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 指数函数知识点课后进阶选择题自测题答案-北京市等高一数学必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-07-27
指数型复合函数的应用-4.2 指数函数知识点课后进阶选择题自测题答案-北京市等高一数学必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['指数型复合函数的应用']

正确率80.0%函数$$y=3^{-x}$$与函数$${{y}{=}{−}{{3}^{x}}}$$的图象(

C

A.关于$${{x}}$$轴对称

B.关于$${{y}}$$轴对称

C.关于原点对称

D.关于直线$${{y}{=}{x}}$$对称

2、['指数型复合函数的应用', '指数(型)函数的单调性']

正确率60.0%函数$$y=\left( \frac{1} {2} \right)^{x^{2}-1}$$的单调递增区间为(

A

A.$$(-\infty, \; 0 ]$$

B.$$[ 0, ~+\infty)$$

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

D.$$(-\infty, ~-1 )$$

3、['有理数指数幂的运算性质', '指数型复合函数的应用']

正确率60.0%一张普通的$${{A}{4}}$$打印纸的厚度一般是$$0. 1 \mathrm{m m},$$假设其可以被无限次对折.已知将其对折$${{2}{0}}$$次后的厚度约为$$1 0 0 \mathrm{m},$$将其对折$${{4}{2}}$$次后的厚度约为$$4. 4 \times1 0^{8} \, \mathrm{m},$$则将其对折$${{6}{2}}$$次后的厚度约为(

C

A.$$4. 4 \times1 0^{1 1} \mathrm{m}$$

B.$$4. 4 \times1 0^{1 2} \mathrm{m}$$

C.$$4. 4 \times1 0^{1 4} \mathrm{m}$$

D.$$4. 4 \times1 0^{1 7} \mathrm{m}$$

4、['指数型复合函数的应用', '分段函数求值']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l} {2^{x+1}, x \leqslant0,} \\ {x^{3}+1, x > 0,} \\ \end{array} \right.$$则$$f [ f (-1 ) ]=$$(

C

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{4}}$$

5、['指数型复合函数的应用', '指数(型)函数的单调性']

正确率60.0%函数$$y=\left( \frac{1} {3} \right)^{-x^{2}+2 x}$$的单调递增区间是(

C

A.$$[-1,+\infty)$$

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

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

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

6、['指数型复合函数的应用', '指数(型)函数的值域', '底数对指数函数图象的影响', '二次函数的图象分析与判断']

正确率60.0%函数$$f ( x )=\left( \frac{1} {2} \right)^{x^{2}-6 x+5}$$​的值域为(

A

A.$$( 0, 1 6 ]$$

B.$$[ 1 6,+\infty)$$

C.$$( 0, \frac{1} {1 6} ]$$

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

7、['函数奇偶性的应用', '指数型复合函数的应用', '利用导数求曲线的切线方程(斜率)', '两条直线垂直']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\mathrm{e}^{x}+\frac{a} {\mathrm{e}^{x}}$$为偶函数,若曲线$$y=f ~ ( x )$$的一条切线与直线$$2 x+3 y=0$$垂直,则切点的横坐标为(

D

A.$${\sqrt {2}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{2}{{l}{n}}{2}}$$

D.$${{l}{n}{2}}$$

8、['指数型复合函数的应用', '导数与最值', '导数与单调性', '分段函数的图象']

正确率40.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {{\frac{1} {2}} x, 0 \leqslant x < 2,} \\ {{\mathrm{e}}^{x-3}, 2 \leqslant x \leqslant4.} \\ \end{matrix} \right.$$若存在实数$${{x}_{1}{,}{{x}_{2}}}$$满足$$0 \leqslant x_{1} < x_{2} \leqslant4$$,且$$f ~ ( \boldsymbol{x}_{1} ) ~=f ~ ( \boldsymbol{x}_{2} )$$,则$${{x}_{2}{−}{{x}_{1}}}$$的最大值为(

D

A.$$2-\frac{2} {\mathrm{e}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}{+}{{l}{n}}{2}}$$

D.$${{2}{−}{{l}{n}}{2}}$$

9、['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

10、['函数中的存在性问题', '指数型复合函数的应用', '分段函数求值', '一般幂函数的图象和性质']

正确率40.0%已知函数$$f \left( x \right)=\left\{\begin{matrix} {e^{x+1}, x < a} \\ {-x^{3}, x \geq a} \\ \end{matrix} \right.$$,若对任意$$x_{1} \in(-\infty, a )$$,都存在$$x_{2} \in( a,+\infty)$$,使得$$f \left( x_{2} \right)=f \left( x_{1} \right)$$,则满足题意的一个$${{a}}$$的值是$${{(}{)}}$$

B

A.$${{0}}$$

B.$${{−}{2}}$$

C.$${{1}}$$

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

1. 解析:

函数 $$y=3^{-x}$$ 可改写为 $$y=\left(\frac{1}{3}\right)^x$$,而函数 $$y=-3^x$$ 是 $$y=3^x$$ 关于 $$x$$ 轴对称的图象。因此,两个图象关于 $$x$$ 轴对称。

正确答案:A

2. 解析:

函数 $$y=\left(\frac{1}{2}\right)^{x^2-1}$$ 的单调性由指数部分 $$x^2-1$$ 决定。由于底数 $$\frac{1}{2} \in (0,1)$$,函数在 $$x^2-1$$ 递减时递增。$$x^2-1$$ 在 $$(-\infty,0]$$ 递减,故单调递增区间为 $$(-\infty,0]$$。

正确答案:A

3. 解析:

对折 $$n$$ 次后的厚度为 $$0.1 \times 2^n \, \text{mm}$$。已知对折 20 次约为 $$100 \, \text{m}$$,即 $$0.1 \times 2^{20} \approx 10^5 \, \text{mm} = 100 \, \text{m}$$。对折 62 次后的厚度为 $$0.1 \times 2^{62} \, \text{mm}$$。注意到 $$2^{42} \approx 4.4 \times 10^{12}$$,故 $$2^{62} = 2^{42} \times 2^{20} \approx 4.4 \times 10^{12} \times 10^6 = 4.4 \times 10^{18} \, \text{mm} = 4.4 \times 10^{12} \, \text{m}$$。

正确答案:B

4. 解析:

计算 $$f(-1)$$:$$-1 \leq 0$$,故 $$f(-1)=2^{-1+1}=2^0=1$$。再计算 $$f(f(-1))=f(1)$$:$$1 > 0$$,故 $$f(1)=1^3+1=2$$。

正确答案:C

5. 解析:

函数 $$y=\left(\frac{1}{3}\right)^{-x^2+2x}$$ 可改写为 $$y=3^{x^2-2x}$$。指数部分 $$x^2-2x$$ 在 $$(-\infty,1]$$ 递减,由于底数 3 大于 1,函数在 $$x^2-2x$$ 递减时递减,故单调递增区间为 $$[1,+\infty)$$。

正确答案:C

6. 解析:

函数 $$f(x)=\left(\frac{1}{2}\right)^{x^2-6x+5}$$ 的值域由指数部分 $$x^2-6x+5$$ 的最小值决定。$$x^2-6x+5$$ 的最小值为 $$-4$$(当 $$x=3$$ 时),故 $$f(x) \leq \left(\frac{1}{2}\right)^{-4}=16$$。又因 $$f(x) > 0$$,所以值域为 $$(0,16]$$。

正确答案:A

7. 解析:

由 $$f(x)$$ 为偶函数,得 $$f(-x)=f(x)$$,代入解得 $$a=1$$。切线斜率与 $$2x+3y=0$$ 垂直,故斜率为 $$\frac{3}{2}$$。求导 $$f'(x)=e^x-e^{-x}$$,令 $$\frac{3}{2}=e^x-e^{-x}$$,解得 $$e^x=2$$,即 $$x=\ln 2$$。

正确答案:D

8. 解析:

函数 $$f(x)$$ 在 $$[0,2)$$ 为线性函数,在 $$[2,4]$$ 为指数函数。设 $$f(x_1)=f(x_2)$$,则需 $$\frac{1}{2}x_1=e^{x_2-3}$$。$$x_1$$ 的取值范围为 $$[0,2)$$,对应 $$x_2=3+\ln\left(\frac{x_1}{2}\right)$$。$$x_2-x_1$$ 的最大值在 $$x_1 \to 0^+$$ 时为 $$3-0=3$$,但需满足 $$x_2 \leq 4$$,即 $$x_1 \geq 2e^{-1}$$。代入 $$x_1=2e^{-1}$$ 得 $$x_2=2$$,此时 $$x_2-x_1=2-2e^{-1}=2-\frac{2}{e}$$。

正确答案:A

9. 解析:

函数 $$f(x)=3^x-\left(\frac{1}{3}\right)^x=3^x-3^{-x}$$。验证奇偶性:$$f(-x)=-f(x)$$,为奇函数。求导 $$f'(x)=\ln 3 \cdot 3^x + \ln 3 \cdot 3^{-x} > 0$$,故为增函数。

正确答案:A

10. 解析:

需满足 $$f(x_1)=f(x_2)$$ 对任意 $$x_1 < a$$ 和 $$x_2 \geq a$$ 成立。$$f(x_1)=e^{x_1+1} \in (0,e^{a+1})$$,而 $$f(x_2)=-x_2^3 \leq -a^3$$。因此需 $$e^{a+1} \leq -a^3$$,代入选项验证,$$a=-2$$ 时 $$e^{-1} \leq -(-8)$$ 不成立;$$a=0$$ 时 $$e \leq 0$$ 不成立;$$a=-0.5$$ 时 $$e^{0.5} \leq -(-0.125)$$ 成立。

正确答案:D

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