指数、对数函数公式及练习
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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: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。
对数与对数函数1.对数(1)对数的定义:如果a b =N (a >0,a ≠1),那么b 叫做以a 为底N 的对数,记作log a N =b .(2)指数式与对数式的关系:a b =N log a N =b (a >0,a ≠1,N >0).两个式子表示的a 、b 、N 三个数之间的关系是一样的,并且可以互化. (3)对数运算性质:①log a (MN )=log a M +log a N . ②log aNM=log a M -log a N . ③log a M n =n log a M .(M >0,N >0,a >0,a ≠1) ④对数换底公式:log b N =bNa a log log (a >0,a ≠1,b >0,b ≠1,N >0).2.对数函数(1)对数函数的定义函数y =log a x (a >0,a ≠1)叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞). 注意:真数式子没根号那就只要求真数式大于零,如果有根号,要求真数大于零还要保证根号里的式子大于零,底数则要大于0且不为1 对数函数的底数为什么要大于0且不为1呢?在一个普通对数式里 a<0,或=1 的时候是会有相应b 的值的。
但是,根据对数定义: log a a=1;如果a=1或=0那么log a a 就可以等于一切实数(比如log 1 1也可以等于2,3,4,5,等等)第二,根据定义运算公式:log a M^n = nlog a M 如果a<0,那么这个等式两边就不会成立 (比如,log (-2) 4^(-2) 就不等于(-2)*log (-2) 4;一个等于1/16,另一个等于-1/16) (2)对数函数的图象O x y y = l o g x a >x<a11( )底数互为倒数的两个对数函数的图象关于x 轴对称.(3)对数函数的性质: ①定义域:(0,+∞). ②值域:R . ③过点(1,0),即当x =1时,y =0.④当a >1时,在(0,+∞)上是增函数;当0<a <1时,在(0,+基础例题题型1(对数的计算)1.求下列各式的值. (1)355log +212log 1505log -145log ; (2)log 2125×log 318×log 519.练习题 1.计算:lg 12-lg 58+lg12.5-log 89·log 278;2.log 535+212log -log 5150-log 514; 3.log 2125×log 318×log 519.4. 3991log log 4log 32+-. 5. 4lg 2lg 5lg 22+-221(6).log 24lg log lg 2log 32+-- 7.2lg 2lg3111lg 0.36lg823+++例2.已知实数x 、y 、z 满足3x =4y =6z>1. (1)求证:2x +1y=2z ; (2)试比较3x 、4y 、6z 的大小.练习题.已知log 189=a ,18b=5,用a 、b 表示log 3645.题型二:(对数函数定义域值域问题)例1.已知函数()22log 1xf x x -=-的定义域为集合A ,关于x 的不等式22a a x --<的解集为B ,若A B ⊆,求实数a 的取值范围.2.设函数22log (22)y ax x =-+定义域为A . (1)若A R =,求实数a 的取值范围;(2)若22log (22)2ax x -+>在[1,2]x ∈上恒成立,求实数a 的取值范围.练习题1.已知函数()()2lg 21f x ax x =++(1)若()f x 的定义域是R ,求实数a 的取值范围及()f x 的值域; (2)若()f x 的值域是R ,求实数a 的取值范围及()f x 的定义域2 求函数y =2lg (x -2)-lg (x -3)的最小值.题型三(奇偶性及其单调性)例题1.已知定义域为R 的函数f(x)为奇函数,且满足f(x +2)=-f(x),当x ∈[0,1]时,f(x)=2x-1.(1)求f(x)在[-1,0)上的解析式; (2)求f(12log 24)的值.2. 已知f (x )=log 31[3-(x -1)2],求f (x )的值域及单调区间.3.已知y =log a (3-ax )在[0,2]上是x 的减函数,求a 的取值范围.4.已知函数()lg(2)lg(2)f x x x =++-. (Ⅰ)求函数()y f x =的定义域; (Ⅱ)判断函数()y f x =的奇偶性;(Ⅲ)若(2)()f m f m -<,求m 的取值范围.练习题1.已知函数f(x)=log a (x +1)-log a (1-x)(a >0,a≠1) (1)求f(x)的定义域;(2)判断f(x)的奇偶性,并给出证明;(3)当a >1时,求使f(x)>0的x 的取值范围2.函数()f x 是定义在R 上的偶函数,(0)0f =,当0x >时,12()log f x x =.(1)求函数()f x 的解析式; (2)解不等式2(1)2f x ->-;3.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且0x ≤时,12()log (1)f x x =-+.(Ⅰ)求(0)f ,(1)f ; (Ⅱ)求函数()f x 的表达式;(Ⅲ)若(1)1f a -<-,求a 的取值范围.题型4(函数图像问题)例题1.函数f (x )=|log 2x |的图象是1 1 1 11 1 1xxxx y yy yOO OO ABC D2.求函数y =log 2|x |的定义域,并画出它的图象,指出它的单调区间.3.设f(x)=|lg x|,a ,b 为实数,且0<a <b. (1)求方程f(x)=1的解; (2)若a ,b 满足f(a)=f(b)=2f 2a b +⎛⎫⎪⎝⎭, 求证:a·b=1,2a b+>1.练习题:1.已知0>a 且1≠a ,函数)1(log )(+=x x f a ,xx g a-=11log )(,记)()(2)(x g x f x F +=(1)求函数)(x F 的定义域及其零点;(2)若关于x 的方程2()2350F x m m -++=在区间)1,0[内仅有一解,求实数m 的取值范围.2.已知函数f(x)=log 4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数. (1)求k 的值;(2)设g(x)=log 44•23x a a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦-,若函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,求实数a的取值范围.3.函数y =log 2|ax -1|(a ≠0)的对称轴方程是x =-2,那么a 等于题型五:函数方程1方程lg x +lg (x +3)=1的解x =___________________.2.已知函数f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧<+≥,4),1(,4,)21(x x f x x则f (2+log 23)的值为4.已知函数1,0)((log )(≠>-=a a x ax x f a 为常数). (Ⅰ)求函数()f x 的定义域;(Ⅱ)若2a =,[]1,9x ∈,求函数()f x 的值域; (Ⅲ)若函数()f x y a =的图像恒在直线21y x =-+的上方,求实数a 的取值范围.5.已知函数221log log (28).242x xy x =⋅⋅≤≤ (Ⅰ)令x t 2log =,求y 关于t 的函数关系式及t 的取值范围; (Ⅱ)求函数的值域,并求函数取得最小值时的x 的值.6.设函数f (x )=lg (1-x ),g (x )=lg (1+x ),在f (x )和 g (x )的公共定义域内比较|f (x )|与|g (x )|的大小.注:资料可能无法思考和涵盖全面,最好仔细浏览后下载使用,感谢您的关注!。
专题幂、指数、对数函数(七大题型)目录:01幂函数的相关概念及图像02幂函数的性质及应用03指数、对数式的运算04指数、对数函数的图像对比分析05比较函数值或参数值的大小06指数、对数(函数)的实际应用07指数、对数函数的图像与性质综合及应用01幂函数的相关概念及图像1(2024高三·全国·专题练习)若幂函数y=f x 的图象经过点2,2,则f16=()A.2B.2C.4D.12【答案】C【分析】利用已知条件求得幂函数解析式,然后代入求解即可.【解析】设幂函数y=f x =xα,因为f x 的图象经过点2,2,所以2α=2,解得α=1 2,所以f x =x 12,所以f16=1612=4.故选:C2(2024高三·全国·专题练习)结合图中的五个函数图象回答问题:(1)哪几个是偶函数,哪几个是奇函数?(2)写出每个函数的定义域、值域;(3)写出每个函数的单调区间;(4)从图中你发现了什么?【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析;(3)答案见解析;(4)答案见解析.【分析】根据已知函数图象,数形结合即可求得结果.【解析】(1)数形结合可知,y =x 2的图象关于y 轴对称,故其为偶函数;y =x ,y =x 3,y =1x的图象关于原点对称,故都为奇函数.(2)数形结合可知:y =x 的定义域是0,+∞ ,值域为0,+∞ ;y =x ,y =x 3的定义域都是R ,值域也是R ;y =1x的定义域为-∞,0 ∪0,+∞ ,值域也为-∞,0 ∪0,+∞ ;y =x 2的定义域为R ,值域为0,+∞ .(3)数形结合可知:y =x 的单调增区间是:0,+∞ ,无单调减区间;y =x ,y =x 3的单调增区间是:R ,无单调减区间;y =1x的单调减区间是:-∞,0 和0,+∞ ,无单调增区间;y =x 2的单调减区间是-∞,0 ,单调增区间是0,+∞ .(4)数形结合可知:幂函数均恒过1,1 点;幂函数在第一象限一定有图象,在第四象限一定没有图象.对幂函数y =x α,当α>0,其一定在0,+∞ 是单调增函数;当α<0,在0,+∞ 是单调减函数.3(2022高一上·全国·专题练习)如图所示是函数y =x mn(m 、n ∈N *且互质)的图象,则()A.m ,n 是奇数且mn<1 B.m 是偶数,n 是奇数,且m n<1C.m 是偶数,n 是奇数,且mn>1 D.m ,n 是偶数,且mn>1【答案】B【分析】根据图象得到函数的奇偶性及0,+∞ 上单调递增,结合m 、n ∈N *且互质,从而得到答案.【解析】由图象可看出y =x mn为偶函数,且在0,+∞ 上单调递增,故m n ∈0,1 且m 为偶数,又m 、n ∈N *且互质,故n 是奇数.故选:B02幂函数的性质及应用4(2023高三上·江苏徐州·学业考试)已知幂函数f x =m 2+2m -2 x m 在0,+∞ 上单调递减,则实数m 的值为()A.-3 B.-1C.3D.1【答案】A【分析】根据幂函数的定义,求得m =-3或m =1,结合幂函数的单调性,即可求解.【解析】由函数f x =m 2+2m -2 x m 为幂函数,可得m 2+2m -2=1,即m 2+2m -3=0,解得m =-3或m =1,当m =-3时,函数f x =x -3在0,+∞ 上单调递减,符合题意;当m =1时,函数f x =x 在0,+∞ 上单调递增,不符合题意.故选:A .5(23-24高三上·安徽·阶段练习)已知幂函数f x =m 2-5m +5 x m -2是R 上的偶函数,且函数g x =f x -2a -6 x 在区间1,3 上单调递增,则实数a 的取值范围是()A.-∞,4B.-∞,4C.6,+∞D.-∞,4 ∪6,+∞【答案】B【分析】根据幂函数的定义与奇偶性求出m 的值,可得出函数f x 的解析式,再利用二次函数的单调性可得出关于实数a 的不等式,即可解得实数a 的取值范围.【解析】因为幂函数f x =m 2-5m +5 x m -2是R 上的偶函数,则m 2-5m +5=1,解得m =1或m =4,当m =1时,f x =x -1,该函数是定义域为x x ≠0 的奇函数,不合乎题意;当m =4时,f x =x 2,该函数是定义域为R 的偶函数,合乎题意.所以,f x =x 2,则g x =x 2-2a -6 x ,其对称轴方程为x =a -3,因为g x 在区间1,3 上单调递增,则a -3≤1,解得a ≤4.故选:B .6(23-24高三上·上海静安·阶段练习)已知a ∈-1,2,12,3,13,若f x =x a为奇函数,且在0,+∞ 上单调递增,则实数a 的取值个数为()A.1个 B.2个C.3个D.4个【答案】B【分析】a =-1时,不满足单调性,a =2或a =12时,不满足奇偶性,当a =3或a =13时,满足要求,得到答案.【解析】当a =-1时,f x =x -1在0,+∞ 上单调递减,不合要求,当a =2时,f -x =-x 2=x 2=f x ,故f x =x 2为偶函数,不合要求,当a =12时,f x =x 12的定义域为0,+∞ ,不是奇函数,不合要求,当a =3时,f -x =-x 3=-x 3=-f x ,f x =x 3为奇函数,且f x =x 3在0,+∞ 上单调递增,满足要求,当a =13时,f -x =-x 13=-x 13=-f x ,故f x =x 13为奇函数,且f x =x 13在0,+∞ 上单调递增,满足要求.故选:B7(22-23高三下·上海·阶段练习)已知函数f x =x 13,则关于t 的表达式f t 2-2t +f 2t 2-1 <0的解集为.【答案】-13,1 【分析】利用幂函数的性质及函数的奇偶性和单调性即可求解.【解析】由题意可知,f x 的定义域为-∞,+∞ ,所以f -x =-x 13=-x 13=-f x ,所以函数f x 是奇函数,由幂函数的性质知,函数f x =x 13在函数-∞,+∞ 上单调递增,由f t 2-2t +f 2t 2-1 <0,得f t 2-2t <-f 2t 2-1 ,即f t 2-2t <f 1-2t 2 ,所以t 2-2t <1-2t 2,即3t 2-2t -1<0,解得-13<t <1,所以关于t 的表达式f t 2-2t +f 2t 2-1 <0的解集为-13,1 .故答案为:-13,1 .8(23-24高三上·河北邢台·期中)已知函数f x =m 2-m -1 x m 2+m -3是幂函数,且在0,+∞ 上单调递减,若a ,b ∈R ,且a <0<b ,a <b ,则f a +f b 的值()A.恒大于0B.恒小于0C.等于0D.无法判断【答案】B【分析】由幂函数的定义与性质求得函数解析式,确定其是奇函数,然后利用单调性与奇偶性可判断.【解析】由m 2-m -1=1得m =2或m =-1,m =2时,f (x )=x 3在R 上是增函数,不合题意,m =-1时,f (x )=x -3,在(0,+∞)上是减函数,满足题意,所以f (x )=x -3,a <0<b ,a <b ,则b >-a >0,f (-a )>f (b ),f (x )=-x 3是奇函数,因此f (-a )=-f (a ),所以-f (a )>f (b ),即f (a )+f (b )<0,故选:B .9(2023·江苏南京·二模)幂函数f x =x a a ∈R 满足:任意x ∈R 有f -x =f x ,且f -1 <f 2 <2,请写出符合上述条件的一个函数f x =.【答案】x 23(答案不唯一)【分析】取f x =x 23,再验证奇偶性和函数值即可.【解析】取f x =x 23,则定义域为R ,且f -x =-x 23=x 23=f x ,f -1 =1,f 2 =223=34,满足f -1 <f 2 <2.故答案为:x 23.10(2022高三·全国·专题练习)已知函数f (x )=x 2,g (x )=12x-m(1)当x ∈[-1,3]时,求f (x )的值域;(2)若对∀x ∈0,2 ,g (x )≥1成立,求实数m 的取值范围;(3)若对∀x 1∈0,2 ,∃x 2∈[-1,3],使得g (x 1)≤f (x 2)成立,求实数m 的取值范围.【答案】(1)[0,9];(2)m ≤-34;(3)m ≥-8.【分析】(1)由二次函数的性质得出值域;(2)将问题转化为求g (x )在0,2 的最小值大于或等于1,再根据指数函数的单调性得出实数m 的取值范围;(3)将问题转化为g (x )在0,2 的最大值小于或等于f (x )在[-1,3]上的最大值9,从而得出实数m 的取值范围.【解析】(1)当x ∈[-1,3]时,函数f (x )=x 2∈[0,9]∴f (x )的值域0,9(2)对∀x ∈0,2 ,g (x )≥1成立,等价于g (x )在0,2 的最小值大于或等于1.而g (x )在0,2 上单调递减,所以12 2-m ≥1,即m ≤-34(3)对∀x 1∈0,2 ,∃x 2∈[-1,3],使得g (x 1)≤f (x 2)成立,等价于g (x )在0,2 的最大值小于或等于f (x )在[-1,3]上的最大值9由1-m ≤9,∴m ≥-803指数、对数式的运算11(23-24高三上·山东泰安·阶段练习)(1)计算14-124ab -1 30.1-1⋅a 3⋅b -312的值;.(2)log 37+log 73 2-log 949log 73-log 73 2; (3)log 39+12lg25+lg2-log 49×log 38+2log 23-1+ln e 【答案】(1)85;(2)2;(3)4【分析】根据指数幂运算公式和对数运算公式计算即可.【解析】(1)原式=412⋅4ab -13210⋅a 32b -32=2⋅8a 32b-3210⋅a 32b-32=85;(2)原式=log 37+log 73 2-log 73 2-log 3272×log 37=log 37×log 37+2log 73 -log 37×log 37=log 37×2log 73=2;(3)原式=log 31232+lg5+lg2-log 2232×log 323+2log 23×2-1+ln e12=4+1-3+32+12=4.12(23-24高一上·湖北恩施·期末)(1)计算:lg 12-lg 58+lg12.5-log 89⋅log 278.(2)已知a 12+a -12=3,求a +a -1+2a 2+a -2-2的值.【答案】(1)13;(2)15【分析】(1)根据对数的运算法则和运算性质,即可求解;(2)根据实数指数幂的运算性质,准确运算,即可求解.【解析】(1)由对数的运算公式,可得原式=-lg2-lg5-3lg2 +3lg5-1-23log 32×log 23=13.(2)因为a 12+a -12=3,所以a +a -1+2=9,可得a +a -1=7,所以a 2+a -2+2=49,可得a 2+a -2=47,所以a +a -1+2a 2+a -2-2=7+247-2=15.04指数、对数函数的图像对比分析13(2024·四川·模拟预测)已知函数y =x a ,y =b x ,y =log c x 在同一平面直角坐标系的图象如图所示,则()A.log 12c <b a <sin bB.log 12c <sin b <b aC.sin b <b a <log 12cD.sin b <log 12c <b a【答案】B【分析】根据幂函数,指数与对数函数的性质可得a ,b ,c 的取值范围,进而根据指对数与三角函数的性质判断即可.【解析】因为y =x a 图象过1,1 ,故由图象可得a <0,又y =b x 图象过0,1 ,故由图象可得0<b <1,又y =log c x 图象过1,0 ,故由图象可得c >1.故log 12c <log 121=0,0<sin b <1,b a >b 0=1,故log 12c <sin b <b a .故选:B14(2024高三·全国·专题练习)在同一平面直角坐标系中,函数y =1a x,y =log a x +12 (a >0,且a ≠1)的图象可能是()A. B.C. D.【答案】D 【解析】略15(2024·陕西·模拟预测)已知函数f x 的部分图象如图所示,则f x 的解析式可能为()A.f x =e x -e -xB.f x =1-2e x+1C.f x =x xD.f x =x ln x 2+2【答案】D【分析】结合指数函数的图象与性质即可判断AB 选项错误,对C 代入x =2判断C 错误,则可得到D 正确.【解析】根据函数f (x )的图象,知f (1)≈1,而对A 选项f 1 =e -e -1>2排除A ;对B 选项f x =1-2e x +1,因为e x +1>1,则2e x +1∈0,2 ,则f x =1-2e x +1∈-1,1 ,但图象中函数值可以大于1,排除B ;根据C 选项的解析式,f (2)=22≈2.8,而根据函数f (x )的图象,知f (2)≈1,排除C . 故选:D .16(23-24高三上·山东潍坊·期中)已知指数函数y =a x ,对数函数y =log b x 的图象如图所示,则下列关系成立的是()A.0<a <b <1B.0<a <1<bC.0<b <1<aD.a <0<1<b【答案】B【分析】根据题意,由指数函数以及对数函数的单调性即可得到a ,b 的范围,从而得到结果.【解析】由图象可得,指数函数y =a x 为减函数,对数函数y =log b x 为增函数,所以0<a <1,b >1,即0<a <1<b .故选:B17(23-24高三上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)函数f (x )=x 22x -2-x 的图象大致为()A. B.C. D.【答案】A【分析】利用函数的性质和特值法对不符合题意的选项加以排除,即可得出答案.【解析】因为2x -2-x ≠0,所以x ≠0,定义域为-∞,0 ∪0,+∞ ;因为f (x )=x 22x -2-x ,所以f -x =x 22-x -2x ,故f x =-f -x ,所以f x 为奇函数,排除B ,当x 趋向于正无穷大时,x 2、2x -2-x 均趋向于正无穷大,但随x 变大,2x -2-x 的增速比x 2快,所以f x 趋向于0,排除D ,由f 1 =23,f 12 =24,则f 1 >f 12,排除C .故选:A .05比较函数值或参数值的大小18(2024·全国·模拟预测)已知a =12a,12b=log a b ,a c=log12c ,则实数a ,b ,c 的大小关系为()A.a <b <cB.a <c <bC.c <b <aD.c <a <b【答案】D【分析】由函数单调性,零点存在性定理及画出函数图象,得到a ,b ,c ∈0,1 ,得到log a b <1=log a a ,求出b>a ,根据单调性得到c =12 a c<12a=a ,从而得到答案.【解析】令f x =12x-x ,其在R 上单调递减,又f 0 =1>0,f 1 =12-1=-12<0,由零点存在性定理得a ∈0,1 ,则y =log a x 在0,+∞ 上单调递减,画出y 1=12x与y =log a x 的函数图象,可以得到b ∈0,1 ,又y 2=a x 在R 上单调递减,画出y 2=a x 与y 3=log 12x 的函数图象,可以看出c∈0,1,因为12b<12 0=1,故log a b<1=log a a,故b>a,因为a,c∈0,1,故a c>a1=a,由a c=log12c得,c=12a c<12 a=a.综上,c<a<b.故选:D.【点睛】指数和对数比较大小的方法有:(1)画出函数图象,数形结合得到大小关系;(2)由函数单调性,可选取适当的“媒介”(通常以“0”或“1”为媒介),分别与要比较的数比较大小,从而间接地得出要比较的数的大小关系;(3)作差(商)比较法是比较两个数值大小的常用方法,即对两值作差(商),看其值与0(1)的关系,从而确定所比两值的大小关系.19(2023·江西赣州·二模)若log3x=log4y=log5z<-1,则()A.3x<4y<5zB.4y<3x<5zC.4y<5z<3xD.5z<4y<3x【答案】D【分析】设log3x=log4y=log5z=m<-1,得到x=3m,y=4m,z=5m,画出图象,数形结合得到答案.【解析】令log3x=log4y=log5z=m<-1,则x=3m,y=4m,z=5m,3x=3m+1,4y=4m+1,5z=5m+1,其中m+1<0,在同一坐标系内画出y=3x,y=4x,y=5x,故5z<4y<3x故选:D20(2024高三下·全国·专题练习)已知函数f x =e x,g x =ln x,正实数a,b,c满足f a =ga ,fb g b =g a ,gc +f g a c=0,则()A.b<a<cB.c<a<bC.a<c<bD.c<b<a【答案】B【分析】由f a =g a 可得0<a <1,结合f b g b =g a 可判断b 的范围,再由g c +f g a c =0可得ln c +a c =0,结合e a =1a 可判断a ,c 大小关系,进而可得答案.【解析】由题得,g x =1x ,由f a =g a ,得e a =1a ,即1a>1,所以0<a <1.由f b g b =g a ,得e b ln b =ln a ,因为ln a <0,e b >0,所以ln b <0,又e b >1,所以ln a =e b ln b <ln b ,所以0<a <b <1.由g c +f g a c =0,得ln c +e ln a c=0,即ln c +a c =0.易知a c >0,所以ln c <0,所以0<c <1,故a <a c .又e a =1a,所以a =-ln a ,所以-ln c =a c >a =-ln a ,所以ln c <ln a ,所以c <a ,所以c <a <b .故选:B .【点睛】思路点睛:比较大小常用方法:(1)同构函数,利用单调性比较;(2)取中间值进行比较;(3)利用基本不等式比较大小;(4)利用作差法比较大小.21(2023·浙江绍兴·二模)已知f x 是定义域为R 的偶函数,且在(-∞,0)上单调递减,a =f ln2.04 ,b =f -1.04 ,c =f e 0.04 ,则()A.a <b <cB.a <c <bC.c <b <aD.c <a <b【答案】A【分析】令g x =e x -x -1,利用导数求得g x 在(0,1)单调递增,得到g x >g 0 =0,得到e 0.04>1.04,再由对数函数的性质,得到ln2.04<1.04<e 0.04,再由函数f x 的单调性与奇偶性f ln2.04 <f 1.04 <f e 0.04 ,即可求解.【解析】令g x =e x -x -1,x ∈(0,1),可得g x =e x -1>0,所以g x 在(0,1)单调递增,又由g 0 =0,所以g x >g 0 =0,即g 0.04 >0,可得e 0.04>0.04+1=1.04,又由ln2.04∈(0,1),所以ln2.04<1.04<e 0.04,因为f x 是定义域为R 的偶函数,且在(-∞,0)上单调递减,则f x 在(0,+∞)上单调递增,且b =f -1.04 =f (1.04),所以f ln2.04 <f 1.04 <f e 0.04 ,即f ln2.04 <f -1.04 <f e 0.04 ,所以a <b <c .故选:A .06指数、对数(函数)的实际应用22(2024·安徽合肥·二模)常用放射性物质质量衰减一半所用的时间来描述其衰减情况,这个时间被称做半衰期,记为T (单位:天).铅制容器中有甲、乙两种放射性物质,其半衰期分别为T 1,T 2.开始记录时,这两种物质的质量相等,512天后测量发现乙的质量为甲的质量的14,则T 1,T 2满足的关系式为()A.-2+512T1=512T2B.2+512T1=512T2C.-2+log2512T1=log2512T2D.2+log2512T1=log2512T2【答案】B【分析】设开始记录时,甲乙两种物质的质量均为1,可得512天后甲,乙的质量,根据题意列出等式即可得答案.【解析】设开始记录时,甲乙两种物质的质量均为1,则512天后,甲的质量为:1 2512T1,乙的质量为:12 512T2,由题意可得12512T2=14⋅12 512T1=12 2+512T1,所以2+512T1=512T2.故选:B.23(2024·黑龙江哈尔滨·一模)酒驾是严重危害交通安全的违法行为.为了保障交通安全,根据国家有关规定:100mL血液中酒精含量达到20~79mg的驾驶员即为酒后驾车,80mg及以上认定为醉酒驾车.假设某驾驶员喝了一定量的酒后,其血液中的酒精含量上升到了0.6mg/mL.如果停止喝酒以后,他血液中酒精含量会以每小时30%的速度减少,那么他至少经过几个小时才能驾驶?( )(结果取整数,参考数据:lg3≈0.48,lg7≈0.85)A.1B.2C.3D.4【答案】D【分析】设经过x个小时才能驾驶,则0.6×100×1-30%x<20,再根据指数函数的性质及对数的运算计算可得.【解析】设经过x个小时才能驾驶,则0.6×100×1-30%x<20即0.7x<1 3 .由于y=0.7x在定义域上单调递减,x>log0.713=lg13lg0.7=lg1-lg3lg7-1=-0.480.85-1=0.480.15=3.2.他至少经过4小时才能驾驶.故选:D.07指数、对数函数的图像与性质综合及应用24(2024·山东聊城·二模)已知函数f x 为R上的偶函数,且当x>0时,f x =log4x-1,则f-223=()A.-23B.-13C.13D.23【答案】A【分析】根据偶函数的定义可得f-22 3=f223 ,结合函数解析式和对数的运算性质即可求解.【解析】因为f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),则f-22 3=f223 =log4223-1=log22223-1=log2213-1=13-1=-23.故选:A25(2023·江西南昌·三模)设函数f x =a x0<a<1,g x =log b x b>1,若存在实数m满足:①f (m )+g (m )=0;②f (n )-g (n )=0,③|m -n |≤1,则12m -n 的取值范围是()A.-12,-14B.-12,-3-54C.-34,-12D.-3+54,-12【答案】D【分析】由①f (m )+g (m )=0,②f (n )-g (n )=0解出0<m <1,n >1,解出12m -n <-12;结合③转化为线性规划问题解出z >-3+54.【解析】函数f x =a x 0<a <1 ,g x =log b x b >1 ,若存在实数m 满足:①f (m )+g (m )=0;②f (n )-g (n )=0,即a m =-log b m ,且a n =log b n ,则a n -a m =log b mn <0,则0<mn <1,且0<m <1,n >1,所以12m -n <-12,又因为③|m -n |≤1,则0<mn <1m -n ≤1 ,令z =12m -n ,不防设x =m ,y =n ,则转化为线性规划问题,在A 点处z 取最小值.由y =1xy =x +1 解得x =-1+52y =5+12,代入解得z >-3+54.故选:D .26(2022高三·全国·专题练习)已知函数f x =log a ax +9-3a (a >0且a ≠1).(1)若f x 在1,3 上单调递增,求实数a 的取值范围;(2)若f 3 >0且存在x 0∈3,+∞ ,使得f x 0 >2log a x 0成立,求a 的最小整数值.【答案】(1)1,92 (2)7【分析】(1)设g x =ax +9-3a ,得到g x 在1,3 上是增函数,且g 1 >0,即可求解;(2)由f 3 >0,的得到a >1,把不等式f x 0 >2log a x 0,转化为a >x 0+3,结合题意,即可求解.【解析】(1)解:由函数f x =log a ax +9-3a ,设g x =ax +9-3a ,由a >0且a ≠1,可得函数g x 在1,3 上是增函数,所以a >1,又由函数定义域可得g 1 =9-2a >0,解得a <92,所以实数a 的取值范围是1,92.(2)解:由f 3 =log a 9>0,可得a >1,又由f x 0 >2log a x 0,可得log a ax 0+9-3a >log a x 20,所以ax 0+9-3a >x 20,即a >x 0+3,因为存在x 0∈3,+∞ ,使得f x 0 >2log a x 0成立,可得a >6,所以实数a 的最小整数值是7.27(23-24高二下·湖南·阶段练习)已知函数f x =x 2+x ,-2≤x ≤14log 12x ,14<x ≤c ,若f (x )的值域是[-2,2],则c 的值为()A.2B.22C.4D.8【答案】C【分析】画出函数图像,由分段函数中定义域的范围分别求出值域的取值范围再结合二次函数和对数运算可得正确结果.【解析】当-2≤x ≤14时,f x =x 2+x =x +12 2-14∈-14,2,因为f x 的值域是-2,2 ,又f x =log 12x 在14,c上单调递减,所以log 12c =-2,∴c =4.故选:C .28(22-23高一上·辽宁本溪·期末)若不等式x -1 2<log a x (a >0,且a ≠1)在x ∈1,2 内恒成立,则实数a 的取值范围为()A.1,2B.1,2C.1,2D.2,2【答案】B【分析】分析出0<a <1时,不成立,当a >1时,画出f x =log a x ,g x =x -1 2的图象,数形结合得到实数a 的取值范围.【解析】若0<a <1,此时x ∈1,2 ,log a x <0,而x -1 2≥0,故x -1 2<log a x 无解;若a >1,此时x ∈1,2 ,log a x >0,而x -1 2≥0,令f x =log a x ,g x =x -1 2,画出两函数图象,如下:故要想x -1 2<log a x 在x ∈1,2 内恒成立,则要log a 2>1,解得:a ∈1,2 .故选:B .29(2022高二下·浙江·学业考试)已知函数f x =3⋅2x +2,对于任意的x 2∈0,1 ,都存在x 1∈0,1 ,使得f x 1 +2f x 2+m =13成立,则实数m 的取值范围为.【答案】log 216,log 213 【分析】双变量问题,转化为取值范围的包含关系,列不等式组求解【解析】∵f x 1 ∈5,8 ∴13-f x 1 2∈52,4,∴f x 2+m =3⋅2x 2+m+2∈3⋅2m +2,3⋅21+m +2 ,由题意得3⋅2m +2≥523⋅2m +1+2≤4⇒2m≥162m +1≤23⇒log 216≤m ≤log 213 故答案为:log 216,log 21330(21-22高三上·湖北·阶段练习)已知函数p (x )=m x -4+1(m >0且m ≠1)经过定点A ,函数-∞,2 且a ≠1)的图象经过点A .(1)求函数y =f (2a -2x )的定义域与值域;(2)若函数g x =f (2x λ)⋅f (x 2)-4在14,4上有两个零点,求λ的取值范围.【答案】(1)定义域为(-∞,2),值域为(-∞,2);(2)[1,+∞)【分析】(1)根据对数函数的性质,求得定点A (4,2),代入函数f x =log a x ,求得a =2,进而求得y =f (2a -2x )=log 2(4-2x ),结合对数函数的性质,求得函数的定义域与值域;(2)由(1)知,化简得到函数g x =2λ(log 2x )2+2log 2x -4,设t =log 2x ,则t ∈[-2,2],转化为h x =2λt 2+2t -4在[-2,2]上有两个零点,结合二次函数的性质,分类讨论,即可求解.【解析】(1)解:令x -4=0,解得x =4,所以p (4)=m 0+1=2,所以函数p (x )过点A (4,2),将点A 的坐标代入函数f x =log a x ,可得log a 4=2,解得a =2,又由函数y =f (2a -2x )=log 2(4-2x ),由4-2x >0,解得x <2,所以函数y =f (2a -2x )的定义域为(-∞,2),又由0<4-2x <4,所以函数y =f (2a -2x )的值域为(-∞,2).(2)解:由(1)知,函数g x =f (2x λ)⋅f (x 2)-4=log 2(2x λ)⋅log 2x 2-4=2λ(log 2x )2+2log 2x -4在14,4上有两个零点,设t =log 2x ,则t ∈[-2,2],因为t 为关于x 的单调递增函数,所以g x 在14,4有两个零点,等价于函数h x =2λt 2+2t -4在[-2,2]上有两个零点,①当λ=0时,由h x =2t -4=0,可得t =2,函数h x 只有一个零点,所以λ=0不合题意;②当λ>0时,由Δ=4+32λ>0-2<-12λ<2h -2 =8λ-8≥0h 2 =8λ≥0,解得λ≥1;③当λ<0时,由Δ=4+32λ>0-2<-12λ<2h -2 =8λ-8≤0h 2 =8λ≤0,此时不等式组的解集为空集,综上可得,实数λ的取值范围是[1,+∞).一、单选题1(2024·黑龙江·二模)已知函数y =a 12|x |+b 的图象经过原点,且无限接近直线y =2,但又不与该直线相交,则ab =()A.-1 B.-2C.-4D.-9【答案】C【分析】由题意可得a +b =0且b =2,求出a ,即可求解.【解析】因为函数y =f (x )=a 12 x +b 图象过原点,所以a 12+b =0,得a +b =0,又该函数图象无限接近直线y =2,且不与该直线相交,所以b =2,则a =-2,所以ab =-4.故选:C2(2024·上海闵行·二模)已知y =f (x ),x ∈R 为奇函数,当x >0时,f (x )=log 2x -1,则集合{x |f (-x )-f (x )<0}可表示为()A.(2,+∞)B.(-∞,-2)C.(-∞,-2)∪(2,+∞)D.(-2,0)∪(2,+∞)【答案】D【分析】利用函数奇偶性可得不等式f (-x )-f (x )<0等价于f (x )>0,再求出函数解析式,利用对数函数单调性解不等式可得结果.【解析】因为y =f (x )为奇函数,所以f (-x )-f (x )<0等价于-2f (x )<0,即f (x )>0;当x >0时,f (x )=log 2x -1,即f (x )=log 2x -1>0,解得x >2;当x <0时,-x >0,可得f (-x )=-f x =log 2-x -1,所以f x =1-log 2-x ,解不等式f x =1-log 2-x >0,可得-2<x <0,综上可得集合{x |f (-x )-f (x )<0}可表示为(-2,0)∪(2,+∞).故选:D3(2024·北京通州·二模)某池塘里原有一块浮萍,浮萍蔓延后的面积S (单位:平方米)与时间t (单位:月)的关系式为S =a t +1(a >0,且a ≠1),图象如图所示.则下列结论正确的个数为()①浮萍每个月增长的面积都相等;②浮萍蔓延4个月后,面积超过30平方米;③浮萍面积每个月的增长率均为50%;④若浮萍蔓延到3平方米、4平方米、12平方米所经过的时间分别是t 1,t 2,t 3,则t 1+t 2=t 3.A.0B.1C.2D.3【答案】B【分析】由已知可得出S =2t +1,计算出萍蔓延1月至2月份增长的面积和2月至3月份增长的面积,可判断①的正误;计算出浮萍蔓延4个月后的面积,可判断②的正误;计算出浮萍蔓延每个月增长率,可判断③的正误;利用指数运算可判断④的正误.【解析】由已知可得a 1=2,则S =2t +1.对于①,浮萍蔓延1月至2月份增长的面积为23-22=4(平方米),浮萍蔓延2月至3月份增长的面积为24-23=8(平方米),①错;对于②,浮萍蔓延4个月后的面积为25=32(平方米),②对;对于③,浮萍蔓延第n 至n +1个月的增长率为2n +2-2n +12n +1=1,所以,浮萍蔓延每个月增长率相同,都是100%,③错;对于④,若浮萍蔓延到3平方米、4平方米、12平方米所经过的时间分别是t 1,t 2,t 3,则2t 1+1=3,2t 2+1=4,2t 3+1=12=3×4=2t 1+1⋅2t 2+1=2t 1+t 2+2,所以t 3=t 1+t 2+1,④错.故选:B .4(2024·天津红桥·二模)若a =2313,b =log 1225,c =3-14,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a >b >cB.b >c >aC.b >a >cD.a <b <c【答案】C【分析】根据给定条件,利用幂函数、对数函数性质,并借助媒介数比较大小.【解析】b =log 1225>log 1212=1,a =23 13=23 4 112=1681 112>381 112=1314=c ,而a =2313<1,所以a ,b ,c 的大小关系为b >a >c .故选:C5(2024·全国·模拟预测)已知函数f (x )=log a x 3-ax 2+x -2a (a >0且a ≠1)在区间(1,+∞)上单调递减,则a 的取值范围是()A.0,23 B.23,1C.(1,2]D.[2,+∞)【答案】A【分析】对数函数的单调性与底数有关,分0<a <1和a >1两种情况讨论,此外还要注意对数函数的定义域,即真数为正;复合函数单调性满足“同增异减”,根据对数函数单调性结合题干中“在区间(1,+∞)上单调递减”得到真数部分函数的单调性,从而求得a 的取值范围.【解析】设函数g x =x 3-ax 2+x -2a ,则g x =3x 2-2ax +1.①若0<a <1,则y =log a x 在定义域上单调递减.又f x =log a x 3-ax 2+x -2a 在区间1,+∞ 上单调递减,所以g x 在区间1,+∞ 上单调递增,故gx ≥0对任意的x ∈1,+∞ 恒成立.又g 1 =4-2a ≥0,所以对任意的x ∈1,+∞ ,g x ≥0显然成立.又因为g x >0对任意x ∈1,+∞ 恒成立,所以g 1 =2-3a ≥0,故0<a ≤23.②若a >1,则y =log a x 在定义域上单调递增.又f x =log a x 3-ax 2+x -2a 在区间1,+∞ 上单调递减,所以g x 在区间1,+∞ 上单调递减,故gx ≤0对任意的x ∈1,+∞ 恒成立.因为抛物线y =3x 2-2ax +1的开口向上,所以g x ≤0不可能对任意的x ∈1,+∞ 恒成立.所以a 的取值范围为0,23.故选:A .6(2024·宁夏固原·一模)已知函数f x 的部分图像如图所示,则f x 的解析式可能为()A.f x =e x -e -x 4x -3 B.f x =e x -e -x3-4x C.f x =e x +e -x4x -3D.f x =x x -1【答案】A【分析】利用f x 在1,+∞ 上的值排除B ,利用奇偶性排除排除C ,利用f x 在1,+∞ 上的单调性排除D ,从而得解.【解析】对于B ,当x >1时,f x =e x -e -x 3-4x,易知e x -e -x >0,3-4x <0,则f x <0,不满足图象,故B 错误;对于C ,f x =e x +e -x 4x -3,定义域为-∞,-34 ∪-34,34 ∪34,+∞ ,又f (-x )=e -x +e x 4-x -3=e x +e -x4x -3=f (x ),则f x 的图象关于y 轴对称,故C 错误;对于D ,当x >1时,f x =x x -1=x x -1=1+1x -1,由反比例函数的性质可知,f x 在1,+∞ 上单调递减,故D 错误;检验选项A ,f x =e x -e -x4x -3满足图中性质,故A 正确.故选:A .7(2024·陕西西安·模拟预测)已知函数f x =12x +1,x <01x +2,x ≥0,则不等式f a 2-1 >f 3 的解集为()A.-2,2B.0,+∞C.-∞,0D.-∞,-2 ∪2,+∞【答案】A【分析】判断函数f x 的单调性,再利用单调性解不等式即可.【解析】f x =12x +1,x <01x +2,x ≥0,易知y =12x +1在-∞,0 单调递减,y =1x +2在0,+∞ 单调递减,且f x 在x =0处连续,故f x 在R 上单调递减,由f a 2-1 >f 3 ,则a 2-1<3,解得-2<a <2,故不等式f a 2-1 >f 3 的解集为-2,2 .故选:A8(2024·甘肃兰州·一模)已知y =f x 是定义在R 上的奇函数,且对于任意x 均有f x +1 +f x -1 =0,当0<x ≤1时,f x =2x -1,若f [ln (ea )]>f (ln a )(e 是自然对数的底),则实数a 的取值范围是()A.e -1+2k <a <e 1+2k (k ∈Z )B.e -32+k <a <e 12+2k(k ∈Z )C.e -1+4k <a <e 1+4k (k ∈Z ) D.e-32+4k <a <e 12+4k(k ∈Z )【答案】D【分析】首先分析函数的周期性与对称性,画出函数在-2,2 上的函数图象,结合图象可知在-2,2 内要满足f [ln (ea )]>f (ln a ),只需-32<ln a <12,即可求出a 的范围,再结合周期性即可得解.【解析】因为y =f x 是定义在R 上的奇函数,所以f 0 =0且图象关于原点对称,又f x +1 +f x -1 =0,所以f x +1 =-f x -1 =f 1-x ,所以f x +4 =f 1-x +3 =-f 2+x =-f 1-x +1 =-f -x =f x ,f -1+x =f 3+x =f 1-2+x =f -1-x ,f 2+x =f -2+x =-f 2-x ,所以函数的周期为4且函数图象关于x =1+2k k ∈Z 和2k ,0 k ∈Z 对称,又当0<x ≤1时,f x =2x -1,所以f x 在区间-2,2 上的图象如下所示:由图可知,在-2,2 内要满足f [ln (ea )]=f (1+ln a )>f (ln a ),则-32<ln a <12,即e -32<a <e 12,再根据函数的周期性可知e -32+4k <a <e12+4k(k ∈Z ).故选:D【点睛】关键点点睛:本题关键是由题意分析出函数的周期为4且函数图象关于x =1+2k k ∈Z 和2k ,0 k ∈Z 对称,再结合函数在-2,2 上的图象.二、多选题9(2024·河南洛阳·模拟预测)下列正确的是()A.2-0.01>2-0.001B.log 23>log 2π-1C.log 1.85<log 1.75D.log 33.01>e -0.01【答案】BCD【分析】利用指数函数的性质判断A ;由对数函数的性质判断B ,C ;由对数函数的性质可得log 33.01>1,由指数函数的性质可得e -0.01<1,即可判断.【解析】解:对于A ,因为-0.01<-0.001,所以2-0.01<2-0.001,所以A 错误;对于B ,因为log 23>log 2π2=log 2π-1,所以B 正确;对于C ,因为log 1.85>0,log 1.75>0,所以log 1.85=ln5ln1.8<ln5ln1.7=log 1.75,所以C 正确;对于D ,因为log 33.01>log 33=1,e -0.01<e 0=1,所以log 33.01>e -0.01,所以D 正确.故选:BCD .10(2024·全国·模拟预测)已知实数a ,b 满足log 3a +log b 3=log 3b +log a 4,则下列关系式中可能正确的是()A.∃a ,b ∈(0,+∞),使|a -b |>1B.∃a ,b ∈(0,+∞),使ab =1C.∀a ,b ∈(1,+∞),有b <a <b 2D.∀a ,b ∈(0,1),有b <a <b【答案】ABC【分析】由原方程可得log 3b -1log 3b=log 3a -1log 4a ,构适函数,由函数的单调性得出值域,根据函数的值域判断A ;令ab =1,代入原方程转化为判断(ln b )2=ln3×ln122是否有解即可判断B ;条件变形放缩后构造函数,利用函数的单调性得出a ,b 大小,判断CD .【解析】由log 3a +log b 3=log 3b +log a 4得log 3b -1log 3b=log 3a -1log 4a ,令f (x )=log 3x -1log 3x ,则f (x )分别在(0,1)和(1,+∞)上单调递增,令g (x )=log 3x -1log 4x,则g (x )分别在(0,1)和(1,+∞)上单调递增,当x ∈(0,1)时,f x 的值域为R ,当x ∈(2,+∞)时,g (x )的值域为log 32-2,+∞ ,所以存在b ∈(0,1),a ∈(2,+∞),使得f (b )=g (a );同理可得,存在b ∈(2,+∞),a ∈(0,1),使得f (b )=g (a ),因此∃a ,b ∈(0,+∞),使|a -b |>1,故选项A 正确.令ab =1,则方程log 3a +log b 3=log 3b +log a 4可化为log b 3+log b 4=2log 3b ,由换底公式可得(ln b )2=ln3×ln122>0,显然关于b 的方程在(0,+∞)上有解,所以∃a ,b ∈(0,+∞),使ab =1,故选项B 正确.当a ,b ∈(1,+∞)时,因为log 3b -1log 3b =log 3a -1log 4a <log 3a -1log 3a ,所以f (b )<f (a ).又f x 在(1,+∞)上单调递增,所以b <a .因为log 3b -1log 3b=log 3a -1log 4a >log 4a -1log 4a ,令h (x )=x -1x,则h (x )在(0,+∞)上单调递增.因为h log 3b >h log 4a ,所以log 3b >log 4a ,从而log 3b >log 4a =log 2a >log 3a ,所以b >a .综上所述,b <a <b 2,故选项C 正确.当a ,b ∈(0,1)时,因为log 3b -1log 3b =log 3a -1log 4a >log 3a -1log 3a ,所以f (b )>f (a ).又f x 在(0,1)上单调递增,所以b >a .因为log 3b -1log 3b=log 3a -1log 4a <log 4a -1log 4a .令h (x )=x -1x,则h (x )在(0,+∞)上单调递增,因为h log 3b <h log 4a ,所以log 3b <log 4a ,从而log 3b <log 4a =log 2a <log 3a ,所以b <a .综上所述,b 2<a <b ,故选项D 错误.故选:ABC .【点睛】关键点点睛:本题的关键是根据对数式的运算规则和对数函数的单调性求解.11(2024·重庆·三模)已知函数f x =log 62x +3x ,g x =log 36x -2x .下列选项正确的是()A.f 12<g 12 B.∃x 0∈0,1 ,使得f x 0 =g x 0 =x 0C.对任意x ∈1,+∞ ,都有f x <g xD.对任意x ∈0,+∞ ,都有x -f x ≤g x -x【答案】BCD【分析】根据2+3>6,3>6-2即可判断A ;根据2x 0+3x 0=6x 0,令h x =6x -2x -3x ,结合零点的存在性定理即可判断B ;由f x -x =log 613 x +12 x 、g x -x =log 32x-23 x ,结合复合函数的单调性可得f x -x 和g x -x 的单调性,即可判断C ;由选项BC 的分析可得6f x-6x =3x -3g x,分类讨论当x ∈0,x 0 、x ∈x 0,+∞ 时x -f x 与g x -x 的大小,进而判断D .【解析】A :因为2+3 2=5+26>6 2,所以2+3>6,3>6- 2.因为f 12 =log 62+3 >log 66=12,g 12 =log 36-2 <log 33=12,所以f 12 >g 12,故A 错误;B :若f x 0 =g x 0 =x 0,则f x 0 =log 62x 0+3x 0=x 0=log 66x 0,即2x 0+3x 0=6x,g x 0 =log 36x 0-2x 0 =x 0=log 33x 0,可得6x 0-2x 0=3x 0,令h x =6x -2x -3x ,因为h 0 =-1,h 1 =1,所以∃x 0∈0,1 ,使得h x 0 =0,即2x 0+3x 0=6x 0,故B 正确;C :因为f x -x =log 62x +3x -log 66x =log 62x +3x 6x =log 613 x +12 x ,且y =13 x +12 x 在1,+∞ 上单调递减,所以f x -x 也单调递减,可得f x -x <log 612+13<0,因为g x -x =log 36x -2x -log 33x =log 36x -2x 3x =log 32x -23 x .又y =2x -23 x 在1,+∞ 上单调递增,所以g x -x 也单调递增,得g x -x >log 32-23>0,即f x -x <g x -x ,因此,对于任意的x ∈1,+∞ ,都有f x <g x ,故C 正确;D :由B 可知:∃x 0∈0,1 ,使得h x 0 =0,结合C 的结论,可知当x ∈0,x 0 ,f x >x ,g x <x ,即g x <x <f x ,当x ∈x 0,+∞ 时,f x <x ,g x >x ,即f x <x <g x ,因为6f x =2x +3x ,3g x =6x -2x ,得2x =6f x -3x =6x -3g x ,即6f x -6x =3x -3g x ,当x ∈0,x 0 时,有6x 6f x -x -1 =3g x 3x -g x -1 ,因为6x >3g x ,所以6f x -x -1<3x -g x -1,所以0<f x -x <x -g x ,因此可得g x -x ≤x -f x <0,即x -f x ≤g x -x ,当x ∈x 0,+∞ ,有6f x 6x -f x -1 =3x 3g x -x -1 ,因为6f x >3x ,所以6x -f x -1<3g x -x -1,可得0<x -f x <g x -x ,即x -f x ≤g x -x ,因此,对于任意的x ∈0,+∞ ,都有x -f x ≤g x -x ,故D 正确.故选:BCD .【点睛】方法点睛:证明不等式的恒成立问题的求解策略:形如f x ≥g x 的恒成立的求解策略:1、构造函数法:令F x =f x -g x ,利用导数或基本函数的单调性求得函数F x 的单调性与最小值,只需F x min ≥0恒成立即可;2、参数分离法:转化为a ≥φx 或a ≤φx 恒成立,即a ≥φx max 或a ≤φx min 恒成立,只需利用导数求得函数φx 的单调性与最值即可;3,数形结合法:结合函数y =f x 的图象在y =g x 的图象的上方(或下方),进而得到不等式恒成立.三、填空题12(2023·河南·模拟预测)已知幂函数f x =m 2-6m +9 x m 满足f 1 =2,则f 2 =.【答案】4【分析】由幂函数的定义结合导数求得m ,进而可得答案.【解析】由幂函数的定义可得m 2-6m +9=1,解得m =2或m =4,当m =2时,f x =x 2,f x =2x ,f 1 =2符合题意;当m =4时,f x =x 4,f x =4x 3,f 1 =4,不符合题意.故f x =x 2,f 2 =4.故答案为:4.13(2024·全国·模拟预测)已知函数f x =x x -1,g x =e x -1-e -x +1+1,则f x 与g x 的图象交点的纵坐标之和为.【答案】2【分析】分析函数的奇偶性,由图象的平移变换求解即可.【解析】对于f x =x x -1=1x -1+1,可以把f x 的图象看作:由f 1x =1x -1的图象向上平移1个单位长度得到,而f 1x 的图象可看作由f 2x =1x 的图象向右平移1个单位长度得到;对于g x =e x -1-e -x +1+1=e x -1-1e x -1+1的图象可看作由g 1x =e x -1-1e x -1的图象向上平移1个单位长度得到,而g 1x 的图象可看作由g 2x =e x -1e x 的图象向右平移1个单位长度得到.易知f 2x =1x 与g 2x =e x -1ex 都为奇函数,公众号:慧博高中数学最新试题则易知f 2x 与g 2x 的图象共有两个关于原点对称的交点,且交点的纵坐标之和为0.因为将函数图象向右平移不改变f 1x 与g 1x 两函数图象交点处函数值的大小,所以f 1x 与g 1x 的图象交点的纵坐标之和为0,又将函数图象向上平移1个单位长度会使得原交点处的函数值都增加1,则f x 与g x 的图象的两个交点的纵坐标与f 1x 与g 1x 的图象两个交点的纵坐标相比都增加1,故f x 与g x 的图象交点的纵坐标之和为2.故答案为:214(2024·全国·模拟预测)已知定义在-∞,0 ∪0,+∞ 上的函数f x ,对于定义域内任意的x ,y ,都有f xy =f x +f y ,且f x 在0,+∞ 上单调递减,则不等式f x <log 2x +12的解集为.【答案】x x <-1 或x >1【分析】由f xy =f x +f y ,利用赋值法,得到函数f x 的奇偶性,构造函数F x =f x -log 2x +12,研究其单调性和奇偶性,再由F 1 =0,将不等式f x <log 2x +12转化为F x <F 1 求解.【解析】由f xy =f x +f y ,令x =y =1,得f 1 =f 1 +f 1 ,所以f 1 =0.令x =y =-1,得f -1 =0.令y =-1,得f -x =f x +f -1 =f x ,所以函数f x 为偶函数.构造函数F x =f x -log 2x +12,因为F -x =F x ,所以F x 为偶函数,且在0,+∞ 上为减函数.因为F 1 =f 1 -log 21+12=0,所以不等式f x <log 2x +12等价于F x =f x -log 2x +12<0=F 1 ,所以F x <F 1 ,即x >1,所以x <-1或x >1,故不等式f x <log 2x +12的解集为x |x <-1 或x >1 .故答案为:x |x <-1 或x >1 .。
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.。
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。
指数与对数运算练习题1. 求解指数方程:(2^x) * 4^(2x - 3) = 64解法:首先,我们可以将4^(2x - 3)转化为2^(4x - 6),进一步得到:(2^x) * (2^(4x - 6)) = 64根据指数运算的法则,两个相同底数的指数相乘,底数不变,指数相加。
得到:2^(x + 4x - 6) = 64合并同类项,得到:2^(5x - 6) = 64由于64可以表示为2的幂,即64 = 2^6,所以我们可以将方程转化为:2^(5x - 6) = 2^6根据指数函数的性质,底数相同的指数相等,指数也相等。
因此,我们得到:5x - 6 = 6解上述方程,可以得到:5x = 12x = 2.4所以,方程的解为x = 2.4。
2. 求解指数方程:3^(x - 1) - 9^(x - 2) = 0解法:首先,我们可以将9^(x - 2)转化为(3^2)^(x - 2),进一步得到:3^(x - 1) - (3^2)^(x - 2) = 0根据指数运算的法则,幂运算的指数可以相乘,得到:3^(x - 1) - 3^(2x - 4) = 0合并同类项,得到:3^(2x - 4) - 3^(x - 1) = 0根据指数函数的性质,底数相同的指数相等,指数也相等。
因此,我们得到:2x - 4 = x - 1解上述方程,可以得到:x = 3所以,方程的解为x = 3。
3. 计算log2(8) * log8(128)的值。
解法:我们知道,loga(b)表示以a为底,b的对数。
根据换底公式,我们可以将log8(128)转化为以2为底的对数。
log8(128) = log2(128) / log2(8)由于2的幂次可以表示为8的幂次,即2^7 = 8,所以我们有:log2(8) = 7将上述结果代入原式,可以得到:log2(8) * log8(128) = 7 * (log2(128) / log2(8))根据对数运算的法则,log2(128)可以表示为以2为底,128的对数。
高一对数的运算公式,幂的运算公式.1.幂的有关概念:(1)正整数指数幂:na = (*n N ∈). (2)零指数幂: 01(a a =≠ ). (3)负整数指数幂:p a -= *(0,)a p N ≠∈.(4)正分数指数幂:m n a = *(0,,n 1)a m N n >∈>且 (5)负分数指数幂:m na-= *(0,,n 1)a m N n >∈>且(6)0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义. 2.根式:(1)如果一个数的n 次方等于a ()*1n n N >∈且,那么这个数叫做a 的n 次方根.(2)0的任何次方根都是0,0=.(3),n 叫做根指数,a 叫做被开方数.(4)n= .(5)当n 为奇数时= . (6)当n 为偶数时, = = .3.指数幂的运算法则:(1)rsa a ⋅= (0,,)a r s R >∈. (2)rs a a= (0,,)a r s R >∈.(3)()rab = (0,0,)a b r R >>∈. (4)()sra= (0,,)a r s R >∈.二.对数1.对数的定义:如果(0ba N a =>≠且a 1),那么数b 叫做以a 为底N 的对数,记作 ,其中a 叫做 , 叫做真数.2.对数的运算法则:若0a >≠且a 1,0,0M N >>,那么(1)MN a log = . (2)MNa log = . (3)nM a log = . 3.特殊对数:(1)1a log = ; (2)a a log = . (其中0a >≠且a 1) 4.对数的换底公式及对数恒等式(1)Naa log = (对数恒等式). (2)NN a=b a b log log log (换底公式);(3)1b a=a b log log ; m N =n a log (换底公式的推论)【基础练习】1.对于0,1a a >≠,下列说法中,正确的是( ) C (1)若M=N,则log log a a M N =; (2)若log log a a M N =,则M=N; (3)若22log log a a M N =,则M=N; (4)若M=N,则22log log a a M N =.A.(1)(3)B.(2)(4)C.(2)D. (1)(2)(3)(4) 2.若0,1a a >≠,且x>0,y>0,x>y,则下列式子中正确的个数有( ) A (1)()log log log a a a x y x y ⋅=+;(2)()log log log a a a x y x y -=+; (3)log log log a a a x x y y ⎛⎫=÷⎪⎝⎭;(4)()log log log a a a xy x y =⋅ A.0个 B.1个 C.2个 D.3个3.下列各式中成立的一项是( ) DA.7177n n m m ⎛⎫= ⎪⎝⎭B.()34x y =+=4.= . 21a 【典例分析】题型一:指数幂的运算例1. 化简下列各式:(1) 1.5230.027-⎛⎫ ⎪⎝⎭100027(2)12133113344x y z x y z ---⎛⎫⎛⎫⋅⋅⋅⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 2xz-12a-变式训练1⎛⎝251212a-例2 . 化简132111333311111x x x xx x x x-+-+-+++-13x-变式训练2:化简(1)()()()()33334411a a a a a a a a----⎡⎤+-÷++-⎣⎦1a a-+ (2)()111221x x x x--⎛⎫++-⎪⎝⎭3322x x--题型二:对数式的运算例3.计算(log3123)2-3log23-+log0.2514+9log23l o g92变式训练3: 化简或求值:(1)()266661log3log2log18log4⎡⎤-+⋅÷⎣⎦ 1(2) 4例4.已知18log 9,185b a ==,求36log 25(用a,b 表示).22ba-.变式训练4:设603,605,a b ==试求12(1)12a b b ---的值. 2题型三:综合应用例5.若正整数m 满足-151210210m m <<,则 m= ()lg20.3010≈. 155变式训练5:(1)已知35abc ==,且112a b+=,则c 的值为( ) B(2)方程的111122log (95)log 32x x ---=-解是 . 3log 15【当堂检测】1. 求值:()222lg 5lg8lg 5lg 20lg 23++⋅+ 32.111133420,0)a b a b a b ->>⎛⎫ ⎪⎝⎭1ab -3.已知11225x x-+=,求21x x+的值. 234. 求值:((2log 2 -1【自我检测】(C 级) 1.设137x=则( ) AA.-2<x<-1B. -3<x<-2C. -1<x<0D. 0<x<1(C 级) 2. 已知2log 3,37b a ==,求log (用a,b 表示)()22a aba b +++(B 级) 3.已知0<x<1,且235log log log x y z ==,则将111352,,x y z 按从小到大的顺序排列为 15z ,12x ,13y(C 级) 4. 求值:()2lg 5lg 50lg 2+⋅ 1(C 级) 5. 求值:()()3948log 2log 2log 3log 3+⋅+ 54(B 级)6.已知函数()xxf x a a -=+(0,1a a >≠),且f(1)=3,则f(0)+f(1)+f(2)的值是 .12(B 级)7.设函数()log a f x x = (0,1a a >≠)且,若122007()8f x x x ⋅⋅= ,则222122007()()()f x f x f x +++ 的值等于( )A.4B.8C.16D.2log 8a c(A 级)8.若1928,93x y y x +-==则x+y= ( )A.18B.24C.27D.21 c9. (2011·重庆高考文科)设11332124a log ,b log ,c log ,233===则c b a ,,的大小关系是( )(A) c b a << (B) a b c << (C) c a b << (D) a c b <<10.(2011·四川高考理科)计算121(lg lg 25)1004--÷= .。
高加索教育指数函数和对数函数总结练习典藏版
重点、难点:
重点:指数函数和对数函数的概念、图象和性质。
难点:指数函数和对数函数的相互关系及性质的应用,以及逻辑划分思想讨论函数y a y x x
a ==,log 在a >1及
01<<a 两种不同情况。
1、指数函数:
定义:函数()y a a a x
=>≠01且叫指数函数。
定义域为R ,底数是常数,指数是自变量。
为什么要求函数y a x =中的a 必须a a >≠01且。
因为若a <0时,()y x
=-4,当x =
1
4
时,函数值不存在。
a =0,y x =0,当x ≤0,函数值不存在。
a =1时,y x =1对一切x 虽有意义,函数值恒为1,但y x
=1的
反函数不存在,因为要求函数y a x
=中的a a >≠01且。
1、对三个指数函数y y y x
x
x
==⎛⎝ ⎫⎭
⎪=21210,,的图象的认识。
图象特征与函数性质:
对图象的进一步认识,(通过三个函数相互关系的比较):
①所有指数函数的图象交叉相交于点(0,1),如y x
=2和y x
=10相交于()01,,当x >0时,y x
=10的图象在y x
=2的图象的上方,当x <0,刚好相反,故有10222>及10
22
2--<。
②y x
=2与y x
=⎛⎝ ⎫
⎭
⎪12的图象关于y 轴对称。
③通过y x =2,y x =10,y x
=⎛⎝ ⎫⎭
⎪12三个函数图象,可以画出任意一个函数y a x
=(a a >≠01且)的示意图,
如y x
=3的图象,一定位于y x
=2和y x
=10两个图象的中间,且过点()01,,从而y x
=⎛⎝ ⎫
⎭
⎪13也由关于y 轴的对
称性,可得y x
=⎛⎝ ⎫
⎭
⎪13的示意图,即通过有限个函数的图象进一步认识无限个函数的图象。
2、对数:
定义:如果a N a a b
=>≠()01且,那么数b 就叫做以
a 为底N 的对数,记作
b N a =log (a 是底数,N 是真
数,log a N 是对数式。
)
由于N a b
=>0故log a N 中N 必须大于0。
当N 为零或负数时对数不存在。
(1)对数式与指数式的互化。
(2)对数恒等式: 由a N
b N b
a ==()log ()12
将(2)代入(1)得a N a N
log =
运用对数恒等式时要注意此式的特点,不能乱用,特别是注意转化时必须幂的底数和对数的底数相同。
计算:()
3
13
2
-log
解:原式==⎛⎝ ⎫⎭
⎪-=3
131
2
222
13
1
3
log log 。
(3)对数的性质: ①负数和零没有对数; ②1的对数是零; ③底数的对数等于1。
(4)对数的运算法则: ①()()log log log a a a MN M N M N R =+∈+,
②()log log log a a
a
M
N
M N M N R =-∈+
, ③()()log log a n a
N n N N R =∈+
④()log log a
n a
N n
N N R =∈+
1
3、对数函数:
定义:指数函数y a a a x
=>≠()01且的反函数
y x a =log x ∈+∞(,)0叫做对数函数。
1、对三个对数函数y x y x ==log log 212
,,
y x =lg 的图象的认识。
图象特征与函数性质:
(1)所有对数函数的图象都过点(1,0),但是y x =log 2与y x =lg 在点(1,0)曲线是交叉的,即当x >0时,
y x =log 2的图象在y x =lg 的图象上方;而01<<x 时,y x =log 2的图象在y x =lg 的图象的下方,故有:log .lg .21515>;log .lg .20101<。
(2)y x =log 2的图象与y x =log 12
的图象关于x 轴对称。
(3)通过y x =log 2,y x =lg ,y x =log 12
三个函数图象,可以作出任意一个对数函数的示意图,如作y x
=log 3的图象,它一定位于y x =log 2和y x =lg 两个图象的中间,且过点(1,0),x >0时,在y x =lg 的上方,而位于y x =log 2的下方,01<<x 时,刚好相反,则对称性,可知y x =log 13
的示意图。
4、对数换底公式:
log log log log (.)log b a a n e g N N
b
L N N e N L N N =
===其中…称为的自然对数称为常数对数
27182810由换底公式可得:
L N N e N
N n =
==lg lg lg ..lg 04343
2303 由换底公式推出一些常用的结论: (1)log log log log a b a b b a
b a =
=1
1或·
(2)log log a m
a n b
m
n b =
(3)log log a n
a n
b b =
(4)
经典易错题练习
1、求下列各式的值
(1)4
33
2
13
2
8116411008---⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯
(2)4log 9log 32⨯
(3)1
.0lg 2
1
036.0lg 21600lg )2(lg 8000lg ·5lg 2
3--+
(4)
()
4
12
1
14
12
11
16
300123104362375.0+⎪⎭⎫
⎝⎛+-+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯-
--
(5)
()()
2log 4log 8log · 5log 25log 125log 525 125842++++
2、求下列函数的定义域和值域。
(1)1
22+=x x
y
(2)4
322
+--=x x y
3、比大小
(1)设a,b,c 均为正数,且,log 21,log 21,log 222
121c b a c
b
a =⎪⎭⎫
⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=则a,b,c 的大小关系是?
(2013·北京市高考)
(2)已知,,2log ,ln 2
15-
===e z y x π则x,y,z 的大小关系是?(2012·全国大纲)
4、已知函数1
31+⎪
⎭
⎫
⎝⎛=x y
(1)作出函数的图像(简图); (2)由图像指出其单调区间;
(3)若曲线)(x f y =与直线b y =没有公共点,求b 的取值范围。
5、对于函数()().32log 22
1+-=ax x x f
(1)若)(x f 的定义域为R ,求实数a 的取值范围; (2)若函数)(x f 的值域为R ,求实数a 的取值范围;
(3)若函数)(x f 在),1[+∞-内有意义,求实数a 的取值范围;
(4)若函数)(x f 的值域为
]1,-∞-(,求实数a 的值。