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 指数函数知识点专题进阶单选题自测题解析-山西省等高一数学必修,平均正确率54.0%

2025-08-30
指数(型)函数的单调性-4.2 指数函数知识点专题进阶单选题自测题解析-山西省等高一数学必修,平均正确率54.0%
1、['指数(型)函数的单调性', '导数与单调性', '利用函数单调性比较大小']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\mathrm{e}^{-( x-1 )^{2}}$$.记$$a=f \left( \frac{\sqrt{2}} {2} \right)$$,$$b=f \left( \frac{\sqrt{3}} {2} \right)$$,$$c=f \left( \frac{\sqrt{6}} {2} \right)$$,则(

A

A.$$b > c > a$$

B.$$b > a > c$$

C.$$c > b > a$$

D.$$c > a > b$$

2、['复合函数的单调性判定', '指数(型)函数的单调性']

正确率60.0%函数$$f ( x )=2^{\sqrt{-x^{2}+4 x-3}}$$的单调递增区间为(

B

A.$$(-\infty, 2 ]$$

B.$$[ 1, 2 ]$$

C.$$[ 2, 3 ]$$

D.$$[ 2,+\infty)$$

3、['指数(型)函数的单调性', '一般幂函数的图象和性质']

正确率60.0%设$$a=\left( \frac{1} {2} \right)^{-0. 2}, \, \, b=\left( \frac{1} {3} \right)^{0. 2}, c=2^{\frac{1} {3}},$$则(

C

A.$$c < b < a$$

B.$$a < b < c$$

C.$$b < a < c$$

D.$$c < a < b$$

4、['利用函数单调性求参数的取值范围', '指数(型)函数的单调性', '底数对指数函数图象的影响']

正确率60.0%函数$$f \left( \begin{matrix} {\alpha} \\ {\alpha} \\ \end{matrix} \right) ~=~ \left( \begin{matrix} {\alpha} \\ {\alpha} \\ \end{matrix} \right) ~ {}^{x}$$在上是减函数,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

C

A.$${{a}{>}{1}}$$

B.$${{a}{<}{2}}$$

C.$$1 < a < 2$$

D.$${{a}{≠}{1}}$$

5、['指数(型)函数的单调性', '函数奇、偶性的定义', '对数(型)函数的单调性', '函数单调性的判断', '余弦(型)函数的奇偶性', '余弦(型)函数的单调性']

正确率60.0%下列函数中,既是$${{R}}$$上的偶函数,又在区间$$( 0, 3 )$$内单调递减的是(

D

A.$${{y}{=}{{x}^{3}}}$$

B.$$y=\operatorname{l n} | x |$$

C.$$y=2^{x}+2^{-x}$$

D.$${{y}{=}{{c}{o}{s}}{x}}$$

6、['交集', '指数(型)函数的单调性', '对数方程与对数不等式的解法', '对数(型)函数的单调性', '指数方程与指数不等式的解法']

正确率40.0%设集合$$A=\{x \left\vert\operatorname{l o g}_{2} x < 0 \}, \, \, \, B=\{x \left\vert( \frac{1} {3} \right)^{x} < 3 \right\}$$,则$${{A}{∩}{B}{=}}$$(

A

A.$$\{x | 0 < x < 1 \}$$

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

C.$$\{x | x > 0 \}$$

D.$${{R}}$$

7、['指数(型)函数的单调性', '对数(型)函数的单调性', '函数单调性的判断', '函数求定义域']

正确率60.0%下列函数中的定义域为$${{R}}$$,且在$${{R}}$$上单调递增的是(

D

A.$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right) ~=~ x^{2}$$

B.$$f ( x )=\sqrt{x}$$

C.$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=\operatorname{l n} \left| x \right|$$

D.$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) \ =\mathrm{e}^{2 x}$$

8、['指数(型)函数过定点', '指数(型)函数的单调性', '函数图象的平移变换']

正确率60.0%若函数$$y=a^{x}+b \alpha a > 0$$且$${{a}{≠}{1}{)}}$$的图象经过第二$${、}$$三$${、}$$四象限,则有(

A

A.$$0 < a < 1, \; \; b <-1$$

B.$$0 < a < 1, \; b > 1$$

C.$$a > 1, \; b <-1$$

D.$$a > 1, \; b > 1$$

9、['利用函数单调性解不等式', '指数(型)函数的单调性', '函数的对称性', '函数单调性与奇偶性综合应用']

正确率40.0%已知定义在$${{R}}$$上的函数$$f ( x )=2^{2-x}-2^{x-2}-\left( x-2 \right)^{5}-x$$,则不等式$$f ( 2 x+3 )+f ( x-2 ) \geqslant-4$$的解集为(

C

A.$$( 0, 1 )$$

B.$$( 0, 1 ]$$

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

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

10、['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60.0%设$$a=l o g_{2} 0. 3, \, \, \, b=1 0^{l g 0. 3}, \, \, \, c=1 0^{0. 3}$$,则(

A

A.$$a < b < c$$

B.$$b < c < a$$

C.$$c < a < b$$

D.$$c < b < a$$

1. 已知函数$$f(x)=\mathrm{e}^{-(x-1)^{2}}$$,比较$$a=f\left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right)$$,$$b=f\left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right)$$,$$c=f\left(\frac{\sqrt{6}}{2}\right)$$的大小。

函数$$f(x)$$在$$x=1$$处取得最大值,距离1越近函数值越大。计算各点与1的距离:

$$\left|\frac{\sqrt{2}}{2}-1\right|\approx|0.707-1|=0.293$$

$$\left|\frac{\sqrt{3}}{2}-1\right|\approx|0.866-1|=0.134$$

$$\left|\frac{\sqrt{6}}{2}-1\right|\approx|1.225-1|=0.225$$

距离排序:$$0.134<0.225<0.293$$,因此$$b>c>a$$。

答案:A

2. 函数$$f(x)=2^{\sqrt{-x^{2}+4x-3}}$$的单调递增区间。

先求定义域:$$-x^{2}+4x-3\geq0$$,即$$x^{2}-4x+3\leq0$$,解得$$1\leq x\leq3$$。

令$$u=\sqrt{-x^{2}+4x-3}$$,则$$f(x)=2^{u}$$,由于底数2>1,$$f(x)$$随$$u$$增大而增大。

$$u$$的单调性:$$u=\sqrt{-(x-2)^{2}+1}$$,在$$[1,2]$$上递增,在$$[2,3]$$上递减。

因此$$f(x)$$的单调递增区间为$$[1,2]$$。

答案:B

3. 比较$$a=\left(\frac{1}{2}\right)^{-0.2}$$,$$b=\left(\frac{1}{3}\right)^{0.2}$$,$$c=2^{\frac{1}{3}}$$的大小。

化简:$$a=2^{0.2}$$,$$b=3^{-0.2}$$,$$c=2^{\frac{1}{3}}\approx2^{0.333}$$。

比较指数:$$2^{0.2}<2^{0.333}$$,即$$a

$$b=3^{-0.2}=\frac{1}{3^{0.2}}$$,而$$3^{0.2}>2^{0.2}$$,所以$$b

因此$$b

答案:C

4. 函数$$f(x)=a^{x}$$在$$R$$上是减函数,求实数$$a$$的取值范围。

指数函数$$a^{x}$$为减函数的充要条件是$$0

但选项中无此范围,需检查题目:函数写为$$f\left(\begin{matrix}{\alpha}\\{\alpha}\\\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}{\alpha}\\{\alpha}\\\end{matrix}\right)^{x}$$,可能表示$$f(x)=a^{x}$$。

选项C为$$1

但给定选项,最接近的是C$$1

重新审视题目:"函数$$f\left(\begin{matrix}{\alpha}\\{\alpha}\\\end{matrix}\right) ~=~ \left(\begin{matrix}{\alpha}\\{\alpha}\\\end{matrix}\right) ~ {}^{x}$$" 可能表示$$f(x)=a^{x}$$,且$$a>0$$,$$a\neq1$$。

减函数条件:$$0

结合选项,D$$a\neq1$$不具体,B$$a<2$$不准确,A$$a>1$$为增函数。

最合理推断:题目本意是$$0

可能函数为$$f(x)=(a-1)^{x}$$或类似,但题目不清。暂无法确定。

答案:无正确选项,但根据减函数条件,应为$$0

5. 下列函数中,既是$$R$$上的偶函数,又在区间$$(0,3)$$内单调递减的是。

A$$y=x^{3}$$:奇函数,排除。

B$$y=\ln|x|$$:偶函数,但在$$(0,3)$$上$$\ln x$$递增,排除。

C$$y=2^{x}+2^{-x}$$:偶函数,求导$$y'=2^{x}\ln2-2^{-x}\ln2$$,在$$x>0$$时$$y'>0$$,递增,排除。

D$$y=\cos x$$:偶函数,在$$(0,\pi)$$上递减,$$(0,3)$$包含于$$(0,\pi)$$(因为$$3<\pi$$),故递减。

答案:D

6. 设集合$$A=\{x|\log_{2}x<0\}$$,$$B=\{x|\left(\frac{1}{3}\right)^{x}<3\}$$,求$$A\cap B$$。

$$A:\log_{2}x<0\Rightarrow0

$$B:\left(\frac{1}{3}\right)^{x}<3\Rightarrow3^{-x}<3^{1}\Rightarrow-x<1\Rightarrow x>-1$$。

因此$$A\cap B=\{x|0

答案:A

7. 下列函数中的定义域为$$R$$,且在$$R$$上单调递增的是。

A$$f(x)=x^{2}$$:定义域$$R$$,但在$$R$$上不单调。

B$$f(x)=\sqrt{x}$$:定义域$$[0,+\infty)$$,不是$$R$$。

C$$f(x)=\ln|x|$$:定义域$$x\neq0$$,不是$$R$$。

D$$f(x)=\mathrm{e}^{2x}$$:定义域$$R$$,导数$$f'(x)=2\mathrm{e}^{2x}>0$$,在$$R$$上递增。

答案:D

8. 函数$$y=a^{x}+b$$($$a>0$$且$$a\neq1$$)的图象经过第二、三、四象限,求$$a$$和$$b$$的条件。

图像过第二、三、四象限,说明:

- 当$$x\to+\infty$$时,$$y\to+\infty$$(若$$a>1$$)或$$y\to b$$(若$$01$$时$$y\to+\infty$$不过第四象限,矛盾。因此$$0

- 过第四象限需$$y<0$$,故$$b<0$$。

- 过第二象限:$$x<0$$时$$y>0$$,即$$a^{x}+b>0$$,由于$$01$$($$x<0$$),所以$$y>1+b$$,需$$1+b>0$$?但更关键的是$$y$$轴截距:$$x=0$$时$$y=1+b$$,需$$1+b<0$$(因为过第三、四象限,且可能过原点下),但第二象限要求$$x<0$$时$$y>0$$,由于$$a^{x}$$很大,成立。

实际上,标准分析:$$0

答案:A$$0

9. 已知$$f(x)=2^{2-x}-2^{x-2}-(x-2)^{5}-x$$,不等式$$f(2x+3)+f(x-2)\geq-4$$的解集。

先观察$$f(x)$$:计算$$f(2-x)$$:

$$f(2-x)=2^{2-(2-x)}-2^{(2-x)-2}-((2-x)-2)^{5}-(2-x)=2^{x}-2^{-x}-(-x)^{5}-2+x=2^{x}-2^{-x}+x^{5}-2+x$$

而$$f(x)=2^{2-x}-2^{x-2}-(x-2)^{5}-x$$。

不易直接找对称性。考虑$$f(x)+2$$:

$$f(x)+2=2^{2-x}-2^{x-2}-(x-2)^{5}-x+2$$。

尝试$$x=2$$:$$f(2)+2=2^{0}-2^{0}-0-2+2=0$$。

可能$$f(x)$$关于点$$(2,-2)$$对称?验证$$f(2+h)+f(2-h)$$:

$$f(2+h)=2^{2-(2+h)}-2^{(2+h)-2}-(h)^{5}-(2+h)=2^{-h}-2^{h}-h^{5}-2-h$$

$$f(2-h)=2^{2-(2-h)}-2^{(2-h)-2}-(-h)^{5}-(2-h)=2^{h}-2^{-h}+h^{5}-2+h$$

相加:$$f(2+h)+f(2-h)=-4$$,即$$f(2+h)+f(2-h)+4=0$$。

因此$$f(x)$$关于点$$(2,-2)$$对称,且$$f(2)=-2$$。

不等式$$f(2x+3)+f(x-2)\geq-4$$。

令$$u=2x+3$$,$$v=x-2$$,则$$u+v=3x+1$$,非对称。但由对称性,$$f(u)+f(4-u)=-4$$(因为$$u$$和$$4-u$$关于2对称)。

所以$$f(x-2)=f(4-(x-2))?$$不直接。

设$$2x+3$$和$$x-2$$关于2对称:$$2x+3+x-2=4$$?即$$3x+1=4$$,$$x=1$$。

在$$x=1$$时,$$2x+3=5$$,$$x-2=-1$$,$$f(5)+f(-1)=-4$$。

因此不等式成为$$f(2x+3)+f(x-2)\geq-4$$,等号在$$2x+3$$和$$x-2$$关于2对称时成立,即$$x=1$$。

由于$$f(x)$$可能单调?计算导数复杂。

考虑函数$$g(x)=f(x)+2$$,则$$g(2+h)+g(2-h)=0$$,奇函数关于原点。

不等式化为:$$f(2x+3)+2 + f(x-2)+2 \geq 0$$,即$$g(2x+3)+g(x-2)\geq0$$。

$$g(x)$$关于$$(2,0)$$对称,但不易处理。

观察在$$x=1$$时取等号,且可能$$g$$单调?尝试$$x>1$$和$$x<1$$。

$$x=2$$:$$g(7)+g(0)$$,未知。

可能$$f(x)$$是减函数?验证$$f'(x)$$:

$$f'(x)=-2^{2-x}\ln2-2^{x-2}\ln2-5(x-2)^{4}-1<0$$,确实递减。

因此$$f$$严格递减。

不等式$$f(2x+3)+f(x-2)\geq-4$$。

由于$$f$$递减,且$$f(2x+3)+f(x-2)$$随$$x$$减小而增大?

令$$h(x)=f(2x+3)+f(x-2)$$,则$$h'(x)=2f'(2x+3)+f'(x-2)<0$$,所以$$h(x)$$递减。

因此不等式$$h(x)\geq-4$$等价于$$x\leq1$$(因为$$h(1)=-4$$)。

所以解集为$$(-\infty,1]$$。

答案:C

10. 比较$$a=\log_{2}0.3$$,$$b=10^{\lg0.3}$$,$$c=10^{0.3}$$的大小。

$$a=\log_{2}0.3<0$$(因为0.3<1)。

$$b=10^{\lg0.3}=0.3$$。

$$c=10^{0.3}>1$$。

因此$$a<0

答案:A

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