内容正文:
一、单选题
1.若函数f(x)=logax(a>0,且a≠1)的反函数的图象过点(1,3),则f(log28)等于( )
A.-1 B.1
C.2 D.3
B 解析:依题意,函数f(x)=logax(a>0,且a≠1)的反函数,即函数y=ax的图象过点(1,3),则a=3,f(x)=log3x,于是得f(log28)=log3(log28)=log33=1,所以f(log28)=1.
2.函数f(x)=log2(|x|-1)的图象为( )
A 解析:函数f(x)=log2(|x|-1)的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞),排除B,C;由f(-x)=log2(|-x|-1)=log2(|x|-1)=f(x),可知函数f(x)为偶函数,其图象关于y轴对称,排除D.
3.已知函数f(x)=logax(a>0,且a≠1)满足f()<f(),则f(2x-1)>0的解集为( )
A.(0,1) B.(-∞,1)
C.(1,+∞) D.(0,+∞)
C 解析:方法一 因为函数f(x)=logax(a>0,且a≠1)在(0,+∞)上为单调函数,而<且f()<f(),所以f(x)=logax在(0,+∞)上单调递增,结合对数函数的图象与性质可得f(2x-1)>0,即2x-1>1,所以x>1.
方法二 由f()<f()知loga<loga,所以loga2-1<loga3-1,所以loga2<loga3,所以a>1,由f(2x-1)>0得loga(2x-1)>0,所以2x-1>1,即x>1.
4.(2025·邯郸模拟)函数f(x)=log0.2(1-x2)的递增区间为( )
A.(-1,0] B.(-1,1)
C.[0,1) D.[0,+∞)
C 解析:由函数f(x)=log0.2(1-x2),可得函数f(x)的递增区间满足解得0≤x<1,所以函数f(x)的递增区间为[0,1).
5.(2025·贵阳模拟)已知a=40.3,b=(log4a)4,c=log4(log4a),则( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.b>c>a D.c>a>b
A 解析:因为a=40.3>40=1,b=(log4a)4=0.34<1,且0.34>0,则0<b<1,c=log4(log4a)=log40.3<0,所以a>b>c.
6.(2025·开封模拟)已知函数f(x)=loga(6-ax)(a>0,且a≠1)在(0,2)上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A.(1,3] B.(1,3) C.(0,1) D.(1,+∞)
A 解析:令t(x)=6-ax,因为a>0,所以t(x)=6-ax为减函数.又由函数f(x)=loga(6-ax)在(0,2)上单调递减,可得函数t(x)=6-ax>0在(0,2)上恒成立,且a>1,故有解得1<a≤3.
二、多选题
7.(2024·大连二模)关于函数f(x)=lg (-1),下列说法正确的有( )
A.f(x)的定义域为(-1,1)
B.f(x)的函数图象关于y轴对称
C.f(x)的函数图象关于原点对称
D.f(x)在(0,1)上单调递增
ACD 解析:因为f(x)=lg (-1)=lg ,则>0,解得-1<x<1,所以f(x)的定义域为(-1,1),故A正确;因为f(-x)=lg =-f(x),即f(x)为奇函数,所以f(x)的图象关于原点对称,故B错误,C正确;因为y=-1在(0,1)上单调递增,y=lg x在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)=lg (-1)在(0,1)上单调递增,故D正确.
8.已知函数f(x)=lg ,则下列说法正确的有( )
A.函数f(x)的图象关于y轴对称
B.当x>0时,f(x)单调递增,当x<0时,f(x)单调递减
C.函数f(x)的最小值是lg 2
D.函数f(x)的图象与直线x=2有四个交点
AC 解析:f(x)=lg 的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,且满足f(-x)=f(x),所以函数f(x)是偶函数,其图象关于y轴对称,故A正确;当x>0时,f(x)=lg =lg (x+),由y=x+的性质可知其在(0,1]上单调递减,在[1,+∞)上单调递增,所以由复合函数的单调性可知,f(x)在(0,1]上单调递减,在[1,+∞)上单调递增,故B不正确;当x>0时,x+≥2(当且仅当x=1时取等号),又f(x)是偶函数,所以函数f(x)的最小值是lg 2,故C正确;由函数的定义可得,函数f(x)的图象与直线x=2不可能有四个交点,故D不正确.
三、填空题
9.已知函数f(x)=|logx|的定义域为[,m],值域为[0,1],则m的取值范围为________.
答案:[1,2] 解析:作出f(x)=|logx|的图象(如图),可知f()=f(2)=1,f(1)=0,由题意结合图象知,1≤m≤2.
10.(2025·揭阳模拟)已知函数f(x)满足:①f(x)+f()=0;②在定义域内单调递增.请写出一个符合条件①②的函数的表达式________.
答案:f(x)=ln x(答案不唯一) 解析:取f(x)=ln x,则f(x)+f()=ln x+ln =ln x-ln x=0,满足①;因为e>1所以f(x)=ln x在定义域(0,+∞)内单调递增,满足②,故符合条件①②的函数的表达式可以为f(x)=ln x.
四、解答题
11.(2024·上海二模)已知函数y=f(x),其中f(x)=log.
(1)求证:y=f(x)是奇函数;
(2)若关于x的方程f(x)=log(x+k)在区间[3,4]上有解,求实数k的取值范围.
(1)证明:函数y=log的定义域为D=(-∞,-2)∪(2,+∞),
在D中任取一个实数x,都有-x∈D,并且f(-x)=log=log=log()-1=-f(x).
因此,y=log是奇函数.
(2)解:f(x)=log(x+k)等价于x+k=,
即k=-x=-x+1在[3,4]上有解.
记g(x)=-x+1,因为g(x)在[3,4]上为减函数,
所以g(x)max=g(3)=2,g(x)min=g(4)=-1,
故g(x)的值域为[-1,2],
因此,实数k的取值范围为[-1,2].
12.(2025·潍坊模拟)已知函数f(x)=log2x+log2(4-x),则( )
A.f(x)在(0,4)内单调递减
B.f(x)是偶函数
C.f(x)的图象关于点(2,0)中心对称
D.f(x)的最大值为2
D 解析:由f(x)=log2x+log2(4-x)知即0<x<4,f(x)=log2x+log2(4-x)=log2(-x2+4x),令t=-x2+4x,则y=log2t,因为x∈(0,4)时,t=-x2+4x不单调,所以f(x)不单调,故A错误;因为f(x)的定义域为(0,4),不关于原点对称,所以f(x)既不是奇函数也不是偶函数,故B错误;因为f(4-x)=log2(-x2+4x)≠-f(x),所以f(x)的图象不关于点(2,0)中心对称,故C错误;因为t=-x2+4x,x∈(0,4),所以当x=2时,tmax=4,因为y=log2t是增函数,所以ymax=log24=2,故D正确.
13.(2025·濮阳模拟)已知函数f(x)=lg (+x)+a,且f(ln 3)+f(ln )=1,则a=________.
答案: 解析:∵f(-x)+f(x)=lg (-x)+a+lg (+x)+a=2a,∴f(ln 3)+f(ln )=f(ln 3)+f(-ln 3)=2a=1,∴a=.
14.若函数f(x)=ln (ax2+x+2)的定义域为R,则实数a的取值范围为________;若此函数的值域为R,则实数a的取值范围为________.
答案:(,+∞) [0,] 解析:根据题意得,ax2+x+2>0的解集为R,
∴解得a>,∴实数a的取值范围为(,+∞).∵f(x)的值域为R,
∴a=0或
解得a=0或0<a≤,即0≤a≤,∴实数a的取值范围为[0,].
15.(2025·镇江质检)已知函数f(x)=(log2x-2)·(log4x-).
(1)当x∈[2,4]时,求该函数的值域;
(2)若f(x)≥mlog4x对任意x∈[4,16]恒成立,求实数m的取值范围.
解:(1)f(x)=(2log4x-2)(log4x-),
令t=log4x,因为x∈[2,4],所以t∈[,1],
所以y=(2t-2)(t-)=2t2-3t+1=2(t-)2-.
因为t∈[,1],所以y∈[-,0],
所以该函数的值域为[-,0].
(2)由(1)知f(x)≥mlog4x对任意x∈[4,16]恒成立,
即2t2-3t+1≥mt对任意t∈[1,2]恒成立,
所以m≤2t+-3对任意t∈[1,2]恒成立.
由对勾函数的单调性可知,
g(t)=2t+-3在[1,2]上单调递增,所以m≤g(1)=0.
故实数m的取值范围为(-∞,0].
16.函数f(x)的定义域为D,若满足:①f(x)在D内是单调函数;②存在[m,n]⊆D使f(x)在[m,n]上的值域为[,].那么就称y=f(x)为“半保值函数”,若函数f(x)=loga(ax+t2)(a>0,且a≠1)是“半保值函数”,求t的取值范围.
解:∵函数f(x)=loga(ax+t2)(a>0,且a≠1)是“半保值函数”,且定义域为R,
当a>1时,z=ax+t2在R上单调递增,y=logaz在(0,+∞)上单调递增,可得f(x)为R上的增函数;当0<a<1时,f(x)仍为R上的增函数,∴f(x)在定义域R上为增函数,
∴方程loga(ax+t2)=x有两个不同的根,∴ax+t2=ax,即ax-ax+t2=0,
令u=ax,u>0,即u2-u+t2=0有两个不同的正数根,可得1-4t2>0,且t2>0,
解得t∈(-,0)∪(0,).
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