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微练(十六)
对数函数
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素养提升
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一、单项选择题
1.函数y=的定义域为( )
A.(1,2] B.(-∞,2]
C.(1,+∞) D.[2,+∞)
因为y=,所以解得1<x≤2.故选A.
2.若函数y=f(x)是函数y=ax(a>0,且a≠1)的反函数,且f(2)=1,则f(x)=( )
A.log2x B.
C.logx D.2x-2
由题意,得f(x)=logax(a>0,且a≠1),因为f(2)=1,所以loga2=1,所以a=2,所以f(x)=log2x.故选A.
3.已知a=sin 4,b=ln 2,c=20.3,则( )
A.b<a<c B.c<b<a
C.a<b<c D.a<c<b
因为π<4<,所以a=sin 4<0.因为ln 1<ln 2<ln e,所以0<b<1.又c=20.3>20=1,所以a<b<c.故选C.
4.如果logx<logy<0,那么( )
A.y<x<1 B.x<y<1 C.1<x<y D.1<y<x
因为logx<logy<log1,所以x>y>1.故选D.
5.设a=log23,b=log4x,c=log865,若a,b,c中b既不是最小的也不是最大的,则x的取值范围是( )
A.(9,65) B.(3,65) C.[9,65] D.[3,65]
因为a=log23 =log827<log865=c,所以a<b<c,所以log23<log4x<log865,所以log23<log2x<log265,所以3<x<65,得9<x<65,即x的取值范围是(9,65),故选A.
6.若函数f(x)=的值域为R,则实数a的取值范围是( )
A.[-2,2] B.(-∞,2]
C.[0,1] D.[0,+∞)
当-1<x≤1时,f(x)=log2(x+1)∈(-∞,1],又函数f(x)的值域为R,①当a≤1时,x2-2ax>1-2a,所以1-2a≤1,解得a≥0,所以0≤a≤1;②当a>1时,(x2-2ax)min=-a2,所以只需-a2≤1,显然成立,所以a>1.综上,a的取值范围是[0,+∞).故选D.
二、多项选择题
7.关于函数f(x)=lg,下列说法正确的有( )
A.f(x)的定义域为(-1,1)
B.f(x)的图象关于y轴对称
C.f(x)的图象关于原点对称
D.f(x)在(0,1)上单调递增
因为f(x)=lg=lg,所以>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),所以f(x)的图象关于原点对称,故B错误,C正确;对于D,因为y=-1在(0,1)上单调递增,y=lg x在(0,+∞)上单调递增,所以y=lg在(0,1)上单调递增,故D正确.故选ACD.
8.(2025·湖南联考)已知函数f(x)=lg,则( )
A.f(x)的最小值为1
B.∃x∈R,f(1)+f(x)=2
C.f(log92)>f
D.f>f
f(x)=lg≥lg 10=1,当且仅当x=时,f(x)取得最小值1,A正确.因为当且仅当x=时,f(x)取得最小值,且最小值为1,所以f(1)>1,所以∀x∈R,f(1)+f(x)>2,B错误.易知f(x)的图象关于直线x=对称,因为0<log92=<=,所以>,又=,且f(x)在上单调递减,在上单调递增,所以f(log92)>f,C正确.因为90.1=30.2>30.18>1,所以90.1->30.18->,所以D正确,故选ACD.
三、填空题
9.已知函数y=loga(x-1)+4的图象恒过定点P,则点P的坐标是________.
对于函数y=loga(x-1)+4,令x-1=1,解得x=2,则y=4,所以函数y=loga(x-1)+4的图象恒过定点(2,4),即点P的坐标是(2,4).
(2,4)
10.若loga(a+1)<loga(2)<0,则实数a的取值范围是________.
依题意loga(a+1)<loga(2)<loga1,所以或解得<a<1.
11.(2025·云南曲靖质检)如图,在第一象限内,矩形ABCD的三个顶点A,B,C分别在函数y=logx,y=x,y=x的图象上,且矩形的边分别与两坐标轴平行,若A点的纵坐标是2,则D点的坐标是________.
由题意,知A点在函数y=logx的图象上,所以2=logx,解得x=,故A点坐标为,因为点B在函数y=x的图象上,AB∥x轴,所以2=x,x=8,因为点C在函数y=x的图象上,BC∥y轴,所以y=8=,则C点坐标为,所以D点的坐标是.
四、解答题
12.设f(x)=loga(1+x)+loga(3-x)(a>0,且a≠1),且f(1)=2.
(1)求a的值及f(x)的定义域;
因为f(1)=2,所以loga4=2(a>0,且a≠1),所以a=2.由得-1<x<3,所以函数f(x)的定义域为(-1,3).
(2)求f(x)在区间上的最大值.
因为f(x)=log2(1+x)+log2(3-x)=log2[(1+x)(3-x)]=log2[-(x-1)2+4],所以当x∈(-1,1]时,f(x)单调递增;当x∈(1,3)时,f(x)单调递减,故函数f(x)在上的最大值是f(1)=2.
13.已知函数f(x)=log2(a为常数)是奇函数.
(1)求a的值与函数f(x)的定义域;
因为函数f(x)=log2是奇函数,所以f(-x)=-f(x),所以log2=-log2,即log2=log2,所以a=1,f(x)=log2,令>0,解得x<-1或x>1,所以函数的定义域为{x|x<-1,或x>1}.
(2)若当x∈(1,+∞)时,f(x)+log2(x-1)>m恒成立,求实数m的取值范围.
f(x)+log2(x-1)=log2(1+x),当x>1时,x+1>2,所以log2(1+x)>log22=1.因为x∈(1,+∞)时,f(x)+log2(x-1)>m恒成立,所以m≤1,所以m的取值范围是(-∞,1].
14.(多选题)已知实数x,y,z满足z·ln x=z·ey=1,则下列关系式可能成立的是( )
A.x>y>z B.x>z>y C.z>x>y D.z>y>x
由题知实数x,y,z 满足ln x=ey=,
在同一直角坐标系中分别作出函数y=ln x,
y=ex,y=的大致图象如图所示,
再分别作出与x轴平行且与三个函数图象均相交的直线,依次记为y=m1,y=m2,y=m3,如图所示.由直线y=m1与三个函数图象的交点情况可得z>x>y,由直线y=m2与三个函数图象的交点情况可得x>z>y,由直线y=m3与三个函数图象的交点情况可得x>y>z.故选ABC.
15.(2025·贵阳适应性考试)设方程3x·|log3x|=1的两根为x1,x2(x1<x2),则( )
A.0<x1<1,x2>3 B.x1>
C.0<x1x2<1 D.x1+x2>4
由题意可得x2>x1>0,由3x·|log3x|=1得,|log3x|-x=0,设f(x)=|log3x|-x,则f(1)=-<0,f(3)=1-3>0,f=1->0,所以f(1)f<0,
f(1)f(3)<0,所以x1∈,x2∈(1,3),故A错误.|log3x1|-=|log3x2|-=0,得|log3x2|-|log3x1|=-,因为x1∈,x2∈(1,3),所以log3x2+log3x1=-<0,所以log3(x2x1)<0,即0<x1x2<1,所以x1<,故B错误,C正确.由x1∈,x2∈(1,3),得x1+x2<4,故D错误.故选C.
16.(2024·山东淄博一模)设方程ex+x+e=0,ln x+x+e=0的根分别为p,q,函数f(x)=ex+(p+q)x,令a=f(0),b=f,c=f,则a,b,c的大小关系为________.
由ex+x+e=0得ex=-x-e,由ln x+x+e=0得ln x=-x-e,则直线y=-x-e与函数y=ex,y=ln x图象交点的横坐标分别为p,q.函数y=ex,y=ln x互为反函数,则它们的图象关于直线y=x对称,又直线y=-x-e垂直于直线y=x,因此直线y=-x-e与函数y=ex,y=ln x图象的
a>c>b
交点关于直线y=x对称,即点(p,q)在直线y=-x-e上,则p+q=-e,f(x)=ex-ex,于是f(0)=1,f=-e<1,f=e-e=e<3×=1,而f-f=e-e-=(e--1)>0,所以f(0)>f>f,即a>c>b.
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