第二章 第7节 对数函数
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课时跟踪检测(十) 对数与对数函数一抓基础,多练小题做到眼疾手快 1.(2015·某某调研)函数y =log 232x -1的定义域是________.解析:由log 23(2x -1)≥0⇒0<2x -1≤1⇒12<x ≤1.答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1 2.函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间为________.解析:函数y =f (x )的定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞),因为函数y =f (x )是由y =log 12t 与t =g (x )=x 2-4复合而成,又y =log 12t 在(0,+∞)上单调递减,g (x )在(-∞,-2)上单调递减,所以函数y =f (x )在(-∞,-2)上单调递增.答案:(-∞,-2)3.(2016·某某模拟)已知a =log 23+log 23,b =log 29-log 23,c =log 32,则a ,b ,c 的大小关系是________.解析:因为a =log 23+log 23=log 233=32log 23>1,b =log 29-log 23=log 233=a ,c =log 32<log 33=1.答案:a =b >c4.(2015·某某高考)lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=________.解析:lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=lg 5-lg 2+2lg 2-2=(lg 5+lg 2)-2=1-2=-1. 答案:-15.函数y =log 2|x +1|的单调递减区间为______,单调递增区间为______. 解析:作出函数y =log 2x 的图象,将其关于y 轴对称得到函数y =log 2|x |的图象,再将图象向左平移1个单位长度就得到函数y =log 2|x +1|的图象(如图所示).由图知,函数y =log 2|x +1|的单调递减区间为(-∞,-1),单调递增区间为(-1,+∞).答案:(-∞,-1) (-1,+∞)二保高考,全练题型做到高考达标1.函数f (x )=|x -2|-ln x 在定义域内零点的个数为________. 解析:在同一坐标系中分别作函数y =|x -2|与y =ln x 的图象如图所示.由图可知y =|x -2|与y =ln x 有2个交点,所以函数f (x )零点的个数为2.答案:22.(2016·某某五校联考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3-x+1,x ≤0,则f (f (1))+f ⎝⎛⎭⎪⎫log 312的值是________.解析:由题意可知f (1)=log 21=0,f (f (1))=f (0)=30+1=2,f ⎝⎛⎭⎪⎫log 312=331-log 2+1=33log 2+1=2+1=3,所以f (f (1))+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 312=5.答案:53.设a =log 323,b =log 525,c =log 727,则a ,b ,c 的大小关系为________.解析:因为log 323=log 32-1,log 525=log 52-1,log 727=log 72-1,log 32>log 52>log 72,故a >b >c .答案:a >b >c4.计算:log 2.56.25+lg 0.001+ln e +2-1+log 23=______. 解析:原式=log 2.5(2.5)2+lg 10-3+ln e 12+2log 232 =2-3+12+32=1.答案:15.若函数f (x )=log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+32x (a >0,a ≠1)在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞内恒有f (x )>0,则f (x )的单调递增区间为________.解析:令M =x 2+32x ,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞时,M ∈(1,+∞),f (x )>0,所以a >1.所以函数y =log a M 为增函数,又M =⎝⎛⎭⎪⎫x +342-916,因此M 的单调递增区间为⎝⎛⎭⎪⎫-34,+∞.又x 2+32x >0,所以x >0或x <-32.所以函数f (x )的单调递增区间为(0,+∞).答案:(0,+∞)6.如图,矩形ABCD 的三个顶点A ,B ,C 分别在函数y =log22x ,y =x 12,y =⎝⎛⎭⎪⎫22x的图象上,且矩形的边分别平行于两坐标轴.若点A 的纵坐标为2,则点D 的坐标为________.解析:由条件得,点A 在函数y =log22x 的图象上,从而由2=2,得x A =12.而点B 在函数y =x 12上,从而2=x 12,解得x B =4.于是点C 的横坐标为4.又点C 在函数y =⎝⎛⎭⎪⎫22x上,从而y C =14,所以点D 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,14. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫12,14 7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x,x ≤0,关于x 的方程f (x )+x -a =0有且只有一个实根,则实数a 的取值X 围是______.解析:问题等价于函数y =f (x )与y =-x +a 的图象有且只有一个交点,结合函数图象可知a >1.答案:(1,+∞)8.(2016·某某四市调研)函数f (x )=log 2x ·log 2(2x )的最小值为______.解析:依题意得f (x )=12log 2x ·(2+2log 2x )=(log 2x )2+log 2x =⎝ ⎛⎭⎪⎫log 2x +122-14≥-14,当且仅当log 2x =-12,即x =22时等号成立,因此函数f (x )的最小值为-14.答案:-149.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,f (0)=0,当x >0时,f (x )=log 12x .(1)求函数f (x )的解析式; (2)解不等式f (x 2-1)>-2.解:(1)当x <0时,-x >0,则f (-x )=log 12(-x ).因为函数f (x )是偶函数,所以f (-x )=f (x ). 所以函数f (x )的解析式为f (x )=⎩⎨⎧log 12x ,x >0,0,x =0,log 12-x ,x <0.(2)因为f (4)=log 124=-2,f (x )是偶函数, 所以不等式f (x 2-1)>-2可化为f (|x 2-1|)>f (4). 又因为函数f (x )在(0,+∞)上是减函数, 所以|x 2-1|<4,解得-5<x <5, 即不等式的解集为(-5,5).10.已知函数f (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),(a >0且a ≠1). (1)求f (x )的定义域;(2)判断f (x )的奇偶性并予以证明; (3)当a >1时,求使f (x )>0的x 的解集. 解:(1)要使函数f (x )有意义.则⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,1-x >0,解得-1<x <1.故所求函数f (x )的定义域为(-1,1). (2)证明:由(1)知f (x )的定义域为(-1,1), 且f (-x )=log a (-x +1)-log a (1+x ) =-[log a (x +1)-log a (1-x )]=-f (x ), 故f (x )为奇函数.(3)因为当a >1时,f (x )在定义域(-1,1)内是增函数,所以f (x )>0⇔x +11-x>1,解得0<x <1.所以使f (x )>0的x 的解集是(0,1). 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.已知函数f (x )=log a (2x -a )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,23上恒有f (x )>0,则实数a 的取值X 围是________.解析:当0<a <1时,函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,23上是减函数,所以log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫43-a >0,即0<43-a <1,解得13<a <43,故13<a <1;当a >1时,函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,23上是增函数,所以log a (1-a )>0,即1-a >1,解得a <0,此时无解.综上所述,实数a 的取值X 围是⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1 2.(2016·某某中学月考)已知函数f (x )=log a 1-xb +x (0<a <1)为奇函数,当x ∈(-1,a ]时,函数f (x )的值域是(-∞,1],则a +b 的值为________.解析:由1-xb +x >0,解得-b <x <1(b >0).又奇函数定义域关于原点对称,故b =1.所以f (x )=log a 1-x 1+x (0<a <1).又g (x )=1-x x +1=-1+2x +1在(-1,a ]上单调递减,0<a <1,所以f (x )在(-1,a ]上单调递增.又因为函数f (x )的值域是(-∞,1],故f (a )=1,此时g (a )=a ,即1-a a +1=a ,解得a =2-1(负根舍去),所以a +b = 2. 答案: 23.已知函数f (x )=3-2log 2x ,g (x )=log 2x .(1)当x ∈[1,4]时,求函数h (x )=[f (x )+1]·g (x )的值域;(2)如果对任意的x ∈[1,4],不等式f (x 2)·f (x )>k ·g (x )恒成立,某某数k 的取值X 围.解:(1)h (x )=(4-2log 2x )·log 2x =-2(log 2x -1)2+2, 因为x ∈[1,4],所以log 2x ∈[0,2], 故函数h (x )的值域为[0,2]. (2)由f (x 2)·f (x )>k ·g (x ), 得(3-4log 2x )(3-log 2x )>k ·log 2x ,令t =log 2x ,因为x ∈[1,4],所以t =log 2x ∈[0,2], 所以(3-4t )(3-t )>k ·t 对一切t ∈[0,2]恒成立, ①当t =0时,k ∈R ;②当t ∈(0,2]时,k <3-4t 3-tt恒成立,即k <4t +9t-15,因为4t +9t ≥12,当且仅当4t =9t ,即t =32时取等号,所以4t +9t-15的最小值为-3.综上,实数k 的取值X 围为(-∞,-3).。
高考总复习2025第7节 对数函数课标解读1.通过具体实例,了解对数函数的概念.能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.2.知道对数函数y=log a x与指数函数y=a x互为反函数(a>0,且a≠1).1 强基础 固本增分知识梳理1.对数函数的概念函数y=log a x(a>0,且a≠1)叫作对数函数,其中x是自变量,定义域是 (0,+∞) .微点拨对数函数解析式y=log a x的三个特征:(1)底数a>0,且a≠1;(2)真数是自变量x且x>0;(3)系数为1.2.对数函数的图象与性质函数y =log a x (a >0,且a ≠1)图象a >10<a <1图象特征在y 轴右侧,过定点(1,0) 这是因为log a 1=0 当x 逐渐增大时,图象是上升的当x 逐渐增大时,图象是下降的函数y =log a x (a >0,且a ≠1)性质定义域(0,+∞)值域R 单调性在(0,+∞)上单调递增在(0,+∞)上单调递减函数值变化规律过定点(1,0),即x=1时,y=0当x>1时,y>0;当0<x<1时,y<0当x>1时,y<0;当0<x<1时,y>0微点拨1.对数值的符号规律:log a x>0⇔(a-1)(x-1)>0,log a x<0⇔(a-1)(x-1)<0 (其中a>0,a≠1,x>0).2.在直线x=1的右侧,当a>1时,底数越大,图象越靠近x轴;当0<a<1时,底数越小,图象越靠近x轴.也就是说,在第一象限内,不同底数的对数函数的图象从左到右底数逐渐增大.微拓展函数y =log a|x|与y =|log a x |(a >0,a ≠1)的性质函数y =log a |x |y =|log a x |a >10<a <1a >10<a <1定义域(-∞,0)∪(0,+∞)(0,+∞)值域R [0,+∞)奇偶性偶函数非奇非偶函数单调性在区间(0,+∞)上单调递增;在区间(-∞,0)上单调递减在区间(-∞,0)上单调递增;在区间(0,+∞)上单调递减在区间(0,1)上单调递减;在区间(1,+∞)上单调递增图象微思考如何确定对数型函数y=klog a(m x+n)+b(a>0,且a≠1,m≠0)图象所过的定点?3.反函数一般地,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 ,它们的定义域与值域正好互换.反函数微点拨1.只有在定义域上单调的函数才存在反函数.2.互为反函数的两个函数的图象关于直线y=x对称.常用结论2.对于函数f(x)=|log a x|(a>0,且a≠1),若f(m)=f(n)(m≠n),则必有m n=1.3.函数y=log a x(a>0,且a≠1)的图象与(a>0,且a≠1)的图象关于x轴对称,函数y=log a x(a>0,且a≠1)的图象与y=log a(-x)(a>0,且a≠1)的图象关于y轴对称.自主诊断题组一思考辨析(判断下列结论是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”)1.函数f (x )=log 3(x -1)是对数函数.( )2.若log a x >1,则x >a.( )3.函数f (x )=log a (a x -1)(a >0,且a ≠1)在其定义域上单调递增.( )4.函数y =| |的单调递减区间是(1,+∞).( )× × √ ×题组二回源教材5.(湘教版必修第一册习题4.3第10题改编)函数y= 的定义域为 .6.(湘教版必修第一册习题4.3第11题改编)已知a=log36,b=log510,c=log714,D则a,b,c的大小关系是( )A.b<c<aB.b<a<cC.c<a<bD.c<b<a解析a=log36=1+log32,b=log510=1+log52,c=log714=1+log72,因为log32>log52>log72,所以a>b>c.题组三连线高考7.(2021·新高考Ⅱ,7)已知a=log52,b=log83,c= ,则下列判断正确的是( )C A.c<b<a B.b<a<cC.a<c<bD.a<b <cB 解析(方法一)∵函数f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x).不妨令x=1,则有f(-1)=f(1),2 研考点 精准突破考点一考点二考点三考点一 对数函数的图象及其应用例1(1)(2024·浙江嘉兴模拟)若函数f (x )=log 2|a +x |的图象不经过第四象限,则实数a 的取值范围为 . [1,+∞) 解析 函数f (x )=log 2|a+x|的图象关于直线x=-a 对称,其定义域为{x|x ≠-a },作出函数f (x )=log 2|a+x|的大致图象(如图所示),由图象可知,要使函数f (x )=log 2|a+x|的图象不经过第四象限,则 解得a ≥1,所以实数a 的取值范围为[1,+∞).(1,3) (2)(2024·北京海淀模拟)不等式2log3x-(x-1)(x-2)>0的解集为 .[对点训练1](1)(2024·浙江杭州模拟)函数f(x)=log n(x+m)恒过定点(-2,0),则m 的值为( )CA.5B.4C.3D.2解析由函数f(x)=log n(x+m)恒过定点(-2,0),可得log n(-2+m)=0,所以-2+m=1,解得m=3,故选C.C(2)函数f(x)=x l n(x2+1)的图象大致为( )解析由题可知,函数f(x)的定义域为R,又f(-x)=-x ln[(-x)2+1]=-x ln(x2+1) =-f(x),故函数f(x)为奇函数,排除A,B,又f(1)=ln 2>0,因此排除D,故选C.考点二 对数函数的单调性及其应用(多考向探究预测)考向1求单调区间或参数取值范围例2(1)(2024·河北唐山模拟)函数f(x)=lg(x+1)+lg(3-x)的单调递增区间是 . (-1,1)解析由得-1<x<3,则函数f(x)的定义域为(-1,3),又f(x)=lg(x+1)+lg(3-x)=lg(x+1)(3-x)=lg(-x2+2x+3),令u=-x2+2x+3,则u(x)在区间(-1,1)上单调递增,在区间(1,3)上单调递减,又因为y=lg u在定义域上是增函数,所以f(x)的单调递增区间是(-1,1).变式探究1lg 4 (变结论)本例(1)中,若函数解析式不变,则函数f(x)的最大值为 . 解析由于f(x)的定义域为(-1,3),又f(x)=lg(-x2+2x+3),令u=-x2+2x+3,易知,u 有最大值4,因此函数f(x)的最大值为lg 4.变式探究2(变条件)本例(2)中,若函数解析式不变,则当函数的值域(-∞,-4]∪[0,+∞) 为R时,实数a的取值范围是 .解析当函数的值域为R时,u(x)=x2-ax-a应能取到所有正实数,所以Δ=a2+4a≥0,解得a≥0或a≤-4,故实数a的取值范围是(-∞,-4]∪[0,+∞).[对点训练2]若函数在(-2,+∞)单调递减,则实数a的取值范围是 (-∞,-6] .考向2比较对数值大小例3(1)(2024·湖南益阳模拟)已知 ,则a,b,c的大小关B系正确的是( )A.c>b>aB.c>a >bC.b >a>cD.a>c>b(2)设a=log26,b=log312,c=log515,则( )BA.a<b<cB.c<b<aC.b<a<cD.c<a<b解析a=log26=1+log23,b=log312=1+log34,c=log515=1+log53.因为log23>log22=1,log34>log33=1,0<log53<log55=1,所以a>c,b>c.又因为2log23=log29>log28=3,2log34=log316<log327=3,所以2log23>2log34,即log23>log34,a>b.所以a>b>c.规律方法比较对数值大小的方法若底数为同一常数可由对数函数的单调性直接进行判断;若底数为同一字母,则需对底数进行分类讨论若底数不同,真数相同可以先用换底公式化为同底后,再进行比较若底数与真数都不同常借助1,0等中间量进行比较考向3解对数型不等式例4(1)(2024·广东河源模拟)定义在R上的偶函数f(x)在区间(-∞,0)上单调递D(2,+∞)规律方法求解对数不等式的两种类型及方法类型方法log a x>log a b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log a x>b需先将b化为以a为底的对数式的形式,再借助y=log a x的单调性求解考点三 与对数函数有关的综合问题例5(多选题)(2024·安徽蚌埠模拟)已知函数 ,则下列说法BD中正确的是( )A.函数f(x)的图象关于原点对称B.函数f(x)的图象关于y轴对称C.函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递减D.函数f(x)的值域为[ ,+∞)[对点训练3]已知函数f(x)=l n|x-1|-l n|x+1|,若存在两个不同的实数x1,x2,使Bf(x1)=f(x2),则有( )A.x1x2=-1B.x1x2=1C.x1+x2<-2D.x1+x2>2递减,且y>1.所以当x∈(-∞,-1)时,函数f(x)单调递增,且f(x)>0;当x∈(-1,0)时,函数f(x)单调递减,且f(x)>0.作函数f(x)的图象知,由f(x1)=f(x2),则。
第七节 指数函数与对数函数1.(2013·德州二模)函数y =|x |axx(a >1)的图象大致形状是( )解析:当x >0时,y =a x(a >1)为增函数.当x <0时,y =-a x (a >1)与y =a x关于x 轴对称.故选B.答案:B2. 已知函数f (x )=log a x (a >0,a ≠1)的图象如右图所示,函数y =g (x )的图象与y =f (x )的图象关于直线y =x 对称,则函数y =g (x )的解析式为( )A .g (x )=2xB .g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12xC . g (x )=log 12xD .g (x )=log 2x解析:由图象知函数f (x )=log a x (a >0,a ≠1)过点(2,-1),∴log a 2=-1.∴a =12.∵函数y =g (x )的图象与y =f (x )的图象关于直线y =x 对称, ∴函数y =g (x )与y =f (x )互为反函数.∴g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x.故选B.答案:B3.(2013·河北省高三质监)函数y =log 12(3x -a )的定义域是⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞,则a =( ) A .2 B .-2 C .3 D .-3解析:由3x -a >0得x >a 3.因此,函数y =log 12(3x -a )的定义域是⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3,+∞,所以a 3=23,得a =2. 故选A. 答案:A4.若函数y =f (x )是函数y =a x(a >0且a ≠1)的反函数,其图象经过点(a ,a ),则f (x )=( )A .log 2xB .log 12x C.12x D .x2解析:f (x )=log a x ,点(a ,a )在其图象上,∴a =log a a ,即a a=a 12,解得a =12.∴f (x )=log 12x .故选B.答案:B5.已知函数f (x )=a log 2x +b log 3x +2,且f ⎝⎛⎭⎪⎫12 014=4,则f (2 014)的值为( )A .2B .1C .-1D .0解析:∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 014+f (2 014)=a log 212 014+b log 312 014+2+a log 22 014+b log 32 014+2=4,∴f (2 014)=0. 答案:D6. (2013·洛阳质检)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x <0,g x ,x >0.若f (x )是奇函数,则g (2)的值是( )A .-12 B.12 C .- 14 D.14解析:令x >0,则-x <0,∴f (-x )=2-x,又∵f (x )是奇函数,∴f (x )=-f (-x ),∴f (x )=-2-x ,∴g (x )=-2-x, ∴g (2)=-2-2=-14. 故选C.答案:C7.(2013·汕尾二模)设g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x x,ln x x >,则g (g (0))=________.解析:∵当x =0时,g (x )=e x ,∴当x =0时,g (0)=e 0=1, ∴g (g (0))=g (1),∵当x >0时,g (x )=ln x ,∴当x =1时,g (1)=ln 1=0,∴g (g (0))=0,故答案为0.答案:08.定义:区间[x 1,x 2](x 1<x 2)的长度为x 2-x 1.已知函数f (x )=|log 12x |的定义域为[a ,b ],值域为[0,2],则区间[a ,b ]的长度的最大值与最小值的差为________.答案:39.在直角坐标系中,横、纵坐标均为整数的点叫格点.若函数y =f (x )的图象恰好经过k 个格点,则称函数y =f (x )为k 阶格点函数.下列函数中为一阶格点函数的序号是________________.①y =x 2;②y =x -1;③y =e x-1;④y =log 2x .解析:这是一道新概念题,重点考查函数值的变化情况.显然①、④都有无数个格点,②有两个格点(1,1)、(-1,-1),而③y =e x-1除了(0,0)外,其余点的坐标都与e 有关,所以不是整点,故③符合.填③.答案:③10.已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x的图象与函数g (x )的图象关于直线y =x 对称,令h (x )=g (1-|x |),则关于函数h (x )有下列命题:①h (x )的图象关于原点对称;②h (x )为偶函数;③h (x )的最小值为0;④h (x )在(0,1)上为减函数.其中正确命题的序号为____________(将所有正确命题的序号都填上).答案:②③ 11. (2013·抚顺月考)已知函数f (x )=log a (x +1)(a >1),若函数y =g (x )图象上任意一点P 关于原点对称的点Q 的轨迹恰好是函数f (x )的图象.(1)写出函数g (x )的解析式;(2)当x ∈[0,1)时总有f (x )+g (x )≥m 成立,求m 的取值范围.解析:(1)设P (x ,y )为g (x )图象上任意一点,则Q (-x ,-y )是点P 关于原点的对称点,∵Q (-x ,-y )在f (x )的图象上, ∴-y =log a (-x +1),即y =g (x )=-log a (1-x ).(2)f (x )+g (x )≥m ,即log a x +11-x≥m .设F (x )=log a 1+x1-x,x ∈[0,1),由题意知,只要F (x )min ≥m 即可.∵F (x )在[0,1)上是增函数,∴F (x )min =F (0)=0. 故m ≤0即为所求.12.已知函数f (x )=a -22x +1.(1)若函数f (x )为奇函数,求a 的值.(2)若a =2,则是否存在实数m ,n (m <n <0),使得函数y =f (x )的定义域和值域都为[m ,n ]?若存在,求出m ,n 的值;若不存在,请说明理由.解析:(1)∵f (x )为R 上的奇函数, ∴f (0)=0.∴a =1.(2)(法一)不存在实数m ,n 满足题意.易知f (x )=2-22x+1. ∵y =2x在R 上是增函数,∴f (x )在R 上是增函数. 假设存在实数m ,n (m <n <0)满足题意, 则有⎩⎪⎨⎪⎧2-22m +1=m ,①2-22n+1=n ,②∵m <0,∴0<2m<1.∴0<2-22m +1<1.而①式左边>0,右边<0,故①式无解. 同理②式无解.故不存在实数m ,n 满足题意. (法二)不存在实数m ,n 满足题意.易知f (x )=2-22x +1.∵y =2x在R 上是增函数,∴f (x )在R 上是增函数. 假设存在实数m ,n (m <n <0)满足题意,则有⎩⎪⎨⎪⎧f (m )=m ,f (n )=n ,即m , n 是方程f (x )=x 的两个不等负根.由2-22x+1=x ,得2x+1=-2x -2. 令h (x )=2x+1,g (x )=-2x -2.∵函数g (x )在(-∞,0]上单调递增, ∴当x <0时,g (x )<g (0)=1. 而h (x )>1,∴h (x )>g (x ).∴方程2x+1=-2x -2在(-∞,0)上无解.故不存在实数m ,n 满足题意.。
第二章 第七节 对数函数1.设函数f (x )=log a x (a >0且a ≠1),若f (x 1x 2…x 2010)=8,则f (21x )+f (22x )+…+f (x 22010x )=( )A.4B.8C.16D.2log a 8 解析:∵f (x 1x 2…x 2010)=f (x 1)+f (x 2)+…+f (2010)=8, ∴f (21x )+f (22x )+…+f (22010x )=2[f (x 1)+f (x 2)+…+f (x 2010)] =2×8=16. 答案:C2.已知log 23=a ,log 37=b ,则用a ,b 表示log 1456为 . 解析:∵log 23=a ,log 37=b ,∴log 27=ab , ∴log 1456=log 256log 214=3+log 271+log 27=3.1a b a b ++ 答案:31a b a b ++3.(2009·广东高考)若函数y =f (x )是函数y =a (a >0,且a ≠1)的反函数,其图象经过点(a ,a ),则f (x )= ( ) A.log 2x B.12xC.log 12x D.x 2解析:由题意f (x )=log a x ,∴a =log a a 12=12,∴f (x )=log 12x .答案:C4.若函数f (x )=log a (x +b )的图象如图所示,其中a ,b 为常数,则函数g (x )=a x +b 的大致图象是 ( )解析:由题意得0<a <1,0<b <1,则函数g (x )=a x +b 的大致图象是D. 答案:D5.已知函数f (x )=288(1),65(1),x x x x x -⎧⎨-+>⎩≤ g (x )=ln x ,则f (x )与g (x )两函数的图象的交点个数为 ( ) A.1 B.2 C.3 D.4解析:画出f (x )=288(1),65(1),x x x x x -⎧⎨-+>⎩≤g (x )=ln x 的图象如图,两函数的图象的交点个数为3,故选C. 答案:C6.(2009·天津高考)设a =13lo g 2,b =121lo g 3,c =(12)0.3,则 ( )A.a <b <cB.a <c <bC.b <c <aD.b <a <c 解析:∵13lo g 2<13lo g 1=0,∴a <0;∵121lo g 3>121lo g 2=1,∴b >1;∵(12)0.3<1,∴0<c <1,故选B. 答案 B7.(2010·诸城模拟)若定义运算f (a *b )= 则函数f [log 2(1+x )*log 2(1-x )]的值域是 ( ) A.(-1,1) B.[0,1) C.(-∞,0] D.[0,+∞) 解析:f (log 2(1+x )*log 2(1-x )) =22lo g 1lo g 0x x x x ⎧⎨⎩<<<(1+),(0≤),(1-),(-1).借助函数图象易知,该函数的值域为[0,1). 答案:B,,,a a b b a ⎧⎨⎩<≥b8.(文)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.12C. 2D. 4 解析:故y =a x 与y =log a (x +1)单调性相同且在[0,1]上的最值分别在两端点处取得. 最值之和:f (0)+f (1)=a 0+log a 1+a +log a 2=a , ∴log a 2+1=0,∴a =12.答案:B(理)函数f (x )=a x +log a x 在区间[1,2]上的最大值与最小值之和为-14,最大值与最小值之积为-38,则a 等于 ( )A.2B.12C.2或12D.23解析:a x 与log a x 具有相同的单调性,最大值与最小值在区间的端点处取得,f (1)+f (2)=-14,f (1)·f (2)=-38,解得a =12.答案:B9.已知f (x )=log a (ax 2-x )(a >0,且a ≠1)在区间[2,4]上是增函数,求实数a 的取值范围. 解:设t =ax 2-x =a (x -12a )2-14a ,若f (x )=log a t 在[2,4]上是增函数,0<<1,>1,114,4,22164>042>0,0<<1,>1,11,,>1.8411>,>,24a a a a a a a a a a a a a ⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎨⎪⎪--⎪⎪⎩⎩⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪∴⎨⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩需≥或≤即≤或≥ 所以实数a 的取值范围为(1,+∞).10.(2009·辽宁高考)已知函数f (x )满足:当x ≥4时,f (x )=(12)x ;当x <4时,f (x )=f (x +1).则f (2+log 23)= ( )A.124B.112C.18D.38 解析:∵2<3<4=22,∴1<log 23<2. ∴3<2+log 23<4,∴f (2+log 23)=f (3+log 23)=f (log 224) =242lo g12()=242lo g2-=1242log 2=124. 答案:A11.若函数f (x )=log a (2x 2+x )(a >0,a ≠1)在区间(0,12)内恒有f (x )>0,则f (x )的单调递增区间是 .解析:定义域为(0,+∞)∪(-∞,-12),当x ∈(0,12)时,2x 2+x ∈(0,1),因为a > 0,a ≠1,设u =2x 2+x >0,y =log a u 在(0,1)上大于0恒成立,∴0<a <1,所以函数f (x )=log a (2x 2+x )(a >0,a ≠1)的单调递增区间是u =2x 2+x (x ∈(-∞,-12)∪(0,+∞))的递减区间,即(-∞,-12).答案:(-∞,-12)12.(文)若f (x )=x 2-x +b ,且f (log 2a )=b ,log 2f (a )=2(a >0且a ≠1). (1)求f (log 2x )的最小值及相应x 的值;(2)若f (log 2x )>f (1)且log 2f (x )<f (1),求x 的取值范围. 解:(1)∵f (x )=x 2-x +b , ∴f (log 2a )=(log 2a )2-log 2a +b =b , ∴log 2a =1,∴a =2.又∵log 2f (a )=2,∴f (a )=4.∴a 2-a +b =4,∴b =2. ∴f (x )=x 2-x +2.∴f (log 2x )=(log 2x )2-log 2x +2=221(lo g -)2x 2+74. ∴当log 2x =12,即x =2时,f (log 2x )有最小值74.(2)由题意知22222lo g lo g 2>2,lo g 2<2.x x x x ⎧-+⎪⎨+⎪⎩()(-)222lo g <0lo g >1,0<2<4.0<<1>2,1<<2.0<<1.x x x x x x x x ⎧⎪∴⎨-+⎪⎩⎧∴⎨-∴⎩或或(理)已知f (x )=log a x ,g (x )=2log a (2x +t -2)(a >0,a ≠1,t ∈R). (1)当t =4,x ∈[1,2],且F (x )=g (x )-f (x )有最小值2时,求a 的值; (2)当0<a <1,x ∈[1,2]时,有f (x )≥g (x )恒成立,求实数t 的取值范围. 解:(1)当t =4时,F (x )=g (x )-f (x )=log a (2x +2)2x ,x ∈[1,2],令h (x )=(2x +2)2x =4(x +1x +2),x ∈[1,2],则h ′(x )=4(1-1x 2)=4(x -1)(x +1)x 2>0,∴h (x )在[1,2]上是单调增函数, ∴h (x )min =16,h (x )max =18. 当0<a <1时,有F (x )min =log a 18, 令log a 18=2求得a =32>1(舍去); 当a >1时,有F (x )min =log a 16, 令log a 16=2求得a =4>1.∴a =4.(2)当0<a <1,x ∈[1,2]时,有f (x )≥g (x )恒成立,即当0<a <1,x ∈[1,2]时,log a x ≥2log a (2x +t -2)恒成立, 由log a x ≥2log a (2x +t -2)可得log a x ≥log a (2x +t -2), ∴x ≤2x +t -2,∴t ≥-2x +x +2. 设u (x )=-2x +x +2=-2(x )2+x +2 =-2(x -14)2+178,∵x ∈[1,2],∴x ∈[1,2]. ∴u (x )max =u (1)=1. ∴实数t 的取值范围为t ≥1.。