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第8讲指数函数新题培优练
指数函数
新题培优练
[基础题组练]
1.函数f(x)=ax-1(a>0,a≠1)的图象恒过点A,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)
解析:选A.由f(x)=ax-1(a>0,a≠1)的图象恒过点(1,1),又0=,知(1,1)不在y=的图象上.
2.函数y=ax-(a>0,a≠1)的图象可能是( )
解析:选D.函数y=ax-的图象由函数y=ax的图象向下平移个单位长度得到,A项显然错误;当a>1时,0<<1,平移距离小于1,所以B项错误;当0<a<1时,>1,平移距离大于1,所以C项错误.故选D.
3.若函数f(x)=x,则函数f(x)的图象关于( )
A.原点对称 B.x轴对称
C.y轴对称 D.y=x对称
解析:选C.f(x)的定义域为R.f(x)=x=x·,则f(-x)=(-x)·=(-x)·=x·=f(x),所以f(x)是偶函数,所以函数f(x)的图象关于y轴对称.故选C.
4.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( )
A.(-∞,2] B.[2,+∞)
C.[-2,+∞) D.(-∞,-2]
解析:选B.由f(1)=得a2=,
所以a=或a=-(舍去),即f(x)=.
由于y=|2x-4|在(-∞,2]上递减,在[2,+∞)上递增,所以f(x)在(-∞,2]上递增,在[2,+∞)上递减,故选B.
5.不等式a2x-7>a4x-1(0<a<1)的解集为____________.
解析:因为y=ax(0<a<1)为减函数,所以2x-7<4x-1,解得x>-3.
答案:(-3,+∞)
6.若曲线|y|=2x+1与直线y=b没有公共点,则b的取值范围是________.
解析:曲线|y|=2x+1与直线y=b的图象如图所示,由图象可知:如果|y|=2x+1与直线y=b没有公共点,则b应满足的条件是b∈[-1,1].
答案:[-1,1]
7.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g(x)=|x|-a应该有最小值-2,从而a=2.
8.已知函数f(x)=b·ax(其中a,b为常量,且a>0,a≠1)的图象经过点A(1,6),B(3,24).
(1)求f(x)的表达式;
(2)若不等式()x+()x-m≥0在(-∞,1]上恒成立,求实数m的取值范围
解:(1)因为f(x)的图象过A(1,6),B(3,24),
所以
所以a2=4,又a>0,所以a=2,b=3.
所以f(x)=3·2x.
(2)由(1)知a=2,b=3,则x∈(-∞,1]时,()x+()x-m≥0恒成立,即m≤()x+()x在(-∞,1]上恒成立.
又因为y=()x与y=()x均为减函数,所以y=()x+()x也是减函数,所以当x=1时,y=()x+()x有最小值.所以m≤.即m的取值范围是(-∞,].
[综合题组练]
1.若2x2+1≤,则函数y=2x的值域是( )
A. B.
C. D.[2,+∞)
解析:选B.因为2 x2+1≤=24-2x,则x2+1≤4-2x即x2+2x-3≤0,所以-3≤x≤1.
所以≤y≤2.
2.(应用型)(2019·湖南衡阳三中月考)当x∈(-∞,-1]时,不等式(m2-m)·4x-2x<0恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.(-2,1) B.(-4,3)
C.(-3,4) D.(-1,2)
解析:选D.因为(m2-m)·4x-2x<0在(-∞,-1]上恒成立,所以m2-m<在x∈(-∞,-1]上恒成立.因为y=在(-∞,-1]上单调递减,所以当x∈(-∞,-1]时,y=≥2,所以m2-m<2,所以-1<m<2,故选D.
3.(2019·贵阳监测)已知函数f(x)=ax-1(a>0,且a≠1)满足f(1)>1,若函数g(x)=f(x+1)-4的图象不过第二象限,则a的取值范围是____________.
解析:因为f(1)>1,所以a-1>1,即a>2.因为函数g(x)=f(x+1)-4的图象不过第二象限,所以g(0)=a1-1-4≤0,所以a≤5,所以a的取值范围是(2,5].
答案:(2,5]
4.(应用型)已知函数f(x)=设a>b≥0,若f(a)=f(b),则b·f(a)的取值范围是________.
解析:画出函数图象如图所示,
由图象可知要使a>b≥0,
f(a)=f(b)同时成立,
则≤b<1.
b·f(a)=b·f(b)=b(b+1)
=b2+b=-,
所以≤b·f(a)<2.
答案:
5.已知函数f(x)=a|x+b|(a>0,a≠1,b∈R).
(1)若f(x)为偶函数,求b的值;
(2)若f(x)在区间[2,+∞)上是增函数,试求a,b应满足的条件.
解:(1)因为f(x)为偶函数,
所以对任意的x∈R,都有f(-x)=f(x),
即a|x+b|=a|-x+b|,|x+b|=|-x+b|,解得b=0.
(2)记h(x)=|x+b|=
①当a>1时,f(x)在区间[2,+∞)上是增函数,
即h(x)在区间[2,+∞)上是增函数,
所以-b≤2,b≥-2.
②当0<a<1时,f(x)在区间[2,+∞)上是增函数,即h(x)在区间[2,+∞)上是减函数,但h(x)在区间[-b,+∞)上是增函数,故不存在a,b的值,使f(x)在区间[2,+∞)上是增函数.
所以f(x)在区间[2,+∞)上是增函数时,a,b应满足的条件为a>1且b≥-2.
6.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.