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第四章 指数函数与对数函数
4. 2.1 指数函数的概念
一、选择题
1.(2019·全国高一课时练习)下列函数中指数函数的个数是( ).
① 2 3xy = ②
13xy += ③ 3xy = ④
3y x=
A. 0 B.1 C. 2 D.3
【答案】B
【解析】形如 ( )0 1xy a a a= 且 的函数称为指数函数.
2.(2019·全国高一课时练)若 ( )
3
41 2x
−
− 有意义,则 x的取值范围是( )
A. x R B.
1
2
x C.
1
2
x D.
1
2
x
【答案】D
【解析】因为 ( )
( )
3
4
3
4
1
1 2
1 2
x
x
−
− =
−
,所以1 2 0x− 即
1
2
x ,故应选 D.
3.(2019·全国高一课时练)一个模具厂一年中 12 月份的产量是 1 月份产量的 m 倍,那么该模具厂这一年
中产量的月平均增长率是( )
A. B. C. -1 D. -1
【答案】D
【解析】设平均增长率为 x,则由题意得(1 + ?)11 = ?,解之得x = √?
11 − 1 故选 D
4.(2019·全国高一课时练)函数 f(x)=(a2-3a+3)ax 是指数函数,则有( )
A.a=1 或 a=2 B.a=1 C.a=2 D.a>0 且 a≠1
【答案】C
【解析】函数 f(x)=(a2-3a+3)ax 是指数函数,根据指数函数的定义得到 a2-3a+3=1,且 a>0,解得 a=1 或 2,
因为指数函数的底数不能为 1,故结果为 2.故答案为:C.
5.(2019·四川高考模拟)已知函数 ( )
2
1
, 3
3
, 3
x
x
f x
x x
=
,则 ( )( )2f f − 的值为( )
A.81 B.27 C.9 D.
1
9
2
【答案】A
【解析】 ( )
2
1
2 9
3
f
−
− = =
,∴ ( )( ) ( ) 22 9 9 81f f f− == = .故选 A.
6.(2019·北京高考模拟)放射性物质的半衰期T 定义为每经过时间T ,该物质的质量会衰退原来的一半,
铅制容器中有两种放射性物质 A , B ,开始记录时容器中物质 A 的质量是物质 B 的质量的 2 倍,而 120
小时后两种物质的质量相等,已知物质 A 的半衰期为 7.5 小时,则物质 B 的半衰期为( )
A.10 小时 B.8 小时 C.12 小时 D.15 小时
【答案】B
【解析】由题意得
120
7.5
= 16.又不妨设 mB=1.则 mA=2.
设物质 B 的半衰期为 t.由题意可得:2
120
161 1
( ) ( )
2 2
t = ,解得 t=8.故选:B.
二、填空题
7.(2019·全国高一课时练)已知函数 f(x)=
( )
2 , 3
{
1 , 3
x x
f x x
+
则 f(2)=________.
【答案】8
【解析】f(2)=f(3)=23=8.故答案为 8
8.(2019·全国高一课时练)已知3 2 1,a b+ = 则
9 3
3
a b
a
=__________.
【答案】 3
【解析】
32
2
2 2
2
9 3 3 3
3 3 ,
3 3
aa b a b
a b a b
aa
+ − +
= = = 因为3 2 1,a b+ = 所以
3 1
2 2
a b+ = ,
9 3
3
a b
a
= 3 .
9.(2019·陕西高考模拟(理))已知函数 xy e= 的值域为集合 A,集合 { | 2 3}B x x= − ,则 A B =
【答案】{ | 2}x x −
【解析】由题得 A=(0,+∞),所以 2A B x x = − .故选:C
10.(2019·全国高一课时练)一个人喝了少量酒后,血液中的酒精含量迅速上升到0.3mg/ml,在停止喝
后,血液中的酒精含量以每小时25%的速度减少.为保障交通安全,法律规定,驾驶员血液中的酒精含量不得
3
超过0.08mg/ml.那么此人至少过 小时才能开车(精确到1小时).
【答案】5
【解析】设 x 小时后,血液中的酒精含量不超过 0.09mg/mL,则有0.3 × (
3
4
)? ≤ 0.08,即(
3
4
)? ≤
8
30
,一一取 x=1,
2,3,…进行估算或取对数计算得 5 小时后,可以开车
三、解答题
12.已知指数函数? = ?(?)满足?(3) = 8,定义域为 R 的函数?(?) = ?(?) − ?(−?).
(1)求? = ?(?)? = ?(?)的解析式;
(2)判断函数?(?)的奇偶性;
【答案】(1)?(?) = 2? − 2−?;(2)见解析;【解析】
【详解】解:(1)根据题意,函数? = ?(?)为指数函数,设?(?) = ??,
若?(3) = 8,则?3 = 8,解可得? = 2,则?(?) = 2?,?(?) = ?(?) − ?(−?) = 2? − 2−?,
(2)由(1)的结论,?(?) = 2? − 2−?,
则?(−?) = 2−? − 2? = −(2? − 2−?) = −?(?),函数?(?)为奇函数;
12.(2019·广东高一期末)已知函数 f(x)=ax(a>0 且 a≠1)的图象过的(-2,16).
(1)求函数 f(x)的解析式;
(2)若 f(2m+5)<f(3m+3),求 m 的取值范围.
【答案】(1)f(x)=
x
1
4
; (2)m<2.
【解析】(1)∵函数 f(x)=ax(a>0 且 a≠1)的图象过点(-2,16),
∴a-2=16∴a=
1
4
,即 f(x)=
x
1
4
,
(2)∵f(x)=
x
1
4
为减函数,f(2m+5)<f(3m+3),
∴2m+5>3m+3,解得 m<2.