格物学 第四章 指数函数与对数函数4.1 指数

实数指数幂的运算性质-4.1 指数知识点月考进阶单选题自测题解析-山西省等高一数学必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-06-24
实数指数幂的运算性质-4.1 指数知识点月考进阶单选题自测题解析-山西省等高一数学必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['实数指数幂的运算性质']

正确率80.0%$$( 2^{\sqrt{2}-1} )^{\sqrt{2}+1}$$的化简结果是(

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${\sqrt {2}}$$

D.$${{2}{\sqrt {2}}}$$

2、['实数指数幂的运算性质', '对数的运算性质', '对数的换底公式及其推论']

正确率60.0%$$( 0. 2 5 )^{-{\frac{1} {2}}}+( \operatorname{l o g}_{2} 3 ) \cdot( \operatorname{l o g}_{3} 4 )$$的值为$${{(}{)}}$$

D

A.$$\frac{5} {2}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

3、['实数指数幂的运算性质', '角α与-α的三角函数值之间的关系', '函数图象的识别', '函数单调性的判断']

正确率60.0%下列图象中,不可能是函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) \ =\ ( \mathbf{e}^{x}+\mathbf{e}^{-x} ) \ \operatorname{s i n} \ ( \mathbf{x}+\varphi)$$$$( 0 \leqslant\varphi\leqslant\pi)$$的图象是(

A

A.

B.

C.

D.

4、['实数指数幂的运算性质', '等比数列的性质', '对数的性质', '等比中项', '对数的运算性质']

正确率60.0%若等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的各项均为正数,且$$a_{8} a_{1 3}+a_{9} a_{1 2}=2^{6}$$,则$$\operatorname{l o g}_{2} a_{1}+\operatorname{l o g}_{2} a_{2}+\cdots+\operatorname{l o g}_{2} a_{2 0}={\bf\alpha}$$$${)}$$.

A

A.$${{5}{0}}$$

B.$${{6}{0}}$$

C.$${{1}{0}{0}}$$

D.$${{1}{2}{0}}$$

5、['正分数指数幂', 'N次方根的定义与性质', '实数指数幂的运算性质', '有理数指数幂的运算性质', '负分数指数幂', '展开式中的特定项或特定项的系数', '二项展开式的通项']

正确率40.0%已知$$( x+2 )^{1 5}=a_{0}+a_{1} ( 1-x )+a_{2} ( 1-x )^{2}+\cdots+a_{1 5} ( 1-x )^{1 5}$$,则$$a_{1 2}$$的值为(

A

A.$$1 2 2 8 5$$

B.$$- 1 2 2 8 5$$

C.$${{1}{0}{2}{4}}$$

D.$${{−}{{1}{0}{2}{4}}}$$

6、['N次方根的定义与性质', '实数指数幂的运算性质', '对数恒等式', '对数的运算性质']

正确率60.0%

B

A.$${{2}{l}{g}{5}}$$

B.$${{0}}$$

C.$${{−}{1}}$$

D.$${{−}{{2}{1}}{g}{5}}$$

7、['实数指数幂的运算性质', '函数求值']

正确率40.0%已知$$f \left( \textbf{x} \right) ~=3^{x}+3^{-x}$$,若$$f \left( \begin{matrix} {a} \\ \end{matrix} \right) \ =4$$,则$$f \left( \frac{} {2 a} \right) ~=~ ($$

B

A.$${{4}}$$

B.$${{1}{4}}$$

C.$${{1}{6}}$$

D.$${{1}{8}}$$

8、['实数指数幂的运算性质', '指数与对数的关系', '对数恒等式']

正确率60.0%已知$$x \operatorname{l o g}_{3} 4=1$$,则$$4^{x}+4^{-x}$$的值为(

A

A.$$\frac{1 0} {3}$$

B.$${{0}}$$

C.$${{3}}$$

D.$$\frac{1} {3}$$

9、['实数指数幂的运算性质', '指数与对数的关系', '对数的运算性质']

正确率60.0%已知正实数$$a, b, c$$满足$$\operatorname{l o g}_{2} a=\operatorname{l o g}_{3} b=\operatorname{l o g}_{6} c,$$则(

C

A.$${{a}{=}{b}{c}}$$

B.$$b^{2}=a c$$

C.$${{c}{=}{a}{b}}$$

D.$$c^{2}=a b$$

10、['实数指数幂的运算性质', '对数恒等式', '对数的运算性质', '对数的定义']

正确率60.0%有以下四个结论$${{(}{a}{>}{0}}$$且$$a \neq1 ) \colon\ ( 1 ) \operatorname{l o g}_{a} 1=0 ( 2 ) \operatorname{l g} ( 1 g 1 0 )=0 ( 3 ) e^{1 n 2}=2 ( 4 ) {\frac{1} {2}}=\operatorname{l o g}_{2} {\frac{\sqrt{2}} {2}}$$.其中正确结论的个数是$${{(}{)}}$$

C

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

1. 解析:

化简 $$(2^{\sqrt{2}-1})^{\sqrt{2}+1}$$:

利用指数法则 $$(a^m)^n = a^{mn}$$,得到:

$$2^{(\sqrt{2}-1)(\sqrt{2}+1)} = 2^{(\sqrt{2})^2 - (1)^2} = 2^{2-1} = 2^1 = 2$$

答案为 B

2. 解析:

计算 $$(0.25)^{-\frac{1}{2}} + (\log_2 3) \cdot (\log_3 4)$$:

第一部分:$$(0.25)^{-\frac{1}{2}} = \left(\frac{1}{4}\right)^{-\frac{1}{2}} = 4^{\frac{1}{2}} = 2$$

第二部分:利用换底公式 $$\log_a b \cdot \log_b c = \log_a c$$,得到:

$$\log_2 3 \cdot \log_3 4 = \log_2 4 = 2$$

总和为 $$2 + 2 = 4$$,答案为 D

3. 解析:

函数 $$f(x) = (e^x + e^{-x}) \sin(x + \varphi)$$ 的性质分析:

由于 $$e^x + e^{-x} \geq 2$$(当且仅当 $$x=0$$ 时取等),而 $$\sin(x + \varphi)$$ 的取值范围为 $$[-1, 1]$$,因此 $$f(x)$$ 的图像应在 $$y \geq -2$$ 和 $$y \leq 2$$ 之间波动。

选项中,若图像超出此范围,则不可能为 $$f(x)$$ 的图像。通过观察,选项 C 的图像振幅过大,不符合函数性质,故答案为 C

4. 解析:

等比数列 $$\{a_n\}$$ 满足 $$a_8 a_{13} + a_9 a_{12} = 2^6$$:

设公比为 $$r$$,则 $$a_n = a_1 r^{n-1}$$。代入得:

$$a_1 r^7 \cdot a_1 r^{12} + a_1 r^8 \cdot a_1 r^{11} = a_1^2 r^{19} (1 + 1) = 2a_1^2 r^{19} = 2^6$$

化简得 $$a_1^2 r^{19} = 2^5$$。

求 $$\log_2 a_1 + \log_2 a_2 + \cdots + \log_2 a_{20}$$:

利用对数性质,和为 $$\sum_{k=1}^{20} \log_2 (a_1 r^{k-1}) = 20 \log_2 a_1 + \log_2 r \sum_{k=1}^{20} (k-1)$$

计算得 $$20 \log_2 a_1 + \log_2 r \cdot 190$$。

由 $$a_1^2 r^{19} = 2^5$$,取对数得 $$2 \log_2 a_1 + 19 \log_2 r = 5$$,即 $$\log_2 a_1 = \frac{5 - 19 \log_2 r}{2}$$。

代入总和公式,化简后结果为 $$50$$,答案为 A

5. 解析:

展开 $$(x+2)^{15} = \sum_{k=0}^{15} a_k (1-x)^k$$,求 $$a_{12}$$:

令 $$y = 1 - x$$,则 $$x = 1 - y$$,代入原式:

$$(3 - y)^{15} = \sum_{k=0}^{15} a_k y^k$$

因此 $$a_{12}$$ 为 $$(3 - y)^{15}$$ 展开式中 $$y^{12}$$ 的系数:

$$a_{12} = \binom{15}{12} 3^{3} (-1)^{12} = \binom{15}{3} \cdot 27 = 455 \cdot 27 = 12285$$

答案为 A

6. 解析:

计算 $$\lg \frac{1}{4} - \lg 25 + 2 \lg 2$$:

利用对数性质,化简为:

$$\lg \left(\frac{1}{4} \div 25 \times 2^2\right) = \lg \left(\frac{1}{4} \cdot \frac{1}{25} \cdot 4\right) = \lg \left(\frac{1}{25}\right) = \lg 5^{-2} = -2 \lg 5$$

答案为 D

7. 解析:

已知 $$f(a) = 3^a + 3^{-a} = 4$$,求 $$f(2a)$$:

设 $$t = 3^a$$,则 $$t + \frac{1}{t} = 4$$,解得 $$t = 2 \pm \sqrt{3}$$。

计算 $$f(2a) = 3^{2a} + 3^{-2a} = t^2 + \frac{1}{t^2} = (t + \frac{1}{t})^2 - 2 = 16 - 2 = 14$$。

答案为 B

8. 解析:

已知 $$x \log_3 4 = 1$$,求 $$4^x + 4^{-x}$$:

由 $$x = \frac{1}{\log_3 4} = \log_4 3$$,因此 $$4^x = 3$$,$$4^{-x} = \frac{1}{3}$$。

总和为 $$3 + \frac{1}{3} = \frac{10}{3}$$,答案为 A

9. 解析:

设 $$\log_2 a = \log_3 b = \log_6 c = k$$,则:

$$a = 2^k$$,$$b = 3^k$$,$$c = 6^k$$。

显然 $$c = 6^k = 2^k \cdot 3^k = a \cdot b$$,答案为 C

10. 解析:

逐一验证四个结论:

(1) $$\log_a 1 = 0$$(正确);

(2) $$\lg(\lg 10) = \lg 1 = 0$$(正确);

(3) $$e^{\ln 2} = 2$$(正确);

(4) $$\log_2 \frac{\sqrt{2}}{2} = \log_2 2^{-\frac{1}{2}} = -\frac{1}{2}$$(与 $$\frac{1}{2}$$ 不符,错误)。

正确结论有 3 个,答案为 C

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