高考数学试题汇编:第章函数第节指数函数与对数函数
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(名师选题)(精选试题附答案)高中数学第四章指数函数与对数函数知识点汇总单选题1、已知函数f(x)={a x ,x <0(a −2)x +3a,x ≥0,满足对任意x 1≠x 2,都有f(x 1)−f(x 2)x 1−x 2<0成立,则a 的取值范围是( ) A .a ∈(0,1)B .a ∈[34,1)C .a ∈(0,13]D .a ∈[34,2)答案:C分析:根据条件知f(x)在R 上单调递减,从而得出{0<a <1a −2<03a ≤1,求a 的范围即可.∵f(x)满足对任意x 1≠x 2,都有f(x 1)−f(x 2)x 1−x 2<0成立, ∴f(x)在R 上是减函数,∴{0<a <1a −2<0(a −2)×0+3a ≤a 0,解得0<a ≤13,∴a 的取值范围是(0,13].故选:C .2、已知函数f(x)={log 12x,x >0,a ⋅(13)x ,x ≤0,若关于x 的方程f[f(x)]=0有且只有一个实数根,则实数a 的取值范围是( )A .(−∞,0)∪(0,1)B .(−∞,0)∪(1,+∞)C .(−∞,0)D .(0,1)∪(1,+∞)答案:B分析:利用换元法设t =f (x ),则等价为f (t )=0有且只有一个实数根,分a <0,a =0,a >0 三种情况进行讨论,结合函数的图象,求出a 的取值范围.令f(x)=t ,则方程f[f(x)]=0等价于f(t)=0,当a =0时,此时当x ≤0时,f (x )=a ⋅(13)x =0,此时函数有无数个零点,不符合题意; 当a ≠0,则f(x)=a ⋅(13)x≠0,所以由f(t)=log 12t =0,得t =1, 则关于x 的方程f[f(x)]=0有且只有一个实数根等价于关于x 的方程f(x)=1有且只有一个实数根,作出f(x)的图象如图:当a <0时,由图象可知直线y =1与y =f(x)的图象只有一个交点,恒满足条件;当a >0时,要使直线y =1与y =f(x)的图象只有一个交点,则只需要当x ≤0时,直线y =1与f(x)=a ⋅(13)x的图象没有交点,因为x ≤0 时,f (x )=a ⋅(13)x ∈[a,+∞),此时f (x ) 最小值为a ,所以a >1,综上所述,实数a 的取值范围是(−∞,0)∪(1,+∞),故选:B.3、果农采摘水果,采摘下来的水果会慢慢失去新鲜度.已知某种水果失去新鲜度h 与其采摘后时间t (天)满足的函数关系式为ℎ=m ⋅a t .若采摘后10天,这种水果失去的新鲜度为10%,采摘后20天,这种水果失去的新鲜度为20%.那么采摘下来的这种水果在多长时间后失去50%新鲜度(已知lg2≈0.3,结果取整数)( )A .23天B .33天C .43天D .50天答案:B分析:根据题设条件先求出m 、a ,从而得到ℎ=120⋅2110t ,据此可求失去50%新鲜度对应的时间. {10%=m ⋅a 1020%=m ⋅a 20⇒{a 10=2,m =120,故a =2110,故ℎ=120⋅2110t , 令ℎ=12,∴2t 10=10,∴t 10lg2=1,故t =100.3≈33,故选:B.4、已知f (x )={2x −x 2,x ≥5f(x +3),x <5,则f (4)+f (-4)=( ) A .63B .83C .86D .91答案:C分析:由给定条件求得f (-4)=f (5),f (4)=f (7),进而计算f (5)、f (7)的值,相加即可得解.依题意,当x <5时,f (x )=f (x +3),于是得f (-4)= f (-1)=f (2)=f (5),f (4)=f (7),当x ≥5时,f (x )=2x -x 2,则f (5)=25-52=7,f (7)=27-72=79,所以f (4)+f (-4)=86.故选:C5、已知幂函数y =x a 与y =x b 的部分图象如图所示,直线x =14,x =12与y =x a ,y =x b 的图象分别交于A 、B 、C 、D 四点,且|AB|=|CD|,则12a +12b =( )A .12B .1C .√2D .2 答案:B分析:把|AB |=|CD |用函数值表示后变形可得.由|AB |=|CD |得(14)a −(14)b =(12)a −(12)b ,即[(12)a −(12)b ][(12)a +(12)b ]=(12)a −(12)b ≠0, 所以(12)a +(12)b=1,故选:B .6、设log 74=a,log 73=b ,则log 4936=( )A .12a −bB .12b +aC .12a +bD .12b −a答案:C分析:根据对数的运算性质计算即可.解:log 4936=log 7262=log 76=log 72+log 73=12log 74+log 73=12a +b .故选:C.7、已知a =log 20.6,b =log 20.8,c =log 21.2,则( )A .c >b >aB .c >a >bC .b >c >aD .a >b >c答案:A分析:由对数函数得单调性即可得出结果.∵y =log 2x 在定义域上单调递增,∴log 20.6<log 20.8<log 21.2,即c >b >a .故选:A.8、若f(x)={(6−a)x −a,x <1log a x +3,x ≥1 是定义在R 上的增函数,实数a 的取值范围是( )A .[1,5]B .[32,5)C .(32,5)D .(1,5)答案:B分析:由题意得{6−a >1a >1log a 1+3≥(6−a)−a,解不等式组可求得答案 因为f(x)={(6−a)x −a,x <1log a x +3,x ≥1是定义在R 上的增函数, 所以{6−a >1a >1log a 1+3≥(6−a)−a,解得32≤a <5, 故选:B9、下列计算中结果正确的是( )A .log 102+log 105=1B .log 46log 43=log 42=12 C .(log 515)3=3log 515=−3D .13log 28=√log 283=√33答案:A分析:直接根据对数的运算性质及换底公式计算可得;解:对于A :log 102+log 105=log 10(2×5)=log 1010=1,故A 正确;对于B :log 46log 43=log 36,故B 错误;对于C :(log 515)3=(log 55−1)3=(−log 55)3=−1,故C 错误; 对于D :13log 28=13log 223=13×3log 22=1,故D 错误; 故选:A10、镜片的厚度是由镜片的折射率决定,镜片的折射率越高,镜片越薄,同时镜片越轻,也就会带来更为舒适的佩戴体验.某次社会实践活动中,甲、乙、丙三位同学分别制作了三种不同的树脂镜片,折射率分别为√55,√33,√2.则这三种镜片中,制作出最薄镜片和最厚镜片的同学分别为( )A .甲同学和乙同学B .丙同学和乙同学C .乙同学和甲同学D .丙同学和甲同学答案:C分析:判断出√55,√33,√2的大小关系即可得出答案.(√55)10=52=25,(√2)10=25=32.∵25<32.∴√55<√2. 又∵(√33)6=33=9,(√2)6=23=8,∴√33>√2.∴有√55<√2<√33.又因为镜片折射率越高,镜片越薄,故甲同学创作的镜片最厚,乙同学创作的镜片最薄.故选:C.填空题11、已知a >b >1,若log a b +log b a =52,a b =b a ,则a +2b =___________. 答案:8分析:利用指数函数、对数函数的性质、运算法则直接求解.解:由log a b +log b a =52,且log a b ⋅log b a =1所以log a b,log b a 是方程x 2−52x +1=0的两根, 解得log b a =2或log b a =12, 又a >b >1,所以log b a =2,即a =b 2,又a b =b a从而b 2b =b a ⇒a =2b ,且a =b 2,则b =2,a =4.所以a +2b =8.所以答案是:8.12、若√4a 2−4a +1=√(1−2a )33,则实数a 的取值范围_________ .答案:(−∞,12]分析:由二次根式的化简求解由题设得√4a2−4a+1=√(2a−1)2=|2a−1|,√(1−2a)33=1−2a,所以|2a−1|=1−2a所以1−2a≥0,a≤12.所以答案是:(−∞,12]13、已知4a=8,2m=9n=6,且1m +12n=b,则a+b=______.答案:52解析:将指数式4a=8化为对数式可求出a,将指数式2m=9n=6化为对数式可分别求出m,n,代入1m +12n=b可求出b,进而可求出a+b的值. 因为4a=8,2m=9n=6,所以a=log48=lg8lg4=lg23lg22=3lg22lg2=32,m=log26,n=log96,所以b=1log26+12log96=log62+12log69=log62+log63=log6(2×3)=1,所以a+b=52.所以答案是:5214、若a>0且a≠1,则函数f(x)=a x−4+3的图像恒过的定点的坐标为______.答案:(4,4)分析:任意指数函数一定过定点(0,1),根据该性质求解.令x−4=0,得x=4,所以f(4)=a0+3=4,所以函数f(x)=a x−4+3的图像恒过定点(4,4).所以答案是:(4,4)15、不等式2022x≤1的解集为______.答案:(−∞,0]分析:根据给定不等式利用指数函数单调性求解即可作答.依题意,不等式2022x ≤1化为:2022x ≤20220,而函数y =2022x 在R 上单调递增,解得x ≤0, 所以不等式2022x ≤1的解集为(−∞,0].所以答案是:(−∞,0]解答题16、对于定义在区间[m,n ]上的两个函数f (x )和g (x ),如果对任意的x ∈[m,n ],均有|f (x )−g (x )|≤1成立,则称函数f (x )与g (x )在[m,n ]上是“友好”的,否则称为“不友好”的.已知函数f (x )=log a (x −3a ),g (x )=log a 1x−a (a >0,a ≠1).(1)若f (x )与g (x )在区间[a +2,a +3]上都有意义,求a 的取值范围;(2)讨论函数f (x )与g (x )在区间[a +2,a +3]上是否“友好”.答案:(1)(0,1)(2)答案见解析分析:(1)由题意解不等式组{a +2−3a >0a +2−a >0即可; (2)假设存在实数a ,使得f (x )与g (x )在区间[a +2,a +3]上是“友好”的,即|f (x )−g (x )|=|log a (x 2−4ax +3a 2)|≤1,即−1≤log a (x 2−4ax +3a 2)≤1,只需求出函数y =log a (x 2−4ax +3a 2)在区间[a +2,a +3]上的最值,解不等式组即可.(1)若f (x )与g (x )在区间[a +2,a +3]上都有意义,则必须满足{a +2−3a >0a +2−a >0,解得a <1,又a >0且a ≠1,所以a 的取值范围为(0,1).(2)假设存在实数a ,使得f (x )与g (x )在区间[a +2,a +3]上是“友好”的,则|f (x )−g (x )|=|log a (x 2−4ax +3a 2)|≤1,即−1≤log a (x 2−4ax +3a 2)≤1,因为a ∈(0,1),则2a ∈(0,2),a +2>2,所以[a +2,a +3]在x =2a 的右侧,由复合函数的单调性可得y =log a (x 2−4ax +3a 2)在区间[a +2,a +3]上为减函数,从而当x =a +2时,y max =log a (4−4a ),当x =a +3时,y min =log a (9−6a ),所以{log a (4−4a )≤1log a (9−6a )≥−10<a <1,即{4−4a ≥a 9a −6a 2−1≤00<a <1 ,解得0<a ≤9−√5712,所以当0<a ≤9−√5712时,f (x )与g (x )在区间[a +2,a +3]上是“友好”的; 当9−√5712<a <1时,f (x )与g (x )在区间[a +2,a +3]上是“不友好”的.17、设函数f (x )=log 3(9x )⋅log 3(3x ),且19≤x ≤9.(1)求f (3)的值;(2)若令t =log 3x ,求实数t 的取值范围;(3)将y =f (x )表示成以t(t =log 3x)为自变量的函数,并由此求函数y =f (x )的最大值与最小值及与之对应的x 的值.答案:(1)6;(2)[−2,2];(3)f(x)min =−14,此时x =−√39;f(x)max =12,此时x =9.分析:(1)根据题目函数的解析式,代入x =3计算函数值;(2)因为t =log 3x ,根据对数函数的单调性求出实数t 的取值范围;(3)根据换元法将函数转化为二次函数,借助二次函数的单调性求出函数取最大值,最小值,接着再求取最值时对应的x 的值.(1)f (3)=log 327⋅log 39=3×2=6;(2)t =log 3x ,又∵19≤x ≤9,∴−2≤log 3x ≤2,∴−2≤t ≤2,所以t 的取值范围为[−2,2]; (3)由f (x )=(log 3x +2)(log 3x +1)=(log 3x)2+2log 3x +2=t 2+3t +2,令g (t )=t 2+3t +2=(t +32)2−14,t ∈[−2,2],①当t =−32时,g(t)min =−14,即log 3x =−32,解得x =√39, 所以f(x)min =−14,此时x =−√39; ②当t =2时,g(t)max =g (2)=12,即log 3x =2⇒x =9,∴f(x)max =12,此时x =9.小提示:求函数最值和值域的常用方法:(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值;(2)图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值;(3)基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件后用基本不等式求出最值;(4)导数法:先求导,然后求出在给定区间上的极值,最后结合端点值,求出最值;(5)换元法:对比较复杂的函数可通过换元转化为熟悉的函数,再用相应的方法求最值.18、已知函数f(x)=ln(x +a)(a ∈R)的图象过点(1,0),g(x)=x 2−2e f(x).(1)求函数f(x)的解析式;(2)若函数y =f(x)+ln(2x −k)在区间(1,2)上有零点,求整数k 的值;(3)设m >0,若对于任意x ∈[1m ,m],都有g(x)<−ln(m −1),求m 的取值范围. 答案:(1)f(x)=lnx ;(2)k 的取值为2或3;(3)(1,2).解析:(1)根据题意,得到ln(1+a)=0,求得a 的值,即可求解;(2)由(1)可得y =ln (2x 2−kx ),得到2x 2−kx −1=0,设ℎ(x)=2x 2−kx −1,根据题意转化为函数y =ℎ(x )在(1,2)上有零点,列出不等式组,即可求解;(3)求得g (x )的最大值g (m ),得出g(x)max <−ln(m −1),得到m 2−2m <−ln(m −1),设ℎ(m)=m 2−2m +ln(m −1)(m >1),结合ℎ(m)单调性和最值,即可求解.(1)函数f(x)=ln(x +a)(a ∈R)的图像过点(1,0),所以ln(1+a)=0,解得a =0,所以函数f (x )的解析式为f(x)=lnx .(2)由(1)可知y =lnx +ln(2x −k)=ln (2x 2−kx ),x ∈(1,2),令ln (2x 2−kx )=0,得2x 2−kx −1=0,设ℎ(x)=2x2−kx−1,则函数y=f(x)+ln(2x−k)在区间(1,2)上有零点,等价于函数y=ℎ(x)在(1,2)上有零点,所以{ℎ(1)=1−k<0ℎ(2)=7−2k>0,解得1<k<72,因为k∈Z,所以k的取值为2或3.(3)因为m>0且m>1m ,所以m>1且0<1m<1,因为g(x)=x2−2e f(x)=x2−2x=(x−1)2−1,所以g(x)的最大值可能是g(m)或g(1m),因为g(m)−g(1m )=m2−2m−(1m2−2m)=m2−1m2−(2m−2m)=(m−1m )(m+1m−2)=(m−1m)⋅(m−1)2m>0所以g(x)max=g(m)=m2−2m,只需g(x)max<−ln(m−1),即m2−2m<−ln(m−1),设ℎ(m)=m2−2m+ln(m−1)(m>1),ℎ(m)在(1,+∞)上单调递增,又ℎ(2)=0,∴m2−2m+ln(m−1)<0,即ℎ(m)<ℎ(2),所以1<m<2,所以m的取值范围是(1,2).小提示:已知函数的零点个数求解参数的取值范围问题的常用方法:1 、分离参数法:一般命题的情境为给出区间,求满足函数零点个数的参数范围,通常解法为从f(x)中分离出参数,构造新的函数,求得新函数的最值,根据题设条件构建关于参数的不等式,从而确定参数的取值范围;2 、分类讨论法:一般命题的情境为没有固定的区间,求满足函数零点个数的参数范围,通常解法为结合函数的单调性,先确定参数分类的标准,在每个小区间内研究函数零点的个数是否符合题意,将满足题意的参数的各校范围并在一起,即为所求的范围.19、已知函数f(x)=ax2+bx+1(a≠0)的图象关于直线x=1对称,且函数y=f(x)+2x为偶函数,函数g(x)=1−2x.(1)求函数f(x)的表达式;(2)求证:方程f(x)+g(x)=0在区间[0,1]上有唯一实数根;(3)若存在实数m,使得f(m)=g(n),求实数n的取值范围.答案:(1)f(x)=(x−1)2(2)证明见解析(3)(−∞,0]分析:(1)根据二次函数的对称轴以及奇偶性即可求解a,b,进而可求解析式,(2)根据函数的单调性以及零点存在性定理即可判断,(3)将条件转化为函数值域,即可求解.(1)∵f(x)=ax2+bx+1的图象关于直线x=1对称,∴−b=1⇒b=−2a.2a又y=f(x)+2x=ax2+(b+2)x+1为偶函数,∴b=−2,a=1.∴f(x)=x2−2x+1=(x−1)2.(2)设ℎ(x)=f(x)+g(x)=(x−1)2+1−2x,∵ℎ(0)=1>0,ℎ(1)=−1<0,∴ℎ(0)·ℎ(1)<0. 又f(x)=(x−1)2,g(x)=1−2x在区间[0,1]上均单调递减,∴ℎ(x)在区间[0,1]上单调递减,∴ℎ(x)在区间[0,1]上存在唯一零点.∴方程f(x)+g(x)=0在区间[0,1]上有唯一实数根.(3)由题可知f(x)=(x−1)2≥0,g(x)=1−2x<1,若存在实数m,使得f(m)=g(n),则g(n)∈[0,1),即1−2n≥0,解得n≤0.∴n的取值范围是(−∞,0].。
高中数学第四章指数函数与对数函数经典大题例题单选题1、已知函数f(x)={a x,x<0(a−3)x+4a,x≥0满足对任意x1≠x2,都有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0成立,则a的取值范围为()A.(0,14]B.(0,1)C.[14,1)D.(0,3)答案:A分析:根据给定不等式可得函数f(x)为减函数,再利用分段函数单调性列出限制条件求解即得.因对任意x1≠x2,都有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0成立,不妨令x1<x2,则f(x1)>f(x2),于是可得f(x)为R上的减函数,则函数y=a x在(−∞,0)上是减函数,有0<a<1,函数y=(a−3)x+4a在[0,+∞)上是减函数,有a−3<0,即a<3,并且满足:a0≥f(0),即4a≤1,解和a≤14,综上得0<a≤14,所以a的取值范围为(0,14].故选:A2、已知函数f(x)=log a(x−b)(a>0且a≠1,a,b为常数)的图象如图,则下列结论正确的是()A.a>0,b<−1B.a>0,−1<b<0C.0<a<1,b<−1D.0<a<1,−1<b<0答案:D分析:根据函数图象及对数函数的性质可求解.因为函数f (x )=log a (x −b )为减函数,所以0<a <1又因为函数图象与x 轴的交点在正半轴,所以x =1+b >0,即b >−1 又因为函数图象与y 轴有交点,所以b <0,所以−1<b <0, 故选:D3、定义在R 上的奇函数f(x)在(−∞,0]上单调递增,且f(−2)=−2,则不等式f(lgx)−f (lg 1x )>4的解集为( )A .(0,1100)B .(1100,+∞)C .(0,100)D .(100,+∞) 答案:D分析:利用函数为奇函数,将不等式转化为f(lgx)>f (2),再利用函数的单调性求解. 因为函数f(x)为奇函数,所以f(−x)=−f (x ),又f(−2)=−2,f(2)=2,所以不等式f(lgx)−f (lg 1x )>4,可化为2f(lgx)>4=2f (2),即f(lgx)>f (2),又因为f(x)在(−∞,0]上单调递增, 所以f(x)在R 上单调递增, 所以lgx >2, 解得x >100. 故选:D.4、已知函数f(x)=3|x|+x 2+2,则f(2x −1)>f(3−x)的解集为( ) A .(−∞,43)B .(43,+∞)C .(−2,43)D .(−∞,−2)∪(43,+∞)答案:D分析:根据函数奇偶性可得f(x)为偶函数,根据解析式直接判断函数在[0,+∞)上的单调性,则可结合奇偶性与单调性解不等式得解集.解:因为f(x)=3|x|+x 2+2,则x ∈R所以f(−x)=3|−x|+(−x)2+2=3|x|+x2+2=f(x),则f(x)为偶函数,当x⩾0时,f(x)=3x+x2+2,又y=3x,y=x2+2在[0,+∞)上均为增函数,所以f(x)在[0,+∞)上为增函数,所以f(2x−1)>f(3−x),即|2x−1|>|3−x|,解得x<−2或x>43,所以f(2x−1)>f(3−x)的解集为(−∞,−2)∪(43,+∞).故选:D.5、已知函f(x)=log2(√1+4x2+2x)+3,且f(m)=−5,则f(−m)=()A.−1B.−5C.11D.13答案:C分析:令g(x)=log2(√1+4x2+2x),则f(x)=g(x)+3,则先判断函数g(−x)+g(x)=0,进而可得f(−x)+f(x)=6,即f(m)+f(−m)=6,结合已知条件即可求f(−m)的值.令g(x)=log2(√1+4x2+2x),则f(x)=g(x)+3,因为g(x)+g(−x)=log2(√1+4x2+2x)+log2(√1+4x2−2x)=log2(1+4x2−4x2)=0,所以f(−x)+f(x)=g(−x)+3+g(x)+3=6,则f(m)+f(−m)=6,又因为f(m)=−5,则f(−m)=11,故选:C.6、设2a=5b=m,且1a +1b=2,则m=()A.√10B.10C.20D.100 答案:A分析:根据指数式与对数的互化和对数的换底公式,求得1a =log m2,1b=log m5,进而结合对数的运算公式,即可求解.由2a=5b=m,可得a=log2m,b=log5m,由换底公式得1a =log m2,1b=log m5,所以1a +1b=log m2+log m5=log m10=2,又因为m>0,可得m=√10.故选:A.7、化简√a3b2√ab23(a14b12)4⋅√a3(a>0,b>0)的结果是()A.ba B.abC.a2bD.b2a答案:B分析:直接利用根式与分数指数幕的互化及其化简运算,求解即可.√a3b2√ab23(a 14b12)4⋅√ba=a32b⋅a16b13(a14b12)4⋅a−13⋅b13=a32+16−1+13b1+13−2−13=ab−1=ab故选:B8、函数y=log2(2x−x2)的单调递减区间为()A.(1,2)B.(1,2]C.(0,1)D.[0,1)答案:A分析:先求出函定义域,再通过换元法利用复合函数“同增异减”的性质得到结果由2x−x2>0,得0<x<2,令t=2x−x2,则y=log2t,t=2x−x2在(0,1)上递增,在(1,2)上递减,因为y=log2t在定义域内为增函数,所以y=log2(2x−x2)的单调递减区间为(1,2),故选:A多选题9、已知函数f(x)=|lgx|,则()A.f(x)是偶函数B.f(x)值域为[0,+∞)C.f(x)在(0,+∞)上递增D.f(x)有一个零点答案:BD分析:画出f(x)的函数图象即可判断.画出f(x)=|lgx|的函数图象如下:由图可知,f(x)既不是奇函数也不是偶函数,故A错误;f(x)值域为[0,+∞),故B正确;f(x)在(0,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增,故C错误;f(x)有一个零点1,故D正确.故选:BD.10、已知函数f(x)={x2,x∈(−∞,0), lnx,x∈(0,1),−x2+4x−3,x∈[1,+∞),若函数g(x)=f(x)−m恰有2个零点,则实数m可以是()A.−1B.0C.1D.2答案:ABC分析:转化为函数y=f(x)的图象与直线y=m恰有两个交点,画出函数f(x)的图象,根据图象可得解.因为函数g(x)=f(x)−m恰有2个零点,所以函数y=f(x)的图象与直线y=m恰有两个交点,画出函数f(x)的图象如图:由图可知,m=1或m≤0,结合选项,因此m可以为-1,0,1.故选:ABC.小提示:方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.11、已知函数f(x)=1−2x1+2x,g(x)=lg(√x2+1−x),则()A.函数f(x)为偶函数B.函数g(x)为奇函数C.函数F(x)=f(x)+g(x)在区间[−1,1]上的最大值与最小值之和为0D.设F(x)=f(x)+g(x),则F(2a)+F(−1−a)<0的解集为(1,+∞)答案:BCD分析:根据题意,利用奇偶性,单调性,依次分析选项是否正确,即可得到答案对于A:f(x)=1−2x1+2x ,定义域为R,f(−x)=1−2−x1+2−x=−1−2x1+2x=−f(x),则f(x)为奇函数,故A错误;对于B:g(x)=lg(√x2+1−x),定义域为R,g(−x)=lg(√(−x)2+1−(−x))=−lg(√x2+1−x)=−g(x),则g(x)为奇函数,故B正确;对于C :F (x )=f (x )+g (x ),f (x ),g (x )都为奇函数, 则F (x )=f (x )+g (x )为奇函数,F (x )=f (x )+g (x )在区间[−1,1]上的最大值与最小值互为相反数, 必有F (x )在区间[−1,1]上的最大值与最小值之和为0,故C 正确; 对于D :f (x )=1−2x 1+2x =−(2x +1−22x +1)=22x +1−1,则f (x )在R 上为减函数,g (x )=lg(√x 2+1−x)=√x 2+1+x,则g (x )在R 上为减函数,则F (x )=f (x )+g (x )在R 上为减函数, 若F (2a )+F (−1−a )<0即F (2a )<F (1+a ), 则必有2a >1+a ,解得a >1,即F (2a )+F (−1−a )<0的解集为(1,+∞),故D 正确; 故选:BCD12、若函数y =a x −(b +1)(a >0且a ≠1)的图像过第一、三、四象限,则必有( ). A .0<a <1B .a >1C .b >0D .b <0 答案:BC分析:对底数a 分情况讨论即可得答案.解:若0<a <1,则y =a x −(b +1)的图像必过第二象限,而函数y =a x −(b +1)(a >0且a ≠1)的图像过第一、三、四象限,所以a >1.当a >1时,要使y =a x −(b +1)的图像过第一、三、四象限,则b +1>1,即b >0. 故选:BC小提示:此题考查了指数函数的图像和性质,属于基础题.13、若f (x )满足对定义域内任意的x 1,x 2,都有f (x 1)+f (x 2)=f (x 1⋅x 2),则称f (x )为“好函数”,则下列函数是“好函数”的是( )A .f (x )=2xB .f (x )=(12)xC .f (x )=log 12x D .f (x )=log 3x答案:CD分析:利用“好函数”的定义,举例说明判断A ,B ;计算判断C ,D 作答.对于A ,函数f (x )定义域为R ,取x 1=1,x 2=2,则f (x 1)+f (x 2)=6,f (x 1⋅x 2)=4, 则存在x 1,x 2,使得f (x 1)+f (x 2)≠f (x 1⋅x 2),A 不是;对于B ,函数f (x )定义域为R ,取x 1=1,x 2=2,则f (x 1)+f (x 2)=34,f (x 1⋅x 2)=14,则存在x 1,x 2,使得f (x 1)+f (x 2)≠f (x 1⋅x 2),B 不是;对于C ,函数f (x )定义域{x|x >0}内任意的x 1,x 2,f (x 1)+f (x 2)=log 12x 1+log 12x 2=log 12(x 1x 2)=f (x 1⋅x 2),C 是;对于D ,函数f (x )定义域{x|x >0}内任意的x 1,x 2,f (x 1)+f (x 2)=log 3x 1+log 3x 2=log 3(x 1x 2)=f (x 1⋅x 2),D 是. 故选:CD 填空题14、已知0<a <1,化简:√a 43−2a +a 23=______. 答案:a 13−a 23分析:根据指数幂的基本运算结合指数函数的性质即可求解. 解:√a 43−2a +a 23=√(a 23−a 13)2=|a 23−a 13|,因为0<a <1,23>13,所以a 23<a 13,所以√a 43−2a +a 23=a 13−a 23.所以答案是:a 13−a 23. 15、计算:27−13−(−17)−2+25634−3−1+(√2−1)0=_______.答案:16分析:根据指数幂的运算性质直接求解即可.27−13−(−17)−2+25634−3−1+(√2−1)0=(33)−13−(−7)2+(44)34−13+1=13−49+64−13+1=16. 所以答案是:16.16、若f (x )=1+a3x +1(x ∈R )是奇函数,则实数a =___________.答案:−2分析:利用f(0)=0可求得a,验证可知满足题意.∵f(x)定义域为R,且f(x)为奇函数,∴f(0)=1+a2=0,解得:a=−2;当a=−2时,f(x)=1−23x+1=3x−13x+1,∴f(−x)=3−x−13−x+1=1−3x1+3x=−f(x),∴f(x)为R上的奇函数,满足题意;综上所述:a=−2.所以答案是:−2.解答题17、已知函数f(x)=ln(2x2+ax+3).(1)若f(x)是定义在R上的偶函数,求a的值及f(x)的值域;(2)若f(x)在区间[−3,1]上是减函数,求a的取值范围.答案:(1)a=0,[ln3,+∞);(2)a∈(−5,−4]解析:(1)根据偶函数的定义,求出a=0,得f(x)=ln(2x2+3),验证定义域是否关于原点对称,求出真数的范围,再由对数函数的单调性,即可求出值域;(2)u(x)=2x2+ax+3,g(u)=lnu,由条件可得,u(x)=2x2+ax+3在[−3,1]上是减函数,且u(x)>0在[−3,1]上恒成立,根据二次函数的单调性,得出参数a的不等式,即可求解.解:(1)因为f(x)是定义在R上的偶函数,所以f(x)=f(−x),所以ln(2x2+ax+3)=ln(2x2−ax+3),故a=0,此时,f(x)=ln(2x2+3),定义域为R,符合题意.令t=2x2+3,则t⩾3,所以lnt⩾ln3,故f(x)的值域为[ln3,+∞).(2)设u(x)=2x2+ax+3,g(u)=lnu.因为f(x)在[−3,1]上是减函数,所以u(x)=2x2+ax+3在[−3,1]上是减函数,且u(x)>0在[−3,1]上恒成立,故{−a4⩾1,u(x)min =u(1)=5+a >0,解得−5<a ≤−4,即a ∈(−5,−4].小提示:本题考查函数的性质,涉及到函数的奇偶性、单调性、值域,研究函数的性质要注意定义域,属于中档题.18、定义在D 上的函数f(x),如果满足:对任意x ∈D ,存在常数M >0,都有|f(x)|≤M 成立,则称f(x)是D 上的有界函数,其中M 称为函数f(x)的上界,已知函数f(x)=14x+a 2x+1.(1)当a =-1时,求函数f(x)在(-∞,0)上的值域,并判断函数f(x)在(-∞,0)上是否为有界函数,请说明理由; (2)若函数f(x)在[0,+∞)上是以3为上界的有界函数,求实数a 的取值范围. 答案:(1)(1,+∞),函数f(x)在(-∞,0)上不是有界函数,理由见解析; (2)[-5,1].分析:(1)应用换元法及二次函数的性质求y =t 2-t +1在(1,+∞)上的值域,即知f(x)的值域,进而判断f(x)是否为有界函数.(2)将问题转化为−(t +4t)≤a ≤2t−t 对t ∈(0,1]恒成立,求a 的取值范围.(1)当a =-1时,y =f(x)=(12)2x −(12)x +1 (x <0),令t =(12)x ,x <0,∴t >1,y =t 2-t +1=(t −12)2+34,∴y >1,即函数f(x)在(-∞,0)上的值域为(1,+∞), ∴不存在常数M >0,使得|f(x)|≤M 成立. ∴函数f(x)在(-∞,0)上不是有界函数. (2)由题意知,|f(x)|≤3对x ∈[0,+∞)恒成立,即-3≤f(x)≤3对x ∈[0,+∞)恒成立, 令t =(12)x ,x ≥0,则t ∈(0,1].∴−(t +4t)≤a ≤2t−t 对t ∈(0,1]恒成立,即[−(t +4t)]max ≤a ≤(2t−t)min .设h (t )=−(t +4t ),p (t )=2t −t ,t ∈(0,1],∵h(t)在(0,1]上递增,p(t)在(0,1]上递减,∴h(t)在(0,1]上的最大值为h(1)=-5,p(t)在(0,1]上的最小值为p(1)=1. ∴实数a的取值范围为[-5,1].。
(名师选题)(精选试题附答案)高中数学第四章指数函数与对数函数真题单选题1、设a=log2π,b=log6π,则()A.a−b<0<ab B.ab<0<a−bC.0<ab<a−b D.0<a−b<ab答案:D分析:根据对数函数的性质可得a−b>0,ab>0,1b −1a<1,由此可判断得选项.解:因为a=log2π>log22=1,0=log61<b=log6π<log66=1,所以a>1,0<b<1,所以a−b>0,ab>0,故排除A、B选项;又1b −1a=a−bab=logπ6−logπ2=logπ3<logππ<1,且ab>0,所以0<a−b<ab,故选:D.2、若函数f(x)=x3+x2−2x−2的一个正零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据如下:那么方程x3+x2−2x−2=0的一个近似根(精确度0.1)为().A.1.2B.1.4C.1.3D.1.5答案:B分析:根据二分法求零点的步骤以及精确度可求得结果.解:因为f(1)<0,f(1.5)>0,所以f(1)f(1.5)<0,所以函数在(1,1.5)内有零点,因为1.5−1=0.5>0.1,所以不满足精确度0.1;因为f(1.25)<0,所以f(1.25)f(1.5)<0,所以函数在(1.25,1.5)内有零点,因为1.5−1.25=0.25>0.1,所以不满足精确度0.1;因为f(1.375)<0,所以f(1.375)f(1.5)<0,所以函数在(1.375,1.5)内有零点,因为1.5−1.375=0.125>0.1,所以不满足精确度0.1;因为f(1.4375)>0,所以f(1.4375)f(1.375)<0,所以函数在(1.375,1.4375)内有零点,因为1.4375−1.375=0.0625<0.1,所以满足精确度0.1;所以方程x 3+x 2−2x −2=0的一个近似根(精确度0.05)是区间(1.375,1.4375)内的任意一个值(包括端点值),根据四个选项可知选B . 故选:B3、已知55<84,134<85.设a =log 53,b =log 85,c =log 138,则( ) A .a <b <c B .b <a <c C .b <c <a D .c <a <b 答案:A分析:由题意可得a 、b 、c ∈(0,1),利用作商法以及基本不等式可得出a 、b 的大小关系,由b =log 85,得8b =5,结合55<84可得出b <45,由c =log 138,得13c =8,结合134<85,可得出c >45,综合可得出a 、b 、c 的大小关系.由题意可知a 、b 、c ∈(0,1),a b =log 53log 85=lg3lg5⋅lg8lg5<1(lg5)2⋅(lg3+lg82)2=(lg3+lg82lg5)2=(lg24lg25)2<1,∴a <b ;由b =log 85,得8b =5,由55<84,得85b <84,∴5b <4,可得b <45; 由c =log 138,得13c =8,由134<85,得134<135c ,∴5c >4,可得c >45.综上所述,a <b <c . 故选:A.小提示:本题考查对数式的大小比较,涉及基本不等式、对数式与指数式的互化以及指数函数单调性的应用,考查推理能力,属于中等题.4、已知函数f (x )={a +a x ,x ≥03+(a −1)x,x <0(a >0 且a ≠1),则“a ≥3”是“f (x )在R 上单调递增”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案:A分析:先由f(x)在R 上单调递增求得a 的取值范围,再利用充分条件,必要条件的定义即得. 若f(x)在R 上单调递增, 则{a >1a −1>0a +1≥3 , 所以a ≥2,由“a ≥3”可推出“a ≥2”,但由“a ≥2”推不出 “a ≥3”, 所以“a ≥3”是“f(x)在R 上单调递增”的充分不必要条件. 故选:A.5、已知9m =10,a =10m −11,b =8m −9,则( ) A .a >0>b B .a >b >0C .b >a >0D .b >0>a 答案:A分析:法一:根据指对互化以及对数函数的单调性即可知m =log 910>1,再利用基本不等式,换底公式可得m >lg11,log 89>m ,然后由指数函数的单调性即可解出. [方法一]:(指对数函数性质) 由9m =10可得m =log 910=lg10lg9>1,而lg9lg11<(lg9+lg112)2=(lg992)2<1=(lg10)2,所以lg10lg9>lg11lg10,即m >lg11,所以a =10m −11>10lg11−11=0.又lg8lg10<(lg8+lg102)2=(lg802)2<(lg9)2,所以lg9lg8>lg10lg9,即log 89>m ,所以b =8m −9<8log 89−9=0.综上,a >0>b . [方法二]:【最优解】(构造函数) 由9m =10,可得m =log 910∈(1,1.5).根据a,b 的形式构造函数f(x)=x m −x −1(x >1) ,则f ′(x)=mx m−1−1, 令f ′(x)=0,解得x 0=m11−m,由m =log 910∈(1,1.5) 知x 0∈(0,1) .f(x)在(1,+∞)上单调递增,所以f(10)>f(8),即a>b,又因为f(9)=9log910−10=0,所以a>0>b .故选:A.【整体点评】法一:通过基本不等式和换底公式以及对数函数的单调性比较,方法直接常用,属于通性通法;法二:利用a,b的形式构造函数f(x)=x m−x−1(x>1),根据函数的单调性得出大小关系,简单明了,是该题的最优解.6、已知函数f(x)={2,x>mx2+4x+2,x≤m,若方程f(x)−x=0恰有三个根,那么实数m的取值范围是()A.[−1,2)B.[−1,2]C.[2,+∞)D.(−∞,−1]答案:A分析:由题意得,函数y=f(x)与函数y=x有三个不同的交点,结合图象可得出结果.解:由题意可得,直线y=x与函数f(x)=2(x>m)至多有一个交点,而直线y=x与函数f(x)=x2+4x+2(x≤m)至多两个交点,函数y=f(x)与函数y=x有三个不同的交点,则只需要满足直线y=x与函数f(x)=2(x>m)有一个交点直线y=x与函数f(x)=x2+4x+2(x≤m)有两个交点即可,如图所示,y=x与函数f(x)=x2+4x+2的图象交点为A(−2,−2),B(−1,−1),故有m≥−1.而当m≥2时,直线y=x和射线y=2(x>m)无交点,故实数m的取值范围是[−1,2).故选:A.7、已知x ,y ,z 都是大于1的正数,m >0,log x m =24,log y m =40,log xyz m =12,则log z m 的值为( ) A .160B .60C .2003D .320答案:B分析:根据换底公式将log x m =24,log y m =40,log xyz m =12,化为log m x =124,log m y =140,log m xyz =112,再根据同底数的对数的加减法运算即可得解. 解:因为log x m =24,log y m =40,log xyz m =12, 所以log m x =124,log m y =140,log m xyz =112,即log m x +log m y +log m z =112,∴log m x =112−log m y −log m z =112−124−140=160, ∴log z m =60. 故选:B .8、下列函数中是增函数的为( )A .f (x )=−xB .f (x )=(23)xC .f (x )=x 2D .f (x )=√x 3答案:D分析:根据基本初等函数的性质逐项判断后可得正确的选项. 对于A ,f (x )=−x 为R 上的减函数,不合题意,舍. 对于B ,f (x )=(23)x为R 上的减函数,不合题意,舍. 对于C ,f (x )=x 2在(−∞,0)为减函数,不合题意,舍.对于D,f(x)=√x3为R上的增函数,符合题意,故选:D.9、已知函数f(x)={a x,x<0(a−3)x+4a,x≥0满足对任意x1≠x2,都有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0成立,则a的取值范围为()A.(0,14]B.(0,1)C.[14,1)D.(0,3)答案:A分析:根据给定不等式可得函数f(x)为减函数,再利用分段函数单调性列出限制条件求解即得.因对任意x1≠x2,都有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0成立,不妨令x1<x2,则f(x1)>f(x2),于是可得f(x)为R上的减函数,则函数y=a x在(−∞,0)上是减函数,有0<a<1,函数y=(a−3)x+4a在[0,+∞)上是减函数,有a−3<0,即a<3,并且满足:a0≥f(0),即4a≤1,解和a≤14,综上得0<a≤14,所以a的取值范围为(0,14].故选:A10、如图所示,函数y=|2x−2|的图像是()A.B.C.D.答案:B分析:将原函数变形为分段函数,根据x=1及x≠1时的函数值即可得解.∵y=|2x−2|={2x−2,x≥12−2x,x<1,∴x=1时,y=0,x≠1时,y>0. 故选:B.填空题11、化简:(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)(1+122)(1+12)=________.答案:2−1263分析:分析式子可以发现,若在结尾乘以一个(1−12),则可以从后到前逐步使用平方差公式进行计算,为保证恒等计算,在原式末尾乘以(1−12)×2即可﹒原式=(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)(1+122)(1+12)×(1−12)×2=(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)(1+122)×(1−122)×2 =(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)×(1−124)×2=(1+1232)(1+1216)(1+128)×(1−128)×2=(1+1232)(1+1216)×(1−1216)×2=(1+1232)×(1−1232)×2=(1−1264)×2=2−1263所以答案是:2−1263﹒12、不等式log4x≤12的解集为___________.答案:(0,2]分析:根据对数函数的单调性解不等式即可. 由题设,可得:log 4x ≤log 4412,则0<x ≤412=2, ∴不等式解集为(0,2]. 所以答案是:(0,2].13、在用二分法求函数f (x )的零点近似值时,若第一次所取区间为[−2,6],则第三次所取区间可能是______.(写出一个符合条件的区间即可) 答案:[−2,0]或[0,2]或[2,4]或[4,6](写一个即可). 分析:根据二分法的概念,可求得结果.第一次所取区间为[−2,6],则第二次所取区间可能是[−2,2],[2,6];第三次所取区间可能是[−2,0],[0,2],[2,4],[4,6].所以答案是:[−2,0]或[0,2]或[2,4]或[4,6](写一个即可).14、设函数f(x)={2x +1,x ≤0|lgx |,x >0,若关于x 的方程f 2(x )−af (x )+2=0恰有6个不同的实数解,则实数a 的取值范围为______. 答案:(2√2,3)分析:作出函数f(x)的图象,令f(x)=t ,结合图象可得,方程t 2−at +2=0在(1,2]内有两个不同的实数根,然后利用二次函数的性质即得;作出函数f(x)={2x +1,x ≤0|lgx |,x >0的大致图象,令f (x )=t ,因为f 2(x )−af (x )+2=0恰有6个不同的实数解, 所以g (t )=t 2−at +2=0在区间(1,2]上有2个不同的实数解,∴{Δ=a 2−8>01<a2<2g (1)=3−a >0g (2)=6−2a ≥0 , 解得2√2<a <3,∴实数a 的取值范围为(2√2,3). 所以答案是:(2√2,3).15、函数y =log a (kx −5)+b (a >0且a ≠1)恒过定点(2,2),则k +b =______. 答案:5分析:根据对数函数的图象与性质,列出方程组,即可求解. 由题意,函数y =log a (kx −5)+b 恒过定点(2,2),可得{2k −5=1b =2 ,解得k =3,b =2,所以k +b =3+2=5.所以答案是:5. 解答题16、(1)计算:(1100)−12−√(1−√2)2−8×(√5−√3)0+816;(2)已知x +x −1=4,求x 12+x −12. 答案:(1)3;(2)x 12+x −12=√6.分析:(1)根据指数幂的运算法则进行计算,求得答案; (2)先判断出x >0,然后将x 12+x −12平方后结合条件求得答案. (1)原式=[(100)−1]−12−(√2−1)−8+(23)16,=10012−√2+1−8+212=10+1−8=3.(2)由于x +x−1=4>0,所以x >0,(x 12+x −12)2=x +x −1+2=6,所以x 12+x −12=√6.17、(1)证明对数换底公式:log b N =log a N log a b(其中a >0且a ≠1,b >0且b ≠1,N >0)(2)已知log 32=m ,试用m 表示log 3218. 答案:(1)证明见解析;(2)log 3218=2+m 5m.分析:(1)将对数式转化为指数式,然后两边取对数,利用对数函数的应算法则,即可证明. (2)利用换底公式将等号左边化为以3为底的对数,然后根据对数运算法则化简即得. (1)设log b N =x ,写成指数式b x =N . 两边取以a 为底的对数,得xlog a b =log a N .因为b >0,b ≠1,log a b ≠0,因此上式两边可除以log a b ,得x =log a N log a b.所以,log b N =log a N log a b.(2)log 3218=log 318log 332=log 332+log 32log 325=2+log 325log 32=2+m 5m.小提示:本题考查换底公式的证明和应用,属基础题,关键是将对数式转化为指数式,然后两边取对数,利用对数函数的应算法则,即可证明. 18、已知函数f (x )=a x −1a x +1(a >0,且a ≠1). (1)若f (2)=35,求f (x )解析式; (2)讨论f (x )奇偶性.答案:(1)f (x )=2x −12x +1;(2)奇函数.分析:(1)根据f (2)=35,求函数的解析式;(2)化简f (−x ),再判断函数的奇偶性. 解:(1)∵f (x )=a x −1a x +1,f (2)=35.即a 2−1a 2+1=35,∴a =2.即f (x )=2x −12x +1.(2)因为f (x )的定义域为R ,且f (−x )=a −x −1a −x +1=1−a x1+a x =−f (x ),所以f (x )是奇函数.19、如图,某中学准备在校园里利用院墙的一段,再砌三面墙,围成一个矩形花园ABCD ,已知院墙MN 长为25米,篱笆长50米(篱笆全部用完),设篱笆的一面AB 的长为x 米.(1)当AB 的长为多少米时,矩形花园的面积为300平方米?(2)若围成的矩形ABCD 的面积为 S 平方米,当 x 为何值时, S 有最大值,最大值是多少?答案:(1)15米;(2)当 x 为12.5米时, S 有最大值,最大值是312.5平方米.分析:(1)设篱笆的一面AB 的长为 x 米,则BC =(50−2x)m ,根据“矩形花园的面积为300平方米”列一元二次方程,求解即可;(2)根据题意,可得S =x(50−2x),根据二次函数最值的求法求解即可.(1)设篱笆的一面AB 的长为 x 米,则BC =(50−2x)m ,由题意得,x(50−2x)=300,解得x 1=15,x 2=10,∵50−2x ≤25,∴x ≥12.5,∴x=15,所以,AB的长为15米时,矩形花园的面积为300平方米;(2)由题意得,S=x(50−2x)=−2x2+50x=−2(x−12.5)2+312.5,12.5≤x<25∴x=12.5时,S取得最大值,此时,S=312.5,所以,当x为12.5米时,S有最大值,最大值是312.5平方米.。
4.4.1 对数函数的概念必备知识基础练知识点一 对数函数的概念1.下列函数表达式中,是对数函数的有( )①y =log x 2;②y =log a x (a ∈R );③y =log 8x ;④y =ln x ;⑤y =log 12(-x )(x <0);⑥y=2log 4(x -1)(x >1).A .1个B .2个C .3个D .4个2.已知f (x )为对数函数,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-2,则f (34)=________.知识点二对数型函数的定义域3.函数f (x )=log 2(x 2+3x -4)的定义域是( ) A .[-4,1] B .(-4,1)C .(-∞,-4]∪[1,+∞)D .(-∞,-4)∪(1,+∞) 4.函数f (x )=1log 122x +1的定义域为________.知识点三对数函数模型的实际应用5.某种动物的数量y (单位:只)与时间x (单位:年)的函数关系式为y =a log 2(x +1),若这种动物第1年有100只,则第7年它们的数量为( )A .300只B .400只C .500只D .600只6.某公司为了业务发展制定了一个激励销售人员的奖励方案,在销售额为x 万元时,奖励y 万元.若公司拟定的奖励方案为y =2log 4x -2,某业务员要得到5万元奖励,则他的销售额应为________万元.关键能力综合练 一、选择题 1.给出下列函数:①y =log 23x 2;②y =log 3(x -1);③y =log (x +1)x ;④y =log πx .其中是对数函数的有( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 2.已知函数f (x )=11-x的定义域为M ,g (x )=ln(1+x )的定义域为N ,则M ∩N 等于( )A .{x |x >-1}B .{x |x <1}C .{x |-1<x <1}D .∅3.已知函数f (x )=log a (x +1),若f (1)=1,则a =( ) A .0 B .1 C .2 D .3 4.函数y =1log 2x -2的定义域为( ) A .(-∞,2) B .(2,+∞)C .(2,3)∪(3,+∞)D .(2,4)∪(4,+∞)5.函数f (x )=log 2(3x+1)的值域为( ) A .(0,+∞) B.[0,+∞) C .(1,+∞) D.[1,+∞)6.(探究题)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,lg x ,x >1,则f (f (10))的值为( )A .lg 101B .1C .2D .0 二、填空题7.若f (x )=log a x +a 2-4a -5是对数函数,则a =________.8.若f (x )是对数函数且f (9)=2,当x ∈[1,3]时,f (x )的值域是________.9.(易错题)函数f (x )=lg ⎝⎛⎭⎪⎫2kx 2-kx +38的定义域为R ,则实数k 的取值X 围是________.三、解答题10.求下列函数的定义域:(1)y=1log2x+1-3;(2)y=log(2x-1)(3x-2);(3)已知函数y=f[lg(x+1)]的定义域为(0,99],求函数y=f[log2(x+2)]的定义域.学科素养升级练1.(多选题)已知函数f(x)=log a(x+1),g(x)=log a(1-x)(a>0,a≠1),则( ) A.函数f(x)+g(x)的定义域为(-1,1)B.函数f(x)+g(x)的图象关于y轴对称C.函数f(x)+g(x)在定义域上有最小值0D.函数f(x)-g(x)在区间(0,1)上是减函数2.设函数f(x)=log a x(a>0且a≠1),若f(x1x2…x2 017)=8,则f(x21)+f(x22)+…+f(x22 017)=________.3.(情境命题—生活情境)国际视力表值(又叫小数视力值,用V表示,X围是[0.1,1.5])和我国现行视力表值(又叫对数视力值,由缪天容创立,用L表示,X围是[4.0,5.2])的换算关系式为L=5.0+lg V.(1)请根据此关系式将下面视力对照表补充完整;V 1.5②0.4④L ① 5.0③ 4.0(2)甲、乙两位同学检查视力,其中甲的对数视力值为 4.5,乙的小数视力值是甲的2倍,求乙的对数视力值.(所求值均精确到小数点后面一位数,参考数据:lg 2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1)4.4 对数函数4.4.1 对数函数的概念必备知识基础练1.解析:符合对数函数的定义的只有③④. 答案:B2.解析:设f (x )=log a x (a >0,且a ≠1),则log a 12=-2,∴1a 2=12,即a =2,∴f (x )=,∴f (34)=34=log 2(34)2=log 2243=43.答案:433.解析:一是利用函数y =x 2+3x -4的图象观察得到,要求图象正确、严谨;二是利用符号法则,即x 2+3x -4>0可因式分解为(x +4)(x -1)>0,则⎩⎪⎨⎪⎧x +4>0,x -1>0或⎩⎪⎨⎪⎧x +4<0,x -1<0,解得x >1或x <-4,所以函数f (x )的定义域为(-∞,-4)∪(1,+∞).答案:D4.解析:由题意有⎩⎪⎨⎪⎧2x +1>0,2x +1≠1,解得x >-12且x ≠0,则f (x )的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0∪(0,+∞).答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0∪(0,+∞)5.解析:由题意,知100=a log 2(1+1),得a =100,则当x =7时,y =100log 2(7+1)=100×3=300.答案:A6.解析:由题意得5=2log 4x -2,即7=log 2x ,得x =128. 答案:128关键能力综合练1.解析:①②不是对数函数,因为对数的真数不是仅有自变量x ;③不是对数函数,因为对数的底数不是常数;④是对数函数.答案:A2.解析:∵M ={x |1-x >0}={x |x <1},N ={x |1+x >0}={x |x >-1},∴M ∩N ={x |-1<x <1}.答案:C3.解析:∵f (1)=log a (1+1)=1,∴a 1=2,则a =2,故选C. 答案:C4.解析:要使原函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x -2>0,log 2x -2≠0,解得2<x <3或x >3,所以原函数的定义域为(2,3)∪(3,+∞),故选C.答案:C5.解析:∵3x >0,∴3x +1>1.∴log 2(3x+1)>0.∴函数f (x )的值域为(0,+∞). 答案:A6.解析:由题 f (f (10))=f (lg 10)=f (1)=12+1=2.故选C. 答案:C7.解析:由对数函数的定义可知,⎩⎪⎨⎪⎧a 2-4a -5=0,a >0,a ≠1,解得a =5.答案:58.解析:设f (x )=log a x ,∵f (9)=2,∴log a 9=2,∴a =3,∴f (x )=log 3x 在[1,3]递增,∴y ∈[0,1].答案:[0,1]9.解析:依题意,2kx 2-kx +38>0的解集为R ,即不等式2kx 2-kx +38>0恒成立,当k =0时,38>0恒成立,∴k =0满足条件.当k ≠0时,则⎩⎪⎨⎪⎧k >0,Δ=k 2-4×2k ×38<0,解得0<k <3.综上,k 的取值X 围是[0,3). 答案:[0,3)10.解析:(1)要使函数有意义,则有⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,log 2x +1-3≠0,即x >-1且x ≠7,故该函数的定义域为(-1,7)∪(7,+∞). (2)要使函数有意义,则有⎩⎪⎨⎪⎧3x -2>0,2x -1>0,2x -1≠1,解得x >23且x ≠1,故该函数的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1∪(1,+∞). (3)∵0<x ≤99,∴1<x +1≤100. ∴0<lg(x +1)≤2, ∴0<log 2(x +2)≤2, 即1<x +2≤4,即-1<x ≤2. 故该函数的定义域为(-1,2].学科素养升级练1.解析:f (x )+g (x )=log a (x +1)+log a (1-x )所以⎩⎪⎨⎪⎧x +1>01-x >0,解得-1<x <1,函数f (x )+g (x )的定义域为(-1,1),故A 正确;f (-x )+g (-x )=log a (-x +1)+log a (1+x ),所以f (x )+g (x )=f (-x )+g (-x ),所以函数f (x )+g (x )是偶函数,图象关于y 轴对称,故B 正确;f (x )+g (x )=log a (x +1)+log a (1-x )=log a (x +1)(1-x )=log a (-x 2+1),令t =-x 2+1,则y =log a t ,在x ∈(-1,0)上,t =-x 2+1单调递增,在x ∈(0,1)上,t =-x 2+1单调递减,当a >1时,y =log a t 单调递增,所以在x ∈(-1,0)上,f (x )+g (x )单调递增,在x ∈(0,1)上,f (x )+g (x )单调递减,所以函数f (x )+g (x )没有最小值,当0<a <1时,y =log a t 单调递减,所以在x ∈(-1,0)上,f (x )+g (x )单调递减,在x ∈(0,1)上,f (x )+g (x )单调递增,所以函数f (x )+g (x )有最小值为f (0)+g (0)=0,故C 错;f (x )-g (x )=log a (x +1)-log a (1-x )=log ax +11-x=log a ⎝⎛⎭⎪⎫-1+21-x ,令t =-1+21-x ,y =log a t .在x ∈(-1,1)上,t =-1+21-x 单调递增,当a >1时,f (x )+g (x )在(-1,1)单调递增,当0<a <1时,f (x )+g (x )在(-1,1)单调递减,故D错.故选AB.答案:AB2.解析:∵f (x 21)+f (x 22)+f (x 23)+…+f (x 22 017) =log a x 21+log a x 22+log a x 23+…+log a x 22 017 =log a (x 1x 2x 3…x 2 017)2=2log a (x 1x 2x 3…x 2 017) =2f (x 1x 2x 3…x 2 017), ∴原式=2×8=16. 答案:163.解析:(1)因为5.0+lg 1.5=5.0+lg 1510=5.0+lg 32=5.0+lg 3-lg 2≈5.0+0.477 1-0.301 0≈5.2, 所以①应填5.2; 因为5.0=5.0+lg V , 所以V =1,②处应填1.0;因为5.0+lg 0.4=5.0+lg 410=5.0+lg 4-1=5.0+2lg 2-1≈5.0+2×0.301 0-1≈4.6, 所以③处应填4.6;因为4.0=5.0+lg V ,所以lg V =-1.所以V=0.1.所以④处应填0.1.对照表补充完整如下:(2)则有4.5=5.0+lg V甲,所以V甲=10-0.5,则V乙=2×10-0.5.所以乙的对数视力值L乙=5.0+lg(2×10-0.5) =5.0+lg 2-0.5≈5.0+0.301 0-0.5≈4.8.。
2021-2022学年高一数学单元复习过过过【压轴题型专项训练】第6章幂函数、指数函数和对数函数一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(2020秋•迎泽区月考)若函数()log (2)(0a f x ax a =->,1)a ≠在区间(1,3)内单调递增,则a 的取值范围是A .2[3,1)B .(0,2]3C .3(1,)2D .3[,)2+∞【答案】B【解析】令log a y t =,2t ax =-,0a > 2t ax ∴=-在(1,3)上单调递减()log (2)(0a f x ax a =-> ,1)a ≠在区间(1,3)内单调递增∴函数log a y t =是减函数,且()0t x >在(1,3)上成立∴01(3)230a t a <<⎧⎨=-⎩ 203a ∴<故选B .2.(2020•扬州模拟)设方程22|log |1xx = 的两根为1x ,212()x x x <,则A .10x <,20x >B .101x <<,22x >C .121x x >D .1201x x <<【答案】D【解析】若22|log |1x x = 即21|log |2xx =在同一坐标系中同时坐出函数12xy =与2|log |y x =的图象如下图所示由图象可得1213122x x <<<<故答案A ,B 错误且11121log 2xx =⋯①,2221221log log 2x x x ==-⋯②①-②得12112211log ()022xx x x -=> 故1201x x <<故选D .3.(2020•陆良县一模)已知函数2()(||1)1f x ln x x =+++,则使得()(21)f x f x >-的x 的取值范围是A .1(,1)3B .1(,)(1,)3-∞+∞ C .(1,)+∞D .1(,)3-∞【答案】A【解析】 函数2()(||1)1f x ln x x =+++为定义域R 上的偶函数,且在0x 时,函数单调递增,()(21)f x f x ∴>-等价为(||)(|21|)f x f x >-,即|||21|x x >-,两边平方得22(21)x x >-,即23410x x -+<,解得113x <<;∴使得()(21)f x f x >-的x 的取值范围是1(3,1).故选A .4.(2020•沈阳模拟)已知1x 是方程23xx ⋅=的根,2x 是方程2log 3x x =的根,则12x x 的值为A .2B .3C .6D .10【答案】B【解析】方程23x x ⋅=可变形为方程32x x =,方程2log 3x x =可变形为方程23log x x=,1x 是方程23x x ⋅=的根,2x 是方程2log 3x x =的根,1x ∴是函数2x y =与函数3y x =的交点横坐标,2x 是函数2log y x ==与函数3y x=的交点横坐标,函数2x y =与函数2log y x =互为反函数,∴函数2log y x =与函数3y x =的交点横坐标是函数2x y =与函数3y x=的交点纵坐标.又3y x=图象上点的横纵坐标之积为3,123x x ∴=故选B .5.(2020•遂川县模拟)已知函数212()log ()f x x ax a =--的值域为R ,且()f x 在(3,1--上是增函数,则a 的取值范围是A .02aB .942a -- C .40a -<<D .0a <【答案】A【解析】当0a >时,△240a a =+ ,解得0a 或4a - ,()f x 在(3,1--上是增函数,∴内层函数2x ax a --在(3,1-上是减函数12a21()|0x x ax a =-- .即2a - ,且2a 综上知实数a 的取值范围是02a 故选A .6.(2020•大连模拟)若()||,0,()()2()2a bf x lgx a b f a f b f +=<<==,则b 的值所在的区间为A .(1,2)B .(2,3)C .(3,4)D .(4,5)【答案】C【解析】01()||01lgxlgx lgx x f x lgx lgxlgx lgx x >>⎧⎧===⎨⎨-<-<⎩⎩故()f x 在(0,1)上是减函数,在(1,)+∞上是增函数,且()0f x >.由0a b <<,f (a )f =(b )得01a <<,1b >,故lga lgb -=,即0lga lgb lgab +==,1ab =.∴12a b+>=,∴02a b lg +>由()2(2a b f b f +=得22(22a b a b lgb lg lg ++==,所以2(2a b b +=由1ab =得214()b b b =+,令g (b )214()b b b=-+,则g (3)0>,g (4)0<,故(3,4)b ∈故选C .7.(2020春•秦州区期末)已知定义在R 上的函数()y f x =对任意的x 都满足(2)()f x f x +=,当11x -< 时,3()f x x =.若函数()()log ||a g x f x x =-恰有6个不同零点,则a 的取值范围是A .1(7,1](55⋃,7]B .1(5,1](53⋃,7]C .1(5,1](33⋃,5]D .1(7,1](35⋃,5]【答案】A【解析】首先将函数()()log ||a g x f x x =-恰有6个零点,这个问题转化成()log ||a f x x =的交点来解决.数形结合:如图,(2)()f x f x +=,知道周期为2,当11x -< 时,3()f x x =图象可以画出来,同理左右平移各2个单位,得到在(7,7)-上面的图象,以下分两种情况:(1)当1a >时,log ||a x 如图所示,左侧有4个交点,右侧2个,此时应满足log 51log 7a a < ,即log 5log log 7a a a a < ,所以57a < .(2)当01a <<时,log ||a x 与()f x 交点,左侧有2个交点,右侧4个,此时应满足log 51a - ,log 71a <-,即log 5log log 7a a a a -> ,所以157a -< ,解得:1175a < ,综上所述,a 的取值范围是:57a < 或1175a < ,故选A .8.(2020•齐齐哈尔三模)设函数()f x 定义域为D ,若满足①()f x 在D 内是单调函数;②存在[a ,]b D ⊆使()f x 在[a ,b]上的值域为[a ,b],那么就称()y f x =为“成功函数”.若函数2()log ()(0xa g x a t a =+>,1)a ≠是定义域为R 的“成功函数”,则t 的取值范围为A .(0,)+∞B .(,0)-∞C .1[0,4D .1(0,)4【答案】D【解析】依题意,函数2()log ()(0x a g x a t a =+>,1)a ≠在定义域上为单调函数,当0t =时,()2g x x =不满足条件②,当20.()x a t log a t x >+=有两个不相等的实数根,即2log ()log x x a a a t a +=,则2x x a t a +=,令x a m =-,则20m m t -+=,△140t =->,解得14t <,∴结合题意,得:104t <<,故选D .二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.(2021秋•岳麓区月考)已知互不相等的三个实数a ,b ,c 都大于1,且满足a alga lglgc lg c b⋅=⋅,则a ,b ,c 的大小关系可能是A .a b c <<B .b c a<<C .a c b<<D .b a c<<【答案】ABC【解析】因为互不相等的三个实数a ,b ,c 都大于1,所以0lga >,0lgb >,0lgc >;且a a lga lglgc lg c b⋅=⋅,对于A 选项,若a b c <<,则01a c <<,01a b <<,所以0a lg c <,0alg b<,能满足题意;对于B 选项,若b c a <<,则1a c >,1a b >,所以0a lg c >,0alg b >,能满足题意;对于C 选项,若a c b <<,则01a c <<,01a b <<,所以0a lg c <,0alg b <,能满足题意;对于D 选项,若b a c <<,则01a c <<,1a b >,所以0a lg c <,0alg b>,不能满足题意.故选ABC .10.(2021•湖南模拟)已知lgxa x=,lgyb y=,lgyc x=,lgxd y=,且1x ≠,1y ≠,则A .x ∃,(0,)y ∈+∞,使得a b c d <<<B .x ∀,(0,)y ∈+∞,都有c d=C .x ∃,(0,)y ∈+∞,且x y ≠,使得a b c d ===D .a ,b ,c ,d 中至少有两个大于1【答案】BD【解析】由题意得,2lga lg x =,2lgb lg y =,lgc lgx lgy =⋅,lgd lgx lgy =⋅,x ,(0,)y ∈+∞,都有c d =,B 正确.A ,C 错误;假设a ,b ,c ,d 中最多一个大于1,若10x >,10y >,则a a >,1b >,1c >,1d >,假设不成立,故D 正确.故选BD .11.(2021秋•江苏月考)已知函数()(1)xf x a a =>,()()()g x f x f x =--,若12x x ≠,则A .1212()()()f x f x f x x =+B .1212()()()f x f x f x x +=C .11221221()()()()xg x x g x x g x x g x +>+D .1212()()()22x x g x g x g ++【答案】AC【解析】因为函数()(1)x f x a a =>是单调增函数,所以1()()()()x x x x g x f x f x a a a a-=--=-=-为单调增函数,所以121212()()()x x f x f x a f x x +⋅==+,选项A 正确;又12121212()()()x x x x f x f x a a a f x x ⋅+=+≠=,选项B 错误;因为11122122[()()][()()]x g x x g x x g x x g x ---112212[()()][()()]x g x g x x g x g x =---1212()[()()]x x g x g x =--,12x x ≠,所以12x x >时,12()()g x g x >,11122122[()()][()()]0x g x x g x x g x x g x --->,所以11221221()()()()x g x x g x x g x x g x +>+,选项C 正确;因为函数()x x g x a a -=-为R 上的单调增函数,且图象关于原点对称,以2a =为例,画出函数()22x x g x -=-的图象,如图所示:所以不满足1212()()(22x x g x g x g ++,选项D 错误.故选AC .12.(2020秋•绍兴期末)已知函数()log (1)(0a f x x a =->,且11)()(||)a g x f x ≠=,2()|()|g x f x =,3()|(||)|g x f x =A .函数1()g x ,2()g x ,3()g x 都是偶函数B .若111212()()()g x g x a x x ==<,则214x x ->C .若212212()()()g x g x a x x ==<,则12111x x +=D .若313233341234()()()()()g x g x g x g x x x x x ===<<<,则123411110x x x x +++=【答案】CD【解析】选项A :因为2()|log (1)|a g x x =-的定义域为(1,)+∞,不关于原点对称,所以不是偶函数,故A 错误,选项B :因为1()log |1|a g x x =-,当1x >时,由111212()()()g x g x a x x ==<可得:21a x a =+,同理可得11a x a =--,所以2122a x x a -=+,当12a =时,2124x x -+<,故B 错误,选项C :当|()|f x a =时,有()f x a =或a -,则11a x a -=+,21a x a =+,(0)a >,所以121212111121(1)(1)2a a a a a a a a x x a a a a x x x x a a a a ----+++++++====++++,故C 正确,选项D :由313233341234()()()()()g x g x g x g x x x x x ===<<<,设31()1g x =,则11x a =--,211x a =--,311x a=+,41x a =+,所以1231111,,111a ax a x a x a =-=-=+++,4111x a =+,所以则123411110x x x x +++=,故D 正确,故选CD .三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(2021春•乌海期末)已知函数2()|log |f x x =,若f (a )f =(b )且a b <,则21a b+的取值范围为.【答案】(3,)+∞【解析】 函数2()|log |f x x =,且f (a )f =(b ),22log log a b ∴=-,即22log log 0a b +=,即1ab =,又a b < ,01a ∴<<,212a ab a+=+,2y a a=+ 在(0,1)上单调递减,∴2213a a+>+=,故答案为:(3,)+∞.14.(2020•贾汪区模拟)若直角坐标平面内的两个不同点M 、N 满足条件:①M 、N 都在函数()y f x =的图象上;②M 、N 关于原点对称.则称点对[M ,]N 为函数()y f x =的一对“友好点对”.(注:点对[M ,]N 与[N ,]M 为同一“友好点对”),已知函数32log (0)()4(0)x x f x x x x >⎧=⎨--⎩,此函数的“友好点对”有.【答案】2对【解析】根据题意:当0x >时,0x -<,则22()()4()4f x x x x x -=----=-+,则函数24(0)y x x x =-- 的图象关于原点对称的函数是24(0)y x x x =- 由题意知,作出函数24(0)y x x x =- 的图象及函数3()log (0)f x x x =>的图象如下图所示由图可得两个函数图象共有两个交点即()f x 的“友好点对”有:2个.故答案为:215.(2020•衡水二模)如图,已知过原点O 的直线与函数8log y x =的图象交于A ,B 两点,分别过A ,B 作y 轴的平行线与函数2log y x =图象交于C ,D 两点,若//BC x 轴,则四边形ABCD 的面积为.23【解析】设点A 、B 的横坐标分别为1x 、2x 由题设知,11x >,21x >.则点A 、B 纵坐标分别为81log x 、82log x .因为A 、B 在过点O 的直线上,所以818212log x log x x x =,点C 、D 坐标分别为1(x ,21log )x ,2(x ,22log )x.由于BC 平行于x 轴知2182log log x x =,即得21221log log 3x x =,321x x ∴=.代入281182log log x x x x =得3181181log 3log x x x x =.由于11x >知81log 0x ≠,3113x x ∴=.考虑11x >解得1x .于是点A的坐标为,log即A ,162log3)B ∴21log 3)2,C 21log 3)2,D 23log 3)2.∴梯形ABCD 的面积为11()(22S AC BD BC =+⨯=2221log 3log 3)333+⨯=.故答案为:2log 33.16.(2020•沈河区模拟)设函数2()(1)f x lg x ax a =+--,给出下列命题:(1)()f x 有最小值;(2)当0a =时,()f x 的值域为R ;(3)当0a >时,()f x 在区间[2,)+∞上有单调性;(4)若()f x 在区间[2,)+∞上单调递增,则实数a 的取值范围是4a - .则其中正确的命题是.(写上所有正确命题的序号).【答案】(2)(3)【解析】21u x ax a =+-- 的最小值为21(44)04a a -++ ∴函数()f x 的值域为R 为真命题,故(2)正确;但函数()f x 无最小值,故(1)错误;若()f x 在区间[2,)+∞上单调递增,则2,42102a a a -+-->且 解得3a >-,故(3)正确,(4)错误;故答案为:(2)(3).四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(2020秋•宁县期末)已知函数4()1(0,1)2xf x a a a a =->≠+且(0)0f =.(Ⅰ)求a 的值;(Ⅱ)若函数()(21)()x g x f x k =+⋅+有零点,求实数k 的取值范围;(Ⅲ)当(0,1)x ∈时,()22x f x m >⋅-恒成立,求实数m 的取值范围.【答案】(Ⅰ)对于函数4()1(0,1)2x f x a a a a =->≠+,由4(0)102f a =-=+,求得2a =,故42()1122221x x f x =-=-⋅++.(Ⅱ)若函数()(21)()21221x x x g x f x k k k =+⋅+=+-+=-+有零点,则函数2x y =的图象和直线1y k =-有交点,10k ∴->,求得1k <.(Ⅲ) 当(0,1)x ∈时,()22x f x m >⋅-恒成立,即212221x x m ->⋅-+恒成立.令2x t =,则(1,2)t ∈,且323112(1)(1)1t m t t t t t t t +<-==++++.由于121t t ++在(1,2)t ∈上单调递减,∴1212712216t t +>+=++,76m ∴ .18.(2020秋•越秀区期末)已知函数()log (0,1)a f x x a a =>≠.(1)若120x x <<,试比较12(2x x f +与12()()2f x f x +的大小,并说明理由;(2)若1a >,且(A t ,())f t ,(2B t +,(2))f t +,(4C t +,(4))(2)f t t + 三点在函数()y f x =的图象上,记ABC ∆的面积为S ,求()Sg t =的表达式,并求()g t 的值域.【答案】设12121212()()()()2222a a a log x log x x x f x f x x x K f log ++++=-=-12()2a a x x log log log +=-=1>,12(0)x x <<.(1)对a 进行讨论:当1a >时,0K >,1212()()()22x x f x f x f ++>;当01a <<时,0K <,1212()()()22x x f x f x f ++<;(2)分别过A 、B 、C 作x 轴垂线交x 轴于M 、N 、P ,所以S 等于两梯形面积和与大梯形面积之差,2111(2)4()(()(2))2((2)(4))2(()(4))42log (2)log ()l og (4)()(1)222(4)(4)a a a a a t S g t f t f t f t f t f t f t t t t log log t t t t +==++⋅++++⋅-++⋅=+--+==+++,(2)t ;()g t 的值域为4(0,())3a log.19.(2020秋•西湖区期中)已知函数2()log (1)(01a f x a x =->+且1)a ≠.(Ⅰ)判断函数()f x 的奇偶性并说明理由;(Ⅱ)当01a <<时,判断函数()f x 在(1,)+∞上的单调性,并利用单调性的定义证明;(Ⅲ)是否存在实数a ,使得当()f x 的定义域为[m ,]n 时,值域为[1log a n +,1log ]a m +?若存在,求出实数a 的取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】(1)由2101x ->+,可得1x <-或1x >,()f x ∴的定义域为(-∞,1)(1-⋃,)+∞;(21()log (1log )11a a x f x x x -=-=++ ,且(111()log log (log ()()111a a a x x x f x f x x x x --+--===-=--+-+;()f x ∴在定义域上为奇函数.(2)当01a <<时,()f x 在(1,)+∞单调递减,任取1x ,2x 且121x x <<,12121211211(1)(1)()()()()log ()121(1)(1)a a a x x x x f x f x log log x x x x ---+-=-=+++-;由121212(1)(1)(1)(1)2()0x x x x x x -+-+-=-<,1212(1)(1)01(1)(1)x x x x -+∴<<+-,又01a <<,1212(1)(1)log ()0(1)(1)a x x x x -+∴>+-则12()()f x f x >,()f x ∴在(1,)+∞单调递减;(3)假设存在这样的实数a ,使得当()f x 的定义域为[m ,]n 时,值域为[1log a n +,1log ]a m +;由0m n <<,又log 1log 1a a n m +<+,即log log a a n m <,01a ∴<<.由(2)知:()f x 在(1,)+∞单调递减,()f x ∴在(,)m n 单调递减,∴1()()111()()11a a a a m f m log log m m n f n log log n n -⎧==+⎪⎪+⎨-⎪==+⎪+⎩,即m ,n 是方程1log log 11a a x x x -=++的两个实根,即11x ax x -=+在(1,)+∞上有两个互异实根;于是问题转化为关于x 的方程2(1)10ax a x +-+=在(1,)+∞上有两个不同的实数根,令2()(1)1g x ax a x =+-+,则有2(1)40112(1)0a a a a g ⎧=-->⎪-⎪->⎨⎪>⎪⎩,解得03a <<-故存在实数(0,3a ∈-,使得当()f x 的定义域为[m ,]n 时,值域为[1log a n +,1log ]a m +.20.(2020秋•南昌期末)定义在D 上的函数()f x ,如果满足:对任意x D ∈,存在常数0M ,都有|()|f x M 成立,则称()f x 是D 上的有界函数,其中M 称为函数()f x 的一个上界.已知函数11()1()()24x x f x a =++,121()log 1ax g x x -=-.(1)若函数()g x 为奇函数,求实数a 的值;(2)在(1)的条件下,求函数()g x 在区间9[,3]7上的所有上界构成的集合;(3)若函数()f x 在[0,)+∞上是以5为上界的有界函数,求实数a 的取值范围.【答案】(1)因为函数()g x 为奇函数,所以()()g x g x -=-,即112211log log 11ax ax x x +-=----,即1111ax x x ax+-=---,得1a =±,而当1a =时不合题意,故1a =-.(2)由(1)得:121()log 1x g x x +=-,而112212()log log (111x g x x x +==+--,易知()g x 在区间(1,)+∞上单调递增,所以函数121()log 1x g x x +=-在区间9[,3]7上单调递增,所以函数121()log 1x g x x +=-在区间9[,3]7上的值域为[3-,1]-,所以|()|3g x ,故函数()g x 在区间9[,3]7上的所有上界构成集合为[3,)+∞.(3)由题意知,|()|5f x 在[0,)+∞上恒成立,5()5f x - ,1116(()4()424x x x a --- .∴1162(42()22x x x x a -⋅-⋅- 在[0,)+∞上恒成立.∴11[62()][42()]22x x x x max min a -⋅-⋅- 设2x t =,1()6h t t t =--,1()4P t t t=-,由[0x ∈,)+∞,得1t .易知()P t 在[1,)+∞上递增,设121t t < ,21121212()(61)()()0t t t t h t f t t t ---=>,所以()h t 在[1,)+∞上递减,()h t 在[1,)+∞上的最大值为h (1)7=-,()p t 在[1,)+∞上的最小值为p (1)3=,所以实数a 的取值范围为[7-,3].21.(2021秋•金山区期中)已知函数2()32log f x x =-,2()log g x x=(1)如果[1x ∈,2],求函数()[()1]()h x f x g x =+的值域;(2)求函数()()|()()|()2f xg x f x g x M x +--=的最大值.(3)如果对任意[1x ∈,2],不等式2()()f x f k g x > 恒成立,求实数k 的取值范围.【答案】(1)令2log t x =,则()3f x t =-,()g x t =,222()(42log )log 2(1)2h x x x t =-=--+ .[1x ∈ ,2],[0t ∴∈,1],故当1t =时,()h x 取得最大值为2,当2t =时,函数取得最小值为0,()h x ∴的值域为[0,2].(2)函数(),()()()()|()()|()(),()()2g x f x g x f x g x f x g x M x f x f x g x ⎧+--==⎨<⎩,2()()3(1log )f x g x x -=- ,∴当(0x ∈,2]时,()()f x g x 2()log M x x =.当(2,)x ∈+∞时,()()f x g x <2()32log M x x =-.即22log ,02()32log ,2x x M x x x <⎧=⎨->⎩ .当02x < 时,()M x 最大值为1;当2x >时,()1M x <.综上:当2x =时,()M x 取到最大值为1.(3) 对任意[1x ∈,2],不等式2()()f x f k g x > 恒成立,即222(34log )(3log )log x x k x -->.[1x ∈ ,2],[0t ∴∈,1],(34)(3)t t kt ∴-->对一切[0t ∈,1]恒成立.①当0t =时,k R ∈.②当(0t ∈,1],9415k t t <+-,9()415h t t t=+- 在(0,1]上是减函数,()2min h t ∴=-,(1t =时),2k ∴<-.综述,k 的取值范围为(,2)-∞-.22.(2020秋•东湖区期中)已知函数()f x为对数函数,并且它的图象经过点3)2,函数2()[()]2()3g x f x bf x =-+在区间上的最小值为h (b ),其中b R ∈.(1)求函数()f x 的解析式;(2)求函数()y g x =的最小值h (b )的表达式;(3)是否存在实数m 、n 同时满足以下条件:①4m n >>;②当h (b )的定义域为[n ,]m 时,值域为2[n ,2]m .若存在,求出m 、n 的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)()f x的图象经过点32,∴32f =,即3log 2a =∴33222a ==,即22()log (0)a f x x x =∴=>(2)设2()log t f x x ==,16x ,∴22log log 16x ∴1()42f x ,即142t 则222()23()3y g t t bt t b b ==-+=-+-,1(4)2t ,对称轴为t b =①当12b <时,()y g t =在1[,4]2上是增函数,113(24min y h b ==-②当142b 时,()y g t =在1[,]2b 上是减函数,在(b ,4]上是增函数,2()3min y h b b ==-③当4b >时,()y g t =在1[,4]2上是减函数,min y h =(4)198b =-综上所述,2131,4213,42198,4minb b y b b b b ⎧-<⎪⎪⎪=-⎨⎪->⎪⎪⎩ (3)4m n >> ,[b n ∈,]m ,h ∴(b )198b =-.h (b )的定义域为[n ,]m ,值域为2[n ,2]m ,且h (b )为减函数,∴22198198m n n m⎧-=⎨-=⎩两式相减得8()()()m n m n m n -=-+,m n > ,0m n ∴-≠,得8m n +=,但这与“4m n >>”矛盾,故满足条件的实数m ,n 不存在.。
高考数学历年(2018-2022)真题按知识点分类(指数函数、对数函数、幂函数)练习一、单选题1.(2022ꞏ天津ꞏ统考高考真题)化简()()48392log 3log 3log 2log 2++的值为( ) A .1B .2C .4D .62.(2022ꞏ天津ꞏ统考高考真题)已知0.72a =,0.713b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,21log 3c =,则( )A .a c b >>B .b c a >>C .a b c >>D .c a b >>3.(2022ꞏ浙江ꞏ统考高考真题)已知825,log 3ab ==,则34a b -=( )A .25B .5C .259 D .534.(2022ꞏ全国ꞏ统考高考真题)已知910,1011,89m m m a b ==-=-,则( ) A .0a b >>B .0a b >>C .0b a >>D .0b a >>5.(2022ꞏ北京ꞏ统考高考真题)已知函数1()12xf x =+,则对任意实数x ,有( ) A .()()0f x f x -+= B .()()0f x f x --= C .()()1f x f x -+=D .1()()3f x f x --=6.(2022ꞏ北京ꞏ统考高考真题)在北京冬奥会上,国家速滑馆“冰丝带”使用高效环保的二氧化碳跨临界直冷制冰技术,为实现绿色冬奥作出了贡献.如图描述了一定条件下二氧化碳所处的状态与T 和lg P 的关系,其中T 表示温度,单位是K ;P 表示压强,单位是bar .下列结论中正确的是( )A .当220T =,1026P =时,二氧化碳处于液态B .当270T =,128P =时,二氧化碳处于气态C .当300T =,9987P =时,二氧化碳处于超临界状态D .当360T =,729P =时,二氧化碳处于超临界状态7.(2022ꞏ全国ꞏ统考高考真题)设0.110.1e ,ln 0.99a b c ===-,,则( )A .a b c <<B .c b a <<C .c<a<bD .a c b << 8.(2021ꞏ天津ꞏ统考高考真题)设0.3212log 0.3,log 0.4,0.4a b c ===,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a b c <<B .c<a<bC .b<c<aD .a c b <<9.(2021ꞏ天津ꞏ统考高考真题)若2510a b ==,则11a b+=( ) A .1- B .lg 7 C .1D .7log 1010.(2021ꞏ天津ꞏ统考高考真题)函数2ln ||2x y x =+的图像大致为( ) A . B .C .D .11.(2021ꞏ全国ꞏ统考高考真题)已知5log 2a =,8log 3b =,12c =,则下列判断正确的是( )A .c b a <<B .b a c <<C .a c b <<D .a b c <<12.(2021ꞏ全国ꞏ统考高考真题)设2ln1.01a =,ln1.02b =,1c =-.则( ) A .a b c <<B .b<c<aC .b a c <<D .c<a<b13.(2021ꞏ全国ꞏ高考真题)青少年视力是社会普遍关注的问题,视力情况可借助视力表测量.通常用五分记录法和小数记录法记录视力数据,五分记录法的数据L 和小数记录表的数据V 的满足5lg L V =+.已知某同学视力的五分记录法的数据为4.9,则其视力的小数记录法的数据为( )( 1.259≈) A .1.5 B .1.2 C .0.8 D .0.614.(2021ꞏ全国ꞏ统考高考真题)下列函数中最小值为4的是( ) A .224y x x =++ B .4sin sin y x x=+ C .2y 22x x -=+D .4ln ln y x x=+15.(2020ꞏ山东ꞏ统考高考真题)函数()1lg f x x=的定义域是( ) A .()0,∞+ B .()()0,11,+∞C .[)()0,11,+∞UD .()1,+∞16.(2020ꞏ山东ꞏ统考高考真题)已知函数()y f x =是偶函数,当(0,)x ∈+∞时,()01x y a a =<<,则该函数在(,0)-∞上的图像大致是( )A .B .C .D .17.(2020ꞏ海南ꞏ高考真题)已知函数2()lg(45)f x x x =--在(,)a +∞上单调递增,则a 的取值范围是( )A .(2,)+∞B .[2,)+∞C .(5,)+∞D .[5,)+∞18.(2020ꞏ天津ꞏ统考高考真题)设0.80.70.713,,log 0.83a b c -⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则,,a b c 的大小关系为( )A .a b c <<B .b a c <<C .b<c<aD .c<a<b19.(2020ꞏ全国ꞏ统考高考真题)若2233x y x y ---<-,则( ) A .ln(1)0y x -+>B .ln(1)0y x -+<C .ln ||0x y ->D .ln ||0x y -<20.(2020ꞏ全国ꞏ统考高考真题)已知55<84,134<85.设a =log 53,b =log 85,c =log 138,则( )A .a <b <cB .b <a <cC .b <c <aD .c <a <b21.(2020ꞏ全国ꞏ统考高考真题)Logistic 模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I (t )(t 的单位:天)的Logistic 模型:0.23(53)()=1e t I K t --+,其中K 为最大确诊病例数.当I (*t )=0.95K 时,标志着已初步遏制疫情,则*t 约为( )(ln19≈3)A .60B .63C .66D .6922.(2020ꞏ全国ꞏ统考高考真题)设3log 2a =,5log 3b =,23c =,则( ) A .a c b <<B .a b c <<C .b<c<aD .c<a<b23.(2020ꞏ全国ꞏ统考高考真题)设3log 42a =,则4a -=( ) A .116B .19C .18D .1624.(2020ꞏ全国ꞏ统考高考真题)设函数()ln |21|ln |21|f x x x =+--,则f (x )( )A .是偶函数,且在1(,)2+∞单调递增B .是奇函数,且在11(,)22-单调递减C .是偶函数,且在1(,2-∞-单调递增D .是奇函数,且在1(,)2-∞-单调递减25.(2019ꞏ全国ꞏ高考真题)已知0.20.32log 0.2,2,0.2a b c ===,则A .a b c <<B .a c b <<C .c<a<bD .b<c<a26.(2019ꞏ全国ꞏ高考真题)若a >b ,则 A .ln(a −b )>0 B .3a <3b C .a 3−b 3>0D .│a │>│b │27.(2019ꞏ北京ꞏ高考真题)在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足212152–lg E m m E =,其中星等为mk 的星的亮度为Ek (k =1,2).已知太阳的星等是–26.7,天狼星的星等是–1.45,则太阳与天狼星的亮度的比值为A .1010.1B .10.1C .lg10.1D .10.110-28.(2019ꞏ天津ꞏ高考真题)已知2log 7a =,3log 8b =,0.20.3c =,则,,a b c 的大小关系为A .c b a <<B .a b c <<C .b<c<aD .c<a<b29.(2019ꞏ天津ꞏ高考真题)已知5log 2a =,0.5log 0.2b =,0.20.5c =,则,,a b c 的大小关系为A .a c b <<B .a b c <<C .b<c<aD .c<a<b30.(2018ꞏ天津ꞏ高考真题)已知2log a e =,ln 2b =,121log 3c =,则a ,b ,c 的大小关系为A .a b c >>B .b a c >>C .c b a >>D .c a b >>31.(2018ꞏ全国ꞏ高考真题)设0.2log 0.3a =,2log 0.3b =,则 A .0a b ab +<< B .0ab a b <+< C .0a b ab +<<D .0ab a b <<+32.(2018ꞏ全国ꞏ高考真题)下列函数中,其图像与函数ln y x =的图像关于直线1x =对称的是A .ln(1)y x =-B .ln(2)y x =-C .ln(1)y x =+D .ln(2)y x =+33.(2018ꞏ天津ꞏ高考真题)已知13313711log ,(),log 245a b c ===,则,,a b c 的大小关系为A .a b c >>B .b a c >>C .c b a >>D .c a b >>二、多选题34.(2020ꞏ海南ꞏ统考高考真题)信息熵是信息论中的一个重要概念.设随机变量X 所有可能的取值为1,2,,n ,且1()0(1,2,,),1ni i i P X i p i n p ===>==∑ ,定义X 的信息熵21()log ni i i H X p p ==-∑.( )A .若n =1,则H (X )=0B .若n =2,则H (X )随着1p 的增大而增大C .若1(1,2,,)i p i n n== ,则H (X )随着n 的增大而增大D .若n =2m ,随机变量Y 所有可能的取值为1,2,,m ,且21()(1,2,,)j m j P Y j p p j m +-==+= ,则H (X )≤H (Y )三、填空题35.(2020ꞏ山东ꞏ统考高考真题)若212log log 40x -=,则实数x 的值是______.36.(2020ꞏ北京ꞏ统考高考真题)函数1()ln 1f x x x =++的定义域是____________. 37.(2020ꞏ江苏ꞏ统考高考真题)已知y =f (x )是奇函数,当x ≥0时,()23 f x x = ,则f (-8)的值是____.38.(2018ꞏ全国ꞏ高考真题)已知函数()()22log f x x a =+,若()31f =,则=a ________.四、双空题39.(2022ꞏ全国ꞏ统考高考真题)若()1ln 1f x a b x++-=是奇函数,则=a _____,b =______.参考答案1.B【要点分析】根据对数的性质可求代数式的值.【答案详解】原式2233111(2log 3log 3)(log 2log 2)232=⨯++2343log 3log 2232=⨯=, 故选:B2.C【要点分析】利用幂函数、对数函数的单调性结合中间值法可得出a 、b 、c 的大小关系. 【答案详解】因为0.70.7221120log 1log 33⎛⎫>>=> ⎪⎝⎭,故a b c >>.故答案为:C.3.C【要点分析】根据指数式与对数式的互化,幂的运算性质以及对数的运算性质即可解出.【答案详解】因为25a=,821log 3log 33b ==,即323b =,所以()()22323232452544392a aa bb b -====. 故选:C.4.A【要点分析】法一:根据指对互化以及对数函数的单调性即可知9log 101m =>,再利用基本不等式,换底公式可得lg11m >,8log 9m >,然后由指数函数的单调性即可解出. 【答案详解】[方法一]:(指对数函数性质)由910m=可得9lg10log 101lg 9m ==>,而()222lg 9lg11lg 99lg 9lg111lg1022+⎛⎫⎛⎫<=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以lg10lg11lg 9lg10>,即lg11m >,所以lg11101110110m a =->-=. 又()222lg8lg10lg80lg8lg10lg 922+⎛⎫⎛⎫<=< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以lg 9lg10lg8lg 9>,即8log 9m >, 所以8log 989890m b =-<-=.综上,0a b >>. [方法二]:【最优解】(构造函数)由910m =,可得9log 10(1,1.5)m =∈.根据,a b 的形式构造函数()1(1)m f x x x x =--> ,则1()1m f x mx -'=-, 令()0f x '=,解得110m x m -= ,由9log 10(1,1.5)m =∈ 知0(0,1)x ∈ .()f x 在 (1,)+∞ 上单调递增,所以(10)(8)f f > ,即 a b > ,又因为9log 10(9)9100f =-= ,所以0a b >> .故选:A.【整体点评】法一:通过基本不等式和换底公式以及对数函数的单调性比较,方法直接常用,属于通性通法;法二:利用,a b 的形式构造函数()1(1)m f x x x x =-->,根据函数的单调性得出大小关系,简单明了,是该题的最优解.5.C【要点分析】直接代入计算,注意通分不要计算错误.【答案详解】()()1121112121212x xx x x f x f x --+=+=+=++++,故A 错误,C 正确; ()()11212121121212122121x x x x x x x x f x f x ----=-=-==-++++++,不是常数,故BD 错误; 故选:C .6.D【要点分析】根据T 与lg P 的关系图可得正确的选项.【答案详解】当220T =,1026P =时,lg 3P >,此时二氧化碳处于固态,故A 错误. 当270T =,128P =时,2lg 3P <<,此时二氧化碳处于液态,故B 错误.当300T =,9987P =时,lg P 与4非常接近,故此时二氧化碳处于固态,对应的是非超临界状态,故C 错误.当360T =,729P =时,因2lg 3P <<, 故此时二氧化碳处于超临界状态,故D 正确. 故选:D7.C【要点分析】构造函数()ln(1)f x x x =+-, 导数判断其单调性,由此确定,,a b c 的大小.【答案详解】方法一:构造法设()ln(1)(1)f x x x x =+->-,因为1()111x f x x x'=-=-++, 当(1,0)x ∈-时,()0f x '>,当,()0x ∈+∞时()0f x '<,所以函数()ln(1)f x x x =+-在(0,)+∞单调递减,在(1,0)-上单调递增, 所以1((0)09f f <=,所以101ln 099-<,故110ln ln 0.999>=-,即b c >,所以1()(0)010f f -<=,所以91ln +01010<,故1109e 10-<,所以11011e 109<,故a b <,设()e ln(1)(01)xg x x x x =+-<<,则()()21e 11()+1e 11xx x g x x x x -+'=+=--, 令2()e (1)+1x h x x =-,2()e (21)x h x x x '=+-,当01x <<时,()0h x '<,函数2()e (1)+1x h x x =-单调递减,11x <<时,()0h x '>,函数2()e (1)+1x h x x =-单调递增, 又(0)0h =,所以当01x <<时,()0h x <,所以当01x <<时,()0g x '>,函数()e ln(1)x g x x x =+-单调递增, 所以(0.1)(0)0g g >=,即0.10.1e ln 0.9>-,所以a c > 故选:C. 方法二:比较法 解: 0.10.1a e = , 0.110.1b =- , ln(10.1)c =-- , ①ln ln 0.1ln(10.1)a b -=+- ,令 ()ln(1),(0,0.1],f x x x x =+-∈ 则 1()1011x f x x x-'=-=<-- , 故 ()f x 在 (0,0.1] 上单调递减,可得 (0.1)(0)0f f <= ,即 ln ln 0a b -< ,所以 a b < ;②0.10.1ln(10.1)a c e -=+- ,令 ()ln(1),(0,0.1],x g x xe x x =+-∈则 ()()()1111'11x xxx x e g x xe e x x+--=+-=-- , 令 ()(1)(1)1x k x x x e =+-- ,所以 2()(12)0x k x x x e '=--> ,所以 ()k x 在 (0,0.1] 上单调递增,可得 ()(0)0k x k >> ,即 ()0g x '> ,所以 ()g x 在 (0,0.1] 上单调递增,可得 (0.1)(0)0g g >= ,即 0a c -> ,所以 .a c > 故 .c a b <<8.D【要点分析】根据指数函数和对数函数的性质求出,,a b c 的范围即可求解. 【答案详解】22log 0.3log 10<= ,<0a ∴,122225log 0.4log 0.4log log 212=-=>= ,1b ∴>, 0.3000.40.41<<= ,01c ∴<<, a c b ∴<<. 故选:D.9.C【要点分析】由已知表示出,a b ,再由换底公式可求. 【答案详解】 2510a b ==,25log 10,log 10a b ∴==, 251111lg 2lg 5lg101log 10log 10a b ∴+=+=+==. 故选:C.10.B【要点分析】由函数为偶函数可排除AC ,再由当()0,1∈x 时,()0f x <,排除D ,即可得解.【答案详解】设()2ln ||2x y f x x ==+,则函数()f x 的定义域为{}0x x ≠,关于原点对称, 又()()()2ln ||2x f x f x x --==-+,所以函数()f x 为偶函数,排除AC ;当()0,1∈x 时,2ln 0,20x x + ,所以()0f x <,排除D.故选:B.11.C【要点分析】对数函数的单调性可比较a 、b 与c 的大小关系,由此可得出结论.【答案详解】5881log 2log log log 32a b =<==<=,即a c b <<. 故选:C.12.B【要点分析】利用对数的运算和对数函数的单调性不难对a ,b 的大小作出判定,对于a 与c ,b 与c 的大小关系,将0.01换成x ,分别构造函数()()2ln 11f x x =+,()()ln 121g x x =++,利用导数要点分析其在0的右侧包括0.01的较小范围内的单调性,结合f (0)=0,g (0)=0即可得出a 与c ,b 与c 的大小关系. 【答案详解】[方法一]:2ln1.01a =2ln1.01=()2ln 10.01=+()2ln 120.010.01=+⨯+ln1.02b >=,所以b a <;下面比较c 与,a b 的大小关系.记()()2ln 11f x x =+,则()00f =,()2121x f x x -='=+, 由于()()2214122x x x x x x +-+=-=-所以当0<x <2时,()21410x x +-+>()1x >+,()0f x ¢>,所以()f x 在[]0,2上单调递增,所以()()0.0100f f >=,即2ln1.011>,即a c >;令()()ln 121g x x =++,则()00g =,()212212x g x x --==+' 由于()2214124x x x +-+=-,在x >0时,()214120x x +-+<,所以()0g x '<,即函数()g x 在[0,+∞)上单调递减,所以()()0.0100g g <=,即ln1.021<,即b <c ;综上,b<c<a , 故选:B. [方法二]:令()21ln 1(1)2x f x x x ⎛⎫+=--> ⎪⎝⎭()()221-01x f x x =+'-<,即函数()f x 在(1,+∞)上单调递减()10,ff b c <=∴<令()232ln 1(13)4x g x x x ⎛⎫+=-+<< ⎪⎝⎭()()()21303x x g x x --+'=>,即函数()g x 在(1,3)上单调递增()10,gg a c =∴综上,b<c<a , 故选:B.【名师点睛】本题考查比较大小问题,难度较大,关键难点是将各个值中的共同的量用变量替换,构造函数,利用导数研究相应函数的单调性,进而比较大小,这样的问题,凭借近似估计计算往往是无法解决的.13.C【要点分析】根据,L V 关系,当 4.9L =时,求出lg V ,再用指数表示V ,即可求解. 【答案详解】由5lg L V =+,当 4.9L =时,lg 0.1V =-, 则10.110110100.81.259V --===≈≈. 故选:C.14.C【要点分析】根据二次函数的性质可判断A 选项不符合题意,再根据基本不等式“一正二定三相等”,即可得出,B D 不符合题意,C 符合题意.【答案详解】对于A ,()2224133y x x x =++=++≥,当且仅当=1x -时取等号,所以其最小值为3,A 不符合题意;对于B ,因为0sin 1x <≤,4sin 4sin y x x=+≥=,当且仅当sin 2x =时取等号,等号取不到,所以其最小值不为4,B 不符合题意;对于C ,因为函数定义域为R ,而20x >,2422242x x xx y -=+=+≥=,当且仅当22x =,即1x =时取等号,所以其最小值为4,C 符合题意; 对于D ,4ln ln y x x=+,函数定义域为()()0,11,+∞ ,而ln x R ∈且ln 0x ≠,如当ln 1x =-,5y =-,D 不符合题意.故选:C .【名师点睛】本题解题关键是理解基本不等式的使用条件,明确“一正二定三相等”的意义,再结合有关函数的性质即可解出.15.B【要点分析】根据题意得到0lg 0x x >⎧⎨≠⎩,再解不等式组即可.【答案详解】由题知:0lg 0x x >⎧⎨≠⎩,解得0x >且1x ≠.所以函数定义域为()()0,11,+∞ . 故选:B16.B【要点分析】根据偶函数,指数函数的知识确定正确选项.【答案详解】当(0,)x ∈+∞时,()01xy a a =<<,所以()f x 在()0,∞+上递减,()f x 是偶函数,所以()f x 在(),0∞-上递增. 注意到01a =, 所以B 选项符合. 故选:B17.D【要点分析】首先求出()f x 的定义域,然后求出2()lg(45)f x x x =--的单调递增区间即可. 【答案详解】由2450x x -->得5x >或1x <- 所以()f x 的定义域为(),1(5,)-∞-⋃+∞因为245y x x =--在(5,)+∞上单调递增 所以2()lg(45)f x x x =--在(5,)+∞上单调递增 所以5a ≥ 故选:D【名师点睛】在求函数的单调区间时一定要先求函数的定义域.18.D【要点分析】利用指数函数与对数函数的性质,即可得出,,a b c 的大小关系. 【答案详解】因为0.731a =>,0.80.80.71333b a -⎛⎫==>= ⎪⎝⎭,0.70.7log 0.8log 0.71c =<=,所以1c a b <<<. 故选:D.【名师点睛】本题考查的是有关指数幂和对数值的比较大小问题,在解题的过程中,注意应用指数函数和对数函数的单调性,确定其对应值的范围. 比较指对幂形式的数的大小关系,常用方法:(1)利用指数函数的单调性:x y a =,当1a >时,函数递增;当01a <<时,函数递减; (2)利用对数函数的单调性:log a y x =,当1a >时,函数递增;当01a <<时,函数递减; (3)借助于中间值,例如:0或1等.19.A【要点分析】将不等式变为2323x x y y ---<-,根据()23t tf t -=-的单调性知x y <,以此去判断各个选项中真数与1的大小关系,进而得到结果. 【答案详解】由2233x y x y ---<-得:2323x x y y ---<-,令()23t tf t -=-,2x y = 为R 上的增函数,3x y -=为R 上的减函数,()f t ∴为R 上的增函数, x y ∴<,0y x ->Q ,11y x ∴-+>,()ln 10y x ∴-+>,则A 正确,B 错误;x y -Q 与1的大小不确定,故CD 无法确定.故选:A.【名师点睛】本题考查对数式的大小的判断问题,解题关键是能够通过构造函数的方式,利用函数的单调性得到,x y 的大小关系,考查了转化与化归的数学思想.20.A【要点分析】由题意可得a 、b 、()0,1c ∈,利用作商法以及基本不等式可得出a 、b 的大小关系,由8log 5b =,得85b =,结合5458<可得出45b <,由13log 8c =,得138c =,结合45138<,可得出45c >,综合可得出a 、b 、c 的大小关系. 【答案详解】由题意可知a 、b 、()0,1c ∈,()222528log 3lg 3lg81lg 3lg8lg 3lg8lg 241log 5lg 5lg 522lg 5lg 25lg 5a b ⎛⎫⎛⎫++⎛⎫==⋅<⋅==<⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,a b ∴<; 由8log 5b =,得85b =,由5458<,得5488b <,54b ∴<,可得45b <; 由13log 8c =,得138c =,由45138<,得451313c <,54c ∴>,可得45c >.综上所述,a b c <<. 故选:A.【名师点睛】本题考查对数式的大小比较,涉及基本不等式、对数式与指数式的互化以及指数函数单调性的应用,考查推理能力,属于中等题.21.C【要点分析】将t t *=代入函数()()0.23531t K I t e--=+结合()0.95I tK *=求得t*即可得解.【答案详解】()()0.23531t K I t e--=+ ,所以()()0.23530.951t K I t K e**--==+,则()0.235319t e*-=,所以,()0.2353ln193t *-=≈,解得353660.23t *≈+≈. 故选:C.【名师点睛】本题考查对数的运算,考查指数与对数的互化,考查计算能力,属于中等题.22.A【要点分析】分别将a ,b 改写为331log 23a =,351log 33b =,再利用单调性比较即可.【答案详解】因为333112log 2log 9333a c =<==,355112log 3log 25333b c =>==,所以a c b <<. 故选:A.【点晴】本题考查对数式大小的比较,考查学生转化与化归的思想,是一道中档题.23.B【要点分析】根据已知等式,利用指数对数运算性质即可得解【答案详解】由3log 42a =可得3log 42a=,所以49a =,所以有149a-=, 故选:B.【名师点睛】本题考查的是有关指对式的运算的问题,涉及到的知识点有对数的运算法则,指数的运算法则,属于基础题目.24.D【要点分析】根据奇偶性的定义可判断出()f x 为奇函数,排除AC ;当11,22x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,利用函数单调性的性质可判断出()f x 单调递增,排除B ;当1,2x ⎛⎫∈-∞- ⎪⎝⎭时,利用复合函数单调性可判断出()f x 单调递减,从而得到结果.【答案详解】由()ln 21ln 21f x x x =+--得()f x 定义域为12x x ⎧⎫≠±⎨⎬⎩⎭,关于坐标原点对称,又()()ln 12ln 21ln 21ln 21f x x x x x f x -=----=--+=-, ()f x \为定义域上的奇函数,可排除AC ;当11,22x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()()()ln 21ln 12f x x x =+--,()ln 21y x =+Q 在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,()ln 12y x =-在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,()f x \在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,排除B ;当1,2x ⎛⎫∈-∞- ⎪⎝⎭时,()()()212ln 21ln 12ln ln 12121x f x x x x x +⎛⎫=----==+ ⎪--⎝⎭,2121x μ=+- 在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,()ln f μμ=在定义域内单调递增,根据复合函数单调性可知:()f x 在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,D 正确.故选:D.【名师点睛】本题考查函数奇偶性和单调性的判断;判断奇偶性的方法是在定义域关于原点对称的前提下,根据()f x -与()f x 的关系得到结论;判断单调性的关键是能够根据自变量的范围化简函数,根据单调性的性质和复合函数“同增异减”性得到结论.25.B【要点分析】运用中间量0比较,a c ,运用中间量1比较,b c【答案详解】22log 0.2log 10,a =<=0.20221,b =>=0.3000.20.21,<<=则01,c a c b <<<<.故选B .【名师点睛】本题考查指数和对数大小的比较,渗透了直观想象和数学运算素养.采取中间变量法,利用转化与化归思想解题.26.C【要点分析】本题也可用直接法,因为a b >,所以0a b ->,当1a b -=时,ln()0a b -=,知A 错,因为3x y =是增函数,所以33a b >,故B 错;因为幂函数3y x =是增函数,a b >,所以33a b >,知C 正确;取1,2a b ==-,满足a b >,12a b =<=,知D 错.【答案详解】取2,1a b ==,满足a b >,ln()0a b -=,知A 错,排除A ;因为9333a b =>=,知B 错,排除B ;取1,2a b ==-,满足a b >,12a b =<=,知D 错,排除D ,因为幂函数3y x =是增函数,a b >,所以33a b >,故选C .【名师点睛】本题主要考查对数函数性质、指数函数性质、幂函数性质及绝对值意义,渗透了逻辑推理和运算能力素养,利用特殊值排除即可判断.27.A【解析】由题意得到关于12,E E 的等式,结合对数的运算法则可得亮度的比值. 【答案详解】两颗星的星等与亮度满足12125lg 2E m m E -=,令211.45,26.7m m =-=-, ()10.111212222lg( 1.4526.7)10.1,1055E E m m E E =⋅-=-+==. 故选A.【名师点睛】本题以天文学问题为背景,考查考生的数学应用意识、信息处理能力、阅读理解能力以及指数对数运算.28.A【要点分析】利用利用0,1,2等中间值区分各个数值的大小.【答案详解】0.200.30.31c =<=;22log 7log 42>=;331log 8log 92<<=. 故c b a <<. 故选A .【名师点睛】利用指数函数、对数函数的单调性时要根据底数与1的大小区别对待.29.A【解析】利用10,,12等中间值区分各个数值的大小.【答案详解】551log 2log 2a =<<, 0.50.5log 0.2log 0.252b =>=, 10.200.50.50.5<<,故112c <<, 所以a c b <<. 故选A .【名师点睛】本题考查大小比较问题,关键选择中间量和函数的单调性进行比较.30.D【答案详解】要点分析:由题意结合对数函数的性质整理计算即可求得最终结果. 答案详解:由题意结合对数函数的性质可知: 2log e >1a =,()21ln 20,1log ==∈b e ,12221log log 3log 3c e ==>, 据此可得:c a b >>. 本题选择D 选项.名师点睛:对于指数幂的大小的比较,我们通常都是运用指数函数的单调性,但很多时候,因幂的底数或指数不相同,不能直接利用函数的单调性进行比较.这就必须掌握一些特殊方法.在进行指数幂的大小比较时,若底数不同,则首先考虑将其转化成同底数,然后再根据指数函数的单调性进行判断.对于不同底而同指数的指数幂的大小的比较,利用图象法求解,既快捷,又准确.31.B【答案详解】要点分析:求出0.2211log0.3,0.3log a b ==,得到11a b+的范围,进而可得结果.答案详解:.0.30.3log0.2,2a b log == 0.2211log0.3,0.3log a b∴== 0.3110.4log a b∴+= 1101a b∴<+<,即01a bab +<< 又a 0,b 0><ab 0∴<即ab a b 0<+<故选B.名师点睛:本题主要考查对数的运算和不等式,属于中档题.32.B【答案详解】要点分析:确定函数y lnx =过定点(1,0)关于x=1对称点,代入选项验证即可.答案详解:函数y lnx =过定点(1,0),(1,0)关于x=1对称的点还是(1,0),只有()y ln 2x =-过此点. 故选项B 正确名师点睛:本题主要考查函数的对称性和函数的图像,属于中档题.33.D【答案详解】要点分析:由题意结合对数的性质,对数函数的单调性和指数的性质整理计算即可确定a ,b ,c 的大小关系.答案详解:由题意可知:3337392log log log <<,即12a <<,13111044⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=,即01b <<, 133317552log log log =>,即c a >,综上可得:c a b >>.本题选择D 选项. 名师点睛:对于指数幂的大小的比较,我们通常都是运用指数函数的单调性,但很多时候,因幂的底数或指数不相同,不能直接利用函数的单调性进行比较.这就必须掌握一些特殊方法.在进行指数幂的大小比较时,若底数不同,则首先考虑将其转化成同底数,然后再根据指数函数的单调性进行判断.对于不同底而同指数的指数幂的大小的比较,利用图象法求解,既快捷,又准确.34.AC【要点分析】对于A 选项,求得()H X ,由此判断出A 选项;对于B 选项,利用特殊值法进行排除;对于C 选项,计算出()H X ,利用对数函数的性质可判断出C 选项;对于D 选项,计算出 ()(),H X H Y ,利用基本不等式和对数函数的性质判断出D 选项.【答案详解】对于A 选项,若1n =,则11,1i p ==,所以()()21log 10H X =-⨯=,所以A 选项正确.对于B 选项,若2n =,则1,2i =,211p p =-, 所以()()()121121X log 1log 1H p p p p =-⋅+-⋅-⎡⎤⎣⎦, 当114p =时,()221133log log 4444H X ⎛⎫=-⋅+⋅ ⎪⎝⎭,当13p 4=时,()223311log log 4444H X ⎛⎫=-⋅+⋅ ⎪⎝⎭,两者相等,所以B 选项错误. 对于C 选项,若()11,2,,i p i n n== ,则 ()222111log log log H X n n n n n ⎛⎫=-⋅⨯=-= ⎪⎝⎭,则()H X 随着n 的增大而增大,所以C 选项正确.对于D 选项,若2n m =,随机变量Y 的所有可能的取值为1,2,,m ,且 ()21j m j P Y j p p +-==+( 1,2,,j m = ).()2222111log log m mi i i i i iH X p p p p ===-⋅=⋅∑∑ 122221222122121111log log log log m m m mp p p p p p p p --=⋅+⋅++⋅+⋅ . ()H Y =()()()122221212122211111log log log m m m m m m m m p p p p p p p p p p p p -+-++⋅++⋅+++⋅+++ 12222122212221221121111log log log log m m m m m mp p p p p p p p p p p p ---=⋅+⋅++⋅+⋅++++ 由于()01,2,,2i p i m >= ,所以 2111i i m i p p p +->+,所以 222111log log i i m ip p p +->+, 所以222111log log i i i i m ip p p p p +-⋅>⋅+, 所以()()H X H Y >,所以D 选项错误. 故选:AC【名师点睛】本小题主要考查对新定义“信息熵”的理解和运用,考查要点分析、思考和解决问题的能力,涉及对数运算和对数函数及不等式的基本性质的运用,属于难题.35.14【要点分析】根据对数运算化简为2log 2x =-,求解x 的值. 【答案详解】21222log log 40log log 40x x -=⇔+=, 即2log 2x =-,解得:14x =. 故答案为:1436.(0,)+∞【要点分析】根据分母不为零、真数大于零列不等式组,解得结果.【答案详解】由题意得010x x >⎧⎨+≠⎩,0x ∴> 故答案为:(0,)+∞【名师点睛】本题考查函数定义域,考查基本要点分析求解能力,属基础题.37.4-【要点分析】先求(8)f ,再根据奇函数求(8)f - 【答案详解】23(8)84f ==,因为()f x 为奇函数,所以(8)(8)4f f -=-=-故答案为:4-【名师点睛】本题考查根据奇函数性质求函数值,考查基本要点分析求解能力,属基础题. 38.-7【答案详解】要点分析:首先利用题的条件()31f =,将其代入解析式,得到()()2391f log a =+=,从而得到92a +=,从而求得7a =-,得到答案.答案详解:根据题意有()()2391f log a =+=,可得92a +=,所以7a =-,故答案是7-. 名师点睛:该题考查的是有关已知某个自变量对应函数值的大小,来确定有关参数值的问题,在求解的过程中,需要将自变量代入函数解析式,求解即可得结果,属于基础题目.39. 12-; ln 2. 【要点分析】根据奇函数的定义即可求出.【答案详解】[方法一]:奇函数定义域的对称性若0a =,则()f x 的定义域为{|1}x x ≠,不关于原点对称 0a ∴≠ 若奇函数的1()||1f x ln a b x =++-有意义,则1x ≠且101a x +≠- 1x ∴≠且11x a ≠+,函数()f x 为奇函数,定义域关于原点对称, 111a ∴+=-,解得12a =-, 由(0)0f =得,102ln b +=,2b ln ∴=, 故答案为:12-;2ln . [方法二]:函数的奇偶性求参111()111a ax ax a f x ln a b ln b ln b x x x -+--=++=+=+--- 1()1ax a f x ln b x++-=++ 函数()f x 为奇函数11()()2011ax a ax a f x f x ln ln b x x--++∴+-=++=-+ 2222(1)201a x a lnb x -+∴+=- 22(1)1210112a a a a +∴=⇒+=⇒=- 1222241,22b ln b ln a b ln ln-==-⇒=∴=-= [方法三]:因为函数()1ln 1f x a b x ++-=为奇函数,所以其定义域关于原点对称. 由101a x+≠-可得,()()110x a ax -+-≠,所以11a x a +==-,解得:12a =-,即函数的定义域为()()(),11,11,-∞-⋃-⋃+∞,再由()00f =可得,ln 2b =.即()111ln ln 2ln 211x f x x x+=-++=--,在定义域内满足()()f x f x -=-,符合题意. 故答案为:12-;ln 2.。
高中数学第四章指数函数与对数函数典型例题单选题1、已知a=lg2,10b=3,则log56=()A.a+b1+a B.a+b1−aC.a−b1+aD.a−b1−a答案:B分析:指数式化为对数式求b,再利用换底公式及对数运算性质变形. ∵a=lg2,0b=3,∴b=lg3,∴log56=lg6lg5=lg2×3lg102=lg2+lg31−lg2=a+b1−a.故选:B.2、函数f(x)=|x|⋅22−|x|在区间[−2,2]上的图象可能是()A.B.C.D.答案:C分析:首先判断函数的奇偶性,再根据特殊值判断即可;解:∵f(−x)=|x|⋅22−|x|=f(x),∴f(x)是偶函数,函数图象关于y轴对称,排除A,B选项;∵f(1)=2=f(2),∴f(x)在[0,2]上不单调,排除D选项.故选:C3、式子√m⋅√m 43√m 56m >0)的计算结果为( )A .1B .m 120C .m 512D .m 答案:D分析:由指数运算法则直接计算可得结果.√m⋅√m 43√m 56=m 12⋅m 43m 56=m 12+43−56=m .故选:D.4、若f(x)={(6−a)x −a,x <1log a x +3,x ≥1是定义在R 上的增函数,实数a 的取值范围是( )A .[1,5]B .[32,5) C .(32,5)D .(1,5) 答案:B分析:由题意得{6−a >1a >1log a 1+3≥(6−a)−a ,解不等式组可求得答案因为f(x)={(6−a)x −a,x <1log a x +3,x ≥1是定义在R 上的增函数,所以{6−a >1a >1log a 1+3≥(6−a)−a ,解得32≤a <5,故选:B5、函数f (x )=√3−x +log 13(x +1)的定义域是( )A .[−1,3)B .(−1,3)C .(−1,3]D .[−1,3] 答案:C分析:由题可得{3−x ≥0x +1>0,即得.由题意得{3−x ≥0x +1>0,解得−1<x ≤3, 即函数的定义域是(−1,3].故选:C.6、下列函数中是增函数的为( )A .f (x )=−xB .f (x )=(23)xC .f (x )=x 2D .f (x )=√x 3答案:D分析:根据基本初等函数的性质逐项判断后可得正确的选项. 对于A ,f (x )=−x 为R 上的减函数,不合题意,舍. 对于B ,f (x )=(23)x为R 上的减函数,不合题意,舍.对于C ,f (x )=x 2在(−∞,0)为减函数,不合题意,舍. 对于D ,f (x )=√x 3为R 上的增函数,符合题意, 故选:D.7、下列计算中结果正确的是( ) A .log 102+log 105=1B .log 46log 43=log 42=12C .(log 515)3=3log 515=−3D .13log 28=√log 283=√33答案:A分析:直接根据对数的运算性质及换底公式计算可得;解:对于A :log 102+log 105=log 10(2×5)=log 1010=1,故A 正确; 对于B :log 46log 43=log 36,故B 错误;对于C :(log 515)3=(log 55−1)3=(−log 55)3=−1,故C 错误; 对于D :13log 28=13log 223=13×3log 22=1,故D 错误; 故选:A8、荀子《劝学》中说:“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海.”所以说学习是日积月累的过程,每天进步一点点,前进不止一小点.我们可以把(1+1%)365看作是每天的“进步”率都是1%,一年后是1.01365≈37.7834;而把(1−1%)365看作是每天“退步”率都是1%,一年后是0.99365≈0.0255.若“进步”的值是“退步”的值的100倍,大约经过(参考数据:lg101≈2.0043,lg99≈1.9956) ( )天.A .200天B .210天C .220天D .230天 答案:D分析:根据题意可列出方程100×0.99x =1.01x ,求解即可.设经过x 天“进步”的值是“退步”的值的100倍,则100×0.99x=1.01x,即(1.010.99)x =100,∴x =log 1.010.99100=lg lg 1.010.99=lg lg 10199=2lg−lg≈22.0043−1.9956=20.0087≈230.故选:D . 多选题9、已知函数f(x)=1−2x 1+2x,则下面几个结论正确的有( )A .f(x)的图象关于原点对称B .f(x)的图象关于y 轴对称C .f(x)的值域为(−1,1)D .∀x 1,x 2∈R ,且x 1≠x 2,f (x 1)−f (x 2)x 1−x 2<0恒成立答案:ACD分析:利用奇函数的定义和性质可判断AB 的正误,利用参数分离和指数函数的性质可判断CD 的正误. 对于A ,f(x)=1−2x1+2x ,则f(−x)=1−2−x1+2−x =2x −11+2x =−f(x), 则f(x)为奇函数,故图象关于原点对称,故A 正确.对于B ,计算f(1)=−13,f(−1)=13≠f(1),故f(x)的图象不关于y 轴对称,故B 错误. 对于C ,f(x)=1−2x1+2x =−1+21+2x ,1+2x =t,t ∈(1,+∞),故y =f(x)=−1+2t ,易知:−1+2t ∈(−1,1),故f(x)的值域为(−1,1),故C 正确. 对于D ,f(x)=1−2x1+2x =−1+21+2x ,因为y =1+2x 在R 上为增函数,y =−1+21+t 为(1,+∞)上的减函数, 由复合函数的单调性的判断法则可得f (x )在R 上单调递减,故∀x 1,x 2∈R ,且x 1≠x 2,f(x 1)−f(x 2)x 1−x 2<0恒成立,故D 正确.故选:ACD.小提示:方法点睛:复合函数的单调性的研究,往往需要将其转化为简单函数的复合,通过内外函数的单调性结合“同增异减”的原则来判断.10、设函数f (x )=ax 2+bx +c (a,b,c ∈R,a >0),则下列说法正确的是( ) A .若f (x )=x 有实根,则方程f(f (x ))=x 有实根 B .若f (x )=x 无实根,则方程f(f (x ))=x 无实根 C .若f (−b 2a)<0,则函数y =f (x )与y =f(f (x ))都恰有2个零点D .若f (f (−b 2a))<0,则函数y =f (x )与y =f(f (x ))都恰有2零点答案:ABD分析:直接利用代入法可判断A 选项的正误;推导出f (x )−x >0对任意的x ∈R 恒成立,结合该不等式可判断B 选项的正误;取f (x )=x 2−x ,结合方程思想可判断C 选项的正误;利用二次函数的基本性质可判断D 选项的正误.对于A 选项,设f (x )=x 有实根x =x 0,则f(f (x 0))=f (x 0)=x 0,A 选项正确; 对于B 选项,因为a >0,若方程f (x )=x 无实根,则f (x )−x >0对任意的x ∈R 恒成立, 故f(f (x ))>f (x )>x ,从而方程f(f (x ))=x 无实根,B 选项正确;对于C 选项,取f (x )=x 2−x ,则f (12)=−14<0,函数y =f (x )有两个零点, 则f(f (x ))=[f (x )]2−f (x )=0,可得f (x )=0或f (x )=1,即x 2−x =0或x 2−x =1. 解方程x 2−x =0可得x =0或1,解方程x 2−x −1=0,解得x =1±√52. 此时,函数y =f(f (x ))有4个零点,C 选项错误;对于D 选项,因为f (f (−b2a ))<0,设t =f (−b2a ),则t =f (x )min , 因为f (t )<0且a >0,所以,函数f (x )必有两个零点,设为x 1、x 2且x 1<x 2, 则x 1<t <x 2,所以,方程f (x )=x 1无解,方程f (x )=x 2有两解,因此,若f(f(−b))<0,则函数y=f(x)与y=f(f(x))都恰有2零点,D选项正确.2a故选:ABD.小提示:思路点睛:对于复合函数y=f[g(x)]的零点个数问题,求解思路如下:(1)确定内层函数u=g(x)和外层函数y=f(u);(2)确定外层函数y=f(u)的零点u=u i(i=1,2,3,⋯,n);(3)确定直线u=u i(i=1,2,3,⋯,n)与内层函数u=g(x)图象的交点个数分别为a1、a2、a3、⋯、a n,则函数y=f[g(x)]的零点个数为a1+a2+a3+⋯+a n.11、(多选题)某市出租车收费标准如下:起步价为8元,起步里程为3km(不超过3km按起步价付费);超过3km 但不超过8km时,超过部分按每千米2.15元收费;超过8km时,超过部分按每千米2.85元收费,另每次乘坐需付燃油附加费1元.下列结论正确的是()A.出租车行驶4km,乘客需付费9.6元B.出租车行驶10km,乘客需付费25.45元C.某人乘出租车行驶5km两次的费用超过他乘出租车行驶10km一次的费用D.某人乘坐一次出租车付费22.6元,则此次出租车行驶了9km答案:BCD分析:根据题意分别计算各个选项的情况,即可得答案.对于A选项:出租车行驶4km,乘客需付费8+1×2.15+1=11.15元,故A错误;对于B选项:出租车行驶10 km,乘客需付费8+2.15×5+2.85×(10-8)+1=25.45元,故B正确;对于C选项:乘出租车行驶5km,乘客需付费8+2×2.15+1=13.30元,乘坐两次需付费26.6元,26.6>25.45,故C正确;对于D选项:设出租车行驶x km时,付费y元,由8+5×2.15+1=19.75<22.6,知x>8,因此由y=8+2.15×5+2.85(x-8)+1=22.6,解得x=9,故D正确.故选:BCD.小提示:本题考查函数模型的应用,解题要点为认真审题,根据题意逐一分析选项即可,属基础题.12、若log2m=log4n,则()A.n=2m B.log9n=log3mC.lnn=2lnm D.log2m=log8(mn)答案:BCD分析:利用对数运算化简已知条件,然后对选项进行分析,从而确定正确选项.依题意log2m=log4n,所以m>0,n>0,log2m=log22n=12log2n=log2n12,所以m=n 12,m2=n,A选项错误.log9n=log32m2=22log3m=log3m,B选项正确.lnn=lnm2=2lnm,C选项正确.log8(mn)=log23m3=33log2m=log2m,D选项正确.故选:BCD13、在平面直角坐标系中,我们把横纵坐标相等的点称之为“完美点”,下列函数的图象中存在完美点的是()A.y=﹣2x B.y=x﹣6C.y=3xD.y=x2﹣3x+4答案:ACD分析:横纵坐标相等的函数即y=x,与y=x有交点即存在完美点,依次计算即可.横纵坐标相等的函数即y=x,与y=x有交点即存在完美点,对于A,{y=xy=−2x,解得{x=0y=0,即存在完美点(0,0),对于B,{y=xy=x−6,无解,即不存在完美点,对于C,{y=xy=3x,解得{x=√3y=√3或{x=−√3y=−√3,即存在完美点(√3,√3),(−√3,−√3)对于D,{y=xy=x2−3x+4,x2−3x+4=x,即x2−4x+4=0,解得x=2,即存在完美点(2,2).故选:ACD.填空题14、化简(√a−1)2+√(1−a)2+√(1−a)33=________.答案:a-1分析:根据根式的性质即可求解.由(√a−1)2知a-1≥0,a≥1.故原式=a-1+|1-a|+1-a=a-1.所以答案是:a-115、对数型函数f(x)的值域为[0,+∞),且在(0,+∞)上单调递增,则满足题意的一个函数解析式为______.答案:f(x)=|log2(x+1)|(答案不唯一,满足f(x)=|log a(x+b)|,a>1,b≥1即可)分析:根据题意可利用对数函数的性质和图像的翻折进行构造函数.∵函数f(x)的值域为[0,+∞),且在(0,+∞)上单调递增,∴满足题意的一个函数是f(x)=|log2(x+1)|.所以答案是:f(x)=|log2(x+1)|(答案不唯一)16、函数y=log a(x+1)-2(a>0且a≠1)的图象恒过点________.答案:(0,-2)分析:由对数函数的图象所过定点求解.解:依题意,x+1=1,即x=0时,y=log a(0+1)-2=0-2=-2,故图象恒过定点(0,-2).所以答案是:(0,-2)解答题17、(1)计算0.027−13−(−16)−2+810.75+(19)0−3−1;(2)若x 12+x−12=√6,求x 2+x −2的值.答案:(1)-5;(2)14.分析:(1)由题意利用分数指数幂的运算法则,计算求得结果. (2)由题意两次利用完全平方公式,计算求得结果. (1)0.027−13−(−16)−2+810.75+(19)0−3−1=0.3﹣1﹣36+33+1−13=103−36+27+1−13=−5.(2)若x 12+x −12=√6,∴x +1x +2=6,x +1x =4,∴x 2+x ﹣2+2=16,∴x 2+x ﹣2=14.18、已知函数f (x )=2x −12x +1.(1)判断并证明f (x )在其定义域上的单调性;(2)若f (k ⋅3x )+f (3x −9x +2)<0对任意x ≥1恒成立,求实数k 的取值范围. 答案:(1)f (x )在R 上单调递增;证明见解析 (2)(−∞,43)分析:(1)设x 2>x 1,可整理得到f (x 2)−f (x 1)=2(2x 2−2x 1)(2x 2+1)(2x 1+1)>0,由此可得结论;(2)利用奇偶性定义可证得f (x )为奇函数,结合单调性可将恒成立的不等式化为k <g (x )=3x −23x −1,由g (x )单调性可求得g (x )≥43,由此可得k 的取值范围.(1)f (x )在R 上单调递增,证明如下: 设x 2>x 1,∴f (x 2)−f (x 1)=2x 2−12x 2+1−2x 1−12x 1+1=(2x 2−1)(2x 1+1)−(2x 2+1)(2x 1−1)(2x 2+1)(2x 1+1)=2(2x 2−2x 1)(2x 2+1)(2x 1+1);∵x 2>x 1,∴2x 2−2x 1>0,又2x 2+1>0,2x 1+1>0,∴f (x 2)−f (x 1)>0, ∴f (x )在R 上单调递增. (2)∵f (−x )=2−x −12−x +1=1−2x1+2x =−f (x ),∴f (x )为R 上的奇函数,由f(k⋅3x)+f(3x−9x+2)<0得:f(k⋅3x)<−f(3x−9x+2)=f(9x−3x−2),由(1)知:f(x)在R上单调递增,∴k⋅3x<9x−3x−2在[1,+∞)上恒成立;当x≥1时,3x≥3,∴k<3x−23x−1在[1,+∞)上恒成立;令g(x)=3x−23x−1,∵y=3x在[1,+∞)上单调递增,y=23x在[1,+∞)上单调递减,∴g(x)在[1,+∞)上单调递增,∴g(x)≥g(1)=3−23−1=43,∴k<43,即实数k的取值范围为(−∞,43).。
1.函数()3(02)xf x x =<≤值域为( )A .(0)+∞,B .(19],C .(01),D .[9)+∞,2.给出下列三个等式:()()()()()()f xy f x f y f x y f x f y =++=,,()()()1()()f x f y f x y f x f y ++=-.下列函数中不满足其中任何一个等式的是( )A .()3xf x =B .()sin f x x =C .2()log f x x =D .()tan f x x =3.以下四个数中的最大者是( )A .(ln2)2B .ln (ln2)C .ln 2D .ln24.若A=}822|{2<≤∈-xZ x ,B=}1|log ||{2>∈x R x ,则)(C R B A I 的元素个数为( )A .0个B .1个C .2个D .3个 5.设2()lg()1f x a x=+-是奇函数,则使()0f x <的x 的取值范围是( ) A .(1,0)- B .(0,1) C .(,0)-∞ D .(,0)(1,)-∞+∞U6.对于函数①()lg(21)f x x =-+,②2()(2)f x x =-,③()cos(2)f x x =+,判断如下三个命题的真假:命题甲:(2)f x +是偶函数;命题乙:()f x 在()-∞2,上是减函数,在(2)+∞,上是增函数; 命题丙:(2)()f x f x +-在()-∞+∞,上是增函数.能使命题甲、乙、丙均为真的所有函数的序号是( )A .①③B .①②C .③D .②7.函数y=1212+-x x 是( )(A )奇函数 (B )偶函数 (C )既奇又偶函数 (D )非奇非偶函数8.设,,a b c 均为正数,且11222112log ,log ,log ,22b caa b c ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭则( )A.a b c <<B.c b a <<C.c a b <<D.b a c << 9.已知函数xx f -=11)(的定义域为M ,)1ln()(x x g +=的定义域为N ,则M I N ( ) A .{}1>x x B .{}1<x x C .{}11<<-x x D .∅10.设a ∈{-1,1,21,3},则使函数y=x a的定义域为R 且为奇函数的所有a 值为( ) A .1,3 B .-1,1 C .-1,3 D .-1,1,311.设函数)(x f 定义在实数集上,它的图象关于直线x =1对称,且当1≥x 时,)(x f =13-x,则有( )A .)31(f <)23(f <)32(fB .)32(f <)23(f <)31(f C .)32(f <)31(f <)23(f D . )23(f <)32(f <)31(f12.函数()⎩⎨⎧>+-≤-=1,341,442x x x x x x f 的图象和函数()x x g 2log =的图象的交点个数是( )A .4B .3C .2D .1 13.函数)(x f =x 2log 1+与)(x g =12+-x 在同一直角坐标系下的图象大致是( )14.设1>a ,函数)(x f =x a log 在区间]2,[a a 上的最大值与最小值之差为21,则a =( ) A .2 B .2 C .22 D .4 15.若1>a ,且y a x aa y a xlog log -<---,则x 与y 之间的大小关系是( )A .0>>y xB .0>=y xC .0>>x yD .无法确定 16.函数|1|||ln --=x ey x 的图象大致是( )17.函数()y f x =的图象与函数3log (0)y x x =>的图象关于直线y x =对称,则()f x =____________。
(名师选题)全国通用版高中数学第四章指数函数与对数函数必须掌握的典型题单选题1、我国某科研机构新研制了一种治疗新冠肺炎的注射性新药,并已进入二期临床试验阶段.已知这种新药在注射停止后的血药含量c(t)(单位:mg/L)随着时间t(单位:h)的变化用指数模型c(t)=c0e−kt描述,假定某药物的消除速率常数k=0.1(单位:h−1),刚注射这种新药后的初始血药含量c0=2000mg/L,且这种新药在病人体内的血药含量不低于1000mg/L时才会对新冠肺炎起疗效,现给某新冠病人注射了这种新药,则该新药对病人有疗效的时长大约为()(参考数据:ln2≈0.693,ln3≈1.099)A.5.32hB.6.23hC.6.93hD.7.52h答案:C分析:利用已知条件c(t)=c0e−kt=2000e−0.1t,该药在机体内的血药浓度变为1000mg/L时需要的时间为t1,转化求解即可.解:由题意得:c(t)=c0e−kt=2000e−0.1t设该要在机体内的血药浓度变为1000mg/L需要的时间为t1c(t1)=2000e−0.1t1≥1000e−0.1t1≥1 2故−0.1t≥−ln2,t≤ln20.1≈6.93故该新药对病人有疗效的时长大约为6.93ℎ故选:C2、化简√a 3b 2√ab 23(a 14b 12)4⋅√b a 3 (a >0,b >0)的结果是( )A .b aB .a bC .a 2bD .b 2a答案:B分析:直接利用根式与分数指数幕的互化及其化简运算,求解即可.√a 3b 2√ab 23(a 14b 12)4⋅√b a 3=a 32b⋅a 16b 13(a 14b 12)4⋅a −13⋅b 13 =a 32+16−1+13b 1+13−2−13=ab −1=ab故选:B3、若f(x)={(6−a)x −a,x <1log a x +3,x ≥1是定义在R 上的增函数,实数a 的取值范围是( )A .[1,5]B .[32,5)C .(32,5)D .(1,5)答案:B分析:由题意得{6−a >1a >1log a 1+3≥(6−a)−a,解不等式组可求得答案因为f(x)={(6−a)x −a,x <1log a x+3,x ≥1 是定义在R 上的增函数, 所以{6−a >1a >1log a 1+3≥(6−a)−a ,解得32≤a <5,故选:B4、化简(1og 62)2+log 62⋅log 63+2log 63−6log 62的值为( )A .−log 62B .−log 63C .log 63D .-1答案:A分析:运用对数的运算性质即可求解.解析:(log 62)2+log 62⋅log 63+2log 63−6log 62=log 62(log 62+log 63)+2log 63−2=log 62+2log 63−2=2(log 62+log 63)−log 62−2=2−log 62−2=−log 62故选:A.5、log 318−log 32=( )A .1B .2C .3D .4答案:B解析:利用对数的运算性质计算即可得答案.log 318−log 32=log 3182=log 39=2.故选:B.6、设函数f (x )=ln |2x +1|﹣ln |2x ﹣1|,则f (x )( )A .是偶函数,且在 (12,+∞)单调递增B .是奇函数,且在 (−12,12)单调递增C .是偶函数,且在(−∞,−12)单调递增 D .是奇函数,且在 (−∞,−12)单调递增 答案:B分析:先求出f (x )的定义域结合奇偶函数的定义判断f (x )的奇偶性,设t =|2x+12x−1|,则y =ln t ,由复合函数的单调性判断f (x )的单调性,即可求出答案.解:由{2x +1≠02x −1≠0 ,得x ≠±12. 又f (﹣x )=ln |﹣2x +1|﹣ln |﹣2x ﹣1|=﹣(ln |2x +1|﹣ln |2x ﹣1|)=﹣f (x ),∴f (x )为奇函数,由f (x )=ln |2x +1|﹣ln |2x ﹣1|=ln |2x+12x−1|,∵2x+12x−1=1+22x−1=1+1x−12.可得内层函数t =|2x+12x−1|的图象如图, 在(﹣∞,−12),(12,+∞)上单调递减,在(−12,12)上单调递增,又对数式y =lnt 是定义域内的增函数,由复合函数的单调性可得,f (x )在(−12,12)上单调递增,在(﹣∞,−12),(12,+∞)上单调递减. 故选:B .7、设alog 34=2,则4−a =( )A .116B .19C .18D .16 答案:B分析:根据已知等式,利用指数对数运算性质即可得解由alog 34=2可得log 34a =2,所以4a =9,所以有4−a =19, 故选:B.小提示:本题考查的是有关指对式的运算的问题,涉及到的知识点有对数的运算法则,指数的运算法则,属于基础题目.8、若函数y =(m 2−m −1)⋅m x 是指数函数,则m 等于( )A .−1或2B .−1C .2D .12答案:C分析:根据题意可得出关于实数m 的等式与不等式,即可解得实数m 的值.由题意可得{m 2−m −1=1m >0m ≠1,解得m =2. 故选:C.9、2021年10月16日,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F 遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心成功发射升空,载人飞船精准进入预定轨道,顺利将3名宇航员送入太空,发射取得圆满成功.已知在不考虑空气阻力和地球引力的理想状态下,可以用公式v =v 0⋅ln M m 计算火箭的最大速度v(m /s ),其中v 0(m /s )是喷流相对速度,m(kg )是火箭(除推进剂外)的质量,M(kg )是推进剂与火箭质量的总和,M m 称为“总质比”.若某型火箭的喷流相对速度为1000m /s ,当总质比为625时,该型火箭的最大速度约为( )(附:lge ≈0.434,lg2≈0.301)A .5790m /sB .6219m /sC .6442m /sD .6689m /s答案:C分析:根据对数的换底公式运算可得结果.v =v 0 ln M m =1000×ln625=1000×4lg5lg e =1000×4(1−lg2)lg e ≈6442m/s .故选:C .10、已知函数f(x)=2x −x −1,则不等式f(x)>0的解集是( ).A .(−1,1)B .(−∞,−1)∪(1,+∞)C .(0,1)D .(−∞,0)∪(1,+∞)答案:D分析:作出函数y =2x 和y =x +1的图象,观察图象可得结果.因为f (x )=2x −x −1,所以f (x )>0等价于2x >x +1,在同一直角坐标系中作出y =2x 和y =x +1的图象如图:两函数图象的交点坐标为(0,1),(1,2),不等式2x >x +1的解为x <0或x >1.所以不等式f (x )>0的解集为:(−∞,0)∪(1,+∞).故选:D.小提示:本题考查了图象法解不等式,属于基础题.11、已知幂函数y =x a 与y =x b 的部分图象如图所示,直线x =14,x =12与y =x a ,y =x b 的图象分别交于A 、B 、C 、D 四点,且|AB|=|CD|,则12a +12b =( )A .12B .1C .√2D .2答案:B分析:把|AB |=|CD |用函数值表示后变形可得.由|AB |=|CD |得(14)a −(14)b =(12)a −(12)b ,即[(12)a −(12)b ][(12)a +(12)b ]=(12)a −(12)b ≠0, 所以(12)a +(12)b =1, 故选:B .12、用二分法求函数f (x )的一个正实数零点时,经计算f (0.64)<0,f (0.72)>0,f (0.68)<0,则函数的一个精确度为0.1的正实数零点的近似值为( )A .0.9B .0.7C .0.5D .0.4答案:B分析:利用二分法求函数零点的近似值的条件及方法分析判断即得.依题意,函数的零点在(0.68,0.72)内,四个选项中只有0.7∈(0.68,0.72),且满足|0.72-0.68|<0.1, 所以所求的符合条件的近似值为0.7.故选:B填空题13、已知函数f (x )={2x +1,x ≤02,x >0,若f (a 2−2a )≤f (a −1),则实数a 的取值范围是_________. 答案:[3−√52,+∞)分析:根据函数单调性分段处理即可得解.由题函数f (x )={2x +1,x ≤02,x >0在(−∞,0]单调递增,在(0,+∞)为常数函数, 且f (0)=2若f (a 2−2a )≤f (a −1)则a 2−2a ≤a −1≤0或a 2−2a ≤0≤a −1或{a 2−2a ≥0a −1≥0则{a 2−3a +1≤0a ≤1 或{a 2−2a ≤00≤a −1 或{a 2−2a ≥0a −1≥0解得:3−√52≤a ≤1或1≤a ≤2或a ≥2,综上所述:a∈[3−√52,+∞)所以答案是:[3−√52,+∞)14、函数f(x)满足以下条件:①f(x)的定义域为R,其图像是一条连续不断的曲线;②∀x∈R,f(x)=f(−x);③当x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,f(x1)−f(x2)x1−x2>0;④f(x)恰有两个零点,请写出函数f(x)的一个解析式________答案:f(x)=x2−1(答案不唯一)分析:由题意可得函数f(x)是偶函数,且在(0,+∞)上为增函数,函数图象与x轴只有2个交点,由此可得函数解析式因为∀x∈R,f(x)=f(−x),所以f(x)是偶函数,因为当x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,f(x1)−f(x2)x1−x2>0,所以f(x)在(0,+∞)上为增函数,因为f(x)恰有两个零点,所以f(x)图象与x轴只有2个交点,所以函数f(x)的一个解析式可以为f(x)=x2−1,所以答案是:f(x)=x2−1(答案不唯一)15、函数y=a x−1+1图象过定点A,点A在直线mx+ny=3(m>1,n>0)上,则1m−1+2n最小值为___________.答案:92##4.5分析:根据指数函数过定点的求法可求得A(1,2),代入直线方程可得(m−1)+2n=2,根据1m−1+2n=1 2(1m−1+2n)((m−1)+2n),利用基本不等式可求得最小值.当x=1时,y=a0+1=2,∴y=a x−1+1过定点A(1,2),又点A在直线mx+ny=3上,∴m+2n=3,即(m−1)+2n=2,∵m>1,n>0,∴m−1>0,∴1m−1+2n =12(1m−1+2n )((m −1)+2n)=12(5+2n m−1+2(m−1)n )≥ 12(5+2√2n m−1⋅2(m−1)n )=92(当且仅当2n m−1=2(m−1)n,即m =53,n =23时取等号), ∴1m−1+2n 的最小值为92. 所以答案是:92.16、若x +x −1=3,则x 12+x −12x 2+x −2=__________.答案:√57分析:将目标式分子、分母转化为含已知条件x +x −1的代数式,进而求值x +x −1=3,易知x >0而(x 12+x −12)2=x +x −1+2=5∴x 12+x −12=√5又由x 2+x −2=(x +x −1)2−2=7综上,有:x 12+x−12x 2+x −2=√57所以答案是:√57小提示:本题考查了利用指数幂运算化简求值,应用指数幂运算化简含x a +x −a 形式的代数式并求值17、函数f (x )=log 12(x 2−5x +6)的单调递减区间为___________. 答案:(3,+∞)分析:利用对数型复合函数性质求解即可.由题知:x 2−5x +6>0,解得x >3或x <2.令t =x 2−5x +6,则y =log 12t 为减函数. 所以t ∈(−∞,2),t =x 2−5x +6为减函数,f (x )=log 12(x 2−5x +6)为增函数,t∈(3,+∞),t=x2−5x+6为增函数,f(x)=log12(x2−5x+6)为减函数.所以函数f(x)=log12(x2−5x+6)的单调递减区间为(3,+∞).所以答案是:(3,+∞)解答题18、数学运算是指在明晰运算对象的基础上,依据运算法则解决数学问题的素养.对数运算与指数幂运算是两类重要的运算.(1)对数的运算性质降低了运算的级别,简化了运算,在数学发展史上是伟大的成就.对数运算性质的推导有很多方法.请同学们根据所学知识推导如下的对数运算性质:如果a>0,且a≠1,M>0,那么log a M n= nlog a M(n∈R);(2)计算lg3lg4(lg8lg9+lg16lg27)的值;(3)因为210=1024∈(103,104),所以210的位数为4(一个自然数数位的个数,叫作位数).请你运用所学过的对数运算的知识,判断20222023的位数.(注:lg2022=3.306)答案:(1)答案见解析(2)1712(3)位数为6689.分析:(1)根据指数与对数之间的转换证明即可;(2)根据对数的运算性质将真数转化为指数幂的形式再化简求值,亦可通过换底公式化简求值;(3)通过对数的运算公式分析20222023的值的范围进而确定其位数.(1)方法一:设x=log a M,所以M=a x,所以M n=(a x)n=a nx,所以log a M n=nx=nlog a M.方法二:设x=nlog a M,所以xn=log a M,所以a x n=M,所以a x=M n,所以x=log a M n,所以nlog a M=log a M n.方法三:因为a log a M n=M n,a nlog a M=(a log a M)n=M n,所以a log a M n=a nlog a M,所以log a M n=nlog a M.(2)方法一:lg3lg4(lg8lg9+lg16lg27)=lg3lg22(lg23lg32+lg24lg33)=lg32lg2(3lg22lg3+4lg23lg3)=34+23=1712.方法二:根据换底公式可得lg3lg4(lg8lg9+lg16lg27)=log43(log98+log2716)=log223(log3223+log3324)=12log23(32log32+43log32)=12log23⋅176log32=1712.(3)方法一:设10k<20222023<10k+1,k∈N∗,所以k<lg20222023<k+1,所以k<2023lg2022<k+1,所以k<2023×3.306<k+1,所以6687.038<k<6688.038,因为k∈N∗,所以k=6688,所以20222023的位数为6689.方法二:设20222023=N,所以2023lg2022=lgN,所以2023×3.306=lgN,所以lgN=6688.038,所以N=106688.038=100.038×106688,因为1<100.038<10,所以N的位数为6689,即20222023的位数为6689.19、若函数y=3x2−5x+a的两个零点分别为x1,x2,且有−2<x1<0,1<x2<3,试求出a的取值范围.答案:−12<a<0.分析:根据题意,利用二次函数的性质和根的分布,列出不等式组,即可求出实数a 的取值范围. 令f (x )=3x 2−5x +a ,则{f(−2)>0f(0)<0f(1)<0f(3)>0得a 的取值范围是−12<a <0. 故实数a 的取值范围为−12<a <0.小提示:本题主要考查一元二次方程根的分布与系数的关系,二次函数的性质,体现了转化的数学思想,属于基础题.20、运货卡车以每小时x 千米的速度匀速行驶130千米,按交通法规限制50≤x ≤100(单位:千米/时).假设汽油的价格是每升2元,而汽车每小时耗油(2+x 2360)升,司机的工资是每小时14元.(1)求这次行车总费用y 关于x 的表达式;(2)当x 为何值时,这次行车的总费用最低,并求出最低费用的值.答案:(1) y =130×18x +2×130360x ,x ∈[50,100] (或y =2340x +1318x ,x ∈[50,100]).(2) 当x =18√10千米/时,这次行车的总费用最低,最低费用的值为26√10元.分析:(1)先确定所用时间,再乘以每小时耗油与每小时工资的和得到总费用表达式,(2)利用基本不等式求最值即得结果.(1)设所用时间为t =130x (h), y =130x ×2×(2+x 2360)+14×130x ,x ∈[50,100].所以,这次行车总费用y 关于x 的表达式是y =130×18x +2×130360x ,x ∈[50,100] (或y =2340x +1318x ,x ∈[50,100]). (2)y =130×18x +2×130360x ≥26√10,当且仅当130×18x =2×130360x , 即x =18√10时等号成立.故当x=18√10千米/时,这次行车的总费用最低,最低费用的值为26√10元.小提示:本题考查函数解析式以及利用基本不等式求最值,考查综合分析求解能力,属中档题.。
2024全国高考真题数学汇编指数函数与对数函数章节综合一、单选题1.(2024天津高考真题)设,a b ∈R ,则“33a b =”是“33a b =”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 2.(2024天津高考真题)若0.30.3 4.24.24.2log 0.2a b c -===,,,则a b c ,,的大小关系为( ) A .a b c >> B .b a c >> C .c a b >> D .b c a >>3.(2024全国高考真题)已知函数22,0()e ln(1),0x x ax a x f x x x ⎧---<=⎨++≥⎩在R 上单调递增,则a 的取值范围是( ) A .(,0]-∞ B .[1,0]- C .[1,1]- D .[0,)+∞4.(2024北京高考真题)生物丰富度指数 1ln S d N-=是河流水质的一个评价指标,其中,S N 分别表示河流中的生物种类数与生物个体总数.生物丰富度指数d 越大,水质越好.如果某河流治理前后的生物种类数S 没有变化,生物个体总数由1N 变为2N ,生物丰富度指数由2.1提高到3.15,则( )A .2132N N =B .2123N N =C .2321N N =D .3221N N = 5.(2024北京高考真题)已知()11,x y ,()22,x y 是函数2x y =的图象上两个不同的点,则( ) A .12122log 22y y x x ++< B .12122log 22y y x x ++> C .12212log 2y y x x +<+ D .12212log 2y y x x +>+ 6.(2024全国高考真题)设函数()()ln()f x x a x b =++,若()0f x ≥,则22a b +的最小值为( )A .18B .14C .12D .1二、填空题 7.(2024全国高考真题)已知1a >且8115log log 42a a -=-,则=a .参考答案1.C【分析】说明二者与同一个命题等价,再得到二者等价,即是充分必要条件.【详解】根据立方的性质和指数函数的性质,33a b =和33a b =都当且仅当a b =,所以二者互为充要条件. 故选:C.2.B【分析】利用指数函数和对数函数的单调性分析判断即可.【详解】因为 4.2x y =在R 上递增,且0.300.3-<<,所以0.300.30 4.2 4.2 4.2-<<<,所以0.30.30 4.21 4.2-<<<,即01a b <<<,因为 4.2log y x =在(0,)+∞上递增,且00.21<<,所以 4.2 4.2log 0.2log 10<=,即0c <,所以b a c >>,故选:B3.B【分析】根据二次函数的性质和分界点的大小关系即可得到不等式组,解出即可.【详解】因为()f x 在R 上单调递增,且0x ≥时,()()e ln 1x f x x =++单调递增,则需满足()02021e ln1a a -⎧-≥⎪⨯-⎨⎪-≤+⎩,解得10a -≤≤, 即a 的范围是[1,0]-.故选:B.4.D 【分析】根据题意分析可得12112.1, 3.15ln ln S S N N --==,消去S 即可求解. 【详解】由题意得12112.1, 3.15ln ln S S N N --==,则122.1ln 3.15ln N N =,即122ln 3ln N N =,所以3221N N =. 故选:D.5.B【分析】根据指数函数和对数函数的单调性结合基本不等式分析判断AB ;举例判断CD 即可.【详解】由题意不妨设12x x <,因为函数2x y =是增函数,所以12022x x <<,即120y y <<,对于选项AB:可得121222222x x x x ++>=,即12122202x x y y ++>>, 根据函数2log y x =是增函数,所以121212222log log 222x x y y x x +++>=,故B 正确,A 错误;对于选项D :例如120,1x x ==,则121,2y y ==, 可得()12223log log 0,122y y +=∈,即12212log 12y y x x +<=+,故D 错误; 对于选项C :例如121,2x x =-=-,则1211,24y y ==, 可得()122223log log log 332,128y y +==-∈--,即12212log 32y y x x +>-=+,故C 错误, 故选:B.6.C 【分析】解法一:由题意可知:()f x 的定义域为(),b ∞-+,分类讨论a -与,1b b --的大小关系,结合符号分析判断,即可得1b a =+,代入可得最值;解法二:根据对数函数的性质分析ln()x b +的符号,进而可得x a +的符号,即可得1b a =+,代入可得最值.【详解】解法一:由题意可知:()f x 的定义域为(),b ∞-+,令0x a +=解得x a =-;令ln()0x b +=解得1x b =-;若-≤-a b ,当(),1x b b ∈--时,可知()0,ln 0x a x b +>+<,此时()0f x <,不合题意;若1b a b -<-<-,当(),1x a b ∈--时,可知()0,ln 0x a x b +>+<,此时()0f x <,不合题意;若1a b -=-,当(),1x b b ∈--时,可知()0,ln 0x a x b +<+<,此时()0f x >;当[)1,x b ∞∈-+时,可知()0,ln 0x a x b +≥+≥,此时()0f x ≥;可知若1a b -=-,符合题意;若1a b ->-,当()1,x b a ∈--时,可知()0,ln 0x a x b ++,此时()0f x <,不合题意;综上所述:1a b -=-,即1b a =+,则()2222211112222a b a a a ⎛⎫+=++=++≥ ⎪⎝⎭,当且仅当11,22a b =-=时,等号成立, 所以22a b +的最小值为12;解法二:由题意可知:()f x 的定义域为(),b ∞-+,令0x a +=解得x a =-;令ln()0x b +=解得1x b =-;则当(),1x b b ∈--时,()ln 0x b +<,故0x a +≤,所以10b a -+≤; ()1,x b ∞∈-+时,()ln 0x b +>,故0x a +≥,所以10b a -+≥;故10b a -+=, 则()2222211112222a b a a a ⎛⎫+=++=++≥ ⎪⎝⎭,当且仅当11,22a b =-=时,等号成立, 所以22a b +的最小值为12.故选:C.【点睛】关键点点睛:分别求0x a +=、ln()0x b +=的根,以根和函数定义域为临界,比较大小分类讨论,结合符号性分析判断.7.64【分析】将8log ,log 4a a 利用换底公式转化成2log a 来表示即可求解. 【详解】由题28211315log log log 4log 22a a a a -=-=-,整理得()2225log 60log a a --=, 2log 1a ⇒=-或2log 6a =,又1a >,所以622log 6log 2a ==,故6264a ==故答案为:64.。
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C.a2 D.5.下列各式成立的是( )A. eq \r(3,m2+n2) = B.( eq \f(b,a) )2=C. eq \r(6,-32) =D. eq \r(\r(3,4)) =6.下列结论中,正确的个数是( )①当a<0时,=a3;② eq \r(n,an) =|a|(n>0);③函数y=-(3x-7)0的定义域是(2,+∞);④若100a=5,10b=2,则2a+b=1.A.0 B.1C.2 D.3二、填空题7. eq \r(6\f(1,4)) - eq \r(3,3\f(3,8)) + eq \r(3,0.125) 的值为________.8.若a>0,且ax=3,ay=5,则=________.9.若x>0,则(2+)(2-)-4·(x-)=________.三、解答题10.(1)化简: eq \r(3,xy2·\r(xy-1)) · eq \r(xy) ·(xy)-1(xy≠0);(2)计算:+ eq \f(-40,\r(2)) + eq \f(1,\r(2)-1) - eq \r(1-\r(5)0) ·.11.设-3<x<3,求 eq \r(x2-2x+1) - eq \r(x2+6x+9) 的值.12.化简:÷(1-2 eq \r(3,\f(b,a)) )× eq \r(3,a) .13.若x>0,y>0,且x- eq \r(xy) -2y=0,求 eq \f(2x-\r(xy),y +2\r(xy)) 的值.§3指数函数(一)1.指数函数的概念一般地,________________叫做指数函数,其中x是自变量,函数的定义域是____.2.指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图像和性质一、选择题1.下列以x为自变量的函数中,是指数函数的是( )A.y=(-4)x B.y=πxC.y=-4x D.y=ax+2(a>0且a≠1) 2.函数f(x)=(a2-3a+3)ax是指数函数,则有( )A.a=1或a=2 B.a=1C.a=2 D.a>0且a≠13.函数y=a|x|(a>1)的图像是( )4.已知f(x)为R上的奇函数,当x<0时,f(x)=3x,那么f(2)的值为( )A.-9 B. eq \f(1,9)C.- eq \f(1,9) D.95.如图是指数函数①y=ax;②y=bx;③y=cx;④y=dx的图像,则a、b、c、d与1的大小关系是( )A.a<b<1<c<dB.b<a<1<d<cC.1<a<b<c<dD.a<b<1<d<c6.函数y=( eq \f(1,2) )x-2的图像必过( )A.第一、二、三象限 B.第一、二、四象限C.第一、三、四象限 D.第二、三、四象限二、填空题7.函数f(x)=ax的图像经过点(2,4),则f(-3)的值为________.8.若函数y=ax-(b-1)(a>0,a≠1)的图像不经过第二象限,则a,b必满足条件________.9.函数y=8-23-x(x≥0)的值域是________.三、解答题10.比较下列各组数中两个值的大小:(1)0.2-1.5和0.2-1.7;(2)和;(3)2-1.5和30.2.11.2000年10月18日,美国某城市的日报以醒目标题刊登了一条消息:“市政委员会今天宣布:本市垃圾的体积达到50 000 m3”,副标题是:“垃圾的体积每三年增加一倍”.如果把3年作为垃圾体积加倍的周期,请你根据下面关于垃圾的体积V(m3)与垃圾体积的加倍的周期(3年)数n的关系的表格,回答下列问题.(1)设想城市垃圾的体积每3年继续加倍,问24年后该市垃圾的体积是多少?(2)根据报纸所述的信息,你估计3年前垃圾的体积是多少?(3)如果n=-2,这时的n,V表示什么信息?(4)写出n与V的函数关系式,并画出函数图像(横轴取n轴).(5)曲线可能与横轴相交吗?为什么?能力提升12.定义运算a⊕b= eq \b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a a≤b,b a>b)) ,则函数f(x)=1⊕2x的图像是( )13.定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)满足对任意的实数x,y都有f(xy)=yf(x).(1)求f(1)的值;(2)若f( eq \f(1,2) )>0,解不等式f(ax)>0.(其中字母a为常数).§3指数函数(二)1.下列一定是指数函数的是( )A.y=-3x B.y=xx(x>0,且x≠1)C.y=(a-2)x(a>3) D.y=(1- eq \r(2) )x 2.指数函数y=ax与y=bx的图像如图,则( )A.a<0,b<0 B.a<0,b>0C.0<a<1,b>1 D.0<a<1,0<b<13.函数y=πx的值域是( )A.(0,+∞) B.[0,+∞)C.R D.(-∞,0)4.若( eq \f(1,2) )2a+1<( eq \f(1,2) )3-2a,则实数a的取值范围是( )A.(1,+∞) B.( eq \f(1,2) ,+∞) C.(-∞,1) D.(-∞, eq \f(1,2) ) 5.设 eq \f(1,3) <( eq \f(1,3) )b<( eq \f(1,3) )a<1,则( ) A.aa<ab<ba B.aa<ba<abC.ab<aa<ba D.ab<ba<aa6.若指数函数f(x)=(a+1)x是R上的减函数,那么a的取值范围为( )A.a<2 B.a>2C.-1<a<0 D.0<a<1一、选择题1.设P={y|y=x2,x∈R},Q={y|y=2x,x∈R},则( )A.QP B.QPC.P∩Q={2,4} D.P∩Q={(2,4)}2.函数y= eq \r(16-4x) 的值域是( )A.[0,+∞) B.[0,4] C.[0,4) D.(0,4)3.函数y=ax在[0,1]上的最大值与最小值的和为3,则函数y=2ax-1在[0,1]上的最大值是( )A.6 B.1 C.3 D. eq\f(3,2)4.若函数f(x)=3x+3-x与g(x)=3x-3-x的定义域均为R,则( ) A.f(x)与g(x)均为偶函数 B.f(x)为偶函数,g(x)为奇函数C.f(x)与g(x)均为奇函数 D.f(x)为奇函数,g(x)为偶函数5.函数y=f(x)的图像与函数g(x)=ex+2的图像关于原点对称,则f(x)的表达式为( )A.f(x)=-ex-2 B.f(x)=-e-x+2C.f(x)=-e-x-2 D.f(x)=e-x+26.已知a=,b=,c=,则a,b,c三个数的大小关系是( )A.c<a<b B.c<b<aC.a<b<c D.b<a<c二、填空题7.春天来了,某池塘中的荷花枝繁叶茂,已知每一天新长出荷叶覆盖水面面积是前一天的2倍,若荷叶20天可以完全长满池塘水面,当荷叶刚好覆盖水面面积一半时,荷叶已生长了________天.8.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=1-2-x,则不等式f(x)<- eq \f(1,2) 的解集是________________.9.函数y=的单调递增区间是________.三、解答题10.(1)设f(x)=2u,u=g(x),g(x)是R上的单调增函数,试判断f(x)的单调性;(2)求函数y=的单调区间.11.函数f(x)=4x-2x+1+3的定义域为[- eq \f(1,2) , eq\f(1,2) ].(1)设t=2x,求t的取值范围;(2)求函数f(x)的值域.能力提升12.函数y=2x-x2的图像大致是( )13.已知函数f(x)= eq \f(2x-1,2x+1) .(1)求f[f(0)+4]的值;(2)求证:f(x)在R上是增函数;(3)解不等式:0<f(x-2)< eq \f(15,17) .习题课1.下列函数中,指数函数的个数是( )①y=2·3x;②y=3x+1;③y=3x;④y=x3.A.0 B.1 C.2 D.32.设f(x)为定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=2x+2x+b(b为常数),则f(-1)等于( )A.-3 B.-1 C.1 D.33.对于每一个实数x,f(x)是y=2x与y=-x+1这两个函数中的较小者,则f(x)的最大值是( )A.1 B.0C.-1 D.无最大值4.将 eq \r(2\r(2)) 化成指数式为________.5.已知a=40.2,b=80.1,c=( eq \f(1,2) )-0.5,则a,b,c的大小顺序为________.6.已知+=3,求x+ eq \f(1,x) 的值.一、选择题1.的值为( )A. eq \r(2) B.- eq \r(2) C. eq\f(\r(2),2) D.- eq \f(\r(2),2)2.化简 eq \r(3,a-b3) + eq \r(a-2b2) 的结果是( ) A.3b-2a B.2a-3bC.b或2a-3b D.b3.若0<x<1,则2x,( eq \f(1,2) )x,(0.2)x之间的大小关系是( ) A.2x<(0.2)x<( eq \f(1,2) )x B.2x<( eq\f(1,2) )x<(0.2)xC.( eq \f(1,2) )x<(0.2)x<2xD.(0.2)x<( eq \f(1,2) )x<2x4.若函数则f(-3)的值为( )A. eq \f(1,8)B. eq\f(1,2)C.2 D.85.函数f(x)=ax-b的图像如图所示,其中a,b均为常数,则下列结论正确的是( )A.a>1,b>0B.a>1,b<0C.0<a<1,b>0D.0<a<1,b<06.函数f(x)= eq \f(4x+1,2x) 的图像( )A.关于原点对称B.关于直线y=x对称C.关于x轴对称D.关于y轴对称二、填空题7.计算:-(- eq \f(1,4) )0+160.75+=________________.8.已知10m=4,10n=9,则=________.9.函数y=1-3x(x∈[-1,2])的值域是________.三、解答题10.比较下列各组中两个数的大小:(1)0.63.5和0.63.7;(2)( eq \r(2) )-1.2和( eq \r(2) )-1.4;(3)和;(4)π-2和( eq \f(1,3) )-1.311.函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)在区间[1,2]上的最大值比最小值大 eq \f(a,2) ,求a的值.能力提升12.已知f(x)= eq \f(a,a2-1) (ax-a-x)(a>0且a≠1),讨论f(x)的单调性.13.根据函数y=|2x-1|的图像,判断当实数m为何值时,方程|2x-1|=m无解?有一解?有两解?§4对数(一)1.对数的概念如果ab=N(a>0,且a≠1),那么数b叫做______________,记作__________,其中a叫做__________,N叫做________.2.常用对数与自然对数通常将以10为底的对数叫做__________,以e为底的对数叫做__________,log10N可简记为________,logeN简记为________.3.对数与指数的关系若a>0,且a≠1,则ax=N⇔logaN=____.对数恒等式:=____;logaax=____(a>0,且a≠1).4.对数的性质(1)1的对数为____;(2)底的对数为____;(3)零和负数________.一、选择题1.有下列说法:①零和负数没有对数;②任何一个指数式都可以化成对数式;③以10为底的对数叫做常用对数;④以e为底的对数叫做自然对数.其中正确命题的个数为( )A.1 B.2C.3 D.42.有以下四个结论:①lg(lg10)=0;②ln(ln e)=0;③若10=lg x,则x=100;④若e=ln x,则x=e2.其中正确的是( )A.①③ B.②④C.①② D.③④3.在b=log(a-2)(5-a)中,实数a的取值范围是( )A.a>5或a<2 B.2<a<5 C.2<a<3或3<a<5 D.3<a<44.方程= eq \f(1,4) 的解是( )A.x= eq \f(1,9) B.x= eq\f(\r(3),3)C.x= eq \r(3) D.x=95.若loga eq \r(5,b) =c,则下列关系式中正确的是( )A.b=a5c B.b5=acC.b=5ac D.b=c5a6.的值为( )A.6 B. eq \f(7,2)C.8 D. eq \f(3,7)二、填空题7.已知log7[log3(log2x)]=0,那么=________.8.若log2(logx9)=1,则x=________.9.已知lg a=2.431 0,lg b=1.431 0,则 eq \f(b,a) =________.三、解答题10.(1)将下列指数式写成对数式:①10-3= eq \f(1,1 000) ;②0.53=0.125;③( eq \r(2) -1)-1= eq \r(2) +1.(2)将下列对数式写成指数式:①log26=2.585 0;②log30.8=-0.203 1;③lg 3=0.477 1.11.已知logax=4,logay=5,求A=的值.能力提升12.若loga3=m,loga5=n,则a2m+n的值是( )A.15 B.75C.45 D.22513.(1)先将下列式子改写成指数式,再求各式中x的值:①log2x=- eq \f(2,5) ;②logx3=- eq \f(1,3) .(2)已知6a=8,试用a表示下列各式:①log68;②log62;③log26.§4对数(二)1.对数的运算性质如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,则:(1)loga(MN)=________________;(2)loga eq \f(M,N) =________;(3)logaMn=__________(n∈R).2.对数换底公式logbN= eq \f(logaN,logab) (a,b>0,a,b≠1,N>0);特别地:logab·logba=____(a>0,且a≠1,b>0,且b≠1).一、选择题1.下列式子中成立的是(假定各式均有意义)( )A.logax·logay=loga(x+y) B.(logax)n=nlogaxC. eq \f(logax,n) =loga eq \r(n,x)D. eq \f(logax,logay) =logax-logay2.计算:log916·log881的值为( )A.18 B. eq \f(1,18) C. eq \f(8,3) D. eq \f(3,8)3.若log5 eq \f(1,3) ·log36·log6x=2,则x等于( )A.9 B. eq \f(1,9) C.25D. eq \f(1,25)4.已知3a=5b=A,若 eq \f(1,a) + eq \f(1,b) =2,则A等于( )A.15 B. eq \r(15) C.± eq \r(15)D.2255.已知log89=a,log25=b,则lg 3等于( )A. eq \f(a,b-1)B. eq \f(3,2b-1)C. eq\f(3a,2b+1) D. eq \f(3a-1,2b)6.若lg a,lg b是方程2x2-4x+1=0的两个根,则(lg eq\f(a,b) )2的值等于( )A.2 B. eq \f(1,2) C.4 D. eq\f(1,4)二、填空题7.2log510+log50.25+( eq \r(3,25) - eq \r(125) )÷ eq\r(4,25) =______________.8.(lg 5)2+lg 2·lg 50=________.9.2008年5月12日,四川汶川发生里氏8.0级特大地震,给人民的生命财产造成了巨大的损失.里氏地震的等级最早是在1935年由美国加州理工学院的地震学家里特判定的.它与震源中心释放的能量(热能和动能)大小有关.震级M= eq \f(2,3) lg E-3.2,其中E(焦耳)为以地震波的形式释放出的能量.如果里氏6.0级地震释放的能量相当于1颗美国在二战时投放在广岛的原子弹的能量,那么汶川大地震所释放的能量相当于________颗广岛原子弹.三、解答题10.(1)计算:lg eq \f(1,2) -lg eq \f(5,8) +lg 12.5-log89·log34;(2)已知3a=4b=36,求 eq \f(2,a) + eq \f(1,b) 的值.11.若a、b是方程2(lg x)2-lg x4+1=0的两个实根,求lg(ab)·(logab+logba)的值.能力提升12.下列给出了x与10x的七组近似对应值:假设在上表的各组对应值中,有且仅有一组是错误的,它是第________组.( )A.二 B.四C.五 D.七13.一种放射性物质不断变化为其他物质,每经过一年的剩余质量约是原来的75%,估计约经过多少年,该物质的剩余量是原来的 eq \f(1,3) ?(结果保留1位有效数字)(lg 2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1)§5对数函数(一)1.对数函数的定义:一般地,我们把______________________________叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是________.________为常用对数函数;y=________为自然对数函数.2.对数函数的图像与性质3.反函数对数函数y=logax(a>0且a≠1)和指数函数____________________互为反函数.一、选择题1.函数y= eq \r(log2x-2) 的定义域是( )A.(3,+∞) B.[3,+∞) C.(4,+∞) D.[4,+∞)2.设集合M={y|y=( eq \f(1,2) )x,x∈[0,+∞)},N={y|y=log2x,x∈(0,1]},则集合M∪N是( )A.(-∞,0)∪[1,+∞) B.[0,+∞)C.(-∞,1] D.(-∞,0)∪(0,1)3.已知函数f(x)=log2(x+1),若f(α)=1,则α等于( )A.0 B.1 C.2 D.3 4.函数f(x)=|log3x|的图像是( )5.已知对数函数f(x)=logax(a>0,a≠1),且过点(9,2),f(x)的反函数记为y=g(x),则g(x)的解析式是( )A.g(x)=4x B.g(x)=2x C.g(x)=9x D.g(x)=3x6.若loga eq \f(2,3) <1,则a的取值范围是( )A.(0, eq \f(2,3) ) B.( eq \f(2,3) ,+∞) C.( eq \f(2,3) ,1) D.(0, eq \f(2,3) )∪(1,+∞)二、填空题7.如果函数f(x)=(3-a)x,g(x)=logax的增减性相同,则a的取值范围是________.8.已知函数y=loga(x-3)-1的图像恒过定点P,则点P的坐标是________.9.给出函数,则f(log23)=________.三、解答题10.求下列函数的定义域与值域:(1)y=log2(x-2);(2)y=log4(x2+8).11.已知函数f(x)=loga(1+x),g(x)=loga(1-x),(a>0,且a≠1).(1)设a=2,函数f(x)的定义域为[3,63],求函数f(x)的最值.(2)求使f(x)-g(x)>0的x的取值范围.能力提升12.已知图中曲线C1,C2,C3,C4分别是函数y=x,y=x,y=x,y=x 的图像,则a1,a2,a3,a4的大小关系是( )A.a4<a3<a2<a1 B.a3<a4<a1<a2 C.a2<a1<a3<a4D.a3<a4<a2<a113.若不等式x2-logmx<0在(0, eq \f(1,2) )内恒成立,求实数m的取值范围.§5对数函数(二)1.函数y=logax的图像如图所示,则实数a的可能取值是( )A.5 B. eq \f(1,5)C. eq \f(1,e)D. eq \f(1,2)2.下列各组函数中,表示同一函数的是( )A.y= eq \r(x2) 和y=( eq \r(x) )2B.|y|=|x|和y3=x3C.y=logax2和y=2logaxD.y=x和y=logaax3.若函数y=f(x)的定义域是[2,4],则y=f(x)的定义域是( )A.[ eq \f(1,2) ,1] B.[4,16]C.[ eq \f(1,16) , eq \f(1,4) ] D.[2,4]4.函数f(x)=log2(3x+1)的值域为( )A.(0,+∞) B.[0,+∞)C.(1,+∞) D.[1,+∞)5.函数f(x)=loga(x+b)(a>0且a≠1)的图像经过(-1,0)和(0,1)两点,则f(2)=________.6.函数y=loga(x-2)+1(a>0且a≠1)恒过定点________________________________________________________________________.一、选择题1.设a=log54,b=(log53)2,c=log45,则( )A.a<c<b B.b<c<aC.a<b<c D.b<a<c2.已知函数y=f(2x)的定义域为[-1,1],则函数y=f(log2x)的定义域为( )A.[-1,1] B.[ eq \f(1,2) ,2]C.[1,2] D.[ eq \r(2) ,4]3.函数f(x)=loga|x|(a>0且a≠1)且f(8)=3,则有( )A.f(2)>f(-2) B.f(1)>f(2)C.f(-3)>f(-2) D.f(-3)>f(-4)4.函数f(x)=ax+loga(x+1)在[0,1]上的最大值与最小值之和为a,则a的值为( )A. eq \f(1,4)B. eq \f(1,2) C.2 D.45.已知函数f(x)=lg eq \f(1-x,1+x) ,若f(a)=b,则f(-a)等于( )A.b B.-bC. eq \f(1,b) D.- eq \f(1,b)6.函数y=3x(-1≤x<0)的反函数是( )A.y=x(x>0) B.y=log3x(x>0)C.y=log3x( eq \f(1,3) ≤x<1) D.y=x( eq\f(1,3) ≤x<1)二、填空题7.函数f(x)=lg(2x-b),若x≥1时,f(x)≥0恒成立,则b应满足的条件是________.8.函数y=logax当x>2时恒有|y|>1,则a的取值范围是________.9.若loga2<2,则实数a的取值范围是______________.三、解答题10.已知f(x)=loga(3-ax)在x∈[0,2]上单调递减,求a的取值范围.11.已知函数f(x)= eq \f(1-ax,x-1) 的图像关于原点对称,其中a 为常数.(1)求a的值;(2)若当x∈(1,+∞)时,f(x)+(x-1)<m恒成立.求实数m的取值范围.能力提升12.若函数f(x)=loga(x2-ax+ eq \f(1,2) )有最小值,则实数a的取值范围是( )A.(0,1) B.(0,1)∪(1, eq \r(2) ) C.(1, eq \r(2) ) D.[ eq \r(2) ,+∞)13.已知logm4<logn4,比较m与n的大小.习题课1.已知m=0.95.1,n=5.10.9,p=log0.95.1,则这三个数的大小关系是( )A.m<n<p B.m<p<nC.p<m<n D.p<n<m2.已知0<a<1,logam<logan<0,则( )A.1<n<m B.1<m<n C.m<n<1 D.n<m<13.函数y= eq \r(x-1) + eq \f(1,lg2-x) 的定义域是( ) A.(1,2) B.[1,4]C.[1,2) D.(1,2]4.给定函数①y=,②y=(x+1),③y=|x-1|,④y=2x+1,其中在区间(0,1)上单调递减的函数序号是( )A.①② B.②③ C.③④ D.①④5.设函数f(x)=loga|x|,则f(a+1)与f(2)的大小关系是________________.6.若log32=a,则log38-2log36=________.一、选择题1.下列不等号连接错误的一组是( )A.log0.52.7>log0.52.8 B.log34>log65 C.log34>log56 D.logπe>logeπ2.若log37·log29·log49m=log4 eq \f(1,2) ,则m等于( )A. eq \f(1,4)B. eq \f(\r(2),2)C. eq \r(2) D.43.设函数若f(3)=2,f(-2)=0,则b等于( )A.0 B.-1 C.1 D.24.若函数f(x)=loga(2x2+x)(a>0,a≠1)在区间(0, eq \f(1,2) )内恒有f(x)>0,则f(x)的单调递增区间为( )A.(-∞,- eq \f(1,4) ) B.(- eq \f(1,4) ,+∞) C.(0,+∞) D.(-∞,- eq \f(1,2) )5.若函数若f(a)>f(-a),则实数a的取值范围是( )A.(-1,0)∪(0,1) B.(-∞,-1)∪(1,+∞)C.(-1,0)∪(1,+∞) D.(-∞,-1)∪(0,1)6.已知f(x)是定义在R上的奇函数,f(x)在(0,+∞)上是增函数,且f( eq \f(1,3) )=0,则不等式f(x)<0的解集为( )A.(0, eq \f(1,2) ) B.( eq\f(1,2) ,+∞)C.( eq \f(1,2) ,1)∪(2,+∞) D.(0, eq\f(1,2) )∪(2,+∞)二、填空题7.已知loga(ab)= eq \f(1,p) ,则logab eq \f(a,b) =________.8.若log236=a,log210=b,则log215=________.9.设函数若f(a)= eq \f(1,8) ,则f(a+6)=________.三、解答题10.已知集合A={x|x<-2或x>3},B={x|log4(x+a)<1},若A∩B=∅,求实数a的取值范围.11.抽气机每次抽出容器内空气的60%,要使容器内的空气少于原来的0.1%,则至少要抽几次?(lg 2≈0.301 0)能力提升12.设a>0,a≠1,函数f(x)=loga(x2-2x+3)有最小值,求不等式loga(x-1)>0的解集.13.已知函数f(x)=loga(1+x),其中a>1.(1)比较 eq \f(1,2) [f(0)+f(1)]与f( eq \f(1,2) )的大小;(2)探索 eq \f(1,2) [f(x1-1)+f(x2-1)]≤f( eq \f(x1+x2,2) -1)对任意x1>0,x2>0恒成立.§6指数函数、幂函数、对数函数增长的比较1.当a>1时,指数函数y=ax是________,并且当a越大时,其函数值增长越____.2.当a>1时,对数函数y=logax(x>0)是________,并且当a越小时,其函数值________.3.当x>0,n>1时,幂函数y=xn是________,并且当x>1时,n越大,其函数值__________.一、选择题1.今有一组数据如下:现准备了如下四个答案,哪个函数最接近这组数据( )A.v=log2t B.v=t C.v= eq \f(t2-1,2) D.v=2t-22.从山顶到山下的招待所的距离为20千米.某人从山顶以4千米/时的速度到山下的招待所,他与招待所的距离s(千米)与时间t(小时)的函数关系用图像表示为( )3.某公司为了适应市场需求对产品结构做了重大调整,调整后初期利润增长迅速,后来增长越来越慢,若要建立恰当的函数模型来反映该公司调整后利润y与时间x的关系,可选用( )A.一次函数 B.二次函数 C.指数型函数 D.对数型函数4.某自行车存车处在某天的存车量为4 000辆次,存车费为:变速车0.3元/辆次,普通车0.2元/辆次.若当天普通车存车数为x辆次,存车费总收入为y元,则y关于x的函数关系式为( )A.y=0.2x(0≤x≤4 000) B.y=0.5x(0≤x≤4 000)C.y=-0.1x+1 200(0≤x≤4 000) D.y=0.1x+1 200(0≤x≤4000)5.已知f(x)=x2-bx+c且f(0)=3,f(1+x)=f(1-x),则有( )A.f(bx)≥f(cx) B.f(bx)≤f(cx) C.f(bx)<f(cx)D.f(bx),f(cx)大小不定6.某公司在甲、乙两地销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为l1=5.06x-0.15x2和l2=2x,其中x为销售量(单位:辆).若该公司在这两地共销售15辆车,则可能获得的最大利润是( )A.45.606 B.45.6 C.45.56 D.45.51二、填空题7.一种专门侵占内存的计算机病毒,开机时占据内存2KB,然后每3分钟自身复制一次,复制后所占内存是原来的2倍,那么开机后经过________分钟,该病毒占据64MB内存(1MB=210KB).8.近几年由于北京房价的上涨,引起了二手房市场交易的火爆.房子几乎没有变化,但价格却上涨了,小张在2010年以80万元的价格购得一套新房子,假设这10年来价格年膨胀率不变,那么到2020年,这所房子的价格y(万元)与价格年膨胀率x之间的函数关系式是________.三、解答题9.用模型f(x)=ax+b来描述某企业每季度的利润f(x)(亿元)和生产成本投入x(亿元)的关系.统计表明,当每季度投入1(亿元)时利润y1=1(亿元),当每季度投入2(亿元)时利润y2=2(亿元),当每季度投入3(亿元)时利润y3=2(亿元).又定义:当f(x)使[f(1)-y1]2+[f(2)-y2]2+[f(3)-y3]2的数值最小时为最佳模型.(1)当b= eq \f(2,3) ,求相应的a使f(x)=ax+b成为最佳模型;(2)根据题(1)得到的最佳模型,请预测每季度投入4(亿元)时利润y4(亿元)的值.10.根据市场调查,某种商品在最近的40天内的价格f(t)与时间t满足关系f(t)=,销售量g(t)与时间t满足关系g(t)=- eq \f(1,3) t+ eq\f(43,3) (0≤t≤40,t∈N).求这种商品的日销售额(销售量与价格之积)的最大值.11.某商品在近30天内每件的销售价格p(元)与时间t(天)的函数关系是p=该商品的日销售量Q(件)与时间t(天)的函数关系式为Q=-t+40(0<t≤30,t∈N),求这种商品的日销售金额的最大值,并指出日销售金额最大的一天是30天中的第几天?能力提升12.某种商品进价每个80元,零售价每个100元,为了促销拟采取买一个这种商品,赠送一个小礼品的办法,实践表明:礼品价值为1元时,销售量增加10%,且在一定范围内,礼品价值为(n+1)元时,比礼品价值为n元(n∈N+)时的销售量增加10%.(1)写出礼品价值为n元时,利润yn(元)与n的函数关系式;(2)请你设计礼品价值,以使商店获得最大利润.13.已知桶1与桶2通过水管相连如图所示,开始时桶1中有a L水,t min后剩余的水符合指数衰减函数y1=ae-nt,那么桶2中的水就是y2=a-ae-nt,假定5 min后,桶1中的水与桶2中的水相等,那么再过多长时间桶1中的水只有 eq \f(a,4) L?第三章章末检测一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.已知函数f(x)=lg(4-x)的定义域为M,函数g(x)= eq \r(0.5x-4) 的值域为N,则M∩N等于( )A.M B.NC.[0,4) D.[0,+∞)2.函数y=3|x|-1的定义域为[-1,2],则函数的值域为( )A.[2,8] B.[0,8]C.[1,8] D.[-1,8]3.已知f(3x)=log2 eq \r(\f(9x+1,2)) ,则f(1)的值为( )A.1 B.2 C.-1 D. eq\f(1,2)4.等于( )A.7 B.10 C.6 D. eq\f(9,2)5.若100a=5,10b=2,则2a+b等于( )A.0 B.1C.2 D.36.比较、23.1、的大小关系是( )A.23.1<< B.<23.1<C.<<23.1 D.<<23.17.式子 eq \f(log89,log23) 的值为( )A. eq \f(2,3)B. eq \f(3,2)C.2 D.38.已知ab>0,下面四个等式中:①lg(ab)=lg a+lg b;②lg eq \f(a,b) =lg a-lg b;③ eq \f(1,2) lg( eq \f(a,b) )2=lg eq \f(a,b) ;④lg(ab)= eq \f(1,logab10) .其中正确的个数为( )A.0 B.1 C.2 D.39.为了得到函数y=lg eq \f(x+3,10) 的图像,只需把函数y=lg x 的图像上所有的点( )A.向左平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度B.向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度C.向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度D.向右平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度10.函数y=2x与y=x2的图像的交点个数是( )A.0 B.1C.2 D.311.设偶函数f(x)满足f(x)=2x-4(x≥0),则{x|f(x-2)>0}等于( ) A.{x|x<-2或x>4} B.{x|x<0或x>4}C.{x|x<0或x>6} D.{x|x<-2或x>2}12.函数f(x)=a|x+1|(a>0,a≠1)的值域为[1,+∞),则f(-4)与f(1)的关系是( )A.f(-4)>f(1) B.f(-4)=f(1)C.f(-4)<f(1) D.不能确定二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知函数f(x)= eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x,x≥4f x+1, x<4)) ,则f(2+log23)的值为______.14.函数f(x)=loga eq \f(3-x,3+x) (a>0且a≠1),f(2)=3,则f(-2)的值为________.15.函数y=(x2-3x+2)的单调递增区间为______________.16.设0≤x≤2,则函数y=-3·2x+5的最大值是________,最小值是________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知指数函数f(x)=ax(a>0且a≠1).(1)求f(x)的反函数g(x)的解析式;(2)解不等式:g(x)≤loga(2-3x).18.(12分)已知函数f(x)=2a·4x-2x-1.(1)当a=1时,求函数f(x)在x∈[-3,0]的值域;(2)若关于x的方程f(x)=0有解,求a的取值范围.19.(12分)已知x>1且x≠ eq \f(4,3) ,f(x)=1+logx3,g(x)=2logx2,试比较f(x)与g(x)的大小.20.(12分)设函数f(x)=log2(4x)·log2(2x), eq \f(1,4) ≤x≤4,(1)若t=log2x,求t的取值范围;(2)求f(x)的最值,并写出最值时对应的x的值.21.(12分)已知f(x)=loga eq \f(1+x,1-x) (a>0,a≠1).(1)求f(x)的定义域;(2)判断f(x)的奇偶性并予以证明;(3)求使f(x)>0的x的取值范围.22.(12分)已知定义域为R的函数f(x)= eq \f(-2x+b,2x+1+2) 是奇函数.(1)求b的值;(2)判断函数f(x)的单调性;(3)若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求k的取值范围.。
(每日一练)高中数学第四章指数函数与对数函数基础知识题库高中数学第四章指数函数与对数函数基础知识题库单选题1、设函数f(x)=ln|2x +1|−ln|2x −1|,则f (x )( )A .是偶函数,且在(12,+∞)单调递增B .是奇函数,且在(−12,12)单调递减C .是偶函数,且在(−∞,−12)单调递增D .是奇函数,且在(−∞,−12)单调递减 答案:D分析:根据奇偶性的定义可判断出f (x )为奇函数,排除AC ;当x ∈(−12,12)时,利用函数单调性的性质可判断出f (x )单调递增,排除B ;当x ∈(−∞,−12)时,利用复合函数单调性可判断出f (x )单调递减,从而得到结果. 由f (x )=ln |2x +1|−ln |2x −1|得f (x )定义域为{x |x ≠±12},关于坐标原点对称, 又f (−x )=ln |1−2x |−ln |−2x −1|=ln |2x −1|−ln |2x +1|=−f (x ), ∴f (x )为定义域上的奇函数,可排除AC ;当x ∈(−12,12)时,f (x )=ln (2x +1)−ln (1−2x ),∵y =ln (2x +1)在(−12,12)上单调递增,y =ln (1−2x )在(−12,12)上单调递减, ∴f (x )在(−12,12)上单调递增,排除B ;当x ∈(−∞,−12)时,f (x )=ln (−2x −1)−ln (1−2x )=ln 2x+12x−1=ln (1+22x−1), ∵μ=1+22x−1在(−∞,−12)上单调递减,f (μ)=lnμ在定义域内单调递增,根据复合函数单调性可知:f(x)在(−∞,−12)上单调递减,D正确.故选:D.小提示:本题考查函数奇偶性和单调性的判断;判断奇偶性的方法是在定义域关于原点对称的前提下,根据f(−x)与f(x)的关系得到结论;判断单调性的关键是能够根据自变量的范围化简函数,根据单调性的性质和复合函数“同增异减”性得到结论.2、下列说法正确的个数是()(1)49的平方根为7;(2)√a nn=a(a≥0);(3)(ab )5=a5b15;(4)√(−3)26=(−3)13.A.1B.2C.3D.4答案:A分析:(1)结合指数运算法则判断,49平方根应有两个;(2)正确;(3)应为a5b−5;(4)符号错误49的平方根是±7,(1)错;(2)显然正确;(ab )5=a5b−5,(3)错;√(−3)26=313,(4)错,正确个数为1个,故选:A3、已知对数式log(a+1)24−a(a∈Z)有意义,则a的取值范围为()A.(−1,4)B.(−1,0)∪(0,4)C.{1,2,3}D.{0,1,2,3}答案:C分析:由对数的真数大于0,底数大于0且不等于1列出不等式组,然后求解即可.由题意可知:{a +1>0a +1≠124−a >0 ⇔{a >−1a ≠0a <4 ,解之得:−1<a <4且a ≠0.∵a ∈Z ,∴a 的取值范围为{1,2,3}. 故选:C.4、已知f (x )=a −x (a >0,且a ≠1),且f (-2)>f (-3),则a 的取值范围是( ) A .a >0B .a >1 C .a <1D .0<a <1 答案:D分析:把f (-2),f (-3)代入解不等式,即可求得.因为f (-2)=a 2, f (-3)=a 3,f (-2)>f (-3),即a 2>a 3,解得:0<a <1. 故选:D5、已知函f (x )=log 2(√1+4x 2+2x)+3,且f (m )=−5,则f (−m )=( ) A .−1B .−5C .11D .13 答案:C分析:令g (x )=log 2(√1+4x 2+2x),则f (x )=g (x )+3,则先判断函数g (−x )+g (x )=0,进而可得f (−x )+f (x )=6,即f (m )+f (−m )=6,结合已知条件即可求f (−m )的值. 令g (x )=log 2(√1+4x 2+2x),则f (x )=g (x )+3,因为g (x )+g (−x )=log 2(√1+4x 2+2x)+log 2(√1+4x 2−2x) =log 2(1+4x 2−4x 2)=0,所以f (−x )+f (x )=g (−x )+3+g (x )+3=6,则f (m )+f (−m )=6,又因为f (m )=−5,则f (−m )=11,故选:C.6、在同一平面直角坐标系中,一次函数y=x+a与对数函数y=log a x(a>0且a≠1)的图象关系可能是()A.B.C.D.答案:C分析:根据对数函数的图象以及直线方程与图象关系分别进行讨论即可.A.由对数图象知0<a<1,此时直线的纵截距a>1,矛盾,B.由对数图象知a>1,此时直线的纵截距0<a<1,矛盾,C.由对数图象知0<a<1,此时直线的纵截距0<a<1,保持一致,D.由对数图象知a>1,此时直线的纵截距a<0,矛盾,故选:C.7、若y=log3a2−1x在(0,+∞)内为增函数,且y=a−x也为增函数,则a的取值范围是()A.(√33,1)B.(0,12)C.(√33,√63)D.(√63,1)答案:D分析:根据函数单调性,列出不等式组{3a 2−1>10<a <1求解,即可得出结果.若y =log 3a 2−1x 在(0,+∞)内为增函数,则3a 2−1>1,由y =a −x 为增函数得0<a <1.解不等式组{3a 2−1>10<a <1,得a 的取值范围是(√63,1).故选:D.小提示:本题主要考查由对数函数与指数函数的单调性求参数,涉及不等式的解法,属于基础题型. 8、指数函数y =a x 的图象经过点(3,18),则a 的值是( ) A .14B .12C .2D .4 答案:B分析:将已知点的坐标代入指数函数的表达式,求得a 的值. 因为y =a x 的图象经过点(3,18),所以a 3=18,解得a =12, 故选:B.9、已知y 1=(13)x ,y 2=3x ,y 3=10−x ,y 4=10x ,则在同一平面直角坐标系内,它们的图象大致为( )A .B .C .D .答案:A分析:根据指数函数的单调性及图像特征进行比较,即可判断.y 2=3x 与y 4=10x 是增函数,y 1=(13)x与y 3=10−x=(110)x是减函数,在第一象限内作直线x =1,该直线与四条曲线交点的纵坐标的大小对应各底数的大小,易知:选A . 故选:A10、函数①y =a x ;②y =b x ;③y =c x ;④y =d x 的图象如图所示,a ,b ,c ,d 分别是下列四个数:54,√3,13,12中的一个,则a ,b ,c ,d 的值分别是( )A .54,√3,13,12B .√3,54,13,12C .12,13,√3,54,D .13,12,54,√3, 答案:C分析:根据指数函数的性质,结合函数图象判断底数的大小关系.由题图,直线x =1与函数图象的交点的纵坐标从上到下依次为c ,d ,a ,b ,而√3>54>12>13. 故选:C . 多选题11、下列函数中,有零点且能用二分法求零点的近似值的是( ) A .y =2x −3B .y ={−x +1,x ≥0x +1,x <0C .y =x 2−3x +3D .y =|x −2| 答案:AB分析:根据二分法定义,只有零点两侧函数值异号才可用二分法求近似值. 对于选项A ,当x =1时,y =21−3=−1<0,当x =12时,y =212−3=1>0,所以能用二分法求零点的近似值.对于选项B ,当x =2时,y =−2+1=−1<0,当x =12时,y =−12+1=12>0,能用二分法求零点的近似值.对于选项C ,y =x 2−3x +3=(x −32)2+34>0,故不能用二分法求零点的近似值. 对于选项D ,y =|x −2|≥0,故不能用二分法求零点的近似值. 故选:AB .12、下列命题正确的是( )A .若a >0,且a ≠1,则∀x >0,y >0,log a (x +y )=log a x +log a yB .若a >0,且a ≠1,则∃x >0,y >0,log a x ⋅log a y =log a (xy )C .∀a >0,b >0,ln (ab )=lna +lnbD .∀a >1,b >0,a log a b =b 答案:BCD分析:根据对数的运算法则即可判断.解:对于选项AC ,由对数的运算性质知∀x >0,y >0有log a (xy )=log a x +log a y ,而log a (x +y )≠log a x +log a y ,选项A 错误,C 正确;对于选项B ,当x =y =1时,log a x ⋅log a y =log a (xy )成立,选项B 正确; 对于选项D ,由对数的概念可知选项D 正确. 故选:BCD .13、已知函数f(x)=log 2(2x +8x )−2x ,以下判断正确的是( ) A .f (x )是增函数B .f (x )有最小值 C .f (x )是奇函数D .f (x )是偶函数 答案:BD分析:由题设可得f(x)=log 2(12x +2x ),根据复合函数的单调性判断f(x)的单调情况并确定是否存在最小值,应用奇偶性定义判断奇偶性.由f(x)=log 2(2x +23x )−log 222x =log 2(12x+2x ),令μ=2x >0为增函数;而t =1μ+μ在(0,1)上递减,在(1,+∞)上递增; 所以t 在x ∈(−∞,0)上递减,在x ∈(0,+∞)上递增;又y =log 2t 在定义域上递增,则y 在x ∈(−∞,0)上递减,在x ∈(0,+∞)上递增; 所以f(x)在(−∞,0)上递减,在(0,+∞)上递增,故最小值为f(0)=1, f(−x)=log 2(12−x +2−x)=log 2(2x +12x)=f(x),故为偶函数.故选:BD14、定义运算a ⊕b ={a(a ≥b)b(a <b),设函数f(x)=1⊕2−x ,则下列命题正确的有( )A .f(x)的值域为 [1,+∞)B .f(x)的值域为 (0,1]C .不等式f(x +1)<f(2x)成立的范围是(−∞,0)D .不等式f(x +1)<f(2x)成立的范围是(0,+∞) 答案:AC分析:求得f (x )的解析式,画出f (x )的图象,由此判断f (x )的值域,并求得不等式f(x +1)<f(2x)的解. 由函数f(x)=1⊕2−x ,有f(x)={1(1≥2−x )2−x(1<2−x ),即f(x)={2−x(x <0)1(x ≥0),作出函数f(x)的图像如下,根据函数图像有f(x)的值域为[1,+∞),所以A 选项正确,B 选项错误. 若不等式f(x +1)<f(2x)成立,由函数图像有 当2x <x +1≤0即x ≤−1时成立, 当{2x <0x +1>0即−1<x <0时也成立. 所以不等式f(x +1)<f(2x)成立时,x <0.所以C 选项正确,D 选项错误. 故选:AC.小提示:本小题主要考查分段函数图象与性质,属于中档题.15、若f (x )满足对定义域内任意的x 1,x 2,都有f (x 1)+f (x 2)=f (x 1⋅x 2),则称f (x )为“好函数”,则下列函数是“好函数”的是( )A .f (x )=2xB .f (x )=(12)xC .f (x )=log 12x D .f (x )=log 3x答案:CD分析:利用“好函数”的定义,举例说明判断A ,B ;计算判断C ,D 作答.对于A ,函数f (x )定义域为R ,取x 1=1,x 2=2,则f (x 1)+f (x 2)=6,f (x 1⋅x 2)=4, 则存在x 1,x 2,使得f (x 1)+f (x 2)≠f (x 1⋅x 2),A 不是;对于B ,函数f (x )定义域为R ,取x 1=1,x 2=2,则f (x 1)+f (x 2)=34,f (x 1⋅x 2)=14, 则存在x 1,x 2,使得f (x 1)+f (x 2)≠f (x 1⋅x 2),B 不是;对于C,函数f(x)定义域{x|x>0}内任意的x1,x2,f(x1)+f(x2)=log12x1+log12x2=log12(x1x2)=f(x1⋅x2),C是;对于D,函数f(x)定义域{x|x>0}内任意的x1,x2,f(x1)+f(x2)=log3x1+log3x2=log3(x1x2)=f(x1⋅x2),D是.故选:CD填空题16、函数f(x)=lg(kx)−2lg(x+1)仅有一个零点,则k的取值范围为________.答案:(−∞,0)∪{4}分析:由题意f(x)仅有一个零点,令y1=kx、y2=(x+1)2,即y1、y2在f(x)定义域内只有一个交点,讨论k>0、k<0并结合函数图象,求k的范围.由题意,f(x)=lg(kx)−2lg(x+1)=0,即lg(kx)=lg(x+1)2,∴在f(x)定义域内,y1=kx、y2=(x+1)2只有一个交点,当k>0时,即(0,+∞)上y1、y2只有一个交点;∴仅当y1、y2相切,即x2+(2−k)x+1=0中Δ=(2−k)2−4=0,得k=4或k=0(舍),∴当k=4时,(0,+∞)上y1、y2只有一个交点;当k<0时,即(−1,0)上y1、y2只有一个交点,显然恒成立.∴k∈(−∞,0)∪{4}.所以答案是:(−∞,0)∪{4}17、计算:1634−8×(6449)−12−8×(87)−1= ________.答案:−6分析:结合指数幂的运算性质,计算即可.由题意,1634−8×(6449)−12−8×(87)−1=(24)34−8×[(87)2]−12−8×78=23−8×(87)−1−7=8−8×78−7=8−7−7=−6.所以答案是:−6.18、函数y=log12(3x−1)的单调递减区间为_____答案:(13,+∞)分析:根据复合函数单调性规律即可求解函数y=log12(3x−1)的定义域为(13,+∞)又y=log12(3x−1)是由y=log12u与u=3x−1复合而成,因为外层函数y=log12u单调递减,所以求函数y=log12(3x−1)的单调递减区间即是求内层函数u=3x−1的增区间,而内层函数u=3x−1在(13,+∞)上单调递增,所以函数y=log12(3x−1)的减区间为(13,+∞)所以答案是:(13,+∞)解答题19、计算:(1)lg14−2lg73+lg7−lg18;(2)log535+2log5√2−log515−log514;(3)12lg3249−43lg√8+lg√245.答案:(1)0(2)2(3)12分析:直接利用对数的运算性质进行运算即可.(1)原式=lg(2×7)−2(lg7−lg3)+lg7−lg(32×2) =lg2+lg7−2lg7+2lg3+lg7−2lg3−lg2=0.(2)原式=log535+log52−log515−log514=log535×215×14=log535014=log525=2.(3)原式=12(5lg2−2lg7)−43×32lg2+12(2lg7+lg5)=52lg2−lg7−2lg2+lg7+12lg5=12lg2+12lg5=12(lg2+lg5)=12lg10=12.20、当0<x<1时,若关于x的二次方程x2+2mx+1=−2m有两个不相等的实根,求实数m的取值范围.答案:{m|−12<m<1−√2}.分析:根据二次函数在区间上的零点问题,数形结合列式求解即可.令y=x2+2mx+2m+1(0<x<1),则由题意知其图象与x轴有2个交点,故当x=0,1时y>0,判别式大于0且对称轴在0到1之间,则{2m+1>0 4m+2>04m2−4(2m+1)>0 0<−m<1,即{m>−12(m−1)2>20<−m<1,得−12<m<1−√2.故实数m的取值范围是{m|−12<m<1−√2}.。
高中数学必修一第四章指数函数与对数函数典型例题单选题1、如图所示,函数y =|2x −2|的图像是( )A .B .C .D .答案:B分析:将原函数变形为分段函数,根据x =1及x ≠1时的函数值即可得解. ∵y =|2x −2|={2x −2,x ≥12−2x ,x <1,∴x =1时,y =0,x ≠1时,y >0. 故选:B.2、函数f(x)=2x −1x 的零点所在的区间可能是( ) A .(1,+∞)B .(12,1)C .(13,12)D .(14,13)答案:B分析:结合函数的单调性,利用零点存在定理求解.因为f(1)=2−11=1>0,f(12)=√2−2<0,f(13)=√23−3<0f(14)=√24−4<0, 所以f(12)⋅f(1)<0,又函数f(x)图象连续且在(0,+∞)单调递增, 所以函数f(x)的零点所在的区间是(12,1), 故选:B .小提示:本题主要考查函数的零点即零点存在定理的应用,属于基础题.3、已知函数f (x )={−2x,x <0−x 2+2x,x ≥0 若关于x 的方程f (x )=12x +m 恰有三个不相等的实数解,则m 的取值范围是( ) A .[0,34]B .(0,34) C .[0,916]D .(0,916) 答案:D分析:根据题意,作出函数f (x )={−2x, x <0,−x 2+2x,x ≥0 与y =12x +m 的图像,然后通过数形结合求出答案.函数f (x )={−2x, x <0,−x 2+2x,x ≥0的图像如下图所示:若关于x 的方程f (x )=12x +m 恰有三个不相等的实数解, 则函数f (x )的图像与直线y =12x +m 有三个交点,若直线y =12x +m 经过原点时,m =0,若直线y =12x +m 与函数f (x )=12x +m 的图像相切,令−x 2+2x =12x +m ⇒x 2−32x +m =0,令Δ=94−4m =0⇒m =916. 故m ∈(0,916). 故选:D .4、函数y =2x −2−x ( )A .是R 上的减函数B .是R 上的增函数C .在(−∞,0)上是减函数,在(0,+∞)上是增函数D .无法判断其单调性 答案:B分析:利用指数函数的单调性结合单调性的性质可得出结论.因为指数函数f (x )=2x 为R 上的增函数,指数函数g (x )=2−x =(12)x为R 上的减函数, 故函数y =2x −2−x 是R 上的增函数. 故选:B.5、若y =log 3a 2−1x 在(0,+∞)内为增函数,且y =a −x 也为增函数,则a 的取值范围是( ) A .(√33,1)B .(0,12)C .(√33,√63)D .(√63,1) 答案:D分析:根据函数单调性,列出不等式组{3a 2−1>10<a <1求解,即可得出结果. 若y =log 3a 2−1x 在(0,+∞)内为增函数,则3a 2−1>1,由y =a −x 为增函数得0<a <1.解不等式组{3a 2−1>10<a <1,得a 的取值范围是(√63,1).故选:D.小提示:本题主要考查由对数函数与指数函数的单调性求参数,涉及不等式的解法,属于基础题型. 6、将进货价为每个80元的商品按90元一个出售时,能卖出400个,每涨价1元,销售量就减少20个,为了使商家利润有所增加,则售价a (元/个)的取值范围应是( ) A .90<a <100B .90<a <110C .100<a <110D .80<a <100 答案:A分析:首先设每个涨价x 元,涨价后的利润与原利润之差为y 元,结合条件列式,根据y >0,求x 的取值范围,即可得到a 的取值范围.设每个涨价x 元,涨价后的利润与原利润之差为y 元,则a =x +90,y =(10+x)⋅(400−20x)−10×400=−20x 2+200x .要使商家利润有所增加,则必须使y >0,即x 2−10x <0,得0<x <10,∴90<x +90<100,所以a 的取值为90<a <100. 故选:A7、已知a =lg2,10b =3,则log 56=( ) A .a+b 1+aB .a+b 1−aC .a−b 1+aD .a−b 1−a答案:B分析:指数式化为对数式求b ,再利用换底公式及对数运算性质变形. ∵a =lg2, 10b =3, ∴b =lg3, ∴log 56=lg6lg5=lg2×3lg 102=lg2+lg31−lg2=a+b 1−a.故选:B .8、已知2a =5,log 83=b ,则4a−3b =( ) A .25B .5C .259D .53 答案:C分析:根据指数式与对数式的互化,幂的运算性质以及对数的运算性质即可解出. 因为2a =5,b =log 83=13log 23,即23b =3,所以4a−3b =4a 43b=(2a )2(23b )2=5232=259.故选:C. 多选题9、已知函数f (x )={e x −1,x ≥a,−(x +1)2,x <a (a ∈R ) ,则( ) A .任意a ∈R ,函数f (x )的值域为R B .任意a ∈R ,函数f (x )都有零点C .任意a ∈R ,存在函数g (x )满足g (−|x |)=f (x )D .当a ∈(−∞,−4]时,任意x 1≠x 2,(x 1−x 2)(f (x 1)−f (x 2))>0答案:BD分析:画出分段函数图像,根据图像逐项分析即可得到结果设函数y=e x−1和y=−(x+1)2的左右两交点坐标为(x1,y1),(x2,y2)对于选项A,由图像可知,当a<x1时,f(x)的值域不为R,故A错误对于选项B,由图像可知,无论a取何值,函数f(x)都有零点,故B正确对于选项C,当x>0时g(−|x|)=g(−x),g(−|−x|)=g(−x)由图像可知f(−x)≠f(x)所以不存在函数g(x)满足g(−|x|)=f(x)对于选项D,若x1<a,x2<a,因为y=−(x+1)2为增函数,所以对于任意x1≠x2,(x1−x2)(f(x1)−f(x2))>0成立若x1>a,x2>a因为y=e x−1为增函数,所以对于任意x1≠x2,(x1−x2)(f(x1)−f(x2))>0成立当x1,x2不在同一区间时,因为a∈(−∞,−4],所以y=e x−1(x>a)的图像在y=−(x+1)2(x<a)的图像的上方,所以也满足对于任意x1≠x2,(x1−x2)(f(x1)−f(x2))>0成立故D正确故选:BD10、已知实数a,b满足等式2a=3b,下列五个关系式:①0<b<a;②a<b<0;③0<a<b;④b<a<0;⑤a=b=0其中有可能成立的关系式有()A.①B.②⑤C.②③D.④答案:AB分析:画出指数函数y=2x,y=3x的图象,利用单调生即可得出答案.如图所示,数y=2x,y=3x的图象,由图象可知:( 1 ) 当时x>0,若2a=3b,则a>b;( 2 ) 当x=0时,若2a=3b,则a=b=0;( 3 ) 当x<0时,若2a=3b,则a<b.综上可知,有可能成立的关系式是①②⑤ .故选:AB11、某杂志以每册2元的价格发行时,发行量为10万册.经过调查,若单册价格每提高0.2元,则发行量就减少5000册.要该杂志销售收入不少于22.4万元,每册杂志可以定价为()A.2.5元B.3元C.3.2元D.3.5元答案:BC分析:设每册杂志定价为x(x>2)元,根据题意由(10−x−2×0.5)x≥22.4,解得x的范围,可得答案.0.2依题意可知,要使该杂志销售收入不少于22.4万元,只能提高销售价,×0.5万册,设每册杂志定价为x(x>2)元,则发行量为10−x−20.2则该杂志销售收入为(10−x−2×0.5)x万元,0.2所以(10−x−2×0.5)x≥22.4,化简得x2−6x+8.96≤0,解得2.8≤x≤3.2,0.2故选:BC小提示:关键点点睛:理解题意并求出每册杂志定价为x (x >2)元时的发行量是解题关键. 填空题 12、化简:(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)(1+122)(1+12)=________.答案:2−1263分析:分析式子可以发现,若在结尾乘以一个(1−12),则可以从后到前逐步使用平方差公式进行计算,为保证恒等计算,在原式末尾乘以(1−12)×2即可﹒ 原式=(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)(1+122)(1+12)×(1−12)×2=(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)(1+122)×(1−122)×2 =(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)×(1−124)×2 =(1+1232)(1+1216)(1+128)×(1−128)×2 =(1+1232)(1+1216)×(1−1216)×2 =(1+1232)×(1−1232)×2 =(1−1264)×2 =2−1263所以答案是:2−1263﹒13、√a ⋅√a ⋅√a 3的分数指数幂表示为____________答案:a 34分析:本题可通过根式与分数指数幂的互化得出结果.√a ⋅√a ⋅√a 3=√a ⋅√a ⋅a 123=√a ⋅√a 323=√a ⋅a 12=√a 32=a 34, 所以答案是:a 34.14、写出一个同时具有下列性质①②③的函数f(x)=________.①定义域为R;②值域为(−∞,1);③对任意x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,均有f(x1)−f(x2)x1−x2>0.答案:f(x)=1−12x(答案不唯一)分析:直接按要求写出一个函数即可.f(x)=1−12x ,定义域为R;12x>0,f(x)=1−12x<1,值域为(−∞,1);是增函数,满足对任意x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,均有f(x1)−f(x2)x1−x2>0.所以答案是:f(x)=1−12x(答案不唯一).解答题15、已知函数f(x)=1−2a|x|+1(a>0,a≠1).(1)判断f(x)的奇偶性并证明;(2)若f(x)在[−1,1]上的最大值为13,求a的值.答案:(1)偶函数;证明见解析;(2)a=2.解析:(1)利用奇偶函数的定义证明;(2)讨论去绝对值,并分a>1和0<a<1两种情况讨论函数的单调性,求函数的最大值,建立方程,求a的值.解:(1)f(x)的定义域为R,又f(−x)=1−2a|−x|+1=1−2a|x|+1=f(x)⇒f(−x)=f(x),所以f(x)为偶函数;(2)因为f(x)为偶函数,当0≤x≤1时,f(x)=1−2a|x|+1=1−2a x+1,若a∈(0,1),f(x)=1−2a x+1,函数单调递减,f(x)max=f(0)=0,若a∈(1,+∞),f(x)=1−2a x+1,函数单调递增,f(x)max=f(1)=1−2a+1=13⇒a=2,当−1≤x<0,f(x)=1−2a|x|+1=1−2a−x+1,若a∈(0,1),f(x)=1−2a−x+1,函数单调递增,f(x)max=f(0)=0,若a∈(1,+∞),f(x)=1−2a−x+1,函数单调递减,f(x)max=f(−1)=1−2a+1=13⇒a=2,综上,a=2.小提示:关键点点睛:本题考查指数型复合函数证明奇偶性以及根据函数的最值,求参数的取值范围,本题的关键是求函数的单调性,关键是利用函数是偶函数,先去绝对值,再利用复合函数的单调性求函数的单调性,从而确定函数的最值.。
(名师选题)(精选试题附答案)高中数学第四章指数函数与对数函数经典大题例题单选题1、已知y 1=(13)x,y 2=3x ,y 3=10−x ,y 4=10x ,则在同一平面直角坐标系内,它们的图象大致为()A .B .C .D .答案:A分析:根据指数函数的单调性及图像特征进行比较,即可判断.y 2=3x 与y 4=10x 是增函数,y 1=(13)x 与y 3=10−x =(110)x是减函数,在第一象限内作直线x =1,该直线与四条曲线交点的纵坐标的大小对应各底数的大小,易知:选A .故选:A2、若函数y =(m 2−m −1)⋅m x 是指数函数,则m 等于( )A .−1或2B .−1C .2D .12 答案:C分析:根据题意可得出关于实数m 的等式与不等式,即可解得实数m 的值.由题意可得{m 2−m −1=1m >0m ≠1,解得m =2. 故选:C.3、已知函数f(x)=2x −x −1,则不等式f(x)>0的解集是( ).A .(−1,1)B .(−∞,−1)∪(1,+∞)C .(0,1)D .(−∞,0)∪(1,+∞)答案:D分析:作出函数y =2x 和y =x +1的图象,观察图象可得结果.因为f (x )=2x −x −1,所以f (x )>0等价于2x >x +1,在同一直角坐标系中作出y =2x 和y =x +1的图象如图:两函数图象的交点坐标为(0,1),(1,2),不等式2x>x+1的解为x<0或x>1.所以不等式f(x)>0的解集为:(−∞,0)∪(1,+∞). 故选:D.小提示:本题考查了图象法解不等式,属于基础题.4、已知函数f(x)=11+2x,则对任意实数x,有()A.f(−x)+f(x)=0B.f(−x)−f(x)=0C.f(−x)+f(x)=1D.f(−x)−f(x)=13答案:C分析:直接代入计算,注意通分不要计算错误.f(−x)+f(x)=11+2−x +11+2x=2x1+2x+11+2x=1,故A错误,C正确;f(−x)−f(x)=11+2−x −11+2x=2x1+2x−11+2x=2x−12x+1=1−22x+1,不是常数,故BD错误;故选:C.5、声强级L1(单位:dB)与声强I的函数关系式为:L1=10lg(I10−12).若普通列车的声强级是95dB,高速列车的声强级为45dB,则普通列车的声强是高速列车声强的()A.106倍B.105倍C.104倍D.103倍答案:B分析:设普通列车的声强为I 1,高速列车的声强为I 2,由声强级得95=10lg (I 110−12),45=10lg (I 210−12),求出I 1、I 2相除可得答案.设普通列车的声强为I 1,高速列车的声强为I 2,因为普通列车的声强级是95dB ,高速列车的声强级为45dB ,所以95=10lg (I 110−12),45=10lg (I210−12), 95=10lg (I110−12)=10(lgI 1+12),解得−2.5=lgI 1,所以I 1=10−2.5, 45=10lg (I210−12)=10(lgI 2+12),解得−7.5=lgI 2,所以I 2=10−7.5, 两式相除得I 1I 2=10−2.510−7.5=105, 则普通列车的声强是高速列车声强的105倍.故选:B.6、已知函数f(x)={a x ,x <0(a −2)x +3a,x ≥0,满足对任意x 1≠x 2,都有f(x 1)−f(x 2)x 1−x 2<0成立,则a 的取值范围是( ) A .a ∈(0,1)B .a ∈[34,1)C .a ∈(0,13]D .a ∈[34,2)答案:C分析:根据条件知f(x)在R 上单调递减,从而得出{0<a <1a −2<03a ≤1,求a 的范围即可.∵f(x)满足对任意x 1≠x 2,都有f(x 1)−f(x 2)x 1−x 2<0成立,∴f(x)在R 上是减函数,∴{0<a <1a −2<0(a −2)×0+3a ≤a 0,解得0<a ≤13,∴a 的取值范围是(0,13].故选:C .7、荀子《劝学》中说:“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海.”所以说学习是日积月累的过程,每天进步一点点,前进不止一小点.我们可以把(1+1%)365看作是每天的“进步”率都是1%,一年后是1.01365≈37.7834;而把(1−1%)365看作是每天“退步”率都是1%,一年后是0.99365≈0.0255.若“进步”的值是“退步”的值的100倍,大约经过(参考数据:lg 101≈2.0043,lg 99≈1.9956) ( )天.A .200天B .210天C .220天D .230天答案:D分析:根据题意可列出方程100×0.99x =1.01x ,求解即可.设经过x 天“进步”的值是“退步”的值的100倍,则100×0.99x =1.01x ,即(1.010.99)x =100,∴x =log 1.010.99100=lg 100lg 1.010.99=lg 100lg 10199=2lg 101−lg 99 ≈22.0043−1.9956=20.0087≈230.故选:D .8、若函数f (x )=ln(ax +√x 2+1)是奇函数,则a 的值为( )A .1B .-1C .±1D .0答案:C分析:根据函数奇函数的概念可得ln(−ax +√x 2+1)+ln(ax +√x 2+1)=0,进而结合对数的运算即可求出结果.因为f (x )=ln(ax +√x 2+1)是奇函数,所以f (-x )+f (x )=0.即ln(−ax +√x 2+1)+ln(ax +√x 2+1)=0恒成立,所以ln [(1−a 2)x 2+1]=0,即(1−a 2)x 2=0 恒成立,所以1−a 2=0,即a =±1.当a =1时,f (x )=ln(x +√x 2+1),定义域为R ,且f (−x )+f (x )=0,故符合题意;当a =−1时,f (x )=ln(−x +√x 2+1),定义域为R ,且f (−x )+f (x )=0,故符合题意;故选:C.9、中国的5G技术领先世界,5G技术的数学原理之一便是著名的香农公式:C=Wlog2(1+SN),它表示:在受噪声干扰的信道中,最大信息传递速率C取决于信道带宽W、信道内信号的平均功率S、信道内部的高斯噪声功率N的大小,其中SN叫做信噪比.当信噪比比较大时,公式中真数中的1可以忽略不计,按照香农公式,若不改变带宽W,而将信噪比SN从1000提升至5000,则C大约增加了()(附:lg2≈0.3010)A.20%B.23%C.28%D.50%答案:B分析:根据题意写出算式,再利用对数的换底公式及题中的数据可求解.将信噪比SN 从1000提升至5000时,C大约增加了Wlog2(1+5000)−Wlog2(1+1000)Wlog2(1+1000)=log25001−log21001log21001≈lg5000lg2−lg1000lg2lg1000lg2=lg53=1−lg23≈0.23=23%.故选:B.10、若n<m<0,则√m2+2mn+n2−√m2−2mn+n2等于()A.2m B.2n C.−2m D.−2n答案:C分析:根据根式的计算公式,结合参数范围,即可求得结果.原式=|m+n|−|m−n|,∵n<m<0,∴m+n<0,m−n>0,∴原式=−(m+n)−(m−n)=−2m.故选:C小提示:本题考查根式的化简求值,属简单题,注意参数范围即可. 填空题11、已知0<a<1,化简:√a43−2a+a23=______.答案:a 13−a23分析:根据指数幂的基本运算结合指数函数的性质即可求解.解:√a 43−2a +a 23=√(a 23−a 13)2=|a 23−a 13|, 因为0<a <1,23>13,所以a 23<a 13,所以√a 43−2a +a 23=a 13−a 23. 所以答案是:a 13−a 23. 12、√a ⋅√a ⋅√a 3的分数指数幂表示为____________答案:a 34分析:本题可通过根式与分数指数幂的互化得出结果. √a ⋅√a ⋅√a 3=√a ⋅√a ⋅a 123=√a ⋅√a 323=√a ⋅a 12=√a 32=a 34,所以答案是:a 34.13、设x 13=2,则√x 53⋅x −1=___________.答案:4分析:由根式与有理数指数幂的关系,结合指数幂的运算性质,求值即可.由√x 53⋅x −1=x 53⋅x −1=x 23=(x 13)2=22=4. 所以答案是:4.14、若log 2[log 3(log 4x )]=0,则x =________.答案:64分析:利用对数的运算性质以及指数式与对数式的互化即可求解.log 2[log 3(log 4x )]=0⇒log 3(log 4x )=1⇒log 4x =3⇒x =43=64.所以答案是:64小提示:本题考查了对数的运算性质以及指数式与对数式的互化,考查了基本运算求解能力,属于基础题.15、已知10p =3,用p 表示log 310=_____.答案:1p ##p −1 分析:根据指数和对数的关系,以及换底公式,分析即得解.∵10p =3,∴p =lg3,∴log 310=1g101g3=11g3=1p . 所以答案是:1p .解答题16、已知函数f (x )=ax 2+bx +1(a ≠0)的图象关于直线x =1对称,且函数y =f (x )+2x 为偶函数,函数g (x )=1−2x .(1)求函数f (x )的表达式;(2)求证:方程f (x )+g (x )=0在区间[0,1]上有唯一实数根;(3)若存在实数m ,使得f (m )=g (n ),求实数n 的取值范围.答案:(1)f (x )=(x −1)2(2)证明见解析(3)(−∞,0]分析:(1)根据二次函数的对称轴以及奇偶性即可求解a,b ,进而可求解析式,(2)根据函数的单调性以及零点存在性定理即可判断,(3)将条件转化为函数值域,即可求解.(1)∵f (x )=ax 2+bx +1的图象关于直线x =1对称,∴−b 2a =1⇒b =−2a .又y =f (x )+2x =ax 2+(b +2)x +1为偶函数,∴b =−2,a =1.∴f (x )=x 2−2x +1=(x −1)2.(2)设ℎ(x )=f (x )+g (x )=(x −1)2+1−2x ,∵ℎ(0)=1>0,ℎ(1)=−1<0,∴ℎ(0)·ℎ(1)<0.又f (x )=(x −1)2,g (x )=1−2x 在区间[0,1]上均单调递减,∴ℎ(x )在区间[0,1]上单调递减,∴ℎ(x )在区间[0,1]上存在唯一零点.∴方程f (x )+g (x )=0在区间[0,1]上有唯一实数根.(3)由题可知f (x )=(x −1)2≥0,g (x )=1−2x <1,若存在实数m ,使得f (m )=g (n ),则g (n )∈[0,1),即1−2n ≥0,解得n ≤0.∴n 的取值范围是(−∞,0].17、已知f (x )是定义在R 上的偶函数,当x ≥0时,f (x )是二次函数,其图象与x 轴交于A (1,0),B (3,0)两点,与y 轴交于C (0,6).(1)求f (x )的解析式;(2)若方程f (x )−2a +2=0有两个不同的实数根,求a 的取值范围.答案:(1)f (x )={2x 2−8x +6,x ≥0,2x 2+8x +6,x <0.(2){0}∪(4,+∞)分析:(1)当x ≥0时,利用待定系数法得到f (x )=2x 2−8x +6,再使用奇偶性,得出f (x )=2x 2+8x +6(x <0)即可;(2)利用数形结合解决.(1)依题意可设,当x ≥0时,f (x )=k (x −1)(x −3).由f (0)=6,得3k =6,∴k =2,∴f (x )=2(x −1)(x −3)=2x 2−8x +6(x ≥0).当x <0时,−x >0,则f (−x )=2x 2+8x +6.又f (x )是偶函数,∴f (−x )=f (x ),∴f (x )=2x 2+8x +6(x <0).∴f (x )={2x 2−8x +6,x ≥0,2x 2+8x +6,x <0.(2)依题意知f (x )=2a −2有两个不同的实数根,即y =f (x )与y =2a -2在同一坐标系中的图象有两个不同的交点. 作出函数f (x )的图象,如图所示.由图,可知只需满足条件2a -2=-2或2a −2>6,∴a =0或a >4,即实数a 的取值范围是{0}∪(4,+∞).18、(1)求值:[(−3)2]32+0.125−13+(√23)6−(37)0(2)化简4√a 23⋅b −13÷(−23a −13b −13) 答案:(1)32;(2)−6a分析:(1)根据指数幂的运算性质即可得解.(2)根据指数幂的运算性质即可得解.(1)原式=(32)32+(0.53)−13+(213)6−1=33+0.5−1+22−1=27+2+4−1=32 (2)原式=4a 23⋅b −13−23a −13b −13=4×(−32)a 23+13⋅b −13+13=−6a ⋅b 0=−6a19、已知a 12+a −12=3,求下列各式的值.(1)a +a −1;(2)a 2+a −2;(3)a 32+a −32+2a 2+a −2+3.答案:(1)7(2)47(3)25 分析:(1)将所给的等式两边平方,整理即可求得a +a −1的值;(2)将(1)中所得的结果两边平方,整理即可求得a 2+a −2的值;(3)首先利用立方差公式可得a 32+a −32=(a 12+a −12)(a −1+a −1),然后结合(1)(2)的结果即可求得代数式的值.(1)将a 12+a −12=3两边平方,得a +a −1+2=9,所以a +a −1=7.(2)将a +a −1=7两边平方,得a 2+a −2+2=49,所以a 2+a 2=47.(3)∵a 12+a −12=3,a +a −1=7,a 2+a 2=47,∴a32+a−32=(a12)3+(a−12)3=(a12+a−12)(a−1+a−1)=3×(7−1)=18,∴a 32+a−32+2a2+a−2+3=18+247+3=25.。
第六讲 对数及对数函数【套路秘籍】一.对数的概念 (1)对数的定义①一般地,如果a (a >0,a ≠1)的b 次幂等于N ,即a b=N ,那么称b 是以a 为底N 的对数,记作b =log a N ,其中,a 叫做对数的底数,N 叫做真数.②底数的对数是1,即log a a =1,1的对数是0,即log a 1=0. (2)几种常见对数4.对数的性质与运算法则 (1)对数的性质 ①log a Na=N (a >0且a ≠1,N >0);②log a a N=N (a >0且a ≠1). (2)对数的重要公式①换底公式:log b N =log a Nlog a b (a ,b 均大于零且不等于1,N >0);②log a b =1log b a (a ,b 均大于零且不等于1).(3)对数的运算法则如果a >0且a ≠1,M >0,N >0,那么 ①log a (MN )=log a M +log a N ; ②log a M N=log a M -log a N ; ③log a M n=n log a M (n ∈R ); ④log m na M =n mlog a M . 二.对数函数的定义1.形如y =log a x (a >0,a ≠1)的函数叫作对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞).2.对数函数的图象与性质3.反函数指数函数y =a x(a >0且a ≠1)与对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)互为反函数,它们的图象关于直线y =x 对称.【套路修炼】考向一 对数的运算【例1】(1)lg 22·lg 250+lg 25·lg 40=. (2)若3a=5b=225,则1a +1b = 。
(4)若log a 2=m ,log a 5=n ,则a 3m+n =( 。
【举一反三】1.已知a =log 32,那么log 38-2log 36用a 表示为. 2.若3x =4y=36,则2x +1y=.3. 设2a =5b=m ,且1a +1b=2,则m =.4.计算:(1-log 63)2+log 62·log 618log 64=.5.已知均不为1的正数a ,b ,c 满足a x =b y =c z,且1x +1y +1z=0,求abc 的值.6.设log a C ,log b C 是方程x 2-3x +1=0的两根,求log a bC 的值.7.方程33x -56=3x -1的实数解为.考向二 对数函数的判断【例2】函数f(x)=(a 2+a −5)log a x 为对数函数,则f(18)等于( ) A .3 B .−3 C .−log 36 D .−log 38【举一反三】1.下列函数是对数函数的是( )A .y =log 3(x +1)B .y =log a (2x)(a >0,a ≠1)C .y =lnxD .y =log a x 2(a >0,a ≠1) 2.下列函数,是对数函数的是 A .y=lg10xB .y=log 3x2C .y=lnxD .y=log13(x –1)3.在M=log (x –3)(x+1)中,要使式子有意义,x 的取值范围为A .(–∞,3]B .(3,4)∪(4,+∞)C .(4,+∞)D .(3,4)考向三 对数的单调性【例3】(1)函数f(x)=lg(6x −x 2)的单调递减区间为 。
第二章 函数 三 指数函数与对数函数【考点阐述】指数概念的扩充.有理指数幂的运算性质.指数函数.对数.对数的运算性质.对数函数. 【考试要求】(4)理解分数指数幂的概念,掌握有理指数幂的运算性质,掌握指数函数的概念、图像和性质.(5)理解对数的概念,掌握对数的运算性质;掌握对数函数的概念、图像和性质.(6)能够运用函数的性质、指数函数和对数函数的性质解决某些简单的实际问题. 【考题分类】(一)选择题(共15题)1.(安徽卷文7)设232555322555a b c ===(),(),(),则a ,b ,c 的大小关系是 (A )a >c >b (B )a >b >c (C )c >a >b (D )b >c >a【答案】A【解析】25y x =在0x >时是增函数,所以a c >,2()5xy =在0x >时是减函数,所以c b >。
【方法总结】根据幂函数与指数函数的单调性直接可以判断出来.2.(湖南卷文8)函数y=ax2+ bx 与y= ||log b ax(ab ≠0,| a |≠| b |)在同一直角坐标系中的图像可能是【答案】D【解析】对于A 、B 两图,|b a |>1而ax2+ bx=0的两根之和为 -b a ,由图知0<-b a <1得-1<ba <0,矛盾,对于C 、D 两图,0<|b a |<1,在C 图中两根之和-b a <-1,即ba >1矛盾,选D 。
3.(辽宁卷文10)设525bm ==,且112a b +=,则m =(A(B )10 (C )20 (D )100【答案】D解析:选A.211log 2log 5log 102,10,m m m m a b +=+==∴=又0,m m >∴=4.(全国Ⅰ卷理8文10)设a=3log 2,b=In2,c=125-,则 A. a<b<c B. b<c<a C. c<a<b D . c<b<a 【答案】C【解析】 a=3log 2=21log 3, b=In2=21log e ,而22log 3log 1e >>,所以a<b,c=125-222log 4log 3>=>,所以c<a,综上c<a<b.【命题意图】本小题以指数、对数为载体,主要考查指数函数与对数函数的性质、实数大小的比较、换底公式、不等式中的倒数法则的应用.5.(全国Ⅰ卷理10)已知函数F(x)=|lgx|,若0<a<b,且f(a)=f(b),则a+2b 的取值范围是(A))+∞(B))+∞ (C)(3,)+∞(D)[3,)+∞【答案】A【命题意图】本小题主要考查对数函数的性质、函数的单调性、函数的值域,考生在做本小题时极易忽视a 的取值范围,而利用均值不等式求得a+2b 2a a =+>从而错选A,这也是命题者的用苦良心之处.【解析】因为 f(a)=f(b),所以|lga|=|lgb|,所以a=b(舍去),或1b a =,所以a+2b=2a a +又0<a<b,所以0<a<1<b ,令2()f a a a =+,由“对勾”函数的性质知函数()f a 在a ∈(0,1)上为减函数,所以f(a)>f(1)=1+21=3,即a+2b 的取值范围是(3,+∞).6.(全国Ⅰ卷文7)已知函数()|lg |f x x =.若a b ≠且,()()f a f b =,则a b +的取值范围是(A)(1,)+∞ (B)[1,)+∞ (C) (2,)+∞ (D) [2,)+∞【答案】C【命题意图】本小题主要考查对数函数的性质、函数的单调性、函数的值域,考生在做本小题时极易忽视a 的取值范围,而利用均值不等式求得a+b=12a a +≥,从而错选D,这也是命题者的用苦良心之处. 7.(山东卷文3)函数()()2log 31x f x =+的值域为A.()0,+∞ B. )0,+∞⎡⎣ C. ()1,+∞ D. )1,+∞⎡⎣ 【答案】A【解析】因为311x+>,所以()()22log 31log 10x f x =+>=,故选A 。
【命题意图】本题考查对数函数的单调性、函数值域的求法等基础知识。
8.(陕西卷文7)下列四类函数中,个有性质“对任意的x>0,y>0,函数f(x)满足f (x +y )=f (x )f (y )”的是 [ ](A )幂函数 (B )对数函数 (C )指数函数 (D )余弦函数 【答案】C 【解析】因为x yx y aa a +=所以f (x +y )=f (x )f (y )。
9.(上海卷理17)若0x 是方程131()2xx =的解,则0x 属于区间 【答】( )(A)(23,1) (B)(12,23) (C)(13,12) (D)(0,13)解析:结合图形312131312121,3121⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛>⎪⎭⎫ ⎝⎛ ,∴0x 属于区间(13,12) 10.(上海卷文17)若0x 是方程式lg 2x x +=的解,则0x 属于区间 [答]()(A )(0,1). (B )(1,1.25). (C )(1.25,1.75)(D )(1.75,2)解析:04147lg )47()75.1(,2lg )(<-==-+=f f x x x f 由构造函数11.(四川卷理3)552log 10log 0.25+=(A )0 (B )1 (C ) 2 (D )4解析:2log510+log50.25 =log5100+log50.25 =log525 =2 答案:C12.(四川卷文2)函数y=log2x 的图象大致是高^考#资*源^网(A) (B) (C) (D)解析:本题考查对数函数的图象和基本性质.答案:C13.(天津卷文6)设554a log4b logc log===25,(3),,则(A)a<c<b (B) b<c<a (C) a<b<c (D) b<a<c【答案】D【解析】因为55a log4log5=1,=<2255(log3)(log5)=1,b=<544c log log41=>=,所以c最大,排除A、B;又因为a、b(0,1)∈,所以a b>,故选D。
【命题意图】本题考查对数函数的单调性,属基础题。
14.(浙江卷文2)已知函数1()log(1),f x x=+若()1,fα=α=(A)0 (B)1 (C)2 (D)3解析:α+1=2,故α=1,选B,本题主要考察了对数函数概念及其运算性质,属容易题15.(重庆卷文4)函数y=的值域是(A)[0,+∞)(B) [0,4] (C) [0,4) (D) (0,4)【答案】C【解析】[)40,0164160,4x x>∴≤-<.(二)填空题(共4题)1. (福建卷理15)已知定义域为(0)+∞,的函数()f x满足:(1)对任意(0)x∈+∞,,恒有(2)2()f x f x=成立;(2)当(12]x∈,时()2f x x=-。
给出结论如下:①对任意m Z∈,有(2)0mf=;②函数()f x的值域为[0)+∞,;③存在n Z∈,使得(21)9nf+=;④“函数()f x在区间()a b,上单调递减”的充要条件是“存在k Z∈,使得1()(22)k ka b+⊆,,”。
其中所有正确结论的序号是。
【答案】①②④【解析】○1)2(2)2(2)22()2(111====⋅=---ffff mmmm,正确;○2取]2,2(1+∈m m x ,则]2,1(2∈m x ;m m x x f 22)2(-=,从而 xxf x f x f m m m -====+12)2(2)2(2)( ,其中, ,2,1,0=m ,从而),0[)(+∞∈x f ,正确;○3122)12(1--=++n m n f ,假设存在n 使9)12(=+n f ,即存在..,,21t s x x 102221=-x x ,又,x 2变化如下:2,4,8,16,32,……,显然不存在,所以该命题错误;○4根据前面的分析容易知道该选项正确;综合有正确的序号是○1○2○4.【命题意图】本题通过抽象函数,考查了函数的周期性,单调性,以及学生的综合分析能力,难度不大。
2.(上海卷理8)对任意不等于1的正数a ,函数f(x)=log (3)a x +的反函数的图像都经过点P ,则点P 的坐标是 解析:f(x)=log (3)a x +的图像过定点(-2,0),所以其反函数的图像过定点(0,-2)3.(上海卷文9)函数3()log (3)f x x =+的反函数的图像与y 轴的交点坐标是。
解析:考查反函数相关概念、性质法一:函数3()log (3)f x x =+的反函数为33-=xy ,另x=0,有y=-2 法二:函数3()log (3)f x x =+图像与x 轴交点为(-2,0),利用对称性可知,函数3()log (3)f x x =+的反函数的图像与y 轴的交点为(0,-2)4.(浙江卷文16)某商家一月份至五月份累计销售额达3860万元,预测六月份销售额为500万元,七月份销售额比六月份递增x%,八月份销售额比七月份递增x%,九、十月份销售总额与七、八月份销售总额相等,若一月至十月份销售总额至少至少达7000万元,则,x 的最小值。
解析:20;依题意238605002[500(1%)500(1%)]7000x x +++++≥,化简得2(%)3%0.64x x+≥,所以20x ≥。
【命题意图】本题主要考察了用一元二次不等式解决实际问题的能力,属中档题。