第二章 基本初等函数(Ⅰ)同步练习(33页,含答案)

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名称 第二章 基本初等函数(Ⅰ)同步练习(33页,含答案)
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科目 数学
更新时间 2018-09-27 15:27:16

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第二章 基本初等函数(Ⅰ)
§2.1 指数函数
2.1.1 指数与指数幂的运算
1.如果____________________,那么x叫做a的n次方根.
2.式子叫做________,这里n叫做__________,a叫做____________.
3.(1)n∈N*时,()n=____.
(2)n为正奇数时,=____;n为正偶数时,=______.
4.分数指数幂的定义:(1)规定正数的正分数指数幂的意义是:=__________(a>0,m、n∈N*,且n>1);
(2)规定正数的负分数指数幂的意义是:=_______________(a>0,m、n∈N*,且n>1);
(3)0的正分数指数幂等于____,0的负分数指数幂________________.
5.有理数指数幂的运算性质:
(1)aras=______(a>0,r、s∈Q);
(2)(ar)s=______(a>0,r、s∈Q);
(3)(ab)r=______(a>0,b>0,r∈Q).
一、选择题
1.下列说法中:①16的4次方根是2;②的运算结果是±2;③当n为大于1的奇数时,对任意a∈R都有意义;④当n为大于1的偶数时,只有当a≥0时才有意义.其中正确的是(  )
A.①③④ B.②③④ C.②③ D.③④
2.若2A.5-2a B.2a-5 C.1 D.-1
3.在(-)-1、、、2-1中,最大的是(  )
A.(-)-1 B. C. D.2-1
4.化简的结果是(  )
A.a B. C.a2 D.
5.下列各式成立的是(  )
A.= B.()2=
C.= D.=
6.下列结论中,正确的个数是(  )
①当a<0时,=a3;
②=|a|(n>0);
③函数y=-(3x-7)0的定义域是(2,+∞);
④若100a=5,10b=2,则2a+b=1.
A.0 B.1 C.2 D.3
二、填空题
7.-+的值为________.
8.若a>0,且ax=3,ay=5,则=________.
9.若x>0,则(2+)(2-)-4·(x-)=________.
三、解答题
10.计算:++-×.
11.设-3能力提升
12.化简:÷(1-2)×.
13.若x>0,y>0,且x--2y=0,求的值
第二章 基本初等函数(Ⅰ)
§2.1 指数函数
2.1.1 指数与指数幂的运算
知识梳理
1.xn=a(n>1,且n∈N*) 2.根式 根指数 被开方数
3.(1)a (2)a |a| 4.(1) (2) (3)0 没有意义
5.(1)ar+s (2)ars (3)arbr
作业设计
1.D [①错,∵(±2)4=16,∴16的4次方根是±2;
②错,=2,而±=±2.]
2.C [原式=|2-a|+|3-a|,
∵23.C [∵(-)-1=-2, =,=,2-1=,
∵>>>-2,∴>>2-1>(-)-1.]
4.B [原式==.]
5.D [被开方数是和的形式,运算错误,A选项错;()2=,B选项错;>0,<0,C选项错.故选D.]
6.B [①中,当a<0时,
=(-a)3=-a3,∴①不正确;
②中,若a=-2,n=3,则=-2≠|-2|,∴②不正确;
③中,有即x≥2且x≠,
故定义域为[2,)∪(,+∞),∴③不正确;
④中,∵100a=5,10b=2,∴102a=5,10b=2,102a×10b=10,即102a+b=10.
∴2a+b=1.④正确.]
7.
解析 原式=-+=-+=.
8.9
解析 =(ax)2·=32·=9.
9.-23
解析 原式=4-33-4+4=-23.
10.解 原式=+++1-22=2-3.
11.解 原式=-=|x-1|-|x+3|,
∵-3当1≤x<3时,原式=(x-1)-(x+3)=-4.
∴原式=.
12.解 原式=×
13.解 ∵x--2y=0,x>0,y>0,
∴()2--2()2=0,∴(+)(-2)=0,
由x>0,y>0得+>0,
∴-2=0,∴x=4y,∴==.
2.1.2 指数函数及其性质(一)
1.指数函数的概念
一般地,__________________叫做指数函数,其中x是自变量,函数的定义域是____.
2.指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象和性质
a>1
0图象
定义域
R
值域
(0,+∞)


过定点
过点______,即x=____时,y=____
函数值
的变化
当x>0时,________;
当x<0时,________
当x>0时,________;
当x<0时,________
单调性
是R上的__________
是R上的__________
一、选择题
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=πx
C.y=-4x D.y=ax+2(a>0且a≠1)
2.函数f(x)=(a2-3a+3)ax是指数函数,则有(  )
A.a=1或a=2 B.a=1 C.a=2 D.a>0且a≠1
3.函数y=a|x|(a>1)的图象是(  )
4.已知f(x)为R上的奇函数,当x<0时,f(x)=3x,那么f(2)的值为(  )
A.-9 B. C.- D.9
5.右图是指数函数①y=ax;②y=bx;③y=cx;④y=dx的图象,则a、b、c、d与1的大小关系是(  )
A.a6.函数y=()x-2的图象必过(  )
A.第一、二、三象限 B.第一、二、四象限
C.第一、三、四象限 D.第二、三、四象限
二、填空题
7.函数f(x)=ax的图象经过点(2,4),则f(-3)的值为________.
8.若函数y=ax-(b-1)(a>0,a≠1)的图象不经过第二象限,则a,b必满足条件________________.
9.函数y=8-23-x(x≥0)的值域是________.
三、解答题
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.
能力提升
12.定义运算a⊕b=,则函数f(x)=1⊕2x的图象是(  )
13.定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)满足对任意的实数x,y都有f(xy)=yf(x).
(1)求f(1)的值;
(2)若f()>0,解不等式f(ax)>0.(其中字母a为常数).
2.1.2 指数函数及其性质(一)
1.函数y=ax(a>0,且a≠1) R 2.(0,1) 0 1 y>1
01 增函数 减函数
1.B [A中-4<0,不满足指数函数底数的要求,C中因有负号,也不是指数函数,D中的函数可化为y=a2·ax,ax的系数不是1,故也不是指数函数.]
2.C [由题意得解得a=2.]
3.B [该函数是偶函数.可先画出x≥0时,y=ax的图象,然后沿y轴翻折过去,便得到x<0时的函数图象.]
4.C [当x>0时,-x<0,∴f(-x)=3-x,即-f(x)=()x,
∴f(x)=-()x.因此有f(2)=-()2=-.]
5.B [作直线x=1与四个指数函数图象交点的坐标分别为(1,a)、(1,b)、(1,c)、(1,d),由图象可知纵坐标的大小关系.]
6.D [函数y=()x的图象上所有的点向下平移2个单位,就得到函数y=()x-2的图象,所以观察y=()x-2的图象知选D.]
7. 解析 由题意a2=4,∴a=2. f(-3)=2-3=.
8.a>1,b≥2
解析 函数y=ax-(b-1)的图象可以看作由函数y=ax的图象沿y轴平移|b-1|个单位得到.若01时,由于y=ax的图象必过定点(0,1),当y=ax的图象沿y轴向下平移1个单位后,得到的图象不经过第二象限.由b-1≥1,得b≥2.因此,a,b必满足条件a>1,b≥2.
9.[0,8) 解析 y=8-23-x=8-23·2-x=8-8·()x=8[1-()x].
∵x≥0,∴0<()x≤1,∴-1≤-()x<0,从而有0≤1-()x<1,因此0≤y<8.
10.解(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.
12.A [由题意f(x)=1⊕2x=]
13.解 (1)令x=1,y=2,可知f(1)=2f(1),故f(1)=0.
(2)设0t,又f()>0,
∴f(x1)-f(x2)=f[()s]-f[()t]=sf()-tf()=(s-t)f()>0,∴f(x1)>f(x2).
故f(x)在(0,+∞)上是减函数.
又∵f(ax)>0,x>0,f(1)=0,∴0当a=0时,x∈?,当a>0时,0综上:a≤0时,x∈?;a>0时,不等式解集为{x|02.1.2 指数函数及其性质(二)
1.下列一定是指数函数的是(  )
A.y=-3x B.y=xx(x>0,且x≠1)
C.y=(a-2)x(a>3) D.y=(1-)x
2.指数函数y=ax与y=bx的图象如图,则(  )
A.a<0,b<0 B.a<0,b>0
C.01 D.03.函数y=πx的值域是(  )
A.(0,+∞) B.[0,+∞) C.R D.(-∞,0)
4.若()2a+1<()3-2a,则实数a的取值范围是(  )
A.(1,+∞) B.(,+∞) C.(-∞,1) D.(-∞,)
5.设<()b<()a<1,则(  )
A.aaC.ab6.若指数函数f(x)=(a+1)x是R上的减函数,那么a的取值范围为(  )
A.a<2 B.a>2 C.-1一、选择题
1.设P={y|y=x2,x∈R},Q={y|y=2x,x∈R},则(  )
A.QP B.QP
C.P∩Q={2,4} D.P∩Q={(2,4)}
2.函数y=的值域是(  )
A.[0,+∞) B.[0,4] C.[0,4) D.(0,4)
3.函数y=ax在[0,1]上的最大值与最小值的和为3,则函数y=2ax-1在[0,1]上的最大值是(  )
A.6 B.1 C.3 D.
4.若函数f(x)=3x+3-x与g(x)=3x-3-x的定义域均为R,则(  )
A.f(x)与g(x)均为偶函数 B.f(x)为偶函数,g(x)为奇函数
C.f(x)与g(x)均为奇函数 D.f(x)为奇函数,g(x)为偶函数
5.函数y=f(x)的图象与函数g(x)=ex+2的图象关于原点对称,则f(x)的表达式为(  )
A.f(x)=-ex-2 B.f(x)=-e-x+2
C.f(x)=-e-x-2 D.f(x)=e-x+2
6.已知a=,b=,c=,则a,b,c三个数的大小关系是(  )
A.c8.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________________.
9.函数y=的单调递增区间是________.
10.(1)设f(x)=2u,u=g(x),g(x)是R上的单调增函数,试判断f(x)的单调性;
(2)求函数y=的单调区间.
11.函数f(x)=4x-2x+1+3的定义域为[-,].
(1)设t=2x,求t的取值范围;
(2)求函数f(x)的值域.
能力提升
12.函数y=2x-x2的图象大致是(  )
13.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:02.1.2 指数函数及其性质(二)
1.C 2.C 3.A
4.B [∵函数y=()x在R上为减函数,∴2a+1>3-2a,∴a>.]
5.C [由已知条件得01.B [因为P={y|y≥0},Q={y|y>0},所以QP.]
2.C [∵4x>0,∴0≤16-4x<16,∴∈[0,4).]
3.C [函数y=ax在[0,1]上是单调的,最大值与最小值都在端点处取到,故有a0+a1=3,解得a=2,因此函数y=2ax-1=4x-1在[0,1]上递增函数,当x=1时,ymax=3.]
4.B [∵f(-x)=3-x+3x=f(x),g(-x)=3-x-3x=-g(x).]
5.C [∵y=f(x)的图象与g(x)=ex+2的图象关于原点对称,
∴f(x)=-g(-x)=-(e-x+2)=-e-x-2.]
6.A [∵y=()x是减函数,->-,∴b>a>1.又08.(-∞,-1)
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.
当x>0时,由1-2-x<-,()x>,得x∈?;当x=0时,f(0)=0<-不成立;
当x<0时,由2x-1<-,2x<2-1,得x<-1.综上可知x∈(-∞,-1).
9.[1,+∞) 解析 利用复合函数同增异减的判断方法去判断.
令u=-x2+2x,则y=()u在u∈R上为减函数,
问题转化为求u=-x2+2x的单调递减区间,即为x∈[1,+∞).
10.解 (1)设x1又由y=2u的增减性得,即f(x1)(2)令u=x2-2x-1=(x-1)2-2,则u在区间[1,+∞)上为增函数.
据(1)知y=在[1,+∞)为增函数.同理得函数y在(-∞,1]为减函数.
即函数y的增区间为[1,+∞),减区间为(-∞,1].
11.解 (1)∵t=2x在x∈[-,]上单调递增,∴t∈[,].
(2)函数可化为:f(x)=g(t)=t2-2t+3,g(t)在[,1]上递减,在[1,]上递增,
比较得g()∴函数的值域为[2,5-2].
12.A [当x→-∞时,2x→0,所以y=2x-x2→-∞,所以排除C、D.
当x=3时,y=-1,所以排除B.故选A.]
13.(1)解 ∵f(0)==0,∴f[f(0)+4]=f(0+4)=f(4)==.
(2)证明 设x1,x2∈R且x1>0,->0,
即f(x1)(3)解 由0即2§2.1 习题课
1.下列函数中,指数函数的个数是(  )
①y=2·3x;②y=3x+1;③y=3x;④y=x3.
A.0 B.1 C.2 D.3
2.设f(x)为定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=2x+2x+b(b为常数),则f(-1)等于(  )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
3.对于每一个实数x,f(x)是y=2x与y=-x+1这两个函数中的较小者,则f(x)的最大值是(  )
A.1 B.0 C.-1 D.无最大值
4.将化成指数式为________.
5.已知a=40.2,b=80.1,c=()-0.5,则a,b,c的大小顺序为______________.
6.已知+=3,求x+的值.
一、选择题
1.的值为(  )
A. B.- C. D.-
2.化简+的结果是(  )
A.3b-2a B.2a-3b C.b或2a-3b D.b
3.若0A.2x<0.2x<()x B.2x<()x<0.2x C.()x<0.2x<2x D.0.2x<()x<2x
4.若函数则f(-3)的值为(  )
A. B. C.2 D.8
5.函数f(x)=ax-b的图象如图所示,其中a,b均为常数,则下列结论正确的是(  )
A.a>1,b>0 B.a>1,b<0 C.00 D.06.函数f(x)=的图象(  )
A.关于原点对称 B.关于直线y=x对称
C.关于x轴对称 D.关于y轴对称
二、填空题
7.计算:-(-)0+160.75+=___________________________________.
8.已知10m=4,10n=9,则=________.
9.函数y=1-3x(x∈[-1,2])的值域是________.
三、解答题
10.比较下列各组中两个数的大小:
(1)0.63.5和0.63.7;(2)()-1.2和()-1.4;
(3) 和;(4)π-2和()-1.3.
11.函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)在区间[1,2]上的最大值比最小值大,求a的值.
§2.1 习题课
双基演练
1.B [只有③中y=3x是指数函数.]
2.A [因f(x)为定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,即1+b=0,b=-1.
所以f(-1)=-f(1)=-(2+2-1)=-3.]
3.A [当x≤0时,f(x)=2x;
当x>0时,f(x)=-x+1.显然,其最大值是1.]
4.2 解析 
5.b又指数函数y=2x在R上是增函数,∴b则x+x-1=7,即x+=7.
作业设计
1.C [原式===.]
2.C [原式=(a-b)+|a-2b|=]
3.D [当01,()x<1,对于()x,(0.2)x,不妨令x=,
则有>.]
4.A [f(-3)=f(-3+2)=f(-1)=f(-1+2)=f(1)=f(1+2)=f(3)=2-3=.]
5.D [f(x)=ax-b的图象是由y=ax的图象左右平移|b|个单位得到的,由图象可知f(x)在R上是递减函数,所以06.D [f(-x)===f(x),∴f(x)是偶函数,图象关于y轴对称.]
7.
=0.4-1-1+23+0.1=-1+8+=.
8.
9.[-8,]
解析 因为y=3x是R上的单调增函数,所以当x∈[-1,2]时,3x∈[3-1,32],即-3x∈
[-9,-],所以y=1-3x∈[-8,].
10.解 (1)考查函数y=0.6x.因为0<0.6<1,所以函数y=0.6x在实数集R上是单调减函数.又因为3.5<3.7,所以0.63.5>0.63.7.
(2)考查函数y=()x.因为>1,所以函数y=()x在实数集R上是单调增函数.又因为-1.2>-1.4,所以()-1.2>()-1.4.
(3)考查函数y=()x.因为>1,所以函数y=()x在实数集R上是单调增函数.又因为<,所以<.
(4)∵π-2=()2<1,()-1.3=31.3>1 ∴π-2<()-1.3.
11.解 (1)若a>1,则f(x)在[1,2]上递增,∴a2-a=,
即a=或a=0(舍去).
(2)若0∴a-a2=,即a=或a=0(舍去).综上所述,所求a的值为或.
§2.2 对数函数
2.2.1 对数与对数运算
第1课时 对 数
1.对数的概念
如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做__________________,记作____________,其中a叫做__________,N叫做______.
2.常用对数与自然对数
通常将以10为底的对数叫做____________,以e为底的对数叫做____________,log10N可简记为______,logeN简记为________.
3.对数与指数的关系
若a>0,且a≠1,则ax=N?logaN=____.
对数恒等式:alogaN=____;logaax=____(a>0,且a≠1).
4.对数的性质
(1)1的对数为____;
(2)底的对数为____;
(3)零和负数__________.
一、选择题
1.有下列说法:
①零和负数没有对数; ②任何一个指数式都可以化成对数式;
③以10为底的对数叫做常用对数; ④以e为底的对数叫做自然对数.
其中正确命题的个数为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.有以下四个结论:①lg(lg 10)=0;②ln(ln e)=0;③若10=lg x,则x=100;④若e=ln x,则x=e2.其中正确的是(  )
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
3.在b=log(a-2)(5-a)中,实数a的取值范围是(  )
A.a>5或a<2 B.24.方程=的解是(  )
A.x= B.x= C.x= D.x=9
5.若loga=c,则下列关系式中正确的是(  )
A.b=a5c B.b5=ac C.b=5ac D.b=c5a
6.的值为(  )
A.6 B. C.8 D.
二、填空题
7.已知log7[log3(log2x)]=0,那么=________.
8.若log2(logx9)=1,则x=________.
9.已知lg a=2.431 0,lg b=1.431 0,则=________.
三、解答题
10.(1)将下列指数式写成对数式:
①10-3=;②0.53=0.125;③(-1)-1=+1.
(2)将下列对数式写成指数式:
①log26=2.585 0; ②log30.8=-0.203 1; ③lg 3=0.477 1.
11.已知logax=4,logay=5,求A=的值.
能力提升
12.若loga3=m,loga5=n,则a2m+n的值是(  )
A.15 B.75 C.45 D.225
13.(1)先将下列式子改写成指数式,再求各式中x的值:
①log2x=-;②logx3=-.
(2)已知6a=8,试用a表示下列各式:
①log68;②log62;③log26.
§2.2 对数函数
第1课时 对 数
知识梳理
1.以a为底N的对数 x=logaN 对数的底数 真数 2.常用对数 自然对数 lg N ln N 3.x N x 4.(1)零 (2)1 (3)没有对数
作业设计
1.C [①、③、④正确,②不正确,只有a>0,且a≠1时,ax=N才能化为对数式.]
2.C [∵lg 10=1,∴lg(lg 10)=0,故①正确;
∵ln e=1,∴ln(ln e)=0,故②正确;
由lg x=10,得1010=x,故x≠100,故③错误;
由e=ln x,得ee=x,故x≠e2,所以④错误.]
3.C [由对数的定义知??24.A [∵=2-2,∴log3x=-2,∴x=3-2=.]
5.A [由loga=c,得ac=,∴b=(ac)5=a5c.]
6.C [()-1+log0.54=()-1·()=2×4=8.]
7.
解析 由题意得:log3(log2x)=1,即log2x=3,
转化为指数式则有x=23=8,∴====.
8.3 解析 由题意得:logx9=2,∴x2=9,∴x=±3,又∵x>0,∴x=3.
9.
解析 依据ax=N?logaN=x(a>0且a≠1),有a=102.431 0,b=101.431 0,
∴==101.431 0-2.431 0=10-1=.
10.解 (1)①lg=-3;②log0.50.125=3;③log-1(+1)=-1.
(2)①22.585 0=6;②3-0.203 1=0.8;③100.477 1=3.
11.解 A=·()=. 又∵x=a4,y=a5,∴A==1.
12.C [由loga3=m,得am=3,由loga5=n,得an=5. ∴a2m+n=(am)2·an=32×5=45.]
13.解 (1)①因为log2x=-,所以x==.
②因为logx3=-,所以=3,所以x=3-3=.
(2)①log68=a. ②由6a=8得6a=23,即=2,所以log62=.
③由=2得=6,所以log26=.
第2课时 对数的运算
1.对数的运算性质
如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么:
(1)loga(M·N)=____________________;
(2)loga=____________________;
(3)logaMn=__________(n∈R).
2.对数换底公式
logab=(a>0,且a≠1,b>0,c>0,且c≠1);
特别地:logab·logba=____(a>0,且a≠1,b>0,且b≠1).
一、选择题
1.下列式子中成立的是(假定各式均有意义)(  )
A.logax·logay=loga(x+y) B.(logax)n=nlogax
C.=loga D.=logax-logay
2.计算:log916·log881的值为(  )
A.18 B. C. D.
3.若log5·log36·log6x=2,则x等于(  )
A.9 B. C.25 D.
4.已知3a=5b=A,若+=2,则A等于(  )
A.15 B. C.± D.225
5.已知log89=a,log25=b,则lg 3等于(  )
A. B. C. D.
6.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.
二、填空题
7.2log510+log50.25+(-)÷=_____________________________________.
8.(lg 5)2+lg 2·lg 50=________.
10.(1)计算:lg-lg+lg 12.5-log89·log34;
(2)已知3a=4b=36,求+的值.
11.若a、b是方程2(lg x)2-lg x4+1=0的两个实根,求lg(ab)·(logab+logba)的值.
第2课时 对数的运算
知识梳理
1.(1)logaM+logaN (2)logaM-logaN (3)nlogaM 2.1
作业设计
1.C 2.C [log916·log881=·=·=.]
3.D [由换底公式,得··=2,lg x=-2lg 5,x=5-2=.]
4.B [∵3a=5b=A>0,∴a=log3A,b=log5A.
由+=logA3+logA5=logA15=2,得A2=15,A=.]
5.C [∵log89=a,∴=a. ∴log23=a.
lg 3===.]
6.A [由根与系数的关系可知lg a+lg b=2, lg alg b=.
于是(lg)2=(lg a-lg b)2=(lg a+lg b)2-4lg alg b=22-4×=2.]
7.-3
解析 原式=2(log510+log50.5)+(-)=2log5(10×0.5)+
=2+-5=-3.
8.1 解析 (lg 5)2+lg 2·lg 50=(lg 5)2+lg 2(lg 5+lg 10)
=(lg 5)2+lg 2·lg 5+lg 2=lg 5(lg 5+lg 2)+lg 2=lg 5+lg 2=1.
10.解  lg-lg+lg 12.5-log89·log34=lg-lg+lg-·
=-lg 2-lg 5+3lg 2+(2lg 5-lg 2)-·
=(lg 2+lg 5)-=1-=-.
(2)方法一 由3a=4b=36得:a=log336,b=log436,
所以+=2log363+log364=log36(32×4)=1.
11.解 原方程可化为2(lg x)2-4lg x+1=0.
设t=lg x,则方程化为2t2-4t+1=0,∴t1+t2=2,t1·t2=.
又∵a、b是方程2(lg x)2-lg x4+1=0的两个实根,
∴t1=lg a,t2=lg b,即lg a+lg b=2,lg a·lg b=.
∴lg(ab)·(logab+logba)=(lg a+lg b)·(+)
=(lg a+lg b)·=(lg a+lg b)·
=2×=12,即lg(ab)·(logab+logba)=12.
2.2.2 对数函数及其性质(一)
1.对数函数的定义:一般地,我们把______________________叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是________.
2.对数函数的图象与性质
定义
y=logax (a>0,且a≠1)
底数
a>1
0图象
定义域
________
值域
________
单调性
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
共点性
图象过点________,即loga1=0
函数值
特点
x∈(0,1)时,
y∈________;
x∈[1,+∞)时,
y∈________
x∈(0,1)时,
y∈________;
x∈[1,+∞)时,
y∈________
对称性
函数y=logax与y=的图象关于____对称
3.反函数
对数函数y=logax (a>0且a≠1)和指数函数__________________互为反函数.
一、选择题
1.函数y=的定义域是(  )
A.(3,+∞) B.[3,+∞) C.(4,+∞) D.[4,+∞)
2.设集合M={y|y=()x,x∈[0,+∞)},N={y|y=log2x,x∈(0,1]},则集合M∪N等于(  )
A.(-∞,0)∪[1,+∞) B.[0,+∞) C.(-∞,1] D.(-∞,0)∪(0,1)
3.已知函数f(x)=log2(x+1),若f(α)=1,则α等于(  )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.函数f(x)=|log3x|的图象是(  )
5.已知对数函数f(x)=logax(a>0,a≠1),且过点(9,2),f(x)的反函数记为y=g(x),则g(x)的解析式是(  )
A.g(x)=4x B.g(x)=2x C.g(x)=9x D.g(x)=3x
6.若loga<1,则a的取值范围是(  )
A.(0,) B.(,+∞) C.(,1) D.(0,)∪(1,+∞)
二、填空题
7.如果函数f(x)=(3-a)x,g(x)=logax的增减性相同,则a的取值范围是______________.
8.已知函数y=loga(x-3)-1的图象恒过定点P,则点P的坐标是________.
9.给出函数则f(log23)=________.
三、解答题
10.求下列函数的定义域与值域:
(1)y=log2(x-2);
(2)y=log4(x2+8).
12.已知图中曲线C1,C2,C3,C4分别是函数y=loga1x,y=loga2x,y=loga3x,y=loga4x的图象,则a1,a2,a3,a4的大小关系是(  )
A.a4B.a3C.a2D.a3若不等式x2-logmx<0在(0,)内恒成立,求实数m的取值范围.
2.2.2 对数函数及其性质(一)
知识梳理
1.函数y=logax(a>0,且a≠1) (0,+∞) 2.(0,+∞) R
(1,0) (-∞,0) [0,+∞) (0,+∞) (-∞,0] x轴
3.y=ax (a>0且a≠1)
作业设计
1.D [由题意得:解得x≥4.]
2.C [M=(0,1],N=(-∞,0],因此M∪N=(-∞,1].]
3.B [α+1=2,故α=1.]
4.A [y=|log3x|的图象是保留y=log3x的图象位于x轴上半平面的部分(包括与x轴的交点),而把下半平面的部分沿x轴翻折到上半平面而得到的.]
5.D [由题意得:loga9=2,即a2=9,又∵a>0,∴a=3.
因此f(x)=log3x,所以f(x)的反函数为g(x)=3x.]
D [由loga<1得:loga1时,有a>,即a>1;
当07.(1,2) 解析 由题意,得或解得18.(4,-1) 解析 y=logax的图象恒过点(1,0),令x-3=1,则x=4;
令y+1=0,则y=-1.
9.
解析 ∵1=f(log23+3)=f(log224)==.
10.解 (1)由x-2>0,得x>2,所以函数y=log2(x-2)的定义域是(2,+∞),值域是R.
(2)因为对任意实数x,log4(x2+8)都有意义,所以函数y=log4(x2+8)的定义域是R.
又因为x2+8≥8,所以log4(x2+8)≥log48=,即函数y=log4(x2+8)的值域是[,+∞).
12.B [作x轴的平行线y=1,直线y=1与曲线C1,C2,C3,C4各有一个交点,则交点的横坐标分别为a1,a2,a3,a4.由图可知a313.
解 由x2-logmx<0,得x2要使x2∵x=时,y=x2=,∴只要x=时,y=logm≥=logm.
∴≤,即≤m.又02.2.2 对数函数及其性质(二)
1.函数y=logax的图象如图所示,则实数a的可能取值是(  )
A.5 B. C. D.
2.下列各组函数中,表示同一函数的是(  )
A.y=和y=()2 B.|y|=|x|和y3=x3
C.y=logax2和y=2logax D.y=x和y=logaax
3.若函数y=f(x)的定义域是[2,4],则y=f()的定义域是(  )
A.[,1] B.[4,16] C.[,] D.[2,4]
4.函数f(x)=log2(3x+1)的值域为(  )
A.(0,+∞) B.[0,+∞) C.(1,+∞) D.[1,+∞)
5.函数f(x)=loga(x+b)(a>0且a≠1)的图象经过(-1,0)和(0,1)两点,则f(2)=________.
6.函数y=loga(x-2)+1(a>0且a≠1)恒过定点____________.
一、选择题
1.设a=log54,b=(log53)2,c=log45,则(  )
A.a2.已知函数y=f(2x)的定义域为[-1,1],则函数y=f(log2x)的定义域为(  )
A.[-1,1] B.[,2] C.[1,2] D.[,4]
3.函数f(x)=loga|x|(a>0且a≠1)且f(8)=3,则有(  )
A.f(2)>f(-2) B.f(1)>f(2)
C.f(-3)>f(-2) D.f(-3)>f(-4)
4.函数f(x)=ax+loga(x+1)在[0,1]上的最大值与最小值之和为a,则a的值为(  )
A. B. C.2 D.4
5.已知函数f(x)=lg,若f(a)=b,则f(-a)等于(  )
A.b B.-b C. D.-
6.函数y=3x(-1≤x<0)的反函数是(  )
A.y= (x>0) B.y=log3x(x>0)
C.y=log3x(≤x<1) D.y= (≤x<1)
二、填空题
7.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________.
8.函数y=logax当x>2时恒有|y|>1,则a的取值范围是______________.
9.若loga2<2,则实数a的取值范围是______________.
三、解答题
10.已知f(x)=loga(3-ax)在x∈[0,2]上单调递减,求a的取值范围.
11.已知函数f(x)=的图象关于原点对称,其中a为常数.
(1)求a的值;
(2)若当x∈(1,+∞)时,f(x)+2.2.2 对数函数及其性质(二)
双基演练
1.A
2.D [y=logaax=xlogaa=x,即y=x,两函数的定义域、值域都相同.]
3.C [由题意得:2≤≤4,所以()2≥x≥()4,即≤x≤.]
4.A [∵3x+1>1,∴log2(3x+1)>0.]
5.2
解析 由已知得loga(b-1)=0且logab=1,
∴a=b=2.从而f(2)=log2(2+2)=2.
6.(3,1)
解析 若x-2=1,则不论a为何值,只要a>0且a≠1,都有y=1.
作业设计
1.D [因为0所以b2.D [∵-1≤x≤1,
∴2-1≤2x≤2,即≤2x≤2.
∴y=f(x)的定义域为[,2]
即≤log2x≤2,∴≤x≤4.]
3.C [∵loga8=3,解得a=2,因为函数f(x)=loga|x|(a>0且a≠1)为偶函数,且在(0,+∞)为增函数,在(-∞,0)上为减函数,由-3<-2,所以f(-3)>f(-2).]
4.B [函数f(x)=ax+loga(x+1),令y1=ax,y2=loga(x+1),显然在[0,1]上,y1=ax与y2=loga(x+1)同增或同减.因而[f(x)]max+[f(x)]min=f(1)+f(0)=a+loga2+1+0=a,解得a=.]
5.B [f(-x)=lg=lg()-1=-lg
=-f(x),则f(x)为奇函数,
故f(-a)=-f(a)=-b.]
6.C [由y=3x(-1≤x<0)得反函数是y=log3x(≤x<1),
故选C.]
7.b≤1
解析 由题意,x≥1时,2x-b≥1.
又2x≥2,∴b≤1.
8.[,1)∪(1,2]
解析 ∵|y|>1,即y>1或y<-1,
∴logax>1或logax<-1,
变形为logax>logaa或logax当x=2时,令|y|=1,
则有loga2=1或loga2=-1,
∴a=2或a=.
要使x>2时,|y|>1.
如图所示,a的取值范围为19.(0,1)∪(,+∞)
解析 loga2<2=logaa2.若0若a>1,由于y=logax是增函数,
则a2>2,得a>.综上得0.
10.解 由a>0可知u=3-ax为减函数,依题意则有a>1.
又u=3-ax在[0,2]上应满足u>0,
故3-2a>0,即a<.
综上可得,a的取值范围是111.解 (1)∵函数f(x)的图象关于原点对称,
∴函数f(x)为奇函数,
∴f(-x)=-f(x),
即=-=,
解得a=-1或a=1(舍).
(2)f(x)+(x-1)=+(x-1)
=(1+x),
当x>1时,(1+x)<-1,
∵当x∈(1,+∞)时,f(x)+(x-1)∴m≥-1.
§2.2 习题课
1.已知m=0.95.1,n=5.10.9,p=log0.95.1,则这三个数的大小关系是(  )
A.m2.已知0A.13.函数y=+的定义域是(  )
A.(1,2) B.[1,4] C.[1,2) D.(1,2]
4.给定函数①y=,②y=,③y=|x-1|,④y=2x+1,其中在区间(0,1)上单调递减的函数序号是(  )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
5.设函数f(x)=loga|x|,则f(a+1)与f(2)的大小关系是________________________.
6.若log32=a,则log38-2log36=________.
一、选择题
1.下列不等号连接错误的一组是(  )
A.log0.52.7>log0.52.8 B.log34>log65
C.log34>log56 D.logπe>logeπ
2.若log37·log29·log49m=log4,则m等于(  )
A. B. C. D.4
3.设函数若f(3)=2,f(-2)=0,则b等于(  )
A.0 B.-1 C.1 D.2
4.若函数f(x)=loga(2x2+x)(a>0,a≠1)在区间(0,)内恒有f(x)>0,则f(x)的单调递增区间为(  )
A.(-∞,-) B.(-,+∞)
C.(0,+∞) D.(-∞,-)
5.若函数若f(a)>f(-a),则实数a的取值范围是(  )
A.(-1,0)∪(0,1) B.(-∞,-1)∪(1,+∞)
C.(-1,0)∪(1,+∞) D.(-∞,-1)∪(0,1)
6.已知f(x)是定义在R上的奇函数,f(x)在(0,+∞)上是增函数,且f()=0,则不等式f(logx)<0的解集为(  )
A.(0,) B.(,+∞)
C.(,1)∪(2,+∞) D.(0,)∪(2,+∞)
二、填空题
7.已知loga(ab)=,则logab=________.
8.若log236=a,log210=b,则log215=________.
9.设函数若f(a)=,则f(a+6)=________.
三、解答题
10.已知集合A={x|x<-2或x>3},B={x|log4(x+a)<1},若A∩B=?,求实数a的取值范围.
能力提升
12.设a>0,a≠1,函数f(x)=loga(x2-2x+3)有最小值,求不等式loga(x-1)>0的解集.
§2.2 习题课
双基演练
1.C [01,p<0,故p2.A [∵0n>1.]
3.A [由题意得:解得:14.B [①y=在(0,1)上为单调递增函数,∴①不符合题意,排除A,D.
④y=2x+1在(0,1)上也是单调递增函数,排除C,故选B.]
5.f(a+1)>f(2)
解析 当a>1时,f(x)在(0,+∞)上递增,又∵a+1>2,∴f(a+1)>f(2);
当0f(2).
综上可知,f(a+1)>f(2).
6.a-2
解析 log38-2log36=log323-2(1+log32)=3a-2-2a=a-2.
作业设计
1.D [对A,根据y=log0.5x为单调减函数易知正确.
对B,由log34>log33=1=log55>log65可知正确.
对C,由log34=1+log3>1+log3>1+log5=log56可知正确.
对D,由π>e>1可知,logeπ>1>logπe错误.]
2.B [左边=··=,右边==-,
∴lg m=lg 2-=lg,∴m=.]
3.A [∵f(3)=2,∴loga(3+1)=2,
解得a=2,又f(-2)=0,∴4-4+b=0,b=0.]
4.D [令y=2x2+x,其图象的对称轴x=-<0,
所以(0,)为y的增区间,所以00,所以0f(x)的定义域为2x2+x>0的解集,即{x|x>0或x<-},
由x=->-得,(-∞,-)为y=2x2+x的递减区间,
又由05.C [①若a>0,则f(a)=log2a,f(-a)=a,
∴log2a>a=log2∴a>,∴a>1.
②若a<0,则f(a)= (-a),f(-a)=log2(-a),
∴ (-a)>log2(-a)= (-),∴-a<-,∴-1由①②可知,-11.]
6.C [∵f(x)在(0,+∞)上是增函数,且f()=0,
在(0,+∞)上f(x)<0?f(x)?同理可求f(x)在(-∞,0)上是增函数,且f(-)=0,得x>2.
综上所述,x∈(,1)∪(2,+∞).]
7.2p-1
解析 ∵logaba=p,logabb=logab=1-p,
∴logab=logaba-logabb=p-(1-p)=2p-1.
8.a+b-2
解析 因为log236=a,log210=b,所以2+2log23=a,1+log25=b.
即log23=(a-2),log25=b-1,所以log215=log23+log25=(a-2)+b-1=a+b-2.
9.-3
解析 (1)当a≤4时,2a-4=,解得a=1,此时f(a+6)=f(7)=-3;
(2)当a>4时,-log2(a+1)=,无解.
10.解 由log4(x+a)<1,得0即B={x|-a∵A∩B=?,∴解得1≤a≤2,即实数a的取值范围是[1,2].
12.解 设u(x)=x2-2x+3,则u(x)在定义域内有最小值.
由于f(x)在定义域内有最小值,所以a>1.
所以loga(x-1)>0?x-1>1?x>2,
所以不等式loga(x-1)>0的解集为{x|x>2}.
§2.3 幂函数
1.一般地,______________叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数.
2.在同一平面直角坐标系中,画出幂函数y=x,y=x2,y=x3,y=,y=x-1的图象.
3.结合2中图象,填空.
(1)所有的幂函数图象都过点________,在(0,+∞)上都有定义.
(2)若α>0时,幂函数图象过点____________,且在第一象限内______;当0<α<1时,图象上凸,当α>1时,图象______.
(3)若α<0,则幂函数图象过点________,并且在第一象限内单调______,在第一象限内,当x从+∞趋向于原点时,函数在y轴右方无限地逼近于y轴,当x趋于+∞时,图象在x轴上方无限逼近x轴.
(4)当α为奇数时,幂函数图象关于______对称;当α为偶数时,幂函数图象关于______对称.
(5)幂函数在第____象限无图象.
一、选择题
1.下列函数中不是幂函数的是(  )
A.y= B.y=x3 C.y=2x D.y=x-1
2.幂函数f(x)的图象过点(4,),那么f(8)的值为(  )
A. B.64 C.2 D.
3.下列是y=的图象的是(  )
4.图中曲线是幂函数y=xn在第一象限的图象,已知n取±2,±四个值,则相应于曲线C1,C2,C3,C4的n依次为(  )
A.-2,-,,2 B.2,,-,-2
C.-,-2,2, D.2,,-2,-
5.设a=,b=,c=,则a,b,c的大小关系是(  )
A.a>c>b B.a>b>c C.c>a>b D.b>c>a
6.函数f(x)=xα,x∈(-1,0)∪(0,1),若不等式f(x)>|x|成立,则在α∈{-2,-1,0,1,2}的条件下,α可以取值的个数是(  )
A.0 B.2 C.3 D.4
二、填空题
7.给出以下结论:
①当α=0时,函数y=xα的图象是一条直线;
②幂函数的图象都经过(0,0),(1,1)两点;
③若幂函数y=xα的图象关于原点对称,则y=xα在定义域内y随x的增大而增大;
④幂函数的图象不可能在第四象限,但可能在第二象限.
则正确结论的序号为________.
8.函数y=+x-1的定义域是____________.
9.已知函数y=x-2m-3的图象过原点,则实数m的取值范围是____________________.
三、解答题
10.比较1. 、、的大小,并说明理由.
12.已知函数f(x)=(m2+2m)·,m为何值时,函数f(x)是:(1)正比例函数;
(2)反比例函数;(3)二次函数;(4)幂函数.
§2.3 幂函数
知识梳理
1.函数y=xα 3.(1)(1,1) (2)(0,0),(1,1) 递增 下凸
(3)(1,1) 递减 (4)原点 y轴 (5)四
作业设计
1.C [根据幂函数的定义:形如y=xα的函数称为幂函数,选项C中自变量x的系数是2,不符合幂函数的定义,所以C不是幂函数.]
2.A [设幂函数为y=xα,依题意,=4α,即22α=2-1,∴α=-.
∴幂函数为y=,∴f(8)====.]
3.B [y==,∴x∈R,y≥0,f(-x)==
=f(x),即y=是偶函数,又∵<1,∴图象上凸.]
4.B [作直线x=t(t>1)与各个图象相交,则交点自上而下的排列顺序恰好是按幂指数的降幂排列的.]
5.A [根据幂函数与指数函数的单调性直接可以判断出来,y=在x>0时是增函数,所以a>c;y=()x在x>0时是减函数,所以c>b.]
6.B [因为x∈(-1,0)∪(0,1),所以0<|x|<1.
要使f(x)=xα>|x|,xα在(-1,0)∪(0,1)上应大于0,
所以α=-1,1显然是不成立的.当α=0时,f(x)=1>|x|;
当α=2时,f(x)=x2=|x|2<|x|;当α=-2时,f(x)=x-2=|x|-2>1>|x|.
综上,α的可能取值为0或-2,共2个.]
7.④
解析 当α=0时,函数y=xα的定义域为{x|x≠0,x∈R},故①不正确;当α<0时,函数y=xα的图象不过(0,0)点,故②不正确;幂函数y=x-1的图象关于原点对称,但其在定义域内不是增函数,故③不正确.④正确.
8.(0,+∞)
解析 y=的定义域是[0,+∞),y=x-1的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),再取交集.
9.m<-解析 由幂函数的性质知-2m-3>0,故m<-.
10.解 考查函数y=1.1x,∵1.1>1,∴它在(0,+∞)上是增函数.
又∵>,∴>.
再考查函数y=,∵>0,∴它在(0,+∞)上是增函数.
又∵1.4>1.1,∴>,∴>>.
12.解 (1)若f(x)为正比例函数,则?m=1.
(2)若f(x)为反比例函数,则?m=-1.
(3)若f(x)为二次函数,则?m=.
(4)若f(x)为幂函数,则m2+2m=1,∴m=-1±.