指数函数与对数函数知识总结及练习
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高中数学必修一第四章指数函数与对数函数必练题总结单选题1、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 .√3,54,13,12 C .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 .2、基本再生数R 0与世代间隔T 是新冠肺炎的流行病学基本参数.基本再生数指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,可以用指数模型:I(t)=e rt 描述累计感染病例数I (t )随时间t (单位:天)的变化规律,指数增长率r 与R 0,T 近似满足R 0 =1+rT .有学者基于已有数据估计出R 0=3.28,T =6.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间约为(ln2≈0.69) ( ) A .1.2天B .1.8天 C .2.5天D .3.5天答案:B分析:根据题意可得I (t )=e rt =e 0.38t ,设在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间为t 1天,根据e 0.38(t+t 1)=2e 0.38t ,解得t 1即可得结果. 因为R 0=3.28,T =6,R 0=1+rT ,所以r =3.28−16=0.38,所以I (t )=e rt =e 0.38t ,设在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间为t 1天, 则e 0.38(t+t 1)=2e 0.38t ,所以e 0.38t 1=2,所以0.38t 1=ln2, 所以t 1=ln20.38≈0.690.38≈1.8天.故选:B.小提示:本题考查了指数型函数模型的应用,考查了指数式化对数式,属于基础题. 3、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.4、已知函数f(x)={x −2,x ∈(−∞,0)lnx,x ∈(0,1)−x 2+4x −3,x ∈[1,+∞) ,若函数g(x)=f(x)−m 恰有两个零点,则实数m 不可能...是( )A .−1B .0C .1D .2 答案:D解析:依题意画出函数图象,函数g(x)=f(x)−m 的零点,转化为函数y =f(x)与函数y =m 的交点,数形结合即可求出参数m 的取值范围;解:因为f(x)={x −2,x ∈(−∞,0)lnx,x ∈(0,1)−x 2+4x −3,x ∈[1,+∞),画出函数图象如下所示, 函数g(x)=f(x)−m 的有两个零点,即方程g(x)=f(x)−m =0有两个实数根,即f(x)=m ,即函数y =f(x)与函数y =m 有两个交点,由函数图象可得m ≤0或m =1,故选:D小提示:函数零点的求解与判断方法:(1)直接求零点:令f (x )=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[a ,b ]上是连续不断的曲线,且f (a )·f (b )<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点. 5、化简√−a 3·√a 6的结果为( ) A .−√a B .−√−a C .√−a D .√a 答案:A分析:结合指数幂的运算性质,可求出答案. 由题意,可知a ≥0,∴√−a3·√a6=(−a)13⋅a16=−a13⋅a16=−a13+16=−a12=−√a.故选:A.6、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I1,高速列车的声强为I2,由声强级得95=10lg(I110−12),45=10lg(I210−12),求出I1、I2相除可得答案.设普通列车的声强为I1,高速列车的声强为I2,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(I110−12),45=10lg(I210−12),95=10lg(I110−12)=10(lgI1+12),解得−2.5=lgI1,所以I1=10−2.5,45=10lg(I210−12)=10(lgI2+12),解得−7.5=lgI2,所以I2=10−7.5,两式相除得I1I2=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.7、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:A8、若ln2=a ,ln3=b ,则log 818=( ) A .a+3b a 3B .a+2b 3aC .a+2b a 3D .a+3b 3a答案:B分析:先换底,然后由对数运算性质可得. log 818=ln18ln8=ln(32×2)ln23=2ln3+ln23ln2=2b+a 3a.故选:B 多选题9、已知函数f (x )=log 3(x 2−1),g (x )=x 2−2x +a ,∃x 1∈[2,+∞),∀x 2∈[13,3]有f (x 1)≤g (x 2),则实数a 的可能取值是( )A .12B .1C .52D .3 答案:CD分析:将问题转化为当x 1∈[2,+∞),x 2∈[13,3]时,f (x 1)min ≤g (x 2)min ,然后分别求出两函数的最小值,从而可求出a 的取值范围,进而可得答案∃x 1∈[2,+∞),∀x 2∈[13,3]有f (x 1)≤g (x 2)等价于当x 1∈[2,+∞),x 2∈[13,3]时,f (x 1)min ≤g (x 2)min .当x ∈[2,+∞)时,令t =x 2−1,则y =log 3t ,因为t =x 2−1在[2,+∞)上为增函数,y =log 3t 在定义域内为增函数,所以函数f (x )=log 3(x 2−1)在[2,+∞)上单调递增,所以f (x )min =f (2)=1. g (x )=x 2−2x +a 的图象开口向上且对称轴为x =1, ∴当x ∈[13,3]时,g (x )min =g (1)=a −1,∴1≤a −1,解得a ≥2. 故选:CD .10、已知x 1+log 3x1=0,x 2+log 2x2=0,则( )A.0<x2<x1<1B.0<x1<x2<1C.x2lgx1−x1lgx2<0D.x2lgx1−x1lgx2>0答案:BC分析:根据对数函数的性质可判断AB正误,由不等式的基本性质可判断CD正误.由x1=−log3x1>0可得0<x1<1,同理可得0<x2<1,因为x∈(0,1)时,恒有log2x<log3x所以x1−x2=log2x2−log3x1<0,即x1<x2,故A错误B正确;因为0<x1<x2<1,所以lgx1<lgx2<0,即0<−lgx2<−lgx1,由不等式性质可得−x1lgx2<−x2lgx1,即x2lgx1−x1lgx2<0,故C正确D错误.故选:BC小提示:关键点点睛:利用对数函数的真数大于零及对数函数的图象与性质可得0<x1<x2<1是解题的关键,根据不等式的基本性质可判断CD,属于中档题.11、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)上是减函数答案:AB解析:求出函数f(x)+g(x)和f(x)−g(x)的解析式,再判断函数的定义域、奇偶性、借助复合函数的单调性与最值即可得出结论.解:∵f(x)=log a(x+1),g(x)=log a(1−x)(a>0,a≠1),∴f(x)+g(x)=log a(x+1)+log a(1−x),由x+1>0且1−x>0得−1<x<1,故A对;由f(−x)+g(−x)=log a(−x+1)+log a(1+x)=f(x)+g(x)得函数f(x)+g(x)是偶函数,其图象关于y轴对称,B对;∵−1<x<1,∴f(x)+g(x)=log a(1−x2),∵y=1−x2在[0,1)上单调递减,由复合函数的单调性可知,当0<a<1时,函数f(x)+g(x)在[0,1)上单调递增,有最小值f(0)+g(0)=log a(1−0)=0;当a>1时,函数f(x)+g(x)在[0,1)上单调递减,无最小值;故 C错;∵f(x)−g(x)=log a(x+1)−log a(1−x),当0<a<1时,f(x)=log a(x+1)在(0,1)上单调递减,g(x)=log a(1−x)在(0,1)上单调递增,函数f(x)−g(x)在(0,1)上单调递减;当a>1时,f(x)=log a(x+1)在(0,1)上单调递增,g(x)=log a(1−x)在(0,1)上单调递减,函数f(x)−g(x)在(0,1)上单调递增;故D错;故选:AB.小提示:本题主要考查函数奇偶性与单调性的性质应用,考查逻辑推理能力,属于中档题.填空题12、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:−2.13、心理学家有时用函数L(t)=A(1−e−kt)测定在时间t(单位:min)内能够记忆的量L,其中A表示需要记忆的量,k表示记忆率.假设一个学生需要记忆的量为200个单词,此时L表示在时间t内该生能够记忆的单词个数.已知该生在5min内能够记忆20个单词,则k的值约为(ln0.9≈−0.105,ln0.1≈−2.303)______.答案:0.021分析:该生在5min内能够记忆20个单词,将A=200,L(5)=20带入即可得出结论. 由题意可知200(1−e−5k)=20,所以,e−5k=0.9,所以ln e−5k=ln0.9≈−0.105,解得k≈0.021.所以答案是:0.021.14、已知函数f(x)={e x−1,x≥0,ax2+x+a,x<0恰有2个零点,则a=__________.答案:12##0.5分析:先求得f(x)在[0,+∞)上恰有1个零点,则方程ax2+x+a=0有1个负根,a=0时不成立,a≠0时,由一元二次方程的性质分Δ=0和Δ>0讨论求解即可.当x≥0时,令f(x)=e x−1=0,解得x=0,故f(x)在[0,+∞)上恰有1个零点,即方程ax2+x+a=0有1个负根.当a=0时,解得x=0,显然不满足题意;当a≠0时,因为方程ax2+x+a=0有1个负根,所以Δ=1−4a2≥0.当Δ=1−4a2=0,即a=±12时,其中当a=12时,12x2+x+12=0,解得x=−1,符合题意;当a=−12时,−12x2+x−12=0,解得x=1,不符合题意;当Δ=1−4a2>0时,设方程ax2+x+a=0有2个根x1,x2,因为x1x2=1>0,所以x1,x2同号,即方程ax2+x+a=0有2个负根或2个正根,不符合题意.综上,a=12.所以答案是:0.5.解答题15、已知函数f(x)=log2(2x+1).(1)求不等式f(x)>1的解集;(2)若函数g(x)=log2(2x−1)(x>0),若关于x的方程g(x)=m+f(x)在[1,2]有解,求m的取值范围.答案:(1){x|x>0};(2)[log213,log235].分析:(1)由f(x)>1可得2x+1>2,从而可求出不等式的解集,(2)由g(x)=m+f(x),得m=g(x)−f(x)=log2(1−22x+1),再由x∈[1,2]可得log2(1−22x+1)的范围,从而可求出m的取值范围(1)原不等式可化为2x+1>2,即2x>1,∴x>0,所以原不等式的解集为{x|x>0}(2)由g(x)=m+f(x),∴m=g(x)−f(x)=log2(1−22x+1),当1≤x≤2时,25≤22x+1≤23,13≤1−22x+1≤35,m∈[log213,log235]。
指数函数和对数函数知识点总结适用于高一应届学习及高三一轮复习指数函数和对数函数知识点总结及练习题一.指数函数(一)指数及指数幂的运算a am ar as ar s (ar)s ars (ab)r arbr(二)指数函数及其性质1.指数函数的概念:一般地,形如y a(a 0且a 1)叫做指数函数。
xmn二.对数函数(一)对数1.对数的概念:一般地,如果a N(a 0且a 1),那么x叫做以a为底N的对数,记作x logaN,其中a叫做底数,N叫做真数,logaN叫做对数式。
2.指数式与对数式的互化幂值真数xax log指数对数适用于高一应届学习及高三一轮复习3.两个重要对数(1)常用对数:以10为底的对数lgN(2)自然对数:以无理数e 2.***** 为底的对数lnN(二)对数的运算性质(a 0且a 1,M 0,N 0)①logaM logaN logaMN ②logaM logaN loga③logaM nlogaM ④换底公式:logab 关于换底公式的重要结论:①logamb(三)对数函数1.对数函数的概念:形如y logax(a 0且a 1)叫做对数函数,其中x 是自变量。
M Nnlogcb(c 0且c 1)logcannlogab ②logab logba 1 m适用于高一应届学习及高三一轮复习基本初等函数练习题1.已知集合M { 1,1},N {x|12x 1 4,x Z},则M∩N=()2A.{-1,1}B.{0}C.{-1}D.{-1,0} 2.设11b1a() () 1,则()333abaaabbaabaaA.a a bB.a b aC.a a bD.a b a 3.设y1 40.9,y2 80.48,y3 () 1.5,则()12A.y3 y1 y2B.y2 y1 y3C.y1 y3 y2D.y3 y1 y2 4.若()122a 11()3 2a,则实数a的取值范围是()211A.(1,+∞)B.(,+∞)C.(-∞,1)D.(-∞,)221-5.方程3x1=的解为()9A.x=2B.x=-2C.x=1D.x=-1116.已知实数a,b满足等式(a=()b,则下列五个关系式:①0ba;②ab0;③0ab;23④ba0;⑤a=b。
指数函数及其性质1.指数函数概念一般地,函数叫做指数函数,其中是自变量,函数的定义域为.2.指数函数函数性质:函数名称定义图象定义域值域过定点奇偶性单调性函数值的变化情况变化对图象的影响指数函数函数且叫做指数函数图象过定点,即当时,.非奇非偶在上是增函数在上是减函数在第一象限内,从逆时针方向看图象,逐渐增大;在第二象限内,从逆时针方向看图象,逐渐减小 .对数函数及其性质1.对数函数定义一般地,函数叫做对数函数,其中是自变量,函数的定义域.2.对数函数性质:函数名称定义函数对数函数且叫做对数函数图象定义域值域过定点奇偶性图象过定点,即当非奇非偶时,.单调性在上是增函数在上是减函数函数值的变化情况变化对图象的影响在第一象限内,从顺时针方向看图象,看图象,逐渐减小 .逐渐增大;在第四象限内,从顺时针方向指数函数习题一、选择题aa ≤ b,则函数 f ( x ) =1?2x 的图象大致为 ()1.定义运算 a ?b =>b a b2.函数 f ( x ) = x 2-bx + c 满足 f (1 + x ) =f (1 - x ) 且 f (0) =3,则 f ( b x ) 与 f ( c x ) 的大小关系是()xxA . f ( b ) ≤ f ( c ) x xB . f ( b ) ≥ f ( c )xxC . f ( b )> f ( c )D .大小关系随 x 的不同而不同3.函数 y = |2 x - 1| 在区间A . ( - 1,+∞ )C . ( - 1,1)( k - 1, k + 1) 内不单调,则 k 的取值范围是 ()B . ( -∞, 1)D . (0,2)4.设函数 f ( x ) =ln [( x -1)(2 -x)] 的定义域是 ,函数 ( ) = lg(x - 2x -1) 的定义域是 ,Ag xaB若 ?,则正数a 的取值范围 ()ABA . a >3B . a ≥ 3C . a > 5D . a ≥ 5.已知函数 f (x = 3- a x -3, x ≤ 7,若数列 { a n 满足 a n = f (n )(n ∈ * ,且 {a n }是递5 ) a x - 6, x >7. } N) 增数列,则实数a 的取值范围是 ()A . [ 9, 3)B . ( 9, 3) 44C . (2,3)D . (1,3)2x16.已知 a >0 且 a ≠ 1,f ( x ) = x - a ,当 x ∈ ( - 1,1) 时,均有 f ( x )< 2,则实数 a 的取值范围 是( )1 1 A . (0 , 2] ∪ [2 ,+∞ ) B . [ 4, 1) ∪ (1,4]11C . [ 2, 1) ∪ (1,2]D . (0 , 4) ∪ [4 ,+∞ )二、填空题xa7.函数 y = a ( a >0,且 a ≠ 1) 在 [1,2] 上的最大值比最小值大 2,则 a 的值是 ________.8.若曲线 | y | = 2 x + 1 与直线 y =b 没有公共点,则b 的取值范围是 ________.| x|的定义域为9. (2011 ·滨州模拟 ) 定义:区间 [x 1,x 2 ]( x 1<x 2) 的长度为 x 2- x 1. 已知函数 y = 2 [a , b] ,值域为 [1,2] ,则区间 [a , b] 的长度的最大值与最小值的差为 ________.三、解答题10.求函数y=2x2 3x 4 的定义域、值域和单调区间.11.(2011 ·银川模拟 ) 若函数y=a2x+ 2a x-1( a>0 且a≠ 1) 在x∈ [- 1,1]上的最大值为14,求a 的值.12.已知函数f (x) = 3x,(a+ 2) = 18, (x) =λ·3ax-4x的定义域为 [0,1] .f g(1)求 a 的值;(2) 若函数g( x) 在区间 [0,1] 上是单调递减函数,求实数λ的取值范围.1. 解析:由? = a a≤ b x2x x≤0,b a>b x>0 .1答案: A2. 解析:∵f (1 +x) =f (1 -x) ,∴f ( x) 的对称轴为直线x=1,由此得 b=2.又 f (0)=3,∴c=3.∴f ( x)在(-∞,1)上递减,在(1,+∞)上递增.x≥2x≥ 1,∴ (3 x) ≥(2 x) .若 x≥0,则3f f若 x<0,则3x<2x<1,∴f (3x)> f (2x).∴f (3x)≥ f (2x).答案: A3.解析:由于函数 y=|2x-1|在(-∞,0)内单调递减,在(0,+∞)内单调递增,而函数在区间 ( k- 1,k+ 1) 内不单调,所以有答案: Ck-1<0<k+1,解得-1<k<1.4.解析:由题意得: A=(1,2)x x>1x x>1在(1,2)上恒成立,即,a- 2且 a>2,由 A? B知 a- 2x x上恒成立,令x x xln a-2xln2>0 ,所以函数a-2 - 1>0 在 (1,2)u( x)=a- 2- 1,则u′( x) =au ( x ) 在 (1,2) 上单调递增,则 u ( x )> u (1) = a - 3,即 a ≥ 3.答案: B*f ( n ) 为增函数,5. 解析: 数列 { a } 满足 a = f ( n )( n ∈ N ) ,则函数nna >18- 6- ) × 7- 3,所以 3- a >0注意 a>(3,解得 2<a <3.aa8-6> 3- a × 7-3答案: C1 2x1 21 x x21的图象,6. 解析: f ( x )<? x -a < ? x - <a ,考查函数 y = a与 y =x - 2222当 a >1 时,必有 a-1≥1,即 1<a ≤ 2,21 1当 0<a <1 时,必有 a ≥ ,即 ≤a <1,2 2 1 综上, 2≤ a <1 或 1<a ≤ 2. 答案: C7. 解析: 当 a >1 时, y x在 [1,2] 上单调递增,故 2a3x= a a - a = ,得 a = . 当 0<a <1 时, y = a2 22a在 [1,2] 上单调递减,故 a -a = 2,得 a = 2. 故 a =2或 2.1131 3答案: 2或28. 解析: 分别作出两个函数的图象,通过图象的交点个数来判断参数的取值范围.x+1 与直线 y = b 的图象如图所示,由图象可得:如果x+ 1 与直线 y = b曲线 | y | = 2 | y | = 2没有公共点,则 b 应满足的条件是 b ∈ [- 1,1] .答案: [- 1,1]9. 解析: 如图满足条件的区间 [a , b] ,当 a =- 1, b = 0 或 a = 0, b = 1 时区间长度最小,最小值为 1,当 a =- 1,b = 1 时区间长度最大,最大值为2,故其差为 1.答案: 110. 解: 要使函数有意义,则只需- x 2-3x + 4≥ 0,即 x 2+ 3x -4≤ 0,解得- 4≤ x ≤ 1.∴函数的定义域为 { x | -4≤ x ≤ 1} .223225 令 t =- x - 3x + 4,则 t =- x - 3x + 4=- ( x + ) +4,2253∴当-4≤ x ≤ 1 时, t max = 4 ,此时 x =- 2, t min = 0,此时 x =- 4 或 x =1.∴0≤t ≤ 25 . ∴0≤ -x 2- 3x + 4≤ 5 .4 2∴函数 y = ( 1)x 23 x4的值域为 [ 2 , 1] .8223 225由 t =- x - 3x + 4=- ( x + )+4( - 4≤ x ≤ 1) 可知,23当- 4≤ x ≤- 2时, t 是增函数,3当- 2≤ x ≤1 时, t 是减函数.根据复合函数的单调性知:y = ( 1 )x 23 x 4在 [ - 4,- 3 3] 上是减函数,在 [ - ,1] 上是增函数.22 233∴函数的单调增区间是 [ - 2, 1] ,单调减区间是 [ - 4,- 2] . 11. 解: 令x22tt >0y= t+ 2t1= ( t+ 1)2,其对称轴为t =- 1.该二次函数a = ,∴ ,则--在[ - 1,+ ∞ ) 上是增函数.x12①若 a >1,∵x ∈ [ - 1,1] ,∴t = a ∈ [ a , a ] ,故当 t = a ,即 x =1 时, y max =a + 2a - 1=14,解得 a = 3( a =- 5 舍去 ) .②若 0<a <1,∵x ∈ [ - 1,1] ,∴ = x∈1 1=-时,a [ a , ] ,故当 t = ,即 1t a ax12y max = (a + 1) - 2= 14.11∴a =3或- 5( 舍去 ) .1综上可得 a = 3 或 3.12. 解: 法一: (1) 由已知得 a2 aa =log 32.3 += 18? 3 = 2?(2) 此时 g ( x ) = λ·2x - 4 x ,设 0≤ x 1<x 2≤ 1,因为 g ( x ) 在区间 [0,1] 上是单调减函数,所以 g ( x ) - g ( x ) = (2 x - 2x )( λ- 2x - 2x )>0 恒成立,即 λ<2x + 2x 恒成立.1 2 1 2 2 1 2 1由于 2x 2+ 2x 1>2 + 2 = 2,所以实数 λ的取值范围是λ≤ 2.法二: (1) 同法一.(2) 此时 g ( x ) = λ·2x - 4x ,因为 g ( x ) 在区间 [0,1] 上是单调减函数,所以有 g ′( x ) = λln2 ·2x - ln4 ·4x = ln2 [- 2 ·(2x )2+ λ·2x] ≤0 成立.x2 设 2 = u ∈ [1,2] ,上式成立等价于-2u+ λu ≤0 恒成立.因为 u ∈ [1,2] ,只需 λ≤2u 恒成立,所以实数 λ的取值范围是λ≤ 2.对数与对数函数同步练习一、选择题1、已知 3a2 ,那么 log3 8 2log 3 6 用 a 表示是()A 、 a 2B 、 5a2C 、 3a (1 a)2D 、 3a a 22、 2log a (M 2N ) log a Mlog a N ,则M的值为()A 、1NB 、4C 、1D 、 4 或 1413 、 已 知 x 2 y 2 1, x0, y 0 , 且 log a (1 x) m,log a n,则 log a y 等 于1 x()A 、 m nB 、 m nC 、 1m nD 、 1m n224、如果方程 lg 2 x (lg5lg 7)lgx lg5 glg 7 0 的两根是 ,,则 g的值是()A 、 lg5 glg 7B 、 lg35C 、 35D 、13515、已知 log 7[log 3 (log 2 x)] 0,那么 x2等于( )A 、1B 、13 C 、1D 、1322 2336、函数 ylg2 1 的图像关于()1 xA 、 x 轴对称B 、 y 轴对称C 、原点对称D 、直线 yx 对称7、函数 ylog (2 x 1) 3x2 的定义域是()A 、 2,1 U 1,B 、 1,1 U 1,32C 、 2,D 、 1,328、函数 ylog 1 (x 2 6x17) 的值域是()2A 、 RB 、 8,C 、, 3D 、 3,9、若 log m 9 log n 9 0 ,那么 m, n 满足的条件是( )A 、 m n 1B 、 n m 1C 、 0 n m 1D 、 0 m n 110、 log a 2 1,则 a 的取值范围是()3A 、 0, 2U 1,B 、 2,C 、 2,1D 、 0, 2U 2,3333 311、下列函数中,在 0,2 上为增函数的是()A 、 ylog 1 ( x1)B 、 y log 2 x 2 12C 、 ylog 2 1D 、 ylog 1 ( x 2 4x 5)x212、已知 g( x) log a x+1 ( a 0且a 1) 在 10, 上有 g( x)0 ,则 f ( x)a x 1 是( )A 、在 ,0上是增加的 B 、在 ,0 上是减少的C 、在, 1 上是增加的D 、在,0 上是减少的二、填空题13、若 log a 2 m,log a 3 n, a 2 m n 。
指数函数与对数函数知识点总结一、指数函数1、指数函数的定义一般地,函数\(y = a^x\)(\(a > 0\)且\(a ≠ 1\))叫做指数函数,其中\(x\)是自变量,函数的定义域是\(R\)。
需要注意的是,底数\(a\)的取值范围,当\(a = 1\)时,函数就变成了\(y = 1^x = 1\),是一个常函数,不符合指数函数的定义;当\(a < 0\)时,对于某些\(x\)的值,\(a^x\)无意义,比如\((-2)^{\frac{1}{2}}\)就没有实数解。
2、指数函数的图象当\(a > 1\)时,指数函数\(y = a^x\)的图象是上升的,经过点\((0, 1)\),在\(R\)上单调递增;当\(0 < a < 1\)时,指数函数\(y = a^x\)的图象是下降的,经过点\((0, 1)\),在\(R\)上单调递减。
我们可以通过几个特殊的点,比如\((0, 1)\)、\((1, a)\)、\((-1, \frac{1}{a})\)等来大致描绘指数函数的图象。
3、指数函数的性质(1)定义域:\(R\)(2)值域:\((0, +∞)\)(3)恒过定点\((0, 1)\)(4)单调性:当\(a > 1\)时,在\(R\)上单调递增;当\(0 <a < 1\)时,在\(R\)上单调递减(5)函数值的变化情况当\(a > 1\)时,若\(x > 0\),则\(a^x > 1\);若\(x = 0\),则\(a^x = 1\);若\(x < 0\),则\(0 < a^x < 1\)。
当\(0 < a < 1\)时,若\(x > 0\),则\(0 < a^x < 1\);若\(x = 0\),则\(a^x = 1\);若\(x < 0\),则\(a^x > 1\)。
4、指数运算的性质(1)\(a^m × a^n = a^{m + n}\)(2)\(\frac{a^m}{a^n} = a^{m n}\)(\(a ≠ 0\))(3)\((a^m)^n = a^{mn}\)(4)\((ab)^n = a^n b^n\)这些运算性质在化简指数表达式和进行指数运算时经常用到。
指数函数、对数函数及幂函数知识总结+典型考题指数函数、对数函数及幂函数知识总结一、知识框图二、知识要点梳理函数名称指数函数定义函数且叫做指数函数图象定义域值域过定点图象过定点,即当时,.奇偶性非奇非偶单调性在上是增函数在上是减函数函数值的变化情况变化对图象的影响在第一象限内,从逆时针方向看图象,逐渐增大;在第二象限内,从逆时针方向看图象,逐渐减小.常见性质n次方根的性质:(1)当为奇数时,;当为偶数时,(2)分数指数幂的意义:;注意:0的正分数指数幂等与0,负分数指数幂没有意义.有理数指数幂的运算性质:(1) (2) (3)函数名称对数函数定义函数且叫做对数函数图象定义域值域过定点图象过定点,即当时,.奇偶性非奇非偶单调性在上是增函数在上是减函数函数值的变化情况变化对图象的影响在第一象限内,从顺时针方向看图象,逐渐增大;在第四象限内,从顺时针方向看图象,逐渐减小.常见性质几个重要的对数恒等式,,.常用对数与自然对数常用对数:,即;自然对数:,即(其中…).对数的运算性质如果,那么①加法:②减法:③数乘:④⑤⑥换底公式:幂函数形如的函数,叫做幂函数,其中为常数.三、考题训练1.(2012·新课标全国高考文科·T11)当0<x ≤12时,4x<log a x ,则a 的取值范围是( )(A )(0,22) (B )(22,1) (C )(1,2) (D )(2,2) 2.(2012·安徽高考文科·T3)(2log 9)·(3log 4)=( )(A )14 (B )12(C )2 (D )4 3.(2012·天津高考文科·T6)下列函数中,既是偶函数,又在区间(1,2)内是增函数的为( )2x (A )y=cos ,x R ∈ 2||x (B )y=log , 0x R x ∈≠且 2x xe e --(C )y=, x R ∈ 3+x (D )y=1, x R ∈4.(2012·北京高考文科·T12)已知函数f (x )=lgx ,若f (ab )=1,则f (a 2)+f (b 2)=___________.5.(2012·江苏高考·T5)函数6()12log f x x=-的定义域为 .6.(2012·山东高考文科·T15)若函数()(0,1)x f x a a a =>≠在[-1,2]上的最大值为4,最小值为m ,且函数()(14)g x m x =-在[0,)+∞上是增函数,则a = .7.函数y=(31)x -2x 在区间[-1, 1]上的最大值为 .8.记函数13x y -=+的反函数为()y g x =,则(10)g = A . 2 B . 2- C . 3 D . 1-9.若函数f (x )=log x a 在[2,4]上的最大值与最小值之差为2,则a=___ 10.函数y =的定义域是____________10.f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧〉〈-)1(log )1(281x x xx 则满足f (x )=41的x 的值是_______________3 11.设)(1x f-是函数)1(log )(2+=x x f 的反函数,若8)](1)][(1[11=++--b fa f,则f (a +b )的值为A. 1B. 2C. 3D. 3log 2 12.函数)(log )(2x ax x f a -=在]4,2[∈x 上是增函数,则a 的取值范围是( ) A. 1>a B. 1,0≠>a a C. 10<<a D. φ∈a . 13.方程lg()lg lg 4223x x +=+的解是___________________14.21-=a 是函数ax e x f x ++=)1ln()(为偶函数的c(A ) 充分不必要条件 (B )必要不充分条件(C ) 充分必要条件 (D )既不充分也不必要条件15.已知函数)(log )(221a ax x x f --=的值域为R ,且f (x )在()31,-∞-上是增函数,则a的范围是 .16.函数y=log 2(1-x)的图象是(A ) (B ) (C ) (D )16.已知9x -10.3x +9≤0,求函数y=(41)x-1-4·(21)x +2的最大值和最小值17.设函数,241)(+=xx f (1)求证:对一切)1()(,x f x f R x -+∈为定值;(2)记*),()1()1()2()1()0(N n f nn f n f n f f a n ∈+-++++=K 求数列}{n a 的通项公式及前n 项和.。
第四章指数函数与对数函数复习总结与检测知识点1:根式1.根式及相关概念(1)a的n次方根定义:如果x n=a,那么x叫做a的n次方根,其中n>1,且n∈N*.(2)a的n次方根的表示n的奇偶性a的n次方根的表示符号a的取值范围n为奇数na Rn为偶数±na[0,+∞)(3)根式:式子na叫做根式,这里n叫做根指数,a叫做被开方数.2.根式的性质(n>1,且n∈N*)(1)n为奇数时,na n=a.(2)n为偶数时,na n=|a|=⎩⎪⎨⎪⎧a,a≥0,-a,a<0.(3)n0=0.(4)负数没有偶次方根.知识归纳知识点2:指数幂及运算1.分数指数幂的意义分数指数幂正分数指数幂规定:n ma=n a m(a>0,m,n∈N*,且n>1)负分数指数幂规定:nma =1amn=1na m(a>0,m,n∈N*,且n>1) 0的分数指数幂0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义2.有理数指数幂的运算性质(1)a r a s=a r+s(a>0,r,s∈Q).(2)(a r)s=a rs(a>0,r,s∈Q).(3)(ab)r=a r b r(a>0,b>0,r∈Q).3.无理数指数幂一般地,无理数指数幂aα(a>0,α是无理数)是一个确定的实数.有理数指数幂的运算性质同样适用于无理数指数幂.知识点3:指数函数的概念、图象与性质1.指数函数的概念一般地,函数y=a x(a>0,且a≠1)叫做指数函数,其中x是自变量,函数的定义域是R.2.指数函数的图象和性质a的范围a>10<a<1图象性质定义域R值域(0,+∞)过定点(0,1),即当x=0时,y=1单调性在R上是增函数在R上是减函数奇偶性非奇非偶函数对称性函数y=a x与y=a-x的图象关于y轴对称知识点4:对数的概念1.对数(1)指数式与对数式的互化及有关概念:(2)底数a 的范围是a >0,且a ≠1. 2.常用对数与自然对数3.对数的基本性质 (1)负数和零没有对数. (2)log a 1=0(a >0,且a ≠1). (3)log a a =1(a >0,且a ≠1). 知识点5:对数的运算1.对数的运算性质如果a >0,且a ≠1,M >0,N >0,那么: (1)log a (MN )=log a M +log a N ; (2)log a MN =log a M -log a N ;(3)log a M n =n log a M (n ∈R ). 2.对数的换底公式若a >0且a ≠1;c >0且c ≠1;b >0,则有log a b =log c blog c a .知识点6:对数函数的概念、图象及性质1.对数函数的概念函数y =log a x (a >0,且a ≠1)叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞). 2.对数函数的图象及性质(0,+∞)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.知识点7:三种函数模型的性质知识点8:函数的零点与方程的解1.函数的零点对于函数y=f(x),把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.2.方程、函数、函数图象之间的关系方程f(x)=0有实数根∈函数y=f(x)的图象与x轴有交点∈函数y=f(x)有零点.3.函数零点存在定理如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,且有f(a)f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内至少有一个零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的解.知识点9:用二分法求方程的近似解1.二分法的定义对于在区间[a,b]上图象连续不断且f(a)·f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把它的零点所在的区间一分为二,使所得区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.2.二分法求函数零点近似值的步骤(1)确定零点x0的初始区间[a,b],验证f(a)f(b)<0.(2)求区间(a,b)的中点c.(3)计算f(c),并进一步确定零点所在的区间:∈ 若f(c)=0(此时x0=c),则c就是函数的零点;∈ 若f(a)f(c)<0(此时x0∈(a,c)),则令b=c;∈ 若f(c)f(b)<0(此时x0∈(c,b)),则令a=c.(4)判断是否达到精确度ε:若|a-b|<ε,则得到零点近似值a(或b);否则重复步骤(2)~(4).知识点10:函数模型的应用1.常用函数模型常用函数模型(1)一次函数模型y=kx+b(k,b为常数,k≠0)(2)二次函数模型y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)(3)指数函数模型y=ba x+c(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1)(4)对数函数模型y=m log a x+n(m,a,n为常数,m≠0,a>0且a≠1)(5)幂函数模型y=ax n+b(a,b为常数,a≠0)(6)分段函数模型y=⎩⎪⎨⎪⎧ax+b(x<m),cx+d(x≥m)2.建立函数模型解决问题的基本过程题型1:指数与对数的运算【例1】计算:(1)2log32-log3329+log38-5log53;(2)1.5-⎪⎭⎫⎝⎛-⨯67310+80.25×42+(32×3)6-⎝⎛⎭⎫-2323.【解析】(1)原式=log322×8329-3=2-3=-1.(2)原式=⎝⎛⎭⎫2313+234×214+22×33-⎝⎛⎭⎫2313=21+4×27=110.【方法技巧】题型讲解指数、对数的运算应遵循的原则指数式的运算首先注意化简顺序,一般负指数先转化成正指数,根式化为分数指数幂运算,其次若出现分式则要注意分子、分母因式分解以达到约分的目的.对数运算首先注意公式应用过程中范围的变化,前后要等价,熟练地运用对数的三个运算性质并结合对数恒等式,换底公式是对数计算、化简、证明常用的技巧.【针对训练】1.设3x =4y =36,则2x +1y 的值为( )A .6B .3C .2D .1【解析】D 由3x =4y =36得x =log 336,y =log 436, ∈2x +1y =2log 363+log 364=log 369+log 364=log 3636=1.题型2:指数函数、对数函数的图象及应用【例2】(1)若函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象如图所示,则下列函数正确的是( )A B C D(2)已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,当x ≥0时,f (x )=x⎪⎭⎫ ⎝⎛21∈ 如图,画出函数f (x )的图象;∈ 根据图象写出f (x )的单调区间,并写出函数的值域.【解析】(1)B 由已知函数图象可得,log a 3=1,所以a =3.A 项,函数解析式为y =3-x,在R 上单调递减,与图象不符;C 项中函数的解析式为y =(-x )3=-x 3,当x >0时,y <0,这与图象不符;D 项中函数解析式为y =log 3(-x ),在(-∞,0)上为单调递减函数,与图象不符;B 项中对应函数解析式为y =x 3,与图象相符.故选B.](2)[解] ∈先作出当x ≥0时,f (x )=⎝⎛⎭⎫12x的图象,利用偶函数的图象关于y 轴对称,再作出f (x )在x ∈(-∞,0)时的图象.∈函数f (x )的单调递增区间为(-∞,0),单调递减区间为[0,+∞),值域为(0,1]. 【方法技巧】1.识别函数的图象从以下几个方面入手: (1)单调性:函数图象的变化趋势; (2)奇偶性:函数图象的对称性; (3)特殊点对应的函数值.2.指数函数与对数函数图象经过定点的实质是a 0=1,log a 1=0.【针对训练】2.函数y =1+log 12(x -1)的图象一定经过点( )A .(1,1)B .(1,0)C .(2,1)D .(2,0)【解析】C 把y =log 12x 的图象向右平移1个单位,再向上平移1个单位即可得到y =1+log 12(x -1)的图象,故其经过点(2,1).题型3:比较大小【例3】 若0<x <y <1,则( )A .3y <3xB .log x 3<log y 3C .log 4x <log 4y D.yx ⎪⎭⎫⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛4141【解析】C 因为0<x <y <1,则对于A ,函数y =3x 在R 上单调递增,故3x <3y ,A 错误.对于B ,根据底数a 对对数函数y =log a x 的影响:当0<a <1时,在x ∈(1,+∞)上“底小图高”.因为0<x <y <1,所以log x 3>log y 3,B 错误.对于C ,函数y =log 4x 在(0,+∞)上单调递增,故log 4x <log 4y ,C 正确.对于D ,函数y =⎝⎛⎭⎫14x在R 上单调递减,故⎝⎛⎭⎫14x>⎝⎛⎭⎫14y,D 错误.【方法技巧】1.比较两数大小常用的方法有单调性法、图象法、中间值法等.2.当两个数都是指数幂或对数式时,可将其看成某个指数函数、对数函数或幂函数的函数值,然后利用该函数的单调性比较.3.比较多个数的大小时,先利用“0”“1”作为分界点,然后在各部分内再利用函数性质比较大小.4.含参数的问题,要根据参数的取值进行分类讨论. 【针对训练】3.设a =log 2π,b =log 12π,c =π-2,则( )A .a >b >cB .b >a >cC .a >c >bD .c >b >a【解析】C ∈a =log 2π>log 22=1,b =log 12π<log 121=0,c =π-2=1π2,即0<c <1,∈a >c >b ,故选C.题型4:指数函数、对数函数的性质【例4】(1)设函数f (x )=ln(1+x )-ln(1-x ),则f (x )是( )A .奇函数,且在(0,1)上是增函数B .奇函数,且在(0,1)上是减函数C .偶函数,且在(0,1)上是增函数D .偶函数,且在(0,1)上是减函数 (2)已知a >0,a ≠1且log a 3>log a 2,若函数f (x )=log a x 在区间[a,3a ]上的最大值与最小值之差为1.∈ 求a 的值;∈ 若1≤x ≤3,求函数y =(log a x )2-log a x +2的值域.【解析】(1)A [由题意可得,函数f (x )的定义域为(-1,1),且f (-x )=ln(1-x )-ln(1+x )=-f (x ),故f (x )为奇函数.又f (x )=ln 1+x 1-x =ln ⎝⎛⎭⎫21-x -1,易知y =21-x -1在(0,1)上为增函数,故f (x )在(0,1)上为增函数.](2)[解] ∈因为log a 3>log a 2,所以f (x )=log a x 在[a,3a ]上为增函数. 又f (x )在[a,3a ]上的最大值与最小值之差为1, 所以log a (3a )-log a a =1,即log a 3=1,所以a =3. ∈函数y =(log 3x )2-log 3x +2=(log 3x )2-12log 3x +2=⎝⎛⎭⎫log 3x -142+3116. 令t =log 3x ,因为1≤x ≤3, 所以0≤log 3x ≤1,即0≤t ≤1.所以y =⎝⎛⎭⎫t -142+3116∈⎣⎡⎦⎤3116,52, 所以所求函数的值域为⎣⎡⎦⎤3116,52.【方法技巧】1.研究函数的性质要树立定义域优先的原则.2.换元法的作用是利用整体代换,将问题转化为常见问题.该类问题中,常设u =log a x 或u =a x ,转化为一元二次方程、二次函数等问题.要注意换元后u 的取值范围.题型5:函数的应用【例5】 一种放射性元素,最初的质量为500 g ,按每年10%衰减. (1)求t 年后,这种放射性元素的质量w 的表达式;(2)由求出的函数表达式,求这种放射性元素的半衰期(结果精确到0.1). 【解析】 (1)最初的质量为500 g. 经过1年,w =500(1-10%)=500×0.9; 经过2年,w =500×0.92; 由此推知,t 年后,w =500×0.9t . (2)由题意得500×0.9t =250,即0.9t =0.5,两边同时取以10为底的对数,得 lg 0.9t =lg 0.5,即t lg 0.9=lg 0.5,所以t =lg 0.5lg 0.9≈6.6.即这种放射性元素的半衰期约为6.6年. 【方法技巧】指数函数模型的应用在实际问题中,有关人口增长、银行利率、细胞分裂等增长率问题常可以用指数函数模型表示.通常可以表示为y =N (1+p )x (其中N 为基础数,p 为增长率,x 为时间)的形式.【针对训练】4.某化工厂生产一种溶液,按市场要求,杂质含量不能超过0.1%,若初时含杂质2%,每过滤一次可使杂质含量减少13,问至少应过滤几次才能使产品达到市场要求?(已知:lg2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1)【解析】 设过滤n 次能使产品达到市场要求,依题意,得2100×⎝⎛⎭⎫23n≤11 000,即⎝⎛⎭⎫23n≤120. 则n (lg 2-lg 3)≤-(1+lg 2), 故n ≥1+lg 2lg 3-lg 2≈7.4,考虑到n ∈N ,故n ≥8,即至少要过滤8次才能达到市场要求.指数函数与对数函数(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.若a <12,则化简4(2a -1)2的结果是( )A.2a -1 B .-2a -1 C.1-2aD .-1-2a【解析】C ∈a <12,∈2a -1<0.于是,原式=4(1-2a )2=1-2a . 2.计算:log 225·log 522=( ) A .3 B .4 C .5D .6 章节检测【解析】A log 225·log 522=lg 25lg 2·lg 22lg 5=2lg 5·lg 232lg 2·lg 5=2×32=3.3.函数y =x -1·ln(2-x )的定义域为( ) A .(1,2) B .[1,2) C .(1,2]D .[1,2]【解析】B 要使解析式有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x -1≥0,2-x >0,解得1≤x <2,所以所求函数的定义域为[1,2).4.下列幂函数中过点(0,0),(1,1)的偶函数是( ) A .y =x 12 B .y =x 4 C .y =x -2D .y =31x【解析】B 对A ,y =x 12的定义域为[0,+∞),不是偶函数;C 中,y =x -2不过(0,0)点,D 中,y =31x 是奇函数,B 中,y =x 4满足条件.5.函数f (x )=21x -x⎪⎭⎫⎝⎛21的零点个数为( )A .0B .1C .2D .3【解析】B 令f (x )=0,可得x 12=⎝⎛⎭⎫12x,在同一平面直角坐标系中分别画出幂函数y =x 12和指数函数y =⎝⎛⎭⎫12x的图象,如图所示,可得交点只有一个,所以函数f (x )的零点只有一个.6.若log a 3=m ,log a 5=n ,则a 2m +n的值是( ) A .15 B .75 C .45D .225【解析】C 由log a 3=m ,得a m =3, 由log a 5=n ,得a n =5, ∈a 2m +n =(a m )2·a n =32×5=45.7.函数f (x )=4x +12x 的图象( )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【解析】D 易知f (x )的定义域为R ,关于原点对称.∈f (-x )=4-x +12-x =1+4x2x =f (x ),∈f (x )是偶函数,其图象关于y 轴对称.8.若log a (a 2+1)<log a 2a <0,则a 的取值范围是( ) A .(0,1)B.⎪⎭⎫ ⎝⎛210,C. ⎪⎭⎫⎝⎛1,21 D .(0,1)∈(1,+∞)【解析】C 由题意得a >0且a ≠1,故必有a 2+1>2a . 又log a (a 2+1)<log a 2a <0,所以0<a <1, 同时2a >1,∈a >12,综上,a ∈⎝⎛⎭⎫12,1. 9.已知a =5log 23.4,b =5log 43.6,c =⎝⎛⎭⎫15log 30.3,则( ) A .a >b >c B .b >a >c C .a >c >bD .c >a >b【解析】C c =5log 3103,只需比较log 23.4,log 43.6,log 3103的大小,又0<log 43.6<1,log 23.4>log 33.4>log 3103>1,所以a >c >b .10.函数f (x )=a |x +1|(a >0,且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【解析】B 因为函数f (x )=a |x +1|(a >0,且a ≠1)的值域为[1,+∞),所以a >1,又函数f (x )=a |x +1|(a >0,且a ≠1)的图象关于直线x =-1对称,所以f (-4)>f (1).11.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(a -2)x ,x ≥2,⎝⎛⎭⎫12x -1,x <2满足对任意的实数x 1≠x 2都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0成立,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,2) B.⎝⎛⎦⎤-∞,138 C .(-∞,2]D.⎣⎡⎭⎫138,2【解析】B [由题意知函数f (x )是R 上的减函数,于是有⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,(a -2)×2≤⎝⎛⎭⎫122-1,由此解得a ≤138,即实数a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,138,选B. 12.函数f (x )=ax 5-bx +1,若f (lg(log 510))=5,则f (lg(lg 5))的值为( ) A .-3 B .5 C .-5D .-9【解析】A lg(log 510)=lg ⎝⎛⎭⎫1lg 5=-lg(lg 5), 设t =lg(lg 5),则f (lg(log 510))=f (-t )=5. 因为f (x )=ax 5-bx +1, 所以f (-t )=-at 5+bt +1=5, 则f (t )=at 5-bt +1, 两式相加得f (t )+5=2,则f (t )=2-5=-3,即f (lg(lg 5)的值为-3.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上) 13.函数f (x )=a x -1+3的图象一定过定点P ,则P 点的坐标是________.【解析】(1,4) 由于函数y =a x 恒过(0,1),而y =a x -1+3的图象可看作由y =a x 的图象向右平移1个单位,再向上平移3个单位得到的,则P 点坐标为(1,4).14.将进货单价为8元的商品按10元一个销售,每天可卖出100个.若每个涨价1元,则日销售量减少10个.为获得最大利润,则此商品日销售价应定为每个________元.【解析】14 设每个涨价x 元,则实际销售价为10+x 元,销售的个数为100-10x , 则利润为y =(10+x )(100-10x )-8(100-10x )=-10(x -4)2+360(0≤x <10,x ∈N ).因此,当x =4,即售价定为每个14元时,利润最大.15.若f (x )=a ·2x +2a -12x +1为R 上的奇函数,则实数a 的值为________.【解析】13 因为f (x )=a ·2x +2a -12x +1为R 上的奇函数,所以f (0)=0,即a ·20+2a -120+1=0,所以a =13.16.已知125x =12.5y =1 000,则y -xxy=________.【解析】13 因为125x =12.5y =1 000,所以x =log 125 1 000,y =log 12.5 1 000,y -x xy =1x -1y =log 1 000 125-log 1 000 12.5=log 1 00012512.5=log 1 000 10=13.三、解答题(本大题共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.(本小题满分10分)求值: (1)⎝⎛⎭⎫21412-(-9.6)0-⎝⎛⎭⎫338-23+(1.5)-2; (2)log 2512·log 45-log 133-log 24+5log 52.【解析】(1)⎝⎛⎭⎫21412-(-9.6)0-⎝⎛⎭⎫338-23+(1.5)-2 =⎝⎛⎭⎫9412-1-⎝⎛⎭⎫278-23+⎝⎛⎭⎫32-2=32-1-⎝⎛⎭⎫32-2+⎝⎛⎭⎫232=32-1-49+49=12. (2)log 2512·log 45-log 133-log 24+5log 52=-14+1-2+2=34.18.(本小题满分12分)已知指数函数f (x )=a x (a >0,且a ≠1)过点(-2,9). (1)求函数f (x )的解析式;(2)若f (2m -1)-f (m +3)<0,求实数m 的取值范围.【解析】(1)将点(-2,9)代入f (x )=a x (a >0,a ≠1)得a -2=9,解得a =13,∈f (x )=⎝⎛⎭⎫13x . (2)∈f (2m -1)-f (m +3)<0, ∈f (2m -1)<f (m +3). ∈f (x )=⎝⎛⎭⎫13x 为减函数, ∈2m -1>m +3,解得m >4, ∈实数m 的取值范围为(4,+∞).19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x ,x ≤0,且关于x 的方程f (x )+x -a =0有且只有一个实根,求实数a 的取值范围.【解析】如图,在同一坐标系中分别作出y =f (x )与y =-x +a 的图象,其中a 表示直线在y 轴上的截距,由图可知,当a >1时,直线y =-x +a 与y =log 2x 只有一个交点.所以实数a 的取值范围是(1,+∞).20.(本小题满分12分)已知1≤x ≤4,求函数f (x )=log 2x 4·log 2x2的最大值与最小值.【解析】 ∈f (x )=log 2x 4·log 2x2=(log 2x -2)(log 2x -1) =⎝⎛⎭⎫log 2x -322-14, 又∈1≤x ≤4,∈0≤log 2x ≤2,∈当log 2x =32,即x =232=22时,f (x )有最小值-14.当log 2x =0时,f (x )有最大值2,此时x =1. 即函数f (x )的最大值是2,最小值是-14.21.(本小题满分12分)某公司制定了一个激励销售人员的奖励方案:当销售利润不超过15万元时,按销售利润的10%进行奖励;当销售利润超过15万元时,若超过部分为A 万元,则超出部分按2log 5(A +1)进行奖励,没超出部分仍按销售利润的10%进行奖励.记奖金总额为y (单位:万元),销售利润为x (单位:万元).(1)写出该公司激励销售人员的奖励方案的函数表达式;(2)如果业务员老张获得5.5万元的奖金,那么他的销售利润是多少万元? 【解析】(1)由题意,得y =⎩⎪⎨⎪⎧0.1x ,0<x ≤15,1.5+2log 5x -14,x >15.(2)∈当x ∈(0,15]时,0.1x ≤1.5, 又y =5.5>1.5,∈x >15, ∈1.5+2log 5(x -14)=5.5, 解得x =39.答:老张的销售利润是39万元. 22.(本小题满分12分)已知函数f (x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 1+x .(1)求证:f (x )是奇函数; (2)求证:f (x )+f (y )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 1+xy ;(3)若f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 1+ab =1,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a -b 1-ab =2,求f (a ),f (b )的值.【解析】(1)证明:由函数f (x )=lg ⎝⎛⎭⎪⎫1-x 1+x ,可得1-x 1+x >0,即x -11+x <0,解得-1<x <1,故函数的定义域为(-1,1),关于原点对称.再根据f (-x )=lg 1+x 1-x =-lg 1-x1+x=-f (x ),可得f (x )是奇函数.(2)证明:f (x )+f (y )=lg 1-x 1+x +lg 1-y 1+y =lg (1-x )(1-y )(1+x )(1+y ),而f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 1+xy =lg1-x +y 1+xy 1+x +y 1+xy =lg1+xy -x -y 1+xy +x +y =lg (1-x )(1-y )(1+x )(1+y ),∈f (x )+f (y )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 1+xy 成立.(3)若f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 1+ab =1,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a -b 1-ab =2,则由(2)可得f (a )+f (b )=1,f (a )-f (b )=2, 解得f (a )=32,f (b )=-12.。
指数函数与对数函数总结与练习一、指数的性质(一)整数指数幂n 1.整数指数幂概念:a =a ⋅Λ⋅a (n ∈N )a 0=1(a ≠0)1⋅4a 243*n 个aa-n=1a ≠0,n ∈N *)n(a 2.整数指数幂的运算性质:(1)a m ⋅a n =a m +n (m ,n ∈Z )(2)a (3)(ab )=a ⋅b n n n ()mn=a mn(m ,n ∈Z )(n ∈Z )其中a ÷a =a ⋅a m n m -n =a m -n a n ⎛a ⎫-1nn -n , ⎪=(a ⋅b)=a ⋅b =n .b ⎝b ⎭n 3.a 的n 次方根的概念即:若x n 一般地,如果一个数的n 次方等于a n >1,n ∈N ),那么这个数叫做a 的n 次方根,=a ,则x 叫做a 的n 次方根,(n >1,n ∈N )**(说明:①若n 是奇数,则a 的n 次方根记作n a ;若a >0则n a >0,若a <o 则n a <0;②若n 是偶数,且a >0则a 的正的n 次方根记作n a ,a 的负的n 次方根,记作:-n a ;(例如:8的平方根±8=±2216的4次方根±416=±2)③若n 是偶数,且a <0则n a 没意义,即负数没有偶次方根;④Θ0=0n >1,n ∈N nn (*)∴n 0=0;⑤式子a 叫根式,n 叫根指数,a 叫被开方数。
∴(a )nn=a ..4.a 的n 次方根的性质一般地,若n 是奇数,则n a n =a ;若n 是偶数,则n a n =a =⎨5.例题分析:例1.求下列各式的值:(1)3-8⎧a⎩-aa ≥0a <0.(3)(2)(-10)*2(3)4(3-π)(4)4例2.已知a <b <0,n >1,n ∈N ,化简:n (a -b )+n (a +b ).n n (二)分数指数幂1051231.分数指数幂:5a =a =a102(a >0)3a =a =a124(a >0)即当根式的被开方数能被根指数整除时,根式可以写成分数指数幂的形式;如果幂的运算性质(2)a 3()kn=akn 对分数指数幂也适用,442255⨯3⨯4⎛2⎫⎛⎫2532例如:若a >0,则 a 3⎪=a 3=a , a 4⎪=a 4=a ,∴a =a 3⎝⎭⎝⎭a =a .545即当根式的被开方数不能被根指数整除时,根式也可以写成分数指数幂的形式。
指数函数和对数函数知识点总结一、指数函数:1.基本概念:指数函数是形如y=a^x(a>0,且a≠1)的函数,其中a称为底数,x 称为指数,a^x称为底数a的x次幂。
2.基本性质:(1)a^0=1,任何数的0次幂等于1;(2)a^x*a^y=a^(x+y),相同底数的指数幂相乘,底数不变,指数相加;(3)a^x÷a^y=a^(x-y),相同底数的指数幂相除,底数不变,指数相减;(4)(a^x)^y=a^(x*y),指数幂的乘积再乘方,指数相乘;(5)a^(-x)=1/(a^x),任何数的负指数满足倒数规律。
3.常见指数函数:(1)指数函数y=2^x:以2为底的指数函数,可以用来描述2的x 次幂关系,是一种常见的指数型增长函数,图像逐渐向上凸起。
二、对数函数:1.基本概念:对数函数是指y=loga(x),其中a>0,且a≠1,a称为底数,x称为真数,y称为以a为底x的对数。
2.基本性质:(1)loga(1)=0,底数为任何正数时,1的对数都是0;(2)loga(a)=1,底数为任何正数时,底数的对数都是1;(3)loga (x*y) = loga(x) + loga(y),对数相乘,真数取乘积,对数相加;(4)loga (x/y) = loga(x) - loga(y),对数相除,真数取商,对数相减;(5)loga(x^k) = k * loga(x),对数乘方,真数取底数的k次方,对数乘以指数。
3.常见对数函数:(1)常用对数函数:y=log10(x),其中底数为10,对数函数可以简写为y=log(x)。
常用对数函数是以10为底的对数函数,输入一个正实数x,输出满足10^y=x的y值。
(2)自然对数函数:y=ln(x),其中底数为e。
自然对数函数是以e 为底的对数函数,输入一个正实数x,输出满足e^y=x的y值。
三、指数函数与对数函数的关系:四、指数函数与对数函数的应用:1.科学中的指数增长:指数函数常常用于描述原子衰变、细胞分裂和放射性物质的衰变等过程。
高中数学第四章指数函数与对数函数知识点总结归纳完整版单选题1、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L =5+lgV .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( )(√1010≈1.259) A .1.5B .1.2C .0.8D .0.6 答案:C分析:根据L,V 关系,当L =4.9时,求出lgV ,再用指数表示V ,即可求解. 由L =5+lgV ,当L =4.9时,lgV =−0.1, 则V =10−0.1=10−110=√1010≈11.259≈0.8.故选:C.2、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.3、中国茶文化博大精深,某同学在茶艺选修课中了解到,茶水的口感与茶叶类型和水的温度有关,某种绿茶用80℃左右的水泡制可使茶汤清澈明亮,营养也较少破坏.为了方便控制水温,该同学联想到牛顿提出的物体在常温环境下温度变化的冷却模型:如果物体的初始温度是θ1℃,环境温度是θ0℃,则经过t 分钟后物体的温度θ℃将满足θ=θ0+(θ1−θ0)e −kt ,其中k 是一个随着物体与空气的接触状况而定的正常数.该同学通过多次测量平均值的方法得到初始温度为100℃的水在20℃的室温中,12分钟以后温度下降到50℃.则在上述条件下,100℃的水应大约冷却( )分钟冲泡该绿茶(参考数据:ln2≈0.7,ln3≈1.1) A .3B .3.6C .4D .4.8 答案:B分析:根据题意求出k的值,再将θ=80℃,θ1=100℃,θ0=20℃代入θ=θ0+(θ1−θ0)e−kt即可求得t的值.由题可知:50=20+(100−20)e−12k⇒(e−k)12=38⇒e−k=(38)112,冲泡绿茶时水温为80℃,故80=20+(100−20)⋅e−kt⇒(e−k)t=34⇒t⋅lne−k=ln34⇒t=ln 3 4ln(38)112=12(ln3−2ln2)ln3−3ln2≈12(1.1−2×0.7)1.1−3×0.7=3.6.故选:B.4、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I1,高速列车的声强为I2,由声强级得95=10lg(I110−12),45=10lg(I210−12),求出I1、I2相除可得答案.设普通列车的声强为I1,高速列车的声强为I2,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(I110−12),45=10lg(I210−12),95=10lg(I110−12)=10(lgI1+12),解得−2.5=lgI1,所以I1=10−2.5,45=10lg(I210−12)=10(lgI2+12),解得−7.5=lgI2,所以I2=10−7.5,两式相除得I1I2=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.5、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,最大信息传递速度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4000,则C 大约增加了( )附:lg2≈0.3010A .10%B .20%C .50%D .100% 答案:B分析:根据题意,计算出log 24000log 21000的值即可;当SN=1000时,C =Wlog 21000,当SN=4000时,C =Wlog 24000,因为log 24000log 21000=lg4000lg1000=3+2lg23≈3.60203≈1.2所以将信噪比SN从1000提升至4000,则C 大约增加了20%,故选:B.小提示:本题考查对数的运算,考查运算求解能力,求解时注意对数运算法则的运用. 6、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.7、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:B8、若ln2=a ,ln3=b ,则log 818=( ) A .a+3b a 3B .a+2b 3aC .a+2b a 3D .a+3b 3a答案:B分析:先换底,然后由对数运算性质可得. log 818=ln18ln8=ln(32×2)ln23=2ln3+ln23ln2=2b+a 3a.故选:B 多选题9、(多选)某工厂生产一种溶液,按市场要求杂质含量不得超过0.1%,而这种溶液最初的杂质含量为2%,现进行过滤,已知每过滤一次杂质含量减少13,则使产品达到市场要求的过滤次数可以为(参考数据:lg2≈0.301,lg3≈0.477) A .6B .9C .8D .7 答案:BC分析:因为每过滤一次杂质含量减少13,所以每过滤一次杂志剩余量为原来的23,由此列式可解得.设经过n 次过滤,产品达到市场要求,则 2100×(23)n⩽11000,即(23)n⩽120,由 nlg 23⩽−lg20,即 n(lg2−lg3)⩽−(1+lg2),得 n ⩾1+lg2lg3−lg2≈7.4, 故选BC .小提示:本题考查了指数不等式的解法,属于基础题. 10、已知a =log 3e,b =log 23,c =ln3,则( ) A .a <b <c B .a <c <b C .D .a +c <b 答案:BC分析:由对数函数的单调性结合换底公式比较a,b,c 的大小,计算出a +c ,利用基本不等式得a +c >2,而b <2,从而可比较大小.a cb +>由题意可知,对于选项AB ,因为b =log 23=ln3ln2>ln3lne =ln3=c ,所以b >c ,又因为a =log 3e <log 33=1,且c =ln3>lne =1,所以,则b >c >a ,所以选项A 错误,选项B 正确;对于选项CD ,a +c =log 3e +ln3=lne ln3+ln3=1ln3+ln3>2√1ln3⋅ln3=2,且b =log 23<b =log 24=2,所以,故选项C 正确,选项D 错误; 故选:BC.小提示:关键点点睛:本题考查对数函数的单调性,利用单调性比较对数的大小,对于不同底的对数,可利用换底公式化为同底,再由用函数的单调性及不等式的性质比较大小,也可结合中间值如0或1或2等比较后得出结论.11、甲乙两人同时各接受了600个零件的加工任务,甲比乙每分钟加工的数量多,两人同时开始加工,加工过程中甲因故障停止一会后又继续按原速加工,直到他们完成任务.如图表示甲比乙多加工的零件数量y (个)与加工时间x (分)之间的函数关系,A 点横坐标为12,B 点坐标为(20,0),C 点横坐标为128.则下面说法中正确的是( )A .甲每分钟加工的零件数量是5个B .在60分钟时,甲比乙多加工了120个零件C .D 点的横坐标是200D .y 的最大值是216 答案:ACD分析:甲每分钟加工的数量是600120=5,所以选项A 正确;在60分钟时,甲比乙多加工了(60-20)×2=80个零件,所以选项B 错误;设D 的坐标为(t,0),由题得△AOB ∽△CBD ,则有1220=128−20t−20,解可得t =200,所以选项C 正确;当x =128时,y =216,所以y 的最大值是216.所以选项D 正确. 根据题意,甲一共加工的时间为(12−0)+(128−20)=120分钟,c a >a c b +>一共加工了600个零件,则甲每分钟加工的数量是600120=5,所以选项A正确,设D的坐标为(t,0),在区间(128,t)和(12,20 )上,都是乙在加工,则直线AB和CD的斜率相等,则有∠ABO=∠CDB,在区间(20,128)和(0,12)上,甲乙同时加工,同理可得∠AOB=∠CBD,则△AOB∽△CBD,则有1220=128−20t−20,解可得t=200;即点D的坐标是(200,0),所以选项C正确;由题得乙每分钟加工的零件数为600200=3个,所以甲每分钟比乙多加工5-3=2个,在60分钟时,甲比乙多加工了(60-20)×2=80个零件,所以选项B错误;当x=128时,y=(128−20)×2=216,所以y的最大值是216.所以选项D正确. 故选:ACD12、已知函数f(x)=a x(a>1),g(x)=f(x)−f(−x),若x1≠x2,则()A.f(x1)f(x2)=f(x1+x2)B.f(x1)+f(x2)=f(x1x2)C.x1g(x1)+x2g(x2)>x1g(x2)+x2g(x1)D.g(x1+x22)⩽g(x1)+g(x2)2答案:AC分析:对选项A、B,利用指数幂的运算性质即可判断选项A正确,选项B错误;对选项C、利用g(x)=f(x)−f(−x)=a x−a−x(a>1)在R上单调递增即可判断,选项C正确;对选项D、根据f(x)=a x(a>1),且x1≠x2,由凹凸性有f(x1+x22)<12[f(x1)+f(x2)],又f(−x)=(1 a )x(a>1),由凹凸性有f(−x1−x22)>12[f(−x1)+f(−x2)]即可判断选项D错误;解:对选项A:因为a x1⋅a x2=a x1+x2,所以f(x1)f(x2)=f(x1+x2),故选项A正确;对选项B:因为a x1+a x2≠a x1x2,所以f(x1)+f(x2)≠f(x1x2),故选项B错误;对选项C:由题意,因为a>1,所以g(x)=f(x)−f(−x)=a x−a−x在R上单调递增,不妨设x1>x2,则g(x1)>g(x2),所以(x1−x2)g(x1)>(x1−x2)g(x2),即x1g(x1)+x2g(x2)>x1g(x2)+ x2g(x1),故选项C正确;对选项D:因为f(x)=a x(a>1),且x1≠x2,所以由凹凸性有f(x1+x22)<12[f(x1)+f(x2)],又f(−x)=(1a )x(a>1),所以由凹凸性有f(−x1−x22)>12[f(−x1)+f(−x2)],所以有f(x1+x22)+12[f(−x1)+f(−x2)]<f(−x1−x22)+12[f(x1)+f(x2)],即f(x1+x22)−f(−x1−x22)<12[f(x1)+f(x2)]−12[f(−x1)+f(−x2)],即g(x1+x22)<g(x1)+g(x2)2,故选项D错误;故选:AC.13、已知函数f(x)={lnx,x>0,−x2−4x,x≤0.关于x的方程f(x)−t=0的实数解个数,下列说法正确的是()A.当t≤0时,方程有两个实数解B.当t>4时,方程无实数解C.当0<t<4时,方程有三个实数解D.当t=4时,方程有两个实数解答案:CD分析:方程f(x)−t=0即f(x)=t,作出函数f(x)的简图,数形结合可得结果.方程f(x)−t=0即f(x)=t,作出函数f(x)的简图,由图可知:当t<0时,函数y=f(x)的图象与直线y=t有2个交点,即方程f(x)−t=0有2个实数解;当t=0时,函数y=f(x)的图象与直线y=t有3个交点,即方程f(x)−t=0有3个实数解,故A错误;当t>4时,函数y=f(x)的图象与直线y=t有1个交点,即方程f(x)−t=0有1个实数解,故B错误;当0<t<4时,函数y=f(x)的图象与直线y=t有3个交点,即方程f(x)−t=0有3个实数解,故C正确;当t=4时,函数y=f(x)的图象与直线y=t有2个交点,即方程f(x)−t=0有2个实数解,故D正确.故选:CD.填空题14、已知函数f(x)=1+log a(x−1)(a>0且a≠1)的图像恒过定点P,又点P的坐标满足方程mx+ny=1,则mn的最大值为_____.答案:18##0.125分析:根据对数型函数的过定点(2,1),代入方程中可得2m+n=1,根据基本不等式即可求解.f(x)=1+log a(x−1)(a>0且a≠1)过定点(2,1),所以P(2,1),所以2m+n=1故2m⋅n≤(2m+n2)2⇒m⋅n≤18,当且仅当m=14,n=12时等号成立.所以答案是:1815、已知f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=−e ax.若f(ln2)=8,则a=__________.答案:-3分析:当x>0时−x<0,f(x)=−f(−x)=e−ax代入条件即可得解.因为f(x)是奇函数,且当x>0时−x<0,f(x)=−f(−x)=e−ax.又因为ln2∈(0,1),f(ln2)=8,所以e−aln2=8,两边取以e为底的对数得−aln2=3ln2,所以−a=3,即a=−3.小提示:本题主要考查函数奇偶性,对数的计算.渗透了数学运算、直观想象素养.使用转化思想得出答案.16、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 =log 12(3x −1)的定义域为(13,+∞)又y =log 12(3x −1)是由y =log 12u 与u =3x −1复合而成,因为外层函数y =log 12u 单调递减,所以求函数y =log 12(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 =log 12(3x −1)的减区间为(13,+∞)所以答案是:(13,+∞)解答题17、已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且当x ≤0时,f (x )=x 2+mx ,函数f (x )在y 轴左侧的图象如图所示.(1)求函数f (x )的解析式;(2)若关于x 的方程f (x )−a =0有4个不相等的实数根,求实数a 的取值范围. 答案:(1)f (x )={x 2+2x,x ≤0x 2−2x,x >0(2)(−1,0)分析:(1)利用f (−2)=0可求x ≤0时f (x )的解析式,当x >0时,利用奇偶性f (x )=f (−x )可求得x >0时的f (x )的解析式,由此可得结果;(2)作出f (x )图象,将问题转化为f (x )与y =a 有4个交点,数形结合可得结果.(1)由图象知:f (−2)=0,即4−2m =0,解得:m =2,∴当x ≤0时,f (x )=x 2+2x ; 当x >0时,−x <0,∴f (−x )=(−x )2−2x =x 2−2x ,∵f (x )为R 上的偶函数,∴当x >0时,f (x )=f (−x )=x 2−2x ; 综上所述:f (x )={x 2+2x,x ≤0x 2−2x,x >0;(2)∵f (x )为偶函数,∴f (x )图象关于y 轴对称,可得f (x )图象如下图所示,f (x )−a =0有4个不相等的实数根,等价于f (x )与y =a 有4个不同的交点, 由图象可知:−1<a <0,即实数a 的取值范围为(−1,0).18、吉祥物“冰墩墩”在北京2022年冬奥会强势出圈,并衍生出很多不同品类的吉祥物手办.某企业承接了“冰墩墩”玩具手办的生产,已知生产此玩具手办的固定成本为200万元.每生产x 万盒,需投入成本ℎ(x )万元,当产量小于或等于50万盒时ℎ(x )=180x +100;当产量大于50万盒时ℎ(x )=x 2+60x +3500,若每盒玩具手办售价200元,通过市场分析,该企业生产的玩具手办可以全部销售完(利润=售价-成本,成本=固定成本+生产中投入成本)(1)求“冰墩墩”玩具手办销售利润y (万元)关于产量x (万盒)的函数关系式; (2)当产量为多少万盒时,该企业在生产中所获利润最大? 答案:(1)y ={20x −300,0≤x ≤50−x 2+140x −3700,x >50,x ∈N(2)70万盒分析:(1)根据题意分0≤x ≤50和x >50两种情况求解即可; (2)根据分段函数中一次与二次函数的最值求解即可.(1)当产量小于或等于50万盒时,y =200x −200−180x −100=20x −300, 当产量大于50万盒时,y =200x −200−x 2−60x −3500=−x 2+140x −3700, 故销售利润y (万元)关于产量x (万盒)的函数关系式为y={20x−300,0≤x≤50−x2+140x−3700,x>50,x∈N (2)当0≤x≤50时,y≤20×50−300=700;当x>50时,y=−x2+140x−3700,当x=1402=70时,y=−x2+140x−3700取到最大值,为1200.因为700<1200,所以当产量为70万盒时,该企业所获利润最大.。
指数函数与对数函数知识点:x比较两个幂值的大小,是一类易错题,解决这类问题,首先要分清底数相同还是指数相同,如果底数相同,可利用指数函数的单调性;指数相同,可以利用指数函数的底数与图象关系(对数式比较大小同理)记住下列特殊值为底数的函数图象:3. 研究指数,对数函数问题,尽量化为同底,并注意对数问题中的定义域限制4. 指数函数与对数函数中的绝大部分问题是指数函数与对数函数与其他函数的复合问题,讨论复合函数的单调性是解决问题的重要途径。
复合函数的单调性法则是:同增异减 步骤:(1)球定义域并分解复合函数(2)在定义与范围内分别讨论分解后的函数的单调性 (3)很据复合函数的单调性法则得出结论【典型例题】例1. (1)下图是指数函数(1)y =a x ,(2)y =b x ,(3)y =c x ,(4)y =d x 的图象,则a 、b 、c 、d 与1的大小关系是( )y x1O(4)(3)(2)(1)A. a <b <1<c <dB. b <a <1<d <cC. 1<a <b <c <dD. a <b <1<d <c剖析:可先分两类,即(3)(4)的底数一定大于1,(1)(2)的底数小于1,然后再从(3)(4)中比较c 、d 的大小,从(1)(2)中比较a 、b 的大小。
解法一:当指数函数底数大于1时,图象上升,且底数越大,图象向上越靠近于y 轴;当底数大于0小于1时,图象下降,底数越小,图象向右越靠近于x 轴.得b <a <1<d <c 。
故选B 。
解法二:令x =1,由图知c 1>d 1>a 1>b 1,∴b <a <1<d <c 。
例2. 已知2x x +2≤(41)x -2,求函数y =2x -2-x 的值域。
解:∵2x x +2≤2-2(x -2),∴x 2+x ≤4-2x , 即x 2+3x -4≤0,得-4≤x ≤1。
又∵y =2x -2-x 是[-4,1]上的增函数,∴2-4-24≤y ≤2-2-1。
故所求函数y 的值域是[-16255,23]。
例3. 要使函数y =1+2x +4x a 在x ∈(-∞,1)上y >0恒成立,求a 的取值范围。
解:由题意,得1+2x +4x a >0在x ∈(-∞,1)上恒成立,即a >-xx421+在x ∈(-∞,1)上恒成立。
又∵-xx 421+=-(21)2x -(21)x=-[(21)x +21]2+41,当x ∈(-∞,1)时值域为(-∞,-43),∴a >-43。
评述:将不等式恒成立问题转化为求函数值域问题是解决这类问题常用的方法。
例4. 已知f (x )=log 31[3-(x -1)2],求f (x )的值域及单调区间。
解:∵真数3-(x -1)2≤3,∴log 31[3-(x -1)2]≥log 313=-1, 即f (x )的值域是[-1,+∞]。
又3-(x -1)2>0,得1-3<x <1+3,∴x ∈(1-3,1)时,3-(x -1)2单调递增,从而f (x )单调递减; x ∈[1,1+3]时,f (x )单调递增。
练习:1、(1))35lg(lg x x y -+=的定义域为_______;(2)312-=x y 的值域为_________;(3))lg(2x x y +-=的递增区间为___________,值域为___________2、(1)041log 212≤-x ,则________∈x3、要使函数a y x x 421++=在(]1,∞-∈x 上0>y 恒成立。
求a 的取值范围。
指数函数与对数函数同步训练一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)1.已知2lg(x -2y )=lg x +lg y ,则yx的值为( )A.1 B.4 C.1或4 D.41或42.函数y =log 21(x 2-6x +17)的值域是( )A.R B.[8,+)∞C.(-∞,-]3D.[-3,+∞)3.若a >1,b >1,且lg(a +b )=lg a +lg b ,则lg(a -1)+lg(b -1)的值等于( ) A.0 B.lg2 C.1 D.-14.设x ∈R ,若a <lg(|x -3|+|x +7|)恒成立,则( ) A.a ≥1 B.a >1 C.0<a ≤1 D.a <15.设有两个命题①关于x 的不等式x 2+2ax +4>0对于一切x ∈R 恒成立,②函数f (x )=-(5-2a )x 是减函数,若此二命题有且只有一个为真命题,则实数a 的范围是( ) A.(-2,2) B.(-∞,2) C.(-∞,-2) D.(-∞,-2]6.设函数f (x )=f (x1)lg x +1,则f (10)值为( )A.1B.-1C.10D.101 7.已知函数y =f (x )的反函数为f -1(x )=2x +1,则f (1)等于( )A.0 B.1 C.-1 D.4 8.若定义在区间(-1,0)内的函数f (x )=log 2a (x +1)满足f (x )>0,则a 的取值范围是( ) A.(0,21)B.(0,⎥⎦⎤21C.(21,+∞)D.(0,+∞)9.已知函数y =f (2x )定义域为[1,2],则y =f (log 2x )的定义域为( )A.[1,2]B.[4,16]C.[0,1]D.(-∞,0] 10.已知f (x )=x 2-bx +c ,且f (0)=3,f (1+x )=f (1-x ),则有( ) A.f (b x )≥f (c x ) B.f (b x )≤f (c x ) C.f (b x )<f (c x ) D.f (b x )、f (c x )大小不确定 二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分) 11.方程log 2(2-2x )+x +99=0的两个解的和是______.12.当x ∈(1,2),不等式(x -1)2<log a x ,则a 的取值范围是_____________. 13.若不等式3axx22->(31)x +1对一切实数x 恒成立,则实数a 的取值范围为______.14.f (x )=]()⎪⎩⎪⎨⎧+∞∈--∞∈---,1 231,( 2311x x x x ,则f (x )值域为______.三、解答题(本大题共5小题,共54分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(8分)已知函数f (x )=log 412x -log 41x +5,x ∈[2,4],求f (x )的最大值及最小值.16.(10分)已知f (x )=lg xx+-11.(1)求函数定义域.(2)求f -1(lg2).17.(12分)已知函数f (x )=22-a a (a x -a -x)(a >0且a ≠1)是R 上的增函数,求a 的取值范围.18.(12分)设函数f (x )=|lg x |,若0<a <b ,且f (a )>f (b ),证明:ab <1.19.(12分)某种细菌每隔两小时分裂一次,(每一个细菌分裂成两个,分裂所须时间忽略不计),研究开始时有两个细菌,在研究过程中不断进行分裂,细菌总数y 是研究时间t 的函数,记作y =f (t ).(1)写出函数y =f (t )的定义域和值域.(2)在所给坐标系中画出y =f (t )(0≤t <6)的图象.(3)写出研究进行到n 小时(n ≥0,n ∈Z )时,细菌的总数有多少个(用关于n 的式子表示)?指数函数与对数函数同步训练一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)1.考查对数函数及对数函数定义域.【解析】 原命题等价⇒⎩⎨⎧>>=-02y x )2(2xy y x x =4y ∴y x=4【答案】 B 2.考查对数函数单调性、定义域、值域.【解析】 y =log 21[(x -3)2+8]≤log 218=-3 【答案】 C3.考查对数运算.【解析】 由lg(a +b )=lg a +lg b ⇒a +b =ab 即(a -1)(b -1)=1,∴lg(a -1)+lg(b -1)=0 【答案】 A 4.考查对数函数性质及绝对值不等式.【解析】 令t =|x -3|+|x +7|,∴x ∈R ,∴t min =10 y =lg t ≥lg10=1,故a <1 【答案】 D 5.考查二次函数性质及逻辑推理能力.【解析】 ①等价于Δ=(2a )2-16<0⇒-2<a <2 ②等价于5-2a >1⇒a <2 ① ②有且只有一个为真,∴a ∈(-∞,-2] 【答案】 D 6.考查对数性质及函数对应法则理解.【解析】 ∵f (x )=f (x1)lg x +1,∴f (x1)=f (x )lg x1+1 ∴f (10)=f (101)lg10+1,且f (101)=f (10)lg 101+1 解得f (10)=1. 【答案】 A 7.考查反函数意义.【解析】 令f (1)=x ,则f -1(x )=1,令2x +1=1,∴x =-1 【答案】 C 8.考查对数函数的单调性.【解析】 f (x )=log 2a (x +1)>0=log 2a 1 ∵x ∈(-1,0),∴x +1<1, ∴0<2a <1,即0<a <21 【答案】 A 9.考查函数定义域的理解. 【答案】 B【解析】 由1≤x ≤2⇒2≤2x ≤4, ∴y =f (x )定义域为[2,4] 由2≤log 2x ≤4,得4≤x ≤16 10.考查二次函数及函数单调性.【解析】 由f (0)=3⇒c =3, 由f (1+x )=f (1-x )知对称轴为x =1,∴b =2①x =0,2x =3x ,∴f (2x )=f (3x )②x >0,1<2x <3x ,∴f (2x )<f (3x )③x <0,1>2x >3x ,∴f (2x )<f (3x ) 【答案】 B 二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分) 11.【答案】 -99考查对数运算.【解析】 由原式变形得2-2x =99221⋅x 设2x =y ,变形得:299y 2-2100y +1=0⇒y 1y 2=2-99=221x x + ∴x 1+x 2=-99 12.【答案】 (1,2]考查对数函数图象及数形结合思想.【解析】 考查两函数y =(x -1)2及y =log a x 图象可知a ∈(1,2] 13.【答案】 -21<a <23考查指数函数单调性及化归能力.【解析】 由题意:x 2-2ax >-x -1恒成立 即x 2-(2a -1)x +1>0恒成立 故Δ=(2a -1)2-4<0⇒-21<a <2314.【答案】 (-2,-1]考查分段函数值域.【解析】 x ∈(-∞,1]时,x -1≤0,0<3x -1≤1, ∴-2<f (x )≤-1 x ∈(1,+∞)时,1-x <0,0<31-x <1,∴-2<f (x )<-1 ∴f (x )值域为(-2,-1]三、解答题(本大题共5小题,共54分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(本小题满分8分)已知函数f (x )=log 412x -log 41x +5,x ∈[2,4],求f (x )的最大值及最小值.考查函数最值及对数函数性质.【解】 令t =log 41x ,∵x ∈[2,4],t =log 41x 在定义域递减有log 414<log 41x <log 412,∴t ∈[-1,-21] ∴f (t )=t 2-t +5=(t -21)2+419,t ∈[-1,-21]∴当t =-21时,f (x )取最小值423当t =-1时,f (x )取最大值7. 16.(本小题满分10分)已知f (x )=lg xx+-11.(1)求函数定义域.(2)求f -1(lg2).考查函数性质,互为反函数的函数间关系.【解】 (1)由xx+-11>0,得-1<x <1 ∴函数f (x )的定义域为{x |-1<x <1} (2)由lg x x +-11=lg2⇒x x +-11=2⇒x =-31 ∴f -1(lg2)=-3117.(12分)已知函数f (x )=22-a a(a x -a -x )(a >0且a ≠1)是R 上的增函数,求a 的取值范围.考查指数函数性质.【解】 f (x )的定义域为R ,设x 1、x 2∈R ,且x 1<x 2则f (x 2)-f (x 1)=22-a a (a 2x -a 2x --a 1x +a 1x -)=22-a a (a 2x -a 1x )(1+211x x a a ⋅) 由于a >0,且a ≠1,∴1+211x x aa >0 ∵f (x )为增函数,则(a 2-2)( a 2x -a 1x )>0于是有⎪⎩⎪⎨⎧<-<-⎪⎩⎪⎨⎧>->-02002121222x xx x a a a a a a 或, 解得a >2或0<a <1 18.(本小题满分12分)设函数f (x )=|lg x |,若0<a <b ,且f (a )>f (b ),证明:ab <1.考查对数函数性质、分类讨论思想.【解】 由题设,显然a 、b 不能同在(1,+∞) 否则,f (x )=lg x ,且a <b 时,f (a )<f (b )与已知矛盾由0<a <b 可知,必有0<a <1 ①当0<b <1时,∵0<a <1,0<b <1,∴0<ab <1 ②当b >1时,∵0<a <1 ∴f (a )=|lg a |=-lg a ,f (b )=|lg b |=lg b 由f (a )>f (b ),得-lg a >lg b ,即a1>b ,∴ab <1 由①②可知ab <1 19.考查函数应用及分析解决问题能力.【解】 (1)y =f (t )定义域为t ∈[0,+∞),值域为{y |y =2n ,n ∈N *}(2)0≤t <6时,为一分段函数y =⎪⎩⎪⎨⎧<≤<≤<≤)6(4 8)4(2 4)2(0 2x x x 图象如图(3)n 为偶数时,y =212+nn 为奇数时,y =2121+-n ∴y =⎪⎩⎪⎨⎧+-+为奇数为偶数n n n n 2212112。