(易错题)高中数学必修一第三单元《指数函数和对数函数》检测题(包含答案解析)
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高一数学《指数函数与对数函数》测试题(含答案解析)一、选择题:1、已知(10)xf x =,则(5)f =( ))A 、510 B 、105 C 、lg10 D 、lg 5 2、对于0,1a a >¹,下列说法中,正确的是(,下列说法中,正确的是( ))①若M N =则log log aa M N =; ②若loglog aaM N =则M N =;③若22log log a a M N =则M N =; ④若M N =则22log log a aM N=。
A 、①②③④、①②③④ B 、①③、①③ C 、②④、②④ D 、②、②3、设集合2{|3,},{|1,}xS y y x R T y y x x R ==Î==-Î,则S T 是 ( )) A 、Æ B 、T C 、S D 、有限集、有限集 4、函数22log (1)y x x =+³的值域为(的值域为( ))A 、()2,+¥B 、(),2-¥C 、[)2,+¥D 、[)3,+¥5、设 1.50.90.4812314,8,2y y y -æö===ç÷èø,则(,则( ))A 、312y y y >>B 、213y y y >>C 、132y y y >>D 、123y y y >> 6、在(2)log(5)a b a -=-中,实数a 的取值范围是(的取值范围是( )) A 、52a a ><或 B 、2335a a <<<<或 C 、25a << D 、34a << 7、计算()()22lg 2lg52lg 2lg5++×等于(等于( ))A 、0B 、1C 、2D 、3 8、已知3log 2a =,那么33log 82log 6-用a 表示是(表示是( ))A 、52a -B 、2a -C 、23(1)a a -+ D 、231a a -- 9、若21025x=,则10x-等于(等于()) A 、15 B 、15- C 、150 D 、16251010、若函数、若函数2(55)xy a a a =-+×是指数函数,则有(是指数函数,则有( ))A 、1a =或4a =B 、1a =C 、4a =D 、0a >,且1a ¹ 11、当1a >时,在同一坐标系中, 函数xy a -=与log xa y =的图象是图中的(的图象是图中的( ))12、已知1x ¹,则与x 3log 1+x 4log 1+x5log 1相等的式子是(相等的式子是( )) A 、x 60log 1 B 、3451log log log x x x ×× C 、 60log 1x D 、34512log log log x x x ×× 1313、、若函数()l o g (01)af x x a =<<在区间[],2a a 上的最大值是最小值的3倍,则a 的值为( ))A 、24B B、、22C C、、14D D、、121414、下图是指数函数(、下图是指数函数(1)x y a =,(2)x y b =,(3)x y c =x ,(4)x y d =x的图象,则的图象,则a 、b 、c 、d 与1的大小关系是(的大小关系是( ))A 、1a b c d <<<<B B、、1b a d c <<<<C 、1a b c d <<<<D D、、1a b d c <<<< 1515、若函数、若函数my x +=-|1|)21(的图象与x 轴有公共点,轴有公共点,则m 的取值范围是(的取值范围是( ))A 、1m £-B B、、10m -£<C C、、1m ³D D、、01m <£二、填空题:1616、指数式、指数式4532-ba 化为根式是化为根式是 。
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.。
一、选择题1.下列各组函数中,表示同一个函数的是( )A .211x y x -=-与1y x =+B .y x =与log xa y a =(0a >且1a ≠)C .21y x =-与1y x =-D .lg y x =与21lg 2y x =2.函数12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭的大致图象是( ). A . B .C .D .3.若lg 2a =,lg3b =,则5log 12等于( )A .21a b a++B .21a b a+C .21a b aD .21a b a-4.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 .115.专家对某地区新冠肺炎爆发趋势进行研究发现,从确诊第一名患者开始累计时间t (单位:天)与病情爆发系数()f t 之间,满足函数模型:0.22(50)11()t f t e --=+,当()0.1f t =时,标志着疫情将要大面积爆发,则此时t 约为( )(参考数据: 1.13e ≈) A .38B .40C .45D .476.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()2f x f x +=,且当[)1,1x ∈-时,()2f x x =,若函数()log 1a g x x =+图象与()f x 的图象恰有10个不同的公共点,则实数a 的取值范围为( )A .()4,+∞B .()6,+∞C .()1,4D .()4,67.已知函数3()22x f x =+,则111357(1)432234f f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++++= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭( ) A .212B .214C .7D .1528.若13log 2a =,131()2b =,2log 3c =,则,,a b c 的大小关系是( ) A .b a c << B .b c a << C .a b c << D .c b a <<9.在数学史上,一般认为对数的发明者是苏格兰数学家——纳皮尔(Napier ,1550-1617年).在纳皮尔所处的年代,哥白尼的“太阳中心说”刚刚开始流行,这导致天文学成为当时的热门学科.可是由于当时常量数学的局限性,天文学家们不得不花费很大的精力去计算那些繁杂的“天文数字”,因此浪费了若干年甚至毕生的宝贵时间.纳皮尔也是当时的一位天文爱好者,为了简化计算,他多年潜心研究大数字的计算技术,终于独立发明了对数.在那个时代,计算多位数之间的乘积,还是十分复杂的运算,因此纳皮尔首先发明了一种计算特殊多位数之间乘积的方法.让我们来看看下面这个例子:这两行数字之间的关系是极为明确的:第一行表示2的指数,第二行表示2的对应幂.如果我们要计算第二行中两个数的乘积,可以通过第一行对应数字的和来实现. 比如,计算64×256的值,就可以先查第一行的对应数字:64对应6,256对应8,然后再把第一行中的对应数字加和起来:6+8=14;第一行中的14,对应第二行中的16384,所以有:64×256=16384,按照这样的方法计算:16384×32768=( ) A .134217728B .268435356C .536870912D .51376580210.若函数()()212log 45f x x x =-++在区间()32,2m m -+内单调递增,则实数m 的取值范围为( ) A .4,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .4,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .4,23⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .4,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭11.已知1()44x f x x -=+-e ,若正实数a 满足3(log )14a f <,则a 的取值范围为( )A .34a >B .304a <<或43a >C .304a <<或1a > D .1a >12.设()lg (21)f xx a =-+是奇函数,则使f(x)<0的x 的取值范围是( ). A .(-1,0) B .(0, 1)C .(-∞,0)D .(-∞,0)∪(1,+∞)二、填空题13.下列命题中所有正确的序号是_____________.①函数1()3x f x a -=+(0a >且1)a ≠的图像一定过定点(1,4)P ; ②函数(1)f x -的定义域是(1,3),则函数()f x 的定义域为(2,4);③若1log 12a >,则a 的取值范围是112⎛⎫⎪⎝⎭,; ④若22ln ln()x y x y -->-- (0x >,0y <),则0x y +<. 14.已知0a >,函数()y f x =,其中21()log f x a x ⎛⎫=+⎪⎝⎭,若对任意1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,函数()y f x =在区间[,1]t t +上的最大值与最小值的差不超过1,则a 的取值范围为_______.15.定义{},,max ,,x x y x y y x y≥⎧=⎨<⎩,设{}()max ,log xa f x a a x=--(),1x R a +∈>.则不等式()2f x ≥的解集是_____________.16.函数()()cos1log sin f x x =的单调递增区间是____________. 17.方程()()22log 972log 31xx+=++的解为______. 18.有以下结论:①将函数xy e =的图象向右平移1个单位得到1x y e -=的图象; ②函数()x f x e =与()g x lnx =的图象关于直线y =x 对称③对于函数()xf x a =(a >0,且1a ≠),一定有()()121222f x f x x x f ++⎛⎫≤⎪⎝⎭④函数()22log (2)f x x x =-+的图象恒在x 轴上方.其中正确结论的序号为_________.19.已知奇函数()()y f x x R =∈满足:对一切x ∈R ,()()11f x f x +=-且[]0,1x ∈时,()1xf x e =-,则()2019f f =⎡⎤⎣⎦__________.20.如果()231log 2log 9log 64x x x f x =-+-,则使()0f x <的x 的取值范围是______.三、解答题21.已知函数()23x x f x a b =⋅+⋅,其中常数,a b 满足0ab ≠.(1)若0ab >,判断函数()f x 的单调性; (2)若0ab <,求(1)()f x f x +>时x 的取值范围.22.计算11213321(4()40.1()ab a b ----⋅(其中0a >,0b >)23.已知函数()12,012,0m x x x f x x n x x ⎧⎛⎫+-> ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨⎛⎫⎪++< ⎪⎪⎝⎭⎩是奇函数.(1)求实数m ,n 的值;(2)若对任意实数x ,都有()()420xxf f λ+≥成立.求实数λ的取值范围.24.设函数()log (0,1)a f x x a a =>≠. (1)解不等式(26)(5)f a f a +; (2)已知对任意的实数()23,14m f m m f ⎛⎫++ ⎪⎝⎭恒成立,是否存在实数k ,使得对任意的[1,0]x ∈-,不等式()()142240x x xf f k ++--⋅>恒成立,若存在,求出k 的范围;若不存在,请说明理由.25.已知222log ()log log x y x y +=+,则x y +的取值范围是__________. 26.已知函数11()ln 12f x x x ⎛⎫=+ ⎪-⎝⎭. (1)先求1(2)2f f ⎛⎫-⎪⎝⎭的值,再求[]1111(11)(12)(29)(66)11122966f f f f f f f f ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++-+++⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦的值; (2)求()f x 的定义域,并证明()f x 在定义域上恒正.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】分析各个选项中每组函数的定义域和对应关系,若定义域和对应关系均相同则为同一个函数,由此判断出正确选项.【详解】A .211x y x -=-的定义域为{}1x x ≠,1y x =+的定义域为R ,所以不是同一个函数;B .y x =与log xa y a =的定义域均为R ,且log xa y a =即为y x =,所以是同一个函数; C.y =(][),11,-∞-+∞,1y x =-的定义域为R ,所以不是同一个函数;D .lg y x =的定义域为()0,∞+,21lg 2y x =的定义域为{}0x x ≠,所以不是同一个函数, 故选:B. 【点睛】思路点睛:同一函数的判断步骤:(1)先判断函数定义域,若定义域不相同,则不是同一函数;若定义域相同,再判断对应关系;(2)若对应关系不相同,则不是同一函数;若对应关系相同,则是同一函数.2.A解析:A 【分析】去绝对值符号后根据指数函数的图象与性质判断. 【详解】由函数解析式可得:1,022,0xx x y x ⎧⎛⎫≥⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪<⎩可得值域为:01y <≤, 由指数函数的性质知:在(),0-∞上单调递增;在()0,∞+上单调递减. 故选:A. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.3.C解析:C 【分析】利用对数的换底公式可将5log 12用a 、b 表示. 【详解】根据对数的换底公式得,5lg12lg3lg 4lg32lg 22log 12lg5lg10lg 21lg 21a ba+++====---, 故选:C . 【点睛】关键点点睛:该题考查的是有关对数的运算,解答本题的关键是熟记换底公式以及对数的运算性质,利用运算性质化简、运算,其中lg5lg10lg 2=-是题目的一个难点和易错点.4.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=.5.B解析:B 【分析】 根据()0.1f t =列式求解即可得答案.【详解】 解:因为()0.1f t =,0.22(50)11()t f t e --=+,所以0.22(50)()0.111t f t e--==+,即0.22(50)011t e --=+,所以0.22(50)9t e --=,由于 1.13e ≈,故()21.12.29e e =≈,所以0.222().250t e e --=,所以()0.2250 2.2t --=,解得40t =. 故选:B. 【点睛】本题解题的关键在于根据题意得0.22(50)9t e --=,再结合已知 1.13e ≈得()21.12.29e e =≈,进而根据0.222().250t e e --=解方程即可得答案,是基础题.6.D解析:D【分析】转化条件为函数()f x 是周期为2的周期函数,且函数()g x 、()f x 的图象均关于1x =-对称,由函数的对称性可得两图象在1x =-右侧有5个交点,画出图象后,数形结合即可得解. 【详解】因为函数()f x 满足()()2f x f x +=,所以函数()f x 是周期为2的周期函数, 又函数()log 1a g x x=+的图象可由函数log a y x =的图象向左平移一个单位可得, 所以函数()log 1a g x x =+的图象的对称轴为1x =-,当[)1,1x ∈-时,()2f x x =,所以函数()f x 的图象也关于1x =-对称,在平面直角坐标系中作出函数()y f x =与()y g x =在1x =-右侧的图象,数形结合可得,若函数()log 1a g x x =+图象与()f x 的图象恰有10个不同的公共点, 则由函数图象的对称性可得两图象在1x =-右侧有5个交点,则()()13log 415log 61a a a g g ⎧>⎪=<⎨⎪=>⎩,解得()4,6a ∈. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是函数的周期性、对称性及数形结合思想的应用.7.B解析:B 【分析】先利用解析式计算3()(2)2f x f x +-=,再计算和式即可得到结果. 【详解】 因为3()22xf x =+,所以2332(2)22224xx x f x -⋅-==+⋅+,()3323()(2)222222x x x f x f x ⋅+-=+=++. 故1113573321(1)34322342224f f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++++=⨯+=⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 故选:B. 【点睛】本题解题关键是通过指数式运算计算3()(2)2f x f x +-=,再配对求和即解决问题. 8.C解析:C 【分析】由题容易看出,0a <, 01b <<,2log 31c =>,便得出,,a b c 的大小关系. 【详解】1133log 2log 10a =<=,310110122b ⎛⎫⎛⎫<=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,22log 3log 21c =>=,因此a b c <<. 故选:C. 【点睛】本题考查指数函数和对数函数的比较大小,常与中间值0-1,1,来比较,再结合函数的单调性即可求解,属于中档题.9.C解析:C 【分析】先找到16384与32768在第一行中的对应数字,进行相加运算,再找和对应第二行中的数字即可. 【详解】由已知可知,要计算16384×32768,先查第一行的对应数字: 16384对应14,32768对应15,然后再把第一行中的对应数字加起来:14+15=29,对应第二行中的536870912, 所以有:16384×32768=536870912, 故选C. 【点睛】本题考查了指数运算的另外一种算法,关键是认真审题,理解题意,属于简单题.10.C解析:C 【分析】求得函数()y f x =的定义域,利用复合函数法求得函数()y f x =的单调递增区间,根据题意可得出区间的包含关系,由此可求得实数m 的取值范围.【详解】解不等式2450x x -++>,即2450x x --<,解得15x -<<,内层函数245u x x =-++在区间()1,2-上单调递增,在区间()2,5上单调递减, 而外层函数12log y u =在定义域上为减函数,由复合函数法可知,函数()()212log 45f x x x =-++的单调递增区间为()2,5,由于函数()()212log 45f x x x =-++在区间()32,2m m -+上单调递增,所以,32232225m m m m -≥⎧⎪-<+⎨⎪+≤⎩,解得423m ≤<. 因此,实数m 的取值范围是4,23⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 故选:C. 【点睛】本题考查利用对数型复合函数在区间上的单调性求参数,考查计算能力,属于中等题.11.C解析:C 【分析】 先判断1()44x f x x -=+-e 是R 上的增函数,原不等式等价于3log 14a <,分类讨论,利用对数函数的单调性求解即可. 【详解】 因为1x y e -=与44y x =-都是R 上的增函数,所以1()44x f x x -=+-e 是R 上的增函数,又因为11(1)441f e -=+-=所以()3(log )114af f <=等价于3log 14a <, 由1log a a =,知3log log 4a a a <,当01a <<时,log a y x =在()0,∞+上单调递减,故34a <,从而304a <<; 当1a >时,log ay x =在()0,∞+上单调递增,故34a >,从而1a >, 综上所述, a 的取值范围是304a <<或1a >,故选C. 【点睛】解决抽象不等式()()f a f b <时,切勿将自变量代入函数解析式进行求解,首先应该注意考查函数()f x 的单调性.若函数()f x 为增函数,则a b <;若函数()f x 为减函数,则a b >.12.A解析:A 【解析】 试题分析:由()lg (21)fxx a =-+为奇函数,则()()f xf x -=-,可得1a =-,即()lg11f xxx =+-,又()0f x <,即lg110xx+-<,可变为0111x x <+-<,解得10x -<<.考点:函数的奇偶性,对数函数性质,分式不等式.二、填空题13.①③④【分析】由指数函数的图象函数的定义域对数函数的性质判断各命题①令代入判断②利用函数的定义求出的定义域判断③由对数函数的单调性判断④引入新函数由它的单调性判断【详解】①令则即图象过点①正确;②则解析:①③④ 【分析】由指数函数的图象,函数的定义域,对数函数的性质判断各命题.①,令1x =代入判断,②利用函数的定义求出()f x 的定义域判断,③由对数函数的单调性判断,④引入新函数1()ln 2ln 2xxg x x x -⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,由它的单调性判断.【详解】①令1x =,则(1)4f =,即()f x 图象过点(1,4),①正确; ②13x <<,则012x <-<,∴()f x 的定义域是(0,2),②错;③1log 1log 2a a a ,∴0112a a <<⎧⎪⎨>⎪⎩,∴112a <<.③正确; ④由22ln ln()x y x y -->-- (0x >,0y <),得ln 2ln()2x y x y --<--,又1()ln 2ln 2xx g x x x -⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭是(0,)+∞上的增函数, ∴由ln 2ln()2x y x y --<--,得x y <-,即0x y +<,④正确. 故答案为:①③④【点睛】关键点点睛:本题考查指数函数的图象,对数函数的单调性,函数的定义域问题,定点问题:(1)指数函数(0x y a a =>且1)a ≠的图象恒过定点(0,1);(2)对数函数log (0a y x a =>且1)a ≠的图象恒过定点(1,0),解题时注意整体思想的应用.14.【分析】由函数单调性可得在区间上的最大值最小值则可得对任意恒成立利用二次函数的性质即可求出【详解】因为在区间内单调递减所以函数在区间上的最大值与最小值分别为则得整理得对任意恒成立令则的图象是开口向上 解析:23⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭, 【分析】由函数单调性可得()f x 在区间[1]t t ,+上的最大值()f t ,最小值(1)f t +,则可得2(1)10at a t ++-≥对任意1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立,利用二次函数的性质即可求出. 【详解】因为()f x 在区间[1]t t ,+内单调递减, 所以函数()f x 在区间[1]t t ,+上的最大值与最小值分别为()f t ,(1)f t +, 则2211()(1)log log 11f t f t a a t t ⎛⎫⎛⎫-+=+-+≤ ⎪⎪+⎝⎭⎝⎭, 得1121a a t t ⎛⎫+≤+ ⎪+⎝⎭,整理得2(1)10at a t ++-≥对任意1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立. 令2()(1)1h t at a t =++-,则()h t 的图象是开口向上,对称轴为11022t a=--<的抛物线,所以()h t 在1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上是增函数,2(1)10at a t ++-≥等价于102h ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭, 即211(1)1022a a ⎛⎫⨯++⨯-≥ ⎪⎝⎭,解得23a ≥, 所以a 的取值范围为23⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,. 故答案为:23⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,.关键点睛:由单调性判断出最大值和最小值,从而转化为2(1)10at a t ++-≥对任意1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立,根据二次函数性质求解. 15.【分析】利用分段函数列出不等式求解即可【详解】解:在上为单调递增函数又当时当时不等式或解得或故答案为:【点睛】本题考查分段函数的应用函数值的求法考查转化思想以及计算能力 解析:21(0,][log (2),)a a a++∞ 【分析】利用分段函数列出不等式求解即可.【详解】解:()log log x xa a a a x a a x ---=-+, 1a >,()log x a g x a a x =-+在()0,∞+上为单调递增函数, 又1(1)log 10a g a a =-+=,当()0,1x ∈时,log 0x a a a x -+<, 当()1,x ∈+∞时,log 0xa a a x -+>, ,1()log ,01x a a a x f x x x ⎧->∴=⎨-<<⎩不等式()2f x ≥,21x a a x ⎧-≥∴⎨>⎩或log 201a x x -≥⎧⎨<<⎩, 解得log (2)a x a ≥+或210x a <≤, 故答案为:21(0,][log (2),)a a a++∞. 【点睛】本题考查分段函数的应用,函数值的求法,考查转化思想以及计算能力. 16.【分析】根据对数型复合函数单调性列不等式再根据正弦函数性质得结果【详解】单调递增区间为单调递减区间且所以故答案为:【点睛】本题考查对数型复合函数单调性以及正弦函数性质考查基本分析求解能力属基础题 解析:[2,2),()2k k k Z ππππ++∈ 【分析】根据对数型复合函数单调性列不等式,再根据正弦函数性质得结果.()()cos1cos1(0,1)log sin f x x ∈∴=单调递增区间为sin y x =单调递减区间且sin 0x >, 所以22,()2k x k k Z ππππ+≤<+∈, 故答案为:[2,2),()2k k k Z ππππ++∈【点睛】 本题考查对数型复合函数单调性以及正弦函数性质,考查基本分析求解能力,属基础题. 17.或【分析】由对数的运算性质化对数方程为关于的一元二次方程求得的值进一步求得值得答案【详解】由得即化为解得:或或故答案为:或【点睛】本题主要考查的是对数方程的求解将对数方程转化为指数方程是解决本题的关 解析:0x =或1x =.【分析】由对数的运算性质化对数方程为关于3x 的一元二次方程,求得3x 的值,进一步求得x 值得答案.【详解】由()()22log 972log 31x x +=++,得 ()()22log 97log 431x x +=+, 即()97431x x +=+,化为()234330x x -⋅+=, 解得:31x =或33x =,0x ∴=或1x =.故答案为:0x =或1x =.【点睛】本题主要考查的是对数方程的求解,将对数方程转化为指数方程是解决本题的关键,考查学生的计算能力,是基础题.18.②③④【分析】①根据图象的平移规律直接判断选项;②根据指对函数的对称性直接判断;③根据指数函数的图象特点判断选项;④先求的范围再和0比较大小【详解】①根据平移规律可知的图象向右平移1个单位得到的图象解析:②③④【分析】①根据图象的平移规律,直接判断选项;②根据指对函数的对称性,直接判断;③根据指数函数的图象特点,判断选项;④先求22x x -+的范围,再和0比较大小.①根据平移规律可知x y e =的图象向右平移1个单位得到1x y e -=的图象,所以①不正确;②根据两个函数的对称性可知函数()x f x e =与()g x lnx =的图象关于直线y =x 对称,正确;③如下图,设1a >,122x x f +⎛⎫⎪⎝⎭对应的是曲线上横坐标为122x x +的点C 的纵坐标,()()122f x f x +是线段AB 的中点D 的纵坐标,由图象可知()()121222f x f x x x f ++⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,同理,当01a <<时,结论一样,故③正确;④2217721244x x x ⎛⎫-+=-+≥> ⎪⎝⎭ 根据函数的单调性可知()222log 2log 10x x -+>=,所以函数()22log (2)f x x x =-+的图象恒在x 轴上方,故④正确.故答案为:②③④【点睛】思路点睛:1.图象平移规律是“左+右-”,相对于自变量x 来说,2.本题不易判断的就是③,首先理解122x x f +⎛⎫ ⎪⎝⎭和()()122f x f x +的意义,再结合图象判断正误. 19.【分析】根据题意求得的周期性则可求再结合函数解析式求得函数值即可【详解】由题可知:因为对一切故关于对称;又因为是奇函数则可得故可得故函数是周期为的函数则又当故则故答案为:【点睛】本题考查利用函数周期 解析:31e e --【分析】根据题意,求得()f x 的周期性,则()2019f 可求,再结合函数解析式,求得函数值即可.【详解】由题可知:因为对一切x R ∈,()()11f x f x +=-,故()f x 关于1x =对称;又因为()f x 是奇函数,则可得()()()()()21111f x f x f x f x f x +=++=--=-=-,故可得()()()()4222f x f x f x f x +=++=-+=,故函数()f x 是周期为4的函数.则()()()201911f f f =-=-,又当[]0,1x ∈,()1x f x e =-,故()()201911f f e =-=-, 则()()()()()320191131e f f f e f e f e e -=-=--=--=-.故答案为:31e e --.【点睛】本题考查利用函数周期性求函数值,属综合中档题;难点在于求得函数的周期. 20.【分析】可结合对数化简式将化简为再解对数不等式即可【详解】由由得即当时故;当时无解综上所述故答案为:【点睛】本题考查对数化简公式的应用分类讨论求解对数型不等式属于中档题 解析:81,3⎛⎫ ⎪⎝⎭【分析】可结合对数化简式将()f x 化简为()1log 2log 3log 4x x x f x =-+-,再解对数不等式即可【详解】由()2323231log 2log 9log 641log 2log 3log 4x x x x x x f x =-+-=-+- 31log 2log 3log 41log 8x x x x =-+-=+,由()0f x <得81log 03x -<, 即8log log 3x x x >, 当1x >时,83x <,故81,3x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;当()0,1x ∈时,83x >,无解 综上所述,81,3x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭ 故答案为:81,3⎛⎫ ⎪⎝⎭【点睛】本题考查对数化简公式的应用,分类讨论求解对数型不等式,属于中档题 三、解答题21.(1)当0,0a b >>时,函数()f x 在R 上是增函数,当0,0a b <<时,函数()f x 在R 上是减函数;(2)当0,0a b <>时,则 1.5log ()2a x b>-;当0,0a b ><时,则1.5log ()2a x b<-. 【详解】 (1)当0,0a b >>时,任意1212,,x x R x x ∈<,则121212()()(22)(33)x x x x f x f x a b -=-+- ∵121222,0(22)0x x x x a a ⇒-<,121233,0(33)0x x x xb b ⇒-<,∴12())0(f x f x -<,函数()f x 在R 上是增函数,当0,0a b <<时,同理,函数()f x 在R 上是减函数;(2)(1)()2230x x f x f x a b +-=⋅+⋅> 当0,0a b <>时,3()22x a b >-,则 1.5log ()2a x b >-; 当0,0a b ><时,3()22x a b <-,则 1.5log ()2a x b<-. 22.85【分析】将小数转化为分数,根式转化为分数幂的形式,利用指数幂的运算性质化简求值.【详解】1113132211133133221(4)1(4)()=()4410.1()()()10ab ab a b a b --------⋅⋅ 原式131********()()(4)()410ab a b ----= 原式33333002222211848555a b a b a b --=⨯⨯=⨯⨯= 【点睛】本题考查指数幂的运算,要熟练掌握基本的运算法则和运算性质,小数转化为分数,根式转化为分数幂的形式,更有利于运算.23.(1)22m n =⎧⎨=⎩;(2)1λ≥-. 【分析】(1)根据()f x 是奇函数,即()()f x f x -=-即可求解实数m ,n 的值;(2)利用换元法,转化为二次函数的问题讨论最值恒成立即可求解实数λ的取值范围.【详解】(1)当0x >时,()()()12f x x n x ⎡⎤-=-++⎢⎥-⎣⎦, 因为()f x 为奇函数,()()f x f x ∴-=-,()()()1122f x x n m x x x ⎡⎤⎡⎤⎛⎫∴-=-++=-+-⎢⎥ ⎪⎢⎥-⎝⎭⎣⎦⎣⎦, 即()()1220m x n x ⎛⎫-++-= ⎪⎝⎭总成立. 2020m n -=⎧∴⎨-=⎩,22m n =⎧∴⎨=⎩, 又当0x <时,同理可得22m n =⎧⎨=⎩, 综上:22m n =⎧∴⎨=⎩. (2)40x >,20x >, 原不等式化为11242222042x x x x λλ⎛⎫⎛⎫+-++-≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 令122x xt =+,则2t ≥, 原不等式进一步化为230t t λλ+--≥在2t ≥上恒成立. 记()23g t t t λλ=+--,[)2,t ∈+∞ ①当22λ-≤时,即4λ≥-时,()()min 210g t g λ==+≥, 1λ∴≥-合理;②当22λ->时,即4<-λ时,()n 2mi 3024g t g λλλ⎛⎫-=---≥ ⎪⎝⎭=,显然不成立. 综上实数λ的取值范围为:1λ≥-.【点睛】本题考查的知识点是分段函数的应用,指数函数的单调性,奇函数的性质,是函数图象和性质的综合应用,难度中档.24.(1)(0,1)[2,)a ∈⋃+∞(2)实数k 不存在,详见解析【分析】(1)分类讨论,利用对数函数的单调性,将不等式具体化,解不等式即可;(2)判断函数()f x 为增函数,将不等式具体化,再分离参数求最值,即可得出结论.【详解】解:(1)当01a <<时,有2650a a +>,解得02a <≤,即(0,1)∈a ;当1a >时,有0265a a <+,解得2a ,即[2,)a ∈+∞.综上可知,(0,1)[2,)a ∈⋃+∞.(2)由于221331244m m m ⎛⎫++=++ ⎪⎝⎭, 且()2314f m m f ⎛⎫++ ⎪⎝⎭,可知()f x 为增函数. ()()142240x x x f f k ++--⋅>,即()()14224x x x f f k ++>-⋅,则有14224x x x k ++>-⋅在[1,0]-上恒成立, 即1342x x k +<⋅+在[1,0]-上恒成立,令12,12x t ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,设2()32,()g t t t g t =+在1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增, 则min 17()24g t g ⎛⎫== ⎪⎝⎭,即74k <. 又由于[1,0]x ∈-时,240x k -⋅>恒成立,解得2k >,故符合题意的实数k 不存在.【点睛】本题考查对数函数的单调性、恒成立问题的转化分析、指数函数与二次函数的复合函数的最值问题.25.[4,)+∞【分析】利用对数式的运算性质把给出的等式变形,去掉对数符号后利用基本不等式转化为关于(x +y )的二次不等式,求解后即可得到x +y 的取值范围.【详解】222log ()log log x y x y +=+,x y xy ∴+=,0,0x y >>,2()2x y x y xy +∴+=≤,当且仅当2x y ==时,等号成立。
一、选择题1.2017年5月,世界排名第一的围棋选手柯洁0:3败给了人工智能“阿法狗”.为什么人类的顶尖智慧战胜不了电脑呢?这是因为围棋本身也是一个数学游戏,而且复杂度非常高.围棋棋盘横竖各有19条线,共有1919361⨯=个落子点.每个落子点都有落白子、落黑子和空白三种可能,因此围棋空间复杂度的上限3613M ≈.科学家们研究发现,可观测宇宙中普通物质的原子总数8010N ≈.则下列各数中与MN最接近的是( )(参考数据:lg30.48≈) A .3310 B .5310 C .7310 D .9310 2.设0.60.6a =, 1.20.6b =,0.61.2c =中,则a ,b ,c 的大小关系是( )A . a b c <<B .a c b <<C .b a c <<D .b c a <<3.一种放射性元素最初的质量为500g ,按每年10%衰减.则这种放射性元素的半衰期为( )年.(注:剩余质量为最初质量的一半,所需的时间叫做半衰期),(结果精确到0.1,已知lg 20.3010=,lg30.4771=)A .5.2B .6.6C .7.1D .8.34.已知函数222,1()log (1),1x x f x x x ⎧-≤=⎨->⎩,则52f f ⎡⎤⎛⎫= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦( ) A .12-B .-1C .-5D .125.已知函数()()()2331log 6log 1y x a a x x =--++在[]0,1x ∈内恒为正值,则实数a 的取值范围是( ) A.13a <<B.a >C.13a <<D.a >6.已知函数()2,01,0x x f x x x >⎧=⎨+≤⎩,若()()10f a f +=,则实数a 的值等于( )A .-3B .-1C .1D .37.已知1()44x f x x -=+-e ,若正实数a 满足3(log )14a f <,则a 的取值范围为( )A .34a >B .304a <<或43a >C .304a <<或1a > D .1a >8.已知函数()()213log f x x ax a =--对任意两个不相等的实数1x 、21,2x ⎛⎫∈-∞- ⎪⎝⎭,都满足不等式()()21210f x f x x x ->-,则实数a 的取值范围是( )A .[)1,-+∞B .(],1-∞-C .11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .11,2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭9.已知0.22a =,0.20.4b =,0.60.4c =,则( )A .a b c >>B .a c b >>C .c a b >>D .b c a >>10.已知对数函数()log a f x x =是增函数,则函数(||1)f x +的图象大致是A .B .C .D .11.函数()log (3)a f x ax =-在[]13,上单调递增,则a 的取值范围是( ) A .()1+∞, B .()01,C .103⎛⎫ ⎪⎝⎭,D .()3+∞, 12.对数函数log (0a y x a =>且1)a ≠与二次函数()21y a x x =--在同一坐标系内的图象可能是( )A .B .C .D .二、填空题13.若函数()22log 3y x ax a =-+在[2,)+∞上是单调增函数,则a 的取值范围是____________.14.已知0x >且1x ≠,0y >且1y ≠,方程组58log log 4log 5log 81x y x y +=⎧⎨-=⎩的解为11x x y y =⎧⎨=⎩或22x x y y =⎧⎨=⎩,则()1212lg x x y y =________. 15.已知43==m n k ,且20+=≠m n mn ,则k =______.16.下列五个命题中:①函数log (21)2015(0a y x a =-+>且1)a ≠的图象过定点()1,2015; ②若定义域为R 函数()f x 满足:对任意互不相等的1x 、2x 都有()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦,则()f x 是减函数;③2(1)1f x x +=-,则2()2f x x x =-;④若函数22()21x xa a f x ⋅+-=+是奇函数,则实数1a =-; ⑤若log 8(0,1)log 2c c a c c =>≠,则实数3a =. 其中正确的命题是________.(填上相应的序号). 17.设函数()f x =,则()()()()()()543456f f f f f f -+-+-++++=_____.18.已知奇函数()()y f x x R =∈满足:对一切x ∈R ,()()11f x f x +=-且[]0,1x ∈时,()1xf x e =-,则()2019f f =⎡⎤⎣⎦__________.19.已知27abm ==,1112a b +=,则m =_______. 20.已知函数()()log 21101a y x a a =-+>≠,的图象过定点A ,若点A 也在函数()2x f x b =+的图象上,则()2log 3f =________. 三、解答题21.(1)设0,0,m n x >>=化简A = (2)求值:1log log m m b a a b ⋅;(3)设 2()2log (19),f x x x =+≤≤ 求()22()()g x f x f x =+的最大值与最小值.22.如图,过函数()log c f x x =(1)c >的图像上的两点A ,B 作x 轴的垂线,垂足分别为M (,0)a ,(,0)N b (1)b a >>,线段BN 与函数()log m g x x =,(1)m c >>的图像交于点C ,且AC 与x 轴平行.(1)当2,4,3a b c ===时,求实数m 的值; (2)当2b a =时,求2m cb a-的最小值; (3)已知()x h x a =,()xx b ϕ=,若1x ,2x 为区间(),a b 内任意两个变量,且12x x <,求证:[][]21()()h f x f x ϕ<. 23.已知函数()1,02,0xx x f x x +≤⎧=⎨>⎩(Ⅰ)求()()()1ff f -的值;(Ⅱ)画出函数()f x 的图象,根据图象写出函数()f x 的单调区间;(Ⅲ)若()112f x f x ⎛⎫+-> ⎪⎝⎭,求x 的取值范围. 24.已知函数()()()lg 2lg 2f x x x =+--.(1)求()f x 的定义域; (2)判断()f x 的奇偶性并予以证明; (3)求不等式()1f x >的解集.25.(1)解不等式()()22log 2log 36x x -≤+;(2)在(1)的条件下,求函数1114242x xy -=-⎛⎫⎛⎫⎪ ⎝⋅⎪⎝⎭+⎭的最大值和最小值及相应的x 的值.26.已知函数35()log 5xf x x-=+. (1)求函数()f x 的定义域;(2)判断函数()f x 奇偶性,并证明你的结论.【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】设36180310M x N ==,两边取对数,结合对数的运算性质进行整理,即可求出M N . 【详解】解:设36180310M x N ==,两边取对数36136180803lg lg lg3lg10361lg38093.2810x ==-=⨯-=,所以93.2810x =,故选:D . 【点睛】 关键点睛:本题考查了对数的运算,关键是结合方程的思想令36180310x =,两边取对数后进行化简整理.2.C解析:C 【分析】根据指数函数,幂函数的单调性即可判断. 【详解】因为指数函数0.6xy =是单调减函数,0.6 1.2<,所以0.6 1.20.60.6>,即a b >; 因为幂函数0.6y x=在()0,∞+上是增函数,0.6 1.2<,所以0.60.61.20.6>,即c a >.综上,b a c <<. 故选:C .【点睛】熟练掌握指数函数,幂函数的单调性是解题关键.3.B解析:B 【分析】先根据题意列出关于时间的方程,然后利用指对互化以及对数换底公式并结合所给数据可计算出半衰期. 【详解】设放射性元素的半衰期为x 年,所以()500110%250x-=, 所以()1110%2x-=,所以0.91log 2x =,所以109log 2x =, 所以lg 2lg10lg9x =-,所以lg 212lg 3x =-,所以0.3010120.4771x =-⨯,所以 6.6x ≈,故选:B. 【点睛】思路点睛:求解和对数有关的实际问题的思路: (1)根据题设条件列出符合的关于待求量的等式;(2)利用指对互化、对数运算法则以及对数运算性质、对数换底公式求解出待求量的值.4.A解析:A 【分析】根据分段函数解析式,依次计算255log 122f ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,23log 2f ⎛⎫ ⎪⎝⎭,即可得选项.【详解】因为函数222,1()log (1),1x x f x x x ⎧-≤=⎨->⎩,所以2253log log 2122f ⎛⎫=<= ⎪⎝⎭,23log 2531222222f f⎡⎤⎛⎫∴=-=-=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦. 故选:A. 【点睛】本题考查根据分段函数求解函数值,关键在于根据解析式分段求解,由内到外,准确认清自变量的所在的范围和适用的解析式.5.C解析:C 【分析】令()()()22333log 6log 11log g x a a x a ⎡⎤=-++-⎣⎦,由题意得出()()0010g g ⎧>⎪⎨>⎪⎩,可得出关于实数a 的不等式组,由此可解得实数a 的取值范围. 【详解】令()()()22333log 6log 11log g x a a x a ⎡⎤=-++-⎣⎦,由题意可得()()()()23301log 0126log 0g a g a ⎧=->⎪⎨=->⎪⎩,可得311log 3a -<<,解得13a <<故选:C. 【点睛】思路点睛:求解一次函数不等式在区间上恒成立,一般限制一次函数在区间上的端点函数值符号即可,即可得出关于参数的不等式,求解即可.6.A解析:A 【分析】先求得()1f 的值,然后根据()f a 的值,求得a 的值. 【详解】由于()1212f =⨯=,所以()()20,2f a f a +==-,22a =-在()0,∞+上无解,由12a +=-解得3a =-,故选A.【点睛】本小题主要考查分段函数求函数值,考查已知分段函数值求自变量,属于基础题.7.C解析:C 【分析】 先判断1()44x f x x -=+-e 是R 上的增函数,原不等式等价于3log 14a <,分类讨论,利用对数函数的单调性求解即可. 【详解】 因为1x y e -=与44y x =-都是R 上的增函数,所以1()44x f x x -=+-e 是R 上的增函数,又因为11(1)441f e -=+-=所以()3(log )114af f <=等价于3log 14a <, 由1log a a =,知3log log 4a a a <,当01a <<时,log ay x =在()0,∞+上单调递减,故34a <,从而304a <<;当1a >时,log ay x =在()0,∞+上单调递增,故34a >,从而1a >, 综上所述, a 的取值范围是304a <<或1a >,故选C. 【点睛】解决抽象不等式()()f a f b <时,切勿将自变量代入函数解析式进行求解,首先应该注意考查函数()f x 的单调性.若函数()f x 为增函数,则a b <;若函数()f x 为减函数,则a b >.8.C解析:C 【分析】由题意可知,函数()()213log f x x ax a =--在区间1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递增,利用复合函数的单调性可知,内层函数2u x ax a =--在区间1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,且0>u 对任意的1,2x ⎛⎫∈-∞- ⎪⎝⎭恒成立,进而可得出关于实数a 的不等式组,由此可解得实数a 的取值范围. 【详解】因为()()21210f x f x x x ->-,所以()()213f x log x ax a =--在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上是增函数, 令2u x ax a =--,而13log y u =是减函数,所以2u x ax a =--在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,且20u x ax a =-->在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上恒成立,所以212211022aa a ⎧≥-⎪⎪⎨⎛⎫⎛⎫⎪----≥ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩,解得112a -≤≤. 故选:C. 【点睛】本题考查利用对数型复合函数在区间上的单调性求参数,解题时还应注意真数要恒为正数,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.9.A解析:A 【解析】分析:0.20.4b =, 0.60.4c =的底数相同,故可用函数()0.4x f x =在R 上为减函数,可得0.60.200.40.40.41<<=.用指数函数的性质可得0.20221a =>=,进而可得0.20.20.620.40.4>>.详解:因为函数()0.4xf x =在R 上为减函数,且0.2<0.4 所以0.60.200.40.40.41<<= 因为0.20221a =>=. 所以0.20.20.620.40.4>>. 故选A .点睛:本题考查指数大小的比较,意在考查学生的转化能力.比较指数式的大小,同底数的可利用指数函数的单调性判断大小,底数不同的找中间量1,比较和1的大小.10.B解析:B 【分析】利用对数函数的图象,以及函数的奇偶性和图象的变换,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,由函数()log a f x x =是增函数知,1a >, 当0x ≥时,函数(1)log (1)a y f x x =+=+,将函数1()log ,()a f x a x >=的图象向左平移1个单位,得到函数log (1)a y x =+的图象, 又由函数(1)y f x =+满足(1)(1)f x f x -+=+,所以函数(1)y f x =+为偶函数, 且图象关于y 轴对称, 故选B. 【点睛】本题主要考查了对数函数的图象与性质,以及函数的图象变换的应用,其中解答中熟记对数函数的图象与性质和函数的图象变换是解答本题的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.11.D解析:D 【分析】由题意可得可得1a >,且30a ->,由此求得a 的范围. 【详解】 解:函数()log (3)a f x ax =-在[]13,上单调递增,而函数()3t x ax =-在[]13,上单调递增,根据复合函数的单调性可得1a >,且30a ->,解得3a >,即()3a ∈+∞,故选:D . 【点睛】本题主要考查对数函数的定义域、单调性,复合函数的单调性,属于基础题.12.A解析:A 【分析】由对数函数,对a 分类,01a <<和1a >,在对数函数图象确定的情况下,研究二次函数的图象是否相符.方法是排除法. 【详解】由题意,若01a <<,则log a y x =在()0+∞,上单调递减, 又由函数()21y a x x =--开口向下,其图象的对称轴()121x a =-在y 轴左侧,排除C ,D.若1a >,则log a y x =在()0+∞,上是增函数, 函数()21y a x x =--图象开口向上,且对称轴()121x a =-在y 轴右侧,因此B 项不正确,只有选项A 满足. 故选:A . 【点睛】本题考查由解析式先把函数图象,解题方法是排除法,可按照其中一个函数的图象分类确定另一个函数图象,排除错误选项即可得.二、填空题13.【分析】利用复合函数单调性的判断方法分内层和外层分别判断解出的取值范围【详解】由题意得设根据对数函数及复合函数单调性可知:在上是单调增函数且所以所以故答案为:【点睛】本题考查复合函数单调性的应用考查 解析:(4,4]-【分析】利用复合函数单调性的判断方法,分内层和外层分别判断,解出a 的取值范围. 【详解】由题意得,设2()3g x x ax a =-+,根据对数函数及复合函数单调性可知:()g x 在[)2,+∞上是单调增函数,且(2)0g >,所以2240aa ⎧≤⎪⎨⎪+>⎩,所以44a -<≤. 故答案为: (4,4]- 【点睛】本题考查复合函数单调性的应用,考查对数函数的性质,考查学生运算求解能力,属于中档题.14.【分析】利用换底公式得出分别消去和可得出二次方程利用韦达定理可求出和的值进而可计算出的值【详解】由换底公式得由①得代入②并整理得由韦达定理得即则因此故答案为:【点睛】本题考查了对数的换底公式对数的运 解析:6利用换底公式得出5858log log 4111log log x y x y +=⎧⎪⎨-=⎪⎩,分别消去5log x 和8log y ,可得出二次方程,利用韦达定理可求出12x x 和12y y 的值,进而可计算出()1212lg x x y y 的值.【详解】 由换底公式得5858log log 4111log log x y x y +=⎧⎪⎨-=⎪⎩①②, 由①得58log 4log x y =-,代入②并整理得()288log 2log 40y y --=,由韦达定理得8182log log 2y y +=,即()812log 2y y =,则261282y y ==, ()51528182log log 8log log 6x x y y ∴+=-+=,6125x x ∴=,因此,()61212lg lg106x x y y ==. 故答案为:6.【点睛】本题考查了对数的换底公式,对数的运算性质,韦达定理,考查了计算能力,属于中档题.15.【分析】根据对数和指数的关系将指数式化成对数式再根据对数的运算计算可得【详解】解:故答案为:【点睛】本题考查对数和指数的关系对数的运算属于基础题解析:36【分析】根据对数和指数的关系,将指数式化成对数式,再根据对数的运算计算可得.【详解】解:43m n k ==4log m k ∴=,3log =n k20m n mn +=≠211n m ∴+=,1log 4k m =,1log 3k n= 2log 3log 41k k ∴+=2log 3log 41k k ∴+=()log 941k ∴⨯=36k ∴=故答案为:36本题考查对数和指数的关系,对数的运算,属于基础题.16.①③⑤【分析】对①由对数函数恒过即可判断;对②由函数单调性的定义即可判断函数的单调性;对③利用换元法即可求得函数的解析式;对④由奇函数的定义即可判断;对⑤由换底公式即可求得的值【详解】解:对①令解得解析:①③⑤【分析】对①,由对数函数恒过(1,0),即可判断;对②,由函数单调性的定义即可判断函数的单调性;对③,利用换元法即可求得函数()f x 的解析式;对④,由奇函数的定义即可判断;对⑤,由换底公式即可求得a 的值.【详解】解:对①,令211x -=,解得:1x =,则(1)2015f =,()f x ∴的图象过定点()1,2015,故①正确;对②,()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦,当12x x <时,()()12f x f x <;当12x x >时,()()12f x f x >;()f x ∴是R 上的增函数,故②错误;对③,令1t x =+,则1x t =-;2()2f t t t ∴=-,即2()2f x x x =-,故③正确;对④,由题意知()f x 的定义域为R ,又()f x 为奇函数,(0)0f ∴=,解得:1a =,故④不正确;对⑤,log 8lg83lg 2=3log 2lg 2lg 2c c a ===,故⑤正确. 故答案为:①③⑤.【点睛】方法点睛:求函数解析式常用方法:(1)待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数),可用待定系数法;(2)换元法:已知复合函数(())f g x 的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围;(3)方程法:已知关于()f x 与1f x ⎛⎫ ⎪⎝⎭或()f x -的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).17.【分析】根据指数的运算律计算出的值由此可计算出所求代数式的值【详解】因此故答案为【点睛】本题考查指数幂的化简计算解题的关键在于观察代数式结构并计算出为定值考查计算能力属于中等题解析:【分析】根据指数的运算律计算出()()12f x f x +-=的值,由此可计算出所求代数式的值. 【详解】 ()f x =()1122xx f x ∴-====, ()()12x x x f x f x ∴+-=+===, 因此,()()()()()()54345662f f f f f f -+-+-++++=⨯=.故答案为【点睛】 本题考查指数幂的化简计算,解题的关键在于观察代数式结构并计算出()()1f x f x +-为定值,考查计算能力,属于中等题.18.【分析】根据题意求得的周期性则可求再结合函数解析式求得函数值即可【详解】由题可知:因为对一切故关于对称;又因为是奇函数则可得故可得故函数是周期为的函数则又当故则故答案为:【点睛】本题考查利用函数周期 解析:31e e --【分析】根据题意,求得()f x 的周期性,则()2019f 可求,再结合函数解析式,求得函数值即可.【详解】由题可知:因为对一切x R ∈,()()11f x f x +=-,故()f x 关于1x =对称;又因为()f x 是奇函数,则可得()()()()()21111f x f x f x f x f x +=++=--=-=-,故可得()()()()4222f x f x f x f x +=++=-+=,故函数()f x 是周期为4的函数.则()()()201911f f f =-=-,又当[]0,1x ∈,()1x f x e =-,故()()201911f f e =-=-, 则()()()()()320191131e f f f e f e f e e -=-=--=--=-.故答案为:31e e --.【点睛】本题考查利用函数周期性求函数值,属综合中档题;难点在于求得函数的周期. 19.196【分析】将指数式化成对数式再根据对数的运算及对数的性质计算可得;【详解】解:∵∴∵∴∴解得故答案为:【点睛】本题考查指数与对数的关系对数的运算及对数的性质的应用属于中档题解析:196【分析】将指数式化成对数式,再根据对数的运算及对数的性质计算可得;【详解】解:∵27a b m ==,∴2log a m =,7log b m =,1log 2m a ∴=,1log 7m b = ∵1112a b +=,∴1log 2log 7log 142m m m +==,∴14=,解得196m = 故答案为:196【点睛】本题考查指数与对数的关系,对数的运算及对数的性质的应用,属于中档题.20.2【分析】先利用函数的解析式得出其图象必过哪一个定点再将该定点的坐标代入函数中求出最后即可求出相应的函数值得到结果【详解】因为函数的图象恒过定点将代入得所以所以则故答案为:【点睛】该题考查的是有关函 解析:2【分析】先利用函数log (21)1(0,1)a y x a a =-+>≠的解析式得出其图象必过哪一个定点,再将该定点的坐标代入函数()2x f x b =+中求出b ,最后即可求出相应的函数值2(log 3)f ,得到结果.【详解】因为函数log (21)1(0,1)a y x a a =-+>≠的图象恒过定点(1,1),将1,1x y ==代入()2xf x b =+,得121b +=,所以1b =-, 所以()21x f x =-,则2log 32(log 3)21312f =-=-=,故答案为:2.【点睛】该题考查的是有关函数值的求解问题,涉及到的知识点有对数型函数图象过定点问题,点在函数图象上的条件,已知函数解析式求函数值,属于简单题目.三、解答题21.(1)答案见解析;(2)1;(3)最大值222log 36log 36++(),最小值6. 【分析】(1)先求24x -,对m ,n 讨论,求出A ;(2)利用log =m a a m ,分别对1log log m m b a a b 、化简、求值;(3)把()g x 化简为222()=log 6log 6g x x x ++,换元后利用()233y t =+-在()20log 3,2上的单调性求出最大值和最小值.【详解】(1)因为22244x -=-=,所以2,m n A m n m n -==+--故,当0m n ≥>时,m n A n -=, 当0m n <<时,n m A m -=(2)()g log log log lo log log =,m m m m m m b b b a a a a m m a m •==∴,同理()l l og og m m b a b m -•= ∴()()log lo log l g g o log lo l g g 01log o log log ===1=a a m m m b b m m m m m m m b a b b a a m a m m m b-••⎡⎤-••⎢⎥⎣⎦⋅⨯ 即1log log mm b a a b ⋅=1 (3)()()2222222()2log 2log =log 6log 6g x x x x x =+++++由21919x x ≤≤⎧⎨≤≤⎩解得13x ≤≤ 令2log t x =,213,0log 3x t ≤≤∴≤≤∴()233y t =+-在()20log 3,上单增, ∴当t =0时,min 6,y =当2log 3t =时,2max 22log 36log 36y ++=()∴()g x 的最大值222log 36log 36++(),最小值6. 【点睛】指对数混合运算技巧:(1)指数的运算一般把各个部分都化成幂的结构,利用幂的运算性质;(2)对数的运算一般把各个部分都化成幂的同底结构,利用对数的运算性质.22.(1)9;(2)1-;(3)证明见解析.【分析】(1)将2a =,4b =,3c =代入,然后分别得出点A ,C 的坐标,使点A 与点C 的纵坐标相等求解m 的值;(2)用含a ,b 的式子表示出点A ,B ,C 的坐标,再利用AC 与x 轴平行得到m 与a ,b ,c 的关系式,代入2m c b a-中,运用函数知识处理最值即可; (3)当12a x x b <<<,且1c >时可推出12log log log log c c c c a x x b <<<,则有2log log c c x b a a <,1log log c c a x b b <成立,又log log log log c c c c b a a b =即log log log log c c b a c c a b =,则可证明出log log c c b a a b =,则可证明出21log log c c x x a b <,即[][]21()()h f x f x ϕ<成立.【详解】解:(1)由题意得A 3(2,log 2),B 3(4,log 4) ,C (4,log 4)m ,因为AC 与x 轴平行,所以3log 4log 2m =所以9m =.(2)由题意得A (,log )c a a ,B (,log )c b b ,C (,log )m b b因为AC 与x 轴平行,所以log log m c b a =,因为2b a =,所以2m c =. 所以22222(1)1m c c c c b a a a a-=-=--,所以1c a =时,达到最小值1-, (3)证明:因为12a x x b <<<,且1c >,所以12log log log log c c c c a x x b <<<,又因为1a >,1b >,所以2log log c c x b a a <,1log log c c a x b b <,又因为log log log log c c c c b a a b =,所以log log log log c c b a c c a b =,所以log log c c b a a b =,所以21log log c c x x a b <,即21[()][()]h f x f x ϕ<.23.(Ⅰ)2;(Ⅱ)图象见解析,单调递增区间为(),-∞+∞;(Ⅲ)14x >-. 【分析】(Ⅰ)依次求出()1f -,()()1f f -,()()()1f f f -即可(Ⅱ)根据函数解析式即可画出图象,根据图象即可得出单调区间;(Ⅲ)分段讨论可解出不等式.【详解】解:(Ⅰ)()1110f -=-+=,所以()()1011f f -=+=,所以()()()1122f f f -==; (Ⅱ)函数图象如下:由图可知,()f x 的单调递增区间为(),-∞+∞,无单调递减区间;(Ⅲ)①当0x ≤时,102x -≤, 所以()1f x x =+,1111222f x x x ⎛⎫⎛⎫-=-+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 所以()132122f x f x x ⎛⎫+-=+> ⎪⎝⎭,解得14x >-, 所以014x -<≤; ②当102x <≤时,102x -<, 所以()2x f x =,1111222f x x x ⎛⎫⎛⎫-=-+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以()112122x f x f x x ⎛⎫+-=++> ⎪⎝⎭显然成立,所以102x <≤符合题意; ③当12x >时,102x ->, 所以()2x f x =,12122x f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 所以()1212212x x f x f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭⎛⎫+-=+> ⎪⎝⎭显然成立, 所以12x >符合题意, 综上所述:x 的取值范围为1,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭. 【点睛】关键点睛:本题考查函数不等式的求解,解题的关键是分段讨论x 的取值范围,根据不同范围函数的解析式求解.24.(1)()2,2-.(2)见解析;(3)18,211⎛⎫⎪⎝⎭. 【详解】试题分析:(1)根据对数函数的定义,列出关于自变量x 的不等式组,求出()f x 的定义域;(2)由函数奇偶性的定义,判定()f x 在定义域上的奇偶性;(3)化简()f x ,根据对数函数的单调性以及定义域,求出不等式()f x >1的解集. 试题(1)要使函数()f x 有意义.则20{20x x +>->, 解得22x -<<.故所求函数()f x 的定义域为()2,2-.(2)由(1)知()f x 的定义域为()2,2-,设()2,2x ∀∈-,则()2,2x -∈-. 且()()()()lg 2lg 2f x x x f x -=-+-+=-, 故()f x 为奇函数.(3)因为()f x 在定义域()2,2-内是增函数, 因为()1f x >,所以2102x x+>-,解得1811x >. 所以不等式()1f x >的解集是18,211⎛⎫⎪⎝⎭. 25.(1)[)1,2-;(2)当1x =时,函数y 取最小值为1;当1x =-时,函数y 取最大值为10.【分析】(1)由题意结合对数函数的性质可得20360236x x x x ->⎧⎪+>⎨⎪-≤+⎩,解不等式组即可得解;(2)由题意令11,224x t ⎛⎫⎛⎤=∈ ⎪ ⎥⎝⎭⎝⎦,则21412y t ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,再结合二次函数的性质即可得解.【详解】(1)()()22log 2log 36x x -≤+,∴20360236x x x x ->⎧⎪+>⎨⎪-≤+⎩,解得12x -≤<,∴不等式的解集为[)1,2-;(2)当[)1,2x ∈-时,设11,224xt ⎛⎫⎛⎤=∈ ⎪ ⎥⎝⎭⎝⎦, 则函数222112411114244424241222x x x x t t t y -⎛⎫-+⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⋅+=⋅⋅ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=-+=-+ ⎝⎭⎪⎭⎝⎭⎝, ∴当12t =即1x =时,函数y 取最小值为1; 当2t =即1x =-时,函数y 取最大值为21421102⎛⎫⨯-+= ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查了对数函数单调性的应用及对数不等式的求解,考查了指数函数的性质、二次函数的性质及换元法的应用,属于中档题.26.(1)(5,5)- (2)奇函数,见解析【分析】(1)若()f x 有意义,则需满足505x x->+,进而求解即可; (2)由(1),先判断定义域是否关于原点对称,再判断()f x -与()f x 的关系即可.【详解】(1)由题,则505x x->+,解得55x -<<,故定义域为()5,5- (2)奇函数,证明:由(1),()f x 的定义域关于原点对称,因为()()33355log log log 1055x x f x f x x x+--+=+==-+,即()()f x f x -=-, 所以()f x 是奇函数【点睛】本题考查具体函数的定义域,考查函数的奇偶性的证明.。
一、选择题1.函数12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭的大致图象是( ). A . B .C .D .2.若关于x 的不等式34log 2xa x -≤在10,2x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .1,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .10,4⎛⎤ ⎥⎝⎦C .3,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .30,4⎛⎤ ⎥⎝⎦3.已知函数()()2log 2xf x m =+,则满足函数()f x 的定义域和值域都是实数集R 的实数m 构成的集合为 ( ) A .{}|0m m =B .{}0|m m ≤C .{}|0m m ≥D .{}|1m m =4.若函数()()23log 5f x x ax a =+++,()f x 在区间(),1-∞上是递减函数,则实数a的取值范围为( ) A .[]3,2--B .[)3,2--C .(],2-∞-D .(),2-∞-5.已知函数()()2log 23a f x x x =--+,若()00f <,则此函数的单调递增区间是( ) A .(],1-∞-B .[)1,-+∞C .[)1,1-D .(]3,1--6.已知()f x ,()g x 分别为定义在R 上的偶函数和奇函数,且满足()()2xf xg x +=,若对于任意的[]1,2x ∈,都有()()20f x a g x a -⋅-≤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .317,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .155,82⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C .15,28⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .172,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦7.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 >>8.在数学史上,一般认为对数的发明者是苏格兰数学家——纳皮尔(Napier ,1550-1617年).在纳皮尔所处的年代,哥白尼的“太阳中心说”刚刚开始流行,这导致天文学成为当时的热门学科.可是由于当时常量数学的局限性,天文学家们不得不花费很大的精力去计算那些繁杂的“天文数字”,因此浪费了若干年甚至毕生的宝贵时间.纳皮尔也是当时的一位天文爱好者,为了简化计算,他多年潜心研究大数字的计算技术,终于独立发明了对数.在那个时代,计算多位数之间的乘积,还是十分复杂的运算,因此纳皮尔首先发明了一种计算特殊多位数之间乘积的方法.让我们来看看下面这个例子: 1 2 3 45678…1415…27 28 29 2 4 8 16 32 64 128 256 … 16384 32768 …134217728268435356536870912这两行数字之间的关系是极为明确的:第一行表示2的指数,第二行表示2的对应幂.如果我们要计算第二行中两个数的乘积,可以通过第一行对应数字的和来实现. 比如,计算64×256的值,就可以先查第一行的对应数字:64对应6,256对应8,然后再把第一行中的对应数字加和起来:6+8=14;第一行中的14,对应第二行中的16384,所以有:64×256=16384,按照这样的方法计算:16384×32768=( ) A .134217728 B .268435356C .536870912D .5137658029.函数2y 34x x =--+的定义域为( )A .(41)--,B .(41)-,C .(11)-,D .(11]-, 10.已知函数()a f x x 满足(2)4f =,则函数()log (1)a g x x =+的图象大致为( )A .B .C .D .11.函数()log (3)a f x ax =-在[]13,上单调递增,则a 的取值范围是( ) A .()1+∞, B .()01,C .103⎛⎫ ⎪⎝⎭,D .()3+∞, 12.计算log 916·log 881的值为( )A .18B .118C .83D .38二、填空题13.下列命题中所有正确的序号是_____________.①函数1()3x f x a -=+(0a >且1)a ≠的图像一定过定点(1,4)P ; ②函数(1)f x -的定义域是(1,3),则函数()f x 的定义域为(2,4); ③若1log 12a>,则a 的取值范围是112⎛⎫⎪⎝⎭,; ④若22ln ln()x y x y -->-- (0x >,0y <),则0x y +<. 14.72log 2338log2lg 5lg 47-+++=______.15.已知43==m n k ,且20+=≠m n mn ,则k =______. 16.关于x 的不等式()()222log 1log 2x x ->-的解集为______.17.函数()22log 617y x x =-+的值域是__.18.已知函数1(2)1,2(),2x a x x f x a x --+<⎧=⎨≥⎩,在R 上单调递增,则实数a 的取值范围是_______.19.给出下列命题:①函数2x y =与2log y x =互为反函数,其图象关于直线y x =对称;②已知函数2(1)21f x x x -=-+,则(5)26f =;③当0a >且1a ≠时,函数()log (2)3a f x x =--的图像必过定点(3,3)-; ④用二分法求函数()ln 26f x x x =+-在区间(2,3)内的零点近似值,至少经过3次二分后精确度达到0.1;⑤函数2()2x f x x =-的零点有2个. 其中所有正确命题....的序号是______ 20.已知函数()f x 满足()()1f x f x =-+,当()0,1x ∈时,函数()3xf x =,则13log 19f ⎛⎫= ⎪⎝⎭______. 三、解答题21.已知函数()3lg3xf 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.22.设()log (1)log (3)(0,1)a a f x x x a a =++->≠,且(1)2f =.(1)求a 的值及()f x 的定义域; (2)求()f x 在区间302⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上的最大值.23.已知函数()log (1)a f x x =+,()log (1)(0a g x x a =->,且1)a ≠. (1)求函数()()f x g x -的定义域;(2)判断函数()()f x g x -的奇偶性,并说明理由;(3)当2a =时,判断函数()()f x g x -的单调性,并给出证明.24.已知函数()12,012,0m x x x f x x n x x ⎧⎛⎫+-> ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨⎛⎫⎪++< ⎪⎪⎝⎭⎩是奇函数.(1)求实数m ,n 的值;(2)若对任意实数x ,都有()()420xxf f λ+≥成立.求实数λ的取值范围. 25.已知集合(){}2log 33A x x =+≤,{}213B x m x m =-<≤+.(1)若2m =-,求AB ;(2)若A B A ⋃=,求实数m 的取值范围.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.A 解析:A 【分析】去绝对值符号后根据指数函数的图象与性质判断. 【详解】由函数解析式可得:1,022,0xx x y x ⎧⎛⎫≥⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪<⎩可得值域为:01y <≤,由指数函数的性质知:在(),0-∞上单调递增;在()0,∞+上单调递减. 故选:A. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.2.A解析:A【分析】转化为当10,2 x⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,函数342xy=-的图象不在log ay x=的图象的上方,根据图象列式可解得结果.【详解】由题意知关于x的不等式34log2xax-≤在10,2x⎛⎤∈ ⎥⎝⎦恒成立,所以当10,2x⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,函数342xy=-的图象不在log ay x=的图象的上方,由图可知0111log22aa<<⎧⎪⎨≥⎪⎩,解得114a≤<.故选:A【点睛】关键点点睛:利用函数342xy=-的图象与函数log ay x=的图象求解是解题关键. 3.A解析:A【分析】若定义域为实数集R,则20x m+>对于x∈R恒成立,可得0m≥,若值域为实数集R,令2xt m=+,则2logy t=此时需满足2xt m=+的值域包括()0,∞+,可得0m≤,再求交集即可.【详解】若()()2log 2xf x m =+定义域为实数集R ,则20x m +>对于x ∈R 恒成立,即2x m >-对于x ∈R 恒成立, 因为20x >,所以20x -<,所以0m ≥, 令2x t m =+,则2log y t =若()()2log 2xf x m =+值域为实数集R ,则2x t m =+的值域包括()0,∞+, 因为t m >,所以0m ≤, 所以0m =, 故选:A 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是要找到定义域为R 的等价条件即20x m +>对于x ∈R 恒成立,分离参数m 求其范围,值域为R 的等价条件即2x t m =+可以取遍所有大于0的数,由t m >,所以0m ≤,再求交集.4.A解析:A 【分析】判断复合函数的单调性,首先要分清楚内外层函数,根据复合函数“同增异减”原则,同时内层函数的值域要满足外层函数的定义域要求即可. 【详解】由题意知,()f x 在区间(),1-∞上是递减函数, 由()()23log 5f x x ax a =+++可知,此复合函数外层函数为:()3log f x x =,在定义域上为增函数, 内层函数为()25h x x ax a =+++,要使()f x 在区间(),1-∞上是递减函数, 根据复合函数“同增异减”原则,内层函数为()h x 在区间(),1-∞上必须是递减函数, 同时须保证最大值()10h ≥,所以()1210a h ⎧-≥⎪⎨⎪≥⎩,解得32a --≤≤. 故选:A. 【点睛】易错点睛:判断复合函数的单调性,根据复合函数“同增异减”原则,同时内层函数的值域要满足外层函数的定义域要求.5.C解析:C 【分析】由()00f <求得01a <<,求出函数()f x 的定义域,利用复合函数法可求得函数()f x 的单调递增区间. 【详解】由题意可得()0log 30log 1a a f =<=,01a ∴<<.对于函数()()2log 23a f x x x =--+,2230x x --+>,可得2230x x +-<,解得31x -<<.所以,函数()f x 的定义域为()3,1-.由于内层函数223u x x =--+在区间(]3,1--单调递增,在区间[)1,1-单调递减. 外层函数log a y u =单调递减,由复合函数法可知,函数()f x 的单调递增区间为[)1,1-. 故选:C. 【点睛】方法点睛:函数单调性的判定方法与策略:(1)定义法:一般步骤:设元→作差→变形→判断符号→得出结论;(2)图象法:如果函数()f x 是以图象的形式给出或者函数()f x 的图象易作出,结合图象可得出函数的单调区间;(3)导数法:先求出函数的导数,利用导数值的正负确定函数的单调区间; (4)复合函数法:先将函数()y f g x ⎡⎤=⎣⎦分解为内层函数()u g x =和外层函数()y f u =,再讨论这两个函数的单调性,然后根据复合函数法“同增异减”的规则进行判定. 6.B解析:B 【分析】利用奇偶性求出()222x x f x -+=,()222x x g x --=,讨论()22x x h x -=+和()g x 的单调性求最值可得()()h x g x >恒成立,则不等式恒成立等价于()()max min g x a h x ≤≤. 【详解】()()2x f x g x +=,()()2x f x g x --+-=∴,()f x 是偶函数,()g x 分是奇函数,()()2x f x g x -=∴-,可得()222x xf x -+=,()222x xg x --=,则不等式为()()1222202x xx x a a --⎡⎤+-⋅--≤⎢⎥⎣⎦,令()22xxh x -=+,令2x t =,由对勾函数的性质可得1y t t=+在[]2,4单调递增, 则()22xxh x -=+在[]1,2单调递增,则()()()()min max 5171,224h x h h x h ====, 对于()222x x g x --=,因为2xy =单调递增,2x y -=-单调递增,()g x ∴在[]1,2单调递增,()()()()min max 3151,248g x g g x g ∴====, ()()h x g x ∴>恒成立,则不等式()()0h x a g x a --≤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,解得()()g x a h x ≤≤,()()max min g x a h x ∴≤≤,即15582a ≤≤. 故选:B. 【点睛】关键点睛:本题考查不等式的恒成立问题,解题的关键是利用奇偶性求出函数解析式,根据函数的单调性求出最值将不等式等价为()()max min g x a h x ≤≤即可求解.7.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.8.C解析:C 【分析】先找到16384与32768在第一行中的对应数字,进行相加运算,再找和对应第二行中的数字即可. 【详解】由已知可知,要计算16384×32768,先查第一行的对应数字: 16384对应14,32768对应15,然后再把第一行中的对应数字加起来:14+15=29,对应第二行中的536870912, 所以有:16384×32768=536870912, 故选C. 【点睛】本题考查了指数运算的另外一种算法,关键是认真审题,理解题意,属于简单题.9.C解析:C 【解析】要使函数有意义,需使210{340x x x +>--+>,即1{41x x >--<<,所以1 1.x -<<故选C10.C解析:C 【分析】由已知求出a ,得()g x 表达式,化简函数式后根据定义域和单调性可得正确选项. 【详解】由恬24a=,2a =,222log (1),10()log (1)log (1),0x x g x x x x -+-<<⎧=+=⎨+≥⎩,函数定义域是(1,)-+∞,在(1,0)-上递减,在(0,)+∞上递增. 故选:C . 【点睛】本题考查对数型复合函数的图象问题,解题方法是化简函数后,由定义域,单调性等判断.11.D解析:D 【分析】由题意可得可得1a >,且30a ->,由此求得a 的范围. 【详解】 解:函数()log (3)a f x ax =-在[]13,上单调递增,而函数()3t x ax =-在[]13,上单调递增,根据复合函数的单调性可得1a >,且30a ->,解得3a >,即()3a ∈+∞,故选:D . 【点睛】本题主要考查对数函数的定义域、单调性,复合函数的单调性,属于基础题.12.C解析:C 【分析】根据对数的运算性质,换底公式以及其推论即可求出.【详解】原式=23443232448log 2log 3log 2log 3233⋅=⋅=. 故选:C . 【点睛】本题主要考查对数的运算性质,换底公式以及其推论的应用,属于基础题.二、填空题13.①③④【分析】由指数函数的图象函数的定义域对数函数的性质判断各命题①令代入判断②利用函数的定义求出的定义域判断③由对数函数的单调性判断④引入新函数由它的单调性判断【详解】①令则即图象过点①正确;②则解析:①③④ 【分析】由指数函数的图象,函数的定义域,对数函数的性质判断各命题.①,令1x =代入判断,②利用函数的定义求出()f x 的定义域判断,③由对数函数的单调性判断,④引入新函数1()ln 2ln 2xxg x x x -⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,由它的单调性判断.【详解】①令1x =,则(1)4f =,即()f x 图象过点(1,4),①正确; ②13x <<,则012x <-<,∴()f x 的定义域是(0,2),②错;③1log 1log 2a a a ,∴0112a a <<⎧⎪⎨>⎪⎩,∴112a <<.③正确; ④由22ln ln()x y x y -->-- (0x >,0y <),得ln 2ln()2x y x y --<--,又1()ln 2ln 2xxg x x x -⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭是(0,)+∞上的增函数,∴由ln 2ln()2x y x y --<--,得x y <-,即0x y +<,④正确.故答案为:①③④ 【点睛】关键点点睛:本题考查指数函数的图象,对数函数的单调性,函数的定义域问题,定点问题:(1)指数函数(0x y a a =>且1)a ≠的图象恒过定点(0,1); (2)对数函数log (0a y x a =>且1)a ≠的图象恒过定点(1,0), 解题时注意整体思想的应用.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.【分析】根据对数和指数的关系将指数式化成对数式再根据对数的运算计算可得【详解】解:故答案为:【点睛】本题考查对数和指数的关系对数的运算属于基础题解析:36【分析】根据对数和指数的关系,将指数式化成对数式,再根据对数的运算计算可得.【详解】解:43m n k ==4log m k ∴=,3log =n k20m n mn +=≠211n m ∴+=,1log 4k m =,1log 3k n= 2log 3log 41k k ∴+=2log 3log 41k k ∴+=()log 941k ∴⨯=36k ∴=故答案为:36【点睛】本题考查对数和指数的关系,对数的运算,属于基础题.16.【分析】由对数函数的性质化对数不等式为一元二次不等式组求解【详解】由得解得∴不等式的解集为故答案为:【点睛】本题考查对数不等式的解法考查了对数函数的性质是基础题解析:(,1-∞-.【分析】由对数函数的性质化对数不等式为一元二次不等式组求解.【详解】由()()222log 1log 2x x ->-,得21220x x x ⎧->-⎨->⎩,解得1x <--∴不等式()()222log 1log 2x x ->-的解集为(,1-∞-.故答案为:(,1-∞-.【点睛】本题考查对数不等式的解法,考查了对数函数的性质,是基础题. 17.【分析】设转化为函数根据在上单调递增可求解【详解】设函数则函数∵在上单调递增∴当时最小值为故答案为:【点睛】本题考察了二次函数对数函数性质综合解决问题解析:[)3,+∞【分析】设()2261738t x x x =-+=-+,转化为函数2log y t =,[)8,t ∈+∞,根据2log y t =在[)8,t ∈+∞上单调递增,可求解.【详解】设()2261738t x x x =-+=-+函数()22log 617y x x =-+, 则函数2log y t =,[)8,t ∈+∞,∵2log y t =,在[)8,t ∈+∞上单调递增,∴当8t =时,最小值为2log 83=,故答案为:[)3,+∞.【点睛】本题考察了二次函数,对数函数性质,综合解决问题. 18.【分析】根据分段函数单调性列出各段为增函数的条件并注意两段分界处的关系即可求解【详解】函数在R 上单调递增则需满足(1)当时函数单调递增;则(2)当时函数单调递增;则(3)函数在两段分界处满足即所以满 解析:23a <≤【分析】根据分段函数单调性,列出各段为增函数的条件,并注意两段分界处的关系,即可求解.【详解】函数1(2)1,2(),2x a x x f x a x --+<⎧=⎨≥⎩,在R 上单调递增 则需满足(1)当2x <时,函数()f x 单调递增;则2a >(2)当2x ≥时,函数()f x 单调递增;则1a >(3)函数()f x 在两段分界处2x =,满足()21221a a --⨯+≤,即3a ≤所以满足条件的实数a 的范围是23a <≤故答案为:23a <≤【点睛】关键点睛:本题考查由函数的单调性求参数范围,解答本题的关键是分段函数在上单调递增,从图象上分析可得从左到右函数图象呈上升趋势,即函数()f x 在[)2+∞,上的最小值大于等于函数在(),2-∞上的最大值.则()21221a a--⨯+≤,这是容易忽略的地方,属于中档题. 19.①③【分析】①求解出的反函数再根据反函数的特点进行判断;②采用换元法求解出的解析式由此计算出的值并进行判断;③分析当对数式的真数为时此时的值由此确定出函数所过定点并进行判断;④根据每经过一次操作区间 解析:①③【分析】①求解出2x y =的反函数,再根据反函数的特点进行判断;②采用换元法求解出()f x 的解析式,由此计算出()5f 的值并进行判断;③分析当对数式的真数为1时,此时,x y 的值,由此确定出函数所过定点并进行判断; ④根据每经过一次操作区间长度变为原来的一半,由此列出关于次数的不等式,求解出次数的范围并进行判断;⑤根据()()2,4f f 的值以及零点的存在性定理进行判断.【详解】①令2y x =,所以2log y x =,所以函数2x y =与2log y x =互为反函数,则图象关于y x =对称,故正确;②令1x t -=,则1x t =+,所以()()()221211f t t t t =+-++=,所以()2f x x =,所以()525f =,故错误;③令21x -=,所以3x =,所以()3log 133a f =-=-,所以()f x 过定点()3,3-,故正确;④因为区间()2,3的长度为1,经过n 次操作过后区间长度变为12n ,所以10.12n ≤,所以4n ≥,故错误;⑤因为()()22422220,4240f f =-==-=,且()()()21011210,020102f f --=--=-<=-=>, 所以()f x 在()1,0-上有零点,所以()f x 的零点至少有3个,故错误;故答案为:①③.【点睛】结论点睛:(1)同底数的指数函数和对数函数互为反函数,图象关于y x =对称;(2)形如()()()log 0,1a f x g x b a a =+>≠的图象过定点问题,可考虑令()1g x =,由此求解出x 的值,从而对应的()f x 的值可求,则定点坐标可求;(3)利用二分法求解函数零点的近似值时,每进行一次操作,区间长度会变为原来的一半. 20.【分析】由满足得到函数是以2为周期的周期函数结合对数的运算性质即可求解【详解】由题意函数满足化简可得所以函数是以2为周期的周期函数又由时函数且则故答案为:【点睛】函数的周期性有关问题的求解策略:求解 解析:2719-【分析】由()f x 满足()()1f x f x =-+,得到函数()f x 是以2为周期的周期函数,结合对数的运算性质,即可求解.【详解】由题意,函数()f x 满足()()1f x f x =-+,化简可得()()2f x f x =+,所以函数()f x 是以2为周期的周期函数,又由()0,1x ∈时,函数()3x f x =,且()()1f x f x =-+, 则133339(log 19)(log 19)(log 192)(log )19f f f f =-=-+= 327log 193392727(log 1)(log )3191919f f =-+=-=-=-. 故答案为:2719-【点睛】 函数的周期性有关问题的求解策略:求解与函数的周期性有关问题,应根据题目特征及周期定义,求出函数的周期;解决函数周期性、奇偶性和单调性结合问题,通常先利用周期性中为自变量所在区间,再利用奇偶性和单调性求解.三、解答题21.(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. 22.(1)2a =;(1,3)-;(2)2.【分析】(1)由函数值求得a ,由对数的真数大于0可得定义域;(2)函数式变形为22()log (1)4f x x ⎡⎤=--+⎣⎦,由复合函数的单调性得出单调区间后可得最大值.【详解】解:(1)(1)2f =,log (11)log (31)log 42a a a ∴++-==,解得2(0,1)a a a =>≠,由1030x x +>⎧⎨->⎩,得(1,3)x ∈-. ∴函数()f x 的定义域为()13-,.(2)22222()log (1)log (3)log (1)(3)log (1)4f x x x x x x ⎡⎤=++-=+-=--+⎣⎦∴当[0,1]x ∈时,()f x 是增函数;当3[1,]2x ∈时,()f x 是减函数. 所以函数()f x 在3[0,]2上的最大值是2(1)log 42f ==.【点睛】本题考查对数函数的性质,掌握复合函数的单调性解题关键:(前提条件:在函数定义域内)23.(1)(1,1)-;(2)是奇函数,理由见解析;(3)单调递增,证明见解析.【分析】(1)由对数有意义的条件列出不等式组1010x x +>⎧⎨->⎩,解之即可; (2)由(1)知,函数()()f x g x -的定义域关于原点对称,再根据函数奇偶性的概念进行判断即可;(3)当2a =时,函数()()f x g x -单调递增.根据用定义证明函数单调性的“五步法”:任取、作差、变形、定号、下结论,即可得证.【详解】(1)10x +>,10x ->,11x ∴-<<,∴函数()()f x g x -的定义域为(1,1)-.(2)由(1)知,函数()()f x g x -的定义域关于原点对称,()()log (1)log (1)log (1)log (1)[()()]a a a a f x g x x x x x f x g x ---=-+-+=--+=--,∴函数()()f x g x -是奇函数.(3)当2a =时,函数()()f x g x -单调递增.理由如下:当(1,1)x ∈-时,1()()log 1ax f x g x x+-=-, 设1211x x -<<<,则2121211222112121211211111[()()][()()]log log log (?)log 11111aa a a x x x x x x x x f x g x f x g x x x x x x x x x +++-+-----=-==---+-+-,1211x x -<<<,2121x x x x ∴->-+,21122112110x x x x x x x x ∴+-->-+->, ∴21122112111x x x x x x x x +-->-+-,即211221121log 01a x x x x x x x x +-->-+-, 2211()()()()f x g x f x g x ∴->-,故当2a =时,函数()()f x g x -单调递增.【点睛】本题考查函数的单调性与奇偶性的判断、对数的运算法则,熟练掌握用定义证明函数单调性和奇偶性的方法是解题的关键,考查学生的逻辑推理能力和运算求解能力,属于中档题. 24.(1)22m n =⎧⎨=⎩;(2)1λ≥-. 【分析】(1)根据()f x 是奇函数,即()()f x f x -=-即可求解实数m ,n 的值;(2)利用换元法,转化为二次函数的问题讨论最值恒成立即可求解实数λ的取值范围.【详解】 (1)当0x >时,()()()12f x x n x ⎡⎤-=-++⎢⎥-⎣⎦, 因为()f x 为奇函数,()()f x f x ∴-=-,()()()1122f x x n m x x x ⎡⎤⎡⎤⎛⎫∴-=-++=-+-⎢⎥ ⎪⎢⎥-⎝⎭⎣⎦⎣⎦, 即()()1220m x n x ⎛⎫-++-= ⎪⎝⎭总成立. 2020m n -=⎧∴⎨-=⎩,22m n =⎧∴⎨=⎩, 又当0x <时,同理可得22m n =⎧⎨=⎩, 综上:22m n =⎧∴⎨=⎩. (2)40x >,20x >, 原不等式化为11242222042x x x x λλ⎛⎫⎛⎫+-++-≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 令122x xt =+,则2t ≥, 原不等式进一步化为230t t λλ+--≥在2t ≥上恒成立.记()23g t t t λλ=+--,[)2,t ∈+∞ ①当22λ-≤时,即4λ≥-时,()()min 210g t g λ==+≥, 1λ∴≥-合理; ②当22λ->时,即4<-λ时,()n 2mi 3024g t g λλλ⎛⎫-=---≥ ⎪⎝⎭=,显然不成立. 综上实数λ的取值范围为:1λ≥-.【点睛】本题考查的知识点是分段函数的应用,指数函数的单调性,奇函数的性质,是函数图象和性质的综合应用,难度中档.25.(1){}31A B x x ⋂=-<≤;(2)[][)1,24,m ∈-+∞ 【分析】(1)计算{}35A x x =-<≤,{}51B x x =-<≤,再计算交集得到答案.(2)A B A ⋃=,故B A ⊆,讨论B =∅和B ≠∅,计算得到答案.【详解】(1)(){}{}2log 3335A x x x x =+≤=-<≤,{}51B x x =-<≤, 故{}31A B x x ⋂=-<≤.(2){}35A x x =-<≤,A B A ⋃=,故B A ⊆, 当B =∅时,213m m -≥+,解得4m ≥;当B ≠∅时,4m <,故21335m m -≥-⎧⎨+≤⎩,解得12m -≤≤. 综上所述:[][)1,24,m ∈-+∞. 【点睛】本题考查交集运算,根据集合的包含关系求参数,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.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 ====,∴21lg632lg3lg72log63lg21lg3lg7m 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.。
一、选择题1.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 .112.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则[]y x =称为高斯函数,例如:35]4[--.=,[]2.12=,已知函数21()12x xe f x e =++,()[()]g x f x =,则下列叙述正确的是( ) A .()g x 是偶函数 B .()f x 在R 上是增函数C .()f x 的值域是1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭D .()g x 的值域是{1,0,1}-3.已知函数()()3,<1log ,1aa x a x f x x x ⎧--=⎨≥⎩的值域..是R ,那么实数a 的取值范围是( ) A .31,2⎛⎤ ⎥⎝⎦B .()1,+∞C .()()0,11,3D .3,32⎡⎫⎪⎢⎣⎭4.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()2f x f x +=,且当[)1,1x ∈-时,()2f x x =,若函数()log 1a g x x =+图象与()f x 的图象恰有10个不同的公共点,则实数a 的取值范围为( ) A .()4,+∞ B .()6,+∞ C .()1,4D .()4,65.函数()212()log 4f x x =-的单调递增区间为( ). A .(0,+∞)B .(-,0)C .(2,+∞)D .(-,-2)6.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 >>7.函数1()1x f x a +=-恒过定点( )A .(1,1)B .(1,1)-C .(1,0)-D .(1,1)--8.设函数()21xf x =-,c b a <<,且()()()f c f a f b >>,则22a c +与2的大小关系是( ) A .222a c +>B .222a c +≥C .222a c +≤D .222a c +<9.若一系列函数的解析式和值域相同,但其定义域不同,则称这些函数为“同族函数”,例如函数2 y x =,x ∈[1,2]与函数.2 y x =,[]2,1x ∈--即为同族函数,下面函数解析式中也能够被用来构造“同族函数”的是( ) A .y =xB .1y x x=+ C . 22x x y -=- D .y =log 0.5x 10.在数学史上,一般认为对数的发明者是苏格兰数学家——纳皮尔(Napier ,1550-1617年).在纳皮尔所处的年代,哥白尼的“太阳中心说”刚刚开始流行,这导致天文学成为当时的热门学科.可是由于当时常量数学的局限性,天文学家们不得不花费很大的精力去计算那些繁杂的“天文数字”,因此浪费了若干年甚至毕生的宝贵时间.纳皮尔也是当时的一位天文爱好者,为了简化计算,他多年潜心研究大数字的计算技术,终于独立发明了对数.在那个时代,计算多位数之间的乘积,还是十分复杂的运算,因此纳皮尔首先发明了一种计算特殊多位数之间乘积的方法.让我们来看看下面这个例子: 1 2 3 45678…1415…27 28 29 2 4 8 16 32 64 128 256 … 16384 32768 …134217728268435356536870912这两行数字之间的关系是极为明确的:第一行表示2的指数,第二行表示2的对应幂.如果我们要计算第二行中两个数的乘积,可以通过第一行对应数字的和来实现. 比如,计算64×256的值,就可以先查第一行的对应数字:64对应6,256对应8,然后再把第一行中的对应数字加和起来:6+8=14;第一行中的14,对应第二行中的16384,所以有:64×256=16384,按照这样的方法计算:16384×32768=( ) A .134217728B .268435356C .536870912D .51376580211.函数2ln 8x y x =-的图象大致为( )A .B .C .D .12.物理学规定音量大小的单位是分贝(dB ),对于一个强度为I 的声波,其音量的大小η可由如下公式计算:010lgII η=(其中0I 是人耳能听到声音的最低声波强度).我们人类生活在一个充满声音的世界中,人们通过声音交换信息、交流情感,人正常谈话的音量介于40dB 与60dB 之间,则60dB 声音的声波强度1I 是40dB 声音的声波强度2I 的( ) A .32倍 B .3210倍C .100倍D .3lg2倍 二、填空题13.函数()log 31a y x =+-.(0a >且1a ≠)的图像恒过定点A ,若点A 在直线10mx ny ++=上(其中m ,0n >),则12m n+的最小值等于__________.14.设函数())f x x =,若()23(21)0f a f a +-<,则实数a 的取值范围为_____.15.定义{},,max ,,x x y x y y x y≥⎧=⎨<⎩,设{}()max ,log x a f x a a x =--(),1x R a +∈>.则不等式()2f x ≥的解集是_____________. 16.已知1a b >>,若10log log 3a b b a +=,b a a b =,则ab =___________. 17.函数()213log 253y x x =--的单调递增区间为_______.18.函数y =x 2与函数y =x ln x 在区间(0,+∞)上增长较快的一个是________ . 19.若函数1log 12a y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭在区间3,62⎡⎤-⎢⎥⎣⎦有最小值-2,则实数a =_______.20.函数22()log (2)f x x x =--的单调递增区间是_____________.三、解答题21.已知指数函数()f x 的图象经过点()1,3-,()()2()23x g x f a x f =-+在区间[]1,1-上的最小值是()h a . (1)求函数()f x 的解析式;(2)若3a ≥时,求函数()g x 的最小值()h a 的表达式;(3)是否存在m 、n ∈R 同时满足以下条件:①3m n >>;②当()h a 的定义域为[],n m 时,值域为22,n m ⎡⎤⎣⎦;若存在,求出m 、n 的值;若不存在,说明理由.22.已知函数()log (31)a f x x =+,()log (13)a g x x =-(0a >且1)a ≠. (1)求()()()F x f x g x =-的定义域; (2)判断函数()F x 的奇偶性;(3)若()()0f x g x ->,求x 的取值范围.23.化简与求值: (1)2ln43(0.125)e-++;(2)若1122x x -+=1x x --的值.24.计算1132113321(4)()40.1()ab a b ----⋅(其中0a >,0b >)25.计算:(1)011327(0.064)0.258-⎛⎫-- ⎪⎝⎭; (2)22lg 25lg8lg5lg 20(lg 2)3++⋅+. 26.已知函数214()log (238)f x mx x m =-+. (Ⅰ)当1m =时,求函数()f x 在1[,2]2上的值域;(Ⅱ)若函数()f x 在(4,)+∞上单调递减,求实数m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.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3232lg2210=.2.B解析:B 【分析】计算(2),(2)g g -得出()()22g g ≠-判断选项A 不正确;通过分离常数结合复合函数的单调性,可得出()f x 在R 上是增函数,判断选项B 正确;由x y e =的范围,利用不等式的关系,可求出15()22f x <<,进而判断选项CD 不正确,即可求得结果. 【详解】对于A ,根据题意知,2152()1221x x xe f x e e=+=-++. ∵252(2)[(2)]221g f e ⎡⎤==-=⎢⎥+⎣⎦, 2222121(2)[(2)]01212e g f ee --⎡⎤⎡⎤-=-=+=+=⎢⎥⎢⎥++⎣⎦⎣⎦, (2)(2)g g ∴≠-,∴函数()g x 不是偶函数,故A 错误;对于B ,1x y e =+在R 上是增函数,则21xy e =+在R 上是减函数,则52()21xf x e =-+在R 上是增函数,故B 正确; 对于C ,0x e >,11x e ∴+>,2202,20,11x x e e <<-<-<++ 15()22f x ∴<<,即()f x 的值域是15,22⎛⎫⎪⎝⎭,故C 错误; 对于D ,()f x 的值域是15,22⎛⎫⎪⎝⎭,则()g x 的值域是{0,1,2},故D 错误. 故选:B. 【点睛】本题要注意对函数的新定义的理解,研究函数的单调性和值域常用分离常数,属于较难题.3.A解析:A 【分析】当0<a <1时,当1≥x 时,log 0a y x =≤,则当1x <时,()3y a x a =--的值域必须要包含()0,+∞,,当1a >时,当1≥x 时,[)log 0a y x =∈+∞,,则当1x <时,()3y a x a =--的值域必须要包含()0-∞,,从而可得答案. 【详解】由题意,()f x 的值域为R ,当0<a <1时,当1≥x 时,log 0a y x =≤,所以当1x <时,()3y a x a =--的值域必须要包含()0,+∞,当1x <时,()3y a x a =--单调递增,()332y a x a a =--<-所以不满足()f x 的值域为R .当1a >时,当1≥x 时,[)log 0a y x =∈+∞,, 所以当1x <时,()3y a x a =--的值域必须要包含()0-∞,, 若3a =时,当1x <时,3y a =-=-,不满足()f x 的值域为R .若3a >时,当1x <时,()3y a x a =--单调递减,()332y a x a a =-->- 所以不满足()f x 的值域为R .若13a <<时,当1x <时,()3y a x a =--单调递增,()332y a x a a =--<- 要使得()f x 的值域为R ,则320a -≥,即32a ≤ 所以满足条件的a 的取值范围是:312a <≤, 故选:A . 【点睛】关键点睛:本题考查根据函数的值域求参数的范围,解答本题的关键是当0<a <1时,当1≥x 时,log 0a y x =≤,则当1x <时,()3y a x a =--的值域必须要包含()0,+∞,,当1a >时,当1≥x 时,[)log 0a y x =∈+∞,,则当1x <时,()3y a x a =--的值域必须要包含()0-∞,,属于中档题. 4.D解析:D 【分析】转化条件为函数()f x 是周期为2的周期函数,且函数()g x 、()f x 的图象均关于1x =-对称,由函数的对称性可得两图象在1x =-右侧有5个交点,画出图象后,数形结合即可得解. 【详解】因为函数()f x 满足()()2f x f x +=,所以函数()f x 是周期为2的周期函数, 又函数()log 1a g x x =+的图象可由函数log a y x =的图象向左平移一个单位可得, 所以函数()log 1a g x x =+的图象的对称轴为1x =-,当[)1,1x ∈-时,()2f x x =,所以函数()f x 的图象也关于1x =-对称,在平面直角坐标系中作出函数()y f x =与()y g x =在1x =-右侧的图象,数形结合可得,若函数()log 1a g x x =+图象与()f x 的图象恰有10个不同的公共点, 则由函数图象的对称性可得两图象在1x =-右侧有5个交点,则()()13log 415log 61a a a g g ⎧>⎪=<⎨⎪=>⎩,解得()4,6a ∈. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是函数的周期性、对称性及数形结合思想的应用.5.D解析:D 【分析】求出函数的定义域,根据对数型复合函数的单调性可得结果. 【详解】函数()212()log 4f x x =-的定义域为()(),22,-∞-+∞,因为函数()f x 是由12log y u =和24u x =-复合而成,而12log y u =在定义域内单调递减,24u x =-在(),2-∞-内单调递减,所以函数()212()log 4f x x =-的单调递增区间为(),2-∞-, 故选:D. 【点睛】易错点点睛:对于对数型复合函数务必注意函数的定义域.6.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125log04<,∴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.7.C解析:C【分析】根据指数函数性质求定点.【详解】因为01a=,所以()011f a-=-=0,因此过定点()1,0-,选C.【点睛】本题考查指数函数性质以及定点问题,考查基本分析求解能力,属于基础题.8.D解析:D【分析】运用分段函数的形式写出()f x的解析式,作出()21xf x=-的图象,由数形结合可得c<且0a>,21c<且21a>,且()()0f c f a->,去掉绝对值,化简即可得到结论.【详解】()21,02112,0xxxxf xx⎧-≥=-=⎨-<⎩,作出()21xf x=-的图象如图所示,由图可知,要使c b a<<且()()()f c f a f b>>成立,则有0c<且0a>,故必有21c<且21a>,又()()0f c f a->,即为()12210c a--->,∴222a c+<.故选:D.【点睛】本题考查指数函数单调性的应用,考查用指数函数单调性确定参数的范围,本题借助函数图象来辅助研究,由图象辅助研究函数性质是函数图象的重要作用,以形助数的解题技巧必须掌握,是中档题.9.B解析:B 【分析】由题意,能够被用来构造“同族函数”的函数必须满足在其定义域上不单调,由此判断各个函数在其定义域上的单调性即可. 【详解】对A :y x =在定义域R 上单调递增,不能构造“同族函数”,故A 选项不正确;对B :1y x x=+在(),1-∞-递增,在()1,0-递减,在()0,1递减,在()1,+∞递增,能构造“同族函数”,故B 选项正确;对C :22x x y -=-在定义域上递增,不能构造“同族函数”,故C 选项不正确; 对D :0.5log y x =在定义域上递减,不能构造“同族函数”,故D 选项不正确. 故选:B. 【点睛】本题给出“同族函数”的定义,要求我们判断几个函数能否被用来构造“同族函数”,考查基本初等函数的单调性的知识点,属于基础题.10.C解析:C 【分析】先找到16384与32768在第一行中的对应数字,进行相加运算,再找和对应第二行中的数字即可. 【详解】由已知可知,要计算16384×32768,先查第一行的对应数字: 16384对应14,32768对应15,然后再把第一行中的对应数字加起来:14+15=29,对应第二行中的536870912, 所以有:16384×32768=536870912, 故选C. 【点睛】本题考查了指数运算的另外一种算法,关键是认真审题,理解题意,属于简单题.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.C解析:C 【分析】 先根据010lg II η=得10010I I η=,再将60dB 和40dB 代入得计算12I I 即可得答案. 【详解】解:因为音量大小与强度为I 的声波的关系为010lg II η=, 所以10010I I η=,所以606101001010I I I ==,404102001010I I I ==,所以6014201010010I I I I ==, 故选:C. 【点睛】本题以物理知识为背景,考查指对数的互化,运算等,是中档题.二、填空题13.8【分析】根据函数平移法则求出点得再结合基本不等式即可求解【详解】由题可知恒过定点又点在直线上故当且仅当时取到等号故的最小值等于8故答案为:8【点睛】本题考查函数平移法则的使用基本不等式中1的妙用属解析:8 【分析】根据函数平移法则求出点A ()2,1--,得21m n +=,再结合基本不等式即可求解 【详解】由题可知,()log 31a y x =+-恒过定点()2,1--,又点A 在直线 10mx ny ++=上,故21m n +=,()121242448n m m n m n m n m n⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当122n m ==时取到等号,故12m n+的最小值等于8故答案为:8【点睛】本题考查函数平移法则的使用,基本不等式中“1”的妙用,属于中档题14.【分析】根据已知可得为奇函数且在上单调递增不等式化为转化为关于自变量的不等式即可求解【详解】的定义域为是奇函数设为增函数在为增函数在为增函数在处连续的所以在上单调递增化为等价于即所以实数的取值范围为 解析:1(1,)3- 【分析】根据已知可得()f x 为奇函数且在R 上单调递增,不等式化为()23(12)f a f a <-,转化为关于自变量的不等式,即可求解.【详解】()f x 的定义域为R ,()()))ln10f x f x x x +-=+==,()f x ∴是奇函数,设,[0,)()x u x x =∈+∞为增函数,()f x 在[0,)+∞为增函数,()f x 在(,0)-∞为增函数,()f x 在0x =处连续的,所以()f x 在R 上单调递增,()23(21)0f a f a +-<,化为()23(12)f a f a <-,等价于2312a a <-,即213210,13a a a +-<-<<, 所以实数a 的取值范围为1(1,)3-.故答案为: 1(1,)3-【点睛】本题考查利用函数的单调性和奇偶性解不等式,熟练掌握函数的性质是解题的关键,属于中档题. 15.【分析】利用分段函数列出不等式求解即可【详解】解:在上为单调递增函数又当时当时不等式或解得或故答案为:【点睛】本题考查分段函数的应用函数值的求法考查转化思想以及计算能力 解析:21(0,][log (2),)a a a++∞ 【分析】利用分段函数列出不等式求解即可.【详解】解:()log log x x a a a a x a a x ---=-+,1a >,()log x a g x a a x =-+在()0,∞+上为单调递增函数,又1(1)log 10a g a a =-+=,当()0,1x ∈时,log 0x a a a x -+<, 当()1,x ∈+∞时,log 0xa a a x -+>, ,1()log ,01x a a a x f x x x ⎧->∴=⎨-<<⎩ 不等式()2f x ≥,21x a a x ⎧-≥∴⎨>⎩或log 201a x x -≥⎧⎨<<⎩, 解得log (2)a x a ≥+或210x a <≤, 故答案为:21(0,][log (2),)a a a ++∞. 【点睛】本题考查分段函数的应用,函数值的求法,考查转化思想以及计算能力. 16.9【分析】由对数的运算性质解并整理得由可求出的值【详解】解:整理得解得或因为所以则即因为所以所以解得或因为所以所以所以故答案为:9【点睛】关键点睛:本题主要考查对数运算和指数运算解题的关键是由得出再 解析:9【分析】 由对数的运算性质解10log log 3a b b a +=并整理得3a b =,由b a a b =可求出,a b 的值. 【详解】 解:110log log log log 3a b b b b a a a +=+=,整理得()23log 10log 30b b a a -+=, 解得log 3b a =或13,因为1a b >>,所以log 1b a >,则log 3b a =,即3a b =, 因为b a a b =,所以33b b b b =,所以33b b =,解得b =0,因为1b >,所以b =所以3a ==,所以9ab ==.故答案为:9.【点睛】 关键点睛:本题主要考查对数运算和指数运算,解题的关键是由10log log 3a b b a +=得出3a b =,再根据指数运算求解.17.【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.18.【解析】由于对数函数y=lnx 在区间(0+∞)上的增长速度慢于一次函数y=x 所以函数y =x2比函数y =xlnx 在区间(0+∞)上增长较快填解析:2y x【解析】由于对数函数y=lnx 在区间(0,+∞)上的增长速度慢于一次函数y=x ,所以函数y =x 2比函数y =x ln x 在区间(0,+∞)上增长较快,填2y x =. 19.或2【分析】根据复合函数的单调性及对数的性质即可求出的值【详解】当时在为增函数求得即;当时在为减函数求得即故答案为:或【点睛】本题考查复合函数单调性对数方程的解法难度一般 解析:12或2 【分析】根据复合函数的单调性及对数的性质即可求出a 的值.【详解】当1a >时, 1log 12a y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭在3,62⎡⎤-⎢⎥⎣⎦为增函数,min 33log 1-224a y f ⎛⎫⎛⎫=-=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,求得-214a =,即=2a ; 当01a <<时, 1log 12a y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭在3,62⎡⎤-⎢⎥⎣⎦为减函数,()()min 6log 31-2a y f ==+=,求得-24a =,即1=2a . 故答案为:12或2. 【点睛】 本题考查复合函数单调性,对数方程的解法,难度一般.20.【分析】首先求出函数的定义域再根据复合函数同增异减求其单调减区间即可【详解】函数的定义域为:解得:或令为增函数当为增函数为增函数当为减函数为减函数所以增区间为故答案为:【点睛】本题主要考查复合函数的 解析:()2,+∞【分析】首先求出函数的定义域,再根据复合函数同增异减求其单调减区间即可.【详解】函数()f x 的定义域为:220x x -->,解得:2x >或1x <-.令22t x x =--,2log y t =为增函数.当2x >,t 为增函数,22()log (2)f x x x =--为增函数,当1x <-,t 为减函数,22()log (2)f x x x =--为减函数.所以增区间为(2,)+∞.故答案为:(2,)+∞【点睛】本题主要考查复合函数的单调性,同增异减为解题的关键,属于中档题. 三、解答题21.(1)1()3x f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭;(2)()126h a a =-;(3)不存在,理由见解析. 【分析】(1)设()xf x c =(0c >且1c ≠),由题意可得()13f -=,可求得c 的值,进而可求得函数()f x 的解析式;(2)令11,333xt ⎛⎫⎡⎤=∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,设()223k t t at =-+,分析当3a ≥时,函数()k t 的单调性,进而可得出()()min h a k t =,即可得解;(3)分析出函数()h a 在区间[],n m 上单调递减,可得出22126126n m m n ⎧-=⎨-=⎩,将两个等式作差可得出6m n +=,结合3m n >>判断可得出结论.【详解】(1)设()xf x c =(0c >且1c ≠), 因为指数函数()f x 的图象经过点()1,3-,()113f c -∴-==,即13c =, 因此,()13xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭; (2)令()13x t f x ⎛⎫== ⎪⎝⎭,[]1,1x ∈-,1,33t ⎡⎤∴∈⎢⎥⎣⎦, 所以,设()223k t t at =-+,对称轴为t a =. 3a ≥,可知()k t 在1,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减, 当3t =时,()k t 取最小值,即()g x 取最小值()()3126h a k a ==-;(3)由(2)知3m n >>时,()126h a a =-在[],n m 上单调递减,若此时()h a 的值域为22,n m ⎡⎤⎣⎦,则22126126n m m n ⎧-=⎨-=⎩, 即()()()6m n m n m n -=-+,m n ≠,则0m n -≠,6m n ∴+=,又3m n >>,则6m n +>,故不存在满足条件的m 、n 的值.【点睛】方法点睛:(1)二次函数在闭区间上的最值主要有三种类型:轴定区间定、轴动区间定、轴动区间定,不论哪种类型,解决的关键就是考查对称轴于区间的位置关系,当含有参数时,要依据对称轴与区间的位置关系进行分类讨论;(2)二次函数的单调性主要依据二次函数图象的对称轴进行分析讨论求解.22.(1)11,33⎛⎫- ⎪⎝⎭;(2)奇函数;(3)分类讨论,答案见解析.【分析】(1)根据对数的真数大于零列不等式组,解不等式组求得()F x 的定义域.(2)通过()()F x F x -=-证得()F x 是奇函数.(3)对a 进行分类讨论,结合对数型函数的单调性求得x 的取值范围.【详解】(1)()log (31)log (13)a a F x x x =+--,310130x x +>⎧⎨->⎩,解得:1133x -<<, 所以()F x 的定义域为11,33⎛⎫- ⎪⎝⎭.(2)由(1)可知()F x 的定义域关于原点对称,又()log (13)log (31)()a a F x x x F x -=--+=-,所以()F x 是奇函数,.(3)()()0f x g x ->,即log (31)log (13)a a x x +>-, 当1a >时,3101303113x x x x +>⎧⎪->⎨⎪+>-⎩,解得:103x <<, 当01a <<时,3101303113x x x x +>⎧⎪->⎨⎪+<-⎩,解得:103x -<<. 【点睛】判断函数的奇偶性,首先要判断函数的定义域是否关于原点对称性.23.(1)14;(2)【分析】(1)利用幂的运算法则和对数的运算法则计算;(2)利用完全平方公式求得1x x -+,再求得22x x -+,然后可求得1x x --.【详解】(1)原式=236342464⎛⎫-⨯- ⎪⎝⎭++=++=14;-(2)由1122x x -+=1+25x x -+=,所以13x x -+=所以2222+29=7x x x x --+=+,则1222()2=5x x x x ---=-+所以1=x x --【点睛】幂的运算法则从整数范围推广到有理数范围,实数范围后,乘法公式也随之推广过来, 即公式222()2a b a ab b +=++,222()2a b a ab b -=-+,22()()a b a b a b +-=-中,a b 是是分数指数幂时,公式也适用,解题时要注意体会.24.85【分析】将小数转化为分数,根式转化为分数幂的形式,利用指数幂的运算性质化简求值.【详解】11131322133133221(4)1(4)()=()440.1()()()10ab ab a b a b --------⋅⋅ 原式131********()()(4)()410ab a b ----= 原式33333002222211848555a b a b a b --=⨯⨯=⨯⨯= 【点睛】 本题考查指数幂的运算,要熟练掌握基本的运算法则和运算性质,小数转化为分数,根式转化为分数幂的形式,更有利于运算.25.(1)10;(2)3.【分析】(1)根据根式定义化根式为分数指数幂,再由幂的运算法则计算;(2)由对数运算法则计算.【详解】(1)解:原式()()1323120.410.5-=-+ 1321511218105222-⎛⎫=-++=-++= ⎪⎝⎭. (2)解:原式2322lg5lg 2lg5(2lg 2lg5)(lg 2)3=++++ 222lg52lg22lg5lg2(lg5)(lg2)=++++22(lg5lg2)(lg5lg2)213=+++=+=.【点睛】本题考查根式与分数指数幂的互化,考查幂和对数的运算法则,掌握幂与对数运算法则是解题关键.26.(Ⅰ)114455log 10,log 8⎡⎤⎢⎥⎣⎦(Ⅱ)3,10⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭ 【分析】(Ⅰ)把1m =代入,可得()122()log 238f x x x =-+,令2238y x x =-+,求出其在1[,2]2上的值域,利用对数函数的单调性即可求解.(Ⅱ)根据对数函数的单调性可得2()238g x mx x m =-+在(4,)+∞上单调递增,再利用二次函数的图像与性质可得0,34,4(4)0,m mg >⎧⎪⎪≤⎨⎪≥⎪⎩解不等式组即可求解. 【详解】(Ⅰ)当1m =时,()122()log 238f x x x =-+, 此时函数()f x 的定义域为1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 因为函数2238y x x =-+的最小值为242835588⨯⨯-=. 最大值为22232810⨯-⨯+=,故函数()f x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为114455log 10,log 8⎡⎤⎢⎥⎣⎦; (Ⅱ)因为函数14log y x =在(0,)+∞上单调递减, 故2()238g x mx x m =-+在(4,)+∞上单调递增,则0,34,4(4)0,m mg >⎧⎪⎪≤⎨⎪≥⎪⎩ 解得310m ≥,综上所述,实数m 的取值范围3,10⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. 【点睛】本题主要考查了利用对数函数的单调性求值域、利用对数型函数的单调区间求参数的取值范围以及二次函数的图像与性质,属于中档题.。
高一数学必修1第三章《指数函数、对数函数和幂函数》测练题(满分:150分;考试时间:100分钟)一、选择题(本大题共10小题. 每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一个项是符合题目要求的) 1.指数函数y=a x 的图像经过点(2,16)则a 的值是 ( )A .41 B .21C .2D .4 2.化简)31()3)((656131212132b a b a b a ÷-的结果 ( )A .a 6B .a -C .a 9-D .29a3.在区间),0(+∞上不是增函数的是 ( )A.2x y =B.x y log 2=C.xy 2= D.122++=x x y 4.式子82log 9log 3的值为 ( ) A .23 B .32C .2D .3 5.已知0ab >,下面四个等式中:①lg()lg lg ab a b =+; ②lg lg lg a a b b=-;③b ab a lg )lg(212= ;④1lg()log 10ab ab =.其中正确命题的个数为 ( )A .0B .1C .2D .36.已知2log 0.3a =,0.32b =,0.20.3c =,则c b a ,,三者的大小关系是( ) A .a c b >> B .c a b >> C .c b a >> D .a b c >> 7.已知函数)(x f y =的反函数)21(log )(211-=-x x f,则方程1)(=x f 的解集是( )A .{1}B .{2}C .{3}D .{4} 8.图中曲线分别表示l g a y o x =,l g b y o x =,l g c y o x =, l g d y o x =的图象,,,,a b c d 的关系是( )A. 0<a <b <1<d<cB. 0<b<a <1<c<dC. 0<d<c<1<a<bD. 0<c<d <1<a<bx9.函数y= | lg (x-1)| 的图象是 ( )10.给出幂函数①f (x )=x ;②f (x )=x 2;③f (x )=x 3;④f (x )=x ;⑤f (x )=1x .其中满足条件f 12()2x x + >12()()2f x f x + (x 1>x 2>0)的函数的个数是 ( )A .1个B .2个C .3个D .4个二、填空题(.每小题5分,共20分) 11.函数21()log (2)f x x =-的定义域是 .12.当a >0且a ≠1时,函数f (x )=a x -2-3必过定点 .13.函数)x 2x (log y 221-=的单调递减区间是_________________.14.关于函数21()lg (0,R)||x f x x x x +=≠∈有下列命题:①函数()y f x =的图象关于y 轴对称;②在区 间(,0)-∞上,函数()y f x =是减函数;③函数()y f x =的最小值为lg 2;④在区间(1,)+∞上,函 数()y f x =是增函数.其中正确命题序号为_______________. 三、解答题(6小题,共80分)15.(本小题满分12分)4160.2503432162322428200549-⨯+--⨯--()()()()16. (本小题满分12分)设函数421()log 1x x f x x x -⎧<=⎨>⎩,求满足()f x =41的x 的值.C17.(本小题满分14分)已知()2xf x =,()g x 是一次函数,并且点(2,2)在函数[()]f g x 的图象上,点(2,5)在函数[()]g f x 的图象上,求()g x 的解析式.18.(本小题满分14分)若0≤x ≤2,求函数y=523421+⨯--x x 的最大值和最小值.19.(本小题满分14分)光线通过一块玻璃,其强度要损失10%,把几块这样的玻璃重叠起来,设光线原来的强度为x 块玻璃后强度为y .(1)写出y 关于x 的函数关系式;(2)通过多少块玻璃后,光线强度减弱到原来的13以下? ( lg30.4771)≈20.(本小题满分14分)已知定义域为R 的函数12()22x x b f x +-+=+是奇函数.(1)求b 的值;(2)判断函数()f x 的单调性;(3)若对任意的R t ∈,不等式22(2)(2)0f t t f t k -+-<恒成立,求k 的取值范围.高一数学必修1第三章《指数函数、对数函数和幂函数》测练题参考答案及解析一、选择题1.D 解析:由a 2=16且a >0得a =42.C 解析:原式a ab ba9990653121612132-=-=-=-+-+3.C 解析:根据反比例函数的性质4.A 解析:因log 89=22232log 32log 3log 23=,故原式=23 5.B 解析:ab >0,故a 、b 同号;当a 、b 同小于0时,①②不成立;当ab =1时,④不成立,故只有③对。
一、选择题1.2017年5月,世界排名第一的围棋选手柯洁0:3败给了人工智能“阿法狗”.为什么人类的顶尖智慧战胜不了电脑呢?这是因为围棋本身也是一个数学游戏,而且复杂度非常高.围棋棋盘横竖各有19条线,共有1919361⨯=个落子点.每个落子点都有落白子、落黑子和空白三种可能,因此围棋空间复杂度的上限3613M ≈.科学家们研究发现,可观测宇宙中普通物质的原子总数8010N ≈.则下列各数中与MN最接近的是( )(参考数据:lg30.48≈) A .3310B .5310C .7310D .93102.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则[]y x =称为高斯函数,例如:35]4[--.=,[]2.12=,已知函数21()12x xe f x e =++,()[()]g x f x =,则下列叙述正确的是( ) A .()g x 是偶函数 B .()f x 在R 上是增函数 C .()f x 的值域是1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭D .()g x 的值域是{1,0,1}-3.已知()()514,1log ,1a a x a x f x x x ⎧-+<=⎨≥⎩是(),-∞+∞上的减函数,那么a 的取值范围是( ). A .()0,1B .10,5⎛⎫ ⎪⎝⎭C .11,95⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .1,19⎡⎫⎪⎢⎣⎭4.设()|lg |f x x =,且0a b c <<<时,有()()()f a f c f b >>,则( ) A .(1)(1)0a c --> B .1ac >C .1ac =D .01ac <<5.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 <<6.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()2f x f x +=,且当[)1,1x ∈-时,()2f x x =,若函数()log 1a g x x =+图象与()f x 的图象恰有10个不同的公共点,则实数a 的取值范围为( ) A .()4,+∞ B .()6,+∞ C .()1,4D .()4,67.已知:23log 2a =,42log 3b =,232c -⎛⎫= ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .b c a <<B .b a c <<C .c b a <<D .c a b <<8.函数()212()log 4f x x =-的单调递增区间为( ).A .(0,+∞)B .(-,0)C .(2,+∞)D .(-,-2)9.函数()213log 23y x x =-++的单调递增区间是( )A .(]1,1-B .(1)∞-,C .[) 1,3D .(1)∞,+ 10.已知函数()()()2331log 6log 1y x a a x x =--++在[]0,1x ∈内恒为正值,则实数a 的取值范围是( ) A .133a << B .3a > C .3133a << D .33a >11.函数32ln ||()x x f x x-=的图象大致为( )A .B .C .D .12.对数函数log (0a y x a =>且1)a ≠与二次函数()21y a x x =--在同一坐标系内的图象可能是( )A .B .C .D .二、填空题13.函数f (x )=lg (x 2-3x -10)的单调递增区间是______.14.已知21()1,()log 2xf xg x x m ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,若()()1212[1,3],[1,3],x x f x g x ∀∈∃∈≥,则实数m 的取值范围是_______.15.已知()()2log 1f x x =-,若()()f a f b =(ab ),则2a b +的最小值为________.16.已知函数()32log f x x =+,[]1,3x ∈,则函数()()221y f x f x =++的值域为____________.17.已知函数22()log ()f x ax x a =++的值域为R ,则实数a 的取值范围是_________ 18.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()01xy aa a =>≠,经过点E ,B ,则函数()af x x x=-在区间[]1,2上的最小值为________.19.已知函数()()log 21101a y x a a =-+>≠,的图象过定点A ,若点A 也在函数()2x f x b =+的图象上,则()2log 3f =________.20.关于下列命题:①若函数2x y =的定义域是{}|0x x ≤,则它的值域是{}|1y y ≤ ②若函数1y x =的定义域是{}|2x x >,则它的值域是12y y ⎧⎫<⎨⎬⎩⎭ ③若函数2yx 的值域是{}|04y y ≤≤,则它的定义域可能是{}|22x x -≤≤④若函数2log y x =的值域是{}|3y y ≤,则它的定义域是{}|8x x ≤其中不正确的命题的序号是________.(注:把你认为不正确的命题的序号都填上)三、解答题21.已知函数()()()lg 2lg 2f x x x =+--.(1)求()f x 的定义域; (2)判断()f x 的奇偶性并予以证明; (3)求不等式()1f x >的解集.22.已知函数35()log 5xf x x-=+. (1)求函数()f x 的定义域;(2)判断函数()f x 奇偶性,并证明你的结论.23.求下列各式的值.(1)7log 23log lg 25lg 47++. (2)()146230.2516248201249-⎛⎫⨯+-⨯+- ⎪⎝⎭.24.已知指数函数()x f x a =(0a >,且1a ≠)的图象过点12,4⎛⎫ ⎪⎝⎭. (1)求函数的解析式;(2)设函数()(1)1g x f x =--,(0)x ≥,求函数()g x 的值域. 25.已知函数121()log 1axf x x -=-的图象关于原点对称,其中0a <. (1)当(1,)x ∈+∞时,12()log (1)f x x m +-<恒成立,求实数m 的取值范围;(2)若关于x 的方程12()log ()f x x k =+在[]2,3上有解,求k的取值范围.26.求函数()log 23=-2-3y x x 的定义域、值域和单调区间.【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】设36180310M x N ==,两边取对数,结合对数的运算性质进行整理,即可求出M N . 【详解】解:设36180310M x N ==,两边取对数36136180803lg lg lg3lg10361lg38093.2810x ==-=⨯-=,所以93.2810x =,故选:D . 【点睛】 关键点睛:本题考查了对数的运算,关键是结合方程的思想令36180310x =,两边取对数后进行化简整理.2.B解析:B 【分析】计算(2),(2)g g -得出()()22g g ≠-判断选项A 不正确;通过分离常数结合复合函数的单调性,可得出()f x 在R 上是增函数,判断选项B 正确;由xy e =的范围,利用不等式的关系,可求出15()22f x <<,进而判断选项CD 不正确,即可求得结果. 【详解】对于A ,根据题意知,2152()1221x x xe f x e e=+=-++. ∵252(2)[(2)]221g f e ⎡⎤==-=⎢⎥+⎣⎦, 2222121(2)[(2)]01212e g f ee --⎡⎤⎡⎤-=-=+=+=⎢⎥⎢⎥++⎣⎦⎣⎦, (2)(2)g g ∴≠-,∴函数()g x 不是偶函数,故A 错误;对于B ,1x y e =+在R 上是增函数,则21xy e =+在R 上是减函数,则52()21xf x e =-+在R 上是增函数,故B 正确; 对于C ,0x e >,11x e ∴+>,2202,20,11x x e e <<-<-<++ 15()22f x ∴<<,即()f x 的值域是15,22⎛⎫⎪⎝⎭,故C 错误; 对于D ,()f x 的值域是15,22⎛⎫⎪⎝⎭,则()g x 的值域是{0,1,2},故D 错误. 故选:B. 【点睛】本题要注意对函数的新定义的理解,研究函数的单调性和值域常用分离常数,属于较难题.3.C解析:C 【分析】由51001514log 1a a a a a -<⎧⎪<<⎨⎪-+≥⎩解得结果即可得解. 【详解】因为()()514,1log ,1a a x a x f x x x ⎧-+<=⎨≥⎩是(),-∞+∞上的减函数,所以51001514log 1a a a a a -<⎧⎪<<⎨⎪-+≥⎩,解得1195a ≤<.故选:C 【点睛】易错点点睛:容易忽视两段交界点处函数值的大小关系.4.D解析:D 【分析】作出()f x 的图象,利用数形结合即可得到结论. 【详解】∵函数()|lg |f x x =,作出()f x 的图象如图所示,∵0a b c <<<时,有()()()f a f c f b >>,∴0<a <1,c >1,即f (a )=|lga |=﹣lga ,f (c )=|lgc |=lgc ,∵f (a )>f (c ), ∴﹣lga >lgc ,则lga +lgc =lgac <0,则01ac <<. 故选:D .【点睛】关键点点睛:利用对数函数的图象和性质,根据条件确定a ,c 的取值范围.5.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6.D解析:D 【分析】转化条件为函数()f x 是周期为2的周期函数,且函数()g x 、()f x 的图象均关于1x =-对称,由函数的对称性可得两图象在1x =-右侧有5个交点,画出图象后,数形结合即可得解. 【详解】因为函数()f x 满足()()2f x f x +=,所以函数()f x 是周期为2的周期函数, 又函数()log 1a g x x=+的图象可由函数log a y x =的图象向左平移一个单位可得, 所以函数()log 1a g x x =+的图象的对称轴为1x =-,当[)1,1x ∈-时,()2f x x =,所以函数()f x 的图象也关于1x =-对称,在平面直角坐标系中作出函数()y f x =与()y g x =在1x =-右侧的图象,数形结合可得,若函数()log 1a g x x =+图象与()f x 的图象恰有10个不同的公共点, 则由函数图象的对称性可得两图象在1x =-右侧有5个交点,则()()13log 415log 61a a a g g ⎧>⎪=<⎨⎪=>⎩,解得()4,6a ∈. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是函数的周期性、对称性及数形结合思想的应用.7.A解析:A 【分析】由换底公式和对数函数的性质可得112b a <<<,再由指数函数的性质可得102c <<,即可得解. 【详解】23ln3ln12log =02ln 2ln 2a ==>,4212ln ln 2ln1323log =03ln 4ln 2ln 2b ====<, a b ∴>22223231log log 410,239222a c -⎛⎫⎛⎫<===< ⎪ ⎪⎭=⎝>⎭=⎝,b c a ∴<<,故选:A 【点睛】方法点睛:本题考查了对数式、指数式的大小比较,比较大小的常用方法为同底的对数式和指数式利用其单调性进行比较,也可以借助于中间值0和1进行比较,考查了运算求解能力与逻辑推理能力,属于常考题.8.D解析:D 【分析】求出函数的定义域,根据对数型复合函数的单调性可得结果. 【详解】函数()212()log 4f x x =-的定义域为()(),22,-∞-+∞,因为函数()f x 是由12log y u =和24u x =-复合而成,而12log y u =在定义域内单调递减,24u x =-在(),2-∞-内单调递减,所以函数()212()log 4f x x =-的单调递增区间为(),2-∞-, 故选:D. 【点睛】易错点点睛:对于对数型复合函数务必注意函数的定义域.9.C解析:C 【分析】由不等式2230x x -++>,求得函数的定义域()1,3-,令()223g x x x =-++,得到()g x 在区间(]1,1-上单调递增,在区间[1,3)上单调递减,结合复数函数的单调性的判定方法,即可求解. 【详解】由题意,函数213()log 23y x x =-++有意义,则满足2230x x -++>, 即223(3)(1)0x x x x --=-+<,解得13x,即函数的定义域为()1,3-,令()223g x x x =-++,则函数()g x 表示开口向下,对称轴方程为1x =的抛物线, 所以函数()g x 在区间(]1,1-上单调递增,在区间[1,3)上单调递减, 又由函数13log y x =在定义上是递减函数,结合复数函数的单调性的判定方法,可得函数213()log 23y x x =-++的递增区间为[1,3). 故选:C. 【点睛】函数单调性的判定方法与策略:定义法:一般步骤:设元→作差→变形→判断符号→得出结论;图象法:如果函数()f x 是以图象形式给出或函数()f x 的图象易作出,结合图象可求得函数的单调区间;导数法:先求出函数的导数,利用导数值的正负确定函数的单调区间;复合函数法:先将函数(())y f g x =分解为()y f t =和()t g x =,再讨论这两个函数的单调性,最后根据复合函数“同增异减”的规则进行判定.10.C解析:C 【分析】令()()()22333log 6log 11log g x a a x a ⎡⎤=-++-⎣⎦,由题意得出()()0010g g ⎧>⎪⎨>⎪⎩,可得出关于实数a 的不等式组,由此可解得实数a 的取值范围.【详解】令()()()22333log 6log 11log g x a a x a ⎡⎤=-++-⎣⎦, 由题意可得()()()()23301log 0126log 0g a g a ⎧=->⎪⎨=->⎪⎩,可得311log 3a -<<,解得13a <<故选:C. 【点睛】思路点睛:求解一次函数不等式在区间上恒成立,一般限制一次函数在区间上的端点函数值符号即可,即可得出关于参数的不等式,求解即可.11.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 xf 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.12.A解析:A 【分析】由对数函数,对a 分类,01a <<和1a >,在对数函数图象确定的情况下,研究二次函数的图象是否相符.方法是排除法. 【详解】由题意,若01a <<,则log a y x =在()0+∞,上单调递减, 又由函数()21y a x x =--开口向下,其图象的对称轴()121x a =-在y 轴左侧,排除C ,D.若1a >,则log a y x =在()0+∞,上是增函数, 函数()21y a x x =--图象开口向上,且对称轴()121x a =-在y 轴右侧,因此B 项不正确,只有选项A 满足. 故选:A . 【点睛】本题考查由解析式先把函数图象,解题方法是排除法,可按照其中一个函数的图象分类确定另一个函数图象,排除错误选项即可得.二、填空题13.(5+∞)【分析】确定函数的定义域考虑复合函数的单调性即可得出结论【详解】由x2-3x-10>0可得x <-2或x >5∵u=x2-3x-10在(5+∞)单调递增而y=lgu 是增函数由复合函数的同增异减解析:(5,+∞) 【分析】确定函数的定义域,考虑复合函数的单调性,即可得出结论. 【详解】由x 2-3x-10>0可得x <-2或x >5,∵u=x 2-3x-10在(5,+∞)单调递增,而y=lgu 是增函数由复合函数的同增异减的法则可得,函数f (x )=lg (x 2-3x-10)的单调递增区间是(5,+∞)故答案为(5,+∞). 【点睛】本题考查对数函数的单调性和应用,考查学生的计算能力,属于中档题14.【分析】求出函数在上的最值最后根据题意列出不等式进行求解即可【详解】当时因此;当时因此因为所以有即故答案为:【点睛】本题考查了求指数型函数和对数型函数的最小值考查了存在性和任意性的概念的理解考查了数解析:9,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【分析】求出函数(),()f x g x 在[1,3]x ∈上的最值,最后根据题意列出不等式进行求解即可. 【详解】当[1,3]x ∈时,11[,1]28x⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,因此9()[,2]8f x ∈;当[1,3]x ∈时,22(log )[0,log 3]x ∈,因此2()[,log 3]g x m m ∈+, 因为()()1212[1,3],[1,3],x x f x g x ∀∈∃∈≥,所以有min min ()()f x g x ≥, 即9988m m ≥⇒≤. 故答案为:9,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【点睛】本题考查了求指数型函数和对数型函数的最小值,考查了存在性和任意性的概念的理解,考查了数学运算能力.15.【分析】根据求得之间的等量关系再利用均值不等式求得的最小值【详解】因为且不妨设则一定有且即即可得解得因为故可得当且仅当且即时取得最小值故的最小值为故答案为:【点睛】本题考查对数函数的性质以及对数运算解析:3【分析】根据()()f a f b =,求得,a b 之间的等量关系,再利用均值不等式求得2a b +的最小值.【详解】因为()()2log 1f x x =-,且()()f a f b = 不妨设a b <,则一定有12a b <<<, 且()()22log 1log 1a b -=- 即()()22log 1log 1a b --=-, 即可得()()2log 110a b --=, 解得()()111a b --=. 因为10,10a b ->->故可得()()22113a b a b +=-+-+3≥3=当且仅当()211a b -=-,且()()111a b --=,即112a b =+=+.故2a b +的最小值为3.故答案为:3. 【点睛】本题考查对数函数的性质,以及对数运算,涉及均值不等式求最值的问题,属综合性困难题.16.【分析】计算定义域为设代入化简得到计算值域得到答案【详解】函数的定义域满足:解得设故函数在上单调递增当时;当时故答案为:【点睛】本题考查了函数的值域忽略定义域是容易发生的错误解析:417,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】计算定义域为⎡⎣,设()5,2,2f x t t ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,代入化简得到()212y t =+-,计算值域得到答案. 【详解】函数()()221y f x f x =++的定义域满足:21313x x ⎧≤≤⎨≤≤⎩,解得1x ≤≤设()5,2,2f x t t ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,故()()()2222122112y f x f x t t t =++=+-+=+-.函数在52,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,当2t =时,min 7y =;当52t =时,max 414y =. 故答案为:417,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】本题考查了函数的值域,忽略定义域是容易发生的错误.17.【分析】设值域为根据题意对分类讨论结合根的判别式即可求解【详解】设值域为函数的值域为当时值域为满足题意;当时须解得综上实数a 的取值范围是故答案为:【点睛】本题考查对数函数的性质复合函数的性质二次函数 解析:10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】设2()u x ax x a =++值域为A ,根据题意(0,)A +∞⊆,对a 分类讨论,结合根的判别式,即可求解. 【详解】设2()u x ax x a =++值域为A ,函数22()log ()f x ax x a =++的值域为,(0,)R A +∞⊆,当0a =时,2()log f x x =值域为R ,满足题意; 当0a ≠时,须20140a a >⎧⎨∆=-≥⎩,解得102a <≤, 综上,实数a 的取值范围是10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故答案为:10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】本题考查对数函数的性质,复合函数的性质,二次函数的取值和根的判别式的关系,属于中档题.18.【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(),tE t a ,则点B 的坐标为()2,2tt a ,由题意得22tt aa =,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(),tE t a ,则点B 的坐标为()2,2tt 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.19.2【分析】先利用函数的解析式得出其图象必过哪一个定点再将该定点的坐标代入函数中求出最后即可求出相应的函数值得到结果【详解】因为函数的图象恒过定点将代入得所以所以则故答案为:【点睛】该题考查的是有关函解析:2 【分析】先利用函数log (21)1(0,1)a y x a a =-+>≠的解析式得出其图象必过哪一个定点,再将该定点的坐标代入函数()2xf x b =+中求出b ,最后即可求出相应的函数值2(log 3)f ,得到结果. 【详解】因为函数log (21)1(0,1)a y x a a =-+>≠的图象恒过定点(1,1), 将1,1x y ==代入()2xf x b =+,得121b +=,所以1b =-,所以()21xf x =-, 则2log 32(log 3)21312f =-=-=,故答案为:2. 【点睛】该题考查的是有关函数值的求解问题,涉及到的知识点有对数型函数图象过定点问题,点在函数图象上的条件,已知函数解析式求函数值,属于简单题目.20.①②④【分析】根据①②③④各个函数的定义域求出各个函数的值域判断正误即可【详解】①中函数的定义域值域;故①不正确;②中函数的定义域是值域;故②不正确;③中函数的值域是则它的定义域可能是故③是正确的;解析:①②④ 【分析】根据①、②、③、④各个函数的定义域,求出各个函数的值域,判断正误即可. 【详解】①中函数2x y =的定义域{}|0x x ≤,值域2(0,1]x y =∈;故①不正确; ②中函数1y x =的定义域是{|2}x x >,值域110,2y x ⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭;故②不正确; ③中函数2y x 的值域是{|04}y y ≤≤,则它的定义域可能是{}|22x x -≤≤,故③是正确的;④中函数2log y x =的值域是{|3}y y ≤,∵2log 3,08y x x =≤∴<≤,,故④不正确; 故答案为:①②④. 【点睛】本题考查函数的定义域及其求法,函数的值域,指数函数的定义域和值域,对数函数的值域与最值,考查计算能力,属于基础题.三、解答题21.(1)()2,2-.(2)见解析;(3)18,211⎛⎫⎪⎝⎭. 【详解】试题分析:(1)根据对数函数的定义,列出关于自变量x 的不等式组,求出()f x 的定义域; (2)由函数奇偶性的定义,判定()f x 在定义域上的奇偶性;(3)化简()f x ,根据对数函数的单调性以及定义域,求出不等式()f x >1的解集.试题(1)要使函数()f x 有意义.则20{20x x +>->,解得22x -<<.故所求函数()f x 的定义域为()2,2-.(2)由(1)知()f x 的定义域为()2,2-,设()2,2x ∀∈-,则()2,2x -∈-. 且()()()()lg 2lg 2f x x x f x -=-+-+=-, 故()f x 为奇函数. (3)因为()f x 在定义域()2,2-内是增函数, 因为()1f x >,所以2102x x+>-,解得1811x >. 所以不等式()1f x >的解集是18,211⎛⎫⎪⎝⎭. 22.(1)(5,5)- (2)奇函数,见解析 【分析】(1)若()f x 有意义,则需满足505xx->+,进而求解即可;(2)由(1),先判断定义域是否关于原点对称,再判断()f x -与()f x 的关系即可. 【详解】 (1)由题,则505xx->+,解得55x -<<,故定义域为()5,5- (2)奇函数,证明:由(1),()f x 的定义域关于原点对称, 因为()()33355log log log 1055x xf x f x x x+--+=+==-+,即()()f x f x -=-, 所以()f x 是奇函数 【点睛】本题考查具体函数的定义域,考查函数的奇偶性的证明. 23.(1)154;(2)210 【分析】(1)根据对数的运算法则运算求值即可(2)根据指数的运算法则化简求值. 【详解】(1)7log 23log lg 25lg 473+++ 143log 3lg1002-=++1224=-++154= (2)()146230.2516248201249-⎛⎫⨯+-⨯+- ⎪⎝⎭43132334447223(2)42214=⨯⨯+-⨯-⨯+2162721=+--+210=【点睛】本题主要考查了对数的运算,指数的运算,属于中档题.24.(1)1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭;(2)(]1,1-. 【分析】(1)利用待定系数法求出参数a 的值,即可求出函数解析式;(2)由(1)可知11()12x g x -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,再结合指数函数的性质计算可得;【详解】解:(1)设()x f x a =(0a >,且1a ≠),因为其图象过点12,4⎛⎫ ⎪⎝⎭,则214a =, 计算得:12a =±,∵0a >,且1a ≠,∴12a =, 所以1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭. (2)依题意可知11()12x g x -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,由函数1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭为减函数可知:函数11()12x g x -⎛⎫=- ⎪⎝⎭(0)x ≥为减函数,当0x =时,max 1y =;又1102x -⎛⎫> ⎪⎝⎭,∴11112x -⎛⎫->- ⎪⎝⎭,所以()g x 的值域为(]1,1-.【点睛】本题考查待定系数法求函数解析式,以及指数函数的性质的应用,属于中档题. 25.(1)[)1,-+∞;(2)[]1,1-. 【分析】(1)根据函数的奇偶性,求出a 的值,求出1122()log (1)log (1)f x x x +-=+,根据函数的单调性求出m 的范围即可;(2)问题转化为211k x x =-+-在[]2,3上有解,即2()11g x x x =-+-在[]2,3上递减,根据函数的单调性求出()g x 的值域,从而求出k 的范围即可.【详解】(1)∵函数()f x 的图象关于原点对称,∴函数()f x 为奇函数, ∴()()f x f x -=-, 即111222111log log log 111ax ax x x x ax +--=-=----,解得1a =-或1a =(舍),()()()()111122221log 1log log 1log 11xf x x x x x ++-=+-=+-, 当1x >时,()12log 11x +<-,∵当()1,x ∈+∞时,()()12log 1f x x m +-<恒成立,∴1m ≥-,即m 的取值范围为[)1,-+∞;(2)由(1)知,()()12log f x x k =+即()()11221log log 1x f x x k x +==+-, 即11x x k x +=+-,即211k x x =-+-在[]2,3上有解, ()211g x x x =-+-在[]2,3上单调递减, minmax()(3)1,()(2)1g x g g x g ,∴()g x 的值域为[]1,1-,∴[]1,1k ∈-. 【点睛】本题考查函数的单调性与奇偶性的综合应用,注意奇函数的在对称区间上的单调性的性质;对于解抽象函数的不等式问题或者有解析式,如果是直接解不等式非常麻烦的问题,可以考虑研究函数的单调性和奇偶性等,以及函数零点等,直接根据这些性质得到不等式的解集.26.定义域为(,1)(3,)-∞-+∞,函数值域为R ,减区间是(,1)-∞-,增区间是(3,)+∞.【分析】结合对数函数性质求解. 【详解】由2230x x -->得1x <-或3x >,∴定义域为(,1)(3,)-∞-+∞.由2230x x -->得y R ∈,函数值域为R ,223y x x =--在(,1)-∞-上递减,在(3,)+∞上递增,∴()log 23=-2-3y x x 的减区间是(,1)-∞-,增区间是(3,)+∞. 【点睛】本题考查对数型复合函数的性质,掌握对数函数的性质是解题关键.。
一、选择题1.下列各组函数中,表示同一个函数的是( )A .211x y x -=-与1y x =+B .y x =与log xa y a =(0a >且1a ≠)C.y =1y x =-D .lg y x =与21lg 2y x =2.2017年5月,世界排名第一的围棋选手柯洁0:3败给了人工智能“阿法狗”.为什么人类的顶尖智慧战胜不了电脑呢?这是因为围棋本身也是一个数学游戏,而且复杂度非常高.围棋棋盘横竖各有19条线,共有1919361⨯=个落子点.每个落子点都有落白子、落黑子和空白三种可能,因此围棋空间复杂度的上限3613M ≈.科学家们研究发现,可观测宇宙中普通物质的原子总数8010N ≈.则下列各数中与MN最接近的是( )(参考数据:lg30.48≈) A .3310B .5310C .7310D .93103.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 <<4.已知函数||()2x f x =,记131(())4a f =,37(log )2b f =,13(log 5)c f =,则a ,b,c 的大小关系为( )A .c b a >>B .b a c >>C .a b c >>D .c a b >>5.已知函数222,1()log (1),1x x f x x x ⎧-≤=⎨->⎩,则52f f ⎡⎤⎛⎫= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦( ) A .12-B .-1C .-5D .126.已知函数3131()(),()log ,()(0)2xf x xg x x xh x x x x =-=-=->的零点分别为,,a b c ,则,,a b c 的大小顺序为( )A .a b c >>B .c a b >>C .b c a >>D .b a c >>7.已知函数 ()lg 2x xe ef x --=,则f (x )是( )A .非奇非偶函数,且在(0,+∞)上单调递增B .奇函数,且在R 上单调递增C .非奇非偶函数,且在(0,+∞)上单调递减D .偶函数,且在R 上单调递减8.若一系列函数的解析式和值域相同,但其定义域不同,则称这些函数为“同族函数”,例如函数2y x =,x ∈[1,2]与函数.2y x =,[]2,1x ∈--即为同族函数,下面函数解析式中也能够被用来构造“同族函数”的是( )A .y =xB .1y x x=+ C . 22x x y -=- D .y =log 0.5x 9.如图是指数函数①y =x a ;②y =x b ;③y =c x ;④y =d x 的图象,则a ,b ,c ,d 与1的大小关系是( )A .a <b <1<c <dB .b <a <1<d <cC .1<a <b <c <dD .a <b <1<d <c10.已知3log 2a =,那么33log 82log 6-用a 表示是( ) A .52a - B .2a -C .23(1)a a -+D .231a a --11.函数()22x xxf x -=+的大致图象为( ) A . B .C .D .12.已知函数()2,01,0x x f x x x >⎧=⎨+≤⎩,若()()10f a f +=,则实数a 的值等于( )A .-3B .-1C .1D .3二、填空题13.函数12()log (2)f x x =-的定义域为______.14.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x 时,2log (1),01,()31,1,x x f x x x +<⎧=⎨--⎩则方程1()2f x =的所有实根之和为________. 15.已知函数log (3)a y ax =-在(1,2)上单调递减,则实数a 的取值范围为___________. 16.已知函数22()log ()f x ax x a =++的值域为R ,则实数a 的取值范围是_________ 17.若函数11x y a+=+()0,1a a >≠恒过点(,)P m n ,则函数()11142x xf x ⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭在[],m n 上的最小值是_____.18.函数()()212log 56f x x x =-+的单调递增区...间是__________. 19.设函数()f x =,则()()()()()()543456f f f f f f -+-+-++++=_____.20.已知奇函数()()y f x x R =∈满足:对一切x ∈R ,()()11f x f x +=-且[]0,1x ∈时,()1xf x e =-,则()2019f f =⎡⎤⎣⎦__________.三、解答题21.已知函数2()46f x ax x =-+.(1)若函数2log ()y f x =的值域为R ,求实数a 的取值范围;(2)若函数log ()a y f x =在区间(1,3)上单调递增,求实数a 的取值范围. 22.设131()log 1axf x x -=-为奇函数,a 为常数. (1)求a 的值.(2)若[2,4]x ∀∈,不等式1()3xf x x m ⎛⎫+>+ ⎪⎝⎭恒成立,求实数m 的取值范围.23.设函数()()1xxf x a k a -=--,(0a >且1a ≠)是定义域为R 的奇函数,且()312f =. (1)求k ,a 的值;(2)求函数()f x 在[)1,+∞上的值域; (3)设()()222xx g x a a m f x -=+-⋅,若()g x 在[)1,+∞上的最小值为2-,求m 的值;(4)对于(3)中函数()g x ,如果()0g x >在[)1,+∞上恒成立,求m 的取值范围. 24.(1)已知12x y +=,9xy =,且x y <,求11221122x y x y-+值;(2)求值:2(lg 2)lg5lg 20+⋅.25.已知函数()442xx f x =+;(1)若01a <<,求()()1f a f a +-的值; (2)求12320202021202120212021f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++⋅⋅⋅+⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭的值. 26.已知函数()21log 1x f x x +=-, (1)求函数()y f x =的定义域; (2)证明:()y f x =是奇函数; (3)设()()()14h x f x f x =+,求函数()y h x =在[]3,7内的值域;【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】分析各个选项中每组函数的定义域和对应关系,若定义域和对应关系均相同则为同一个函数,由此判断出正确选项. 【详解】A .211x y x -=-的定义域为{}1x x ≠,1y x =+的定义域为R ,所以不是同一个函数;B .y x =与log xa y a =的定义域均为R ,且log xa y a =即为y x =,所以是同一个函数;C .y =(][),11,-∞-+∞,1y x =-的定义域为R ,所以不是同一个函数;D .lg y x =的定义域为()0,∞+,21lg 2y x =的定义域为{}0x x ≠,所以不是同一个函数, 故选:B. 【点睛】思路点睛:同一函数的判断步骤:(1)先判断函数定义域,若定义域不相同,则不是同一函数;若定义域相同,再判断对应关系;(2)若对应关系不相同,则不是同一函数;若对应关系相同,则是同一函数.2.D解析:D 【分析】设36180310M x N ==,两边取对数,结合对数的运算性质进行整理,即可求出M N . 【详解】解:设36180310M x N ==,两边取对数36136180803lg lg lg3lg10361lg38093.2810x ==-=⨯-=,所以93.2810x =,故选:D . 【点睛】 关键点睛:本题考查了对数的运算,关键是结合方程的思想令36180310x =,两边取对数后进行化简整理.3.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4.A解析:A 【分析】首先判断函数()f x 的性质,再比较133317,log ,log 542⎛⎫ ⎪⎝⎭的大小关系,从而利用单调性比较a ,b ,c 的大小关系. 【详解】()2xf x =是偶函数,并且当0x >时,2x y =是增函数,()133log 5log 5c f f ⎛⎫== ⎪⎝⎭,因为1310()14<<,3371log log 52<<,即1333170log log 542⎛⎫<<< ⎪⎝⎭ 又因为()y f x =在()0,∞+是增函数,所以a b c <<. 故选:A. 【点睛】关键点点睛:本题考查利用函数的单调性和奇偶性比较函数值的大小,本题的关键是判断函数()2xf x =的性质,后面的问题迎刃而解.5.A解析:A 【分析】根据分段函数解析式,依次计算255log 122f ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,23log 2f ⎛⎫ ⎪⎝⎭,即可得选项.【详解】因为函数222,1()log (1),1x x f x x x ⎧-≤=⎨->⎩,所以2253log log 2122f ⎛⎫=<= ⎪⎝⎭,23log 2531222222f f⎡⎤⎛⎫∴=-=-=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦. 故选:A. 【点睛】本题考查根据分段函数求解函数值,关键在于根据解析式分段求解,由内到外,准确认清自变量的所在的范围和适用的解析式.6.B解析:B 【分析】将函数3131()(),()log ,()(0)2xf x xg x x xh x x x x =-=-=->的零点,转化为函数y x =的图象分别与函数3131(),log ,(0)2xy y x y x x ===>的图象交点的横坐标,利用数形结合法求解. 【详解】函数3131()(),()log ,()(0)2x f x x g x x x h x x x x =-=-=->的零点,即为函数y x =的图象分别与函数3131(),log ,(0)2xy y x y x x ===>的图象交点的横坐标, 如图所示:由图象可得:c a b >>, 故选:B 【点睛】本题主要考查函数的零点以及指数函数,对数函数和幂函数的图象的应用,还考查了数形结合的思想方法,属于中档题.7.A解析:A 【分析】本题考查函数的奇偶性和和单调性的概念及简单复合函数单调性的判定. 【详解】要使函数有意义,需使0,2x x e e -->即21,1,x xx e e e >∴>解得0;x >所以函数()f x 的为(0,);+∞定义域不关于原点对称,所以函数()f x 是非奇非偶函数;因为1,xxx y e y ee-==-=-是增函数,所以2x xe e y --=是增函数,又lg y x =是增函数,所以函数()lg 2x xe ef x --=在定义域(0,)+∞上单调递增.故选:A 【点睛】本题考查对数型复合函数的奇偶性和单调性,属于中档题.8.B解析:B 【分析】由题意,能够被用来构造“同族函数”的函数必须满足在其定义域上不单调,由此判断各个函数在其定义域上的单调性即可.【详解】对A :y x =在定义域R 上单调递增,不能构造“同族函数”,故A 选项不正确;对B :1y x x=+在(),1-∞-递增,在()1,0-递减,在()0,1递减,在()1,+∞递增,能构造“同族函数”,故B 选项正确; 对C :22xxy -=-在定义域上递增,不能构造“同族函数”,故C 选项不正确; 对D :0.5log y x =在定义域上递减,不能构造“同族函数”,故D 选项不正确. 故选:B. 【点睛】本题给出“同族函数”的定义,要求我们判断几个函数能否被用来构造“同族函数”,考查基本初等函数的单调性的知识点,属于基础题.9.B解析:B 【分析】根据指数函数的图象与性质可求解. 【详解】根据函数图象可知函数①y =x a ;②y =x b 为减函数,且1x =时,②y =1b <①y =1a , 所以1b a <<,根据函数图象可知函数③y =c x ;④y =d x 为增函数,且1x =时,③y =c 1>④y =d 1, 所以1c d >> 故选:B 【点睛】本题主要考查了指数函数的单调性,指数函数的图象,数形结合的思想,属于中档题.10.B解析:B 【解析】试题分析:33333333log 82log 6log 22log 233log 22(log 2log 3)-=-⨯=-+3log 222a =-=-,所以答案选B .考点:指数对数的计算11.B解析:B 【分析】根据函数为奇函数排除C ,取特殊值排除AD 得到答案. 【详解】 当()22x xx f x -=+,()()22x x xf x f x ---==-+,函数为奇函数,排除C ; 2221(2)22242f -=<=+,排除A ;3324(3)22536f -==+,4464(4)224257f -==+,故()()34f f >,排除D. 故选:B. 【点睛】 本题考查了函数图象的识别,意在考查学生的计算能力和识图能力,取特殊值排除是解题的关键.12.A解析:A 【分析】先求得()1f 的值,然后根据()f a 的值,求得a 的值. 【详解】由于()1212f =⨯=,所以()()20,2f a f a +==-,22a =-在()0,∞+上无解,由12a +=-解得3a =-,故选A.【点睛】本小题主要考查分段函数求函数值,考查已知分段函数值求自变量,属于基础题.二、填空题13.【分析】根据二次根式和对数式有意义的条件得到不等式组求解函数的定义域即可得结果【详解】根据题意可得:解得所以函数的定义域为故答案为:【点睛】该题考查的是有关求函数的问题涉及到的知识点有求给定函数的定 解析:(2,3]【分析】根据二次根式和对数式有意义的条件,得到不等式组求解函数的定义域即可得结果. 【详解】根据题意可得:1220log (2)0x x ->⎧⎪⎨-≥⎪⎩,解得23x <≤,所以函数()f x =(2,3],故答案为:(2,3]. 【点睛】该题考查的是有关求函数的问题,涉及到的知识点有求给定函数的定义域,在解题的过程中,注意二次根式和对数式需要满足的条件即可得结果.14.【分析】画出分段函数的图像根据图像结合解析式进行求解【详解】根据分段函数的解析式以及函数为奇函数作图如下:由图容易知因为在区间上关于对称且在区间上关于对称故其与直线的所有交点的横坐标之和为0故所有根解析:21-【分析】画出分段函数的图像,根据图像,结合解析式,进行求解. 【详解】根据分段函数的解析式,以及函数为奇函数,作图如下:由图容易知,因为31y x =--在区间[)1,+∞上,关于3x =对称, 且31y x =---+在区间(],1-∞上,关于3x =-对称, 故其与直线12y =的所有交点的横坐标之和为0. 故1()2f x =所有根之和,即为当()0,1x ∈时的根, 此时()21log 12x +=,解得21x =. 21. 【点睛】本题考查函数图像的交点,涉及函数图像的绘制,函数奇偶性的应用,属函数综合题.15.【分析】由复合函数的单调性:同增异减由于递减因此必须递增即有还要考虑函数定义域即在时恒成立【详解】∵∴是减函数又在上是减函数所以且∴故答案为:【点睛】本题考查对数型复合函数的单调性掌握复合函数单调性 解析:3(1,]2【分析】由复合函数的单调性:同增异减,由于3u ax =-递减,因此log a y u =必须递增,即有1a >,还要考虑函数定义域,即在(1,2)x ∈时,30ax ->恒成立.【详解】∵0a >,∴3u ax =-是减函数,又log (3)a y ax =-在(1,2)上是减函数,所以1a >, 且320a -≥,∴312a <≤. 故答案为:3(1,]2.【点睛】本题考查对数型复合函数的单调性,掌握复合函数单调性是解题关键,同时要考虑函数的定义域.16.【分析】设值域为根据题意对分类讨论结合根的判别式即可求解【详解】设值域为函数的值域为当时值域为满足题意;当时须解得综上实数a 的取值范围是故答案为:【点睛】本题考查对数函数的性质复合函数的性质二次函数 解析:10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】设2()u x ax x a =++值域为A ,根据题意(0,)A +∞⊆,对a 分类讨论,结合根的判别式,即可求解. 【详解】设2()u x ax x a =++值域为A ,函数22()log ()f x ax x a =++的值域为,(0,)R A +∞⊆,当0a =时,2()log f x x =值域为R ,满足题意;当0a ≠时,须20140a a >⎧⎨∆=-≥⎩,解得102a <≤, 综上,实数a 的取值范围是10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故答案为:10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】本题考查对数函数的性质,复合函数的性质,二次函数的取值和根的判别式的关系,属于中档题.17.【分析】先利用指数型函数恒过定点问题求定点得到换元令利用二次函数的单调性即可求解【详解】函数恒过点则区间变为由函数令则利用二次函数的单调性当时则函数在上的最小值是故答案为:【点睛】关键点睛:把指数型解析:34【分析】先利用指数型函数恒过定点问题求定点,得到1,2m n =-=,换元,令11,224xt t ⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭,利用二次函数的单调性,即可求解. 【详解】 函数11x y a+=+()0,1a a >≠恒过点()1,2-,则1,2m n =-=,区间[],x m n ∈变为[]1,2x ∈-,由函数()11142x xf x ⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 令11,224xt t ⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭, 则()2213124f t t t t ⎛⎫=-+=-+ ⎪⎝⎭, 利用二次函数的单调性,当12t =时,()min 34f t =,则函数()11142xxf x ⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭在[],m n 上的最小值是34.故答案为:34. 【点睛】关键点睛:把指数型复合函数求最值问题转化为二次函数求最值问题是解决本题的关键.18.【分析】求出函数的定义域利用复合函数法可求得函数的单调递增区间【详解】对于函数有解得或所以函数的定义域为内层函数在区间上单调递减在区间上单调递增外层函数为减函数所以函数的单调递增区间为故答案为:【点 解析:(),2-∞【分析】求出函数()f x 的定义域,利用复合函数法可求得函数()()212log 56f x x x =-+的单调递增区间. 【详解】对于函数()()212log 56f x x x =-+,有2560x x -+>,解得2x <或3x >.所以,函数()()212log 56f x x x =-+的定义域为()(),23,-∞+∞,内层函数256u x x =-+在区间(),2-∞上单调递减,在区间()3,+∞上单调递增, 外层函数12log y u =为减函数,所以,函数()f x 的单调递增区间为(),2-∞.故答案为:(),2-∞. 【点睛】复合函数()y f g x ⎡⎤=⎣⎦的单调性规律是“同则增,异则减”,即()y f u =与()u g x =.若具有相同的单调性,则()y f g x ⎡⎤=⎣⎦为增函数,若具有不同的单调性,则()y f g x ⎡⎤=⎣⎦必为减函数.19.【分析】根据指数的运算律计算出的值由此可计算出所求代数式的值【详解】因此故答案为【点睛】本题考查指数幂的化简计算解题的关键在于观察代数式结构并计算出为定值考查计算能力属于中等题解析:【分析】根据指数的运算律计算出()()1f x f x +-=的值,由此可计算出所求代数式的值. 【详解】()f x =()1122xx f x ∴-====, ()()12x x x f x f x ∴+-=+===,因此,()()()()()()5434566f f f f f f -+-+-++++==.故答案为 【点睛】本题考查指数幂的化简计算,解题的关键在于观察代数式结构并计算出()()1f x f x +-为定值,考查计算能力,属于中等题.20.【分析】根据题意求得的周期性则可求再结合函数解析式求得函数值即可【详解】由题可知:因为对一切故关于对称;又因为是奇函数则可得故可得故函数是周期为的函数则又当故则故答案为:【点睛】本题考查利用函数周期 解析:31e e --【分析】根据题意,求得()f x 的周期性,则()2019f 可求,再结合函数解析式,求得函数值即可. 【详解】由题可知:因为对一切x R ∈,()()11f x f x +=-, 故()f x 关于1x =对称; 又因为()f x 是奇函数,则可得()()()()()21111f x f x f x f x f x +=++=--=-=-, 故可得()()()()4222f x f x f x f x +=++=-+=, 故函数()f x 是周期为4的函数. 则()()()201911f f f =-=-,又当[]0,1x ∈,()1x f x e =-,故()()201911f f e =-=-,则()()()()()320191131eff f e f e f e e-=-=--=--=-.故答案为:31e e --. 【点睛】本题考查利用函数周期性求函数值,属综合中档题;难点在于求得函数的周期.三、解答题21.(1)20,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦;(2)[)2,+∞.【分析】(1)根据条件分析出2()46f x ax x =-+的值域包含()0,∞+,由此根据a 与0的关系分类讨论,求解出结果;(2)根据1,01a a ><<两种情况结合复合函数单调性的判断方法进行分类讨论,然后求解出a 的取值范围. 【详解】(1)因为()22log 46y ax x =-+的值域为R ,所以246y ax x =-+的值域包含()0,∞+,当0a =时,246y ax x =-+即46y x =-+,此时46y x =-+的值域为R ,满足; 当0a ≠时,则有016240a a >⎧⎨∆=-≥⎩,所以203a <≤,综上可知:20,3a ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦;(2)当1a >时,log a y x =在()0+∞,上单调递增,所以2()46f x ax x =-+在()1,3上递增,所以()2110a f ⎧≤⎪⎨⎪>⎩,所以2a ≥,当01a <<时,log a y x =在()0+∞,上单调递减,所以2()46f x ax x =-+在()1,3上递减,所以()2330a f ⎧≥⎪⎨⎪>⎩,此时a 无解,综上可知:[)2,a ∈+∞. 【点睛】思路点睛:形如()()()2lg 0f x ax bx ca =++≠的函数,若函数的定义域为R ,则有0a >⎧⎨∆<⎩; 若函数的值域为R ,则有0a >⎧⎨∆≥⎩. 22.(1)1a =-;(2)89m <. 【分析】(1)由奇函数的性质()()0f x f x ,代入运算后可得1a =±,代入验证即可得解;(2)转化条件为131log 113xx x m x +<⎛⎫- ⎝+⎪⎭-对于[2,4]x ∀∈恒成立,令()[]131log ,2,4113xx g x x x x ⎛⎫-+=+⎝⎭∈- ⎪,结合函数的单调性求得()min g x 即可得解.【详解】(1)因为131()log 1axf x x -=-为奇函数, 则1113331111()()log log log 1111ax ax ax ax f x f x x x x x +-⎡+-⎤⎛⎫⎛⎫-+=+= ⎪⎪⎢⎥------⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ()21231log 01ax x-==-, 则()22111ax x -=-,所以21a =即1a =±, 当1a =时,()11331()log log 11xf x x -==--,不合题意; 当1a =-时,131()log 1x f x x +=-,由101xx +>-可得1x >或1x <-,满足题意; 故1a =-;(2)由1()3xf x x m ⎛⎫+>+ ⎪⎝⎭可得131log 113xx x m x ⎛⎫>+ +⎪⎭+⎝-,则131log 113xx x m x +<⎛⎫- ⎝+⎪⎭-对于[2,4]x ∀∈恒成立,令()[]131log ,2,4113xx g x x x x ⎛⎫-+=+⎝⎭∈- ⎪,因为函数12111x y x x +==+--在[2,4]上单调递减,所以函数131log 1xy x +=-在[2,4]上单调递增, 所以()g x 在[2,4]上单调递增,所以()()1min 32log 182993g x g -===+, 所以89m <. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是将恒成立问题转化为求函数的最值. 23.(1)2a =,2k =;(2)3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭;(3)2m =;(4)17,12⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭. 【分析】(1)由奇函数性质求得k ,由3(1)2f =可求得a ; (2)利用函数的单调性得值域;(3)换元,设22x x t -=-,则3,2t ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,()g x 转化为()222k t t mt =-+,3,2t ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,由二次函数的性质求得最小值,再由最小值为2-可得m , (4)在(3)基础上,由()k t 的最小值大于0可得m 的取值范围.【详解】解:(1)∵函数()()1xxf x a k a -=--,(0a >且1a ≠)是定义域为R 的奇函数,∴()00f =,即()110k --=,2k =, ∵()312f =.∴132a a -=,2a =, ∴2a =,2k =, (2)1()2222xxx x f x -=-=-是增函数,∴1≥x 时,13()222f x ≥-=,即值域中3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭; (3)()()2222222xx x x g x m --=+--,设22xxt -=-,[)1,x ∈+∞,3,2t ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭, ∴()222k t t mt =-+,3,2t ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,∵若()g x 在[)1,+∞上的最小值为2-,∴()222k t t mt =-+,3,2t ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭的最小值为2-,∴23222m m ⎧≥⎪⎨⎪-+=-⎩或3293224m m ⎧<⎪⎪⎨⎪-+=-⎪⎩ 即2m =,或2512m =(舍去), 故2m =;(4)()222k t t mt =-+,3,2t ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭, ∵()0g x >在[)1,+∞上恒成立, ∴()0k t >在3,2t ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭上恒成立,∴23220m m ⎧≥⎪⎨⎪-+>⎩或3293204m m ⎧<⎪⎪⎨⎪-+>⎪⎩, 解不等式得出x ∈∅或1712m <, ∴m 的取值范围为17,12⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭.【点睛】方法点睛:本题考查指数函数的性质,考查奇偶性,由奇偶性同函数解析式,由单调性是函数的值域,在求函数()g x 的最值问题,不等式恒成立问题时,解题方法是换元法,即设22x x t -=-,把指数函数转化为二次函数,然后利用二次函数性质求解.24.(1)2)1. 【分析】(1)求出x y -的值,再化简11221122x y x y-+即得解;(2)利用对数的运算法则化简求解. 【详解】(1)因为222()()41249108x y x y xy -=+-=-⨯=,又x y <,所以x y -=-所以1111222221122()3x y x yx yx y--====--+.(2)原式22(lg2)lg5(1lg2)(lg2)lg5lg2lg5=+⋅+=+⋅+lg2(lg2lg5)lg5lg2lg51=++=+=.【点睛】关键点点睛:解答指数对数运算题的关键是通过观察式子的特点,再熟练利用指数对数的运算法则和性质求解.25.(1)1;(2)1010.【分析】(1)根据4()42xxf x=+的表达式,求出()(),1f a f a-的表达式,再进行分式通分运算,可得()()11f a f a+-=.(2)设12320202021202120212021S f f f f⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++⋅⋅⋅+⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,再把S的表达式运用加法交换律改写成20201202120212021202321S f f f f⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,把两式相加利用()(1)1f x f x+-=求出S的值.【详解】(1)4()42xxf x=+,x∈R.∴()()1f a f a+-1144444442424224a a a aa a aa--=+=+++++4214224aa a=+=++,(2)设12320202021202120212021S f f f f⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++⋅⋅⋅+⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则20201202120212021202321S f f f f⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,两式相加得:12[][][]92022020220120201202120212022120211021S f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭由(1)得:202022011 09211,1,,221202120212021202120220101f f f f f f⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+=+=⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,∴220201010S S=⇒=.【点睛】本题考查指数幂运算,分式运算,利用函数的性质进行式子求值,考查运算求解能力. 26.(1)见解析;(2)见解析;(3)[]4,5 【分析】 (1)由不等式101x x +>-即可求出()f x 的定义域; (2)证明()()f x f x -=-可得()f x 为奇函数;(3)先求出()f x 在[]3,7上的值域,令()t f x =,求()14h t t t=+的值域. 【详解】 (1)由101x x +>-得:1x >或1x <-, ()f x ∴的定义域为()(),11,-∞-+∞;(2)()()222111log log log 111x x x f x f x x x x -+-+-===-=---+-, ()f x ∴为奇函数;(3)()22log 11f x x ⎛⎫=+ ⎪-⎝⎭在[]3,7上单调递减,令()t f x =,则24log ,13t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, 而()14h t t t=+在10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦单调递减,在1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,又()2411log 15,4342h h h h ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, ∴函数()h x 在[]3,7内的值域为[]4,5.【点睛】本题主要考查了对数型函数的定义域,奇偶性,考查了复合函数的单调性,值域求解,属于中档题.。
一、选择题1.若关于x 的不等式34log 2xa x -≤在10,2x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .1,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .10,4⎛⎤ ⎥⎝⎦C .3,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .30,4⎛⎤ ⎥⎝⎦2.若函数()()23log 5f x x ax a =+++,()f x 在区间(),1-∞上是递减函数,则实数a的取值范围为( ) A .[]3,2-- B .[)3,2--C .(],2-∞-D .(),2-∞-3.函数()f x =的定义域是( ) A .(0,2)B .[2,)+∞C .(0,)+∞D .(,2)-∞4.若()()22ln 1f x x x e =+≤≤(e 为自然对数的底数),则函数()()22y f x f x =+⎡⎤⎣⎦的最大值为( ) A .6B .13C .22D .335.已知函数3()22xf x =+,则111357(1)432234f f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++++= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭( ) A .212 B .214C .7D .1526.5G 技术的数学原理之一便是著名的香农公式:2log 1S C W N ⎛⎫=+⎪⎝⎭,它表示:在受高斯白噪声干扰的信道中,最大信息传递速率C 取决于信道带宽W 、信道内所传信号的平均功率S 、信道内部的高斯噪声功率N 的大小,其中SN叫做信噪比.按照香农公式,在不改变W 的情况下,将信噪比SN从1999提升至λ,使得C 大约增加了20%,则λ的值约为(参考数据:lg 20.3≈, 3.96109120≈)( ) A .7596B .9119C .11584D .144697.若函数()()20.3log 54f x x x=+-在区间()1,1a a -+上单调递减,且lg 0.3=b ,0.32c =,则A .b a c <<B .b c a <<C .a b c <<D .c b a <<8.已知235log log log 0x y z ==<,则2x 、3y 、5z的大小排序为A .235x y z<<B .325y x z<<C .523z x y <<D .532z y x<<9.函数y =)A .(41)--,B .(41)-,C .(11)-,D .(11]-, 10.已知()lg(10)lg(10)f x x x =++-,则()f x 是( ) A .偶函数,且在(0,10)是增函数 B .奇函数,且在(0,10)是增函数 C .偶函数,且在(0,10)是减函数D .奇函数,且在(0,10)是减函数11.函数2()ln(43)f x x x =+-的单调递减区间是( )A .32⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦,B .3,42⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .31,2⎛⎤- ⎥⎝⎦12.若函数()()212log 45f x x x =-++在区间()32,2m m -+内单调递增,则实数m 的取值范围为( )A .4,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .4,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .4,23⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .4,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭二、填空题13.已知函数()f x 的定义域是[1,1]-,则函数(21)()ln(1)f xg x x -=-的定义域是________.14.已知函数2223,1,()log (6),1x mx x f x x m x ⎧---≤=⎨+>⎩在(,)-∞+∞上是单调函数,则m 的取值范围是__.15.已知1122x x-+=22165x x x x --+-=+-______.16.已知函数1(2)1,2(),2x a x x f x a x --+<⎧=⎨≥⎩,在R 上单调递增,则实数a 的取值范围是_______. 17.给出下列命题:①函数2x y =与2log y x =互为反函数,其图象关于直线y x =对称; ②已知函数2(1)21f x x x -=-+,则(5)26f =;③当0a >且1a ≠时,函数()log (2)3a f x x =--的图像必过定点(3,3)-; ④用二分法求函数()ln 26f x x x =+-在区间(2,3)内的零点近似值,至少经过3次二分后精确度达到0.1;⑤函数2()2x f x x =-的零点有2个. 其中所有正确命题....的序号是______18.已知12512.51000x y ==,则11xy=_____.19.已知奇函数()()y f x x R =∈满足:对一切x ∈R ,()()11f x f x +=-且[]0,1x ∈时,()1xf x e =-,则()2019f f =⎡⎤⎣⎦__________.20.设正数,x y 满足222log (3)log log x y x y ++=+,则x y +的取值范围是_____.三、解答题21.设131()log 1axf x x -=-为奇函数,a 为常数. (1)求a 的值.(2)若[2,4]x ∀∈,不等式1()3xf x x m ⎛⎫+>+ ⎪⎝⎭恒成立,求实数m 的取值范围.22.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).23.已知函数()1,02,0x x x f x x +≤⎧=⎨>⎩(Ⅰ)求()()()1ff f -的值;(Ⅱ)画出函数()f x 的图象,根据图象写出函数()f x 的单调区间;(Ⅲ)若()112f x f x ⎛⎫+-> ⎪⎝⎭,求x 的取值范围. 24.已知函数()()()lg 2lg 2f x x x =+--.(1)求()f x 的定义域; (2)判断()f x 的奇偶性并予以证明; (3)求不等式()1f x >的解集. 25.计算下列各式的值:(1)01143410.027162567-⎛⎫-+-⎪⎝⎭(2)3ln 2145log 2lg 4lg 82e +++ 26.(1)计算00.520.531222(0.01)54--⎛⎫⎛⎫+⨯- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(2)已知11223x x-+=,求12222x x x x --+++-的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】转化为当10,2x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,函数342xy =-的图象不在log a y x =的图象的上方,根据图象列式可解得结果. 【详解】由题意知关于x 的不等式34log 2xa x -≤在10,2x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦恒成立, 所以当10,2x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,函数342xy =-的图象不在log a y x =的图象的上方,由图可知0111log 22a a <<⎧⎪⎨≥⎪⎩,解得114a ≤<.故选:A 【点睛】关键点点睛:利用函数342xy =-的图象与函数log a y x =的图象求解是解题关键. 2.A解析:A 【分析】判断复合函数的单调性,首先要分清楚内外层函数,根据复合函数“同增异减”原则,同时内层函数的值域要满足外层函数的定义域要求即可. 【详解】由题意知,()f x 在区间(),1-∞上是递减函数, 由()()23log 5f x x ax a =+++可知,此复合函数外层函数为:()3log f x x =,在定义域上为增函数, 内层函数为()25h x x ax a =+++,要使()f x 在区间(),1-∞上是递减函数, 根据复合函数“同增异减”原则,内层函数为()h x 在区间(),1-∞上必须是递减函数, 同时须保证最大值()10h ≥,所以()1210a h ⎧-≥⎪⎨⎪≥⎩,解得32a --≤≤. 故选:A. 【点睛】易错点睛:判断复合函数的单调性,根据复合函数“同增异减”原则,同时内层函数的值域要满足外层函数的定义域要求.3.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0.4.B解析:B 【分析】先依题意求函数定义域,再化简函数,进行换元后求二次函数在区间上的最大值即可. 【详解】由21x e ≤≤及()2f x知221x e ≤≤,故定义域为[]1,e ,又()()()()()222222ln 2ln ln 6ln 61y f x f x x x x x x e =+=+++=++≤≤⎡⎤⎣⎦令[]ln 0,1t x =∈,则266y t t =++,易见y 在[]0,1t ∈上单调递增, 故当1t =时,即x e =时,max 16613y =++=. 故选:B. 【点睛】易错点睛:利用换元法求函数最值时,要注意函数的定义域,否则求得的易出错.5.B解析:B 【分析】先利用解析式计算3()(2)2f x f x +-=,再计算和式即可得到结果. 【详解】 因为3()22x f x =+, 所以2332(2)22224xx x f x -⋅-==+⋅+,()3323()(2)222222x x x f x f x ⋅+-=+=++. 故1113573321(1)34322342224f f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++++=⨯+=⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 故选:B. 【点睛】本题解题关键是通过指数式运算计算3()(2)2f x f x +-=,再配对求和即解决问题. 6.B解析:B 【分析】根据题设条件列出方程,计算即可. 【详解】由题可知 ()()()22log 119991+20%log 1W W λ+⨯=+,即()221.2log 2000log 1λ⨯=+,所以()lg 1lg 20001.2lg 2lg 2λ+⨯=,即()()lg 1 1.2lg2000 1.23lg2 3.96λ+=⨯=⨯+≈,所以 3.961109120λ+≈≈,所以9119λ≈. 故选:B 【点睛】本题主要考查对属于对数函数,考查学生的运算能力.7.A解析:A 【分析】求出原函数的定义域,再求出内函数二次函数的增区间,由题意列关于a 的不等式组,求得a 的范围,结合b=1g0.3<0,c=20.3>1得答案. 【详解】由5+4x-x 2>0,可得-1<x <5, 函数t=5+4x-x 2的增区间为(-1,2),要使f(x)=log 0.3(5+4x−x 2)在区间(a-1,a+1)上单调递减,则1112a a -≥-⎧⎨+≤⎩,即0≤a≤1. 而b=1g0.3<0,c=20.3>1, ∴b <a <c . 故选A . 【点睛】本题主要考查了复合函数的单调性以及单调区间的求法.对应复合函数的单调性,一要注意先确定函数的定义域,二要利用复合函数与内层函数和外层函数单调性之间的关系进行判断,判断的依据是“同增异减”,是中档题.8.A解析:A 【解析】x y z ,, 为正实数,且235log log log 0x y z ==<,111235235k k k x y z ---∴===,,,可得:1112352131,51k k k x y z---=>=>=>,. 即10k -> 因为函数1kf x x -=() 单调递增,∴235x y z<<.故选A.9.C解析:C 【解析】要使函数有意义,需使210{340x x x +>--+>,即1{41x x >--<<,所以1 1.x -<< 故选C10.C解析:C 【分析】先判断函数的定义域关于原点对称,再由奇偶性的定义判断奇偶性,根据复合函数的单调判断其单调性,从而可得结论. 【详解】由100100x x +>⎧⎨->⎩,得(10,10)x ∈-, 故函数()f x 的定义域为()10,10-,关于原点对称,又()()lg 10lg(10)()f x x x f x -=-++=,故函数()f x 为偶函数, 而()()2lg(10)lg(10)lg 100f x x x x=++-=-,因为函数2100y x =-在()0,10上单调递减,lg y x =在()0,∞+上单调递增, 故函数()f x 在()0,10上单调递减,故选C. 【点睛】本题主要考查函数的奇偶性与单调性,属于中档题. 判断函数的奇偶性首先要看函数的定义域是否关于原点对称,如果不对称,既不是奇函数又不是偶函数,如果对称常见方法有:(1)直接法, ()()f x f x -=±(正为偶函数,负为减函数);(2)和差法,()()0f x f x -±=(和为零奇函数,差为零偶函数);(3)作商法,()()1f x f x -=±(1 为偶函数,1- 为奇函数) .11.B解析:B 【分析】先求函数的定义域,再利用复合函数的单调性同增异减,即可求解. 【详解】由2430x x +->得2340x x --<,解得:14x -<<,2()ln(43)f x x x =+-由ln y t =和234t x x =-++复合而成,ln y t =在定义域内单调递增,234t x x =-++对称轴为32x =,开口向下, 所以 234t x x =-++在31,2⎛⎫- ⎪⎝⎭ 单调递增,在3,42⎡⎫⎪⎢⎣⎭单调递减, 所以2()ln(43)f x x x =+-的单调减区间为3,42⎡⎫⎪⎢⎣⎭,故选:B 【点睛】本题主要考查了利用同增异减求复合函数的单调区间,注意先求定义域,属于中档题12.C解析:C 【分析】求得函数()y f x =的定义域,利用复合函数法求得函数()y f x =的单调递增区间,根据题意可得出区间的包含关系,由此可求得实数m 的取值范围. 【详解】解不等式2450x x -++>,即2450x x --<,解得15x -<<,内层函数245u x x =-++在区间()1,2-上单调递增,在区间()2,5上单调递减, 而外层函数12log y u =在定义域上为减函数,由复合函数法可知,函数()()212log 45f x x x =-++的单调递增区间为()2,5,由于函数()()212log 45f x x x =-++在区间()32,2m m -+上单调递增,所以,32232225m m m m -≥⎧⎪-<+⎨⎪+≤⎩,解得423m ≤<.因此,实数m 的取值范围是4,23⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 故选:C. 【点睛】本题考查利用对数型复合函数在区间上的单调性求参数,考查计算能力,属于中等题.二、填空题13.【分析】由函数的定义域是即结合函数的解析式列出不等式组即可求解【详解】由题意函数的定义域是即则函数有意义则满足解得解得即函数的定义域是故答案为:【点睛】本题主要考查了抽象函数定义域的求解以及对数函数 解析:(0,1)【分析】由函数()f x 的定义域是[1,1]-,即11x -≤≤,结合函数的解析式(21)()ln(1)f xg x x -=-,列出不等式组12111011x x x -≤-≤⎧⎪->⎨⎪-≠⎩,即可求解. 【详解】由题意,函数()f x 的定义域是[1,1]-,即11x -≤≤,则函数(21)()ln(1)f x g x x -=-有意义,则满足12111011x x x -≤-≤⎧⎪->⎨⎪-≠⎩ ,解得0110x x x ≤≤⎧⎪<⎨⎪≠⎩,解得01x <<,即函数(21)()ln(1)f xg x x -=-的定义域是(0,1).故答案为:(0,1). 【点睛】本题主要考查了抽象函数定义域的求解,以及对数函数的性质的应用,其中解答中熟记抽象函数的定义域的求解方法,以及对数函数的性质是解答的关键,着重考查推理与运算能力.14.【分析】根据对数部分函数为单调递增所以整个函数为递增函数两段函数各自递增且左段的右端点小于等于右段的左端点即可求得的取值范围【详解】函数在上是单调函数因为当时为增函数所以整个函数在上是单调递增函数因 解析:[5,4]--【分析】根据对数部分函数为单调递增,所以整个函数为递增函数.两段函数各自递增,且左段的右端点小于等于右段的左端点,即可求得m 的取值范围. 【详解】函数2223,1,()log (6),1x mx x f x x m x ⎧---≤=⎨+>⎩在(,)-∞+∞上是单调函数因为当1x >时, 2()log (6)f x x m =+为增函数,所以整个函数在(,)-∞+∞上是单调递增函数因而满足60x m +>对1x >恒成立,则6m ≥-. 当1x ≤时,2()23f x x mx =---为增函数,则14m-≥ 即2614(1)log (6)m mf m ≥-⎧⎪⎪-≥⎨⎪≤+⎪⎩,即2645log (6)0m m m m ≥-⎧⎪≤-⎨⎪+++≥⎩因为2()5log (6)g x x x =+++在(6,)-+∞为增函数,且(5)0g -=, 所以5m ≥-.综上可知54m -≤≤-,即[5,4]m ∈-- 故答案为:[5,4]-- 【点睛】本题考查了分段函数的单调性判断,根据函数单调性求参数的取值范围,属于中档题.15.【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.16.【分析】根据分段函数单调性列出各段为增函数的条件并注意两段分界处的关系即可求解【详解】函数在R 上单调递增则需满足(1)当时函数单调递增;则(2)当时函数单调递增;则(3)函数在两段分界处满足即所以满 解析:23a <≤【分析】根据分段函数单调性,列出各段为增函数的条件,并注意两段分界处的关系,即可求解. 【详解】 函数1(2)1,2(),2x a x x f x a x --+<⎧=⎨≥⎩,在R 上单调递增 则需满足(1)当2x <时,函数()f x 单调递增;则2a > (2)当2x ≥时,函数()f x 单调递增;则1a >(3)函数()f x 在两段分界处2x =,满足()21221a a --⨯+≤,即3a ≤所以满足条件的实数a 的范围是23a <≤故答案为:23a <≤ 【点睛】关键点睛:本题考查由函数的单调性求参数范围,解答本题的关键是分段函数在上单调递增,从图象上分析可得从左到右函数图象呈上升趋势,即函数()f x 在[)2+∞,上的最小值大于等于函数在(),2-∞上的最大值.则()21221a a --⨯+≤,这是容易忽略的地方,属于中档题.17.①③【分析】①求解出的反函数再根据反函数的特点进行判断;②采用换元法求解出的解析式由此计算出的值并进行判断;③分析当对数式的真数为时此时的值由此确定出函数所过定点并进行判断;④根据每经过一次操作区间解析:①③ 【分析】①求解出2x y =的反函数,再根据反函数的特点进行判断;②采用换元法求解出()f x 的解析式,由此计算出()5f 的值并进行判断;③分析当对数式的真数为1时,此时,x y 的值,由此确定出函数所过定点并进行判断; ④根据每经过一次操作区间长度变为原来的一半,由此列出关于次数的不等式,求解出次数的范围并进行判断;⑤根据()()2,4f f 的值以及零点的存在性定理进行判断. 【详解】①令2y x =,所以2log y x =,所以函数2x y =与2log y x =互为反函数,则图象关于y x =对称,故正确;②令1x t -=,则1x t =+,所以()()()221211f t t t t =+-++=,所以()2f x x =,所以()525f =,故错误;③令21x -=,所以3x =,所以()3log 133a f =-=-,所以()f x 过定点()3,3-,故正确;④因为区间()2,3的长度为1,经过n 次操作过后区间长度变为12n ,所以10.12n≤,所以4n ≥,故错误;⑤因为()()22422220,4240f f =-==-=,且()()()21011210,020102f f --=--=-<=-=>,所以()f x 在()1,0-上有零点,所以()f x 的零点至少有3个,故错误; 故答案为:①③. 【点睛】 结论点睛:(1)同底数的指数函数和对数函数互为反函数,图象关于y x =对称;(2)形如()()()log 0,1a f x g x b a a =+>≠的图象过定点问题,可考虑令()1g x =,由此求解出x 的值,从而对应的()f x 的值可求,则定点坐标可求;(3)利用二分法求解函数零点的近似值时,每进行一次操作,区间长度会变为原来的一半.18.【分析】根据指数与对数之间的关系求出利用对数的换底公式即可求得答案【详解】∵∴∴∴故答案为:【点睛】本题考查了指数与对数之间的关系掌握对数换底公式:是解本题的关键属于基础题解析:13【分析】根据指数与对数之间的关系,求出,x y ,利用对数的换底公式,即可求得答案. 【详解】∵12512.51000x y ==, ∴12512.51000100011log 1000,log 1000log 125log 12.5x y ====,∴1000100011log 125,log 12.5x y==, ∴1000111log 103x y -==. 故答案为:13. 【点睛】本题考查了指数与对数之间的关系.掌握对数换底公式:log log log c a c bb a=是解本题的关键.属于基础题.19.【分析】根据题意求得的周期性则可求再结合函数解析式求得函数值即可【详解】由题可知:因为对一切故关于对称;又因为是奇函数则可得故可得故函数是周期为的函数则又当故则故答案为:【点睛】本题考查利用函数周期 解析:31e e --【分析】根据题意,求得()f x 的周期性,则()2019f 可求,再结合函数解析式,求得函数值即可. 【详解】由题可知:因为对一切x R ∈,()()11f x f x +=-, 故()f x 关于1x =对称; 又因为()f x 是奇函数,则可得()()()()()21111f x f x f x f x f x +=++=--=-=-,故可得()()()()4222f x f x f x f x +=++=-+=, 故函数()f x 是周期为4的函数. 则()()()201911f f f =-=-,又当[]0,1x ∈,()1xf x e =-,故()()201911f f e =-=-,则()()()()()320191131eff f e f e f e e-=-=--=--=-.故答案为:31e e --. 【点睛】本题考查利用函数周期性求函数值,属综合中档题;难点在于求得函数的周期.20.【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,+∞【分析】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.三、解答题21.(1)1a =-;(2)89m <. 【分析】(1)由奇函数的性质()()0f x f x ,代入运算后可得1a =±,代入验证即可得解;(2)转化条件为131log 113xx x m x +<⎛⎫- ⎝+⎪⎭-对于[2,4]x ∀∈恒成立,令()[]131log ,2,4113xx g x x x x ⎛⎫-+=+⎝⎭∈- ⎪,结合函数的单调性求得()min g x 即可得解.【详解】(1)因为131()log 1axf x x -=-为奇函数, 则1113331111()()log log log 1111ax ax ax ax f x f x x x x x +-⎡+-⎤⎛⎫⎛⎫-+=+= ⎪⎪⎢⎥------⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ()21231log 01ax x-==-, 则()22111ax x -=-,所以21a =即1a =±, 当1a =时,()11331()log log 11xf x x -==--,不合题意; 当1a =-时,131()log 1x f x x +=-,由101xx +>-可得1x >或1x <-,满足题意; 故1a =-;(2)由1()3xf x x m ⎛⎫+>+ ⎪⎝⎭可得131log 113xx x m x ⎛⎫>+ +⎪⎭+⎝-,则131log 113xx x m x +<⎛⎫- ⎝+⎪⎭-对于[2,4]x ∀∈恒成立,令()[]131log ,2,4113xx g x x x x ⎛⎫-+=+⎝⎭∈- ⎪,因为函数12111x y x x +==+--在[2,4]上单调递减, 所以函数131log 1xy x +=-在[2,4]上单调递增, 所以()g x 在[2,4]上单调递增,所以()()1min 32log 182993g x g -===+,所以89m <. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是将恒成立问题转化为求函数的最值.22.(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. 23.(Ⅰ)2;(Ⅱ)图象见解析,单调递增区间为(),-∞+∞;(Ⅲ)14x >-. 【分析】(Ⅰ)依次求出()1f -,()()1ff -,()()()1f f f -即可(Ⅱ)根据函数解析式即可画出图象,根据图象即可得出单调区间; (Ⅲ)分段讨论可解出不等式. 【详解】解:(Ⅰ)()1110f -=-+=,所以()()1011ff -=+=, 所以()()()1122f f f -==;(Ⅱ)函数图象如下:由图可知,()f x 的单调递增区间为(),-∞+∞,无单调递减区间; (Ⅲ)①当0x ≤时,102x -≤, 所以()1f x x =+,1111222f x x x ⎛⎫⎛⎫-=-+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 所以()132122f x f x x ⎛⎫+-=+> ⎪⎝⎭,解得14x >-, 所以014x -<≤; ②当102x <≤时,102x -<, 所以()2xf x =,1111222f x x x ⎛⎫⎛⎫-=-+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以()112122xf x f x x ⎛⎫+-=++> ⎪⎝⎭显然成立, 所以102x <≤符合题意; ③当12x >时,102x ->, 所以()2xf x =,12122x f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以()1212212x xf x f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭⎛⎫+-=+> ⎪⎝⎭显然成立,所以12x >符合题意, 综上所述:x 的取值范围为1,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭. 【点睛】关键点睛:本题考查函数不等式的求解,解题的关键是分段讨论x 的取值范围,根据不同范围函数的解析式求解.24.(1)()2,2-.(2)见解析;(3)18,211⎛⎫⎪⎝⎭. 【详解】试题分析:(1)根据对数函数的定义,列出关于自变量x 的不等式组,求出()f x 的定义域; (2)由函数奇偶性的定义,判定()f x 在定义域上的奇偶性;(3)化简()f x ,根据对数函数的单调性以及定义域,求出不等式()f x >1的解集. 试题(1)要使函数()f x 有意义.则20{20x x +>->,解得22x -<<.故所求函数()f x 的定义域为()2,2-.(2)由(1)知()f x 的定义域为()2,2-,设()2,2x ∀∈-,则()2,2x -∈-. 且()()()()lg 2lg 2f x x x f x -=-+-+=-, 故()f x 为奇函数. (3)因为()f x 在定义域()2,2-内是增函数, 因为()1f x >,所以2102x x+>-,解得1811x >. 所以不等式()1f x >的解集是18,211⎛⎫⎪⎝⎭. 25.(1)53-;(2)172. 【分析】(1)直接利用根式与分数指数幂的运算法则求解即可,化简过程注意避免出现符号错误;(2)直接利用对数的运算法则求解即可,解答过程注意避免出现计算错误. 【详解】(1)原式()()1134340.321-⎡⎤=-+⎣⎦150.32143-=-+-=-.(2)原式32ln 2322log 2515lg 4lg lg 1621828log 4e ⎛⎫=+++=-+⨯+ ⎪⎝⎭172=. 【点晴】本题主要考查函数的定义域、指数幂的运算,属于中档题. 指数幂运算的四个原则:(1)有括号的先算括号里的,无括号的先做指数运算;(2)先乘除后加减,负指数幂化成正指数幂的倒数;(3)底数是负数,先确定符号,底数是小数,先化成分数,底数是带分数的,先化成假分数;(4)若是根式,应化为分数指数幂,尽可能用幂的形式表示,运用指数幂的运算性质来解答(化简过程中一定要注意等价性,特别注意开偶次方根时函数的定义域) 26.(1)1615;(2)15. 【分析】(1)利用幂的运算法则计算;(2)已知式平方得1x x -+,再平方可得22x x -+,然后代入求值. 【详解】(1)原式112219112111441004310-⎛⎫⎛⎫=+⨯-=+⨯- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭1615= (2)∵11223x x-+=,∴21112227x x x x --⎛⎫+=+-= ⎪⎝⎭,()2221249247x x x x--+=+-=-=,故122272124725x x x x --+++==+--. 【点睛】本题考查幂的运算法则,整数指数幂中多项的乘法公式在分数指数幂中仍然适用.。
一、选择题1.定义:若函数()y f x =的图像上有不同的两点,A B ,且,A B 两点关于原点对称,则称点对(),A B 是函数()y f x =的一对“镜像”,点对(),A B 与(),B A 看作同一对“镜像点对”,已知函数()23,02,0x x f x x x x ⎧-<⎪=⎨-≥⎪⎩,则该函数的“镜像点对”有( )对.A .1B .2C .3D .42.我国著名数学家华罗庚曾说过:“数缺形时少直观,形少数时难入微:数形结合百般好,隔离分家万事休”.在数学学习中和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,页常用函数的解析式来琢磨函数图象的特征,如函数()22xy xx R =-∈的大致图象是( )A .B .C .D .3.已知函数||()2x f x =,记131(())4a f =,37(log )2b f =,13(log 5)c f =,则a ,b,c 的大小关系为( )A .c b a >>B .b a c >>C .a b c >>D .c a b >>4.设log a m 和log b m 是方程2420x x -+=的两个根,则log a bm 的值为( )A 2B.2C.D.2±5.已知1311531log ,log ,363a b c π-===,则,,a b c 的大小关系是( )A .b a c <<B .a c b <<C .c b a <<D .b c a <<6.已知函数3131()(),()log ,()(0)2x f x x g x x x h x x x x =-=-=->的零点分别为,,a b c ,则,,a b c 的大小顺序为( )A .a b c >>B .c a b >>C .b c a >>D .b a c >>7.设函数()21xf x =-,c b a <<,且()()()f c f a f b >>,则22a c +与2的大小关系是( ) A .222a c +> B .222a c +≥ C .222a c +≤D .222a c +<8.已知函数()f x 满足()()11f x f x -=+,当(],1-∞时,函数()f x 单调递减,设()41331=log ,log 3,92a f b f c f log ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则,,a b c 的大小关系是( )A .a b c <<B .c a b <<C .a c b <<D .c b a <<9.已知()243,1log 2,1a x ax x f x x a x ⎧-+<=⎨+≥⎩满足对任意12x x ≠,都有()()12120f x f x x x -<-成立,那么a 的取值范围是( )A .10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦B .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .12,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .2,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭10.若函数112xy m -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象与x 轴有公共点,则m 的取值范围是( )A .1m ≤-B .10m -≤<C .m 1≥D .01m <≤11.已知函数()2,01,0x x f x x x >⎧=⎨+≤⎩,若()()10f a f +=,则实数a 的值等于( )A .-3B .-1C .1D .312.对数函数log (0a y x a =>且1)a ≠与二次函数()21y a x x =--在同一坐标系内的图象可能是( )A .B .C .D .二、填空题13.已知常数0a >,函数()22xx f x ax =+的图象经过点65P p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,15Q q ⎛⎫- ⎪⎝⎭,.若236p q pq +=,则a =______.14.若函数()22log 3y x ax a =-+在[2,)+∞上是单调增函数,则a 的取值范围是____________.15.已知函数()212log y x ax a =-+在()3,+∞上是减函数,则a 的取值范围是______. 16.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x 时,2log (1),01,()31,1,x x f x x x +<⎧=⎨--⎩则方程1()2f x =的所有实根之和为________. 17.已知0x >且1x ≠,0y >且1y ≠,方程组58log log 4log 5log 81x y x y +=⎧⎨-=⎩的解为11x x y y =⎧⎨=⎩或22x x y y =⎧⎨=⎩,则()1212lg x x y y =________. 18.已知11225x x-+=22165x x x x --+-=+-______.19.已知3(1)4,1()1,1a a x a x f x og x x -+<⎧=⎨≥⎩是R 上的减函数,那么a 的取值范围是__________. 20.函数22()log (2)f x x x =--的单调递增区间是_____________.三、解答题21.计算下列各式的值:(1)0113410.027167-⎛⎫-+ ⎪⎝⎭(2)3ln 2145log 2lg 4lg82e +++ 22.已知12324x A x ⎧⎫=≤≤⎨⎬⎩⎭,121log ,264B y y x x ⎧⎫==≤≤⎨⎬⎩⎭.(1)求AB ;(2)若{}11C x m x m =-≤≤+,若C A ⊆,求m 的取值范围.23.设函数101(),2axf x a -⎛⎫= ⎪⎝⎭是常数,且1(3)2f =. (1)求a 的值;(2)求使得()4f x ≥的x 值的取值范围.(3)设1(),2g x x m =-+对于区间[]34,上的每一个x 值,不等式()()f x g x >恒成立,求实数m 的取值范围.24.已知函数()log (1)a f x x =+,()log (1)(0a g x x a =->,且1)a ≠. (1)求函数()()f x g x -的定义域;(2)判断函数()()f x g x -的奇偶性,并说明理由;(3)当2a =时,判断函数()()f x g x -的单调性,并给出证明. 25.已知集合(){}2log 33A x x =+≤,{}213B x m x m =-<≤+. (1)若2m =-,求AB ;(2)若A B A ⋃=,求实数m 的取值范围.26.函数()2lg 34y x x=-+的定义域为M ,x M ∈,求()2234x x f x +=-⨯的最值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】由新定义可知探究y 轴左侧部分图像关于原点中心对称的图像与y 轴右侧部分图像的交点个数即得结果. 【详解】由题意可知,函数()y f x =的图像上有不同的两点,A B ,且,A B 两点关于原点对称,则称点对(),A B 是函数()y f x =的一对“镜像”,因为()23,02,0x x f x x x x ⎧-<⎪=⎨-≥⎪⎩,由y 轴左侧部分()3,0xy x =-<图像关于原点中心对称的图像3x y --=-,即3xy -=,()0x >,作函数3x y -=,()0x >和()22,0y x x x =-≥的图象如下:由图像可知两图象有三个公共点,即该函数有3对“镜像点对”. 故选:C. 【点睛】本题解题关键是理解新定义,寻找对称点对,探究y 轴左侧部分图像关于原点中心对称的图像与y 轴右侧部分图像的交点个数,通过数形结合,即突破难点.2.A解析:A 【分析】分析函数()()22xf x xx R =-∈的奇偶性,结合()01f =可得出合适的选项.【详解】令()22=-xf x x ,该函数的定义域为R ,()()()2222xxf x x x f x --=--=-=,函数()22=-xf x x 为偶函数,排除B 、D 选项;又()010f =>,排除C 选项. 故选:A. 【点睛】函数图象的辨识可从以下方面入手: (1)从函数的定义域,判断图象的左右位置; (2)从函数的值域,判断图象的上下位置. (3)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (4)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (5)从函数的特征点,排除不合要求的图象.3.A解析:A 【分析】首先判断函数()f x 的性质,再比较133317,log ,log 542⎛⎫ ⎪⎝⎭的大小关系,从而利用单调性比较a ,b ,c 的大小关系. 【详解】()2xf x =是偶函数,并且当0x >时,2x y =是增函数,()133log 5log 5c f f ⎛⎫== ⎪⎝⎭,因为1310()14<<,3371log log 52<<,即1333170log log 542⎛⎫<<< ⎪⎝⎭ 又因为()y f x =在()0,∞+是增函数,所以a b c <<. 故选:A. 【点睛】关键点点睛:本题考查利用函数的单调性和奇偶性比较函数值的大小,本题的关键是判断函数()2xf x =的性质,后面的问题迎刃而解.4.D解析:D 【分析】利用换底公式先求解出+log log m m a b 、log log m m a b ⋅的结果,然后利用换底公式将log a bm 变形为1log log m m a b-,根据+log log m m a b 、log log m m a b ⋅的结果求解出log log m m a b -的结果,则log a bm 的值可求.【详解】因为log log 4log log 2a b a b m m m m +=⎧⎨⋅=⎩,所以114log log 112log log m m m m a b a b⎧+=⎪⎪⎨⎪⋅=⎪⎩ ,所以log +log 4log log 1log log 2m m m mm m a b a b a b ⎧=⎪⋅⎪⎨⎪⋅=⎪⎩,所以log +log 21log log 2m m m m a b a b =⎧⎪⎨⋅=⎪⎩, 又因为11log log log log a m m bmm aa b b==-,且()()22log log =log log lo +42g log m m m m m m a b a b b a -⋅=-,所以log log m m a b -=所以log a bm ==,故选:D. 【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是在于换底公式的运用,将log a bm 变形为1log log m m a b-,再根据方程根之间的关系求解出结果.5.D解析:D 【分析】根据指数函数和对数函数性质,借助0和1进行比较. 【详解】由对数函数性质知151log 16>,13log 03π<,由指数函数性质知13031-<<,∴b c a <<. 故选:D . 【点睛】方法点睛:本题考查指数式、对数式的大小比较,比较指数式大小时,常常化为同底数的幂,利用指数函数性质比较,或化为同指数的幂,利用幂函数性质比较,比较对数式大小,常常化为同底数的对数,利用对数函数性质比较,如果不能化为同底数或同指数,或不同类型的数常常借助中间值如0或1比较大小.6.B解析:B 【分析】将函数3131()(),()log ,()(0)2x f x x g x x x h x x x x =-=-=->的零点,转化为函数y x=的图象分别与函数3131(),log ,(0)2xy y x y x x ===>的图象交点的横坐标,利用数形结合法求解. 【详解】函数3131()(),()log ,()(0)2xf x xg x x xh x x x x =-=-=->的零点, 即为函数y x =的图象分别与函数3131(),log ,(0)2x y y x y x x ===>的图象交点的横坐标,如图所示:由图象可得:c a b >>, 故选:B 【点睛】本题主要考查函数的零点以及指数函数,对数函数和幂函数的图象的应用,还考查了数形结合的思想方法,属于中档题.7.D解析:D 【分析】运用分段函数的形式写出()f x 的解析式,作出()21xf x =-的图象,由数形结合可得0c <且0a >,21c <且21a >,且()()0f c f a ->,去掉绝对值,化简即可得到结论.【详解】()21,02112,0x xxx f x x ⎧-≥=-=⎨-<⎩, 作出()21xf x =-的图象如图所示,由图可知,要使c b a <<且()()()f c f a f b >>成立, 则有0c <且0a >, 故必有21c <且21a >,又()()0f c f a ->,即为()12210c a--->,∴222a c +<. 故选:D . 【点睛】本题考查指数函数单调性的应用,考查用指数函数单调性确定参数的范围,本题借助函数图象来辅助研究,由图象辅助研究函数性质是函数图象的重要作用,以形助数的解题技巧必须掌握,是中档题.8.B解析:B 【分析】由()()11f x f x -=+可得函数()f x 关于直线1x =对称,根据对数的运算法则,结合函数的对称性,变形41log 2、13log 3、39log 到区间[)1,+∞内,由函数()f x 在[)1,+∞上单调递增,即可得结果. 【详解】根据题意,函数()f x 满足()()11f x f x -=+, 则函数()f x 关于直线1x =对称,又由当(],1-∞时,函数()f x 单调递减,则函数在[)1,+∞上单调递增, 又由()44115log log 2222a f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, ()()13log 313b f f f ⎛⎫==-= ⎪⎝⎭,()()3log 92c f f ==,则有c a b <<,故选B.【点睛】在比较()1f x ,()2f x ,,()n f x 的大小时,首先应该根据函数()f x 的奇偶性(对称性)与周期性将()1f x ,()2f x ,,()n f x 通过等值变形将自变量置于同一个单调区间,然后根据单调性比较大小.9.C解析:C 【分析】判断函数的单调性.利用分段函数解析式,结合单调性列出不等式组求解即可. 【详解】解:243,1log 2,1a x ax x f x x a x ⎧-+<=⎨+≥⎩()满足对任意12x x ≠,都有()()12120f x f x x x --<成立, 所以分段函数是减函数,所以:0121442a a a a<<⎧⎪≥⎨⎪-≥⎩,解得12,23a ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦. 故选C . 【点睛】本题考查分段函数的单调性的应用,函数的单调性的定义的理解,考查转化思想以及计算能力.10.B解析:B 【分析】11()+2x y m -=与x 有公共点,转化为11()2xy -=与y m =-有公共点,结合函数图象,可得结果. 【详解】11()+2x y m -=与x 有公共点,即11()2x y -=与y m =-有公共点,11()2xy -=图象如图可知0110m m <-≤⇒-≤< 故选:B 【点睛】本题考查了函数的交点问题,考查了运算求解能力和数形结合思想,属于基础题目.11.A解析:A 【分析】先求得()1f 的值,然后根据()f a 的值,求得a 的值. 【详解】由于()1212f =⨯=,所以()()20,2f a f a +==-,22a =-在()0,∞+上无解,由12a +=-解得3a =-,故选A.【点睛】本小题主要考查分段函数求函数值,考查已知分段函数值求自变量,属于基础题. 12.A解析:A【分析】由对数函数,对a 分类,01a <<和1a >,在对数函数图象确定的情况下,研究二次函数的图象是否相符.方法是排除法.【详解】由题意,若01a <<,则log a y x =在()0+∞,上单调递减, 又由函数()21y a x x =--开口向下,其图象的对称轴()121x a =-在y 轴左侧,排除C ,D. 若1a >,则log a y x =在()0+∞,上是增函数, 函数()21y a x x =--图象开口向上,且对称轴()121x a =-在y 轴右侧, 因此B 项不正确,只有选项A 满足.故选:A .【点睛】本题考查由解析式先把函数图象,解题方法是排除法,可按照其中一个函数的图象分类确定另一个函数图象,排除错误选项即可得.二、填空题13.6【分析】直接利用函数的关系式利用恒等变换求出相应的a 值【详解】函数f (x )=的图象经过点P (p )Q (q )则:整理得:=1解得:2p+q=a2pq 由于:2p+q=36pq 所以:a2=36由于a >0故解析:6【分析】直接利用函数的关系式,利用恒等变换求出相应的a 值.【详解】函数f (x )=22xx ax+的图象经过点P (p ,65),Q (q ,15-). 则:226112255p q p q ap aq +=-=++, 整理得:22222222p q p q p qp q p q aq ap aq ap a pq+++++++++=1, 解得:2p+q =a 2pq ,由于:2p+q =36pq ,所以:a 2=36,由于a >0,故:a=6.故答案为6【点睛】本题考查的知识要点:函数的性质的应用,代数式的变换问题的应用.14.【分析】利用复合函数单调性的判断方法分内层和外层分别判断解出的取值范围【详解】由题意得设根据对数函数及复合函数单调性可知:在上是单调增函数且所以所以故答案为:【点睛】本题考查复合函数单调性的应用考查 解析:(4,4]-【分析】利用复合函数单调性的判断方法,分内层和外层分别判断,解出a 的取值范围.【详解】由题意得,设2()3g x x ax a =-+,根据对数函数及复合函数单调性可知:()g x 在[)2,+∞上是单调增函数,且(2)0g >,所以2240a a ⎧≤⎪⎨⎪+>⎩,所以44a -<≤. 故答案为: (4,4]-【点睛】本题考查复合函数单调性的应用,考查对数函数的性质,考查学生运算求解能力,属于中档题. 15.【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.16.【分析】画出分段函数的图像根据图像结合解析式进行求解【详解】根据分段函数的解析式以及函数为奇函数作图如下:由图容易知因为在区间上关于对称且在区间上关于对称故其与直线的所有交点的横坐标之和为0故所有根解析:21-【分析】画出分段函数的图像,根据图像,结合解析式,进行求解.【详解】根据分段函数的解析式,以及函数为奇函数,作图如下:由图容易知,因为31y x=--在区间[)1,+∞上,关于3x=对称,且31y x=---+在区间(],1-∞上,关于3x=-对称,故其与直线12y=的所有交点的横坐标之和为0.故1()2f x=所有根之和,即为当()0,1x∈时的根,此时()21log12x+=,解得21x=.21.【点睛】本题考查函数图像的交点,涉及函数图像的绘制,函数奇偶性的应用,属函数综合题. 17.【分析】利用换底公式得出分别消去和可得出二次方程利用韦达定理可求出和的值进而可计算出的值【详解】由换底公式得由①得代入②并整理得由韦达定理得即则因此故答案为:【点睛】本题考查了对数的换底公式对数的运解析:6【分析】利用换底公式得出5858log log4111log logx yx y+=⎧⎪⎨-=⎪⎩,分别消去5log x和8log y,可得出二次方程,利用韦达定理可求出12x x和12y y的值,进而可计算出()1212lg x x y y的值.【详解】 由换底公式得5858log log 4111log log x y x y +=⎧⎪⎨-=⎪⎩①②, 由①得58log 4log x y =-,代入②并整理得()288log 2log 40y y --=,由韦达定理得8182log log 2y y +=,即()812log 2y y =,则261282y y ==, ()51528182log log 8log log 6x x y y ∴+=-+=,6125x x ∴=,因此,()61212lg lg106x x y y ==. 故答案为:6.【点睛】本题考查了对数的换底公式,对数的运算性质,韦达定理,考查了计算能力,属于中档题.18.【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. 19.【分析】由在R 上单调减确定a3a-1的范围再根据单调减确定在分界点x=1处两个值的大小从而解决问题【详解】因为是上的减函数所以解得故答案为:【点睛】本题考查分段函数单调性问题关键根据单调性确定在分段 解析:3,17⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】由()f x 在R 上单调减,确定a , 3a -1的范围,再根据单调减确定在分界点x =1处两个值的大小,从而解决问题.【详解】因为3(1)4,1()1,1a a x a x f x og x x -+<⎧=⎨≥⎩是R 上的减函数, 所以10013(1)4log 10a a a a a -<⎧⎪<<⎨⎪-+≥=⎩, 解得317a ≤<, 故答案为:3,17⎡⎫⎪⎢⎣⎭【点睛】本题考查分段函数单调性问题,关键根据单调性确定在分段点处两个值的大小,属于中档题.20.【分析】首先求出函数的定义域再根据复合函数同增异减求其单调减区间即可【详解】函数的定义域为:解得:或令为增函数当为增函数为增函数当为减函数为减函数所以增区间为故答案为:【点睛】本题主要考查复合函数的 解析:()2,+∞【分析】首先求出函数的定义域,再根据复合函数同增异减求其单调减区间即可.【详解】函数()f x 的定义域为:220x x -->,解得:2x >或1x <-.令22t x x =--,2log y t =为增函数.当2x >,t 为增函数,22()log (2)f x x x =--为增函数,当1x <-,t 为减函数,22()log (2)f x x x =--为减函数.所以增区间为(2,)+∞.故答案为:(2,)+∞【点睛】本题主要考查复合函数的单调性,同增异减为解题的关键,属于中档题.三、解答题21.(1)53-;(2)172. 【分析】(1)直接利用根式与分数指数幂的运算法则求解即可,化简过程注意避免出现符号错误;(2)直接利用对数的运算法则求解即可,解答过程注意避免出现计算错误.【详解】(1)原式()()1134340.321-⎡⎤=-+⎣⎦150.32143-=-+-=-. (2)原式32ln 2322log 2515lg 4lg lg 1621828log 4e ⎛⎫=+++=-+⨯+ ⎪⎝⎭ 172=. 【点晴】本题主要考查函数的定义域、指数幂的运算,属于中档题. 指数幂运算的四个原则:(1)有括号的先算括号里的,无括号的先做指数运算;(2)先乘除后加减,负指数幂化成正指数幂的倒数;(3)底数是负数,先确定符号,底数是小数,先化成分数,底数是带分数的,先化成假分数;(4)若是根式,应化为分数指数幂,尽可能用幂的形式表示,运用指数幂的运算性质来解答(化简过程中一定要注意等价性,特别注意开偶次方根时函数的定义域)22.(1)[1,5]A B ⋂=-;(2)(],3-∞.【分析】(1)根据指数运算解不等式求出集合A ,利用对数的运算求出集合B ,由此能求出A B ;(2)由{}11C x m x m =-≤≤+和C A ⊆,对C 是否为空集分类讨论,列出不等式组,由此能求出m 的取值范围.【详解】解:(1)1{|232}{|25}4x A x x x ==-, 12{|log B y y x==,12}{|16}64x x x =-, [1,5]A B ∴=-.(2){}11C x m x m =-≤≤+且C A ⊆,若,11,0C m m m =∅->+<若C ≠∅,则111512m m m m -≤+⎧⎪+⎨⎪--⎩,解得03m ≤≤,m ∴的取值范围是(],3-∞.【点睛】本题考查交集的运算以及根据集合间的包含关系求参数的取值范围,还涉及指对数的运算,属于基础题.23.(1)3;(2)4x ≥;(3)2m <【分析】(1)由1(3)2f =代值运算可求a ; (2)求得310()2x f x -=,结合指数函数增减性解不等式,即可求解x 值的取值范围;(3)分析函数()(),f x g x 增减性,结合端点值解不等式即可【详解】(1)因为10311(3)22a f -⎛⎫== ⎪⎝⎭,故3a =; (2)由(1)知1033101()22x x f x --⎛⎫== ⎪⎝⎭,故()4f x ≥等价于310222x -≥,解得4x ≥;(3)()f x 在[]34,单增,1()2g x x m =-+在[]34,单减,要使区间[]34,上的每一个x 值,不等式()()f x g x >恒成立,则需满足()()33f g >,即11322m >-⨯+,解得2m <【点睛】本题考查指数型函数解析式、指数不等式的求解,由函数在定区间恒成立问题求解参数取值范围,属于中档题24.(1)(1,1)-;(2)是奇函数,理由见解析;(3)单调递增,证明见解析.【分析】(1)由对数有意义的条件列出不等式组1010x x +>⎧⎨->⎩,解之即可; (2)由(1)知,函数()()f x g x -的定义域关于原点对称,再根据函数奇偶性的概念进行判断即可;(3)当2a =时,函数()()f x g x -单调递增.根据用定义证明函数单调性的“五步法”:任取、作差、变形、定号、下结论,即可得证.【详解】(1)10x +>,10x ->,11x ∴-<<,∴函数()()f x g x -的定义域为(1,1)-.(2)由(1)知,函数()()f x g x -的定义域关于原点对称,()()log (1)log (1)log (1)log (1)[()()]a a a a f x g x x x x x f x g x ---=-+-+=--+=--,∴函数()()f x g x -是奇函数.(3)当2a =时,函数()()f x g x -单调递增.理由如下:当(1,1)x ∈-时,1()()log 1a x f x g x x+-=-,设1211x x -<<<, 则2121211222112121211211111[()()][()()]log log log (?)log 11111aa a a x x x x x x x x f x g x f x g x x x x x x x x x +++-+-----=-==---+-+-, 1211x x -<<<,2121x x x x ∴->-+,21122112110x x x x x x x x ∴+-->-+->, ∴21122112111x x x x x x x x +-->-+-,即211221121log 01a x x x x x x x x +-->-+-, 2211()()()()f x g x f x g x ∴->-,故当2a =时,函数()()f x g x -单调递增.【点睛】本题考查函数的单调性与奇偶性的判断、对数的运算法则,熟练掌握用定义证明函数单调性和奇偶性的方法是解题的关键,考查学生的逻辑推理能力和运算求解能力,属于中档题. 25.(1){}31A B x x ⋂=-<≤;(2)[][)1,24,m ∈-+∞ 【分析】(1)计算{}35A x x =-<≤,{}51B x x =-<≤,再计算交集得到答案.(2)A B A ⋃=,故B A ⊆,讨论B =∅和B ≠∅,计算得到答案.【详解】(1)(){}{}2log 3335A x x x x =+≤=-<≤,{}51B x x =-<≤, 故{}31A B x x ⋂=-<≤.(2){}35A x x =-<≤,A B A ⋃=,故B A ⊆, 当B =∅时,213m m -≥+,解得4m ≥;当B ≠∅时,4m <,故21335m m -≥-⎧⎨+≤⎩,解得12m -≤≤. 综上所述:[][)1,24,m ∈-+∞. 【点睛】本题考查交集运算,根据集合的包含关系求参数,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.26.最大值为43,无最小值. 【分析】首先根据对数真数大于0,解不等式2340x x -+>求出定义域M ,然后利用换元法,即可求出函数()f x 的最值.【详解】由2340x x -+>,解得1x <或3x >,所以(,1)(3,)M =-∞+∞, 22()234423(2)x x x x f x +=-⨯=⨯-⨯,令2x t =,由x M ∈得02t <<或8t >,则原函数可化为2224()433()33g t t t t =-=--+,其对称轴为23t =, 所以当02t <<时,4()(4,]3g t ∈-;当8t >时,()(,160)g t ∈-∞-. 所以当23t =,即223log x =时,()g t 取得最大值43,即函数()f x 取得最大值43, 函数()g t 无最小值,故函数()f x 无最小值.【点睛】本题主要考查函数定义域的求法及换元法求函数最值.。