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第31讲 第四章 指数函数与对数函数 章末题型大总结

学习目标

第31讲 第四章 指数函数与对数函数 章末题型大总结

题型精讲

题型01有关指数、对数的运算

【典例1】(23-24高二下·天津·期末)计算下列各式的值:

(1);

(2);

(3)若,,求的值.

【典例2】(24-25高一上·上海·单元测试)计算:

(1);

(2).

【典例3】(2024高三·全国·专题练习)计算下列各式.

(1);

(2)

(3);

(4);

(5);

(6);

(7)已知,求的值.

【变式1】(23-24高二下·宁夏银川·期末)计算

(1)

(2)

【变式2】(24-25高一上·上海·随堂练习)计算下列各式的值:

(1);

(2).

【变式3】(23-24高二下·天津·阶段练习)计算:

(1);

(2).

题型02数的大小比较问题

【典例1】(云南省楚雄彝族自治州2023-2024学年高一下学期期末教育学业质量监测数学试题)已知,则(    )

A.B.C.D.

【典例2】(湖南省张家界市2023-2024学年高二下学期期末考试数学试题)已知,,,则(    )

A.B.

C.D.

【典例3】(23-24高二下·黑龙江·期末)若,,,则(    )

A.B.

C.D.

【变式1】(23-24高二下·北京朝阳·期末)已知,,,则,,的大小关系为(    )

A.B.C.D.

【变式2】(2024高三·天津·专题练习)若,,,则,,的大小关系为(    )

A.B.C.D.

【变式3】(23-24高二下·北京通州·期末)已知,,,则(    )

A.B.C.D.

题型03定义域问题

【典例1】(23-24高一上·安徽·期中)函数的定义域为(    )

A.B.C.D.

【典例2】(24-25高一上·上海·课后作业)函数的定义域为 .

【典例3】(24-25高一上·上海·课后作业)已知函数,其定义域为,求的取值范围.

【变式1】(23-24高二下·北京石景山·期末)函数的定义域为 .

【变式2】(24-25高一上·上海·课堂例题)求下列函数的定义域:

(1);

(2);

(3).

【变式3】(24-25高一上·上海·课堂例题)求下列函数的定义域:

(1);

(2).

题型04值域问题

【典例1】(21-22高一上·内蒙古赤峰·期中)函数的最大值为 .

【典例2】(2024·上海·模拟预测)函数的最小值为 .

【典例3】(23-24高一上·河南省直辖县级单位·阶段练习)求函数的单调区间与值域.

【变式1】(2024高三·全国·专题练习)已知函数的值域为R,则实数a的取值范围是(    )

A.B.

C.D.

【变式2】(24-25高一上·上海·随堂练习)函数的最小值为 .

【变式3】(2024高一上·全国·专题练习)求函数 的值域.

题型05指数(型)函数,对数(型)函数的图象

【典例1】(23-24高一上·云南昆明·期末)如图所示,函数图像①②③④⑤⑥⑦⑧中不属于函数:,的是(    )

A.①⑤B.②⑥

C.③⑦D.④⑧

【典例2】(24-25高一上·全国·课后作业)当时,在同一平面直角坐标系中,函数与的图象是(    ).

A.  B.

C.  D.

【典例3】(23-24高一下·河北石家庄·开学考试)在同一平面直角坐标系中,函数,(且)的图象可能是(    )

A.B.

C.D.

【变式1】(23-24高一上·四川攀枝花·阶段练习)已知且,则函数与在同一直角坐标系中的图象大致是(    )

A.B.

C.D.

【变式2】(23-24高一上·内蒙古呼伦贝尔·期末)当时,在同一坐标系中,函数与的图像是(    )

A.  B.

C.  D.

【变式3】(23-24高一上·江西景德镇·期末)已知(且且),则函数与的图象可能是(    )

A.  B.

C.  D.

题型06指数(型)函数,对数(型)函数的性质

【典例1】(2024高三·全国·专题练习)已知函数,若,则实数的取值范围是 .

【典例2】(23-24高一下·安徽阜阳·期末)已知函数为奇函数.

(1)求的值;

(2)若对任意的,关于的不等式恒成立,求正实数的取值范围.

【典例3】(23-24高二下·浙江·期中)已知函数为偶函数.

(1)求的值;

(2)若,判断在的单调性,并用定义法给出证明;

(3)若在区间上恒成立,求的取值范围.

【变式1】(23-24高一下·山西大同·期末)已知函数,,若对于任意,存在,使得,则实数m的取值范围为 .

【变式2】(23-24高二下·天津和平·期末)已知函数(且)是定义在上的奇函数.

(1)求的值;

(2)若,且对于,不等式成立,求实数的取值范围.

【变式3】(23-24高二下·山西吕梁·期末)已知函数,其中.

(1)若,求函数的定义域;

(2)当时,恒成立,求实数的取值范围.

题型07函数与方程

【典例1】(24-25高一上·上海·单元测试)已知函数,若函数恰有一个零点,求实数的取值范围.

【典例2】(23-24高一下·贵州遵义·阶段练习)已知函数.

(1)若在上为增函数,求的取值范围;

(2)若函数在上恰有两个零点,求的取值范围.

【典例3】(23-24高一上·湖南益阳·期末)已知函数,其中,且为奇函数.

(1)求a的值;

(2)若,,,求集合M;

(3)若函数,讨论函数(k为常数)的零点个数.

【变式1】(23-24高一下·安徽滁州·阶段练习)已知函数.

(1)讨论的单调性;

(2)若关于的方程有三个不同的实根,求实数的取值范围.

【变式2】(2024高一·全国·专题练习)已知函数在区间上的最大值为,最小值为.

(1)求实数,的值;

(2)若方程在上有两个不同的实数解,求的取值范围.

【变式3】(2024高二·全国)已知,

(1)若函数与在时有相同的值域,求的取值范围;

(2)若方程在上有两个不同的根,求的取值范围,并证明:.

题型08函数模型及其应用

【典例1】(23-24高一上·浙江丽水·期末)丽水市某革命老区因地制宜发展生态农业,打造“生态特色水果示范区”.该地区某水果树的单株年产量(单位:千克)与单株施肥量(单位:千克)之间的关系为,且单株投入的年平均成本为元.若这种水果的市场售价为元/千克,且水果销路畅通.记该水果树的单株年利润为(单位:元).

(1)求函数的解析式;

(2)求单株施肥量为多少千克时,该水果树的单株年利润最大?最大利润是多少?

【典例2】(23-24高一下·云南昆明·期中)2023年9月17日,联合国教科文组织第45届世界遗产大会通过决议,将中国“普洱景迈山古茶树文化景观”列入《世界遗产名录》,成为全球首个茶主题世界文化遗产.经验表明,某种普洱茶用的水冲泡,等茶水温度降至饮用,口感最佳.某科学兴趣小组为探究在室温条件下,刚泡好的茶水达到最佳饮用口感的放置时间,每隔1分钟测量一次茶水温度,得到茶水温度y(单位:℃)与时间t(单位:分钟)的部分数据如下表所示:

时间t/分钟012345
水温95.0088.0081.7076.0370.9366.33

(1)给出下列三种函数模型:①,②,③,请根据上表中的数据,选出你认为最符合实际的函数模型,简单叙述理由,并利用表中前3组数据求出相应的解析式;

(2)根据(1)中所求模型,求刚泡好的普洱茶达到最佳饮用口感的放置时间(精确到0.1).(参考数据:)

【典例3】(22-23高一上·河南南阳·期末)某城市的一位工艺品售卖者,通过对每天销售情况的调查发现:该工艺品在过去的一个月内(以30天计),

每件的销售价格)(单位:元)与时间(单位:天)的函数关系近似满足(为常数,且),日销售量(单位:件)与时间(单位:天)的部分数据如下表所示:

1015202530
5055605550

已知第10天的日销售收入为505元.

(1)给出以下四个函数模型:①;②;③;④.请你根据上表中的数据,从中选择你认为最合适的一种函数模型来描述日销售量与时间的变化关系,并求出该函数的解析式;

(2)设该工艺品的日销售收入为(单位:元),求的最小值.

【变式1】(23-24高一下·云南曲靖·期末)某乡镇企业2024年1~4月份生产的产品产量(单位:千件)与收益(单位:万元)的统计数据如下表:

月份
产品产量千件
收益万元

已知且,给出以下4个函数模型:①;②;③;④.

(1)选择一个恰当的函数模型来描述,之间的关系,并求出其解析式;

(2)已知该乡镇企业由于场地小,最多只能生产500千件,否则需要搬迁,现镇政府想使该企业的收益在10万元以上(含10万元),此企业是否应搬迁?

【变式2】(23-24高一下·湖北·阶段练习)学校为了鼓励学生课余时间积极参加体育锻炼,需要制定一个课余锻炼考核评分制度,建立一个每天得分与当天锻炼时间(单位:分钟,)的函数关系式,要求如下:

(i)函数的图象接近图示;

(ii)每天锻炼时间为0分钟时,当天得分为0分;

(iii)每天锻炼时间为9分钟时,当天得分为6分;

(iiii)每天得分最多不超过12分.

现有以下三个函数模型供选择:

①;②;③.

(1)请根据函数图像性质,结合题设条件,从中选择一个最合适的函数模型并求出解析式;

(2)若学校要求每天的得分不少于9分,求每天至少锻炼多少分钟?

(参考值:)

【变式3】(24-25高一上·全国·课后作业)人们早就发现了放射性物质的衰减现象.在考古工作中,常用的含量来确定有机物的年代.已知放射性物质的衰减服从指数规律:,其中t表示衰减的时间,表示放射性物质的原始质量,表示经衰减了t年后剩余的质量.为计算衰减的年代,通常给出该物质质量衰减一半的时间,称其为该物质的半衰期.的半衰期大约是5730年.人们又知道,放射性物质的衰减速度与其质量成正比.1950年,在伊拉克发现一根古巴比伦王国时期刻有汉谟拉比王朝字样的木炭,当时测定,其的衰减速度为4.09个/(),而新砍伐树木烧成的木炭中的衰减速度为6.68个/().请估算出汉谟拉比王朝所在年代.(参考数据:)

题型09数形结合的思想

【典例1】(23-24高二下·海南·期末)已知函数若关于的方程有两个不同的实根,则实数的取值范围是(    )

A.B.C.D.

【典例2】(23-24高二下·浙江杭州·期中)已知函数,若对于正数,直线与函数的图像恰好有个不同的交点,则 .

【典例3】(23-24高二下·山东滨州·期末)设函数 若关于的方程有5个不相等的实数根,则实数的取值范围是 .

【变式1】(23-24高一下·云南·期末)设,若关于的方程恰有5个不同实数解,则实数的取值范围是(    )

A.B.C.D.

【变式2】(2024·天津河东·二模)已知函数,,若方程恰有2个不同的实数根,则实数的取值范围为 .

【变式3】(23-24高二下·湖南·期末)已知函数,且时,,则的取值范围为 .

【典例1】(24-25高一上·上海·课堂例题)设(且),求的取值范围.

【典例2】(23-24高二下·山东青岛·期末)已知,,(且).

(1)若,,解不等式;

(2)若.

(ⅰ)当时,判断函数的奇偶性,并说明理由;

(ⅱ)当时,若的最小值为,求的值.

【变式1】(2024高三下·全国·专题练习)函数(,且)在上的最大值为13,求实数a的值.

【变式2】(23-24高二下·山东青岛·阶段练习)已知函数.

(1)求函数的解析式;

(2)求函数的单调增区间.

【变式3】(2024高三·全国·专题练习)已知函数 (且).

(1)当时,函数恒有意义,求实数的取值范围;

(2)是否存在这样的实数,使得函数在区间上为减函数,且最大值为?如果存在,试求出的值;如果不存在,请说明理由.

【典例1】(23-24高一下·云南曲靖·阶段练习)若函数在上是单调函数,且满足对任意,都有,则函数的零点所在的区间为(    )

A.B.C.D.

【典例2】(23-24高二下·宁夏银川·期末)已知函数是定义在上的奇函数.

(1)求的解析式并用定义证明的单调性;

(2)使得成立,求实数的取值范围.

【变式1】(24-25高一上·上海·随堂练习)函数的定义域为.

(1)设,求的取值范围;

(2)若恒成立,求的范围.

【变式2】(23-24高三下·北京·阶段练习)已知函数(为实常数).

(1)若函数为奇函数,求的值;

(2)在(1)的条件下,对任意,不等式恒成立,求实数的最大值.