2022高考数学(文)一轮复习训练:第二章第7讲指数函数(含解析)
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[A级 基础练]1.若函数f(x)=(2a-5)·ax是指数函数,则f(x)在定义域内( )A.为增函数B.为减函数C.先增后减D.先减后增解析:选A.由指数函数的定义知2a-5=1,解得a=3,所以f(x)=3x,所以f(x)在定义域内为增函数.2.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,所以f(x)=3x-2且在[2,4]上是增函数,f(x)min=f(2)=1,f(x)max=f(4)=9.3.函数y=e1-x2的图象大致是( )解析:选C.易知函数f(x)为偶函数,因此排除A,B;又因为f(x)=e>0,故排除D,因此选C.4.已知a=0.860.75,b=0.860.85,c=1.30.86,则a,b,c的大小关系是( )A.a>b>cB.b>a>cC.c>b>aD.c>a>b解析:选D.因为函数y=0.86x在R上是减函数,所以0<0.860.85<0.860.75<1,又1.30.86>1,所以c>a>b.5.已知a,b∈(0,1)∪(1,+∞),当x>0时,1<bx<ax,则( )A.0<b<a<1B.0<a<b<1C.1<b<aD.1<a<b
解析:选C.因为当x>0时,1<bx,所以b>1.因为当x>0时,bx<ax,所以当x>0时,>1,所以>1,所以a>b,所以1<b<a,故选C.6.不等式2>的解集为________.解析:不等式2-x2+2x>可化为>,等价于x2-2x<x+4,即x2-3x-4<0,解得-1<x<4.答案:{x|-1<x<4}7.若函数f(x)=a|2x-4|(a>0,a≠1)满足f(1)=,则f(x)的单调递减区间是________.解析:由f(1)=得a2=.又a>0,所以a=,因此f(x)=.设g(x)=|2x-4|,因为g(x)=|2x-4|在[2,+∞)上单调递增,所以f(x)的单调递减区间是[2,+∞).答案:[2,+∞)8.函数y=-+1在区间[-3,2]上的值域是________.解析:令t=,则y=t2-t+1=(t-)2+,因为x∈[-3,2],所以t∈,所以当t=时,ymin=,
当t=8时,ymax=57.所以函数的值域为.答案:9.已知函数f(x)=.(1)求f(x)的单调区间;(2)若f(x)的最大值等于,求a的值.解:(1)令t=|x|-a,则f(x)=,不论a取何值,t在(-∞,0]上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,又y=是单调递减的,因此f(x)的单调递增区间是(-∞,0],单调递减区间是(0,+∞).(2)由于f(x)的最大值是,且=,所以函数t=|x|-a应该有最小值-2,从而a=2.10.已知函数f(x)=2x,g(x)=x2+2ax(-3≤x≤3).(1)若g(x)在[-3,3]上是单调函数,求a的取值范围;(2)当a=-1时,求函数y=f(g(x))的值域.解:(1)g(x)=(x+a)2-a2图象的对称轴为直线x=-a,因为g(x)在[-3,3]上是单调函数,所以-a≥3或-a≤-3,即a≤-3或a≥3.故a的取值范围为(-∞,-3]∪[3,+∞).(2)当a=-1时,f(g(x))=2(-3≤x≤3).令u=x2-2x,y=2u.
因为x∈[-3,3],所以u=x2-2x=(x-1)2-1∈[-1,15].而y=2u是增函数,所以≤y≤215,所以函数y=f(g(x))的值域是.[B级 综合练]11.函数y=(x∈R)的值域为( )A.(0,+∞)B.(0,1)C.(1,+∞)D.解析:选B.y===1-,因为2x>0,所以1+2x>1,所以0<<1,-1<-<0,0<1-<1,即0<y<1,所以函数y的值域为(0,1),故选B.12.当x∈[-2,2]时,ax<2(a>0,且a≠1),则实数a的取值范围是( )A.(1,)B.C.∪D.(0,1)∪(1,).解析:选C.当x∈[-2,2]时,ax<2(a>0,且a≠1).若a>1,y=ax是增函数,则有a2<2,可得a<,故有1<a<;若0<a<1,y=ax是减函数,则有a-2<2,可得a>,故有<a<1.
综上所述,a∈∪(1,).13.已知函数f(x)=ax(a>0,a≠1)在区间[-1,2]上的最大值为8,最小值为m.若函数g(x)=(3-10m)是单调递增函数,则a=________.解析:根据题意,得3-10m>0,解得m<;当a>1时,函数f(x)=ax在区间[-1,2]上单调递增,最大值为a2=8,解得a=2,最小值为m=a-1==>,不合题意,舍去;当0<a<1时,函数f(x)=ax在区间[-1,2]上单调递减,最大值为a-1=8,解得a=,最小值为m=a2=<,满足题意.综上,a=.答案:14.若函数f(x)=2|x+a|(a∈R)满足f(1-x)=f(1+x),f(x)在区间[m,n]上的最大值记为f(x)max,最小值记为f(x)min,且f(x)max-f(x)min=3,则n-m的取值范围是________.解析:因为f(1-x)=f(1+x),所以f(x)的图象关于直线x=1对称,所以a=-1,所以f(x)=2|x-1|.作出函数y=f(x)的图象如图所示.当m<n≤1或1≤m<n时,离对称轴越远,m与n的差越小,由y=2x-1与y=21-x的性质知极限值为0.当m<1<n时,函数f(x)在区间[m,n]上的最大值与最小值的差为f(x)max-f(x)min=2|±2|-20=3,则n-m取得最大值3-(-1)=4,所以n-m
的取值范围是(0,4].答案:(0,4]15.已知定义域为R的函数f(x)=是奇函数.(1)求a,b的值;(2)解关于t的不等式f(t2-2t)+f(2t2-1)<0.解:(1)因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,即=0,解得b=1,所以f(x)=.又由f(1)=-f(-1)知=-,解得a=2.(2)由(1)知f(x)==-+.由上式易知f(x)在(-∞,+∞)上为减函数(此处可用定义或导数法证明函数f(x)在R上是减函数).又因为f(x)是奇函数,所以不等式f(t2-2t)+f(2t2-1)<0等价于f(t2-2t)<-f(2t2-1)=f(-2t2+1).所以t2-2t>-2t2+1即3t2-2t-1>0.解得t>1或t<-,所以该不等式的解集为.[C级 提升练]16.已知函数f(x)=-+4(-1≤x≤2).(1)若λ=,求函数f(x)的值域;
(2)若方程f(x)=0有解,求实数λ的取值范围.解:(1)f(x)=-+4=-2λ·+4(-1≤x≤2).设t=,得g(t)=t2-2λt+4.当λ=时,g(t)=t2-3t+4=+.所以g(t)max=g=,g(t)min=g=.所以f(x)max=,f(x)min=,故函数f(x)值域为.(2)方程f(x)=0有解可转化为λ=2·2x+·(-1≤x≤2).设φ(x)=2·2x+,当2x=,即x=-1时,φ(x)min=2;当2x=4,即x=2时,φ(x)max=.所以函数φ(x)的值域为.故实数λ的取值范围是.