一、选择题1.下列等式成立的是( )A .222log (35)log 3log 5+=+B .2221log 3log 32-=C .222log 3log 5log (35)⋅=+D .231log 3log 2= 2.形如221n +(n 是非负整数)的数称为费马数,记为F n 数学家费马根据F 0,F 1,F 2,F 3,F 4都是质数提出了猜想:费马数都是质数.多年之后,数学家欧拉计算出F 5不是质数,请你估算F 5是( )位数(参考数据:lg2≈0.3010).A .8B .9C .10D .113.已知函数2()log x f x =,在[116,m ]上的值域为[0,4],2m f ⎛⎫ ⎪⎝⎭的取值范围是( ) A .[1,2]B .[0,2]C .[1,3]D .[0,3] 4.函数()f x =的定义域是( ) A .(0,2) B .[2,)+∞ C .(0,)+∞ D .(,2)-∞ 5.已知函数)()ln f x x =,则120212020a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,20201log 2021b f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()2021log 2020c f =的大小关系为( )A .a b c >>B .a c b >>C .b a c >>D .b c a >>6.已知0.20.33log 0.2,3,0.2a b c ===,则( )A .a b c <<B .a c b <<C .c a b <<D .b c a << 7.已知函数()f x 是定义在R 上的单调递增的函数,且满足对任意的实数x 都有[()3]4x f f x -=,则()()f x f x +-的最小值等于( ).A .2B .4C .8D .128.设0.34()5a =,0.254b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,125log 4c =,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .b a c >> B .c a b >> C .c b a >> D .b c a >> 9.已知奇函数()f x 与偶函数()g x 满足()()2x x f x g x a a -+=-+,且()g b a =,则()2f 的值为( )A .2aB .2C .154D .174 10.设0.512a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,0.50.3b =,0.3log 0.2c =,则a 、b 、c 的大小关系( ).A .b a c <<B .a b c <<C .a b c >>D .a c b <<11.函数2ln 8x y x =-的图象大致为( ) A . B . C . D . 12.函数32ln ||()x x f x x -=的图象大致为( )A .B .C .D .二、填空题13.已知函数()212log y x ax a =-+在()3,+∞上是减函数,则a 的取值范围是______. 14.72log 2338log 272lg 5lg 47-+++=______.15.已知函数()4sin 22x x f x π=++,则122019101010101010f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭______. 16.已知11225x x -+=22165x x x x --+-=+-______.17.如图,在面积为2的平行四边形OABC 中,AC CO ⊥,AC 与BO 交于点E .若指数函数()01x y a a a =>≠,经过点E ,B ,则函数()a f x x x=-在区间[]1,2上的最小值为________.18.函数()213log 253y x x =--的单调递增区间为_______.19.设正数,x y 满足222log (3)log log x y x y ++=+,则x y +的取值范围是_____. 20.已知函数(12)3,1()ln ,1a x a x f x x x -+<⎧=⎨≥⎩的值域为R ,则实数a 的取值范围是________. 三、解答题21.计算下列各式的值:(1)3224031168()281π-⎛⎫⎛⎫-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(2)()2log 1483log 3log 3log 22+⨯+. 22.已知函数()3lg 3x f x x+=-. (1)求函数()f x 的定义域;(2)判断函数()f x 的奇偶性,并说明理由.23.已知函数22()log (23).f x x x =-++(1)求函数()f x 的定义域和值域;(2)写出函数()f x 的单调增区间和减区间(不要求证明).24.计算下列各式:(1))()()03235232ππ--; (2)92log 2663log 4log 3.2++ 25.函数()f x 对任意的实数m ,n ,有()()()f m n f m f n +=+,当0x >时,有()0f x >.(1)求证:()00=f .(2)求证:()f x 在(),-∞+∞上为增函数.(3)若()11f =,解不等式()422x x f -<.26.已知函数()lg(3)f x ax =-的图像经过定点(2,0).(1)求a 的值;(2)设(3),(5)f m f n ==,求21log 63(用,m n 表示);【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【分析】根据对数的运算法则和换底公式判断.【详解】22222log 3log 5log (35)log 15log (35)+=⨯=≠+,A 错误;22221log 32log 3log 32-=-≠,B 错误; 222log 3log 5log (35)⋅≠+,C 错误;3233log 31log 3log 2log 2==,D 正确. 故选:D .【点睛】关键点点睛:本题考查对数的运算法则.log log log ()a a a M N MN +=,log log n a a b n b =,一般log ()log log a a a M N M N +≠+.log ()log log a a a MN M N ≠⋅, 1log log n a a b b n ≠. 2.C解析:C【分析】根据所给定义表示出9.632951010F =⨯,进而即可判断出其位数.【详解】根据题意,53223232lg232lg2320.30109.6320.6329521212101010101010F ⨯=+=+≈==≈==⨯,因为0.63211010<<,所以5F 的位数是10.故选:C【点睛】关键点睛:解答本题的关键是转化成对数运算,即3232lg 2210=. 3.D解析:D【分析】由对数函数的单调性可得[]1,16m ∈,再结合对数函数的性质即可得解.【详解】 由题意,函数2()log x f x =在(]0,1上单调递减,在[)1,+∞上单调递增, 且()116416f f ⎛⎫== ⎪⎝⎭,()10f =, 结合该函数在1,16m ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为[0,4]可得[]1,16m ∈, 所以1,822m ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,[]2lo 2g 0,32m m f ⎛⎫= ⎪⎝∈⎭. 故选:D.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是由对数函数的图象变换及单调性确定[]1,16m ∈,即可得解.4.A解析:A【分析】根据函数的形式,直接列解析式有意义的不等式,求出函数的定义域.【详解】由题意得,函数的定义域需满足02>0x x >⎧⎨-⎩,解得:02x << 所以函数的定义域是()0,2.故选:A .【点睛】方法点睛:常见的具体函数求定义域:(1)偶次根号下的被开方数大于等于0;(2)分母不为0;(3)对数函数中真数大于0.5.D解析:D【分析】先判断出()f x 在R 上单调递减,再利用指数对数函数的单调性求出120212020,20201log 2021,2021log 2020的范围,即可根据单调性比较大小.【详解】 210x x +->恒成立,()f x ∴定义域为R ,))()ln ln f x x x ===-,其中y x 单调递增,则()f x 单调递减, 102021202020120>=,202020201log log 102021<=, 2021202120210log 1log 2020log 20211=<<=,b c a ∴>>.故选:D.【点睛】关键点睛:本题考查利用函数的单调性比较大小,解题的关键是判断出)()lnf x x =在R 上单调递减,进而可利用单调性比较. 6.B解析:B【分析】 根据指数函数的单调性以及对数函数的单调性分别判断出,,a b c 的取值范围,从而可得结果【详解】因为33log 0.2log 10<=,0.20331>=,...030002021<<=,a cb ∴<<.故选:B .【点睛】比较大小问题,常见思路有两个:一是利用中间变量;二是利用函数的单调性直接解答 7.B解析:B【分析】根据()3x f x -为定值,可假设()3x f x m =+,然后计算()()f x f x +-,并计算m 的值,然后使用基本不等式,可得结果.【详解】由题可知:()3x f x -为定值故设()3xf x m -=,即()3x f x m =+ 又[()3]4xf f x -=,所以()341m f m m m =+=⇒=则()31x f x =+()()3131x x f x f x -+-=+++则1()()32243x x f x f x +-=++≥= 当且仅当133x x =时,取等号 所以()()f x f x +-的最小值为:4故选:B【点睛】本题考查基本不等式的应用,还考查镶嵌函数的应用,难点在于()3xf x -为定值,审清题意,细心计算,属中档题. 8.A解析:A【分析】根据指数函数、对数函数的 性质结合中间值0和1比较.【详解】 由指数函数性质得0.34015⎛⎫<< ⎪⎝⎭,0.2514⎛⎫> ⎪⎝⎭,由对数函数性质得125log 04<, ∴b a c >>.故选:A .【点睛】 本题考查比较幂与对数的,掌握指数函数与对数函数的性质是解题关键.解题方法是借助中间值比较大小.9.C解析:C【分析】根据奇函数()f x 与偶函数()g x ,由()()2x x f x g x a a -+=-+得到()()2﹣﹣﹣=+x x g x f x a a ,两式相加、相减并结合()g b a =求得()f x 即可.【详解】∵奇函数()f x 与偶函数()g x ,()()()(),-∴=-=f x f x g x g x .又()()2﹣+=+-x x f x g x a a ,①()()2﹣---∴+=+x x f x g x a a ,()()2﹣∴=--+x x g x f x a a .②+①②,得()24g x =,()2g x ∴=.(),2g b a a =∴=.()22﹣-∴=x x f x .22115(2)22444f -∴=-=-=. 故选:C.【点睛】本题主要考查函数奇偶性的综合应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题. 10.A解析:A【分析】利用对数函数,幂函数的单调性比较大小即可.【详解】 解:因为12y x =在[0,)+∞上单调递增,110.32>> 所以0.50.50.5110.32⎛⎫> ⎪⎝⎭>,即0.50.5110.32⎛⎫>> ⎪⎝⎭因为0.30.3log 0.2log 0.31>=所以b a c <<故选:A【点睛】本题主要考查了利用对数函数,幂函数的单调性比较大小,是中档题.11.D解析:D【分析】先根据偶函数性质排除B ,再考虑当0x >且0x →时,y →+∞,排除A.再用特殊值法排除C ,即可得答案.【详解】解:令()2ln 8x f x y x ==-,则函数定义域为{}0x x ≠ ,且满足()()f x f x -=,故函数()f x f (x )为偶函数,排除选项B ;当0x >且0x →时,y →+∞,排除选项A ;取特殊值x =1ln 1ln 0y e =-<-=,排除选项C.故选:D.【点睛】本题考查利用函数解析式选函数图象问题,考查函数的基本性质,是中档题.12.A解析:A【分析】判断奇偶性可排除两个选项,再确定函数值的变化趋势排除一个,得出正确选项.【详解】解:函数的定义域为{0}xx ≠∣, 因为3322()ln ||ln ||()()()x x x x f x f x x x -----===-,所以()f x 为偶函数,所以排除C ,D,又因为当0x >时,322ln ln ()x x x f x x x x-==-, 当x →+∞时,()f x →+∞,所以排除B故选:A.【点睛】本题考查由函数解析式选择函数图象,解题方法是排除法,即通过判断函数的性质,特殊的函数值或函数值的变化趋势等,排除错误选项,得出正确答案.二、填空题13.【分析】函数为复合函数且原函数为减函数根据题意需要满足一元二次函数在上是增函数且在上恒大于或等于零然后求解关于a 的不等式即可得到结果【详解】令则原函数化为此函数为定义域内的减函数要使函数在上是减函数 解析:9,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦ 【分析】函数为复合函数,且原函数为减函数,根据题意需要满足一元二次函数2x ax a -+在()3,+∞上是增函数,且在()3,+∞上恒大于或等于零,然后求解关于a 的不等式即可得到结果.【详解】令2t x ax a =-+,则原函数化为12()log g t t =,此函数为定义域内的减函数,要使函数()212log y x ax a =-+在()3,+∞上是减函数,则函数2t x ax a =-+在()3,+∞上是增函数,且在()3,+∞上恒大于或等于零,即有232330a a a ⎧≤⎪⎨⎪-+≥⎩,解得92a ≤. 故答案为:9,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦ 【点睛】本题考查了复合函数的单调性,需要掌握复合函数的同增异减,本题还要注意对数函数的定义域是求解的前提,这里容易漏掉,需要掌握此类题目的解题方法.14.【分析】根据指数幂运算法则和对数运算法则化简可得【详解】故答案为:【点睛】此题考查指数对数的综合运算关键在于熟练掌握运算法则和相关公式准确化简求值 解析:32【分析】根据指数幂运算法则和对数运算法则化简可得.【详解】72log 2338log 2lg 5lg 47-+++()732log 232332log 32lg52lg 27=-++++ 34222=-+++ 32= 故答案为:32 【点睛】此题考查指数对数的综合运算,关键在于熟练掌握运算法则和相关公式,准确化简求值. 15.2019【分析】观察的特点探究得再利用倒序相加法求解【详解】因为所以故答案为:2019【点睛】本题主要考查了函数求值中的倒序相加法还考查了抽象概括的能力属于中档题解析:2019【分析】 观察122019101010101010⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭f f f 的特点,探究得()(2)2+-=f x f x ,再利用倒序相加法求解.【详解】因为()()()2442sin sin 222222x x f x f x x x πππ-+-=+++-=++ 所以1220192[]101010101010⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭f f f 12019120191010101010101010f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭22019=⨯1220192019101010101010f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴+++= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 故答案为:2019.【点睛】 本题主要考查了函数求值中的倒序相加法,还考查了抽象概括的能力,属于中档题. 16.【分析】对平方可得再平方可得即可求解【详解】两边同时平方得:所以对两边同时平方得:则故答案为:【点睛】此题考查指数式的化简求值进行整体变形处理利用平方关系得出等量关系解析:12- 【分析】对1122x x -+=13x x -+=,再平方可得227x x -+=,即可求解. 【详解】 1122x x -+=125x x -++=,所以13x x -+= 对13x x -+=两边同时平方得:2229x x -++=,227x x -+= 则22167615352x x x x --+--==-+--. 故答案为:12-【点睛】此题考查指数式的化简求值,进行整体变形处理,利用平方关系得出等量关系. 17.【分析】设点则点B 的坐标为由题意得则再根据平行四边形的面积求得由此得得函数的解析式从而得函数的的单调性与最值【详解】解:设点则点B 的坐标为∵∴∵平行四边形OABC 的面积又平行四边形OABC 的面积为2 解析:3-【分析】设点(),t E t a ,则点B 的坐标为()2,2t t a,由题意得22t t a a =,则2t a =,再根据平行四边形的面积求得12t =,由此得4a =,得函数()f x 的解析式,从而得函数()f x 的的单调性与最值.【详解】解:设点(),t E t a ,则点B 的坐标为()2,2t t a,∵22t t a a =,∴2t a =,∵平行四边形OABC 的面积24t S OC AC a t t =⨯⨯==,又平行四边形OABC 的面积为2,∴42t =,12t =,所以122a =,4a =, ∴()4f x x x =-在[]1,2为增函数, ∴函数()f x 的最小值为()4111f =-=3-, 故答案为:3-.【点睛】 本题主要考查指数函数的图象和性质,考查利用函数的单调性求最值,属于中档题. 18.【分析】先由求得函数的定义域然后令由复合函数的单调性求解【详解】由解得或所以函数的定义域为或因为在上递减在递减所以函数的单调递增区间为故答案为:【点睛】方法点睛:复合函数的单调性的求法:对于复合函数 解析:1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭ 【分析】先由22530x x -->,求得函数的定义域,然后令2253t x x =--,由复合函数的单调性求解.【详解】由22530x x -->,解得 12x <-或 3x >, 所以函数()213log 253y x x =--的定义域为{1|2x x <-或 }3x >, 因为2253t x x =--在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上递减,13log y t =在()0,∞+递减, 所以函数()213log 253y x x =--的单调递增区间为1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭. 故答案为:1,2⎛⎫-∞-⎪⎝⎭【点睛】 方法点睛:复合函数的单调性的求法:对于复合函数y =f [g (x )],先求定义域,若t =g (x )与y =f (t )的单调性相同(同时为增或减),则y =f [g (x )]为增函数;若t =g (x )与y =f (t )的单调性相反,则y =f [g (x )]为减函数.19.【分析】由题设知再由得到所以设由此可求出的取值范围【详解】解:正数满足又所以左右加上得到所以由得到设即解得或即或根据定义域均大于零所以取值范围是故答案为:【点睛】本题考查对数的运算法则基本不等式的应 解析:[)6,+∞由题设知3x y xy ++=,再由2220x xy y -+,得到2224x xy y xy ++,所以2()4x y xy +,设x y a +=,由此可求出x y +的取值范围. 【详解】解:正数x ,y 满足222log (3)log log x y x y ++=+,22log (3)log x y xy ∴++=,3x y xy ∴++=,又2220x xy y -+,所以左右加上4xy 得到2224x xy y xy ++,所以2()4x y xy +, 由3x y xy ++=得到2()34x y x y +++, 设x y a +=即2412a a +,解得6a ≥或2a ≤-即(],2a ∈-∞-或[)6,+∞.根据定义域x ,y 均大于零,所以x y +取值范围是[)6,+∞.故答案为:[)6,+∞.【点睛】本题考查对数的运算法则,基本不等式的应用,解题时要认真审题,仔细解答,注意公式的灵活运用,属于中档题.20.【分析】根据的值域为可知需在单调递增且即可【详解】由题意知的值域为故要使的值域为则必有为增函数且所以且解得故答案为:【点睛】本题主要考查了已知分段函数值域求参数范围属于中档题解析:112⎡⎫-⎪⎢⎣⎭, 【分析】根据()ln (1)f x x x =≥的值域为[0,)+∞,可知()(12)3(1)f x a x a x =-+<需在(,1)-∞单调递增且(1)0f ≥即可.【详解】由题意知()ln (1)f x x x =≥的值域为[0,)+∞,故要使()f x 的值域为R ,则必有()(12)3f x a x a =-+为增函数,且1230a a -+≥,所以120a ->,且1a ≥-,解得112a -≤<. 故答案为:112⎡⎫-⎪⎢⎣⎭,本题主要考查了已知分段函数值域求参数范围,属于中档题.三、解答题21.(1)1927-;(2)116. 【分析】(1)利用指数的运算法则化简求解;(2)利用对数的运算法则化简求解.【详解】(1)()3224031168281π-⎛⎫⎛⎫-+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ ()324343224()13⎡⎤⎡⎤=-+-⎢⎥⎣⎦⎣⎦ 8194412727=-+-=-. (2)()2log 1483log 3log 3log 22++22311log 3log 3log 2123⎛⎫=++ ⎪⎝⎭ 235511log 3log 211666⎛⎫=+=+= ⎪⎝⎭. 【点睛】方法点睛:指数对数的运算化简,一般先观察指数对数的形式,再利用合适的运算法则化简求解.22.(1)()3,3-;(2)()f x 为奇函数,证明见解析.【分析】(1)利用对数式的真数大于零求解出不等式的解集即为定义域;(2)先判断定义域是否关于原点对称,若定义域关于原点对称,分析()(),f x f x -之间的关系,由此判断出()f x 的奇偶性.【详解】(1)因为303x x+>-,所以()()330x x -+<, 所以{}33x x -<<,所以()f x 的定义域为()3,3-;(2)()f x 为奇函数,证明:因为()f x 的定义域为()3,3-关于原点对称,且()()1333lg lg lg 333x x x f x f x x x x --++⎛⎫-===-=- ⎪+--⎝⎭, 所以()()f x f x -=-,所以()f x 为奇函数.【点睛】思路点睛:判断函数()f x 的奇偶性的步骤如下:(1)先分析()f x 的定义域,若()f x 定义域不关于原点对称,则()f x 为非奇非偶函数,若()f x 的定义域关于原点对称,则转至(2);(2)若()()f x f x =-,则()f x 为偶函数;若()()f x f x -=-,则()f x 为奇函数. 23.(1)定义域为(1,3)-,值域为(,2]-∞(2)递增区间为(1,1)-,递减区间为[1,3)【分析】(1)由2230x x -++>解得结果可得定义域,根据二次函数知识求出真数的值域,根据对数函数的单调性可求得()f x 的值域;(2)在定义域内求出真数的单调区间,根据底数大于1可得函数()f x 的单调区间.【详解】(1)由函数有意义可得2230x x -++>,即2230x x --<,解得13x,所以函数()f x 的定义域为(1,3)-, 因为13x ,所以2223(1)4x x x -++=--+(0,4]∈,所以()(,2]f x ∈-∞,即函数()f x 的值域为(,2]-∞.(2)因为函数()f x 的定义域为(1,3)-,且函数2y x 2x 3=-++在(1,1)-上递增,在(1,3)上递减,又对数函数的底数为21>,所以函数()f x 的递增区间为(1,1)-,递减区间为[1,3).【点睛】方法点睛:已知函数解析式,求函数定义域的方法:有分式时:分母不为0;有根号时:开奇次方,根号下为任意实数,开偶次方,根号下大于或等于0; 有指数时:当指数为0时,底数一定不能为0;有根号与分式结合时,根号开偶次方在分母上时:根号下大于0;有指数函数形式时:底数和指数都含有x ,指数底数大于0且不等于1;有对数函数形式时,自变量只出现在真数上时,只需满足真数上所有式子大于0,自变量同时出现在底数和真数上时,要同时满足真数大于0,底数要大0且不等于1. 24.(1)2;(2)3.【分析】(1)直接利用指数幂的运算法则化简求解;(2)直接利用对数的运算法则和性质化简求解.【详解】(1))02 ()13|2|ππ=+-+-42ππ=-+-=2(2)92log 2663log 4log 32++ 232log 26662log 2log 3log 23=+-+3log 266log 2log 33=++=6log (23)2123⨯+=+=.【点睛】(a n =是奇数||(a n =是偶数).使用上面的公式时,一定要注意n 的奇偶性,再化简.25.(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3){}|1x x <【分析】(1)令0m n ==,代入等式,可求得()00=f ;(2)令n m =-,代入等式,结合()00=f ,可得到()()f m f m -=-,从而可知()y f x =是奇函数,然后用定义法可证明()f x 在(),-∞+∞上为增函数;(3)原不等式可化为()()422x x f f -<,结合函数()f x 的单调性,可得出422x x -<,解不等式即可.【详解】(1)证明:令0m n ==,则()()()()000020f f f f +=+=,∴()00=f . (2)证明:令n m =-,则()()()f m m f m f m -=+-,∴()()()00f f m f m =+-=,∴()()f m f m -=-,∴对任意的m ,都有()()f m f m -=-,即()y f x =是奇函数.在(),-∞+∞上任取1x ,2x ,且12x x <,则210x x ->,∴()()()()()2121210f x x f x f x f x f x -=+-=->,即()()12f x f x <, ∴函数()y f x =在(),-∞+∞上为增函数.(3)原不等式可化为()()()()4211112x x f f f f -<+=+=,由(2)知()f x 在(),-∞+∞上为增函数,可得422x x -<,即()()12022x x +<-, ∵210x +>,∴220x -<,解得1x <,故原不等式的解集为{}|1x x <.【点睛】本题考查函数奇偶性、单调性,考查不等式的解法,考查学生的推理能力与计算求解能力,属于中档题.26.(1)2a =;(2)2m n m n++【分析】(1)根据对数运算求a 的值;(2)利用换底公式化简求值.【详解】(1)由已知得231a -=得:2a =(2)由(1)得()()lg 23f x x =-,则()()3lg3,5lg7f m f n ====, ∴21lg632lg3lg72log 63lg21lg3lg7m n m n ++===++ 【点睛】本题考查对数换底公式,考查基本分析求解能力,属基础题.。