内容正文:
课时作业(十一) 对数与对数函数
[基础保分练]
1.(2025·贵州模拟)1707年Euler发现了指数与对数的互逆关系:当a>0,a≠1时,ax=N等价于x=logaN.若ex=25,lg 2≈0.301 0,lg e≈0.434 3,则x的值约为( )
A.3.219 0 B.2.325 6
C.3.177 5 D.2.731 6
答案:A
2.(2022·浙江卷)已知2a=5,log83=b,则4a-3b=( )
A.25 B.5 C. D.
答案:C
3.(2025·临沂模拟)已知a=,b=,c=,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.a>c>b D.b>c>a
答案:B
4.(2025·常德模拟)若实数x,y,z满足log2x=log3y=4z,则( )
A.x<y<z B.y<z<x
C.z<x<y D.y<x<z
答案:C
5.(2025·长沙模拟)若xex=1,ln y-=1,则xy=( )
A.3 B.e C. D.1
答案:B
6.设函数f(x)=ln (2ax-x2)在区间(3,4)上单调递减,则a的取值范围是( )
A.(-∞,3) B.(-∞,3]
C.(2,3] D.[2,3]
答案:D
7.(多选)(2024·保定二模)已知函数 在(0,+∞)上先增后减,函数 在(0,+∞)上先增后减.若log2(log3x1)=log3(log2x1)=a>0,log2(log4x2)=log4(log2x2)=b,log3(log4x3)=log4(log3x3)=c>0,则( )
A.a<c B.b<a C.c<a D.a<b
答案:BC
8.已知偶函数f(x)的定义域为D,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,且对于任意a,b∈D,b≠0均有f()=f(a)-f(b),写出符合要求的一个函数f(x)为__________.
答案:y=logm|x|(m>1)均可以 解析:因为f(x)=logm|x|(m>1)在(0,+∞)上单调递增,
又logm||=logm|a|-logm|b|,即满足f()=f(a)-f(b),
故y=logm|x|(m>1)均满足要求.
9.(2025·金华模拟)十六、十七世纪之交,随着天文、航海、工程、贸易及军事的发展,改进数字计算方法成了当务之急,约翰·纳皮尔正是在研究天文学的过程中,为了简化其中的计算而发明了对数,后来天才数学家欧拉发现了对数与指数的关系,即ab=N⇔b=logaN.现已知2a=6,3b=36,则=________,+=________.
答案: 1 解析:因为2a=6,3b=36,所以4a=36,9b=362,即=,a=log26,b=log336,故+=+=log62+log63=1.
10.(2025·南京模拟)已知函数f(x)=log3(2+x)-log3(2-x).
(1)判断函数f(x)的奇偶性并证明;
(2)解不等式f(x)>1.
解:(1)f(x)为(-2,2)上的奇函数,证明如下:
由题意,因为f(x)=log3(2+x)-log3(2-x),
所以解得-2<x<2,所以函数f(x)的定义域为(-2,2),关于原点对称.
因为f(-x)=log3(2-x)-log3(2+x)=-[log3(2+x)-log3(2-x)]=-f(x),
所以函数f(x)为(-2,2)上的奇函数.得证.
(2)因为f(x)=log3(2+x)-log3(2-x)=log3>1,
所以解得1<x<2,所以不等式f(x)>1的解集为(1,2).
[技能提分练]
11.(多选)若实数a,b,c满足2a=log2b=log3c=k,其中k∈(1,2),则下列结论正确的是( )
A.ab<bc B.logab<logbc
C.a<logbc D.cb<ba
答案:ABC
12.(2025·湖南模拟)设a,b为正实数,+≤2,(a-b)2=4(ab)3,则logab=( )
A. B.
C.1 D.-1
D 解析:由于a,b为正实数,+≤2,整理得a+b≤2ab,故(a+b)2≤8a2b2,
由于(a-b)2=4a3b3,整理得(a+b)2=4ab(a2b2+1)≤8a2b2,故a2b2-2ab+1=(ab-1)2≤0,即ab=1,
故a=,所以logab=loga=-1.
13.(多选)(2024·汕头二模)设a,b,c都是正数,且4a=6b=9c,则下列结论正确的是( )
A.ab+bc=2ac B.ab+bc=ac
C.4b·9b=4a·9c D.=-
答案:ACD
14.(2025·济南模拟)已知x2ex-3+ln x=3,求e3-x+ln x的值.
解:因为x2ex-3=3-ln x=ln ,x>0,
所以,令f(x)=xex(x>0),则f(x)=f,因为当x>0时,f′(x)=(x+1)ex>0,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,所以x=ln ,
所以ex=,即xex=e3,
所以e3-x+ln x=x+ln x=ln (xex)=ln e3=3.
15.(2025·浙江模拟)已知函数f(x)=,g(x)=log2x+a,若存在x1∈[3,4],对任意x2∈[4,8],使得f(x1)≥g(x2),求实数a 的取值范围.
解:设f(x)在[3,4]上的最大值为f(x)max,g(x)在[4,8]上的最大值为g(x)max,由题设,只需f(x)max ≥g(x)max即可.在[3,4]上,f(x)=+x.由对勾函数的性质可知f(x)在[3,4]上单调递增,故f(x)max=.在[4,8]上,g(x)单调递增,则g(x)max=3+a,所以≥3+a,解得a≤.
故a的取值范围是.
16.(2025·苏州模拟)在①f(x)+f(-x)=0,②f(x)-f(-x)=0,③f(-2)=-f(2)这三个条件中选择一个,补充在下面问题中,并给出解答.
已知函数f(x)=log2(a∈R)满足________.
(1)求a的值;
(2)若函数g(x)=2f(-x)+1-,证明:g(x2-x)≤.
答案:若选择①:f(x)+f(-x)=0,
(1)解:因为f(x)+f(-x)=0,
所以log2+log2=0,
所以log2=0,
所以x2+a-x2=1,解得a=1.
(2)证明:由(1)知,f(x)=log2,f(-x)=log2,
所以g(x)=2log2+1-=-x+1-=-x+1.
所以g(x2-x)=-(x2-x)+1=-x2+x+1=-+≤.
若选择②:f(x)-f(-x)=0,
因为f(x)-f(-x)=0,
所以log2-log2=0,
所以+x=-x,所以x=0,a≥0,此时求不出a的具体值,所以不能选②.
若选择③:f(-2)=-f(2),
(1)解:因为f(-2)=-f(2),
所以log2=-log2,所以·=1,
所以4+a-4=1,所以a=1.
(2)证明:由(1)知,f(x)=log2,
f(-x)=log2,
所以g(x)=+1-=-x+1-=-x+1,
所以g(x2-x)=-(x2-x)+1=-x2+x+1=-+≤.
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