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预习衔接.夯实基础 对数函数
一.选择题(共4小题)
1.(2024秋 镇海区校级期中)已知a=log20232024,b=log20242025,c=log20252026,则( )
A.a>b>c B.a>c>b C.c>b>a D.c>a>b
2.(2024秋 T8联考月考)已知正数a,b,c满足aea=blnb=eclnc=1,则a,b,c的大小关系为( )
A.c<a<b B.c<b<a C.a<b<c D.a<c<b
3.(2024 宝山区三模)下列函数中,在定义域内既是奇函数又是增函数的为( )
A.y=lnx B.y=tanx C.y=x3+x D.
4.(2024秋 菏泽期中)过曲线y=log9x上一点A作平行于两坐标轴的直线,分别交曲线y=log3x于点B,C,若直线BC过原点,则其斜率为( )
A.1 B. C. D.
二.多选题(共3小题)
(多选)5.(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)6.(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
(多选)7.(2024秋 雁塔区校级期末)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.f(x)是偶函数
B.f(x)是奇函数
C.f(x)在(﹣1,1)上是增函数
D.f(x)在(﹣1,1)上是减函数
三.填空题(共4小题)
8.(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 .
9.(2024秋 房山区期末)函数y=ln(1﹣2x)的定义域是 .
10.(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 .
11.(2024秋 石景山区期末)函数的定义域为 .
四.解答题(共4小题)
12.(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.
13.(2024秋 越秀区期末)已知函数f(x)=logm(x﹣m)+logm(x﹣2m)(m>0且m≠1).
(1)当时,解不等式f(x)+log25>0;
(2)若对于任意的x∈[3m,4m],都有f(x)≤1,求实数m的取值范围;
(3)在(2)的条件下,是否存在,使f(x)在区间[α,β]上的值域是[logmβ,logmα]?若存在,求实数m的取值范围:若不存在,说明理由.
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.(2024秋 孝南区校级期末)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4小题)
1.(2024秋 镇海区校级期中)已知a=log20232024,b=log20242025,c=log20252026,则( )
A.a>b>c B.a>c>b C.c>b>a D.c>a>b
【考点】对数值大小的比较.
【专题】整体思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】A
【分析】结合对数的运算性质即可求解.
【解答】解:因为,2025>2024>2023,
所以log2025log2024log2023,
所以1+log20251+log20241+log2023,
即log20252026<log20242025<log20232024,
所以c<b<a.
故选:A.
【点评】本题主要考查了对数值大小的比较,属于基础题.
2.(2024秋 T8联考月考)已知正数a,b,c满足aea=blnb=eclnc=1,则a,b,c的大小关系为( )
A.c<a<b B.c<b<a C.a<b<c D.a<c<b
【考点】对数值大小的比较;利用导数研究函数的单调性.
【专题】整体思想;综合法;不等式;运算求解.
【答案】D
【分析】根据题设等量关系易得b>1,c>1,0<a<1,再根据x>1时y=xlnx和y=exlnx均单调递增及xlnx<exlnx判断b,c大小,即可得答案.
【解答】解:由题设,易知b>1,c>1,0<a<1,排除选项A和B.
当x>1时y=xlnx和y=exlnx均单调递增,且ex>x>1且lnx>0,
则xlnx<exlnx,故blnb=eclnc<eblnb,得c<b.
综上,a<c<b.
故选:D.
【点评】本题考查不等式的性质的应用,属于基础题.
3.(2024 宝山区三模)下列函数中,在定义域内既是奇函数又是增函数的为( )
A.y=lnx B.y=tanx C.y=x3+x D.
【考点】求对数函数及对数型复合函数的单调性;正切函数的单调性和周期性;奇函数偶函数的判断.
【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】C
【分析】由常见函数的奇偶性和单调性可得结论.
【解答】解:y=lnx为对数函数,不为奇函数,故A错误;
y=tanx为奇函数,在(kπ,kπ)(k∈Z)内为增函数,故B错误;
y=x3+x为奇函数,且y′=3x2+1>0,可得y=x3+x为增函数,故C正确;
y为奇函数,在(﹣∞,0),(0,+∞)内为增函数,故D错误.
故选:C.
【点评】本题考查函数的奇偶性和单调性的判断,考查推理能力,属于基础题.
4.(2024秋 菏泽期中)过曲线y=log9x上一点A作平行于两坐标轴的直线,分别交曲线y=log3x于点B,C,若直线BC过原点,则其斜率为( )
A.1 B. C. D.
【考点】对数函数的图象.
【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】首先根据点A的坐标表示点B,C的坐标,根据kOB=kOC,即可求解.
【解答】解:过曲线y=log9x上一点A作平行于两坐标轴的直线,分别交曲线y=log3x于点B,C,若直线BC过原点,
设,过点A作x轴的平行线,交y=log3x于点,
过点A作y轴的平行线交y=log3x于点C(x0,log3x0),由题意可得,
解得x0=4或x0=1,经检验,x0=1不符合,故其斜率为.
故选:B.
【点评】本题主要考查函数的性质应用,考查计算能力,属于基础题.
二.多选题(共3小题)
(多选)5.(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)6.(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.
(多选)7.(2024秋 雁塔区校级期末)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.f(x)是偶函数
B.f(x)是奇函数
C.f(x)在(﹣1,1)上是增函数
D.f(x)在(﹣1,1)上是减函数
【考点】对数函数的图象;函数的奇偶性;奇偶性与单调性的综合.
【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】BC
【分析】先求出f(x)的定义域,由f(﹣x)+f(x)=0可判断A,B;由复合函数的单调性可判断C,D.
【解答】解:因为f(x)的定义域为:
,则﹣1<x<1,
f(﹣x)+f(x)0,
所以f(x)是奇函数,故A错误,B正确.
f(x),
令,则t在(﹣1,1)上单调递减,
又因为在定义域上单调递减,由复合函数的单调性知,
f(x)在(﹣1,1)上是增函数,故C正确,D错误.
故选:BC.
【点评】本题考查了对数函数的图象及性质,复合函数的单调性,是中档题.
三.填空题(共4小题)
8.(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.
9.(2024秋 房山区期末)函数y=ln(1﹣2x)的定义域是 {x|x且x≠0} .
【考点】对数函数的定义域;函数的定义域及其求法.
【专题】整体思想;综合法;函数的性质及应用;数学抽象.
【答案】{x|x且x≠0}.
【分析】根据函数的解析式,列出使解析式有意义的不等式组,求出解集即可.
【解答】解:由题意得,,解得x且x≠0.
故答案为:{x|x且x≠0}.
【点评】本题主要考查了函数定义域的求解,属于基础题.
10.(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.
11.(2024秋 石景山区期末)函数的定义域为 (﹣3,4] .
【考点】对数函数的定义域;函数的定义域及其求法.
【专题】转化思想;转化法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】(﹣3,4].
【分析】根据函数的解析式,列出使解析式有意义的不等式组,求出解集即可.
【解答】解:,
则,解得﹣3<x≤4,
故函数f(x)的定义域为(﹣3,4].
故答案为:(﹣3,4].
【点评】本题考查了求函数定义域的问题,解题时应求出使函数有意义的自变量的取值范围,是基础题目.
四.解答题(共4小题)
12.(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.
13.(2024秋 越秀区期末)已知函数f(x)=logm(x﹣m)+logm(x﹣2m)(m>0且m≠1).
(1)当时,解不等式f(x)+log25>0;
(2)若对于任意的x∈[3m,4m],都有f(x)≤1,求实数m的取值范围;
(3)在(2)的条件下,是否存在,使f(x)在区间[α,β]上的值域是[logmβ,logmα]?若存在,求实数m的取值范围:若不存在,说明理由.
【考点】求对数函数的值域.
【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】(1){x|1<x<3};
(2)实数m的取值范围为[,1);
(3)不存在,理由见解析.
【分析】(1)根据对数函数性质把对数不等式化为一元二次不等式后求解,注意对数函数的定义域;
(2)根据对数函数性质求得f(x)在[3m,4m]上的最大值f(x)max,由f(x)max≤1可得;
(3)由对数函数单调性问题转化为一元二次方程在上有两个不等实根,由一元二次方程根的分布知识求解可得.
【解答】解:(1)∵,
∴的定义域为(1,+∞).
由,
化简得,解得,又x>1,
∴所求不等式的解集为{x|1<x<3}.
(2)对于任意的x∈[3m,4m],都有f(x)≤1,等价于f(x)max≤1,
∵,
设,
则t在[3m,4m]上是增函数,下面按照y=logmt的单调性分类讨论:
当0<m<1时,f(x)在[3m,4m]上递减,则,解得,
当m>1时,f(x)在[3m,4m]上递增,则,解得与m>1矛盾,故舍去.
综上,实数m的取值范围为[,1);
(3)∵,
∴f(x)在(,+∞)上递减,
∴,即,即关于x方程(x﹣m)(x﹣2m)=x在(,+∞)上有两个不等的实根,设h(x)=(x﹣m)(x﹣2m)﹣x=x2﹣(3m+1)x+2m2,
则,即 m∈ .
综上,不存在这样的α,β满足条件.
【点评】本题考查了对数函数的性质,一元二次方程根的分布问题,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.(2024秋 孝南区校级期末)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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