新高中数学第三章基本初等函数Ⅰ3-2对数与对数函数3-2-3指数函数与对数函数的关系同步训练新人教B 版必修1 指数函数与对数函数的关系5分钟训练xA.y=log 3xB.y=log x 3C.y=x 31log D.y=log x31 答案:C解析:由x=1时,y=31,得a=31,从而其反函数为y=x 31log ,x >0. 2.函数y=21-x+3(x∈R )的反函数的解析式为( )A.y=log 232-x B.y=23log 2-xC.y=log 223x- D.y=log 2x -32答案:A 解析:y=x-12+3⇒y-3=21-x,∴log 2(y-3)=1-x,即x=1-log 2(y-3). ∴x=32log 2-y ,交换x 、y 知y=log 232-x . 3.如图,当a >1时,在同一坐标系中,函数y=a -x与y=log a x 的图象是( )答案:A解析:首先把y=a -x化为y=(a1)x,∵a>1,∴0<a 1<1.因此y=(a1)x ,即y=a -x的图象是下降的,y=log a x 的图象是上升的. 4.若函数f(x)=a x(a >0,且a≠1)的反函数的图象过点(2,-1),则a=_________. 答案:21 解析:由互为反函数关系,知f(x)过点(-1,2),代入得a -1=2,a=21. 10分钟训练1.已知f (x )=10x-1-2,则f -1(8)的值是( )A.1B.2C.3D.4 答案:B解析:根据互为反函数的两个函数的关系,f -1(8)的值就是原函数函数值为8时对应的自变量x 的值.由8=10x-1-2,解得x=2,即f -1(8)=2. 2.函数y=xx-1(x≠0)的反函数的图象大致是( )答案:B 解析:由y=xx-1(x≠0),得xy=1-x, ∴x=y+11. ∴反函数为y=11+x ,其图象由y=x1图象向左平移一个单位可得. 3.若log 2[21log (log 2x)]=log 3[31log (log 3y)]=log 5[51log (log 5z)]=0,则x 、y 、z 的大小关系是( )A.z <x <yB.x <y <zC.y <z <xD.z <y <x 答案:D解析:由log 5[51log (log 5z)]=0,可知)(log log 551z =1,log 5z=51,可得z=515.同理可得x=212,y=313. ∵1021)2(=25=32,1051)5(=52=25,∴1021)2(>1051)5(,∴x>y.同理可得y >z.综上可知x >y >z.4.设函数f(x)=log a (x+b)(a >0,a≠1)的图象过点(0,0),其反函数的图象过点(1,2),则a+b 等于( )A.6B.5C.4D.3 答案:C解析:函数f(x)=log a (x+b)(a >0,a≠1)的图象过点(0,0),其反函数的图象过点(1,2),则⎩⎨⎧=+=+,1)2(log ,0)0(log b b aa ∴⎩⎨⎧=+=.2,1a b b a=3,则a+b=4. 5.已知a >0,且10x=lg(10a)+lga -1,则x=____________.答案:0解析:∵10x=1+lga-lga,∴x=0.6.已知函数f (x )=1+a -x,其中a >0,a≠1.(1)求f (x )的反函数f -1(x );(2)判断函数f -1(x )的单调性,并加以证明.解:(1)由y=1+a -x ,得a -x=y-1. ∴-x=log a (y-1). ∴x=-log a (y-1),即x=log a 11-y . 又由y=1+a -x 知y >1.∴函数f(x)的反函数为f -1(x)=log a11-x (x >1). (2)设1<x 1<x 2,f -1(x 1)-f -1(x 2)=log a 11log 11log 11log 1221--=---x x x x a a a . ∵1<x 1<x 2, ∴0<x 1-1<x 2-1.∴1112--x x >1. ∴当a >1时,11log 12--x x a>0, 即f -1(x 1)-f -1(x 2)>0,f -1(x 1)>f -1(x 2).∴f -1(x)为减函数. 当0<a <1时,11log 12--x x a <0,f -1(x 1)-f -1(x 2)<0,f -1(x 1)<f -1(x 2), ∴f -1(x)为增函数.总之,当a >1时,f -1(x)在(1,+∞)上单调递减;当0<a <1时,f -1(x)在(1,+∞)上单调递增.30分钟训练1.设函数f(x)=log 3x 的反函数为y=f -1(x),则f -1(-log 92)的值是( ) A.2 B.2 C.22D.log 32 答案:C解析:因为互为反函数的定义域与值域是互相对称的,所以,令log 3x=-log 92=21-log 32=log 3212-,得x=212-=22.2.(创新题)若f(x)=log a x(a >0且a≠1),且反函数值f -1(2)<1,则f(x)的图象是( )答案:B解析:因为f -1(x)=a x ,f -1(2)<1,可知0<a <1. 3.已知3a=5b=A,ba 11+=2,则A 等于( ) A.15 B.15 C.±15 D.225 答案:B解析:∵3a =5b=A >0, ∴a=log 3A,b=log 5A. 由15log 5log 3log 11A A A ba =+=+=2,得A 2=15,A=15. 4.(探究题)今有一组数据如下:现准备了如下四个答案,哪个函数最接近这组数据?( ) A.v=log 2t B.v=t 21logC.v=212-t D.v=2t-2答案:C 解析:依据数据的变化规律,可知该函数是增函数,从而B 错误.由于函数值的变化越来越快,知A 、D 错误.5.如果一个点是一个指数函数的图象与一个对数函数的图象的公共点,那么称这个点为“好点”.在下面的五个点M(1,1),N(1,2),P(2,1),Q(2,2),G(2,21)中,“好点”的个数为( )A.0B.1C.2D.3 答案:D解析:∵log a 1=0,∴M、N 一定不是“好点”. 6.图中三条对数函数图象,若321x x x c b a==>1,则x 1,x 2,x 3的大小关系是( )A.x 1>x 2>x 3B.x 3>x 2>x 1C.x 3>x 1>x 2D.x 2>x 1>x 3 答案:B解析:由图知0<b <a <1>c,再根据指数函数的图象可知x 1<x 2<0,x 3>0,从而x 1<x 2<x 3.7.设g(x)=⎩⎨⎧>≤,0,ln ,0,x x x e x 则g [g(21)]=_________________.答案:21解析:g [g(21)]=g(ln 21)=2121ln =e .8.若0<a <1,则下列不等式中一定成立的是_______________.①0.8a <0.7a ;②a 0.8<a 0.9;③log a 0.8<log a 0.9;④0.8lga <0.7lga. 答案:④解析:∵a aa )78(7.08.0=>1,∴0.8a >0.7a ,因此①不成立.由指数函数y=a x(0<a <1)和对数函数y=log a x(0<a <1)的单调性,知②③不成立.∵0<a <1,∴lga<0,aaa lg lg lg )78(7.08.0=<1, ∴④成立.9.已知函数f(x)=a mx(a >0,且a≠1)(m∈R ,m≠0),求f -1[f(-x)]的表达式.解:令f(x)=a mx =y,f(-x)=a -mx,mx=log a y, ∴x=m 1log a y.∴f -1(x)=m1log a x.∴f -1[f(-x)]=m 1log a a -mx=m1·(-mx)=-x. 10.函数f(x)与g(x)=(21)x的图象关于直线y=x 对称,求f(4-x 2)的单调递增区间. 解:∵函数f(x)与g(x)=(21)x的图象关于直线y=x 对称, ∴函数f(x)与g(x)互为反函数. ∴f(x)=x 21log .∴f(4-x 2)=)4(log 221x ,这又是复合函数的单调性问题,其中内函数t=4-x 2,由4-x 2>0得函数定义域为(-2,2),而t 的单调区间为(-∞,0),(0,+∞),与定义域的交集为(-2,0),(0,2).由复合函数单调性的判断方法可得,所求单调递增区间为(0,2).。