2017_2018学年高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)优化练习(打包9套)新人教A版必修1

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名称 2017_2018学年高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)优化练习(打包9套)新人教A版必修1
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资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2018-08-05 08:34:11

文档简介

2.1.1 第1课时 根式
[课时作业]
[A组 基础巩固]
1.等于(  )
A.3 B.-3
C.±3 D.-27
解析:==-3.
答案:B
2.若+有意义,则a的取值范围是(  )
A.0≤a B.a≥1
C.a≥2 D.a∈R
解析:∴a≥1.
答案:B
3.若x<,则 等于(  )
A.3x-1 B.1-3x
C.(1-3x)2 D.非以上答案
解析:==|1-3x|.
∵x<,∴1-3x>0,∴原式=1-3x.
答案:B
4.若a=,b=,则a+b=(  )
A.1 B.5
C.-1 D.2π-5
解析:∵a==3-π,
b==π-2,
∴a+b=3-π+π-2=1.
答案:A
5.当有意义时,化简-的结果为(  )
A.2x-5 B.-2x-1
C.-1 D.5-2x
解析:因为有意义则x≤2.原式=-=2-x-(3-x)=2-3=-1.
答案:C
6.计算下列各式的值:
(1) =________;
(2)设b<0,()2=________.
解析:(1) =-=-5.
(2)()2=-b.
答案:(1)-5 (2)-b
7.若a<,化简=_ _______.
解析:==|2a-3b|
∵a<,∴2a-3b<0
∴原式=3b-2a.
答案:3b-2a
8.计算: +
解析:原式=+
=-++=2.
答案:2
9.计算: + + .
解析:∵3-2=()2-2+1=(-1)2,
∴原式= + +
=|1-|+(1-)+|1-|
=-1+1-+-1=-1;
10.化简·.
解析:原式=|1-a|·(a-1)
=(a-1)(a-1)
=(a-1)

[B组 能力提升]
1.若+()n+1=0,a≠0且n∈N+,则(  )
A.a>0且n为偶数 B.a<0且n为偶数
C.a>0且n为奇数 D.a<0且n为奇数
解析:由()n+1=a得=-a,故n为偶数且a<0.
答案:B
2.三个数a=2,b=3,c=6的大小关系是(  )
A.aC.c解析:因为a6=(2)6=23=8,b6=(3)6=32=9,c6=(6)6=6,所以c6答案:C
3.f(x)=(x-5)0+的定义域是________.
解析:要使f(x)有意义则即x>2且x≠5.
答案:{x|25}
4.设f(x)=,若0<a≤1,则f(a+)=________.
解析:f(a+)====|a-|
又∵0<a≤1,∴a≤,∴f(a+)=-a.
答案:-a
5.计算: + - .
解析: + -
=+

= + -
=|+|+|2-|-|2-|
=++2--2+
=2.
6.若x>0,y>0,且x--2y=0,求的值.
解析:∵x--2y=0,x>0,y>0,
∴()2--2()2=0,
∴(+)(-2)=0,
由x>0,y>0得+>0,
∴-2=0,∴x=4y,
∴==.
2.1.1 第2课时 指数幂及运算
[课时作业]
[A组 基础巩固]
1.化简[]的结果是(  )
A.5 B.
C.- D.-5
解析:[]=( )=5=5=.
答案:B
2.设a-a=m,则等于(  )
A.m2-2 B.2-m2
C.m2+2 D.m2
解析:对a-a=m平方得:a+-2=m2,
∴=a+=m2+2.
答案:C
3.的值是(  )
A.2 B.2
C.2 D.2
解析:====2.
答案:A
4. (1)0-(1-0.5-2)÷()的值为(  )
A.- B.
C. D.
解析:原式=1-(1-)÷
=1-(-3)÷2=1+3×=1+=.
答案:D
5.若102x=25,则10-x=(  )
A.- B.
C. D.
解析:102x=(10x)2=25,∵10x>0,∴10x=5,10-x==.
答案:B
6.已知102m=2,10n=3,则10-2m-10-n=________.
解析:由102m=2,得10-2m==;
由10n=3,得10-n==;
∴10-2m-10-n=-=.
答案:
7.已知2x=()y+2,且9y=3x-1,则x+y=________.
解析:2x=()y+2=2,
9y=32y=3x-1,
∴解得,∴x+y=1.
答案:1
8.已知x+y=12,xy=9,且x<y,则的值是________.
解析:∵=
又∵x+y=12,xy=9,∴(x-y)2=(x+y)2-4xy=108.
又x<y,∴x-y=-=-6.
代入化简后可得结果为-.
答案:-
9.化简求值:
(1)(2)0.5+0.1-2+-3π0+;
(2) +(0.002)-10(-2)-1+(-)0.
解析:(1)原式=++-3+=+100+-3+=100.
(2)原式=(-1) ×(3)+()-+1
=+(500) -10(+2)+1
=+10-10-20+1=-.
10.完成下列式子的化简:
(1)(a-2b-3)·(-4a-1b)÷(12a-4b-2c);
(2)2÷4×3.
解析:(1)原式=-4a-2-1b-3+1÷(12a-4b-2c)
=-a-3-(-4)b-2-(-2)c-1=-ac-1=-.
(2)原式=2a÷(4ab)×(3b)
=ab·3b=ab.
[B组 能力提升]
1.若S=(1+2)(1+2)(1+2)(1+2)(1+2),则S等于(  )
A.(1-2)-1 B.(1-2)-1
C.1-2 D.(1-2)
解析:令2=a,则S=(1+a)(1+a2)(1+a4)(1+a8)(1+a16).
因为1-a≠0,所以(1-a)S=(1-a)(1+a)(1+a2)(1+a4)(1+a8)(1+a16)
=(1-a2)(1+a2)(1+a4)(1+a8)(1+a16)
=…=1-a32=1-2-1=.
所以S=(1-a)-1=(1-2)-1.故选A.
答案:A
2.如果x=1+2b,y=1+2-b,那么用x表示y等于(  )
A. B.
C. D.
解析:∵x=1+2b,∴2b=x-1,∴2-b==,
∴y=1+2-b=1+=.
答案:D
3.已知10a=2,10b=,则1 0=________.
解析:10=(10a)2·(10b)=(2)2·(32)
=2-1·2=2.
答案:2
4.若x1,x2为方程2x=()的两个实数根,则x1+x2=________.
解析:∵2x=()=2,
∴x=,∴x2+x-1=0.
∵x1,x2是方程x2+x-1=0的两根,
∴x1+x2=-1.
答案:-1
5.已知a=3,求
的值
解析:
=+==-1.
6.已知x=(5-5),n∈N+,求(x+)n的值.
解析:∵1+x2=1+(5-5)2
=1+(5-2+5)
=(5+2+5)
=[(5+5)]2,
∴=(5+5),
∴x+
=(5-5)+(5+5)
=5.
∴(x+)n=(5)n=5.
2.1.2 第1课时 指数函数图象及其性质
[课时作业]
[A组 基础巩固]
1.下列以x为自变量的函数中,是指数函数的是(  )
A.y=(-4)x B.y=λx(λ>1)
C.y=-4x D.y=ax+2(a>0且a≠1)
解析:A中底数不满足大于0且不等于1;C中系数不是1;D中指数不是独立的x;只有选项B满足指数函数定义.
答案:B
2.函数f(x)=ax-b的图象如图所示,其中a,b为常数,则下列结论正确的是(  )
A.a>1,b<0
B.a>1,b>0
C. 0<a<1,b>0
D.0<a<1,b<0
解析:从曲线的变化趋势,可以得到函数f(x)为减函数,从而有0<a<1;从曲线位置看,是由函数y=ax(0<a<1)的图象向左平移|-b|个单位而得,所以-b>0,即b<0.故选D.
答案:D
3.下列关系中正确的是(  )
A. <2<
B. <<2
C.2<<
D.2<<
解析:2=,∵y=x是R上的减函数,
∴>>,
即2>>.
答案:B
4.函数y=2-|x|的值域是(  )
A.(0,1) B.(0,1]
C.(0,+∞) D.R
解析:设t=-|x|,则t≤0,作出y=2t(t≤0)的简图,由图象知0<2t≤1.
答案:B
5.若2a+1<3-2a,则实数a的取值范围是(  )
A.(1,+∞) B.
C.(-∞,1) D.
解析:∵y=()x是减函数,∴原不等式等价于2a+1>3-2a,即4a>2,
∴a>.
答案:B
6.设函数f(x)=则f[f(-4)]=________.
解析:依题意,知f(-4)=-4=16,
f(16)==4,∴f[f(-4)]=f(16)=4.
答案:4
7.已知(a2+a+2)x>(a2+a+2)1-x,则x的取值范围是________.
解析:∵a2+a+2=(a+)2+>1,
∴y=(a2+a+2)x为R上的增函数.
∴x>1-x.即x>.
答案:
8.已知函数f(x)=ax在x∈[-2,2]上恒有f(x)<2,则实数a的取值范围为________.
解析:当a>1时,f(x)=ax在[-2,2]上的最大值为a2,由a2<2得,
1<a<.
当0<a<1时,f(x)=ax在[-2,2]上的最大值为
a-2,由a-2<2得a> .
答案:∪(1,)
9.(1)已知3x≥30.5,求实数x的取值范围;
(2)已知0.2x<25,求实数x的取值范围.
解析:(1)因为3>1,所以指数函数f(x)=3x在R上是增函数.由3x≥30.5,可得x≥0.5,即x的取值范围为[0.5,+∞).
(2)因为0<0.2<1,所以指数函数f(x)=0.2x在R上是减函数.
因为25=-2=0.2-2,所以0.2x<0.2-2.
由此可得x>-2,即x的取值范围为(-2,+∞).
10.比较下列各组数中两个值的大小:
(1)0.2-1.5和0.2-1.7;
(2)和;
(3)2-1.5和30.2.
解析:(1)考查函数y=0.2x.
因为0<0.2<1,
所以函数y=0.2x在实数集R上是单调减函数.
又因为-1.5>-1.7,
所以0.2-1.5<0.2-1.7.
(2)考查函数y=x.因为0<<1,所以函数y=x在实数集R上是单调减函数.
又因为<,所以>.
(3)2-1.5<20,即2-1.5<1;30<30.2,
即1<30.2,所以2-1.5<30.2.
[B组 能力提升]
1.下列函数中,值域为(0,+∞)的是(  )
A.y=3 B.y=31-x
C.y= D.y=
解析:y=3的值域为{y|y>0且y≠1};
y=31-x的值域为{y|y>0};y=的值域为[0,+∞);
y=的值域为[0,1).
答案:B
答案:A
3.若函数f(x)=ax-1(a>0且a≠1)的定义域值域都是[0,2],则实数a的值为________.
解析:当a>1时,函数f(x)=ax-1在[0,2]上是增函数,
由题意可知,,解得a=.
当0<a<1时,
函数f(x)=ax-1在[0,2]上是减函数,
由题意可知,,此时a无解.
综上所述,a=.
答案:
4.若f(x)=是R上的单调递增函数,则实数a的取值范围为________.
解析:因为f(x)是R上的增函数,
所以解得4≤a<8.
答案:[4,8)
5.设f(x)=,求f(x)的值域.
解析:令y=,(2x+1)y=2x-1,2x(y-1)=-1-y,2x=,
∵2x>0,∴>0,∴
或解得-1故值域为{y|-16.已知函数y=a (a>0且a≠1),当x∈[1,3]时有最小值8,求a的值.
解析:令y=at,t=x2-3x+3,x∈[1,3],对称轴为t=,x∈时,t单调递减;x∈时,t单调递增,即x=时,tmin=.
①当a>1时,y=at为增函数,则x∈时,y=ax2-3x+3为减函数;x∈时,y=a为增函数.显然当x=时,ymin=a=8,a=16.
②当01与0综上所述,a的值为16.
2.1.2 第2课时 指数函数及其性质的应用
[课时作业]
[A组 基础巩固]
1.如果某林区森林木材蓄积量每年平均比上一年增长11.3%,经过x年可以增长到原来的y倍,则函数y=f(x)的图象大致为(  )
解析:y=(1+11.3%)x=1.113x.
答案:D
2.设函数f(x)=若f(x)是奇函数,则g(2)的值是(  )
A.-       B.-4
C. D.4
解析:由题设知g(2)=f(2)=-f(-2)=-2-2=
-=-.
答案:A
3.函数y=2-x+1+2的图象可以由函数y=x的图象经过怎样的平移得到(  )
A.先向左平移1个单位,再向上平移2个单位
B.先向左平移1个单位,再向下平移2个单位
C.先向右平移1个单位,再向上平移2个单位
D.先向右平移1个单位,再向下平移2个单位
解析:y=2-x+1+2=x-1+2,设f(x)=x,
则f(x-1)+2=x-1+2,要想得到y=2-x+1+2的图象,只需将y=x图象先向右平移1个单位,再向上平移2个单位.
答案:C
4.若定义运算a⊙b=则函数f(x)=3x⊙3-x的值域是(  )
A.(0,1] B.[1,+∞)
C.(0,+∞) D.(-∞,+∞)
解析:解法一:当x>0时,3x>3-x,f(x)=3-x,
f(x)∈(0,1);当x=0时,f(x)=3x=3-x=1;
当x<0时,3x<3-x,f(x)=3x,f(x)∈(0,1).
综上,f(x)的值域是(0,1].
解法二:作出f(x)=3x⊙3-x的图象,如图.
可知值域为(0,1].
答案:A
5.设函数f(x)定义在实数集上,它的图象关于直线x=1对称,
且当x≥1时,f(x)=3x-1,则有(  )
A.f <f <f
B.f <f <f
C.f <f <f
D.f <f <f
解析:依对称性有f =f =f =f ,f=f=f=
f ,又f(x)在x≥1时为增函数,<<,∴f <f <f ,即f <f <f .
答案:B
6.已知函数f(x)=|x-1|,则f(x)的单调递增区间是________.
解析:解法一:由指数函数的性质可知f(x)=()x在定义域上为减函数,故要求f(x)的单调递增区间,只需求y=|x-1|的单调递减区间.又y=|x-1|的单调递减区间为(-∞,1],所以f(x)的单调递增区间为(-∞,1].
解法二:f(x)=|x-1|=
可画出f(x)的图象求其单调递增区间.
答案:(-∞,1]
7.函数f(x)=a2x-3ax+2(a>0,且a≠1)的最小值为________.
解析:设ax=t(t>0),则有f(t)=t2-3t+2=
(t-)2-,∴t=时,f(t)取得最小值- .
答案:-
8.若直线y=2a与函数y=|ax-1|+1(a>0,且a≠1)的图象有两个公共点,则a的取值范围是________.
解析:当a>1时,通过平移变换和翻折变换可得如图(1)所示的图象,则由图可知1<2a<2,即<a<1,与a>1矛盾.当0<a<1时,同样通过平移变换和翻折变换可得如图(2)所示的图象,则由图可知1<2a<2,即<a<1,即为所求.故填<a<1.
答案:<a<1
9.求函数y=的单调区间和值域.
解析:函数y=的定义域为R.
令t=x2-3x-2,对称轴为x=,在上是减函数,在上是增函数,而y=t在R上为减函数.所以由复合函数的单调性可知,y=x2-3x-2在上为增函数,在上为减函数.
又∵t=x2-3x-2在x=时,tmin=-,
∴y=()t在t=-时,取得最大值ymax=2.
∴所求函数的值域为(0,2)
10.已知函数f(x)=-(a为常数).
(1)证明:函数f(x)在(-∞,+∞)上是减函数;
(2)若f(x)为奇函数,求a的值.
解析:(1)在(-∞,+∞)上任取两个值x1,x2且x1<x2,
f(x1)-f(x2)=-
=-=,
∵2>1且x1<x2,∴2x2-2x1>0.
又(2x1+1)(2x2+1)>0,
∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).
∴函数f(x)在(-∞,+∞)上是减函数.
(2)∵f(x)为奇函数且在x=0处有意义,
∴f(0)=0,即-=0.
∴a=1.
[B组 能力提升]
1.已知定义在R上的奇函数f(x)和偶函数g(x)满足f(x)+g(x)=ax-a-x+2(a>0,且a≠1).若g(2)=a,则f(2)等于(  )
A.2 B.
C. D.a2
解析:∵f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,
∴由f(x)+g(x)=ax-a-x+2,①
得-f(x)+g(x)=a-x-ax+2,②
①+②,得g(x)=2,①-②,得f(x)=ax-a-x.
又g(2)=a,∴a=2,∴f(x)=2x-2-x,
∴f(2)=22-2-2=.
答案:B
2.若函数f(x)=则f(-3)的值为(  )
A. B.
C.2 D.8
解析:f(-3)=f(-3+2)=f(-1)=f(-1+2)
=f(1)=f(1+2)=f(3)=2-3=.
答案:A
3.若存在正数x使2x(x-a)<1成立,则a的取值范围是(  )
A.(-∞,+∞) B.(-2,+∞)
C.(0,+∞) D. (-1,+∞)
解析:∵2x(x-a)<1,∴x-a<=x
∴a>x-x,∵y=x在(0,+∞)是增函数,
y=x在(0,+∞)是减函数,∴y=x-x在(0,+∞)是增函数,
要使a>x-x在(0,+∞)有解,
需使a>0-0=-1.
答案:D
4.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=1-2-x,
则不等式f(x)<-的解集是______.
解析:∵f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(0)=0.
当x<0时,f(x)=-f(-x)=-(1-2x)=2x-1.
由2x-1<-,2x<2-1,得x<-1.
当x>0时,由1-2-x<-,x>,得x∈?;
当x=0时,f(0)=0<-不成立;
综上可知x∈(-∞,-1).
答案:(-∞,-1)
5.已知函数f(x)=.
(1)求f[f(0)+4]的值;
(2)求证:f(x)在R上是增函数;
(3)解不等式:0<f(x-2)<.
解析:(1)∵f(0)==0,
∴f[f(0)+4]=f(0+4)=f(4)==.
(2)设x1,x2∈R且x1<x2,
则2x2>2x1>0,2x2-2x1>0,
∴f(x2)-f(x1)=-
=>0,
即f(x1)<f(x2),所以f(x)在R上是增函数.
(3)由0<f(x-2)<得f(0)<f(x-2)<f(4),
又f(x)在R上是增函数,∴0<x-2<4,
即2<x<6,所以不等式的解集是{x|2<x<6}.
6.关于x的方程x=有负根,求a的取值范围.
解析:y=x的定义域为x∈R.
∵x=有负根,∴x<0.
又∵0<<1,
∴>1,
∴-1>0.
∴>0.
即或
解得2.2.1 第1课时 对 数
[课时作业]
[A组 基础巩固]
1.已知logx8=3,则x的值为(  )
A.        B.2
C.3 D.4
解析:∵logx8=3,∴x3=8,∴x=2.
答案:B
2.-2=9写成对数式,正确的是(  )
A.log9=-2 B.log9=-2
C.log (-2)=9 D.log9(-2)=
解析:ax=N?x=logaN.
答案:B
3.有以下四个结论:①lg(lg 10)=0,②ln(ln e)=0,③若lg x=10,则x=100,④若ln x=e,则x=e2.其中正确的是(  )
A.①③ B.②④
C.①② D.③④
解析:①lg(lg 10)=0,正确.②ln(ln e)=0,正确.若lg x=10,则x=1010,③不正确.若ln x=e,则x=ee,故④不正确.所以选C.
答案:C
4.若对数log(x-1)(4x-5)有意义,则x的取值范围(  )
A.≤x<2 B.<x<2
C.<x<2或x>2 D.x>
解析:由log(x-1)(4x-5)有意义得
?
答案:C
5.如果f(10x)=x,则f(3)=(  )
A.log310 B.lg 3
C.103 D.310
解析:设10x=3,则x=lg 3,
∴f(3)=f(10lg 3)=lg 3.
答案:B
6.lg 1 000=________,ln 1=________.
解析:∵103=1 000,∴lg 1 000=3;
e0=1,∴ln 1=0.
答案:3 0
7.方程log2(5-x)=2,则x=________.
解析:5-x=22=4,∴x=1.
答案:1
8.已知log2[log3(log5x)]=0,则x=________.
解析:令log3(log5x)=t1,则t1=20=1.
令log5x=t2,则t2=31=3.
∴log5x=3,∴x=53=125.
答案:125
9.求下列各式x的取值范围.
(1)log(x-1)(x+2);
(2)log(x+3)(x+3).
解析:(1)由题意知解得x>1且x≠2,
故x的取值范围是(1,2)∪(2,+∞).
(2)由题意知,解得x>-3且x≠-2.
故x的取值范围是(-3,-2)∪(-2,+∞).
10.若logx=m,logy=m+2,求的值.
解析:logx=m,∴m=x,x2=2m.
logy=m+2,∴m+2=y,
y=2m+4.
∴==2m-(2m+4)=-4=16.
[B组 能力提升]
1.若a>0,a=,则loga等于(  )
A.2    B.3     C.4     D.5
解析:∵a=,a>0,
∴a==3,
设loga=x,∴()x=a.
∴x=3.
答案:B
2.已知logxy=2,则y-x的最小值为(  )
A.0 B. C.- D.1
解析:∵logxy=2,∴y=x2(x>0且x≠1),
∴y-x=x2-x=(x-)2-,
∴x=时,y-x有最小值-.
答案:C
3.若f(2x+1)=log ,则f(17)=________.
解析:f(17)=f(24+1)=log =log =-8.
答案:-8
4.方程4x-6×2x-7=0的解是________.
解析:原方程可化为(2x)2-6×2x-7=0.
设t=2x(t>0),则原方程可化为:t2-6t-7=0.
解得:t=7或t=-1(舍),∴2x=7,∴x=log27,
∴原方程的解为: x=log27.
答案:x=log27
5.计算下列各式:
(1)10lg 3-log41+2log26;
(2)22+log23+32-log39.
解析:(1)10lg 3-log41+2log26=3-0+6=9.
(2)22+log23+32-log39=22×2log23+=4×3+=12+1=13.
6.已知二次函数f(x)=(lg a)x2+2x+4lg a的最大值为3,求a的值.
解析:原函数式可化为
f(x)=lg a(x+)2-+4lg a.
∵f(x)有最大值3,
∴lg a<0,且-+4lg a=3,
整理得4(lg a)2-3lg a-1=0,
解之得lg a=1或lg a=-.
又∵l g a<0,∴lg a=-.
∴a=10.
2.2.1 第2课时 对数运算
[课时作业]
[A组 基础巩固]
1.2log510+log50.25= (  )
A.0        B.1
C.2 D.4
解析:2log510+log50.25=log5102+log50.25=log5(102×0.25)=log525=2.
答案:C
2.(lg 5)2+lg 2 lg 5+lg 20的值是(  )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:(lg 5)2+lg 2lg 5+lg 20=lg 5·(lg 5+lg 2)+lg 20=lg 5+lg 20=lg 100=2.
答案:C
3.2的值是(  )
A.12 B.9+
C.9 D.84
解析:∵+2log23=log2+log29=log29,
又∵alogax=x,∴原式=9.
答案:C
4.若log5·log36·log6x=2,则x等于(  )
A. 9 B.
C.25 D.
解析:原式=××==2
∴-lg x=2lg 5=lg 52=lg 25,∴x=.
答案:D
5.设a,b,c均为不等于1的正实数,则下列等式中恒成立的是(  )
A.logab·logcb=logca
B.logab·logca=logcb
C.loga(bc)=logab·logac
D.loga(b+c)=logab+logab+logac
解析:由对数的运算公式loga(bc)=logab+logac可判断选项C,D错误.选项A,由对数的换底公式知logab·logcb=logca?·=?(lg b)2=(lg a)2,此式不恒成立.选项B,由对数的换底公式知logab·logc a=·==logcb,故恒成立.
答案:B
6.方程log3(x-1)=log9(x+5)的解是________.
解析:由题意知
解之得x=4.
答案:4
7.=________.
解析:原式====1.
答案:1
8.计算log225·log32·log59的结果为________.
解析:原式=··=··=6.
答案:6
9.计算:
(1)+log;
(2)lg 5(lg 8+lg 1 000)+(lg 2)2+lg+lg 0.06.
解析:(1)原式=+log()-1
=-1=0.
(2)原式=lg 5(3lg 2+3)+3(lg 2)2-lg 6+lg 6-2
=3·lg 5·lg 2+3lg 5+3lg22-2
=3lg 2(lg 5+lg 2)+3lg 5-2=3lg 2+3lg 5-2
=3(lg 2+lg 5)-2=3-2=1.
10.已知2x=3y=6z≠1,求证:+=.
证明:设2x=3y=6z=k(k≠1),
则x=log2k=,
y=log3k=,
z=log6k=
∴+===.
[B组 能力提升]
1.已知log89=a,log25=b,则lg 3等于(  )
A.  B.  C.  D.
解析:∵log89=a,∴a==,
b==,∴lg 2=,
∴lg 3=alg 2=×=.
答案:C
2.若lg a,lg b是方程2x2-4x+1=0的两个根,则(lg)2的值等于(  )
A.2 B. C.4 D.
解析:由韦达定理知
∴(lg)2=(lg a-lg b)2=(lg a+lg b)2-4lg alg b=22-4×=2.
答案:A
3.设lg a+lg b=2lg(a-2b),则log4的值是________.
解析:依题意,得a>0,b>0,a-2b>0,原式可化为ab=(a-2b)2,即a2-5ab+4b2=0,则2-5+4=0,∴=4或=1.∵a-2b>0,>2,∴=4,∴log4=1.
答案:1
4.已知x,y,z都是大于1的正数,m>0,且logxm=24,logym=40,logxyzm=12,求logzm的值.
解析:logm(xyz)=logmx+logmy+logmz=,而logmx=,logmy=,
故logmz=-logmx-logmy=--=,即logzm=60.
5.已知ab=8,a=4,求a、b的值.
解析:由a=4两边取对数得
log2(a)=log24?(log2a)(log2b)=2,①
由ab=8得log2(ab)=log28?log2a+log2b=3.②
由①②得或
解得或
2.2.2第1课时 对数函数的图象及性质
[课时作业]
[A组 基础巩固]
1.已知函数f(x)=的定义域为M,g(x)=ln(1+x)的定义域为N,则M∩N等于(  )
A.{x|x>-1} B.{x|x<1}
C.{x|-1解析:由题意得M={x|x<1},N={x|x>-1},
则M∩N={x|-1<x<1}.
答案:C
2.函数y=2+log2x(x≥1)的值域为(  )
A.(2,+∞) B.(-∞,2)
C.[2,+∞) D.[3,+∞)
解析:∵y=log2x在[1,+∞)是增函数,∴当x≥1时,log2x≥log21=0,
∴y=2+log2x≥2.
答案:C
3.与函数y=x的图象关于直线y=x对称的函数是(  )
A.y=4x B.y=4-x
C.y=logx D.y=log4x
解析:y=ax与y=logax互为反函数,图象关于y=x对称.
答案:C
4.若函数f(x)=ax+loga(x+1)在[0,1]上的最大值和最小值之和为a,则函数g(x)=ax2+x+1在 [-2,2]上的值域为(  )
A.[,5] B.[-,5]
C.[-,3] D.[0,3]
解析:显然函数f(x)=ax+loga(x+1)在[0,1]上是单调的,∴函数f(x)在[0,1]上的最大值和最小值之和为f(0)+f(1)=1+a+loga2=a,解得a=.
∴g(x)=x2+x+1在[-2,-1]上单调递减,在[-1,2]上单调递增.
∴g(x)=x2+x+1在[-2,2]上的值域为.故选A.
答案:A
5.函数f(x)=1+log2x与g(x)=21-x在同一直角坐标系下的图象大致是(  )
解析:由对数函数y=log2x过定点(1,0)可知,函数f(x)=1+log2x的图象过定点(1,1),且是单调递增的.同理,函数g(x)=21-x的图象过定点(1,1),并且是单调递减的.观察函数图象可得选项C满足条件.
答案:C
6.设f(x)=则f(f(-2))=________.
解析:因为f(-2)=10-2>0,f(10-2)=lg 10-2=-2lg 10=-2,所以f(f(-2))=-2.
答案:-2
7.对数函数f(x)的图象过点(3,-2),则f()=________.
解析:设f(x)=logax,则loga3=-2,∴a-2=3,
∴a=,∴f(x)=,
∴f()==-1.
答案:-1
8.已知函数y=loga的图象恒过点P,则点P坐标为________.
解析:当=1时,x=-2,所以恒过点(-2,0).
答案:(-2,0)
9.(1)求函数y=log(x+1)(16-4x)的定义域;
(2)求函数f(x)=log (x2+2x+3)的值域.
解析:(1)由,得,
∴函数的定义域为(-1,0)∪(0,2).
(2)∵x2+2x+3=(x+1)2+2≥2,
∴定义域为R.
∴f(x)≤log2=-1,
∴值域为(-∞,-1].
10.设函数f(x)=ln(x2+ax+1)的定义域为A.
(1)若1∈A,-3?A,求实数a的取值范围;
(2)若函数y=f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围.
解析:(1)由题意,得,
所以a≥.
故实数a的取值范围为.
(2)由题意,得x2+ax+1>0在R上恒成立,则Δ=a2-4<0,解得-2故实数a的取值范围为(-2,2).
[B组 能力提升]
1.函数f(x)=loga|x|+1(0解析:当x>0时,f(x)=logax+1,其图象可以看作f(x)=logax的图象向上平移一个单位而得到的,又因f(x)=loga|x|+1(00时的图象关于y轴对称.
答案:A
2.已知函数f(x)=若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则abc的取值范围是(  )
A.(1,10) B.(5,6)
C.(10,12) D.(20,24)
解析:设a由f(a)=f(b)=f(c)
得|lg a|=|lg b|.
∵a、b、c互不相等,∴lg a=-lg b.
∴ab=1.
∴10答案:C
3.已知函数y=log2(x2-2kx+k)的值域为R,则k的取值范围是________.
解析:∵y=log2(x2-2kx+k)的值域为R,∴Δ=4k2-4k≥0,即4k(k-1)≥0,∴k≥1或k≤0.
答案:k≥1或k≤0
4.若函数f(x)=logax(0<a<1)在区间[a,2a]上的最大值是最小值的3倍,则a的值为________.
解析:∵0<a<1,∴函数f(x)=logax在(0,+∞)上是减函数,
∴在区间[a,2a]上,f(x)min=loga(2a),f(x)max=logaa=1,∴loga(2a)=,∴a=.
答案:
5.已知对数函数f(x)=(m2-m-1)log(m+1)x,求f(27).
解析:若f(x)=(m2-m-1)log(m+1)x为对数函数,则
?
∴m=2,
∴f(x)=log3x,
∴f(27)=log327=3.
6.设x≥0,y≥0,且x+2y=,求函数u=log(8xy+4y2+1)的最大值与最小值.
解析:x+2y=,∴2y=-x,
设p=8xy+4y2+1=4x+2+1=-3x2+x+=-32+,又x≥0,y≥0,x+2y=,∴-x=2y≥0,即x≤,∴0≤x≤.
∴当x=时,p取到最大值;当x=时,p取到最小值1.
又y=logp是关于p的减函数,
∴函数y=log (8xy+4y2+1)的最大值是log1=0,最小值为log.
第2课时 对数函数及其性质的应用
[课时作业]
[A组 基础巩固]
1.设a=log54,b=log53,c=log45,则(  )
A.aC.a解析:∵y=log5x是增函数,∴log53y=log4x是增函数,∴log45>log44=1,
∴log53答案:D
2.若loga(a2+1)A.(0,1) B.
C. D.(1,+∞)
解析:∵a≠1,∴a2+1-2a=(a-1)2>0,
∴logax是减函数,∴得答案:B
3.定义在R上的函数f(x)=ln(+x)是(  )
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.不是奇函数又不是偶函数
解析:f(x)+f(-x)=ln(+x)+ln(-x)=ln[(+x)(-x)]=
ln(1+x2-x2)=ln 1=0,
∴f(x)是定义在R上的奇函数.
答案:A
4.设函数f(x)=loga|x|(a>0且a≠1)在(-∞,0)上单调递增,则f(a+1)与f(2)的大小关系为(  )
A.f(a+1)=f(2) B.f(a+1)>f(2)
C.f(a+1)解析:易知f(x)为偶函数,所以f(x)在(0,+∞)上单调递减,所以0f(2).
答案:B
5.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在(0,+∞)上是增函数,设a=f(-),b=f(log3),c=f ,则a、b、c的大小关系是(  )
A.a<c<b B.b<a<c
C.b<c<a D.c<b<a
解析:a=f(-)=f(),b=f(log3)=f(log32),c=f .
∵0<log32<1,1<<,∴>>log32.
∵f(x)在(0,+∞)上是增函数,∴a>c>b.
答案:C
6.已知log0.45(x+2)>log0.45(1-x),则实数x的取值范围是________.
解析:原不等式等价于解得-2<x<-.
答案:
7.若实数a满足loga2>1,则实数a的取值范围是________.
解析:当a>1时,loga2>1=logaa.
∴2>a.∴1当0不满足题意.
答案:18.函数f(x)=lg(2x-b),若x≥1时,f(x)≥0恒成立,则b应满足的条件是________.
解析:由题意得:当x≥1时,2x-b≥1恒成立,
又当x≥1时,2x≥2,∴b≤1.
答案:b≤1
9.已知函数f(x)=lg(x+1),解关于x的不等式0解析:由得-1由0得1<<10.
因为x+1>0,所以x+1<2-2x<10x+10,
解得-
得-故原不等式的解集为.
10.已知f(x)=2+log3x,x∈[1,9],求函数y=[f(x)]2+f(x2)的最大值及y取得最大值时的x的值.
解析:由f(x)=2+log3x,x∈[1,9]得f(x2)=2+log3x2,x2∈[1,9],即x∈[1,3],
得函数y=[f(x)]2+f(x2)的定义域为[1,3],
y=(2+log3x)2+2+log3x2,
即y=(log3x)2+6log3x+6
=(log3x+3)2-3,
令log3x=t,0≤t≤1,
y=(t+3)2-3,当t=log3x=1,
即x=3时,ymax=13.
[B组 能力提升]
1.已知x=ln π,y=log52,z=e,则(  )
A.xC.z解析:∵x=ln π>ln e,∴x>1.
∵y=log52∴z=e-=>=,∴综上可得,y答案:D
2.(2016·高考全国卷Ⅰ)若a>b>1,0A.acC.alogbc解析:∵y=xα,α∈(0,1)在(0,+∞)上是增函数,
∴当a>b>1,0bc,选项A不正确.
∵y=xα,α∈(-1,0)在(0,+∞)上是减函数,
∴当a>b>1,0ac-1bac,选项B不正确.
∵a>b>1,∴lg a>lg b>0,∴alg a>blg b>0.
∴>.又∵0∴<,∴alogbc同理可证logac>logbc,选项D不正确.
答案:C
3.已知定义域为R的偶函数f(x)在[0,+∞)上是增函数,且f =0,则不等式f(log4x)<0的解集是________.
解析:由题意可知,f(log4x)<0?-<log4x<?log44<log4x<log44?<
x<2.
答案:
4.已知f(x)=是R上的增函数,求a的取值范围.
解析:f(x)是R上的增函数,则当x≥1时,y=logax是增函数,∴a>1.
又当x<1时,函数y=(6-a)x-4a是增函数.∴6-a>0,∴a<6.
又(6-a)×1-4a≤loga1,得a≥.
∴≤a<6.
5.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且x≤0时,f(x)=log (-x+1).
(1)求f(0),f(1);
(2)求函数f(x)的解析式;
(3)若f(a-1)<-1,求实数a的取值范围.
解析:(1)因为当x≤0时,f(x)=log (-x+1),所以f(0)=0.
又函数f(x)是定义在R上的偶函数,所以
f(1)=f(-1)=log [-(-1)+1]=log2=-1,即f(1)=-1.
(2)令x>0,则-x<0,
从而f(-x)=log (x+1)=f(x),
∴x>0时,f(x)=log (x+1).
∴函数f(x)的解析式为
(3)设x1,x2是任意两个值,且x1-x2≥0,
∴1-x1>1-x2>0.
∵f(x2)-f(x1)=log(-x2+1)-log (-x1+1)=log>log1=0,
∴f(x2)>f(x1),
∴f(x)=log (-x+1)在(-∞,0]上为增函数.
又f(x)是定义在R上的偶函数,
∴f(x)在(0,+∞)上为减函数.
∵f(a-1)<-1=f(1),∴|a-1|>1,解得a>2或a<0.
故实数a的取值范围为(-∞,0)∪(2,+∞).
6.已知函数f(x)=loga(1+x),其中a>1.
(1)比较[f(0)+f(1)]与f()的大小;
(2)探索[f(x1-1)+f(x2-1)]≤f对任意x1>0,x2>0恒成立.
解析:(1)∵[f(0)+f(1)]=(loga1+loga2)=loga,
又∵f =loga,且>,由a>1知函数y=logax为增函数,所以loga<loga.
即[f(0)+f(1)]<f .
(2)由(1)知,当x1=1,x2=2时,不等式成立.
接下来探索不等号左右两边的关系:
[f (x1-1)+f(x2-1)]=loga,
f=loga,
因为x1>0,x2>0,
所以-=≥0,
即≥ .
又a>1,
所以loga≥loga,
即[f(x1-1)+f(x2-1)]≤f .
综上可知,不等式对任意x1>0,x2>0恒成立.
2.3 幂函数
[课时作业]
[A组 基础巩固]
1.下列所给出的函数中,是幂函数的是(  )
A.y=-x3         B.y=x-3
C.y=2x3 D.y=x3-1
解析:由幂函数的定义可知y=x-3是幂函数.
答案:B
2.下列函数中,既是偶函数,又在区间(0,+∞)上单调递减的函数是(  )
A.y=x-2 B.y=x-1
C.y=x2 D.y=x
解析:∵y=x-1和y=x都是奇函数,故B、D错误.又y=x2虽为偶函数,
但在(0,+∞)上为增函数,故C错误.y=x-2=在(0,+∞)上为减函数,且为偶函数,故A满足题意.
答案:A
3.如图,函数y=x的图象是(  )
解析:y=x=≥0,故只有D中的图象适合.
答案:D
4.已知幂函数是偶函数,则实数t的值为(  )
A.0 B.-1或1
C.1 D.0或1
解析:∵是幂函数,
∴t2-t+1=1,即t2-t=0,∴t=0或t=1.
当t=0时,f(x)=x是奇函数,不满足题设;
当t=1时,f(x)=x是偶函数,满足题设.
答案:C
5.a,b满足0A.aaC.aa解析:因为0答案:C
6.若函数则f{f[f(0)]}=________.
解析:∵f(0)=-2,
∴f(-2)=(-2+3)=1,
∴f(1)=1,
∴f{f[f(0)]}=f[f(-2)]=f(1)=1.
答案:1
7.下列命题中,
①幂函数的图象不可能在第四象限;
②当α=0时,函数y=xα的图象是一条直线;
③当α>0时,幂函数y=xα是增函数;
④当α<0时,幂函数y=xα在第一象限内函数值随x值的增大而减小.
其中正确的序号为________.
解析:当α=0时,是直线y=1但去掉(0,1)这一点,故②错误.当α>0时,幂函数y=xα仅在第一象限是递增的,如y=x2,故③错误.
答案:①④
8.已知n∈{-2,-1,0,1,2,3},若n>n,则n=________.
解析:∵-<-,且n>n,∴y=xn在(-∞,0)上为减函数.
又n∈{-2,-1,0,1,2,3},∴n=-1或n=2.
答案:-1或2
9.点(,2)与点分别在幂函数f(x)、g(x)的图象上,问当x为何值时,有①f(x)>g(x);②f(x)=g(x);③f(x)解析:设f(x)=xα,g(x)=xβ,
则()α=2,(-2)β=-,
∴α=2,β=-1.
∴f(x)=x2,g(x)=x-1.
分别作出它们的图象如图所示,由图象可知,
当x∈(-∞,0)∪(1,+∞)时,f(x)>g(x);
当x=1时,f(x)=g(x);
当x∈(0,1)时,f(x)10.已知幂函数y=x (m∈N+)的图象关于y轴对称,且在(0,+∞)上是减函数,求满足(a+1)3m<(3a-2)3的a的取值范围.
解析: ∵函数在(0,+∞)上单调递减,∴m2-2m-3<0,
解得-1∴m=1,2.又∵函数图象关于y轴对称,∴m2-2m-3是偶数.又∵22-2×2-3=-3为奇数,12-2×1-3=-4为偶数,∴m=1.
∴原不等式等价于(a+1)3<(3a-2)3.
又∵y=x3在(-∞,+∞)上是增函数,
∴a+1<3a-2,∴2a>3,a>,
故a的取值范围是a>.
[B组 能力提升]
1.设幂函数f(x)的图象经过点,设0A.f(a-1)C.f(a-1)>f(a) D.不能确定
解析:因为幂函数f(x)的图象经过点,设f(x)=xα,因为图象经过点,所以α=,解得α=-,所以f(x)=x在第一象限单调递减.
因为0a,所以f(a-1)答案:A
2.若(a+1)<(3-2a),则a的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
解析:令f(x)=x=,∴f(x)的定义域是(0,+∞),且在(0,+∞)上是减函数,故原不等式等价于
解得答案:B
3.已知(0.71.3)m<(1.30.7)m,则实数m的取值范围是________.
解析:∵0<0.71.3<0. 70=1,1.30.7>1.30=1,
∴0.71.3<1.30.7.而(0.71.3)m<(1.30.7)m,
∴幂函数y=xm在 (0,+∞)上单调递增,故m>0.
答案:(0,+∞)
4.把,,,0按从小到大的顺序排列________.
解析:0=1,>0=1,<1,<1.
∵y=x为增函数,∴<<0<.
答案:<<0<
5.已知幂函数f(x)=x (m∈N+).
(1)试确定该函数的定义域,并指明该函数在其定义域上的单调性;
(2)若该函数f(x)经过点(2,),试确定m的值,并求满足条件f(2-a)>f(a-1)的实数a的取值范围.
解析:(1)∵m2+m=m(m+1)(m∈N+),而m与m+1中必有一个为偶数,
∴m2+m为偶数,
∴函数f(x)=x (m∈N+)的定义域为[0,+∞),并且该函数在[0,+∞)上为增函数.
(2)∵函数f(x)经过点(2,),
∴=2(m2+m)-1,即2=2(m2+m)-1,
∴m2+m=2,解得m=1或m=-2,
又∵m∈N+,∴m=1,f(x)=x.
又∵f(2-a)>f(a-1),
∴解得1≤a<,
故函数f(x)经过点(2,)时,m=1.满足条件f(2-a)>f(a-1)的实数a的取值范围为1≤a<.
6.已知函数f(x)=(m2+2m)·x,求m为何值时,f(x)是:(1)正比例函数;(2)反比例函数;(3)二次函数;(4)幂函数.
解析:(1)若f(x)为正比例函数,则
解得m=1.
(2)若f(x)为反比例函数,则
解得m=-1.
(3)若f(x)为二次函数,则
解得m=.
(4)若f(x)为幂函数,则m2+2m=1,
解得m=-1±.
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