内容正文:
025届高三数学一轮复习对点练15 对数函数
【基础巩固】
1.函数f(x)=的定义域为( )
A. B.
C. D.[1,+∞)
2.若函数y=f(x)是函数y=ax(a>0,且a≠1)的反函数,且f(2)=1,则f(x)等于( )
A.log2x B.
C.logx D.2x-2
3.(多选)函数y=loga(x+c)(a,c为常数,其中a>0,且a≠1)的图象如图所示,则下列结论成立的是( )
A.a>1 B.0<c<1
C.0<a<1 D.c>1
4.在同一平面直角坐标系中,函数y=loga(-x),y=(a>0,且a≠1)的图象可能是( )
5.(2024·南昌模拟)已知a=log3,b=,c=log279,则( )
A.a<b<c B.a<c<b
C.b<a<c D.c<a<b
6.(多选)函数f(x)=loga|x-1|(a>0,且a≠1)在(0,1)上是减函数,那么( )
A.f(x)在(1,+∞)上单调递增且无最大值
B.f(x)在(1,+∞)上单调递减且无最小值
C.f(x)在定义域内是偶函数
D.f(x)的图象关于直线x=1对称.
7.已知a=log0.12,b=log5,则( )
A.ab<0<a+b B.ab<a+b<0
C.a+b<0<ab D.a+b<ab<0
8.函数f(x)=log2·log (2x)的最小值为________.
9.已知函数f(x)=lg(x2-2x-8)的单调递增区间为(a,+∞),则a=________.
10.(2024·金华调研)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≤0时,f(x)单调递减,则不等式f(log(2x-5))>f(log38)的解集为________.
11.已知函数f(x)=log2(1+x),g(x)=log2(1-x).
(1)求函数f(x)-g(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)-g(x)的奇偶性,并说明理由;
(3)求使得不等式f(x)-g(x)>1成立的x的取值范围.
12.已知函数f(x)=loga(ax2-x).
(1)若a=,求函数f(x)的单调区间;
(2)若f(x)在区间[2,4]上是增函数,求实数a的取值范围.
【能力提升】
13.(2024·临沂模拟)已知x=,logy=,x=logxz,则( )
A.x<y<z B.y<x<z
C.z<x<y D.z<y<x
14.(多选)已知函数f(x)=ln(e2x+1)-x,则( )
A.f(ln 2)=ln
B.f(x)是奇函数
C.f(x)在(0,+∞)上单调递增
D.f(x)的最小值为ln 2
15.设实数a,b是关于x的方程|lg x|=c的两个不同实数根,且a<b<10,则abc的取值范围是________.
16.已知函数f(x)=3-2log2x,g(x)=log2x.
(1)当x∈[1,4]时,求函数h(x)=[f(x)+1]·g(x)的值域;
(2)如果对任意的x∈[1,4],不等式f(x2)·f()>k·g(x)恒成立,求实数k的取值范围.
参考答案
1.A [由题意,要使函数f(x)=有意义,则满足log0.5(2x-1)≥0,
所以0<2x-1≤1,解得<x≤1,
即函数f(x)的定义域为.]
2.A [函数y=ax(a>0,且a≠1)的反函数是f(x)=logax,
又f(2)=1,即loga2=1,
所以a=2.故f(x)=log2x.]
3.BC [由图象可知0<a<1,
令y=0得loga(x+c)=0,x+c=1,x=1-c,
由图象知0<1-c<1,∴0<c<1.]
4.C [因为函数y=loga(-x)的图象与函数y=logax的图象关于y轴对称,
所以函数y=loga(-x)的图象恒过定点(-1,0),故A,B错误;
当a>1时,函数y=logax在(0,+∞)上单调递增,
所以函数y=loga(-x)在(-∞,0)上单调递减,
而y=(a>1)在(-∞,0),(0,+∞)上单调递减,故D错误,C正确.]
5.B [因为c=log3332=,
所以b===>==c,故排除A,C;
接下来,判断a与的大小,即可完成选择,
a=log3=log3=log3<log3==c,故选B.]
6.AD [因为函数f(x)=loga|x-1|在(0,1)上是减函数,
所以f(x)=loga(1-x)在(0,1)上为减函数,
而y=1-x是减函数,故a>1,
所以当x>1时,f(x)=loga(x-1),
而y=x-1是增函数,且a>1,
则f(x)在(1,+∞)上单调递增且无最大值,故A正确,B错误;
又f(-x)=loga|-x-1|=loga|x+1|≠f(x),故C错误;
因为f(2-x)=loga|2-x-1|=loga|x-1|=f(x),所以f(x)的图象关于直线x=1对称,故D正确.]
7.D [因为a=log0.12<0,b=log5>0,
所以ab<0,
又因为a+b=log0.12+log5=+
=-lg 2+=<0,
所以a+b<0,
又=+=log20.1+log5=log20.1+log225=log22.5>1,所以>1,
又ab<0,所以a+b<ab,
所以a+b<ab<0.]
8.- [依题意得f(x)=log2x·(2+2log2x)=(log2x)2+log2x=-≥-,
当log2x=-,即x=时等号成立,
所以函数f(x)的最小值为-.]
9.4 [由x2-2x-8>0,得x>4或x<-2,
所以f(x)的定义域为{x|x>4,或x<-2}.
又μ=x2-2x-8在(4,+∞)上单调递增,在(-∞,-2)上单调递减,
而y=lg μ在定义域上单调递增,
所以f(x)=lg(x2-2x-8)的单调递增区间为(4,+∞),故a=4.]
10. [因为函数f(x)是定义在R上的偶函数,且在(-∞,0]上单调递减,
所以可将f(log(2x-5))>f(log38)等价于|log(2x-5)|>|log38|,
即log3(2x-5)>log38或log3(2x-5)<-log38=log3,
即2x-5>8或0<2x-5<,
解得x>或<x<.]
11.解 (1)由题意,得解得-1<x<1,
所以函数f(x)-g(x)的定义域是(-1,1).
(2)函数f(x)-g(x)是奇函数.理由如下:
因为函数f(x)-g(x)的定义域是(-1,1),
所以其定义域关于原点对称.
又因为f(-x)-g(-x)=log2(1-x)-log2(1+x)=-[log2(1+x)-log2(1-x)]
=-[f(x)-g(x)],
所以函数f(x)-g(x)是奇函数.
(3)因为f(x)-g(x)>1,
即log2(1+x)-log2(1-x)>1,
所以log2>1=log22.
所以解得<x<1.
所以使得不等式f(x)-g(x)>1成立的x的取值范围是.
12.解 (1)当a=时,f(x)=log.
令x2-x>0,解得x<0或x>2.
所以函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(2,+∞).
令y=x2-x.
因为函数y=x2-x=(x-1)2-在区间(-∞,0)上单调递减,在区间(2,+∞)上单调递增,
所以函数f(x)=log在区间(-∞,0)上单调递增,在区间(2,+∞)上单调递减.
所以函数f(x)的单调递增区间为(-∞,0),单调递减区间为(2,+∞).
(2)根据题意,知a>0,且a≠1.
令g(x)=ax2-x,则函数g(x)的图象的对称轴为直线x=.
因为f(x)在区间[2,4]上是增函数,则
①当a>1时,显然≤2,g(x)在区间[2,4]上单调递增,
又因为g(x)在区间[2,4]上恒大于0,
所以g(2)>0,即4a-2>0,解得a>.
所以a>1.
②当0<a<1时,由题意,得≥4,
解得a≤,所以0<a≤.
因为g(x)在区间[2,4]上恒大于0,
所以g(4)>0.
所以16a-4>0,解得a>,与0<a≤矛盾,则此种情况不存在.
综上所述,实数a的取值范围是(1,+∞).
13.B [令f(x)=x-,则f(x)在R上单调递增,
由f(1)>0,f<0,知x∈.
logy=⇒y=,
∵x<,
∴x-y=->0⇒x>y,
x=logxz⇒z=xx>=x.
综上,y<x<z.]
14.ACD [f(ln 2)=ln(e2ln 2+1)-ln 2=ln,A正确;
f(x)=ln(e2x+1)-x=ln(e2x+1)-ln ex=ln =ln(ex+e-x),
所以f(-x)=ln(ex+e-x)=f(x),
所以f(x)为偶函数,B错误;
当x>0时,y=ex+e-x在(0,+∞)上单调递增,因此y=ln(ex+e-x)在(0,+∞)上单调递增,C正确;
由于f(x)在(0,+∞)上单调递增,
又f(x)为偶函数,所以f(x)在(-∞,0]上单调递减,
所以f(x)的最小值为f(0)=ln 2,D正确.]
15.(0,1) [由题意知,在(0,10)上,函数y=|lg x|的图象和直线y=c有两个不同交点(如图),
∴ab=1,0<c<lg 10=1,
∴abc的取值范围是(0,1).]
16.解 (1)h(x)=(4-2log2x)log2x=2-2(log2x-1)2.
因为x∈[1,4],所以log2x∈[0,2],
故函数h(x)的值域为[0,2].
(2)由f(x2)·f()>k·g(x),得(3-4log2x)(3-log2x)>k·log2x,
令t=log2x,
因为x∈[1,4],所以t=log2x∈[0,2],
所以(3-4t)(3-t)>k·t对一切t∈[0,2]恒成立,
①当t=0时,k∈R;
②当t∈(0,2]时,k<恒成立,
即k<4t+-15,
因为4t+≥12,当且仅当4t=,
即t=时取等号,
所以4t+-15的最小值为-3.
所以k<-3.
综上,实数k的取值范围为(-∞,-3).
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