格物学 第四章 指数函数与对数函数4.2 指数函数

指数(型)函数的值域-4.2 指数函数知识点教师选题进阶选择题自测题答案-山东省等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-06-23
指数(型)函数的值域-4.2 指数函数知识点教师选题进阶选择题自测题答案-山东省等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['交集', '指数(型)函数的值域']

正确率60.0%设集合$$A=\{x | x < 2 \}, \, \, \, B=\{y | y=2^{x}-1 \}$$,则

D

A.$$( \ -\infty, \ 3 )$$

B.$$[ 2, \ 3 )$$

C.

D.$$( \ -1, \ 2 )$$

2、['指数(型)函数的值域', '分段函数的图象']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{aligned} {} & {{} ( a-1 )^{x}, \ x \leqslant\frac{1} {2},} \\ {} & {{} x+\frac{a} {x}-2, \ x > \frac{1} {2}} \\ \end{aligned} \right. ( a > 1 )$$的值域为$${{D}{,}{D}}$$$$\in( \frac{2} {3}, ~+\infty),$$则$${{a}}$$的取值范围是(

D

A.$$( 1, ~ 2 )$$

B.$$( 2, \ 3 )$$

C.$$\left( 1, ~ \frac{1 6} {9} \right]$$

D.$$\left[ \frac{1 6} {9}, \; 2 \right)$$

3、['函数的新定义问题', '指数(型)函数的值域']

正确率40.0%若定义函数$$f ( a * b )=\left\{\begin{array} {l l} {b ( a \geqslant b ),} \\ {a ( a < b ),} \\ \end{array} \right.$$则函数$$f ( 3^{x} * 3^{-x} )$$的值域是(

A

A.$$( 0, \ 1 ]$$

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

C.$$( 0, ~+\infty)$$

D.$$(-\infty, ~+\infty)$$

4、['指数(型)函数的值域']

正确率60.0%函数$$y=\frac{2^{x+1}+1} {2^{x}}$$的值域为(

B

A.$$( 0, 2 )$$

B.$$( 2,+\infty)$$

C.$$( 2, 3 )$$

D.$$[ 1, 2 ]$$

5、['指数(型)函数的值域', '导数与最值', '利用导数求参数的取值范围']

正确率40.0%定义:$$\left| \begin{matrix} {a} & {b} \\ {c} & {d} \\ \end{matrix} \right|=a d-b c$$,如$$\left| \begin{matrix} {1} & {2} \\ {3} & {4} \\ \end{matrix} \right|=1 \times4-2 \times3=-2.$$当$${{x}{∈}{R}}$$时,$$\left| \begin{matrix} {e^{x}} & {3} \\ {1} & {2} \\ \end{matrix} \right| \geq k$$恒成立,则实数$${{k}}$$的取值范围是(

A

A.$$( \ -\infty, \ \ -3 ]$$

B.$$( \mathrm{~}-\infty, \mathrm{~}-3 )$$

C.$$( \ -3, \ \ +\infty)$$

D.$$[-3, ~+\infty)$$

6、['指数(型)函数的值域', '二次函数的图象分析与判断']

正确率60.0%函数$$y=\left( \frac{1} {3} \right)^{x^{2}-2 x}$$的值域是

C

A.$$[-3, 3 ]$$

B.$$(-\infty, 3 ]$$

C.$$( 0, 3 ]$$

D.$$[ 3,+\infty)$$

7、['函数与数学文化结合', '函数求值域', '指数(型)函数的值域', '二次函数的图象分析与判断']

正确率60.0%高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有$${{“}}$$数学王子$${{”}}$$的称号,用其名字命名的$${{“}}$$高斯函数$${{”}}$$为:设$${{x}{∈}{R}}$$,用$${{[}{x}{]}}$$表示不超过$${{x}}$$的最大整数,则$$y=[ x ]$$称为高斯函数,例如:$$[-0. 5 ]=-1, \, \, [ 1. 5 ]=1$$,已知函数$$f ( x )=4^{x-\frac{1} {2}}-3 \cdot2^{x}+4 \ ( 0 < x < 2 )$$,则函数$$y=\left[ f ~ ( x ) ~ \right]$$的值域为(

B

A.$$[-\frac{1} {2}, \ \frac{3} {2} )$$

B.$$\{-1, ~ 0, ~ 1 \}$$

C.$$\{-1, ~ 0, ~ 1, ~ 2 \}$$

D.$$\{0, ~ 1, ~ 2 \}$$

8、['由集合的关系确定参数', '指数(型)函数的值域', '函数求值域', '函数单调性的判断', '一般幂函数的图象和性质']

正确率40.0%己知幂函数$$f \left( x \right)=\left( m-1 \right)^{2} x^{m^{2}-4 m+2}$$在$$( 0,+\infty)$$上单调递增,函数$$g ( x )=2^{x}-t$$,对于任意的$$x_{1} \in[ 1, 6 )$$,总存在$$x_{2} \in[ 1, 6 )$$,使得$$f ( x_{1} )=g ( x_{2} )$$,则$${{t}}$$的取值范围是(

B

A.$${{∅}}$$

B.$$1 \leqslant t \leqslant2 8$$

C.$${{t}{<}{1}}$$或$${{t}{>}{{2}{8}}}$$

D.$${{t}{⩽}{1}}$$或$${{t}{⩾}{{2}{8}}}$$

9、['交集', '指数(型)函数的值域', '函数求定义域']

正确率60.0%若集合$$M=\{x | y=\sqrt{4-x^{2}} \}, \, \, \, N=\{y | y=2^{x}+1, x \in R \}$$,则集合$$M \bigcap N=\alpha$$

C

A.$$( 2,+\infty)$$

B.$$(-2, 3 )$$

C.$$( 1, 2 ]$$

D.$${{R}}$$

10、['交集', '全集与补集', '指数(型)函数的值域']

正确率60.0%设集合$$A=\{y | y=2^{x}-1 \}, \, \, \, B=\{x | x \geqslant1 \}$$,则$$A \cap( \mathbf{C}_{R} B )=( \mathbf{\tau} )$$

C

A.$$(-\infty,-1 ]$$

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

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

D.$$[ l,+\infty)$$

第1题解析:

集合$$A=\{x | x < 2 \}$$表示所有小于2的实数,即$$A=(-\infty, 2)$$。

集合$$B=\{y | y=2^{x}-1 \}$$中,$$2^{x}>0$$,所以$$y=2^{x}-1>-1$$,即$$B=(-1, +\infty)$$。

题目要求$$A \cap B$$,即两个集合的交集。$$A$$的范围是$$(-\infty, 2)$$,$$B$$的范围是$$(-1, +\infty)$$,交集为$$(-1, 2)$$。

因此,正确答案是D

第2题解析:

函数$$f(x)$$是分段函数,分两种情况讨论:

1. 当$$x \leq \frac{1}{2}$$时,$$f(x)=(a-1)^{x}$$。由于$$a>1$$,$$a-1>0$$,函数的值域为$$(0, (a-1)^{\frac{1}{2}}]$$。

2. 当$$x > \frac{1}{2}$$时,$$f(x)=x+\frac{a}{x}-2$$。求导得$$f'(x)=1-\frac{a}{x^{2}}$$,令$$f'(x)=0$$,得$$x=\sqrt{a}$$。最小值在$$x=\sqrt{a}$$处取得,为$$2\sqrt{a}-2$$。

题目要求值域$$D \in \left(\frac{2}{3}, +\infty\right)$$,因此需要满足:

- $$(a-1)^{\frac{1}{2}} > \frac{2}{3}$$,解得$$a > \frac{13}{9}$$。

- $$2\sqrt{a}-2 \leq \frac{2}{3}$$,解得$$a \leq \frac{16}{9}$$。

综上,$$a \in \left(\frac{13}{9}, \frac{16}{9}\right]$$,但选项中最接近的是$$\left(1, \frac{16}{9}\right]$$,因此正确答案是C

第3题解析:

定义函数$$f(a*b)$$表示取$$a$$和$$b$$中的较大值。题目中$$f(3^{x}*3^{-x})$$即求$$3^{x}$$和$$3^{-x}$$中的较大值。

设$$t=3^{x}$$,则$$3^{-x}=\frac{1}{t}$$,且$$t>0$$。

比较$$t$$和$$\frac{1}{t}$$:

- 当$$t \geq 1$$时,$$t \geq \frac{1}{t}$$,函数值为$$t$$,范围是$$[1, +\infty)$$。

- 当$$0 < t < 1$$时,$$\frac{1}{t} > t$$,函数值为$$\frac{1}{t}$$,范围是$$(1, +\infty)$$。

综上,函数的值域是$$[1, +\infty)$$,正确答案是B

第4题解析:

函数$$y=\frac{2^{x+1}+1}{2^{x}}=2+\frac{1}{2^{x}}$$。

由于$$2^{x}>0$$,$$\frac{1}{2^{x}}>0$$,所以$$y>2$$。

当$$x \to -\infty$$时,$$2^{x} \to 0$$,$$y \to +\infty$$;当$$x \to +\infty$$时,$$2^{x} \to +\infty$$,$$y \to 2$$。

因此,值域为$$(2, +\infty)$$,正确答案是B

第5题解析:

行列式定义为$$\left|\begin{matrix} e^{x} & 3 \\ 1 & 2 \end{matrix}\right|=2e^{x}-3$$。

题目要求$$2e^{x}-3 \geq k$$对所有$$x \in \mathbb{R}$$成立。

由于$$e^{x}>0$$,$$2e^{x}-3$$的最小值为$$-3$$(当$$x \to -\infty$$时)。

因此,$$k \leq -3$$,即$$k \in (-\infty, -3]$$,正确答案是A

第6题解析:

函数$$y=\left(\frac{1}{3}\right)^{x^{2}-2x}$$可以看作$$y=3^{-(x^{2}-2x)}$$。

设指数部分为$$t=-(x^{2}-2x)=-(x-1)^{2}+1$$,其最大值为1(当$$x=1$$时)。

因此,$$y=3^{t}$$的最小值为$$3^{-\infty}=0$$(当$$t \to -\infty$$时),最大值为$$3^{1}=3$$(当$$t=1$$时)。

值域为$$(0, 3]$$,正确答案是C

第7题解析:

函数$$f(x)=4^{x-\frac{1}{2}}-3 \cdot 2^{x}+4$$可以化简为$$f(x)=\frac{1}{2}(2^{x})^{2}-3 \cdot 2^{x}+4$$。

设$$t=2^{x}$$,由于$$0 < x < 2$$,$$t \in (1, 4)$$。

函数变为$$f(t)=\frac{1}{2}t^{2}-3t+4$$,在$$t \in (1, 4)$$时,最小值为$$f(3)=-\frac{1}{2}$$,最大值为$$f(1)=\frac{3}{2}$$。

因此,$$f(x) \in \left[-\frac{1}{2}, \frac{3}{2}\right)$$,高斯函数$$[f(x)]$$的取值可能为-1、0、1。

正确答案是B

第8题解析:

幂函数$$f(x)=(m-1)^{2}x^{m^{2}-4m+2}$$在$$(0, +\infty)$$上单调递增,需满足:

- 系数$$(m-1)^{2}>0$$,即$$m \neq 1$$。

- 指数$$m^{2}-4m+2>0$$,解得$$m < 2-\sqrt{2}$$或$$m > 2+\sqrt{2}$$。

取$$m=0$$,则$$f(x)=x^{2}$$。

对于$$x_{1} \in [1, 6)$$,$$f(x_{1}) \in [1, 36)$$。

函数$$g(x)=2^{x}-t$$在$$x_{2} \in [1, 6)$$时,值域为$$[2-t, 64-t)$$。

题目要求$$[1, 36) \subseteq [2-t, 64-t)$$,因此需满足:

- $$2-t \leq 1$$,即$$t \geq 1$$。

- $$64-t > 36$$,即$$t < 28$$。

综上,$$t \in [1, 28)$$,但选项中最接近的是$$1 \leq t \leq 28$$,正确答案是B

第9题解析:

集合$$M=\{x | y=\sqrt{4-x^{2}}\}$$,要求$$4-x^{2} \geq 0$$,即$$x \in [-2, 2]$$。

集合$$N=\{y | y=2^{x}+1, x \in \mathbb{R}\}$$,由于$$2^{x}>0$$,$$y \in (1, +\infty)$$。

求$$M \cap N$$,即$$[-2, 2] \cap (1, +\infty) = (1, 2]$$,正确答案是C

第10题解析:

集合$$A=\{y | y=2^{x}-1\}$$,由于$$2^{x}>0$$,$$y \in (-1, +\infty)$$。

集合$$B=\{x | x \geq 1\}$$,其补集$$\mathbf{C}_{R}B=(-\infty, 1)$$。

求$$A \cap (\mathbf{C}_{R}B)$$,即$$(-1, +\infty) \cap (-\infty, 1) = (-1, 1)$$,正确答案是C

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