求对数函数解析式
一、填空题(共4小题)
1、y=f(x)的图象与函数g(x)=log2x(x>0)的图象关于原点对称,f(x)的表达式为 _________ .
2、已知函数f(x)=a﹣log2x的图象经过点A(1,1),则不等式f(x)>1的解集为 _________ .
3、把函数f (x)=lg(1﹣x) 的图象按向量a=(﹣1,0 )平移,所得图象的函数解析式是 _________ .
4、将函数y=lgx图象先向左平移1个单位,再向下平移2个单位,所得图象的解析式为 _________ .
二、解答题(共7小题)
5、已知函数f(x)=(x+1),当点P(x0,y0)在y=f(x)的图象上移动时,点Q(,y0)(t∈R)在函数y=g(x)的图象上移动.
(1)若点P坐标为(1,﹣1),点Q也在y=f(x)的图象上,求t的值;
(2)求函数y=g(x)的解析式;
(3)当t>0时,试探求一个函数h(x)使得f(x)+g(x)+h(x)在限定定义域为[0,1)时有最小值而没有最大值.
6、已知函数f(x)=loga(x+1)(a>1),若函数y=g(x)的图象上任意一点P关于原点的对称点Q的轨迹恰好是函数f(x)的图象.
(1)写出函数g(x)的解析式;
(2)当x∈[0,1]时,总有f(x)+g(x)≥m成立,求m的取值范围.
7、已知其中a为常数,f(3)=﹣2.21世纪教育网
(1)求a值;
(2)若,对任意的实数m,记V(m)为在定义域内g(x)﹣mx的最大值与最小值的差,求V(m)的最小值.
8、已知函数的图象上移动时,点的图象上移动.
(1)点P的坐标为(1,﹣1),点Q也在y=f(x)的图象上,求t的值;
(2)求函数y=g(x)的解析式;
(3)若方程的解集是?,求实数t的取值范围.
9、设函数f(x)=loga(x+b)(a>0且a≠1),f(x)的反函数f﹣1(x)的图象与直线y=x的两个交点的横坐标分别为0、1.21世纪教育网版权所有
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)当点(x,y)是y=f(x)图象上的点时,点是函数y=g(x)上的点,求函数y=g(x)的解析式:
(3)在(Ⅱ)的条件下,当g﹣f(x)≥0时,求x的取值范围(其中k是常数,且k≥).
10、已知函数f(x)=log3(ax﹣b)的图象过点A(2,1),B(5,2),
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)记an=3f(n)(n∈N*),是否存在正数k,使得
对一切n∈N*均成立,若存在,求出k的最大值;若不存在,说明理由.
11、已知函数f(x)=log3(ax+b)图象过点A(2,1)和B(5,2),设an=3f(n),n∈N*.
(1)求函数f(x)的解析式及数列{an}的通项公式;
(2)求使不等式对一切n∈N*均成立的最大实数a;
(3)对每一个k∈N*,在ak与ak+1之间插入2k﹣1个2,得到新数列:a1,2,a2,2,2,a3,2,2,2,2,a4,…,记为{bn},设Tn是数列{bn}的前n项和,试问是否存在正整数m,使Tm=2008?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
答案与评分标准
一、填空题(共4小题)21世纪教育网版权所有
1、y=f(x)的图象与函数g(x)=log2x(x>0)的图象关于原点对称,f(x)的表达式为 ﹣log2(﹣x) .
考点:求对数函数解析式。
专题:计算题。
分析:由“y=f(x)的图象与函数g(x)=log2x(x>0)的图象关于原点对称”借用奇函数的图象性质,则用f(x)=﹣g(﹣x)求解.
解答:解:∵y=f(x)的图象与函数g(x)=log2x(x>0)的图象关于原点对称
∴f(x)=﹣g(﹣x)=﹣log2(﹣x)
故答案为:﹣log2(﹣x)
点评:本题主要考查两个函数图象间的对称关系,图象对称分为两类,一类是一个函数图象自身的对称,另一类是两个函数图象间的对称,研究方法两类是相同的.
2、已知函数f(x)=a﹣log2x的图象经过点A(1,1),则不等式f(x)>1的解集为 {x|0<x<1} .
考点:求对数函数解析式;对数函数的单调性与特殊点。
专题:计算题。
分析:由于f(x)=a﹣log2x的图象经过点A(1,1),利用待定系数法求得a值,则不等式f(x)>1可化成:1﹣log2x>1最后利用对数的单调性即可求得不等式f(x)>1的解集.
解答:解:∵函数f(x)=a﹣log2x的图象经过点A(1,1),
∴1=a﹣log21,∴a=1
则不等式f(x)>1可化成:
1﹣log2x>1
即log2x<0
∴0<x<1
不等式f(x)>1的解集为{x|0<x<1}.
故答案为:{x|0<x<1}.
点评:本题主要考查了求对数函数解析式,对数函数的单调性与特殊点等知识,解题的关键是利用待定系数法求得a值.
3、把函数f (x)=lg(1﹣x) 的图象按向量a=(﹣1,0 )平移,所得图象的函数解析式是 y=lg(﹣x) .
考点:求对数函数解析式。
专题:计算题。
分析:直接利用函数图象按平移,求出函数的解析式,即可.
解答:解:函数f (x)=lg(1﹣x)的图象按向量
平移后所得图象的解析式:
y=lg[1﹣(x+1)]+0,
即 y=lg(﹣x)
故答案为:y=lg(﹣x).
点评:本题主要考查三角函数的平移.三角函数的平移原则为左加右减上加下减.
4、将函数y=lgx图象先向左平移1个单位,再向下平移2个单位,所得图象的解析式为 y=lg(x+1)﹣2 .
二、解答题(共7小题)21世纪教育网
5、已知函数f(x)=(x+1),当点P(x0,y0)在y=f(x)的图象上移动时,点Q(,y0)(t∈R)在函数y=g(x)的图象上移动.
(1)若点P坐标为(1,﹣1),点Q也在y=f(x)的图象上,求t的值;
(2)求函数y=g(x)的解析式;
(3)当t>0时,试探求一个函数h(x)使得f(x)+g(x)+h(x)在限定定义域为[0,1)时有最小值而没有最大值.
考点:对数函数的图像与性质;函数的最值及其几何意义;求对数函数解析式。
专题:计算题;开放型。
分析:(1)写出Q点的坐标,代入f(x)的解析式中即可求出t
(2)设Q(x,y)为y=g(x)的图象上任意一点,由P和Q点的对应关系,可用x、y表达出P点的坐标,代入f(x)的解析式得到的x和y的关系即g(x)的表达式.
(3)因为f(x)和g(x)均为以为底的对数函数,故h(x)也选择以为底的对数函数,
由对数的运算法则使f(x)+g(x)+h(x)化为以为底的对数函数,在[0,1)上有意义且为减函数即可.
解答:解:(1)当点P坐标为(1,﹣1),点Q的坐标为,
∵点Q也在y=f(x)的图象上,∴,即t=0.
(根据函数y=f(x)的单调性求得t=0,请相应给分)
(2)设Q(x,y)在y=g(x)的图象上
则,即
而P(x0,y0)在y=f(x)的图象上,∴
代入得,为所求.
(3);或等.
如:当时,
f(x)+g(x)+h(x)==
∵1﹣x2在[0,1)单调递减,∴0<1﹣x2≤1故,
即f(x)+g(x)+h(x)有最小值0,但没有最大值.
点评:本题考查轨迹法求函数的解析式、对数的运算法则、对数函数的性质问题,考查对开放问题的探求.
6、已知函数f(x)=loga(x+1)(a>1),若函数y=g(x)的图象上任意一点P关于原点的对称点Q的轨迹恰好是函数f(x)的图象.
(1)写出函数g(x)的解析式;
(2)当x∈[0,1]时,总有f(x)+g(x)≥m成立,求m的取值范围.
(2)f(x)+g(x)≥m 即,
也就是在[0,1)上恒成立.
设,
则
由函数的单调性易知,h(x)在[0,1)上递增,若使f(x)+g(x)≥m在[0,1)上恒成立,
只需h(x)min≥m在[0,1)上成立,即m≤0.
m的取值范围是(﹣∞,0]
点评:本题(1)主要考查了函数的中心对称问题:若函数y=f(x)与y=g(x)关于点M(a,b)对称,则y=f(x)上的任意一点(x,y)关于M(a,b)对称的点(2a﹣x,2b﹣y)在函数y=g(x)的图象上.
(2)主要考查了函数的恒成立问题,往往转化为求最值问题:m≥h(x)恒成立,则m≥h(x)maxm≤h(x)恒成立,
则m≤h(x)min
7、已知其中a为常数,f(3)=﹣2.
(1)求a值;
(2)若,对任意的实数m,记V(m)为在定义域内g(x)﹣mx的最大值与最小值的差,求V(m)的最小值.
(2)因为a=2,所以得到:
进而得到
分情况讨论如下:
①若m<0,max{g(x)﹣mx|x∈[1,3]}=2﹣3m,
min{g(x)﹣mx|x∈[1,3]}=1﹣m,V(m)=1﹣2m>1
②若m=0,V(m)=1
③若0<m<1,如图,g(m)min=V(2)=1﹣2m,
当,g(m)max=V(3)=2﹣3m,
当,则 g(m)max=V(1)=1﹣m
此时,分析得.
④若m=1,V(m)=1.
⑤若m>1,V(m)=2m﹣1≥1.
综合以上得到V(m)的最小值为.
点评:本小题主要考查函数单调性的应用、求对数函数解析式、函数的最值及其几何意义等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想.属于中档题.
8、已知函数的图象上移动时,点的图象上移动.
(I)点P的坐标为(1,﹣1),点Q也在y=f(x)的图象上,求t的值;
(Ⅱ)求函数y=g(x)的解析式;
(Ⅲ)若方程的解集是?,求实数t的取值范围.
考点:对数函数图象与性质的综合应用;求对数函数解析式。
专题:计算题。
分析:(I)由已知中点P的坐标为(1,﹣1),我们可以求出点Q的坐标(含参数t),由点Q也在y=f(x)的图象上,可以构造一个关于t的方程,解方程求出t的值.
(II)由已知中点的图象上,可得,由点P(x0,y0)在y=f(x)的图象上,满足y=f(x)的解析式,代入即可求得函数y=g(x)的解析式;
(III)若方程的解集是?,则方程组无解,构造函数h(x)=,求出函数的值域后,即可得到方程的解集是?时,实数t的取值范围.
解答:解:(I)当点P坐标为(1,﹣1),点Q的坐标为(,﹣1),
∵点Q也在y=f(x)的图象上,∴﹣1=(+1)
∴t=0.
(Ⅱ)设Q(x,y)在y=g(x)的图象上,
则
而点P(x0,y0)在y=f(x)的图象上.
∴y0=(2x+t)即为所求
(Ⅲ)原方程可化为
令h(x)=+(x+1)]+3
①当x>0时,﹣1时取等号)∴h(x)≤3﹣2;
②当x<﹣1时,﹣1时取等号),∴h(x)≥3+2
故方程h(x)=t的解集为?时,t的取值范围为(3﹣2).
点评:本题考查的知识点是对数函数的图象与性质的综合应用,求对数函数的解析式,其中利用坐标系,求出函数y=g(x)的解析式中解答本题的关键.
9、设函数f(x)=loga(x+b)(a>0且a≠1),f(x)的反函数f﹣1(x)的图象与直线y=x的两个交点的横坐标分别为0、1.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)当点(x,y)是y=f(x)图象上的点时,点是函数y=g(x)上的点,求函数y=g(x)的解析式:
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,当g﹣f(x)≥0时,求x的取值范围(其中k是常数,且k≥).
考点:对数函数图象与性质的综合应用;求对数函数解析式。
专题:计算题。
分析:第一问可以利用互为反函数的两个函数图象关于y=x对称进行求解.
第二问可根据点(x,y)是y=f(x)图象上的点时,点是函数y=g(x)上的点再结合第一问可列两个式y=f(x)=log2(x+1),frac{y}{2}=g(frac{x}{3})然后利用换元求解.第三问在(1)(2)的条件下代入求解含参不等式,注意对根的大小进行分类讨论.
解答:解:(1)由题意知f﹣1(x)的图象与直线y=x的两个交点为(0,0),(1,1)
∴函数f(x)=loga(x+b)过(0,0),(1,1)两点
∴即b=1,a=2
∴f(x)=log2(x+1)
(2)∵点(x,y)是y=f(x)图象上的点
∴y=f(x)=log2(x+1)
∵点是函数y=g(x)上的点
∴=g()吗
∴=g()
用3x代x:g(x)=
(3)∵g﹣f(x)≥0
∴log2(kx+1)﹣2log2(x+1)≥0
∴且kx+1>0且k≥
∴当时 k﹣2≤x≤0
当 k>2时 0≤x≤k﹣2
点评:此题的综合性较强,层层递进,环环相扣.第二问考查了换元法求解析式,第三问考查了用分类讨论的思想接一元二次不等式.
10、已知函数f(x)=log3(ax﹣b)的图象过点A(2,1),B(5,2),
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)记an=3f(n)(n∈N*),是否存在正数k,使得对一切n∈N*均成立,若存在,求出k的最大值;若不存在,说明理由.
考点:数列与函数的综合;求对数函数解析式。
专题:计算题;转化思想。
分析:(1)由题意得,解得 a=2,b=﹣1,即可求出f(x)=log3(2x﹣1),
(2)先根据条件求出数列{an}的通项公式;把对一切n∈N*均成立转化为k≤(1+)(1+)…(1+)恒成立;再通过构造F(n)=(1+)(1+)…(1+),利用其单调性求出F(n)的最小值即可求出k的最大值.
解答:解:(1)由题意得,解得 a=2,b=﹣1,所以f(x)=log3(2x﹣1),
(2)因为=2n﹣1.
假设存在正数k,使得对一切n∈N*均成立,
则k≤(1+)(1+)…(1+)恒成立.
记F(n)=(1+)(1+)…(1+).
则F(n+1)=(1+)(1+)…(1+)(1+).
∵==1.
∴.F(n+1)>F(n),所以F(n)是递增数列.
所以n1=时F(n)最小,最小值F(1)=.
所以k≤.即k的最大值为.
点评:本题主要考查数列知识和函数的综合问题.解决第二问的关键在于利用对数和指数的运算性质得到=2n﹣1.
11、已知函数f(x)=log3(ax+b)图象过点A(2,1)和B(5,2),设an=3f(n),n∈N*.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式及数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)求使不等式对一切n∈N*均成立的最大实数a;
(Ⅲ)对每一个k∈N*,在ak与ak+1之间插入2k﹣1个2,得到新数列:a1,2,a2,2,2,a3,2,2,2,2,a4,…,记为{bn},设Tn是数列{bn}的前n项和,试问是否存在正整数m,使Tm=2008?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
考点:数列与函数的综合;求对数函数解析式;数列与不等式的综合。
专题:计算题。
分析:(Ⅰ)直接把点A(2,1)和B(5,2)的坐标代入函数方程求出a,b的值,即可求函数f(x)的解析式及数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)先把问题转化为对n∈N*均成立,再记,相邻两相作商得到其单调行,进而求出其最小值即可得到最大实数a;
(Ⅲ)先根据条件求出am及其前面所有项之和的表达式,再根据102+210﹣2=1122<2008<112+211﹣2=2167,即a10<2008<a11,即可找到满足条件的m的值.
解答:解:(Ⅰ)由已知,得解得:.
∴…(2分)
∴.n∈N*
∴数列{an}的通项公式为an=2n﹣1…(4分)
(Ⅱ)由题意对n∈N*均成立…(5分)
记
则
∵F(n)>0,∴F(n+1)>F(n)
∴F(n)随着n的增大而增大…(7分)
而F(n)的最小值为
∴a≤,即a的最大值为…(8分)
(Ⅲ)∵an=2n﹣1
∴在数列{bn}中,am及其前面所有项之和为[1+3+5+…+(2m﹣1)]+(2+22+…+2m﹣1)=m2+2m﹣2…(10分)
∵102+210﹣2=1122<2008<112+211﹣2=2167
即a10<2008<a11…(11分)
又a10在数列{bn}中的项数为:10+1+2+…+28=521…(12分)
且2008﹣1122=886=443×2
所以存在正整数m=521+443=964,使得Sm=2008…(14分)
点评:本题综合考查了数列与函数的知识.解决第三问的关键在于求出am及其前面所有项之和的表达式,并通过计算得到102+210﹣2=1122<2008<112+211﹣2=2167,即a10<2008<a11从而使问题得到解决.