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    2021年高中数学人教版必修第一册:4.2《第2课时 指数函数及其性质的应用》同步精选练习(含答案详解)
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    人教A版 (2019)必修 第一册4.2 指数函数第2课时巩固练习

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    这是一份人教A版 (2019)必修 第一册4.2 指数函数第2课时巩固练习,共6页。

    1.若(eq \f(1,2))2a+1<(eq \f(1,2))3-2a,则实数a的取值范围是( )
    A.(1,+∞) B.(eq \f(1,2),+∞) C.(-∞,1) D.(-∞,eq \f(1,2))
    2.若函数f(x)=(1-2a)x在实数集R上是减函数,则实数a的取值范围是( )
    A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),+∞)) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2))) C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,\f(1,2))) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),\f(1,2)))
    3.设f(x)为奇函数,且当x≥0时,f(x)=ex-1,则当x<0时,f(x)=( )
    A.e-x-1B.e-x+1
    C.-e-x-1D.-e-x+1
    4.函数y=ax在[0,1]上的最大值与最小值的和为3,则函数y=2ax-1在[0,1]上的最大值是( )
    A.6 B.1 C.3 D.eq \f(3,2)
    5.函数y= SKIPIF 1 < 0 的值域是( )
    A.(-∞,4) B.(0,+∞) C.(0,4] D.[4,+∞)
    6.满足方程4x+2x-2=0的x值为________.
    7.比较下列各组数的大小:
    (1)0.7-0.3与0.7-0.4;
    (2)2.51.4与1.21.4;
    (3)1.90.4与
    8.已知函数f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))ax2-4x+3.
    (1)若a=-1时,求函数f(x)的单调增区间;
    (2)如果函数f(x)有最大值3,求实数a的值.
    能 力 练
    综合应用 核心素养
    9.函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-x+3a,x<0,,ax,x≥0))(a>0,且a≠1)是R上的减函数,则a的取值范围是( )
    A.(0,1) B.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3),1)) C.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(1,3))) D.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(2,3)))
    10.若函数f(x)=a|2x-4|(a>0,a≠1),满足f(1)=eq \f(1,9),则f(x)的单调递减区间是( )
    A.(-∞,2] B.[2,+∞) C.[-2,+∞) D.(-∞,-2]
    11.已知函数f(x)=a2-x(a>0且a≠1),当x>2时,f(x)>1,则f(x)在R上( )
    A.是增函数
    B.是减函数
    C.当x>2时是增函数,当x<2时是减函数
    D.当x>2时是减函数,当x<2时是增函数
    12.已知定义在R上的奇函数f(x)和偶函数g(x)满足f(x)+g(x)=ax-a-x+2(a>0,且a≠1).若g(2)=a,则f(2)等于( )
    A.2 B.eq \f(15,4) C .eq \f(17,4) D.a2
    13.已知a=eq \f(\r(5)-1,2),函数f(x)=ax,若实数m、n满足f(m)>f(n),则m、n的关系为( )
    A.m+n<0 B.m+n>0 C.m>n D.m14.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=1-2-x,则不等式f(x)<-eq \f(1,2)的解集是________________.
    15.函数y=32x+2·3x-1,x∈[1,+∞)的值域为______________.
    16.用清水漂洗衣服,若每次能洗去污垢的eq \f(3,4),要使存留污垢不超过原来的1%,则至少要漂洗________次.
    17. 已知f(x)=x(eq \f(1,2x-1)+eq \f(1,2)).
    (1)求f(x)的定义域;
    (2)判断f(x)的奇偶性,并说明理由;
    (3)求证:f(x)>0.
    18. 已知定义域为R的函数f(x)=eq \f(b-2x,2x+a)是奇函数.
    (1)求a,b的值;
    (2)用定义证明f(x)在(-∞,+∞)上为减函数.
    (3)若对于任意t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求k的范围.
    【参考答案】
    1. B 解析 ∵函数y=(eq \f(1,2))x在R上为减函数,∴2a+1>3-2a,∴a>eq \f(1,2).
    2. B 解析 由已知,得0<1-2a<1,解得03. D 解析 由题意知f(x)是奇函数,且当x≥0时,f(x)=ex-1,则当x<0时,-x>0,则f(-x)=e-x-1=-f(x),得f(x)=-e-x+1.故选D.
    4. C 解析 函数y=ax在[0,1]上是单调的,最大值与最小值都在端点处取到,故有a0+a1=3,解得a=2,因此函数y=2ax-1=4x-1在[0,1]上是单调递增函数,当x=1时,ymax=3.
    5. C 解析 设t=x2+2x-1,则y=(eq \f(1,2))t.因为t=(x+1)2-2≥-2,y=(eq \f(1,2))t为关于t的减函数,所以06. 0 解析 设t=2x(t>0),则原方程化为t2+t-2=0,∴t=1或t=-2.
    ∵t>0,∴t=-2舍去.∴t=1,即2x=1,∴x=0.
    7.解 (1)∵y=0.7x在R上为减函数,又∵-0.3>-0.4,∴0.7-0.3<0.7-0.4.
    (2)在同一坐标系中作出函数y=2.5x与y=1.2x的图象,如图所示.由图象可知2.51.4>
    (3)∵1.90.4>1.90=1,0.92.4<0.90=1,∴1.90.4>
    8. 解 (1)当a=-1时,f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))-x2-4x+3,
    令g(x)=-x2-4x+3=-(x+2)2+7,由于g(x)在(-2,+∞)上递减,y=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))x在R上是减函数,
    ∴f(x)在(-2,+∞)上是增函数,即f(x)的单调增区间是(-2,+∞).
    (2)令h(x)=ax2-4x+3,f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))h(x),由于f(x)有最大值3,所以h(x)应有最小值-1;因此必有eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a>0,,\f(12a-16,4a)=-1,))解得a=1,故当f(x)有最大值3时,a的值为1.
    9. B 解析 由单调性定义,f(x)为减函数应满足:eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(010. B 解析 由f(1)=eq \f(1,9)得a2=eq \f(1,9),所以a=eq \f(1,3)(a=-eq \f(1,3)舍去),即f(x)=(eq \f(1,3))|2x-4|.
    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.
    11. A 解析 令2-x=t,则t=2-x是减函数,因为当x>2时,f(x)>1,所以当t<0时,at>1.所以012. B 解析 ∵f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,
    ∴由f(x)+g(x)=ax-a-x+2,①得f(-x)+g(-x)=-f(x)+g(x)=a-x-ax+2,②
    ①+②,得g(x)=2,①-②,得f(x)=ax-a-x.又g(2)=a,∴a=2,∴f(x)=2x-2-x,
    ∴f(2)=22-2-2=eq \f(15,4).
    13. D 解析 ∵0f(n),∴m14.(-∞,-1) 解析 ∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(0)=0.
    当x<0时,f(x)=-f(-x)=-(1-2x)=2x-1.当x>0时,由1-2-x<-eq \f(1,2),(eq \f(1,2))x>eq \f(3,2),得x∈∅;
    当x=0时,f(0)=0<-eq \f(1,2)不成立;当x<0时,由2x-1<-eq \f(1,2),2x<2-1,得x<-1.
    综上可知x∈(-∞,-1).
    15.[14,+∞) 解析]令3x=t,由x∈[1,+∞),得t∈[3,+∞).
    ∴y=t2+2t-1=(t+1)2-2≥(3+1)2-2=14.故所求函数的值域为[14,+∞).
    16. 4 解析 经过第一次漂洗,存留量为总量的eq \f(1,4);经过第二次漂洗,存留量为第一次漂洗后的eq \f(1,4),也就是原来的eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4)))2,经过第三次漂洗,存留量为原来的eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4)))3,…,经过第x次漂洗,存留量为原来的eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4)))x,故解析式为y=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4)))x.由题意,eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4)))x≤eq \f(1,100),4x≥100,2x≥10,∴x≥4,即至少漂洗4次.
    17. (1)解 由于2x-1≠0和2x≠20,故x≠0,所以函数f(x)的定义域为{x∈R|x≠0}.
    (2)解 函数f(x)是偶函数.理由如下:
    由(1)知函数f(x)的定义域关于原点对称,因为f(x)=x(eq \f(1,2x-1)+eq \f(1,2))=eq \f(x,2)·eq \f(2x+1,2x-1),
    所以f(-x)=-eq \f(x,2)·eq \f(2-x+1,2-x-1)=-eq \f(x,2)·eq \f(2-x+1·2x,2-x-1·2x)=-eq \f(x,2)·eq \f(1+2x,1-2x)=eq \f(x,2)·eq \f(2x+1,2x-1)=f(x),
    所以f(x)为偶函数.
    (3)证明 由(2)知f(x)=eq \f(x,2)·eq \f(2x+1,2x-1).对于任意x∈R,都有2x+1>0,
    若x>0,则2x>20,所以2x-1>0,于是eq \f(x,2)·eq \f(2x+1,2x-1)>0,即f(x)>0,
    若x<0,则2x<20,所以2x-1<0,于是eq \f(x,2)·eq \f(2x+1,2x-1)>0,即f(x)>0,
    综上知:f(x)>0.
    18.解 (1)∵f(x)为R上的奇函数,∴f(0)=0,b=1.又f(-1)=-f(1),得a=1.
    (2)任取x1,x2∈R,且x1<x2,则f(x1)-f(x2)= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0
    = SKIPIF 1 < 0
    ∵x1<x2,∴ SKIPIF 1 < 0 >0,又( SKIPIF 1 < 0 +1)( SKIPIF 1 < 0 +1)>0,f(x1)-f(x2)>0
    ∴f(x)为R上的减函数.
    (3)∵t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,∴f(t2-2t)<-f(2t2-k)
    ∵f(x)是奇函数,∴f(t2-2t)<f(k-2t2),∵f(x)为减函数,∴t2-2t>k-2t2.
    即k<3t2-2t恒成立,而3t2-2t=3(t-eq \f(1,3))2-eq \f(1,3)≥-eq \f(1,3).
    ∴k<-eq \f(1,3).
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