第四章 板块综合 指数、对数函数图象与性质的综合应用(课件 学案 练习)高中数学北师大版(2019)必修 第一册

文档属性

名称 第四章 板块综合 指数、对数函数图象与性质的综合应用(课件 学案 练习)高中数学北师大版(2019)必修 第一册
格式 zip
文件大小 3.3MB
资源类型 教案
版本资源 北师大版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-07-20 13:00:12

文档简介

板块综合 指数、对数函数图象与性质的综合应用
(阶段小结课—习题讲评式教学)
[建构知识体系]
[融通学科素养]
1.浸润的核心素养
(1)通过指数、对数运算性质的学习与运用,重点提升数学运算素养.
(2)通过作指数函数、对数函数的图象以及简单图象的平移翻折变换,提升直观想象和逻辑推理素养.
(3)通过对指数函数、对数函数的图象及性质的运用,重点提升数学运算和逻辑推理素养.
2.渗透的数学思想
(1)涉及数形结合思想的题目类型有知式选图,图象变换和指数函数、对数函数图象的应用.函数图象形象地展示了函数的性质,为研究函数的性质提供了形象的直观性,它是探求解题路径,获得问题结果的重要工具.
(2)常见的分类讨论有两种:一是当指数函数、对数函数的底数为字母参数时,要确定它的单调性需要讨论;二是含参数的不等式、方程,由于参数的取值不同会导致所得的结果不同,需要分类讨论.
题型(一) 指数、对数函数的图象及应用
[例1] 已知a>0,且a≠1,则函数f(x)=ax和g(x)=loga的图象只可能是(  )
|思|维|建|模|
指数函数、对数函数图象既是直接考查的对象,又是数形结合求交点、最值、解不等式的工具,所以要能熟练画出这两类函数图象,并会进行平移、对称、翻折等变换.
[针对训练]
1.当0A.  B.
C.(1,)  D.(,2)
题型(二) 解不等式、比较大小问题
[例2] 已知a=0.20.3,2b=0.3,c=log0.30.2,则a,b,c的大小关系是(  )
A.c>b>a B.c>a>b
C.b>a>c D.a>c>b
[例3] 设0A.(-∞,0) B.(0,+∞)
C.(-∞,loga3) D.(loga3,+∞)
|思|维|建|模|
方程、不等式的求解可利用单调性进行转化,对含参数的问题要进行分类讨论,同时还要注意变量本身的取值范围,以免出现增根;比较大小问题可直接利用单调性和中间值解决.
[针对训练]
2.若0A.3y<3x
B.logx3C.log4xD.x3.已知函数f(x)=lg(2x-b)(b为常数),若x∈[1,+∞)时,f(x)≥0恒成立,则b的取值范围是________.
题型(三) 指数、对数函数的综合问题
[例4] (多选)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,则y=[x]称为高斯函数,例如:[-3.5]=-4,[2.1]=2,已知函数f(x)=-,g(x)=[f(x)],则下列叙述正确的是(  )
A.g(x)是偶函数
B.f(x)在R上是增函数
C.f(x)的值域是
D.g(x)的值域是{-1,0,1}
[例5] 幂函数y=xα(α≠0),当α取不同的正数时,在区间[0,1]上它们的图象是一簇曲线(如图).设点A(1,0),B(0,1),连接AB,线段AB恰好被其中的两个幂函数y=xm,y=xn 的图象三等分,即有BM=MN=NA,则mn=________.
听课记录:
|思|维|建|模|
(1)研究函数的性质要树立定义域优先的原则.
(2)换元法的作用是利用整体代换,将问题转化为常见问题,该类问题中,常设u=logax或u=ax,转化为一元二次方程、二次函数等问题.要注意换元后u的取值范围.
[针对训练]
4.已知函数________①f(x)=;②f(x)=ln;请在给出的两个函数中选择其中的一个作为已知条件,将序号填写在横线上,解答下列问题.
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)判断并证明函数f(x)在其定义域上的单调性;
(3)解关于m的不等式f(m-1)+f(2m)<0.
板块综合 指数、对数函数图象与性质的综合应用
[题型(一)]
[例1] 选C 函数g(x)的定义域是(-∞,0),排除A、B;若01,则f(x)=ax是增函数,此时g(x)=loga是增函数,C满足.
[针对训练]
1. 选B 易知0=2即可,解得a>.所以[题型(二)]
[例2] 选B 因为y=0.2x在R上单调递减,所以0<0.20.3<0.20=1.所以0log0.30.3=1.所以c>1.综上可知,c>a>b.故选B.
[例3] 选C 由已知得f(x)=loga(a2x-2ax-2)<0=loga1.又当01,即a2x-2ax-3>0,(ax-3)·(ax+1)>0.因为ax+1>0,所以ax>3.又0[针对训练]
2.选C 对于A,函数y=3x在R上单调递增,因为0logy3,B错误;对于C,函数y=log4x在(0,+∞)上单调递增,故log4x,D错误.
3.解析:因为要使f(x)=lg(2x-b)在x∈[1,+∞)时,恒有f(x)≥0,所以有2x-b≥1在x∈[1,+∞)时恒成立,即2x≥b+1在x∈[1,+∞)上恒成立.又因为指数函数g(x)=2x在定义域上是增函数.所以只需2≥b+1成立即可,解得b≤1.
答案:(-∞,1]
[题型(三)]
[例4] 选BD 因为f(x)=-=-=2--=-,定义域为R,y=1+ex在定义域上单调递增,且y=1+ex>1,又y=-在(1,+∞)上单调递增,所以f(x)=-在定义域R上单调递增,故B正确;
因为1+ex>1,所以0<<1.所以-1<-<0,则-2<-<0,-<-<,即f(x)∈,故C错误;令f(x)=0,即-=0,解得x=-ln 3.
所以当x<-ln 3时,f(x)∈.
令f(x)=1,即-=1,解得x=ln 3,所以当-ln 3当x>ln 3时,f(x)∈.
所以g(x)=[f(x)]=所以g(x)的值域是{-1,0,1},故D正确;
显然g(5)≠g(-5),即g(x)不是偶函数,故A错误.
[例5] 解析:因为BM=MN=NA,点A(1,0),B(0,1),所以M,N.分别代入y=xm,y=xn,得mn=log·log=1.
答案:1
[针对训练]
4.解:(1)若选①,f(x)=,其定义域为(-∞,+∞).因为f(-x)===-f(x),所以f(x)为奇函数.
若选②,f(x)=ln,由>0,得-1<x<1,则其定义域为(-1,1).
因为f(-x)=ln=ln-1=-ln=-f(x),所以f(x)为奇函数.
(2)若选①,f(x)=,其定义域为(-∞,+∞),函数f(x)在(-∞,+∞)上为增函数.
证明如下:
设x1<x2,则f(x1)-f(x2)=-=1--1+=-=.因为x1<x2,所以2x1<2x2,2x1-2x2<0.又2x2+1>0,2x1+1>0,所以<0,即f(x1)<f(x2).所以函数f(x)在(-∞,+∞)上为增函数.
若选②,f(x)=ln,由(1)知其定义域为(-1,1),函数f(x)在(-1,1)内为增函数.
证明如下:
设-1<x1<x2<1,则
f(x1)-f(x2)=ln-ln
=ln
=ln.
因为-1<x1<x2<1,所以1+x1>0,1-x2>0,1+x2>0,1-x1>0,
所以>0,
即>0.
又1-x1+x2-x1x2=(1-x1x2)+(x2-x1)>0,所以1+x1-x2-x1x2>0.
因为1+x1-x2-x1x2-(1-x1+x2-x1x2)=2(x1-x2)<0,所以1+x1-x2-x1x2<1-x1+x2-x1x2,即0<<1.
所以ln<0,即f(x1)<f(x2).
所以函数f(x)在(-1,1)内为增函数.
(3)若选①,则由(1)和(2)知,函数f(x)在(-∞,+∞)上为增函数且为奇函数.
由f(m-1)+f(2m)<0,
得f(m-1)<-f(2m)=f(-2m).
所以m-1<-2m,解得m<.
所以不等式f(m-1)+f(2m)<0的解集为.
若选②,则由(1)和(2)知,函数f(x)在(-1,1)内为增函数且为奇函数.
由f(m-1)+f(2m)<0,得f(m-1)<-f(2m)=f(-2m).
所以解得0<m<.
所以不等式f(m-1)+f(2m)<0的解集为.
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板块综合 指数、对数函数图象与性质的综合应用(阶段小结课—习题讲评式教学)
建构知识体系
融通学科素养
1.浸润的核心素养
(1)通过指数、对数运算性质的学习与运用,重点提升数学运算素养.
(2)通过作指数函数、对数函数的图象以及简单图象的平移翻折变换,提升直观想象和逻辑推理素养.
(3)通过对指数函数、对数函数的图象及性质的运用,重点提升数学运算和逻辑推理素养.
2.渗透的数学思想
(1)涉及数形结合思想的题目类型有知式选图,图象变换和指数函数、对数函数图象的应用.函数图象形象地展示了函数的性质,为研究函数的性质提供了形象的直观性,它是探求解题路径,获得问题结果的重要工具.
(2)常见的分类讨论有两种:一是当指数函数、对数函数的底数为字母参数时,要确定它的单调性需要讨论;二是含参数的不等式、方程,由于参数的取值不同会导致所得的结果不同,需要分类讨论.
CONTENTS
目录
1
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3
题型(一) 指数、对数函数的图象及应用
题型(二) 解不等式、比较大小问题
题型(三) 指数、对数函数的综合问题
4
课时跟踪检测
题型(一) 
指数、对数函数的图象及应用
01
[例1] 已知a>0,且a≠1,则函数f(x)=ax和g(x)=loga的图象只可能是(  )

解析:函数g(x)的定义域是(-∞,0),排除A、B;若01,则f(x)=ax是增函数,此时g(x)=loga是增函数,C满足.
|思|维|建|模|
  指数函数、对数函数图象既是直接考查的对象,又是数形结合求交点、最值、解不等式的工具,所以要能熟练画出这两类函数图象,并会进行平移、对称、翻折等变换.
1.当0A. B. C.(1,) D.(,2)
解析:易知0图所示,只需满足loga>=2即可,解得a>.所以<1.故选B.
针对训练

题型(二) 解不等式、比较大小问题
02
[例2] 已知a=0.20.3,2b=0.3,c=log0.30.2,则a,b,c的大小关系是 (  )
A.c>b>a B.c>a>b
C.b>a>c D.a>c>b
解析:因为y=0.2x在R上单调递减,所以0<0.20.3<0.20=1.所以0log0.30.3=1.所以c>1.综上可知,c>a>b.故选B.

[例3] 设0A.(-∞,0) B.(0,+∞)
C.(-∞,loga3) D.(loga3,+∞)
解析:由已知得f(x)=loga(a2x-2ax-2)<0=loga1.又当01,即a2x-2ax-3>0,(ax-3)·(ax+1)>0.因为ax+1>0,所以ax>3.又0
|思|维|建|模|
  方程、不等式的求解可利用单调性进行转化,对含参数的问题要进行分类讨论,同时还要注意变量本身的取值范围,以免出现增根;比较大小问题可直接利用单调性和中间值解决.
针对训练
2.若0A.3y<3x B.logx3C.log4x
解析:对于A,函数y=3x在R上单调递增,因为0logy3,B错误;对于C,函数y=log4x在(0,+∞)上单调递增,故log4x,D错误.
3.已知函数f(x)=lg(2x-b)(b为常数),若x∈[1,+∞)时,f(x)≥0恒成立,则b的取值范围是    .
解析:因为要使f(x)=lg(2x-b)在x∈[1,+∞)时,恒有f(x)≥0,所以有2x-b≥1在x∈[1,+∞)时恒成立,即2x≥b+1在x∈[1,+∞)上恒成立.又因为指数函数g(x)=2x在定义域上是增函数.所以只需2≥b+1成立即可,解得b≤1.
(-∞,1]
题型(三) 指数、对数函数的综合问题
03
[例4] (多选)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,则y=[x]称为高斯函数,例如:[-3.5]=-4,[2.1]=2,已知函数f(x)=-,g(x)=[f(x)],则下列叙述正确的是(  )
A.g(x)是偶函数
B.f(x)在R上是增函数
C.f(x)的值域是
D.g(x)的值域是{-1,0,1}


解析:因为f(x)=-=-=2--=-,定义域为R,y=1+ex在定义域上单调递增,且y=1+ex>1,又y=-在(1,+∞)上单调递增,所以f(x)=
-在定义域R上单调递增,故B正确;
因为1+ex>1,所以0<<1.所以-1<-<0,则-2<-<0,-<-<,即f(x)∈,故C错误;令f(x)=0,即-=0,解得x=-ln 3.
所以当x<-ln 3时,f(x)∈.
令f(x)=1,即-=1,解得x=ln 3,所以当-ln 3当x>ln 3时,f(x)∈.
所以g(x)=[f(x)]=所以g(x)的值域是{-1,0,1},故D正确;
显然g(5)≠g(-5),即g(x)不是偶函数,故A错误.
[例5] 幂函数y=xα(α≠0),当α取不同的正数时,在区间[0,1]上它们的图象是一簇曲线(如图).设点A(1,0),B(0,1),连接AB,线段AB恰好被其中的两个幂函数y=xm,y=xn 的图象三等分,即有BM=MN=NA,则mn=  .
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解析:因为BM=MN=NA,点A(1,0),B(0,1),所以M,N.分别代入y=xm,y=xn,得mn=lo·lo=1.
|思|维|建|模|
(1)研究函数的性质要树立定义域优先的原则.
(2)换元法的作用是利用整体代换,将问题转化为常见问题,该类问题中,常设u=logax或u=ax,转化为一元二次方程、二次函数等问题.要注意换元后u的取值范围.
针对训练
4.已知函数    ①f(x)=;②f(x)=ln;请在给出的两个函数中选择其中的一个作为已知条件,将序号填写在横线上,解答下列问题.
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
解:若选①,f(x)=,其定义域为(-∞,+∞).因为f(-x)===-f(x),所以f(x)为奇函数.
若选②,f(x)=ln,由>0,得-1因为f(-x)=ln=ln=-ln=-f(x),所以f(x)为奇函数.
(2)判断并证明函数f(x)在其定义域上的单调性;
解:若选①,f(x)=,其定义域为(-∞,+∞),函数f(x)在(-∞,+∞)上为增函数.
证明如下:
设x1-=.因为x10,+1>0,所以<0,即f(x1)若选②,f(x)=ln,由(1)知其定义域为(-1,1),函数f(x)在(-1,1)内为增函数.
证明如下:
设-1f(x1)-f(x2)=ln-ln
=ln=ln.
因为-10,1-x2>0,1+x2>0,1-x1>0,
所以>0,
即>0.
又1-x1+x2-x1x2=(1-x1x2)+(x2-x1)>0,所以1+x1-x2-x1x2>0.
因为1+x1-x2-x1x2-(1-x1+x2-x1x2)=2(x1-x2)<0,所以1+x1-x2-x1x2<1-x1+x2-x1x2,即0<<1.
所以ln<0,即f(x1)所以函数f(x)在(-1,1)内为增函数.
(3)解关于m的不等式f(m-1)+f(2m)<0.
解:若选①,则由(1)和(2)知,函数f(x)在(-∞,+∞)上为增函数且为奇函数.
由f(m-1)+f(2m)<0,
得f(m-1)<-f(2m)=f(-2m).
所以m-1<-2m,解得m<.所以不等式f(m-1)+f(2m)<0的解集为.
若选②,则由(1)和(2)知,函数f(x)在(-1,1)内为增函数且为奇函数.
由f(m-1)+f(2m)<0,得f(m-1)<-f(2m)=f(-2m).
所以解得0课时跟踪检测
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A级——达标评价
1.函数f(x)=1+log2x与g(x)=2-x+1在同一平面直角坐标系中的图象大致是(  )
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解析:因为f(x)=1+log2x的图象是由y=log2x的图象向上平移一个单位长度得到的,过定点(1,1).g(x)=2-x+1=的图象是由y=的图象向右平移一个单位长度得到的.过定点(0,2).故只有C项中的图象符合.
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2.已知a=40.6,b=log38,c=ln 2,则 (  )
A.cC.b解析:因为a=40.6>40.5=2,所以a>2.因为log3314
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3.已知0A.2 B.3
C.4 D.与a的值有关
解析:设y1=a|x|,y2=|logax|,分别作出它们的图象,
如图.由图可知,有两个交点,故方程a|x|=|logax|
有两个实根.故选A.
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4.设x,y,z为正数,且2x=3y=5z,则 (  )
A.3y<2x<5z B.2x<3y<5z
C.3y<5z<2x D.5z<2x<3y
解析:令2x=3y=5z=k(k>1),则x=log2k,y=log3k,z=log5k.
∴=·=>1,则2x>3y,=·=<1,则2x<5z.故选A.
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5.已知定义在R上的函数f(x)=e-x-mex(m∈R)是奇函数,设a=f(log32),
b=f(log53),c=-f,则有(  )
A.aC.a14
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解析:因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,即f(0)=e-0-me0=0,解得m=1.所以f(x)=e-x-ex,所以f(x)在R上单调递减.又因为log323=,log533>log525=,所以b14
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6.甲、乙两人解关于x的方程2x+b·2-x+c=0,甲写错了常数b,得到的根为x=-2或x=log2,乙写错了常数c,得到的根为x=0或x=1,则原方程所有根的和是  .
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解析:设t=2x,由2x+b·2-x+c=0可得t++c=0,则t2+ct+b=0.对于甲,由于甲写错常数b,则常数c是正确的,由根与系数的关系可得-c=2-2+=,即c=-;对于乙,由于乙写错了常数c,则常数b是正确的,由根与系数的关系可得b=20·21=2.所以关于t的方程为t2-t+2=0,解得t=或t=4,即2x=或2x=4,解得x=-1或2.所以原方程所有根的和是-1+2=1.
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7.已知a>1,b>1,且ab=e2,则aln b的最大值为  .
解析:∵ab=e2,a>1,b>1,∴ln a>0,ln b>0,两边取对数得ln(ab)=ln a+ln b=ln e2=2,设t=aln b,两边取对数得ln t=ln aln b≤=1,当且仅当即a=b=e时,等号成立,∴t≤e,即aln b的最大值为e.
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8.(10分)设函数f(x)=log2(2x)·log2.
(1)解方程f(x)+6=0;
解: f(x)=(log22+log2x)(log2x-log216)=(1+log2x)(log2x-4)=(log2x)2-3log2x-4.由f(x)+6=0得(log2x)2-3log2x+2=0,解得log2x=1或log2x=2.所以x=2或x=4.所以方程f(x)+6=0的解是x=2或x=4.
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(2)设不等式≤43x-2的解集为M,求函数f(x)(x∈M)的值域.
解:由≤43x-2得≤26x-4,即x2+x≤6x-4,解得1≤x≤4,即M={x|1≤x≤4}.
又f(x)=(log2x)2-3log2x-4,
令t=log2x,所以0≤t≤2,则g(t)=t2-3t-4=-为开口向上、对称轴为t=的抛物线.因为0≤t≤2,所以-≤g(t)≤-4.所以函数f(x)(x∈M)的值域为.
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9.(12分)已知函数f(x)=(log2x-2).
(1)当x∈[2,4]时,求该函数的取值范围;
解:f(x)=(2log4x-2),令t=log4x,因为x∈[2,4],所以t∈, 所以y=(2t-2)=2t2-3t+1=2-.因为t∈,所以y∈,所以当x∈[2,4]时,该函数的取值范围为.
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(2)若f(x)≥mlog4x对任意x∈[4,16]恒成立,求实数m的取值范围.
解:令t=log4x,则f(x)≥mlog4x对任意x∈[4,16]恒成立,即2t2-3t+1≥mt对任意t∈[1,2]恒成立,所以m≤2t+-3对任意t∈[1,2]恒成立.由对勾函数的单调性可知,g(t)=2t+-3在[1,2]上单调递增,所以m≤g(1)=0.故实数m的取值范围为(-∞,0].
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B级——重点培优
10.设函数f(x)=则满足f(x)≤2的x的取值范围是(  )
A.[-1,2] B.[0,2]
C.[1,+∞) D.[0,+∞)
解析: f(x)≤2 或 0≤x≤1或x>1,故选D.

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11.(多选)已知logb3>loga3>0,则下列不等式一定成立的是 (  )
A.> B.<
C.log2(a-b)>0 D.2a-b>1
解析:logb3>loga3>0,由换底公式,有0b>1,∴<,A错误;函数f(x)=为减函数,∴<,B正确;a-b>0,但a-b>1不一定成立, 不能得到log2(a-b)>0,C错误;2a-b>20=1,D正确.


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12.若m=log56·log67·log78·log89·log910,则m的取值范围是 (  )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,4)
解析:依题意,m=log56····=log510.而对数函数y=log5x在(0,+∞)上单调递增,又5<10<25,所以log5514
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13.已知4-a=2a,b=log95+log23,5a+12a=13c,则 (  )
A.a>b>c B.b>c>a
C.c>b>a D.a>c>b
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解析:显然函数f(a)=4-a-2a在R上单调递减,f>0,f<0,则1log94+log23=log32+log23=log32+>2,则b>2;由5a+12a=13c,得+=13c-a,而函数y=+在R上单调递减,则13c-a=+>+=1,因此c-a>0,即c>a,又114
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14.已知函数y=f(x)与y=ex的图象关于直线y=x对称,则f(x2-2x-8)的单调递增区间为    .
解析:由已知,得f(x)=ln x,所以f(x2-2x-8)的单调递增区间满足解得x>4.
(4,+∞)
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15.(13分)我们知道当a>0时,am+n=am·an对一切m,n∈R恒成立,某同学在进一步研究指数幂运算时,发现有这么一个等式21+1=21+21,带着好奇,他进一步对2m+n=2m+2n进行深入研究.
(1)当m=2时,求n的值;
解:当m=2时,22+n=22+2n,即3·2n=4,所以n=log2.
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(2)当m≤0时,求证:n是不存在的;
解:证明:设t=2m,因为m≤0,所以t=2m∈(0,1].
又t·2n=t+2n,
当m=0时,t=1,t·2n=t+2n不成立;当m≠0时,t<1,由t·2n=t+2n可得2n=.
因为2n>0,t>0,t-1<0,所以2n=不成立.综上所述,当m≤0时,n是不存在的.
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(3)求证:只有一对正整数对(m,n)使得等式成立.
解:证明:由2m+n=2m+2n可得2n=.
当m,n均为正整数时,等号左侧为2的指数幂,故右侧也是2的指数幂,
所以2m-1=1,即m=1时符合题意,此时n=1.
所以只有一对正整数对(1,1)使得等式成立.
14课时跟踪检测(三十五) 指数、对数函数图象与性质的综合应用
(满分100分,A级选填小题每题5分,B级选填小题每题6分)
A级——达标评价
1.函数f(x)=1+log2x与g(x)=2-x+1在同一平面直角坐标系中的图象大致是(  )
2.已知a=40.6,b=log38,c=ln 2,则(  )
A.cC.b3.已知0<a<1,则方程a|x|=|logax|的实根个数为(  )
A.2 B.3
C.4 D.与a的值有关
4.设x,y,z为正数,且2x=3y=5z,则(  )
A.3y<2x<5z B.2x<3y<5z
C.3y<5z<2x D.5z<2x<3y
5.已知定义在R上的函数f(x)=e-x-mex(m∈R)是奇函数,设a=f(log32),b=f(log53),c=-f,则有(  )
A.aC.a6.甲、乙两人解关于x的方程2x+b·2-x+c=0,甲写错了常数b,得到的根为x=-2或x=log2,乙写错了常数c,得到的根为x=0或x=1,则原方程所有根的和是________.
7.已知a>1,b>1,且ab=e2,则aln b的最大值为________.
8.(10分)设函数f(x)=log2(2x)·log2.
(1)解方程f(x)+6=0;
(2)设不等式2x2+x≤43x-2的解集为M,求函数f(x)(x∈M)的值域.
9.(12分)已知函数f(x)=(log2x-2).
(1)当x∈[2,4]时,求该函数的取值范围;
(2)若f(x)≥mlog4x对任意x∈[4,16]恒成立,求实数m的取值范围.
B级——重点培优
10.设函数f(x)=则满足f(x)≤2的x的取值范围是(  )
A.[-1,2] B.[0,2]
C.[1,+∞) D.[0,+∞)
11.(多选)已知logb3>loga3>0,则下列不等式一定成立的是(  )
A.> B.aC.log2(a-b)>0 D.2a-b>1
12.若m=log56·log67·log78·log89·log910,则m的取值范围是(  )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,4)
13.已知4-a=2a,b=log95+log23,5a+12a=13c,则(  )
A.a>b>c B.b>c>a
C.c>b>a D.a>c>b
14.已知函数y=f(x)与y=ex的图象关于直线y=x对称,则f(x2-2x-8)的单调递增区间为__________.
15.(13分)我们知道当a>0时,am+n=am·an对一切m,n∈R恒成立,某同学在进一步研究指数幂运算时,发现有这么一个等式21+1=21+21,带着好奇,他进一步对2m+n=2m+2n进行深入研究.
(1)当m=2时,求n的值;
(2)当m≤0时,求证:n是不存在的;
(3)求证:只有一对正整数对(m,n)使得等式成立.
课时跟踪检测(三十五)
1.选C 因为f(x)=1+log2x的图象是由y=log2x的图象向上平移一个单位长度得到的,过定点(1,1).g(x)=2-x+1=x-1的图象是由y=x的图象向右平移一个单位长度得到的.过定点(0,2).故只有C项中的图象符合.
2.选D 因为a=40.6>40.5=2,所以a>2.因为log333.选A 设y1=a|x|,y2=|logax|,分别作出它们的图象,如图.由图可知,有两个交点,故方程a|x|=|logax|有两个实根.故选A.
4.选A 令2x=3y=5z=k(k>1),则x=log2k,y=log3k,z=log5k.∴=·=>1,则2x>3y,=·=<1,则2x<5z.故选A.
5.选D 因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,即f(0)=e-0-me0=0,解得m=1.所以f(x)=e-x-ex,所以f(x)在R上单调递减.又因为log323log525=,所以b6.解析:设t=2x,由2x+b·2-x+c=0可得t++c=0,则t2+ct+b=0.对于甲,由于甲写错常数b,则常数c是正确的,由根与系数的关系可得-c=2-2+=,即c=-;对于乙,由于乙写错了常数c,则常数b是正确的,由根与系数的关系可得b=20·21=2.所以关于t的方程为t2-t+2=0,解得t=或t=4,即2x=或2x=4,解得x=-1或2.所以原方程所有根的和是-1+2=1.
答案:1
7.解析:∵ab=e2,a>1,b>1,∴ln a>0,ln b>0,两边取对数得ln(ab)=ln a+ln b=ln e2=2,设t=aln b,两边取对数得ln t=ln aln b≤2=1,当且仅当即a=b=e时,等号成立,∴t≤e,即aln b的最大值为e.
答案:e
8.解:(1)f(x)=(log22+log2x)(log2x-log216)=(1+log2x)(log2x-4)=(log2x)2-3log2x-4.由f(x)+6=0得(log2x)2-3log2x+2=0,解得log2x=1或log2x=2.所以x=2或x=4.所以方程f(x)+6=0的解是x=2或x=4.
(2)由2x2+x≤43x-2得2x2+x≤26x-4,即x2+x≤6x-4,解得1≤x≤4,即M={x|1≤x≤4}.
又f(x)=(log2x)2-3log2x-4,
令t=log2x,所以0≤t≤2,则g(t)=t2-3t-4=2-为开口向上、对称轴为t=的抛物线.因为0≤t≤2,所以-≤g(t)≤-4.所以函数f(x)(x∈M)的值域为.
9.解:(1)f(x)=(2log4x-2),令t=log4x,因为x∈[2,4],所以t∈, 所以y=(2t-2)=2t2-3t+1=22-.因为t∈,所以y∈,所以当x∈[2,4]时,该函数的取值范围为.
(2)令t=log4x,则f(x)≥mlog4x对任意x∈[4,16]恒成立,即2t2-3t+1≥mt对任意t∈[1,2]恒成立,所以m≤2t+-3对任意t∈[1,2]恒成立.由对勾函数的单调性可知,g(t)=2t+-3在[1,2]上单调递增,所以m≤g(1)=0.故实数m的取值范围为(-∞,0].
10.选D f(x)≤2 或
0≤x≤1或x>1,故选D.
11.选BD logb3>loga3>0,由换底公式,有0b>1,∴<,A错误;函数f(x)=x为减函数,∴a0,但a-b>1不一定成立, 不能得到log2(a-b)>0,C错误;2a-b>20=1,D正确.
12.选B 依题意,m=log56····=log510.而对数函数y=log5x在(0,+∞)上单调递增,又5<10<25,所以log5513.选B 显然函数f(a)=4-a-2a在R上单调递减,f>0,f<0,则1log94+log23=log32+log23=log32+>2,则b>2;由5a+12a=13c,得a+a=13c-a,而函数y=x+x在R上单调递减,则13c-a=a+a>2+2=1,因此c-a>0,即c>a,又114.解析:由已知,得f(x)=ln x,所以f(x2-2x-8)的单调递增区间满足解得x>4.
答案:(4,+∞)
15.解:(1)当m=2时,22+n=22+2n,即3·2n=4,所以n=log2.
(2)证明:设t=2m,因为m≤0,所以t=2m∈(0,1].又t·2n=t+2n,
当m=0时,t=1,t·2n=t+2n不成立;
当m≠0时,t<1,由t·2n=t+2n可得2n=.
因为2n>0,t>0,t-1<0,所以2n=不成立.综上所述,当m≤0时,n是不存在的.
(3)证明:由2m+n=2m+2n可得2n=.
当m,n均为正整数时,等号左侧为2的指数幂,故右侧也是2的指数幂,
所以2m-1=1,即m=1时符合题意,此时n=1.
所以只有一对正整数对(1,1)使得等式成立.
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