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第4章指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)本卷滿分150分,考試時(shí)間120分鐘。一、單項(xiàng)選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的.1.下列各式正確的是A. B.C. D.【試題來源】四川省成都市雙流中學(xué)2020-2021學(xué)年高一上學(xué)期期中【答案】C【解析】對(duì)于A,,故A不正確;對(duì)于B,,當(dāng)時(shí)無意義,故B不正確;對(duì)于C,,故C正確;對(duì)于D,,故D不正確.故選C.2.已知函數(shù),若,則A. B.C. D.【試題來源】山西省長治市第二中學(xué)2022屆高三上學(xué)期第三次練考【答案】D【解析】因?yàn)椋?,,則,因?yàn)?,所以.故選D.3.函數(shù)的大致圖象是A. B.C. D.【試題來源】寧夏唐徠回民中學(xué)2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期期中考試【答案】C【解析】由題意,因?yàn)?,所以只有C符合.故選C.4.已知函數(shù)的值域?yàn)镽,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是A. B.C. D.【試題來源】北師大版(2019)必修第一冊(cè)突圍者第三章全章綜合檢測【答案】A【解析】因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),,若函數(shù)的值域?yàn)镽,則,解得.故選A.5.函數(shù),則函數(shù)的大致圖象是A. B.C. D.【試題來源】山東省濟(jì)寧鄒城市2021-2022學(xué)年高三上學(xué)期期中考試【答案】C【解析】當(dāng),則,則,當(dāng),則,則,所以,所以時(shí),遞減且值域?yàn)?;時(shí),遞增且值域?yàn)椋恢挥蠧符合要求.故選C6.已知定義在上的函數(shù)(為實(shí)數(shù))為偶函數(shù),記,,,則,,的大小關(guān)系為A. B.C. D.【試題來源】山東師范大學(xué)附屬中學(xué)2021-2022學(xué)年高三上學(xué)期第二次月考【答案】C【解析】(為實(shí)數(shù))為偶函數(shù),在上是單調(diào)增函數(shù),,,,且,,,故選C7.已知函數(shù)的定義域?yàn)椋瑵M足對(duì)任意,恒有,若函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為有限的個(gè),則的最大值為A. B.C. D.【試題來源】上海市楊浦區(qū)控江中學(xué)2022屆高三上學(xué)期第一次月考(9月)【答案】B【解析】令,則有,故,所以,若,則開口向上,對(duì)稱軸為且,,所以在上有兩個(gè)零點(diǎn),即函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)最多有2個(gè).故選B8.以下四種說法中,正確的是A.冪函數(shù)增長的速度比一次函數(shù)增長的速度快B.對(duì)任意的,C.對(duì)任意的,D.一定存在,當(dāng),,時(shí),總有【試題來源】湘教版(2019)必修第一冊(cè)突圍者第4章【答案】D【解析】A.如函數(shù)和,的圖象如圖所示:由圖象知錯(cuò)誤;B.當(dāng)時(shí),的圖象如圖所示:由圖象知錯(cuò)誤;C.當(dāng)時(shí),的圖象如圖所示:由圖象知錯(cuò)誤;D.當(dāng)時(shí),的圖象如圖所示:由圖象知正確;故選D.二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得5分,部分選對(duì)的得2分,有選錯(cuò)的得0分.9.已知,,則下列各式運(yùn)算正確的是A. B.C. D.【試題來源】北師大版(2019)必修第一冊(cè)突圍者第三章全章綜合檢測【答案】ABD【解析】對(duì)于A選項(xiàng),,故正確;對(duì)于B選項(xiàng),,故正確;對(duì)于C選項(xiàng),,故錯(cuò)誤;對(duì)于D正確,,故正確.故選ABD10.已知定義域?yàn)榈呐己瘮?shù)在上單調(diào)遞增,且,,則下列函數(shù)中不符合上述條件的是A. B.C. D.【試題來源】廣東省清遠(yuǎn)市第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期期中【答案】ABD【解析】對(duì)A,,故A不符合;對(duì)B,函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),故B不符合;對(duì)C,在上單調(diào)遞增且為偶函數(shù),又,,故C符合;對(duì)D,冪函數(shù)在上單調(diào)遞減,故D不符合.故選ABD.11.高斯是德國著名的數(shù)學(xué)家,近代數(shù)學(xué)奠基者之一,用其名字命名的高斯函數(shù)為,表示不超過x的最大整數(shù),例如:,.已知函數(shù),,則下列敘述中正確的是A.是偶函數(shù) B.是奇函數(shù)C.在R上是增函數(shù) D.的值域是【試題來源】北師大版(2019)必修第一冊(cè)突圍者第三章全章綜合檢測【答案】BCD【解析】因?yàn)?,所以,所以f(x)是奇函數(shù),A錯(cuò)誤,B正確;因?yàn)楹瘮?shù),函數(shù)是增函數(shù),所以在R上是增函數(shù),C正確;因?yàn)?,所以,所以,所以?dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)的值域?yàn)閧-1,0},D正確.綜上可知,B,C,D正確.故選BCD12.已知函數(shù),,且,則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是A. B.C. D.【試題來源】北師大版(2019)必修第一冊(cè)突圍者第四章全章綜合檢測【答案】AD【解析】因?yàn)?、、在其定義域內(nèi)都是增函數(shù),所以、在其定義域內(nèi)都是增函數(shù).因?yàn)椋?,且,所以,又,,且,所以,所以,即選項(xiàng)A錯(cuò)誤;因?yàn)椋瘮?shù)、在其定義域內(nèi)均為增函數(shù),所以,所以,即選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;令,,則,,由于,的圖象都和直線相交(如圖所示),且函數(shù)和函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,直線和直線的交點(diǎn)為,所以,即,即選項(xiàng)C正確.故選AD.三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.13.已知函數(shù).若正數(shù),滿足,則____________.【試題來源】北京市通州區(qū)2020-2021學(xué)年高一上學(xué)期期中【答案】4【解析】因?yàn)?,且、,,所以.故答案?.14.函數(shù)的零點(diǎn)的個(gè)數(shù)為____________.【試題來源】滬教版(2020)必修第一冊(cè)達(dá)標(biāo)檢測第五章5.3函數(shù)的應(yīng)用【答案】1【解析】根據(jù)題意,令,則,做出函數(shù)與的圖象,由圖可知與的圖象只有一個(gè)交點(diǎn),即方程只有一個(gè)解,故函數(shù)的零點(diǎn)的個(gè)數(shù)為1.故答案為1.15.已知函數(shù),,給出下列三個(gè)結(jié)論:①函數(shù)的圖象與的圖象關(guān)于直線軸對(duì)稱;②函數(shù)的圖象與的圖象關(guān)于直線對(duì)稱;③函數(shù)的值域與的定義域相同;④若滿足,滿足,則.其中正確結(jié)論的序號(hào)是____________.【試題來源】北京市通州區(qū)2020-2021學(xué)年高一上學(xué)期期中【答案】②③④【解析】因?yàn)楹瘮?shù)與互為反函數(shù),所以函數(shù)的圖象與的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,且函數(shù)的值域與的定義域相同,所以①錯(cuò)誤,②正確,③正確,因?yàn)闈M足,滿足,所以為函數(shù)與圖象的交點(diǎn)的橫坐標(biāo),為函數(shù)與圖象的交點(diǎn)的橫坐標(biāo),因?yàn)楹瘮?shù)的圖象與的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,所以,即,所以④正確,所以正確結(jié)論的序號(hào)是②③④,故答案為②③④.16.已知函數(shù),若對(duì)于恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是____________.【試題來源】黑龍江省龍東地區(qū)四校2021-2022學(xué)年高三上學(xué)期聯(lián)考【答案】【解析】因?yàn)?,,所以不等式可化為,又?duì)于恒成立,所以對(duì)于恒成立,所以,又,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,所以,所以實(shí)數(shù)a的取值范圍是.故答案為.四、解答題:本題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.17.(10分)求下列各式中x的值:(1);(2);(3);(4).【答案】(1),(2),(3),(4)【解析】(1)因?yàn)?,所以;?)因?yàn)椋?,所以,因?yàn)榍?,所以;?)因?yàn)?,所以,所以;?)因?yàn)椋?,即,所以,所?8.(12分)已知x、y、z為非零實(shí)數(shù),且.求證:.【試題來源】滬教版(2020)必修第一冊(cè)達(dá)標(biāo)檢測期末測試【答案】證明見解析【解析】設(shè),則,,,即,,.所以,得證.19.(12分)已知全集,集合,.(1)求p和q的值;(2)求的值.【試題來源】滬教版(2020)必修第一冊(cè)達(dá)標(biāo)檢測第三章3.1冪與指數(shù)【答案】(1),,(2)【解析】(1)由全集及,得,所以,.(2).20.(12分)已知函數(shù).(1)用定義證明在區(qū)間上單調(diào)遞減;(2)求函數(shù)在區(qū)間上的最大值;(3)若,求的取值范圍.【試題來源】北京市大興區(qū)2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期期中考試【答案】(1)證明見解析,(2),(3)【解析】(1)因?yàn)椋O(shè)任意的,且,則,因?yàn)?,且,所以,,所以,所以在上單調(diào)遞減;(2)由(1)可知在上單調(diào)遞減,所以(3)因?yàn)椤?,且在上單調(diào)遞減,所以等價(jià)于,即,所以,所以,所以,即21.(12分)已知函數(shù)的表達(dá)式為.(1)若,,求的值域.(2)當(dāng)時(shí),求的最小值.(3)對(duì)于(2)中的函數(shù),是否存在實(shí)數(shù)m、n,同時(shí)滿足:①;②當(dāng)?shù)亩x域?yàn)閇m,n]時(shí),其值域?yàn)椋咳舸嬖?,求出m、n的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.【試題來源】滬教版(2020)必修第一冊(cè)達(dá)標(biāo)檢測期末測試【答案】(1),(2)(3)不存在滿足條件的實(shí)數(shù)m、n,理由見解析【解析】(1)當(dāng)時(shí),由,得,因?yàn)?,所以,.?)令,因?yàn)?,故,函?shù)f(x)可轉(zhuǎn)化為,①當(dāng)時(shí),;②當(dāng)時(shí),;③當(dāng)時(shí),.綜上所述,.(3)因?yàn)?,,在R上是嚴(yán)格減函數(shù),所以在上的值域?yàn)?,又在上的值域?yàn)椋?,即,兩式相減,得,因?yàn)椋?,而由,可得,與矛盾.所以,不存在滿足條件的實(shí)數(shù)m、n.22.(12分)設(shè)為奇函數(shù),為常數(shù).(1)求的值;(2)證明:在內(nèi)單調(diào)遞增;(3)若對(duì)于上的每一個(gè)的值,
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