内容正文:
课时冲关11 对数与对数函数
[基础训练组]
1.(2025·天津模拟)已知2x=3,log2=y,则2x+y=( )
A.3 B.5 C.2log23 D.23
解析:A [2x=3⇔x=log23,y=log2,
∴2x+y=2log23+log2=log2
=log28=3.]
2.(2022·浙江卷)已知2a=5,log83=b,则4a-3b=( )
A.25 B.5 C. D.
解析: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==,所以4a-3b=.]
3.函数y=ln cos x的大致图象是( )
解析:A [在上,t=cos x是减函数,则y=ln cos x是减函数,且函数值y<0,故排除B,C;在上,t=cos x是增函数,则y=lncos x是增函数,且函数值y<0,故排除D.]
4.(2024·北京卷)已知,是函数y=2x的图象上两个不同的点,则( )
A.log2<
B.log2>
C.log2<x1+x2
D.log2>x1+x2
解析:B [由题意不妨设x1<x2,因为函数y=2x是增函数,所以0<2x1<2x2,即0<y1<y2,
对于选项AB:可得>=2,即>2>0,
根据函数y=log2x是增函数,所以log2>log22=,故B正确,A错误;
对于选项D:例如x1=0,x2=1,则y1=1,y2=2,
可得log2=log2∈,即log2<1=x1+x2,故D错误;
对于选项C:例如x1=-1,x2=-2,则y1=,y2=,
可得log2=log2=log23-3∈,即log2>-3=x1+x2,故C错误.故选B.]
5.(2025·河北唐山月考)饮酒驾车、醉酒驾车是严重危害《道路交通安全法》的违法行为,将受到法律处罚.检测标准:“饮酒驾车:车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于20 mg/100 mL,小于80 mg/100 mL的驾驶行为;醉酒驾车:车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于80 mg/100 mL的驾驶行为.”据统计,停止饮酒后,血液中的酒精含量平均每小时比上一小时降低20%. 某人饮酒后测得血液中的酒精含量为100 mg/100 mL,若经过n(n∈N*)小时,该人血液中的酒精含量小于20 mg/100 mL,则n的最小值为(参考数据:lg 2≈0.301 0)( )
A.7 B.8 C.9 D.10
解析:B [经过n(n∈N*)小时,该人血液中的酒精含量为100×0.8n mg/100 mL,由题意得,100×0.8n<20,即0.8n<0.2,
解得n>log0.80.2===≈≈7.2,所以n的最小值为8.]
6.(2025·泰安一模)若函数f=(其中a>0,且a≠1)的最小值是3,则a的取值范围是( )
A.<a<1 B.≤a<1
C.1<a<3 D.1<a≤3
解析:D [由函数f=
(其中a>0,且a≠1)的最小值是3,
当x≤4时,函数f=-x+7为单调递减函数,所以fmin=f=3,
则当x>4时,函数f=2+loga(x-1)应为单调递增函数,则a>1,
且满足f>f=2+loga3≥3,即loga3≥1,解得1<a≤3,
综上可得,实数a的取值范围为.故选D.]
7.(多选)已知函数f(x)=ln (x-2)+ln (6-x),则( )
A.f(x)在(2,6)上单调递增
B.f(x)在(2,6)上的最大值为2 ln 2
C.f(x)在(2,6)上单调递减
D.y=f(x)的图象关于直线x=4对称
解析:BD [f(x)=ln (x-2)+ln (6-x)=ln [(x-2)(6-x)],定义域为(2,6).令t=(x-2)(6-x),则y=ln t.因为二次函数t=(x-2)(6-x)的图象的对称轴为直线x=4,又f(x)的定义域为(2,6),所以f(x)的图象关于直线x=4对称,且在(2,4)上单调递增,在(4,6)上单调递减,当x=4时,t有最大值,所以f(x)max=ln (4-2)+ln (6-4)=2ln 2.]
8.(2025·辽宁东北育才学校模拟)若函数f(x)满足:①∀x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,都有<0;②f=f(x1)-f(x2),则f(x)=________(写出满足这些条件的一个函数即可).
解析:对于条件①,不妨设x1<x2,则x2-x1>0,
∵<0,∴f(x2)-f(x1)<0,
∴f(x1)>f(x2),∴f(x)为(0,+∞)上的单调递增函数,对于条件②,刚好符合对数的运算性质,故这样的函数可以是一个单调递减的对数函数.
答案:logx[logax,(0<a<1)都对]
9.已知函数f(x)=loga(8-ax)(a>0,且a≠1),若f(x)>1在区间[1,2]上恒成立,则实数a的取值范围为________.
解析:当a>1时,f(x)=loga(8-ax)在[1,2]上是减函数,由f(x)>1在[1,2]上恒成立,则f(x)min=loga(8-2a)>1,解得1<a<,
当0<a<1时,f(x)在[1,2]上是增函数,
由f(x)>1在[1,2]上恒成立,则f(x)min=loga(8-a)>1,且8-2a>0,故不存在实数a满足题意.
综上可知,实数a的取值范围是.
答案:
10.(2025·广东深圳期末)已知函数f(x)=logax(a>0且a≠1)在上的最大值为3.
(1)求a的值;
(2)当x∈时,2-f(x)-f(x)+t≥0,求实数t的取值范围.
解:(1)当a>1时,函数f(x)=logax在上单调递增,
则fmax=f=loga8=3,解得a=2;
当0<a<1时,函数f(x)=logax在上单调递减,
则fmax=f=loga1=0≠3,舍去.
综上可知,a=2.
(2)由(1)得,f(x)=log2x,
当x∈时,2-f(x)-f(x)+t≥0,
即2-log2x-log2x+t≥0,化简得t≥max,x∈.
构造g=log2x-,x∈,
∵ y=log2x和y=-分别在上单调递增,
∴g在上单调递增,gmax=g=log28-=.
故实数t的取值范围是.
[能力提升组]
11.(2025·全国模拟)若ea=4,eb=25,则( )
A.a+b=100 B.b-a=e
C.ab<8ln22 D.b-a>ln 6
解析:D [对于A,由ea=4,eb=25,得a=ln 4,b=ln 25,所以a+b=ln 4+ln 25=ln 100,故A错误;对于B,b-a=ln 25-ln 4=ln ,故B错误;对于C,ab=ln 4×ln 25>2ln 2×ln 16=8ln22,故C错误;对于D,b-a=ln 25-ln 4=ln >ln 6,故D正确.]
12.(多选)(2025·重庆模拟)已知2a=5b=10,则( )
A.+>1 B.a>2b
C.ab>4 D.a+b>4
解析:BCD [∵2a=5b=10,∴a=log210,b=log510,
对于A,+=+=log102+
log105=log102×5=log1010=1,故A不正确;
对于B,∵a=log210,2b=2log510=log5102=log5100,
23=8,24=16,52=25,53=125
log28<log210<log216⇒3<a<4;
log525<log5100<log5125⇒2<2b<3,
a>2b,故B正确;
对于C,ab=log210·log510=·
=·
=(1+log25)(1+log52)
=1+log25+log52+log25·log52
=2+log25+log52
∵log25>log24=2,log52>log51=0,∴ab>2+2+0=4,故C正确;
对于D,由B知,3<a<4,2<2b<3,
∴1<b<,∴4<a+b<,故D正确.]
13.(2025·浙江模拟)已知函数f(x)=,g(x)=log2x+a,若存在x1∈[3,4],任意x2∈[4,8],使得f(x1)≥g(x2),则实数a的取值范围是________.
解析:若f(x)在[3,4]上的最大值f(x)max,g(x)在[4,8]上的最大值g(x)max,
由题设,只需f(x)max≥g(x)max即可.
在[3,4]上,f(x)=+x≥2=6当且仅当x=3时等号成立,
由对勾函数的性质:f(x)在[3,4]上递增,故f(x)max=.
在[4,8]上,g(x)单调递增,则g(x)max=3+a,
所以≥3+a,可得a≤.
答案:
14.已知函数f(x)=ln .
(1)求函数f(x)的定义域,并判断函数f(x)的奇偶性;
(2)对于x∈[2,6],f(x)=ln >ln
恒成立,求实数m的取值范围.
解:(1)由>0,解得x<-1或x>1,
∴定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞),
当x∈(-∞,-1)∪(1,+∞)时,
f(-x)=ln =ln =-ln
=-f(x),
∴f(x)=ln 是奇函数.
(2)由x∈[2,6]时,f(x)=ln >ln 恒成立.
∴>>0,∵x∈[2,6],
∴0<m<(x+1)(7-x)在x∈[2,6]上成立.
令g(x)=(x+1)(7-x)
=-(x-3)2+16,x∈[2,6],
由二次函数的性质可知x∈[2,3]时函数g(x)单调递增,x∈[3,6]时函数g(x)单调递减,
x∈[2,6]时,g(x)min=g(6)=7,∴0<m<7.
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