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)4a9c=4a4a=(4a)2,4b9b=(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=102,b= 1.04-1,(e)c=101,
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25
×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≈03,
5
10≈158) ( )
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-22x+3,
所以f(log23)=4log23-2×2log23+3=32-2×3+3=6.
(2)依题意,f(x)=4x-a2x+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-a2x+3∈
[1,+∞)恒成立,
令t=2x∈ [ 14 ,4] ,即当t∈ [
1
4
,4] 时,t2-at+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=log52log22x=
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≈0631
,所以3(log32)2≈119,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=ln102,c=2ln101,
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=001
时,2ln101- 104+1>0,即2ln101> 104-1,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=002时,ln102- 104+1<0,
即ln102< 104-1,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(25×1014)=512lg2-(lg25+13)=512lg2-
(2lg5+13)=512lg2- (2-2lg2)-13=514lg2-15≈
1392,所 以 x≈10139.2=10139×1002 ≈158×10139.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(15)>0,∴零点在(1,
15)内,∴下次应计算的函数值为f(125),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,