格物学 第四章 指数函数与对数函数4.2 指数函数

指数(型)函数的单调性-4.2 指数函数知识点考前进阶选择题自测题解析-四川省等高一数学必修,平均正确率50.0%

2025-06-24
指数(型)函数的单调性-4.2 指数函数知识点考前进阶选择题自测题解析-四川省等高一数学必修,平均正确率50.0%
1、['单调函数的运算性质', '指数(型)函数的单调性', '根据命题的真假求参数范围']

正确率60.0%若“$$\exists x_{0} > 0, ~ 3^{x_{0}} ( x_{0}-a ) < ~ 2$$”为真命题,则$${{a}}$$的取值范围为(

B

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

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

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

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

2、['利用函数单调性求参数的取值范围', '指数(型)函数的单调性', '单调性的定义与证明', '分段函数的单调性']

正确率60.0%已知$$f ( x )=\left\{\begin{aligned} {} & {{} ( 3-a ) x+a, x >-2,} \\ {} & {{} \left( \frac{1} {2} \right)^{x}, x \leqslant-2.} \\ \end{aligned} \right.$$且对任意$$x_{1} < x_{2},$$都有$$f ( x_{1} ) > f ( x_{2} )$$成立,则$${{a}}$$的取值范围是(

A

A.$$\left( 3, \frac{1 0} {3} \right]$$

B.$$(-\infty, \frac{1 0} {3} )$$

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

D.$$[ 3, \frac{1 0} {3} )$$

3、['指数(型)函数的单调性', '对数(型)函数的单调性', '指数方程与指数不等式的解法', '一般幂函数的图象和性质']

正确率40.0%已知实数$${{x}{,}{y}}$$满足$$\left( \frac{1} {3} \right)^{x} < \left( \frac{1} {3} \right)^{y},$$则下列关系式中恒成立的是(

D

A.$$\operatorname{s i n} \! x > \operatorname{s i n} \! y$$

B.$$\operatorname{l n} ( x^{2}+1 ) > \operatorname{l n} ( y^{2}+1 )$$

C.$$\frac{1} {x} < \frac{1} {y}$$

D.$${{x}^{3}{>}{{y}^{3}}}$$

4、['指数(型)函数的单调性', '对数(型)函数的单调性', '利用基本不等式求最值', '幂指对综合比较大小']

正确率60.0%已知$$a=5^{l n 2}, \, \, \, b=\operatorname{l o g}_{3} 2, \, \, \, c=\operatorname{l o g}_{4} 3$$,则$$a, ~ b, ~ c$$的大小关系为$${{(}{)}}$$

A

A.$$a > c > b$$

B.$$c > b > a$$

C.$$a > b > c$$

D.$$c > a > b$$

5、['一元二次方程的解集', '复合函数的单调性判定', '指数(型)函数的单调性', '函数求值域', '对数(型)函数的单调性', '一元二次方程根的符号问题', '根据函数零点个数求参数范围']

正确率19.999999999999996%函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的定义域为$${{D}}$$,若满足在$${{D}}$$内是单调函数,$${②}$$存在$$[ m, n ] \subseteq D$$,使$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$[ m, n ]$$上的值域为$$[ \frac{1} {2} m, \frac{1} {2} n ]$$,那么就称$$y=f ( x )$$为$${{“}}$$好函数$${{”}}$$.现有$$f ( x )=\operatorname{l o g}_{a} ( a^{x}+k ), ~ ( a > 0, a \neq1 )$$是$${{“}}$$好函数$${{”}}$$,则$${{k}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

C

A.$$( 0,+\infty)$$

B.$$(-\infty, \frac{1} {4} )$$

C.$$( 0, \frac{1} {4} )$$

D.$$( 0, \frac{1} {4} ]$$

6、['函数奇偶性的应用', '指数(型)函数的单调性', '对数(型)函数的单调性', '不等式比较大小']

正确率19.999999999999996%已知函数$$f ( x )=\frac1 2 x^{2}+\operatorname{l n} | x |$$.若$$a=f ( 0. 3^{0. 2} ), \, \, b=f ( 0. 2^{0. 3} ), \, \, \, c=f ( \operatorname{l o g}_{0. 3} \frac{1} {0. 2} )$$,则

D

A.$$c < a < b$$

B.$$c < b < a$$

C.$$a < b < c$$

D.$$b < a < c$$

7、['指数(型)函数的单调性', '命题的真假性判断', '函数性质的综合应用']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=3^{x}-1$$,给出下列命题:
$${①}$$若$${{x}{>}{0}}$$,则$$f ( x ) > 1$$;
$${②}$$对于任意的$$x_{1}, \, \, \, x_{2} \in R, \, \, \, x_{1}-x_{2} \neq0$$,则必有$$( x_{1}-x_{2} ) [ f ( x_{1} )-f ( x_{2} ) ] > 0$$;
$${③}$$若对于任意的$$x_{1}, \, \, \, x_{2} \in R, \, \, \, x_{1}-x_{2} \neq0$$,则$$\frac{f ( x_{1} )+f ( x_{2} )} {2} > f ( \frac{x_{1}+x_{2}} {2} ).$$
其中所有正确命题的序号是$${{(}{)}}$$

C

A.$${①{②}}$$

B.$${①{③}}$$

C.$${②{③}}$$

D.$${①{②}{③}}$$

8、['指数函数的定义', '指数(型)函数的单调性', '指数(型)函数的值域', '指数(型)函数的定义域']

正确率60.0%函数$$y=( \frac{1} {2} )^{x} \, ( x \geqslant8 )$$的值域是$${{(}{)}}$$

B

A.$${{R}}$$

B.$$( 0, \frac{1} {2 5 6} ]$$

C.$$(-\infty, \frac{1} {2 5 6} ]$$

D.$$[ \frac{1} {2 5 6},+\infty)$$

9、['对数式的大小的比较', '指数(型)函数的单调性', '对数(型)函数的单调性', '指数式的大小的比较']

正确率60.0%已知$$a=3^{0. 4}, \, \, \, b=0. 4^{3}, \, \, \, c=\operatorname{l o g}_{3} 0. 4$$,则(

A

A.$$a > b > c$$

B.$$a > c > b$$

C.$$c > b > a$$

D.$$c > a > b$$

10、['指数(型)函数的单调性', '对数(型)函数的单调性', '幂指对综合比较大小', '利用函数单调性比较大小']

正确率60.0%设$$a=\operatorname{l o g}_{3} 0. 2, \, \, \, b=0. 2^{3}, \, \, \, c=3^{0. 2}$$,则(

A

A.$$a < b < c$$

B.$$a < c < b$$

C.$$b < a < c$$

D.$$c < a < b$$

1. 解析:

首先将不等式 $$3^{x_{0}} (x_{0} - a) < 2$$ 变形为 $$x_{0} - a < \frac{2}{3^{x_{0}}}$$,即 $$a > x_{0} - \frac{2}{3^{x_{0}}}$$。设 $$f(x) = x - \frac{2}{3^{x}}$$,求其最小值。对 $$f(x)$$ 求导得 $$f'(x) = 1 + \frac{2 \ln 3}{3^{x}} > 0$$,故 $$f(x)$$ 在 $$x > 0$$ 时单调递增。当 $$x \to 0^+$$ 时,$$f(x) \to -\infty$$;当 $$x \to +\infty$$ 时,$$f(x) \to +\infty$$。因此,$$f(x)$$ 无最小值,但可以无限接近于 $$-2$$(当 $$x$$ 很小时,$$f(x) \approx x - 2$$)。所以 $$a$$ 的取值范围为 $$(-2, +\infty)$$,选 B。

2. 解析:

函数 $$f(x)$$ 在 $$x \leq -2$$ 时为 $$\left(\frac{1}{2}\right)^x$$,单调递减;在 $$x > -2$$ 时为 $$(3-a)x + a$$。要保证整体单调递减,需满足:
1. $$3 - a < 0$$(即 $$a > 3$$);
2. 在 $$x = -2$$ 处连续,即 $$\left(\frac{1}{2}\right)^{-2} \geq (3-a)(-2) + a$$,解得 $$a \leq \frac{10}{3}$$。
综上,$$a \in \left(3, \frac{10}{3}\right]$$,选 A。

3. 解析:

由 $$\left(\frac{1}{3}\right)^x < \left(\frac{1}{3}\right)^y$$ 可知 $$x > y$$(因为底数 $$\frac{1}{3} < 1$$)。
A 选项:$$\sin x$$ 与 $$\sin y$$ 的大小关系不确定;
B 选项:$$x^2$$ 与 $$y^2$$ 的大小关系不确定;
C 选项:若 $$x > y > 0$$ 或 $$0 > x > y$$,$$\frac{1}{x} < \frac{1}{y}$$ 不成立;
D 选项:$$x^3 > y^3$$ 恒成立,因为 $$x > y$$ 且立方函数单调递增。
选 D。

4. 解析:

计算各值:
$$a = 5^{\ln 2} \approx e^{\ln 5 \cdot \ln 2} \approx e^{1.609 \times 0.693} \approx e^{1.115} \approx 3.05$$;
$$b = \log_3 2 \approx 0.631$$;
$$c = \log_4 3 \approx 0.792$$。
因此 $$a > c > b$$,选 A。

5. 解析:

“好函数”需满足:
1. $$f(x) = \log_a (a^x + k)$$ 单调递增($$a > 1$$)或单调递减($$0 < a < 1$$);
2. 存在 $$[m, n]$$ 使得 $$f(x)$$ 的值域为 $$\left[\frac{1}{2}m, \frac{1}{2}n\right]$$。
设 $$a > 1$$,则 $$f(x)$$ 单调递增。由条件得:
$$\log_a (a^m + k) = \frac{1}{2}m$$,
$$\log_a (a^n + k) = \frac{1}{2}n$$。
令 $$t = a^{x/2}$$,化为 $$t^2 - t + k = 0$$ 需有两个正解,故判别式 $$\Delta = 1 - 4k > 0$$,即 $$k \in \left(0, \frac{1}{4}\right)$$,选 C。

6. 解析:

计算各值:
$$a = f(0.3^{0.2}) \approx f(0.786)$$;
$$b = f(0.2^{0.3}) \approx f(0.617)$$;
$$c = f\left(\log_{0.3} \frac{1}{0.2}\right) = f\left(\log_{0.3} 5\right) \approx f(-1.465)$$。
由于 $$f(x)$$ 为偶函数且在 $$x > 0$$ 时单调递增,故 $$c = f(1.465)$$ 最大,$$b < a < c$$,选 D。

7. 解析:

$$f(x) = 3^x - 1$$ 是指数函数:
1. 当 $$x > 0$$ 时,$$3^x > 1$$,故 $$f(x) > 0$$(命题①正确);
2. $$f(x)$$ 单调递增,故 $$(x_1 - x_2)(f(x_1) - f(x_2)) > 0$$(命题②正确);
3. 由于 $$f(x)$$ 是下凸函数,故 $$\frac{f(x_1) + f(x_2)}{2} > f\left(\frac{x_1 + x_2}{2}\right)$$(命题③正确)。
选 D。

8. 解析:

函数 $$y = \left(\frac{1}{2}\right)^x$$ 在 $$x \geq 8$$ 时单调递减,最大值为 $$y(8) = \frac{1}{256}$$,最小值为 $$y \to 0^+$$。因此值域为 $$\left(0, \frac{1}{256}\right]$$,选 B。

9. 解析:

计算各值:
$$a = 3^{0.4} \approx 1.515$$;
$$b = 0.4^3 = 0.064$$;
$$c = \log_3 0.4 \approx -0.834$$。
因此 $$a > b > c$$,选 A。

10. 解析:

计算各值:
$$a = \log_3 0.2 \approx -1.465$$;
$$b = 0.2^3 = 0.008$$;
$$c = 3^{0.2} \approx 1.246$$。
因此 $$a < b < c$$,选 A。
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