高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)：指數(shù)與指數(shù)函數(shù)（講義）（原卷版+解析）

第04講指數(shù)與指數(shù)函數(shù)

目錄

考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析

(1)理解有理數(shù)指數(shù)幕的含義，了從近五年的高考情況來看，指數(shù)

解實(shí)數(shù)指數(shù)基的意義，掌握指數(shù)幕的運(yùn)算與指數(shù)函數(shù)是高考的一個(gè)

運(yùn)算性質(zhì).重點(diǎn)也是一個(gè)基本點(diǎn)，常與二次

2022年甲卷第12題，5分

(2)通過實(shí)例，了解指數(shù)函數(shù)的實(shí)函數(shù)、募函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、三

2020年新高考n卷第H題，5分

際意義，會(huì)畫指數(shù)函數(shù)的圖象.角函數(shù)綜合，考查數(shù)值大小的

(3)理解指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性、特殊比較和函數(shù)方程問題.

點(diǎn)等性質(zhì)，并能簡(jiǎn)單應(yīng)用.

根式的定義

指數(shù)與指數(shù)函數(shù)

―夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理

1、指數(shù)及指數(shù)運(yùn)算

(1)根式的定義：

一般地，如果無"=口，那么x叫做。的"次方根，其中(〃>1,neN"),記為布，〃稱為根指數(shù)，。稱

為根底數(shù).

(2)根式的性質(zhì)：

當(dāng)”為奇數(shù)時(shí)，正數(shù)的"次方根是一個(gè)正數(shù)，負(fù)數(shù)的〃次方根是一個(gè)負(fù)數(shù).

當(dāng)”為偶數(shù)時(shí)，正數(shù)的“次方根有兩個(gè)，它們互為相反數(shù).

(3)指數(shù)的概念：指數(shù)是基運(yùn)算中的一個(gè)參數(shù)，。為底數(shù)，〃為指數(shù)，指數(shù)位于底數(shù)的右上角，

塞運(yùn)算表示指數(shù)個(gè)底數(shù)相乘.

(4)有理數(shù)指數(shù)累的分類

〃個(gè)

①正整數(shù)指數(shù)累"=。。心(〃eN*)；②零指數(shù)幕?！?1(。#°)；

③負(fù)整數(shù)指數(shù)幕或"=4(。*0,〃eN*)；④0的正分?jǐn)?shù)指數(shù)累等于0,0的負(fù)分?jǐn)?shù)指數(shù)嘉沒有意義.

a

(5)有理數(shù)指數(shù)哥的性質(zhì)

①曖a"=a'"+"(a＞0,加,〃w。)；②(4')"=曖"(。＞0,m,ncQ)；

___m

③(ab)"'=a"'b"'(a＞0,b＞0,m&Q)■④"m，〃e。).

2、指數(shù)函數(shù)

y=優(yōu)

0<?<1a>l

圖

象

o|1

性①定義域R,值域(。，+8)

質(zhì)②“。=1,即時(shí)x=O,y=l,圖象都經(jīng)過(0，1)點(diǎn)

@ax=a,即x=l時(shí)，V等于底數(shù)。

④在定義域上是單調(diào)減函數(shù)在定義域上是單調(diào)增函數(shù)

⑤尤<0時(shí)，ax>1;x>0時(shí)，0<ax<1X<0時(shí)，0<優(yōu)<1;%>0時(shí)，ax>1

⑥既不是奇函數(shù)，也不是偶函數(shù)

【解題方法總結(jié)】

1、指數(shù)函數(shù)常用技巧

(1)當(dāng)?shù)讛?shù)大小不定時(shí)，必須分和兩種情形討論.

(2)當(dāng)0＜。＜1時(shí)，xf+oo,y—o；。的值越小，圖象越靠近'軸，遞減的速度越快.

當(dāng)。＞1時(shí)xf+8,y-o；。的值越大，圖象越靠近丫軸，遞增速度越快.

(3)指數(shù)函數(shù)y=優(yōu)與y=(-)x的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱.

a

一提升?必考題型歸納

【典例例題】

題型一：指數(shù)運(yùn)算及指數(shù)方程、指數(shù)不等式

、"+3

【例1】（2023?海南省直轄縣級(jí)單位?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）下列結(jié)論中，正確的是（

A.設(shè)。>。，則於廿二“B.若〃/=2,則加=土蚯

C右。+。,=3,則.5+°2=±逐D.=2—71

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）A22

B.2+71C.4一兀D.6—71

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3】（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）甲、乙兩人解關(guān)于x的方程2，+。?2-'+0=0,甲寫錯(cuò)了常數(shù)。,

17

得到的根為x=-2或X=log21,乙寫錯(cuò)了常數(shù)C,得至IJ的根為1=0或%=1,則原方程的根是（）

A.x=-2^x=log23B.x=—1或尤=1

C.x=0或x=2D.X=—1或九=2

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4】（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）若關(guān)于x的方程9"+3同-根+1=0有解，則實(shí)數(shù)加的取值范圍是

（）

5

A.(l,+°o)—,+coC.(-00,3]D.(1,3]

4

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練5】（2023?上海青浦?統(tǒng)考一模）不等式：的解集為.

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練6】（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）不等式10,-6工-3工21的解集為.

【解題總結(jié)】

利用指數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)解題.對(duì)于形如a"''=6,aM>b,。/⑺<6的形式常用“化同底”轉(zhuǎn)化，再利用指

數(shù)函數(shù)單調(diào)性解決；或用“取對(duì)數(shù)”的方法求解.形如片"+及r'+c=0或1x+&f+C摩）（0）的形式，可借助

換元法轉(zhuǎn)化二次方程或二次不等式求解.

題型二：指數(shù)函數(shù)的圖像及性質(zhì)

【例2】（多選題）（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）函數(shù)/（"=2'+=（awR）的圖象可能為（）

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練7】（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）已知了⑶=，3?+2如-"—1的定義域?yàn)镽,則實(shí)數(shù)a的取值范圍

是______

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練8】（2023?寧夏銀川?校聯(lián)考二模）已知函數(shù)/（力=4'-2A2—1,xe［0,3］,則其值域?yàn)?

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練9】（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）已知函數(shù)/（力="（a＞0,awl）在［L2］內(nèi)的最大值是最小值的兩

I"；丁1’則g

倍，且g（x）=+g佇）=

log3x-l,0<x<lI

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練10］（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）函數(shù)y=（a-2＞就是指數(shù)函數(shù),則（）

A.a=l或a=3B.a=lC.a=3D.?！?且awl

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練11】（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）函數(shù)〃耳=（產(chǎn)-6）2的大致圖像如圖，則實(shí)數(shù)a,b的取值只可

B.a>0,0<b<}

C.a<0,b>lD.a<0,0<b<l

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練12］（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）己知函數(shù)/（元）="一4+1（。＞0且awl）的圖象恒過定點(diǎn)A,

io

若點(diǎn)A的坐標(biāo)滿足關(guān)于x,y的方程痛+利=4（根>0,〃>0）,則_*_+二的最小值為（）

mn

A.8B.24C.4D.6

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練13】（多選題）（2023?浙江紹興?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）預(yù)測(cè)人口的變化趨勢(shì)有多種方法，“直接推算法”

使用的公式是匕=片（1+燈”伏>-1）,其中匕為預(yù)測(cè)期人口數(shù)，益為初期人口數(shù)，%為預(yù)測(cè)期內(nèi)人口年增長(zhǎng)

率，〃為預(yù)測(cè)期間隔年數(shù)，則（）

A.當(dāng)左則這期間人口數(shù)呈下降趨勢(shì)

B.當(dāng)左則這期間人口數(shù)呈擺動(dòng)變化

C.當(dāng)上=$勺226時(shí)，”的最小值為3

D.當(dāng)左=-g，e,wg此時(shí)，”的最小值為3

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練14】（多選題）（2023?山東聊城?統(tǒng)考二模）已知函數(shù)=則（）

A.函數(shù)〃x）是增函數(shù)

B.曲線y=/（x）關(guān)于對(duì)稱

C.函數(shù)的值域?yàn)?/p>

D.曲線y=〃x）有且僅有兩條斜率為g的切線

【解題總結(jié)】

解決指數(shù)函數(shù)有關(guān)問題，思路是從它們的圖像與性質(zhì)考慮，按照數(shù)形結(jié)合的思路分析，從圖像與性質(zhì)

找到解題的突破口，但要注意底數(shù)對(duì)問題的影響.

題型三：指數(shù)函數(shù)中的恒成立問題

【例3】（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）已知函數(shù)/（%）=2",%￡R,若不等式尸（%）+/（%）一根>。在R上恒成立，

則實(shí)數(shù)m的取值范圍是.

,X—r）~x/\

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練15】（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）設(shè)/（x）=三二，當(dāng)xeR時(shí)，/+如）+/⑴>0恒成立,

則實(shí)數(shù)m的取值范圍是.

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練16］（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）已知不等式4，-少2工+2>0,對(duì)于ae（ro,3］恒成立，則實(shí)數(shù)x

的取值范圍是.

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練17](2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))若xe[-L,+s),不等式平-巾2工+1>0恒成立，則實(shí)數(shù)加的取

值范圍是.

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練18](2023?上海徐匯?高三位育中學(xué)?？奸_學(xué)考試)已知函數(shù)〃x)=油是定義域?yàn)镽的奇函

數(shù).

(1)求實(shí)數(shù)6的值，并證明/(x)在R上單調(diào)遞增；

(2)已知a>0且。片1,若對(duì)于任意的4、都有〃%)+；2°廿恒成立，求實(shí)數(shù)。的取值范圍.

【解題總結(jié)】

已知不等式能恒成立求參數(shù)值(取值范圍)問題常用的方法：

(1)函數(shù)法：討論參數(shù)范圍，借助函數(shù)單調(diào)性求解；

(2)分離參數(shù)法：先將參數(shù)分離，轉(zhuǎn)化成求函數(shù)的值域或最值問題加以解決；

(3)數(shù)形結(jié)合法：先對(duì)解析式變形，進(jìn)而構(gòu)造兩個(gè)函數(shù)，然后在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的圖

象，利用數(shù)形結(jié)合的方法求解.

題型四：指數(shù)函數(shù)的綜合問題

171

【例4】(2023?全國(guó)?合肥一中校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)/(X)==^+k^+l+―7,則不等式

'/2、+24x-4x-1

〃2x+3)>/(f)的解集為()

A.(―2,l)u(l,y)B.(-1,1)L(3,-B?)

C.1川(3,+⑹D.(-3,1)(3,")

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練191(2023.上海浦東新.華師大二附中?？寄M預(yù)測(cè))設(shè).若函數(shù)y=/⑺的

I2—U2)

定義域?yàn)?f/)一(l,4w),則關(guān)于x的不等式">f(a)的解集為.

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練20](2023?河南安陽?統(tǒng)考三模)已知函數(shù)〃無)=6+苗[(“>0)的圖象關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱，則

a+b=.

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練211（2023?江西景德鎮(zhèn)?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）已知/（%）是定義在R上的偶函數(shù)，且當(dāng)x20時(shí)，/（x）=e",

則滿足“x+1），f（x）的龍的取值范圍是

____o

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練22】（2023?河南信陽?校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）已知實(shí)數(shù)。，8滿足半+2a=3,log?炳工+〃=§，則

3]

a+—b=.

2----------------

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練23】（多選題）（2023?黑龍江哈爾濱?哈爾濱三中校考二模）點(diǎn)加（石,%）在函數(shù)y=e，的圖象上,

當(dāng)百40,1）,則￡可能等于（）

A.-1B.-2C.-3D.0

1.(2022.全國(guó).統(tǒng)考高考真題)9m=10,a=10m-11,b=8m-9,則()

A.a>0>bB.a>b>0C.b>a>0D.b>Q>a

2.(2022?北京?統(tǒng)考高考真題)已知函數(shù)〃無)=「二，則對(duì)任意實(shí)數(shù)x,有()

1+2

A./(-x)+/(%)=0B./(T)-/(X)=0

c./(-x)+/(x)=lD./(-%)-/(%)=1

3.(2020?山東.統(tǒng)考高考真題)已知函數(shù)y=〃x)是偶函數(shù)，當(dāng)xe(0,+◎時(shí)，y="(0<a<l),則該函數(shù)

在(一*0)上的圖像大致是()

第04講指數(shù)與指數(shù)函數(shù)

目錄

考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析

(1)理解有理數(shù)指數(shù)幕的含從近五年的高考情況來看，

義，了解實(shí)數(shù)指數(shù)塞的意義，指數(shù)運(yùn)算與指數(shù)函數(shù)是高

掌握指數(shù)幕的運(yùn)算性質(zhì).考的一個(gè)重點(diǎn)也是一個(gè)基

2022年甲卷第12題，5分

(2)通過實(shí)例，了解指數(shù)函數(shù)本點(diǎn)，常與二次函數(shù)、塞函

2020年新高考II卷第11題,

的實(shí)際意義，會(huì)畫指數(shù)函數(shù)的數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)綜

5分

圖象.合，考查數(shù)值大小的比較

(3)理解指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性、和函數(shù)方程問題.

特殊點(diǎn)等性質(zhì)，并能簡(jiǎn)單應(yīng)用.

根式的定義

指數(shù)與指數(shù)函數(shù)

定點(diǎn)

―夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理

1、指數(shù)及指數(shù)運(yùn)算

(1)根式的定義：

一般地，如果無'="，那么x叫做。的〃次方根，其中(〃>1,neN*),記為折，”稱

為根指數(shù)，。稱為根底數(shù).

(2)根式的性質(zhì)：

當(dāng)“為奇數(shù)時(shí)，正數(shù)的"次方根是一個(gè)正數(shù)，負(fù)數(shù)的“次方根是一個(gè)負(fù)數(shù).

當(dāng)“為偶數(shù)時(shí)，正數(shù)的〃次方根有兩個(gè)，它們互為相反數(shù).

(3)指數(shù)的概念：指數(shù)是基運(yùn)算a"(aNO)中的一個(gè)參數(shù)，a為底數(shù)，〃為指數(shù)，指數(shù)位于

底數(shù)的右上角，幕運(yùn)算表示指數(shù)個(gè)底數(shù)相乘.

(4)有理數(shù)指數(shù)累的分類

〃個(gè)

①正整數(shù)指數(shù)暴d.a(〃eN*)；②零指數(shù)累。°=1("°)；

③負(fù)整數(shù)指數(shù)塞，'=5(。*0,neN*)；④0的正分?jǐn)?shù)指數(shù)事等于0,0的負(fù)分?jǐn)?shù)指

數(shù)募沒有意義.

(5)有理數(shù)指數(shù)塞的性質(zhì)

①曖優(yōu)=""+0(。>0,m,n&Q).②(a‘")"="""(〃>0,m,〃e。)；

@(ab/1=ambm(a>0,b>0,m^Q)-④武=/(a>0,"l,n&Q).

2、指數(shù)函數(shù)

y=ax

0<a<la>l

圖

V

象

o\1Xo\1X

性①定義域R,值域(0,+8)

質(zhì)②a0=l,即時(shí)x=0,y=l,圖象都經(jīng)過(0，D點(diǎn)

@ax=a,即x=l時(shí)，V等于底數(shù)。

④在定義域上是單調(diào)減函數(shù)在定義域上是單調(diào)增函數(shù)

⑤xvO時(shí)，ax>1;x>0時(shí)，0<ax<1xvO時(shí)，%>0時(shí)，ax>1

⑥既不是奇函數(shù)，也不是偶函數(shù)

【解題方法總結(jié)】

1、指數(shù)函數(shù)常用技巧

(1)當(dāng)?shù)讛?shù)大小不定時(shí)，必須分“a>1”和“0<a<1"兩種情形討論.

(2)當(dāng)0<a<l時(shí)，xf+00，y_>o；。的值越小，圖象越靠近'軸，遞減的速度越快.

當(dāng)。>1時(shí)xf+oo,>一0;。的值越大，圖象越靠近'軸，遞增速度越快.

⑶指數(shù)函數(shù)y=/與y=(-)%的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱.

a

.提升?必考題型歸納

【典例例題】

題型一：指數(shù)運(yùn)算及指數(shù)方程、指數(shù)不等式

【例1】（2023.海南省直轄縣級(jí)單位.統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）==（）

\277

A.9B.-C.3D.走

99

【答案】B

故選：B.

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）下列結(jié)論中，正確的是（）

A.設(shè)"°，則層.=4B.若〃[8=2,貝1|加=±3

C.若。+。一’=3,則a5+q-^:土^^D.,（2-萬）4=2—萬

【答案】B

434325

【解析】對(duì)于A,根據(jù)分式指數(shù)幕的運(yùn)算法則，可得拒.萬一萬+W一選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

對(duì)于B,優(yōu)8=2,故機(jī)=±啦，選項(xiàng)B正確；

對(duì)于C,4+：=3,儲(chǔ)+/）2=〃+〃-|+2=3+2=5，因?yàn)椤＃?。，所以?尸=6'，選項(xiàng)

C錯(cuò)誤；

對(duì)于D,42_%）4=|2—同=萬一2，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

故選：B.

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）)

A.兀B.2+兀C.4—兀D.6—7T

【答案】B

-05-2

【解析】閡+7^+（23ml滬g+兀-2+4*.2+兀.

故選：B

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3】（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）甲、乙兩人解關(guān)于x的方程2工+6?2一*+°=0,甲

寫錯(cuò)了常數(shù)6,得到的根為x=-2或尸log217，乙寫錯(cuò)了常數(shù)c,得至U的根為x=0或x=l,

則原方程的根是（）

A.%=-2或x=log23B.x=-l或x=l

C.x=0或x=2D.x=-l或無=2

【答案】D

【解析】令"23則方程2'+力2-、+0=0可化為』+b+6=0，甲寫錯(cuò)了常數(shù)6,

所以;和U是方程產(chǎn)+”+根=o的兩根，所以+-苫，

44144J2

乙寫錯(cuò)了常數(shù)C,所以1和2是方程〃+加+6=0的兩根，所以b=lx2=2,

則可得方程/一亍+2=0,解得(=標(biāo)=4,

所以原方程的根是x=-l或x=2

故選：D

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4】(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))若關(guān)于x的方程9'+3用-〃?+1=0有解，則實(shí)數(shù)加

的取值范圍是()

A.。,+8)B.C.(-oo,3]D.(1,3]

【答案】A

【解析】方程9工+3加-"z+l=0有解，

(3)+3x3,-m+l=O有解，

令3*=f>0,

則可化為『+3”機(jī)+1=0有正根，

則產(chǎn)+3f=m-l在(。,+。)有解,又當(dāng)t?0,+oo)時(shí),/2+3z>0

所以m—l>0=>m>l,

故選：A.

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練5】(2023?上海青浦?統(tǒng)考一模)不等式2427VM的解集為.

【答案】(-3,2)

【解析】函數(shù)y=2"在R上單調(diào)遞增，則

3<§)3(—o2/口-3<2-3(Z)od_2x_3<-3(x-l),

BPx2+x-6<0,解得-3<x<2,

所以原不等式的解集為(-3,2).

故答案為:(-3,2)

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練6】(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))不等式10工-6*-3工21的解集為.

【答案】[1,+8)

【解析】由10'-6-3,21,可得+(色]+f—<1.

因?yàn)椤?(小;=直;=焦］均為區(qū)上單調(diào)遞減函數(shù)

則/(x)在R上單調(diào)逆減，且/(1)=1,

:.x>\

故不等式ioA-6x-y>i的解集為□，+℃).

故答案為：［1,+8).

【解題總結(jié)】

利用指數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)解題.對(duì)于形如i=b,afM>b,afw<6的形式常用“化同底”

轉(zhuǎn)化，再利用指數(shù)函數(shù)單調(diào)性解決；或用“取對(duì)數(shù)”的方法求解.形如a2'+&'+C=0或

/+Bax+C厘)(0)的形式，可借助換元法轉(zhuǎn)化二次方程或二次不等式求解.

題型二：指數(shù)函數(shù)的圖像及性質(zhì)

【例2】(多選題)(2023.全國(guó).高三專題練習(xí))函數(shù)=2'+三(。eR)的圖象可能為()

【答案】ABD

【解析】根據(jù)函數(shù)解析式的形式，以及圖象的特征，合理給。賦值，判斷選項(xiàng).當(dāng)。=0時(shí)，

/(x)=2\圖象A滿足；

當(dāng)。=1時(shí)，/(司=2工+(,"0)=2,且〃r)=/(x),此時(shí)函數(shù)是偶函數(shù)，關(guān)于>軸對(duì)

稱，圖象B滿足;

當(dāng)。=-1時(shí)，〃x）=2，q,"0）=0,旦〃-同=-〃江此時(shí)函數(shù)是奇函數(shù)，關(guān)于原點(diǎn)

對(duì)稱，圖象D滿足；

圖象C過點(diǎn)（0,1）,此時(shí)。=0,故C不成立.

故選：ABD

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練7】（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）已知了（%）=—1的定義域?yàn)镽,則實(shí)

數(shù)a的取值范圍是.

【答案】[-L0]

【解析】?//（x）=13，+2歐-“_1的定義域?yàn)镽,

3--1_IN0對(duì)任意xdR恒成立，

即yM?-a21=3。恒成立，

即x2+lax-a>0對(duì)任意xeR恒成立，

.?.A=4?2+4tz<0，則TWaWO.

故答案為[-L0].

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練8】（2023?寧夏銀川?校聯(lián)考二模）已知函數(shù)〃力=4工-2工+2-1,xe[0,3],則其

值域?yàn)?

【答案】[-5,31]

【解析】令t=2"，：xe[0,3],1V/V8,

r.g（r）=廣—4r—1=（r—2）——5,te[1,8]

又y=g⑺關(guān)于f=2對(duì)稱，開口向上，所以g（。在[1,2）上單調(diào)遞減,在（2,8]上單調(diào)遞增，

>|8-2|>|2-1|,

「1=2時(shí)，函數(shù)取得最小值，即g（t）1111n=-5,r=8時(shí)，函數(shù)取得最大值，即g（t）a=31,

.-./（X）G[-5,31].

故答案為：[-5,31].

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練9】（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）已知函數(shù)在口，2]內(nèi)的最大

值是最小值的兩倍，且g（無）=]（（尤）+：'：21則g（；]+g（2）=______

^log3x-l,0<x<l

【答案】3或-=3

4

【解析】當(dāng)。>1時(shí)，函數(shù)“X）在[L2]內(nèi)單調(diào)遞增，

此時(shí)函數(shù)的最大值為〃2)=6Z2,最小值為/(1)=a,

[2X+1x>l

由題意得片=2〃，解得〃=2,則g(%)=(9",

[log3x-l,0<x<l

lHJ^g]；J+g(2)=log3g-l+22+l=3；

當(dāng)0<a<1時(shí)，函數(shù)/(x)在[1,2]內(nèi)單調(diào)遞減,

此時(shí)函數(shù)的最大值為了⑴=a,最小值為〃2)=a2,

由題意得。=2/，解得a=；,則g(x)=，lj]+1，尤21,

log3x-l,0<x<l

此時(shí)g[;)+g⑵=1嗎;_1+出+1="|-

3

故答案為：3或-;

4

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練10](2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))函數(shù)y=(a-2)2優(yōu)是指數(shù)函數(shù)，則()

A.a=l或。=3B.a=1C.a=3D.a>0且a旦1

【答案】C

【解析】由指數(shù)函數(shù)定義知(。-2f=l,同時(shí)a>0,且awl,所以解得“=3.

故選：C

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練11/2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))函數(shù)“X)=(泮-b)2的大致圖像如圖,則實(shí)數(shù)a,

6的取值只可能是()

A.a>0,b>lB.a>0,0<b<l

C.a<0,b>lD.a<0,0<b<l

【答案】C

【解析】若a>0，y=eQ-b為增函數(shù),

且+oo,yf+oo,/(%)f+oo,與圖象不符,

若。<0,y=e一為減函數(shù),

且X—+8,y———>)2,與圖象相符，所以〃<0,

當(dāng)/（x）=0時(shí)，eax=b,

結(jié)合圖象可知，止匕時(shí)x<0,所at>0,貝!le">e°=l,所以6>1,

故選:C.

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練12］（2023?全國(guó)?高三專題練習(xí)）已知函數(shù)/。）=優(yōu)'4+i（。>。且。彳1）的圖

象恒過定點(diǎn)4若點(diǎn)A的坐標(biāo)滿足關(guān)于x,y的方程府+利=4（根>0,”>0）,則■*■+*的最

mn

小值為（）

A.8B.24C.4D.6

【答案】C

【解析】因?yàn)楹瘮?shù)〃￡）=優(yōu)7+1（。>0,。*1）圖象恒過定點(diǎn)（4,2）

又點(diǎn)A的坐標(biāo)滿足關(guān)于x,y的方程痛+〃y=4（m>0,〃>0）,

所以4m+2n=4,

即2m+n=2

匕一，121,"12、1（4m心1（14mn

mn2vmnJ21nmJ21\nm

勿

當(dāng)且僅當(dāng)4絲7=°H即〃=2根=1時(shí)取等號(hào)；

nm

1?

所以上+女的最小值為4.

mn

故選：c.

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練13】（多選題）（2023?浙江紹興?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）預(yù)測(cè)人口的變化趨勢(shì)有多種方法，

“直接推算法”使用的公式是匕=［（1+行"（%>-1）,其中匕為預(yù)測(cè)期人口數(shù)，4為初期人口

數(shù)，左為預(yù)測(cè)期內(nèi)人口年增長(zhǎng)率，”為預(yù)測(cè)期間隔年數(shù)，則（）

A.當(dāng)左則這期間人口數(shù)呈下降趨勢(shì)

B.當(dāng)左e（-l,0）,則這期間人口數(shù)呈擺動(dòng)變化

C.當(dāng)％=6時(shí)，〃的最小值為3

D.當(dāng)左=一（勺4；《時(shí)，〃的最小值為3

【答案】AC

【解析】4>0,0<1+左<1,由指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)可知：月=片（1+幻"伏>-1）是關(guān)于〃的單調(diào)

遞減函數(shù)，

即人口數(shù)呈下降趨勢(shì)，故A正確，B不正確；

k=^,Pn=PQ[^>2PQ,所以gj\2,所以心kg產(chǎn)〃eN),

log,2￡(2,3),所以〃的最小值為3,故C正確；

3

左=T，e=d|)《%，所以[I]wg，所以〃加og：；(〃eN),

log2;=bg22e(l,2),所以”的最小值為2,故D不正確；

故選：AC.

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練14】(多選題)(2023?山東聊城?統(tǒng)考二模)已知函數(shù)/(x)=M，則()

A.函數(shù)/(x)是增函數(shù)

B.曲線y"(x)關(guān)于(0,1對(duì)稱

C.函數(shù)/⑺的值域?yàn)?0,￡|

D.曲線y=/(x)有且僅有兩條斜率為g的切線

【答案】AB

【解析】根據(jù)題意可得/(x)=^^=l-七，易知、=六是減函數(shù)，

所以〃x)=l-*■是增函數(shù)，即A正確；

-xX

由題意可得f(-x)=^7—=^1—,所以f(-x\+/⑴=37-+=1_=1,

'7Tx+\2X+1'7v72X+12X+1

即對(duì)于任意xdR,滿足/(-力+/(￡)=1,所以y=〃x)關(guān)于(0,￡|對(duì)稱，即B正確;

由指數(shù)函數(shù)值域可得2*+le(l,+w),所以即〃x)=l-不、€(0,1),

所以函數(shù)/⑺的值域?yàn)?0,1),所以C錯(cuò)誤；

2"In2

易知/口)=令尸(x)=M，整理可得(2?-(51n2-2)2+l=0,

（2,+1）2

令2*=re（0,y）,即『-（51n2-2）+l=0,

易知A=（51n2-2y-4,又因?yàn)?,=32<36<6.25?=2.5“<e“，即25<e3

所以51n2<4,§P0<51n2-2<2,因止匕△=（51n2—2）2—4<0；

即關(guān)于f的一元二次方程/-（51n2-2）r+l=0無實(shí)數(shù)根；

所以(2")2一(51n2-2>2，+1=0無解，即曲線y=/⑺不存在斜率為g的切線，即D錯(cuò)誤;

故選：AB

【解題總結(jié)】

解決指數(shù)函數(shù)有關(guān)問題，思路是從它們的圖像與性質(zhì)考慮，按照數(shù)形結(jié)合的思路分析,

從圖像與性質(zhì)找到解題的突破口，但要注意底數(shù)對(duì)問題的影響.

題型三：指數(shù)函數(shù)中的恒成立問題

【例3】(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))已知函數(shù)/(x)=2，,xeR,若不等式尸(了)+/0)-加>0

在R上恒成立，則實(shí)數(shù)m的取值范圍是.

【答案】(…⑼.

【解析】4/(x)=t{t>0),H(t)=t2+t,t>0,

因?yàn)椤阿?(r+!)2一:在區(qū)間(0,+勸上是增函數(shù)，

24

所以〃(。>〃(0)=0.

因此要使〃+/>加在區(qū)間(0,+8)上恒成立，應(yīng)有機(jī)W0,即所求實(shí)數(shù)機(jī)的取值范圍為(一叫0].

故答案為：(-8,。].

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練15](2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))設(shè)〃X)=2'；2',當(dāng)時(shí)，

/(/+,研)+/。)>0恒成立，則實(shí)數(shù)m的取值范圍是.

【答案】(-2,2)

_r)~xiii

【解析】由函數(shù)/(%)=2=|，⑵-2-工)=42工，

%=2，,%=-(3]均為在口上的增函數(shù)，故函數(shù)/(x)是在R上的單調(diào)遞增函數(shù)，

且滿足了(-?=2…一2一=一(2'一一2")=-/⑴，所以函數(shù)”X)為奇函數(shù)，

因?yàn)?(%2+mx)+/(l)>。，即f(x2+mx)>-/(I)=/(-I),

可得+小〉-1恒成立，即元2+如+1〉0在兀wR上恒成立，

則滿足療—4<0,即/<4,解得—2<m<2,

所以實(shí)數(shù)加的取值范圍是(-2,2).

故答案為：(-2,2).

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練16】(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))已知不等式4、-〃2+2>0,對(duì)于“4-哈引恒

成立，則實(shí)數(shù)x的取值范圍是.

【答案】(-8,0)kJ(l,+8)

【解析】設(shè)1=23/>0,

則產(chǎn)-W+2>0,對(duì)于ae(-8,3]恒成立，

2

即〃</+—,對(duì)于aw(-oo,3]恒成立，

t

2

tH—>3,

t

即產(chǎn)一3/+2>0，

解得f>2或，<1,

即2工>2或2*<1，

解得尤>1或x<0,

綜上，x的取值范圍為(-8,O)D(1,+8).

故答案為：(-8,0)0(1,+8).

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練17](2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))若xe[-L+8),不等式4工-%2工+1>0恒成立，

則實(shí)數(shù)加的取值范圍是.

【答案】(F2)

【解析】令t=2,,；尤1，+°°)，

：4工-次2*+1>0恒成立，Am<y+r,re恒成立，

?：t+->2,當(dāng)且僅當(dāng)r=l時(shí)，即x=0時(shí)，表達(dá)式取得最小值，

t

m<2,

故答案為(-8,2).

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練18](2023?上海徐匯?高三位育中學(xué)?？奸_學(xué)考試)已知函數(shù)/(x)=U是定

義域?yàn)镽的奇函數(shù).

⑴求實(shí)數(shù)6的值，并證明〃x)在R上單調(diào)遞增；

(2)已知。>0且。工1,若對(duì)于任意的毛、”[1,3],都有〃xj+)十一2恒成立，求實(shí)數(shù)a

的取值范圍.

【解析】(1)因?yàn)楹瘮?shù)/("=1r子是定義域?yàn)镽的奇函數(shù)，

則/(。)=彳=。，解得b=-l,止匕時(shí)/(x)=U=l一高，

2v73+13+1

對(duì)任意的xeR,3，+1>0,即函數(shù)〃x)的定義域?yàn)镽,

3-13"3一「1)1_芋

/(r)=377Tl=3、(3-+1)=17F=_/(x),即函數(shù)為奇函數(shù)，合乎題意，

任取《、,?R且則0<3'Y3"，

所以，“GT"]】一回門)則/⑷<小)，

所以，函數(shù)/'(尤)在R上單調(diào)遞增.

(2)由⑴可知,函數(shù)/(x)在[1,3]上為增函數(shù),

3Q1

對(duì)于任意的a、％e[L3],都有則齊一了了⑴三，

*2<2,

因?yàn)轳R€[1,3],則蒼-2右[-1,1].

當(dāng)0<°<1時(shí)，則有/交，解得gva<l；

當(dāng)0>1時(shí)，貝！|有aW2,止匕時(shí)l<aW2.

綜上所述，實(shí)數(shù)0的取值范圍是pl]0,2].

【解題總結(jié)】

已知不等式能恒成立求參數(shù)值(取值范圍)問題常用的方法：

(1)函數(shù)法：討論參數(shù)范圍，借助函數(shù)單調(diào)性求解；

(2)分離參數(shù)法：先將參數(shù)分離，轉(zhuǎn)化成求函數(shù)的值域或最值問題加以解決；

(3)數(shù)形結(jié)合法：先對(duì)解析式變形，進(jìn)而構(gòu)造兩個(gè)函數(shù)，然后在同一平面直角坐標(biāo)系

中畫出函數(shù)的圖象，利用數(shù)形結(jié)合的方法求解.

題型四：指數(shù)函數(shù)的綜合問題

101

【例4】(2023?全國(guó)?合肥一中校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)/(力=丁+二1+1+―

2、+724x-4x-1

則不等式〃2x+3)>/■(￡)的解集為()

A.(-2,1)51,—)B.(-l,l)U(3,+a))

C.1-川(3,+co)D.(-3,1)1(3,^)

【答案】B

【解析】依題意，xwl,f(x)=^—+^,

'/4x-4x-1

QX+l1QI-XIQX+1QX+1

故++—=—■—+1+-+-------+1——=—：—+-----+2=2,

v)'7L-4x41-4x4%+1-44-4川r

故函數(shù)“X)的圖象關(guān)于(1,1)中心對(duì)稱，

121

當(dāng)x>l時(shí)，y=——j=——y=l+—；單調(diào)遞減，

2+24-4x-1

故/（X）在（l,w）上單調(diào)遞減，且〃尤）=歹—i+疝o三+1+白1>1，

乙"l乙T"T"人J.

函數(shù)/⑺的圖象關(guān)于（1,1）中心對(duì)稱，〃x）在（F,l）上單調(diào)遞減，

而〃2了+3）>〃巧，故2%+3</<1或尤2<1<2%+3或1<2工+3</，

解得或無>3,故所求不等式的解集為（—1,1）（3,??）,

故選：B.

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練19］（2023?上海浦東新?華師大二附中?？寄M預(yù)測(cè)）設(shè)/（同=?5三+若

函數(shù)y=/（x）的定義域?yàn)椋╢』）（L-）,則關(guān)于x的不等式"2的解集為

【答案】［1,+8）

【解析】若。40,對(duì)任意的xeR,2*_°>0,則函數(shù)“X）的定義域?yàn)镽,不合乎題意，

所以，a>0,由2”—可得xwlog?。，

因?yàn)楹瘮?shù)y=/（x）的定義域?yàn)閧x|xwl},所以，/暇0=1,解得a=2,

所以，A”"占+「，則〃力〃2）=23+22,

由a，2/（a）可得2工22，解得x21.

因此，不等式的解集為［1,+8）.

故答案為：［1,+8）.

2/7-1

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練20］（2023?河南安陽?統(tǒng)考三模）已知函數(shù)/（%）=〃+正工（〃〉°）的圖象關(guān)于坐

標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱，貝+.

【答案】13/1.5

【解析】依題意函數(shù)/（X）是一個(gè)奇函數(shù)，

又2,—。W0,所以xwlog2。，

所以/（尤）定義域?yàn)閧xI尤Hlog2a},

因?yàn)?（x）的圖象關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱，所以摩2。=。，解得a=L

又〃T）=X），所以6+=,

一〃—

Z—1'Z17

所以萬一為=一.+4］，即26=2尤__12X-1

=1,

z_1kz_1)2X-1~2X-12X-1

13

所以b=所以。+6=

22

3

故答案為：—.

2

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練21］（2023?江西景德鎮(zhèn)?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）已知是定義在R上的偶函數(shù)，且當(dāng)

xN。時(shí)，〃x）=e',則滿足〃x+l）Nr（力的x的取值范圍是.

【答案】」

【解析】由函數(shù)性質(zhì)知尸（力=/（2力,

/（X+1）＞/2（X）=/（2X）,

.-./（|x+l|）＞/（|2x|）,|^+l|＞|2x|,

即（元+1）220x）2,解得--,1