2020版高考数学一轮复习课后限时集训9对数与对数函数文含解析北师大版2
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课后限时集训(九) 对数与对数函数(建议用时:60分钟) A 组 基础达标一、选择题 1.函数f (x )=lnx +31-2x的定义域是( )A.(-3,0) B .(-3,0]C .(-∞,-3)∪(0,+∞)D .(-∞,-3)∪(-3,0)A [因为f (x )=lnx +31-2x,所以要使函数f (x )有意义,需使⎩⎪⎨⎪⎧x +3>0,1-2x>0,即-3<x <0.]2.函数y =ln 1|2x -3|的图像为( )A BC DA [由题意易知2x -3≠0,即x ≠32,排除C ,D.当x >32时,函数为减函数,当x <32时,函数为增函数,故选A.]3.若函数f (x )=log a x (0<a <1)在区间[a,2a ]上的最大值是最小值的3倍,则a 的值为( ) A.24B.22C.14D.12A [∵0<a <1,∴函数f (x )在定义域上是减函数,所以当x ∈[a,2a ]时,f (x )max =log a a =1,f (x )min =log a 2a .由已知得1=3log a 2a ,∴a =(2a )3,解得a =24.故选A.] 4.设a =⎝ ⎛⎭⎪⎫1213,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1312,c =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π,则( ) A .c <a <b B .c <b <a C .a <b <c D .b <a <cB [法一:因为a =⎝ ⎛⎭⎪⎫1213>⎝ ⎛⎭⎪⎫1212>b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1312>0,c =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π<ln 1=0,所以c <b <a ,故选B. 法二:因为a 3=12>b 3=127=39,所以a >b >0.又c =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π<ln 1=0,所以c <b <a ,故选B.]5.已知定义在R 上的函数f (x )的周期为6,当x ∈[-3,3)时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-x +1,则f (-log 23)+f (log 2 12)=( ) A.373 B.403 C.433D.463C [f (-log 2 3)+f (log 2 12)=f (-log 2 3)+f (-6+log 2 12)=f (-log 2 3)+f ⎝⎛⎭⎪⎫log 2 316=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-log 2 3+log 2 3+1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12log 2316-log 2 316+1=3+log 2 16+2+163=433.故选C.]二、填空题6.计算:lg 0.001+ln e +2-1+log 23=________.-1 [原式=lg 10-3+ln e 12+2log 232=-3+12+32=-1.]7.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≤0,log 2x ,x >0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=________;方程f (-x )=12的解是________.-2 -2或1 [f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=log 214=-2;当x <0时,由f (-x )=log 2(-x )=12,解得x =-2,当x ≥0时,由f (-x )=2-x=12,解得x =1.]8.若函数f (x )=lg(10x+1)+ax 是偶函数,则a =________.-12[∵f (x )是偶函数,∴f (-1)=f (1),即lg(10-1+1)-a =lg(101+1)+a ,故2a =lg(10-1+1)-lg(101+1)=lg 1110-lg 11=lg 110=-1,解得a =-12,而当a =-12时,f (x )=lg(10x+1)-12x =lg(10x +1)+lg 10-12x =lg[(10x+1)10-12x ]=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1012x +10-12x ,此时有f (-x )=f (x ),综上可知,若函数f (x )=lg(10x +1)+ax 是偶函数,则a =-12.]三、解答题9.设f (x )=log a (1+x )+log a (3-x )(a >0,a ≠1),且f (1)=2. (1)求a 的值及f (x )的定义域;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32上的最大值. [解] (1)∵f (1)=2, ∴log a 4=2(a >0,a ≠1), ∴a =2.由⎩⎪⎨⎪⎧1+x >0,3-x >0,得x ∈(-1,3),∴函数f (x )的定义域为(-1,3). (2)f (x )=log 2(1+x )+log 2(3-x )=log 2(1+x )(3-x )=log 2[-(x -1)2+4], ∴当x ∈(-1,1]时,f (x )是增函数; 当x ∈(1,3)时,f (x )是减函数,故函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32上的最大值是f (1)=log 24=2.10.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,函数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).B 组 能力提升1.(2017·全国卷Ⅰ)设x ,y ,z 为正数,且2x=3y=5z,则( ) A .2x <3y <5z B .5z <2x <3y C .3y <5z <2x D .3y <2x <5zD [令t =2x=3y=5z, ∵x ,y ,z 为正数,∴t >1.则x =log 2t =lg t lg 2,同理,y =lg t lg 3,z =lg tlg 5.∴2x -3y =2lg t lg 2-3lg t lg 3=lg t 2lg 3-3lg 2lg 2×lg 3=lg t lg 9-lg 8lg 2×lg 3>0,∴2x >3y .又∵2x -5z =2lg t lg 2-5lg t lg 5=lg t 2lg 5-5lg 2lg 2×lg 5=lg t lg 25-lg 32lg 2×lg 5<0,∴2x <5z , ∴3y <2x <5z . 故选D.]2.(2019·广东模拟)已知函数f (x )=(e x -e -x)x ,f (log 5 x )+f (log 15x )≤2f (1),则x 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤15,1 B .[1,5] C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤15,5 D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,15∪[5,+∞) C [∵f (x )=(e x -e -x)x ,∴f (-x )=-x (e -x-e x )=(e x -e -x)x =f (x ), ∴函数f (x )是偶函数.∵f ′(x )=(e x-e -x )+x (e x +e -x)>0在(0,+∞)上恒成立. ∴函数f (x )在(0,+∞)上递增. ∵f (log 5 x )+f (log 15x )≤2f (1),∴2f (log 5 x )≤2f (1),即f (log 5 x )≤f (1), ∴|log 5 x |≤1,∴15≤x ≤5.故选C.]3.(2019·沈阳质检)已知函数f (x )=|log 3 x |,实数m ,n 满足0<m <n ,且f (m )=f (n ),若f (x )在[m 2,n ]上的最大值为2,则nm=________.9 [f (x )=|log 3 x |=⎩⎪⎨⎪⎧-log 3 x ,0<x <1,log 3 x ,x ≥1,所以f (x )在(0,1)上递减,在(1,+∞)上递增,由0<m <n 且f (m )=f (n ), 可得⎩⎪⎨⎪⎧0<m <1,n >1,log 3 n =-log 3 m ,则⎩⎪⎨⎪⎧0<m <1,n >1,mn =1,所以0<m 2<m <1,则f (x )在[m 2,1)上递减,在(1,n ]上递增,所以f (m 2)>f (m )=f (n ),则f (x )在[m 2,n ]上的最大值为f (m 2)=-log 3 m 2=2,解得m =13,则n =3,所以nm =9.]4.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 的取值范围. [解] (1)因为f (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),所以⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,1-x >0,解得-1<x <1.故所求函数的定义域为{x |-1<x <1}. (2)f (x )为奇函数.证明如下:由(1)知f (x )的定义域为{x |-1<x <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{x |-1<x <1}上是增函数,由f (x )>0,得x +11-x>1,解得0<x <1.所以x 的取值范围是(0,1).。
第6节对数与对数函数【选题明细表】基础巩固(时间:30分钟)1.(2018·郑州质检)函数f(x)=log2(x2+2x-3)的定义域是( D )(A)[-3,1](B)(-3,1)(C)(-∞,-3]∪[1,+∞)(D)(-∞,-3)∪(1,+∞)解析:使函数f(x)有意义需满足x2+2x-3>0,解得x>1或x<-3,所以f(x)的定义域为(-∞,-3)∪(1,+∞).故选D.2.已知函数f(x)=则f(f(1))+f(log3)的值是( A )(A)5 (B)3 (C)-1 (D)解析:由题意可知f(1)=log21=0,f(f(1))=f(0)=30+1=2,f(log3)=+1=+1=2+1=3,所以f(f(1))+f(log3)=5.3.(2018·湖南张家界三模)在同一直角坐标系中,函数f(x)=2-ax,g(x)=log a(x+2)(a>0,且a≠1)的图象大致为( A )解析:若0<a<1,令f(x)=2-ax=0,则x=>2,选项C,D不满足.当a>1时,由2-ax=0,得x=<2,且g(x)=log a(x+2)在(-2,+∞)上是增函数,排除B,只有A满足.4.(2018·衡阳四中模拟)若函数y=(a>0,a≠1)的定义域和值域都是[0,1],则log a+log a等于( C )(A)1 (B)2 (C)3 (D)4解析:由题意可得a-a x≥0,a x≤a,定义域为[0,1],所以a>1,y=在定义域[0,1]上单调递减,由值域[0,1],所以f(0)==1,f(1)=0,所以a=2,所以log a+log a=log2+log2=log28=3,故选C.5.已知a,b>0且a≠1,b≠1,若log a b>1,则( D )(A)(a-1)(b-1)<0 (B)(a-1)(a-b)>0(C)(b-1)(b-a)<0 (D)(b-1)(b-a)>0解析:因为a>0,b>0且a≠1,b≠1,由log a b>1得log a>0,所以a>1,且>1或0<a<1且0<<1,则b>a>1或0<b<a<1.故(b-a)(b-1)>0.6.lg +2lg 2-()-1= .解析:lg +2lg 2-()-1=lg +lg 22-2=lg(×4)-2=1-2=-1.答案:-17.(2018·昆明诊断)设f(x)=lg(+a)是奇函数,则使f(x)<0的x的取值范围是.解析:由f(x)是奇函数可得a=-1,所以f(x)=lg ,定义域为(-1,1).由f(x)<0,可得0<<1,所以-1<x<0.答案:(-1,0)8.若函数f(x)=log2(x2-ax-3a)在区间(-∞,-2]上是减函数,则实数a 的取值范围是.解析:由题意得x2-ax-3a>0在区间(-∞,-2]上恒成立且函数y=x2-ax-3a在(-∞,-2]上递减,则≥-2且(-2)2-(-2)a-3a>0,解得实数a的取值范围是[-4,4).答案:[-4,4)能力提升(时间:15分钟)9.设2a=5b=m,且+=2,则m等于( A )(A)(B)10 (C)20 (D)100解析:由已知,得a=log2m,b=log5m,则+=+=log m2+log m5=log m10=2,解得m=.10.(2018·衡水中学模拟)设a=log54-log52,b=ln+ln 3,c=1,则a,b,c的大小关系为( A )(A)a<b<c (B)b<c<a(C)c<a<b (D)b<a<c解析:由题意得,a=log54-log52=log52,b=ln +ln 3=ln 2,c=1=.得a=,b=,而log2 5>log2 e>1,所以0<<<1,即0<a<b<1,又c=>1,故a<b<c,选A.11.已知函数f(x)=ln(a x+b)(a>0且a≠1)是R上的奇函数,则不等式f(x)>aln a的解集是( C )(A)(a,+∞)(B)(-∞,a)(C)当a>1时,解集是(a,+∞),当0<a<1时,解集是(-∞,a)(D)当a>1时,解集是(-∞,a),当0<a<1时,解集是(a,+∞)解析:依题意,f(0)=ln(1+b)=0,解得b=0,于是f(x)=ln a x=xln a.所以f(x)>aln a⇔xln a>aln a.当a>1时,x>a;当0<a<1时,x<a.12.关于方程|log2x|=a(a>0)的两个根x1,x2(x1<x2)的说法正确的是( C )(A)x1+x2>3 (B)x1x2>2(C)x1x2=1 (D)1<x1+x2<2解析:在同一坐标系中作出y=|log2x|与y=a的大致图象,由图可知0<x1<1,x2>1,所以log2x1=-a,log2x2=a,即log2x1+log2x2=0,log2(x1x2)=0,故x1x2=1.故选C.13.已知函数f(x)=若f(2-a)=1,则f(a)= . 解析:由题设若2-a<2,即a>0时,f(2-a)=-log2(1+a)=1,解得a=-,不合题意;当2-a≥2,即a≤0时,f(2-a)=2-a-1=1,即2-a=2⇒a=-1,符合题意.所以f(a)=f(-1)=-log24=-2.答案:-214.(2018·武邑中学模拟)已知函数f(x)=lg(mx2+2mx+1),若f(x)的值域为R,则实数m的取值范围是.解析:令g(x)=mx2+2mx+1值域为A,因为函数f(x)=lg(mx2+2mx+1)的值域为R,所以(0,+∞)⊆A,当m=0时,g(x)=1,f(x)的值域不是R,不满足条件; 当m≠0时,解得m≥1.答案:[1,+∞)。
课时跟踪练(九)A 组 基础巩固1.若函数f (x )=⎩⎨⎧log 3(2x +5),x >0,12x ,x ≤0,则f (f (-1))=()A .2B.12C.14D .log 37解析:因为f (-1)=12-1=2,所以f (f (-1))=f (2)=log 39=2. 答案:A2.(2018·天津卷)已知a =log 3 72,b =(14)13,c =log 13 15,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >b >aD .c >a >b解析:因为c =log 1315=log 35,a =log 372,又y =log 3x 在(0,+∞)上是增函数, 所以log 35>log 372>log 33=1,所以c >a >1.因为y =(14)x 在(-∞,+∞)上是减函数,所以(14)13<(14)0=1,即b <1.所以c >a >b .故选D.答案:D3.若函数y =a |x |(a >0,且a ≠1)的值域为{y |y ≥1},则函数y =log a |x |的图象大致是( )解析:由于y =a |x |的值域为{y |y ≥1},所以a >1,则y =log a x 在(0,+∞)上是增函数, 又函数y =log a |x |的图象关于y 轴对称. 因此y =log a |x |的图象应大致为选项B. 答案:B4.(2019·衡阳四中月考)若函数y =a -a x (a >0,a ≠1)的定义域和值域都是[0,1],则log a 56+log a 485=( )A .1B .2C .3D .4解析:由题意可得a -a x ≥0,a x ≤a ,定义域为[0,1],所以a >1, y =a -a x 在定义域为[0,1]上单调递减,值域是[0,1],所以f (0)=a -1=1,f (1)=0,所以a =2,所以log a 56+log a 485=log 256+log 2485=log 28=3.答案:C5.(2019·肇庆二模)已知f (x )=lg(10+x )+lg(10-x ),则( ) A .f (x )是奇函数,且在(0,10)上是增函数 B .f (x )是偶函数,且在(0,10)上是增函数 C .f (x )是奇函数,且在(0,10)上是减函数 D .f (x )是偶函数,且在(0,10)上是减函数解析:由⎩⎪⎨⎪⎧10+x >0,10-x >0,得x ∈(-10,10),且f (x )=lg(100-x 2).所以f (x )是偶函数.又t =100-x 2在(0,10)上递减,y =lg t 在(0,+∞)上递增,故函数f (x )在(0,10)上递减.答案:D6.(2019·成都七中检测)已知a >b >1,若log a b +log b a =52,a b =b a ,则a =________,b =________.解析:设log b a =t ,则t >1,因为t +1t =52,所以t =2,则a =b 2. 又a b =b a ,所以b 2b =bb 2, 即2b =b 2,解得b =2,a =4. 答案:4 27.(2019·河南普通高中毕业班高考适应性考试)已知函数f (x )=log 0.5(sin x +cos 2 x -1),x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,则f (x )的取值范围是________.解析:设g (x )=sin x +cos 2 x -1,x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以g (x )=sin x -sin 2x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x -122+14.又1>sin x >0,所以当sin x =12时,g (x )取到最大值14.所以0<g (x )≤14,则f (x )=log 0.5g (x )≥log 0.514=2.答案:(2,+∞)8.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,+∞)9.(2019·菏泽一中阶段检测)已知x ,y ,z 均为正数,且2x =4y=6z .(1)证明:1x +1y >1z;(2)若z =log 64,求x ,y 的值,并比较2x ,3y ,4z 的大小. (1)证明:令2x =4y =6z =k >1,则x =log 2k ,y =log 4k ,z =log 6k , 所以1x +1y =log k 2+log k 4=log k 8,1z =log k 6.因为k >1,所以log k 8>log k 6,所以1x +1y >1z .(2)解:因为z =log 64,所以6z =4, 所以x =2,y =1, 所以4z =log 644=log 6256. 又63<256<64,则3<log 6256<4. 故3y <4z <2x .10.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且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 )=log 12(-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转化为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).B 组 素养提升11.(2019·衡阳八中月考)f (x )=x α满足f (2)=4,那么函数g (x )=|log α(x +1)|的图象大致为()解析:由f (2)=2α=4,得α=2.所以g (x )=|log 2(x +1)|,则g (x )的图象由y =|log 2x |的图象向左平移一个单位得到,C 满足.答案:C12.(2019·临汾三模)已知函数f (x )=|ln x |,若f (m )=f (n )(m >n >0),则2m +1+2n +1=( ) A.12B .1C .2D .4解析:函数f (x )=|ln x |的图象如图所示:由f (m )=f (n ),m >n >0,可知m >1>n >0, 所以ln m =-ln n ,则mn =1.所以2m +1+2n +1=2(m +n )+4mn +m +n +1=2(m +n +2)m +n +2=2.答案:C13.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-log 2(3-x ),x <2,2x -2-1,x ≥2,若f (2-a )=1,则f (a )=________.解析:若2-a <2,即a >0时,f (2-a )=-log 2(1+a )=1.解得a =-12,不合题意.当2-a ≥2,即a ≤0时,f (2-a )=2-a -1=1,即2-a =2⇒a =-1,所以f (a )=f (-1)=-log 24=-2.答案:-214.已知函数f (x )=ln x +1x -1.(1)求函数f (x )的定义域,并判断函数f (x )的奇偶性;(2)对于x∈[2,6],f(x)=ln x+1x-1>lnm(x-1)(7-x)恒成立,求实数m的取值范围.解:(1)由x+1x-1>0,解得x<-1或x>1,所以函数f(x)的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞),当x∈(-∞,-1)∪(1,+∞)时,f(-x)=ln -x+1-x-1=lnx-1x+1=ln⎝⎛⎭⎪⎫x+1x-1-1=-lnx+1x-1=-f(x),所以f(x)=ln x+1x-1是奇函数.(2)由于x∈[2,6]时,f(x)=ln x+1x-1>lnm(x-1)(7-x)恒成立,所以x+1x-1>m(x-1)(7-x)>0,因为x∈[2,6],所以0<m<(x+1)(7-x)在x∈[2,6]上恒成立.令g(x)=(x+1)(7-x)=-(x-3)2+16,x∈[2,6],由二次函数的性质可知,x∈[2,3]时函数g(x)单调递增,x∈[3,6]时函数g(x)单调递减,即x∈[2,6]时,g(x)min=g(6)=7,所以0<m<7.。
第六节对数与对数函数A组基础题组1.(2015北京西城一模)关于函数f(x)=log3(-x)和g(x)=3-x,下列说法正确的是( )A.都是奇函数B.都是偶函数C.函数f(x)的值域为RD.函数g(x)的值域为R2.(2017北京东城一模)如果a=log41,b=log23,c=log2π,那么这三个数的大小关系是( )A.c>b>aB.a>c>bC.a>b>cD.b>c>a3.若函数f(x)=log a x(0<a<1)在区间[a,2a]上的最大值是最小值的3倍,则a的值为( )A. B. C. D.4.(2016课标全国Ⅰ,8,5分)若a>b>0,0<c<1,则( )A.log a c<log b cB.log c a<log c bC.a c<b cD.c a>c b5.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 a2+6,则a的值为.6.函数f(x)=log2·lo(2x)的最小值为.7.(2017北京西城二模)函数f(x)=则f = ;方程f(-x)=的解是.8.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)=lo x.(1)求函数f(x)的解析式;(2)解不等式f(x2-1)>-2.9.已知函数f(x)=log4(ax2+2x+3).(1)若f(1)=1,求f(x)的单调区间;(2)是否存在实数a,使f(x)的最小值为0?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.B组提升题组10.(2016北京海淀期中)如图,点O为坐标原点,点A(1,1).若函数y=a x(a>0,且a≠1)和y=log b x(b>0,且b≠1)的图象与线段OA分别交于M,N两点,且M,N恰好是线段OA的两个三等分点,则a,b满足( )A.a<b<1B.b<a<1C.b>a>1D.a>b>111.已知lg a+lg b=0(a>0且a≠1,b>0且b≠1),则函数f(x)=a x与g(x)=-log b x的图象可能是( )12.已知函数f(x)=若|f(x)|≥ax,则a的取值范围是( )A.(-∞,0]B.(-∞,1]C.[-2,1]D.[-2,0]13.(2016广西柳州期中)已知函数y=lo(x2-ax+a)在区间(-∞,]上是增函数,则实数a的取值范围是.14.已知f(3x)=4xlog23+233,则f(2)+f(4)+f(8)+…+f(28)的值为.15.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,解不等式f(x)>0.答案精解精析A组基础题组1.C 函数f(x)与函数g(x)都是非奇非偶函数,排除A和B;函数f(x)=log3(-x)的值域为R,C正确;函数g(x)=3-x的值域是(0,+∞),D错误,故选C.2.A ∵a=log41=0,1<b=log23<c=log2π,∴c>b>a,故选A.3.A ∵0<a<1,∴函数f(x)是定义域上的减函数,∴f(x)max=log a a, f(x)min=log a2a,∴log a a=3log a2a⇒a=(2a)3⇒8a2=1⇒a=.故选A.4.B ∵0<c<1,∴当a>b>1时,log a c>log b c,A项错误;∵0<c<1,∴y=log c x在(0,+∞)上单调递减,又a>b>0,∴log c a<log c b,B项正确;∵0<c<1,∴函数y=x c在(0,+∞)上单调递增,又∵a>b>0,∴a c>b c,C项错误;∵0<c<1,∴y=c x在(0,+∞)上单调递减,又∵a>b>0,∴c a<c b,D项错误.故选B.5.答案 2解析显然函数y=a x与y=log a x在[1,2]上的单调性相同,因此函数f(x)=a x+log a x在[1,2]上的最大值与最小值之和为f(1)+f(2)=(a+log a1)+(a2+log a2)=a+a2+log a2=log a2+6,故a+a2=6,解得a=2或a=-3(舍去).6.答案-解析依题意得f(x)=log2x·(2+2log2x)=(log2x)2+log2x=-≥-,当且仅当log2x=-,即x=时等号成立,因此函数f(x)的最小值为-.7.答案-2;-,1解析∵>0,∴f=log 2=-2.当-x>0,即x<0时, f(-x)=log2(-x)=,解得x=-.当-x≤0,即x≥0时, f(-x)=2-x=,解得x=1.故f(-x)=的解是-,1.8.解析(1)当x<0时,-x>0,则f(-x)=lo(-x).因为函数f(x)是偶函数,所以f(x)=f(-x)=lo(-x),x<0.所以函数f(x)的解析式为f(x)=(2)因为f(4)=lo4=-2, f(x)是偶函数,所以不等式f(x2-1)>-2可化为f(|x2-1|)>f(4).又因为函数f(x)在(0,+∞)上是减函数,所以|x2-1|<4,解得-<x<,即不等式的解集为(-,).9.解析(1)因为f(1)=1,所以log 4(a+5)=1,因此a+5=4,a=-1,此时f(x)=log4(-x2+2x+3).由-x2+2x+3>0得-1<x<3,即函数f(x)的定义域为(-1,3).令t=-x2+2x+3, 则t=-x2+2x+3在(-1,1]上单调递增,在(1,3)上单调递减.又y=log4t在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)的单调递增区间是(-1,1],单调递减区间是(1,3).(2)存在.理由如下:假设存在实数a,使f(x)的最小值为0.令h(x)=ax2+2x+3,则h(x)有最小值1,因此应有解得a=.故存在实数a=,使f(x)的最小值为0.B组提升题组10.A 由题图知,函数y=a x(a>0,且a≠1)与y=log b x(b>0,且b≠1)均为减函数,所以0<a<1,0<b<1.因为点A的坐标为(1,1),所以直线OA的方程为y=x,因为函数y=a x的图象经过点M,所以它的反函数y=log a x的图象也过点M,由对数函数的图象和性质知a<b,所以a<b<1.故选A.11.B 因为lg a+lg b=0(a>0且a≠1,b>0且b≠1),所以lg(ab)=0,所以ab=1,即b=,故g(x)=-log b x=-lo x=log a x,则f(x)与g(x)互为反函数,其图象关于直线y=x对称,结合选项知B正确.故选B.12.D 作出y=|f(x)|的图象,如图:当a>0时,y=ax与y=ln(x+1)的图象在x>0时必有交点,所以a≤0.当x≥0时,|f(x)|≥ax显然成立;当x<0时,|f(x)|=x2-2x,|f(x)|≥ax恒成立⇒a≥x-2恒成立,又x-2<-2,∴a≥-2.∴-2≤a≤0,故选D.13.答案[2,2+2)解析设g(x)=x2-ax+a,由于y=g(x)在区间(-∞,]上是增函数,故在区间(-∞,]上,g(x)应是减函数,且g(x)>0.故有即解得∴2≤a<2+2.故实数a的取值范围是[2,2+2).14.答案 2 008解析令t=3x,则x=log 3t, f(t)=4log3t·log23+233=·log23+233=4log2t+233,所以f(2)+f(4)+f(8)+…+f(28)=4×(1+2+3+…+8)+8×233=144+1 864=2 008.15.解析(1)要使函数f(x)有意义则有解得-1<x<1.故所求函数f(x)的定义域为(-1,1).(2)f(x)为奇函数.证明:由(1)知f(x)的定义域为(-1,1),关于原点对称, 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⇔>1,解得0<x<1.所以不等式f(x)>0的解集是(0,1).。
2019-2020年高考总复习文数(北师大版)讲义:第2章 第06节 对数与对数函数 Word 版含答案(4)换底公式log a b =log m blog m a (a >0且a ≠1,b >0,m >0,且m ≠1).4.对数函数的图像与性质(1)在运算性质log a M n =n log a M 中,易忽视M >0. (2)解决与对数函数有关的问题时易漏两点: ①函数的定义域; ②对数底数的取值范围.(3)对数大小对对数函数图像的影响比较图像与y =1的交点,交点的横坐标越大,对应的对数函数的底数越大.也就是说,沿直线y =1由左向右看,底数a 增大(如图).1.判断下列结论的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数y =lg[(x +3)(x -3)]与y =lg(x +3)+lg (x -3)的定义域相同.( ) (2)log 2x 2=2log 2x .( )(3)当x >1时,若log a x >log b x ,则a <b .( ) (4)函数f (x )=log 5(2x +1)在R 上为增函数.( ) (5)当a >1且b >1或0<a <1且0<b <1时,log a b >0.( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ 2.对于a >0且a ≠1,下列结论正确的是( ) ①若M =N ,则log a M =log a N ; ②若log a M =log a N ,则M =N ; ③若log a M 2=log a N 2,则M =N ; ④若M =N ,则log a M 2=log a N 2. A .①③ B .②④ C .②D .①②④解析:选C 若M =N =0,则log a M ,log a N ,log a M 2,log a N 2无意义,若log a M 2=log a N 2,则M 2=N 2,即|M |=|N |,①③④不正确,②正确.3.计算:2log 510+log 50.25=( ) A .0 B .1 C .2D .4解析:选C 2log 510+log 50.25=log 5100+log 50.25=log 525=2. 4.函数y =log a x 的图像如图所示,则实数a 的可能取值是( )A .5B .15C .1eD .12解析:选A ∵函数y =log a x 的图像一致上升, ∴函数y =log a x 为单调增函数,∴a >1,故选A .5.(教材习题改编)若log 5 3=a ,log 5 4=b ,lg 2=m ,则lg 3a +lg 4b =________(用m 表示).解析:lg 3a +lg 4b =lg 3log 5 3+lg 4log 5 4=lg 5+lg 5=2lg 5=2(1-lg 2)=2(1-m )=2-2m .答案:2-2m对数与对数运算 [明技法]对数运算的一般思路(1)首先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后再用对数运算性质化简合并.(2)将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算性质,转化为同底对数真数的积、商、幂的运算.[提能力]【典例】 计算(1-log 63)2+log 62·log 618log 64.解:原式=1-2log 63+(log 63)2+log 663·log 6(6×3)log 64=1-2log 63+(log 63)2+(1-log 63)(1+log 63)log 64=1-2log 63+(log 63)2+1-(log 63)2log 64=2(1-log 63)2log 62=log 66-log 63log 62=log 62log 62=1.[刷好题]1.(xx·黄山模拟)若a =log 43,则2a +2-a =________. 解析:∵a =log 43,∴4a =3⇒2a =3, ∴2a +2-a =3+13=433.答案:4332.(金榜原创)已知log 23=a,3b =7,求log 37221的值.解:由题意可知3b =7,∴log 37=b . ∴log 37221=log6384=log 284log 263=log 2(22×3×7)log 2(32×7)=2+log 23+log 23·log 372log 23+log 23·log 37=2+a +ab 2a +ab.对数函数的图像及应用 [明技法]应用对数型函数的图像可求解的问题(1)对一些可通过平移、对称变换作出其图像的对数型函数,在求解其单调性(单调区间)、值域(最值)、零点时,常利用数形结合思想.(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图像问题,利用数形结合法求解. [提能力]【典例】 (xx· 渭南质检)函数f (x )=log a |x |+1(0<a <1)的图像大致为( )解析:选A 由函数f (x )的解析式可确定该函数为偶函数,图像关于y 轴对称.设g (x )=log a |x |,先画出x >0时,g (x )的图像,然后根据g (x )的图像关于y 轴对称画出x <0时g (x )的图像,最后由函数g (x )的图像向上整体平移一个单位即得f (x )的图像,结合图像知选A .[母题变式] 若将本例的函数换为“y =log a |x -1|(a >1)”,则其图像又如何?解:函数y =log a |x -1|(a >1)是由函数y =log a |x |(a >1)的图像向右平移1个单位得到,而函数y =log a |x |(a >1)的图像关于y 轴对称,故其图像如图所示:[刷好题]1.(xx·邵阳模拟)已知函数f (x )=log a (2x +b -1)(a >0,a ≠1)的图像如图所示,则a ,b 满足的关系是( )A .0<a -1<b <1 B .0<b <a -1<1 C .0<b -1<a <1D .0<a -1<b -1<1解析:选A 由函数图像可知,f (x )在R 上单调递增,故a >1.函数图像与y 轴的交点坐标为(0,log a b ),由函数图像可知-1<log a b <0,解得1a <b <1.综上有0<1a<b <1.2.(xx·梅州模拟)函数f (x )=|log 3x |在区间[a ,b ]上的值域为[0,1],则b -a 的最小值为________. 解析:数形结合|log 3x |=0,则x =1,|log 3x |=1,则x =13或3.作图,由图可知(b -a )min =1-13=23.答案:23对数函数性质的综合 [析考情]对数函数的性质及其应用是每年高考的必考内容之一,主要考查比较对数值的大小,解简单的不等式,有时考查判断对数型函数的单调性、奇偶性及最值问题.多以选择题或填空题的形式考查,难度低、中、高档都有.[提能力]命题点1:比较对数值大小问题【典例1】 (xx·西安模拟)设a =log 36,b =log 510,c =log 714,则( ) A .c >b >a B .b >c >a C .a >c >bD .a >b >c解析:选D a =log 36=1+log 32,b =log 510=1+log 52,c =log 714=1+log 72,则只要比较log 32,log 52,log 72的大小即可,在同一坐标系中作出函数y =log 3x ,y =log 5x ,y =log 7x 的图像,由三个图像的相对位置关系,可知a >b >c ,故选D .命题点2:解简单的对数不等式或方程【典例2】 (1)(xx·枣庄月考)已知log 0.7(2x )<log 0.7(x -1),则x 的取值范围是________; (2)若f (x )=lg x ,g (x )=f (|x |),则g (lg x )>g (1)时,x 的取值范围是________.解析:(1)∵函数y =log 0.7x 在(0,+∞)上为减函数, ∴由log 0.7(2x )<log 0.7(x -1),得⎩⎨⎧2x >0x -1>02x >x -1,解得x >1.(2)当g (lg x )>g (1)时,f (|lg x |)>f (1),由f (x )为增函数得|lg x |>1,从而lg x >1或lg x <-1,解得0<x <110或x >10.答案:(1)(1,+∞) (2)⎝⎛⎭⎫0,110∪(10,+∞) 命题点3:与对数函数有关的函数性质问题【典例3】 (xx·临沂质检)已知函数f (x )=log a (8-ax )(a >0,a ≠1),若f (x )>1在区间[1,2]上恒成立,则实数a 的取值范围为________.解析:当a >1时,f (x )=log a (8-ax )在[1,2]上是减函数, 由f (x )>1恒成立,则f (x )min =log a (8-2a )>1,解之得1<a <83.若0<a <1时,f (x )在x ∈[1,2]上是增函数, 由f (x )>1恒成立,则f (x )min =log a (8-a )>1, 且8-2a >0,所以a <4,又a >4,故不存在. 综上可知,实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫1,83. 答案:⎝⎛⎭⎫1,83 [悟技法]应用对数函数性质的常见题型与求解策略1.(xx·昆明模拟)已知定义在R 上的函数f (x )=2|x-m |-1(m 为实数)为偶函数.记a =f (log 0.53),b=f (log 25),c =f (2m ),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a <b <cB .c <a <bC .a <c <bD .c <b <a解析:选B ∵f (x )是偶函数,∴m =0.∴f (x )=2|x |-1,在[0,+∞)上单调递增,a =f (log 0.53)=f (-log 23)=f (log 23),b =f (log 25),c =f (0)=f (log 21).又log 21<log 23<log 25,∴c <a <b .2.(xx·南昌一模)函数y =log 23(2x -1)的定义域是________.解析:由log 23 (2x -1)≥0⇒0<2x -1≤1⇒12<x ≤1.答案:⎝⎛⎦⎤12,13.函数f (x )=a x +log a (x +1)在[0,1]上的最大值和最小值之和为a ,则a 的值为________. 解析:y =a x 与y =log a (x +1)的单调性相同.∴不论a >1还是0<a <1都有f (0)+f (1)=a ,即a 0+log a 1+a +log a 2=a ,解得a =12.答案:12。
课时作业(九) 对数与对数函数A 级1.若函数y =f (x )是函数y =a x (a >0,且a ≠1)的反函数,且f (2)=1,则f (x )=( ) A .log 2x B.12xC .log 12xD .2x -22.若f (x )=1log 12(2x +1),则f (x )的定义域为( )A.⎝⎛⎭⎫-12,0B.⎝⎛⎭⎫-12,+∞ C.⎝⎛⎭⎫-12,0∪(0,+∞) D.⎝⎛⎭⎫-12,2 3.(2012·大纲全国卷)已知x =ln π,y =log 52,z =e -12,则( )A .x <y <zB .z <x <yC .z <y <xD .y <z <x4.(2012·东北三校第一次联考)已知函数f (x )=log 12|x -1|,则下列结论正确的是( )A .f ⎝⎛⎭⎫-12<f (0)<f (3) B .f (0)<f ⎝⎛⎭⎫-12<f (3) C .f (3)<f ⎝⎛⎭⎫-12<f (0) D .f (3)<f (0)<f ⎝⎛⎭⎫-12 5.设f (x )是定义在R 上以2为周期的偶函数,已知当x ∈(0,1)时,f (x )=log 12(1-x ),则函数f (x )在(1,2)上( )A .是增函数,且f (x )<0B .是增函数,且f (x )>0C .是减函数,且f (x )<0D .是减函数,且f (x )>06.(2011·陕西卷)设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg x ,x >010x ,x ≤0,则f (f (-2))=________.7.8.函数y =log 12(x 2-6x +17)的值域是________.9.(2012·南京月考)若log 2a 1+a 21+a <0,则a 的取值范围是__________.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.11.已知函数f (x )=log 4(ax 2+2x +3). (1)若f (x )定义域为R ,求a 的取值范围; (2)若f (1)=1,求f (x )的单调区间.B 级1.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m 、n 的值分别为( )A.12、2 B.12、4 C.22、 2 D.14、4 2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x +1 x ≤0log 2x x >0,则使函数f (x )的图像位于直线y =1上方的x 的取值范围是________.3.若f (x )=x 2-x +b ,且f (log 2a )=b ,log 2f (a )=2(a ≠1). (1)求f (log 2x )的最小值及对应的x 值; (2)x 取何值时,f (log 2x )>f (1),且log 2f (x )<f (1).答案课时作业(九) A 级1.A f (x )=log a x ,∵f (2)=1,∴log a 2=1.∴a =2. ∴f (x )=log 2x .2.C 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧2x +1>0,log 12(2x +1)≠0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x >-12,2x +1≠1,即x >-12且x ≠0,∴选C.3.D ∵x =ln π>ln e ,∴x >1. ∵y =log 52<log 55,∴0<y <12.∴z =e -12=1e >14=12,∴12<z <1.综上可得,y <z <x .4.C 依题意得f (3)=log 122,f ⎝⎛⎭⎫-12=log 1232,f (0)=log 121,又log 122<log 1232<log 121,所以f (3)<f ⎝⎛⎭⎫-12<f (0).故选C. 5.D f (x )是定义在R 上以2为周期的偶函数,由x ∈(0,1)时,f (x )=log 12(1-x )是增函数且f (x )>0,得函数f (x )在(2,3)上也为增函数且f (x )>0,而直线x =2为函数的对称轴,则函数f (x )在(1,2)上是减函数,且f (x )>0,故选D.6.解析: ∵x =-2<0,∴f (-2)=10-2=1100>0,所以f (10-2)=lg 10-2=-2,即f (f (-2))=-2.答案: -27.解析: 原式=lg 4+12lg 2-lg 7-23lg 8+lg 7+12lg 5=2lg 2+12(lg 2+lg 5)-2lg 2=12.答案: 128.解析: 令t =x 2-6x +17=(x -3)2+8≥8,y =log 12t 为减函数数,所以有log 12t ≤log128=-3.答案: (-∞,-3] 9.解析: 当2a >1时, ∵log 2a 1+a 21+a<0=log 2a 1,∴1+a 21+a<1.∵1+a >0,∴1+a 2<1+a , ∴a 2-a <0,∴0<a <1,∴12<a <1.当0<2a <1时,∵log 2a 1+a 21+a <0=log 2a 1,∴1+a 21+a>1.∵1+a >0,∴1+a 2>1+a , ∴a 2-a >0,∴a <0或a >1,此时不合题意. 综上所述,a ∈⎝⎛⎭⎫12,1. 答案: ⎝⎛⎭⎫12,110.解析: (1)f (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),则⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,1-x >0,解得-1<x <1. 故所求函数f (x )的定义域为{x |-1<x <1}.(2)由(1)知f (x )的定义域为{x |-1<x <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.11.解析: (1)因为f (x )的定义域为R , 所以ax 2+2x +3>0对任意x ∈R 恒成立, 显然a =0时不合题意,从而必有⎩⎨⎧a >0Δ<0,即⎩⎨⎧a >04-12a <0,解得a >13.即a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫13,+∞.(2)∵f (1)=1,∴log 4(a +5)=1,因此a +5=4,a =-1,这时f (x )=log 4(-x 2+2x +3). 由-x 2+2x +3>0得-1<x <3,即函数定义域为(-1,3). 令g (x )=-x 2+2x +3.则g (x )在(-1,1)上单调递增,在(1,3)上单调递减, 又y =log 4x 在(0,+∞)上单调递增, 所以f (x )的单调递增区间是(-1,1), 单调递减区间是(1,3).B 级1.A f (x )=|log 2x |=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x ≥1-log 2x ,0<x <1,根据f (m )=f (n )及f (x )的单调性,知0<m <1,n >1,又f (x )在[m 2,n ]上的最大值为2,故f (m 2)=2,易得n =2,m =12.2.解析: 当x ≤0时,由3x +1>1,得x +1>0,即x >-1. ∴-1<x ≤0.当x >0时,由log 2x >1,得x >2. ∴x 的取值范围是{x |-1<x ≤0或x >2}. 答案: {x |-1<x ≤0或x >2}3.解析: (1)∵f (x )=x 2-x +b ,∴f (log 2a )=(log 2a )2-log 2a +b . 由已知(log 2a )2-log 2a +b =b ,∴log 2a (log 2a -1)=0. ∵a ≠1,∴log 2a =1,∴a =2. 又log 2f (a )=2,∴f (a )=4.∴a 2-a +b =4,∴b =4-a 2+a =2.故f (x )=x 2-x +2. 从而f (log 2x )=(log 2x )2-log 2x +2=⎝⎛⎭⎫log 2x -122+74.∴当log 2x =12,即x =2时,f (log 2x )有最小值74.(2)由题意⎩⎪⎨⎪⎧ (log 2x )2-log 2x +2>2log 2(x 2-x +2)<2⇒⎩⎪⎨⎪⎧x >2或0<x <1-1<x <2⇒0<x <1.∴x 的取值为(0,1).。
课后限时集训(九)
(建议用时:60分钟) A 组 基础达标
一、选择题
1.(2019·大同模拟)已知log 7[log 3(log 2x )]=0,那么x -1
2等于( )
A .13 B.36 C .33 D.24 D [由log 7[log 3(log 2x )]=0得log 3(log 2x )=1, ∴log 2x =3,∴x =8,则x -12=8-12=2
4
,故选D.]
2.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且当x ≥0时,f (x )=ln(x +1),则函数f (x )的大致图像为( )
C [先作出当x ≥0时,f (x )=ln(x +1)的图像,显然图像经过点(0,0),且在(0,+∞)上缓慢增长.再把此图像关于y 轴对称,可得函数f (x )在R 上的大致图像,如选项C 所示,故选C .]
3.(2019·衡水模拟)函数y =log 2
3
x -的定义域是( )
A .[1,2]
B .[1,2)
C .⎣⎢⎡⎦
⎥⎤12,1 D .⎝ ⎛⎦
⎥⎤12,1 D [由题意知⎩⎪⎨⎪
⎧
2x -1>0,log 2
3x -,
即⎩⎪⎨⎪⎧
x >12,
2x -1≤1,
解得1
2
<x ≤1,故选D.]
4.(2017·天津高考)已知奇函数f (x )在R 上是增函数.若a =-f ⎝
⎛⎭⎪⎫log 2 15,b =f (log 2
4.1),c =f (20.8
),则a ,b ,c 的大小关系为( )
A .a <b <c
B .b <a <c
C .c <b <a
D .c <a <b
C [∵f (x )在R 上是奇函数,
∴a =-f ⎝
⎛⎭⎪⎫log 215=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-log 215=f (log 25). 又f (x )在R 上是增函数,且log 25>log 24.1>log 24=2>20.8
, ∴f (log 25)>f (log 24.1)>f (20.8
),∴a >b >c . 故选C .]
5.(2019·龙岩模拟)已知y =log a (2-ax )(a >0,且a ≠1)在区间[0,1]上是减函数,则
a 的取值范围是( )
A .(0,1)
B .(0,2)
C .(1,2)
D .[2,+∞)
C [由题意知⎩⎪⎨
⎪⎧
a >1,
2-a >0,
解得1<a <2,故选C .]
二、填空题
6.已知log 147=a ,log 145=b ,则用a ,b 表示log 3528=________.
2-a a +b [log 3528=log 1428log 1435=log 14⎝
⎛⎭⎪⎫14×147log 145+log 147=log 14142-log 147log 145+log 147=2-log 147log 145+log 147,∵log 147=a ,log 145=b ,∴原式=2-a a +b
.]
7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
log 2x ,x >0,
3-x
+1,x ≤0,
则f (f (1))+f ⎝
⎛⎭⎪⎫log 312=________.
5 [f (1)=0,则f (f (1))=f (0)=2,
f (lo
g 31
2)=3-log 312
+1=3log 32+1=3,
因此f (f (1))+f (log 31
2)=5.]
8.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪
⎧
41-x
,x ≤1,1-log 1
4x ,x >1,则满足不等式f (x )≤2的实数x 的取值集合为
________.
⎩⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪
1
2
≤x ≤4 [原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧
x ≤1,41-x ≤2或⎩
⎪⎨⎪
⎧
x >1,1-log 1
4x ≤2,解得1
2
≤x ≤1或1
<x ≤4,即实数x 的取值集合为⎩⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪
⎫x ⎪⎪⎪
1
2
≤x ≤4
.] 三、解答题
9.设f (x )=log a (1+x )+log a (3-x )(a >0,a ≠1),且f (1)=2. (1)求a 的值及f (x )的定义域;
(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦
⎥⎤0,32上的最大值.
[解] (1)因为f (1)=2, 所以log a 4=2(a >0,a ≠1), 所以a =2.
由⎩
⎪⎨
⎪⎧
1+x >0,3-x >0,得x ∈(-1,3),
所以函数f (x )的定义域为(-1,3). (2)f (x )=log 2(1+x )+log 2(3-x )
=log 2[(1+x )(3-x )]=log 2[-(x -1)2
+4], 所以当x ∈(-1,1]时,f (x )是增函数; 当x ∈(1,3)时,f (x )是减函数,
故函数f (x )在⎣⎢⎡⎦
⎥⎤0,32上的最大值是f (1)=log 24=2.
10.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 1
2x .
(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 1
2(-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 1
2
x ,x >0,0,x =0,
log 12-x
,x <0.
(2)因为f (4)=log 1
24=-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).
B 组 能力提升
1.若函数f (x )=log 2(x 2
-ax -3a )在区间(-∞,-2]上是减函数,则实数a 的取值范围是( )
A .(-∞,4)
B .(-4,4]
C .(-∞,-4)∪[-2,+∞)
D .[-4,4)
D [由题意知函数y =x 2-ax -3a 在区间(-∞,-2]上是减函数,且y >0恒成立,
则有⎩⎪⎨⎪⎧
a 2
≥-2,-2--
a -3a >0,
解得-4≤a <4,故选D.]
2.函数f (x )=log 2x ·log 2(2x )的最小值为________.
-14 [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,所以函数f (x )的最小值为-1
4
.]
3.(2019·福州模拟)若函数f (x )=⎩⎪⎨
⎪
⎧
-x +6,x ≤2,3+log a x ,x >2
(a >0,且a ≠1)的值域是[4,+
∞),则实数a 的取值范围是________.
(1,2] [当x ≤2时,y =-x +6≥4.∵f (x )的值域为[4,+∞), ∴当a >1时,3+log a x >3+log a 2≥4,∴log a 2≥1, ∴1<a ≤2;
当0<a <1时,3+log a x <3+log a 2,不合题意. 故a ∈(1,2].]
4.已知函数f (x )=log 4(ax 2
+2x +3). (1)若f (1)=1,求f (x )的单调区间;
(2)是否存在实数a ,使f (x )的最小值为0?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由.
[解] (1)因为f (1)=1,所以log 4(a +5)=1,
因此a +5=4,a =-1,此时f (x )=log 4(-x 2
+2x +3). 由-x 2
+2x +3>0,得-1<x <3, 所以函数f (x )的定义域为(-1,3). 令g (x )=-x 2
+2x +3,
则g (x )在(-1,1)上递增,在(1,3)上递减.
又y =log 4x 在(0,+∞)上递增, 所以f (x )的递增区间是(-1,1), 递减区间是(1,3).
(2)假设存在实数a ,使f (x )的最小值为0, 则h (x )=ax 2
+2x +3应有最小值1,
即⎩⎪⎨⎪
⎧
a >0,a ⎝ ⎛⎭
⎪⎫-1a 2+2⎝ ⎛⎭⎪⎫
-1a +3=1,解得a =1
2
.
故存在实数a =1
2使f (x )的最小值为0.。