《指数函数与对数函数》测试题与答案(word版可编辑修改)
《指数函数与对数函数》测试卷及答案解析

2020-2021学年高中数学必修一第四章《指数函数与对数函数》测试卷一.选择题(共8小题) 1.log 6432的值为( ) A .12B .2C .56D .65【解答】解:log 6432=lg32lg64=56. 故选:C .2.已知a =30.9,b =90.44,c =log 28.1,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .b <a <cB .b <c <aC .c <a <bD .c <b <a【解答】解:∵90.44=30.88<30.9<3,log 28.1>log 28=3, ∴b <a <c . 故选:A .3.计算(lg 2)2+lg 20×lg 5的结果是( ) A .1B .2C .lg 2D .lg 5【解答】解:因为(lg 2)2+lg 20×lg 5=(lg 2)2+(1+lg 2)•(1﹣lg 2)=1, 故选:A .4.已知a =log 32,b =log 3π,c =2√2,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a <b <cB .b <a <cC .a <c <bD .c <a <b【解答】解:∵log 32<log 33=1<log 3π,∴a <b , ∵2√2>2=log 39>log 3π,∴c >b , ∴a <b <c . 故选:A .5.设a =30.5,b =log 0.53,c =0.53.则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a >b >cB .c >b >aC .a >c >bD .c >a >b【解答】解:∵30.5>1,log 0.53<log 0.51=0,0<0.53<1, ∴a >c >b . 故选:C .6.设a =30.7,b =(13)﹣0.8,c =log 0.70.8,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a <b <cB .b <a <cC .b <c <aD .c <a <b【解答】解:a =30.7,b =(13)﹣0.8=30.8,则b >a >1,log 0.70.8<log 0.70.7=1, ∴c <a <b , 故选:D . 7.2log 23=( )A .9B .√33C .√3D .3【解答】解:2log 23=3.故选:D .8.设a =0.74,b =40.7,c =log 40.7,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .b <a <cB .a <c <bC .b <c <aD .c <a <b【解答】解:∵a =0.74<0.70=1, b =40.7>40=1, c =log 40.7<log 41=0, ∴c <a <b , 故选:D .二.多选题(共4小题)9.下列四个等式正确的是( ) A .lg (lg 10)=0 B .lg (lne )=0C .若lgx =10,则x =10D .若lnx =e ,则x =e 2【解答】解:对于A ,lg (lg 10)=lg 1=0,故A 正确; 对于B ,lg (lne )=lg 1=0,故B 正确; 对于C ,若lgx =10,则x =1010,故C 错误; 对于D ,若lnx =e ,则x =e e ,故D 错误. 故选:AB .10.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (1+x )=f (1﹣x ),当0≤x ≤1时,f (x )=x ,关于函数g (x )=|f (x )|+f (|x |),下列说法正确的是( ) A .g (x )为偶函数B.g(x)在(1,2)上单调递增C.g(x)在[2016,2020]上恰有三个零点D.g(x)的最大值为2【解答】解:易知函数g(x)的定义域为R,且g(﹣x)=|f(﹣x)|+f(|﹣x|)=|﹣f (x)|+f(|x|)=|f(x)|+f(|x|)=g(x),所以g(x)为偶函数,故A正确,因为f(1+x)=f(1﹣x),所以f(x)的图象关于直线x=1对称,又f(x)是奇函数,所以f(x)是周期为4的函数,其部分图象如下图所示:所以当x≥0时g(x)={2f(x),x∈[4k,2+4k]0,x∈(2+4k,4+4k],k∈N,当x∈(1,2)时,g(x)=2f(x),g(x)单调递减,故B错误,g(x)在[2016,2020]上零点的个数等价于g(x)在[0,4]上零点的个数,而g(x)在[0,4]上有无数个零点,故C错误,当x≥0时,易知g(x)的最大值为2,由偶函数的对称性可知,当x<0时,g(x)的最大值也为2,所以g(x)在整个定义域上的最大值为2,故D正确,故选:AD.11.若函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,则下列说法不正确的是()A.若f(a)•f(b)>0,则不存在实数c∈(a,b)使得f(c)=0B.若f(a)•f(b)<0,则只存在一个实数c∈(a,b)使得f(c)=0C.若f(a)•f(b)>0,则有可能存在实数c∈(a,b)使得f(c)=0D.若f(a)•f(b)<0,则有可能不存在实数c∈(a,b)使得f(c)=0【解答】解:一般地,如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f(a)•f(b)<0,那么函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=O,这个c也就是f(x)=0的根.根据该定理,能确定f(x)在(a,b)内有零点,但零点不一定唯一.所以,若f (a )•f (b )>0,则不存在实数c ∈(a ,b )使得f (c )=0,可能有零点.所以A 不正确.若f (a )•f (b )<0,则只存在一个实数c ∈(a ,b )使得f (c )=0,可能由多个零点.所以B 不正确;若f (a )•f (b )>0,则有可能存在实数c ∈(a ,b )使得f (c )=0,正确; 若f (a )•f (b )<0,则有可能不存在实数c ∈(a ,b )使得f (c )=0,错误; 故选:ABD .12.若a >0,且a ≠1,x ∈R ,y ∈R ,且xy >0,则下列各式不恒成立的是( ) A .log a x 2=2log a xB .log a x 2=2log a |x |C .log a (xy )=log a x +log a yD .log a (xy )=log a |x |+log a |y |【解答】解:A .x <0时,log a x 不存在,∴该选项错误; B .∵xy >0,∴|x |>0,∴log a x 2=2log a |x|,∴该选项正确; C .x <0时,log a x 不存在,∴该选项错误; D .∵xy >0,∴|x |>0,|y |>0,∴log a (xy )=log a |x |+log a |y |,∴该选项正确. 故选:BD .三.填空题(共4小题)13.设m =lg 2,n =lg 3,则102m ﹣n =43.【解答】解:m =lg 2,n =lg 3,∴10m =2,10n =3. 则102m ﹣n=(10m )210n =43. 故答案为:43.14.e 0+√(1−√2)2−816+2log 223=23.【解答】解:原式=1+(√2−1)﹣23×16+23=1+√2−1−√2+23=23,故答案为:23.15.log 314+log 312的值为 1 .【解答】解:原式=log 3(14×12)=log 33=1.故答案为:1.16.设函数f (x )=log a x (a >0,且a ≠1)满足f (27)=3,则f ﹣1(log 92)的值是 √2 .【解答】解:∵f (27)=3,即log a 27=3, ∴a =3, ∴f (x )=log 3x , ∴f ﹣1(x )=3x ,f ﹣1(log 92)=3log 92=3log 3√2=√2.四.解答题(共6小题)17.指数函数f (x )=a x 图象过点(﹣2,9). (1)求该函数的解析式; (2)求f (﹣1)及f (3); (3)若x >2,求其值域.【解答】解:(1)指数函数f (x )=a x 图象过点(﹣2,9), ∴a ﹣2=9,解得a =13,∴函数f (x )=(13)x ; (2)f (﹣1)=(13)−1=3, f (3)=(13)3=127;(3)若x >2,则f (x )=(13)x <19, 又(13)x >0,∴f (x )的值域为(0,19).18.计算:log 63+log 612+ln1e π+(√2020−√2019)0+(94)−12+√(3−π)2.【解答】解:原式=log 6(3×12)﹣lne π+1+(49)12+π﹣3,=1−π+2+23+π−3,=53 -1 19.已知常数a ∈R +,函数f (x )=x 2﹣ax +1(1)若a =3,解方程log 3f (x )=1+log 3(x −43);(2)设函数g (x )=[f (x )]12.若g (x )在[0,23]上单调递减,求a 的取值范围;(3)设集合A ={x |f (x )=x +a ﹣3,x ≥a ﹣1}的元素个数为n ,求n 关于a 的函数n (a )在R +的表达式.【解答】解:(1)a =3时f (x )=x 2﹣3x +1,所以方程为:log 3(x 2﹣3x +1)=log 3[3(x −43)]=log 3(3x ﹣4),所以可得:{x 2−3x +1=3x −4x −43>0x 2−3x +1>0解得:x =5或x =1(舍),所以方程的解为:x =5. (2)设函数g (x )=[f (x )]12.若g (x )在[0,23]上单调递减可得:f (x )>0,且f (x )在x ∈[0,23]单调递减,所以可得{a 2≥23f(23)≥0解得{a ≥43a ≤136,即43≤a ≤136 所以a 的取值范围为:[43,136];(3)x =﹣1显然不是方程x 2﹣ax +1=x +a ﹣3的解. 当x ≠﹣1时,原方程可变为a +3=x +1+6x+1, 令t =x +1∈[a ,+∞),则a +3=t +6t , 所以当0<a <2√6−3时,方程无解; 当a =2√6−3时,方程只有一解; 当2√6−3<a <√6时,方程有两解; 当a ≥√6时,方程只有一解.故n (a )={0,0<a <2√6−31,a =2√6−3或a ≥√62,2√6−3<a <√6.20.已知函数f(x)=x−6. (1)求函数f (x )的定义域; (2)若f (m )=8,求m 的值.【解答】解:(1)根据题意,函数f(x)=x−6, 则有x ﹣6>0,解可得x >6, 即函数的定义域为{x |x >6}; (2)若f (m )=8,即√m−6=8,解可得:m =7或55, 故m 的值为7或55.21.已知a ∈R ,函数f (x )={1−12x ,x >0(a −1)x +1,x ≤0. (1)证明:函数f (x )在(0,+∞)上单调递增; (2)求函数f (x )的零点.【解答】(1)证明:∀0<x 1<x 2,则0<2x 1<2x 2.∴f (x 1)﹣f (x 2)=1−12x 1−(1−12x 2)=2x1−2x22x 1+x 2<0,∴f (x 1)<f (x 2).∴函数f (x )在(0,+∞)上单调递增;(2)解:由(1)可知:函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,无零点; 当x ≤0时,f (x )=(a ﹣1)x +1,a >1时,函数f (x )单调递增,f (x )≤f (0)=1,存在一个零点,x =−1a−1; 当a =1时,f (x )=1,无零点;当a <1时,函数f (x )单调递减,f (x )≥f (0)=1,不存在一个零点. 22.已知函数f(x)=22x+122x+1+2m的定义域为R ,其图象关于点M(12,12)对称.(1)求常数m 的值;(2)若g(x)=log 2[1−f(x)]log 2[4−x f(x)]−2,求g (x )的零点 (3)若n ∈N *,求f(1n )+f(2n )+⋯+f(n−2n )+f(n−1n )+f(nn )−3n+26的值. 【解答】解:(1)∵f(x)=22x+122x+1+2m =4x4x +m的定义域为R ,∴m ≥0,由题意有f(x)+f(1−x)=4x 4x +m +41−x 41−x +m=1恒成立,⇒44+4x⋅m =m4x +m ⇒(4−m 2)4x =0,又m ≥0, ∴m =2;(2)由(1)知:f(x)=4x4x +2=2,即求log 2[1−f(x)]log 2[4−x f(x)]=2的解,∴log 2[1−f(x)]log 2[4−x f(x)]=log 224x+2log 214x +2=[log 2(4x +2)−1]log 2(4x +2),令log 2(4x +2)=t ,则原方程变为:t 2﹣t ﹣2=0, 解之得t =﹣1或t =2,当t =﹣1时,log 2(4x +2)=−1⇒4x =−32,无解, 当t =2时,log 2(4x +2)=2⇒4x =2⇒x =12, ∴g (x )的零点的零点为12;(3)由(1)知f (x )+f (1﹣x )=1,f(x)=4x4x +2,设ℎ(n)=f(1n )+f(2n )+f(3n )+⋯+f(n−1n )+f(nn), 可写成ℎ(n)=f(n−1n )+f(n−2n )+f(n−3n )+⋯+f(1n )+f(nn), 两式相加得2ℎ(n)=n −1+2f(nn )=n −1+2f(1)=3n+13, 所以ℎ(n)=3n+16, 所以f(1n )+f(2n )+⋯+f(n−2n )+f(n−1n )+f(nn )−3n+26=−16.。
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指数函数及其性质1.指数函数概念一般地,函数叫做指数函数,其中是自变量,函数的定义域为.2.指数函数函数性质:函数名称定义图象定义域值域过定点奇偶性单调性函数值的变化情况变化对图象的影响指数函数函数且叫做指数函数图象过定点,即当时,.非奇非偶在上是增函数在上是减函数在第一象限内,从逆时针方向看图象,逐渐增大;在第二象限内,从逆时针方向看图象,逐渐减小 .对数函数及其性质1.对数函数定义一般地,函数叫做对数函数,其中是自变量,函数的定义域.2.对数函数性质:函数名称定义函数对数函数且叫做对数函数图象定义域值域过定点奇偶性图象过定点,即当非奇非偶时,.单调性在上是增函数在上是减函数函数值的变化情况变化对图象的影响在第一象限内,从顺时针方向看图象,看图象,逐渐减小 .逐渐增大;在第四象限内,从顺时针方向指数函数习题一、选择题aa ≤ b,则函数 f ( x ) =1?2x 的图象大致为 ()1.定义运算 a ?b =>b a b2.函数 f ( x ) = x 2-bx + c 满足 f (1 + x ) =f (1 - x ) 且 f (0) =3,则 f ( b x ) 与 f ( c x ) 的大小关系是()xxA . f ( b ) ≤ f ( c ) x xB . f ( b ) ≥ f ( c )xxC . f ( b )> f ( c )D .大小关系随 x 的不同而不同3.函数 y = |2 x - 1| 在区间A . ( - 1,+∞ )C . ( - 1,1)( k - 1, k + 1) 内不单调,则 k 的取值范围是 ()B . ( -∞, 1)D . (0,2)4.设函数 f ( x ) =ln [( x -1)(2 -x)] 的定义域是 ,函数 ( ) = lg(x - 2x -1) 的定义域是 ,Ag xaB若 ?,则正数a 的取值范围 ()ABA . a >3B . a ≥ 3C . a > 5D . a ≥ 5.已知函数 f (x = 3- a x -3, x ≤ 7,若数列 { a n 满足 a n = f (n )(n ∈ * ,且 {a n }是递5 ) a x - 6, x >7. } N) 增数列,则实数a 的取值范围是 ()A . [ 9, 3)B . ( 9, 3) 44C . (2,3)D . (1,3)2x16.已知 a >0 且 a ≠ 1,f ( x ) = x - a ,当 x ∈ ( - 1,1) 时,均有 f ( x )< 2,则实数 a 的取值范围 是( )1 1 A . (0 , 2] ∪ [2 ,+∞ ) B . [ 4, 1) ∪ (1,4]11C . [ 2, 1) ∪ (1,2]D . (0 , 4) ∪ [4 ,+∞ )二、填空题xa7.函数 y = a ( a >0,且 a ≠ 1) 在 [1,2] 上的最大值比最小值大 2,则 a 的值是 ________.8.若曲线 | y | = 2 x + 1 与直线 y =b 没有公共点,则b 的取值范围是 ________.| x|的定义域为9. (2011 ·滨州模拟 ) 定义:区间 [x 1,x 2 ]( x 1<x 2) 的长度为 x 2- x 1. 已知函数 y = 2 [a , b] ,值域为 [1,2] ,则区间 [a , b] 的长度的最大值与最小值的差为 ________.三、解答题10.求函数y=2x2 3x 4 的定义域、值域和单调区间.11.(2011 ·银川模拟 ) 若函数y=a2x+ 2a x-1( a>0 且a≠ 1) 在x∈ [- 1,1]上的最大值为14,求a 的值.12.已知函数f (x) = 3x,(a+ 2) = 18, (x) =λ·3ax-4x的定义域为 [0,1] .f g(1)求 a 的值;(2) 若函数g( x) 在区间 [0,1] 上是单调递减函数,求实数λ的取值范围.1. 解析:由? = a a≤ b x2x x≤0,b a>b x>0 .1答案: A2. 解析:∵f (1 +x) =f (1 -x) ,∴f ( x) 的对称轴为直线x=1,由此得 b=2.又 f (0)=3,∴c=3.∴f ( x)在(-∞,1)上递减,在(1,+∞)上递增.x≥2x≥ 1,∴ (3 x) ≥(2 x) .若 x≥0,则3f f若 x<0,则3x<2x<1,∴f (3x)> f (2x).∴f (3x)≥ f (2x).答案: A3.解析:由于函数 y=|2x-1|在(-∞,0)内单调递减,在(0,+∞)内单调递增,而函数在区间 ( k- 1,k+ 1) 内不单调,所以有答案: Ck-1<0<k+1,解得-1<k<1.4.解析:由题意得: A=(1,2)x x>1x x>1在(1,2)上恒成立,即,a- 2且 a>2,由 A? B知 a- 2x x上恒成立,令x x xln a-2xln2>0 ,所以函数a-2 - 1>0 在 (1,2)u( x)=a- 2- 1,则u′( x) =au ( x ) 在 (1,2) 上单调递增,则 u ( x )> u (1) = a - 3,即 a ≥ 3.答案: B*f ( n ) 为增函数,5. 解析: 数列 { a } 满足 a = f ( n )( n ∈ N ) ,则函数nna >18- 6- ) × 7- 3,所以 3- a >0注意 a>(3,解得 2<a <3.aa8-6> 3- a × 7-3答案: C1 2x1 21 x x21的图象,6. 解析: f ( x )<? x -a < ? x - <a ,考查函数 y = a与 y =x - 2222当 a >1 时,必有 a-1≥1,即 1<a ≤ 2,21 1当 0<a <1 时,必有 a ≥ ,即 ≤a <1,2 2 1 综上, 2≤ a <1 或 1<a ≤ 2. 答案: C7. 解析: 当 a >1 时, y x在 [1,2] 上单调递增,故 2a3x= a a - a = ,得 a = . 当 0<a <1 时, y = a2 22a在 [1,2] 上单调递减,故 a -a = 2,得 a = 2. 故 a =2或 2.1131 3答案: 2或28. 解析: 分别作出两个函数的图象,通过图象的交点个数来判断参数的取值范围.x+1 与直线 y = b 的图象如图所示,由图象可得:如果x+ 1 与直线 y = b曲线 | y | = 2 | y | = 2没有公共点,则 b 应满足的条件是 b ∈ [- 1,1] .答案: [- 1,1]9. 解析: 如图满足条件的区间 [a , b] ,当 a =- 1, b = 0 或 a = 0, b = 1 时区间长度最小,最小值为 1,当 a =- 1,b = 1 时区间长度最大,最大值为2,故其差为 1.答案: 110. 解: 要使函数有意义,则只需- x 2-3x + 4≥ 0,即 x 2+ 3x -4≤ 0,解得- 4≤ x ≤ 1.∴函数的定义域为 { x | -4≤ x ≤ 1} .223225 令 t =- x - 3x + 4,则 t =- x - 3x + 4=- ( x + ) +4,2253∴当-4≤ x ≤ 1 时, t max = 4 ,此时 x =- 2, t min = 0,此时 x =- 4 或 x =1.∴0≤t ≤ 25 . ∴0≤ -x 2- 3x + 4≤ 5 .4 2∴函数 y = ( 1)x 23 x4的值域为 [ 2 , 1] .8223 225由 t =- x - 3x + 4=- ( x + )+4( - 4≤ x ≤ 1) 可知,23当- 4≤ x ≤- 2时, t 是增函数,3当- 2≤ x ≤1 时, t 是减函数.根据复合函数的单调性知:y = ( 1 )x 23 x 4在 [ - 4,- 3 3] 上是减函数,在 [ - ,1] 上是增函数.22 233∴函数的单调增区间是 [ - 2, 1] ,单调减区间是 [ - 4,- 2] . 11. 解: 令x22tt >0y= t+ 2t1= ( t+ 1)2,其对称轴为t =- 1.该二次函数a = ,∴ ,则--在[ - 1,+ ∞ ) 上是增函数.x12①若 a >1,∵x ∈ [ - 1,1] ,∴t = a ∈ [ a , a ] ,故当 t = a ,即 x =1 时, y max =a + 2a - 1=14,解得 a = 3( a =- 5 舍去 ) .②若 0<a <1,∵x ∈ [ - 1,1] ,∴ = x∈1 1=-时,a [ a , ] ,故当 t = ,即 1t a ax12y max = (a + 1) - 2= 14.11∴a =3或- 5( 舍去 ) .1综上可得 a = 3 或 3.12. 解: 法一: (1) 由已知得 a2 aa =log 32.3 += 18? 3 = 2?(2) 此时 g ( x ) = λ·2x - 4 x ,设 0≤ x 1<x 2≤ 1,因为 g ( x ) 在区间 [0,1] 上是单调减函数,所以 g ( x ) - g ( x ) = (2 x - 2x )( λ- 2x - 2x )>0 恒成立,即 λ<2x + 2x 恒成立.1 2 1 2 2 1 2 1由于 2x 2+ 2x 1>2 + 2 = 2,所以实数 λ的取值范围是λ≤ 2.法二: (1) 同法一.(2) 此时 g ( x ) = λ·2x - 4x ,因为 g ( x ) 在区间 [0,1] 上是单调减函数,所以有 g ′( x ) = λln2 ·2x - ln4 ·4x = ln2 [- 2 ·(2x )2+ λ·2x] ≤0 成立.x2 设 2 = u ∈ [1,2] ,上式成立等价于-2u+ λu ≤0 恒成立.因为 u ∈ [1,2] ,只需 λ≤2u 恒成立,所以实数 λ的取值范围是λ≤ 2.对数与对数函数同步练习一、选择题1、已知 3a2 ,那么 log3 8 2log 3 6 用 a 表示是()A 、 a 2B 、 5a2C 、 3a (1 a)2D 、 3a a 22、 2log a (M 2N ) log a Mlog a N ,则M的值为()A 、1NB 、4C 、1D 、 4 或 1413 、 已 知 x 2 y 2 1, x0, y 0 , 且 log a (1 x) m,log a n,则 log a y 等 于1 x()A 、 m nB 、 m nC 、 1m nD 、 1m n224、如果方程 lg 2 x (lg5lg 7)lgx lg5 glg 7 0 的两根是 ,,则 g的值是()A 、 lg5 glg 7B 、 lg35C 、 35D 、13515、已知 log 7[log 3 (log 2 x)] 0,那么 x2等于( )A 、1B 、13 C 、1D 、1322 2336、函数 ylg2 1 的图像关于()1 xA 、 x 轴对称B 、 y 轴对称C 、原点对称D 、直线 yx 对称7、函数 ylog (2 x 1) 3x2 的定义域是()A 、 2,1 U 1,B 、 1,1 U 1,32C 、 2,D 、 1,328、函数 ylog 1 (x 2 6x17) 的值域是()2A 、 RB 、 8,C 、, 3D 、 3,9、若 log m 9 log n 9 0 ,那么 m, n 满足的条件是( )A 、 m n 1B 、 n m 1C 、 0 n m 1D 、 0 m n 110、 log a 2 1,则 a 的取值范围是()3A 、 0, 2U 1,B 、 2,C 、 2,1D 、 0, 2U 2,3333 311、下列函数中,在 0,2 上为增函数的是()A 、 ylog 1 ( x1)B 、 y log 2 x 2 12C 、 ylog 2 1D 、 ylog 1 ( x 2 4x 5)x212、已知 g( x) log a x+1 ( a 0且a 1) 在 10, 上有 g( x)0 ,则 f ( x)a x 1 是( )A 、在 ,0上是增加的 B 、在 ,0 上是减少的C 、在, 1 上是增加的D 、在,0 上是减少的二、填空题13、若 log a 2 m,log a 3 n, a 2 m n 。
(完整版)指数函数与对数函数高考题(含答案)

指数函数与对数函数高考题1、(2009湖南文)2log 2的值为()A .2B .2C .12D .122、(2012安徽文)23log 9log 4()A .14B .12C .D .3、(2009全国Ⅱ文)设2lg ,(lg ),lg ,ae be ce 则() A.abc B.acb C.c a b D.cba4、(2009广东理)若函数()yf x 是函数(0,1)xy a aa且的反函数,其图像经过点(,)a a ,则()f x ()A. 2log xB. 12log xC. 12xD. 2x5、(2009四川文)函数)(21R xyx 的反函数是()A. )0(log 12x x yB. )1)(1(log 2x x yC. )0(log 12xx yD. )1)(1(log 2xx y6、(2009全国Ⅱ理)设323log ,log 3,log 2a bc ,则()A. abcB. a cbC. bacD. bca7、(2009天津文)设3.02131)21(,3log ,2log cba,则()A.c baB.b c a C.a cb D .ca b 8、(2009湖南理) 若2log a <0,1()2b>1,则()A .a >1,b >0B .a >1,b <0 C. 0<a <1, b >0 D. 0<a <1, b<09、(2009江苏)已知集合2log 2,(,)Ax xB a ,若A B 则实数a 的取值范围是(,)c ,其中c =10、(2010辽宁文)设25abm ,且112ab,则m ()A.10B.10C.20D.10011、(2010全国文)函数)1)(1ln(1xx y的反函数是( )A.y=1x e -1(x>0)B. y=1x e+1(x>0) C. y=1x e-1(x R) D.y=1x e+1 (xR)12、(2012上海文)方程03241x x的解是_________ .13、(2011四川理)计算21100)25lg 41(lg _______ .14、(2011江苏)函数)12(log )(5x x f 的单调增区间是__________。
(精选试题附答案)高中数学第四章指数函数与对数函数真题

(名师选题)(精选试题附答案)高中数学第四章指数函数与对数函数真题单选题1、设a=log2π,b=log6π,则()A.a−b<0<ab B.ab<0<a−bC.0<ab<a−b D.0<a−b<ab答案:D分析:根据对数函数的性质可得a−b>0,ab>0,1b −1a<1,由此可判断得选项.解:因为a=log2π>log22=1,0=log61<b=log6π<log66=1,所以a>1,0<b<1,所以a−b>0,ab>0,故排除A、B选项;又1b −1a=a−bab=logπ6−logπ2=logπ3<logππ<1,且ab>0,所以0<a−b<ab,故选:D.2、若函数f(x)=x3+x2−2x−2的一个正零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据如下:那么方程x3+x2−2x−2=0的一个近似根(精确度0.1)为().A.1.2B.1.4C.1.3D.1.5答案:B分析:根据二分法求零点的步骤以及精确度可求得结果.解:因为f(1)<0,f(1.5)>0,所以f(1)f(1.5)<0,所以函数在(1,1.5)内有零点,因为1.5−1=0.5>0.1,所以不满足精确度0.1;因为f(1.25)<0,所以f(1.25)f(1.5)<0,所以函数在(1.25,1.5)内有零点,因为1.5−1.25=0.25>0.1,所以不满足精确度0.1;因为f(1.375)<0,所以f(1.375)f(1.5)<0,所以函数在(1.375,1.5)内有零点,因为1.5−1.375=0.125>0.1,所以不满足精确度0.1;因为f(1.4375)>0,所以f(1.4375)f(1.375)<0,所以函数在(1.375,1.4375)内有零点,因为1.4375−1.375=0.0625<0.1,所以满足精确度0.1;所以方程x 3+x 2−2x −2=0的一个近似根(精确度0.05)是区间(1.375,1.4375)内的任意一个值(包括端点值),根据四个选项可知选B . 故选:B3、已知55<84,134<85.设a =log 53,b =log 85,c =log 138,则( ) A .a <b <c B .b <a <c C .b <c <a D .c <a <b 答案:A分析:由题意可得a 、b 、c ∈(0,1),利用作商法以及基本不等式可得出a 、b 的大小关系,由b =log 85,得8b =5,结合55<84可得出b <45,由c =log 138,得13c =8,结合134<85,可得出c >45,综合可得出a 、b 、c 的大小关系.由题意可知a 、b 、c ∈(0,1),a b =log 53log 85=lg3lg5⋅lg8lg5<1(lg5)2⋅(lg3+lg82)2=(lg3+lg82lg5)2=(lg24lg25)2<1,∴a <b ;由b =log 85,得8b =5,由55<84,得85b <84,∴5b <4,可得b <45; 由c =log 138,得13c =8,由134<85,得134<135c ,∴5c >4,可得c >45.综上所述,a <b <c . 故选:A.小提示:本题考查对数式的大小比较,涉及基本不等式、对数式与指数式的互化以及指数函数单调性的应用,考查推理能力,属于中等题.4、已知函数f (x )={a +a x ,x ≥03+(a −1)x,x <0(a >0 且a ≠1),则“a ≥3”是“f (x )在R 上单调递增”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案:A分析:先由f(x)在R 上单调递增求得a 的取值范围,再利用充分条件,必要条件的定义即得. 若f(x)在R 上单调递增, 则{a >1a −1>0a +1≥3 , 所以a ≥2,由“a ≥3”可推出“a ≥2”,但由“a ≥2”推不出 “a ≥3”, 所以“a ≥3”是“f(x)在R 上单调递增”的充分不必要条件. 故选:A.5、已知9m =10,a =10m −11,b =8m −9,则( ) A .a >0>b B .a >b >0C .b >a >0D .b >0>a 答案:A分析:法一:根据指对互化以及对数函数的单调性即可知m =log 910>1,再利用基本不等式,换底公式可得m >lg11,log 89>m ,然后由指数函数的单调性即可解出. [方法一]:(指对数函数性质) 由9m =10可得m =log 910=lg10lg9>1,而lg9lg11<(lg9+lg112)2=(lg992)2<1=(lg10)2,所以lg10lg9>lg11lg10,即m >lg11,所以a =10m −11>10lg11−11=0.又lg8lg10<(lg8+lg102)2=(lg802)2<(lg9)2,所以lg9lg8>lg10lg9,即log 89>m ,所以b =8m −9<8log 89−9=0.综上,a >0>b . [方法二]:【最优解】(构造函数) 由9m =10,可得m =log 910∈(1,1.5).根据a,b 的形式构造函数f(x)=x m −x −1(x >1) ,则f ′(x)=mx m−1−1, 令f ′(x)=0,解得x 0=m11−m,由m =log 910∈(1,1.5) 知x 0∈(0,1) .f(x)在(1,+∞)上单调递增,所以f(10)>f(8),即a>b,又因为f(9)=9log910−10=0,所以a>0>b .故选:A.【整体点评】法一:通过基本不等式和换底公式以及对数函数的单调性比较,方法直接常用,属于通性通法;法二:利用a,b的形式构造函数f(x)=x m−x−1(x>1),根据函数的单调性得出大小关系,简单明了,是该题的最优解.6、已知函数f(x)={2,x>mx2+4x+2,x≤m,若方程f(x)−x=0恰有三个根,那么实数m的取值范围是()A.[−1,2)B.[−1,2]C.[2,+∞)D.(−∞,−1]答案:A分析:由题意得,函数y=f(x)与函数y=x有三个不同的交点,结合图象可得出结果.解:由题意可得,直线y=x与函数f(x)=2(x>m)至多有一个交点,而直线y=x与函数f(x)=x2+4x+2(x≤m)至多两个交点,函数y=f(x)与函数y=x有三个不同的交点,则只需要满足直线y=x与函数f(x)=2(x>m)有一个交点直线y=x与函数f(x)=x2+4x+2(x≤m)有两个交点即可,如图所示,y=x与函数f(x)=x2+4x+2的图象交点为A(−2,−2),B(−1,−1),故有m≥−1.而当m≥2时,直线y=x和射线y=2(x>m)无交点,故实数m的取值范围是[−1,2).故选:A.7、已知x ,y ,z 都是大于1的正数,m >0,log x m =24,log y m =40,log xyz m =12,则log z m 的值为( ) A .160B .60C .2003D .320答案:B分析:根据换底公式将log x m =24,log y m =40,log xyz m =12,化为log m x =124,log m y =140,log m xyz =112,再根据同底数的对数的加减法运算即可得解. 解:因为log x m =24,log y m =40,log xyz m =12, 所以log m x =124,log m y =140,log m xyz =112,即log m x +log m y +log m z =112,∴log m x =112−log m y −log m z =112−124−140=160, ∴log z m =60. 故选:B .8、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)=√x3为R上的增函数,符合题意,故选:D.9、已知函数f(x)={a x,x<0(a−3)x+4a,x≥0满足对任意x1≠x2,都有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0成立,则a的取值范围为()A.(0,14]B.(0,1)C.[14,1)D.(0,3)答案:A分析:根据给定不等式可得函数f(x)为减函数,再利用分段函数单调性列出限制条件求解即得.因对任意x1≠x2,都有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0成立,不妨令x1<x2,则f(x1)>f(x2),于是可得f(x)为R上的减函数,则函数y=a x在(−∞,0)上是减函数,有0<a<1,函数y=(a−3)x+4a在[0,+∞)上是减函数,有a−3<0,即a<3,并且满足:a0≥f(0),即4a≤1,解和a≤14,综上得0<a≤14,所以a的取值范围为(0,14].故选:A10、如图所示,函数y=|2x−2|的图像是()A.B.C.D.答案:B分析:将原函数变形为分段函数,根据x=1及x≠1时的函数值即可得解.∵y=|2x−2|={2x−2,x≥12−2x,x<1,∴x=1时,y=0,x≠1时,y>0. 故选:B.填空题11、化简:(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)(1+122)(1+12)=________.答案:2−1263分析:分析式子可以发现,若在结尾乘以一个(1−12),则可以从后到前逐步使用平方差公式进行计算,为保证恒等计算,在原式末尾乘以(1−12)×2即可﹒原式=(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)(1+122)(1+12)×(1−12)×2=(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)(1+122)×(1−122)×2 =(1+1232)(1+1216)(1+128)(1+124)×(1−124)×2=(1+1232)(1+1216)(1+128)×(1−128)×2=(1+1232)(1+1216)×(1−1216)×2=(1+1232)×(1−1232)×2=(1−1264)×2=2−1263所以答案是:2−1263﹒12、不等式log4x≤12的解集为___________.答案:(0,2]分析:根据对数函数的单调性解不等式即可. 由题设,可得:log 4x ≤log 4412,则0<x ≤412=2, ∴不等式解集为(0,2]. 所以答案是:(0,2].13、在用二分法求函数f (x )的零点近似值时,若第一次所取区间为[−2,6],则第三次所取区间可能是______.(写出一个符合条件的区间即可) 答案:[−2,0]或[0,2]或[2,4]或[4,6](写一个即可). 分析:根据二分法的概念,可求得结果.第一次所取区间为[−2,6],则第二次所取区间可能是[−2,2],[2,6];第三次所取区间可能是[−2,0],[0,2],[2,4],[4,6].所以答案是:[−2,0]或[0,2]或[2,4]或[4,6](写一个即可).14、设函数f(x)={2x +1,x ≤0|lgx |,x >0,若关于x 的方程f 2(x )−af (x )+2=0恰有6个不同的实数解,则实数a 的取值范围为______. 答案:(2√2,3)分析:作出函数f(x)的图象,令f(x)=t ,结合图象可得,方程t 2−at +2=0在(1,2]内有两个不同的实数根,然后利用二次函数的性质即得;作出函数f(x)={2x +1,x ≤0|lgx |,x >0的大致图象,令f (x )=t ,因为f 2(x )−af (x )+2=0恰有6个不同的实数解, 所以g (t )=t 2−at +2=0在区间(1,2]上有2个不同的实数解,∴{Δ=a 2−8>01<a2<2g (1)=3−a >0g (2)=6−2a ≥0 , 解得2√2<a <3,∴实数a 的取值范围为(2√2,3). 所以答案是:(2√2,3).15、函数y =log a (kx −5)+b (a >0且a ≠1)恒过定点(2,2),则k +b =______. 答案:5分析:根据对数函数的图象与性质,列出方程组,即可求解. 由题意,函数y =log a (kx −5)+b 恒过定点(2,2),可得{2k −5=1b =2 ,解得k =3,b =2,所以k +b =3+2=5.所以答案是:5. 解答题16、(1)计算:(1100)−12−√(1−√2)2−8×(√5−√3)0+816;(2)已知x +x −1=4,求x 12+x −12. 答案:(1)3;(2)x 12+x −12=√6.分析:(1)根据指数幂的运算法则进行计算,求得答案; (2)先判断出x >0,然后将x 12+x −12平方后结合条件求得答案. (1)原式=[(100)−1]−12−(√2−1)−8+(23)16,=10012−√2+1−8+212=10+1−8=3.(2)由于x +x−1=4>0,所以x >0,(x 12+x −12)2=x +x −1+2=6,所以x 12+x −12=√6.17、(1)证明对数换底公式:log b N =log a N log a b(其中a >0且a ≠1,b >0且b ≠1,N >0)(2)已知log 32=m ,试用m 表示log 3218. 答案:(1)证明见解析;(2)log 3218=2+m 5m.分析:(1)将对数式转化为指数式,然后两边取对数,利用对数函数的应算法则,即可证明. (2)利用换底公式将等号左边化为以3为底的对数,然后根据对数运算法则化简即得. (1)设log b N =x ,写成指数式b x =N . 两边取以a 为底的对数,得xlog a b =log a N .因为b >0,b ≠1,log a b ≠0,因此上式两边可除以log a b ,得x =log a N log a b.所以,log b N =log a N log a b.(2)log 3218=log 318log 332=log 332+log 32log 325=2+log 325log 32=2+m 5m.小提示:本题考查换底公式的证明和应用,属基础题,关键是将对数式转化为指数式,然后两边取对数,利用对数函数的应算法则,即可证明. 18、已知函数f (x )=a x −1a x +1(a >0,且a ≠1). (1)若f (2)=35,求f (x )解析式; (2)讨论f (x )奇偶性.答案:(1)f (x )=2x −12x +1;(2)奇函数.分析:(1)根据f (2)=35,求函数的解析式;(2)化简f (−x ),再判断函数的奇偶性. 解:(1)∵f (x )=a x −1a x +1,f (2)=35.即a 2−1a 2+1=35,∴a =2.即f (x )=2x −12x +1.(2)因为f (x )的定义域为R ,且f (−x )=a −x −1a −x +1=1−a x1+a x =−f (x ),所以f (x )是奇函数.19、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?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BC =(50−2x)m ,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S =x(50−2x),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BC =(50−2x)m ,由题意得,x(50−2x)=300,解得x 1=15,x 2=10,∵50−2x ≤25,∴x ≥12.5,∴x=15,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,S=x(50−2x)=−2x2+50x=−2(x−12.5)2+312.5,12.5≤x<25∴x=12.5时,S取得最大值,此时,S=312.5,所以,当x为12.5米时,S有最大值,最大值是312.5平方米.。
深圳文成学校必修一第三单元《指数函数和对数函数》检测题(含答案解析)

一、选择题1.设a ,b ,c 为正数,且3a =4b =6c ,则有( ) A .111c a b=+ B .221c a b=+ C .122c a b=+ D .212c a b=+ 2.函数()212()log 23f x x x =--+单调减区间为( )A .(,1]-∞-B .(3,1]--C .[)1,1-D .[)1-+∞, 3.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 >3x4.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3()22x f x =+,则111357(1)432234f f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++++= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭( ) A .212 B .214C .7D .1526.函数1()1x f x a +=-恒过定点( )A .(1,1)B .(1,1)-C .(1,0)-D .(1,1)--7.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 <c8.已知235log log log 0x y z ==<,则2x 、3y 、5z的大小排序为A .235x y z <<B .325y x z<<C .523z x y <<D .532z y x<<9.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 >>10.函数()log (2)a f x ax =-(0a >且1a ≠)在[]0,3上为增函数,则实数a 的取值范围是( )A .2,13⎛⎫⎪⎝⎭B .(0,1)C .20,3⎛⎫ ⎪⎝⎭D .[)3,+∞ 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.现有下列四个结论:①若25a b m ==且a b =时,则1m =; ②若236log log log a b c ==,则c ab =;③对函数()3xf x =定义域内任意的1x ,都存在唯一的2x ,使得()()121f x f x ⋅=成立;④存在实数a ,使得函数()()2ln g x x ax a =++的定义域和值域均为R .其中所有正确结论的序号是_________.14.()()2lg 45f x x x =--+的单调递增区间为______.15.函数()()12log 13y x x =-+的递增区间为______.16.给定函数y =f (x ),设集合A ={x |y =f (x )},B ={y |y =f (x )}.若对于∀x ∈A ,∃y ∈B ,使得x +y =0成立,则称函数f (x )具有性质P .给出下列三个函数:①1y x =;②12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭;③y =lgx .其中,具有性质P 的函数的序号是_____. 17.给出下列命题:①函数2x y =与2log y x =互为反函数,其图象关于直线y x =对称; ②已知函数2(1)21f x x x -=-+,则(5)26f =;③当0a >且1a ≠时,函数()log (2)3a f x x =--的图像必过定点(3,3)-; ④用二分法求函数()ln 26f x x x =+-在区间(2,3)内的零点近似值,至少经过3次二分后精确度达到0.1;⑤函数2()2x f x x =-的零点有2个. 其中所有正确命题....的序号是______ 18.已知1a b >>,若10log log 3a b b a +=,b a a b =,则ab =___________. 19.已知3(1)4,1()1,1a a x a x f x og x x -+<⎧=⎨≥⎩是R 上的减函数,那么a 的取值范围是__________.20.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()2221log 2m x f x x-=-(0m >且1m ≠) (1)求()f x 的解析式;(2)判断函数()f x 的奇偶性,并说明理由;(3)若关于x 的方程()1log m f x x =+有解,求m 的取值范围. 22.已知函数()3lg3xf x x+=-. (1)求函数()f x 的定义域;(2)判断函数()f x 的奇偶性,并说明理由. 23.已知函数()22x x f x k -=+. (1)若()f x 为偶函数,求实数k 的值;(2)若()4f x 在2[log x m ∈,2log (2)](m m +为大于0的常数)上恒成立,求实数k 的最小值.24.分别计算下列数值:(1)1lg3lg94lg81lg 27+--;(2)已知()1401x xx -+=<<,求221122x x x x---+.25.已知函数210(),22,01xx ax a x f x a a x ⎧+--≤<=⎨-≤≤⎩,其中a >0且a ≠1. (1)当12a =时,求f (x )的值域; (2)函数y =f (x )能否成为定义域上的单调函数,如果能,则求出实数a 的范围;如果不能,则给出理由;(3)()2f x -在其定义域上恒成立,求实数a 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】首先根据指对互化求出,,a b c ,再根据换底公式表示111,,a b c,最后根据对数运算法则化简. 【详解】设3a =4b =6c =k , 则a =log 3k , b =log 4k , c =log 6k , ∴311log 3log k a k ==, 同理1log 4k b =,1log 6k c=, 而11log 2,log 3log 22k k k b c ==+, ∴1112c a b =+,即221c a b =+. 故选:B 【点睛】本题考查指对数运算,换底公式,以及对数运算的性质,关键是灵活应用对数运算公式,公式1log log a b b a=是关键. 2.B解析:B【分析】根据复合函数的单调性可知,()()212log 23f x x x =--+的单调减区间为223t x x =--+在定义域上的单调增区间.再根据一元二次函数的单调性求单调增区间即可. 【详解】解:函数()()212log 23f x x x =--+的定义域为()3,1-令223t x x =--+,则()12log g t t =为单调递减函数,由复合函数的单调性可知:()f x 的单调递减区间为223t x x =--+在()3,1-上的单调增区间.()222314t x x x =--+=-++,对称轴为1x =-,开口向下,所以223t x x =--+的单调增区间为(]3,1--. 故选:B. 【点睛】本题考查复合函数的单调性,属于中档题. 方法点睛:(1)先求出函数的定义域; (2)判断外层函数的单调性;(3)根据复合函数同增异减的原则,判断要求的内层函数的单调性; (4)求出单调区间.3.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.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.B解析:B 【分析】先利用解析式计算3()(2)2f x f x +-=,再计算和式即可得到结果. 【详解】 因为3()22xf x =+, 所以2332(2)22224xx x f x -⋅-==+⋅+,()3323()(2)222222x x x f x f x ⋅+-=+=++. 故1113573321(1)34322342224f f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++++=⨯+=⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 故选:B. 【点睛】本题解题关键是通过指数式运算计算3()(2)2f x f x +-=,再配对求和即解决问题.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.7.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.8.A解析:A 【解析】x y z ,, 为正实数,且235log log log 0x y z ==<,111235235k k k x y z ---∴===,,,可得:1112352131,51k kk x y z ---=>=>=>,. 即10k -> 因为函数1kf x x -=() 单调递增,∴235x y z<<.故选A.9.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 .解析:C 【分析】根据对数函数性质与复合函数的单调性求解. 【详解】因为0a >且1a ≠,令2t ax =-,所以函数2t ax =-在[]0,3上为减函数, 所以函数log a y t =应是减函数,()f x 才可能是增函数, ∴01a <<,因为函数()f x 在[]0,3上为增函数, 由对数函数性质知230a ->,即23<a , 综上023a <<. 故选:C . 【点睛】本题考查复合函数的单调性,掌握对数函数性质是解题关键,考查逻辑思维能力和计算能力,属于常考题.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13.①②③【分析】利用换底公式结合求得的值可判断①的正误;设利用对数与指数的互化以及指数的运算性质可判断②的正误;由求得可判断③的正误;求出函数的定义域值域分别为时对应的实数的取值范围可判断④的正误【详解析:①②③ 【分析】利用换底公式结合a b =,求得m 的值,可判断①的正误;设236log log log a b c t ===,利用对数与指数的互化以及指数的运算性质可判断②的正误;由()()121f x f x ⋅=求得21x x =-,可判断③的正误;求出函数()g x 的定义域、值域分别为R 时,对应的实数a 的取值范围,可判断④的正误. 【详解】对于①,由于250a b m ==>,可得2lg log lg 2m a m ==,5lg log lg 5mb m ==, 由于a b =可得lg lg lg 2lg 5m m=,则lg 0m =,解得1m =,①正确; 对于②,设236log log log a b c t ===,可得2t a =,3t b =,6t c =,则236t t t ab c =⋅==,②正确;对于③,对任意的1x R ∈,则()()1212123331xxx x f x f x +⋅=⋅==,120x x ∴+=,可得21x x =-,③正确;对于④,若函数()()2ln g x x ax a =++的定义域为R ,对于函数2y x ax a =++,240a a ∆=-<,解得01a <<;若函数()()2ln g x x ax a =++的值域为R ,则函数2y x ax a =++的值域包含()0,∞+,则240a a ∆=-≥,解得0a ≤或1a ≥.所以,不存在实数a ,使得函数()()2ln g x x ax a =++的定义域和值域均为R ,④错误.故答案为:①②③.【点睛】关键点点睛:解本题第④问的关键点在于找到函数()()2ln g x x ax a =++的定义域为R的等价条件∆<0;函数()()2ln g x x ax a =++的值域为R 的等价条件0∆≥.14.【分析】由复合函数的单调性只需求出的增区间即可【详解】令则由与复合而成因为在上单调递增且在上单调递增所以由复合函数的单调性知在上单调递增故答案为:【点睛】本题主要考查了复合函数的单调性对数函数的单调 解析:(]5,2--【分析】由复合函数的单调性,只需求出245t x x =--+的增区间即可. 【详解】令245t x x =--+,则()()2lg 45f x x x =--+由lg y t =与245t x x =--+复合而成,因为lg y t =在(0,)t ∈+∞上单调递增,且245(0)t x x t =--+>在(5,2]x ∈--上单调递增,所以由复合函数的单调性知,()()2lg 45f x x x =--+在(5,2]x ∈--上单调递增.故答案为:(]5,2-- 【点睛】本题主要考查了复合函数的单调性,对数函数的单调性,二次函数的单调性,属于中档题.15.【分析】首先求出函数的定义域再根据复合函数的单调性计算可得【详解】解:则解得即函数的定义域为令则因为在上单调递增在上单调递减;在定义域上单调递减根据复合函数的单调性同增异减可知函数在上单调递增故答案 解析:()1,1-【分析】首先求出函数的定义域,再根据复合函数的单调性计算可得. 【详解】 解:()()12log 13y x x =-+则()()130x x -+>解得31x -<<即函数的定义域为()3,1- 令()()()()21314t x x x x =-+=-++,()3,1x ∈-,则12logy t =因为()t x 在()3,1--上单调递增,在()1,1-上单调递减;12log y t =在定义域上单调递减根据复合函数的单调性“同增异减”可知函数()()12log 13y x x =-+在()1,1-上单调递增故答案为:()1,1-【点睛】本题考查复合函数的单调区间的计算,属于基础题.16.①③【分析】A 即为函数的定义域B 即为函数的值域求出每个函数的定义域及值域直接判断即可【详解】对①A =(﹣∞0)∪(0+∞)B =(﹣∞0)∪(0+∞)显然对于∀x ∈A ∃y ∈B 使得x+y =0成立即具有性解析:①③【分析】A 即为函数的定义域,B 即为函数的值域,求出每个函数的定义域及值域,直接判断即可.【详解】对①,A = (﹣∞,0)∪ (0,+∞),B = (﹣∞,0)∪ (0,+∞),显然对于∀x ∈A ,∃y ∈B ,使得x +y =0成立,即具有性质P ;对②,A =R ,B = (0,+∞),当x >0时,不存在y ∈B ,使得x +y =0成立,即不具有性质P ;对③,A = (0,+∞),B =R ,显然对于∀x ∈A ,∃y ∈B ,使得x +y =0成立,即具有性质P ; 故答案为:①③.【点睛】本题以新定义为载体,旨在考查函数的定义域及值域,属于基础题.17.①③【分析】①求解出的反函数再根据反函数的特点进行判断;②采用换元法求解出的解析式由此计算出的值并进行判断;③分析当对数式的真数为时此时的值由此确定出函数所过定点并进行判断;④根据每经过一次操作区间 解析:①③【分析】①求解出2x y =的反函数,再根据反函数的特点进行判断;②采用换元法求解出()f x 的解析式,由此计算出()5f 的值并进行判断;③分析当对数式的真数为1时,此时,x y 的值,由此确定出函数所过定点并进行判断; ④根据每经过一次操作区间长度变为原来的一半,由此列出关于次数的不等式,求解出次数的范围并进行判断;⑤根据()()2,4f f 的值以及零点的存在性定理进行判断.【详解】①令2y x =,所以2log y x =,所以函数2x y =与2log y x =互为反函数,则图象关于y x =对称,故正确;②令1x t -=,则1x t =+,所以()()()221211f t t t t =+-++=,所以()2f x x =,所以()525f =,故错误;③令21x -=,所以3x =,所以()3log 133a f =-=-,所以()f x 过定点()3,3-,故正确;④因为区间()2,3的长度为1,经过n 次操作过后区间长度变为12n ,所以10.12n ≤,所以4n ≥,故错误;⑤因为()()22422220,4240f f =-==-=,且()()()21011210,020102f f --=--=-<=-=>, 所以()f x 在()1,0-上有零点,所以()f x 的零点至少有3个,故错误;故答案为:①③.【点睛】结论点睛:(1)同底数的指数函数和对数函数互为反函数,图象关于y x =对称;(2)形如()()()log 0,1a f x g x b a a =+>≠的图象过定点问题,可考虑令()1g x =,由此求解出x 的值,从而对应的()f x 的值可求,则定点坐标可求;(3)利用二分法求解函数零点的近似值时,每进行一次操作,区间长度会变为原来的一半. 18.9【分析】由对数的运算性质解并整理得由可求出的值【详解】解:整理得解得或因为所以则即因为所以所以解得或因为所以所以所以故答案为:9【点睛】关键点睛:本题主要考查对数运算和指数运算解题的关键是由得出再 解析:9【分析】 由对数的运算性质解10log log 3a b b a +=并整理得3a b =,由b a a b =可求出,a b 的值. 【详解】 解:110log log log log 3a b b b b a a a +=+=,整理得()23log 10log 30b b a a -+=, 解得log 3b a =或13,因为1a b >>,所以log 1b a >,则log 3b a =,即3a b =,因为b a a b =,所以33b b b b =,所以33b b =,解得b =0,因为1b >,所以b =所以3a ==,所以9ab ==.故答案为:9.【点睛】 关键点睛:本题主要考查对数运算和指数运算,解题的关键是由10log log 3a b b a +=得出3a b =,再根据指数运算求解.19.【分析】由在R 上单调减确定a3a-1的范围再根据单调减确定在分界点x=1处两个值的大小从而解决问题【详解】因为是上的减函数所以解得故答案为:【点睛】本题考查分段函数单调性问题关键根据单调性确定在分段 解析:3,17⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】由()f x 在R 上单调减,确定a , 3a -1的范围,再根据单调减确定在分界点x =1处两个值的大小,从而解决问题.【详解】因为3(1)4,1()1,1a a x a x f x og x x -+<⎧=⎨≥⎩是R 上的减函数, 所以10013(1)4log 10a a a a a -<⎧⎪<<⎨⎪-+≥=⎩, 解得317a ≤<, 故答案为:3,17⎡⎫⎪⎢⎣⎭【点睛】本题考查分段函数单调性问题,关键根据单调性确定在分段点处两个值的大小,属于中档题.20.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)()1log 1mx f x x +=-;(2)()f x 为奇函数,理由见解析;(3)3m ≥+. 【分析】(1)令21t x =-,采用换元法求解函数解析式;(2)先确定函数的定义域,再由函数奇偶性的定义判断即可;(3)由条件可转化为()11x m x x +=-在()0,1x ∈上有解问题即可. 【详解】 (1)令21t x =-,则21x t =+,则()()11log log 211m m t t f t t t ++==-+-, 所以()1log 1mx f x x +=-; (2)由101x x+>-得11x -<<, 又()()()11log log 11m m x x f x f x x x---===---+,所以()f x 为定义域上的奇函数; (3)由110x x -<<⎧⎨>⎩得01x <<, 又1log 1log log 1m m m x x mx x +=+=-,11x mx x+=-在()0,1x ∈上有解, ()11x m x x +=-,令()11,2u x =+∈,2132323t m u u u u ==≥=+-+-⎛⎫-++ ⎪⎝⎭,当且仅当u =,所以3m ≥+.【点睛】易错点睛: (1)判断函数的奇偶性一定不要忘记先判断定义域是否关于原点对称;(2)利用基本不等式求解范围,一定要注意满足“一正二定三相等”的条件.22.(1)()3,3-;(2)()f x 为奇函数,证明见解析.【分析】(1)利用对数式的真数大于零求解出不等式的解集即为定义域;(2)先判断定义域是否关于原点对称,若定义域关于原点对称,分析()(),f x f x -之间的关系,由此判断出()f x 的奇偶性.【详解】(1)因为303x x+>-,所以()()330x x -+<, 所以{}33x x -<<,所以()f x 的定义域为()3,3-;(2)()f x 为奇函数,证明:因为()f x 的定义域为()3,3-关于原点对称, 且()()1333lg lg lg 333x x x f x f x x x x --++⎛⎫-===-=- ⎪+--⎝⎭, 所以()()f x f x -=-,所以()f x 为奇函数.【点睛】思路点睛:判断函数()f x 的奇偶性的步骤如下:(1)先分析()f x 的定义域,若()f x 定义域不关于原点对称,则()f x 为非奇非偶函数,若()f x 的定义域关于原点对称,则转至(2);(2)若()()f x f x =-,则()f x 为偶函数;若()()f x f x -=-,则()f x 为奇函数. 23.(1)1k =;(2)当02m <<时,k 的最小值为4,当2m 时,k 的最小值为24m m -+.【分析】(1)根据函数是偶函数,利用偶函数的定义求解.(2)将()4f x ,转化为2(2)42x x k -+⨯,令2[x t m =∈,2]m +,构造函数2()4g t t t =-+,利用二次函数的性质求得其最大值即可..【详解】(1)()f x 为偶函数,()()f x f x ∴=-,2?22?2x x x x k k --∴+=+,即(1)(22)0x xk ---=,对任意的x 恒成立, 1k ∴=.(2)由()4f x ,可得2?24x x k -+,即2(2)42x x k-+⨯,令2[x t m =∈,2]m +, 2()4g t t t ∴=-+,当02m <<时,对称轴2[t m =∈,2]m +,则()max g t g =(2)4244=-+⨯=,当2m 时,对称轴2t m =,则2()()4max g t g m m m ==-+,故当02m <<时,k 的最小值为4,当2m 时,k 的最小值为24m m -+.【点睛】本题主要考查函数的奇偶性的和不等式恒成立的问题,还考查了分类讨论的思想和运算求解的能力,属于中档题.24.(1)32;(2)-. 【分析】(1)利用对数的运算性质化简可求得所求代数式的值;(2)由已知条件可求得1x x --的值,可求得22x x -+,并求得1122x x -+的值,代入计算可求得所求代数式的值.【详解】 (1)原式11lg3lg3lg3111lg3322lg5lg 2lg1081222lg32lg 27+-=++=+=; (2)因为()()()221114x xx x x x x x -----=+-=-, 所以()()2211412x x x x ---=+-=, 因为01x <<,则1x x -<,所以1x x --=-22x x --=-, 又因为21112226x x x x --⎛⎫+=++= ⎪⎝⎭,所以1122x x -+=所以221122x x x x ---=-+【点睛】本题考查指数式与对数式的计算,考查了平方关系以及对数运算性质的应用,考查计算能力,属于基础题.25.(1)()f x 的值域为9[16-,1];(2)能,a 的取值集合为{2};(3)232a -. 【分析】(1)由二次函数和指数函数的值域求法,可得()f x 的值域;(2)讨论1a >,01a <<,结合指数函数的单调性和二次函数的单调性,即可得到所求范围;(3)讨论x 的范围和a 的范围,结合参数分离和对勾函数的单调性、指数函数的单调性,计算可得所求范围.【详解】(1)当10x -<时,21122y x x =+-,对称轴为1[14x =-∈-,0), 可得y 的最小值为916-,y 的最大值为0; 当01x 时,12?()1[02x y =-∈,1];综上()f x 的值域为9[16-,1]; (2)当1a >时,函数22x y a a =-在[0,1]递增,故二次函数2y x ax a =+-在[1-,0]也要递增, 1222a a a⎧--⎪⎨⎪--⎩,故只有2a =符合要求; 当01a <<时,函数22xy a a =-在[0,1]递减,故二次函数2y x ax a =+-在[1-,0]也要递减, 0222a a a⎧-⎪⎨⎪--⎩,无解. 综上,a 的取值集合为{2};(3)①当[1x ∈-,0]时,22x ax a +--恒成立,即有2(1)2a x x ---,即221x a x +-, 由221x y x+=-,令1t x =-,[1t ∈,2], 可得32232y t t=+--,当且仅当t =时,取得等号, 可得232a -;②当[0x ∈,1]时,①当1a >时,22x y a a =-,222x a a --,即有222a -,求得2a ,故12a <;②当01a <<时,成立,综上可得a 的范围为232a -.【点睛】本题考查分段函数的值域和单调性的判断和运用,考查分类讨论思想方法和化简运算能力,以及不等式恒成立问题解法,属于中档题.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.。
(word版,可编辑)中职基础模块下册指数函数与对数函数练习题(后附答案)

中职数字基础模块下册指数函数与对数函数练习题第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明一、单选题1.若111222ab⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则有( )A .1a b <<B .1b a >>C .1b a <<D .1a b >>2.()2log (2)f x x =-的定义域为( ) A .(),2-∞B .(],2-∞C .()2,+∞D .[)2,+∞3.已知0.61.3a =,0.443b -⎛⎫= ⎪⎝⎭,0.334c ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则( )A .c b a <<B .a b c <<C .c a b <<D .b c a <<4.已知集合{}280A x x =+>,{}39xB x =<,则A B =( )A .∅B .RC .{}4x x >-D .{}42x x -<<5.指数函数xy a =与xy b =的图象如图所示,则( )A .0,0a b <>B .01,01a b <<<<C .01,1a b <<>D .1,01a b ><<6.已知()221,0log 5,0x x f x x x ⎧+≤=⎨+>⎩,则()4f =( )A .7B .6C .17D .167.若42831155a a+-⎛⎫⎛⎫< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,则实数a 的取值范围是( ). A .10,7⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .6,7⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .10,7⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .6,7⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭821x f x a -=+(其中0a >,1a =)的图象恒过的定点是( )A .()2,1B .()2,2C .()1,1D .()1,29.方程4log 2x =的解是( ) A .32B .16C .8D .410.化简216log 4x 的结果为( )A .xB .1xC .xD .1x11.当01a <<时,在同一坐标系中,函数x y a -=与log a y x =的图象是( )A .B .C .D .12.若函数()221xf x a =-+为奇函数,则=a ( ) A .0B .1C .2D .313.函数0.5log y x =与2log y x =的图象( ) A .关于x 轴对称B .关于y 轴对称C .关于原点对称D .关于直线y x =对称14.若a b >,则下列不等式一定成立的是( ) A .22a b >B .ln ln a b >C .1122a b⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .11a b<15.若6log 3m =,则6log 2的值为( ) A .1m -B .3C .1m +D .()6log 1m +16.函数13x y a -=-(a >0,且a ≠1)的图象恒过定点( ) A .(0,-3) B .(0,-2)17.已知a ,b ∈R ,则>是“ln ln a b >”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件18.“1x >”是“21x >”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件19.下列函数为偶函数的是( ).A .1y x=B .2xy = C .ln y x =D .23y x =20.有以下四个结论:①()lg lg 100= ;①()ln ln e 0= ;①若10lg x = ,则10x = ;①若e ln x = ,则2e x = .其中正确的是( ) A .①①B .①①C .①①D .①①第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明二、填空题21.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x >时,()12f x x -=,则()4f -=___________.22.实数232log 321272log lg 42lg58--++=___________.23.已知函数()15axf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,其中a 为常数,且函数的图象过点()1,5-,则=a ______.24.函数()1lg 23y x =-的定义域为__________.25.若()()4,012,03x f x x f x x ⎧->⎪=⎨+≤⎪⎩,则()2023f =__________.三、解答题26.已知函数2x y a =⋅和2x b y +=都是指数函数,求a +b 的值. 27.计算下列各式的值:(1)()2223327389.682--⎛⎫⎛⎫---+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(2)07log 2(9.8)log lg25lg47+-++.28.求下列函数的定义域:(1)()()22f x x -=-; (2)()g x = (3)()()22log 43h x x x =-+-.29.已知正实数a 满足14a a -+=,求下列各式的值; (1)1122a a -+ (2)22a a -+30.已知函数2()log (2)f x a x b =++的图象过原点,且(2)2f =. (1)求实数,a b 的值;(2)求不等式()0f x >的解集;(3)若函数1()1x x a g x a -=+,判断函数()g x 的奇偶性,并证明你的结论.参考答案:1.C2.A3.D4.D5.C6.A7.D8.B9.B10.A11.C12.B13.A14.C15.A16.D17.B18.A19.D20.C21.12-##-0.522.11 23.124.3,2 2⎛⎫ ⎪⎝⎭25.5 626.1 27.(1)3;(2)13228.(1){}R 2x x ∈≠ (2)1,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭(3)()1,329.(1)1122a a -+= (2)2214a a -+=30.(1)a 的值为2,b 的值为2- (2)(0,)+∞(3)奇函数,证明见解析。
高中数学第四章指数函数与对数函数典型例题(带答案)

高中数学第四章指数函数与对数函数典型例题单选题1、已知a=lg2,10b=3,则log56=()A.a+b1+a B.a+b1−aC.a−b1+aD.a−b1−a答案:B分析:指数式化为对数式求b,再利用换底公式及对数运算性质变形. ∵a=lg2,0b=3,∴b=lg3,∴log56=lg6lg5=lg2×3lg102=lg2+lg31−lg2=a+b1−a.故选:B.2、函数f(x)=|x|⋅22−|x|在区间[−2,2]上的图象可能是()A.B.C.D.答案:C分析:首先判断函数的奇偶性,再根据特殊值判断即可;解:∵f(−x)=|x|⋅22−|x|=f(x),∴f(x)是偶函数,函数图象关于y轴对称,排除A,B选项;∵f(1)=2=f(2),∴f(x)在[0,2]上不单调,排除D选项.故选:C3、式子√m⋅√m 43√m 56m >0)的计算结果为( )A .1B .m 120C .m 512D .m 答案:D分析:由指数运算法则直接计算可得结果.√m⋅√m 43√m 56=m 12⋅m 43m 56=m 12+43−56=m .故选:D.4、若f(x)={(6−a)x −a,x <1log a x +3,x ≥1是定义在R 上的增函数,实数a 的取值范围是( )A .[1,5]B .[32,5) C .(32,5)D .(1,5) 答案:B分析:由题意得{6−a >1a >1log a 1+3≥(6−a)−a ,解不等式组可求得答案因为f(x)={(6−a)x −a,x <1log a x +3,x ≥1是定义在R 上的增函数,所以{6−a >1a >1log a 1+3≥(6−a)−a ,解得32≤a <5,故选:B5、函数f (x )=√3−x +log 13(x +1)的定义域是( )A .[−1,3)B .(−1,3)C .(−1,3]D .[−1,3] 答案:C分析:由题可得{3−x ≥0x +1>0,即得.由题意得{3−x ≥0x +1>0,解得−1<x ≤3, 即函数的定义域是(−1,3].故选:C.6、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.7、下列计算中结果正确的是( ) A .log 102+log 105=1B .log 46log 43=log 42=12C .(log 515)3=3log 515=−3D .13log 28=√log 283=√33答案:A分析:直接根据对数的运算性质及换底公式计算可得;解:对于A :log 102+log 105=log 10(2×5)=log 1010=1,故A 正确; 对于B :log 46log 43=log 36,故B 错误;对于C :(log 515)3=(log 55−1)3=(−log 55)3=−1,故C 错误; 对于D :13log 28=13log 223=13×3log 22=1,故D 错误; 故选:A8、荀子《劝学》中说:“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海.”所以说学习是日积月累的过程,每天进步一点点,前进不止一小点.我们可以把(1+1%)365看作是每天的“进步”率都是1%,一年后是1.01365≈37.7834;而把(1−1%)365看作是每天“退步”率都是1%,一年后是0.99365≈0.0255.若“进步”的值是“退步”的值的100倍,大约经过(参考数据:lg101≈2.0043,lg99≈1.9956) ( )天.A .200天B .210天C .220天D .230天 答案:D分析:根据题意可列出方程100×0.99x =1.01x ,求解即可.设经过x 天“进步”的值是“退步”的值的100倍,则100×0.99x=1.01x,即(1.010.99)x =100,∴x =log 1.010.99100=lg lg 1.010.99=lg lg 10199=2lg−lg≈22.0043−1.9956=20.0087≈230.故选:D . 多选题9、已知函数f(x)=1−2x 1+2x,则下面几个结论正确的有( )A .f(x)的图象关于原点对称B .f(x)的图象关于y 轴对称C .f(x)的值域为(−1,1)D .∀x 1,x 2∈R ,且x 1≠x 2,f (x 1)−f (x 2)x 1−x 2<0恒成立答案:ACD分析:利用奇函数的定义和性质可判断AB 的正误,利用参数分离和指数函数的性质可判断CD 的正误. 对于A ,f(x)=1−2x1+2x ,则f(−x)=1−2−x1+2−x =2x −11+2x =−f(x), 则f(x)为奇函数,故图象关于原点对称,故A 正确.对于B ,计算f(1)=−13,f(−1)=13≠f(1),故f(x)的图象不关于y 轴对称,故B 错误. 对于C ,f(x)=1−2x1+2x =−1+21+2x ,1+2x =t,t ∈(1,+∞),故y =f(x)=−1+2t ,易知:−1+2t ∈(−1,1),故f(x)的值域为(−1,1),故C 正确. 对于D ,f(x)=1−2x1+2x =−1+21+2x ,因为y =1+2x 在R 上为增函数,y =−1+21+t 为(1,+∞)上的减函数, 由复合函数的单调性的判断法则可得f (x )在R 上单调递减,故∀x 1,x 2∈R ,且x 1≠x 2,f(x 1)−f(x 2)x 1−x 2<0恒成立,故D 正确.故选:ACD.小提示:方法点睛:复合函数的单调性的研究,往往需要将其转化为简单函数的复合,通过内外函数的单调性结合“同增异减”的原则来判断.10、设函数f (x )=ax 2+bx +c (a,b,c ∈R,a >0),则下列说法正确的是( ) A .若f (x )=x 有实根,则方程f(f (x ))=x 有实根 B .若f (x )=x 无实根,则方程f(f (x ))=x 无实根 C .若f (−b 2a)<0,则函数y =f (x )与y =f(f (x ))都恰有2个零点D .若f (f (−b 2a))<0,则函数y =f (x )与y =f(f (x ))都恰有2零点答案:ABD分析:直接利用代入法可判断A 选项的正误;推导出f (x )−x >0对任意的x ∈R 恒成立,结合该不等式可判断B 选项的正误;取f (x )=x 2−x ,结合方程思想可判断C 选项的正误;利用二次函数的基本性质可判断D 选项的正误.对于A 选项,设f (x )=x 有实根x =x 0,则f(f (x 0))=f (x 0)=x 0,A 选项正确; 对于B 选项,因为a >0,若方程f (x )=x 无实根,则f (x )−x >0对任意的x ∈R 恒成立, 故f(f (x ))>f (x )>x ,从而方程f(f (x ))=x 无实根,B 选项正确;对于C 选项,取f (x )=x 2−x ,则f (12)=−14<0,函数y =f (x )有两个零点, 则f(f (x ))=[f (x )]2−f (x )=0,可得f (x )=0或f (x )=1,即x 2−x =0或x 2−x =1. 解方程x 2−x =0可得x =0或1,解方程x 2−x −1=0,解得x =1±√52. 此时,函数y =f(f (x ))有4个零点,C 选项错误;对于D 选项,因为f (f (−b2a ))<0,设t =f (−b2a ),则t =f (x )min , 因为f (t )<0且a >0,所以,函数f (x )必有两个零点,设为x 1、x 2且x 1<x 2, 则x 1<t <x 2,所以,方程f (x )=x 1无解,方程f (x )=x 2有两解,因此,若f(f(−b))<0,则函数y=f(x)与y=f(f(x))都恰有2零点,D选项正确.2a故选:ABD.小提示:思路点睛:对于复合函数y=f[g(x)]的零点个数问题,求解思路如下:(1)确定内层函数u=g(x)和外层函数y=f(u);(2)确定外层函数y=f(u)的零点u=u i(i=1,2,3,⋯,n);(3)确定直线u=u i(i=1,2,3,⋯,n)与内层函数u=g(x)图象的交点个数分别为a1、a2、a3、⋯、a n,则函数y=f[g(x)]的零点个数为a1+a2+a3+⋯+a n.11、(多选题)某市出租车收费标准如下:起步价为8元,起步里程为3km(不超过3km按起步价付费);超过3km 但不超过8km时,超过部分按每千米2.15元收费;超过8km时,超过部分按每千米2.85元收费,另每次乘坐需付燃油附加费1元.下列结论正确的是()A.出租车行驶4km,乘客需付费9.6元B.出租车行驶10km,乘客需付费25.45元C.某人乘出租车行驶5km两次的费用超过他乘出租车行驶10km一次的费用D.某人乘坐一次出租车付费22.6元,则此次出租车行驶了9km答案:BCD分析:根据题意分别计算各个选项的情况,即可得答案.对于A选项:出租车行驶4km,乘客需付费8+1×2.15+1=11.15元,故A错误;对于B选项:出租车行驶10 km,乘客需付费8+2.15×5+2.85×(10-8)+1=25.45元,故B正确;对于C选项:乘出租车行驶5km,乘客需付费8+2×2.15+1=13.30元,乘坐两次需付费26.6元,26.6>25.45,故C正确;对于D选项:设出租车行驶x km时,付费y元,由8+5×2.15+1=19.75<22.6,知x>8,因此由y=8+2.15×5+2.85(x-8)+1=22.6,解得x=9,故D正确.故选:BCD.小提示:本题考查函数模型的应用,解题要点为认真审题,根据题意逐一分析选项即可,属基础题.12、若log2m=log4n,则()A.n=2m B.log9n=log3mC.lnn=2lnm D.log2m=log8(mn)答案:BCD分析:利用对数运算化简已知条件,然后对选项进行分析,从而确定正确选项.依题意log2m=log4n,所以m>0,n>0,log2m=log22n=12log2n=log2n12,所以m=n 12,m2=n,A选项错误.log9n=log32m2=22log3m=log3m,B选项正确.lnn=lnm2=2lnm,C选项正确.log8(mn)=log23m3=33log2m=log2m,D选项正确.故选:BCD13、在平面直角坐标系中,我们把横纵坐标相等的点称之为“完美点”,下列函数的图象中存在完美点的是()A.y=﹣2x B.y=x﹣6C.y=3xD.y=x2﹣3x+4答案:ACD分析:横纵坐标相等的函数即y=x,与y=x有交点即存在完美点,依次计算即可.横纵坐标相等的函数即y=x,与y=x有交点即存在完美点,对于A,{y=xy=−2x,解得{x=0y=0,即存在完美点(0,0),对于B,{y=xy=x−6,无解,即不存在完美点,对于C,{y=xy=3x,解得{x=√3y=√3或{x=−√3y=−√3,即存在完美点(√3,√3),(−√3,−√3)对于D,{y=xy=x2−3x+4,x2−3x+4=x,即x2−4x+4=0,解得x=2,即存在完美点(2,2).故选:ACD.填空题14、化简(√a−1)2+√(1−a)2+√(1−a)33=________.答案:a-1分析:根据根式的性质即可求解.由(√a−1)2知a-1≥0,a≥1.故原式=a-1+|1-a|+1-a=a-1.所以答案是:a-115、对数型函数f(x)的值域为[0,+∞),且在(0,+∞)上单调递增,则满足题意的一个函数解析式为______.答案:f(x)=|log2(x+1)|(答案不唯一,满足f(x)=|log a(x+b)|,a>1,b≥1即可)分析:根据题意可利用对数函数的性质和图像的翻折进行构造函数.∵函数f(x)的值域为[0,+∞),且在(0,+∞)上单调递增,∴满足题意的一个函数是f(x)=|log2(x+1)|.所以答案是:f(x)=|log2(x+1)|(答案不唯一)16、函数y=log a(x+1)-2(a>0且a≠1)的图象恒过点________.答案:(0,-2)分析:由对数函数的图象所过定点求解.解:依题意,x+1=1,即x=0时,y=log a(0+1)-2=0-2=-2,故图象恒过定点(0,-2).所以答案是:(0,-2)解答题17、(1)计算0.027−13−(−16)−2+810.75+(19)0−3−1;(2)若x 12+x−12=√6,求x 2+x −2的值.答案:(1)-5;(2)14.分析:(1)由题意利用分数指数幂的运算法则,计算求得结果. (2)由题意两次利用完全平方公式,计算求得结果. (1)0.027−13−(−16)−2+810.75+(19)0−3−1=0.3﹣1﹣36+33+1−13=103−36+27+1−13=−5.(2)若x 12+x −12=√6,∴x +1x +2=6,x +1x =4,∴x 2+x ﹣2+2=16,∴x 2+x ﹣2=14.18、已知函数f (x )=2x −12x +1.(1)判断并证明f (x )在其定义域上的单调性;(2)若f (k ⋅3x )+f (3x −9x +2)<0对任意x ≥1恒成立,求实数k 的取值范围. 答案:(1)f (x )在R 上单调递增;证明见解析 (2)(−∞,43)分析:(1)设x 2>x 1,可整理得到f (x 2)−f (x 1)=2(2x 2−2x 1)(2x 2+1)(2x 1+1)>0,由此可得结论;(2)利用奇偶性定义可证得f (x )为奇函数,结合单调性可将恒成立的不等式化为k <g (x )=3x −23x −1,由g (x )单调性可求得g (x )≥43,由此可得k 的取值范围.(1)f (x )在R 上单调递增,证明如下: 设x 2>x 1,∴f (x 2)−f (x 1)=2x 2−12x 2+1−2x 1−12x 1+1=(2x 2−1)(2x 1+1)−(2x 2+1)(2x 1−1)(2x 2+1)(2x 1+1)=2(2x 2−2x 1)(2x 2+1)(2x 1+1);∵x 2>x 1,∴2x 2−2x 1>0,又2x 2+1>0,2x 1+1>0,∴f (x 2)−f (x 1)>0, ∴f (x )在R 上单调递增. (2)∵f (−x )=2−x −12−x +1=1−2x1+2x =−f (x ),∴f (x )为R 上的奇函数,由f(k⋅3x)+f(3x−9x+2)<0得:f(k⋅3x)<−f(3x−9x+2)=f(9x−3x−2),由(1)知:f(x)在R上单调递增,∴k⋅3x<9x−3x−2在[1,+∞)上恒成立;当x≥1时,3x≥3,∴k<3x−23x−1在[1,+∞)上恒成立;令g(x)=3x−23x−1,∵y=3x在[1,+∞)上单调递增,y=23x在[1,+∞)上单调递减,∴g(x)在[1,+∞)上单调递增,∴g(x)≥g(1)=3−23−1=43,∴k<43,即实数k的取值范围为(−∞,43).。
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

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.。
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指数函数与对数函数检测题一、选择题:1、已知,则( )(10)x f x =(5)f =A 、 B 、 C 、 D 、510105lg10lg 52、对于,下列说法中,正确的是( )0,1a a >≠①若则; ②若则;M N =log log a a M N =log log a a M N =M N =③若则; ④若则。
22log log a a M N =M N =M N =22log log a a M N =A 、①②③④ B 、①③ C 、②④ D 、②3、设集合,则是 ( )2{|3,},{|1,}x S y y x R T y y x x R ==∈==-∈S T A 、 B 、 C 、 D 、有限集∅T S4、函数的值域为( )22log (1)y x x =+≥A 、 B 、 C 、 D 、()2,+∞(),2-∞[)2,+∞[)3,+∞5、设,则( )1.50.90.4812314,8,2y y y -⎛⎫=== ⎪⎝⎭A 、B 、C 、D 、312y y y >>213y y y >>132y y y >>123y y y >>6、在中,实数的取值范围是( )(2)log (5)a b a -=-a A 、 B 、 C 、 D 、52a a ><或2335a a <<<<或25a <<34a <<7、计算等于( )()()22lg 2lg 52lg 2lg 5++⋅A 、0 B 、1 C 、2 D 、38、已知,那么用表示是( )3log 2a =33log 82log 6-a A 、 B 、 C 、 D 、52a -2a -23(1)a a -+231a a --9、若,则等于( )21025x =10x -A 、 B 、 C 、 D 、1515-150162510、若函数是指数函数,则有( )2(55)x y a a a =-+⋅A 、或 B 、 C 、 D 、,且1a =4a =1a =4a =0a >1a ≠11、当时,在同一坐标系中, 函数与的图象是图中的( )1a >x y a -=log xa y =12、已知,则1x ≠与++x 3log 1x 4log 1相等的式子x5log 1是( )A 、x60log 1B 、C 、 D3451log log log x x x ⋅⋅60log 1x 13、若函数在区间上的最大值是最小值的3倍,则的值为( )()log (01)a f x x a =<<[],2a a a A B C 、 D 、141214、下图是指数函数(1),(2),(3)x ,(4)x 的图象,则x y a =x y b =x y c =x y d =a 、b 、c 、d 与1的大小关系是( )A 、B 、1a b c d <<<<1b a d c <<<<C 、D 、1a b c d <<<<1a b d c<<<<15、若函数的图象与轴有公共点,m y x +=-|1|21(x 则的取值范围是( )m A 、 B 、 C 、 D 、1m ≤-10m -≤<1m ≥01m <≤二、填空题:16、指数式化为根式是 .4532-b a 17化为指数式是 。
18、函数的定义域是 。
y =19、的值为 。
[]643log log (log 81)20、设 .1232,2()((2))log (1) 2.x e x f x f f x x -⎧⎪=⎨-≥⎪⎩<,则的值为,21、已知函数的图象恒过定点,则这个定点的坐标是 。
12x y a +=-(0,1)a a >≠且22、若,则 .)log 11x-=-x =23、方程的解为 。
22log (1)2log (1)x x -=-+三、解答题:24、化简或求值:(1);25.02121325.0320625.0])32.0()02.0()008.0()945()833[(÷⨯÷+----(2)()281lg 500lg lg 6450lg 2lg 552+-++25、已知21()log 1x f x x+=-(1)求的定义域; ()f x (2)求使的的取值范围.()0f x >x 26、已知,2(23)4()log x x f x +-=(1)求函数的单调区间;()f x (2)求函数的最大值,并求取得最大值时的的值.()f x x27、已知函数.2431()(3ax x f x -+=(1)若,求的单调区间;1a =-()f x (2)若有最大值3,求的值.()f x a (3)若的值域是(0,+∞),求的取值范围.()f x a 《指数函数与对数函数》测试题参考答案一、选择题:DDCCC BBBAC AAABB14、【提示或答案】B 剖析:可先分两类,即(3)(4)的底数一定大于1,(1)(2)的底数小于1,然后再从(3)(4)中比较c 、d 的大小,从(1)(2)中比较a 、b 的大小.解法一:当指数函数底数大于1时,图象上升,且当底数越大,图象向上越靠近于y 轴;当底数大于0小于1时,图象下降,底数越小,图象向右越靠近于x 轴.得b <a <1<d <c .解法二:令x =1,由图知c 1>d 1>a 1>b 1,∴b <a <1<d <c .15、解:,画图象可知-1≤m<0。
⎪⎩⎪⎨⎧<≥==---)1(2)1(21()21(11|1|x x y x x x 答案为B。
二、填空题:16、 17、 18、 19、0 20、24532b a 2343-ba 13,0,144⎡⎫⎛⎤-⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦21、 22、 23、(解:考察对数运算。
原方程变形为(1,1)--1+5,即,得。
且有。
从而结2)1(log )1(log )1(log 2222=-=++-x x x 412=-x 5±=x ⎩⎨⎧>+>-0101x x 1>x 果为)5三、解答题:24、解:(1)原式=41322132)10000625(]102450)81000()949()278[(÷⨯÷+-;922)2917(21]1024251253794[=⨯+-=÷⨯⨯+-=(2)原式=()2681lg (5100)lg lg 250lg 2552⨯+-+⨯===52lg 5+lg100lg8lg 53lg 250+--+lg 5+23lg 2lg 53lg 250+--+25、(1)由于,即,解得:101xx+>-()()110x x +⋅->11x -<<∴函数的定义域为21()log 1xf x x +=-(1,1)-(2),即 ∵以2为底的对数函数是增函数,()0f x >22211log 0log log 111x xx x++>⇒>--∴11,(1,1),10,1101xx x x x x x+>∈-∴->∴+>-⇒>- 又∵函数的定义域为,∴使的的取值范围为21()log 1xf x x+=-(1,1)-()0f x >x (0,1)26、解:(1)由,得函数的定义域为2230x x +->()f x (1,3)- 令,,由于在(-1,1]上单调递增,在[1,3)上单调递减,223t x x =+-(1,3)x ∈-223t x x =+-而在上单调递增,4()log t f x =R 所以函数的单调递增区间为(-1,1],递减区间为[1,3)()f x (2)令,,则,223t x x =+-(1,3)x ∈-2223(1)44t x x x =+-=--+≤所以,所以当时,取最大值1。
2(23)44441()log log log x x t f x +-=≤==1x =()f x 27、解:(1)当时,,1a =-2431()(3x x f x --+=令,2()43g x x x =--+由于在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,+∞)上单调递减,()g x 而在上单调递减,1()3t y =R 所以在(-∞,-2)上单调递减,在(-2,+∞)上单调递增,()f x 即函数的递增区间是(-2,+∞),递减区间是(-∞,-2).()f x (2)令,则,由于有最大值3,所以应有最小值,2()43h x ax x =-+()1(3h x y =()f x ()h x 1-因此必有,解得。
0121614a a a>⎧⎪-⎨=-⎪⎩1a =即当有最大值3时,的值等于1.()f x a (3)由指数函数的性质知,要使的值域为(0,+∞).应使的值()1(3h x y =2()43h x ax x =-+域为,因此只能有。
因为若,则为二次函数,其值域不可能为.故的取值R 0a =0a ≠()h x R a 范围是.0a =。