第4章 指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)-綜合檢測2（培優(yōu)卷）（解析版）

第4章指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)本卷滿分150分，考試時間120分鐘。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題5分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的．1．在下面四個等式運算中，正確的是A． B．C． D．【試題來源】北京市第四中學(xué)2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期期中數(shù)學(xué)測試題【答案】B【解析】，A錯誤；，B正確；，C錯誤；，D錯誤．故選B．2．若實數(shù)x、y滿足（，且），則的值為A． B．2C． D．1【試題來源】滬教版（2020）必修第一冊達標(biāo)檢測期中測試【答案】D【解析】由已知，，所以，，所以，，得．故選D．3．三個數(shù)，，的大小順序是A． B．C． D．【試題來源】廣東省廣州市仲元中學(xué)2020-2021學(xué)年高一上學(xué)期期末【答案】C【解析】因為，，，，又函數(shù)在內(nèi)單調(diào)遞增，所以，即．故選C．4．已知函數(shù)與函數(shù)的圖象有兩個交點，交點的橫坐標(biāo)分別為m、n，則以下結(jié)論中正確的是A． B．C． D．【試題來源】滬教版（2020）必修第一冊達標(biāo)檢測第四章【答案】B【解析】不妨設(shè)，則兩式相減，得，所以．故選B．5．若a?b?c都是正數(shù)，且，那么A． B．C． D．【試題來源】湖北省騰云聯(lián)盟2021-2022學(xué)年高三上學(xué)期10月聯(lián)考【答案】D【解析】由于，，都是正數(shù)，故可設(shè)，，，，則，，．，，即，去分母整理得，．所以ABC不正確，D正確，故選D．6．若直線與函數(shù)的圖象有兩個公共點，則的取值可以是A． B．C．2 D．4【試題來源】黑龍江省佳木斯市第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期期中【答案】A【解析】畫出兩個函數(shù)在同一坐標(biāo)系下的圖象，若有兩個交點，則，故選A7．已知函數(shù)（其中）的圖象如圖所示，則函數(shù)的圖象是A． B．C． D．【試題來源】浙江省舟山中學(xué)2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期期中【答案】D【解析】由函數(shù)（其中）的圖象可得，所以，所以排除BC，因為，所以為增函數(shù)，所以排除A，故選D8．已知時，當(dāng)時，滿足，則關(guān)于以下兩個結(jié)論正確的判斷是①函數(shù)只有一個零點；②函數(shù)的零點必定在區(qū)間（a，b）內(nèi)．A．①②均對 B．①對，②錯C．①錯，②對 D．①②均錯【試題來源】滬教版（2020）必修第一冊達標(biāo)檢測第五章5．3函數(shù)的應(yīng)用【答案】B【解析】因為和均為區(qū)間上的嚴(yán)格增函數(shù)，因此函數(shù)也是區(qū)間上的嚴(yán)格增函數(shù)，且，．所以只有一個零點，①對．因為，所以的符號為兩正一負或者全負，因為，所以必有，，或者，，．當(dāng)，，時，零點在區(qū)間內(nèi)；當(dāng)，，時，零點在區(qū)間（a，b）內(nèi)，所以②錯．故選B．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分．在每小題給出的選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得5分，部分選對的得2分，有選錯的得0分．9．若，且，，，且，則下列各式不恒成立的是①；②；③；④．A．① B．②C．③ D．④【試題來源】福建省莆田第七中學(xué)2020-2021學(xué)年高一上學(xué)期第二次月考【答案】AC【解析】若x<0，則①錯誤；易知，則，所以，②正確；若x<0，y<0，則③錯誤；因為，所以，所以，④正確．故選AC．10．已知，，則A． B．C． D．【試題來源】2021-2022學(xué)年高一數(shù)學(xué)鏈接教材精準(zhǔn)變式練（蘇教版2019必修第一冊）【答案】ABD【解析】由，得．，故B正確；由，，且得，故A正確；，故C錯誤；，故D正確．故選ABD．11．給出下列四個命題，其中所有正確命題的選項是A．函數(shù)的圖象過定點B．化簡的結(jié)果為25C．已知函數(shù)（且）在上是減函數(shù)，則實數(shù)a的取值范圍是D．若（，），則【試題來源】廣東省汕頭市潮師高級中學(xué)2020-2021學(xué)年高一下學(xué)期第一次月考【答案】BD【解析】對于A，函數(shù)的圖象過定點，A錯，對于B，，B對，對于C，由函數(shù)（且）在上是減函數(shù)，可得，且，所以，故C錯誤；對于D，令，若，則，即，又，在上單減，所以，所以故D對，故選BD．12．已知函數(shù)，若方程有三個實數(shù)根，，，且，則A． B．實數(shù)a的取值范圍為C．的取值范圍為 D．的解集為【試題來源】湘教版（2019）必修第一冊突圍者第4章全章綜合檢測【答案】ACD【解析】由題意方程有三個實數(shù)根，，，則函數(shù)的圖象與直線有三個交點，且橫坐標(biāo)分別為，，．作出函數(shù)的圖象和直線如圖所示：由圖可知，，所以，故A正確；由于，所以，故B錯誤；由，得，所以，所以，故C正確；當(dāng)時，由，即，得，當(dāng)時，由，即，得，故的解集為，故D正確．故選ACD．三、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分．13．函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為__________．【試題來源】陜西省西安中學(xué)2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期期中【答案】【解析】令，則，因為為上的增函數(shù)，在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增，所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為．故答案為．14．已知，，定義，則__________．【試題來源】滬教版（2020）必修第一冊達標(biāo)檢測第三章3．1冪與指數(shù)【答案】【解析】．故答案為15．已知[x]表示不超過x的最大整數(shù)，定義函數(shù)f(x)=x-[x]．有下列結(jié)論：①函數(shù)的圖象是一條直線；②函數(shù)f(x)的值域為[0，1)；③方程f(x)=有無數(shù)個解；④函數(shù)是R上的增函數(shù)．其中正確的是__________．(填序號)【試題來源】黑龍江省鶴崗市第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期期中【答案】②③【解析】畫出函數(shù)的圖象，如圖所示，可以看出函數(shù)的圖象不是一條直線，故A錯誤；函數(shù)f(x)的值域為，故②正確；方程有無數(shù)個解，③正確；函數(shù)是分段函數(shù)，且函數(shù)不是R上的增函數(shù)，故④錯誤．故答案為②③16．已知，設(shè)，若，則的取值范圍是__________．【試題來源】滬教版（2020）必修第一冊達標(biāo)檢測第五章章測試【答案】【解析】作出函數(shù)在區(qū)間（0，1）與上的圖象，如圖所示：若，滿足，則必有，，且，即，所以，，令，，則．設(shè)，可得，因此所求取值范圍是．故答案為．四、解答題：本題共6小題，共70分．解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟．17．（10分）化簡與求值．（1）化簡：（，）；（2）已知，求的值．【試題來源】北師大版（2019）必修第一冊突圍者第三章全章綜合檢測【答案】（1），（2）【解析】（1）因為，，所以．（2）因為，所以，即，又，而，所以，故．18．（12分）（1）計算；（2）已知，，求的值．【試題來源】北京市大興區(qū)2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期期中考試【答案】（1）；（2）【解析】（1）（2）因為，，所以19．（12分）在飛機制造業(yè)中，發(fā)現(xiàn)一條規(guī)律：制造第2架飛機所需的工時數(shù)是第1架的80%；第4（即）架又是第2架的80%；第8（即）架又是第4架的80%；……這就是說，通過積累經(jīng)驗，可以提高效率．這也是符合學(xué)習(xí)規(guī)律的，這里的80%稱為“進步率”，所制造的飛機架數(shù)與所需工時數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系所確定的曲線常稱為“學(xué)習(xí)曲線”．設(shè)制造第1架飛機需要用k個工時，進步率為r，試求出制造第x架飛機與需用的工時數(shù)y之間的函數(shù)表達式．【試題來源】滬教版（2020）必修第一冊達標(biāo)檢測第五章5．3函數(shù)的應(yīng)用【答案】【解析】由題意，可知第1架用k個工時，第2架用kr個工時，第架用個工時，……第架用個工時．令，則，因此，所以制造第x架飛機與需用的工時數(shù)y之間的函數(shù)表達式為．20．（12分）設(shè)正整數(shù)a、b、c滿足：對任意的正整數(shù)n，都有成立．（1）求證：；（2）求出所有滿足題設(shè)的a、b、c的值．【試題來源】滬教版（2020）必修第一冊達標(biāo)檢測第三章章測試【答案】（1）證明見解析，（2）【解析】（1）當(dāng)時，，則．因為，所以，所以，即成立．（2）不妨設(shè)，易得．若，則，，故，解得，與n為任意的正整數(shù)矛盾．若，則．故，，從而．因為，所以或2．當(dāng)時，，而，矛盾，故舍去；當(dāng)時，，從而，，所以21．（12分）函數(shù)．（1）當(dāng)時，求函數(shù)在區(qū)間上的最值；（2）已知方程的兩個實數(shù)根，，滿足，求實數(shù)的取值范圍．【試題來源】廣東省深圳市深圳中學(xué)2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期期中【答案】（1）最小值為-5，最大值為-1，（2）【解析】（1）設(shè)，由可得，故所求即為在上的最值，該函數(shù)為開口向上的二次函數(shù)，且對稱軸為故的最小值為，最大值為，所以，當(dāng)時，取得最小值為；當(dāng)時，取得最大值為．（2）所求即為方程的兩個實數(shù)根，，滿足，設(shè)可得，即，解得，實數(shù)的取值范