内容正文:
专题06 对数函数图像与性质
经典基础题
题型1 对数运算:换底公式
1.(21-22高一上·安徽安庆·期末)已知,,则( )
A. B.
C. D.
2.(21-22高一上·安徽芜湖一中期末)设,则( ).
A. B.
C. D.
3.(21-22安徽蚌埠二中期末)若,,则( ).
A. B. C. D.
4.(23-24高一上·安徽亳州·期末)已知正实数,满足,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
5.(23-24高一上·安徽亳州蒙城六中期末)已知,,则a,b表示 .
题型2 对数运算:恒等变形
1.(20-21高一上·安徽·期末)已知,且,则p的值为( )
A.3 B.4 C.6 D.12
2.(21-22高一上·安徽阜阳临泉一中·期末)设若,则的最大值为( )
A. B. C. D.
3.(安徽滁州定远中学西片区)已知x,y,z都是大于1的正数,m>0,且logxm=24,logym=40,logxyzm=12,则logzm的值为( )
A. B.60 C. D.
4.(22-23高一上·安徽黄山·期末)已知正数x,y,z满足等式,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(22-23高一下·安徽·阶段练习)已知正数a,b满足,则的最小值为 .
题型3 对数图像性质
1.(24-25高一上·安徽蚌埠固镇县二中·期中)函数的图象与的图象的交点个数为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
2.(23-24高一上·安徽马鞍山·期末)已知,在同一坐标系中,函数与的图象可能是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高一上·安徽合肥·期末)已知,函数与函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
4.(22-23高一上安徽安庆宿松中学·期末)下列说法中正确的是( )
A.已知函数(且)在上是减函数,则的取值范围是
B.在同一直角坐标系中,函数与的图象关于轴对称
C.在同一直角坐标系中,函数与的图象关于直线对称
D.已知定义在上的奇函数在内有个零点,则函数的零点个数为
5.(22-23高一上·安徽六安一中期末)已知 ,方程与的根分别为,若,则的取值范围为 .
题型4 对数方程
1.(22-23高一下·安徽·开学考试)已知函数与的零点分别为a,b,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(22-23高一上·安徽合肥·期末)已知函数,若,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.(22-23高一安徽芜湖期末)若函数,且,则实数的值为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高一上·安徽蚌埠固始县二中期末)已知,则下列等式一定正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高一上·安徽·期末)已知函数,若,,且,则的最小值为 .
题型5 对数不等式
1.(2023安徽蚌埠三中期末)设函数,若,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·安徽安庆·期中)已知函数的图象在 上连续,则 的解集为( )
A. B. C. D.
3.(2023高一上·安徽·期末)已知,,,,则( )
A.2 B.5 C.10 D.20
4.(23-24高一上·安徽阜阳·期末)已知正实数x,y,z满足,则( )
A. B. C. D.
5.(23-24高一上·安徽淮北树人中学期末)若不等式对于任意恒成立,则实数的取值范围是 .
优选提升题
题型01对数函数值域
1.(23-24高一上·安徽淮北一中·期末)函数的值域为( )
A. B. C. D.
2.(21-22高一上·安徽六安毛坦厂·期末)已知函数的值域为R,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(20-21高一上·安徽芜湖·阶段练习)已知函数的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(22-23高一上·蚌埠三中期末)已知函数,下列结论中正确的是( )
A.当时,的定义域为
B.一定有最小值
C.当时,的值域为R
D.若在区间上单调递增,则实数a的取值范围是
5.(22-23高一下·安徽合肥·期末)函数的最小值为 .
题型02 对数函数图像核心特征:绝对值型
1.(22-23高一下·安徽安庆·期末)设函数,若(其中),则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(22-23高一安徽合肥一中肥东分校期末)设函数若关于的方程有四个实根,则的最小值为( )
A. B.23 C. D.24
3.(23-24高一上·安徽阜阳·期中)已知函数,若函数有四个不同的零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高一上·安徽阜阳·期末)已知函数,若方程有四个不等的实根且,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(22-23安徽淮北师大附中期末)已知函数,若,且,则的取值范围是 .
题型03 指数与对数函数对称特征求参
1.(22-23高三上·安徽马鞍山·阶段练习)设方程3x+x+3=0和方程log3x+x+3=0的根分别为m和n,函数f(x)=(x+m)(x+n)+3,则( )
A.f(2)=f(1)<f(3) B.f(1)<f(2)<f(3)
C.f(3)<f(1)=f(2) D.f(1)<f(3)<f(2)
2.(22-23高一安徽黄山·阶段练习)设分别是方程 和的根(其中), 则 的取值范围是
A. B. C. D.
3.(2021安徽铜陵)设分别是方程和的根,则的最小值是( )
A. B. C. D.
4.(20-21高一上·安徽淮北·阶段练习)给出下列命题:
①函数,的图象与直线可能有两个不同的交点;
②函数与函数是相等函数;
③若,则的取值范围是;
④已知是方程的根,是方程的根,则.
其中正确命题的序号是( )
A.① B.② C.③ D.④
5.(2022安徽铜陵)设分别是方程和的根,则 .
题型04 恒成立求参
1.(22-23安徽宿州砀山期末)若,则实数x的取值范围是( )
A.[1,4] B.
C.[2,4] D.
2.(23-24高一上·安徽六安·期末)已知函数,若对于定义域内任意,总存在,使得,则满足条件的实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(22-23高一下·安徽阜阳·期末)已知定义在上的函数,若函数是偶函数,且对任意,都有,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(22-23高一上·安徽淮北·期末)已知函数,若函数有四个零点,,,,且,则下列正确的是( )
A.的范围 B.+++的范围
C.的取值范围 D.的范围
5.(22-23高一下·安徽·开学考试)已知,函数,,若,,有,则实数a的取值范围是 .
题型05 对数复合型:无理型
1.(23-24高一上·安徽阜阳·期末)若函数(m,n为常数)在上有最大值7,则函数在上( )
A.有最小值 B.有最大值5 C.有最大值6 D.有最小值
2.(20-21高一下·安徽池州·期中)已知函,且,则( )
A. B. C.11 D.13
3.(20-21高一上·安徽池州·期末)若函数,则的解集为( )
A. B. C.或 D.或
4.(23-23安徽安庆桐城中学·期末)已知函数,正数满足,则的最小值为 .
题型06 对数复合型:反比例型
1.(23-24高一安徽黄山期末)设函数的定义域为,若,,则实数( )
A.-2 B. C. D.2
2.(23-24高一安徽合肥一中肥东中学期末)已知函数,若,其中,,则的最小值为( )
A.3 B. C.2 D.
3.(24-25高一上·安徽铜陵·阶段练习)若为偶函数,则( )
A.1 B.0 C. D.-1
4.(22-23高一安徽淮南·阶段练习)已知函数,则( )
A.的定义域是 B.是奇函数
C.是单调减函数 D.若,则,且
5.
(2024·安徽池州阶段练习)若是奇函数,则 .
6.
专题07 对数复合型:指对混合型
1.(21-22安徽宣城·阶段练习)方程的实根个数为
A.0 B.1 C.2 D.4
2.(23-24高三上·安徽亳州·期末)当时,函数在上的零点的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.(22-23高三上·安徽合肥·开学考试)已知函数,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高三上·安徽六安·阶段练习)已知函数和的图象与直线交点的横坐标分别为,则( )
A. B.
C. D.
5.(23-24·安徽六安·期中)若实数分别是方程的根,则的值是 .
专题08 对数复合型:同构型
1.(23-24高三上·安徽·阶段练习)若实数是方程的解,实数是方程的解,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高一上·安徽马鞍山·期末)已知实数,满足,则( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高一上·安徽淮北阶段练习)已知实数满足,且,则( )
A. B.
C. D.
4.(22-23高一下·安徽·期末)若,则( )
A. B.
C. D.
5.(2022·安徽安庆模拟)已知实数x,y满足,则的最小值是 .
专题09复合二次零点型求参
1.(2021安徽宣城二中)已知函数若关于的方程有6个根,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一下·安徽·阶段练习)定义在上的满足对,关于的方程有7个不同的实数根,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(22-23高一下·安徽芜湖·期中)已知函数,若函数有5个零点,则实数的取值范围是 .
4.(23-24高一上·安徽·阶段练习)已知 若有六个根,则实数的取值范围是 .
题型10指对幂比大小
1.(2024·安徽合肥一中肥东分校)若,,,则( )
A. B.
C. D.
2.(2024安徽滁州九校联考)已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
3.(2022·安徽蚌埠·三模)设,,则( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高一下·安徽亳州·期末)已知正数满足,则( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高一上·安徽阜阳·期末)已知正实数x,y,z满足,则( )
A. B. C. D.
6.(23-24高一上·安徽亳州·阶段练习)已知正实数,满足,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
题型11综合难题
1.(2023安徽蚌埠二中)已知函数,则方程的根的个数为( )
A.7 B.5 C.3 D.2
2.(23-24高一安徽皖北期末)已知是方程的两个解,则( )
A. B.
C. D.
3.(22-23高一下·安徽滁州·开学考试)已知函数,若函数有两个零点,则函数的零点个数为( )
A. B. C. D.
4.(22-23安徽师大附中·阶段练习)已知是定义在上的偶函数,对任意的,都有,且当时, ,若在区间内方程有三个不同的实数根,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高一安徽六安二中河西校区期末)已知函数,则下列选项正确的是( )
A.函数的值域为
B.方程有两个不等的实数解
C.不等式的解集为
D.关于的方程的解的个数可能为
6.(2022高二下·安徽合肥·期末)已知(其中,为自然对数的底数),若在上有三个不同的零点,则的取值范围是 .
7.(2022高一上·安徽蚌埠五河一中期末)已知函数(且),若定义域上的区间,使得在上的值域为,则实数a的取值范围为 .
结束
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专题06 对数函数图像与性质
经典基础题
题型1 对数运算:换底公式
1.(21-22高一上·安徽安庆·期末)已知,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用对数的运算法则及性质进行运算可得答案.
【详解】因为,,所以
.
故选:D.
2.(21-22高一上·安徽芜湖一中期末)设,则( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据,利用换底公式求解.
【详解】因为,
所以,
所以,
故选:D
3.(21-22安徽蚌埠二中期末)若,,则( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据对数的换底公式及对数的运算法则求解即可.
【详解】,,,
,
故选:D
4.(23-24高一上·安徽亳州·期末)已知正实数,满足,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】设,得到,,,利用对数的运算法则计算ACD正确,,B错误,得到答案.
【详解】设,,则,,,
对选项A:,,,,故,正确;
对选项B:,错误;
对选项C:,即,正确;
对选项D:,即,正确;
故选:ACD
5.(23-24高一上·安徽亳州蒙城六中期末)已知,,则a,b表示 .
【答案】
【分析】先根据指数式与对数式的互化求出,再根据对数的运算性质计算即可.
【详解】由,得,
则.
故答案为:.
题型2 对数运算:恒等变形
1.(20-21高一上·安徽·期末)已知,且,则p的值为( )
A.3 B.4 C.6 D.12
【答案】D
【分析】将指数式化为对数式,根据对数的运算性质可求得结果.
【详解】因为,则,
所以,
所以,因为,所以.
故选:D
2.(21-22高一上·安徽阜阳临泉一中·期末)设若,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】先解出,再根据对数性质化简,最后根据基本不等式求最值.
【详解】
所以
(当且仅当时取等号)
因此,即的最大值为2,
故选:A
【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:
(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;
(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方
3.(安徽滁州定远中学西片区)已知x,y,z都是大于1的正数,m>0,且logxm=24,logym=40,logxyzm=12,则logzm的值为( )
A. B.60 C. D.
【答案】B
【分析】先求出logm(xyz)=logmx+logmy+logmz=,再计算出logmz,即得logzm的值.
【详解】由已知得logm(xyz)=logmx+logmy+logmz=,而logmx=,logmy=,故logmz=-logmx-logmy=,即logzm=60.
故答案为B
【点睛】本题主要考查对数的运算和换底公式,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.
4.(22-23高一上·安徽黄山·期末)已知正数x,y,z满足等式,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】令,可得,根据对数的运算逐项判断即可.
【详解】设,则.
因为,
且,
所以,即,故A正确;
,则,故B错误;
,故C正确;
,故D错误.
故选:AC.
5.(22-23高一下·安徽·阶段练习)已知正数a,b满足,则的最小值为 .
【答案】
【分析】根据式子结构特征构造函数,利用函数的单调性得到,再利用基本不等式求解最小值.
【详解】因为正数a,b满足,所以,
设,则,所以函数在上单调递增,
因为,所以,即,
所以
,当且仅当即时,等号成立,
故答案为:
题型3 对数图像性质
1.(24-25高一上·安徽蚌埠固镇县二中·期中)函数的图象与的图象的交点个数为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【答案】C
【分析】由图象数形结合得解.
【详解】在同一直角坐标系中,作两个函数与的图象,
由图可知,两函数的图象的交点个数为4.
故选:C.
2.(23-24高一上·安徽马鞍山·期末)已知,在同一坐标系中,函数与的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意结合对数函数、指数函数单调性以及它们所过的定点即可求解.
【详解】由题意若,则指数函数单调递增,并过定点,
函数单调递减,并过定点,而函数与函数关于轴对称,
所以单调递增,并过定点,
对比选项可知,只有B选项符合题意.
故选:B.
3.(23-24高一上·安徽合肥·期末)已知,函数与函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意结合指数函数和对数函数的单调性判断.
【详解】则,从而,
当时,函数与函数在定义域内都是单调递增;
当时,函数与函数在定义域内都是单调递减;
函数与函数在定义域内单调性相同.
故选:C.
4.(22-23高一上安徽安庆宿松中学·期末)下列说法中正确的是( )
A.已知函数(且)在上是减函数,则的取值范围是
B.在同一直角坐标系中,函数与的图象关于轴对称
C.在同一直角坐标系中,函数与的图象关于直线对称
D.已知定义在上的奇函数在内有个零点,则函数的零点个数为
【答案】CD
【分析】分别由复合函数的单调性、底数互为倒数的对数函数的图象、互为反函数的两个函数的图象及奇函数的性质进行判断即可.
【详解】对于A,令,,,
∵函数(且)在上是减函数,
∴在单调递减,由复合函数的单调性知,在单调递增,
且当时,,
∴解得,
∴的取值范围是,故选项A错误;
对于B,∵函数与的底数与互为倒数,
∴在同一直角坐标系中,函数与的图象关于轴对称,故选项B错误;
对于C,∵指数函数与对数的底数相同,
∴函数与互为反函数,
∴在同一直角坐标系中,函数与的图象关于直线对称,故选项C正确;
对于D,∵奇函数定义域为,
∴,即,是函数的一个零点;
又∵奇函数的图象关于原点对称,在内有个零点,
∴在有个零点,
∴的零点个数为,故选项D正确.
故选:CD
5.(22-23高一上·安徽六安一中期末)已知 ,方程与的根分别为,若,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】由题意知,与图象交点的横坐标分别为,数形结合知,结合,即可求解.
【详解】方程的根,即与图象交点的横坐标,
方程的根,即与图象交点的坐标,
而与的图象关于直线轴对称,如图所示:
与交点为,,
,
又,,即
故答案为:
题型4 对数方程
1.(22-23高一下·安徽·开学考试)已知函数与的零点分别为a,b,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据零点的定义得出关于、的式子,再利用指数函数与的图象性质逐项分析即可求解.
【详解】根据题意,,所以且,
,所以且,
对比和可知,结合和只有一个交点,
所以,故,故选项A错误;
因为在定义域内单调递增,
易知在单调递增,
若,则,
与a是的零点矛盾,故选项B错误;
若成立,
则有,即有,
即有,故矛盾,所以选项C错误;
,故选项D正确.
故选:D.
2.(22-23高一上·安徽合肥·期末)已知函数,若,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据分段函数的单调性以及,可得且,令,则,然后用表示,再作差,构造函数,并利用单调性可求得结果.
【详解】因为函数在上递减,在上递增,
又,所以,且,
令,则,
所以,,
所以,
设函数,,
∵在上单调递增,
∴,即,
∴,
故选:B.
3.(22-23高一安徽芜湖期末)若函数,且,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用换元法求出的解析式,然后可得答案.
【详解】因为,所以令,则,
所以,所以,
因为,所以,
故选:B.
4.(23-24高一上·安徽蚌埠固始县二中期末)已知,则下列等式一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】根据已知得判断C,根据指数运算判断A,根据对数运算性质判断BD.
【详解】依题意,,即,则且a,,故C正确;
对于A,,故A错误;
对于B,,故B正确;
对于D,,故D正确.
故选:BCD.
5.(23-24高一上·安徽·期末)已知函数,若,,且,则的最小值为 .
【答案】36
【分析】根据给定条件,探讨函数的奇偶性及单调性,由此求出的关系式,再利用基本不等式“1”的妙用求解即得.
【详解】函数中,,,则函数的定义域为,
而,则函数是奇函数,
显然函数在上都单调递减,则函数在上单调递减,
而函数在上单调递增,则函数在上单调递减,
于是函数在上单调递减,因此函数在上单调递减,,
由,得,则,即,
于是,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为36.
故答案为:36
题型5 对数不等式
1.(2023安徽蚌埠三中期末)设函数,若,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据和分类求解.
【详解】若,则由得,即.∴.
若,则由得,
即∴, ∴,即.
综上可知,或.
故选:C.
2.(23-24高一上·安徽安庆·期中)已知函数的图象在 上连续,则 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先由分段函数的图象在上连续可得,再分类讨论解不等式即可.
【详解】由题知,,解得,所以,
易知单调递增,,即 ,
令得,
令,得,
所以,即的解集为,
故选:
3.(2023高一上·安徽·期末)已知,,,,则( )
A.2 B.5 C.10 D.20
【答案】D
【分析】利用换底公式转化,再利用基本不等式与已知条件结合,得出结果.
【详解】∵,∴,即,
由基本不等式可知,又因为,
所以,即满足基本不等式取等条件,即,
故选:D.
4.(23-24高一上·安徽阜阳·期末)已知正实数x,y,z满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】首先先把用对数式表示出来,对于ACD直接运用对数的运算公式计算即可,对于B借助选项A的结论以及基本不等式即可,
【详解】设,则,,,且,
由,A正确;
由A可知,,所以,由不等式得,即,所以,即,
当且仅当,即,时取得等号,又时,由可得,
与,矛盾,所以,B正确;
,
所以,,
所以,所以,C正确,D错误.
故选:ABC
5.(23-24高一上·安徽淮北树人中学期末)若不等式对于任意恒成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据对数运算将问题等价转化为对于任意恒成立,进而根据的单调性求最值即可得答案.
【详解】解:,
,
,即对于任意恒成立,
对于任意恒成立,
∴,
∵函数在上单调递减,
,即,
所以,实数的取值范围是
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题解题的关键在于利用对数运算将问题转化为对于任意恒成立.
优选提升题
题型01对数函数值域
1.(23-24高一上·安徽淮北一中·期末)函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】,设,,计算得到答案.
【详解】,
设,则,
故函数的值域为.
故选:C
2.(21-22高一上·安徽六安毛坦厂·期末)已知函数的值域为R,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分段函数值域为R,在x=1左侧值域和右侧值域并集为R.
【详解】当,
∴当时,,
∵的值域为R,∴当时,值域需包含,
∴,解得,
故选:C.
3.(20-21高一上·安徽芜湖·阶段练习)已知函数的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据对数函数的性质可知,要能取到的所有数,分情况讨论的取值范围.
【详解】设,,
因为函数的值域为,所以要能取到的所有数,
当时,满足条件;
当时,,得;
当时,不成立.
综上可知,.
故选:D
4.(22-23高一上·蚌埠三中期末)已知函数,下列结论中正确的是( )
A.当时,的定义域为
B.一定有最小值
C.当时,的值域为R
D.若在区间上单调递增,则实数a的取值范围是
【答案】AC
【分析】A项代入参数,根据对数型函数定义域求法进行求解;B项为最值问题,问一定举出反例即可;C项代入参数值即可求出函数的值域;D项为已知单调性求参数范围,根据二次函数单调性结合对数函数定义域求解即可.
【详解】对于A,当时,,令,解得或,则的定义域为,故A正确;
对于B、C,当时,的值域为R,无最小值,故B错误,C正确;
对于D,若在区间上单调递增,则在上单调递增,且当时,,则,解得,故D错误.
故选:AC.
5.(22-23高一下·安徽合肥·期末)函数的最小值为 .
【答案】/
【分析】利用对数的运算法则与换元法得到,结合配方法即可得解.
【详解】因为,
令,则,则,
因为,当且仅当时,等号成立,
所以的最小值为.
故答案为:.
题型02 对数函数图像核心特征:绝对值型
1.(22-23高一下·安徽安庆·期末)设函数,若(其中),则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分析函数的性质并作出图象,将问题转化为直线与函数的图象的四个交点问题,结合图象性质再构造函数,借助单调性求解作答.
【详解】当时,函数在上递减,函数值集合为,在上递增,函数值集合为,
当时,函数在上递减,函数值集合为,在上递增,函数值集合为,
作出函数的图象,如图,设,
当时,直线与函数的图象有四个交点,且交点的横坐标分别为,且,
当时,由,解得或,于是,
由,得,则,即,而,
因此,
令,显然函数在上递减,且,于是,
所以的取值范围是.
故选:D
【点睛】思路点睛:涉及同一函数的几个不同自变量值对应函数值相等问题,可以转化为直线与函数图象交点横坐标问题,结合函数图象性质求解.
2.(22-23高一安徽合肥一中肥东分校期末)设函数若关于的方程有四个实根,则的最小值为( )
A. B.23 C. D.24
【答案】B
【分析】根据题意,做出函数的图象,结合图象可得,,然后再由基本不等式,代入计算,即可得到结果.
【详解】做出函数的图象如图所示,
由图可知,当时,的对称轴为,
所以,
若关于的方程有四个实根,
则,
由,可得或,
所以,又因为,
所以,故,且,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为.
故选:B
3.(23-24高一上·安徽阜阳·期中)已知函数,若函数有四个不同的零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】将的零点转化为和的交点,画出图象,根据对称性以及对数函数的知识求得、,再利用换元法,结合函数的单调性求得正确答案.
【详解】有四个不同的零点,
即和有四个交点,它们的横坐标分别为,
画出函数和的图象,
根据图象可知和是和的交点横坐标,
即方程的两根,
所以是和的交点横坐标,
是和的交点横坐标,故有,得到,
由,可得,令,
令,则在上单调递减,所以,
故,即所求式子的取值范围是.
故选:D
【点睛】方法点睛:本题考查了两个函数的图象与性质,第一个函数是二次函数,图象具有对称性;第二个函数是含有绝对值的对数函数.熟练掌握这两类函数的图象与性质是解题的关键.函数零点的问题,可以转化为两个函数交点问题来进行研究.
4.(23-24高一上·安徽阜阳·期末)已知函数,若方程有四个不等的实根且,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】作出函数的图象,结合图象,可判定A正确;根据,由对数式的运算,可判定B错误;由关于直线对称,得到,结合二次函数的性质可得的范围,可判定C正确;由,结合不等式的性质可判定D错误.
【详解】作出函数,如图所示,
结合图象,要使有四个不等的实根,则,所以A正确;
由图可知,则,
因为,可得,即,
所以,所以B错误;
由图可得,令,则,
因为关于直线对称,所以,所以,
则,
又因为,可得,所以,所以C正确;
当时,,令,可得,
所以,结合图象知,同增同减,
所以,所以D错误.
故选:AC.
5.(22-23安徽淮北师大附中期末)已知函数,若,且,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】由,可得,,得,所以,然后构造函数,利用可求出其单调区间,从而可求出其范围
【详解】的图象如图,
因为,
所以,
因为,
所以,,
所以,
所以,
所以,所以,
所以,则,
所以,
令,所以在上递减,
所以,
所以,
所以的取值范围为,
故答案为:
题型03 指数与对数函数对称特征求参
1.(22-23高三上·安徽马鞍山·阶段练习)设方程3x+x+3=0和方程log3x+x+3=0的根分别为m和n,函数f(x)=(x+m)(x+n)+3,则( )
A.f(2)=f(1)<f(3) B.f(1)<f(2)<f(3)
C.f(3)<f(1)=f(2) D.f(1)<f(3)<f(2)
【答案】A
【分析】由函数与互为反函数且关于对称,可得与、的两个交点的横坐标之和为与的交点的横坐标的两倍,可得,分别计算,,的值进行比较,可得答案.
【详解】解:由函数与互为反函数且关于对称,
所以与、的两个交点的横坐标之和为与的交点的横坐标的两倍,可得与相交于,
故可得:,由
可得:,
,
,
故可得:,
故选:A.
【点睛】本题主要考查函数与反函数的性质,其中函数与反函数的图像关于对称,相对不难.
2.(22-23高一安徽黄山·阶段练习)设分别是方程 和的根(其中), 则 的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】方程 和的根转化为函数图像的交点的横坐标,将化为,转为同种变量,利用对勾函数解决.
【详解】根据题意可知,
为函数的图像与函数的图像的交点的横坐标,
为函数的图像与函数的图像的交点的横坐标,
根据同底的指数函数和对数函数互为反函数,
所以有,
结合的条件,可知,
所以有,
结合对勾函数的单调性,可知原式的取值范围为,
故选:A.
3.(2021安徽铜陵)设分别是方程和的根,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据互为反函数的函数图象关于对称,可得,再由,利用均值不等式即可求解.
【详解】方程和可化为:
,
即方程的根分别为函数,图象与的交点的横坐标,
因为,互为反函数,
所以,的图象关于直线对称,
因为直线与直线垂直且交点为
所以,
所以,
故
,
当且仅当,即时,等号成立,
故选:B
【点睛】本题主要考查了互为反函数的图象间关系,均值不等式,属于中档题.
4.(20-21高一上·安徽淮北·阶段练习)给出下列命题:
①函数,的图象与直线可能有两个不同的交点;
②函数与函数是相等函数;
③若,则的取值范围是;
④已知是方程的根,是方程的根,则.
其中正确命题的序号是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】CD
【分析】由函数的定义对①②判断,由指数函数的性质对③判断,利用数形结合思想对④判断.
【详解】根据函数定义,对定义域内的任意一个值,只有唯一的值与之对应,∴函数,的图象与直线可能有一个或0个交点,因此①错;
中定义域是,
函数的定义域是,定义域不相同,不是同一函数,②错;
若,即,
当时,则,此时,
当时不成立,即的取值范围是,因此③正确;
如图,分别是函数、的图象
与直线的交点、的横坐标,
由于与是互为反函数,它们的图象关于直线对称,
而直线与直线垂直,因此两点关于直线对称,
直线与直线的交点为,
∴.④正确.
故选:CD.
5.(2022安徽铜陵)设分别是方程和的根,则 .
【答案】9
【分析】把方程的根转化为函数图象交点的横坐标,再利用反函数的性质求解即可.
【详解】分别将方程变形为+9和,
记,,
则为与图象交点的横坐标,为与图象交点的横坐标,
又与的图象关于直线对称,
而的图象与直线相交于点,所以.
故答案为:9.
题型04 恒成立求参
1.(22-23安徽宿州砀山期末)若,则实数x的取值范围是( )
A.[1,4] B.
C.[2,4] D.
【答案】A
【分析】由正弦函数的值域,列出对数不等式,解不等式即可.
【详解】由正弦函数可知,
所以,整理得
解得.
故选:A.
【点睛】本题考查了正弦函数的值域、解对数不等式,考查了运算求解能力和逻辑推理能力,属于一般题目.
2.(23-24高一上·安徽六安·期末)已知函数,若对于定义域内任意,总存在,使得,则满足条件的实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据条件可知函数在定义域内无最小值,令,从而得到函数在定义域内无最小值或,即可求出实数的取值范围.
【详解】由题意当或时,函数无意义,所以,
因为对于定义域内任意,总存在,使得,
所以函数在定义域内无最小值,
令,
则函数在定义域内无最小值或,
因为当时,函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,
解得:,
所以实数的取值范围是,
故选:D.
3.(22-23高一下·安徽阜阳·期末)已知定义在上的函数,若函数是偶函数,且对任意,都有,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数的对称性以及单调性即可求解.
【详解】∵函数为偶函数,∴定义在上的函数的图象关于直线对称,
∵对任意,都有,
∴函数在上单调递减,在上单调递增,
又函数的图象关于直线对称,且,
∴,即,解得,即实数的取值范围是.
故选:C.
4.(22-23高一上·安徽淮北·期末)已知函数,若函数有四个零点,,,,且,则下列正确的是( )
A.的范围 B.+++的范围
C.的取值范围 D.的范围
【答案】AC
【分析】根据给定的分段函数,作出函数的图象,把函数零点问题转化为直线与函数图象交点求解,再逐项分析、计算判断作答.
【详解】函数有四个零点,等价于直线与函数的图象有4个交点,其横坐标依次为,
在同一坐标系内作出直线与函数的图象,如图,
观察图象知,,由得,,
由,即得,且有,
因此的范围是,A正确;
由得,,显然在上递减,
因此,则,B不正确;
,显然函数在上单调递减,则,当且仅当时取等号,C正确;
因为,,则有,
当时,,当时,,即的取值范围是,D不正确.
故选:AC
【点睛】思路点睛:涉及给定函数零点个数求参数范围问题,可以通过分离参数,等价转化为直线与函数图象交点个数,数形结合推理作答.
5.(22-23高一下·安徽·开学考试)已知,函数,,若,,有,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用三角恒等变换化简,由三角函数的性质求得,由题意得的值域是的子集,结合的单调性分类讨论求解即可.
【详解】,
∵,∴,∴,∴.
∵,,有,
∴的值域是的子集.
①当时,,则,此时,解得;
②当时,,则,此时,无解.
综合①②,.
故答案为:.
题型05 对数复合型:无理型
1.(23-24高一上·安徽阜阳·期末)若函数(m,n为常数)在上有最大值7,则函数在上( )
A.有最小值 B.有最大值5 C.有最大值6 D.有最小值
【答案】A
【分析】先分析函数的奇偶性,然后结合奇偶性和已知条件判断出在上的最小值,由此可知结果.
【详解】设,
因为,所以恒成立,所以的定义域为且关于原点对称,
又
,
所以是奇函数,
因为在上有最大值,所以在上有最大值为,
所以在上有最小值,所以在上有最小值.
故选:A.
2.(20-21高一下·安徽池州·期中)已知函,且,则( )
A. B. C.11 D.13
【答案】C
【分析】令,则,则先判断函数,进而可得,即,结合已知条件即可求的值.
【详解】令,则,
因为
,
所以,
则,又因为,则,
故选:C.
3.(20-21高一上·安徽池州·期末)若函数,则的解集为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】B
【解析】判断函数的奇偶性得为奇函数,再研究函数的单调性得在上单调递增,进而根据函数奇偶性与单调性解不等式即可得答案.
【详解】的定义域为,
,
所以为奇函数.
当时,由于函数均为增函数,故由复合函数的单调性得函数单调递增,
另一方面,单调递增,
所以在上单调递增,
因为的图像是连续的且为奇函数,
所以在上单调递增,
所以.
故选:B.
【点睛】本题考查利用函数奇偶性与单调性解不等式,考查运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在于判断函数的奇偶性与单调性,进而利用函数的奇偶性与单调性解不等式.
4.(23-23安徽安庆桐城中学·期末)已知函数,正数满足,则的最小值为 .
【答案】12
【分析】由函数奇偶性的判定得出为奇函数,有,进而得出,再根据基本不等式求解即可.
【详解】因为定义域为,又,
所以为奇函数,有,
又,所以,即,
又因为为正数,
所以
,
当且仅当,即时,等号成立,
故答案为:12.
题型06 对数复合型:反比例型
1.(23-24高一安徽黄山期末)设函数的定义域为,若,,则实数( )
A.-2 B. C. D.2
【答案】A
【分析】设,由此可得关于的表示,再根据得到关于的表示,两式联立可求的值.
【详解】对任意,设,则,整理可得①,
由得,可得②,
由①②可知:,化简可得,
显然不恒为,所以,所以,
故选:A.
【点睛】关键点睛:本题解答的关键是,通过反解以及代入求解出之间的关系式,然后构建方程求解出结果.
2.(23-24高一安徽合肥一中肥东中学期末)已知函数,若,其中,,则的最小值为( )
A.3 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】首先求得为定值2,则可得,再利用基本不等式求的最小值即可.
【详解】因为,
所以
令
则,
所以,所以,所以,其中,,.
所以
.
当且仅当,即,时等号成立,
故选:B.
3.(24-25高一上·安徽铜陵·阶段练习)若为偶函数,则( )
A.1 B.0 C. D.-1
【答案】B
【分析】根据求出参数的值,即可得解.
【详解】因为为偶函数,
所以,
即,所以,解得,
此时,经检验符合题意.
故选:B
4.(22-23高一安徽淮南·阶段练习)已知函数,则( )
A.的定义域是 B.是奇函数
C.是单调减函数 D.若,则,且
【答案】ACD
【分析】由对数型复合函数定义域可判断A;由奇函数的定义可判断B;利用指数函数及对数型复合函数的单调性可判断C;利用函数的单调性解不等式可判断D.
【详解】对于A,由题意,即,解得,
所以的定义域是,故A正确;
对于B,函数定义域关于原点对称,且,
所以
所以,故不是奇函数,故B错误;
对于C,,
由指数型函数及对数型复合函数为上的减函数,
所以是区间上的单调减函数,故C正确;
对于D,由已知,所以等价于,
又是区间上的单调减函数,故,解得且,故D正确;
故选:ACD
5.(2024·安徽池州阶段练习)若是奇函数,则 .
【答案】
【分析】根据奇函数的定义域关于原点对称,得到,即可求出的值,求出函数的定义域,再由奇函数的性质,求出的值,即可得到结果.
【详解】因为是奇函数,
定义域关于原点对称,
由,可得,
所以且,
所以,解得,
所以函数的定义域为,
则,即,解得,
此时,
符合题意,
所以.
故答案为:.
专题07 对数复合型:指对混合型
1.(21-22安徽宣城·阶段练习)方程的实根个数为
A.0 B.1 C.2 D.4
【答案】B
【分析】先判断函数的定义域,由 得,再利用指数函数和对数函数互化的性质,通过整式加减,即.令通过判断函数的增减性,借鉴零点存在定理,可判断实数根的区间
【详解】由,解得,令,所以,两式相加得,又函数单调递增,故,则,即.令,且在上单调递减,又,,所以存在唯一,使得.所以方程只有唯一实数解.
答案选B
【点睛】本题考查了指数函数和对数函数互化的性质,函数零点存在定理的迁移应用,整个解题过程,函数与方程的转化思想贯穿始终,体现了函数与方程的整体性与统一性
2.(23-24高三上·安徽亳州·期末)当时,函数在上的零点的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】D
【分析】先由得出;再构造函数,根据函数的单调性得出题目问题等价于根的问题,即等价于当时,函数与直线在上交点个数;最后根据函数在上的单调性、值域及即可求解.
【详解】令,则,即.
构造函数,
则问题等价于讨论方程的根的个数.
因为函数在上单调递增;函数在上单调递增;
所以在上单调递增,
故问题进一步等价于讨论方程的根的问题,即可转化为根的问题,
即等价于当时,函数与直线在上交点个数.
因为函数在上单调递增;函数在上单调递增;
所以函数单调递增,
故.
又因为当时,
所以当时,方程只有一根,
所以函数在上的零点的个数为1.
故选:D
【点睛】关键点点睛:本题考查同构法的应用、函数图像交点个数与函数零点个数之间的关系.解题关键在于由得出;构造函数,根据函数的单调性得出题目问题等价于当时,函数与直线在上交点个数.
3.(22-23高三上·安徽合肥·开学考试)已知函数,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
构造函数,判断的单调性和奇偶性,由此求得不等式的解集.
【详解】,
由于,所以的定义域为,
,
所以是奇函数,
当时,为增函数,为增函数,
所以是增函数,由是奇函数可知,在上单调递增,
由得,
即,则,解得,
所以不等式的解集是.
故选:A
【点睛】给定一个不等式以及函数解析式的题目,要考虑函数的单调性、奇偶性、定义域等基本性质来进行解题.是否要构造函数,构造什么类型的函数,关键是要根据已知函数的结构,选择合适的构造方法.
4.(24-25高三上·安徽六安·阶段练习)已知函数和的图象与直线交点的横坐标分别为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】利用函数和互为反函数,确定关系,可判断AB,结合二次函数性质判断CD.
【详解】函数和互为反函数,它们的图象关于直线对称,
作出它们的图象及直线,由直线与直线垂直,
且交点为知,,
因此,所以有:
,
,
正确的ABD,错误的是C,
故选:ABD.
5.(23-24·安徽六安·期中)若实数分别是方程的根,则的值是 .
【答案】
【分析】由对数的运算把变形为,再同构得到,然后令,由导数说明单调性从而得到,最后得到结果.
【详解】因为分别是方程的根,
所以,且,
即,变形为,
从而,
同构得,且,
设,,
显然在单调递增,
又因为,所以,
所以,
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题解决的关键是将变形,同构得到,从而得解.
专题08 对数复合型:同构型
1.(23-24高三上·安徽·阶段练习)若实数是方程的解,实数是方程的解,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据零点存在性定理可判断A,根据指数、对数函数图象的对称性判断B,利用均值不等式判断C,根据关系,利用函数单调性及做差比较判断D.
【详解】对于:函数在上单调递增,
且,所以,故A正确;
对于:如图,
是函数与的交点的横坐标,实数是函数与的交点的横坐标,因为与关于直线对称,图象关于直线对称,所以两点关于直线对称,所以且,于是,故B正确;
对于C:由上,故C错误;
对于D:由B可知,,又在上为减函数,且,
所以,而,
所以成立,故D正确.
故选:ABD
2.(23-24高一上·安徽马鞍山·期末)已知实数,满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】变形给定不等式,构造函数并确定函数单调性,求出的大小关系,再逐项判断即可.
【详解】由,得,
令函数,函数在上分别递增、递减,
因此函数在上递增,而不等式,
则,即有,,A错误,B正确;
显然,因此,,CD正确.
故选:BCD
【点睛】关键点睛:本题解决的关键是变形不等式,构造函数求出.
3.(23-24高一上·安徽淮北阶段练习)已知实数满足,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】构造函数,利用其单调性以及作差的方法比较大小.
【详解】由题意得,即,又,则,
令,又,因为函数在上单调递减,则在上单调递减,
因为,可得,,两边同取以5为底的对数得:
,,移项得,两边同取以3为底的对数得,
所以,所以,所以,且,,
下面严格证明当时,,
,,
根据函数在上单调递增,且,
则当时,有,,,
下面证明:,,
要证:,
即证:,等价于证明,
即证,此式开头已证明,
对,左边分子分母同除,右边分子分母同除得,
则
故当时,,则
当时,,,则,,
综上,.
故选:BC.
4.(22-23高一下·安徽·期末)若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】由已知可得,然后构造函数,则,然后通过判断函数的单调性可得,然后逐个分析判断.
【详解】因为,所以,
令,则,
因为和在上单调递增,
所以在上单调递增,
所以由,得,
对于A,因为在上单调递增,且,所以,所以A正确,
对于B,若,则,所以B错误,
对于C,若,则,所以C错误,
对于D,因为在上单调递减,且,
所以,即,所以D正确,
故选:AD
【点睛】关键点点睛:此题考查函数的单调性的应用,解题的关键是将原不等式变形为,然后构造函数,通过判断函数的单调性可判断出的大小,考查数学转化思想,属于较难题.
5.(2022·安徽安庆模拟)已知实数x,y满足,则的最小值是 .
【答案】
【分析】根据等式结构特点转化后可构造函数,根据函数单调可得,由指数、对数的运算性质化简后由均值不等式求解.
【详解】由原式可得,且
令,则原式即为,
因为在上单调递增,
所以,所以,
则,
当且仅当时,即时等号成立.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:根据所给方程,利用指数、对数的运算性质,得到方程右边为,构造函数得出是解题关键.
专题09复合二次零点型求参
1.(2021安徽宣城二中)已知函数若关于的方程有6个根,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】作出函数的图象,令,则原方程可化为在上有2个不相等的实根,再数形结合得解.
【详解】
作出函数的图象如图所示.令,则可化为,要使关于的方程有6个根,数形结合知需方程在上有2个不相等的实根,,不妨设,,则解得,故的取值范围为,
故选B.
【点睛】形如的函数的零点问题与函数图象结合较为紧密,处理问题的基础和关键是作出,的图象.若已知零点个数求参数的范围,通常的做法是令,先估计关于的方程的解的个数,再根据的图象特点,观察直线与图象的交点个数,进而确定参数的范围.
2.(23-24高一下·安徽·阶段练习)定义在上的满足对,关于的方程有7个不同的实数根,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】依题意,对化简得,即,画出图象,结合图象即可得到答案.
【详解】关于的方程可化简为,
即有7个不同的根,画出的图象,
观察可以看出当有4个不同的根,
故只需有3个不同的根即可,所以.
故选:A.
3.(22-23高一下·安徽芜湖·期中)已知函数,若函数有5个零点,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】首先根据方程,求得或,再画出函数的图象,结合函数零点的个数,利用数形结合求的取值范围.
【详解】的大致图象如图,
函数有5个零点等价于方程
有5个不同的根,
解关于的二次方程得:或;
由的图象可知有两个根,则需有3个根,
所以,则实数的取值范围为.
故答案为:
4.(23-24高一上·安徽·阶段练习)已知 若有六个根,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】令,则,作出函数的图象,转化为在上有两解,列出不等式组,即可求解.
【详解】令,则,作出函数的图象,如图所示,
设函数的零点分别为,
由图象知,要使得有六个根,转化为在上有两解,
则满足,解得,
所以实数的取值范围是.
故答案为:.
题型10指对幂比大小
1.(2024·安徽合肥一中肥东分校)若,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用指对数运算法则得到,,,从而利用对数函数的性质分析判断得,,从而得解.
【详解】,
,,
因为,则,
所以,即;
而,,所以,
所以,即;
综上:.
故选:A.
【点睛】关键点睛:本题解决的关键是利用与比较大小,利用与比较大小,从而得解.
2.(2024安徽滁州九校联考)已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】对已知等式两边分别取对数求出a,b,c,然后通过换底公式并结合基本不等式比较a,b的大小,从而得到a,b,c的大小关系.
【详解】分别对,,两边取对数,得,,.
.
由基本不等式,得:
,
所以,
即,所以.
又,所以.
故选:D.
3.(2022·安徽蚌埠·三模)设,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先判断的范围,利用和判断出,,再结合正切函数判断出,即可求解.
【详解】由,可得,故,即,,即,又时,,,故,综上.
故选:D.
4.(23-24高一下·安徽亳州·期末)已知正数满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据给定条件,利用基本不等式,结合指数、对数函数单调性逐项判断即可.
【详解】对于A,,当且仅当时取等号,A正确;
对于B,,当且仅当时取等号,B正确;
对于C,,当且仅当时取等号,C错误;
对于D,
,当且仅当时取等号,D正确.
故选:ABD
5.(23-24高一上·安徽阜阳·期末)已知正实数x,y,z满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】首先先把用对数式表示出来,对于ACD直接运用对数的运算公式计算即可,对于B借助选项A的结论以及基本不等式即可,
【详解】设,则,,,且,
由,A正确;
由A可知,,所以,由不等式得,即,所以,即,
当且仅当,即,时取得等号,又时,由可得,
与,矛盾,所以,B正确;
,
所以,,
所以,所以,C正确,D错误.
故选:ABC
6.(23-24高一上·安徽亳州·阶段练习)已知正实数,满足,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】设,得到,,,利用对数的运算法则计算ACD正确,,B错误,得到答案.
【详解】设,,则,,,
对选项A:,,,,故,正确;
对选项B:,错误;
对选项C:,即,正确;
对选项D:,即,正确;
故选:ACD
题型11综合难题
1.(2023安徽蚌埠二中)已知函数,则方程的根的个数为( )
A.7 B.5 C.3 D.2
【答案】A
【分析】令,先求出方程的三个根,,,然后分别作出直线,,与函数的图象,得出交点的总数即为所求结果.
【详解】令,先解方程.
(1)当时,则,得;
(2)当时,则,即,解得,.
如下图所示:
直线,,与函数的交点个数为、、,
所以,方程的根的个数为,故选A.
【点睛】本题考查复合函数的零点个数,这类问题首先将函数分为内层函数与外层函数,求出外层函数的若干个根,再作出这些直线与内层函数图象的交点总数即为方程根的个数,考查数形结合思想,属于难题.
2.(23-24高一安徽皖北期末)已知是方程的两个解,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】分别作出两个函数的图象,可得,把代入方程得到的两个式子相减,进一步分析可得,结合函数图象得到的函数值的范围,进一步分析即可求解.
【详解】设,分别作出两个函数的图像,如图所示:
不妨设,则由图像知,
则,
两式相减得,
因为为减函数,所以,
即0,则.
因为,所以,
可得,
则,即,
因为,所以.
故选:.
3.(22-23高一下·安徽滁州·开学考试)已知函数,若函数有两个零点,则函数的零点个数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】作出函数的图象,根据题意利用图象分析可得,令并将问题转化为与交点横坐标t对应x值的个数,结合数形结合法求零点个数即可.
【详解】当时,则在上单调递增,在上单调递减,
则;
当时,则在上单调递增.
作出函数的图象如图所示,
令,则,
若函数有两个零点,则函数的图象与直线有两个交点,
所以,解得,
故,
令,即,
令,则或,
解得或,
即或,则或,
由图象可得有个实数根,有个实数根,
故的零点个数为,
故选:B.
4.(22-23安徽师大附中·阶段练习)已知是定义在上的偶函数,对任意的,都有,且当时, ,若在区间内方程有三个不同的实数根,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用函数的奇偶性、周期性和对称性,作出函数的图像,将方程的解转化为两个函数图像的交点,利用数形结合以及交点个数列出不等式组,即可得出的取值范围.
【详解】由,所以函数的周期为,
又函数为偶函数,所以,
即函数的图像关于直线对称;所以,
由()得:,令();
作出函数和函数的图像,如图所示:
由图像可知,要使方程()恰有3个不同的实数根,
则有,即,所以,即,
故选:D.
5.(23-24高一安徽六安二中河西校区期末)已知函数,则下列选项正确的是( )
A.函数的值域为
B.方程有两个不等的实数解
C.不等式的解集为
D.关于的方程的解的个数可能为
【答案】ACD
【分析】画出函数的图象,通过图象即可确定函数的值域求解A,根据与函数图象的交点个数即可求解B,根据时确定或,即可由或求解C,结合二次函数的性质即可求解D.
【详解】画出的图象,如下图所示:
令,解得或,
所以的图象与轴交于,
对于A,由图象可知,函数的值域为A对;
对于B,由图象可知,直线与函数图象有三个不同的交点,故方程有三个不等的实数解,B错;
对于C,由图象可知,当或时,,所以,由,可得或.
令,解得或;令,解得或,
由图象可知,不等式解集为C对;
对于D,令,则,则,
当时,,由图可知与的图象有两个交点,即方程解的个数为2个,
当时,即时,,则,
故,,
当时,则有两解,
当时,若,则有三解,若,则有两解,
故方程解的个数为4或5个,综上方程解的个数可能为个.
故选:ACD.
【点睛】方法点睛:函数零点求参数取值范围常用的方法和思路
(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解.
6.(2022高二下·安徽合肥·期末)已知(其中,为自然对数的底数),若在上有三个不同的零点,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】先按照和两种情况求出,再对和分别各按照两种情况讨论求出,最后令,求出函数的零点,恰好有三个.因此只要求出的三个零点满足各自的范围即可.
【详解】解:当时,,
当时,由,可得,
当时,由,可得.
当时,,
当时,由,可得无解,
当时,由,可得.
因为在上有三个不同的零点,
所以,
解得.
故答案为:.
【点睛】本题考查函数的零点,分段函数,分类讨论的思想,属于难题.
7.(2022高一上·安徽蚌埠五河一中期末)已知函数(且),若定义域上的区间,使得在上的值域为,则实数a的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据对数函数定义域要求可求得定义域,根据定义域和值域的区间端点值大小关系可确定,从而确定是方程的两根,由此将问题转化为方程在有两个不等实根的问题,由此构造不等式求得结果.
【详解】 定义域为
且
在上单调递增 在上单调递减
,
且是方程的两根
即
在上有两个不等实根
即在上有两个不等实根
,解得: 的取值范围为
故答案为:
【点睛】本题考查根据函数定义域和值域求解参数范围的问题,涉及到函数单调性的应用、对数方程的求解、一元二次方程在区间内有实根的问题;关键是能够根据函数定义域和值域确定函数的单调性,利用单调性确定是方程的两根,将问题转化为一元二次方程在区间内有实根问题的求解.
结束
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