必修1指数函数与对数函数单元测试题
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高中数学必修一第四章指数函数与对数函数必练题总结单选题1、函数①y =a x ;②y =b x ;③y =c x ;④y =d x 的图象如图所示,a ,b ,c ,d 分别是下列四个数:54,√3,13,12中的一个,则a ,b ,c ,d 的值分别是( )A .54,√3,13,12B .√3,54,13,12 C .12,13,√3,54,D .13,12,54,√3,答案:C分析:根据指数函数的性质,结合函数图象判断底数的大小关系.由题图,直线x =1与函数图象的交点的纵坐标从上到下依次为c ,d ,a ,b ,而√3>54>12>13.故选:C .2、基本再生数R 0与世代间隔T 是新冠肺炎的流行病学基本参数.基本再生数指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,可以用指数模型:I(t)=e rt 描述累计感染病例数I (t )随时间t (单位:天)的变化规律,指数增长率r 与R 0,T 近似满足R 0 =1+rT .有学者基于已有数据估计出R 0=3.28,T =6.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间约为(ln2≈0.69) ( ) A .1.2天B .1.8天 C .2.5天D .3.5天答案:B分析:根据题意可得I (t )=e rt =e 0.38t ,设在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间为t 1天,根据e 0.38(t+t 1)=2e 0.38t ,解得t 1即可得结果. 因为R 0=3.28,T =6,R 0=1+rT ,所以r =3.28−16=0.38,所以I (t )=e rt =e 0.38t ,设在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间为t 1天, 则e 0.38(t+t 1)=2e 0.38t ,所以e 0.38t 1=2,所以0.38t 1=ln2, 所以t 1=ln20.38≈0.690.38≈1.8天.故选:B.小提示:本题考查了指数型函数模型的应用,考查了指数式化对数式,属于基础题. 3、下列函数中是增函数的为( )A .f (x )=−xB .f (x )=(23)xC .f (x )=x 2D .f (x )=√x 3答案:D分析:根据基本初等函数的性质逐项判断后可得正确的选项. 对于A ,f (x )=−x 为R 上的减函数,不合题意,舍. 对于B ,f (x )=(23)x为R 上的减函数,不合题意,舍.对于C ,f (x )=x 2在(−∞,0)为减函数,不合题意,舍. 对于D ,f (x )=√x 3为R 上的增函数,符合题意, 故选:D.4、已知函数f(x)={x −2,x ∈(−∞,0)lnx,x ∈(0,1)−x 2+4x −3,x ∈[1,+∞) ,若函数g(x)=f(x)−m 恰有两个零点,则实数m 不可能...是( )A .−1B .0C .1D .2 答案:D解析:依题意画出函数图象,函数g(x)=f(x)−m 的零点,转化为函数y =f(x)与函数y =m 的交点,数形结合即可求出参数m 的取值范围;解:因为f(x)={x −2,x ∈(−∞,0)lnx,x ∈(0,1)−x 2+4x −3,x ∈[1,+∞),画出函数图象如下所示, 函数g(x)=f(x)−m 的有两个零点,即方程g(x)=f(x)−m =0有两个实数根,即f(x)=m ,即函数y =f(x)与函数y =m 有两个交点,由函数图象可得m ≤0或m =1,故选:D小提示:函数零点的求解与判断方法:(1)直接求零点:令f (x )=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[a ,b ]上是连续不断的曲线,且f (a )·f (b )<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点. 5、化简√−a 3·√a 6的结果为( ) A .−√a B .−√−a C .√−a D .√a 答案:A分析:结合指数幂的运算性质,可求出答案. 由题意,可知a ≥0,∴√−a3·√a6=(−a)13⋅a16=−a13⋅a16=−a13+16=−a12=−√a.故选:A.6、声强级L1(单位:dB)与声强I的函数关系式为:L1=10lg(I10−12).若普通列车的声强级是95dB,高速列车的声强级为45dB,则普通列车的声强是高速列车声强的()A.106倍B.105倍C.104倍D.103倍答案:B分析:设普通列车的声强为I1,高速列车的声强为I2,由声强级得95=10lg(I110−12),45=10lg(I210−12),求出I1、I2相除可得答案.设普通列车的声强为I1,高速列车的声强为I2,因为普通列车的声强级是95dB,高速列车的声强级为45dB,所以95=10lg(I110−12),45=10lg(I210−12),95=10lg(I110−12)=10(lgI1+12),解得−2.5=lgI1,所以I1=10−2.5,45=10lg(I210−12)=10(lgI2+12),解得−7.5=lgI2,所以I2=10−7.5,两式相除得I1I2=10−2.510−7.5=105,则普通列车的声强是高速列车声强的105倍.故选:B.7、下列说法正确的个数是()(1)49的平方根为7;(2)√a nn=a(a≥0);(3)(ab )5=a5b15;(4)√(−3)26=(−3)13.A.1B.2C.3D.4答案:A分析:(1)结合指数运算法则判断,49平方根应有两个;(2)正确;(3)应为a5b−5;(4)符号错误49的平方根是±7,(1)错;(2)显然正确;(ab )5=a5b−5,(3)错;√(−3)26=313,(4)错,正确个数为1个, 故选:A8、若ln2=a ,ln3=b ,则log 818=( ) A .a+3b a 3B .a+2b 3aC .a+2b a 3D .a+3b 3a答案:B分析:先换底,然后由对数运算性质可得. log 818=ln18ln8=ln(32×2)ln23=2ln3+ln23ln2=2b+a 3a.故选:B 多选题9、已知函数f (x )=log 3(x 2−1),g (x )=x 2−2x +a ,∃x 1∈[2,+∞),∀x 2∈[13,3]有f (x 1)≤g (x 2),则实数a 的可能取值是( )A .12B .1C .52D .3 答案:CD分析:将问题转化为当x 1∈[2,+∞),x 2∈[13,3]时,f (x 1)min ≤g (x 2)min ,然后分别求出两函数的最小值,从而可求出a 的取值范围,进而可得答案∃x 1∈[2,+∞),∀x 2∈[13,3]有f (x 1)≤g (x 2)等价于当x 1∈[2,+∞),x 2∈[13,3]时,f (x 1)min ≤g (x 2)min .当x ∈[2,+∞)时,令t =x 2−1,则y =log 3t ,因为t =x 2−1在[2,+∞)上为增函数,y =log 3t 在定义域内为增函数,所以函数f (x )=log 3(x 2−1)在[2,+∞)上单调递增,所以f (x )min =f (2)=1. g (x )=x 2−2x +a 的图象开口向上且对称轴为x =1, ∴当x ∈[13,3]时,g (x )min =g (1)=a −1,∴1≤a −1,解得a ≥2. 故选:CD .10、已知x 1+log 3x1=0,x 2+log 2x2=0,则( )A.0<x2<x1<1B.0<x1<x2<1C.x2lgx1−x1lgx2<0D.x2lgx1−x1lgx2>0答案:BC分析:根据对数函数的性质可判断AB正误,由不等式的基本性质可判断CD正误.由x1=−log3x1>0可得0<x1<1,同理可得0<x2<1,因为x∈(0,1)时,恒有log2x<log3x所以x1−x2=log2x2−log3x1<0,即x1<x2,故A错误B正确;因为0<x1<x2<1,所以lgx1<lgx2<0,即0<−lgx2<−lgx1,由不等式性质可得−x1lgx2<−x2lgx1,即x2lgx1−x1lgx2<0,故C正确D错误.故选:BC小提示:关键点点睛:利用对数函数的真数大于零及对数函数的图象与性质可得0<x1<x2<1是解题的关键,根据不等式的基本性质可判断CD,属于中档题.11、已知函数f(x)=log a(x+1),g(x)=log a(1−x)(a>0,a≠1),则()A.函数f(x)+g(x)的定义域为(−1,1)B.函数f(x)+g(x)的图象关于y轴对称C.函数f(x)+g(x)在定义域上有最小值0D.函数f(x)−g(x)在区间(0,1)上是减函数答案:AB解析:求出函数f(x)+g(x)和f(x)−g(x)的解析式,再判断函数的定义域、奇偶性、借助复合函数的单调性与最值即可得出结论.解:∵f(x)=log a(x+1),g(x)=log a(1−x)(a>0,a≠1),∴f(x)+g(x)=log a(x+1)+log a(1−x),由x+1>0且1−x>0得−1<x<1,故A对;由f(−x)+g(−x)=log a(−x+1)+log a(1+x)=f(x)+g(x)得函数f(x)+g(x)是偶函数,其图象关于y轴对称,B对;∵−1<x<1,∴f(x)+g(x)=log a(1−x2),∵y=1−x2在[0,1)上单调递减,由复合函数的单调性可知,当0<a<1时,函数f(x)+g(x)在[0,1)上单调递增,有最小值f(0)+g(0)=log a(1−0)=0;当a>1时,函数f(x)+g(x)在[0,1)上单调递减,无最小值;故 C错;∵f(x)−g(x)=log a(x+1)−log a(1−x),当0<a<1时,f(x)=log a(x+1)在(0,1)上单调递减,g(x)=log a(1−x)在(0,1)上单调递增,函数f(x)−g(x)在(0,1)上单调递减;当a>1时,f(x)=log a(x+1)在(0,1)上单调递增,g(x)=log a(1−x)在(0,1)上单调递减,函数f(x)−g(x)在(0,1)上单调递增;故D错;故选:AB.小提示:本题主要考查函数奇偶性与单调性的性质应用,考查逻辑推理能力,属于中档题.填空题12、若f(x)=1+a3x+1(x∈R)是奇函数,则实数a=___________.答案:−2分析:利用f(0)=0可求得a,验证可知满足题意.∵f(x)定义域为R,且f(x)为奇函数,∴f(0)=1+a2=0,解得:a=−2;当a=−2时,f(x)=1−23x+1=3x−13x+1,∴f(−x)=3−x−13−x+1=1−3x1+3x=−f(x),∴f(x)为R上的奇函数,满足题意;综上所述:a=−2.所以答案是:−2.13、心理学家有时用函数L(t)=A(1−e−kt)测定在时间t(单位:min)内能够记忆的量L,其中A表示需要记忆的量,k表示记忆率.假设一个学生需要记忆的量为200个单词,此时L表示在时间t内该生能够记忆的单词个数.已知该生在5min内能够记忆20个单词,则k的值约为(ln0.9≈−0.105,ln0.1≈−2.303)______.答案:0.021分析:该生在5min内能够记忆20个单词,将A=200,L(5)=20带入即可得出结论. 由题意可知200(1−e−5k)=20,所以,e−5k=0.9,所以ln e−5k=ln0.9≈−0.105,解得k≈0.021.所以答案是:0.021.14、已知函数f(x)={e x−1,x≥0,ax2+x+a,x<0恰有2个零点,则a=__________.答案:12##0.5分析:先求得f(x)在[0,+∞)上恰有1个零点,则方程ax2+x+a=0有1个负根,a=0时不成立,a≠0时,由一元二次方程的性质分Δ=0和Δ>0讨论求解即可.当x≥0时,令f(x)=e x−1=0,解得x=0,故f(x)在[0,+∞)上恰有1个零点,即方程ax2+x+a=0有1个负根.当a=0时,解得x=0,显然不满足题意;当a≠0时,因为方程ax2+x+a=0有1个负根,所以Δ=1−4a2≥0.当Δ=1−4a2=0,即a=±12时,其中当a=12时,12x2+x+12=0,解得x=−1,符合题意;当a=−12时,−12x2+x−12=0,解得x=1,不符合题意;当Δ=1−4a2>0时,设方程ax2+x+a=0有2个根x1,x2,因为x1x2=1>0,所以x1,x2同号,即方程ax2+x+a=0有2个负根或2个正根,不符合题意.综上,a=12.所以答案是:0.5.解答题15、已知函数f(x)=log2(2x+1).(1)求不等式f(x)>1的解集;(2)若函数g(x)=log2(2x−1)(x>0),若关于x的方程g(x)=m+f(x)在[1,2]有解,求m的取值范围.答案:(1){x|x>0};(2)[log213,log235].分析:(1)由f(x)>1可得2x+1>2,从而可求出不等式的解集,(2)由g(x)=m+f(x),得m=g(x)−f(x)=log2(1−22x+1),再由x∈[1,2]可得log2(1−22x+1)的范围,从而可求出m的取值范围(1)原不等式可化为2x+1>2,即2x>1,∴x>0,所以原不等式的解集为{x|x>0}(2)由g(x)=m+f(x),∴m=g(x)−f(x)=log2(1−22x+1),当1≤x≤2时,25≤22x+1≤23,13≤1−22x+1≤35,m∈[log213,log235]。
高中数学必修一第四章指数函数与对数函数考点精题训练单选题1、若2x=3,2y=4,则2x+y的值为()A.7B.10C.12D.34答案:C分析:根据指数幂的运算性质直接进行求解即可.因为2x=3,2y=4,所以2x+y=2x⋅2y=3×4=12,故选:C2、在新冠肺炎疫情防控期间,某超市开通网上销售业务,每天能完成1200份订单的配货,由于订单量大幅增加,导致订单积压.为解决困难,许多志愿者踊跃报名参加配货工作.已知该超市某日积压500份订单未配货,预计第二天的新订单超过1600份的概率为0.05,志愿者每人每天能完成50份订单的配货,为使第二天完成积压订单及当日订单的配货的概率不小于0.95,则至少需要志愿者()A.10名B.18名C.24名D.32名答案:B分析:算出第二天订单数,除以志愿者每天能完成的订单配货数即可.由题意,第二天新增订单数为500+1600−1200=900,900=18,故至少需要志愿者18名.50故选:B【点晴】本题主要考查函数模型的简单应用,属于基础题.3、已知函数f(x)=a x−2+1(a>0,a≠1)恒过定点M(m,n),则函数g(x)=n−m x不经过()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限答案:C解析:利用指数函数的性质求出m,n,得出g(x)的解析式,从而得出结论.∵f(x)=a x−2+1(a>0,a≠1)恒过定点(2,2),∴m=n=2,∴g(x)=2−2x ,∴g(x)为减函数,且过点(0,1), ∴g(x)的函数图象不经过第三象限. 故选:C .4、设函数f(x)=ln|2x +1|−ln|2x −1|,则f (x )( )A .是偶函数,且在(12,+∞)单调递增B .是奇函数,且在(−12,12)单调递减C .是偶函数,且在(−∞,−12)单调递增D .是奇函数,且在(−∞,−12)单调递减答案:D分析:根据奇偶性的定义可判断出f (x )为奇函数,排除AC ;当x ∈(−12,12)时,利用函数单调性的性质可判断出f (x )单调递增,排除B ;当x ∈(−∞,−12)时,利用复合函数单调性可判断出f (x )单调递减,从而得到结果. 由f (x )=ln |2x +1|−ln |2x −1|得f (x )定义域为{x |x ≠±12},关于坐标原点对称,又f (−x )=ln |1−2x |−ln |−2x −1|=ln |2x −1|−ln |2x +1|=−f (x ), ∴f (x )为定义域上的奇函数,可排除AC ;当x ∈(−12,12)时,f (x )=ln (2x +1)−ln (1−2x ),∵y =ln (2x +1)在(−12,12)上单调递增,y =ln (1−2x )在(−12,12)上单调递减, ∴f (x )在(−12,12)上单调递增,排除B ;当x ∈(−∞,−12)时,f (x )=ln (−2x −1)−ln (1−2x )=ln 2x+12x−1=ln (1+22x−1), ∵μ=1+22x−1在(−∞,−12)上单调递减,f (μ)=lnμ在定义域内单调递增,根据复合函数单调性可知:f (x )在(−∞,−12)上单调递减,D 正确. 故选:D.小提示:本题考查函数奇偶性和单调性的判断;判断奇偶性的方法是在定义域关于原点对称的前提下,根据f (−x )与f (x )的关系得到结论;判断单调性的关键是能够根据自变量的范围化简函数,根据单调性的性质和复合函数“同增异减”性得到结论.5、函数①y =a x ;②y =b x ;③y =c x ;④y =d x 的图象如图所示,a ,b ,c ,d 分别是下列四个数:54,√3,13,12中的一个,则a ,b ,c ,d 的值分别是( )A .54,√3,13,12B .√3,54,13,12C .12,13,√3,54,D .13,12,54,√3, 答案:C分析:根据指数函数的性质,结合函数图象判断底数的大小关系.由题图,直线x =1与函数图象的交点的纵坐标从上到下依次为c ,d ,a ,b ,而√3>54>12>13.故选:C .6、2021年10月16日,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F 遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心成功发射升空,载人飞船精准进入预定轨道,顺利将3名宇航员送入太空,发射取得圆满成功.已知在不考虑空气阻力和地球引力的理想状态下,可以用公式v =v 0⋅ln Mm 计算火箭的最大速度v(m /s ),其中v 0(m /s )是喷流相对速度,m(kg )是火箭(除推进剂外)的质量,M(kg )是推进剂与火箭质量的总和,Mm 称为“总质比”.若某型火箭的喷流相对速度为1000m /s ,当总质比为625时,该型火箭的最大速度约为( )(附:lge ≈0.434,lg2≈0.301)A .5790m /sB .6219m /sC .6442m /sD .6689m /s 答案:C分析:根据对数的换底公式运算可得结果.v =v 0 lnM m=1000×ln625=1000×4lg5lg e=1000×4(1−lg2)lg e≈6442m/s .故选:C .7、下列函数中是偶函数且在区间(0,+∞)单调递减的函数是( ) A .f(x)=1|x |B .f(x)=(13)xC .f(x)=lg |x |D .f(x)=x −13答案:A分析:利用幂指对函数的性质逐一分析给定四个函数的单调性和奇偶性,可得结论. 解:f(x)=1|x |是偶函数且在区间(0,+∞)上单调递减,满足条件;f(x)=(13)x是非奇非 偶函数,不满足条件;f(x)=lg |x |是偶函数,但在区间(0,+∞)上单调递增,不满足条件; f(x)=x −13是奇函数不是偶函数,不合题意. 故选:A .8、已知函数f(x)={x −2,x ∈(−∞,0)lnx,x ∈(0,1)−x 2+4x −3,x ∈[1,+∞) ,若函数g(x)=f(x)−m 恰有两个零点,则实数m 不可能...是( )A .−1B .0C .1D .2 答案:D解析:依题意画出函数图象,函数g(x)=f(x)−m 的零点,转化为函数y =f(x)与函数y =m 的交点,数形结合即可求出参数m 的取值范围;解:因为f(x)={x −2,x ∈(−∞,0)lnx,x ∈(0,1)−x 2+4x −3,x ∈[1,+∞),画出函数图象如下所示, 函数g(x)=f(x)−m 的有两个零点,即方程g(x)=f(x)−m =0有两个实数根,即f(x)=m ,即函数y =f(x)与函数y =m 有两个交点,由函数图象可得m ≤0或m =1,故选:D小提示:函数零点的求解与判断方法:(1)直接求零点:令f(x)=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.多选题9、已知函数f(x)=lg(x2+ax−a−1),下列结论中正确的是()A.当a=0时,f(x)的定义域为(−∞,−1)∪(1,+∞)B.f(x)一定有最小值C.当a=0时,f(x)的值域为RD.若f(x)在区间[2,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是{a|a≥−4}答案:AC分析:A项代入参数,根据对数型函数定义域求法进行求解;B项为最值问题,问一定举出反例即可;C项代入参数值即可求出函数的值域;D项为已知单调性求参数范围,根据二次函数单调性结合对数函数定义域求解即可.对于A ,当a =0时,f (x )=lg (x 2−1),令x 2−1>0,解得x <−1或x >1,则f (x )的定义域为(−∞,−1)∪(1,+∞),故A 正确;对于B 、C ,当a =0时,f (x )=lg (x 2−1)的值域为R ,无最小值,故B 错误,C 正确;对于D ,若f (x )在区间[2,+∞)上单调递增,则y =x 2+ax −a −1在[2,+∞)上单调递增,且当x =2时,y >0,则{−a2≤24+2a −a −1>0 ,解得a >−3,故D 错误. 故选:AC .10、已知n <m ,函数f (x )={log 12(1−x ),−1≤x ≤n22−|x−1|−3,n <x ≤m 的值域是[−1,1],则下列结论正确的是( ) A .当n =0时,m ∈(12,2]B .当n ∈[0,12)时,m ∈(n,2] C .当n ∈[0,12)时,m ∈[1,2]D .当n =12时,m ∈(12,2]答案:CD分析:先对分段函数去绝对值讨论单调性,作出y =log 12(1−x ),x ≥−1和y =22−|x−1|−3,x ≥−1的图象,n =0时,由图可得m 的范围,可判断A ;当n ∈[0,12)时先求出y =log 12(1−x ),−1≤x ≤n 的值域,进而可判断x ∈(n,m ]时,f (x )=1必有解,即可得m 的范围,可判断B ,C ;当n =12时,先计算f (x )=log 12(1−x )在[−1,12]上的值域,即可得y =22−|x−1|−3,n <x ≤m 的范围,进而可得m 的范围,可判断D .当x >1时,x −1>0,此时y =22−|x−1|−3=22−x+1−3=23−x −3单调递减,当−1<x <1时,x −1<0,此时y =22−|x−1|−3=22+x−1−3=21+x −3单调递增,所以y =22−|x−1|−3在(−1,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,所以当x =1时,y =22−|x−1|−3取得最大值,为22−3=1.作出y =log 12(1−x )与y =22−|x−1|−3在[−1,+∞)上的图象如图所示:对于A ,当n =0时,f (x )={log 12(1−x ),−1≤x ≤022−|x−1|−3,0<x ≤m,因为f (x )的值域为[−1,1],结合图象知m ∈[1,2],故A 不正确;对于B ,当n ∈[0,12),x ∈[−1,n ]时,1−x ∈[1−n,2],此时f (x )=log 12(1−x )∈[−1,log 12(1−n )],此时−1≤f (x )≤log 12(1−n )<1,因为f (x )的值域为[−1,1],则x ∈(n,m ]时,f (x )=1必有解,即22−|x−1|−3=1,解得x =1,由图知m ∈[1,2],故B 不正确,C 正确;对于D ,当n =12时,f (x )=log 12(1−x )在[−1,12]上单调递增,此时f (x )的最小值为f (−1)=log 122=−1,f (x )的最大值为f (12)=log 12(1−12)=1,要使f (x )的值域为[−1,1],由图知m ∈(12,2],故D 正确.故选:CD .小提示:关键点点睛:此题考查函数与方程的综合应用,考查分段函数的值域,解题的关键是根据题意作出f(x)的图象,结合图象逐个分析判断,考查数形结合的思想,属于较难题 11、已知正数x ,y ,z 满足3x =4y =6z ,则下列说法中正确的是( ) A .1x +12y=1zB .3x >4y >6zC .xy >2z 2D .x +y >(√32+√2)z答案:ACD分析:将已知条件转化为对数的形式,利用对数运算、商比较法、基本不等式等指数对选项进行分析,从而确定正确答案.正数x ,y ,z 满足3x =4y =6z ,设3x =4y =6z =t (t >1), 则x =log 3t ,y =log 4t ,z =log 6t .对于A ,1x +12y =log t 3+12log t 4=log t 6=1z ,故A 正确; 对于B ,3x =3log 3t ,4y =4log 4t ,6z =6log 6t , ∵3x 4y =3log 3t 4log 4t=34log 34<1,∴3x <4y , ∵4y 6z=4log 4t 6log 6t=23log 46<1,∴4y <6z ,∴3x <4y <6z ,故B 错误;对于C ,由1z=1x+12y>2√12xy(x ≠2y ),两边平方,可得xy >2z 2,故C 正确;对于D ,由xy >2z 2,可得x +y >2√xy >2√2z 2=2√2z >(√32+√2)z (x ≠y ),故D 正确. 故选:ACD 填空题12、里氏震级M 的计算公式为:M =lgA −lgA 0,其中A 是测震仪记录的地震曲线的最大振幅,A 0是相应的标准地震的振幅.假设在一次地震中,测震仪记录的最大振幅是1000,此时标准地震的振幅为0.001,则此次地震的震级为_________级. 答案:6分析:将A =1000,A 0=0.001代入等式M =lgA −lgA 0计算即可得解.将A =1000,A 0=0.001代入等式M =lgA −lgA 0得M =lg1000−lg0.001=lg106=6. 所以答案是:6.13、已知函数f (x )={2x +1,x ≤02,x >0 ,若f (a 2−2a )≤f (a −1),则实数a 的取值范围是_________.答案:[3−√52,+∞)分析:根据函数单调性分段处理即可得解.由题函数f (x )={2x +1,x ≤02,x >0在(−∞,0]单调递增,在(0,+∞)为常数函数,且f(0)=2若f(a2−2a)≤f(a−1)则a2−2a≤a−1≤0或a2−2a≤0≤a−1或{a 2−2a≥0a−1≥0则{a 2−3a+1≤0a≤1或{a2−2a≤00≤a−1或{a2−2a≥0a−1≥0解得:3−√52≤a≤1或1≤a≤2或a≥2,综上所述:a∈[3−√52,+∞)所以答案是:[3−√52,+∞)14、设x>0,y>0,若e x、e y的几何平均值为e(e是自然对数的底数),则x2、y2的算术平均值的最小值为__________.答案:1分析:利用指数的运算性质可得出x+y=2,再利用基本不等式可求得结果.由已知条件可得e x⋅e y=e x+y=e2,所以,x+y=2,因为x>0,y>0,由基本不等式可得x2+y2≥2xy,即2(x2+y2)≥x2+y2+2xy=(x+y)2=4,所以,x2+y22≥1,当且仅当x=y=1时,等号成立.因此,x2、y2的算术平均值的最小值为1.所以答案是:1.解答题15、数学运算是指在明晰运算对象的基础上,依据运算法则解决数学问题的素养.因为运算,数的威力无限;没有运算,数就只是一个符号.对数运算与指数幂运算是两类重要的运算.(1)对数的运算性质降低了运算的级别,简化了运算,在数学发展史上是伟大的成就.对数运算性质的推导有很多方法.请同学们根据所学知识推导如下的对数运算性质:如果a>0,且a≠1,M>0,那么log a M n=nlog a M(n∈R);(2)请你运用上述对数运算性质计算lg3lg4(lg8lg9+lg16lg27)的值;(3)因为210=1024∈(103,104),所以210的位数为4(一个自然数数位的个数,叫做位数).请你运用所学过的对数运算的知识,判断20192020的位数.(注lg2019≈3.305)答案:(1)见解析(2)1712(3)20192020的位数为6677解析:(1)根据指数与对数的转换证明即可.(2)根据对数的运算性质将真数均转换成指数幂的形式再化简即可.(3)分析lg20192020的值的范围再判断位数即可.(1)方法一:设x=log a M所以M=a x所以M n=(a x)n=a nx所以log a M n=nx=nlog a M,得证.方法二:设x=nlog a M所以xn=log a M所以a xn=M所以a x=M n所以x=log a M n所以nlog a M=log a M n方法三:因为a log a M n=M na nlog a M=(a log a M)n=M n 所以a log a M n=a nlog a M所以log a M n=nlog a M得证.(2)方法一:lg3 lg4(lg8lg9+lg16lg27)=lg3lg22(lg23lg32+lg24lg33)=lg32lg2(3lg22lg3+4lg23lg3) =lg32lg2⋅17lg26lg3=1712.方法二:lg3 lg4(lg8lg9+lg16lg27)=log43(log98+log2716) =log223(log3223+log3324)=12log23(32log32+43log32)=12log23⋅176log32=1712.(3)方法一:设10k<20192020<10k+1,k∈N∗所以k<lg20192020<k+1所以k<2020lg2019<k+1所以k<2020×3.305<k+1所以6675.1<k<6676.1因为k∈N∗所以k=6676所以20192020的位数为6677方法二:设20192020=N所以2020lg2019=lgN所以2020×3.305=lgN所以lgN=6676.1所以N=106676.1=100.1×106676因为1<100.1<10,所以N有6677位数,即20192020的位数为6677小提示:本题主要考查了对数的运算以及利用对数的运算求解数字位数的问题,需要取对数分析对数值进行分析,属于中档题.。
人教A版高一数学必修第一册第四章《指数函数与对数函数》单元练习题卷(共22题)一、选择题(共10题)1.设全集为R,函数f(x)=0√2−x的定义域为M,则∁RM=( )A.{x∣ x≥2}B.{x∣ x<2且x≠−1}C.{x∣ x≥2或x=−1}D.{x∣ x>2或x=−1}2.设α∈{−1,1,12,3},则使幂函数y=xα的定义域为R且为奇函数的所有α值为( ) A.1,3B.−1,1C.−1,3D.−1,1,33.若函数y=x2+bx+c(x∈[0,+∞))是单调函数,则实数b的取值范围是( )A.b≥0B.b≤0C.b>0D.b<04.如果函数f(x)=12(m−2)x2+(n−8)x+1(m≥0,n≥0)在区间[12,2]上单调递减,则mn的最大值为( )A.16B.18C.25D.8125.已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)为增函数,且f(x)⋅f(f(x)+1x)=1,则f(1)等于( )A.1+√52B.1−√52C.1+√52或1−√52D.√56.定义在R上的函数f(x)满足:f(x−2)的对称轴为x=2,f(x+1)=4f(x)(f(x)≠0),且f(x)在区间(1,2)上单调递增,已知α,β是钝角三角形中的两锐角,则f(sinα)和f(cosβ)的大小关系是( )A.f(sinα)>f(cosβ)B.f(sinα)<f(cosβ)C.f(sinα)=f(cosβ)D.以上情况均有可能7.已知函数f(x)满足:对任意x1,x2∈R有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+1,下列说法一定正确的是( )A.f(x)为奇函数B.f(x)为偶函数C.f(x)+1为奇函数D.f(x)+1为偶函数8.已知函数y=f(x)的定义域为[−6,1],则函数g(x)=f(2x+1)x+2的定义域是( ) A.(−∞,−2)∪(−2,3]B.[−11,3]C.[−72,−2]D.[−72,−2)∪(−2,0]9.已知R上的奇函数f(x)在区间(−∞,0)上单调递增,且f(−2)=0,则不等式f(x)≤0的解集为( )A.[−2,2]B.(−∞,−2]∪[0,2]C.(−∞,−2]∪[2,+∞)D.[−2,0]∪[2,+∞)10.已知函数f(x)=−x2+4x+a(x∈[0,1]),若f(x)有最小值−2,则f(x)的最大值为( )A.−1B.0C.1D.2二、填空题(共6题)11.在平面直角坐标系xOy中,对于点A(a,b),若函数y=f(x)满足:∀x∈[a−1,a+1],都有y∈[b−1,b+1],则称这个函数是点A的“界函数”.已知点B(m,n)在函数y=−12x2的图象上,若函数y=−12x2是点B的“界函数”,则m的取值范围是.12.已知f(x)=x3+3x,x∈R,且f(a−2)+f(a2)<0,则实数a的取值范围是.13.设函数f(x)={1,x>00,x=0−1,x<0,g(x)=x2⋅f(x−1),则函数g(x)的递减区间是.14.若函数f(x)在区间[a,b]上单调,且f(x)的图象连续不间断,则函数f(x)的最值必在处取得.15.已知函数y=f(x)是定义在R上的偶函数,且在[0,+∞)上是增函数,若f(a+1)≤f(4),则实数a的取值范围是.16.若函数y=a∣x−b∣+2在区间(0,+∞)上是增函数,则实数a,b满足的条件为.三、解答题(共6题)17.如图,用长为1的铁丝弯成下部为矩形,上部为半圆形框架,若半圆的半径为x,求此框架围成的面积y与x的函数式y=f(x),并写出它的定义域.18.中国茶文化博大精深.小明在茶艺选修课中了解到,不同类型的茶叶由于在水中溶解性的差别,达到最佳口感的水温不同.为了方便控制水温,小明联想到牛顿提岀的物体在常温环境下温度变化的冷却模型;如果物体的初始温度是θ1,环境温度是θ0,则经过时间t(单位:分)后物体温度θ将满足:θ=θ0+(θ1−θ0)⋅e−kt,其中k为正的常数.小明与同学一起通过多次测量求平均值的方法得到200ml初始温度为98∘C的水在19∘C室温中温度下降到相应温度所需时间如下表所示:从98∘C到90∘C所用时间1分58秒从98∘C到85∘C所用时间3分24秒从98∘C到80∘C所用时间4分57秒(参考数据:ln79=4.369,ln71=4.263,ln66=4.190,ln61=4.111,ln56=4.025)(1) 请依照牛顿冷却模型写出冷却时间t(单位:分)关于冷却后水温θ(单位:∘C)的函数关系,并选取一组数据求出相应的k值.(精确到0.01)(2) “碧螺春”用75∘C左右的水冲泡可使茶汤清澈明亮,口感最佳.在(1)的条件下,200ml水煮沸后在19∘C室温下为获得最佳口感大约冷却分钟左右冲泡,请在下列选项中选择一个最接近的时间填在横线上,并说明理由.A.5B.7C.1019.解答下列问题:(1) 函数的积的定义:一般地,已知两个函数y=f(x)(x∈D1),y=g(x)(x∈D2),设D=D1∩D2,并且D不是空集,那么当x∈D时,y=f(x)与y=g(x)都有意义.于是把函数叫做函数y=f(x)与y=g(x)的积.(2) 如何研究和函数与积函数.20.函数f(x)=(m2−m−1)x m2+m−3是幂函数,且当x∈(0,+∞)时,f(x)是增函数,求f(x)的解析式.21.对于函数y=f(x)与常数a,b,若f(2x)=af(x)+b恒成立,则称(a,b)为函数f(x)的一个“P数对”,设函数f(x)的定义域为(0,+∞),且f(1)=3.(1) 若(a,b)是f(x)的一个“P数对”,且f(2)=6,f(4)=9,求常数a,b的值;(2) 若(1,1)是f(x)的一个“P数对”,且f(x)在[1,2]上单调递增,求函数f(x)在[1,8]上的最大值与最小值;(3) 若(−2,0)是f(x)的一个“P数对”,且当x∈[1,2)时,f(x)=k−∣2x−3∣,求k的值及f(x)在区间[1,2n)(n∈N+)上的最大值与最小值.22.某书商为提高某套丛书的销量,准备举办一场展销会.据市场调查,当每套丛书售价定为x元时,销售量可达到(15−0.1x)万套.现出版社为配合该书商的活动,决定进行价格改革,将每套丛书的供货价格分成固定价格和浮动价格两部分,其中固定价格为30元,浮动价格(单位:元)与销售量(单位:万套)成反比,比例系数为10.假设不计其他成本,即销售每套丛书的利润=售价-供货价格.问:(1) 每套丛书售价定为100元时,书商所获得的总利润是多少万元?(2) 每套丛书售价定为多少元时,单套丛书的利润最大?答案一、选择题(共10题)1. 【答案】C【解析】由题意得{x+1≠0,2−x>0,解得x<2且x≠−1,所以M={x∣ x<2且x≠−1},故∁RM={x∣ x≥2或x=−1}.【知识点】函数的定义域的概念与求法2. 【答案】A【解析】当α=−1,1,3时幂函数为奇函数,当α=−1时定义域不是R,所以α=1,3.【知识点】幂函数及其性质3. 【答案】A【解析】因为y在[0,+∞)上为单调函数,所以x=−b2≤0,即b≥0.【知识点】函数的单调性4. 【答案】B【解析】m≠2时,抛物线的对称轴为x=−n−8m−2.据题意,当m>2时,−n−8m−2≥2即2m+n≤12.因为√2m⋅n≤2m+n2≤6,所以mn≤18.由2m=n且2m+n=12得m=3,n=6.当m<2时,抛物线开口向下,据题意得,−n−8m−2≤12即m+2n≤18.因为√2n⋅m≤2n+m2≤9,所以mn≤812.由2n=m且m+2n=18得m=9>2,故应舍去.要使得mn取得最大值,应有m+2n=18(m<2,n>8).所以mn=(18−2n)n<(18−2×8)×8=16,所以最大值为18.【知识点】函数的单调性、函数的最大(小)值5. 【答案】B【解析】令x=1,得f(1)f(f(1)+1)=1,令t=f(1),则tf(t+1)=1,所以 f (t +1)=1t .令 x =t +1,则 f (t +1)f (f (t +1)+1t+1)=1t ⋅f (1t +1t+1)=1, 所以 f (1t +1t+1)=t =f (1).因为函数 f (x ) 为定义在 (0,+∞) 上的增函数, 所以 1t +1t+1=1,变形可得 t 2−t −1=0, 解得 t =1+√52或 t =1−√52.所以 f (1)=1+√52或 f (1)=1−√52.令 x =2,得 f (2)f (f (2)+12)=1, 令 s =f (2),则 sf (s +12)=1, 所以 f (s +12)=1s , 令 x =s +12,则 f (s +12)⋅f (f (s +12)+1s+12)=1sf (1s+22s+1)=1,则 f (1s +22s+1)=s =f (2). 所以 1s +22s+1=2,所以 4s 2−2s −1=0, 解得 s =1−√54或 s =1+√54,所以 f (2)=1−√54或 f (2)=1+√54.因为 f (1)<f (2), 所以 f (1)=1−√52.【知识点】函数的解析式的概念与求法、函数的单调性6. 【答案】A【知识点】抽象函数、函数的单调性7. 【答案】C【解析】方法一:对任意的x1,x2∈R有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+1,取x1=x2=0得f(0)=−1,取x1=x,x2=−x得,f(0)=f(x)+f(−x)+1,所以f(x)+1=−f(−x)=−[f(−x)+1],所以f(x)+1为奇函数.方法二:由已知f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+1,设x1=x2=0,则f(0)=2f(0)+1,解得:f(0)=−1,又设x1=x,x2=−x,则x1+x2=x−x=0,所以f(0)=f(x)+f(−x)+1,所以f(x)+f(−x)+1+1=0,所以[f(x)+1]+[f(−x)+1]=0,由奇函数定义可知,f(x)+1为奇函数.【知识点】抽象函数、函数的奇偶性8. 【答案】D【解析】因为f(x)的定义域为[−6,1],所以−6≤x≤1,,因为g(x)=f(2x+1)x+2所以−6≤2x+1≤1且x≠−2,≤x≤0且x≠−2,所以−72,−2)∪(−2,0].所以x∈[−72【知识点】函数的定义域的概念与求法9. 【答案】B【解析】因为函数在(−∞,0)上单调递增,且f(−2)=0,所以当x∈(−∞,−2]时,f(x)≤0;当x∈(−2,0)时,f(x)>0.又函数是奇函数,奇函数的图象关于原点对称,f(0)=0,且f(2)=0,所以当x∈(0,2]时,f(x)≤0;当x∈(2,+∞)时,f(x)>0.所以f(x)≤0的解集是(−∞,−2]∪[0,2].故选B.【知识点】函数的奇偶性、函数的单调性10. 【答案】C【解析】函数f(x)=−x2+4x+a的图象开口向下,对称轴为直线x=2,于是函数f(x)在区间[0,1]上单调递增,从而f(0)=−2,即a=−2,于是最大值为f(1)=−1+4−2=1.【知识点】函数的最大(小)值二、填空题(共6题)11. 【答案】[−12,1 2 ]【解析】B(m,n)在y=−12x2上,所以n=−12m2,所以∀x∈[m−1,m+1],都有y∈[−12m2−1,12m2+1],即都有y max≤12m2+1,y min≥12m2−1,所以下面讨论13x∈[m−1,m+1]时,y的最值,① m≤−1时,m+1≤0,所以单调减,所以y max=−12(m+1)2,y min=−12(m−1)2,所以{−12(m+1)2≤12m2+1,−12(m−1)2≥12m2−1,无解.② −1<m≤0时,0<m+1≤1,−2<m−1≤−1,所以y max=0,y min=−12(m−1)2(取不到),所以{0≤12m2+1,−12(m−1)2≥12m2−1,所以−12≤m≤0.③ 0<m≤1时,1<m+1≤2,−1<m−1≤0,所以y max=0,y min=−12(m+1)2,所以 {0≤12m 2+1,−12(m +1)2≥12m 2−1,所以 0<m ≤12.④ m >1 时,m −1>0,所以 y max =−12(m −1)2 (取不到),y min =−12(m +1)2,所以 {−12(m −1)2≤12m 2+1,−12(m +1)2≥12m 2−1,无解.综上:−12≤m ≤12.【知识点】函数的最大(小)值12. 【答案】 (−2,1)【知识点】函数的奇偶性、函数的单调性13. 【答案】 [0,1)【解析】由题意知 g (x )={x 2,x >10,x =1−x 2,x <1,函数图象如图所示,其递减区间是 [0,1).【知识点】函数的单调性14. 【答案】端点【知识点】函数的最大(小)值15. 【答案】 [−5,3]【解析】函数 y =f (x ) 是定义在 R 上的偶函数,且在 [0,+∞) 上是增函数, 可得 f (x )=f (∣x ∣),则f(a+1)≤f(4),即为f(∣a+1∣)≤f(4),可得∣a+1∣≤4,即−4≤a+1≤4,解得−5≤a≤3,则实数a的取值范围是[−5,3].【知识点】函数的奇偶性、函数的单调性16. 【答案】a>0,b≤0【知识点】函数的单调性三、解答题(共6题)17. 【答案】AB=2x,CD⏜=πx,于是AD=1−2x−πx2,因此y=2x⋅1−2x−πx2+πx22,即y=−π+42x2+x,由{2x>0,1−2x−πx2>0,得0<x<1π+2,函数的定义域为(0,1π+2)【知识点】函数的解析式的概念与求法、函数的模型及其实际应用18. 【答案】(1) 由θ−θ0+(θ1−θ0)⋅e−kt得e−kt=θ−θ0θ1−θ0,即−kt=lnθ−θ0θ1−θ0,t=1klnθ1−θ0θ−θ0,在环境温度为θ0=19∘C,选取从θ=98∘C下降到θ=90∘C所用时间约为2分钟这组数据有2=1k ln7971,即k=ln79−ln712≈0.05;选取从θ=98∘C降到θ=85∘C期时间的为3.4分钟这组数据有3.4=1k ln7966,即k=ln79−ln663.4≈0.05;选取从们θ=98∘C得到θ=80∘C所期时的为5分钟这组数据有5=1k ln7961,即k=ln79−ln615≈0.05;故 k ≈0.05.(2) B200 ml 水煮沸后在 19∘C 室温下大约冷却 7 分钟左右冲泡口感最佳,故选B .理由如下:由(1)得 t =20ln 79θ−79,当 θ=75∘C 时,有 t =20×(ln79−ln56)≈6.88.所以 200 ml 水煮沸后在 19∘C 室温下大约冷却 7 分钟冲泡“碧螺春”口感最佳.【知识点】函数模型的综合应用19. 【答案】(1) y =f (x )⋅g (x )(x ∈D )(2) 首先要确定和函数与积函数的定义域,然后化简整理和(积)函数的解析式,结合解析式研究函数的性质.【知识点】函数的相关概念20. 【答案】根据幂函数的定义得 m 2−m −1=1,解得 m =2 或 m =−1.当 m =2 时,f (x )=x 3 在 (0,+∞) 上是增函数;当 m =−1 时,f (x )=x −3 在 (0,+∞) 上是减函数,不符合要求.故 f (x )=x 3.【知识点】幂函数及其性质21. 【答案】(1) 由题意知 {af (1)+b =f (2),af (2)+b =f (4).即 {3a +b =6,6a +b =9.解得 {a =1,b =3.(2) 因为 (1,1) 是 f (x ) 的一个“P 数对”,所以 f (2x )=f (x )+1,所以 f (2)=f (1)+1=4,f (4)=f (2)+1=5,f (8)=f (4)+1=6.因为 f (x ) 在 [1,2] 上单调递增,所以当 x ∈[1,2] 时,f (x )max =f (2)=4,f (x )min =f (1)=3,所以当 x ∈[1,2] 时,3≤f (x )≤4;当 x ∈[2,4] 时,x 2∈[1,2],3≤f (x 2)≤4,所以 4≤f (x )=f (x 2)+1≤5;当 x ∈[4,8] 时,x 2∈[2,4],4≤f (x 2)≤5, 所以 5≤f (x )=f (x 2)+1≤6.综上,当 x ∈[1,8] 时,3≤f (x )≤6.故 f (x ) 在 [1,8] 上的最大值为 6,最小值为 3.(3) 当 x ∈[1,2) 时,f (x )=k−∣2x −3∣,令 x =1,可得 f (1)=k −1=3,解得 k =4, 所以 x ∈[1,2) 时,f (x )=4−∣2x −3∣,故 f (x ) 在 [1,2) 上的取值范围是 [3,4].又 (−2,0) 是 f (x ) 的一个“P 数对”,所以 f (2x )=−2f (x ) 恒成立,当 x ∈[2k−1,2k )(k ∈N +) 时,x 2k−1∈[1,2),f (x )=−2f (x 2)=4f (x 4)=⋯=(−2)k−1⋅f (x 2k−1),故 k 为奇数时,f (x ) 在 [2k−1,2k ) 上的取值范围是 [3×2k−1,2k+1];当 k 为偶数时,f (x ) 在 [2k−1,2k ) 上的取值范围是 [−2k+1,−3×2k−1].所以当 n =1 时,f (x ) 在 [1,2n ) 上的最大值为 4,最小值为 3;当 n 为不小于 3 的奇数时,f (x ) 在 [1,2n ) 上的最大值为 2n+1,最小值为 −2n ;当 n 为不小于 2 的偶数时,f (x ) 在 [1,2n ) 上的最大值为 2n ,最小值为 −2n+1.【知识点】函数的最大(小)值、抽象函数22. 【答案】(1) 每套丛书售价定为 100 元时,销售量为 15−0.1×100=5 (万套),所以每套丛书的供货价格为 30+105=32 (元),故书商所获得的总利润为 5×(100−32)=340 (万元).(2) 每套丛书售价定为 x 元时,由 {15−0.1x >0,x >0,得 0<x <150 . 设单套丛书的利润为 P 元,则 P =x −(30+1015−0.1x )=x −100150−x −30,因为 0<x <150,所以 150−x >0,所以 P =−[(150−x )+100150−x ]+120, 又 (150−x )+100150−x ≥2√(150−x )⋅100150−x =2×10=20, 当且仅当 150−x =100150−x ,即 x =140 时等号成立,所以 P max =−20+120=100 .故每套丛书售价定为 140 元时,单套丛书的利润最大,为 100 元.【知识点】函数的模型及其实际应用、函数的最大(小)值、均值不等式的应用。
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.。
高一数学(必修一)《第四章 指数函数与对数函数》练习题及答案解析-人教版班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.某超市宣传在“双十一”期间对顾客购物实行一定的优惠,超市规定:①如一次性购物不超过200元不予以折扣;②如一次性购物超过200元但不超过500元的,按标价给予九折优惠;③如一次性购物超过500元的,其中500元给予9折优惠,超过500元的部分给予八五折优惠.某人两次去该超市购物分别付款176元和441元,如果他只去一次购买同样的商品,则应付款( )A .608元B .591.1元C .582.6元D .456.8元2.德国天文学家,数学家开普勒(J. Kepier ,1571—1630)发现了八大行星的运动规律:它们公转时间的平方与离太阳平均距离的立方成正比.已知天王星离太阳平均距离是土星离太阳平均距离的2倍,土星的公转时间约为10753d .则天王星的公转时间约为( )A .4329dB .30323dC .60150dD .90670d3.函数()f x = )A .()1,0-B .(),1-∞-和()0,1C .()0,1D .(),1-∞-和()0,∞+4.将进货价为每个80元的商品按90元一个出售时,能卖出400个,每涨价1元,销售量就减少20个,为了使商家利润有所增加,则售价a (元/个)的取值范围应是( )A .90100a <<B .90110a <<C .100110a <<D .80100a <<5.某市工业生产总值2018年和2019年连续两年持续增加,其中2018年的年增长率为p ,2019年的年增长率为q ,则该市这两年工业生产总值的年平均增长率为( )A .2p q +;B .()()1112p q ++-;C ;D 1.6.某污水处理厂为使处理后的污水达到排放标准,需要加入某种药剂,加入该药剂后,药剂的浓度C (单位:3mg/m )随时间t (单位:h )的变化关系可近似的用函数()()()210010419t C t t t t +=>++刻画.由此可以判断,若使被处理的污水中该药剂的浓度达到最大值,需经过( )A .3hB .4hC .5hD .6h7.某同学参加研究性学习活动,得到如下实验数据:以下函数中最符合变量y 与x 的对应关系的是( )A .129y x =+B .245y x x =-+C .112410x y =⨯- D .3log 1y x =+ 8.某种植物生命力旺盛,生长蔓延的速度越来越快,经研究,该一定量的植物在一定环境中经过1个月,其覆盖面积为6平方米,经过3个月,其覆盖面积为13.5平方米,该植物覆盖面积y (单位:平方米)与经过时间x (x ∈N )(单位:月)的关系有三种函数模型x y pa =(0p >,1a >)、log a y m x =(0m >,1a >)和y nx α=(0n >,01α<<)可供选择,则下列说法正确的是( )A .应选x y pa =(0p >,1a >)B .应选log a y m x =(0m >,1a >)C .应选y nx α=(0n >,01α<<)D .三种函数模型都可以9.已知函数()21,1,8, 1.x x f x x x ⎧-≤=⎨>⎩若()8f x =,则x =( ) A .3-或1 B .3- C .1 D .310.函数e 1()sin 2e 1x x f x x +=⋅-的部分图象大致为( ) A . B .C .D .二、填空题11.2021年8月30日第九届未来信息通信技术国际研讨会在北京开幕.研讨会聚焦于5G 的持续创新和演进、信息通信的未来技术前瞻与发展、信息通信技术与其他前沿科技的融合创新.香农公式2log 1S C W N ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭是被广泛公认的通信理论基础和研究依据,它表示在受噪声干扰的信道中,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S N 叫作信噪比.若不改变信道带宽W ,而将信噪比S N从11提升至499,则最大信息传递速率C 大约会提升到原来的______倍(结果保留1位小数).(参考数据:2log 3 1.58≈和2log 5 2.32≈)12.已测得(,)x y 的两组值为(1,2)和(2,5),现有两个拟合模型,甲21y x =+,乙31y x =-.若又测得(,)x y 的一组对应值为(3,10.2),则选用________作为拟合模型较好.13.半径为1的半圆中,作如图所示的等腰梯形ABCD ,设梯形的上底2BC x =,则梯形ABCD 的最长周长为_________.三、解答题14.如图,某中学准备在校园里利用院墙的一段,再砌三面墙,围成一个矩形花园ABCD ,已知院墙MN 长为25米,篱笆长50米(篱笆全部用完),设篱笆的一面AB 的长为x 米.(1)当AB 的长为多少米时,矩形花园的面积为300平方米?(2)若围成的矩形ABCD 的面积为 S 平方米,当 x 为何值时, S 有最大值,最大值是多少?15.以贯彻“节能减排,绿色生态”为目的,某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为400吨,最多为600吨,月处理成本y (百元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可近似地表示为212800200y x x =-+. (1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?(提示:平均处理成本为y x) (2)该单位每月处理成本y 的最小值和最大值分别是多少百元? 16.如图,以棱长为1的正方体的三条棱所在直线为坐标轴,建立空间直角坐标系O xyz -,点P 在线段AB 上,点Q 在线段DC 上.(1)当2PB AP =,且点P 关于y 轴的对称点为M 时,求PM ;(2)当点P 是面对角线AB 的中点,点Q 在面对角线DC 上运动时,探究PQ 的最小值.17.经销商经销某种农产品,在一个销售季度内,每售出1 t 该产品获利润500元,未售出的产品,每1 t 亏损300元.根据历史资料,得到销售季度内市场需求量的频率分布直方图,如图所示.经销商为下一个销售季度购进了130 t 该农产品.以X (单位: t ,100150)X )表示下一个销售季度内的市场需求量,T (单位:元)表示下一个销售季度内经销该农产品的利润.(1)将T 表示为X 的函数;(2)根据直方图估计利润T 不少于57000元的概率;(3)在直方图的需求量分组中,以各组的区间中点值代表该组的各个值,并以需求量落入该区间的频率作为需求量取该区间中点值的概率(例如:若需求量[100X ∈,110),则取105X =,且105X =的概率等于需求量落入[100,110)的频率),求T 的分布列.18.为发展空间互联网,抢占6G 技术制高点,某企业计划加大对空间卫星网络研发的投入.据了解,该企业研发部原有100人,年人均投入()0a a >万元,现把研发部人员分成两类:技术人员和研发人员,其中技术人员有x 名(*x ∈N 且4575x ≤≤),调整后研发人员的年人均投入增加4x %,技术人员的年人均投入调整为275x a m ⎛⎫- ⎪⎝⎭万元. (1)要使调整后研发人员的年总投入不低于调整前的100人的年总投入,则调整后的技术人员最多有多少人?(2)是否存在实数m 同时满足两个条件:①技术人员的年人均投入始终不减少;②调整后研发人员的年总投入始终不低于调整后技术人员的年总投入?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.19.某公司今年年初用81万元收购了一个项目,若该公司从第1年到第x (N x +∈且1x >)年花在该项目的其他费用(不包括收购费用)为()20x x +万元,该项目每年运行的总收入为50万元.(1)试问该项目运行到第几年开始盈利?(2)该项目运行若干年后,公司提出了两种方案:①当盈利总额最大时,以56万元的价格卖出;②当年平均盈利最大时,以92万元的价格卖出.假如要在这两种方案中选择一种,你会选择哪一种?请说明理由.20.某工厂产生的废气必须经过过滤后排放,规定排放时污染物的残留含量不得超过原污染物总量的0.5%.已知在过滤过程中的污染物的残留数量P (单位:毫克/升)与过滤时间t (单位:小时)之间的函数关系为0ekt P P -=⋅(k 为常数,0P 为原污染物总量).若前4个小时废气中的污染物被过滤掉了80%,那么要能够按规定排放废气,还需要过滤n 小时,求正整数n 的最小值.21.某科技企业生产一种电子设备的年固定成本为600万元,除此之外每台机器的额外生产成本与产量满足一定的关系式.设年产量为x (0200x <,N x ∈)台,若年产量不足70台,则每台设备的额外成本为11402y x =+万元;若年产量大于等于70台不超过200台,则每台设备的额外成本为2264002080101y x x =+-万元.每台设备售价为100万元,通过市场分析,该企业生产的电子设备能全部售完.(1)写出年利润W (万元)关于年产量x (台)的关系式;(2)当年产量为多少台时,年利润最大,最大值为多少?22.为进一步奏响“绿水青山就是金山银山”的主旋律,某旅游风景区以“绿水青山”为主题,特别制作了旅游纪念章,决定近期投放市场,根据市场调研情况,预计每枚该纪念章的市场价y (单位:元)与上市时间x (单位:天)的数据如下表:(1)根据上表数据,从下列函数中选取一个恰当的函数描述每枚该纪念章的市场价y 与上市时间x 的变化关系并说明理由:①(0)y ax b a =+≠,②()20y ax bx c a =++≠,③()log 0,0,1b y a x a b b =≠>≠,④(0)a y b a x=+≠; (2)利用你选取的函数,求该纪念章市场价最低时的上市天数及最低市场价;(3)利用你选取的函数,若存在()10,x ∈+∞,使得不等式()010f x k x -≤-成立,求实数k 的取值范围.四、多选题23.函数()()22x x af x a R =+∈的图象可能为( )A .B .C .D .五、双空题24.某种病毒经30分钟可繁殖为原来的2倍,且已知病毒的繁殖规律为y=e kt (其中k 为常数;t 表示时间,单位:小时;y 表示病毒个数),则k=____,经过5小时,1个病毒能繁殖为____个.25.已知长为4,宽为3的矩形,若长增加x ,宽减少2x ,则面积最大,此时x =__________,面积S =__________.参考答案与解析1.【答案】B【分析】根据题意求出付款441元时的实际标价,再求出一次性购买实际标价金额商品应付款即可.【详解】由题意得购物付款441元,实际标价为10441=4909元 如果一次购买标价176+490=666元的商品应付款5000.9+1660.85=591.1元.故选:B.2.【答案】B【分析】设天王星和土星的公转时间为分别为T 和T ',距离太阳的平均距离为r 和r ',根据2323T r T r =''2r r '= 结合已知条件即可求解.【详解】设天王星的公转时间为T ,距离太阳的平均距离为r土星的公转时间为T ',距离太阳的平均距离为r '由题意知2r r '= 10753T d '= 所以323238T r r T r r ⎛⎫=== ⎪'''⎝⎭所以1075310753 2.82830409.484T d '==≈⨯=故选:B.3.【答案】B【分析】分别讨论0x ≥和0x <,利用二次函数的性质即可求单调递减区间.【详解】当0x ≥时()f x 210x -+≥解得11x -≤≤,又21y x =-+为开口向下的抛物线,对称轴为0x =,此时在区间()0,1单调递减当0x <时()f x == ()21y x =+为开口向上的抛物线,对称轴为1x =-,此时在(),1-∞-单调递减综上所述:函数()f x =(),1-∞-和()0,1.故选:B.4.【答案】A【分析】首先设每个涨价x 元,涨价后的利润与原利润之差为y 元,结合条件列式,根据0y >,求x 的取值范围,即可得到a 的取值范围.【详解】设每个涨价x 元,涨价后的利润与原利润之差为y 元则290,(10)(40020)1040020200a x y x x x x =+=+⋅--⨯=-+.要使商家利润有所增加,则必须使0y >,即2100x x -<,得010,9090100x x <<∴<+<,所以a 的取值为90100a <<.故选:A5.【答案】D【分析】设出平均增长率,并根据题意列出方程,进行求解【详解】设该市2018、2019这两年工业生产总值的年平均增长率为x ,则由题意得:()()()2111x p q +=++解得11x =,21x =因为20x <不合题意,舍去 故选D .6.【答案】A【分析】利用基本不等式求最值可得.【详解】依题意,0t >,所以11t +>所以()()()()()()221001100110010010164191012116121t t C t t t t t t t ++===≤==++++++++++ 当且仅当1611t t +=+,即t =3时等号成立,故由此可判断,若使被处理的污水中该药剂的浓度达到最大值,需经过3h .故选:A .7.【答案】D 【分析】结合表格所给数据以及函数的增长快慢确定正确选项.【详解】根据表格所给数据可知,函数的增长速度越来越慢A 选项,函数129y x =+增长速度不变,不符合题意. BC 选项,当3x ≥时,函数245y x x =-+、112410x y =⨯-增长越来越快,不符合题意. D 选项,当3x ≥时,函数3log 1y x =+的增长速度越来越慢,符合题意.故选:D8.【答案】A【解析】根据指数函数和幂函数的增长速度结合题意即可得结果.【详解】该植物生长蔓延的速度越来越快,而x y pa =(0p >,1a >)的增长速度越来越快 log a y m x =(0m >,1a >)和y nx α=(0n >,01α<<)的增长速度越来越慢故应选择x y pa =(0p >,1a >).故选:A.9.【答案】B【分析】根据分段函数的解析式,分段求解即可.【详解】根据题意得x ≤1x2−1=8或188x x >⎧⎨=⎩ 解得3,x =-故选:B10.【答案】B【分析】结合图象,先判断奇偶性,然后根据x 趋近0时判断排除得选项.【详解】解:()e 1sin 2e 1x x f x x +=⋅-的定义域为()(),00,∞-+∞()()()e 1e 1sin 2sin 2e 1e 1x x x xf x x x f x --++-=⋅-=⋅=⎡⎤⎣⎦-- ()f x ∴是偶函数,排除A ,C . 又0x >且无限接近0时,101x x e e +>-且sin 20x >,∴此时()0f x >,排除D故选:B .11.【答案】2.5【分析】设提升前最大信息传递速率为1C ,提升后最大信息传递速率为2C ,根据题意求出21C C ,再利用指数、对数的运算性质化简计算即可【详解】设提升前最大信息传递速率为1C ,提升后最大信息传递速率为2C ,则由题意可知()122log 111log 12C W W =+= ()222log 1499log 500C W W =+= 所以()()232322222222122222log 25log 500log 2log 523log 523 2.328.96 2.5log 12log 2log 32log 32 1.58 3.58log 23C W C W ⨯+++⨯====≈=≈+++⨯所以最大信息传递速率C 会提升到原来的2.5倍.故答案为:2.512.【答案】甲【分析】将3x =分别代入甲乙两个拟合模型计算,即可判断.【详解】对于甲:3x =时23110y =+=,对于乙:3x =时8y =因此用甲作为拟合模型较好.故答案为:甲13.【答案】5【分析】计算得出AB CD ==ABCD 的周长为y,可得出22y x =++()0,1t,可得出224y t =-++,利用二次函数的相关知识可求得y 的最大值.【详解】过点B 、C 分别作BE AD ⊥、CF AD ⊥垂足分别为E 、F则//BE CF ,//BC EF 且90BEF ∠=,所以,四边形BCFE 为矩形所以2EF BC x ==AB CD =,BAE CDF ∠=∠和90AEB DFC ∠=∠= 所以,Rt ABE Rt DCF ≅所以12AD EF AE DF x -===-,则OF OD DF x =-= CF =AB CD ∴===设梯形ABCD 的周长为y ,则2222y x x =++=++其中01x <<令()0,1t =,则21x t =-所以()2222212425y t t t ⎛=+-+=-++=-+ ⎝⎭所以,当t =y 取最大值,即max 5y =. 故答案为:5.【点睛】思路点睛:解函数应用题的一般程序:第一步:审题——弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系;第二步:建模——将文字语言转化成数学语言,用数学知识建立相应的数学模型;第三步:求模——求解数学模型,得到数学结论;第四步:还原——将用数学方法得到的结论还原为实际问题的意义;第五步:反思回顾——对于数学模型得到的数学结果,必须验证这个数学解对实际问题的合理性.14.【答案】(1)15米;(2)当 x 为12.5米时, S 有最大值,最大值是312.5平方米.【分析】(1)设篱笆的一面AB 的长为 x 米,则(502)m BC x =-,根据“矩形花园的面积为300平方米”列一元二次方程,求解即可;(2)根据题意,可得(502)S x x =-,根据二次函数最值的求法求解即可.(1)设篱笆的一面AB 的长为 x 米,则(502)m BC x =-由题意得(502)300x x -=解得1215,10x x ==50225x -≤12.5x ∴≥15x ∴=所以,AB 的长为15米时,矩形花园的面积为300平方米;(2)由题意得()()22502250212.5312.5,12.525S x x x x x x =-=-+=--+≤<12.5x ∴=时, S 取得最大值,此时312.5S =所以,当 x 为12.5米时, S 有最大值,最大值是312.5平方米.15.【答案】(1)400吨 (2)最小值800百元,最大值1400百元【分析】(1)求出平均处理成本的函数解析式,利用基本不等式求出最值;(2)利用二次函数单调性求解最值.(1)由题意可知,二氧化碳的每吨平均处理成本为18002200y x x x =+-,显然[]400,600x ∈由基本不等式得:1800222200y x x x =+-≥= 当且仅当1800200x x =,即400x =时,等号成立 故每月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低;(2)212800200y x x =-+ 对称轴220012200x -=-=⨯ 函数212800200y x x =-+在[400,600]单调递增 当400x =时,则2min 14002400800800200y =⨯-⨯+= 当600x =时,则2max 160026008001400200y =⨯-⨯+= 答:该单位每月处理成本y 的最小值800百元,最大值1400百元.16.【答案】【分析】(1)根据空间直角坐标系写出各顶点的坐标,再由2PB AP =求得121,,33OP ⎛⎫= ⎪⎝⎭,得到P 与M 的坐标,再利用两点距离公式求解即可;(2)由中点坐标公式求得111,,22P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,再根据题意设点(,1,)Q a a ,最后利用两点间的距离公式与一元二次函数配方法求PQ 的最小值.(1)所以()22211222131133333PM ⎛⎫⎛⎫=++-++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. (2)因为点P 是面对角线AB 的中点,所以111,,22P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,而点Q 在面对角线DC 上运动,故设点(,1,)Q a a[0,1]a ∈则(PQ a ===[0,1]a ∈所以当34a =时,PQ 取得最小值33,1,44Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 17.【答案】(1)80039000,[100,130)65000,[130,150]X X T X -∈⎧=⎨∈⎩(2)0.7(3)59400 【分析】(1)由题意先分段写出,当[100x ∈,130)和[130x ∈,150)时的利润值,利用分段函数写出即可;(2)由(1)知,利润T 不少于57000元,当且仅当120150x ,再由直方图知需求量[120X ∈,150]的频率为0.7,由此估计得出结论;(3)先求出利润与X 的关系,再利用直方图中的频率计算利润分布列,最后利用公式求其数学期望.(1)解:由题意得,当[100X ∈,130)时500300(130)80039000T X X X =--=-当[130X ∈,150]时50013065000T =⨯=80039000,[100,130)65000,[130,150]X X T X -∈⎧∴=⎨∈⎩(2)解:由(1)知,利润T 不少于57000元,当且仅当120150X .由直方图知需求量[120X ∈,150]的频率为0.7所以下一个销售季度的利润T 不少于57000元的概率的估计值为0.7;(3)解:由题意及(1)可得:所以T 的分布列为:18.【答案】(1)最多有75人 (2)存在 7m =【分析】(1)根据题目要求列出方程求解即可得到结果(2)根据题目要求①先求解出m 关于x 的取值范围,再根据x 的取值范围求得m 的取值范围,之后根据题目要求②列出不等式利用基本不等式求解出m 的取值范围,综上取交集即可 (1)依题意可得调整后研发人员有()100x -人,年人均投入为()14%x a +万元则()()10014%100x x a a -+≥,解得075x ≤≤.又4575x ≤≤,*x ∈N 所以调整后的奇数人员最多有75人.(2)假设存在实数m 满足条件.由条件①,得225x a m a ⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,得2125x m ≥+. 又4575x ≤≤,*x ∈N 所以当75x =时,2125x +取得最大值7,所以7m ≥. 由条件②,得()()210014%25x x x a a m x ⎛⎫-+≥- ⎪⎝⎭,不等式两边同除以ax 得1002112525x x m x ⎛⎫⎛⎫-+≥- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,整理得100325x m x ≤++因为10033725x x ++≥=,当且仅当10025x x =,即50x =时等号成立,所以7m ≤. 综上,得7m =.故存在实数m 为7满足条件.19.【答案】(1)第4年 (2)选择方案②,理由见解析【分析】(1)设项目运行到第x 年的盈利为y 万元,可求得y 关于x 的函数关系式,解不等式0y >可得x 的取值范围,即可得出结论;(2)计算出两种方案获利,结合两种方案的用时可得出结论.(1)解:设项目运行到第x 年的盈利为y 万元则()25020813081=-+-=-+-y x x x x x由0y >,得230810x x -+<,解得327x <<所以该项目运行到第4年开始盈利.(2)解:方案①()22308115144=-+-=--+y x x x当15x =时,y 有最大值144.即项目运行到第15年,盈利最大,且此时公司的总盈利为14456200+=万元方案②818130303012y x x x x x ⎛⎫=-+-=-+≤- ⎪⎝⎭ 当且仅当81x x=,即9x =时,等号成立. 即项目运行到第9年,年平均盈利最大,且此时公司的总盈利为12992200⨯+=万元.综上,两种方案获利相等,但方案②时间更短,所以选择方案②.20.【答案】10【分析】由题可得()400180%e k P P --=,求得ln 54k =,再由000.5%e kt P P -≥可求解. 【详解】由题意,前4个小时消除了80%的污染物因为0e kt P P -=⋅,所以()400180%ek P P --= 所以40.2e k -=,即4ln0.2ln5k -==-,所以ln 54k =则由000.5%e kt P P -≥,得ln 5ln 0.0054t ≥- 所以4ln 20013.2ln 5t ≥≈ 故正整数n 的最小值为14410-=.21.【答案】(1)2**160600,070,N 264001480,70200,N x x x x W x x x x ⎧-+-<<∈⎪⎪=⎨⎛⎫⎪-+∈ ⎪⎪⎝⎭⎩;(2)当年产量为80台时,年利润最大,最大值为1320万元.【分析】(1)根据题意,分段表示出函数模型,即可求解;(2)根据题意,结合一元二次函数以及均值不等式,即可求解.(1)当070x <<,*N x ∈时 211100406006060022W x x x x x ⎛⎫=-+-=-+- ⎪⎝⎭; 当70200x ≤≤,*N x ∈时26400208064001001016001480W x x x x x x ⎛⎫⎛⎫=-+--=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. ∴.2**160600,070,N 264001480,70200,N x x x x W x x x x ⎧-+-<<∈⎪⎪=⎨⎛⎫⎪-+∈ ⎪⎪⎝⎭⎩; (2)①当070x <<,*N x ∈时 221160600(60)120022W x x x =-+-=--+ ∴当60x =时,y 取得最大值,最大值为1200万元.②当70200x ≤≤,*N x ∈时6400148014801320W x x ⎛⎫=-+≤- ⎪⎝⎭ 当且仅当6400x x =,即80x =时,y 取得最大值1320∵13201200>∴当年产量为80台时,年利润最大,最大值为1320万元.22.【答案】(1)选择()20y ax bx c a =++≠,理由见解析(2)当该纪念章上市10天时,市场价最低,最低市场价为每枚70元(3)k ≥【分析】(1)由表格数据分析变量x 与变量y 的关系,由此选择对应的函数关系;(2)由已知数据求出函数解析式,再结合函数性质求其最值;(3)不等式可化为()17010210x k x -+≤-,由条件可得()min 17010210x k x ⎡⎤-+≤⎢⎥-⎣⎦,利用函数的单调性求()17010210y x x =-+-的最小值,由此可得k 的取值范围. (1)由题表知,随着时间x 的增大,y 的值随x 的增大,先减小后增大,而所给的函数(0)y ax b a =+≠ ()log 0,0,1b y a x a b b =≠>≠和(0)a y b a x =+≠在(0,)+∞上显然都是单调函数,不满足题意,故选择()20y ax bx c a =++≠.(2)得42102,36678,40020120,a b c a b c a b c ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩∴当10x =时,y 有最小值,且min 70y =.故当该纪念章上市10天时,市场价最低,最低市场价为每枚70元.(3)令()()()1701010210f x g x x x x ==-+--(10,)x ∞∈+因为存在()10,x ∈+∞,使得不等式()0g x k -≤成立则()min k g x ≥.又()()17010210g x x x =-+-在(10,10+上单调递减,在()10++∞上单调递增 ∴当10x =+()g x取得最小值,且最小值为(10g +=∴k ≥23.【答案】ABD【解析】根据函数解析式的形式,以及图象的特征,合理给a 赋值,判断选项.【详解】当0a =时()2x f x =,图象A 满足; 满足;图象C 过点()0,1,此时0a =,故C 不成立.故选:ABD【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.24.【答案】2ln2 1024【详解】当t=0.5时,y=2,∴2=12e k ,∴k=2ln 2,∴y=e 2t ln 2 当t=5时,y=e 10ln 2=210=1 024.25.【答案】1 1212【详解】S =(4+x) 32x ⎛⎫- ⎪⎝⎭=-22x +x +12=-12 (x 2-2x)+12=-12 (x -1)2+252. 当x =1时,S max =252,故填1和252.。
指数与对数函数综合练习(精选题)含答案一.选择题(共24小题)1.已知a=log52,b=log0.50.2,c=0.50.2,则a,b,c的大小关系为()A.a<c<b B.a<b<c C.b<c<a D.c<a<b2.已知正实数a,b,c满足:,则()A.a<b<c B.c<b<a C.b<c<a D.c<a<b3.已知x1=1n,x2=e,x3满足e=1nx3,则正确的是()A.x1<x2<x3B.x1<x3<x2C.x2<x1<x3D.x3<x1<x24.若点(log147,log1456)在函数f(x)=kx+3的图象上,则f(x)的零点为()A.1B.C.2D.5.化简的值得()A.8B.10C.﹣8D.﹣106.函数f(x)=lnx+2x﹣6有零点的区间是()A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(﹣1,2)7.方程x3﹣lgx=0在区间(0,10)内实数解的个数是()A.0个B.1个C.2个D.3个8.已知0<a<1,则函数y=a x和y=(a﹣1)x2在同坐标系中的图象只能是图中的()A.B.C.D.9.对于函数f(x)=log a x(0<a<1),在其定义域内任意的x1、x2且x1≠x2,有如下结论:①f(x1+x2)=f(x1)•f(x2);②f(x1•x2)=f(x1)+f(x2);③;④.上述结论中正确结论的个数是()A.0B.1C.2D.310.已知函数f(x)=,若函数g(x)=f(x)﹣b有两个零点,则实数b的取值范围是()A.0<b<1B.b<0C.﹣2<b<0D.﹣1<b<011.若函数f(x)=log a x(0<a<1)在区间[a,2a]上的最大值是最小值的3倍,则a等于()A.B.C.D.12.方程的解的个数为()A.0B.1C.2D.313.已知f(x)=3x+3﹣x,若f(a)=4,则f(2a)=()A.4B.14C.16D.1814.函数f(x)=2x+x的零点所在的一个区间是()A.(1,2)B.(0,1)C.(﹣1,0)D.(﹣2,﹣1)15.函数f(x)=的定义域为()A.[1,2)B.(1,2]C.(1,2)D.(﹣∞,2)16.已知lga、lgb是方程6x2﹣4x﹣3=0的两根,则(lg)2等于()A.B.C.D.17.已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足条件f(2x+1)<f(5)的x的取值范围是()A.(﹣3,2)B.(﹣2,3)C.(﹣2,2)D.[﹣3,2]18.函数的定义域为()A.(﹣4,﹣1)B.(﹣4,1)C.(﹣1,1)D.(﹣1,1]19.已知0<a<1,函数y=a x与y=log a(﹣x)的图象可能是()A.B.C.D.20.已知函数f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=5﹣x﹣1,则f(log499•log57)的值为()A.﹣4B.﹣2C.D.21.若<,则实数m的取值范围为()A.m B.1C.1D.22.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x)在[0,+∞)上单调递增,若实数a满足f(log3a)<f(1),则a的取值范围是()A.(0,),B.()C.()D.(3,+∞)23.已知a>0.a≠1,且f(x)=a x﹣1+1og a x在区间[1,2]上的最大值与最小值之和为a,则a的值为()A.B.C.2D.424.定义在R上的偶函数y=f(x)在[0,+∞)上递减,且,则满足的x的取值范围是()A.(0,)∪(2,+∞)B.(,1)∪(1,2)C.(﹣∞,)∪(2,+∞)D.(,1)∪(2,+∞)二.填空题(共14小题)25.已知函数f(x)=log2(x2+a),若f(3)=1,则a=.26.已知λ∈R,函数f(x)=,当λ=2时,不等式f(x)<0的解集是.若函数f(x)恰有2个零点,则λ的取值范围是.27.已知幂函数过点(2,8),则此幂函数的解析式为.28.已知函数f(x)=的值为.29.函数f(x)=lg(3x﹣2)+2恒过定点.30.若lgx=m,lgy=n,用m,n表示的值为.31.当x∈[﹣1,1]时,函数f(x)=3x﹣2的值域是.32.若指数函数f(x)=(a2﹣1)x(a>0)是减函数,则实数a的取值范围是.33.设,则实数a的取值范围是.34.函数f(x)=lg(x2﹣3x﹣10)的单调递增区间是.35.设f(x)为偶函数,且在(0,+∞)上是增函数,则f(1),f(﹣2),f(﹣3)的大小关系是.36.计算:e ln2+lg2+lg5=.37.若函数y=f(x)的定义域是[0,2],则函数g(x)=的定义域是.38.函数f(x)=a x(a>0且a≠1)在区间[1,2]上的最大值为4,最小值为m,则m=.三.解答题(共12小题)39.化简:(Ⅰ)(a>0,b>0);(Ⅱ).40.计算下列各式的值:(1).(2).41.已知函数f(x)=log a(1﹣x)+log a(x+3)(0<a<1)(1)求函数f(x)的定义域;(2)求函数f(x)的零点;(3)若函数f(x)的最小值为﹣4,求a的值.42.求下列各式中的x值集合:(1)ln(x﹣1)<1(2),其中a>0且a≠1.43.已知函数f(x)=,x∈R.(Ⅰ)求f(x)的单调区间;(Ⅱ)求f(x)的值域.44.已知函数f(x)=a x﹣1(x≥0)的图象经过点,其中a>0且a≠1.(1)求a的值;(2)求函数y=f(x)(x≥0)的值域.45.已知函数,(1)求f(x)的定义域和值域;(2)讨论f(x)的奇偶性;(3)讨论f(x)的单调性.46.已知函数f(x)=x2﹣2|x|.(1)在所给坐标系中,画出函数f(x)的图象并写出f(x)的单调递增区间;(2)若函数g(x)=f(x)+3a﹣1有4个零点,求a的取值范围.47.设f(x)=.(1)判断函数f(x)的奇偶性;(2)讨论函数f(x)在区间(0,+∞)上的单调性.48.已知函数f(x)=log a(x+2)﹣1(a>0且a≠1).(Ⅰ)若f(6)=2,求函数f(x)的零点;(Ⅱ)若f(x)在[1,2]上的最大值与最小值互为相反数,求a的值.49.已知函数f(x)=,(Ⅰ)求f(f())的值;(Ⅱ)若f(a)>,求a的取值范围.50.已知函数.(1)若f(x)是定义在R上的偶函数,求实数a的值;(2)在(1)的条件下,若g(x)=f(x)﹣2,求函数g(x)的零点.指数与对数函数综合练习(精选题)参考答案与试题解析一.选择题(共24小题)1.已知a=log52,b=log0.50.2,c=0.50.2,则a,b,c的大小关系为()A.a<c<b B.a<b<c C.b<c<a D.c<a<b【解答】解:由题意,可知:a=log52<1,b=log0.50.2===log25>log24=2.c=0.50.2<1,∴b最大,a、c都小于1.∵a=log52=,c=0.50.2===.而log25>log24=2>,∴<.∴a<c,∴a<c<b.故选:A.2.已知正实数a,b,c满足:,则()A.a<b<c B.c<b<a C.b<c<a D.c<a<b【解答】解:作图如下:如图:1<b<a,0<c<1,所以c<b<a.故选:B.3.已知x1=1n,x2=e,x3满足e=1nx3,则正确的是()A.x1<x2<x3B.x1<x3<x2C.x2<x1<x3D.x3<x1<x2【解答】解:∵e﹣x>0;∴lnx3>0;∴x3>1;又;∴x1<x2<x3.故选:A.4.若点(log147,log1456)在函数f(x)=kx+3的图象上,则f(x)的零点为()A.1B.C.2D.【解答】解:根据题意,点(log147,log1456)在函数f(x)=kx+3的图象上,则log1456=k×log147+3,变形可得:k=﹣2,则f(x)=﹣2x+3,若f(x)=0,则x=,即f(x)的零点为,故选:D.5.化简的值得()A.8B.10C.﹣8D.﹣10【解答】解:原式=+=9﹣1=8.故选:A.6.函数f(x)=lnx+2x﹣6有零点的区间是()A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(﹣1,2)【解答】解:∵f(1)=﹣4<0,f(2)=ln2﹣2<0 f(3)=ln3>0∴f(2)f(3)<0∴函数的零点在(2,3)故选:C.7.方程x3﹣lgx=0在区间(0,10)内实数解的个数是()A.0个B.1个C.2个D.3个【解答】解:作出y=x3与y=lgx在(0,10)上的函数图象如图所示:由图象可知两函数图象没有公共点,∴方程x3﹣lgx=0在(0,10)上无解.故选:A.8.已知0<a<1,则函数y=a x和y=(a﹣1)x2在同坐标系中的图象只能是图中的()A.B.C.D.【解答】解:∵0<a<1,∴y=a x是减函数,∵0<a<1,∴a﹣1<0,∴y=(a﹣1)x2开口向下,故选:D.9.对于函数f(x)=log a x(0<a<1),在其定义域内任意的x1、x2且x1≠x2,有如下结论:①f(x1+x2)=f(x1)•f(x2);②f(x1•x2)=f(x1)+f(x2);③;④.上述结论中正确结论的个数是()A.0B.1C.2D.3【解答】解:函数f(x)=log a x(0<a<1),由对数函数的性质f(x)在(0,+∞)递减,是凹函数,故③④错误,由f(x1•x2)=log a(x1•x2)=log a x1+log a x2=f(x1)+f(x2),故①错误,②正确,故选:B.10.已知函数f(x)=,若函数g(x)=f(x)﹣b有两个零点,则实数b的取值范围是()A.0<b<1B.b<0C.﹣2<b<0D.﹣1<b<0【解答】解:作出函数f(x)=的图象,令g(x)=0,可得f(x)=b,画出直线y=b,平移可得当﹣1<b<0时,直线y=b和函数y=f(x)有两个交点,则g(x)的零点有两个.故选:D.11.若函数f(x)=log a x(0<a<1)在区间[a,2a]上的最大值是最小值的3倍,则a等于()A.B.C.D.【解答】解:∵0<a<1,∴f(x)=log a x是减函数.∴log a a=3•log a2a.∴log a2a=.∴1+log a2=.∴log a2=﹣.∴a=.故选:A.12.方程的解的个数为()A.0B.1C.2D.3【解答】解:在同一坐标系中作出函数的图象如下图所示:由图可知函数的图象只有一个交点故方程的解的个数为1个故选:B.13.已知f(x)=3x+3﹣x,若f(a)=4,则f(2a)=()A.4B.14C.16D.18【解答】解:∵f(x)=3x+3﹣x,∴f(a)=3a+3﹣a=4,平方得32a+2+3﹣2a=16,即32a+3﹣2a=14.即f(2a)=32a+3﹣2a=14.故选:B.14.函数f(x)=2x+x的零点所在的一个区间是()A.(1,2)B.(0,1)C.(﹣1,0)D.(﹣2,﹣1)【解答】解:∵f(﹣1)=2﹣1﹣1=﹣<0,f(0)=1>0,∴f(﹣1)f(0)<0,函数f(x)=2x+x的零点所在的一个区间是(﹣1,0)故选:C.15.函数f(x)=的定义域为()A.[1,2)B.(1,2]C.(1,2)D.(﹣∞,2)【解答】解:要使f(x)有意义,则;解得1≤x<2;∴f(x)的定义域为[1,2).故选:A.16.已知lga、lgb是方程6x2﹣4x﹣3=0的两根,则(lg)2等于()A.B.C.D.【解答】解:∵lga、lgb是方程6x2﹣4x﹣3=0的两根,∴lga+lgb=,lgalgb=﹣,∴(lg)2=(lga+lgb)2﹣4lgalgb=﹣4×(﹣)=,故选:D.17.已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足条件f(2x+1)<f(5)的x的取值范围是()A.(﹣3,2)B.(﹣2,3)C.(﹣2,2)D.[﹣3,2]【解答】解:根据题意,函数f(x)为偶函数且在区间[0,+∞)上单调递增,f(2x+1)<f(5)⇒|2x+1|<5,即﹣5<2x+1<5,解可得:﹣3<x<2;即x的取值范围为(﹣3,2);故选:A.18.函数的定义域为()A.(﹣4,﹣1)B.(﹣4,1)C.(﹣1,1)D.(﹣1,1]【解答】解:由题意知,函数的定义域为,解得﹣1<x<1,故选:C.19.已知0<a<1,函数y=a x与y=log a(﹣x)的图象可能是()A.B.C.D.【解答】解:函数y=a x与y=log a x互为反函数,其图象关于直线y=x对称,y=log a(﹣x)与y=log a x的图象关于y轴对称,又0<a<1,根据函数的单调性即可得出.故选:D.20.已知函数f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=5﹣x﹣1,则f(log499•log57)的值为()A.﹣4B.﹣2C.D.【解答】解:=;又x<0时,f(x)=5﹣x﹣1,且f(x)为奇函数;∴==﹣2.故选:B.21.若<,则实数m的取值范围为()A.m B.1C.1D.【解答】解:由题意得:,解得:1≤m<,故选:C.22.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x)在[0,+∞)上单调递增,若实数a满足f(log3a)<f(1),则a的取值范围是()A.(0,),B.()C.()D.(3,+∞)【解答】解:根据题意,f(x)是定义在R上的偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,则f(log3a)<f(1)⇒f(|log3a|)<f(1)⇒|log3a|<1,即﹣1<log3a<1,解可得:<x<3,即a的取值范围为(,3);故选:B.23.已知a>0.a≠1,且f(x)=a x﹣1+1og a x在区间[1,2]上的最大值与最小值之和为a,则a的值为()A.B.C.2D.4【解答】解:当a>1时,y=1og a x,y=a x﹣1均为[1,2]上的递增函数,可得f(x)在[1,2]上为递增函数;同样0<a<1时,f(x)在[1,2]上为递减函数;即有f(x)在[1,2]为单调函数,由题意可得f(1)+f(2)=1+0+a+log a2=a,解得a=,故选:B.24.定义在R上的偶函数y=f(x)在[0,+∞)上递减,且,则满足的x的取值范围是()A.(0,)∪(2,+∞)B.(,1)∪(1,2)C.(﹣∞,)∪(2,+∞)D.(,1)∪(2,+∞)【解答】解:∵定义在R上的偶函数y=f(x)在[0,+∞)上递减,且,∴f(﹣)=0,且函数f(x)在(﹣∞,0)上单调递增,则由,可得>=,或<﹣=,解得0<x<,或x>2,故选:A.二.填空题(共14小题)25.已知函数f(x)=log2(x2+a),若f(3)=1,则a=﹣7.解:函数f(x)=log2(x2+a),若f(3)=1,可得:log2(9+a)=1,可得a=﹣7.故答案为:﹣7.26.已知λ∈R,函数f(x)=,当λ=2时,不等式f(x)<0的解集是{x|1<x<4}.若函数f(x)恰有2个零点,则λ的取值范围是(1,3]∪(4,+∞).【解答】解:当λ=2时函数f(x)=,显然x≥2时,不等式x﹣4<0的解集:{x|2≤x<4};x<2时,不等式f(x)<0化为:x2﹣4x+3<0,解得1<x<2,综上,不等式的解集为:{x|1<x<4}.函数f(x)恰有2个零点,函数f(x)=的草图如图:函数f(x)恰有2个零点,则1<λ≤3或λ>4.故答案为:{x|1<x<4};(1,3]∪(4,+∞).27.已知幂函数过点(2,8),则此幂函数的解析式为y=x3.【解答】解:设幂函数为y=x a,∵幂函数过点(2,8),∴2a=8,解得a=3,∴此幂函数的解析式y=x3.故答案为:y=x3.28.已知函数f(x)=的值为.【解答】解:∵>0∴f()=log3=﹣2∵﹣2<0∴f(﹣2)=2﹣2=故答案为.29.函数f(x)=lg(3x﹣2)+2恒过定点(1,2).【解答】解:由题意,令3x﹣2=1,得x=1,此时y=2函数f(x)=lg(3x﹣2)+2恒过定点(1,2)故答案为:(1,2).30.若lgx=m,lgy=n,用m,n表示的值为.【解答】解:==.故答案为:.31.当x∈[﹣1,1]时,函数f(x)=3x﹣2的值域是.【解答】解:∵函数f(x)=3x的底数3>1∴函数f(x)=3x在R上为增函数∴函数f(x)=3x﹣2在区间[﹣1,1]为增函数当x=﹣1时,函数有最小值3﹣1﹣2=当x=1时,函数有最大值31﹣2=1故当x∈[﹣1,1]时函数f(x)=3x﹣2的值域是故答案为:32.若指数函数f(x)=(a2﹣1)x(a>0)是减函数,则实数a的取值范围是(1,).【解答】解:根据题意,指数函数f(x)=(a2﹣1)x(a>0)是减函数,则有0<a2﹣1<1,又由a>0,则有1<a<,即a的取值范围为(1,);故答案为:(1,).33.设,则实数a的取值范围是.【解答】解:∵,当a>1时,由于,不等式显然成立.当1>a>0时,由=log a a可得0<a<.综上可得,不等式的解集为,故答案为.34.函数f(x)=lg(x2﹣3x﹣10)的单调递增区间是(5,+∞).【解答】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的法则可得,函数f(x)=lg(x2﹣3x﹣10)的单调递增区间是(5,+∞)故答案为:(5,+∞).35.设f(x)为偶函数,且在(0,+∞)上是增函数,则f(1),f(﹣2),f(﹣3)的大小关系是f(1)<f(﹣2)<f(﹣3).【解答】解:根据题意,若f(x)为偶函数,则f(﹣2)=f(2),f(﹣3)=f(3),又由函数f(x)在(0,+∞)上是增函数,则f(1)<f(2)<f(3),则有f(1)<f(﹣2)<f(﹣3),故答案为:f(1)<f(﹣2)<f(﹣3).36.计算:e ln2+lg2+lg5=3.【解答】解:e ln2+lg2+lg5=2+lg10=2+1=3.故答案为:3.37.若函数y=f(x)的定义域是[0,2],则函数g(x)=的定义域是().【解答】解:∵函数y=f(x)的定义域是[0,2],∴要使函数g(x)=有意义,则,解得:.∴函数g(x)=的定义域为().故答案为:().38.函数f(x)=a x(a>0且a≠1)在区间[1,2]上的最大值为4,最小值为m,则m=2.【解答】解:若a>1,∵函数f(x)=a x(a>0,a≠1)在区间[1,2]上的最大值为4,最小值为m,∴a2=4,解得:a=2,而m=a,故m=2,符合题意;若0<a<1,∵函数f(x)=a x(a>0,a≠1)在区间[1,2]上的最大值为4,最小值为m,∴a=4,m=a2,解得m=16,不合题意,∴m=2,故答案为:2.三.解答题(共12小题)39.化简:(Ⅰ)(a>0,b>0);(Ⅱ).【解答】解:(Ⅰ)原式=…(2分)=…(3分)=…(4分)(Ⅱ)原式=…(6分)==1…(8分)40.计算下列各式的值:(1).(2).【解答】解:(1)原式=﹣1﹣+16=16.(2)原式=+2+2=.41.已知函数f(x)=log a(1﹣x)+log a(x+3)(0<a<1)(1)求函数f(x)的定义域;(2)求函数f(x)的零点;(3)若函数f(x)的最小值为﹣4,求a的值.【解答】解:(1)要使函数有意义:则有,解之得:﹣3<x<1,则函数的定义域为:(﹣3,1)(2)函数可化为f(x)=log a(1﹣x)(x+3)=log a(﹣x2﹣2x+3)由f(x)=0,得﹣x2﹣2x+3=1,即x2+2x﹣2=0,∵,∴函数f(x)的零点是(3)函数可化为:f(x)=log a(1﹣x)(x+3)=log a(﹣x2﹣2x+3)=log a[﹣(x+1)2+4]∵﹣3<x<1,∴0<﹣(x+1)2+4≤4,∵0<a<1,∴log a[﹣(x+1)2+4]≥log a4,即f(x)min=log a4,由log a4=﹣4,得a﹣4=4,∴42.求下列各式中的x值集合:(1)ln(x﹣1)<1(2),其中a>0且a≠1.【解答】解(1)∵ln(x﹣1)<1=lne,∴0<x﹣1<e,∴1<x<1+e故不等式的解集是{x|1<x<1+e}(2)解:可变为a2x﹣1>a2﹣x当a>1时,有2x﹣1>2﹣x得x>1当<0a<1时,有2x﹣1<2﹣x得x<1故不等式的解是a>1:x∈(1,+∞);0<a<1:x∈(﹣∞,1)43.已知函数f(x)=,x∈R.(Ⅰ)求f(x)的单调区间;(Ⅱ)求f(x)的值域.【解答】解:(Ⅰ)此函数f(x)=的定义域为R,令t=2x﹣x2=﹣(x﹣1)2+1,则f(x)=2t,f(x)的单调增区间,即t的增区间为(﹣∞,1),f(x)的单调减区间,即t的减区间为(1,+∞).(Ⅱ)∵t=2x﹣x2=﹣(x﹣1)2+1∈(﹣∞,1],则f(x)=2t∈(0,2],即f(x)的值域为(0,2].44.已知函数f(x)=a x﹣1(x≥0)的图象经过点,其中a>0且a≠1.(1)求a的值;(2)求函数y=f(x)(x≥0)的值域.【解答】解:(1)由题意得所以(2)由(1)得因为函数在[0,+∞)上是减函数所以当x=0时f(x)由最大值所以f(x)max=2所以f(x)∈(0,2]所以函数y=f(x)(x≥0)的值域为(0,2].45.已知函数,(1)求f(x)的定义域和值域;(2)讨论f(x)的奇偶性;(3)讨论f(x)的单调性.【解答】解:(1)由分母1+2x≠0,故定义域为R,函数的解析式可以变为,由于2x+1>1,故1>>0故2>>0∴的取值范围是(﹣1,1)(2)函数是一个奇函数,证明如下,故是一个奇函数.(3)先证f(x)在(0,+∞)是一个减函数,证明如下由于,在(0,+∞)上,2x+1递增且函数值大于0,在(0,+∞)上是减函数,故,在(0,+∞)上是增函数,又因为f(x)是奇函数,且f(0)=0,所以f(x)在(﹣∞,+∞)是一个增函数.46.已知函数f(x)=x2﹣2|x|.(1)在所给坐标系中,画出函数f(x)的图象并写出f(x)的单调递增区间;(2)若函数g(x)=f(x)+3a﹣1有4个零点,求a的取值范围.【解答】解:(1)f(x)=,其图象如右:由图象可知:f(x)单调递增区间为:[﹣1,0],[1,+∞);(2)因为函数g(x)=f(x)+3a﹣1有4个零点⇔f(x)+3a﹣1=0有4个实根⇔f(x)=﹣3a+1有4个实根⇔函数y=f(x)与函数y=﹣3a+1的图象有4个交点,由图可知:﹣1<﹣3a+1<0,解得:a <,故实数a的取值范围是(,).47.设f(x)=.(1)判断函数f(x)的奇偶性;(2)讨论函数f(x)在区间(0,+∞)上的单调性.【解答】解:(1)根据题意,f(x)=,则f(﹣x)====f(x),则函数f(x)为偶函数;(2)因为f(x)==﹣x+,所以f′(x)=﹣1+=﹣1+﹣,因为x>0,所以2x+1>2,∴<1,∴﹣1+<0,∴f′(x)<0,故函数f(x)在区间(0,+∞)上是减函数.48.已知函数f(x)=log a(x+2)﹣1(a>0且a≠1).(Ⅰ)若f(6)=2,求函数f(x)的零点;(Ⅱ)若f(x)在[1,2]上的最大值与最小值互为相反数,求a的值.【解答】解:(Ⅰ)∵函数f(x)=log a(x+2)﹣1(a>0且a≠1),f(6)=2,即log a(6+2)﹣1=2,∴log a8=3,即a3=8,∴a=2,∴f(x)=log2(x+2)﹣1,令f(x)=0,即log2(x+2)﹣1=0,∴x+2=2,∴x=0,即f(x)的零点为x=0;(Ⅱ)∵无论a>1或0<a<1,f(x)均为单调函数,∴最值均在区间端点取得,∵f(x)在x∈[1,2]上的最大值与最小值互为相反数,∴f(1)+f(2)=0,即log a3﹣1+log a4﹣1=0,∴log a12=2,∴a2=12,∴a=,又∵a>0且a≠1,∴a=2.49.已知函数f(x)=,(Ⅰ)求f(f())的值;(Ⅱ)若f(a)>,求a的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)∵函数f(x)=,∴f()==﹣2,f(f())=f(﹣2)=4﹣2=.…(2分)(Ⅱ)f(a)>等价于或,…(6分)解得a的取值范围是()∪(﹣,0].…(8分)50.已知函数.(1)若f(x)是定义在R上的偶函数,求实数a的值;(2)在(1)的条件下,若g(x)=f(x)﹣2,求函数g(x)的零点.【解答】(1)解:∵f(x)是定义在R上的偶函数.∴f(﹣1)=f(1),即,故.函数f(x)=,f(﹣x)===f(x).所以a=1满足题意.(2)依题意=.则由22x+1=2x+2,得(2x)2﹣4(2x)+1=0,令2x=t(t>0),则t2﹣4t+1=0,解得.即.∴函数g(x)有两个零点,分别为和.第21页(共21页)。
一、选择题1.若lg 2a =,lg3b =,则5log 12等于( )A .21a b a++B .21a b a+C .21a b aD .21a b a-2.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 =3.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-∞-4.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}-5.若x ,y ,z 是正实数,满足2x =3y =5z ,试比较3x ,4y ,6z 大小( ) A .3x >4y >6z B .3x >6z >4y C .4y >6z >3xD .6z >4y >3x6.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log a m 和log b m 是方程2420x x -+=的两个根,则log a bm 的值为( )AB .2C .D .22±8.已知函数()sin 2f x x x =-,且()0.3231ln ,log ,223a f b f c f ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则以下结论正确的是 A .c a b >>B .a c b >>C .a b c >>D .b a c >>9.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10.已知偶函数()f x 在[0,)+∞上单调递增,131(())4a f =,37(log )2b f =,13(log 5)c f =,则a ,b,c 的大小关系为( )A .a b c >>B .b a c >>C .c b a >>D .c a b >>11.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 <<12.如果函数(0,1)x y a a a =>≠的反函数是增函数,那么函数log (1)a y x =-+的图象大致是( )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.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_____________.15.函数1()a x f x x a -=+(0a >,且1a ≠)的图像恒过定点,其坐标为_____________. 16.对于函数()f x 定义域中任意的1x 、()212x x x ≠,有如下结论: ①()()()1212f x x f x f x +=⋅;②()()()1212f x x f x f x ⋅=+;③()()()12120x x f x f x -⋅-<⎡⎤⎣⎦;④()()121222f x f x x x f ++⎛⎫<⎪⎝⎭. 当()2xf x =时;上述结论正确的是__________.(写出所有正确的序号) 17.已知函数2()log x f x =,实数,a b 满足0a b <<,且()()f a f b =,若()f x 在2,a b ⎡⎤⎣⎦上的最大值为2,则1b a+=________. 18.设实数x 满足01x <<,且2log 4log 1x x -=,则x =______. 19.已知2336m n ==,则11m n+=______. 20.若函数1log 12a y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭在区间3,62⎡⎤-⎢⎥⎣⎦有最小值-2,则实数a =_______.三、解答题21.已知函数()3lg3x 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. 22.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.23.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. 24.化简计算:(1)0160.25361.587-⎛⎫⨯-+ ⎪⎝⎭(2)lg5lg 20lg 2lg50lg 25⋅-⋅-.25.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x 时,()121xaf x =++. (1)求实数a 的值及()f x 的解析式; (2)求方程4|(1)|5f x -=的解. 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】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.2.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2x t m =+,则2log y t = 此时需满足2x t 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.3.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.4.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()21x f 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.5.B解析:B 【分析】令235x y z t ===,则1t >,lg lg 2t x =,lg lg 3t y =,lg lg 5tz =,利用作差法能求出结果. 【详解】∵x 、y 、z 均为正数,且235x y z ==, 令235x y z t ===,则1t >, 故2lg log lg 2t x t ==,3lg log lg 3t y t ==,5lg log lg 5tz t ==, ∴()3lg lg5lg 4lg 2lg 3630lg 2lg5lg 2lg5t t t x z -⎛⎫-=-=>⎪⋅⎝⎭,即36x z >; ()2lg lg 27lg 253lg 2lg 6420lg5lg3lg3lg5t t t z y -⎛⎫-=-=> ⎪⋅⎝⎭,即64z y >, 即364x z y >>成立,故选:B. 【点睛】关键点点睛:(1)将指数式转化为对数式; (2)利用作差法比较大小.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 xh 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 x f 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()22x xh 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.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 ba 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 m m 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 2a 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.8.D解析:D 【解析】因为()cos 20f x x '=-<,所以函数()sin 2f x x x =-的单调递减函数,又因为0.3213log 0,ln ln 1,12232e <<=<<,即0.3213log ln 232<<,所以由函数的单调性可得:0.3213(log )(ln )(2)32f f f >>,应选答案D .9.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) .10.C解析:C 【分析】偶函数()f x 在[0,)+∞上单调递增,化简1333(log 5)(log 5)(log 5)f f f =-=,利用中间量比较大小得解. 【详解】∵偶函数()f x 在[0,)+∞上单调递增1333(log 5)(log 5)(log 5)c f f f ∴==-=,∵1333170()1log log 542<<<<,133317(()(log )(log 5)42)f f f << ∴a b c <<. 故选:C 【分析】本题考查函数奇偶性、单调性及对数式大小比较,属于基础题.11.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.12.C解析:C 【分析】由题意求得1a >,再结合对数函数的图象与性质,合理排除,即可求解. 【详解】因为函数(0,1)xy a a a =>≠的反函数是增函数,可得函数xy a =为增函数,所以1a >, 所以函数log (1)a y x =-+为减函数,可排除B 、D ; 又由当0x =时,log (01)0a y =-+=,排除A. 故选:C. 【点睛】本题主要考查了指数函数和对数函数的图象与性质的应用,其中解答中熟记指数函数和对数函数的图象与性质,以及指数函数与对数的关系是解答的关键,着重考查推理与运算能力.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】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 xxa a a a x a a x ---=-+,1a >,()log xa 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 0xa 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.15.(12)【分析】根据幂函数以及指数函数性质直接缺定点坐标【详解】因为所以当时即恒过定点(12)故答案为:(12)【点睛】本题考查根据幂函数以及指数函数性质求定点考查基本分析求解能力属基础题解析:(1,2) 【分析】根据幂函数以及指数函数性质,直接缺定点坐标. 【详解】因为0=111=a a ,,所以当1x =时(1)2f =,即()f x 恒过定点(1,2) 故答案为:(1,2)【点睛】本题考查根据幂函数以及指数函数性质求定点,考查基本分析求解能力,属基础题.16.①④【分析】根据指数幂的运算法则判断①;采用举例子的方法判断②;根据指数函数的单调性判断③;利用指数幂的运算并采用作差法判断④【详解】对于①:因为所以故①正确;对于②:取所以所以不恒成立故②错误;对解析:①④ 【分析】根据指数幂的运算法则判断①;采用举例子的方法判断②;根据指数函数的单调性判断③;利用指数幂的运算并采用作差法判断④. 【详解】对于①:因为()()()12121212122,222x x x x x x f x x f x f x +++=⋅=⋅=,所以()()()1212f x x f x f x +=⋅,故①正确;对于②:取121,2x x ==,所以()()()()121224,246f x x f f x f x ⋅==+=+=,所以()()()1212f x x f x f x ⋅=+不恒成立,故②错误;对于③:因为()2xf x =是R 上的增函数,所以()()()12120x x f x f x -⋅->⎡⎤⎣⎦,故③错误;对于④:因为()()121212122222,=222x x x x f x f x x x f ++++⎛⎫= ⎪⎝⎭,且12121212121222222222222422220242x x x x x x x x x x x x ++++⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅-⋅--==> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以()()121222f x f x x x f ++⎛⎫<⎪⎝⎭,故④正确, 所以正确的有:①④, 故答案为:①④. 【点睛】结论点睛:可直接判断函数单调性的几种变形形式: (1)已知12,x x D ∀∈(D 为函数定义域),且12x x ≠,都有()()()()12120x x f x f x -->或()()12120f x f x x x ->- 成立,则()f x 为单调递增函数;(2)已知12,x x D ∀∈(D 为函数定义域),且12x x ≠,都有()()()()12120x x f x f x --<或()()12120f x f x x x -<- 成立,则()f x 为单调递增函数.17.4【分析】先画出函数图像并判断再根据范围和函数单调性判断时取最大值最后计算得到答案【详解】如图所示:根据函数的图象得所以结合函数图象易知当时在上取得最大值所以又所以再结合可得所以故答案为:4【点睛】解析:4 【分析】先画出函数图像并判断01a b <<<,再根据范围和函数单调性判断2x a =时取最大值,最后计算得到答案. 【详解】如图所示:根据函数2()log xf x =的图象得01a b <<<,所以201a a <<<.结合函数图象,易知当2=x a 时()f x 在2,a b ⎡⎤⎣⎦上取得最大值,所以()222log2f aa ==又01a <<,所以12a =, 再结合()()f a f b =,可得2b =,所以2241b a+=+=. 故答案为:4 【点睛】关键点睛:解题关键在于,作出对数函数2()log x f x =的图象,得到01a b <<<,进而求解,属于中档题18.【分析】利用换底公式和对数运算法则可将方程转化为解方程求得或进而结合的范围求得结果【详解】即解得:或或故答案为:【点睛】本题考查对数方程的求解问题涉及到对数运算法则和换底公式的应用;考查基础公式的应解析:14【分析】利用换底公式和对数运算法则可将方程转化为222log 1log x x-=,解方程求得2log 2x =-或2log 1x =,进而结合x 的范围求得结果.【详解】22log 42log 2log x x x ==2222log 4log log 1log x x x x∴-=-= 即()222log log 20x x +-=,解得:2log 2x =-或2log 1x = 14x ∴=或2x =01x << 14x ∴=故答案为:14【点睛】本题考查对数方程的求解问题,涉及到对数运算法则和换底公式的应用;考查基础公式的应用能力.19.【分析】根据对数的定义和运算法则即可求解【详解】由可得所以所以故答案为:【点睛】本题主要考查对数的运算法则的应用考查了学生的计算能力属于中档题 解析:12【分析】根据对数的定义和运算法则即可求解. 【详解】由2336m n ==可得23log 36,log 36m n == 所以361log 2m =,361log 3n=, 所以363636111log 2log 3log 62m n +=+==, 故答案为:12【点睛】本题主要考查对数的运算法则的应用,考查了学生的计算能力,属于中档题.20.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.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303xx+>-,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)()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⎛⎫⎪⎝⎭. 23.(1)1;(2)1010. 【分析】(1)根据4()42xx f 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 +-1144444442424224aaaa a a a a--=+=+++++4214224a a 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:20202201109211,1,,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. 24.(1)110;(2)-1 【分析】(1)原式化简为分数指数幂,计算结果;(2)根据对数运算公式化简求值. 【详解】 (1)原式113133234432222323-⎛⎫⎛⎫=+⨯+⨯- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭113322210833⎛⎫⎛⎫=++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭110=(2)原式()()22lg5lg 25lg 2lg 510lg5=⨯⨯-⋅⨯-()()lg52lg2lg5lg2lg512lg5=⨯+-⋅+-()22lg 2lg5lg5lg 2lg5lg 22lg5=⋅+-⋅-- ()()2lg 2lg5lg5lg 2lg5lg5=⋅+-+-()lg5lg2lg51lg5=⋅+--lg51lg51=--=-【点睛】本题考查指数幂和对数运算,重点考查计算能力,转化与变形,属于基础题型.25.(1) 2a =-,()2121x x f x -=+;(2) 212log 3x =+或212log 3x =-【分析】(1)根据奇函数(0)0f =求解a ,再根据奇函数的性质求解()f x 的解析式即可.(2)根据(1)可得()2121x x f x -=+为奇函数,可先求解4|()|5f t =的根,再求解4|(1)|5f x -=即可.【详解】(1)因为()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x ≥时,()121xaf x =++,故0(0)1021a f =+=+,即102a +=,解得2a =-.故当0x ≥时,()22112121xx x f x -=-=++. 所以当0x < 时, ()()211221211221x x x x xxf x f x -----=--=-=-=+++.故()2121x x f x -=+(2) 先求解4|()|5f t =,此时()214215t t f t -==±+.当()()214421521215t t t t -=⇒+=-+,即29t =解得22log 92log 3t ==. 因为()2121x x f x -=+为奇函数,故当214215t t -=-+时, 22log 3t =-.故4|(1)|5f x -=的解为212log 3x -=或212log 3x -=-, 解得212log 3x =+或212log 3x =- 【点睛】本题主要考查了根据奇函数求解参数的值以及解析式的方法,同时也考查了根据函数性质求解绝对值方程的问题,属于中档题.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 m g >⎧⎪⎪≤⎨⎪≥⎪⎩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 m g >⎧⎪⎪≤⎨⎪≥⎪⎩ 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.。
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.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 .4.已知函数()()3,<1log ,1a a 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⎡⎫⎪⎢⎣⎭5.已知函数22()lg[(1)(1)1]f x a x a x =-+++的值域为R .则实数a 的取值范围是( ) A .5[1,]3B .5(1,]3C .(]5,1(,)3-∞-⋃+∞D .()5,1[1,)3-∞-6.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 <<7.函数()212()log 4f x x =-的单调递增区间为( ). A .(0,+∞)B .(-,0)C .(2,+∞)D .(-,-2)8.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 .129.函数1()1x f x a +=-恒过定点( )A .(1,1)B .(1,1)-C .(1,0)-D .(1,1)--10.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 <c11.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.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.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.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__________. 15.设函数2()ln(1)f x x x =+,若()23(21)0f a f a +-<,则实数a 的取值范围为_____.16.函数()()cos1log sin f x x =的单调递增区间是____________. 17.函数()()212log 56f x x x =-+的单调递增区...间是__________. 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.设函数122,1()1log ,1x x f x x x -⎧≤=⎨->⎩,则满足()2f x ≤的x 的取值范围是_______________.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()log (1)log (1)a a f x x x =+--,(0a >且1a ≠) (1)求()f x 的定义域;(2)判断()f x 的奇偶性,并予以证明; (3)求使()0f x >的x 取值范围. 22.已知函数122()log 2xf x x-=+. (1)求函数()f x 的定义域,并判断其奇偶性;(2)判断()f x 在其定义域上的单调性,并用单调性定义证明. 23.已知函数()421()x x f x a a R =-+⋅-∈. (1)当1a =时,求()f x 的值域; (2)若()f x 在区间[]1,0-的最大值为14-,求实数a 的值. 24.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.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()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x 时,()121xaf x =++. (1)求实数a 的值及()f x 的解析式; (2)求方程4|(1)|5f x -=的解.【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.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.4.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. 5.A解析:A 【分析】当函数的值域为R 时,命题等价于函数()()22111y a x a x =-+++的值域必须包含区间()0+∞,得解 【详解】22()lg[(1)(1)1]f x a x a x =-+++的值域为R令()()22111y a x a x =-+++,则()()22111y a x a x =-+++的值域必须包含区间()0+∞,当210a -=时,则1a =± 当1a =时,21y x =+符合题意; 当1a =-时,1y =不符合题意;当1a ≠±时,()()222101410a a a ⎧->⎪⎨∆=+--≥⎪⎩,解得513a <≤ 513a ∴≤≤,即实数a 的取值范围是5[1,]3故选:A 【点睛】转化命题的等价命题是解题关键.6.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.7.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.8.B解析:B 【分析】根据()3x f x -为定值,可假设()3xf 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:()3xf x -为定值故设()3xf x m -=,即()3xf x m =+又[()3]4xf f x -=,所以()341mf m m m =+=⇒= 则()31xf x =+()()3131x x f x f x -+-=+++则1()()32243x x f x f x +-=++≥= 当且仅当133xx =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.9.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.10.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.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.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13.①③④【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.14.8【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15.【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. 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.【详解】()()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.【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.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.【分析】根据分段函数分段解不等式最后求并集【详解】当时因为解得:∴当时解得:所以综上原不等式的解集为故答案为:【点睛】本题主要考查了解分段函数不等式涉及指数与对数运算属于基础题解析:[0,)+∞【分析】根据分段函数,分段解不等式,最后求并集.【详解】当1x ≤时,1()2x f x -=,因为11x -≤,解得:0x ≥,∴01x ≤≤ ,当1x >时,2()1log 2f x x =-≤,2log 1x ≥-,解得:12x ≥,所以1x >, 综上,原不等式的解集为[)0,+∞.故答案为:[)0,+∞.【点睛】 本题主要考查了解分段函数不等式,涉及指数与对数运算,属于基础题.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){|11}x x -<<;(2)函数()f x 是奇函数,证明见解析;(3)当1a >时,01x <<;当01a <<时,10x -<<【分析】(1)根据对数的真数为正数列式可解得结果;(2)函数()f x 是奇函数,根据奇函数的定义证明即可;(3)不等式化为log (1)log (1)a a x x +>-后,分类讨论底数a ,根据对数函数的单调性可解得结果.【详解】(1)要使函数数()f x 有意义,则必有1010x x +>⎧⎨->⎩,解得11x -<<, 所以函数()f x 的定义域是{|11}x x -<< .(2)函数()f x 是奇函数,证明如下:∵(1,1)x ∈-,(1,1)x -∈-,()log (1)log (1)a a f x x x -=--+[]log (1)log (1)a a x x =-+--()f x =-,∴函数()f x 是奇函数(3)使()0f x >,即log (1)log (1)a a x x +>-当1a >时,有111010x x x x +>-⎧⎪->⎨⎪+>⎩,解得01x <<,当01a <<时,有111010x x x x +<-⎧⎪->⎨⎪+>⎩,解得10x -<<.综上所述:当1a >时,01x <<;当01a <<时,10x -<<.【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1.22.(1)定义域为(2,2)-,奇函数(2)函数()f x 在(2,2)-上为增函数,证明见解析【分析】(1)根据真数大于0可得定义域,根据奇函数的定义可得函数为奇函数;(2)设1222x x -<<<,根据对数函数的单调性可得12()()f x f x <,再根据定义可证函数()f x 在(2,2)-上为增函数.【详解】(1)由函数有意义得202x x->+,解得22x -<<, 所以函数的定义域为(2,2)-, 因为1112222()log log ()22x x f x f x x x -+-⎛⎫-===- ⎪-+⎝⎭, 所以函数为奇函数.(2)因为124()log 12f x x ⎛⎫=-+⎪+⎝⎭,所以函数()f x 在(2,2)-上为增函数, 证明:设1222x x -<<<,则120224x x <+<+<,则1244122x x >>++,则124411022x x -+>-+>++, 因为1012<<,所以12()()f x f x <,所以函数()f x 在(2,2)-上为增函数, 【点睛】思路点睛:判断函数的奇偶性的思路:①求出定义域,并判断其是否关于原点对称;②若定义域不关于原点对称,则函数为非奇非偶函数,若定义域关于原点对称,再判断()f x -与()f x 的关系,若()()f x f x -=-,则函数为奇函数;若()()f x f x -=,则函数为偶函数.23.(1)3,4⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦;(2)a =【分析】(1)令()20,xt =∈+∞,可得21y t t =-+-,利用二次函数的性质可求出; (2)令12,12x t ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,可得21y t at =-+-,讨论对称轴2a t =的取值范围结合二次函数的性质即可求出.【详解】(1)()2()421221x x x x f x a a =-+⋅-=-+⋅-.令()20,xt =∈+∞,21y t at =-+-,1a =时,2213124y t t t ⎛⎫=-+-=--- ⎪⎝⎭在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递减. ∴当12t =时,max 34y =-,∴3,4y ⎛⎤∈-∞- ⎥⎝⎦, 所以()f x 的值域为3,4⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦. (2)令12,12x t ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,22211124a y t at t a ⎛⎫=-+-=---+ ⎪⎝⎭, 其图象的对称轴为2a t =. ①当122a ≤,即1a ≤时,函数y 在区间1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减, 当12t =时,max 1111424y a =-+-=-,解得2a =,与1a ≤矛盾; ②当12a ≥,即2a ≥时,函数y 在区间1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增, 当1t =时,max 1114y a =-+-=-,解得74a =,与2a ≥矛盾, ③当1122a <<,即12a <<时,函数y 在1,22a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,在,12a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减.当2a t =时,2max 11144y a =-=-,解得a =,舍去a =综上,a =【点睛】思路点睛:求二次函数在闭区间[],a b 的最值的思路;(1)二次函数开口向上时,求函数的最大值,讨论对称轴和2a b +的大小求解; (2)二次函数开口向上时,求函数的最小值,讨论对称轴在(]()[),,,,,a a b b -∞+∞三个区间的范围求解.24.(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.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 =-,()2121x x f x -=+;(2) 212log 3x =+或212log 3x =- 【分析】(1)根据奇函数(0)0f =求解a ,再根据奇函数的性质求解()f x 的解析式即可.(2)根据(1)可得()2121x x f x -=+为奇函数,可先求解4|()|5f t =的根,再求解4|(1)|5f x -=即可. 【详解】(1)因为()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x ≥时,()121x a f x =++,故0(0)1021a f =+=+,即102a +=,解得2a =-.故当0x ≥时,()22112121x x x f x -=-=++. 所以当0x < 时, ()()211221211221x x x x x x f x f x -----=--=-=-=+++.故()2121x x f x -=+ (2) 先求解4|()|5f t =,此时()214215t t f t -==±+. 当()()214421521215t t t t -=⇒+=-+,即29t =解得22log 92log 3t ==. 因为()2121x x f x -=+为奇函数,故当214215t t -=-+时, 22log 3t =-. 故4|(1)|5f x -=的解为212log 3x -=或212log 3x -=-, 解得212log 3x =+或212log 3x =-【点睛】本题主要考查了根据奇函数求解参数的值以及解析式的方法,同时也考查了根据函数性质求解绝对值方程的问题,属于中档题.。
高一数学指数函数和对数函数试题答案及解析1.已知求的值.【答案】2【解析】解析:由可得x+x-1=7∴=……=18,故原式=2【考点】本题主要考查有理指数幂的运算。
点评:有理指数幂的运算,注意运用乘法公式,简化运算过程。
2.已知在上有,则是()A.在上是增加的B.在上是减少的C.在上是增加的D.在上是减少的【答案】C【解析】因为在上有,所以。
又在是减函数,所以是在上是增加的,故选C。
【考点】本题主要考查指数函数对数函数的性质,复合函数的单调性。
点评:注意讨论对数的底数取值情况。
3.函数的定义域是。
【答案】【解析】由解得,故答案为【考点】本题主要考查对数函数的性质。
点评:简单题,注意利用对数的底数大于0且不等于1。
4.已知函数,(1)求的定义域;(2)判断的奇偶性。
【答案】(1);(2)为非奇非偶函数.【解析】(1)∵,∴,又由得,∴的定义域为。
(2)∵的定义域不关于原点对称,∴为非奇非偶函数。
【考点】本题主要考查对数函数的图象和性质,复合函数,函数的奇偶性。
点评:判断函数的奇偶性,其必要条件是定义域关于原点对称。
5.在下列图象中,二次函数y=ax2+bx+c与函数y=()x的图象可能是()【答案】A【解析】首先由图可知,c=0.根据指数函数y=()x可知a,b同号且不相等则二次函数y=ax2+bx的对称轴-<0,可排除B与D选项C,a-b>0,a<0,∴>1,则指数函数单调递增,故C 不正确故选:A【考点】本题主要考查二次函数、指数函数的图象和性质。
点评:确定同一坐标系中指数函数图象与二次函数图象的关系,根据指数函数图象确定出a、b 的正负情况是求解的关键。
6.函数在上的最大值与最小值的和为3,则.【答案】2;【解析】因为,指数函数是单调函数,所以函数在上的最大值与最小值在区间[0,1]端点处取到,=3,a=2.【考点】本题主要考查指数函数的图象和性质,指数不等式解法。
点评:指数函数是重要函数之一,其图象和性质要牢记。
8.函数f(x)=log 2(x 2-ax +3a)在[2,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,2]B .(-∞,4]C .[-2,4]D .(-4,4]二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.下列计算正确的是( )A .12(-3)4=3-3 B .2213log -=23C .39=33 D .log 3(-4)2=4log 3210.对于函数f(x)定义域内的任意x 1,x 2(x 1≠x 2),当f(x)=lg x 时,下述结论中正确的是( )A .f(0)=1B .f(x 1+x 2)=f(x 1)·f(x 2)C .f(x 1·x 2)=f(x 1)+f(x 2)D .f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>011.下列函数中,能用二分法求函数零点的有( ) A .f(x)=3x -1 B .f(x)=x 2-2x +1 C .f(x)=log 4x D .f(x)=e x -2 12.下列说法正确的是( )A .函数f(x)=1x 在定义域上是减函数 B .函数f(x)=2x -x 2有且只有两个零点 C .函数y =2|x|的最小值是1D .在同一坐标系中函数y =2x 与y =2-x 的图象关于y 轴对称 三、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)13.用二分法求方程x 3-2x -5=0在区间(2,4)上的实数根时,取中点x 1=3,则下一个有根区间是________.14.已知函数f(x)=log 6(x +1),则f(1)+f(2)=________,f(x)>0的解集为________.(本题第一空2分,第二空3分)15.已知函数f(x)=log a (-x +1)(a>0且a ≠1)在[-2,0]上的值域是[-1,0].若函数g(x)=a x +m -3的图象不经过第一象限,则m 的取值范围为________.第四章单元测试卷1.解析:易知函数y=2-x,y=log12x,y=1x在区间(0,+∞)上单调递减,函数y =x 12在区间(0,+∞)上单调递增.故选A.答案:A2.解析:f (1)=ln 2-2=ln 2e 2<ln 1=0,f (2)=ln 3-1=ln 3e >ln 1=0,所以函数f (x )=ln (x +1)-2x 的零点所在的大致区间是(1,2). 答案:A3.解析:集合M 表示函数y =2x 的值域,为(0,+∞);集合P 表示函数y =log 2x -13x -2的定义域,则⎩⎪⎨⎪⎧3x -2>0,2x -1>0,2x -1≠1,解得x >23且x ≠1,故选D.答案:D4.解析:易知f (x )的定义域为R ,关于原点对称.∵f (-x )=4-x +12-x =1+4x2x =f (x ),∴f (x )是偶函数,其图象关于y轴对称.答案:D 5.解析:∵c =0.30.2<0.30=1,a =log 27>log 24=2,1<b =log 38<log 39=2,∴c <b <a .故选A.答案:A6.解析:f (x )≤2⇔⎩⎪⎨⎪⎧ x ≤1,21-x ≤2,或⎩⎪⎨⎪⎧x >1,1-log 2x ≤2⇔0≤x ≤1,或x >1,故选D.答案:D7.解析:当0<a <1时,函数y =a x 的图象过定点(0,1)且单调递减,则函数y =1a x 的图象过定点(0,1)且单调递增,函数y =log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12的图象过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0且单调递减,D 选项符合;当a >1时,函数y =a x 的图象过定点(0,1)且单调递增,则函数y =1a x 的图象过定点(0,1)且单调递减,函数y =log a⎝⎛⎭⎪⎫x +12的图象过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0且单调递增,各选项均不符合,综上,选D.答案:D8.解析:因为f (x )在[2,+∞)上是增函数,所以y =x 2-ax +3a在[2,+∞)上单调递增且恒为正,所以⎩⎨⎧a 2≤2,22-2a +3a >0,即-4<a ≤4,故选D.答案:D9.解析:12(-3)4=1234=33,A 错误;221log 3-=22log 23=23,B正确;39==33,C 正确;log 3(-4)2=log 316=log 324=4log 32,D 正确.故选BCD.答案:BCD10.解析:对于A ,函数的定义域为(0,+∞),故f (0)无意义,∴A 错误;对于B ,当x 1=1,x 2=1时,f (x 1+x 2)=f (2)=lg 10,f (x 1)·f (x 2)=lg 1·lg 1=0,∴B 错误;对于C ,f (x 1·x 2)=lg(x 1·x 2)=lg x 1+lg x 2=f (x 1)+f (x 2),∴C 正确;对于D ,f (x )=lg x 在(0,+∞)单调递增,则对任意的0<x 1<x 2,都有f (x 1)<f (x 2)即f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0;∴D 正确.故选CD.答案:CD11.解析:f (x )=x 2-2x +1=(x -1)2,f (1)=0,当x <1时,f (x )>0;当x >1时,f (x )>0,在零点两侧函数值同号,不能用二分法求零点,其余选项中在函数的零点两侧函数值异号.故选ACD.答案:ACD12.解析:对于A ,f (x )=1x 在定义域上不具有单调性,故命题错误;对于B ,函数f (x )=2x -x 2有三个零点,一个负值,两个正值,故命题错误;对于C ,∵|x |≥0,∴2|x |≥20=1,∴函数y =2|x |的最小值是1,故命题正确;对于D ,在同一坐标系中,函数y =2x 与y =2-x的图象关于y 轴对称,命题正确.故选CD. 答案:CD13.解析:设f (x )=x 3-2x -5,则f (2)<0,f (3)>0,f (4)>0,有f (2)f (3)<0,则下一个有根区间是(2,3).答案:(2,3)14.解析:∵f (x )=log 6(x +1),则f (1)+f (2)=log 62+log 63=log 66=1.由f (x )>0可得log 6(x +1)>0,∴x +1>1,∴{x |x >0}.故答案为:1;(0,+∞).答案:1 (0,+∞)15.解析:函数f (x )=log a (-x +1)(a >0且a ≠1)在[-2,0]上的值域是[-1,0].当a >1时,f (x )=log a (-x +1)单调递减, ∴⎩⎪⎨⎪⎧f (-2)=log a 3=0,f (0)=log a 1=-1,无解; 当0<a <1时,f (x )=log a (-x +1)单调递增, ∴⎩⎪⎨⎪⎧f (-2)=log a 3=-1,f (0)=log a 1=0,解得a =13. ∵g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x +m-3的图象不经过第一象限,∴g (0)=⎝ ⎛⎭⎪⎫13m-3≤0,解得m ≥-1,即m 的取值范围是[-1,+∞).答案:[-1,+∞) 16.解析:因为要使f (x )=lg(2x -b )在x ∈[1,+∞)时,恒有f (x )≥0, 所以有2x -b ≥1在x ∈[1,+∞)时恒成立,即2x ≥b +1在x ∈[1,+∞)上恒成立.又因为指数函数g (x )=2x 在定义域上是增函数.所以只要2≥b +1成立即可,解得b ≤1.答案:(-∞,1]17.解析:(1)原式=(-1)2-3×⎝ ⎛⎭⎪⎫3382-3+⎝ ⎛⎭⎪⎫15001-2-105-2+1 =⎝ ⎛⎭⎪⎫2782-3+(500)12-10(5+2)+1 =49+105-105-20+1=-1679.(2)原式=log 331-4+lg 100+2=-14+2+2=154. 18.解析:(1)∵函数f (x )的图象过点(2,1), ∴f (2)=1,即log a 2=1,解得a =2, 因此,f (x )=log 2x (x >0). (2)f (m 2-m )=log 2(m 2-m ), ∵f (m 2-m )<1且1=log 22, ∴log 2(m 2-m )<log 22,该不等式等价为:⎩⎪⎨⎪⎧m 2-m >0,m 2-m <2,解得-1<m <0或1<m <2,∴实数m 的取值范围为(-1,0)∪(1,2).19.解析:(1)令t =a x>0,∵x ∈[-1,1],a >1,∴a x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a ,a , f (x )=t 2+2t -1=(t +1)2-2,故当t =a 时,函数y 取得最大值为a 2+2a -1=14,求得a =3(舍负),∴f (x )=32x +2×3x -1.(2)由f (x )=7,可得32x +2×3x -1=7,即(3x +4)(3x -2)=0, 求得3x =2,∴x =log 32.20.解析:(1)由于保鲜时间与储藏温度之间的函数关系是y =t ·a x (a >0,且a ≠1),由题意可得:⎩⎪⎨⎪⎧200=t ·a 0,160=t ·a 1,解得⎩⎨⎧t =200,a =45,故函数解析式为y =200×⎝ ⎛⎭⎪⎫45x .(2)当x =2 ℃时,y =200×⎝ ⎛⎭⎪⎫452=128(h).当x =3 ℃时,y =200×⎝ ⎛⎭⎪⎫453=102.4(h).故温度在2 ℃和3 ℃的保鲜时间分别为128 h 和102.4 h.21.解析:(1)因为函数t =log 12x 在[2,4]上是减函数,所以t max=log 122=-1,t min =log 124=-2.(2)令t =log 12x ,x ∈[2,4],则g (t )=t 2-2t +4=(t -1)2+3,由(1)得t ∈[-2,-1],因此当t =-2,即x =4时,f (x )max =12;当t =-1,即x =2时,f (x )min =7.因此,函数f (x )的值域为[7,12].22.解析:(1)因为f (x )为R 上的奇函数, 所以f (0)=0,得b =1. 又f (-1)=-f (1),得a =1. 经检验a =1,b =1符合题意.(2)证明:任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=1-2x 12x 1+1-1-2x 22x 2+1=(1-2x 1)(2x 2+1)-(1-2x 2)(2x 1+1)(2x 1+1)(2x 2+1)=2(2x 2-2x 1)(2x 1+1)(2x 2+1). 因为x 1<x 2,所以2x 2-2x 1>0. 又因为(2x 1+1)(2x 2+1)>0,所以f (x 1)>f (x 2),所以f (x )为R 上的减函数.(3)因为t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立, 所以f (t 2-2t )<-f (2t 2-k ).因为f (x )为奇函数,所以f (t 2-2t )<f (k -2t 2). 因为f (x )为R 上的减函数,所以t 2-2t >k -2t 2,即k <3t 2-2t 恒成立,而3t 2-2t =3⎝ ⎛⎭⎪⎫t -132-13≥-13. 所以k <-13.。
指数函数和对数函数单元测试
命题人:卢新民
一 选择题 1 如果l
o g
5l a
b
>>,那么a 、b 间的关系是
【 】
A 01a b <<<
B 1a b <<
C 01b a <<<
D 1b a <<
2 已知01
,a b <<<-,则函数
x
y a b
=+的图象必定不经过
【 】
A 第一象限
B 第二象限
C 第三象限
D 第四象限 3 与函数y =x 有相同图象的一个函数是
【 】
A y =
B log a x
y a
= (0a >,且0)a ≠
C 2
/y x x = D log x
a y a
=(0a >,且0)a ≠
4 函数y=|log 2x|的图象是
( )
5已知函数log (2)a y ax =-在
(1,1)-上是x 的减函数
,则a 的
取值范围是 【 】
A (0,2)
B (1,2)
C (1,2]
D [2,)+∞ 6 已知函数122
()log (2log )f x x =-的值域是
(,0)
-∞,则它的定义域是
【 】
A {|2}x x <
B {|02}x x <<
C {|04}x x <<
D {|24}x x <<
7已知函数20.5()log (3)f x x ax a =-+在区间[2,)+∞是减函数,则实数a 的取值范围是 【 】
A (,4]-∞
B [4,)+∞
C (4,4]-
D [4,4]- 8 设7
13=
x
,则 【 】
A .-2<x<-1
B .-3<x<-2
C .-1<x<0
D .0<x<1
9 函数2()lg(32)f x x x =-+的定义域为E ,函数()lg(1)lg(2)g x x x =-+-的定义域为F ,则【 】 A E F
φ
⋂= B E
F
= C E F ⊆ D E F ⊇
10 有下列命题:(1)若()()f x f x -=,则函数()y
f x =的图象关于
y 轴对称;
(2)若()(
)f x f x -=-,则函数()y f x =的图象关于原点对称;
(3) 函数()y f x =与 ()y f x =-的图象关于x 轴对称;(4)函数()y f x =
与函数()x f y =的图象关于
直线y x =对称 。
其中真命题是 【 】
A (1)(2)
B (1)(2)(3)
C (1)(3)(4)
D (1)(2)(3)(4) 11 已知c
a b 2
12
12
1log
log
log
<<,则( )
A .c
a
b
222>>B .c
b
a
222>> C .a b c 222>> D .b a c 222>> 12
函数
2
()lg(31)
f x x =
++的定义域是
A.1
(,)3
-+∞ B. 1(,1)3
-
C. 11(,)33-
D. 1
(,)3
-∞-
二 填空题 13 计算:2
10
3
1
9)4
1
()
2(4)
21(
-
---+-⋅- = .
14 y =的定义域是______ 。
15 方程1)12(log 3=-x 的解=x ________。
16 若函数()(0,1)x f x a a a =>≠且的的图像过点(1,2)-,则___a =_________.
三 解答题
17 求下列函数的定义域和值域
(1)2
12
()log (4)f x x x =- (2)
21
1
()3
x x f x +-=
18 求下列函数的单调区间 (1)2
41
()()
2x x
f x -= (2)3
2
1()log f x x
=
19 已知函数()log (1)(01)x
a f x a a =-<<
(1)求()f x 的定义域;(2) 讨论()f x 的单调性。
20.已知,32
12
1
=+-
x
x
求
3
2
1
2
323
++++--
x x
x x 的值.
21.求函数y =33
22
++-x x 的定义域、值域和单调区间.。