内容正文:
一、单选题
1.已知幂函数图象过点(2,4),则函数的解析式为( )
A.y=2x B.y=x2
C.y=log2x D.y=sin x
解析:B [分析:先用待定系数法设出函数解析式,再代入点的坐标计算出参数,即可得到答案.
设幂函数的解析式为y=xα,由于函数过点(2,4),故4=2α,解得α=2,该幂函数的解析式为y=x2.]
2.函数f(x)=ln x-的零点所在的区间是( )
A.(3,+∞) B.(e,3)
C.(2,e) D.(1,2)
解析:C [分析:根据零点存在性定理即可求解.
f(x)=ln x-在定义域内单调递增,
f(3)=ln 3->0,f(e)=ln e->0,f(2)=ln 2-1<0.
由于f(e)f(2)<0,所以零点所在的区间是(2,e).]
3.若a<x<3是不等式>-1成立的一个必要不充分条件,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,0) B.(-∞,0]
C.[0,2) D.(2,3)
解析:B [分析:求出不等式>-1成立的充要条件,根据充分必要条件关系判断.
因为a<x<3是>-1成立的必要不充分条件,
所以a≤0.]
4.(2024·天津高考)若a=4.2-0.3,b=4.20.3,c=log4.20.2,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.c>a>b D.b>c>a
解析:B [因为y=4.2x在R上递增,且-0.3<0<0.3,所以0<4.2-0.3<4.20<4.20.3,
所以0<4.2-0.3<1<4.20.3,即0<a<1<b,
因为y=log4.2x在(0,+∞)上递增,且0<0.2<1,
所以log4.20.2<log4.21=0,即c<0,
所以b>a>c.]
5.已知函数f(x)=log5(ax-2)在[1,+∞)上单调递增,则a的取值范围是( )
A.(1,+∞) B.[ln 2,+∞)
C.(2,+∞) D.[2,+∞)
解析:C [分析:先由题设条件证明a>2,再验证a>2时条件满足即可.
若f(x)=log5(ax-2)在[1,+∞)上单调递增,
则必然在x=1处有定义,所以a1-2>0,即a>2;
若a>2,则当x≥1时ax-2≥a-2>0,所以f(x)在[1,+∞)上有定义,
再由5>1知ax-2在R上单调递增,所以f(x)在[1,+∞)上单调递增.]
6.对数螺线广泛应用于科技领域.某种对数螺线可以用ρ=表达,其中α为正实数,φ是极角,ρ是极径.若φ每增加个单位,则ρ变为原来的( )
解析:B [分析:设φ0所对应的极径为ρ0,φ1=φ0+所对应的极径为ρ1,根据所给表达式及指数幂的运算法则计算可得.
设φ0所对应的极径为ρ0,则ρ0=,
则φ1=φ0+所对应的极径为ρ1=,
所以
故φ每增加个单位,则ρ变为原来的倍.]
7.已知函数f(x)=2x+log2x,g(x)=x-log2x,h(x)=x3+log2x的零点分别为a,b,c,则( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.c>a>b D.b>c>a
解析:D [分析:根据指数函数、对数函数的性质可判断a,c小于1,b大于1,再由数形结合判断a,c即可.
令g(x)=x-log2x=0,可得x=log2x>0,所以x>1,即b>1;
令f(x)=2x+log2x=0,可得2x=-log2x>0,即log2x<0,所以0<x<1,
即0<a<1;
令h(x)=x3+log2x=0,可得x3=-log2x,由此可得log2x<0,所以0<x<1,
即0<c<1,
作y=2x,y=-log2x,y=x3的图象,如图,
由图象可知,a<c,所以a<c<b.]
8.(2024·新课标全国Ⅱ卷)设函数f(x)=a(x+1)2-1,g(x)=cos x+2ax.当x∈(-1,1)时,曲线y=f(x)与y=g(x)恰有一个交点,则a=( )
A.-1 B.
C.1 D.2
解析:D [f(x)=g(x)⇒a=,注意右边是偶函数,所以若只有一个交点就只能是在x=0处相交,于是直接代入x=0得a=2.]
二、多选题
9.下列命题中正确的是( )
A.已知2a=5,log83=b,则4a-3b=
B.2(lg 2)2+3lg 2 lg 5+(lg 5)2-lg 2的值为1
C.若xlog34=1,则4x+4-x的值为
D.若2m=3n=k且+=2,则k=6
解析:ABC [分析:根据题意,结合指数与对数的运算,对选项逐一判断,即可得到结果.
因为2a=5,则a=log25,且b=log83=log23,则a-3b=log25-log23=log2
则4a-3b=22(a-3b)==,故A正确;
2(lg 2)2+3lg 2 lg 5+(lg 5)2-lg 2=(2lg 2+lg 5)(lg 2+lg 5)-lg 2=2lg 2+lg 5-lg 2
=lg 2+lg 5=1,故B正确;
由xlog34=1可得x==log43,则4x+4-x==3+=,故C正确;
因为2m=3n=k,则m=log2k,n=log3k,则=logk2,=logk3,
所以+=logk2+logk3=logk6=2,所以k=,故D错误.]
10.设函数f(x)=2sin2x-3sin|x|+1,则( )
A.f(x)是偶函数
B.f(x)在[-2π,2π]上有6个零点
C.f(x)的最小值为-
D.f(x)在上单调递减
解析:ABC [分析:求得f(x)的奇偶性判断选项A;求得f(x)在[-2π,2π]上的零点个数判断选项B;求得f(x)的最小值判断选项C;举特例否定选项D.
选项A:函数f(x)定义域为R,
由f(-x)=2sin2(-x)-3sin|-x|+1=2sin2x-3sin|x|+1=f(x),
可得f(x)是偶函数.A正确;
选项B:当x≥0时,f(x)=2sin2x-3sin x+1,
由2sin2x-3sin x+1=0,可得sin x=,或sin x=1,则当x∈[0,2π]时,x=或x=或x=,
又f(x)是偶函数,则当x∈[-2π,0]时,x=-或x=-或x=-,则f(x)在[-2π,2π]上有6个零点.B正确;
选项C:当x≥0时,f(x)=2sin2x-3sin x+1=22-,则当sin x=时f(x)取得最小值-,又f(x)是偶函数,则f(x)的最小值为-.C正确;选项D:f=
2sin2-3sin+1=1-+1<1,
f(0)=2sin20-3sin|0|+1=1,
则f<f(0),则f(x)在上不单调递减.D错误.]
11.16、17世纪之交,随着天文、航海、工程、贸易以及军事的发展,改进数字计算方法成了当务之急.约翰·纳皮尔正是在研究天文学的过程中,为了简化其中的计算而发明了对数.对数的发明是数学史上的重大事件.恩格斯曾经把对数的发明称为17世纪数学的三大成就之一.已知lg 2≈0.3010,lg 3≈0.4771,lg 2024≈3.306,则下列说法中正确的是( )
A.若正实数x,y,z满足3x=4y=6z,则+=
B.若一个正整数n的20次方是一个13位整数,则n=4
C.20242024是位数为6692的正整数
D.将无理数log35写成小数形式后,其小数点后第一位数字为4
解析:BCD [分析:利用对数的运算性质,把指数式化为对数式进行计算,即可得到判断.
对于A,令3x=4y=6z=k,则x=log3k,y=log4k,z=log6k,
所以+-=+-=logk3+logk4-logk6=logk=logk2≠0,故A是错误的;对于B,设n20=k⇒20lg n=lg k,
则当n=3时,20lg 3≈20×0.4771=9.542,此时lg k≈9.542⇒k≈109.542=100.542×109,因为100.542∈(1,10),所以不符合题意,
则当n=4时,20lg 4≈40×0.3010=12.04,此时lg k≈12.04⇒k≈1012.04=100.04×1012,因为100.04∈(1,10),所以符合题意,
则当n=5时,20lg 5≈20×(1-0.3010)=13.98,此时lg k≈13.98⇒k≈1013.98=100.98×1013,因为100.98∈(1,10),所以不符合题意,
当n≥5时,位数一定超14位,故B是正确的;
对于C,设20242024=t⇒2024lg 2024=lg t,
因为lg 2024≈3.306,所以2024lg 2024≈2024×3.306=6691.344,
则lg t≈6691.344⇒t≈106691.344=100.344×106691,同理100.344∈(1,10),
所以20242024是位数为6692的正整数,故C是正确;
对于D,log35===≈==1.46510166,故D是正确的.]
三、填空题
12.请写出满足方程3x-=log5y的一组实数对(x,y):________.
解析:分析:运用对数式与指数式互化、根式与指数幂互化计算即可.
∵3x-=log5y,
∴y=,
∴令x=0得:y==,即:.(答案不唯一).
答案:(答案不唯一)
13.科学家从由实际生活得出的大量统计数据中发现以1开头的数出现的频率较高,以1开头的数出现的频数约为总数的三成,并提出定律:在大量b进制随机数据中,以n开头的数出现的概率为Pb(n)=logb,如裴波那契数、阶乘数、素数等都比较符合该定律.后来常有数学爱好者用此定律来检验某些经济数据、选举数据等大数据的真实性.若P10(n)=(k∈N*,k>4),则k的值为________.
解析:分析:根据条件中的概率公式,结合求和公式,以及对数运算,即可求解.
P10(n)=lg+lg +lg +…+lg =,
即lg ==lg 3,则=3,得k=11.
答案:11
14.方程xln 3+xln 4=xln 5的正实数解为________.
解析:分析:运用对数的运算性质先证,可得原方程为3ln x+4ln x=5ln x,x>0,可得ln x+ln x=1,再由复合函数的单调性和指数函数、对数函数的单调性,即可得到方程的解.
先证 (a>0且a≠1,b>0且b≠1,c>0且c≠1),
令,两边取b为底的对数,
可得logbm==logbc·logba,logbn==logba·logbc,
所以logbm=logbn,所以m=n,即,
则xln 3+xln 4=xln 5(x>0)即为3ln x+4ln x=5ln x(x>0),
可得ln x+ln x=1,
由于y=ln x在(0,+∞)上单调递增,y=x,y=x在R上单调递减,
所以y=ln x,y=ln x在(0,+∞)上单调递减,
可得y=ln x+ln x在(0,+∞)上单调递减,
又ln x=2时,即x=e2时,有2+2=1,
则原方程有解且只有一个为x=e2.
答案:e2
点睛:本题关键是对数恒等式的应用.
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