第4单元 指数函数与对数函数 周测复盘卷-【师大金卷】2025年高考数学一轮复习提升卷

2024-10-08
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内容正文:

数学4—4  第四单元  指数函数与对数函数 周测复盘卷 复盘1 指、对数运算转化问题 典例1 第7题 错因 指、对数运算性质不熟练 复盘 要点 对数的定义是建立在指数的基础上,它们之间是密不可分 的,因此在处理指数或对数运算时,往往需要将它们相互 转化. 解题 关键 转化1(指数转化为对数):4a=6b=9c=t⇒a=log4t,b= log6t,c=log9t; 转化2(换底公式应用) log6t log9t + log6t log4t = lgt lg6 lgt lg9 + lgt lg6 lgt lg4 ,得到b c+ b a =2; 转化3(指数幂运算)4a􀅰9c=4a􀅰4a=(4a)2,4b􀅰9b=(4× 9)b=(62)b=(6b)2. 反思 提高 指、对数运算技巧:①指数式与对数式互化;②公式正向运 用“分”,逆向运用“合”;③运用换底公式,异底换同底;④整 体思想;⑤和、积互化. [变式1-1] (多选)(2024􀅰江苏南通海安高级中学月考)已知3a= 4b=12,则 (  ) A.a+b=ab B.a+4b>9 C.(a-1)2+(b-1)2<2 D.a2+b2>8 [变式1-2] (2024􀅰福建莆田一中月考)已知2x=3,log4 8 3=y ,则 x+2y的值为 (  ) A.32 B.5 C.4 D.3 [变式1-3] (2024􀅰河南TOP二十名校调研)已知2a=32,loga2􀅰 log4x= 2 5a ,则log5x+logx5=    . 复盘2 指、对数比较大小问题 典例2 第8题 错因 指、对数比较方向不明 复盘 要点 指、对数比较大小是新高考题的常考题型,方法较多,难易 不一,需进行必要的分类总结. 解题 关键 解决本题的关键是观察,通过构造函数f(x)=ex-e-x,然 后利用中间值、图象估值等方法比较a,b,c的大小关系. 反思 提高 指、对数比较大小方法归纳:①利用单调性比较大小; ②利用图象比较大小;③中间值(特殊值)法;④(作差)构造 函数比较大小. [变式2-1] (2024􀅰广东深圳人大附中深圳学校月考)已知α∈ (π4, π 2),a=(cosα) sinα,b=(sinα)cosα,c=(cosα)cosα,则 (  ) A.b>c>a B.c>b>a C.c>a>b D.a>b>c [变式2-2] (2024􀅰四川广安友谊中学实验学校月考)已知a= log52,b=log83,3c=2,则下列判断正确的是 (  ) A.c<b<a B.b<a<c C.a<c<b D.a<b<c [变式2-3] (2024􀅰山西大学附中月考)若ea=-lna,e-b=lnb, e-c=-lnc,则 (  ) A.a<b<c B.a<c<b C.b<c<a D.b<a<c 复盘3 指、对数函数图象的应用问题 典例3 第11题 错因 指、对数(型)函数 图象应用不准确 复盘 要点 指、对数函数的图象是高考题的重要考点,同时也是一个研 究复杂函数行之有效的方法. 解题 关键 解决本题的关键是利用换元思想,令f(x)=t,通过分类讨 论,分别求解方程f(t)+1=0,结合函数图象求解函数的零 点个数. 反思 提高 指、对数函数图象的应用要求:①熟悉指数函数、对数函数 的图象与性质;②理解图象的变换与应用;③对指、对数复 合函数性质的掌握. [变式3-1] (2024􀅰四川绵阳中学月考)已知函数f(x)=x,g(x)= ex,若直线y=t与f(x)和g(x)的图象分别交于点 M,N,则|MN| 的最小值为 (  ) A.12+ ln2 2 B.1 C.12- ln2 2 D.e-1 [变式3-2] (2024􀅰河北省石家庄市河北师大附中月考)已知函数 f(x)= 2-x,x≤0, 1 x-x ,x>0, ì î í ï ï ïï g(x)=f(x)-x-a.若g(x)有2个零点,则 实数a的取值范围是 (  ) A.[-1,0) B.[0,+∞) C.[-1,+∞) D.[1,+∞) [变式3-3] (多选)(2024􀅰湖北仙桃田家炳实验中学月考)已知函 数f(x)对∀x∈R都有f(x+2)=-f(x),且函数y=f(x-1)的图 象关于点(1,0)对称,当x∈(0,1]时,f(x)=2x-1,则下列结论正 确的是 (  ) A.f(2022)=0 B.f(x)在区间(3,5)上单调递增 C.f(x)是R上的偶函数 D.函数y=f(x)-|lgx|有6个零点 复盘4 提高综合练 1.若2a=3b=6c,且abc≠0,则 (  ) A.ac- a b=1 B. b a- b c=1 C.ac- b c=1 D. a b- b c=1 2.已知定义在R上的偶函数f(x),当x≤0时,f(x)=|ex+1-1|,则 不等式f(x)-2ex+1>0的解集为 (  ) A.(0,12) B.( -∞, 1 2) C.( 2 2 ,+∞ ) D.( -∞,22 ) 3.(2024􀅰山东泰安期中)已知ea=1􀆰02,b= 1.04-1,(e)c=1􀆰01, 则 (  ) A.a<b<c B.b<a<c C.b<c<a D.c<a<b 4.(2024􀅰重庆铜梁一中等三校联考)已知为了破解某密码,在最坏的 情况下,需要进行2512次运算.现在有一台计算机,每秒能进行2􀆰5 ×1014次运算,那么在最坏的情况下,这台计算机破译该密码所需的 时间大约为(参考数据lg2≈0􀆰3, 5 10≈1􀆰58) (  ) A.3.16×10139秒 B.1.58×10139秒 C.1.58×10140秒 D.3.16×10140秒 5.(2024􀅰陕西部分学校质量监测)考察函数f(x)=ln (x+1) lnx (x> 1),有f′(x)= lnx x+1- ln(x+1) x (lnx)2 =xlnx- (x+1)ln(x+1) x(x+1)(lnx)2 <0,故 f(x)在区间(1,+∞)上单调递减,故对 m>n>1有ln (m+1) lnm < ln(n+1) lnn ⇒ ln(m+1) ln(n+1)< lnm lnn⇒logn+1 (m+1)<lognm,由上结论比较 log25,log17626, 5 2 从小到大依次是    . 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 数学4—3 新高考数学答案 —11  2x2+4x=2(x+1)2-2≥-2,∴-2<t1≤-1<t2<0或-1 <t1<0=t2,设g(t)=4t2-4at+2a+3,当-2<t1≤-1<t2 <0时, g(-2)=19+10a>0, g(-1)=6a+7≤0, g(0)=2a+3>0, Δ>0, { 解得:- 32 <a≤- 76 ;当-1 <t1<0=t2 时, g(-1)=6a+7>0, g(0)=2a+3=0, -1<--4a8 <0 , Δ>0, ì î í ï ï ïï 不等式组无解.综上所 述:实数a的取值范围为 ( - 32 ,- 7 6 ] . [参考答案]( - 32 ,- 7 6 ] 15.[解](1)若a=2,则f(x)=4x-2􀅰2x+3, 所以f(log23)=4log23-2×2log23+3=32-2×3+3=6. (2)依题意,f(x)=4x-a􀅰2x+3为从区间[-2,2]到区间[1, +∞)的一个函数,其定义域为[-2,2],值域为[1,+∞)的 子集, 因此问题转化为x∈[-2,2]时,有f(x)=4x-a􀅰2x+3∈ [1,+∞)恒成立, 令t=2x∈ [ 14 ,4] ,即当t∈ [ 1 4 ,4] 时,t2-a􀅰t+3≥1恒 成立,于是a≤t+ 2t 对一切t∈ [ 14 ,4] 恒成立, 而当t∈ [ 14 ,4] 时,t+ 2 t ≥2 t 􀅰 2 t =2 2 ,当且仅当t= 2 t ,即t= 2时取等号,从而a≤2 2, 所以实数a的取值范围是(-∞,2 2]. 周测复盘卷 复盘1 指、对数运算转化问题 [变式1-1]ABD [解题思路]由3a=4b=12,得a=log312,b= log412,对于 A,因为a=log312,b=log412,所以 1 a = 1 log312 = log123, 1 b = 1 log412 =log124,所以 1 a + 1 b =log123+log124= log1212=1,所以a+b=ab,所以 A 正确;对于 B,由选项 A 知 1 a + 1 b =1 ,a>0,b>0,所以a+4b=(a+4b)( 1a + 1 b ) =5 +4ba + a b ≥5+2 4b a 􀅰a b =9 ,当且仅当4b a = a b ,即a=2b 时取等号,因为a=log312,b=log412,所以a≠2b,所以等号不 成立,所以a+4b>9,所以B正确;对于 C,由选项 A 知a+b= ab,所以(a-1)2+(b-1)2=a2+b2-2(a+b)+2=a2+b2- 2ab+2=(a-b)2+2>2,所以 C错误;对于 D,因为a+b=ab,a >0,b>0,所以ab=a+b≥2 ab,所以ab≥4,当且仅当a=b时 取等号,因为a≠b,所以ab>4,所以a2+b2>2ab>8,所以 D正 确.故选 ABD. [变式1-2]D [解题思路]2x=3,则x=log23,log4 8 3 =y ,故x +2y=log23+2log4 8 3 =log23+log2 8 3 =log28=3. 故选 D. [变式1-3][解题思路]因为2a=32=25,所以a=5,所以loga2􀅰 log4x=log52􀅰log22x= 1 2log52 􀅰log2x= 1 2 × lg2 lg5× lgx lg2= 1 2log5x= 2 5 ×5 ,即log5x=4,所以x=54,所以log5x+logx5 =log554+log545=4+ 1 4 = 17 4 . [参考答案]17 4 复盘2 指、对数比较大小问题 [变式2-1]A [解题思路]已知α∈ ( π4 , π 2 ) ,则0<cosα<sinα <1,因为y=(cosα)x 在(0,1)上是减函数,故c=(cosα)cosα> (cosα)sinα=a;因为幂函数y=xcosα在(0,1)上是增函数,故c= (cosα)cosα<(sinα)cosα=b,故b>c>a.故选 A. [变式2-2]D [解题思路]由题意得,a=log52,b=log83,3c=2, 所以c=log32,b=log83=log233= 1 3log23 ,又因为log32= lg2 lg3 ≈0.30100.4771≈0􀆰631 ,所以3(log32)2≈1􀆰19,所以 c b = log32 log83 = log32 1 3log23 = 3log32 log23 =3log32× 1 log23 =3log32×log32=3(log32)2 >1,即c>b,又因为a=log52<log5 5= 1 2 =log82 2<log83 =b,即a<b<c.故选 D. [变式2-3]B [解题思路]在同一直角坐标系中作出y=ex,y= e-x,y=lnx,y=-lnx的图象,由图象可知a<c<b.故选B. 复盘3 指、对数函数图象的应用问题 [变式3-1]B [解题思路]设 M,N 两点的横坐标分别为x1,x2, f(x)=x在R上递增;g(x)=ex 在R上递增,且g(x)>0,如图, 所以t>0,且x1=t,ex2=t,x1>x2,则x2=lnt,所以|MN|= x1-x2=t-lnt,t>0,构造函数h(t)=t-lnt,(t>0),则h′(t) =1- 1t = t-1 t ,当0<t<1时,h′(t)<0,h(t)单调递减;当t>1 时,h′(t)>0,h(t)单调递增,所以h(t)的最小值为h(1)=1- ln1=1,即|MN|的最小值为1.故选B. [变式3-2]D [解题思路]x>0时,f(x) = 1x -x ,函数在(0,+∞)上单调递减, f(1)=0,令g(x)=0可得f(x)=x+a, 作出函数y=f(x)与函数y=x+a的图 象如图所示: 由图可知,当a≥1时,函数y=f(x)与函 数y=x+a的图象有2个交点,此时,函 数y=g(x)有2个零点.因此,实数a的取值范围是[1,+∞). 故选 D. [变式 3-3]ABD [解题思路]对 ∀x∈R 都 有 f(x+2)= -f(x),则f(x+4)=-f(x+2)=f(x),即函数f(x)是周期 函数,周期为4,函数y=f(x-1)的图象向左平移1个单位得 函数f(x)的图象,又函数y=f(x-1)的图象关于点(1,0)对 称,因此函数f(x)的图象关于点(0,0)对称,即函数f(x)是 R上 的奇函数,当x∈(0,1]时,f(x)=2x-1,即函数f(x)在(0,1] 上单调递增,在[-1,0)上单调递增,而20-1=0=f(0),因此 f(x)在[-1,1]上单调递增,由f(x+2)=-f(x)得:f(x+2) =f(-x),则y=f(x)的图象关于直线x=1对称,函数f(x)在 [1,2]上递减,对 于 A,f(2022)=f(505×4+2)=f(2)= -f(0)=0,A 正确;对于 B,因函数f(x)在[-1,1]上单调递 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 新高考数学答案 —12  增,函数f(x)的周期为4,则f(x)在(3,5)上单调递增,B正确;对于 C,因f(-1)=-f(1)=-1,即有f(-1)≠f(1),函数f(x)不是 R 上的偶函数,C不正确;对于 D,函数y=f(x)-|lgx|的零点,即函 数y=f(x)与y=|lgx|图象交点的横坐标,在同一坐标系内作出函 数y=f(x)与y=|lgx|的部分图象,如图, 因函数y=f(x)的最大值为1,而当x>10时,lgx>1,因此函数 y=f(x)与y=|lgx|图象的交点在(0,10)内,观察图象知,函数 y=f(x)与y=|lgx|图象在(0,10)内只有6个交点,所以函数y =f(x)-|lgx|有6个零点,D正确.故选 ABD. 复盘4 提高综合练 1.A [解题思路]∵2a=3b=6c,∴alg2=blg3=clg6,又abc≠0, ∴ ab = lg3 lg2 ,a c = lg6 lg2= lg2+lg3 lg2 =1+ lg3 lg2 ,∴ ac =1+ a b , 即a c - a b =1. 故选 A. 2.B [解题思路]当x>0时,-x<0,f(x)=f(-x)=|e-x+1- 1|,令g(x)=2 ex-1,依题意f(x)>g(x),则f(x)图象在 g(x)图象上方,画出函数f(x)和g(x)的图象,由e-x+1-1 =2 ex-1,得x= 12 , 则f(x)>2 ex-1的解集为 -∞,12( ) .故选B. 3.A [解题思路]由题可得:a=ln1􀆰02,c=2ln1􀆰01, 令f(x)=2ln(x+1)- 4x+1+1,x∈[0,1], 则f′(x)= 2x+1- 2 4x+1 =2 ( 4x+1-x-1) (x+1) 4x+1 ,当 x∈ [0,1]时, 4x+1>0,x+1>0,又( 4x+1) 2 -(x+1)2 =-x(x-2)≥0,则 4x+1-x-1≥0,即f′(x)≥0,故 f(x)在[0,1]上单调递增,f(x)≥f(0)=0,则当x=0􀆰01 时,2ln1􀆰01- 1􀆰04+1>0,即2ln1􀆰01> 1􀆰04-1,c>b; 令h(x)=ln(x+1)- 2x+1+1,x∈[0,1],则h′(x)= 1 x+1- 1 2x+1 = 2x+1-x-1 (x+1) 2x+1 ,当 x ∈ [0,1]时, 2x+1>0,x+1>0,又( 2x+1) 2 -(x+1)2=-x2≤0,则 2x+1≤x+1,即h′(x)≤0,故h(x)在[0,1]上单调递减, h(x)≤h(0)=0,故当x=0􀆰02时,ln1􀆰02- 1􀆰04+1<0, 即ln1􀆰02< 1􀆰04-1,a<b.综上所述,a<b<c.故选 A. 4.B [解题思路]设在最坏的情况下,这台计算机破译该密码所 需的时间为x秒,则x= 2 512 2.5×1014 ,所以,lgx=lg 2 512 2.5×1014 =lg2512-lg(2􀆰5×1014)=512lg2-(lg25+13)=512lg2- (2lg5+13)=512lg2- (2-2lg2)-13=514lg2-15≈ 139􀆰2,所 以 x≈10139.2=10139×100􀆰2 ≈1􀆰58×10139.故 选B. 5.[解题思路]由结论得:log17626<log16625=log25,又2 5 2 = 32 > 25=5,所以 52 >log25. [参考答案]log17626,log25, 5 2 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 第五单元 函数图象、函数与方程 周测训练卷 1.C [解题思路]∵f(1)<0,f(2)>0,f(1􀆰5)>0,∴零点在(1, 1􀆰5)内,∴下次应计算的函数值为f(1􀆰25),故选 C. 2.C [解题思路]由图知,将f(x)的图象关于y轴对称后再向下 平移1个单位即得图2,将f(x)的图象关于y轴对称后可得 函数y=f(-x),再向下平移1个单位,可得y=f(-x)- 1,所以解析式为y=f(-x)-1,故选 C. 3.D [解题思路]由已知得函数f(x)是奇函数,所以f(-x)= -f(x),又满 足 f(x)=f(2-x),所 以 f(2-x)= -f(-x),即f(x+2)=-f(x),那么f(x+4)=-f(x+ 2)=f(x),所以函数f(x)的周期T=4,并且函数满足f(x) =f(2-x),还说明函数f(x)关于x=1对称,当x∈(0,1] 时,f(x)=x2,结合函数的周期性和对称性画出函数f(x) 的图象,以及y=log5|x-2|的图象,设g(x)=log5|x-2|, 而g(-3)=g(7)=1,由函数图象可分析f(x)与g(x)的交 点个数为5.故选 D. 4.D [解题思路]首先由g(x)定义知道u=g(x)≥0,又由y= g(u)的定义域知道u≠0,所以有u>0.然后在同一直角坐 标系中先分别画出y=g(u)和y= 19u+1 的图象,如下图 所示: 设方程g(u)=|lnu|= 19u+1 的三个根从大到小依次排列 为u1,u2,u3,则由图可知0<u1<1<u2<u3.在同一直角坐 标系中先分别画出g(x),y=u1,y=u2,y=u3 的图象如 下图: 由图可知g(x)分别与y=u1,y=u2,y=u3 的图象分别交 于A,B,C,D,E,F,G 一共七个点,所以方程g[g(x)]- 1 9g (x)-1=0 有 7 个 根,则 函 数 f(x)=g[g(x)]- 1 9g (x)-1的零点个数为7.故选 D. 5.B [解题思路]由题设f(-x)=f(x)=f(4-x)⇒f(x)=f(x +4),即f(x)是周期为4、关于x=2对称的偶函数,又x∈ [0,2]时f(x)=(e)x,且f(x)=mx+1(m>0)在[0,10]上 有5个零点,f(x)、y=mx+1在x∈[0,10]上的图象如下, 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋

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第4单元 指数函数与对数函数 周测复盘卷-【师大金卷】2025年高考数学一轮复习提升卷
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