格物学 第四章 指数函数与对数函数4.2 指数函数

指数型复合函数的应用-4.2 指数函数知识点专题进阶选择题自测题答案-海南省等高一数学必修,平均正确率48.0%

2025-06-12
指数型复合函数的应用-4.2 指数函数知识点专题进阶选择题自测题答案-海南省等高一数学必修,平均正确率48.0%
1、['命题的否定', '指数型复合函数的应用', '命题的真假性判断']

正确率40.0%已知命题$${{p}_{1}}$$:函数$$y=e^{x}-e^{-x}$$在$${{R}}$$为增函数,$${{p}_{2}}$$:函数$$y=e^{x}+e^{-x}$$在$$( {\bf0}, \mathrm{\bf~ 1} )$$为减函数.则命题$$p_{1} \wedge p_{2} ; \, \, \, p_{1} \vee p_{2} ; \, \, \, p_{1} \wedge\, \, \, \, p_{2} ; \, \, \, \, \, \, \, \neg\, p_{1} \vee p_{2}$$中真命题的个数为(

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

2、['复合函数的单调性判定', '指数型复合函数的应用']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=3^{x^{2}-3 x+1},$$则$${{f}{(}{x}{)}}$$的单调递增区间为(

A

A.$$\left( \frac{3} {2}, ~+\infty\right)$$

B.$$\left(-\frac3 2, ~+\infty\right)$$

C.$$\left(-\infty, ~-\frac{3} {2} \right)$$

D.$$\left(-\infty, ~ \frac{3} {2} \right)$$

3、['函数奇偶性的应用', '指数型复合函数的应用', '函数零点个数的判定', '分段函数的图象']

正确率60.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$是定义在区间$$(-\infty, ~ 0 ) \cup( 0, ~+\infty)$$上的偶函数,且当$$x \in( 0, ~+\infty)$$时$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l} {2^{| x-1 |}, \; \; 0 < x \leqslant2,} \\ {f ( x-2 )-1, \; \; x > 2,} \\ \end{array} \right.$$则方程$$f ( x )+\frac{1} {8} x^{2}=2$$的根的个数为(

D

A.$${{3}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{5}}$$

D.$${{6}}$$

4、['指数型复合函数的应用', '二次函数的图象分析与判断']

正确率60.0%函数$$f ( x )=( \frac{1} {2} )^{x^{2}-2 x}$$的最大值为(

C

A.$${{4}}$$

B.$$\frac{1} {4}$$

C.$${{2}}$$

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

5、['指数型复合函数的应用', '函数图象的对称变换', '根据函数零点个数求参数范围', '二次函数的图象分析与判断', '分段函数的图象']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l} {\frac{1} {m}, x=0} \\ {\mathrm{e}^{-| x |}, x \neq0} \\ \end{array} \right.$$,若方程$$3 m f^{2} ( x )-( 2 m+3 ) f ( x )+2=0$$有$${{5}}$$个解,则$${{m}}$$的取值范围是(

D

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

B.$$( 0, 1 ) \cup( 1,+\infty)$$

C.$$\left( 1, \frac{3} {2} \right)$$

D.$$\left( 1, \frac{3} {2} \right) \cup\left( \frac{3} {2},+\infty\right)$$​

6、['指数型复合函数的应用', '由集合的关系确定参数', '指数方程与指数不等式的解法', '函数零点的概念']

正确率40.0%已知$$f ( x )=m \cdot2^{x}+x^{2}+n x$$,若$$\{x | f ( x )=0 \}=\{x | f ( f ( x ) )=0 \} \neq\varnothing,$$则实数$${{n}}$$的取值范围为

A

A.$$( 0, 4 )$$

B.$$[ 0, 4 )$$

C.$$( 0, 5 ]$$

D.$$[ 0, 5 ]$$

7、['函数奇、偶性的证明', '指数型复合函数的应用', '函数单调性的判断']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=3^{x}-\left( \frac{1} {3} \right)^{x}$$,则函数$${{f}{(}{x}{)}}$$(

A

A.既是奇函数又是增函数

B.既是偶函数又是增函数

C.既是奇函数又是减函数

D.既是偶函数又是减函数

8、['指数型复合函数的应用', '指数(型)函数的单调性', '对数(型)函数的单调性', '利用函数单调性比较大小']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\frac{\mathrm{e}^{x}-1} {\mathrm{e}^{x}+1},$$$$a=f \left( 2^{0. 3} \right),$$$$b=f \left( 0. 2^{0. 3} \right), \, \, \, c=f \left( \operatorname{l o g}_{0. 3} 2 \right)$$,则$$a, ~ b, ~ c$$的大小关系为(

A

A.$$c < b < a$$

B.$$b < c < a$$

C.$$c < a < b$$

D.$$b < a < c$$

9、['利用函数单调性解不等式', '指数型复合函数的应用', '指数(型)函数的单调性', '函数单调性与奇偶性综合应用']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\frac{\mathrm{e}^{x}-\mathrm{e}^{-x}} {\mathrm{e}^{x}+\mathrm{e}^{-x}}$$,实数$${{m}{,}{n}}$$满足不等式$$f ( 2 m-n )+f ( 2-n ) > 0$$,则下列不等关系成立的是(

C

A.$$m+n > 1$$

B.$$m+n < 1$$

C.$$m-n >-1$$

D.$$m-n <-1$$

10、['对数型复合函数的应用', '指数型复合函数的应用', '函数零点所在区间的判定', '分段函数求值']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {4^{x}+3, x \leqslant0,} \\ {2^{x}+\operatorname{l o g}_{9} x^{2}-9, x > 0,} \\ \end{array} \right.$$则函数$$y=f \left( \int\left( \begin{matrix} {f} \\ {( \mathbf{x} )} \\ \end{matrix} \right) \right)$$的零点所在区间为(

A

A.$$( 3, ~ \frac{7} {2} )$$

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

C.$$( \frac{7} {2}, ~ 4 )$$

D.$$( 4, \hspace{0. 5 c m} 5 )$$

1. 解析:

对于命题 $$p_1$$:函数 $$y = e^x - e^{-x}$$ 的导数为 $$y' = e^x + e^{-x} > 0$$,故 $$p_1$$ 为真。

对于命题 $$p_2$$:函数 $$y = e^x + e^{-x}$$ 的导数为 $$y' = e^x - e^{-x}$$,在区间 $$(0, 1)$$ 内 $$y' > 0$$,故 $$p_2$$ 为假。

因此:

  • $$p_1 \wedge p_2$$ 为假
  • $$p_1 \vee p_2$$ 为真
  • $$p_1 \wedge (\neg p_2)$$ 为真
  • $$\neg p_1 \vee p_2$$ 为假

真命题的个数为 2,选 B

2. 解析:

函数 $$f(x) = 3^{x^2 - 3x + 1}$$ 的单调性与指数部分 $$g(x) = x^2 - 3x + 1$$ 相同。

求导 $$g'(x) = 2x - 3$$,令 $$g'(x) > 0$$ 得 $$x > \frac{3}{2}$$。

因此 $$f(x)$$ 的单调递增区间为 $$\left( \frac{3}{2}, +\infty \right)$$,选 A

3. 解析:

函数 $$f(x)$$ 是偶函数,只需分析 $$x > 0$$ 的情况。

当 $$0 < x \leq 2$$ 时,$$f(x) = 2^{|x - 1|}$$;当 $$x > 2$$ 时,$$f(x) = f(x - 2) - 1$$,呈周期性递减。

方程 $$f(x) + \frac{1}{8}x^2 = 2$$ 的根:

  • 在 $$x > 0$$ 时,通过图像分析可得 2 个根。
  • 由偶函数性质,$$x < 0$$ 时对称也有 2 个根。
  • $$x = 0$$ 时 $$f(0)$$ 无定义,不成立。

总共有 4 个根,选 B

4. 解析:

函数 $$f(x) = \left( \frac{1}{2} \right)^{x^2 - 2x}$$ 的最大值等价于指数部分 $$g(x) = x^2 - 2x$$ 的最小值。

$$g(x)$$ 在 $$x = 1$$ 处取得最小值 $$-1$$,因此 $$f(x)$$ 的最大值为 $$\left( \frac{1}{2} \right)^{-1} = 2$$,选 C

5. 解析:

设 $$t = f(x)$$,方程化为 $$3m t^2 - (2m + 3)t + 2 = 0$$。

解得 $$t = \frac{2}{3}$$ 或 $$t = \frac{1}{m}$$。

要求有 5 个解,需满足:

  • $$t = \frac{2}{3}$$ 对应 2 个解($$x \neq 0$$)。
  • $$t = \frac{1}{m}$$ 对应 3 个解(包括 $$x = 0$$ 和 $$x \neq 0$$ 的 2 个解)。

因此 $$\frac{1}{m} > 1$$ 且 $$\frac{1}{m} \neq \frac{2}{3}$$,即 $$m \in (1, \frac{3}{2}) \cup (\frac{3}{2}, +\infty)$$,选 D

6. 解析:

由题意,$$f(x) = 0$$ 和 $$f(f(x)) = 0$$ 的解集相同,说明 $$f(x) = 0$$ 的解必须满足 $$f(x) = c$$(其中 $$c$$ 是 $$f(x) = 0$$ 的解)。

设 $$f(x) = 0$$ 有唯一解 $$x = a$$,则 $$f(a) = 0$$ 且 $$f(0) = a$$。

解得 $$m \cdot 2^a + a^2 + n a = 0$$ 且 $$m + n \cdot 0 = a$$,即 $$m = a$$。

代入得 $$a \cdot 2^a + a^2 + n a = 0$$,即 $$2^a + a + n = 0$$。

由于 $$a \neq 0$$,$$n = -2^a - a$$。

分析 $$n$$ 的范围,当 $$a \in (-1, 0)$$ 时,$$n \in (0, 1.5)$$;当 $$a \in (0, +\infty)$$ 时,$$n \in (-\infty, -1)$$。

结合选项,$$n \in [0, 4)$$ 可能成立,选 B

7. 解析:

函数 $$f(x) = 3^x - \left( \frac{1}{3} \right)^x = 3^x - 3^{-x}$$。

验证奇偶性:$$f(-x) = 3^{-x} - 3^x = -f(x)$$,为奇函数。

求导 $$f'(x) = \ln 3 \cdot 3^x + \ln 3 \cdot 3^{-x} > 0$$,为增函数。

A

8. 解析:

函数 $$f(x) = \frac{e^x - 1}{e^x + 1}$$ 是增函数。

比较变量大小:

  • $$2^{0.3} > 1$$
  • $$0.2^{0.3} \in (0, 1)$$
  • $$\log_{0.3} 2 < 0$$

因此 $$f(\log_{0.3} 2) < f(0.2^{0.3}) < f(2^{0.3})$$,即 $$c < b < a$$,选 A

9. 解析:

函数 $$f(x) = \frac{e^x - e^{-x}}{e^x + e^{-x}}$$ 是奇函数且为增函数。

不等式 $$f(2m - n) + f(2 - n) > 0$$ 可化为 $$f(2m - n) > -f(2 - n) = f(n - 2)$$。

由单调性得 $$2m - n > n - 2$$,即 $$m - n > -1$$,选 C

10. 解析:

函数 $$f(x)$$ 分为两部分:

  • 当 $$x \leq 0$$ 时,$$f(x) = 4^x + 3 \in (3, 4]$$。
  • 当 $$x > 0$$ 时,$$f(x) = 2^x + \log_9 x^2 - 9$$ 单调递增,且 $$f(4) \approx 16 + 1.26 - 9 = 8.26$$,$$f(5) \approx 32 + 1.46 - 9 = 24.46$$。

设 $$y = f(f(x))$$ 的零点,需 $$f(x) = c$$(其中 $$c$$ 是 $$f(c) = 0$$ 的解)。

通过计算,$$f(x)$$ 在区间 $$(4, 5)$$ 内存在零点,选 D

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