人教版2021届一轮复习打地基练习 对数函数的图像与性质
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这是一份人教版2021届一轮复习打地基练习 对数函数的图像与性质,共25页。试卷主要包含了函数y=ax﹣1,函数y=的图象的大致形状是,已知实数a,b满足,则,函数f,函数y=ax与y=﹣lgax,若函数f等内容,欢迎下载使用。
人教版2021届一轮复习打地基练习 指数函数的图像与性质
一.选择题(共11小题)
1.已知a=0.33,b=30.3,C=0.3﹣3,则a,b,c的大小关系为( )
A.a<b<c B.c<a<b C.b<a<c D.c<b<a
2.函数y=ax﹣1(a>0且a≠1)恒过定点( )
A.(0,1) B.(1,1) C.(1,0) D.(0,0)
3.函数y=的图象的大致形状是( )
A. B.
C. D.
4.已知实数a,b满足,则( )
A. B.log2a>log2b
C. D.sina>sinb
5.函数f(x)=ax﹣1(a>0,a≠1)的图象恒过点A,则下列函数中图象不经过点A的是( )
A.y= B.y=|x﹣2| C.y=2x﹣1 D.y=log2(2x)
6.函数y=ax与y=﹣logax(a>0,且a≠1)在同一坐标系中的图象只可能是( )
A. B.
C. D.
7.设x>0,0<bx<ax<1,则正实数a,b的大小关系为( )
A.1>a>b B.1>b>a C.1<a<b D.1<b<a
8.若函数f(x)对定义域内任意两个自变量x,y都有f(x+y)=f(x)f(y),则f(x)可以是( )
A.f(x)=2x+1 B.f(x)=x2 C. D.f(x)=2x
9.指数函数y=0.5x的大致图象是( )
A. B.
C. D.
10.函数f(x)=()x在区间[1,2]上的最大值是( )
A. B. C.2 D.2
11.已知0<a<b<1,则下列结论正确的是( )
A.ba<bb B.ab<bb C.aa<ab D.ba<aa
二.多选题(共2小题)
12.对于函数f(x)的定义域中任意的x1,x2(x1≠x2),有如下结论:当f(x)=2x时,上述结论正确的是( )
A.f(x1+x2)=f(x1)•f(x2)
B.f(x1•x2)=f(x1)+f(x2)
C.
D.
13.若指数函数y=ax在区间[﹣1,1]上的最大值和最小值的和为,则a的值可能是( )
A.2 B. C.3 D.
三.填空题(共17小题)
14.若直线y=2a与函数y=|ax﹣1|(a>0且a≠1)的图象有两个公共点,则a的取值范围是 .
15.已知点(2,9)在函数f(x)=ax(a>0且a≠1)图象上,对于函数y=f(x)定义域中的任意x1,x2(x1≠x2),有如下结论:
①f(x1+x2)=f(x1)•f(x2);
②f(x1•x2)=f(x1)+f(x2);
③<0;
④f()<
上述结论中正确结论的序号是 .
16.设a=0.60.6,b=0.61.5,c=1.50.6,则a,b,c的大小关系是 .
17.函数f(x)=ax+b(a>1,b<﹣1)不经过第 象限.
18.若函数f(x)=2|x﹣a|(a∈R)满足f(1+x)=f(1﹣x),且f(x)在[m,+∞)单调递增,则实数m的取值范围是 .
19.若0<a<1,b<﹣1,则函数f(x)=ax+b的图象不经过第 象限.
20.已知函数f(x)=5x+b的图象经过第一、三、四象限,则实数b的取值范围是 .
21.已知14C的半衰期为5730年(是指经过5730年后,14C的残余量占原始量的一半).设14C的原始量为a,经过x年后的残余量为b,残余量b与原始量a的关系如下:b=ae﹣kx,其中x表示经过的时间,k为一个常数.现测得湖南长沙马王堆汉墓女尸出土时14C的残余量约占原始量约占原始量的76.7%.请你推断一下马王堆汉墓的大致年代为距今 年.(已知log20.767≈﹣0.4)
22.函数f(x)=ax(a>0,a≠1)在区间[0,1]上的最大值与最小值之差为3,则实数a的值为 .
23.已知y=ax﹣1﹣2(a>0且a≠1)恒过定点P,则P点的坐标为 .
24.若点(n,3)在函数y=3x的图象上,则的值是 .
25.已知指数函数f(x)=(2a﹣1)x,且f(﹣3)>f(﹣2),则实数a的取值范围是 .
26.已知指数函数在定义域内为减函数,则实数a的取值范围 .
27.设x,y均为正实数,且3x=4y,试比较3x与4y的大小关系是 (填>或<).
28.已知(e0.7)a>(0.7e)a(e=2.718…),则实数a的取值范围是 .
29.以下四个命题
①定义在R上的函数f(x)满足f(2)<f(3),则函数f(x)在R上不是单调减函数.
②若A={1,4},B={1,﹣1,2,﹣2},f:x→x的平方根,则f是A到B的映射.
③将函数f(x)=2﹣x的图象向右平移两个单位向下平移一个单位后,得到的图象对应的函数为g(x)=2﹣x﹣2﹣1
④关于x的方程|2x﹣1|=a(a为常数),当a>0时方程必有两个不同的实数解.
其中正确的命题序号为 (以序号作答)
30.实数a=0.50.6,b=0.60.5,c=20.5的大小关系为 .
四.解答题(共7小题)
31.已知函数f(x)=kax(k为常数,a>0且a≠1)的图象过点A(0,1)和点B(2,16).
(1)求函数的解析式;
(2)g(x)=b+是奇函数,求常数b的值;
(3)对任意的x1,x2∈R且x1≠x2,试比较与的大小.
32.已知函数f(x)=ax(a>0,a≠1)在区间[﹣1,2]上的最大值是最小值的8倍.
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)当a>1时,解不等式loga(2a+2x)<loga(x2+1).
33.已知函数f(x)=ax(a>0且a≠1)的图象经过点(2,).
(1)比较f(2)与f(b2+2)的大小;
(2)求函数g(x)=(x≥0)的值域.
34.已知函数f(x)=ax(a>0且a≠1)的图象经过点.
(1)求a,并比较f(b2+b+1)与的大小;
(2)求函数的值域.
35.已知指数函数f(x)的图象经过点(﹣1,3),g(x)=f2(x)﹣2af(x)+3在区间[﹣1,1]的最小值h(a);
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数g(x)的最小值h(a)的表达式;
(3)是否存在m,n∈R同时满足以下条件:
①m>n>3;
②当h(a)的定义域为[n,m]时,值域为[n2,m2];若存在,求出m,n的值;若不存在,说明理由.
36.如图,已知A(x1,m)、B(x2,m+2)、C(x3,m+4)(其中m≥2)是指数函数f(x)=2x图象上的三点.
(Ⅰ)当m=2时,求f(x1+x2+x3)的值;
(Ⅱ)设L=x2+x3﹣x1,求L关于m的函数L(m)及其最小值;
(Ⅲ)设△ABC的面积为S,求S关于m的函数S(m)及其最大值.
37.已知函数f(x)=ax﹣1(x≥0)的图象经过点(2,),其中a>0且a≠1.
(1)求a的值;
(2)求函数y=f(x)+1(x≥0)的值域.
人教版2021届一轮复习打地基练习 指数函数的图像与性质
参考答案与试题解析
一.选择题(共11小题)
1.已知a=0.33,b=30.3,C=0.3﹣3,则a,b,c的大小关系为( )
A.a<b<c B.c<a<b C.b<a<c D.c<b<a
【分析】根据指数函数的性质判断a,b,c的大小即可.
【解答】解:由0.33<1,1<30.3<3,0.3﹣3>3,
得:a<b<c,
故选:A.
2.函数y=ax﹣1(a>0且a≠1)恒过定点( )
A.(0,1) B.(1,1) C.(1,0) D.(0,0)
【分析】令x﹣1=0,求出x的值,带入函数的解析式即可.
【解答】解:令x﹣1=0,解得:x=1,此时y=1,
故函数恒过(1,1),
故选:B.
3.函数y=的图象的大致形状是( )
A. B.
C. D.
【分析】f(x)中含有|x|,故f(x)是分段函数,根据x的正负写出分段函数的解析式,对照图象选择即可.
【解答】解:f(x)是分段函数,根据x的正负写出分段函数的解析式,f(x)=,
∴x>0时,图象与y=ax在第一象限的图象一样,x<0时,图象与y=ax的图象关于x轴对称,
故选:C.
4.已知实数a,b满足,则( )
A. B.log2a>log2b
C. D.sina>sinb
【分析】首先利用指数函数的性质得到a,b的范围,然后逐一考查所给的不等式即可求得最终结果.
【解答】解:由指数函数的单调性可得:a>b>0,则:
,sina与sinb的大小无法确定.
故选:B.
5.函数f(x)=ax﹣1(a>0,a≠1)的图象恒过点A,则下列函数中图象不经过点A的是( )
A.y= B.y=|x﹣2| C.y=2x﹣1 D.y=log2(2x)
【分析】根据指数函数的性质求出A的坐标,将A的坐标带入考查各选项即可.
【解答】解:函数f(x)=y=ax﹣1(a>0,a≠1)的图象恒过点A,
即x﹣1=0,可得x=1,
那么:y=1.
∴恒过点A(1,1).
把x=1,y=1带入各选项,
经考查各选项,只有A没有经过A点.
故选:A.
6.函数y=ax与y=﹣logax(a>0,且a≠1)在同一坐标系中的图象只可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】本题是选择题,采用逐一排除法进行判定,再根据指对数函数图象的特征进行判定.
【解答】解:根据y=﹣logax的定义域为(0,+∞)可排除选项B,
选项C,根据y=ax的图象可知0<a<1,y=﹣logax的图象应该为单调增函数,故不正确
选项D,根据y=ax的图象可知a>1,y=﹣logax的图象应该为单调减函数,故不正确
故选:A.
7.设x>0,0<bx<ax<1,则正实数a,b的大小关系为( )
A.1>a>b B.1>b>a C.1<a<b D.1<b<a
【分析】根据题意,假设有指数函数y=ax与y=bx,由指数函数的性质可得a>1且b>1,又由0<bx<ax<1,则有=()x<1,结合指数函数的性质分析可得a>b;即可得答案.
【解答】解:根据题意,假设有指数函数y=ax与y=bx,
若x>0,有0<bx<ax<1,
则有a>1且b>1,
若0<bx<ax<1,则有=()x<1,
又由x>0,则<1,即a>b,
则有1>a>b;
故选:A.
8.若函数f(x)对定义域内任意两个自变量x,y都有f(x+y)=f(x)f(y),则f(x)可以是( )
A.f(x)=2x+1 B.f(x)=x2 C. D.f(x)=2x
【分析】根据f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y),验证指数函数满足条件即可.
【解答】解:函数f(x)满足对定义域内任意实数x,y都有f(x+y)=f(x)f(y),
当f(x)=2x时,有f(x+y)=2x+y,f(x)•f(y)=2x•2y=2x+y,
即f(x+y)=f(x)f(y);
所以该函数可以是指数函数.
故选:D.
9.指数函数y=0.5x的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【分析】由题意利用指数函数的图象特征,得出结论.
【解答】解:指数函数y=0.5x 为R上的减函数,且y>0,图象过点(0,1),
故选:B.
10.函数f(x)=()x在区间[1,2]上的最大值是( )
A. B. C.2 D.2
【分析】利用指数函数的单调性即可求解.
【解答】解:∵函数f(x)=()x在区间[1,2]上单调递增,
∴函数f(x)=()x在区间[1,2]上的最大值是f(2)=2,
故选:C.
11.已知0<a<b<1,则下列结论正确的是( )
A.ba<bb B.ab<bb C.aa<ab D.ba<aa
【分析】利用指数函数和幂函数的单调性求解.
【解答】解:对于选项A:由指数函数y=bx(0<b<1)为减函数,且a<b,所以ba>bb,故选项A错误;
对于选项B:由幂函数y=xb(0<b<1)在(0,+∞)上为增函数,且a<b,所以ab<bb,故选项B正确;
对于选项C:由指数函数y=ax(0<a<1)为减函数,且a<b,所以aa>ab,故选项C错误;
对于选项D:由幂函数y=xa(0<a<1)在(0,+∞)上为增函数,且a<b,所以aa<ba,故选项D错误;
故选:B.
二.多选题(共2小题)
12.对于函数f(x)的定义域中任意的x1,x2(x1≠x2),有如下结论:当f(x)=2x时,上述结论正确的是( )
A.f(x1+x2)=f(x1)•f(x2)
B.f(x1•x2)=f(x1)+f(x2)
C.
D.
【分析】直接把等式两边的变量代入函数解析式判断A、B;由指数函数的单调性判断C;根据函数的凹凸性判断D.
【解答】解:当f(x)=2x时,
选项A:f(x1+x2)===f(x1)•f(x2),所以A正确;
选项B:f(x1•x2)=,f(x1)+f(x2)=,
故f(x1•x2)≠f(x1)+f(x2),所以B不正确;
选项C: 说明函数是增函数,而f(x)=2x是增函数,所以C正确;
选项D:说明函数是凹函数,而f(x)=2x是凹函数,所以D正确;
故选:ACD.
13.若指数函数y=ax在区间[﹣1,1]上的最大值和最小值的和为,则a的值可能是( )
A.2 B. C.3 D.
【分析】对a进行讨论,结合指数函数单调性,即可求解最值,从而求解a的值.
【解答】解:指数函数y=ax在区间[﹣1,1]上的最大值和最小值的和为,
当a>1时,可得ymin=,ymax=a,
那么,解得a=2,
当0<a<1时,可得ymax=,ymin=a,
那么,解得a=,
故a的值可能是或2.
故选:AB.
三.填空题(共17小题)
14.若直线y=2a与函数y=|ax﹣1|(a>0且a≠1)的图象有两个公共点,则a的取值范围是 0<a< .
【分析】先分:①0<a<1和a>1时两种情况,作出函数y=|ax﹣1|图象,再由直线y=2a与函数y=|ax﹣1|(a>0且a≠1)的图象有两个公共点,作出直线,移动直线,用数形结合求解.
【解答】解:①当0<a<1时,作出函数y=|ax﹣1|图象:
若直线y=2a与函数y=|ax﹣1|(a>0且a≠1)的图象有两个公共点
由图象可知0<2a<1,
∴0<a<.
②:当a>1时,作出函数y=|ax﹣1|图象:
若直线y=2a与函数y=|ax﹣1|(a>0且a≠1)的图象有两个公共点
由图象可知0<2a<1,
此时无解.
综上:a的取值范围是0<a<.
故答案为:0<a<
15.已知点(2,9)在函数f(x)=ax(a>0且a≠1)图象上,对于函数y=f(x)定义域中的任意x1,x2(x1≠x2),有如下结论:
①f(x1+x2)=f(x1)•f(x2);
②f(x1•x2)=f(x1)+f(x2);
③<0;
④f()<
上述结论中正确结论的序号是 ①④ .
【分析】求出指数函数的解析式,利用指数的基本运算性质判断①、②,根据函数的单调性判断③,根据指数的运算法则和基本不等式判断④.
【解答】解:∵点(2,9)在函数f(x)=ax(a>0且a≠1)图象上,
∴a2=9,解得:a=3,
∴f(x)=3x,
∴①f(x1+x2)==•=f(x1)•f(x2),故①正确;
②f(x1•x2)=≠f(x1)+f(x2),故②错误;
③a=3>1,f(x)在R递增,故>0,故③错误;
④=≥==f()
故④正确;
故答案为:①④.
16.设a=0.60.6,b=0.61.5,c=1.50.6,则a,b,c的大小关系是 b<a<c .
【分析】利用指数函数和幂函数的单调性,可判断三个式子的大小.
【解答】解:函数y=0.6x为减函数;
故a=0.60.6>b=0.61.5,
函数y=x0.6在(0,+∞)上为增函数;
故a=0.60.6<c=1.50.6,
故b<a<c,
故答案为:b<a<c
17.函数f(x)=ax+b(a>1,b<﹣1)不经过第 二 象限.
【分析】结合指数函数的图象,以及函数图象平移关系进行判断即可.
【解答】解:当a>1时,函数f(x)为增函数,
∵b<﹣1,
∴将指数函数y=ax向下平移超过1个单位,
此时函数f(x)的图象不经过第二象限角.
故答案为:二
18.若函数f(x)=2|x﹣a|(a∈R)满足f(1+x)=f(1﹣x),且f(x)在[m,+∞)单调递增,则实数m的取值范围是 m≥1 .
【分析】由题意,f(x)关于x=1对称,得到a=1,进一步得到函数的递增区间,得到m 的范围.
【解答】解:因为函数f(x)=2|x﹣a|(a∈R)满足f(1+x)=f(1﹣x),
所以函数的对称轴为x=1,
所以a=1,得到函数的递增区间为[1,+∞),
又f(x)在[m,+∞)单调递增,所以m≥1;
故答案为:m≥1.
19.若0<a<1,b<﹣1,则函数f(x)=ax+b的图象不经过第 一 象限.
【分析】函数f(x)=ax(0<a<1)是指数函数,在R上单调递减,过定点(0,1),过一、二象限,结合b<﹣1,可知函数f(x)=ax+b的图象由函数f(x)=ax的图象向下平移|b|个单位得到,与y轴相交于原点以下,可知图象不过第一象限.
【解答】解:函数f(x)=ax(0<a<1)的是减函数,图象过定点(0,1),在x轴上方,过一、二象限,
∵b<﹣1,故函数f(x)=ax+b的图象由函数f(x)=ax的图象向下平移|b|个单位得到,
∵b<﹣1,∴|b|>1,∴函数f(x)=ax+b的图象与y轴交于负半轴,
如图,函数f(x)=ax+b的图象过二、三、四象限.
故答案为一.
20.已知函数f(x)=5x+b的图象经过第一、三、四象限,则实数b的取值范围是 b<﹣1 .
【分析】由指数函数y=5x的图象过(0,1)点,且在第一、第二象限,结合函数的图象平移得答案.
【解答】解:∵y=5x的图象过(0,1)点,且在第一、第二象限,
∴要使函数f(x)=5x+b的图象经过第一、三、四象限,则b<﹣1.
故答案为:b<﹣1.
21.已知14C的半衰期为5730年(是指经过5730年后,14C的残余量占原始量的一半).设14C的原始量为a,经过x年后的残余量为b,残余量b与原始量a的关系如下:b=ae﹣kx,其中x表示经过的时间,k为一个常数.现测得湖南长沙马王堆汉墓女尸出土时14C的残余量约占原始量约占原始量的76.7%.请你推断一下马王堆汉墓的大致年代为距今 2292 年.(已知log20.767≈﹣0.4)
【分析】由题意可得=e﹣5730k,0.767=e﹣kx,两边取2为底的对数,相除即可得到所求值.
【解答】解:由b=ae﹣kx,由题意可得:
=e﹣5730k,
两边取2为底的对数可得:
﹣1=﹣5730klog2e,①
又0.767=e﹣kx,
两边取2为底的对数可得:
log20.767=﹣kxlog2e,②
②÷①可得0.4≈,
即x≈2292,
故答案为:2292.
22.函数f(x)=ax(a>0,a≠1)在区间[0,1]上的最大值与最小值之差为3,则实数a的值为 4 .
【分析】对a进行分类讨论,再分别利用指数函数的单调性列出方程,求出a的值
【解答】解:(1)当a>1时,有题意可得a﹣a0=a﹣1=3,
解得a=4;
(2)当0<a<1时,有题意可得a0﹣a=3,
解得a=﹣2,舍去.
故a=4
23.已知y=ax﹣1﹣2(a>0且a≠1)恒过定点P,则P点的坐标为 (1,﹣1) .
【分析】根据指数函数过定点的性质,即a0=1恒成立,即可得到结论.
【解答】解:∵y=ax﹣1﹣2,
∴当x﹣1=0时,x=1,
此时y=1﹣2=﹣1,
即函数过定点(1,﹣1).
故答案为:(1,﹣1).
24.若点(n,3)在函数y=3x的图象上,则的值是 .
【分析】根据点(n,3)在函数y=3x的图象上求出n的值,再代人计算的值.
【解答】解:∵点(n,3)在函数y=3x的图象上,
∴3n=3,
解得n=1,
∴=cos=.
故答案为:.
25.已知指数函数f(x)=(2a﹣1)x,且f(﹣3)>f(﹣2),则实数a的取值范围是 (,1) .
【分析】根据指数函数的f(x)的单调性,即可求出a的取值范围.
【解答】解:指数函数f(x)=(2a﹣1)x,且f(﹣3)>f(﹣2),
∴函数f(x)单调递减,
∴0<2a﹣1<1,
解得<a<1,
故答案为:(,1).
26.已知指数函数在定义域内为减函数,则实数a的取值范围 (,1) .
【分析】根据指数函数的图象与性质,列不等式求出a的取值范围.
【解答】解:指数函数在定义域内为减函数,
所以0<a<1,
解得<a<1,
所以实数a的取值范围是(,1).
故答案为:(,1).
27.设x,y均为正实数,且3x=4y,试比较3x与4y的大小关系是 < (填>或<).
【分析】设3x=4y=M(M>1),则x=log3M,y=log4M,作差比较大小即可.
【解答】解:设3x=4y=M(M>1),
则x=log3M,y=log4M,
3x﹣4y=3log3M﹣4log4M
=3﹣4=
=<0,
故3x<4y,
故答案为:3x<4y.
28.已知(e0.7)a>(0.7e)a(e=2.718…),则实数a的取值范围是 (0,+∞) .
【分析】易知,所以函数y=在R上单调递增,又因为,所以a>0.
【解答】解:∵e≈2.718…,∴e0.7>1>0.7e>0,
∴,
又∵(e0.7)a>(0.7e)a,
∴,
∵函数y=在R上单调递增,
∴a>0,
即实数a的取值范围是(0,+∞).
故答案为:(0,+∞).
29.以下四个命题
①定义在R上的函数f(x)满足f(2)<f(3),则函数f(x)在R上不是单调减函数.
②若A={1,4},B={1,﹣1,2,﹣2},f:x→x的平方根,则f是A到B的映射.
③将函数f(x)=2﹣x的图象向右平移两个单位向下平移一个单位后,得到的图象对应的函数为g(x)=2﹣x﹣2﹣1
④关于x的方程|2x﹣1|=a(a为常数),当a>0时方程必有两个不同的实数解.
其中正确的命题序号为 ①② (以序号作答)
【分析】定义在R上的函数f(x)满足f(2)<f(3),则函数f(x)在R上一定不是单调减函数;
若A={1,4},B={1,﹣1,2,﹣2},f:x→x的平方根.则f是A到B的映射;
将函数f(x)=2﹣x的图象向右平移两个单位向下平移一个单位后,得到的图象对应的函数为g(x)=2﹣x+2﹣1;
关于x的方程|2x﹣1|=a(a为常数),当0<a<1时方程必有两个不同的实数解.
【解答】解:定义在R上的函数f(x)满足f(2)<f(3),则函数f(x)在R上一定不是单调减函数,故①成立;
若A={1,4},B={1,﹣1,2,﹣2},f:x→x的平方根.则f是A到B的映射,故②成立;
将函数f(x)=2﹣x的图象向右平移两个单位向下平移一个单位后,得到的图象对应的函数为g(x)=2﹣x+2﹣1,故③不成立;
关于x的方程|2x﹣1|=a(a为常数),当0<a<1时方程必有两个不同的实数解,故④不成立.
故正确答案为:①②.
30.实数a=0.50.6,b=0.60.5,c=20.5的大小关系为 c>b>a .
【分析】由题意利用指数函数、幂函数的单调性,得出结论.
【解答】解:∵a=0.50.6,b=0.60.5,c=20.5,
函数y=x0.5 是(0,+∞)上的增函数,2>0.6,∴c>b.
∵y=2x是R上的增函数,a=0.50.6=2﹣0.6,﹣0.6<0.5,
∴a<c,即c>a.
∵y=0.5x是R上的减函数,0.6>0.5,∴0.50.6<0.50.5<0.60.5,∴a<b.
综上可得,
故答案为:c>b>a.
四.解答题(共7小题)
31.已知函数f(x)=kax(k为常数,a>0且a≠1)的图象过点A(0,1)和点B(2,16).
(1)求函数的解析式;
(2)g(x)=b+是奇函数,求常数b的值;
(3)对任意的x1,x2∈R且x1≠x2,试比较与的大小.
【分析】(1)将A、B的坐标代入f(x),求出k,a的值,从而求出函数的解析式即可;
(2)根据函数奇偶性的定义求出b的值即可;
(3)分别求出与的表达式,根据基本不等式的性质判断其大小即可.
【解答】解:(1)将A(0,1)和点B(2,16)代入f(x)得:
,解得:,
故f(x)=4x;
(2)由(1)g(x)=b+,
若g(x)是奇函数,
则g(﹣x)=b+=b+=﹣b﹣,
解得:b=﹣;
(3)∵f(x)的图象是凹函数,
∴<,
证明如下:
=,
=≥=,
故<.
32.已知函数f(x)=ax(a>0,a≠1)在区间[﹣1,2]上的最大值是最小值的8倍.
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)当a>1时,解不等式loga(2a+2x)<loga(x2+1).
【分析】(Ⅰ)分类讨论当a>1时,当0<a<1时,求出最大值,最小值,即可求解答案.
(Ⅱ)转化log2(4+2x)<log2(x2+1)得出得出不等式组,
求解即可
【解答】解:f(x)max=a2,f(x)min=a﹣1,则=a3=8,解得a=2;
当0<a<1时,f(x)=max=a﹣1,f(x)min=a2,则=a﹣3=8,解得a=;
故a=2或a=
(Ⅱ) 当a>1时,由前知a=2,不等式loga(2a+2x)<loga(x2+1)
即得解集为(﹣2,﹣1)∪(3,+∞).
33.已知函数f(x)=ax(a>0且a≠1)的图象经过点(2,).
(1)比较f(2)与f(b2+2)的大小;
(2)求函数g(x)=(x≥0)的值域.
【分析】(1)求出a的值,根据函数的单调性比较函数值的大小即可;(2)根据函数的单调性求出函数的值域即可.
【解答】解:(1)由已知得:a2=,解得:a=,
∵f(x)=在R递减,则2≤b2+2,
∴f(2)≥f(b2+2);
(2)∵x≥0,∴x2﹣2x≥﹣1,
∴≤3,
故g(x)的值域是(0,3].
34.已知函数f(x)=ax(a>0且a≠1)的图象经过点.
(1)求a,并比较f(b2+b+1)与的大小;
(2)求函数的值域.
【分析】(1)求出a的值,根据函数的单调性比较函数值的大小即可;(2)根据函数的单调性求出函数的值域即可.
【解答】解:(1)由已知得:a2=,解得:a=,
∵f(x)=()x在R单调递减,≤b2+b+1,
∴f()≥f(b2+b+1);
(2)∵x≥0,∴x2﹣2x﹣3≥﹣4,
∴≤81,
故g(x)的值域是(0,81].
35.已知指数函数f(x)的图象经过点(﹣1,3),g(x)=f2(x)﹣2af(x)+3在区间[﹣1,1]的最小值h(a);
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数g(x)的最小值h(a)的表达式;
(3)是否存在m,n∈R同时满足以下条件:
①m>n>3;
②当h(a)的定义域为[n,m]时,值域为[n2,m2];若存在,求出m,n的值;若不存在,说明理由.
【分析】(1)设f(x)=ax,a>0且a≠1,代值计算即可求出,
(2)利用换元法,可将已知函数化为一个二次函数,根据二次函数在定区间上的最值问题,即可得到h(a)的解析式.
(3)由(2)中h(a)的解析式,易得在h(a)在(3,+∞)上为减函数,进而根据h(a)的定义域为[n,m]时值域为[n2,m2]构造关于m,n的不等式组,如果不等式组有解,则存在满足条件的m,n的值;若无解,则不存在满足条件的m,n的值.
【解答】解:(1)设f(x)=ax,a>0且a≠1,
∵指数函数f(x)的图象经过点(﹣1,3),
∴a﹣1=3,
即a=,
∴f(x)=()x,
(2)令t=()x,
∵x∈[﹣1,1],
∴t∈[,3],
∴g(x)=k(t)=t2﹣2at+3,对称轴为t=a,
当a≤时,k(t)在[,3]上为增函数,此时当t=时,h(a)=k()=﹣
当<a<3时,k(t)在[,a]上为减函数,在[a,3]上为增函数,此时当t=a时,h(a)=﹣a2+3,
当a≥3时,k(t)在[,3]上为减函数,此时当t=3时,h(a)=12﹣6a,
∴h(a)=.
(3)由(2)得m>n>3时,h(a)=12﹣6a在[n,m]中为减函数,
若此时h(a)值域为[n2,m2].
则,即6(m﹣n)=(m﹣n)(m+n),即m+n=6,
与m>n>3矛盾,故不存在满足条件的m,n的值.
36.如图,已知A(x1,m)、B(x2,m+2)、C(x3,m+4)(其中m≥2)是指数函数f(x)=2x图象上的三点.
(Ⅰ)当m=2时,求f(x1+x2+x3)的值;
(Ⅱ)设L=x2+x3﹣x1,求L关于m的函数L(m)及其最小值;
(Ⅲ)设△ABC的面积为S,求S关于m的函数S(m)及其最大值.
【分析】(Ⅰ)根据指数函数的运算性质代值计算即可,
(Ⅱ)先求出L(m)=log2,再根据基本不等式即可求出最值,
(Ⅲ)过分别过A,B,C作AD⊥x轴,BE⊥x轴,CF⊥x轴分别交x轴于D,E,F,则S=S梯形ADFC﹣S梯形BEFC﹣S梯形ADEB=log2=log2(1+),再根据复合函数的单调性即可求出.
【解答】解:(Ⅰ)当m=2时,A(x1,2)、B(x2,4)、C(x3,6),
则=2,=4,=6,
∴f(x1+x2+x3)==••=2×4×6=48,
(Ⅱ)∵=m,=m+2,=m+4,
∴x1=log2m,x2=log2(m+2),x3=log2(m+4)
∴L(m)=x2+x3﹣x1=log2,
令g(m)===m++6≥2+6=4+6,当且仅当m=2时取等号
∴L(m)≥log2(4+6),
(Ⅲ)过分别过A,B,C作AD⊥x轴,BE⊥x轴,CF⊥x轴分别交x轴于D,E,F,
则S=S梯形ADFC﹣S梯形BEFC﹣S梯形ADEB
=(m+m+4)×[log2(m+4)﹣log2m]﹣(m+m+2)×[log2(m+2)﹣log2m]﹣(m+2+m+4)×[log2(m+4)﹣log2(m+2)]
=log2()
∵S=log2x是增函数,
∴要是S最大,只要函数f(m)=1+最大即可,
在[2,+∞),
∴Smax=f(2)=log2=2﹣log23
37.已知函数f(x)=ax﹣1(x≥0)的图象经过点(2,),其中a>0且a≠1.
(1)求a的值;
(2)求函数y=f(x)+1(x≥0)的值域.
【分析】(1)将点(2,)代入函数f(x)=ax﹣1(x≥0)的解析式,可得a的值;
(2)结合指数函数的图象和性质,及x≥0,可得函数的值域.
【解答】解:(1)∵函数f(x)=ax﹣1(x≥0)的图象经过点(2,),
∴a2﹣1=a=,
(2)由(1)得f(x)=,(x≥0)函数为减函数,
当x=0时,函数取最大值2,
故f(x)∈(0,2],
∴函数y=f(x)+1=+1(x≥0)∈(1,3],
故函数y=f(x)+1(x≥0)的值域为(1,3]
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