人教新课标版数学高一-数学必修一课后训练 .3对数函数及其性质
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4.4 对数函数学习目标1.通过对数函数的概念及对数函数图象和性质的学习,培养数学抽象、直观想象素养.2.通过对数函数图象和性质的应用,培养逻辑推理、数学运算素养.第1课时对数函数的概念、图象及性质1.对数函数的概念一般地,函数y=log a x(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,定义域是(0,+∞).2.对数函数的图象与性质我们可以借助指数函数的图象和性质得到对数函数的图象和性质:对数函数的概念[例1] (1)下列函数是对数函数的是( )A.y=lg 10xB.y=log3x2C.y=ln xD.y=lo g13(x-1)(2)若函数f(x)=log a x+(a2-4a-5)是对数函数,则实数a= . 解析:(1)由对数函数的定义,得y=log a x(a>0,a≠1)是对数函数,由此得到y=ln x是对数函数.故选C.(2)由对数函数的定义可知,{a2-4a-5=0,a>0,a≠1,解得a=5.答案:(1)C (2)5判断一个函数是否为对数函数的方法判断一个函数是对数函数必须是形如y=log a x(a>0,且a ≠1)的形式,即必须满足以下条件: (1)系数为1.(2)底数为大于0,且不等于1的常数. (3)对数的真数仅有自变量x.针对训练1:(1)若函数y=log a x+a 2-3a+2为对数函数,则a 等于( ) A.1 B.2 C.3 D.4(2)已知对数函数的图象过点M(9,2),则此对数函数的解析式为 .解析:(1)因为函数y=log a x+a 2-3a+2为对数函数,所以{a 2-3a +2=0,a >0,a ≠1,解得a=2.故选B. (2)设函数f(x)=log a x(x>0,a>0,且a ≠1),因为对数函数的图象过点M(9,2),所以2=log a 9,所以a 2=9,又a>0, 解得a=3.所以此对数函数的解析式为y=log 3x. 答案:(1)B (2)y=log 3x对数型函数的定义域[例2] 求下列函数的定义域.(1)y=log a (3-x)+log a (3+x)(a>0,且a ≠1); (2)f(x)=1log 12(2x+1).解:(1)由{3-x >0,3+x >0,得-3<x<3,所以函数的定义域是{x|-3<x<3}.(2)由题意有{2x +1>0,2x +1≠1,解得x>-12,且x ≠0,则函数的定义域为(-12,0)∪(0,+∞).(1)求解含对数式的函数定义域,若自变量在底数和真数上,要保证真数大于0,底数大于0,且不等于1. (2)对数函数y=log a x 的定义域为(0,+∞).(3)形如y=log g(x)f(x)的函数,定义域由{f (x )>0,g (x )>0,g (x )≠1来确定.(4)形如y=f(log a x)的复合函数在求定义域时,必须保证每一部分都要有意义.针对训练2:函数f(x)=√lgx +lg(5-3x)的定义域是( ) A.[0,53) B.[0,53]C.[1,53) D.[1,53]解析:函数f(x)=√lgx +lg(5-3x)的定义域是{x|{x >0,lgx ≥0,5-3x >0},即{x|1≤x<53}.故选C.对数函数的图象类型一 对数型函数图象过定点问题[例3] (1)函数y=log a (x-3)+1(a>0,且a ≠1)的图象恒过定点P ,则点P 的坐标是()A.(4,1)B.(3,1)C.(4,0)D.(3,0)(2)若函数y=log a (x-1)+8(a>0,且a ≠1)的图象过定点P ,且点P 在幂函数f(x)=x α(α∈R)的图象上,则f(12) = .解析:(1)令x-3=1,求得x=4,y=1, 可得它的图象恒过定点P(4,1).故选A. (2)令x-1=1,解得x=2,此时y=8,此函数图象过定点P(2,8). 由点P 在幂函数f(x)=x α(α∈R)的图象上知, 2α=8,解得α=3,所以f(x)=x 3, 所以f(12)=( 12) 3=18.答案:(1)A (2)18涉及与对数函数有关的函数图象过定点问题的一般规律:若f(x)=klog a g(x)+b(a>0,且a ≠1),且g(m)=1,则f(x)图象过定点P(m ,b).针对训练3:(1)(多选题)下列四个函数中过相同定点的函数有( ) A.y=ax+2-a B.y=x a-2+1C.y=a x-3+1(a>0,a ≠1)D.y=log a (2-x)+1(a>0,a ≠1)(2)已知函数f(x)=log a(x-m)+n的图象恒过定点(3,5),则lg m+lg n 的值是.(3)函数y=log a(2x-1)+3(a>0,且a≠1)的图象恒过定点P,则点P的坐标是.解析:(1)由于函数y=ax+2-a=a(x-1)+2,令x=1,可得y=2,故该函数经过定点(1,2),由于函数y=x a-2+1,令x=1,可得y=2,故该函数经过定点(1,2),由于y=a x-3+1(a>0,a≠1),令x-3=0,求得x=3,y=2,故该函数经过定点(3,2),由于y=log a(2-x)+1(a>0,a≠1),令2-x=1,求得x=1,y=1,故该函数经过定点(1,1).故选AB.(2)函数f(x)=log a(x-m)+n的图象恒过定点(1+m,n),又函数f(x)的图象恒过定点(3,5),故1+m=3,n=5,即m=2,n=5,所以lg m+lg n=lg 2+lg 5=lg 10=1.(3)令2x-1=1,得x=1,y=3,所以函数的图象恒过定点P(1,3). 答案:(1)AB (2)1 (3)(1,3)类型二对数型函数图象的识别[例4] 函数y=-lg |x+1|的大致图象为( )解析:法一函数y=-lg |x+1|的定义域为{x|x≠-1},可排除A,C;当x=1时,y=-lg 2<0,显然只有D符合题意.故选D.法二y=-lg |x+1|={-lg(x+1),x>-1, -lg(-x-1),x<-1,又x∈(-1,+∞)时,y=-lg(x+1)是减函数.故选D.对数型函数图象的识别一定要注意利用对数式的真数大于0确定函数的定义域,注意利用对数型函数图象所过定点,同时结合单调性进行判断,也可以利用函数图象的变换进行判断.针对训练4:(1)(2021·河南开封期末)函数y=|lg(x+1)|的图象是( )(2)如图,①②③④中不属于函数y=log2x,y=log0.5x,y=-log3x的一个是( )A.①B.②C.③D.④解析:(1)函数的定义域为(-1,+∞),图象与x轴的交点是(0,0).故选A.(2)根据函数的图象,函数y=log a x(a>0,且a≠1)的底数决定函数的单调性,当底数a>1时,函数单调递增,当0<a<1时,函数单调递减,当底数a>1,x>1时,满足底数越大函数的图象越靠近x轴,故①对应函数y=log2x的图象,根据对称性,④对应函数y=log0.5x的图象,③对应函数y=-log3x的图象,②与函数的图象相矛盾,故②不符合题意.故选B.类型三根据图象求解析式中的参数的范围[例5] 已知函数y=log a(x+c)(a,c为常数.其中a>0,a≠1)的图象如图,则下列结论成立的是( )A.a>1,c>1B.a>1,0<c<1C.0<a<1,c>1D.0<a<1,0<c<1解析:因为函数单调递减,所以0<a<1.当x=1时,log a(x+c)=log a(1+c)<0,即1+c>1,所以c>0,当x=0时,log a(x+c)=log a c>0,所以0<c<1.故选D.根据图象求解析式中的参数的范围和图象识别的方法是一致的,也是主要利用函数的单调性和图象上特殊点的坐标的大小建立有关参数的不等式.针对训练5:(1)如图,若C1,C2分别为函数y=log a x和y=log b x的图象,则( )A.0<a<b<1B.0<b<a<1C.a>b>1D.b>a>1(2)已知定义在R上的函数f(x)=log2(a x-b+1)(a>0,a≠1)的图象如图所示,则a,b满足的关系是( )A.0<1a <1b<1 B.0<1b<a<1C.0<b<1a <1 D.0<1a<b<1解析:(1)由对数的性质log a a=1(a>0,且a≠1),画一条直线y=1,如图所示,由图可知0<b<a<1.故选B.(2)由函数单调性可知,a>1,f(0)=log2(1-b+1),故0<log2(1-b+1)<1,解得0<b<1,由log2(a-1-b+1)<0可得a-1<b,所以0<1a<b<1.故选D.典例探究:如图,直线x=t与函数f(x)=log3x和g(x)=log3x-1的图象分别交于点A,B,若函数y=f(x)的图象上存在一点C,使得△ABC为等边三角形,则t的值为( )A.√3+22B.3√3+32C.3√3+34D.3√3+3解析:由题意A(t ,log 3t),B(t ,log 3t-1),|AB|=1, 设C(x ,log 3x),因为△ABC 是等边三角形,所以点C 到直线AB 的距离为√32,所以t-x=√32,x=t-√32,所以C(t-√32,log 3(t-√32)), 根据中点坐标公式可得log 3(t-√32) =log 3t+log 3t -12=log 3t-12=log 3√3,所以t-√32=√3,解得t=3√3+34.故选C.应用探究:已知正方形ABCD 的面积为36,BC 平行于x 轴,顶点A ,B 和C 分别在函数y=3log a x ,y=2log a x 和y=log a x(其中a>1)的图象上,则实数a 的值为( ) A.√3 B.√6 C.√36D.√63解析:设B(x ,2log a x),因为BC 平行于x 轴,所以C(x ′,2log a x),即log a x ′=2log a x ,所以x ′=x 2,所以正方形ABCD 的边长|BC|=x 2-x=6,解得x=3.由已知,AB 垂直于x 轴,所以A(x ,3log a x),正方形ABCD 的边长|AB|=3log a x-2log a x=log a x=6,即log a 3=6,a 6=3,a=√36.故选C.1.函数f(x)=log 2(3+2x-x 2)的定义域为( C ) A.[-1,3] B.(-∞,-1)∪(3,+∞) C.(-1,3) D.(-∞,-1)∪[3,+∞)解析:由3+2x-x 2>0,得-1<x<3,所以f(x)的定义域为(-1,3).故选C.2.已知对数函数f(x)的图象过点(4,12),则f(x)等于( A )A.log 16xB.log 8xC.log 2xD.lo g 116x解析:由题意设f(x)=log a x(a>0,且a ≠1),由函数图象过点(4,12)可得f(4)=12,即log a 4=12,所以4=a 12,解得a=16,故f(x)=log 16x.故选A.3.如图所示的曲线是对数函数y=log a x ,y=log b x ,y=log c x ,y=log d x 的图象,则a ,b ,c ,d 与1的大小关系为 .解析:由题图可知函数y=log a x ,y=log b x 的底数a>1,b>1,函数y=log c x ,y=log d x 的底数0<c<1,0<d<1.过点(0,1)作平行于x 轴的直线l(图略),则直线l 与四条曲线交点的横坐标从左向右依次为c ,d ,a ,b ,显然b>a>1>d>c>0. 答案:b>a>1>d>c4.已知函数y=log a (x+3)+89(a>0,a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 也在函数f(x)=3x -b 的图象上,则b= . 解析:对于y=log a (x+3)+89,令x+3=1,得x=-2,则y=89,所以函数y=log a (x+3)+89(a>0,a ≠1)的图象恒过定点A(-2,89),又点A 也在函数f(x)=3x -b 的图象上, 则89=3-2-b ,求得b=-79.答案:-79[例1] 已知函数y=f(x)的定义域是[0,2],那么g(x)=f (x 2)1+lg (x+1)的定义域是( )A.(-1,-910)∪(-910,√2]B.(-1,√2]C.(-1,-910)D.(-910,√2)解析:依题意,{0≤x 2≤2,x +1>0,1+lg (x +1)≠0,解得-1<x<-910或-910<x ≤√2.故选A.[例2] 已知函数y=log 3x 的图象上有两点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),且线段AB 的中点在x 轴上,则x 1·x 2= .解析:因为函数y=log 3x 的图象上有两点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 所以y 1=log 3x 1,y 2=log 3x 2.根据中点坐标公式得y1+y2=0,即log3x1+log3x2=0,所以log3(x1x2)=0,x1·x2=1.答案:1[例3] (1)求函数f(x)=log a(a x-1)(a>0,且a≠1)的定义域;(2)求函数f(x)=log a[(a-1)x-1]的定义域.解:(1)由a x-1>0,即a x>1,当a>1时,f(x)的定义域为(0,+∞),当0<a<1时,f(x)的定义域为(-∞,0).(2)由题意(a-1)x-1>0,且a>0,a≠1,当a>1时,x>1;a-1.当0<a<1时,x<1a-1所以当a>1时,f(x)的定义域为(1,+∞);a-1当0<a<1时,f(x)的定义域为(-∞,1).a-1[例4] 已知函数f(x)=lg(a x-b x)(a>1>b>0).(1)求y=f(x)的定义域;(2)证明f(x)是增函数;(3)当a,b满足什么条件时,f(x)在(1,+∞)上恒取正值?(1)解:要使函数有意义,必有a x-b x>0,a>1>b>0,可得(a) x>1,解得x>0,b函数的定义域为(0,+∞).(2)证明:设g(x)=a x-b x,再设x1,x2是(0,+∞)上的任意两个数,且x1<x2,则g(x1)-g(x2)=a x1-b x1-a x2+b x2=(a x1-a x2)+(b x2-b x1),对于函数y=a x为增函数,y=b x为减函数,所以a x1-a x2<0,b x2-b x1<0,所以g(x1)-g(x2)<0,所以g(x)在(0,+∞)上为增函数,因为y=lg x在(0,+∞)上为增函数,所以f(x)在(0,+∞)上为增函数.(3)解:因为f(x)在(1,+∞)上单调递增,所以命题f(x)恰在(1,+∞)取正值等价于f(1)≥0,所以a-b≥1.选题明细表基础巩固1.函数f(x)=ln(x+2)+的定义域为( B )√2-xA.(2,+∞)B.(-2,2)C.(-∞,-2)D.(-∞,2)解析:由题意可知{x +2>0,2-x >0,解得-2<x<2.故选B.2.已知f(x)=a -x ,g(x)=log a x ,且f(2)·g(2)>0,则函数f(x)与g(x)的图象是( D )解析:因为f(2)·g(2)>0,所以a>1,所以f(x)=a -x 与g(x)=log a x 在其定义域上分别是减函数与增函数.故选D.3.已知函数f(x)=a x-1+log b x-1(a>0,且a ≠1,b>0,且b ≠1),则f(x)的图象过定点( C ) A.(0,1) B.(1,1) C.(1,0) D.(0,0)解析:当x=1时,f(1)=a 0+log b 1-1=1+0-1=0,所以f(x)的图象过定点(1,0).故选C.4.(多选题)函数f(x)=log a (x+2)(0<a<1)的图象过( BCD ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限解析:作出函数f(x)=log a (x+2)(0<a<1)的大致图象如图所示,则函数f(x)的图象过第二、第三、第四象限.故选BCD.5.已知f(x)为对数函数,f(12)=-2,则f(√43)= .解析:设f(x)=log a x(a>0,且a ≠1), 则log a 12=-2,所以1a2=12,即a=√2,所以f(x)=lo g √2x ,所以f(√43)=lo g √2 √43=log 2(√43)2=log 2243=43.答案:436.(2021·江苏启东期末)已知函数f(x)=log a (x+b)(a>0,a ≠1,b ∈R)的图象如图所示,则a= ,b= .解析:由图象得{log a (0+b )=2,log a (-2+b )=0,解得{a =√3,b =3.答案:√3 3能力提升7.已知函数y=lg(x 2-3x+2)的定义域为A ,y=lg(x-1)+lg(x-2)的定义域为B ,则( D ) A.A ∩B= B.A=BC.A ⫋BD.B ⫋A解析:由x 2-3x+2>0,解得x<1或x>2, 所以A=(-∞,1)∪(2,+∞);由{x -1>0,x -2>0,解得x>2,所以B=(2,+∞).故B ⫋A.故选D.8.已知等式log 2m=log 3n ,m ,n ∈(0,+∞)成立,那么下列结论:①m=n;②n<m<1;③m<n<1;④1<n<m;⑤1<m<n.其中可能成立的是( B ) A.①② B.①②⑤ C.③④ D.④⑤解析:当m=n=1时,有log 2m=log 3n ,故①可能成立;当m=14,n=19时,有log 2m=log 3n=-2,故②可能成立;当m=4,n=9时,有log 2m=log 3n=2,此时1<m<n ,故⑤可能成立.可能成立的是①②⑤.故选B. 9.如图,四边形OABC 是面积为8的平行四边形,OC ⊥AC ,AC 与BO 交于点E.某对数函数y=log a x(a>0,且a ≠1)的图象经过点E 和点B ,则a= .解析:设点E(b ,c),则C(b ,0),A(b ,2c),B(2b ,2c), 则{2bc =8,log a b =c ,log a (2b )=2c ,解得b=c=2,a=√2.答案:√210.已知f(x)=|log 3x|. (1)画出函数f(x)的图象;(2)讨论关于x 的方程|log 3x|=a(a ∈R)的解的个数. 解:(1)f(x)={log 3x ,x ≥1,-log 3x ,0<x <1,函数f(x)的图象如图所示.(2)设函数y=|log 3x|和y=a ,当a<0时,两图象无交点,原方程解的个数为0个. 当a=0时,两图象只有1个交点,即原方程只有1个解. 当a>0时,两图象有2个交点,即原方程有2个解. 11.已知函数f(x)=log 2[ax 2+(a-1)x+14].(1)若定义域为R ,求实数a 的取值范围; (2)若值域为R ,求实数a 的取值范围.解:(1)要使f(x)的定义域为R ,则对任意实数x 都有t=ax 2+(a-1)x+14>0恒成立.当a=0时,不合题意;当a ≠0时,由二次函数图象(图略)可知{a >0,Δ=(a -1)2-a <0,解得3-√52<a<3+√52.故所求实数a 的取值范围为(3-√52,3+√52).(2)要使f(x)的值域为R ,则有t=ax 2+(a-1)x+14的值域必须包含(0,+∞).当a=0时,显然成立;当a ≠0时,由二次函数图象(图略)可知,其图象必须与x 轴相交,且开口向上, 所以{a >0,Δ=(a -1)2-a ≥0, 解得0<a ≤3-√52或a ≥3+√52.故所求a 的取值范围为[0,3-√52]∪[3+√52,+∞).应用创新12.已知函数f(x)=|log 2x|,正实数m ,n 满足m<n ,且f(m)=f(n),若f(x)在区间[m 2,n]上的最大值为2,则n+m= . 解析:根据题意并结合函数f(x)=|log 2x|的图象知,0<m<1<n ,所以0<m 2<m<1.根据函数图象易知,当x=m 2时函数f(x)取得最大值,所以f(m 2)=|log 2m 2|=2.又0<m<1,解得m=12.再结合f(m)=f(n)求得n=2,所以n+m=52.答案:52。
二、函数的有关概念1.函数的概念:设A、B是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f,使对于集合A 中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数.记作:y=f(x),x∈A.其中,x叫做自变量,x的取值范围A 叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)| x∈A }叫做函数的值域.注意:○2如果只给出解析式y=f(x),而没有指明它的定义域,则函数的定义域即是指能使这个式子有意义的实数的集合;○3 函数的定义域、值域要写成集合或区间的形式.定义域补充能使函数式有意义的实数x的集合称为函数的定义域,求函数的定义域时列不等式组的主要依据是:(1)分式的分母不等于零;(2)偶次方根的被开方数不小于零;(3)对数式的真数必须大于零;(4)指数、对数式的底必须大于零且不等于1. (5)如果函数是由一些基本函数通过四则运算结合而成的.那么,它的定义域是使各部分都有意义的x的值组成的集合.(6)指数为零底不可以等于零(6)实际问题中的函数的定义域还要保证实际问题有意义.(又注意:求出不等式组的解集即为函数的定义域。
)2.构成函数的三要素:定义域、对应关系和值域再注意:(1)构成函数三个要素是定义域、对应关系和值域.由于值域是由定义域和对应关系决定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,即称这两个函数相等(或为同一函数)(2)两个函数相等当且仅当它们的定义域和对应关系完全一致,而与表示自变量和函数值的字母无关。
相同函数的判断方法:①表达式相同;②定义域一致(两点必须同时具备)(见课本21页相关例2)值域补充(1)、函数的值域取决于定义域和对应法则,不论采取什么方法求函数的值域都应先考虑其定义域. (2).应熟悉掌握一次函数、二次函数、指数、对数函数及各三角函数的值域,它是求解复杂函数值域的基础。
3. 函数图象知识归纳(1)定义:在平面直角坐标系中,以函数y=f(x) , (x∈A)中的x为横坐标,函数值y为纵坐标的点P(x,y)的集合C,叫做函数y=f(x),(x ∈A)的图象.C上每一点的坐标(x,y)均满足函数关系y=f(x),反过来,以满足y=f(x)的每一组有序实数对x、y为坐标的点(x,y),均在C上 . 即记为C={ P(x,y) | y= f(x) , x∈A }图象C一般的是一条光滑的连续曲线(或直线),也可能是由与任意平行与Y轴的直线最多只有一个交点的若干条曲线或离散点组成。
高一数学(必修一)《第五章 对数函数的图象和性质》练习题及答案解析-人教版班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.函数()()2log 1f x x =-的图像为( )A .B .C .D .2.已知对数函数()f x 的图像经过点1,38A ⎛⎫- ⎪⎝⎭与点则( )A .c a b <<B .b a c <<C .a b c <<D .c b a <<3.函数1()ln f x x x x ⎛⎫=-⋅ ⎪⎝⎭的图象可能是( ) A . B .C .D .4.下图中的函数图象所对应的解析式可能是( )A .112x y -=-B .112xy =-- C .12x y -=- D .21xy =--5.函数f (x )=|ax -a |(a >0且a ≠1)的图象可能为( )A. B . C . D .6.下列函数中是减函数的为( ) A .2()log f x x = B .()13x f x =- C .()f x = D .2()1f x x =-+7.设0.30.50.514,log 0.6,16a b c -⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a b c <<B .b a c <<C .b c a <<D .c a b <<8.已知函数2(43)3,0()log (1)2,0a x a x a x f x x x ⎧+-+<=⎨++≥⎩ (a >0且a ≠1)是R 上的单调函数,则a 的取值范围是( )A .30,4⎛⎫⎪⎝⎭B .3,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .23,34⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .23,34⎛⎤ ⎥⎝⎦9.已知定义在R 上的函数()f x 满足()11f =,对于1x ∀,2R x ∈当12x x <时,则都有()()()12122f x f x x x -<-则不等式()222log 1log f x x +<的解集为( )A .(),2-∞B .()0,2C .1,2D .()2,+∞10.函数y ) A .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .10,2⎛⎤⎥⎝⎦C .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .[]1,211.记函数2log 2x y x=-的定义域为集合A ,若“x A ∈”是关于x 的不等式()22200x mx m m +-<>成立”的充分不必要条件,则实数m 的取值范围是( ) A .()2,+∞ B .[)2,+∞ C .()0,2D .(]0,212.下列函数在(),1-∞-上是减函数的为( )A .()ln f x x =-B .()11f x x =-+ C .()234f x x x =--D .()21f x x =13.下列函数是偶函数且值域为[)0,∞+的是( )①y x =;②3y x =;③||2x y =;④2y x x =+ .A .①②B .②③C .①④D .③④14.已知函数22,2()log ,2x a x f x x x ⎧-<=⎨≥⎩,若()f x 存在最小值,则实数a 的取值范围是( )A .(],2-∞B .[)1,-+∞C .(),1-∞-D .(],1-∞-15.已知910,1011,89m m m a b ==-=-,则( ) A .0a b >>B .0a b >>C .0b a >>D .0b a >>16.已知集合{}1,0,1,2A =-和2{|1}B x x =≤,则A B =( ) A .{}1,0,1-B .{}0,1C .{}1,1-D .{}0,1,217.已知22log log 0a b +=(0a >且1a ≠,0b >且1b ≠),则函数()1()xf x a=与()log b g x x =的图像可能是( )A .B .C .D .18.设123a -=,1312b -⎛⎫= ⎪⎝⎭和21log 3c =,则( ) A .a c b << B .c a b << C .b c a << D .a b c <<19.已知函数212()log (3)f x x ax a =-+ 在[)2,+∞上单调递减,则a 的取值范围( )A .(,4]-∞B .(4,4]-C .[4,4]-D .(4,)-+∞20.函数22log (2)y x x =-的单调递减区间为( )A .(1,2)B .(]1,2C .(0,1)D .[)0,121.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,则()4322x xf x a =-⨯+.则关于x 的不等式()6f x ≤-的解集为( ) A .(,2]-∞-B .(,1]-∞-C .[)()2,00,2- D .[)()2,02,-⋃+∞二、解答题22.比较下列各数的大小: (1)12log 3与12log π;(2)4log 3与5log 3; (3)5log 2与2log 5.23.已知函数()()()ln 1ln 1f x ax x =++-的图象经过点()3,3ln 2.(1)求a 的值,及()f x 的定义域; (2)求关于x 的不等式()()ln 2f x x ≤的解集.24.已知函数()()9log 91xf x x =++.(1)若()()20f x x a -+>对于任意x 恒成立,求a 的取值范围; (2)若函数()()9231f x xx g x m -=+⋅+和[]90,log 8x ∈,是否存在实数m ,使得()g x 的最小值为0?若存在,求出m 的值,若不存在,请说明理由.25.已知函数()ln f x x =.(1)在①()21g x x =-,②()21g x x =+这两个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并解答.问题:已知函数___________,()()()=h x f g x 求()h x 的值域. 注:如果选择两个条件分别解答,按第一个解答计分.(2)若1x ∀∈R ,()20,x ∈+∞和()1122421ln x xa x x -+<-,求a 的取值范围.26.已知______,且函数()22x bg x x a+=+.①函数()()224f x x a x =+-+在定义域[]1,1b b -+上为偶函数;②函数()()0f x ax b a =+>在[1,2]上的值域为[]2,4.在①,②两个条件中选择一个条件,将上面的题目补充完整,求出a ,b 的值,并解答本题. (1)判断()g x 的奇偶性,并证明你的结论;(2)设()2h x x c =--,对任意的1x ∈R ,总存在[]22,2x ∈-,使得()()12g x h x =成立,求实数c 的取值范围. 27.定义:若函数()y f x =在某一区间D 上任取两个实数12x x 、,且12x x ≠,都有()()121222f x f x x x f ++⎛⎫> ⎪⎝⎭则称函数()y f x =在区间D 上具有性质L .(1)写出一个在其定义域上具有性质L 的对数函数(不要求证明). (2)判断函数1()f x x x=+在区间(0,)+∞上是否具有性质L ?并用所给定义证明你的结论. (3)若函数21()g x ax x=-在区间(0,1)上具有性质L ,求实数a 的取值范围.三、填空题28.函数()ln(4)f x x =+-的定义域是___________. 29.()()log 4a f x ax =-在(]1,3上递减,则a 的范围是_________.30.已知函数211,0()2,0xx f x x x x ⎧⎛⎫-≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪-+>⎩,则函数12()log g x f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭的单调递增区间为__. 31.已知函数2(12)0()log (1)0a x a x f x x x +-<⎧=⎨+≥⎩,,的值域为R ,则实数a 的范围是_________32.已知函数()log (23)1(>0a f x x a =-+且1)a ≠,且的图象恒过定点P ,则点P 的坐标为_________.33.已知函数()2log 081584,,⎧<≤⎪=⎨-+>⎪⎩x x f x x x ,若a b c ,,互不相等,且()()()f a f b f c ==,则abc 的取值范围是____.34.若0x >和0y >,且111x y+=,则22log log x y +的最小值为___________.四、多选题35.已知函数()f x 和()g x 的零点所构成的集合分别为M ,N ,若存在M α∈和N β∈,使得1αβ-≤,则称()f x 与()g x 互为“零点伴侣”.若函数()1e 2xf x x -=+-与()23g x x ax a =--+互为“零点伴侣”,则实数a的取值不能是( ) A .1B .2C .3D .436.已知函数()()2lg 1f x x ax a =+--,下列结论中正确的是( )A .当0a =时,则()f x 的定义域为()(),11,-∞-⋃+∞B .()f x 一定有最小值C .当0a =时,则()f x 的值域为RD .若()f x 在区间[)2,+∞上单调递增,则实数a 的取值范围是{}4a a ≥-参考答案与解析1.A【分析】根据函数的定义域为(),1-∞可排除B 、D.再由单调性即可选出答案.【详解】当0x =时,则()()20log 10=0f =-,故排除B 、D. 当1x =-时,则()()21log 1110f -=+=>,故A 正确. 故选A.【点睛】本题考查函数的图像,属于基础题.解决本类题型的两种思路:①将初等函数的图像通过平移、伸缩、对称变换选出答案,对学生能力要求较高;②根据选项代入具体的x 值,判断y 的正负号. 2.C【分析】根据对数函数可以解得2a =,4t =再结合中间值法比较大小. 【详解】设()()log 0,1a f x x a a =>≠,由题意可得:1log 38a =-,则2a = ∴log 164a t ==0.1log 40a =<,()40.20,1b =∈和0.141c =>∴a b c << 故选:C . 3.A【分析】利用函数的奇偶性排除选项D ,利用当01x <<时,则()0f x >,排除选项B ,C ,即得解. 【详解】解:∵函数()f x 的定义域为{}0x x ≠,关于原点对称,1()ln f x x xx ⎛⎫-=-+⋅- ⎪⎝⎭1ln ()x x f x x ⎛⎫--⋅=- ⎪=⎝⎭ ∴()f x 为奇函数,排除选项D .当01x <<时,则2110x x x x--=<和ln 0x < ∴()0f x >,排除选项B ,C . 故选:A . 4.A【分析】根据函数图象的对称性、奇偶性、单调性以及特殊点,利用排除法即可求解.【详解】解:根据图象可知,函数关于1x =对称,且当1x =时,则1y =-,故排除B 、D 两项; 当1x >时,则函数图象单调递增,无限接近于0,对于C 项,当1x >时,则12x y -=-单调递减,故排除C项. 故选:A. 5.C【分析】根据指数函数的单调性分类讨论进行求解即可.【详解】当>1a 时,则,1()=,<1x xa a x f x a a x -≥-⎧⎨⎩显然当1x ≥时,则函数单调递增,当<1x 时,则函数单调递减 函数图象的渐近线为=y a ,而>1a ,故AB 不符合; 对于CD ,因为渐近线为=2y ,故=2a ,故=0x 时,则=1y 故选项C 符合,D 不符合;当0<<1a 时,则,<1()=,1x xa a x f x a a x --≥⎧⎨⎩当1x ≥时,则函数单调递增,当<1x 时,则函数单调递减 函数图象的渐近线为=y a ,而0<<1a ,故ABD 不符合; 故选:C 6.B【分析】利用对数函数单调性判断选项A ;利用指数函数单调性判断选项B ;利用幂数函数单调性判断选项C ;利用二次函数单调性判断选项D.【详解】选项A :由21>,可得2()log f x x =为增函数.判断错误; 选项B :由31>,可得3x y =为增函数,则()13x f x =-是减函数.判断正确; 选项C :由12-<,可得12y x -=是减函数,则()f x =为增函数.判断错误;选项D :2()1f x x =-+在(),0∞-上单调递增. 判断错误. 故选:B 7.B【分析】计算可得2a =,再分析()0.5log 0.60,1b =∈,0.3116c a -⎛⎫=> ⎪⎝⎭即可判断【详解】由题意0.542a ==,()()0.50.50.5log 0.6log 1,log 0.50,1b =∈=和0.30.30.2511616216c a -⎛⎫==>== ⎪⎝⎭,故b ac <<故选:B 8.C【分析】根据二次函数和对数函数的单调性,结合分段函数的性质进行求解即可.【详解】二次函数2(43)3y x a x a =+-+的对称轴为:432a x -=-因为二次函数开口向上,所以当0x <时,则该二次函数不可能单调递增 所以函数()f x 是实数集上的减函数则有01432302343log 122a a a a a <<⎧⎪-⎪-≥⇒≤≤⎨⎪≥+=⎪⎩故选:C 9.B【分析】由题设知()()2h x f x x =-在R 上递增,将不等式转化为2(log )(1)h x h <,利用单调性求解集即可. 【详解】由题设12x x <时1122()2()2f x x f x x -<-,即()()2h x f x x =-在R 上递增又(1)(1)21h f =-=-,而()222log 1log f x x +<等价于()22log 2log 1f x x -<-所以2(log )(1)h x h <,即2log 1x <,可得02x <<. 故不等式解集为()0,2. 故选:B 10.C【分析】依题意可得21log 0x +≥,根据对数函数的性质解不等式,即可求出函数的定义域. 【详解】解:依题意可得21log 0x +≥,即221log 1log 2x ≥-=,所以12x ≥ 即函数的定义域为1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.故选:C 11.B【分析】求出函数2log 2x y x=-的定义域得集合A ,解不等式()22200x mx m m +-<>得m 的范围,根据充分不必要条件的定义可得答案. 【详解】函数2log 2xy x =-有意义的条件为02x x>-,解得02x << 所以{}02A x x =<<,不等式()22200x mx m m +-<>,即()()20x m x m +-<因为0m >,所以2m x m -<<,记不等式()22200x mx m m +-<>的解集为集合B所以A B ⊆,所以220≥⎧⎨-≤⎩m m ,得2m ≥.故选:B . 12.C【分析】根据熟知函数的图象与性质判断函数的单调性.【详解】对于选项A ,()ln f x x =-在(),1-∞-上无意义,不符合题意; 对于选项B ,()11f x x =-+在(),1-∞-上是增函数,不符合题意; 对于选项C ,2234,? 4134,? 14x x x x x x x ⎧--≥≤-⎨-++-<<⎩或的大致图象如图所示中由图可知()f x 在(),1-∞-上是减函数,符合题意;对于选项D ,()21f x x =在(),1-∞-上是增函数,不符合题意. 故选:C. 13.C【分析】根据奇偶性的定义依次判断,并求函数的值域即可得答案. 【详解】对于①,y x =是偶函数,且值域为[)0,∞+; 对于②,3y x =是奇函数,值域为R ; 对于③,2xy =是偶函数,值域为[)1,+∞;对于④,2y x x=+是偶函数,且值域为[)0,∞+所以符合题意的有①④ 故选:C. 14.D【分析】根据函数的单调性可知,若函数存在最小值,则最小值是()21f =,则根据指数函数的性质,列式求实数a 的取值范围.【详解】2x <时,则()2,4xa a a -∈--,2x ≥时,则2log 1x ≥若要使得()f x 存在最小值,只需要2log 2a -≥,即1a ≤-. 故选:D. 15.A【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. 【详解】[方法一]:(指对数函数性质)由910m=可得9lg10log 101lg 9m ==>,而()222lg9lg11lg99lg9lg111lg1022+⎛⎫⎛⎫<=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以lg10lg11lg 9lg10>,即lg11m >,所以lg11101110110m a =->-=.又()222lg8lg10lg80lg8lg10lg922+⎛⎫⎛⎫<=< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以lg9lg10lg8lg9>,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)mf 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.16.A【分析】根据一元二次不等式的求解得{}11B x x =-≤≤,根据集合的交运算即可求解. 【详解】因为{}1,0,1,2A =-和{}11B x x =-≤≤,所以{}1,0,1A B =-故选:A . 17.B【分析】由对数的运算性质可得ab =1,讨论a ,b 的范围,结合指数函数和对数函数的图像的单调性,即可得到答案.【详解】22log log 0a b +=,即为2log 0ab =,即有ab =1. 当a >1时,则0<b <1函数()1()xf x a=与()log b g x x =均为减函数,四个图像均不满足当0<a <1时,则b >1函数数()1()xf x a=与()log b g x x =均为增函数,排除ACD在同一坐标系中的图像可能是B 故选:B . 18.B【分析】结合指数函数,对数函数的单调性,以及临界值0和1,判断即可 【详解】由题意201313a -<==,故(0,1)a ∈ 1130312212b -⎛⎫==>= ⎪⎝⎭2231log log 10c =<= 故c a b << 故选:B 19.B【分析】转化为函数23y x ax a =-+在[)2,+∞上单调递增,且230x ax a -+>在[)2,+∞上恒成立,再根据二次函数的单调性以及不等式恒成立列式可求出结果. 【详解】因为函数212()log (3)f x x ax a =-+在[)2,+∞上单调递减所以函数23y x ax a =-+在[)2,+∞上单调递增,且230x ax a -+>在[)2,+∞上恒成立 所以2222230a a a ⎧≤⎪⎨⎪-+>⎩,解得44a -<≤.故选:B 20.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【详解】由220x x ->,得02x <<令22t x x =-,则2log y t=22t x x =-在(0,1)上递增,在(1,2)上递减因为2log y t=在定义域内为增函数所以22log (2)y x x =-的单调递减区间为(1,2)故选:A 21.A【分析】由()f x 是R 上的奇函数求出a 值,并求出0x <时,则函数()f x 的解析式,再分段讨论解不等式作答.【详解】因函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x ≥时,则()4322x xf x a =-⨯+则()0004322220f a a =-⨯+=-=,解得1a =,即当0x ≥时,则()4322x xf x =-⨯+当0x <时,则0x ->,则()()(4322)x x f x f x --=--=--⨯+而当0x ≥时,则()2311(2)244xf x =--≥-,则当()6f x ≤-时,则0(4322)6x xx --<⎧⎨--⨯+≤-⎩,即0(24)(21)0x xx --<⎧⎨-+≥⎩变形得024x x -<⎧⎨≥⎩,解得2x -≤所以不等式()6f x ≤-的解集为(,2]-∞-. 故选:A22.(1)1122log 3log π>.(2)45log 3log 3>.(3)52log 2log 5<. 【分析】(1)根据12()log f x x=,在定义域内是减函数,即可比较二者大小;(2)根据3log y x =,在定义域内是增函数,可得330log 4log 5<<,故3311log 4log 5>,即可比较二者大小; (3)根据5log 21<,2log 51>即可比较二者大小. 【详解】(1)设12()log f x x =.3π<且()f x 是减函数 ∴(3)()f f π>即1122log 3log π>.(2)3log y x =是增函数∴330log 4log 5<<. ∴3311log 4log 5> 即45log 3log 3>. (3)55log 2log 51<=且22log 5log 21>=∴52log 2log 5<.【点睛】本题主要考查了比较对数的大小,解题关键是掌握对数的单调性和对数的运算性质,考查了分析能力和计算能力,属于基础题. 23.(1)1a =,定义域为()1,+∞ (2){112}x x <+∣【分析】(1)直接将()3,3ln 2代入函数解析式,即可求出参数a 的值,从而求出函数解析式,再根据对数的真数大于零得到不等式组,解得即可;(2)依题意可得()()2ln 1ln 2x x -,再根据对数函数的单调性,将函数不等式转化为自变量的不等式,解得即可; (1)解:由题意可得()()ln 31ln 313ln2a ++-=,即()ln 312ln2a +=,所以314a += 解得1a =则()()()ln 1ln 1f x x x =++-.由1010x x +>⎧⎨->⎩,解得1x >.所以()f x 的定义域为()1,+∞. (2)解:由(1)可得()()()()2ln 1ln 1ln 1,1f x x x x x =++-=->不等式()()ln 2f x x 可化为()()2ln 1ln 2x x -因为ln y x =在()0,+∞上是增函数所以20121x xx ⎧<-⎨>⎩ 解得112x <+.故不等式()()ln 2f x x 的解集为{}|112x x <+. 24.(1)(],0-∞(2)存在 m =【分析】(1)利用分离参数法得到()9log 91x a x <+-对于任意x 恒成立,令()()9log 91xh x x =+-,利用对数的图像与性质即可求得;(2)先整理得到()9232x xg x m =+⋅+令3x t =, t ⎡∈⎣研究函数()()222222p t t mt t m m =++=++-,t ⎡∈⎣根据二次函数的单调性对m 进行分类讨论,即可求出m . (1)由题意可知,()()20f x x a -+>对于任意x 恒成立代入可得()9log 910x x a +-->所以()9log 91xa x <+-对于任意x 恒成立令()()()99999911log 91log 91log 9log log 199x xxxx xh x x +⎛⎫=+-=+-==+ ⎪⎝⎭因为1119x +>,所以由对数的图像与性质可得:91log 109x⎛⎫+> ⎪⎝⎭,所以0a ≤. 即实数a 的范围为(],0-∞. (2) 由()()9231f x xx g x m -=+⋅+,[]90,log 8x ∈且()()9log 91x f x x =++代入化简可得()9232x xg x m =+⋅+.令3x t =,因为[]90,log 8x ∈,所以t ⎡∈⎣则()()222222p t t mt t m m =++=++- t ⎡∈⎣①当1m -≤,即1m ≥-时,则()p t 在⎡⎣上为增函数所以()()min 1230p t p m ==+=,解得32m =-,不合题意,舍去②当1m <-<1m -<-时,则()p t 在[]1,m -上为减函数,()p t 在m ⎡-⎣上为增函数所以()()2min 20p t p m m =-=-=,解得m =m =③当m ≤-,即m ≤-()p t 在⎡⎣上为减函数所以()(min 100p t p ==+=解得m =综上可知m =【点睛】二次函数中“轴动区间定”或“轴定区间动”类问题,分类讨论的标准是函数在区间里的单调性. 25.(1)答案见解析 (2)1,4⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭【分析】(1)根据复合函数的性质即可得到()h x 的值域;(2)令()()1ln F x x x =-,求出其最小值,则问题转化为1142x x a <-恒成立,进而求1142x xy =-最小值即可.(1)选择①,()()2ln 1h x x =-令21t x =-,则()0,t ∈+∞,故函数ln y t =的值域为R ,即()h x 的值域为R .选择②,()()2ln 1h x x =+,令21t x =+,则[)1,t ∈+∞因为函数ln y t =单调递增,所以0y ≥,即()h x 的值域为[)0,∞+. (2)令()()1ln F x x x =-.令12x m =,则()0,m ∈+∞,所以112211142244x x m m m ⎛⎫-=-=--≥- ⎪⎝⎭故14a <-,即a 的取值范围为1,4⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭.26.(1)选择条件见解析,a =2,b =0;()g x 为奇函数,证明见解析; (2)77,88⎡-⎤⎢⎥⎣⎦.【分析】(1)若选择①,利用偶函数的性质求出参数,a b ; 若选择②,利用单调性得到关于,a b 的方程,求解即可;将,a b 的值代入到()g x 的解析式中再根据定义判断函数的奇偶性; (2)将题中条件转化为“()g x 的值域是()f x 的值域的子集”即可求解. (1) 选择①.由()()224f x x a x =+-+在[]1,1b b -+上是偶函数得20a -=,且()()110b b -++=,所以a =2,b =0. 所以()222xg x x =+.选择②.当0a >时,则()f x ax b =+在[]1,2上单调递增,则224a b a b +=⎧⎨+=⎩,解得20a b =⎧⎨=⎩ 所以()222xg x x =+.()g x 为奇函数.证明如下:()g x 的定义域为R . 因为()()222xg x g x x --==-+,所以()g x 为奇函数.(2) 当0x >时,则()122g x x x=+,因为224x x +≥,当且仅当22x x =,即x =1时等号成立,所以()104g x <≤; 当0x <时,则因为()g x 为奇函数,所以()104g x -≤<;当x =0时,则()00g =,所以()g x 的值域为11,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.因为()2h x x c =--在[]22-,上单调递减,所以函数()h x 的值域是[]22,22c c ---. 因为对任意的1x R ∈,总存在[]22,2x ∈-,使得()()12g x h x =成立 所以[]11,22,2244c c ⎡⎤-⊆---⎢⎥⎣⎦,所以12241224c c ⎧--≤-⎪⎪⎨⎪-≥⎪⎩,解得7788c -≤≤. 所以实数c 的取值范围是77,88⎡-⎤⎢⎥⎣⎦.27.(1)12log y x =;(2)函数1()f x x x =+在区间(0,)+∞上具有性质L ;答案见解析;(3)(,1]-∞.【分析】(1)由于底数在(0,1)上的对数函数满足题意,故可得答案; (2)任取12,(0,)x x ∈+∞,且12x x ≠,对()()122f x f x +与122x x f +⎛⎫ ⎪⎝⎭作差化简为因式乘积形式,判断出与零的大小,可得结论; (3)函数21()g x ax x =-在区间(0,1)上具有性质L ,即()()1212022g x g x x x g ++⎛⎫-> ⎪⎝⎭恒成立,参变分离求出最值,可得参数的范围. 【详解】(1)如12log y x=(或底在(0,1)上的对数函数);(2)函数1()f x x x=+在区间(0,)+∞上具有性质L .证明:任取12,(0,)x x ∈+∞,且12x x ≠()()12121212121211122222f x f x x x x x f x x x x x x +⎛⎫⎛⎫++⎛⎫-=+++-+ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()()()2212121212121212121241112222x x x x x x x x x x x x x x x x x x +--⎛⎫=+-== ⎪+++⎝⎭ 因为12,(0,)x x ∈+∞且12x x ≠所以()()21212120,20x x x x x x ->⋅+>,即()()1212022f x f x x x f ++⎛⎫-> ⎪⎝⎭. 所以函数1()f x x x=+在区间(0,)+∞上具有性质L . (3)任取12,(0,1)x x ∈,且12x x ≠,则()()21222121212121211122222g x g x x x x x g ax ax a x x x x ⎡⎤+⎛⎫++⎛⎫⎛⎫-=-+---⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎝⎭⎣⎦()()()()()()2221212121212121212122244ax x x x x x x x a x x x x x x x x x x -+⎡⎤--⎣⎦=-⋅=-++ 因为12,(0,1)x x ∈且12x x ≠,所以()()21212120,40x x x x x x ->⋅+> 要使上式大于零,必须()121220a x x x x -⋅⋅+>在12,(0,1)x x ∈上恒成立 即()12122a x x x x <+()212124x x x x +< ()()()()231212*********8x x x x x x x x x x +∴++>=+ 令()()3120,8x x t +=∈,则38y t =在()0,1上单调递减,即()()()()2331212121212228148x x x x t x x x x x x ∴>=++=>++ 所以1a ≤,即实数a 的取值范围为(,1]-∞.【点睛】关键点点睛:本题考查函数新概念,考查不等式的恒成立问题,解决本题的关键点是将函数21()g x ax x =-在区间(0,1)上具有性质L ,即()()1212022g x g x x x g ++⎛⎫-> ⎪⎝⎭恒成立,参变分离后转化为求最值问题,并借助于基本不等式和幂函数的单调性得出参数的范围,考查学生逻辑思维能力和计算能力,属于中档题. 28.(3,4)【分析】由对数的真数大于零,同时二次根式在分母,则其被开方数大于零,从而可求出定义域【详解】由题意可得260,40,x x ->⎧⎨->⎩解得34x <<,即()f x 的定义域是(3,4).故答案为:(3,4) 29.413a <<【分析】使复合函数()()log 4a f x ax =-在(]1,3上递减,需内增外减或外增内减,讨论a 求解即可 【详解】由题可得,根据对数的定义,0a >且1a ≠,所以4y ax =-是减函数,根据复合函数单调性的“同增异减”特点,得到1430a a >⎧⎨->⎩,所以413a <<.故答案为:413a <<30.2⎛ ⎝⎭[1,)+∞ 【分析】先根据题意求出()g x 的解析式,然后在每一段上求出函数的增区间即可 【详解】由12log 0x ≤,得1≥x ,由12log 0x >,得01x <<所以当1≥x 时,则12log 1()112xg x x ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,则()g x 在[1,)+∞上递增当01x <<时,则21122()loglog g x x x =-+则121212log 11()2log 111lnlnln222x g x x x x x -'=-⋅+=由()0g x '>,得1212log 0x -<,解得0x <<所以()g x在⎛ ⎝⎭上递增 综上得函数()g x的单调递增区间为⎛ ⎝⎭ [1,)+∞故答案为:⎛ ⎝⎭,[1,)+∞ 31.1(,0]2-【分析】先求出分段函数中确定的一段的值域,然后分析另一段的值域应该有哪些元素.【详解】当0x ≥时,则2()log 0f x x =≥,因此当0x <时,则()(12)f x a x a =+-的取值范围应包含(,0)-∞ ∴1200a a +>⎧⎨-≥⎩,解得102-<≤a . 故答案为1(,0]2-. 【点睛】本题考查分段函数的值域问题,解题时注意分段讨论.32.()2,1【解析】根据对数函数的性质求解.【详解】令231x -=,则2x =,(2)1f =即()f x 图象过定点(2,1).故答案为:(2,1)33.()820,【分析】利用函数图像,数形结合进行分析.【详解】不妨设a b c <<,画出函数()f x 图像:()()()f a f b f c ==221log log 54a b c ∴==-+- ()2log 0ab ∴= 10534c <-+< 解得1ab = 820c <<820abc ∴<<.故答案为:()820,34.2【分析】由均值不等式求出xy 的最小值,再由对数的运算及性质即可求解.【详解】因为0x >,0y >且111x y+=所以111x y ≥+=4xy ≥,当且仅当11x y =,即2x y ==时等号成立 即xy 的最小值为4所以2222log log log log 42x y xy +=≥=故答案为:235.AD【分析】首先确定函数()f x 的零点,然后结合新定义的知识得到关于a 的等式,分离参数,结合函数的单调性确定实数a 的取值范围即可.【详解】因为函数()1e 2x f x x -=+-是R 上的增函数,且()10f =,所以1α=,结合“零点伴侣”的定义得11β-≤,则02β≤≤又函数()23g x x ax a =--+在区间[]0,2上存在零点,即方程230x ax a --+=在区间[]0,2上存在实数根 整理得2232122411x x x x a x x +++--+==++()4121x x =++-+ 令()()4121h x x x =++-+,[]0,2x ∈所以()h x 在区间[]0,1上单调递减,在[]1,2上单调递增 又()03h =,()723h =和()12h =,所以函数()h x 的值域为[]2,3 所以实数a 的取值范围是[]2,3.故选:AD .36.AC【分析】A 项代入参数,根据对数型函数定义域求法进行求解;B 项为最值问题,问一定举出反例即可;C 项代入参数值即可求出函数的值域;D 项为已知单调性求参数范围,根据二次函数单调性结合对数函数定义域求解即可.【详解】对于A ,当0a =时,则()()2lg 1f x x =-,令210x ->,解得1x <-或1x >,则()f x 的定义域为()(),11,-∞-⋃+∞,故A 正确;对于B 、C ,当0a =时,则()()2lg 1f x x =-的值域为R ,无最小值,故B 错误,C 正确;对于D ,若()f x 在区间[)2,+∞上单调递增,则21y x ax a =+--在[)2,+∞上单调递增,且当2x =时,则0y >则224210aa a⎧-≤⎪⎨⎪+-->⎩,解得3a>-,故D错误.故选:AC.。
课时23 对数的运算(2)换底公式的应用a b c abc A .1 B .2 C .3 D .5答案 A解析 ∵log a x =1log x a =2,∴log x a =12. 同理log x c =16,log x b =13. ∴log abc x =1log x abc =1log x a +log x b +log x c=1. 2.若log 34·log 48·log 8m =log 416,则m =________.答案 9解析 由换底公式,得lg 4lg 3×lg 8lg 4×lg m lg 8=lg m lg 3=log 416=2,∴lg m =2lg 3=lg 9,∴m =9.3.设3x =4y =36,求2x +1y的值. 解 由已知分别求出x 和y ,∵3x =36,4y=36,∴x =log 336,y =log 436,由换底公式得: x =log 3636log 363=1log 363,y =log 3636log 364=1log 364, ∴1x =log 363,1y=log 364, ∴2x +1y=2log 363+log 364=log 36(32×4)=log 3636=1. 4.计算:(1)log 89×log 2732;(2)log 927;(3)log 21125×log 3132×log 513; (4)(log 43+log 83)(log 32+log 92).解 (1)log 89×log 2732=lg 9lg 8×lg 32lg 27=lg 32lg 23×lg 25lg 33=2lg 33lg 2×5lg 23lg 3=109; (2)log 927=log 327log 39=log 333log 332=3log 332log 33=32; (3)log 21125×log 3132×log 513=log 25-3×log 32-5×log 53-1=-3log 25×(-5log 32)×(-log 53)=-15×lg 5lg 2×lg 2lg 3×lg 3lg 5=-15; (4)原式=⎝⎛⎭⎪⎫lg 3lg 4+lg 3lg 8⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 2lg 3+lg 2lg 9 =⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 32lg 2+lg 33lg 2⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 2lg 3+lg 22lg 3 =12+14+13+16=54.运用换底公式不熟练致误23A.14 B.12C .2D .4 易错分析 本题易在使用对数的运算公式时,尤其换底公式的使用过程中发生错误. 答案 D正解 log 29×log 34=lg 9lg 2×lg 4lg 3=2lg 3lg 2×2lg 2lg 3=2×2=4.一、选择题1.log 29log 23=( )A.12 B .2 C.32 D.92答案 B解析 由换底公式log 39=log 29log 23.∵log 39=2,∴log 29log 23=2.2.已知log 23=a ,log 37=b ,则log 27=() A .a +b B .a -b C .ab D.ab答案 C解析 log 27=log 23×log 37=ab .3.设2a =5b =m ,且1a +1b =2,则m =( ) A.10 B .10 C .20 D .100答案 A解析 ∵2a =5b =m ,∴a =log 2m ,b =log 5m .1a +1b =log m 2+log m 5=log m 10=2,∴m 2=10.又∵m >0,∴m =10,选A.4.1log 1419+1log 1513等于( )A .lg 3B .-lg 3C.1lg 3 D .-1lg 3答案 C解析 原式=log 1914+log 1315=log 1312+log 1315=log 13110=log 310=1lg 3.选C. 5.已知2a =3b =k (k ≠1),且2a +b =ab ,则实数k 的值为( )A .6B .9C .12D .18答案 D解析 a =log 2k ,b =log 3k ,由2a +b =ab 得2log 2k +log 3k =log 2k ·log 3k ,即2lg k lg 2+lg k lg 3=k2lg 2lg 3,得2lg 3+lg 2=lg k ,即k =18.二、填空题6.方程log 3(x -1)=log 9(x +5)的解是________.答案 4解析 由换底公式得log 9(x +5)=12log 3(x +5).∴原方程可化为2log 3(x -1)=log 3(x +5),即log 3(x -1)2=log 3(x +5),∴(x -1)2=x +5.∴x 2-3x -4=0,解得x =4或x =-1.又∵⎩⎪⎨⎪⎧ x -1>0,x +5>0,∴x >1,故x =4.7.若log a b ·log 3a =4,则b 的值为________.答案 81解析 log a b ·log 3a =4,即log 3a ·log a b =4,即log 3b =4,∴34=b ,∴b =81.8.已知2x =72y =A ,且1x +1y =1,则A 的值是________.答案 98解析 ∵2x =72y =A ,∴x =log 2A,2y =log 7A .∴1x +1y =1log 2A +2log 7A=log A 2+2log A 7=log A 2+log A 49=log A 98=1.∴A =98.三、解答题9.计算下列各式的值:(1)lg 2+lg 5-lg 8lg 5-lg 4;(2)lg 5(lg 8+lg 1000)+(lg 23)2+lg 16+lg 0.06. 解 (1)原式=1-3lg 2lg 5-2lg 2=1-3lg 21-3lg 2=1; (2)原式=lg 5(3lg 2+3)+3(lg 2)2-lg 6+lg 6-2=3lg 5×lg 2+3lg 5+3lg 22-2=3lg 2(lg 5+lg 2)+3lg 5-2=3(lg 2+lg 5)-2=3-2=1.10.已知x ,y ,z 为正数,3x =4y =6z,2x =py .(1)求p ;(2)求证:1z -1x =12y. 解 (1)设3x =4y =6z =k (显然k >0,且k ≠1),则x =log 3k ,y =log 4k ,z =log 6k .由2x =py ,得2log 3k =p log 4k =p ·log 3k log 34. ∵log 3k ≠0,∴p =2log 34.(2)证明:1z -1x =1log 6k -1log 3k =log k 6-log k 3=log k 2=12log k 4=12y ,∴1z -1x =12y.►2.2.2 对数函数及其性质。
第2课时 对数函数及其性质的应用问题导学一、比较两个对数的大小活动与探究1比较下列各组数中两个值的大小:(1)log 0.31.8,log 0.32.7;(2)3log 45,2log 23;(3)log 32,log 56;(4)13log 0.4,log 40.6;(5)log 20.4,log 30.4.迁移与应用1.若a =log 3π,b =log 76,c =log 20.8,则( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >a >bD .b >c >a2.比较下面两个值的大小:(1)log 2.10.4与log 2.10.3; (2)13log 8与13log 7;(3)log 67与log 53;(4)log 52与log 0.33.比较两个对数值的大小,若底数相同,可根据对数函数的单调性判断;若底数不相同,可借助中间量log a 1=0(a >0,且a ≠1)或log a a =1(a >0,且a ≠1)来比较,也可换底后再比较.二、解对数不等式活动与探究2解下列不等式:(1)log 2(2x +3)>log 2(5x -6);(2)log 3(2x +1)+13log (31)x ->0; (3)12log (12)>2x -.迁移与应用1.如果1122log log 0x y <<,那么( )A .y <x <1B .x <y <1C .1<x <yD .1<y <x2.满足不等式log 3x <log 3(2-x )的x 的取值集合为______.3.函数y = log 0.5(4x -3)的定义域为______.常见对数不等式有两种类型:(1)形如log a f (x )>log a g (x )的不等式,借助y =log a x 的单调性求解,如果a 的取值不确定,需分a >1与0<a <1两种情况讨论.若底数不同,先将底数化为相同的形式再求解.(2)形如log a f (x )>b 的不等式,应将b 化为以a 为底的对数式的形式,再借助y =log a x 的单调性求解.特别注意的是,每个对数的真数均为正.三、求函数的值域活动与探究3求下列函数的值域: (1)212log (23)y x x =-++;(2)y =log 3⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫13x -2,x ∈[-3,-1].迁移与应用1.函数f (x )=log 2(3x +1)的值域为( )A .(0,+∞)B .[0,+∞)C .(1,+∞)D .[1,+∞)2.设a >1,函数f (x )=log a x 在区间[a,2a ]上的最大值与最小值之差为12,则a 等于( ) A . 2 B .2 C .2 2 D .43.函数12log (22)y x =+在x ∈[1,3]上的值域为______.求函数y =log a f (x )的值域时,先求出f (x )的值域,再利用对数函数y =log a u 的单调性求出原函数的值域.当堂检测1.若a =log 117,b =log 0.83,则( )A .a >bB .a ≥bC .a <bD .a ≤b2.函数(f x ( )A .(-∞,2)B .(1,+∞)C .[2,+∞)D .(1,2]3.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧21-x ,x ≤1,1-log 2x ,x >1,则满足f (x )≤2的x 的取值范围是( ) A .[-1,2]B .[0,2]C .[1,+∞)D .[0,+∞)4.函数y =log 2(x 2-2x +3)的值域是__________.5.函数14log y x =的反函数是______.课前预习导学【预习导引】1.(1)(0,+∞) 增 (0,+∞) 减 (2)> < < >预习交流1 (1)log a m >log a n log a m <log a n (2)m >n m <n2.反函数预习交流2 提示:互为反函数的两个函数的图象关于直线y =x 对称.课堂合作探究【问题导学】活动与探究1 思路分析:(1)中的两个数可直接用对应的对数函数的单调性比较;(2)中的两个数可化为同底的两个对数,然后用对应的对数函数的单调性比较;(3)中的两个对数的底数不同,真数也不同,但其中一个大于1,另一个小于1;(4)中两个数,一个小于0,一个大于0;(5)将两个对数换底后再比较.解:(1)∵函数y =log 0.3x 在(0,+∞)上是减函数,且1.8<2.7,∴log 0.31.8>log 0.32.7.(2)3log 45=log 4125,2log 23=4log 43=log 481.∵函数y =log 4x 在(0,+∞)上是增函数,且125>81,∴log 4125>log 481,即3log 45>2log 23.(3)∵函数y =log 3x 在(0,+∞)上是增函数,且2<3,∴log 32<log 33=1.同理log 56>log 55=1.∴log 32<log 56.(4)∵函数13log y x =在(0,+∞)上是减函数,且0.4<1, ∴1133log 0.4>log 1=0.同理,log 40.6<log 41=0. ∴13log 0.4>log 40.6.(5)log 20.4=ln 0.4ln 2,log 30.4=ln 0.4ln 3. ∵3>2>1,∴ln 3>ln 2>0.∴1ln 2>1ln 3>0. 又ln 0.4<0,∴ln 0.4ln 2<ln 0.4ln 3. 即log 20.4<log 30.4.迁移与应用 1.A 解析:∵log 3π>log 33=1,0=log 71<log 76<log 77=1,log 20.8<log 21=0,∴a >b >c ,故选A.2.解:(1)∵函数f (x )=log 2.1x 在(0,+∞)上是增函数,且0.4>0.3,故log 2.10.4>log 2.10.3.(2)∵函数()13log f x x =在(0,+∞)上是减函数,且8>7, 故1133log 8<log 7.(3)∵log 67>log 66=1,log 53<log 55=1,∴log 67>log 53.(4)∵log 52>log 51=0,log 0.33<log 0.31=0,∴log 52>log 0.33.活动与探究2 思路分析:将各式化为同底的对数,利用对数函数的单调性化为一般不等式求解.解:(1)原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +3>0,5x -6>0,2x +3>5x -6,解得65<x <3. 所以原不等式的解集为⎝⎛⎭⎫65,3.(2)由log 3(2x +1)+13log (31)x ->0得log 3(2x +1)>13log (31)x --,即log 3(2x +1)>log 3(3x -1).∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +1>0,3x -1>0,2x +1>3x -1,解得13<x <2. 所以原不等式的解集为⎝⎛⎭⎫13,2.(3)由12log (12)>2x -,得11221log (12)>log 4x -. ∴⎩⎪⎨⎪⎧1-2x >0,1-2x <14,解得38<x <12. 所以原不等式的解集为⎝⎛⎭⎫38,12.迁移与应用 1.D 解析:由1122log log x y <得x >y . 由1122log 0log 1y <=得y >1,∴x >y >1.2.(0,1) 解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ x >0,2-x >0,x <2-x ,解得0<x <1.3.⎝⎛⎦⎤34,1 解析:要使函数式有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧ 4x -3>0,log 0.5(4x -3)≥0, 即⎩⎪⎨⎪⎧4x -3>0,4x -3≤1,解得34<x ≤1. 活动与探究3 思路分析:先求出真数的范围,再利用对数函数的单调性求原函数的值域.解:(1)设u =-x 2+2x +3=- (x -1)2+4≤4, ∵12log y u =在(0,+∞)上是减函数, ∴212log (23)x x -++≥12log 4=-2.∴函数的值域为[-2,+∞).(2)设u =⎝⎛⎭⎫13x -2,∵x ∈[-3,-1],∴3≤⎝⎛⎭⎫13x ≤27,即1≤u ≤25.∵函数y =log 3u 在(0,+∞)上是增函数,∴0≤log 3⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫13x -2≤log 325. ∴原函数的值域为[0,log 325].迁移与应用 1.A2.D 解析:∵a >1,∴f (x )=log a x 在[a,2a ]上为增函数,∴log a (2a )-log a a =log a 2=12,解得a =4,故选D. 3.[-3,-2] 解析:∵x ∈[1,3],∴2x +2∈[4,8].∴111222log 8log (22)log 4x ≤+≤,即-3≤12log (22)x +≤-2.【当堂检测】1.A 解析:∵a =log 117>log 111=0,b =log 0.83<log 0.81=0, ∴a >b .2.D 解析:由题意得12log (1)0x -≥,∴0<x -1≤1,即1<x ≤2.3.D 解析:当x ≤1时,由21-x ≤2,得1-x ≤1,即x ≥0, ∴0≤x ≤1.当x >1时,由1-log 2x ≤2,得log 2x ≥-1,即x ≥12,∴x >1. 综上,满足f (x )≤2的x 的取值范围是[0,+∞).4.[1,+∞) 解析:令u =x 2-2x +3,则u =(x -1)2+2≥2. ∵函数y =log 2u 在u ∈(0,+∞)上是增函数, ∴y ≥log 22=1.∴y ∈[1,+∞).。
对数函数及其性质(1)一、教材分析本小节选自《普通高中课程标准数学教科书-数学必修(一)》(人教版)第二章基本初等函数(1)2.2.2对数函数及其性质(第一课时),主要内容是学习对数函数的定义、图象、性质及初步应用。
对数函数是继指数函数之后的又一个重要初等函数,无论从知识或思想方法的角度对数函数与指数函数都有许多类似之处。
与指数函数相比,对数函数所涉及的知识更丰富、方法更灵活,能力要求也更高。
学习对数函数是对指数函数知识和方法的巩固、深化和提高,也为解决函数综合问题及其在实际上的应用奠定良好的基础。
虽然这个内容十分熟悉,但新教材做了一定的改动,如何设计能够符合新课标理念,是人们十分关注的,正因如此,本人选择这课题立求某些方面有所突破。
二、学生学习情况分析刚从初中升入高一的学生,仍保留着初中生许多学习特点,能力发展正处于形象思维向抽象思维转折阶段,但更注重形象思维。
由于函数概念十分抽象,又以对数运算为基础,同时,初中函数教学要求降低,初中生运算能力有所下降,这双重问题增加了对数函数教学的难度。
教师必须认识到这一点,教学中要控制要求的拔高,关注学习过程。
三、设计理念本节课以建构主义基本理论为指导,以新课标基本理念为依据进行设计的,针对学生的学习背景,对数函数的教学首先要挖掘其知识背景贴近学生实际,其次,激发学生的学习热情,把学习的主动权交给学生,为他们提供自主探究、合作交流的机会,确实改变学生的学习方式。
四、教学目标1.通过具体实例,直观了解对数函数模型所刻画的数量关系,初步理解对数函数的概念,体会对数函数是一类重要的函数模型;2.能借助计算器或计算机画出具体对数函数的图象,探索并了解对数函数的单调性与特殊点;3.通过比较、对照的方法,引导学生结合图象类比指数函数,探索研究对数函数的性质,培养学生运用函数的观点解决实际问题。
五、教学重点与难点重点是掌握对数函数的图象和性质,难点是底数对对数函数值变化的影响.六、教学过程设计教学流程:背景材料→引出课题→函数图象→函数性质→问题解决→归纳小结(一)熟悉背景、引入课题1.让学生看材料:材料1(幻灯):马王堆女尸千年不腐之谜:一九七二年,马王堆考古发现震惊世界,专家发掘西汉辛追遗尸时,形体完整,全身润泽,皮肤仍有弹性,关节还可以活动,骨质比现在六十岁的正常人还好,是世界上发现的首例历史悠久的湿尸。
双基限时练(十九)1.已知log 12b <log 12a <log 12c ,则( )A .2a >2b >2cB .2b >2a >2cC .2c >2b >2aD .2c >2a >2b解析 由于函数y =log 12x 为减函数,因此由log 12 b <log 12 a <log 12c 可得b >a >c ,又由于函数y =2x 为增函数,所以2b >2a >2c .答案 B2.函数y =log a x ,y =log b x ,y =log c x ,y =log d x 的图象如下图所示,则a ,b ,c ,d 的大小顺序是( )A .1<d <c <a <bB .c <d <1<a <bC .c <d <1<b <aD .d <c <1<a <b解析 由对数函数的性质及图象可知,b >a >1,c <d <1.∴b >a >1>d >c ,故选B.答案 B3.函数y =log 22-x2+x 的图象( )A .关于原点对称B .关于直线y =-x 对称C .关于y 轴对称D .关于直线y =x 对称解析 ∵f (x )=log 22-x2+x ,∴f (-x )=log 22+x 2-x =-log 22-x2+x=-f (x ).∴f (x )为奇函数,其图象关于原点对称. 答案 A4.下列判断不正确的是( ) A .log 23.4<log 24.3 B .log 67>log 76 C .log 0.23>log 0.33 D .log 3π<log 0.3π答案 D5.函数f (x )=|log 12x |的单调递增区间是( ) A.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 B .(0,1] C .(0,+∞)D .[1,+∞)解析 f (x )的图象如图所示,由图象可知单调递增区间为[1,+∞).答案 D6.已知函数f (x )=a x +log a x (a >0,且a ≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为log a 2+6,则a 的值为( )A.12B.14 C .2D .4解析 当a >1时,函数y =a x 和y =log a x 在[1,2]都是增函数,所以f (x )=a x +log a x 在[1,2]是增函数,当0<a <1时,函数y =a x 和y =log a x 在[1,2]都是减函数,所以f (x )=a x +log a x 在[1,2]是减函数,由题意得f (1)+f (2)=a +a 2+log a 2=6+log a 2, 即a +a 2=6,解得a =2或a =-3(舍去). 答案 C7.已知f (x )=ln x ,x ∈(e ,e 2],其中e ≈2.718 28…,则f (x )的值域为________.解析 因为f (x )=ln x 在(e ,e 2]上是增函数. 所以ln e<ln x ≤ln e 2,即1<ln x ≤2, 即f (x )的值域为(1,2]. 答案 (1,2]8.函数y =log a (x +x 2+2a 2)是奇函数,则a =______. 解析 ∵定义域为R ,又是奇函数,∴f (0)=0. 即log a2a 2=0,∴2a 2=1,∴a =22.答案 229.已知实数a ,b 满足log 12a =log 13b ,下列五个关系式:①a >b >1,②0<b <a <1,③b >a >1,④0<a <b <1,⑤a =b .其中可能成立的关系式有________(填序号).解析 当a =b =1;或a =12,b =13;或a =2,b =3时,都有log 12a =log 13b .故②③⑤均可能成立.答案 ②③⑤10.若x ∈(e -1,1),a =ln x ,b =2ln x ,c =(ln x )3,试比较a ,b ,c 的大小.解 ∵1e <x <1,∴-1<ln x <0.令t =ln x ,则a -b =t -2t =-t >0,∴a >b . c -a =t 3-t =t (t 2-1)=t (t +1)(t -1),∵-1<t <0,∴0<t +1<1,t -1<0. ∴t (t +1)(t -1)>0,即c >a .∴c >a >b . 11.已知函数f (x )=log 2(2+x 2). (1)判断f (x )的奇偶性; (2)求函数f (x )的值域.解 (1)因为 2+x 2>0对任意x ∈R 都成立, 所以函数f (x )=log 2(2+x 2)的定义域是R . 因为f (-x )=log 2[2+(-x )2] =log 2(2+x 2)=f (x ), 所以函数f (x )是偶函数. (2)由x ∈R 得2+x 2≥2, ∴log 2(2+x 2)≥log 22=1,即函数y =log 2(2+x 2)的值域为[1,+∞).12.已知函数f (x )=log a (1-x )+log a (x +3)其中(0<a <1). (1)求函数f (x )的定义域;(2)若函数f (x )的最小值为-4,求a 的值. 解 (1)要使函数有意义,则有⎩⎨⎧1-x >0,x +3>0,解之得:-3<x <1,所以函数的定义域为(-3,1).(2)函数可化为:f (x )=log a [(1-x )(x +3)]=log a(-x2-2x+3)=log a[-(x+1)2+4],∵-3<x<1,∴0<-(x+1)2+4≤4. ∵0<a<1,∴log a[-(x+1)2+4]≥log a4,即f(x)min=log a4;由log a4=-4,得a-4=4,∴a=4-14=22.。
一、选择题
1.函数y =log 12
[(x -1)(x +3)]的单调递增区间是( )
A .(-∞,-3)
B .(-∞,-1)
C .(1,+∞)
D .(-3,1)
答案 A
解析 u =(x -1)(x +3)在(-∞,-3)上是减函数且u >0在(-∞,-3)上恒成立,而y =log 12
u 为减函数,由同增异减可知原函数的单调递增区间为(-∞,-3).
2.下列四个数中最大的是( )
A .(ln 2)2
B .ln (ln 2)
C .ln 2
D .ln 2
答案 D
解析 由于0<ln 2<1,所以(ln 2)2<ln 2,ln (ln 2)<0,ln 2=12
ln 2<ln 2,所以ln 2最大. 3.[2015·洛阳高一质检]设f (x )为定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=log 12
x ,则f (-
8)的值为( )
A .3
B .-3
C.14 D .-14
答案 A
解析 f (-8)=-f (8)=-log 12
8=-(-3)=3.
4.函数f (x )=a x +log a (x +1)在[0,1]上的最大值与最小值之和为a ,则a 的值为( ) A.14 B.12
C .2
D .4
答案 B
解析 y 1=a x 与y 2=log a (x +1)在[0,1]上单调性相同,∴f (x )max +f (x )min =f (1)+f (0)=a ,即
log a 2+1=0,解得a =12
. 5.已知函数y =f (2x )的定义域为[-1,1],则函数y =f (log 2x )的定义域为( )
A .[-1,1] B.⎣⎡⎦⎤12,2 C .[1,2] D .[2,4]
答案 D
解析 由题意,得∵-1≤x ≤1,∴2-1≤2x ≤21,∴12
≤log 2x ≤2,∴2≤x ≤4,即所求函数的定义域为[2,4],故选D.
二、填空题
6.若log 0.7(2x )<log 0.7(x -1),则x 的取值范围是________.
答案 (1,+∞)
解析 原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧ 2x >0,x -1>0,
2x >x -1,
∴x >1. ∴原不等式的解集为(1,+∞).
7.已知函数y =log 3(kx +1)的值域是R ,则实数k 的取值范围是________.
答案 (-∞,0)∪(0,+∞)
解析 当k =0时,函数y =log 3(kx +1)=0,则k =0不合题意;当k ≠0时,函数u =kx +1的值域可以是(0,+∞),即k ≠0符合题意,综上所得,实数k 的取值范围是k ≠0,即(-∞,0)∪(0,+∞).
8.[2016·安徽安庆期末]已知函数f (x )=
⎩⎪⎨⎪⎧
⎝⎛⎭⎫12x ,(x ≥2),f (x +1),(x <2),
则f (log 23)=________. 答案 16
解析 因为1<log 23<2,所以f (log 23)=f (log 23+1)=⎝⎛⎭
⎫12log 23+1=13×12=16. 三、解答题
9.[2016·沈阳重点高中期中]已知函数f (x )=log a (1-x )+log a (x +1)(a >0,且a ≠1).
(1)求函数f (x )的定义域并判断其奇偶性;
(2)求函数f (x )值域. 解 (1)由⎩
⎪⎨⎪⎧
1-x >0,
x +1>0得-1<x <1. 函数的定义域为{x |-1<x <1}.
f (x )=lo
g a [(1-x )(x +1)]=log a (1-x 2),
f (-x )=lo
g a [1-(-x )2]=log a (1-x 2)=f (x ),
所以函数为偶函数.
(2)∵0<1-x 2≤1,故
当a >1时,f (x )≤0,值域为(-∞,0]; 当0<a <1时,f (x )≥0,值域为[0,+∞).
10.[2015·吉林高一质检]已知:2x ≤256且log 2x ≥12
. (1)求x 的取值范围;
(2)求函数f (x )=log 2⎝⎛⎭⎫x 2·log 2⎝⎛⎭
⎫x 4的最大值和最小值及对应的x 值. 解 (1)由2x ≤256,得x ≤8.
由log 2x ≥12
,得x ≥2,∴2≤x ≤8. (2)由(1)2≤x ≤8,得12
≤log 2x ≤3. f (x )=(log 2x -1)·(log 2x -2)
=⎝
⎛⎭⎫log 2x -322-14. 当log 2x =32时,f (x )min =-14
,此时x =2 2. 当log 2x =3时,f (x )max =2,此时x =8.。