格物学 第四章 指数函数与对数函数4.2 指数函数

指数方程与指数不等式的解法-4.2 指数函数知识点课后进阶自测题答案-浙江省等高一数学必修,平均正确率48.0%

2025-07-26
指数方程与指数不等式的解法-4.2 指数函数知识点课后进阶自测题答案-浙江省等高一数学必修,平均正确率48.0%
1、['交集', '指数方程与指数不等式的解法']

正确率60.0%已知集合$$A=\{x \in\mathbf{R} \mid-1 \leqslant x \leqslant3 \}$$,$$B=\{x \in\bf{N} \mid2^{x} < 4 \}$$,则集合$${{A}{∩}{B}}$$中元素的个数为(

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

2、['交集', '并集', '指数方程与指数不等式的解法']

正确率60.0%已知集合$$A=\{x \in N | x < 1 \}, \, \, \, B \in\{x | 3^{x} < 1 \}$$,则(

D

A.$$A \cap B=\{x | x < 0 \}$$

B.$$A \cup B=\{x | x < 0 \}$$

C.$$A \cup B=\{x | x < 1 \}$$

D.$$A \cap B=\emptyset$$

3、['对数方程与对数不等式的解法', '指数方程与指数不等式的解法', '函数零点的概念', '分段函数的定义', '分段函数的图象']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{matrix} {2^{x}-1, x \leqslant1,} \\ {1+\operatorname{l o g}_{2} x, x > 1,} \\ \end{matrix} \right.$$则函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的零点为(

D

A.$$- \frac{1} {2}, 0$$

B.$${{−}{2}{,}{0}}$$

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

D.$${{0}}$$

4、['指数方程与指数不等式的解法']

正确率60.0%若$$\left( \frac{1} {5} \right)^{2 x+1} < \left( \frac{1} {5} \right)^{3-2 x}$$,则实数$${{x}}$$的取值范围是(

B

A.$$( 1,+\infty)$$

B.$$\left( \frac1 2,+\infty\right)$$

C.$$(-\infty, 1 )$$

D.$$\left(-\infty, \frac{1} {2} \right)$$

5、['平均变化率与函数的单调性', '指数方程与指数不等式的解法', '分段函数模型的应用']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{aligned} {} & {{}-x^{2}+2 x-2 ( x \leqslant1 )} \\ {} & {{} 2^{-| 1-x |}-2 ( x > 1 )} \\ \end{aligned} \right., \; g \ ( x ) \; \;=| a-1 | \operatorname{c o s} x \; ( x \in R )$$,若对任意的$$x_{1}, ~ x_{2} \in R$$,都有$$f ~ ( \boldsymbol{x}_{1} ) ~ \leq g ~ ( \boldsymbol{x}_{2} )$$,则实数$${{a}}$$的取值范围为(

A

A.$$[ 0, \ 2 ]$$

B.$${{R}}$$

C.$$[-2, ~ 0 ]$$

D.$$( ~-\infty, ~-2 ] \cup[ 0, ~+\infty)$$

6、['交集', '正弦(型)函数的定义域和值域', '指数方程与指数不等式的解法']

正确率40.0%已知集合$$A=\{y | y=\operatorname{s i n} x, ~ ~ x \in R \}, ~ ~ B=\{x | \frac{1} {9} < ~ ( \frac{1} {3} )^{~ ~ x} < 3 \}$$,则$${{A}{∩}{B}}$$等于(

C

A.$$\{x |-1 \leqslant x \leqslant1 \}$$

B.$$\{x |-1 \leqslant x < 1 \}$$

C.$$\{x |-1 < x \leq1 \}$$

D.$$\{x |-1 \leqslant x < 2 \}$$

7、['利用函数单调性解不等式', '分段函数与方程、不等式问题', '指数方程与指数不等式的解法', '分段函数的单调性']

正确率40.0%已知函数$$f \left( x \right)=\left\{\begin{matrix} {2 e^{x-1}, x < 1} \\ {x^{3}+x, x \geq1} \\ \end{matrix} \right.$$,则$$f ( f ( x ) ) < 2$$的解集为$${{(}{)}}$$

B

A.$$( 1-l n 2,+\infty)$$

B.$$(-\infty, 1-l n 2 )$$

C.$$( 1-l n 2, 1 )$$

D.$$( 1, 1+l n 2 )$$

8、['函数奇偶性的应用', '函数的对称性', '指数方程与指数不等式的解法', '函数求解析式']

正确率19.999999999999996%定义在$$(-2, 2 )$$上的函数$${{f}{(}{x}{)}}$$满足$$f (-x )=-f ( x ), \; \; f ( 2-x )=f ( x )$$,且$$x \in(-1, 0 )$$时,$$f ( x )=2^{x}+\frac{1} {2}$$,则$$f ( x )+x < 0$$的解集为$${{(}{)}}$$

B

A.$$(-2,-1 ) \cup( 1, 2 )$$

B.$$(-2,-1 ) \cup( 0, 1 )$$

C.$$(-1, 0 ) \cup( 1, 2 )$$

D.$$(-1, 0 ) \cup( 0, 1 )$$

9、['对数式的大小的比较', '指数式的大小的比较', '指数方程与指数不等式的解法']

正确率60.0%已知$$\operatorname{l o g}_{2} a=0. 5^{a}=0. 2^{b}$$,则(

C

A.$$a < 1 < b$$

B.$$1 < a < b$$

C.$$b < 1 < a$$

D.$$1 < b < a$$

10、['对数方程与对数不等式的解法', '指数方程与指数不等式的解法', '函数求定义域']

正确率40.0%函数$$f ( x )=\sqrt{\operatorname{l o g}_{0. 5} ( 4 x-3 )}+\sqrt{2^{x}-1}$$的定义域为$${{(}{)}}$$

A

A.$$( \frac{3} {4}, 1 ]$$

B.$$[ 1,+\infty)$$

C.$$( \frac{3} {4}, 1 )$$

D.$$[ 0, 1 ]$$

1. 解析:

集合 $$A = \{x \in \mathbf{R} \mid -1 \leq x \leq 3\}$$,集合 $$B = \{x \in \mathbf{N} \mid 2^x < 4\}$$。解 $$2^x < 4$$ 得 $$x < 2$$,因此 $$B = \{0, 1\}$$。交集 $$A \cap B = \{0, 1\}$$,元素个数为 2。

答案:B

2. 解析:

集合 $$A = \{x \in \mathbf{N} \mid x < 1\} = \{0\}$$,集合 $$B = \{x \mid 3^x < 1\} = \{x \mid x < 0\}$$。因此:

  • $$A \cap B = \emptyset$$(因为 $$A$$ 中只有 0,而 $$B$$ 中无自然数)。
  • $$A \cup B = \{x \mid x < 0 \text{ 或 } x = 0\} = \{x \mid x \leq 0\}$$。

选项 D 正确。

答案:D

3. 解析:

函数 $$f(x)$$ 的零点需分情况讨论:

  1. 当 $$x \leq 1$$ 时,$$2^x - 1 = 0$$ 解得 $$x = 0$$。
  2. 当 $$x > 1$$ 时,$$1 + \log_2 x = 0$$ 解得 $$x = 2^{-1} = \frac{1}{2}$$,但 $$\frac{1}{2} \leq 1$$,不满足条件。

唯一零点为 $$x = 0$$。

答案:D

4. 解析:

不等式 $$\left( \frac{1}{5} \right)^{2x+1} < \left( \frac{1}{5} \right)^{3-2x}$$。由于底数 $$\frac{1}{5} < 1$$,指数函数单调递减,故 $$2x + 1 > 3 - 2x$$,解得 $$4x > 2$$,即 $$x > \frac{1}{2}$$。

答案:B

5. 解析:

题意要求 $$f(x_1) \leq g(x_2)$$ 对所有 $$x_1, x_2$$ 成立,即 $$f(x)$$ 的最大值不超过 $$g(x)$$ 的最小值。

  1. 求 $$f(x)$$ 的最大值:分段分析后,$$f(x)$$ 在 $$x \leq 1$$ 时最大值为 $$-1$$,在 $$x > 1$$ 时最大值为 $$-1$$,因此 $$\max f(x) = -1$$。
  2. 求 $$g(x) = |a - 1| \cos x$$ 的最小值:最小值为 $$-|a - 1|$$。

需满足 $$-1 \leq -|a - 1|$$,即 $$|a - 1| \leq 1$$,解得 $$0 \leq a \leq 2$$。

答案:A

6. 解析:

集合 $$A = \{y \mid y = \sin x, x \in \mathbf{R}\} = [-1, 1]$$。

集合 $$B = \{x \mid \frac{1}{9} < \left( \frac{1}{3} \right)^x < 3\}$$,解不等式:

  • $$\left( \frac{1}{3} \right)^x < 3$$ 得 $$x > -1$$。
  • $$\frac{1}{9} < \left( \frac{1}{3} \right)^x$$ 得 $$x < 2$$。

因此 $$B = (-1, 2)$$,交集 $$A \cap B = [-1, 1)$$。

答案:B

7. 解析:

解 $$f(f(x)) < 2$$ 需分情况:

  1. 若 $$f(x) < 1$$,则 $$2e^{f(x)-1} < 2$$ 恒成立,只需 $$f(x) < 1$$。
  2. 若 $$f(x) \geq 1$$,则 $$(f(x))^3 + f(x) < 2$$,解得 $$f(x) < 1$$,矛盾。

因此只需解 $$f(x) < 1$$:

  • 当 $$x < 1$$ 时,$$2e^{x-1} < 1$$ 解得 $$x < 1 - \ln 2$$。
  • 当 $$x \geq 1$$ 时,$$x^3 + x < 1$$ 无解。

解集为 $$(-\infty, 1 - \ln 2)$$。

答案:B

8. 解析:

函数 $$f(x)$$ 为奇函数且满足 $$f(2 - x) = f(x)$$。在 $$(-1, 0)$$ 上 $$f(x) = 2^x + \frac{1}{2}$$,由对称性和奇偶性可推导其他区间表达式。

解不等式 $$f(x) + x < 0$$:

  • 在 $$(-1, 0)$$ 上,$$2^x + \frac{1}{2} + x < 0$$,解得 $$x \in (-1, 0)$$。
  • 由对称性,在 $$(0, 1)$$ 上 $$f(x) = -f(-x)$$,解得 $$x \in (0, 1)$$。

解集为 $$(-1, 0) \cup (0, 1)$$。

答案:D

9. 解析:

设 $$\log_2 a = 0.5^a = 0.2^b = k$$:

  • 若 $$k = 0$$,则 $$a = 1$$,但 $$0.5^1 \neq 0.2^b$$,矛盾。
  • 由函数单调性分析:
    • $$\log_2 a = k$$ 得 $$a = 2^k$$。
    • $$0.5^a = k$$ 得 $$a = \log_{0.5} k$$。
    • $$0.2^b = k$$ 得 $$b = \log_{0.2} k$$。
  • 由于 $$0 < k < 1$$,且 $$0.5^x$$ 和 $$0.2^x$$ 递减,可得 $$a > 1$$ 且 $$b > a$$。

答案:B

10. 解析:

函数定义域需满足:

  1. $$\log_{0.5}(4x - 3) \geq 0$$ 解得 $$4x - 3 \leq 1$$ 且 $$4x - 3 > 0$$,即 $$\frac{3}{4} < x \leq 1$$。
  2. $$2^x - 1 \geq 0$$ 解得 $$x \geq 0$$。

交集为 $$\frac{3}{4} < x \leq 1$$。

答案:A

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