内容正文:
第二章 函数的概念与基本初等函数 3
课时作业12 对数与对数函数
-
一、单项选择题
1.计算log25·log522等于 ( )
A.3 B.4
C.5 D.6
2.函数y= ln
x +log0.1
7-x
x 的定义域是
( )
A.(0,7)
B.[1,7)
C.(0,7)∪ (7,+∞)
D.(0,1)∪ (1,7)
3.(2023·河北衡水联考)已知函
数f(x)=log4(x+k)的图象如
图所示,则2f(2)+2-f(2)等于
( )
A.23 B.2
C.433 D.
5
2
4.已知f(x)=lg
5·lg(10x)+ (lg
x)2,则
f(2)= ( )
A.1 B.2
C.3 D.4
5.已知a=log43,b=log53,c=log45,则 ( )
A.b<a<c
B.a<b<c
C.a<c<b
D.c<a<b
6.已知函数f(x)=log1
2
x 2+alog1
2
x+4,若对
任意的x∈
1
4
,1
,f(x)≤6恒成立,则实数
a的最大值为 ( )
A.-1 B.1
C.-2 D.2
二、多项选择题
7.不等式log5(3-2x)<1成立的必要不充分条
件是 ( )
A.(-1,0) B.(-1,1)
C.(-1,2) D.(-1,+∞)
8.已知函数y=-logax(a>0,a≠1)和y=
1
a
x
(a>0,a≠1),以下结论正确的有
( )
A.它们互为反函数
B.它们的定义域与值域正好互换
C.它们的单调性相反
D.它们的图象关于直线y=x 对称
9.(2024·江苏苏州四校联考)对于函数f(x)=
lg
1
|x-2|+
1 ,下列说法正确的有 ( )
A.f(x+2)是偶函数
B.f(x+2)是奇函数
C.f(x)在区间(-∞,2)上单调递减,在区间
(2,+∞)上单调递增
D.f(x)没有最小值
三、填空题
10.(2024·甘肃平凉月考)已知a>0且a≠1,
若函数f(x)=loga(ax2-x)在[3,4]上是减
函数,则a的取值范围是 .
11.设 函 数 f(x)=
log1
2
(-x)-1,x <0,
log2x+1,x >0,
若
f(a)>f(-a),则a的取值范围是 .
12.已知实数x1满足x+ln
x=2,x2满足ln(1-
x)=x+1,则x1+x2= .
-311-
hh
四、解答题
13.已知函数f(x)=log1
2
(x2-2ax+3).
(1)若f(x)的定义域为R,求a的取值范围;
(2)若f(-1)=-3,求f(x)的单调区间.
14.已 知 函 数 f(x)=log3(x +1),g(x)=
log3(1-x),记F(x)=f(x)+g(x).
(1)求函数F(x)的定义域;
(2)判断F(x)的奇偶性并证明;
(3)求使F(x)<0成立的x 的集合.
2
15.(2023·山东日照高三联考)函数f(x)=
x2+2x,x <-
1
2
,
loga(2x+3),x ≥-
1
2
的 值 域 为 R, 则
f
1
2 的取值范围是 .
16.已知函数f(x)=|log3x|,实数m,n 满足
0<m<n,且f(m)=f(n),若f(x)在[m2,
n]上的最大值为2,则 m = ,n=
.
-312-
hh
ax1x2 >ax21 ≥a,因此a≥1,则有
a=1,
当x ∈ [1,+∞)时,函数f(x)=
x+
1
x +4
在[1,+∞)上单调递增,
f(x)min =f(1)=6,
所以a=1,x∈[1,+∞)上f(x)的
最小值为6.
课时作业11 指数与指数函数
1.B 2.B 3.C 4.D
5.C 因为f(x)=ax-2+3,令x-2=
0得x=2,所以f(2)=a0+3=4,所
以f(x)的图象恒过定点 P(2,4).设
g(x)=xα(α ∈R),把 P(2,4)代入
g(x)=xα 得2α =4,所以α=2,所以
g(x)=x2,所以g(3)=32=9.故选C.
6.A 因为f(-x)=
(-x)2
4x -4-x
=-f(x),
又函 数 的 定 义 域 为 {x|x ≠0},故
f(x)为奇函数,排除C,D;根据指数函
数的性质,y =4x 在R上单调递增,当
x >0时,x >-x,故4-x <4x,则
f(x)<0,排除B.故选A.
7.AD 由指数幂的运算公式可得am ·
an =am+n,(an)m =amn,(
na)n =a,
所以A,D正确,B错误;当n为奇数时,
n
an =a,当n为偶数时,
n
an =|a|,
所以C错误.故选AD.
8.BD 根 据 指 数 函 数 的 性 质 可 知,
g(t)=
1
2
t
在(-∞,+∞)上单调
递减,而t(x)=x2+1在(-∞,0)上
单调递减,在(0,+∞)上单调递增,故
f(x)=
1
2
x2+1
的单调递增区间为
(-∞,0).t(x)=x2 +1的 值 域 为[1,
+∞),而g(t)=
1
2
t
在(-∞,+∞)
上单调递减,故f(x)=
1
2
x2+1
的
值域为 0,12 .故选BD.
9.AC 当x∈[-2,2]时,ax <2(a>
0,且a≠1),若a>1,y=ax 是增函
数,则有a2<2,可得a< 2,故有1<
a< 2;若0<a<1,y=ax 是减函
数,则有a-2 <2,可得a >
2
2
,故有
2
2 <a<1
,综上所述,实数a 的取值
范围是(1,2)∪ 2
2
,1 .故选AC.
10.102
11.32
或1
2
解析:当a>1时,函数f(x)在区间
[1,2]上 单 调 递 增,由 题 意 可 得,
f(2)-f(1)=a2-a=
a
2
,解得a=
3
2
或a=0(舍去);当0<a<1时,
函数f(x)在区间[1,2]上单调递减,
由题意可得,f(1)-f(2)=a-a2=
a
2
,解得a=
1
2
或a=0(舍去).综上
所述,a=
3
2
或a=
1
2.
12.22
解析:∵x>0,y>0,且x+4y=1,
∴2x +16y =2x +24y ≥2 2x·24y =
2 2x+4y =22,当且仅当2x =24y,
即x =
1
2
,y =
1
8
时,等号成立,
即2x +16y 的最小值是22.
13.解:(1)(-2x
1
4y
-13)(3x
-12y
2
3)·
(-4x
1
4y
2
3)= (-2)×3×(-4)·
x
1
4-
1
2+
1
4y
-13+
2
3+
2
3 =24y.
(2)278
-23
-
49
9
0.5
+0.008
-23 ×
2
25=
3
2
3
-23
-
49
9 +
1
5
3
-23
×
2
25=
4
9-
7
3+2=
1
9.
14.解:(1)f(x)=
1
4x
-
λ
2x-1
+4 =
1
2
2x
-2λ·
1
2
x
+4(-1≤x≤
2).设t=
1
2
x
,得g(t)=t2 -
2λt+4
1
4 ≤t≤2 .
当λ =
3
2
时,g(t)=t2-3t+4=
t-
3
2
2
+
7
4
1
4 ≤t≤2 .所以
g(t)max = g
1
4 = 5316,g(t)min =
g
3
2 = 74.所 以 f(x)max = 5316,
f(x)min =
7
4.
故函数f(x)的值域为
7
4
,53
16 .
(2)方程f(x)=0可转化为λ=2·
2x +
1
2
·1
2x
(-1≤x ≤2).
设φ(x)=2·2x+
1
2·2x 12 ≤2x ≤
4 ,当 2x = 12,即 x = -1 时,
φ(x)min =2;当2x =4,即x =2时,
φ(x)max =
65
8.
所以函数φ(x)的值域为 2,
65
8 .
故实数λ 的取值范围是 2,658 .
15.35
解析:∵g(x)为偶函数,h(x)为奇函
数,且g(x)-h(x)=2x①,
∴g(-x)-h(-x)=g(x)+h(x)=
2-x②,①② 两 式 联 立 可 得 g(x)=
2x +2-x
2
,h(x)=
2-x -2x
2 .
由 m·
g(x)+h(x)≤0得m≤
2x -2-x
2x +2-x
=
4x -1
4x +1
=1-
2
4x +1
,∵y=1-
2
4x +1
在 [- 1,1] 上 为 增 函 数,∴ 1 -
2
4x +1 max = 35.
16.[-22,+∞)
解析:由函数f(x)为R上的奇函数,
得f(0)=ae0+be-0,即有a+b=0,
从而得f(x)=aex -ae-x,由e2x +
e-2x +f(x)=e2x +e-2x +aex -
ae-x ≥ 0 得,e2x +e-2x +a(ex -
e-x)≥0,即(ex -e-x)2+2+a(ex -
e-x)≥0恒成立,令ex-e-x =t,易得
t>0,于是有t2+2+at≥0在t∈
(0,+ ∞)上恒成立,∴a ≥-
t2+2
t
恒成立,∵t
2+2
t =t+
2
t ≥22
,
∴-
t2+2
t = - t+ 2t ≤-22,
∴a≥ -
t2+2
t max = -22.
课时作业12 对数与对数函数
1.A 2.B 3.C 4.A 5.A
6.A 令t=log1
2
x,因为x∈
1
4
,1 ,
所以t∈ (0,2],则问题可转化为对任
意的t∈(0,2],t2+at+4≤6恒成立,
即a≤
2-t2
t =
2
t -t
对任意的t∈
(0,2]恒成立.因为y =
2
t -t
在t∈
(0,2]上 单 调 递 减,所 以ymin =1-
2= -1,所以a≤-1,即实数a的最大
值为 -1.故选A.
7.CD 解不等 式log5(3-2x)<1得
0<3-2x <5,解得 -1<x <
3
2
,
即原不等式的解集为 -1,
3
2 ,(-1,
0)⫋ -1,
3
2 ,(-1,1)⫋ -1,32 ,
因此A,B都不是;而 -1,
3
2 ⫋ (-1,
2),-1,
3
2 ⫋(-1,+∞),因此C,D
都是.故选CD.
8.ABD 对于A,注意到y= -logax =
log1
a
x,则其与函数y=
1
a
x
互为反
函数,故 A 正 确;对 于 B,函 数y =
log1
a
x 定义域为(0,+∞),值域为 R.
函数y =
1
a
x
定义域为 R,值域为
(0,+∞),故B正确;对于C,当a>1
时,两函数均在定义域内单调递减.当
0<a<1时,两函数均在定义域内单
调递增,故C错误;对于D,两函数互为
反函数,则函数图象关于直线y=x对
称,故D正确.故选ABD.
9.AD 对于A,B,因为f(x)=
lg
1
|x-2|+
1 ,故f(x+2)=
lg
1
|x|+
1 ,又f(-x+2)=
lg
1
|-x|+
1 =lg 1|x|+1 ,故
f(x+2)为偶函数,故A正确,B错误;对
-572-
参
考
答
案
于C,因为f(x)=lg
1
|x-2|+
1 =
lg
1
x-2+
1 ,x>2,
lg
1
2-x+
1 ,x<2,
当x∈(2,+∞)
时,因为y=
1
x-2
在x∈(2,+∞)上
单调递减,故y=
1
x-2+
1单调递减,所
以y=lg
1
x-2+
1 在区间(2,+∞)
上单调递减,故C错误;对于D,因为当
x∈(2,+∞)时,y=lg
1
x-2+
1 单
调递减,同理当x ∈ (-∞,2)时,y =
lg 12-x+1 单调递增,当x→+∞时,
y→0,当x→-∞ 时,y→0,故f(x)
没有最小值,故D正确.
10.13
,1
11.-
1
2
,0 ∪ 12,+∞
解析:因为f(x)=
log1
2
(-x)-1,x <0,
log2x+1,x >0,
所以a≠0,
当a>0时,f(a)>f(-a)可化为
log2a+1>log1
2
a-1,即log2a-
log1
2
a>-2,
则2log2a>-2,即log2a>-1=
log2
1
2
,所以a>
1
2
;
当a<0时,f(a)>f(-a)可化为
log1
2
(-a)-1>log2(-a)+1,即
log1
2
(-a)-log2(-a)>2,
则2log1
2
(-a)>2,即log1
2
(-a)>
1=log1
2
1
2
,所以 -a<
1
2
,则a>
-
1
2
,故 -
1
2 <a<0
;
综 上,-
1
2 <a<0
或a>
1
2
,即a∈
-
1
2
,0 ∪ 12,+∞ .
12.1
解析:由题意,x1+ln
x1 =2,ln(1-
x2)=x2+1,令1-x2 =t,则1-
t=x2,所以ln
t+t=2,令f(x)=
ln
x+x,函数f(x)=ln
x+x 在
(0,+∞)上为增函数(增+增 = 增).
所以可知t=x1,所以1-x2 =x1,
即x1+x2 =1.
13.解:(1)因为f(x)的定义域为 R,所
以x2-2ax+3>0恒成立,
所以Δ =4a2-4×3<0,
解得- 3<a< 3,
即a的取值范围为(- 3,3).
(2)因为f(-1)=log1
2
(1+2a+
3)= -3,即1+2a+3=
1
2
-3
,解
得a=2,
所以f(x)=log1
2
(x2-4x+3),
令x2-4x+3>0,即(x-3)(x-
1)>0,解得x >3或x <1,
所以 函 数 的 定 义 域 为(- ∞,1)∪
(3,+∞),
令y=x2-4x+3,x∈(-∞,1)∪
(3,+∞),函数在(3,+∞)上单调递
增,在(-∞,1)上单调递减,
又y =log1
2
x 在定义域上单调递减,
所以f(x)=log1
2
(x2-4x+3)的单
调递增区间为(-∞,1),单调递减区
间为(3,+∞).
14.解:(1)F(x)= f(x)+g(x)=
log3(x+1)+log3(1-x),
定义域满足 x+1>0,
1-x >0, 解得 -1<
x <1,
故函数F(x)的定义域为{x|-1<
x <1}.
(2)F(x)是偶函数,证明如下:
由(1)得F(x)的定义域关于原点对
称,F(x)=log3(x+1)+log3(1-x),
又 F(-x)=log3(-x +1)+
log3(1+x)=F(x),
所以F(x)是偶函数.
(3)由F(x)<0,得log3(x+1)+
log3(1-x)<0,
即log3(x +1)<-log3(1-x)=
log3
1
1-x
,
可得 x+1<
1
1-x
,
-1<x <1, 解 得 -1<
x <1且x ≠0,
故使F(x)<0成立的x 的集合为
{x|-1<x <1且x ≠0}.
15.[-2,0)
解析:当x <-
1
2
时,f(x)=x2+
2x = (x+1)2-1≥-1,而f(x)的
值 域 是 R,所 以 当 x ≥-
1
2
时,
f(x)=loga(2x+3)的取值范围应
包含(- ∞,-1),又 x ≥-
1
2
时,
2x+3≥2,所以0<a≤
1
2.
此时
f
1
2 =loga4∈ [-2,0).
16.13 3
解析:因为f(x)=|log3x|=
-log3x,0<x <1,
log3x,x ≥1, 所 以 f(x)在
(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单
调递增,由0< m <n 且f(m)=
f(n),可得
0<m <1,
n>1,
log3n= -log3m, 则
0<m <1,
n>1,
mn=1, 所以0<m2<m <1,
则f(x)在[m2,1)上 单 调 递 减,在
(1,n]上 单 调 递 增,所 以 f(m2)>
f(m)=f(n),则f(x)在[m2,n]上
的最大值为f(m2)= -log3m2 =2,
解得m =
1
3
,则n=3.
课时作业13 函数的图象
1.D 2.B 3.D
4.A 作出函数f(x)的图象如图:
根据图象可知,k∈ (0,1).
5.A 由函数f(x)=
(x-a)2
x-b =
[(x-b)+(b-a)]2
x-b =
(x -b)+
(b-a)2
x-b +
2(b-a),因此结合选项知
函 数 的 图 象 可 由 函 数 y = x +
(b-a)2
x
的图象向右平移b 个单位长
度,再向上平移2(b-a)个单位长度得
到,且函数f(x)=
(x-a)2
x-b
的图象与
x 轴的交点的横坐标是a,且当x >b
时,f(x)>0,所 以 只 有 A 符 合.故
选A.
6.D 易知函数f(x)=x2+
1
4
是偶函
数,g(x)=sin
x 是奇函数,给出的图
象对应的函数是奇函数.对于 A,y =
f(x)+g(x)-
1
4 =x
2+sin
x 为非
奇非偶函数,不符合题意,排除A;对于
B,y=f(x)-g(x)-
1
4 =x
2-sin
x
也为非奇非偶函数,不符合题意,排除
B;对于C,因为当x ∈ (0,+∞)时,
f(x)单调递增,且f(x)>0,当x ∈
0,π2 时,g(x)单调递增,且g(x)>
0,所以y=f(x)g(x)在 0,
π
2 上单
调 递 增,由 图 象 可 知 所 求 函 数 在
0,π4 上不单调,排除C.故选D.
7.ABD 当 x ∈ [0,2]时,f(x)=
x,0≤x ≤1,
2-x,1<x ≤2, 2f(x -2)的 图
象是把f(x)的图象向右平移2个单
位长度变成f(x-2)的图象后,再把
纵坐标变为原来的2倍,得到2f(x-
2)的图象,如图.
因为f
9
2 =2f 52 =4f 12 =
2,故A正确;由图知B正确;当k=1
时有无数个实数根,故C错误;当a=
1- 2时,函数f(x)的图象与y =
-573-