《指数函数与对数函数的关系》课后导练

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课后导练

基础达标

1.函数y=2xxee的反函数( )

A.是奇函数,在(0,+∞)上是减函数 B.是偶函数,在(0,+∞)上是减函数

C.是奇函数,在(0,+∞)上是增函数 D.是偶函数,在(0,+∞)上是增函数

解析:令f(x)=21(ex-e-x),

则f(-x)=21(e-x-ex)=-f(x).

∴f(x)为奇函数.

又e>1,

∴y=ex与y=e-x在(0,+∞)上分别为增函数和减函数.

∴f(x)在(0,+∞)上为增函数.

答案:C

2.若f(10x)=x,则f(5)等于( )

A.log510 B.lg5 C.105 D.510

解析:方法一:令u=10x则x=lgu.∴f(u)=lgu.

∴f(5)=lg5.

方法二:令10x=5,∴x=lg5.∴f(5)=lg5.

故选B.

答案:B

3.若函数f(x)=2x-1+3的反函数的图象经过P点,则P点的一个坐标是( )

A.(1,2) B.(5,2) C.(3,1) D.(4,2)

解析:y=2x-1+3的反函数为f(x)=1+log2(x-3),检验知过点P(5,2).

答案:B

4.要使函数y=x2-2ax+1在[1,2]上存在反函数,则a的取值范围是( )

A.a≤1 B.a≥2 C.a≤1或a≥2 D.1≤a≤2

解析:f(x)=(x-a)2+1-a2,由反函数存在条件知a≤1或a≥2.

答案:C

5.(2007江苏宿迁调研)若y=f-1(x)为函数y=f(x)的反函数,且y=f(x)的图象过点(3,1),则y=f-1(log2x)的图象必过点( )

A.(1,8) B.(8,1) C.(2,3) D.(3,2)

答案:C

6.函数y=32x-1(x≤0)的反函数是( )

A.y=31)(x(x≥-1) B.y=31)(x(x≥-1)

C.y=31)(x(x≥0) D.y=31)(x(x≥0)

解析:∵x≤0,∴32x≥0.∴y≥-1.

由y=32x-1得y+1=32x,∴x2=(y+1)3. ∵x≤0,∴x=3)1(y.

∴反函数为y=3)1(y(x≥-1).

答案:B

7.已知函数y=f(x)存在反函数,且f(3)=0,则函数y=f-1(x+1)的图象必过点( )

A.(2,0) B.(0,2) C.(3,-1) D.(-1,3)

解析:由f(3)=0知y=f(x)过点(3,0),

∴y=f-1(x)过点(0,3).

∴y=f-1(x+1)过点(-1,3).

答案:D

8.已知函数y=f(x)的图象为右图中的线段AB,则f-1(x)=________.

答案:2x-2(0≤x≤1)

9.设g(x)=,0,1,0,xnxxex则g[g(21)]=________.

解析:g(21)=ln21=-ln2<0,

∴g[g(21)]=g(-ln2)=e-ln2=e21ln

=21.

答案:21

综合运用

10.(2007广东吴川一中)模拟函数y=1+ax(0

)

答案:A

11.函数f(x)=ax(a>0且a≠1)的部分对应值如下表:

x 0 2

f(x) 1 1.69

则不等式f-1(|x|)<0的解集为_______.

解析:由条件知f(2)=1.69,

∴a2=1.69.

∴a=1.3.

∴f(x)=1.3x,f-1(x)=log1.3x.

由log1.3|x|<0得0<|x|<1.

∴-1

12.求函数1,1,1,12xxxx的反函数.

解析:当x≤-1时,f(x)=y=x2+1,

∴x2=y-1.

∴f-1(x)=1-x-(x≥2).

当x>-1时,f(x)=y=1-x,

则f-1(x)=1-x(x<2).

∴f-1(x)=.2,1,2,1xxxx

13.已知函数f(x)=3x且f-1(18)=a+2,g(x)=3ax-4x的定义域为区间[0,1].

(1)求g(x)的解析式;

(2)求g(x)的值域.

解析:(1)∵f(x)=3x且f-1(18)=a+2,

∴f(a+2)=3a+2=18.

∴3a=2.

∵g(x)=3ax-4x=(3a)x-4x,

∴g(x)=2x-4x(0≤x≤1).

(2)令t=2x(0≤x≤1),

∴t∈[1,2].

则g(x)=y=-t2+t=-(t-21)2+41,

∴当t=1即x=0时,g(x)max=0;

当t=2即x=1时,g(x)min=-2.

故g(x)的值域为[-2,0].

14.设函数f(x)=ax2+bx+c(a、b>0)满足f(1-x)=f(1+x),比较f(2x)与f(3x)的大小.

解析:∵f(x)满足f(1-x)=f(1+x),

∴f(x)关于直线x=1对称.

又a>0,f(x)开口向上,

当x<0时,2x<1,且3x<1,2x>3x,f(x)为减函数,故f(2x)

当x>0时,2x>1,3x>1,3x>2x,且f(x)为增函数,故f(3x)>f(2x);

当x=0时,f(3x)=f(2x),

故f(3x)≥f(2x).

15.是否存在实数a,使得f(x)=loga(axx-)在区间[2,4]上是增函数?若存在,求出a的取值范围.若不存在,请说明理由.

解析:设t=x,由对数定义有axx->0.

∴at2-t>0.∵a>0,t>0,∴t>a1. 又知u=at2-t=a(ta21)2a41在(a1,+∞)上是增函数,故要使f(x)在[2,4]上单调增,应有a>1且a21≤2.

∴存在实数a>1满足题设要求.

拓展探究

16.已知函数f(x)=loga(ax-1)(a>0,且a≠1).

(1)证明函数f(x)的图象不与y轴相交;

(2)当a>1时判断函数f(x)的单调性;

(3)求函数y=f(2x)与g(x)=f-1(x)的图象的交点坐标.

(1)证明:∵ax-1>0,∴ax>1.

∴当a>1时,x>0,这说明a>1时,函数图象在y轴右侧;

当0

∴a>0,且a≠1时,f(x)的图象总不与y轴相交.

(2)证明:当a>1时,有x>0,由0

∴f(x2)-f(x1)=loga1112xxaa.

∵2xa-1>a1xa-1,

∴1112xxaa>1.∴loga1112xxaa>0,即f(x2)>f(x1).

∴当a>1时,f(x)在定义域(0,+∞)上是增函数.

(3)解析:∵f(x)=loga(ax-1),

∴f-1(x)=loga(ax+1)(x∈R).

∵f(2x)=f-1(x),

∴loga(a2x-1)=loga(ax+1).

∴a2x-ax-2=0.∴ax=2或ax=-1(舍去).

解之,得x=loga2.

∴f-1(loga2)=loga(2logaa+1)=loga3.

∴交点坐标为(loga2,loga3).