内容正文:
阶段测评(二)(范围4.2~4.4)
一、选择题(每小题5分,共40分)
1.(2023·北京卷)下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递增的是( )
A.f(x)=-ln x B.f(x)=
C.f(x)=- D.f(x)=3|x-1|
解析 对于A,因为y=ln x在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)=-ln x在(0,+∞)上单调递减,故A错误;对于B,因为y=2x在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)=在(0,+∞)上单调递减,故B错误;对于C,因为y=在(0,+∞)上单调递减,所以f(x)=-在(0,+∞)上单调递增,故C正确;对于D,因为f=3=3=>f=3=30=1,显然f(x)=3在(0,+∞)上不单调递增,D错误.
答案 C
2.函数f(x)=log2(1-x)的图象为( )
解析 函数f(x)=log2(1-x)为减函数,排除C、D,又当x=0时,y=0,排除B,故A正确.
答案 A
3.(一题多解)已知a,b>0且a≠1,b≠1.若logab>1,则( )
A.(a-1)(b-1)<0 B.(a-1)(a-b)>0
C.(b-1)(b-a)<0 D.(b-1)(b-a)>0
解析 解法一 logab>1=logaa,当a>1时,b>a>1;
当0<a<1时,0<b<a<1.只有D正确.
解法二 取a=2,b=3,排除A、B、C,故选D.
答案 D
4.将a=,b=1.2,c=这三个数按从小到大的顺序排列,正确的是( )
A.c<a<b B.c<b<a
C.a<b<c D.a<c<b
解析 因为a=,b=,c=,y=,y=x在[0,+∞)上都是增函数,>,>,
所以>,>,
所以>>,即c<a<b.
答案 A
5.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 当x≤1时,21-x≤2=21,故1-x≤1,∴x≥0,此时0≤x≤1;当x>1时,1-log2x≤2,即log2x≥-1=log2,∴x≥,此时x>1,故不等式f(x)≤2的解集为[0,+∞).
答案 D
6.(多选题)对于函数f(x)定义域内的任意x1,x2(x1≠x2),当f(x)=lg x时,下述结论正确的是( )
A.f(0)=1 B.f(x1+x2)=f(x1)·f(x2)
C.f(x1·x2)=f(x1)+f(x2) D.>0
解析 A选项,函数的定义域为(0,+∞),故f(0)无意义,错误;B选项,f(x1+x2)=lg (x1+x2),f(x1)·f(x2)=lg x1·lg x2,而lg (x1+x2)≠lg x1·lg x2,错误;C选项,f(x1·x2)=lg (x1·x2)=lg x1+lg x2=f(x1)+f(x2),正确;D选项,f(x)=lg x在(0,+∞)上单调递增,则>0,正确.
答案 CD
7.(多选题)若a>b>1,0<c<1,则( )
A.ac>bc B.abc>bac
C.alogbc<blogac D.logac<logbc
解析 对于A,y=xc(c>0)为增函数,又a>b>1,所以ac>bc,故A正确;对于B,abc>bac⇔>,又y=是减函数,故B正确;对于C,alogbc-blogac=-=<0,故C正确;对于D,由对数函数的性质可知D不正确,故选ABC.
答案 ABC
8.(多选题)已知函数f(x)=lg (x2+ax-a-1),给出下述论述,其中正确的是( )
A.当a=0时,f(x)的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞)
B.f(x)一定有最小值
C.当a=0时,f(x)的值域为R
D.若f(x)在区间[2,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是{a|a≥-4}
解析 对A,当a=0时,解x2-1>0有x∈(-∞,-1)∪(1,+∞),故A正确;对B,当a=0时,f(x)=lg (x2-1),此时x∈(-∞,-1)∪(1,+∞),x2-1∈(0,+∞),此时f(x)=lg (x2-1)值域为R,故B错误,C正确;对D,若f(x)在区间[2,+∞)上单调递增,此时y=x2+ax-a-1对称轴x=-≤2.解得a≥-4.但当a=-4时f(x)=lg (x2-4x+3)在x=2处无意义,故D错误.
答案 AC
二、填空题(每小题5分,共20分)
9.幂函数为偶函数且在区间(0,+∞)上单调递减,则m=________,f=________.
解析 因为f(x)在区间(0,+∞)上单调递减,所以m2-5m+4<0⇒1<m<4,因为m∈Z⇒m=2或3,当m=2或3时,都有m2-5m+4=-2,所以f(x)=x-2,所以f=4.
答案 2或3 4
10.已知函数f(x)=则f(0)+f(2)=________;若f(f(a))=2,则实数a=____________.
解析 因为f(0)=21-0=2,f(2)=log22-1=-1,
所以f(0)+f(2)=2-1=1;
设f(a)=t,则f(t)=2,
若t<1,则21-t=2,解得t=0;若t≥1,
则log2t-1=2,解得t=(舍);
当t=0,即f(a)=0时,若a<1,则21-a=0,方程无解;
若a≥1,则log2a-1=0,解得a=1;综上所述:a=1.
答案 1 1
11.若loga<1(a>0且a≠1),则a的取值范围是________.
解析 loga<1=logaa,则
当a>1时,可得a>,此时a>1;
当0<a<1时,可得a<,此时0<a<.
综上可得,a>1或0<a<.
答案 ∪(1,+∞)
12.若f(x)=ln (e3x+1)+ax是偶函数,则a=________;若g(x)=ln (+bx)为奇函数,则b=________.
解析 ∵f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x),
∴f(-x)=ln (e-3x+1)-ax=ln (e3x+1)+ax,
∴ln e-3x=2ax,
∴e2ax=e-3x,∴a=-;
∵g(x)为奇函数,∴g(-x)=-g(x),
∴ln (-bx)=-ln (+bx),
即ln
=ln .
∴(-bx)(+bx)=1,
即1+4x2-b2x2=1,
∴b=±2.
答案 - ±2
三、解答题(共40分)
13.(10分)已知f(x)为定义在区间(-∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)=log2x.
(1)当x∈(-∞,0)时,求函数f(x)的解析式;
(2)画出函数f(x)的图象,写出函数f(x)的单调区间.
解析 (1)设x∈(-∞,0),则-x∈(0,+∞),
因为当x∈(0,+∞)时,f(x)=log2x,
所以f(-x)=log2(-x),
又f(x)为定义在区间(-∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,所以f(-x)=f(x),
所以f(x)=log2(-x)(x∈(-∞,0)).
(2)作出函数图象如图所示.
由图象可知,f(x)的单调增区间是(0,+∞),单调减区间是(-∞,0).
14.(10分)已知函数f(x)=loga(ax-1)(a>0且a≠1).
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)若f(x)>1,求x的取值范围.
解析 (1)要使函数f(x)有意义,则ax-1>0,即ax>1.
①若a>1,则x>0;
②若0<a<1,则x<0.
∴当a>1时,函数f(x)的定义域为(0,+∞);
当0<a<1时,函数f(x)的定义域为(-∞,0).
(2)当f(x)>1时,则loga(ax-1)>1.
①当a>1时,则x>0,且ax-1>a,
∴x>loga(a+1);
②当0<a<1时,则x<0,且ax-1<a,
∴loga(a+1)<x<0.
综上,当a>1时,x的取值范围是(loga(a+1),+∞);
当0<a<1时,x的取值范围是(loga(a+1),0).
15.(10分)已知函数f(x)=log2.
(1)求函数f(x)的定义域并证明该函数是奇函数;
(2)若当x∈(1,+∞)时,g(x)=f(x)+log2(x-1),求函数g(x)的值域.
解析 (1)由题意得>0,解得x<-1或x>1,
即函数f(x)的定义域为{x|x<-1或x>1},关于原点对称,
因为f(-x)=log2=log2=-log2=-f(x),
所以函数f(x)为奇函数.
(2)由题意得,g(x)=log2+log2(x-1)=log2(x+1),当x>1时,log2(x+1)>log22=1,且函数g(x)=log2(x+1)是增函数,
故当x∈(1,+∞)时,g(x)>1,即函数g(x)的值域为(1,+∞).
16.(10分)设函数f(x)=loga(1+x)+loga(3-x)(a>0,且a≠1).
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)若f(1)=2,求函数f(x)在区间上的最大值;
(3)解不等式loga(1+x)>loga(3-x).
解析 (1)由题意得解得-1<x<3,所以函数f(x)的定义域为(-1,3).
(2)因为f(1)=2,所以loga4=2(a>0,且a≠1),所以a=2,则f(x)=log2(1+x)+log2(3-x)=log2[(1+x)·(3-x)]=log2[-(x-1)2+4],
函数y=-(x-1)2+4在(-1,1]上单调递增,在(1,3)上单调递减,
所以当x∈(-1,1]时,f(x)是增函数;当x∈(1,3)时,f(x)是减函数,
故函数f(x)在上的最大值是f(1)=log24=2.
(3)当a>1时,解得不等式的解集为{x|1<x<3};
当0<a<1时,解得不等式的解集为{x|-1<x<1}.
综上所述,
当a>1时,不等式的解集为{x|1<x<3};
当0<a<1时,不等式的解集为{x|-1<x<1}.
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