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)
展开知识点一、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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