)= eq \f(3,4),则a等于( )
A.-3 B.-2
C.-1 D.0
4.函数y= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(1-x)的单调增区间为( )
A.(-∞,+∞) B.(0,+∞)
C.(1,+∞) D.(0,1)
5.若函数f(x)= eq \f(1,2x+1), 则该函数在(-∞,+∞)上是 ( )
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
6.(多选)若函数f(x)=3x+1,则( )
A.f(x)在[-1,1]上单调递增
B.f(x)与y= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3))) eq \s\up12(x)+1的图象关于y轴对称
C.图象过点(0,1)
D.f(x)的值域为[1,+∞)
7.不等式 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))x2-x> eq \f(1,4)的解集为________.
8.三个数 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,7))) eq \s\up6(\f(3,7)), eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,7))) eq \s\up6(\f(4,7)), eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,7))) eq \s\up6(\f(3,7))中,最大的是________,最小的是________.
9.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=1-2x.
(1)求当x<0时f(x)的解析式;
(2)求不等式f(x)<1的解集.
10.已知f(x)=x· eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2x-1)+\f(1,2))).
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)判断f(x)的奇偶性;并说明理由.
[提能力]
11.(多选)已知函数f(x)=ex-e-x,g(x)=ex+e-x,则以下结论错误的是( )
A.任意的x1,x2∈R且x1≠x2,都有 eq \f(f(x1)-f(x2),x1-x2)<0
B.任意的x1,x2∈R且x1≠x2,都有 eq \f(g(x1)-g(x2),x1-x2)<0
C.f(x)有最小值,无最大值
D.g(x)有最小值,无最大值
12.若函数f(x)= eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(ax,x>1,(2-3a)x+1,x≤1))是R上的减函数,则实数a的取值范围是( )
A.( eq \f(2,3),1) B.[ eq \f(3,4),1)
C.( eq \f(2,3), eq \f(3,4)] D.( eq \f(2,3),+∞)
13.已知函数f(x)= eq \f(b-2x,2x+1)为定义在区间[-2a,3a-1]上的奇函数,则a+b=________.
14.设函数f(x)= eq \f(1,ex)+aex(a为常数).若f(x)为偶函数,则实数a=________;若对∀x∈R,f(x)≥1恒成立,则实数a的取值范围是________.
15.已知函数f(x)= eq \f(2,3x+1)-a(a∈R).
(1)判断f(x)在R上的单调性,并证明你的结论;
(2)是否存在a,使得f(x)是奇函数?若存在,求出所有a的值;若不存在,请说明理由.
[培优生]
16.设函数f(x)=ax+(k-1)a-x+k2(a>0且a≠1)是定义域为R的奇函数.
(1)求k的值;
(2)若f(1)>0,求使不等式f(x2+x)+f(t-2x)>0恒成立的t的取值范围;
(3)若f(1)= eq \f(3,2),设g(x)=a2x+a-2x-2mf(x),g(x)在[1,+∞)上的最小值为-1,求m的值.
课时作业(二十七) 指数函数的图象与性质(2)
1.解析:f(x)的定义域为R,f(-x)=3-x-3x=-f(x),则f(x)为奇函数.y=3x为增函数,y= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3))) eq \s\up12(x)为减函数,则f(x)=3x- eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3))) eq \s\up12(x)为增函数.
答案:A
2.解析:函数y= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(x)在R上为减函数,所以2a+1>3-2a,所以a> eq \f(1,2).
答案:B
3.解析:∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x),又f(-1)= eq \f(3,4),
∴f(1)=-f(-1)=- eq \f(3,4),即21+a-1=- eq \f(3,4),∴21+a= eq \f(1,4)=2-2,
∴1+a=-2,∴a=-3.
答案:A
4.解析:设t=1-x,则y= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(t),则函数t=1-x的递减区间为(-∞,+∞),即为y= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(1-x)的递增区间.
答案:A
5.解析:设t=2x+1,则当x∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,+∞))时为增函数,且t>1;
于是y= eq \f(1,2x+1)= eq \f(1,t) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(t>1))为减函数,其图象如图所示:
则y= eq \f(1,2x+1)为减函数且y<1;图象在y轴上方,y>0,所以原函数既无最小值,也无最大值.
答案:A
6.解析:f(x)=3x+1在R上单调递增,则A正确;y=3x+1与y= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3))) eq \s\up12(x)+1的图象关于y轴对称,则B正确;由f(0)=2得f(x)的图象过点(0,2),则C错误;由3x>0可得f(x)>1,则D错误.
答案:AB
7.解析: eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))x2-x> eq \f(1,4)=( eq \f(1,2))2,化为x2-x-2<0,解得-1
8.解析:因为函数y= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,7))) eq \s\up12(x)在R上是减函数,
所以 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,7))) eq \s\up6(\f(3,7))> eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,7))) eq \s\up6(\f(4,7)),
又在y轴右侧函数y= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,7))) eq \s\up12(x)的图象始终在函数y= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,7))) eq \s\up12(x)的图象的下方,
.
答案: eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,7))) eq \s\up6(\f(3,7)) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,7))) eq \s\up6(\f(4,7))
9.解析:(1)∵当x>0时,f(x)=1-2x,
当x<0时,-x>0,∴f(-x)=1-2-x.
又y=f(x)是R上的奇函数,∴f(-x)=-f(x).
∴f(x)=-f(-x)=-(1-2-x)=2-x-1,即x<0时,f(x)=2-x-1.
(2)当x>0时,不等式f(x)<1可化为1-2x<1,∴2x>0,显然成立;
当x=0时,y=f(x)是奇函数,f(0)=0<1成立;
当x<0时,不等式可化为2-x-1<1,∴2-x<2,∴-x<1,得-1
10.解析:(1)由2x-1≠0,得2x≠1,即x≠0.
∴函数f(x)=x eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2x-1)+\f(1,2)))的定义域是{x|x≠0};
(2)函数f(x)的定义域关于原点对称,
又f(-x)=-x eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2-x-1)+\f(1,2)))=-x eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2x,1-2x)+\f(1,2)))=-x· eq \f(1+2x,2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-2x)))=x· eq \f(1+2x,2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-1))),
而f(x)=x eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2x-1)+\f(1,2)))=x· eq \f(1+2x,2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-1))),
∴f(-x)=f(x)故f(x)为偶函数.
11.解析:f(x)=ex- eq \f(1,ex)在R上单调递增,无最值,故选项AC错误;g(x)=ex+ eq \f(1,ex)为偶函数,易知其在(-∞,0)上为减函数,在(0,+∞)上为增函数,且在x=1处取得最小值,无最大值,故选项B错误.
答案:ABC
12.解析:若函数f(x)= eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(ax,x>1,(2-3a)x+1,x≤1))是R上的减函数,
则 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(0答案:C
13.解析:由题意知-2a=-(3a-1),解得a=1.
又∵f(x)= eq \f(b-2x,2x+1)为奇函数
由f(0)= eq \f(b-1,2)=0得b=1
∴a+b=2.
答案:2
14.解析:由题意 eq \f(1,ex)+aex= eq \f(1,e-x)+ae-x⇒ eq \f(1,ex)+aex=ex+ eq \f(a,ex)⇒(a-1) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ex-\f(1,ex)))=0.故a=1.
因为 eq \f(1,ex)+aex≥1恒成立,故a≥ eq \f(1,ex)- eq \f(1,e2x)恒成立.设t= eq \f(1,ex)>0,则a≥t-t2在t>0时恒成立.又y=t-t2=- eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(t-\f(1,2))) eq \s\up12(2)+ eq \f(1,4)≤ eq \f(1,4).故a≥ eq \f(1,4).
答案:1 eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4),+∞))
15.解析:(1)函数f(x)= eq \f(2,3x+1)-a(a∈R)在R上是单调减函数.
证明如下:
在R上任取x1,x2,令x1<x2,
f(x1)-f(x2)= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3x1+1)-a))- eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3x2+1)-a))
= eq \f(2(3x2+1)-2(3x1+1),(3x1+1)(3x2+1))
= eq \f(2(3x2-3x1),(3x1+1)(3x2+1)),
∵x1<x2,∴2(3x2-3x1)>0,(3x1+1)(3x2+1)>0,
∴f(x1)-f(x2)= eq \f(2(3x2-3x1),(3x1+1)(3x2+1))>0,
∴函数f(x)= eq \f(2,3x+1)-a(a∈R)在R上是单调减函数.
(2)存在a,使得f(x)是奇函数.
∵函数f(x)= eq \f(2,3x+1)-a(a∈R),
∴f(-x)=-f(x),即 eq \f(2,3-x+1)-a=- eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3x+1)-a)),
整理得 eq \f(2×3x,1+3x)+ eq \f(2,3x+1)=2a,
解得a=1.
16.解析:(1)因为f(x)是定义域为R的奇函数,
所以f(0)=0,即1+k-1+k2=0,k=0或k=-1,
当k=-1时,f(x)不是奇函数;
当k=0时,f(x)=ax-a-x,满足f(-x)+f(x)=0,f(x)是奇函数.所以k=0.
(2)因为f(1)=a- eq \f(1,a)>0,a>0,所以a2-1>0,a>1,
所以f(x)在R上为增函数.
由f(x2+x)+f(t-2x)>0得f(x2+x)>f(2x-t),x2+x>2x-t,即t>-x2+x恒成立,
又因为-x2+x的最大值为 eq \f(1,4),所以t> eq \f(1,4).
(3)由f(1)=a- eq \f(1,a)= eq \f(3,2),解得a=2或a=- eq \f(1,2),
又a>0,所以a=2.
g(x)=22x+2-2x-2m(2x-2-x)=(2x-2-x)2-2m(2x-2-x)+2.
设u=2x-2-x,当x∈[1,+∞)时,u∈ eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),+∞)),y=u2-2mu+2在u∈ eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),+∞))上的最小值为-1.
所以 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m≤\f(3,2),,\f(9,4)-3m+2=-1,))或 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m>\f(3,2),,-m2+2=-1.))
解得m= eq \r(3).
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