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    高一数学常考点微专题提分精练(人教A版必修第一册)微专题15指数函数及其性质(原卷版+解析)
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    高一数学常考点微专题提分精练(人教A版必修第一册)微专题15指数函数及其性质(原卷版+解析)

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    这是一份高一数学常考点微专题提分精练(人教A版必修第一册)微专题15指数函数及其性质(原卷版+解析),共43页。

    知识点一、指数函数的图象及性质:
    知识点诠释:
    (1)当底数大小不定时,必须分“”和“”两种情形讨论.
    (2)当时,,;当时,.
    当时,的值越大,图象越靠近轴,递增速度越快.
    当时,的值越小,图象越靠近轴,递减的速度越快.
    (3)指数函数与的图象关于轴对称.
    知识点二、指数函数底数变化与图像分布规律
    (1)
    ①,②,③,④,则:
    又即:时,(底大幂大)
    时,
    (2)特殊函数
    ,,,的图像:
    【题型归纳目录】
    题型一:指数函数的图象基本性质:定点、对称性、单调性
    题型二:指数 (型) 函数的单调性应用(1): 复合函数的值域问题
    题型三:指数 (型) 函数的单调性应用(2): 复合函数的单调问题
    题型四:指数(型) 函数中的奇偶性及与单调性的综合
    【典型例题】
    题型一:指数函数的图象基本性质:定点、对称性、单调性
    例1.(2023·全国·高一课时练习)已知函数的图象关于直线对称,则a=( )
    A.1B.2C.0D.-2
    例2.(2023·福建·莆田二中高一期中)已知函数,若实数满足,且,则的取值范围为( )
    A.B.C.D.
    例3.(2023·全国·高一课时练习)若,则的取值范围为( )
    A.B.C.D.
    变式1.(多选题)(2023·全国·高一单元测试)已知,则方程的根个数可能是( )
    A.3B.4C.5D.6
    变式2.(多选题)(2023·全国·高一期末)(多选)已知函数的图象如图所示,则( )
    A.a>1B.0C.b>1D.0变式3.(多选题)(2023·全国·高一课时练习)已知函数,实数,满足,则( )
    A.B.,,使得
    C.D.
    变式4.(2023·全国·高一单元测试)函数图象过定点,点在直线上,则最小值为___________.
    变式5.(2023·江苏·高一专题练习)函数(,且)的图象恒过定点,在幂函数的图象上,则=_______;
    变式6.(2023·全国·高一课时练习)函数的定义域为______.
    变式7.(2023·全国·高一单元测试)已知函数的定义域为,则_________.
    变式8.(2023·全国·高一专题练习)已知函数f(x)=ax+b(a>0,a≠1).
    (1)若f(x)的图象如图①所示,求a,b的取值范围;
    (2)若f(x)的图象如图②所示,|f(x)|=m有且仅有一个实数解,求出m的范围.
    题型二:指数 (型) 函数的单调性应用(1): 复合函数的值域问题
    例4.(2023·全国·高一专题练习)函数的值域为____.
    例5.(2023·全国·高一单元测试)函数的值域为( )
    A.B.C.D.
    例6.(2023·黑龙江·佳木斯一中高一期末)已知(其中且为常数)有两个零点,则实数的取值范围是___________.
    变式9.(2023·河南·登封市第一高级中学高一阶段练习)函数在上的值域为___________.
    变式10.(2023·陕西渭南·高一期末)方程的解在内,则的取值范围是___________.
    变式11.(2023·河南·洛宁县第一高级中学高一阶段练习)函数的值域是______.
    变式12.(2023·全国·高一课时练习)已知函数f(x)=ax+b(a>0,a≠1),其中a,b均为实数.
    (1)若函数f(x)的图象经过点A(0,2),B(1,3),求函数的值域;
    (2)如果函数f(x)的定义域和值域都是[﹣1,0],求a+b的值.
    变式13.(2023·河南·洛宁县第一高级中学高一阶段练习)已知函数.
    (1)当时,求的值域;
    (2)若有最大值16,求的值.
    变式14.(2023·全国·高一课时练习)已知函数(且)的图象经过点.
    (1)求a,并比较与的大小;
    (2)求函数的值域.
    变式15.(2023·全国·高一专题练习)求下列函数的定义域、值域:
    (1)
    (2)
    变式16.(2023·山东·嘉祥县第一中学高一期中)设函数是定义域的奇函数.
    (1)求值;
    (2)若,试判断函数单调性并求使不等式在定义域上恒成立的的取值范围;
    (3)若,且在上最小值为,求的值.
    题型三:指数 (型) 函数的单调性应用(2): 复合函数的单调问题
    例7.(2023·全国·高一单元测试)若函数在区间上单调递增,则的取值范围为_________.
    例8.(2023·北京·牛栏山一中高一阶段练习)写出一个满足函数在上单调递增的值_____________.
    例9.(多选题)(2023·江苏·无锡市市北高级中学高一期中)函数在下列哪些区间内单调递减( )
    A.B.C.D.
    变式17.(2023·全国·高一单元测试)已知是定义域为上的减函数,则的取值范围是( )
    A.B.C.D.
    变式18.(2023·全国·高一单元测试)若,则( )
    A.B.
    C.D.
    变式19.(2023·河南·登封市第一高级中学高一阶段练习)函数的单调递减区间是( )
    A.B.C.D.
    题型四:指数(型) 函数中的奇偶性及与单调性的综合
    例10.(2023·浙江温州·高一期中)已知函数为奇函数;
    (1)求实数的值;
    (2)求的值域;
    (3)若关于的方程无实数解,求实数的取值范围.
    例11.(2023·全国·高一课时练习)已知函数是定义在上的奇函数.
    (1)求a的值;
    (2)求函数的值域;
    (3)当时,恒成立,求实数m的取值范围.
    例12.(2023·贵州·黔西南州金成实验学校高一期末)已知函数(且)为定义在上的奇函数.
    (1)利用单调性的定义证明函数在上单调递增;
    (2)求不等式的解集.
    (3)若函数有零点,求实数的取值范围.
    变式20.(2023·全国·高一课时练习)已知函数,分别是定义在上的偶函数与奇函数,且
    (1)求与的解析式;
    (2)若对,不等式恒成立,求实数m的最大值.
    变式21.(2023·辽宁·高一阶段练习)设函数(,).
    (1)若是偶函数,求实数的值;
    (2)若存在,使得成立,求实数的取值范围.
    变式22.(2023·河北沧州·高一期末)已知函数为偶函数.
    (1)判断在上的单调性并证明;
    (2)求函数在上的最小值.
    变式23.(2023·全国·高一课时练习)已知函数.当时,的值域为______;若的最大值为16,则a的值为______.
    【过关测试】
    一、单选题
    1.(2023·河南南阳·高一期中)已知函数若,则实数( )
    A.B.2C.4D.6
    2.(2023·天津·高一期末)设,则“”是“”的( )
    A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件
    3.(2023·山东·嘉祥县第一中学高一期中)已知函数为R上的奇函数,当时,,则的解集为( )
    A.B.
    C.D.
    4.(2023·全国·高一课时练习) 若存在正数x,使得关于x的不等式成立,则实数a的取值范围是( )
    A.B.C.D.
    5.(2023·全国·高一课时练习)若实数,满足,则( )
    A.B.
    C.D.
    6.(2023·全国·高一单元测试)在同一坐标系中,函数与函数的图象可能为( )
    A.B.
    C.D.
    7.(2023·全国·高一专题练习)若,则有( )
    A.B.C.D.
    8.(2023·云南·昆明市官渡区第一中学高一阶段练习)已知函数若,则实数的取值范围是( )
    A.B.C.D.
    二、多选题
    9.(2023·山东·青岛二中高一期中)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过的最大整数,则称为高斯函数,例如,.已知函数,则关于函数的叙述中正确的是( )
    A.是奇函数B.是偶函数
    C.在R上是增函数D.的值域是
    10.(2023·河南南阳·高一期中)不等式成立的一个充分不必要条件是( )
    A.B.C.D.
    11.(2023·全国·高一课时练习)(多选)定义在上的函数,则下列结论中正确的是( )
    A.的单调递减区间是B.的单调递增区间是
    C.的最大值是D.的最小值是
    三、填空题
    12.(2023·山东省青岛第十九中学高一期中)若函数 对于上任意两个不相等实数 ,不等式恒成立,则实数a的取值范围为______.
    13.(2023·内蒙古·北方重工集团第五中学高一阶段练习(文))已知函数的图象经过点其中且则函数的值域是________.
    14.(2023·四川·成都铁路中学高一阶段练习)已知函数.若存在,使得成立,则实数的取值范围是______.
    15.(2023·全国·高一课时练习)若函数在上单调递减,则实数的取值范围是______.
    16.(2023·全国·高一课时练习)若函数(,且)在区间上单调递减,则实数的取值范围是______.
    四、解答题
    17.(2023·山东·青岛二中高一期中)已知函数,且的解集为.
    (1)求函数的解析式;
    (2)解关于x的不等式(其中);
    (3)设,若对任意的,,都有,求t的取值范围.
    18.(2023·广东·深圳外国语学校高一期中)已知函数对任意的实数都有,且当时,有.
    (1)求证:在上为增函数;
    (2)若对任意恒成立,求实数的取值范围.
    19.(2023·福建省福州高级中学高一期末)已知函数,.
    (1)若对于任意的,恒成立,求实数k的取值范围;
    (2)若,且的最小值为,求实数k的值.
    20.(2023·全国·高一课时练习)已知函数(其中,为常数,且,)的图象经过点,.
    (1)求的值;
    (2)当时,函数的图象恒在函数图象的上方,求实数t的取值范围.
    时图象
    时图象
    图象
    性质
    ①定义域,值域
    ②,即时,,图象都经过点
    ③,即时,等于底数
    ④在定义域上是单调减函数
    ④在定义域上是单调增函数
    ⑤时,
    时,
    ⑤时,
    时,
    ⑥既不是奇函数,也不是偶函数
    微专题15 指数函数及其性质
    【方法技巧与总结】
    知识点一、指数函数的图象及性质:
    知识点诠释:
    (1)当底数大小不定时,必须分“”和“”两种情形讨论.
    (2)当时,,;当时,.
    当时,的值越大,图象越靠近轴,递增速度越快.
    当时,的值越小,图象越靠近轴,递减的速度越快.
    (3)指数函数与的图象关于轴对称.
    知识点二、指数函数底数变化与图像分布规律
    (1)
    ①,②,③,④,则:
    又即:时,(底大幂大)
    时,
    (2)特殊函数
    ,,,的图像:
    【题型归纳目录】
    题型一:指数函数的图象基本性质:定点、对称性、单调性
    题型二:指数 (型) 函数的单调性应用(1): 复合函数的值域问题
    题型三:指数 (型) 函数的单调性应用(2): 复合函数的单调问题
    题型四:指数(型) 函数中的奇偶性及与单调性的综合
    【典型例题】
    题型一:指数函数的图象基本性质:定点、对称性、单调性
    例1.(2023·全国·高一课时练习)已知函数的图象关于直线对称,则a=( )
    A.1B.2C.0D.-2
    答案:B
    【解析】函数的图象关于y轴对称,
    将函数的图象向右平移2个单位长度可得函数的图象,
    所以函数的图象关于直线对称,故.
    故选:B
    例2.(2023·福建·莆田二中高一期中)已知函数,若实数满足,且,则的取值范围为( )
    A.B.C.D.
    答案:D
    【解析】作出函数的图象,如图,
    当时,,
    由图可知,,即
    得,则,
    由,即,得,求得,
    ∴,
    故选:D
    例3.(2023·全国·高一课时练习)若,则的取值范围为( )
    A.B.C.D.
    答案:D
    【解析】在同一平面直角坐标系中作出函数,,的图象如下图所示,
    数形结合可知:当时,,的取值范围为.
    故选:D.
    变式1.(多选题)(2023·全国·高一单元测试)已知,则方程的根个数可能是( )
    A.3B.4C.5D.6
    答案:ABD
    【解析】令,在同一坐标系中作出函数和直线的图象,分析的根:
    ①当时,方程有一个根,且,方程,对应2个,故方程有2个根;
    ②当a=1时,方程有两个根,,方程,对应1个,方程对应2个,故方程有3个根.
    ③当0<a<1时,方程有三个根,,,方程,对应2个,方程对应2个,方程对应2个,故方程有6个根.
    ④当a=0时,方程有两个根,,方程,对应2个,方程对应2个,故方程有4个根.
    故选:ABD.
    变式2.(多选题)(2023·全国·高一期末)(多选)已知函数的图象如图所示,则( )
    A.a>1B.0C.b>1D.0答案:BD
    【解析】观察图象得,函数是单调递减的,因此,,
    图象与y轴交点纵坐标有:,而时,,于是得,解得,
    所以,.
    故选:BD
    变式3.(多选题)(2023·全国·高一课时练习)已知函数,实数,满足,则( )
    A.B.,,使得
    C.D.
    答案:CD
    【解析】画出函数的图象,如图所示.由图知,则,故A错,C对.
    由基本不等式可得,所以,则,故B错,D对.
    故选:CD.
    变式4.(2023·全国·高一单元测试)函数图象过定点,点在直线上,则最小值为___________.
    答案:【解析】当时,,过定点,
    又点在直线上,,即,
    ,,,
    (当且仅当,即,时取等号),
    的最小值为.
    故答案为:.
    变式5.(2023·江苏·高一专题练习)函数(,且)的图象恒过定点,在幂函数的图象上,则=_______;
    答案:27
    【解析】因为函数(,且)的图象恒过定点,
    所以由指数型函数性质得,
    因为在幂函数的图象上
    所以,解得,
    所以,.
    故答案为:
    变式6.(2023·全国·高一课时练习)函数的定义域为______.
    答案:
    【解析】因为,所以,则,
    即,解得,
    故函数的定义域为.
    故答案为:.
    变式7.(2023·全国·高一单元测试)已知函数的定义域为,则_________.
    答案:
    【解析】由题意可知,不等式的解集为,则,解得,
    当时,由,可得,解得,合乎题意.
    故答案为:.
    变式8.(2023·全国·高一专题练习)已知函数f(x)=ax+b(a>0,a≠1).
    (1)若f(x)的图象如图①所示,求a,b的取值范围;
    (2)若f(x)的图象如图②所示,|f(x)|=m有且仅有一个实数解,求出m的范围.
    【解析】(1)由f(x)为减函数可知a的取值范围为(0,1),
    又f(0)=1+b<0,所以b的取值范围为(-∞,-1);
    (2)的图象过点,,
    所以,
    解得,
    所以,
    在同一个坐标系中,画出函数和的图象,
    观察图象可知,当或时,两图象有一个交点,
    若有且仅有一个实数解,的范围是:或.
    题型二:指数 (型) 函数的单调性应用(1): 复合函数的值域问题
    例4.(2023·全国·高一专题练习)函数的值域为____.
    答案:
    【解析】令,
    函数化为
    ,即函数的值域为.
    故答案为:
    例5.(2023·全国·高一单元测试)函数的值域为( )
    A.B.C.D.
    答案:A
    【解析】函数定义域为R,,又函数在R上单调递减,则,
    所以函数的值域为.
    故选:A
    例6.(2023·黑龙江·佳木斯一中高一期末)已知(其中且为常数)有两个零点,则实数的取值范围是___________.
    答案:
    【解析】设,
    由有两个零点,
    即方程有两个正解,
    所以,解得,
    即,
    故答案为:.
    变式9.(2023·河南·登封市第一高级中学高一阶段练习)函数在上的值域为___________.
    答案:
    【解析】
    ∵则令
    在递增

    故答案为:.
    变式10.(2023·陕西渭南·高一期末)方程的解在内,则的取值范围是___________.
    答案:
    【解析】令,显然该函数为增函数,,值域为,故.
    故答案为:.
    变式11.(2023·河南·洛宁县第一高级中学高一阶段练习)函数的值域是______.
    答案:
    【解析】令,则,
    因为函数在上单调递增,
    所以,故的值域为.
    故答案为:.
    变式12.(2023·全国·高一课时练习)已知函数f(x)=ax+b(a>0,a≠1),其中a,b均为实数.
    (1)若函数f(x)的图象经过点A(0,2),B(1,3),求函数的值域;
    (2)如果函数f(x)的定义域和值域都是[﹣1,0],求a+b的值.
    【解析】(1)函数f(x)=ax+b(a>0,a≠1),其中a,b均为实数,
    函数f(x)的图象经过点A(0,2),B(1,3),∴,
    ∴,∴函数f(x)=2x+1>1,函数1.
    又0,故函数的值域为(0,1).
    (2)如果函数f(x)的定义域和值域都是[﹣1,0],
    若a>1,函数f(x)=ax+b为增函数,∴,求得a、b无解.
    若0<a<1,函数f(x)=ax+b为减函数,∴,求得,
    ∴a+b.
    变式13.(2023·河南·洛宁县第一高级中学高一阶段练习)已知函数.
    (1)当时,求的值域;
    (2)若有最大值16,求的值.
    【解析】(1)当时,.
    因为在R上单调递增,且,
    可得,所以,
    故的值域为.
    (2)令,因为函数在其定义域内单调递增,
    所以要使函数有最大值16,则的最大值为4,
    故解得.
    故的值为.
    变式14.(2023·全国·高一课时练习)已知函数(且)的图象经过点.
    (1)求a,并比较与的大小;
    (2)求函数的值域.
    【解析】(1)由已知得:,解得,所以,
    因为在R上单调递减,,
    所以;
    (2)因为,
    所以,故的值域是;
    变式15.(2023·全国·高一专题练习)求下列函数的定义域、值域:
    (1)
    (2)
    【解析】(1)由函数解析式可知:,所以函数的定义域为:;
    因为,所以,因此函数的值域为:;
    (2)由函数的解析式可知:函数的定义域为R,
    ,因为,
    所以,因此函数的值域为:(0,16].
    变式16.(2023·山东·嘉祥县第一中学高一期中)设函数是定义域的奇函数.
    (1)求值;
    (2)若,试判断函数单调性并求使不等式在定义域上恒成立的的取值范围;
    (3)若,且在上最小值为,求的值.
    【解析】(1)是定义域为的奇函数,
    ,即,
    解得;经检验成立
    (2)因为函数(且),
    又,
    ,又,

    由于单调递增,单调递减,故在上单调递增,
    不等式化为.
    ,即恒成立,
    ,解得;
    (3)由已知,得,即,解得,或(舍去),

    令,是增函数,
    ,,
    则,
    若,当时,,解得,不成立;
    若,当时,,解得,成立;
    所以.
    题型三:指数 (型) 函数的单调性应用(2): 复合函数的单调问题
    例7.(2023·全国·高一单元测试)若函数在区间上单调递增,则的取值范围为_________.
    答案:
    【解析】因为函数是实数集上的减函数,
    所以由复合函数的单调性可知,函数在区间上单调递减,
    函数的对称轴为,且开口向下,所以有,
    解得的取值范围为,
    故答案为:.
    例8.(2023·北京·牛栏山一中高一阶段练习)写出一个满足函数在上单调递增的值_____________.
    答案:(答案不唯一)
    【解析】因为,
    当时在定义域上单调递增,
    当时,
    画出,的图象如下所示:
    要使函数在上单调递增,
    由图可知当时均可满足函数在上单调递增;
    故答案为:(答案不唯一)
    例9.(多选题)(2023·江苏·无锡市市北高级中学高一期中)函数在下列哪些区间内单调递减( )
    A.B.C.D.
    答案:ACD
    【解析】由题意,函数在上单调递减,
    又由函数在上单调递增,在上单调递减,
    由复合函数的单调性可知,函数在上单调递减,
    结合选项,可得选项符合题意.
    故选:ACD.
    变式17.(2023·全国·高一单元测试)已知是定义域为上的减函数,则的取值范围是( )
    A.B.C.D.
    答案:B
    【解析】由题意,,故,解得
    故选:B
    变式18.(2023·全国·高一单元测试)若,则( )
    A.B.
    C.D.
    答案:A
    【解析】设函数,因为函数都是实数集上的增函数,
    所以函数也是实数集上的增函数,
    由,
    故选:A
    变式19.(2023·河南·登封市第一高级中学高一阶段练习)函数的单调递减区间是( )
    A.B.C.D.
    答案:A
    【解析】设,在单调递增,在单调递减,在单调递增,根据“同增异减”可得,函数的单调递减区间是.
    故选:A.
    题型四:指数(型) 函数中的奇偶性及与单调性的综合
    例10.(2023·浙江温州·高一期中)已知函数为奇函数;
    (1)求实数的值;
    (2)求的值域;
    (3)若关于的方程无实数解,求实数的取值范围.
    【解析】(1)由函数是定义域为的奇函数,
    则,
    即,即,
    所以,即在上恒成立,
    解得;
    (2)由(1)得,
    则,
    又函数单调递增,且,
    所以,,
    所以,
    即函数的值域为;
    (3)由无实数解,
    即无实数解,
    又,
    所以或,
    即(不成立),或,
    又,所以,
    即.
    例11.(2023·全国·高一课时练习)已知函数是定义在上的奇函数.
    (1)求a的值;
    (2)求函数的值域;
    (3)当时,恒成立,求实数m的取值范围.
    【解析】(1)因为是定义在上的奇函数,
    所以,解得,
    当时,,此时,
    所以时,是奇函数.
    所以;
    (2)由(1)可得,
    因为,可得,所以,
    所以,
    所以,
    所以函数的值域为;
    (3)由可得,
    即,可得对于恒成立,
    令,
    则,
    函数在区间单调递增,
    所以,
    所以,
    所以实数m的取值范围为.
    例12.(2023·贵州·黔西南州金成实验学校高一期末)已知函数(且)为定义在上的奇函数.
    (1)利用单调性的定义证明函数在上单调递增;
    (2)求不等式的解集.
    (3)若函数有零点,求实数的取值范围.
    【解析】(1)由题意得:,解得:,

    任取,且,
    则因为,且,
    所以,,
    所以,故
    所以函数在上单调递增;
    (2),
    即,
    因为为定义在上的奇函数,
    所以,
    因为为定义在上单调递增,
    所以,
    解得:或,
    所以解集为:;
    (3)有零点,
    当时,,没有零点,不合题意,舍去;
    当时,即有根,
    其中当时,,,,
    故,
    又因为在R上为奇函数,
    所以当时,,
    且,
    所以在R上的值域为,
    故,
    解得:,
    所以实数的取值范围为.
    变式20.(2023·全国·高一课时练习)已知函数,分别是定义在上的偶函数与奇函数,且
    (1)求与的解析式;
    (2)若对,不等式恒成立,求实数m的最大值.
    【解析】(1)由题意 ①,
    所以 ,
    函数,分别是定义在上的偶函数与奇函数,
    所以
    所以 ②,
    由①②解得,;
    (2)对,不等式恒成立,
    即,
    令,,则,
    不等式等价于在上恒成立,
    所以,
    因为,
    所以,
    当且仅当即时取等号,
    所以,
    即m的最大值为
    变式21.(2023·辽宁·高一阶段练习)设函数(,).
    (1)若是偶函数,求实数的值;
    (2)若存在,使得成立,求实数的取值范围.
    【解析】(1)(1)若是偶函数,则,
    即,
    即,
    则,即.
    (2)(2)存在,使得成立,
    即,
    则,
    设,因为,所以,
    所以,
    令,
    因为,所以当时,函数取得最大值,
    则,
    所以实数的取值范围为.
    变式22.(2023·河北沧州·高一期末)已知函数为偶函数.
    (1)判断在上的单调性并证明;
    (2)求函数在上的最小值.
    【解析】(1)为偶函数,,
    即,
    ,则.
    所以.
    在为增函数,证明如下:
    任取,,且,

    ,,,
    .
    即,在上单调递增.
    (2),
    令,结合题意及(1)的结论可知.

    .
    ①当时,;
    ②当时,;
    ③当时,.
    综上,.
    变式23.(2023·全国·高一课时练习)已知函数.当时,的值域为______;若的最大值为16,则a的值为______.
    答案:
    【解析】当时,,
    设,则,因为在R上是增函数,所以,即,所以函数的值域是 ;
    要使函数的最大值为16,则的最大值为4,故,解得.
    故答案为:;
    【过关测试】
    一、单选题
    1.(2023·河南南阳·高一期中)已知函数若,则实数( )
    A.B.2C.4D.6
    答案:B
    【解析】由题知,
    所以,
    因为时,,所以,,
    所以,解得.
    故选:B
    2.(2023·天津·高一期末)设,则“”是“”的( )
    A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件
    答案:A
    【解析】由可知,,即,根据指数函数性质,是上递增的指数函数,即,故,显然可推出,但反之不成立,故“”是“”的充分不必要条件.
    故选:A
    3.(2023·山东·嘉祥县第一中学高一期中)已知函数为R上的奇函数,当时,,则的解集为( )
    A.B.
    C.D.
    答案:C
    【解析】因为函数为R上的奇函数,
    所以,
    又当时,,
    当时,,则,
    所以时,,
    则由可得,或或,
    解得或或,
    综上可得,不等式的解集为.
    故选:C.
    4.(2023·全国·高一课时练习) 若存在正数x,使得关于x的不等式成立,则实数a的取值范围是( )
    A.B.C.D.
    答案:C
    【解析】由题意知成立,即成立.
    令,显然在上单调递增,
    所以,,
    所以实数a的取值范围是.
    故选:C
    5.(2023·全国·高一课时练习)若实数,满足,则( )
    A.B.
    C.D.
    答案:C
    【解析】令,由于,均为上的增函数,所以是上的增函数.
    因为,所以,即,所以,所以.
    故选:C.
    6.(2023·全国·高一单元测试)在同一坐标系中,函数与函数的图象可能为( )
    A.B.
    C.D.
    答案:B
    【解析】函数的是指数函数,且,排除选项C,
    如果,二次函数的开口方向向上,二次函数的图象经过原点,并且有另一个零点:,
    所以B正确;
    对称轴在x轴左侧,C不正确;
    如果,二次函数有一个零点,所以D不正确.
    故选:B.
    7.(2023·全国·高一专题练习)若,则有( )
    A.B.C.D.
    答案:B
    【解析】构造函数,易得函数单调递增,由,
    可得,,
    故选:B.
    8.(2023·云南·昆明市官渡区第一中学高一阶段练习)已知函数若,则实数的取值范围是( )
    A.B.C.D.
    答案:A
    【解析】因为,当时单调递减,且,
    当时,单调递减,且,
    所以函数在定义域上单调递减,因为,
    所以,解得,即实数的取值范围为:.
    故选:A.
    二、多选题
    9.(2023·山东·青岛二中高一期中)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过的最大整数,则称为高斯函数,例如,.已知函数,则关于函数的叙述中正确的是( )
    A.是奇函数B.是偶函数
    C.在R上是增函数D.的值域是
    答案:ACD
    【解析】A选项:,
    ,∴,
    ∴为奇函数,故A正确;
    B选项:∵∴,,
    ∵为奇函数,∴,∴,∴,故B错误;
    C选项:,
    ∵,∴为增函数,∴为减函数,
    ∴为增函数,故C正确;
    D选项:∵,∴,∴,∴.
    又∵,∴的值域为,故D正确.
    故选:ACD.
    10.(2023·河南南阳·高一期中)不等式成立的一个充分不必要条件是( )
    A.B.C.D.
    答案:AB
    【解析】令,
    所以,不等式,解得或
    所以,或,解得或,
    所以,不等式的解集为,
    因为所求的是不等式成立的一个充分不必要条件,
    故只需满足是真子集即可,
    所以,只有AB选项满足,CD选项不满足.
    故选:AB
    11.(2023·全国·高一课时练习)(多选)定义在上的函数,则下列结论中正确的是( )
    A.的单调递减区间是B.的单调递增区间是
    C.的最大值是D.的最小值是
    答案:ACD
    【解析】设,,则是增函数,且,
    又函数在上单调递增,在上单调递减,
    因此在上单调递增,在上单调递减,故A正确,B错误;
    ,故C正确;
    ,,因此的最小值是,故D正确.
    故选:ACD.
    三、填空题
    12.(2023·山东省青岛第十九中学高一期中)若函数 对于上任意两个不相等实数 ,不等式恒成立,则实数a的取值范围为______.
    答案:
    【解析】若函数对于上任意两个不相等实数,
    不等式恒成立,
    则函数在上单调递增,则,
    解得:,故实数a的取值范围为,
    故答案为:.
    13.(2023·内蒙古·北方重工集团第五中学高一阶段练习(文))已知函数的图象经过点其中且则函数的值域是________.
    答案:
    【解析】因为的图象经过点
    所以,解得,则,
    因为,所以,
    所以,即函数的值域是,
    故答案为:
    14.(2023·四川·成都铁路中学高一阶段练习)已知函数.若存在,使得成立,则实数的取值范围是______.
    答案:
    【解析】因为,所以,
    所以

    当且仅当,即时取等号,
    所以,
    因为存在,使得成立,
    所以,即,
    所以,即(舍去),或,
    得,
    所以的取值范围为,
    故答案为:
    15.(2023·全国·高一课时练习)若函数在上单调递减,则实数的取值范围是______.
    答案:
    【解析】因为是R上的增函数,在上单调递减,
    所以,根据复合函数单调性,要使在上单调递减,需,解得,
    所以,实数的取值范围是.
    故答案为:
    16.(2023·全国·高一课时练习)若函数(,且)在区间上单调递减,则实数的取值范围是______.
    答案:
    【解析】函数(,且)的图象是将函数(,且)的图象向右平移1个单位,再向下平移1个单位得到的,
    故函数(,且)的图象恒过点.当时,结合函数的图象:
    若函数在区间上单调递减,则,解得.
    当时,结合函数的图象:
    若在区间上单调递减,则,无实数解.
    综上,实数的取值范围为.
    解法二:
    若,则,所以在区间上单调递增,不符合题意;
    当时,函数在区间上单调递减,要使函数在区间上单调递减,
    则在区间上恒成立,
    所以,解得.故实数的取值范围是.
    故答案为:.
    四、解答题
    17.(2023·山东·青岛二中高一期中)已知函数,且的解集为.
    (1)求函数的解析式;
    (2)解关于x的不等式(其中);
    (3)设,若对任意的,,都有,求t的取值范围.
    【解析】(1)由的解集为可得是方程的两个根,
    所以,解得,
    所以;
    (2),化简有即,
    可整理得,
    ①当时,,不等式的解集为;
    ②当时,,不等式的解集为;
    ③当时,,不等式的解集为;
    (3)由题意,,
    对任意的,都有,
    则当时,,
    因为当时,单调递增,所以,,
    所以,
    所以,即t的取值范围为
    18.(2023·广东·深圳外国语学校高一期中)已知函数对任意的实数都有,且当时,有.
    (1)求证:在上为增函数;
    (2)若对任意恒成立,求实数的取值范围.
    【解析】(1)设,
    令,,,
    则;
    ,,,
    在上为增函数.
    (2)由题意得:,

    令,则,解得:,
    为上的增函数,,,
    令,设,,,
    即实数的取值范围为.
    19.(2023·福建省福州高级中学高一期末)已知函数,.
    (1)若对于任意的,恒成立,求实数k的取值范围;
    (2)若,且的最小值为,求实数k的值.
    【解析】(1)由,得恒成立,
    所以对于任意的,恒成立,
    因为,当且仅当,即时取等号,
    所以,
    即实数k的取值范围为
    (2),
    令,当且仅当,即时取等号,
    则,
    当时,为减函数,则无最小值,舍去,
    当时,最小值不是,舍去,
    当时,为增函数,则,最小值为,解得,
    综上,
    20.(2023·全国·高一课时练习)已知函数(其中,为常数,且,)的图象经过点,.
    (1)求的值;
    (2)当时,函数的图象恒在函数图象的上方,求实数t的取值范围.
    【解析】(1)∵函数(其中,为常数,且,)的图象经过点,,
    ∴∴,∴(舍)或,,
    ∴;
    (2)由(1)得当时,函数的图象恒在函数图象的上方,
    即当时,不等式恒成立,
    亦即当时,.
    设,
    ∵在上单调递减,在上单调递减,
    ∴在上单调递减,
    ∴,
    ∴.
    时图象
    时图象
    图象
    性质
    ①定义域,值域
    ②,即时,,图象都经过点
    ③,即时,等于底数
    ④在定义域上是单调减函数
    ④在定义域上是单调增函数
    ⑤时,
    时,
    ⑤时,
    时,
    ⑥既不是奇函数,也不是偶函数
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