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第四章指数函数、对数函数章末测试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.已知函数,,的零点分别为则( )
A. B. C. D.
2.已知函数,则( )
A. B.10 C. D.
3.下面四个不等式中不正确的为
A. B. C. D.
4.已知函数(且)的图象过定点,正数、满足,则( )
A. B. C. D.
5.设,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
6.已知且,,则的值为( )
A.27 B.28 C.29 D.30
二、多选题
7.若,则( )
A. B.
C. D.
8.已知函数,则( )
A.函数的定义域为R
B.函数的值域为
C.函数在上单调递增
D.函数在上单调递减
三、填空题
9.已知定义域为R的奇函数的周期为2,且时,.若函数在区间(且)上至少有5个零点,则的最小值为 .
10.设函数,则 ,若,则= .
11.计算;= .
12.设函数的定义域为,值域为,若的最小值为,则实数a的值为 .
四、解答题
13.已知对数函数(且)的图象经过点,若点为此函数图象上的点,求实数b的值.
14.已知函数和的定义域分别为和,若对任意,恰好存在个不同的实数,使得(其中),则称为的“重覆盖函数”.
(1)判断是否为的“重覆盖函数”,如果是,求出的值;如果不是,说明理由.
(2)若为的“2重覆盖函数”,求实数的取值范围;
(3)函数表示不超过的最大整数,如.若为的“5重覆盖函数”,求正实数的取值范围.
15.已知函数.
(1)求不等式的解集;
(2)若关于的方程有两个不相等的实数根,求实数的取值范围.
16.求下列各式的值:
(1);
(2)
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
B
D
D
D
BC
ABD
1.B
【分析】作出函数图像,根据图像交点的横坐标判断即可.
【详解】由题知得,即为函数与函数交点的横坐标,
同理可知为函数与函数交点的横坐标,
为函数与函数交点的横坐标,
分别作出,,和的图像,
由图像交点可得.
故选:B
2.A
【分析】代入到函数解析求解即可.
【详解】由题意得.
故选:A.
3.B
【解析】A,利用三角函数线比较大小;B,取中间值1和这两个数比较;C,利用对数函数图象比较这两个数的大小;D,取中间值1和这两个数比较.
【详解】解:A,如图,利用三角函数线可知,所对的弧长为,,
∴,A对;
B,由于,,B错;
C,如图,,则,C对;
D,,D对;
故选:B.
【点睛】本题主要考查比较两个数的大小,考查三角函数线的作用,考查指对数式的大小,属于基础题.
4.D
【分析】首先根据对数函数的性质令对数的真数为,即可求出函数过定点坐标,再利用基本不等式计算可得;
【详解】解:因为(且),令,解得,所以,即函数过定点,所以,故A错误;
因为、,,当且仅当时取等号,,当且仅当时取等号,,当且仅当时取等号.
故选:D
5.D
【分析】利用指数函数,对数函数的单调性确定a,b,c的范围,再比较大小.
【详解】因为,,,
所以
故选:D
【点睛】本题主要考查指数,对数比较大小,还考查了指数函数,对数函数的单调性,属于基础题.
6.D
【分析】根据已知条件求出的值,从而可求出的值
【详解】由得,
所以,所以,
因为,所以,
故选:D.
7.BC
【分析】构造函数,由其单调性得出,可判断A,进而由指数和对数函数的单调性判断B、C,再结合不等式性质判断选项D.
【详解】不等式可化为,
构造函数,由函数单调性法则易知函数在上单调递减.
由可知,,故选项A错误;
因为,所以,,故选项B、C正确;
,因为,所以,所以,故选项D错误.
故选:BC
8.ABD
【分析】由函数的表达式可得函数的定义域可判断A;令,则,,结合指数函数的单调性得到函数的值域,可判断B;根据复合函数单调性的判断方法可得函数的单调性可判断C、D.
【详解】令,则,
对于选项A:的定义域与的定义域相同,均为R,故A正确;
对于选项B:因为,的值域为,
所以函数的值域为,故B正确;
对于选项C、D:因为在上单调递增,且,在定义域上单调递减,
所以根据复合函数单调性法则,得函数在上单调递减,
所以C不正确,D正确.
故选:ABD.
9.2
【分析】先根据条件分析函数的性质,然后将问题转化为函数和 的图象交点问题,再根据图象求解出的最小值.
【详解】因为是奇函数,所以,又因为函数 的周期为2,
所以,
在同一坐标系中作出函数和的图象(如图),
观察图象可知和的图象在 上有五个交点,
而函数在区间 (且)上有至少有5个零点,
所以,所以的最小值为.
故答案为:2.
10.
【分析】根据题意,结合指数幂与对数的运算法则和运算性质,分类讨论,即可求解.
【详解】由函数,可得,所以;
若,
当时,令,解得,此时,不符合题意,舍去;
当时,令,解得,符合题意,
综上可得,.
故答案为:;.
11.
【分析】根据指对数的运算性质即可.
【详解】
故答案为:
12.
【解析】根据,值域为得到函数的单调性,然后再由 要最小,确定定义域求解.
【详解】因为,值域为
所以在上递减,在上递增,
因为要最小,
所以函数的定义域只能是或,
因为,
所以定义域为,
所以,
解得
故答案为:
【点睛】本题主要考查对数函数的单调性的应用,还考查了分析求解问题的能力,属于中档题.
13.9
【分析】根据点在图象上可求出,进而可求解.
【详解】将代入得,,则,解得或(不合题意舍去),
所以,又点为此函数图象上,
所以,则.
14.(1)是,1;
(2);
(3).
【分析】(1)根据定义,结合单调性即可求解;
(2)先求出的值域,然后将问题转化为的图象与直线有两个交点的问题,然后对a进行分类讨论可得;
(3)作出的图象,结合图象可解.
【详解】(1)由定义可得,对任意,恰好存在个不同的实数
,使得(其中),
即,
,且为增函数,
对于任意,都有唯一一个,使得,
是的“重覆盖函数”,;
(2)可得的定义域为,
即,存在2个不同的实数,使得,其中,
,
,即,
即对任意有2个实根,
当时,已有一个根,故只需时仅有1个根.
当时,,符合题意,
当时,若对称轴,
,且,
在上单调递减,上单调递增,
则一定存在使得有两个根,舍去;
若对称轴,则无解,舍去;
若对称轴,则在上必须单调递减,且,
,解得;
当时,对称轴,
且,
时,,无解;
当时,单调递减且,
因此仅有1个根,符合题意.
综上,实数的取值范围是;
(3)当时,;
当时,,其中为双勾函数,
该函数在上为减函数,在上为增函数,
故,故,故
对于任意要有5个根,
,作出函数的图像,如下图:
要使有5个根,需,
又,解得,
所以正实数的取值范围.
【点睛】本题难点在于对新概念的理解,只需根据定义将问题转化为对于定义域内任意实数k,直线与函数的图象有n个交点的问题,然后利用单调性或图象即可求解.
15.(1)
(2)
【分析】(1)通过解对数不等式求得正确答案.
(2)通过解对数方程,利用换元法以及根与系数关系求得的取值范围.
【详解】(1)由题意知,,可得,
即,解得,
所以不等式的解集为.
(2),可得,
即有两个不相等的实数根,
令,则有两个不相等的正实数根,
所以,可得,
解得.
16.(1)(2)
【分析】(1)根据指数运算与对数运算的性质进行化简求值,可得答案;
(2)由对数运算的性质进行化简求值,可得答案.
【详解】解:(1)原式
(2)原式
【点睛】本题主要考查指数运算和对数运算,熟悉其运算规律是解题的关键.
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