高中数学 第四章 指数函数与对数函数 4.4 对数函数 4.4.1 对数函数的概念精品练习(含解析)
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对数函数的概念(15分钟30分)1.函数f(x)=(a2+a-5)log a x为对数函数,则f(1)等于( )A.3B.C.1D.0【解析】选D.因为函数f(x)=(a2+a-5)log a x为对数函数,所以解得a=2,所以f(x)=log2x,所以f(1)=log21=0.2.“每天进步一点点”可以用数学来诠释:假如你今天的数学水平是1,以后每天比前一天增加千分之五,则经过y天之后,你的数学水平x与y之间的函数关系式是( )A.y=log1.05xB.y=log1.005xC.y=log0.95xD.y=log0.995x【解析】选B.y天后,x=1.005y,即y=log1.005x.3.函数f(x)=log2(3+2x-x2)的定义域是_______.【解析】因为对数函数定义域是(0,+∞),所以3+2x-x2>0,所以-1<x<3,因此函数的定义域为(-1,3).答案:(-1,3)4.若函数y=log(2a-1)x+(a2-5a+4)是对数函数,则a=_______.【解析】因为函数y=log(2a-1)x+(a2-5a+4)是对数函数,所以解得a=4.答案:45.设函数f(x)=ln(x2+ax+1)的定义域为A.(1)若-1∉A,-3∈A,求实数a的取值范围.(2)若函数y=f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围.【解析】(1)由题意,得解得2≤a<,故实数a的取值范围为.(2)由题意,得x2+ax+1>0的解集为R,得Δ=a2-4<0,解得-2<a<2,所以实数a的取值范围是(-2,2).(25分钟50分)一、单选题(每小题5分,共15分)1.(2020·河西高一检测)函数f(x)=ln(2x-4)的定义域是( )A.(0,2)B.(0,2]C.[2,+∞)D.(2,+∞)【解析】选D.要使f(x)有意义,则:2x-4>0,所以x>2.所以f(x)的定义域为(2,+∞).2.设f(x)是对数函数,且f()=-,那么f()= ( )A. B. C.- D.-【解析】选C.设对数函数f(x)=log a x(a>0,a≠1).由条件得log a=-,即log a=-,则a=.因此f(x)=x,所以f()==-.3.(2020·重庆高一检测)函数f(x)=log2(ax2+2x+a)的值域为R,则实数a的取值范围为( )A.[1,+∞)B.(0,1)C.[-1,1]D.[0,1]【解析】选D.令g(x)=ax2+2x+a,因为函数f(x)=log2(ax2+2x+a)的值域为R,所以g(x)的值域包含(0,+∞).①当a=0时,g(x)=2x,值域为R⊇(0,+∞),成立.②当a≠0时,要使g(x)的值域包含(0,+∞),则,解得0<a≤1.综上,a∈[0,1].【误区警示】本题容易忽视a=0的情况.二、多选题(共5分,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)4.下列函数表达式中,是对数函数的有( )A.y=log e xB.y=lo xC.y=log4x2D.y=log2(x+1)【解析】选AB.A中y=log e x是对数函数;B中y=lo x是对数函数;C中y=log4x2不是对数函数;D中y=log2(x+1)不是对数函数.三、填空题(每小题5分,共10分)5.(2020·杭州高一检测)函数f(x)=+lg(3x+1)的定义域是_______.【解析】由,解得:-<x<1.所以函数f(x)=+lg(3x+1)的定义域是答案:6.已知某种药物在血液中以每小时20%的比例衰减,现给某病人静脉注射了该药物1个单位,设经过 y个小时后,药物在病人血液中的量为x个单位.(1)y与x的关系式为_______;(2)当该药物在病人血液中的量保持在个单位以上,才有疗效;而低于个单位,病人就有危险,要使病人没有危险,再次注射该药物的时间不能超过_______小时(精确到0.1).(参考数据:lg 5≈0.699,lg 4≈0.602)【解析】(1)由题意知,该种药物在血液中以每小时20%的比例衰减,给某病人注射了该药物1个单位,经过y个小时后,药物在病人血液中的量为x=(1-20%)y×1=0.8y,即y与x的关系式为 y=log0.8x,0<x≤1.(2)当该药物在病人血液中的量保持在个单位以上,才有疗效;而低于个单位,病人就有危险,令x=,则y=log0.8=≈7.2,所以y≤7.2.所以要使病人没有危险,再次注射该药物的时间不能超过7.2小时.答案:(1)y=log0.8x,0<x≤1 (2)7.2四、解答题(每小题10分,共20分)7.已知f(x)=log a,(a>0,且a≠1).(1)证明f(x)为奇函数.(2)求使f(x)>0成立的x的取值范围.【解析】(1)f(x)=log a(a>0,且a≠1)的定义域为:,解得f(x)=log a(a>0,且a≠1)的定义域为{x|-1<x<1}.因为f(x)=log a,(a>0,且a≠1),所以f(-x)=log a=-log a=-f(x),所以f(x)为奇函数.(2)因为f(x)=log a(a>0,且a≠1),所以由f(x)>0,得log a>log a1,当0<a<1时,有0<<1,解得-1<x<0;当a>1时,有>1,解得0<x<1;所以当a>1时,使f(x)>0成立的x的取值范围是(0,1),当0<a<1时,使f(x)>0成立的x 的取值范围是(-1,0).8.求下列函数的定义域.(1)y=.(2)y=log|x-2|(25-5x).【解析】(1)要使函数有意义,需即即-3<x<-2或x≥2,故所求函数的定义域为(-3,-2)∪[2,+∞). (2)要使函数有意义,需即所以x<2,且x≠1,故所求函数的定义域为(-∞,1)∪(1,2).。
高中数学必修一第四章指数函数与对数函数重点知识点大全单选题1、已知函数f(x)={x−2,x∈(−∞,0) lnx,x∈(0,1)−x2+4x−3,x∈[1,+∞),若函数g(x)=f(x)−m恰有两个零点,则实数m不可能...是()A.−1B.0C.1D.2答案:D解析:依题意画出函数图象,函数g(x)=f(x)−m的零点,转化为函数y=f(x)与函数y=m的交点,数形结合即可求出参数m的取值范围;解:因为f(x)={x−2,x∈(−∞,0) lnx,x∈(0,1)−x2+4x−3,x∈[1,+∞),画出函数图象如下所示,函数g(x)=f(x)−m的有两个零点,即方程g(x)=f(x)−m=0有两个实数根,即f(x)=m,即函数y= f(x)与函数y=m有两个交点,由函数图象可得m≤0或m=1,故选:D小提示:函数零点的求解与判断方法:(1)直接求零点:令f(x)=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.2、若2x−2y<3−x−3−y,则()A.ln(y−x+1)>0B.ln(y−x+1)<0C.ln|x−y|>0D.ln|x−y|<0答案:A分析:将不等式变为2x−3−x<2y−3−y,根据f(t)=2t−3−t的单调性知x<y,以此去判断各个选项中真数与1的大小关系,进而得到结果.由2x−2y<3−x−3−y得:2x−3−x<2y−3−y,令f(t)=2t−3−t,∵y=2x为R上的增函数,y=3−x为R上的减函数,∴f(t)为R上的增函数,∴x<y,∵y−x>0,∴y−x+1>1,∴ln(y−x+1)>0,则A正确,B错误;∵|x−y|与1的大小不确定,故CD无法确定.故选:A.小提示:本题考查对数式的大小的判断问题,解题关键是能够通过构造函数的方式,利用函数的单调性得到x,y的大小关系,考查了转化与化归的数学思想.3、已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=log2(x+2)+t,f(−6)=()A.−2B.2C.−4D.4答案:A分析:因f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,从而可求t,再由奇函数的定义即可求出f(−6)的值. 解:∵f(x)是定义在R上的奇函数,又当x≥0时,f(x)=log2(x+2)+t,∴f(0)=log2(0+2)+t=0,∴t=−1,∴当x≥0时,f(x)=log2(x+2)−1,∴f(−6)=−f(6)=−[log2(6+2)−1]=−(log223−1)=−2,故选:A.4、已知函数f(x)={2,x>mx2+4x+2,x≤m,若方程f(x)−x=0恰有三个根,那么实数m的取值范围是()A.[−1,2)B.[−1,2]C.[2,+∞)D.(−∞,−1]答案:A分析:由题意得,函数y=f(x)与函数y=x有三个不同的交点,结合图象可得出结果.解:由题意可得,直线y=x与函数f(x)=2(x>m)至多有一个交点,而直线y=x与函数f(x)=x2+4x+2(x≤m)至多两个交点,函数y=f(x)与函数y=x有三个不同的交点,则只需要满足直线y=x与函数f(x)=2(x>m)有一个交点直线y=x与函数f(x)=x2+4x+2(x≤m)有两个交点即可,如图所示,y=x与函数f(x)=x2+4x+2的图象交点为A(−2,−2),B(−1,−1),故有m≥−1.而当m≥2时,直线y=x和射线y=2(x>m)无交点,故实数m的取值范围是[−1,2).故选:A.5、中国茶文化博大精深,某同学在茶艺选修课中了解到,茶水的口感与茶叶类型和水的温度有关,某种绿茶用80℃左右的水泡制可使茶汤清澈明亮,营养也较少破坏.为了方便控制水温,该同学联想到牛顿提出的物体在常温环境下温度变化的冷却模型:如果物体的初始温度是θ1℃,环境温度是θ0℃,则经过t分钟后物体的温度θ℃将满足θ=θ0+(θ1−θ0)e−kt,其中k是一个随着物体与空气的接触状况而定的正常数.该同学通过多次测量平均值的方法得到初始温度为100℃的水在20℃的室温中,12分钟以后温度下降到50℃.则在上述条件下,100℃的水应大约冷却( )分钟冲泡该绿茶(参考数据:ln2≈0.7,ln3≈1.1)A .3B .3.6C .4D .4.8答案:B分析:根据题意求出k 的值,再将θ=80℃,θ1=100℃,θ0=20℃代入θ=θ0+(θ1−θ0)e −kt 即可求得t 的值.由题可知:50=20+(100−20)e −12k ⇒(e −k )12=38⇒e −k =(38)112, 冲泡绿茶时水温为80℃,故80=20+(100−20)⋅e −kt ⇒(e −k )t =34⇒t ⋅ln e −k =ln 34⇒t =ln34ln (38)112=12(ln 3−2ln 2)ln 3−3ln 2≈12(1.1−2×0.7)1.1−3×0.7=3.6.故选:B.6、若ln2=a ,ln3=b ,则log 818=( )A .a+3ba 3B .a+2b 3a C .a+2ba 3D .a+3b 3a答案:B分析:先换底,然后由对数运算性质可得.log 818=ln18ln8=ln(32×2)ln23=2ln3+ln23ln2=2b+a 3a . 故选:B7、已知x ,y ,z 都是大于1的正数,m >0,log x m =24,log y m =40,log xyz m =12,则log z m 的值为( )A .160B .60C .2003D .320 答案:B分析:根据换底公式将log x m =24,log y m =40,log xyz m =12,化为log m x =124,log m y =140,log m xyz =112,再根据同底数的对数的加减法运算即可得解.解:因为log x m =24,log y m =40,log xyz m =12,所以log m x =124,log m y =140,log m xyz =112,即log m x +log m y +log m z =112, ∴log m x =112−log m y −log m z =112−124−140=160,∴log z m =60.故选:B .8、函数f(x)=2x −1x 的零点所在的区间可能是( )A .(1,+∞)B .(12,1)C .(13,12)D .(14,13) 答案:B分析:结合函数的单调性,利用零点存在定理求解.因为f(1)=2−11=1>0,f(12)=√2−2<0,f(13)=√23−3<0f(14)=√24−4<0, 所以f(12)⋅f(1)<0,又函数f(x)图象连续且在(0,+∞)单调递增, 所以函数f(x)的零点所在的区间是(12,1), 故选:B .小提示:本题主要考查函数的零点即零点存在定理的应用,属于基础题.多选题9、已知函数f(x)=log a (x +1),g(x)=log a (1−x)(a >0,a ≠1),则( )A .函数f(x)+g(x)的定义域为(−1,1)B .函数f(x)+g(x)的图象关于y 轴对称C .函数f(x)+g(x)在定义域上有最小值0D .函数f(x)−g(x)在区间(0,1)上是减函数答案:AB解析:求出函数f(x)+g(x)和f(x)−g(x)的解析式,再判断函数的定义域、奇偶性、借助复合函数的单调性与最值即可得出结论.解:∵f(x)=log a (x +1),g(x)=log a (1−x)(a >0,a ≠1),∴f(x)+g(x)=log a (x +1)+log a (1−x),由x +1>0且1−x >0得−1<x <1,故A 对;由f(−x)+g(−x)=log a (−x +1) +log a (1+x)=f(x)+g(x)得函数f(x)+g(x)是偶函数,其图象关于y 轴对称,B 对;∵−1<x <1,∴f(x)+g(x)=log a (1−x 2),∵y =1−x 2在[0,1)上单调递减,由复合函数的单调性可知,当0<a <1时,函数f(x)+g(x)在[0,1)上单调递增,有最小值f(0)+g(0)=log a (1−0)=0;当a >1时,函数f(x)+g(x)在[0,1)上单调递减,无最小值;故 C 错;∵f(x)−g(x)=log a (x +1)−log a (1−x),当0<a <1时,f(x)=log a (x +1)在(0,1)上单调递减,g(x)=log a (1−x)在(0,1)上单调递增,函数f(x)−g(x)在(0,1)上单调递减;当a >1时,f(x)=log a (x +1)在(0,1)上单调递增,g(x)=log a (1−x)在(0,1)上单调递减,函数f(x)−g(x)在(0,1)上单调递增;故D 错;故选:AB .小提示:本题主要考查函数奇偶性与单调性的性质应用,考查逻辑推理能力,属于中档题.10、若10a =4,10b =25,则( )A .a +b =2B .b −a =1C .ab >8lg 22D .b −a >lg6答案:ACD分析:利用指对数的运算性质及其关系求出a +b 、b −a 、ab ,结合对数函数的单调性判断各选项的正误. 由题设,10a+b =100,即a +b =2,A 正确;10b−a =254,即b −a =lg 254>lg 244=lg6,B 错误,D 正确;由a =2lg2,b =2lg5,则ab =4lg2lg5>4lg2lg4=8lg 22,C 正确;故选:ACD11、已知函数f (x )=lnx +ln (2−x ),则( )A .f (x )在(0,1)上单调递增B .f (x )在(1,2)上单调递增C.y=f(x)的图象关于直线x=1对称D.y=f(x)的值域为(−∞,0]答案:ACD分析:利用复合函数的单调性可判断AB选项的正误;利用函数对称性的定义可判断C选项的正误;利用对数函数的单调性可判断D选项的正误.对于函数f(x)=lnx+ln(2−x),有{x>02−x>0,可得0<x<2,即函数f(x)的定义域为(0,2),且f(x)=ln[x(2−x)](x∈(0,2)),令t=x(2−x)=−(x−1)2+1∈(0,1],则f(x)=lnt∈(−∞,0],D对;函数t=x(2−x)在(0,1]上单调递增,在[1,2)上单调递减,而外层函数y=lnt为增函数,所以,函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递增,A对,B错;因为f(2−x)=ln(2−x)+ln[2−(2−x)]=ln(2−x)+lnx=f(x),即y=f(x)的图象关于直线x=1对称,C对.故选:ACD.填空题12、心理学家有时用函数L(t)=A(1−e−kt)测定在时间t(单位:min)内能够记忆的量L,其中A表示需要记忆的量,k表示记忆率.假设一个学生需要记忆的量为200个单词,此时L表示在时间t内该生能够记忆的单词个数.已知该生在5min内能够记忆20个单词,则k的值约为(ln0.9≈−0.105,ln0.1≈−2.303)______.答案:0.021分析:该生在5min内能够记忆20个单词,将A=200,L(5)=20带入即可得出结论.由题意可知200(1−e−5k)=20,所以,e−5k=0.9,所以ln e−5k=ln0.9≈−0.105,解得k≈0.021.所以答案是:0.021.13、已知定义在R上的函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,且y=f(x−1)的图象关于x=1对称,若实数a满足f(log12a)<f(−2),则a的取值范围是___________.答案:(14,4)分析:由题可判断f(x)为偶函数,再根据单调性即可求解不等式.根据题意y=f(x−1)的图象关于x=1对称,则函数f(x)的图象关于y轴对称,即函数f(x)为偶函数,由f(log12a)<f(−2)得f(log2a)<f(2),又由函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则f(log2a)<f(2)⇒f(|log2a|)<f(2)⇒|log2a|<2,解可得:14<a<4.所以答案是:(14,4).14、化简(√a−1)2+√(1−a)2+√(1−a)33=________.答案:a-1分析:根据根式的性质即可求解.由(√a−1)2知a-1≥0,a≥1.故原式=a-1+|1-a|+1-a=a-1.所以答案是:a-1解答题15、美国对中国芯片的技术封锁激发了中国“芯”的研究热潮.某公司研发的A,B两种芯片都已经获得成功.该公司研发芯片已经耗费资金2千万元,现在准备投入资金进行生产.经市场调查与预测,生产A芯片的毛收入与投入的资金成正比,已知每投入1千万元,公司获得毛收入0.25千万元;生产B芯片的毛收入y(千万元)与投入的资金x(千万元)的函数关系为y=kx a(x>0),其图像如图所示.(1)试分别求出生产A,B两种芯片的毛收入y(千万元)与投入资金x(千万元)的函数关系式;(2)现在公司准备投入40千万元资金同时生产A,B两种芯片,求可以获得的最大利润是多少.答案:(1)生产A,B两种芯片的毛收入y(千万元)与投入资金x(千万元)的函数关系式分别为y=0.25x,y=√x(x>0),(2)9千万元分析:(1)根据待定系数法可求出函数解析式,(2)将实际问题转换成二次函数求最值的问题即可求解解:(1)因为生产A芯片的毛收入与投入的资金成正比,所以设y=mx(m>0),因为当x=1时,y=0.25,所以m=0.25,所以y=0.25x,即生产A芯片的毛收入y(千万元)与投入资金x(千万元)的函数关系式为y=0.25x,对于生产B芯片的,因为函数y=kx a(x>0)图像过点(1,1),(4,2),所以{1=k k⋅4a=2,解得{k=1a=12,所以y=x12,即生产B芯片的毛收入y(千万元)与投入的资金x(千万元)的函数关系为y=√x(x>0),(2)设投入x千万元生产B芯片,则投入(40−x)千万元生产A芯片,则公司所获利用f(x)=0.25(40−x)+√x−2=−14(√x−2)2+9,所以当√x=2,即x=4千万元时,公司所获利润最大,最大利润为9千万元。
高中数学必修一第四章指数函数与对数函数知识点总结归纳完整版单选题1、已知函数y=a x、y=b x、y=c x、y=d x的大致图象如下图所示,则下列不等式一定成立的是()A.b+d>a+c B.b+d<a+c C.a+d>b+c D.a+d<b+c答案:B分析:如图,作出直线x=1,得到c>d>1>a>b,即得解.如图,作出直线x=1,得到c>d>1>a>b,所以b+d<a+c.故选:B2、如图所示,函数y=|2x−2|的图像是()A .B .C .D .答案:B分析:将原函数变形为分段函数,根据x =1及x ≠1时的函数值即可得解. ∵y =|2x−2|={2x −2,x ≥12−2x ,x <1,∴x =1时,y =0,x ≠1时,y >0. 故选:B.3、在同一平面直角坐标系中,一次函数y =x +a 与对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)的图象关系可能是( )A .B .C .D .答案:C分析:根据对数函数的图象以及直线方程与图象关系分别进行讨论即可. A .由对数图象知0<a <1,此时直线的纵截距a >1,矛盾, B .由对数图象知a >1,此时直线的纵截距0<a <1,矛盾, C .由对数图象知0<a <1,此时直线的纵截距0<a <1,保持一致, D .由对数图象知a >1,此时直线的纵截距a <0,矛盾, 故选:C .4、函数f(x)=2x −1x 的零点所在的区间可能是( )A .(1,+∞)B .(12,1)C .(13,12)D .(14,13)答案:B分析:结合函数的单调性,利用零点存在定理求解.因为f(1)=2−11=1>0,f(12)=√2−2<0,f(13)=√23−3<0f(14)=√24−4<0,所以f(12)⋅f(1)<0,又函数f(x)图象连续且在(0,+∞)单调递增,所以函数f(x)的零点所在的区间是(12,1),故选:B .小提示:本题主要考查函数的零点即零点存在定理的应用,属于基础题. 5、已知55<84,134<85.设a =log 53,b =log 85,c =log 138,则( ) A .a <b <c B .b <a <c C .b <c <a D .c <a <b 答案:A分析:由题意可得a 、b 、c ∈(0,1),利用作商法以及基本不等式可得出a 、b 的大小关系,由b =log 85,得8b =5,结合55<84可得出b <45,由c =log 138,得13c =8,结合134<85,可得出c >45,综合可得出a 、b 、c 的大小关系.由题意可知a 、b 、c ∈(0,1),a b =log 53log 85=lg3lg5⋅lg8lg5<1(lg5)2⋅(lg3+lg82)2=(lg3+lg82lg5)2=(lg24lg25)2<1,∴a <b ;由b =log 85,得8b =5,由55<84,得85b <84,∴5b <4,可得b <45; 由c =log 138,得13c =8,由134<85,得134<135c ,∴5c >4,可得c >45.综上所述,a <b <c . 故选:A.小提示:本题考查对数式的大小比较,涉及基本不等式、对数式与指数式的互化以及指数函数单调性的应用,考查推理能力,属于中等题.6、若y =log 3a 2−1x 在(0,+∞)内为增函数,且y =a −x 也为增函数,则a 的取值范围是( ) A .(√33,1)B .(0,12)C .(√33,√63)D .(√63,1) 答案:D分析:根据函数单调性,列出不等式组{3a 2−1>10<a <1求解,即可得出结果.若y =log 3a 2−1x 在(0,+∞)内为增函数,则3a 2−1>1,由y =a −x 为增函数得0<a <1.解不等式组{3a 2−1>10<a <1,得a 的取值范围是(√63,1).故选:D.小提示:本题主要考查由对数函数与指数函数的单调性求参数,涉及不等式的解法,属于基础题型. 7、已知a =lg2,10b =3,则log 56=( ) A .a+b 1+a B .a+b 1−a C .a−b 1+a D .a−b1−a 答案:B分析:指数式化为对数式求b ,再利用换底公式及对数运算性质变形. ∵a =lg2, 10b =3, ∴b =lg3, ∴log 56=lg6lg5=lg2×3lg 102=lg2+lg31−lg2=a+b1−a .故选:B .8、定义在R 上的奇函数f(x)在(−∞,0]上单调递增,且f(−2)=−2,则不等式f(lgx)−f (lg 1x )>4的解集为( )A .(0,1100)B .(1100,+∞)C .(0,100)D .(100,+∞) 答案:D分析:利用函数为奇函数,将不等式转化为f(lgx)>f (2),再利用函数的单调性求解. 因为函数f(x)为奇函数,所以f(−x)=−f (x ),又f(−2)=−2,f(2)=2,所以不等式f(lgx)−f (lg 1x )>4,可化为2f(lgx)>4=2f (2),即f(lgx)>f (2),又因为f(x)在(−∞,0]上单调递增, 所以f(x)在R 上单调递增, 所以lgx >2, 解得x >100. 故选:D. 多选题9、下列化简结果中正确的有(m 、n 均为正数)( ) A .(1a m)n=a −mn B .√a n n=a C .a m n=a m a nD .(π−3.14)0=1答案:AD分析:A.由指数幂的运算判断; B.由根式的性质判断;C.由分数指数幂和根式的转化判断;D.由规定判断. A. (1a m )n=(a −m )n =a −mn ,故正确; B. √a n n={a,n 为奇数|a |,n 为偶数 ,故错误;C. a m n=√a m n,故错误; D. (π−3.14)0=1,故正确. 故选:AD10、设函数f (x )={|x 2+3x |,x ≤1log 2x,x >1,若函数f (x )+m =0有五个零点,则实数m 可取( )A .−3B .1C .−12D .−2答案:CD分析:函数f (x )+m =0有五个零点等价于y =f(x)与y =−m 有五个不同的交点,作出f(x)图像,利用图像求解即可函数f (x )+m =0有五个零点等价于y =f(x)与y =−m 有五个不同的交点,作出f(x)图像可知,当x =−32时,f (−32)=|(−32)2+3×(−32)|=94若y =f(x)与y =−m 有五个不同的交点, 则−m ∈(0,94), ∴m ∈(−94,0), 故选:CD .11、下列运算(化简)中正确的有( ). A .(a 16)−1⋅(a −2)−13=a 12B .(x a −1y)a⋅(4y −a )=4x C .[(1−√2)2]12−(1+√2)−1+(1+√2)0=3−2√2D .2a 3b 23⋅(−5a 23b 13)÷(4√a 4b 53)=−52a 73b −23答案:ABD分析:根据指数幂的运算法则逐一验证即可 对于A :(a 16)−1⋅(a−2)−13=a−16+23=a12,故A 正确;对于B :(xa −1y)a⋅(4y−a )=4x1a×a y a−a =4xy 0=4x ,故B 正确; 对于C :[(1−√2)2]12−(1+√2)−1+(1+√2)0=[(√2−1)2]12−1+√2+1=√2−1−(√2−1)+1=1,故C 错误;对于D :2a 3b 23⋅(−5a 23b 13)÷(4√a 4b 53)=[2×(−5)÷4]a3+23−43b23+13−53=−52a 73b −23,故D 正确;故选:ABD 填空题12、不等式2022x ≤1的解集为______. 答案:(−∞,0]分析:根据给定不等式利用指数函数单调性求解即可作答.依题意,不等式2022x ≤1化为:2022x ≤20220,而函数y =2022x 在R 上单调递增,解得x ≤0, 所以不等式2022x ≤1的解集为(−∞,0]. 所以答案是:(−∞,0]13、√a ⋅√a ⋅√a 3的分数指数幂表示为____________答案:a 34分析:本题可通过根式与分数指数幂的互化得出结果.√a ⋅√a ⋅√a 3=√a ⋅√a ⋅a 123=√a ⋅√a 323=√a ⋅a 12=√a 32=a 34, 所以答案是:a 34.14、函数f(x)=lg(kx)−2lg(x +1)仅有一个零点,则k 的取值范围为________. 答案:(−∞,0)∪{4}分析:由题意f(x)仅有一个零点,令y 1=kx 、y 2=(x +1)2,即y 1、y 2在f(x)定义域内只有一个交点,讨论k >0、k <0并结合函数图象,求k 的范围.由题意,f(x)=lg(kx)−2lg(x +1)=0,即lg(kx)=lg(x +1)2, ∴在f(x)定义域内,y 1=kx 、y 2=(x +1)2只有一个交点,当k>0时,即(0,+∞)上y1、y2只有一个交点;∴仅当y1、y2相切,即x2+(2−k)x+1=0中Δ=(2−k)2−4=0,得k=4或k=0(舍),∴当k=4时,(0,+∞)上y1、y2只有一个交点;当k<0时,即(−1,0)上y1、y2只有一个交点,显然恒成立.∴k∈(−∞,0)∪{4}.所以答案是:(−∞,0)∪{4}解答题(a>0,a≠1).15、已知函数f(x)=1−2a|x|+1(1)判断f(x)的奇偶性并证明;,求a的值.(2)若f(x)在[−1,1]上的最大值为13答案:(1)偶函数;证明见解析;(2)a=2.解析:(1)利用奇偶函数的定义证明;(2)讨论去绝对值,并分a>1和0<a<1两种情况讨论函数的单调性,求函数的最大值,建立方程,求a的值. 解:(1)f(x)的定义域为R,又f(−x)=1−2a|−x|+1=1−2a|x|+1=f(x)⇒f(−x)=f(x),所以f(x)为偶函数;(2)因为f(x)为偶函数,当0≤x≤1时,f(x)=1−2a|x|+1=1−2a x+1,若a∈(0,1),f(x)=1−2a x+1,函数单调递减,f(x)max=f(0)=0,若a∈(1,+∞),f(x)=1−2a x+1,函数单调递增,f(x)max=f(1)=1−2a+1=13⇒a=2,当−1≤x<0,f(x)=1−2a|x|+1=1−2a−x+1,若a∈(0,1),f(x)=1−2a−x+1,函数单调递增,f(x)max=f(0)=0,若a∈(1,+∞),f(x)=1−2a−x+1,函数单调递减,f(x)max=f(−1)=1−2a+1=13⇒a=2,综上,a=2.小提示:关键点点睛:本题考查指数型复合函数证明奇偶性以及根据函数的最值,求参数的取值范围,本题的关键是求函数的单调性,关键是利用函数是偶函数,先去绝对值,再利用复合函数的单调性求函数的单调性,从而确定函数的最值.。
4.4.1 对数函数的概念必备知识基础练知识点一 对数函数的概念1.下列函数表达式中,是对数函数的有( )①y =log x 2;②y =log a x (a ∈R );③y =log 8x ;④y =ln x ;⑤y =log 12(-x )(x <0);⑥y=2log 4(x -1)(x >1).A .1个B .2个C .3个D .4个2.已知f (x )为对数函数,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-2,则f (34)=________.知识点二对数型函数的定义域3.函数f (x )=log 2(x 2+3x -4)的定义域是( ) A .[-4,1] B .(-4,1)C .(-∞,-4]∪[1,+∞)D .(-∞,-4)∪(1,+∞) 4.函数f (x )=1log 122x +1的定义域为________.知识点三对数函数模型的实际应用5.某种动物的数量y (单位:只)与时间x (单位:年)的函数关系式为y =a log 2(x +1),若这种动物第1年有100只,则第7年它们的数量为( )A .300只B .400只C .500只D .600只6.某公司为了业务发展制定了一个激励销售人员的奖励方案,在销售额为x 万元时,奖励y 万元.若公司拟定的奖励方案为y =2log 4x -2,某业务员要得到5万元奖励,则他的销售额应为________万元.关键能力综合练 一、选择题 1.给出下列函数:①y =log 23x 2;②y =log 3(x -1);③y =log (x +1)x ;④y =log πx .其中是对数函数的有( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 2.已知函数f (x )=11-x的定义域为M ,g (x )=ln(1+x )的定义域为N ,则M ∩N 等于( )A .{x |x >-1}B .{x |x <1}C .{x |-1<x <1}D .∅3.已知函数f (x )=log a (x +1),若f (1)=1,则a =( ) A .0 B .1 C .2 D .3 4.函数y =1log 2x -2的定义域为( ) A .(-∞,2) B .(2,+∞)C .(2,3)∪(3,+∞)D .(2,4)∪(4,+∞)5.函数f (x )=log 2(3x+1)的值域为( ) A .(0,+∞) B.[0,+∞) C .(1,+∞) D.[1,+∞)6.(探究题)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,lg x ,x >1,则f (f (10))的值为( )A .lg 101B .1C .2D .0 二、填空题7.若f (x )=log a x +a 2-4a -5是对数函数,则a =________.8.若f (x )是对数函数且f (9)=2,当x ∈[1,3]时,f (x )的值域是________.9.(易错题)函数f (x )=lg ⎝⎛⎭⎪⎫2kx 2-kx +38的定义域为R ,则实数k 的取值X 围是________.三、解答题10.求下列函数的定义域:(1)y=1log2x+1-3;(2)y=log(2x-1)(3x-2);(3)已知函数y=f[lg(x+1)]的定义域为(0,99],求函数y=f[log2(x+2)]的定义域.学科素养升级练1.(多选题)已知函数f(x)=log a(x+1),g(x)=log a(1-x)(a>0,a≠1),则( ) A.函数f(x)+g(x)的定义域为(-1,1)B.函数f(x)+g(x)的图象关于y轴对称C.函数f(x)+g(x)在定义域上有最小值0D.函数f(x)-g(x)在区间(0,1)上是减函数2.设函数f(x)=log a x(a>0且a≠1),若f(x1x2…x2 017)=8,则f(x21)+f(x22)+…+f(x22 017)=________.3.(情境命题—生活情境)国际视力表值(又叫小数视力值,用V表示,X围是[0.1,1.5])和我国现行视力表值(又叫对数视力值,由缪天容创立,用L表示,X围是[4.0,5.2])的换算关系式为L=5.0+lg V.(1)请根据此关系式将下面视力对照表补充完整;V 1.5②0.4④L ① 5.0③ 4.0(2)甲、乙两位同学检查视力,其中甲的对数视力值为 4.5,乙的小数视力值是甲的2倍,求乙的对数视力值.(所求值均精确到小数点后面一位数,参考数据:lg 2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1)4.4 对数函数4.4.1 对数函数的概念必备知识基础练1.解析:符合对数函数的定义的只有③④. 答案:B2.解析:设f (x )=log a x (a >0,且a ≠1),则log a 12=-2,∴1a 2=12,即a =2,∴f (x )=,∴f (34)=34=log 2(34)2=log 2243=43.答案:433.解析:一是利用函数y =x 2+3x -4的图象观察得到,要求图象正确、严谨;二是利用符号法则,即x 2+3x -4>0可因式分解为(x +4)(x -1)>0,则⎩⎪⎨⎪⎧x +4>0,x -1>0或⎩⎪⎨⎪⎧x +4<0,x -1<0,解得x >1或x <-4,所以函数f (x )的定义域为(-∞,-4)∪(1,+∞).答案:D4.解析:由题意有⎩⎪⎨⎪⎧2x +1>0,2x +1≠1,解得x >-12且x ≠0,则f (x )的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0∪(0,+∞).答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0∪(0,+∞)5.解析:由题意,知100=a log 2(1+1),得a =100,则当x =7时,y =100log 2(7+1)=100×3=300.答案:A6.解析:由题意得5=2log 4x -2,即7=log 2x ,得x =128. 答案:128关键能力综合练1.解析:①②不是对数函数,因为对数的真数不是仅有自变量x ;③不是对数函数,因为对数的底数不是常数;④是对数函数.答案:A2.解析:∵M ={x |1-x >0}={x |x <1},N ={x |1+x >0}={x |x >-1},∴M ∩N ={x |-1<x <1}.答案:C3.解析:∵f (1)=log a (1+1)=1,∴a 1=2,则a =2,故选C. 答案:C4.解析:要使原函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x -2>0,log 2x -2≠0,解得2<x <3或x >3,所以原函数的定义域为(2,3)∪(3,+∞),故选C.答案:C5.解析:∵3x >0,∴3x +1>1.∴log 2(3x+1)>0.∴函数f (x )的值域为(0,+∞). 答案:A6.解析:由题 f (f (10))=f (lg 10)=f (1)=12+1=2.故选C. 答案:C7.解析:由对数函数的定义可知,⎩⎪⎨⎪⎧a 2-4a -5=0,a >0,a ≠1,解得a =5.答案:58.解析:设f (x )=log a x ,∵f (9)=2,∴log a 9=2,∴a =3,∴f (x )=log 3x 在[1,3]递增,∴y ∈[0,1].答案:[0,1]9.解析:依题意,2kx 2-kx +38>0的解集为R ,即不等式2kx 2-kx +38>0恒成立,当k =0时,38>0恒成立,∴k =0满足条件.当k ≠0时,则⎩⎪⎨⎪⎧k >0,Δ=k 2-4×2k ×38<0,解得0<k <3.综上,k 的取值X 围是[0,3). 答案:[0,3)10.解析:(1)要使函数有意义,则有⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,log 2x +1-3≠0,即x >-1且x ≠7,故该函数的定义域为(-1,7)∪(7,+∞). (2)要使函数有意义,则有⎩⎪⎨⎪⎧3x -2>0,2x -1>0,2x -1≠1,解得x >23且x ≠1,故该函数的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1∪(1,+∞). (3)∵0<x ≤99,∴1<x +1≤100. ∴0<lg(x +1)≤2, ∴0<log 2(x +2)≤2, 即1<x +2≤4,即-1<x ≤2. 故该函数的定义域为(-1,2].学科素养升级练1.解析:f (x )+g (x )=log a (x +1)+log a (1-x )所以⎩⎪⎨⎪⎧x +1>01-x >0,解得-1<x <1,函数f (x )+g (x )的定义域为(-1,1),故A 正确;f (-x )+g (-x )=log a (-x +1)+log a (1+x ),所以f (x )+g (x )=f (-x )+g (-x ),所以函数f (x )+g (x )是偶函数,图象关于y 轴对称,故B 正确;f (x )+g (x )=log a (x +1)+log a (1-x )=log a (x +1)(1-x )=log a (-x 2+1),令t =-x 2+1,则y =log a t ,在x ∈(-1,0)上,t =-x 2+1单调递增,在x ∈(0,1)上,t =-x 2+1单调递减,当a >1时,y =log a t 单调递增,所以在x ∈(-1,0)上,f (x )+g (x )单调递增,在x ∈(0,1)上,f (x )+g (x )单调递减,所以函数f (x )+g (x )没有最小值,当0<a <1时,y =log a t 单调递减,所以在x ∈(-1,0)上,f (x )+g (x )单调递减,在x ∈(0,1)上,f (x )+g (x )单调递增,所以函数f (x )+g (x )有最小值为f (0)+g (0)=0,故C 错;f (x )-g (x )=log a (x +1)-log a (1-x )=log ax +11-x=log a ⎝⎛⎭⎪⎫-1+21-x ,令t =-1+21-x ,y =log a t .在x ∈(-1,1)上,t =-1+21-x 单调递增,当a >1时,f (x )+g (x )在(-1,1)单调递增,当0<a <1时,f (x )+g (x )在(-1,1)单调递减,故D错.故选AB.答案:AB2.解析:∵f (x 21)+f (x 22)+f (x 23)+…+f (x 22 017) =log a x 21+log a x 22+log a x 23+…+log a x 22 017 =log a (x 1x 2x 3…x 2 017)2=2log a (x 1x 2x 3…x 2 017) =2f (x 1x 2x 3…x 2 017), ∴原式=2×8=16. 答案:163.解析:(1)因为5.0+lg 1.5=5.0+lg 1510=5.0+lg 32=5.0+lg 3-lg 2≈5.0+0.477 1-0.301 0≈5.2, 所以①应填5.2; 因为5.0=5.0+lg V , 所以V =1,②处应填1.0;因为5.0+lg 0.4=5.0+lg 410=5.0+lg 4-1=5.0+2lg 2-1≈5.0+2×0.301 0-1≈4.6, 所以③处应填4.6;因为4.0=5.0+lg V ,所以lg V =-1.所以V=0.1.所以④处应填0.1.对照表补充完整如下:(2)则有4.5=5.0+lg V甲,所以V甲=10-0.5,则V乙=2×10-0.5.所以乙的对数视力值L乙=5.0+lg(2×10-0.5) =5.0+lg 2-0.5≈5.0+0.301 0-0.5≈4.8.。