
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高考数学复习全程规划(新高考地区专用)考点06指数函数(7种题型2个易错考点)专项练习(原卷版+解析)
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这是一份高考数学复习全程规划(新高考地区专用)考点06指数函数(7种题型2个易错考点)专项练习(原卷版+解析),共42页。试卷主要包含了 真题多维细目表,命题规律与备考策略,考点清单,题型方法,易错分析,刷基础等内容,欢迎下载使用。
二、命题规律与备考策略
方法一:(指对数函数性质)
方法二:【最优解】(构造函数)
方法三:构造法
方法四:比较法
三、 2022真题抢先刷,考向提前知
1.(2022·全国·统考高考真题)已知,则( )
A.B.C.D.
2.(2022·全国·统考高考真题)设,则( )
A.B.C.D.
四、考点清单
一.有理数指数幂及根式
【根式与分数指数幂】
规定:=(a>0,m,n∈N*,n>1)
==(a>0,m,n∈N*,n>1)
0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义
常考题型:
例1:下列计算正确的是( )
A、(﹣1)0=﹣1 B、=a C、=3 D、=a(a>0)
分析:直接由有理指数幂的运算性质化简求值,然后逐一核对四个选项得答案.
解:∵(﹣1)0=1,
∴A不正确;
∵,
∴B不正确;
∵,
∴C正确;
∵
∴D不正确.
故选:C.
点评:本题考查了根式与分数指数幂的互化,考查了有理指数幂的运算性质,是基础的计算题.
【有理数指数幂】
(1)幂的有关概念:
①正分数指数幂:=(a>0,m,n∈N*,且n>1);
②负分数指数幂:==(a>0,m,n∈N*,且n>1);
③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂无意义.
(2)有理数指数幂的性质:
①aras=ar+s(a>0,r,s∈Q);
②(ar)s=ars(a>0,r,s∈Q);
③(ab)r=arbr(a>0,b>0,r∈Q).
常考题型:
例1:若a>0,且m,n为整数,则下列各式中正确的是( )
A、 B、am•an=am•n C、(am)n=am+n D、1÷an=a0﹣n
分析:先由有理数指数幂的运算法则,先分别判断四个备选取答案,从中选取出正确答案.
解:A中,am÷an=am﹣n,故不成立;
B中,am•an=am+n≠am•n,故不成立;
C中,(am)n=am•n≠am+n,故不成立;
D中,1÷an=a0﹣n,成立.
故选:D.
点评:本题考查有理数指数幂的运算,解题时要熟练掌握基本的运算法则和运算性质.
二.指数函数的定义、解析式、定义域和值域
1、指数函数的定义:
一般地,函数y=ax(a>0,且a≠1)叫做指数函数,其中x是自变量,函数的定义域是R,值域是(0,+∞).
2、指数函数的解析式:
y=ax(a>0,且a≠1)
3、理解指数函数定义,需注意的几个问题:
①因为a>0,x是任意一个实数时,ax是一个确定的实数,所以函数的定义域为实数集R.
②规定底数a大于零且不等于1的理由:
如果a=0,当x>0时,ax恒等于0;当x≤0时,ax无意义;
如果a<0,比如y=(﹣4)x,这时对于x=,x=在实数范围内函数值不存在.
如果a=1,y=1x=1是一个常量,对它就没有研究的必要,
为了避免上述各种情况,所以规定a>0且a≠1.
三.指数函数的图象与性质
1、指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象和性质:
2、底数对指数函数的影响:
①在同一坐标系内分别作函数的图象,易看出:当a>l时,底数越大,函数图象在第一象限越靠近y轴;同样地,当0<a<l时,底数越小,函数图象在第一象限越靠近x轴.
②底数对函数值的影响如图.
③当a>0,且a≠l时,函数y=ax 与函数y=的图象关于y轴对称.
3、利用指数函数的性质比较大小:
若底数相同而指数不同,用指数函数的单调性比较:
若底数不同而指数相同,用作商法比较;
若底数、指数均不同,借助中间量,同时要注意结合图象及特殊值.
四.指数型复合函数的性质及应用
指数型复合函数性质及应用:
指数型复合函数的两个基本类型:y=f(ax)与y=af(x)
复合函数的单调性,根据“同增异减”的原则处理
U=g(x) y=au y=ag(x)
增 增 增
减 减 增
增 减 减
减 增 减.
五.指数函数的单调性与特殊点
1、指数函数单调性的讨论,一般会以复合函数的形式出现,所以要分开讨论,首先讨论a的取值范围即a>1,0<a<1的情况.再讨论g(x)的增减,然后遵循同增、同减即为增,一减一增即为减的原则进行判断.
2、同增同减的规律:
(1)y=ax 如果a>1,则函数单调递增;
(2)如果0<a<1,则函数单调递减.
3、复合函数的单调性:
(1)复合函数为两个增函数复合:那么随着自变量X的增大,Y值也在不断的增大;
(2)复合函数为两个减函数的复合:那么随着内层函数自变量X的增大,内层函数的Y值就在不断的减小,而内层函数的Y值就是整个复合函数的自变量X.因此,即当内层函数自变量X的增大时,内层函数的Y值就在不断的减小,即整个复合函数的自变量X不断减小,又因为外层函数也为减函数,所以整个复合函数的Y值就在增大.因此可得“同增”若复合函数为一增一减两个函数复合:内层函数为增函数,则若随着内层函数自变量X的增大,内层函数的Y值也在不断的增大,即整个复合函数的自变量X不断增大,又因为外层函数为减函数,所以整个复合函数的Y值就在减小.反之亦然,因此可得“异减”.
六.指数函数的实际应用
指数函数图象的应用:
函数的图象是直观地表示函数的一种方法.函数的很多性质,可以从图象上一览无余.数形结合就是几何与代数方法紧密结合的一种数学思想.指数函数的图象通过平移、翻转等变可得出一般函数的图象.利用指数函数的图象,可解决与指数函数有关的比较大小、研究单调性、方程解的个数、求值域或最值等问题.
七.指数函数综合题
【知识点的认识】
1、指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象和性质:
0<a<1 a>1
2、底数对指数函数的影响:
①在同一坐标系内分别作函数的图象,易看出:当a>l时,底数越大,函数图象在第一象限越靠近y轴;同样地,当0<a<l时,底数越小,函数图象在第一象限越靠近x轴.
②底数对函数值的影响如图.
③当a>0,且a≠l时,函数y=ax与函数y=的图象关于y轴对称.
3、利用指数函数的性质比较大小:
若底数相同而指数不同,用指数函数的单调性比较:
若底数不同而指数相同,用作商法比较;
若底数、指数均不同,借助中间量,同时要注意结合图象及特殊值.
五、题型方法
一.有理数指数幂及根式(共5小题)
1.(2022•临川区校级模拟)若实数a,b满足a6<a5b,则下列选项中一定成立的有( )
A.a<bB.a3<b3C.ea﹣b>1D.
2.(2022•海淀区二模)已知x,y∈R,且x+y>0,则( )
A.+>0B.x3+y3>0C.lg(x+y)>0D.sin(x+y)>0
3.(2022•天津模拟)已知2x=24y=3,则的值为( )
A.1B.0C.﹣1D.2
(多选)4.(2023•汕头一模)已知2x=3y=36,则下列说法正确的是( )
A.xy=2(x+y)B.xy>16C.x+y<9D.x2+y2<32
(多选)5.(2022•汕头二模)设a,b,c都是正数,且4a=6b=9c,则下列结论正确的是( )
A.ab+bc=2acB.ab+bc=ac
C.4b•9b=4a•9cD.
二.指数函数的定义、解析式、定义域和值域(共1小题)
6.(2021•浙江模拟)函数y=2|x|的定义域为[a,b],值域为[1,16],当a变动时,函数b=g(a)的图象可以是( )
A.B.
C.D.
三.指数函数的图象与性质(共4小题)
7.(2023•枣庄二模)指数函数y=ax的图象如图所示,则y=ax2+x图象顶点横坐标的取值范围是( )
A.B.C.D.
8.(2023•宿州模拟)已知3m=4,a=2m﹣3,b=4m﹣5,则( )
A.a>0>bB.b>0>aC.a>b>0D.b>a>0
9.(2023•宁波二模)若函数y=ax(a>1)在区间[1,2]上的最大值与最小值的差为2,则a= .
10.(2023•济宁一模)已知函数y=ax﹣1(a>0且a≠1)的图象过定点A,且点A在直线mx+2ny=8(m>0,n>0)上,则﹣的最小值是 .
四.指数型复合函数的性质及应用(共1小题)
11.(2021•眉山模拟)2021年3月20日,“沉睡三千年,一醒惊天下”的三星堆遗址向世人展示了其重大考古新发现﹣﹣6个三星堆文化“祭祀坑”现已出土500余件重要文物.为推测文物年代,考古学者通常用碳14测年法推算,碳14测年法是根据碳14的衰变程度来计算出样品的大概年代的一种测量方法.2021年,考古专家对某次考古的文物样本上提取的遗存材料进行碳14年代测定,检测出碳14的残留量约为初始量的68%,已知碳14的半衰期(放射性物质质量衰减一半所用的时间)是5730年,以此推算出该文物大致年代是( )(参考数据:≈﹣19034.7,68≈﹣34881)
A.公元前1400年到公元前1300年
B.公元前1300年到公元前1200年
C.公元前1200年到公元前1100年
D.公元前1100年到公元前1000年
五.指数函数的单调性与特殊点(共7小题)
12.(2023•嘉兴二模)已知a=1.11.2,b=1.21.3,c=1.31.1,则( )
A.c<b<aB.a<b<cC.c<a<bD.a<c<b
13.(2023•广州二模)已知,,,则( )
A.c<a<bB.b<c<aC.b<a<cD.c<b<a
14.(2023•九江模拟)已知e是自然对数的底数,则下列不等关系中正确的是( )
A.eπ>πe>3eB.πe>3e>eπC.eπ>3e>e3D.3e>eπ>e3
15.(2023•盐城一模)设a,b∈R,4b=6a﹣2a,5a=6b﹣2b,则( )
A.1<a<bB.0<b<aC.b<0<aD.b<a<1
16.(2023•建水县校级模拟)函数f(x)=ax﹣2+1(其中a>0,a=1)的图象恒过的定点是( )
A.(2,1)B.(2,2)C.(1,1)D.(1,2)
17.(2023•大荔县一模)设a=40.7,,c=0.80.7,则a,b,c的大小关系为( )
A.b<c<aB.c<a<bC.a<b<cD.c<b<a
18.(2023•海南一模)函数f(x)=ax﹣4+lga(x﹣3)﹣7(a>0,a≠1)的图象必经过定点 .
六.指数函数的实际应用(共2小题)
19.(2023•沙坪坝区校级模拟)2022年诺贝尔物理学奖授予在量子领域做出贡献的法国、美国、奥地利科学家,我国于2021年成功研制出目前国际上超导量子比特数量最多的量子计算原型机“祖冲之号”,操控的超导量子比特为66个.已知1个超导量子比特共有“|0>,|1>”2种叠加态,2个超导量子比特共有“|00>,|01>,|10>,|11>”4种叠加态,3个超导量子比特共有“|000>,|001>,|010>,|011>,|100>,|101>,|110>,|111>”8种叠加态,…,只要增加1个超导量子比特,其叠加态的种数就呈指数级增长.设M个超导量子比特共有N种叠加态,且N是一个20位的数,则这样的M有( )个.(参考数据:lg2≈0.3010)
A.2B.3C.4D.5
20.(2023•和平区校级一模)在核酸检测时,为了让标本中DNA的数量达到核酸探针能检测到的阈值,通常采用PCR技术对DNA进行快速复制扩增数量.在此过程中,DNA的数量Xn(单位:μg/μL)与PCR扩增次数n满足,其中X0为DNA的初始数量.已知某待测标本中DNA的初始数量为0.1μg/μL,核酸探针能检测到的DNA数量最低值为10μg/μL,则应对该标本进行PCR扩增的次数至少为( )(参考数据:lg1.6≈0.20)
A.5B.10C.15D.20
七.指数函数综合题(共1小题)
21.(2022•德阳模拟)已知函数f(x)=ax(1﹣x)(a>0,a≠1)的最大值为1.
(1)求常数a的值;
(2)若∃x1≠x2,f(x1)=f(x2),求证:x1+x2<0.
六、易错分析
易错点1:幂函数中忽视定义域致错
1.已知幂函数f(x)=x,若f(a+1)0。
【正解】选D 令t=2x(t>0),则y=t2-3t+3=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(t-\f(3,2)))2+eq \f(3,4),其图象的对称轴为直线t=eq \f(3,2).当x∈[2,4]时,t∈[4,16],此时y∈[7,211],不满足题意;当x∈(-∞,0]时,t∈(0,1],此时y∈[1,3),不满足题意;当x∈(0,1]∪[2,4]时,t∈(1,2]∪[4,16],此时y∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(3,4),1))∪[7,211],不满足题意;当x∈(-∞,0]∪[1,2]时,t∈(0,1]∪[2,4],此时y∈[1,7],满足题意.故选D.
七、刷基础
一.选择题(共7小题)
1.(2023•沭阳县校级模拟)设<<<1,那么( )
A.aa<ab<baB.aa<ba<abC.ab<aa<baD.ab<ba<aa
【分析】先由条件结合指数函数的单调性,得到0<a<b<1,再由问题抽象出指数函数和幂函数利用其单调性求解.
【解答】解:∵<<<1且y=()x在R上是减函数.
∴0<a<b<1
∴指数函数y=ax在R上是减函数
∴ab<aa
∴幂函数y=xa在R上是增函数
∴aa<ba
∴ab<aa<ba
故选:C.
【点评】本题主要考查指数函数、幂函数的图象及其单调性.
2.(2022•山西二模)已知a=,b=,c=,则( )
A.a<b<cB.a<c<bC.c<a<bD.c<b<a
【分析】利用指数函数的性质求解.
【解答】解:∵指数函数y=在R上单调递减,且0<,
∴,即,
∴,
即b>c>a,
故选:B.
【点评】本题主要考查了利用指数函数的单调性比较大小,属于基础题.
3.(2022•西安模拟)已知函数f(x)=2|x﹣1|,若a<b<1,且a+c>2,则( )
A.f(a)<f(b)<f(c)B.f(c)<f(b)<f(a)
C.f(b)<f(a)<f(c)D.f(a)<f(c)<f(b)
【分析】作出f(x)的图象,易知该函数在区间(﹣∞,1]上单调递减,在[1,+∞)上单调递增,再根据a,b,c的范围判断f(a),f(b),f(c)的大小.
【解答】解:作出f(x)的图象如图:该函数在区间(﹣∞,1]上单调递减,在[1,+∞)上单调递增,且关于直线x=1对称,
因为a<b<1,且a+c>2,所以f(2﹣a)=f(a)>f(b),而c>2﹣a>1,故f(c)>f(2﹣a),
所以f(b)<f(a)<f(c).
故选:C.
【点评】本题考查指数函数的图像和性质,属于基础题.
4.(2022•福田区校级一模)已知a=,b=,c=,则a,b,c的大小关系为( )
A.a<b<cB.c<a<bC.a<c<bD.c<b<a
【分析】直接利用函数的性质和平方法的应用判断a、b、c的大小关系.
【解答】解:由于,,由于函数f(x)=在(0,+∞)上单调递增,故b>a;
由于,所以c6=16,b6=27,所以b>c,
同理a12=29,c12=44=28,故a>c,
所以b>a>c,即c<a<b.
故选:B.
【点评】本题考查的知识要点:函数的性质,平方法,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于基础题.
5.(2022•四川模拟)下列结论正确的是( )
A.B.
C.D.
【分析】对于A,B,作出y=2x和y=x2在第一象限的图象可判断正误,对于C,D,利用指数函数和对数函数的性质可判断正误.
【解答】解:作出y=2x和y=x2在第一象限的图象,如图所示,
其中y=2x的图象用虚线表示,y=x2的图象用实线表示,
∴当0<x<2时,有2x>x2;当2<x<4时,有2x<x2;当x>4时,有2x>x2,
∵2,∴,故A正确,
∵,∴,故B错误,
对于C:∵,而,∴,故C错误,
对于D:∵,而,∴,故D错误,
故选:A.
【点评】本题主要考查了利用指数函数和对数函数的单调性比较大小,考查了数形结合的数学思想,属于中档题.
6.(2022•安康模拟)已知1<a<b<e(为自然对数的底数),则( )
A.ab>baB.C.aa>D.
【分析】对ab,ba,这三个数先取自然对数再除以ab,则,,=,构造函数f(x)=,利用导数可得f(x)在(0,e)上单调递增,从而得到ab,ba,这三个数的大小关系.
【解答】解:∵1<a<b<e,
∴ab>aa>a0=1,ba>b0=1,0<lgba<lgbb=1,
对ab,ba,这三个数先取自然对数再除以ab,则,,==,
构造函数f(x)=,则f'(x)=,
由f'(x)>0得0<x<e,
∴f(x)在(0,e)上单调递增,
∴f(a)<f(b)<f(e),即,
∴ab<ba<,
∴,
故选:D.
【点评】本题主要考查了三个数比较大小,考查了利用导数研究函数的单调性,属于中档题.
7.(2022•西安模拟)已知f(x)=2x﹣()x,若f(m)+f(n)>0,则( )
A.m+n>0B.m+n<0C.m﹣n>0D.m﹣n<0
【分析】先判断f(x)是定义域R上的奇函数,且是增函数,再由f(m)+f(n)>0得出m>﹣n,即可得出结论.
【解答】解:由f(x)=2x﹣()x,x∈R;
所以f(﹣x)=2﹣x﹣=﹣2x=﹣f(x),
所以f(x)是定义域R上的奇函数,且是增函数;
又f(m)+f(n)>0,
所以f(m)>﹣f(n)=f(﹣n),
所以m>﹣n,
所以m+n>0.
故选:A.
【点评】本题考查了函数的奇偶性和单调性应用问题,也考查了推理能力,是中档题.
二.填空题(共3小题)
8.(2022•阿勒泰地区模拟)函数y=ax﹣1+1图象过定点A,点A在直线mx+ny=3(m>1,n>0)上,则最小值为 .
【分析】由题可知A(1,2),将其代入mx+ny=1,得m+n=1,再利用“乘1法”即可求得的最小值.
【解答】解:由y=ax﹣1+1,令x﹣1=0,求得x=1,y=2,可得它的图象过定点A(1,2),
∵点A在直线mx+ny=3(m>1,n>0)上,∴m+2n=3,即m﹣1+2n=2.
则=()•()==.
当且仅当,即m=时等号成立.
故答案为:.
【点评】本题考查利用基本不等式求最值,考查指数函数的性质,运用了“乘1法”,考查逻辑推理能力和运算能力,属于基础题.
9.(2022•3月份模拟)已知实数a,b满足2a+2b+1=4a+4b,则t=2a+2b的取值范围是 (1,] .
【分析】令x=2a,y=2b(x>0,y>0),则已知可化为(x﹣)2+(y﹣1)2=,则点(x,y)在以(,1)为圆心,为半径的圆上的第一象限的部分,则所求可以看成直线t=x+y过圆(x﹣)2+(y﹣1)2=在第一象限的部分的最值问题,由此能求出结果.
【解答】解:令x=2a,y=2b(x>0,y>0),则x+2y=x2+y2,t=x+y,
则(x﹣)2+(y﹣1)2=,
则点(x,y)在以(,1)为圆心,为半径的圆上的第一象限的部分,
如图,设圆(x﹣)2+(y﹣1)2=与x轴交于A,与y轴交于B,
当y=0时,x=1,则A(1,0),
当x=0时,y=2,则B(0,2),
当直线t=x+y过A(1,0)时,t=1,
∴t>1,
当直线t=x+y与圆(x﹣)2+(y﹣1)2=相切于第一象限时,t取得最大值,
则=,解得t=或t=(舍),
∴t=2a+2b的取值范围是(1,].
故答案为:(1,].
【点评】本题考查代数式的取值范围的求法,考查函数性质、换元法等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
10.(2022•三河市模拟)已知3a=5b=A,则,则A等于
【分析】因为3a=A,所以3=,同理5=,将5=平方与3=相乘,根据有理数指数幂的乘法法则可得75=,而已知,故可求出A的值.
【解答】解:∵3a=5b=A,
∴3=①,5=②,
将②式平方得25=③,
①×③得75===A2,
∵3a=5b=A>0,
∴A==5,
故答案为5.
【点评】本题主要考查了恒等式an=b(a>0),则a=,结合已知和有理数指数幂的运算法则灵活运算.
八.刷易错
一.选择题(共3小题)
1.(2022秋•邢台月考)设,,则下列说法中正确的是( )
A.B.a2+b2≥2
C.D.
【分析】设函数f(x)=,判断f(x)是R上的单调递减函数,得出1>a>b>0,由此判断选项中的命题是否正确即可.
【解答】解:设函数f(x)=,
则f(x)==+,
因为函数y=2x+1在R上为单调递增函数,
所以函数y=在R上为单调递减函数,
所以f(x)在R上为单调递减函数,
所以f(2020)>f(2021)>0,
即a>b>0,所以0<<1,
所以﹣=<0,即<,选项A错误;
因为0<a=<1,0<b=<1,
所以a2+b2<2,选项B错误;
因为(a﹣)﹣(b﹣)=(a﹣b)+(﹣)=(a﹣b)(1+)>0,
所以a﹣>b﹣,选项C正确;
因为﹣=<0,所以<,选项D错误.
故选:C.
【点评】本题考查了函数的性质与应用问题,也考查了推理与判断能力,是中档题.
2.(2022秋•通许县月考),,,则a,b,c的大小关系正确的是( )
A.a>b>cB.c>b>aC.b>a>cD.a>c>b
【分析】根据幂的运算法则,计算a6、b6和c6,再比较大小即可.
【解答】解:因为,,,
所以a>0,b>0,c>0,
计算a6=23=8,b6=32=9,c6=6,
所以b6>a6>c6>0,
所以b>a>c.
故选:C.
【点评】本题考查了幂的运算法则与应用问题,也考查了推理与判断能力,是基础题.
3.(2022•新华区校级开学)若实数m,n,p满足m=4,n=5,p=,则( )
A.p<m<nB.p<n<mC.m<p<nD.n<p<m
【分析】利用作商法比较大小即可.
【解答】解:实数m,n,p满足m=4,n=5,p=,
==•<1,
∴m<n;
==•>1,
∴m>p;
∴p<m<n.
故选:A.
【点评】本题考查了比较大小的应用问题,是基础题.
二.多选题(共1小题)
(多选)4.(2022秋•永安市期中)已知函数f(x)=ax(a>1),g(x)=f(x)﹣f(﹣x),若x1≠x2,则( )
A.f(x1)f(x2)=f(x1+x2)
B.f(x1)+f(x2)=f(x1x2)
C.x1g(x1)+x2g(x2)>x1g(x2)+x2g(x1)
D.g()≤
【分析】根据函数f(x)=ax(a>1)是指数函数,且为单调增函数,得出g(x)=f(x)﹣f(﹣x)为单调增函数,
结合题意对选项中的命题分别判断即可.
【解答】解:因为函数f(x)=ax(a>1)是单调增函数,
所以g(x)=f(x)﹣f(﹣x)=ax﹣a﹣x=ax﹣为单调增函数,
所以f(x1)•f(x2)==f(x1+x2),选项A正确;
又f(x1)+f(x2)=+≠=f(x1x2),选项B错误;
因为[x1g(x1)﹣x1g(x2)]﹣[x2g(x1)﹣x2g(x2)]
=x1[g(x1)﹣g(x2)]﹣x2[g(x1)﹣g(x2)]
=(x1﹣x2)[g(x1)﹣g(x2)],x1≠x2,
所以x1>x2时,g(x1)>g(x2),[x1g(x1)﹣x1g(x2)]﹣[x2g(x1)﹣x2g(x2)]>0,
所以x1g(x1)+x2g(x2)>x1g(x2)+x2g(x1),选项C正确;
因为函数g(x)=ax﹣a﹣x为R上的单调增函数,且图象关于原点对称,
以a=2为例,画出函数g(x)=2x﹣2﹣x的图象,如图所示:
所以不满足g()≤,选项D错误.
故选:AC.
【点评】本题考查了指数函数的图象与性质,也考查了数形结合思想,是中档题.
三.填空题(共1小题)
5.(2022秋•宝山区期末)若函数y=ax(a>0,a≠1)在区间[1,2]上的最大值和最小值之和为12,则实数a= 3 .
【分析】对底数a分类讨论,根据单调性求得最大值与最小值,
列出方程求解可得a的值.
【解答】解:①当0<a<1时,
函数y=ax在[1,2]上为单调减函数,
∴函数y=ax在[1,2]上的最大值与最小值分别为a,a2,
由函数y=ax在[1,2]上的最大值与最小值和为12,
∴a+a2=12,
解得a=3(舍)或a=﹣4(舍去);
②当a>1时,
函数y=ax在[1,2]上为单调增函数,
∴函数y=ax在[1,2]上的最大值与最小值分别为a2,a,
由函数y=ax在[1,2]上的最大值与最小值和为12,
∴a+a2=12,
解得a=3或a=﹣4(舍去).
综上,实数a=3.
故答案为:3.
【点评】本题考查了函数最值的应用问题,解题时可对a进行讨论,是基础题.
四.解答题(共1小题)
6.(2022秋•巨野县校级月考)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);
(2)若不等式()x+()x﹣m≥0在x∈(﹣∞,1]时恒成立,求实数m的取值范围.
【分析】(1)根据函数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),把A(1,6),B(3,24)代入f(x)=b•ax,解此方程组即可求得a,b,的值,从而求得f(x);(2)要使()x+()x≥m在(﹣∞,1]上恒成立,只需保证函数y=()x+()x在(﹣∞,1]上的最小值不小于m即可,利用函数的单调性求函数的最小值,即可求得实数m的取值范围.
【解答】解:(1)把A(1,6),B(3,24)代入f(x)=b•ax,得
结合a>0且a≠1,解得:
∴f(x)=3•2x.
(2)要使()x+()x≥m在(﹣∞,1]上恒成立,
只需保证函数y=()x+()x在(﹣∞,1]上的最小值不小于m即可.
∵函数y=()x+()x在(﹣∞,1]上为减函数,
∴当x=1时,y=()x+()x有最小值.
∴只需m≤即可.
【点评】此题是个中档题.考查待定系数法求函数的解析式,和利用指数函数的单调性求函数的最值,体现了转化的思想,同时考查学生灵活应用知识分析解决问题的能力.
考题
考点
考向
2022·全国·统考高考真题
指数函数的单调性
利用指数函数的单调性比较大小
2022·全国·统考高考真题
导数判断其单调性
利用指数函数的单调性比较大小
y=ax
a>1
0<a<1
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点(0,1)
当x>0时,y>1;
x<0时,0<y<1
当x>0时,0<y<1;
x<0时,y>1
在R上是增函数
在R上是减函数
y=ax
a>1
0<a<1
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点(0,1)
当x>0时,y>1;
x<0时,0<y<1
当x>0时,0<y<1;
x<0时,y>1
在R上是增函数
在R上是减函数
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