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预习衔接.夯实基础 对数函数
一.选择题(共5小题)
1.(2024秋 碑林区校级期中)已知集合A={x|ln(x+3)>0},集合B={x∈N|(x+2)(x﹣3)≤0},则A∩B=( )
A.{0,1,2,3} B.{1,2,3}
C.{0,1,2,3,4} D.{﹣2,﹣1,0,1,2,3}
2.(2024秋 嘉兴期中)已知a=30.2,b=30.5,c=log0.25,则a,b,c的大小关系是( )
A.a<b<c B.c<a<b C.c<b<a D.a<c<b
3.(2024秋 荔湾区校级期中),b=20.3,c=0.30.2,则下列正确的是( )
A.a<b<c B.a<c<b C.b<c<a D.c<a<b
4.(2024秋 和平区校级期中)若a=4.2﹣0.3,b=4.20.3,c=log4.20.2,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.b>a>c C.c>a>b D.b>c>a
5.(2024 九龙坡区校级模拟)在2h内将某种药物注射进患者的血液中.在注射期间,血液中的药物含量呈线性增加;停止注射后,血液中的药物含量呈指数衰减.能反映血液中药物含量Q随时间t变化的图象是( )
A. B.
C. D.
二.多选题(共3小题)
(多选)6.(2024秋 新吴区校级期中)下列命题正确的是( )
A.命题:“ x∈(1,+∞),都有x2>1”的否定为“ x∈(﹣∞,1],使得x2 1”
B.设定义在R上函数,则f(1)=1
C.函数的单调递增区间是[1,+∞)
D.已知a=log2(log381),,,则a,b,c的大小关系为b<a<c
(多选)7.(2024秋 天心区校级期中)已知ab=1,a>0,且a≠1,函数y=loga(﹣x)与y=bx的图象可能是( )
A. B.
C. D.
(多选)8.(2024秋 大理市校级期中)已知函数f(x)=|ln(x﹣1)|,f(a)>f(b),则下列结论正确的是( )
A.若a>2,则a>b B.若a>b,则a>2
C.若a>2,则 D.若a>2,则
三.填空题(共3小题)
9.(2024秋 嘉定区校级期中)设条件p:log2(4x﹣x2)有意义,条件q:0,若p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围是 .
10.(2024秋 上城区校级期中)如果,则x的取值范围为 .
11.(2024秋 西城区校级期中)已知函数的值域是R,则实数a的最大值是 .
四.解答题(共4小题)
12.(2024秋 西湖区校级期中)已知集合A={x|log3(x+2)≤3},B={x|2m﹣4<x<m+2}.
(1)当m=0时,求A∪B,( RA)∩B;
(2)若A∪B=A,求实数m的取值范围.
13.(2024秋 浦东新区校级期中)记代数式.
(1)当a=2时,求使代数式M有意义的实数x的集合;
(2)若存在实数x使得代数式M+N有意义,求实数a的取值范围.
14.(2024秋 吕梁期中)已知函数.
(1)证明:曲线y=f(x)是轴对称图形;
(2)若函数在[﹣3,3]上有三个零点,求实数a的取值范围.
15.(2023秋 昌黎县校级期末)已知函数f(x)=logax(a>0且a≠1).
(1)若f(x)在区间[a,2a]上的最大值与最小值之差为1,求a的值;
(2)解关于x的不等式.
预习衔接.夯实基础 对数函数
参考答案与试题解析
一.选择题(共5小题)
1.(2024秋 碑林区校级期中)已知集合A={x|ln(x+3)>0},集合B={x∈N|(x+2)(x﹣3)≤0},则A∩B=( )
A.{0,1,2,3} B.{1,2,3}
C.{0,1,2,3,4} D.{﹣2,﹣1,0,1,2,3}
【考点】指、对数不等式的解法;解一元二次不等式;求集合的交集.
【专题】整体思想;综合法;集合;运算求解.
【答案】A
【分析】根据题意求出集合A和B,再求其交集即可.
【解答】解:因为对数要有意义,所以x+3>0,解得x>﹣3,
所以A={x|x>﹣2},
因为(x+2)(x﹣3)≤0,
所以﹣2≤x≤3,
因为x∈N,所以B={0,1,2,3}
所以A∩B={0,1,2,3}.
故选:A.
【点评】本题主要考查了集合交集运算,属于基础题.
2.(2024秋 嘉兴期中)已知a=30.2,b=30.5,c=log0.25,则a,b,c的大小关系是( )
A.a<b<c B.c<a<b C.c<b<a D.a<c<b
【考点】对数值大小的比较.
【专题】转化思想;转化法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】B
【分析】利用指数函数以及对数函数单调性即可限定出a,b,c的范围,可得结论.
【解答】解:y=3x在R上单调递增,0.5>0.2,
则1<30<a=30.2<b=30.5,即1<a<b;
c=log0.25<log0.21=0,即c<0,
综上所述,c<a<b.
故选:B.
【点评】本题主要考查数值大小的比较,是基础题.
3.(2024秋 荔湾区校级期中),b=20.3,c=0.30.2,则下列正确的是( )
A.a<b<c B.a<c<b C.b<c<a D.c<a<b
【考点】对数值大小的比较.
【专题】转化思想;转化法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】B
【分析】先判断每一个值的范围,再比较大小即可.
【解答】解:0.3<0.30.2<0.30=1,
则0<c<1,
,b=20.3>20=1,
综上所述,a<c<b.
故选:B.
【点评】本题主要考查数值大小的比较,属于基础题.
4.(2024秋 和平区校级期中)若a=4.2﹣0.3,b=4.20.3,c=log4.20.2,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.b>a>c C.c>a>b D.b>c>a
【考点】对数值大小的比较.
【专题】转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】B
【分析】利用指数函数和对数函数的单调性分析判断即可.
【解答】解:a=4.2﹣0.3,b=4.20.3,c=log4.20.2,
因为y=4.2x在R上递增,且﹣0.3<0<0.3,
所以0<4.2﹣0.3<4.20<4.20.3,
所以0<4.2﹣0.3<1<4.20.3,即0<a<1<b,
因为y=log4.2x在(0,+∞)上递增,且0<0.2<1,
所以log4.20.2<log4.21=0,即c<0,
所以b>a>c.
故选:B.
【点评】本题主要考查指数函数和对数函数的单调性的应用,属于基础题.
5.(2024 九龙坡区校级模拟)在2h内将某种药物注射进患者的血液中.在注射期间,血液中的药物含量呈线性增加;停止注射后,血液中的药物含量呈指数衰减.能反映血液中药物含量Q随时间t变化的图象是( )
A. B.
C. D.
【考点】函数的图象与图象的变换.
【专题】数形结合;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】B
【分析】根据在注射期间,血液中的药物含量呈线性增加;停止注射后,血液中的药物含量呈指数衰减即可得出.
【解答】解:在注射期间,血液中的药物含量呈线性增加,则第一段图象为线段,且为增函数,排除A,D,
停止注射后,血液中的药物含量呈指数衰减.排除C.
能反映血液中药物含量Q随时间t变化的图象是B.
故选:B.
【点评】本题考查了直线与指数函数的图象与性质,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
二.多选题(共3小题)
(多选)6.(2024秋 新吴区校级期中)下列命题正确的是( )
A.命题:“ x∈(1,+∞),都有x2>1”的否定为“ x∈(﹣∞,1],使得x2 1”
B.设定义在R上函数,则f(1)=1
C.函数的单调递增区间是[1,+∞)
D.已知a=log2(log381),,,则a,b,c的大小关系为b<a<c
【考点】对数值大小的比较;求全称量词命题的否定;复合函数的单调性;函数的值.
【专题】转化思想;转化法;简易逻辑;运算求解.
【答案】BD
【分析】对于A,结合命题否定的定义,即可求解;对于B,结合函数的解析式,即可求解;对于C,结合复合函数的单调性,即可求解;对于D,结合指数函数的单调性,即可求解.
【解答】解:命题:“ x∈(1,+∞),都有x2>1”的否定为“ x∈(1,+∞),使得x2 1”,故A错误;
,
则f(1)=f(2)=f(3)=f(4)=log3(4﹣1)=1,故B正确;
令x2﹣2x﹣3≥0,解得x≥3或x≤﹣1,
二次函数y=x2﹣2x﹣3开口向上,对称轴为x=1,
故函数的单调递增区间是[3,+∞),故C错误;
a=log2(log381)=2=21,b,c,
y=2x在R上单调递增,,
故b<a<c,故D正确.
故选:BD.
【点评】本题主要考查命题的真假判断与应用,属于基础题.
(多选)7.(2024秋 天心区校级期中)已知ab=1,a>0,且a≠1,函数y=loga(﹣x)与y=bx的图象可能是( )
A.
B.
C.
D.
【考点】对数函数图象特征与底数的关系;指数函数图象特征与底数的关系.
【专题】转化思想;转化法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】BC
【分析】讨论底数a,根据函数的单调性进行判断
【解答】解:由ab=1,a>0,且a≠1,则,所以,
若a>1,则0<a<1,曲线函数图象下降,即为减函数,
且y=logax单调递增,又函数y=loga(﹣x)与y=logax关于y轴对称,
所以函数y=loga(﹣x)的图象下降,即为减函数,选项C符合条件,
若0<a<1时,则,所以曲线函数图象上升,即为增函数,
且y=logax单调递减,又函数y=loga(﹣x)与y=logax关于y轴对称,
所以曲线y=loga(﹣x)为增函数,选项B符合条件.
故选:BC.
【点评】本题主要考查指数函数、对数函数的图象与性质,属于中档题.
(多选)8.(2024秋 大理市校级期中)已知函数f(x)=|ln(x﹣1)|,f(a)>f(b),则下列结论正确的是( )
A.若a>2,则a>b B.若a>b,则a>2
C.若a>2,则 D.若a>2,则
【考点】对数函数的单调性与最值.
【专题】转化思想;转化法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】ABC
【分析】先根据函数解析式作出其图象,利用图象特征进行逐一判断,即得A,B项,对于C,D项,则必须结合图象分类考虑,并求解不等式f(a)>f(b)即得
【解答】解:依题意作出函数f(x)的图象,如图,
因f(x)在(2,+∞)上单调递增,在(1,2)上单调递减,观察图形易判断A,B项正确;
对于C,D项,当a>2时,若b≥2,则成立;
若1<b<2,则由f(a)>f(b) |ln(a﹣1)|>|ln(b﹣1)| ln(a﹣1)>﹣ln(b﹣1),即ln[(a﹣1)(b﹣1)]>0,
故得:ab﹣a﹣b+1>1,则成立,故C项正确,D项错误.
故选:ABC.
【点评】本题主要考查对数函数的单调性,属于基础题.
三.填空题(共3小题)
9.(2024秋 嘉定区校级期中)设条件p:log2(4x﹣x2)有意义,条件q:0,若p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围是 (0,4) .
【考点】求对数函数的定义域;必要不充分条件的应用.
【专题】转化思想;转化法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】(0,4).
【分析】根据已知条件,对a分类讨论,并结合必要条件、充分条件的定义,即可求解.
【解答】解:条件p:log2(4x﹣x2)有意义,即4x﹣x2>0,即0<x<4,
条件q:0,
当a=2时,条件q无解,即x为空集,
当a>2时,不等式的解集为{x|2<x≤a},
当a<2时,不等式的解集为{x|a≤x<2},
p是q的必要不充分条件,
当a=2时,符合题意,
当a>2时,a<4,
故2<a<4,
当a<2时,
则a>0,
故0<a<2,
综上所述,实数a的取值范围是(0,4).
故答案为:(0,4).
【点评】本题主要考查对数函数的定义域,属于基础题.
10.(2024秋 上城区校级期中)如果,则x的取值范围为 (﹣3,1) .
【考点】指、对数不等式的解法.
【专题】转化思想;转化法;不等式的解法及应用;运算求解.
【答案】(﹣3,1).
【分析】结合指数函数的单调性,即可求解.
【解答】解:3﹣2x,
因为y=3x在R上单调递增,
则x2﹣3<﹣2x,解得﹣3<x<1,
故x的取值范围为(﹣3,1).
故答案为:(﹣3,1).
【点评】本题主要考查指数不等式的解法,属于基础题.
11.(2024秋 西城区校级期中)已知函数的值域是R,则实数a的最大值是 8 .
【考点】求对数型复合函数的值域.
【专题】计算题;转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】8.
【分析】根据已知条件,可知f(x)在[0,+∞)上的最小值小于或等于3,然后判断其单调性,列出不等式求出a的范围.
【解答】解:当x<0时,.
因为f(x)的值域为R,所以当x≥0时,f(x)min≤3.
当x≥0时,f(x)=x2+2x+a=(x+1)2+a﹣1,
故f(x)在[0,+∞)上单调递增,可得[f(x)]min=f(0)≤3,
即log2a≤3,解得log2a≤log223,可得0<a≤8,因此a的最大值为8.
故答案为:8.
【点评】本题主要考查函数的单调性与值域、分段函数的应用等知识,属于基础题.
四.解答题(共4小题)
12.(2024秋 西湖区校级期中)已知集合A={x|log3(x+2)≤3},B={x|2m﹣4<x<m+2}.
(1)当m=0时,求A∪B,( RA)∩B;
(2)若A∪B=A,求实数m的取值范围.
【考点】指、对数不等式的解法;集合的包含关系的应用.
【专题】整体思想;综合法;集合;简易逻辑;运算求解.
【答案】(1)A∪B={x|﹣4<x≤25},( RA)∩B={x|﹣4<x≤﹣2};
(2)[1,+∞).
【分析】(1)先求出集合A,B,然后结合集合的基本运算即可求解;
(2)若A∪B=A,则B A,结合集合的基本运算即可求解.
【解答】解:(1)因为A={x|log3(x+2)≤3}={x|﹣2<x≤25},B={x|2m﹣4<x<m+2}.
当m=0时,B={x|﹣4<x<2}, RA={x|x>25或x≤﹣2},
则A∪B={x|﹣4<x≤25},( RA)∩B={x|﹣4<x≤﹣2};
(2)若A∪B=A,则B A,
当B= 时,2m﹣4≥m+2,即m≥6,
当B≠ 时,,解得1≤m<6,
所以实数m的取值范围为[1,+∞).
【点评】本题主要考查了集合的基本运算,还考查了集合包含关系的应用,属于基础题.
13.(2024秋 浦东新区校级期中)记代数式.
(1)当a=2时,求使代数式M有意义的实数x的集合;
(2)若存在实数x使得代数式M+N有意义,求实数a的取值范围.
【考点】对数函数的定义域.
【专题】分类讨论;转化法;函数的性质及应用;不等式的解法及应用;运算求解.
【答案】(1){x|x<﹣1或x>8};
(2){a|1<a<1或a>1}.
【分析】(1)分x≤3、3<x<4、x≥4三种情况解不等式|x﹣4|+|x﹣3|﹣9>0,由此可得出结果;
(2)解出使得N有意义时的取值范围是[﹣4,﹣1],由题意可知,存在x∈[﹣4,﹣1],使得|x﹣a2|+|x﹣2a+1|﹣9>0成立,通过去绝对值,再由a>0且a≠1,即可求得实数a的取值范围.
【解答】解:(1)当a=2时,M=log2(|x﹣4|+|x﹣3|﹣9),
所以|x﹣4|+|x﹣3|﹣9>0,
当x≤3时,|x﹣4|+|x﹣3|﹣9=﹣(x﹣4)﹣(x﹣3)﹣9=﹣2﹣2x>0,解得x<﹣1,所以x<﹣1;
当3<x<4时,|x﹣4|+|x﹣3|﹣9=﹣(x﹣4)+(x﹣3)﹣9=﹣8<0,原不等式无解;
当x≥4时,|x﹣4|+|x﹣3|﹣9=(x﹣4)+(x﹣3)﹣9=2x﹣16>0,解得x>8,所以x>8;
综上,实数x的取值集合是{x|x<﹣1或x>8}.
(2)因为,
所以,解得﹣4≤x≤﹣1,
由题意知,存在x∈[﹣4,﹣1],使得|x﹣a2|+|x﹣2a+1|﹣9>0成立,
即|x﹣a2|+|x﹣2a+1|>9有解,
因为a>0且a≠1,则a2>2a﹣1>﹣1,
所以|x﹣a2|+|x﹣2a+1|=a2﹣x+2a﹣1﹣x=a2+2a﹣1﹣2x>9,
即﹣2x+a2+2a﹣1>9在x∈[﹣4,﹣1]时有解,所以a2+2a﹣2>0,
又因a>0且a≠1,解得且a≠1,
所以实数a的取值范围为{x|1<a<1或a>1}.
【点评】本题考查了函数与不等式的应用问题,也考查了推理与运算能力,是中档题.
14.(2024秋 吕梁期中)已知函数.
(1)证明:曲线y=f(x)是轴对称图形;
(2)若函数在[﹣3,3]上有三个零点,求实数a的取值范围.
【考点】对数函数及对数型复合函数的图象.
【专题】转化思想;转化法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)证明f(x)=f(2﹣x),即可说明曲线y=f(x)是轴对称图形;
(2)首先求出,然后将问题转化为y=a与的图象在[﹣3,3]上有三个交点,结合h(x)的图象即可求出实数a的取值范围.
【解答】(1)证明:由函数,定义域为R,
则,
因此可得f(x)=f(2﹣x),
故函数y=f(x)的图象关于x=1,即曲线y=f(x)是轴对称图形.
(2)解:由,
若函数在[﹣3,3]上有三个零点,
则方程在[﹣3,3]上有三个实根,
即在[﹣3,3]上有三个实根,
令,则y=a与h(x)的图象在[﹣3,3]上有三个交点,
又h′(x)=﹣2x2﹣2x+4=﹣2(x+2)(x﹣1),
当﹣3≤x<﹣2或1<x≤3时,h′(x)<0,
则h(x)在[﹣3,﹣2)和(1,3]上单调递减,
当﹣2<x<1时,h′(x)>0,则h(x)在(﹣2,1)上单调递增,
又,,
,,
因此可得h(x)的图象如图所示,
结合图象,要使y=a与h(x)的图象在[﹣3,3]上有三个交点,
则实数a的取值范围为.
【点评】本题主要考查对数型复合函数图象的应用,属于难题.
15.(2023秋 昌黎县校级期末)已知函数f(x)=logax(a>0且a≠1).
(1)若f(x)在区间[a,2a]上的最大值与最小值之差为1,求a的值;
(2)解关于x的不等式.
【考点】由对数函数的最值求解参数;求对数函数及对数型复合函数的单调性.
【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】(1)2或.
(2)答案详见解析.
【分析】(1)已知函数f(x)在区间[a,2a]上的最大值与最小值之差为1,根据对数函数的单调性,列出绝对值方程求解即可;
(2)利用对数函数的定义域及单调性,列出不等式组,讨论参数a的范围,即可得到解集.
【解答】解:(1)因为y=logax在[a,2a]上为单调函数,
且函数y=logax在区间[a,2a]上的最大值与最小值之差为1,
所以|loga(2a)﹣logaa|=|loga2|=1,
解得a=2或.
(2)因为函数是(0,+∞)上的减函数,
所以,即,
当a>1时,,原不等式解集为.
当0<a<1时,,原不等式解集为 .
【点评】本题主要考查了对数函数的图象和性质,属于基础题.
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