内容正文:
课时作业(十四) 对数与对数函数
基础过关练
一、单项选择题
1.已知函数f(x)=logax+2 (a>0,且a≠1 )在[1,3]上的值域为[2,4],则实数a的值是( )
A. B.
C.2 D.
答案 A
解析 若0<a<1,则f(x)=logax+2 在[1,3]上单调递减,则loga3+2≤f(x)≤2,不符合题意;
若a>1,则f(x)=logax+2 在[1,3]上单调递增,则2≤f(x)≤loga3+2,
又因为f(x)的值域为[2,4],所以loga3+2=4,解得a=.故选A.
2.(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
答案 B
解析 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,故选B.
3.(2025·长春质检)函数y=log0.5(-x2+4x)的单调递增区间是( )
A.[2,4) B.[2,+∞)
C.(0,2] D.(-∞,2]
答案 A
解析 令-x2+4x>0,解得0<x<4,
即函数y=log0.5(-x2+4x)的定义域为(0,4),
因为二次函数y=-x2+4x 在(0,2)单调递增,[2,4)单调递减,
所以y=log0.5(-x2+4x)在(0,2)单调递减,[2,4)单调递增,故选A.
4.已知函数f(x)=loga(x-b)(a>0,且a≠1,a,b为常数)的图象如图,则下列结论正确的是( )
A.a>0,b<-1
B.a>0,-1<b<0
C.0<a<1,b<-1
D.0<a<1,-1<b<0
答案 D
解析 因为函数f(x)=loga(x-b)为减函数,
所以0<a<1,
又因为函数图象与x轴的交点在正半轴,
所以令x-b=1,则x=1+b>0,即b>-1.
又因为函数图象与y轴有交点,
所以b<0,所以-1<b<0.
5.(2025·南昌模拟)若函数f(x)=log2(4-x+a)在区间[-1,0]上的最大值与最小值的差不小于3,则实数a 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 令μ=4-x+a,则函数μ=4-x+a 为减函数,
又函数y=log2μ 为增函数,
所以函数f(x)是减函数,
故f(x)在区间[-1,0]上的最大值是f(-1)=log2(4+a),最小值是f(0)=log2(1+a),
由题设得log2(4+a)-log2(1+a)≥3,
则log2(4+a)≥log2(8a+8),
所以解得-1<a≤-,
故实数a 的取值范围是.故选A.
6.(2025·湖南临澧一中质检)已知loga<2<,则实数a的取值范围是( )
A. B.(0,1)
C. D.
答案 A
解析 当0<a<1时,loga<2=logaa2,即a2<,即0<a<,
又>2,即22-2a>2,故2-2a>1,即0<a<.
当a>1 时,由<1<2,无解,
综上,实数a的取值范围是.故选A.
二、多项选择题
7.(2025·西宁模拟)已知函数f(x)=ln (x+2)+ln (4-x),则下列说法正确的是( )
A.f(x)的定义域为(-2,4)
B.f(x)在区间(-2,1)上单调递增
C.f(x)在区间(1,+∞)上单调递减
D.f(x)的图象关于直线x=1对称
答案 ABD
解析 令解得-2<x<4,
所以f(x)的定义域为(-2,4),故A正确;
函数f(x)=ln (x+2)+ln (4-x)
=ln [(x+2)(4-x)]
=ln (-x2+2x+8)(-2<x<4),
令t=-x2+2x+8,则函数t=-x2+2x+8在(-2,1)上单调递增,在(1,4)上单调递减,
又y=ln t是增函数,
所以f(x)在(-2,1)上单调递增,在(1,4)上单调递减,故B正确,C错误;
又t=-x2+2x+8的图象关于直线x=1对称,
所以f(x)的图象关于直线x=1对称,故D正确.
8.(2025·湖南名校联考)已知f(x)=是R上的单调递增函数,则实数a的值可以是( )
A.4 B.log2271
C.e2 D.8
答案 AC
解析 因为f(x)=
是R上的单调递增函数,
所以解得即4≤a<8,
故选项A正确,选项D错误;
因为log2271>log2256=8,且8=>(2.8)2>e2>22=4,
所以选项B错误,选项C正确.故选AC.
三、填空题
9.计算:lg 25+lg 8-log227×log32+2log23 =________.
答案 2
解析 原式=2lg 5+2lg 2-3log23×log32+3=2(lg 5+lg 2)-3+3=2.
10.(2025·合肥质检)函数f(x)=log2x·log2(2x)的最小值为________.
答案 -
解析 因为f(x)=log2x·log2(2x)=log2x·(log2x+1),
令t=log2x,则t∈R,则f(x)=t(t+1),
因为y=t(t+1)=t2+t=-≥-,当且仅当t=- 时,等号成立,
所以f(x)的最小值为-.
四、解答题
11.(2025·云南楚雄质检)已知函数f(x)=logax(a>0 且a≠1)在区间 上的最大值是2.
(1)求a 的值;
(2)若函数g(x)=log2 的定义域为R,求不等式a1-3m>4 中m 的取值范围.
解 (1)当0<a<1 时,函数f(x)在区间 上是减函数,
因此当x= 时,函数f(x)取得最大值2,即loga=2,因此a=.
当a>1 时,函数f(x)在区间 上是增函数,
当x=16 时,函数f(x)取得最大值2,即loga16=2,因此a=4.
故a= 或a=4.
(2)因为g(x)=log2 的定义域为R,
所以Δ=a2-1<0,则-1<a<1,即a=,
代入不等式a1-3m>4,得>,
则1-3m<-2,解得m>1,因此m 的取值范围是(1,+∞).
12.(2025·南昌模拟)已知函数f(x)=log3(9x+1)+kx是偶函数.
(1)求k的值;
(2)解不等式f(x)≥log3(7·3x-1).
解 (1)∵f(x)是偶函数,
∴f(-x)=f(x),
即log3(9-x+1)-kx=log3(9x+1)+kx对任意x∈R恒成立,
∴2kx=log3(9-x+1)-log3(9x+1)
=log3=log33-2x=-2x,
∴k=-1.
(2)由(1)得f(x)=log3(9x+1)-x=log3(9x+1)-log33x=log3=log3(3x+3-x),
则不等式f(x)≥log3(7·3x-1)等价于3x+3-x≥7·3x-1>0,
由7·3x-1>0,解得x>-log37.
由3x+3-x≥7·3x-1,
得6·(3x)2-3x-1≤0,
得0<3x≤,
即x≤-log32,
综上,不等式的解集为{x|-log37<x≤-log32}.
考能提升练
13.(2025·辽宁期末)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且在(-∞,0]上单调递减,若a=f(0.50.7),b=f,c=f(-0.70.7),则( )
A.c<a<b B.b<a<c
C.a<b<c D.a<c<b
答案 D
解析 因为函数f(x)是定义在R上的偶函数,
则b=f=f(-log23)=f(log23),c=f(-0.70.7)=f(0.70.7),
由y=0.7x 在定义域内单调递减,则0.70.7<0.70=1;
由y=log2x 在定义域内单调递增,则log23>log22=1.
由y=x0.7 在(0,+∞)内单调递增,则0.50.7<0.70.7.
故0.50.7<0.70.7<log23,
又因为在(-∞,0]上单调递减,所以f(x)在[0,+∞)上单调递增,所以a<c<b.故选D.
14.(2025·温州模拟)已知函数f(x)=log2(x+1),若存在x1,x2∈[0,7],使得f(x1)=f(x2+m)成立,则实数m 的取值范围为________.
答案 -7≤m≤7
解析 法一:因为存在x1,x2∈[0,7],使得f(x1)=f(x2+m)成立,
所以f(x1)与f(x2+m)的值域有交集,
因为f(x)=log2(x+1),
当0≤x1≤7 时,1≤x1+1≤8,则0≤log2(x+1)≤3,即f(x1)的值域为[0,3],
当0≤x2≤7 时,为使f(x2+m)=log2(x2+m+1)有意义,
则x2+m+1>0 能成立,即m>-x2-1 能成立,即m>(-x2-1)min,
因为-8≤-x2-1≤-1,所以m>-8,
此时m+1≤x2+m+1≤m+8,故f(x2+m)的值域为[log2(m+1),log2(m+8)],
当f(x1)与f(x2+m)的值域没有交集时,有log2(m+8)<0 或log2(m+1)>3,
则0<m+8<1 或m+1>8,即-8<m<-7 或m>7.
所以当f(x1)与f(x2+m)的值域有交集时,-7≤m≤7.
法二:因为f(x)=log2(x+1)在(-1,+∞)上是单调递增函数,
所以若存在x1,x2∈[0,7],使得f(x1)=f(x2+m)成立,则有x1=m+x2,故m=x1-x2,
因为0≤x1≤7,0≤x2≤7,则-7≤-x2≤0,所以-7≤x1-x2≤7,故-7≤m≤7,
同时,x2+m>-1 在[0,7]上能成立,即m>-x2-1 能成立,即m>(-x2-1)min,
因为-8≤-x2-1≤-1,所以m>-8,
综上,-7≤m≤7.
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