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 指数知识点专题进阶自测题解析-上海市等高一数学必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-08-10
实数指数幂的运算性质-4.1 指数知识点专题进阶自测题解析-上海市等高一数学必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['实数指数幂的运算性质']

正确率80.0%根式$$\frac{\sqrt{a \sqrt{a \sqrt{a}}}} {a}$$​化为分数指数幂的形式为(

A

A.$$a^{-\frac{1} {8}}$$

B.$$a^{\frac{1} {8}}$$

C.$$a^{-\frac{7} {8}}$$

D.$$a^{-\frac{3} {4}}$$

2、['实数指数幂的运算性质', '函数奇、偶性的图象特征', '函数图象的识别']

正确率60.0%函数$$f ( x )=\frac{3^{x}-3^{-x}} {x^{2}}$$的图象大致为(

C

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

3、['实数指数幂的运算性质', '函数奇、偶性的定义', '对数的运算性质', '函数求定义域']

正确率40.0%下列函数中,奇函数的个数是 (其中$${{a}{>}{0}}$$,且$$a \neq1 ) \setminus($$
$$\oplus\ y=\frac{a^{x}+1} {a^{x}-1} \odot y=\frac{l g ( 1-x^{2} )} {| x+3 |-3} \otimes\ y=x^{\frac{2} {3}} \oplus\ y=l o g_{a} \frac{1+x} {1-x}$$.

C

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

4、['实数指数幂的运算性质', '等比数列通项公式与指数函数的关系']

正确率60.0%某企业产值连续三年持续增长,这三年年增长率分别为$$P_{1}, ~ P_{2}, ~ P_{3}$$,则这三年的年平均增长率为(

C

A.$$\frac{1} {3} \ ( P_{1}+P_{2}+P_{3} )$$

B.$${^{3}\sqrt {{P}_{1}{{P}_{2}}{{P}_{3}}}}$$

C.$$\sqrt{( 1+P_{1} ) ( 1+P_{2} ) ( 1+P_{3} )}-1$$

D.$$1-\frac{1} {2} \, ( P_{1}+P_{2}+P_{3} )$$

5、['实数指数幂的运算性质', '类比推理']

正确率60.0%苏格兰数学家纳皮尔发明了对数表,这一发明为当时的天文学家处理$${{“}}$$大数运算$${{”}}$$做出了巨大贡献.法国著名数学家和天文学家拉普拉斯曾说过:$${{“}}$$对数倍增了天文学家的寿命.$${{”}}$$
比如在下面的部分对数表中,$${{1}{6}{,}{{2}{5}{6}}}$$对应的幂指数分别为$${{4}{,}{8}}$$,幂指数和为$${{1}{2}}$$,而$${{1}{2}}$$对应的幂为$${{4}{0}{9}{6}}$$,因此$$1 6 \times2 5 6=4 0 9 6$$.根据此表,推算

$${{x}}$$ $${{1}}$$ $${{2}}$$ $${{3}}$$ $${{4}}$$ $${{5}}$$ $${{6}}$$ $${{7}}$$ $${{8}}$$ $${{9}}$$ $${{1}{0}}$$
$${{y}{=}{{2}^{x}}}$$ $${{2}}$$ $${{4}}$$ $${{8}}$$ $${{1}{6}}$$ $${{3}{2}}$$ $${{6}{4}}$$ $${{1}{2}{8}}$$ $${{2}{5}{6}}$$ $${{5}{1}{2}}$$ $${{1}{0}{2}{4}}$$
$${{x}}$$ $${{1}{1}}$$ $${{1}{2}}$$ $${{1}{3}}$$ $${{1}{4}}$$ $${{1}{5}}$$ $${{1}{6}}$$ $${{1}{7}}$$ $${{1}{8}}$$ $${{1}{9}}$$ $${{2}{0}}$$
$${{y}{=}{{2}^{x}}}$$ $${{2}{0}{4}{8}}$$ $${{4}{0}{9}{6}}$$ $${{8}{1}{9}{2}}$$ $$1 6 3 8 4$$ $$3 2 7 6 8$$ $$6 5 5 3 6$$ $$1 3 1 0 7 2$$ $$2 6 2 1 4 4$$ $$5 2 4 2 8 8$$ $$1 0 4 8 5 7 6$$
$${{x}}$$ $${{2}{1}}$$ $${{2}{2}}$$ $${{2}{3}}$$ $${{2}{4}}$$ $${{2}{5}}$$
$${{y}{=}{{2}^{x}}}$$ $$2 0 9 7 1 5 2$$ $$4 1 9 4 3 0 4$$ $$8 3 8 8 6 0 8$$ $$1 6 7 7 7 2 1 6$$ $$3 3 5 5 4 4 3 2$$

B

A.$$5 2 4 2 8 8$$

B.$$8 3 8 8 6 0 8$$

C.$$1 6 7 7 7 2 1 6$$

D.$$3 3 5 5 4 4 3 2$$

6、['函数奇偶性的应用', '实数指数幂的运算性质', '函数求值']

正确率60.0%已知$${{f}{(}{x}{)}}$$是定义在$${{R}}$$上的奇函数,且当$${{x}{<}{0}}$$时,$$f ( x )=3^{x}$$,则$$f ( \operatorname{l o g}_{9} 4 )$$的值为(

C

A.$${{−}{2}}$$

B.$$\frac{1} {2}$$

C.$$- \frac{1} {2}$$

D.$${{2}}$$

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、['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%下列计算错误的是(

D

A.$$\sqrt{2} \cdot\sqrt{2}=2^{\frac{2} {3}}$$

B.$$(-2 7 )^{\frac{1} {3}}=-3$$

C.$$2^{l o g_{2} 5}=5$$

D.$$\l g 2 \cdot\l g 5=1$$

9、['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%$$l g 2-l g \frac{1} {5}-e^{l n 2}-( \frac{1} {4} )^{-\frac{1} {2}}+\sqrt{(-2 )^{2}}$$的值为(

A

A.$${{−}{1}}$$

B.$$\frac{1} {2}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{−}{5}}$$

10、['实数指数幂的运算性质', '对数式的大小的比较', '对数的运算性质']

正确率60.0%设$$x, y, z$$为正数,且$$2^{x} \!=\! 3^{y} \!=\! 7^{z}$$则$${{(}{)}}$$

B

A.$$7 z < 2 x < 3 y$$

B.$$3 y < 2 x < 7 z$$

C.$$3 y < 7 z < 2 x$$

D.$$2 x < 3 y < 7 z$$

1. 解析:

将根式转化为分数指数幂形式:

$$ \frac{\sqrt{a \sqrt{a \sqrt{a}}}} {a} = \frac{a^{\frac{1}{2}} \cdot (a^{\frac{1}{2}})^{\frac{1}{2}} \cdot (a^{\frac{1}{2}})^{\frac{1}{4}}}} {a} = \frac{a^{\frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{8}}}} {a} = a^{\frac{7}{8} - 1} = a^{-\frac{1}{8}} $$

正确答案为 A

2. 解析:

函数 $$f(x) = \frac{3^x - 3^{-x}}} {x^2}$$ 的特性:

- 当 $$x \to 0$$ 时,分子 $$3^x - 3^{-x} \approx 2x \ln 3$$,因此 $$f(x) \approx \frac{2 \ln 3}} {x}$$,函数在 $$x=0$$ 附近趋向于无穷大。

- 当 $$x > 0$$,$$3^x$$ 增长快于 $$3^{-x}$$,函数值为正。

- 当 $$x < 0$$,$$3^{-x}$$ 主导,函数值为负。

根据选项描述,正确答案为 D(具体图形需结合题目选项判断)。

3. 解析:

判断各函数的奇偶性:

1. $$y = \frac{a^x + 1}} {a^x - 1}$$:奇函数,因为 $$f(-x) = \frac{a^{-x} + 1}} {a^{-x} - 1} = -\frac{a^x + 1}} {a^x - 1} = -f(x)$$。

2. $$y = \frac{\lg(1 - x^2)}} {|x + 3| - 3}$$:奇函数,定义域对称且 $$f(-x) = -f(x)$$。

3. $$y = x^{\frac{2}{3}}}$$:非奇非偶,因为 $$f(-x) = (-x)^{\frac{2}{3}}} = x^{\frac{2}{3}}} \neq \pm f(x)$$。

4. $$y = \log_a \frac{1 + x}} {1 - x}$$:奇函数,因为 $$f(-x) = \log_a \frac{1 - x}} {1 + x} = -\log_a \frac{1 + x}} {1 - x} = -f(x)$$。

共有 3 个奇函数,正确答案为 C

4. 解析:

年平均增长率 $$r$$ 满足:

$$(1 + r)^3 = (1 + P_1)(1 + P_2)(1 + P_3)$$

解得 $$r = \sqrt[3]{(1 + P_1)(1 + P_2)(1 + P_3)}} - 1$$。

正确答案为 C

5. 解析:

根据对数表,$$16 \times 256 = 4096$$ 对应 $$2^4 \times 2^8 = 2^{12} = 4096$$。

题目要求计算 $$512 \times 16384$$:

- $$512 = 2^9$$,$$16384 = 2^{14}$$。

- 指数和为 $$9 + 14 = 23$$,对应 $$2^{23} = 8388608$$。

正确答案为 B

6. 解析:

函数 $$f(x)$$ 为奇函数,且 $$x < 0$$ 时 $$f(x) = 3^x$$,因此 $$x > 0$$ 时 $$f(x) = -3^{-x}$$。

计算 $$\log_9 4$$:

$$\log_9 4 = \frac{\ln 4}} {\ln 9} = \frac{2 \ln 2}} {2 \ln 3} = \log_3 2 > 0$$。

因此 $$f(\log_9 4) = -3^{-\log_3 2} = -2^{-1} = -\frac{1}{2}}$$。

正确答案为 C

7. 解析:

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

计算 $$f(2a)$$:

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

正确答案为 B

8. 解析:

选项分析:

A. $$\sqrt{2} \cdot \sqrt{2} = 2 = 2^{\frac{2}{3}}}$$ 错误,应为 $$2^1$$。

B. $$(-27)^{\frac{1}{3}}} = -3$$ 正确。

C. $$2^{\log_2 5} = 5$$ 正确。

D. $$\lg 2 \cdot \lg 5 \neq 1$$ 错误。

错误的选项为 AD,但题目要求单选,可能为 D

9. 解析:

逐步计算:

$$\lg 2 - \lg \frac{1}{5}} - e^{\ln 2} - \left(\frac{1}{4}}\right)^{-\frac{1}{2}}} + \sqrt{(-2)^2}$$

$$= \lg 2 + \lg 5 - 2 - 2 + 2 = \lg(2 \times 5) - 2 = 1 - 2 = -1$$。

正确答案为 A

10. 解析:

设 $$2^x = 3^y = 7^z = k$$,取自然对数得:

$$x = \frac{\ln k}} {\ln 2}$$,$$y = \frac{\ln k}} {\ln 3}$$,$$z = \frac{\ln k}} {\ln 7}$$。

比较 $$2x$$、$$3y$$、$$7z$$:

$$2x = \frac{2 \ln k}} {\ln 2}$$,$$3y = \frac{3 \ln k}} {\ln 3}$$,$$7z = \frac{7 \ln k}} {\ln 7}$$。

比较系数:$$\frac{2}{\ln 2}} \approx 2.885$$,$$\frac{3}{\ln 3}} \approx 2.731$$,$$\frac{7}{\ln 7}} \approx 3.597$$。

因此 $$3y < 2x < 7z$$,正确答案为 B

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