内容正文:
假期作业12 指数函数与对数函数
1.根式与对数运算
(1)根式的性质
ⅰ.(na)n= .ⅱ.当n为奇数时,
n
an=a;当
n为偶数时,
n
an=
(a≥0),
(a<0).{
(2)幂的运算性质
①aras= (a>0,r,s∈R);
②(ar)s= (a>0,r,s∈R);
③(ab)r= (a>0,b>0,r∈R).
(3)根式与幂的互化:a
m
n =
n
am(a>0,m,n∈N∗,
且n>1).
(4)对数的运算性质
如果a>0且a≠1,M>0,N>0,那么
①loga(MN)= ;
②loga
M
N=
;
③logaMn= (n∈R);
④logamMn= ;
2.指数函数的图象与性质
y=ax a>1 0<a<1
图象
定义域
值域
性质
过定点
当 x>0 时,
;
x < 0 时,
当x>0时,
;
x<0时,
在 (- ∞,+
∞)上是
函数
在(-∞,+∞)
上是 函数
利用直线 x=1 可以区分底数的
大小
3.对数函数的图象与性质
a>1 0<a<1
图象
性质
定义域:
值域:
过定点 ,即x=1时,y=0
当x>1时, ,
当0<x<1时,
当x>1时, .
当0<x<1时,
在(0,+∞)上是
函数
在(0,+∞)上是
函数
利用直线y=1可以区分底数的大小
1.计算:12
æ
è
ç
ö
ø
÷
-1
+8
2
3 +(2024)0= ( )
A.6 B.7 C.8 D.32
2.(2022浙江高考)已知2a=5,log83=b,则
4a-3b= ( )
A.25 B.5 C.259 D.
5
3
3.已 知 a=2023
1
2022,b=log20232022,c=
log2022
1
2023
,则a,b,c的大小关系是 ( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.c>a>b D.a>c>b
92
4.按照“碳达峰”“碳中和”的实现路径,2030
年为碳达峰时期,2060年实现碳中和,到
2060年,纯电动汽车在整体汽车中的渗透
率有望超过70%,新型动力电池迎来了蓬
勃发展的风口.Peukert于1898年提出蓄电
池的容量C(单位:),放电时间t(单位:h)与
放电电流I(单位:A)之间关系的经验公式:
C=Int,其中n为Peukert常数,为了测算
某蓄电池的Peukert常数n,在电池容量不
变的条件下,当放电电流I=20A 时,放电
时间t=20h;当放电电流I=30A 时,放电
时间t=10h.则该蓄电池的Peukert常数n
大约为(参考数据:lg2≈0.30,lg3≈0.48)
( )
A.43 B.
5
3 C.
8
3 D.2
5.(多选)已知实数a,b满足等式2022a=
2023b,则下列关系式成立的是 ( )
A.0<b<a B.a<b<0
C.0<a<b D.a=b
6.(多选)已知函数f(x)=π
x-π-x
2
,g(x)=
πx+π-x
2
,则f(x),g(x)满足 ( )
A.f(-x)+g(-x)=g(x)-f(x)
B.f(-2)<f(3)
C.f(x)-g(x)=π-x
D.f(2x)=2f(x)g(x)
7.计算:278
æ
è
ç
ö
ø
÷
-13
+log2(log216)= .
8.已 知 函 数 f(x)=
ax,x≤1
1-2a
x
,x>1
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
,① 如 果
f(-2)=9,则a的值等于 ;②若满
足对任意x1≠x2,都有
f(x1)-f(x2)
x1-x2
<0成
立,则实数a的取值范围是 .
9.已知函数y=log4(2x+3-x2).
(1)求函数的定义域;
(2)求y 的最大值,并求取得最大值时的
x值.
03
10.已知f(x)=ax,g(x)= 1a
æ
è
ç
ö
ø
÷
x
(a>0,且
a≠1).
(1)讨论函数f(x)和g(x)的单调性;
(2)如果f(x)<g(x),那么x的取值范围
是多少?
1.(2023新高考Ⅰ卷)设函数f(x)=2x(x-a)
在区间(0,1)单调递减,则a的取值范围是
( )
A.(-∞,-2]
B.[-2,0)
C.(0,2]
D.[2,+∞)
2.(2023上海卷)已知函数f(x)=2-x+1,
且g(x)=
log2(x+1),x≥0
f(-x),x<0
ì
î
í
ïï
ï
,则方程g(x)
=2的解为 .
大妈早上去广场散步,看到有个老头拿着
海绵笔在地上写大字,忍不住凑上去看.
老头看了大妈一眼,提笔写了个“滚”字.
大妈心想:看一下至于吗? 老头又看大妈
一眼,又写个“滚”.大妈再也忍不住了,上去一
脚将老头踢倒在地
警察来了问咋回事,老头委屈地说:“我就
想写句‘滚滚长江东逝水’,刚写头两个字,就
被这个神经病踹倒了”.
13
新题快递
1.解析:由狄利克雷函数的定义,可得 D(1)=L(1)=1,所以
(1)正 确;由 L(x)=
x,x是有理数
0,x是无理数{ ,可 得 L(-1)=-1,
L(1)=1,不满足L(-1)=L(1),所以函数L(x)不是偶函
数,所以(2)错误;由L函数定义,可得函数L(x)图象上的点
要么在直线y=x上,要么在直线y=0上,若函数L 图象上
存在四个点A,B,C,D 使得四边形ABCD 为菱形,因为菱形
的对角线互相垂直平分,则直线y=x 和y=0不是对角线
所在的直线,不妨设A(a,a),B(b,b),C(m,0),D(n,0),则
AC与BD 互相垂直平分,可得
a
a-m
b
b-n=-1
a+m
2 =
b+n
2
a
2=
b
2
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ïï
,可得 A
与B,C与D 重合,且方程不成立,所以(3)错误;取函数L图
象上三个点A(3,3),B(3- 3,0),C(3+ 3,0),则AB=BC
=AC=2 3,使得△ABC为等边三角形,所以(4)正确.
答案:(1) (4)
2.解析:(1)因为(gf)(x)= lnex
2
= x2 =x,而(fh)
(x)=e( lnx)
2
=elnx=x,(gf)(x)=x=(fh)(x)对全体
x≥1恒成立;
故g(x)= lnx,h(x)= lnx对所有x≥1成立.
(2)(ⅰ)考虑p(a,b)=a以及q(a,b)=b两个函数.
对任意(a,b)∈E,因为α(a)=β(b),
所以ap=α(p(a,b))=α(a)=β(b)=β(q(a,b))=βq.
(ⅱ)我们可以继续使用(ⅰ)的构造,
任意 取 e′∈E′,因 为 αp=βq,所 以 α(p′(e′))
=β(q′(e′)),
所以p′(e′)∈A,q′(e′)∈B,则(p′(e′)q′(e′))∈E′,
因此存在φ(e′)=(p′(e)′,q′(e′))满足条件;
如果φ符合题意,即pφ=p′,qφ=q′,
则p(φ′(e′))=p′(e′),q(φ′(e′))=q′(e′),
由p,q定义得到φ′(e′)=(p′(e),q′(e)).
∴存在唯一的E′→E 的函数φ 满足题意.
答案:(1)g(x)= lnx,h(x)= lnx
(2)(ⅰ)p(a,b)=a,q(a,b)=b;ⅱp(a,b)=a,q(a,b)=b,说
明见解析
假期作业12
思维整合室
1.(1)①ⅰ.a ⅱ.a -a (2)①ar+s ②ars
③arbr (4)①logaM+logaN ②logaM-logaN
③nlogaM ④
n
mlogaM 2.R
(0,+∞) (0,1)
y>1 0<y<1 0<y<1 y>1 增 减 3.(0,+∞) R (1,
0) y>0 y<0 y<0 y>0 增 减
技能提升台
1.B [ 12( )
-1
+8
2
3 +(2024)0=2+(23)
2
3 +1=2+22+1=
7.故选B.]
2.C [将log83=b转化为指数,得到8b=3.再结合指数的运
算性质,8b=(23)b=23b=3,因此2a-3b=2
a
23b
=53
,所以4a-3b
=259
,故选 C.]
3.A [∵a=2023
1
2022>20230=1,0=log20231<b=log20232022
<log20232023=1,
c=log2022
1
2023<log20221=0
,∴a>b>c.故选 A.]
4.B [根据题意可得C=20n×20,C=30n×10,两式相比得
20n×20
30n×10
=1,即 23( )
n
= 12
,所 以n=log2
3
1
2 =log
3
2
2=
lg2
lg 32
= lg2lg3-lg2≈
0.3
0.48-0.3=
5
3.
故选B.]
5.ABD [如图,在同一坐标系下画出
y=2022x 与y=2023x的图象,结合
图象 可 知 A,B,D 可 能 成 立.故
选 ABD.]
6.ABD [A 正确,f(-x)=π
-x-πx
2
=-f(x),
g(-x)=π
-x+πx
2 =g
(x),所以f(-x)+g(-x)=g(x)-
f(x);B正确,因为函数f(x)为增函数,所以f(-2)<f(3);
C不正确,f(x)-g(x)=π
x-π-x
2 -
πx+π-x
2 =
-2π-x
2 =
-π-x;D正确,f(2x)=π
2x-π-2x
2 =2
π
x-π-x
2
π
x+π-x
2
=2f(x)g(x).]
7.解析:原式= 23( )
-3×(-13
)
+log24=
2
3+2=
8
3.
答案:8
3
8.解析:因函数f(x)=
ax,x≤1
1-2a
x
,x>1{ ,又f(-2)=9,于 是 得
a-2=9,而a>0,解得a=13
,所以a的值等于 13
;因对任意
x1≠x2,都有
f(x1)-f(x2)
x1-x2
<0成立,则函数f(x)在R上单
调递减,因此,
0<a<1
1-2a>0
a≥1-2a
{ ,解得13≤a<12,所以实数a的取
值范围是1
3≤a<
1
2.
答案:1
3
;1
3≤a<
1
2
9.解:(1)由真数2x+3-x2>0,解得-1<x<3,
所以函数的定义域为{x|-1<x<3}.
(2)将原函数分解为y=log4u,u=2x+3-x2 两个函数.因
为u=2x+3-x2=-(x-1)2+4≤4.
所以当x=1时,u取得最大值4,又y=log4u为单调增函
数,所以y=log4(2x+3-x2)≤log44=1.
所以y的最大值为1,此时x=1.
10.解:(1)当a>1时,f(x)=ax 是 R上的增函数.
由于0<1a<1
,所以g(x)= 1a( )
x
是R上的减函数.
当0<a<1时,f(x)=ax 是 R上的减函数,
由于1
a>1
,所以g(x)= 1a( )
x
是 R上的增函数.
(2)f(x)<g(x)⇔ax< 1a( )
x
⇔(ax)2<1⇔ax<1=a0.
当a>1时,x<0;当0<a<1时,x>0.
∴当a>1时,x的取值范围是(-∞,0);
当0<a<1时,x的取值范围是(0,+∞).
94
新题快递
1.D [由题意易得,a2≥1
,所以a的取值范围是[2,+∞).]
2.解析:当x≥0时,g(x)=2⇔log2(x+1)=2,解得x=3;当x
<0时,g(x)=f(-x)=2x+1=2,解 得x=0(舍);所 以
g(x)=2的解为:x=3.
答案:x=3
假期作业13
思维整合室
1.(1)|α|r 12|α|
r2 (2)①ⅱ.yr
x
r
y
x
(3)①1 ②tanα (4)sinα sinα cosα -cosα cosα -cosα
sinα -tanα 2.(1)(0,0) π2
,1( ) (π,0)
3
2π
,-1( ) (2π,0) (2)R R x x≠kπ+π2,k∈Z}{
[-1,1] [-1,1] R x=kπ+ π2
(kπ,0) x=kπ
kπ+π2
,0( ) kπ2,0( ) 2kπ-
π
2
,2kπ+π2[ ]
2kπ+π2
,2kπ+3π2[ ] [2kπ-π,2kπ] [2kπ,2kπ+π]
kπ-π2
,kπ+π2( ) x=kπ+
π
2
(3)|φ|
1
ω A
1
ω
φ
ω A
3.(1)cosαcosβ∓sinαsinβ sinαcosβ±cosαsinβ
tanα±tanβ
1∓tanαtanβ
(2)2sinαcosα cos2α-sin2α 2cos2α-1
1-2sin2α 2tanα
1-tan2α
技能提升台
1.B [由条件得,△OAB 为等边三角形,所以 AB=2,OC=
3,CD=2- 3,所 以s=AB+CD
2
OA =2+
(2- 3)2
2 =2+
7-4 3
2 =
11-4 3
2 .
]
2.B [因为sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ=
1
3
,
cosαsinβ=
1
6
,则sinαcosβ=
1
2.
故sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ=
1
2+
1
6=
2
3.
即cos(2α+2β)=1-2sin
2(α+β)=1-2×
2
3( )
2
=19.
]
3.D [因为f(x)=sin(ωx+φ)在区间
π
6
,2π
3( ) 上单调递增,
所以T
2=
2π
3-
π
6=
π
2
,且ω>0,则T=π,ω=2πT=2
,
当x=π6
时,f(x)取得最小值,则2 π6+φ=2kπ-
π
2
,k∈
Z,则φ=2kπ-
5π
6
,k∈Z,
不妨取k=0,则f(x)=sin 2x-5π6( ) ,
则f -5π12( )=sin -
5π
3( )=
3
2.
]
4.C [由已知得sinαcosβ+cosαsinβ+cosαcosβ-sinαsinβ
=2(cosα-sinα)sinβ,
即sinαcosβ-cosαsinβ+cosαcosβ+sinαsinβ=0,即sin(α-β)+
cos(α-β)=0,所以tan(α-β)=-1,故选C.]
5.B [由函数的解析式考查函数的最小周期性:
A选项中T=2ππ
2
=4,B选项中T=2ππ
2
=4,
C选项中T=2ππ
4
=8,D选项中T=2ππ
4
=8,排除选项CD.
对于A选项,当x=2时,函数值sin π2×2( )=0,故(2,0)是函数
的一个对称中心,排除选项A,
对于B选项,当x=2时,函数值cos π2×2( )=-1,故x=2是函
数的一条对称轴.]
6.BCD [设f(x)=cosπ2x
,则f(3x-2)=cos 3π2x-π( ) =
-cos3π2x
,f(-3x-2)=cos -3π2x-π( ) =-cos
3π
2x
,
f(2x-1)=cos πx-π2( ) =sin πx,f(-2x-1)=
cos -πx-π2( )= -sinπx,所 以 f(3x-2)为 偶 函 数,
f(2x-1)为奇函数,但是f(0)=cos0=1,f(2)=cosπ=
-1,因为f(0)≠f(2),所以函数f(x)的图象不关于直线x
=1对称,A错误;因为f(2x-1)为奇函数,所以f(2x-1)
=-f(-2x-1),所以f(x-1)=-f(-x-1),所以函数
f(x-1)为奇函数,所以函数f(x-1)的图象关于点(0,0)对
称,所以函数f(x)关于点(-1,0)中心对称,故 B正确,因为
f(3x-2)为 偶 函 数,所 以f(3x-2)=f(-3x-2),所 以
f(x-2)=f(-x-2),由 B项可知,f(x)=-f(-x-2),
故有f(x-2)=-f(x),所以f(x)=-f(x+2),f(x+2)
=-f(x+4),所以f(x+4)=f(x),所以函数f(x)的周期
为4,故 C 正 确;f(2023)=f(506×4-1)=f(-1),由
f(x-1)=-f(-x-1)取 x=0 可 得 f(-1)=0,所 以
f(2023)=0,故 D正确.故选BCD.]
7.解析:f(T)=f(0)=cosφ=
3
2
,且0<φ<π,
故φ=
π
6
,
f π9( )=cos
π
9ω+
π
6( )=0⇒
π
9ω+
π
6=
π
2+kπ
(k∈Z)⇒
ω=3+9k(k∈Z),
又ω>0,故ω的最小值为3.
答案:3
8.解析:将y=sinx 的图象向左平移 π6
个单位长度可得y=
sin x+π6( ) 的图象,保持纵坐标不变,横坐标变为原来的2
倍可得y=sin 12x+
π
6( ) 的图象,故f(x)=sin
1
2x+
π
6( ) ,
所以f π6( )=sin
1
2×
π
6+
π
6( )
=sin π4=
2
2.
答案:f(x)=sin 12x+
π
6( )
2
2
9.解:(1)由|AB|= 105
,
得 (cosα-cosβ)
2+(sinα-sinβ)
2= 105
,
所以2-2(cosαcosβ+sinαsinβ)=
2
5
,
所以cos(α-β)=
4
5.
05