
一、冪函數(shù)
1.冪函數(shù)
(1)冪函數(shù)的定義
一般地,函數(shù)y=xα叫做冪函數(shù),其中x是自變量,α是常數(shù).
(2)常見的五種冪函數(shù)的圖象
(3)冪函數(shù)的性質(zhì)
①冪函數(shù)在(0,+∞)上都有定義;
②當(dāng)α>0時(shí),冪函數(shù)的圖象都過(guò)點(diǎn)(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)上單調(diào)遞增;
③當(dāng)α1).
④eq \r(n,an)=a(n為大于1的奇數(shù)).
⑤eq \r(n,an)=|a|=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a,a≥0,,-a,a0,m,n∈N*,且n>1);正數(shù)的負(fù)分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的意義是a-eq \f(m,n)=eq \f(1,\r(n,am))(a>0,m,n∈N*,且n>1);0的正分?jǐn)?shù)指數(shù)冪等于0;0的負(fù)分?jǐn)?shù)指數(shù)冪沒(méi)有意義.
3.指數(shù)冪的運(yùn)算性質(zhì)
實(shí)數(shù)指數(shù)冪的運(yùn)算性質(zhì):aras=ar+s;(ar)s=ars;(ab)r=arbr,其中a>0,b>0,r,s∈R.
4.指數(shù)函數(shù)及其性質(zhì)
(1)概念:函數(shù)y=ax(a>0,且a≠1)叫做指數(shù)函數(shù),其中指數(shù)x是自變量,定義域是R.
(2)指數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì)
常用結(jié)論:
1.畫指數(shù)函數(shù)y=ax(a>0,且a≠1)的圖象,應(yīng)抓住三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):(1,a),(0,1),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-1,\f(1,a))).
2.指數(shù)函數(shù)y=ax(a>0,且a≠1)的圖象和性質(zhì)跟a的取值有關(guān),要特別注意應(yīng)分a>1與00,且a≠1),那么數(shù)x叫做以a為底N的對(duì)數(shù),記作x=lgaN,其中a叫做對(duì)數(shù)的底數(shù),N叫做真數(shù).
2.對(duì)數(shù)的性質(zhì)、運(yùn)算性質(zhì)與換底公式
(1)對(duì)數(shù)的性質(zhì):①algaN=N;②lgaab=b(a>0,且a≠1).
(2)對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)
如果a>0且a≠1,M>0,N>0,那么
①lga(MN)=lgaM+lgaN;
②lgaeq \f(M,N)=lgaM-lgaN;
③lgaMn=nlgaM(n∈R).
(3)換底公式:lgab=eq \f(lgcb,lgca)(a>0,且a≠1,b>0,c>0,且c≠1).
3.對(duì)數(shù)函數(shù)及其性質(zhì)
(1)概念:函數(shù)y=lgax(a>0,且a≠1)叫做對(duì)數(shù)函數(shù),其中x是自變量,定義域是(0,+∞).
(2)對(duì)數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì)
4.反函數(shù)
指數(shù)函數(shù)y=ax(a>0,且a≠1)與對(duì)數(shù)函數(shù)y=lgax(a>0,且a≠1)互為反函數(shù),它們的圖象關(guān)于直線y=x對(duì)稱.它們的定義域和值域正好互換.
常用結(jié)論:
1.換底公式的兩個(gè)重要結(jié)論
(1)lgab=eq \f(1,lgba)(a>0,且a≠1;b>0,且b≠1).
(2)lgambn=eq \f(n,m)lgab(a>0,且a≠1;b>0;m,n∈R,且m≠0).
2.對(duì)數(shù)函數(shù)的圖象與底數(shù)大小的比較
如圖,作直線y=1,則該直線與四個(gè)函數(shù)圖象交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為相應(yīng)的底數(shù).
故0<c<d<1<a<b.
由此我們可得到以下規(guī)律:在第一象限內(nèi)從左到右底數(shù)逐漸增大.
四、函數(shù)的圖像
1.利用描點(diǎn)法作函數(shù)的圖象
步驟:(1)確定函數(shù)的定義域;(2)化簡(jiǎn)函數(shù)解析式;(3)討論函數(shù)的性質(zhì)(奇偶性、單調(diào)性、周期性、對(duì)稱性等);(4)列表(尤其注意特殊點(diǎn)、零點(diǎn)、最大值點(diǎn)、最小值點(diǎn)、與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)等),描點(diǎn),連線.
2.利用圖象變換法作函數(shù)的圖象
(1)平移變換
(2)對(duì)稱變換
y=f(x)的圖象eq \(――→,\s\up7(關(guān)于x軸對(duì)稱))y=-f(x)的圖象;
y=f(x)的圖象eq \(――→,\s\up7(關(guān)于y軸對(duì)稱))y=f(-x)的圖象;
y=f(x)的圖象eq \(――→,\s\up7(關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱))y=-f(-x)的圖象;
y=ax(a>0,且a≠1)的圖象eq \(――→,\s\up17(關(guān)于直線),\s\d15(y=x對(duì)稱))y=lgax(a>0,且a≠1)的圖象.
(3)伸縮變換
y=f(x)eq \(――――――――――――→,\s\up17(縱坐標(biāo)不變),\s\d15(各點(diǎn)橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的\f(1,a)(a>0)倍))y=f(ax).
y=f(x)eq \(――――――――――――→,\s\up17(橫坐標(biāo)不變),\s\d15(各點(diǎn)縱坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的A(A>0)倍))y=Af(x).
(4)翻折變換
y=f(x)的圖象eq \(――――――――――――→,\s\up17(x軸下方部分翻折到上方),\s\d15(x軸及上方部分不變))y=|f(x)|的圖象;
y=f(x)的圖象eq \(――――――――――――→,\s\up17(y軸右側(cè)部分翻折到左側(cè)),\s\d15(原y軸左側(cè)部分去掉,右側(cè)不變))y=f(|x|)的圖象.
常用結(jié)論:
1.記住幾個(gè)重要結(jié)論
(1)函數(shù)y=f(x)與y=f(2a-x)的圖象關(guān)于直線x=a對(duì)稱.
(2)函數(shù)y=f(x)與y=2b-f(2a-x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(a,b)中心對(duì)稱.
(3)若函數(shù)y=f(x)對(duì)定義域內(nèi)任意自變量x滿足:f(a+x)=f(a-x),則函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對(duì)稱.
2.圖象的左右平移僅僅是相對(duì)于x而言,如果x的系數(shù)不是1,常需把系數(shù)提出來(lái),再進(jìn)行變換.
3.圖象的上下平移僅僅是相對(duì)于y而言的,利用“上加下減”進(jìn)行.
一、單選題
1.已知,,,則( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】由已知,將變?yōu)?,根?jù)指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,即可比較,的大小。然后將,與1進(jìn)行比較,再將1變?yōu)?,即可比較1與的大小,最終可以判斷,,的大小.
【解析】由已知,,
所以.
故選:B.
2.“冪函數(shù)在上為增函數(shù)”是“函數(shù)為奇函數(shù)”的( )條件
A.充分不必要B.必要不充分
C.充分必要D.既不充分也不必要
【答案】A
【分析】要使函數(shù)是冪函數(shù),且在上為增函數(shù),求出,可得函數(shù)為奇函數(shù),即充分性成立;函數(shù)為奇函數(shù),求出,故必要性不成立,可得答案.
【解析】要使函數(shù)是冪函數(shù),且在上為增函數(shù),
則,解得:,當(dāng)時(shí),,,
則,所以函數(shù)為奇函數(shù),即充分性成立;
“函數(shù)為奇函數(shù)”,
則,即,
解得:,故必要性不成立,
故選:A.
3.已知冪函數(shù)在上單調(diào)遞減,設(shè),,,則( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】根據(jù)冪函數(shù)的概念以及冪函數(shù)的單調(diào)性求出,在根據(jù)指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性得到,根據(jù)冪函數(shù)的單調(diào)性得到,再結(jié)合偶函數(shù)可得答案.
【解析】根據(jù)冪函數(shù)的定義可得,解得或,
當(dāng)時(shí),,此時(shí)滿足在上單調(diào)遞增,不合題意,
當(dāng)時(shí),,此時(shí)在上單調(diào)遞減,
所以.
因?yàn)椋?br>又,所以,
因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞減,所以,
又因?yàn)闉榕己瘮?shù),所以,
所以.
故選:C
4.函數(shù)的圖象大致為( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】先判斷函數(shù)的奇偶性,然后再代入特殊值計(jì)算即可判斷.
【解析】因?yàn)楹瘮?shù)的定義域?yàn)椋?,所以且,所以函?shù)為非奇非偶函數(shù),故排除選項(xiàng)A、D,又因?yàn)?,故排除C.
故選:B.
5.已知函數(shù)(為常數(shù)).若在區(qū)間上是增函數(shù),則a的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】利用復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性可得答案.
【解析】因?yàn)楹瘮?shù)為增函數(shù),若在區(qū)間上是增函數(shù),
由復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性知,必有在區(qū)間上是增函數(shù),
又在區(qū)間上是增函數(shù),
所以,故有.
故選:B.
6.函數(shù)的圖象大致為( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)給定函數(shù),由函數(shù)圖象的對(duì)稱性排除兩個(gè)選項(xiàng),再由的值判斷作答.
【解析】函數(shù),則函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,選項(xiàng)C,D不滿足;
又,顯然選項(xiàng)B不滿足,選項(xiàng)A符合條件.
故選:A
7.已知函數(shù)是上的單調(diào)函數(shù),那么實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根據(jù)的單調(diào)性列不等式組,由此求得的取值范圍.
【解析】函數(shù),
若在上為單調(diào)遞增函數(shù),
則,解得;
若在上為單調(diào)遞減函數(shù),
則,無(wú)解.
綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍為.
故選:C
8.若,,,,則( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】利用對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性結(jié)合基本不等式可得出、、的大小關(guān)系.
【解析】因?yàn)?,則,由基本不等式可得,,
故,即.
故選:A.
9.已知圖中曲線分別是函數(shù),,,的圖像,則的大小關(guān)系是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】利用對(duì)數(shù)的性質(zhì)結(jié)合圖像判斷.
【解析】由對(duì)數(shù)的性質(zhì)有:,,,
結(jié)合圖像有:
,故A,C,D錯(cuò)誤.
故選:B.
10.函數(shù)的定義域是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】依題意可得,根據(jù)對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì)解不等式,即可求出函數(shù)的定義域.
【解析】解:依題意可得,即,所以,
即函數(shù)的定義域?yàn)?
故選:C
11.函數(shù),下列關(guān)于函數(shù)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.函數(shù)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱
B.函數(shù)的值域?yàn)?br>C.不等式的解集是
D.是增函數(shù)
【答案】A
【分析】利用特殊值法可判斷A選項(xiàng);求出函數(shù)的值域,可判斷B選項(xiàng);解不等式可判斷C選項(xiàng);利用指數(shù)型函數(shù)的單調(diào)性可判斷D選項(xiàng).
【解析】對(duì)于A選項(xiàng),函數(shù)的定義域?yàn)椋遥?br>所以,函數(shù)的圖象不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,A錯(cuò);
對(duì)于B選項(xiàng),因?yàn)?,所以,,B對(duì);
對(duì)于C選項(xiàng),由可得,則,解得,C對(duì);
對(duì)于D選項(xiàng),對(duì)任意的,,
且函數(shù)在上單調(diào)遞減,故函數(shù)是增函數(shù),D對(duì).
故選:A.
12.記函數(shù)的定義域?yàn)榧螦,若“”是關(guān)于x的不等式成立”的充分不必要條件,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】求出函數(shù)的定義域得集合,解不等式得的范圍,根據(jù)充分不必要條件的定義可得答案.
【解析】函數(shù)有意義的條件為,解得,
所以,不等式,即,
因?yàn)?,所以,記不等式的解集為集合?br>所以,所以,得.
故選:B.
13.已知冪函數(shù)在上單調(diào)遞增,函數(shù),任意時(shí),總存在使得,則的取值范圍是( )
A.B.或C.或D.
【答案】D
【分析】先根據(jù)冪函數(shù)定義解得m,再根據(jù)單調(diào)性進(jìn)行取舍,根據(jù)任意存在性將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)函數(shù)值域包含問(wèn)題,最后根據(jù)函數(shù)單調(diào)性確定對(duì)應(yīng)函數(shù)值域,根據(jù)值域包含關(guān)系列不等式解得結(jié)果.
【解析】由題意,則,即,當(dāng)時(shí), ,又當(dāng)時(shí), ,∴,解得,故選D.
【點(diǎn)睛】對(duì)于方程任意或存在性問(wèn)題,一般轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)函數(shù)值域包含關(guān)系,即的值域包含于的值域;的值域與的值域交集非空.
14.已知是定義域?yàn)榈膯握{(diào)函數(shù),若對(duì)任意的,都有,且方程在區(qū)間上有兩解,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)函數(shù)的定義域和單調(diào)函數(shù),可得必存在唯一的正實(shí)數(shù)滿足,,結(jié)合,可得,所以函數(shù),由方程
在區(qū)間上有兩解,則在區(qū)間上有兩解,設(shè)
,作出函數(shù)在上的圖象, 結(jié)合圖象,可得實(shí)數(shù)的取值范圍.
【解析】解:因?yàn)楹瘮?shù)是定義域?yàn)榈膯握{(diào)函數(shù),對(duì)于任意的,
都有,
所以必存在唯一的正實(shí)數(shù)滿足,,
所以,可得,即,所以,
所以,所以函數(shù),
由方程在區(qū)間上有兩解,則在區(qū)間上有兩解,
設(shè),作出函數(shù)在上的圖象,如圖所示,
結(jié)合圖象,可得方程在區(qū)間上有兩解,
實(shí)數(shù)滿足.
故選:A
【點(diǎn)睛】本題考查了對(duì)數(shù)函數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)及對(duì)數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì)的綜合應(yīng)用,綜合性強(qiáng),難度較大,解題時(shí)要認(rèn)真審題,注意挖掘題設(shè)中的隱含條件,合理進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)化,本題的解答中根據(jù),等價(jià)轉(zhuǎn)換求得函數(shù)的解析式是解答的關(guān)鍵.
二、填空題
15.若冪函數(shù)的圖像關(guān)于y軸對(duì)稱,則實(shí)數(shù)______.
【答案】
【分析】根據(jù)冪函數(shù)的概念和性質(zhì)計(jì)算即可
【解析】由冪函數(shù)可得,解得或,
又因?yàn)楹瘮?shù)圖像關(guān)于y軸對(duì)稱,則a為偶數(shù),所以.
故答案為:
16.不等式的解集為:_________.
【答案】
【分析】將不等式化為,構(gòu)造根據(jù)其單調(diào)性可得,求解即可.
【解析】不等式變形為
所以,
令,則有,顯然在R上單調(diào)遞增,
則,可得解得.
故不等式的解集為.
故答案為:
17.函數(shù),若,則實(shí)數(shù)的范圍是____________.
【答案】
【分析】根據(jù)解析式可判斷是定義在上的奇函數(shù)且在上單調(diào)遞增,轉(zhuǎn)化不等式即可求解.
【解析】,,
是定義在上的奇函數(shù),且顯然在上單調(diào)遞增,
由可得,
,解得.
故答案為:.
18.已知函數(shù)為奇函數(shù),則______.
【答案】2或
【分析】根據(jù)條件,由,求出的值,再檢驗(yàn)即可.
【解析】函數(shù)為奇函數(shù),其定義域?yàn)?
由,解得或
當(dāng)時(shí),,則,滿足條件.
當(dāng)時(shí),,則,滿足條件.
故答案為:2或
19.已知,則的值為______.
【答案】
【分析】將代入對(duì)應(yīng)解析式依次推導(dǎo)即可.
【解析】.
故答案為:.
20.關(guān)于的方程有實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)的取值范圍為______.
【答案】
【分析】根據(jù)指數(shù)函數(shù)的性質(zhì),由題中條件,得到,求解,即可得出結(jié)果.
【解析】因?yàn)橹笖?shù)函數(shù)的值域?yàn)?,關(guān)于的方程有實(shí)數(shù)根,
所以只需,即,解得;
故答案為:.
21.已知(其中且為常數(shù))有兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是___________.
【答案】
【分析】設(shè),可轉(zhuǎn)化為有兩個(gè)正解,進(jìn)而可得參數(shù)范圍.
【解析】設(shè),
由有兩個(gè)零點(diǎn),
即方程有兩個(gè)正解,
所以,解得,
即,
故答案為:.
22.若函數(shù)且的圖象恒過(guò)定點(diǎn)A,則A坐標(biāo)為______.
【答案】
【分析】令,函數(shù)值是一個(gè)定值,與參數(shù)a無(wú)關(guān),即可得到定點(diǎn).
【解析】令,則,,
所以函數(shù)圖象恒過(guò)定點(diǎn)為.
故答案為:
23.已知函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為__________.
【答案】
【分析】先求得函數(shù)的定義域,然后根據(jù)復(fù)合函數(shù)單調(diào)性求得的單調(diào)遞增區(qū)間.
【解析】,
解得或,所以的定義域?yàn)?
函數(shù)開口向上,對(duì)稱軸為,
在上遞增,
根據(jù)復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性同增異減可知,的遞增區(qū)間為.
故答案為:
24.函數(shù)的值域是________.
【答案】
【分析】對(duì)函數(shù)解析式進(jìn)行變形處理,即可得解.
【解析】,
,,
所以.
故答案為:
25.若函數(shù)的定義域?yàn)椋瑒t的定義域?yàn)開___.
【答案】
【分析】利用在同一對(duì)應(yīng)法則下,括號(hào)內(nèi)的式子的取值范圍是相同的,先求得,進(jìn)而得到,再解得即可.
【解析】對(duì)于,因?yàn)?,所以?br>因此對(duì)于,有,得,所以的定義域?yàn)?
故答案為:.
26.已知是定義域?yàn)榈钠婧瘮?shù),且對(duì)任意的滿足,若時(shí),有,則______.
【答案】
【分析】由條件可得,然后可算出答案.
【解析】因?yàn)?,是定義域?yàn)榈钠婧瘮?shù),
所以
因?yàn)楫?dāng)時(shí),有,所以
所以
故答案為:
27.已知函數(shù)在區(qū)間上有且僅有一個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為_____.
【答案】
【分析】結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性和零點(diǎn)的存在定理,即可求解
【解析】解: 由對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì),可得為單調(diào)遞增函數(shù),且函數(shù)在上有且僅有一個(gè)零點(diǎn),
所以,即,解得,
所以實(shí)數(shù)的取值范圍是,
故答案為:
28.已知定義在R上的偶函數(shù)和奇函數(shù)滿足,且對(duì)任意的,恒成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是___________.
【答案】
【分析】由,再根據(jù)函數(shù)的奇偶性得,兩式聯(lián)立可得,再由參變分離法得在上恒成立,判斷函數(shù)的單調(diào)性與最小值,即可求解.
【解析】函數(shù)滿足①,所以,由函數(shù)的奇偶性可得,②,由①②得,,因?yàn)閷?duì)任意的,恒成立,即對(duì)任意的,恒成立,令,則函數(shù)在上為減函數(shù),所以,所以.
故答案為:
29.已知函數(shù) 且 的圖象經(jīng)過(guò)定點(diǎn), 若冪函數(shù) 的圖象也經(jīng)過(guò)該點(diǎn), 則 _______________________.
【答案】
【分析】根據(jù)對(duì)數(shù)型函數(shù)的性質(zhì),結(jié)合冪函數(shù)的定義進(jìn)行求解即可.
【解析】因?yàn)椋?,設(shè)冪函數(shù),
因?yàn)閮绾瘮?shù) 的圖象經(jīng)過(guò),
所以,
因此,
故答案為:
30.已知且,對(duì)任意且,不等式恒成立,則的取值范圍是__________.
【答案】
【分析】根據(jù)題意得到在上單調(diào)遞減,結(jié)合復(fù)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性的判定方法,得到,再結(jié)合對(duì)數(shù)函數(shù)的定義域和二次函數(shù)的性質(zhì),列出不等式,即可求解.
【解析】因?yàn)閷?duì)任意且,不等式恒成立,
所以在上單調(diào)遞減,
因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞減,由復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性知,
又由對(duì)數(shù)函數(shù)的定義域知,當(dāng)時(shí),恒成立,
可得,解得,
綜上可得;,所以實(shí)數(shù)的取值范圍為.
故答案為:.
31.設(shè)函數(shù)在區(qū)間上的最大值為,若,則實(shí)數(shù)t的最大值為___________.
【答案】
【分析】由題意:在區(qū)間,為正數(shù))上的最大值為,轉(zhuǎn)化為,當(dāng)時(shí),則有:,可得:,或因此只需要,即可得出.
【解析】解:由題意:在區(qū)間,為正數(shù))上的最大值為,轉(zhuǎn)化為,
當(dāng)時(shí),
則有:
那么:①
當(dāng)或時(shí),
或
只需要,
即:
得:②
把①式代入②,
得:,
化為:,
,解得.
的最大值為.
故答案為:.
三、解答題
32.已知冪函數(shù)在上為增函數(shù).
(1)求實(shí)數(shù)的值;
(2)求函數(shù)的值域.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)解方程再檢驗(yàn)即得解;
(2)令,再求函數(shù)的值域即得解.
(1)
解:由題得或.
當(dāng)時(shí),在上為增函數(shù),符合題意;
當(dāng)時(shí),在上為減函數(shù),不符合題意.
綜上所述.
(2)
解:由題得,
令,
拋物線的對(duì)稱軸為,所以.
所以函數(shù)的值域?yàn)?
33.已知冪函數(shù)為奇函數(shù).
(1)求的值;
(2)若,求代數(shù)式的最小值.
【答案】(1)
(2)5
【分析】(1)根據(jù)冪函數(shù)定義知,結(jié)合奇函數(shù)性質(zhì),求得m的值,從而求得函數(shù)值.
(2)根據(jù)函數(shù)單調(diào)性,等價(jià)于,求得a的范圍,將代數(shù)式化為,利用基本不等關(guān)系求得最小值.
(1)
由題知,,解得或,
又函數(shù)為奇函數(shù),則,,
(2)
由(1)知,函數(shù)單增,等價(jià)于,解得,
,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立.
因此,代數(shù)式的最小值為5.
34.已知冪函數(shù)在上單調(diào)遞減.
(1)求的值并寫出的解析式;
(2)試判斷是否存在,使得函數(shù)在上的值域?yàn)??若存在,求出的值;若不存在,?qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1),;(2)存在,.
【分析】(1)根據(jù)冪函數(shù)的定義及單調(diào)性,令冪的系數(shù)為1及指數(shù)為負(fù),列出方程求出的值,將的值代入即可;
(2)求出的解析式,按照與的大小關(guān)系進(jìn)行分類討論,利用的單調(diào)性列出方程組,求解即可.
【解析】(1)(1)因?yàn)閮绾瘮?shù)在上單調(diào)遞減,
所以解得:或(舍去),
所以;
(2)由(1)可得,,所以,
假設(shè)存在,使得在上的值域?yàn)椋?br>①當(dāng)時(shí),,此時(shí)在上單調(diào)遞減,不符合題意;
②當(dāng)時(shí),,顯然不成立;
③當(dāng)時(shí),,在和上單調(diào)遞增,
故,解得.
綜上所述,存在使得在上的值域?yàn)?
35.已知函數(shù),,且的圖象關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)成中心對(duì)稱.
(1)求實(shí)數(shù)的值;
(2)若在y軸的右側(cè)函數(shù)的圖象始終在的圖象上方,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【答案】(1)1
(2)
【分析】(1)根據(jù)題意可知函數(shù)為奇函數(shù),可利用特殊值計(jì)算出實(shí)數(shù)的值,然后檢驗(yàn)函數(shù)為奇函數(shù)即可.
(2)在y軸的右側(cè)函數(shù)的圖象始終在的圖象上方可轉(zhuǎn)化為在恒成立,然后利用分離參數(shù)法轉(zhuǎn)化為求函數(shù)最值即可.
(1)
的圖象關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)成中心對(duì)稱,是奇函數(shù),
,,解得
又時(shí),,,
所以.
(2)
在軸的右側(cè)函數(shù)的圖象始終在的圖象上方
,即對(duì)恒成立.
與在上都是增函數(shù),
在上是增函數(shù),
當(dāng)時(shí),,
解得,
故所求實(shí)數(shù)的取值范圍為.
36.已知定義域?yàn)榈暮瘮?shù)為奇函數(shù).
(1)求的值;
(2),恒成立,求的取值范圍.
【答案】(1)1
(2)
【分析】(1)根據(jù)奇函數(shù)的性質(zhì)和定義進(jìn)行求解即可;
(2)根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性及一元二次函數(shù)的恒成立進(jìn)行求解即可.
(1)
因?yàn)槭嵌x在上的奇函數(shù),
所以,則(經(jīng)檢驗(yàn),時(shí)為奇函數(shù),滿足題意).
(2)
因?yàn)槭瞧婧瘮?shù),所以不等式等價(jià)于,
又由(1)知,易知是上的減函數(shù),
所以,即對(duì)任意的有恒成立,
從而對(duì)應(yīng)方程的根的判別式,解得.
所以的取值范圍為.
37.已知函數(shù),
(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)在的值域
(2)若關(guān)于x的方程有解,求a的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)依題意可得,令,則,最后根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)計(jì)算可得;
(2)依題意可得有解,參變分離可得有解,再根據(jù)指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)計(jì)算可得;
(1)
解:∵,,
令,∵,∴,
∴,,而對(duì)稱軸,開口向上,∴當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),
∴的值域是.
(2)
解:方程有解,
即有解,
即有解,
∴有解,
令,則,
∴.
38.已知函數(shù),.
(1)當(dāng)時(shí),不等式恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(2)當(dāng)時(shí),求函數(shù)在區(qū)間上的最值.
【答案】(1)
(2)最大值為,最小值為0
【分析】(1)分為、和三種情形,結(jié)合分離參數(shù)思想,通過(guò)最值即可得結(jié)果;
(2)分為和兩種情形,通過(guò)去絕對(duì)值,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)即可得結(jié)果.
(1)
若不等式恒成立,有,可化為
①當(dāng)時(shí),顯然原不等式恒成立,此時(shí);
②當(dāng)時(shí),,原不等式可化為,
因?yàn)?,所以?br>③當(dāng)時(shí),,原不等式可化為,
因?yàn)?,所以?br>由上知,當(dāng)時(shí),不等式恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為.
(2)
,
①當(dāng)時(shí),令,則可化為,
令,二次函數(shù)的對(duì)稱軸為,
故在區(qū)間上單調(diào)遞增,可得的最小值為,
的最大值為;
②當(dāng)時(shí),令
則可化為,
令,二次函數(shù)的對(duì)稱軸為,
故函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞減,
由,,
得,因?yàn)椋?br>所以函數(shù)在上的最大值為,最小值為0.
39.已知函數(shù),有意義時(shí)的取值范圍為,其中為實(shí)數(shù).
(1)求的值;
(2)寫出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,并求函數(shù)的最大值.
【答案】(1)
(2)增區(qū)間為 ,減區(qū)間為,最大值為
【分析】(1)由一元二次不等式的解集,結(jié)合韋達(dá)定理可解;
(2)根據(jù)復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求內(nèi)層函數(shù)的單調(diào)區(qū)間問(wèn)題,然后可得.
(1)
因?yàn)橛幸饬x時(shí)的取值范圍為,
所以的解集為,
所以和是方程的兩根.
由韋達(dá)定理可得,解得.
(2)
由(1)知,,
令,
因?yàn)闉樵龊瘮?shù),且在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
所以當(dāng)時(shí) ,取得最大值
40.設(shè)函數(shù),且是定義域?yàn)镽的奇函數(shù),且的圖象過(guò)點(diǎn).
(1)求和的值;
(2)若R,,求實(shí)數(shù)的取值范圍;
(3)是否存在實(shí)數(shù)m,使函數(shù)在區(qū)間上的最大值為1.若存在,求出的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【分析】(1)直接利用奇函數(shù)可得到t的值,再代回解析式看是否符合奇函數(shù)的條件,由函數(shù)過(guò)點(diǎn)代入求a;
(2)利用奇函數(shù)的性質(zhì)可得,再由函數(shù)單調(diào)性脫去“”,轉(zhuǎn)化為二次不等式恒成立求解即可;
(3)令 換元后轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)有最大值,分類討論求出最大值得出即可.
(1)
∵f(x)是定義域?yàn)镽上的奇函數(shù),
且,∴,
∴ ,此時(shí),滿足,
故符合題意,
∵函數(shù)的圖象過(guò)點(diǎn),∴,即,
解得或,因?yàn)榍遥?br>∴.
(2)
由(1)知,
由,得,
∵為奇函數(shù),∴,
為R上的增函數(shù),
∴對(duì)一切R恒成立,即對(duì)一切R恒成立,
故,解得.
(3)
由題意
設(shè)則,
∵,∴,記,
∴函數(shù)在有最大值為1,
①若對(duì)稱軸,
∴,不合題意.
②若對(duì)稱軸,
綜上所述:故存在實(shí)數(shù),使函數(shù)g(x)在上的最大值為1.
41.已知函數(shù),.
(1)證明:為偶函數(shù);
(2)若函數(shù),,是否存在,使最小值為0.若存在,求出的值;若不存在,說(shuō)明理由.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)根據(jù)偶函數(shù)的定義證明即可;
(2)首先得到,令,則,,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)分類討論,分別計(jì)算可得;
(1)
證明:定義域?yàn)椋?br>,
即為,
則為偶函數(shù);
(2)
解:
,
當(dāng)時(shí),,
令,則,,
當(dāng)時(shí),即,在上單調(diào)遞增,
所以時(shí),,解得,
當(dāng)時(shí)即,時(shí),,
解得:不成立;
當(dāng)時(shí),即,在上單調(diào)遞減,所以時(shí),,
解得不成立.
故存在滿足條件的.
42.已知函數(shù)
(1)設(shè)是的反函數(shù),當(dāng)時(shí),解不等式;
(2)若關(guān)于的方程的解集中恰好有一個(gè)元素,求實(shí)數(shù)的值;
(3)設(shè),若對(duì)任意,函數(shù)在區(qū)間上的最大值與最小值的差不超過(guò),求的取值范圍.
【答案】(1);(2)或;(3).
【解析】(1)利用反函數(shù)的性質(zhì),得到,然后,利用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性求解即可;
(2)利用對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì),把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為的解集中恰好有一個(gè)元素,然后,對(duì)進(jìn)行分類討論即可;
(3)利用單調(diào)性的定義法,得出在上單調(diào)遞減,
進(jìn)而可得,通過(guò)參變分離,得到
,設(shè),對(duì)進(jìn)行分類討論,并利用均值不等式進(jìn)行求解即可
【解析】(1)因?yàn)?,所以,所以?br>所以,
當(dāng)時(shí),,故解集為;
(2)方程即,
即的解集中恰好有一個(gè)元素,
當(dāng)時(shí),,符合題意,
當(dāng)時(shí),,解得,
綜上所述,或;
(3)當(dāng)時(shí),設(shè),則,,
所以在上單調(diào)遞減,
所以函數(shù)在區(qū)間上的最大值與最小值為,
所以,
所以
設(shè),則,,
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,
因?yàn)樵谏线f減,所以,
所以,
所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:(1)解題關(guān)鍵在于利用反函數(shù)定義,得到,進(jìn)而用單調(diào)性解不等式;(2)解題關(guān)鍵在于利用二次函數(shù)性質(zhì)進(jìn)行求解;(3)解題關(guān)鍵在于得出的單調(diào)性后,分類討論,并利用均值不等式求解;本題難度屬于中檔題
43.對(duì)于函數(shù),若其定義域內(nèi)存在實(shí)數(shù)滿足,則稱為“偽奇函數(shù)”.
(1)已知函數(shù),試問(wèn)是否為“偽奇函數(shù)”?說(shuō)明理由;
(2)若冪函數(shù)使得為定義在上的“偽奇函數(shù)”,試求實(shí)數(shù)的取值范圍;
(3)是否存在實(shí)數(shù),使得是定義在上的“偽奇函數(shù)”,若存在,試求實(shí)數(shù)的取值范圍;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)不是;(2);(3).
【分析】(1)先假設(shè)為“偽奇函數(shù)”,然后推出矛盾即可說(shuō)明;
(2)先根據(jù)冪函數(shù)確定出的解析式,然后將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為“在上有解”,根據(jù)指數(shù)函數(shù)的值域以及對(duì)勾函數(shù)的單調(diào)性求解出的取值范圍;
(3)將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為“在上有解”,通過(guò)換元法結(jié)合二次函數(shù)的零點(diǎn)分布求解出的取值范圍.
【解析】(1)假設(shè)為“偽奇函數(shù)”,存在滿足,
有解,化為,無(wú)解,
不是“偽奇函數(shù)”;
(2)為冪函數(shù),,,
,
為定義在的“偽奇函數(shù)”,
在上有解,
在上有解,
令,在上有解,
又對(duì)勾函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
且時(shí),,時(shí),,
,的值域?yàn)椋?br>,;
(3)設(shè)存在滿足,即在上有解,
在上有解,
在上有解,
令,取等號(hào)時(shí),
在上有解,
在上有解(*),
,解得,
記,且對(duì)稱軸,
當(dāng)時(shí),在上遞增,
若(*)有解,則,,
當(dāng)時(shí),在上遞減,在上遞增,
若(*)有解,則,即,此式恒成立,,
綜上可知,.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解答本題(2)(3)問(wèn)題的關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)化思想的運(yùn)用,通過(guò)理解“偽奇函數(shù)”的定義,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為方程有解的問(wèn)題,利用換元的思想簡(jiǎn)化運(yùn)算并完成計(jì)算.
a>1
01;
當(dāng)x
這是一份(上海專用)新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題04 冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)(練習(xí))(2份,原卷版+解析版),文件包含上海專用新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題04冪函數(shù)指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)練習(xí)原卷版doc、上海專用新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題04冪函數(shù)指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)練習(xí)解析版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共41頁(yè), 歡迎下載使用。
這是一份(上海專用)新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題04 冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)(模擬練)(2份,原卷版+解析版),文件包含上海專用新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題04冪函數(shù)指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)模擬練原卷版doc、上海專用新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題04冪函數(shù)指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)模擬練解析版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共25頁(yè), 歡迎下載使用。
這是一份(上海專用)新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題03 函數(shù)的概念與性質(zhì)(講義)(2份,原卷版+解析版),文件包含上海專用新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題03函數(shù)的概念與性質(zhì)講義原卷版doc、上海專用新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題03函數(shù)的概念與性質(zhì)講義解析版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共38頁(yè), 歡迎下載使用。
(上海專用)新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題02 等式與不等式(講義)(2份,原卷版+解析版)
(上海專用)新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題01 集合與邏輯(講義)(2份,原卷版+解析版)
(上海專用)新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題01 集合與邏輯(模擬練)(2份,原卷版+解析版)
2024年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)核心考點(diǎn)講與練(新高考專用) 考點(diǎn)04 指對(duì)冪函數(shù)(核心考點(diǎn)講與練)(原卷版+解析版)
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功