内容正文:
阶段测评(四)
(时间:50分钟 满分:100分)
一、选择题:本题共6小题,每小题5分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.函数y=x在区间[1,2]上的值域是( )
A.[-1,0] B.[0,1]
C.[1,+∞) D.(-∞,-1]
解析 ∵y=x在[1,2]上是减函数,∴-1≤≤0,即值域为[-1,0],故选A.
答案 A
2.函数f(x)=lg|x|为( )
A.奇函数,在区间(0,+∞)上单调递减
B.奇函数,在区间(0,+∞)上单调递增
C.偶函数,在区间(-∞,0)上单调递增
D.偶函数,在区间(-∞,0)上单调递减
解析 已知函数定义域(-∞,0)∪(0,+∞)关于坐标原点对称,且f(-x)=lg|-x|=lg|x|=f(x),所以它是偶函数.又当x>0时,f(x)=lg x在区间(0,+∞)上单调递增.因为f(x)为偶函数,所以f(x)=lg|x|在区间(-∞,0)上单调递减.
答案 D
3.设a=log32,b=ln 2,c=5,则( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.c>a>b D.c>b>a
解析 因为0<ln 2<ln e=1,ln 3>ln e=1,所以log32=<ln 2,所以a<b<1(或利用函数y=log3x和y=ln x的图象得出).因为c=5>50=1,所以c>b>a.
答案 D
4.已知log2a+log2b=0(a>0且a≠1,b>0且b≠1),则在同一平面直角坐标系内,函数f(x)=ax与g(x)=logb的图象可能是( )
解析 由log2a+log2b=log2(ab)=0,得ab=1.
当a>1时,0<b<1,函数f(x)=ax在R上为增函数,g(x)=logb=-logbx在(0,+∞)上为增函数,选项B满足;
当0<a<1时,b>1,函数f(x)=ax在R上为减函数,g(x)=-logbx在(0,+∞)上为减函数,四个图象均不满足.故选B.
答案 B
5.已知函数 f(x)= (a>0且a≠1)是R上的单调函数,则a的取值范围是( )
A.∪
B.∪
C.∪
D.∪
解析 因为f(x)= (a>0且a≠1)是R上的单调函数,
若f(x)是R上的单调递增函数,
则
解得a>1;
若f(x)是R上的单调递减函数,
则
解得0<a≤,
综上,a的取值范围是∪(1,+∞),故选B.
答案 B
6.(2025·山西大学附中月考)若ea=-ln a,e-b=ln b,e-c=-ln c,则( )
A.a<b<c B.a<c<b
C.b<c<a D.b<a<c
解析 如图,在同一直角坐标系中作出y=ex,y=e-x,y=ln x,y=-ln x的图象,由图象可知a<c<b.
答案 B
二、选择题:本题共2小题,每小题6分,共12分,在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
7.甲、乙、丙、丁四个物体同时从某一点出发,向同一方向运动,其路程fi(x)(i=1,2,3,4)关于时间x(x≥0)的函数关系式分别为f1(x)=2x-1,f2(x)=x2,f3(x)=x,f4(x)=log2(x+1).则以下结论正确的是( )
A.当x>1时,甲走在最前面
B.当0<x<1时,丁走在最前面,当x>1时,丁走在最后面
C.丙不可能走在最前面,也不可能走在最后面
D.如果它们一直运动下去,那么最终走在最前面的是甲
解析 在同一直角坐标系中作出这四个函数的图象(图略).因为f1(2)=22-1=3,f2(2)=22=4,所以f1(2)<f2(2),所以当x=2时,乙在甲的前面,故A错误.
当0<x<1时,f4(x)的图象在最上方,即丁走在最前面;当x>1时,f4(x)的图象在最下方,即丁走在最后面,故B正确.
当0<x<1时,丙在甲、乙前面,在丁后面;当x>1时,丙在丁前面,在甲、乙后面;当x=1时,甲、乙、丙、丁四人并驾齐驱,故C正确.
当x充分大时,指数函数的增长速度越来越快,f1(x)的图象必定在f2(x),f3(x),f4(x)图象的上方,所以最终走在最前面的是甲,故D正确.
答案 BCD
8.(2024·西南大学附中期末)已知函数f(x)=log2(-x)+3,则下列说法正确的是( )
A.函数f(x)的图象关于点(0,3)对称
B.f(ln 2)+f=6
C.函数f(x)在定义域上单调递增
D.若实数a,b满足f(a)+f(b)>6,则a+b<0
解析 f(-x)=log2(+x)+3
=-log2(-x)+3=-f(x)+6,
故f(-x)+f(x)=6,即f(x)的图象关于点(0,3)对称,故f(ln 2)+f=f(ln 2)+f(-ln 2)=6,故A,B正确;f(x)的定义域为R,由于t=-x=单调递减,且t>0,而y=log2t+3单调递增,所以f(x)为减函数,C错误;由f(a)>6-f(b)=f(-b),及f(x)为减函数,得a<-b,故a+b<0,D正确.
答案 ABD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
9.已知对数函数y=f(x)的图象过点,则f(e3)=________.
解析 由题意可知,设f(x)=logax(a>0,a≠1),因为在图象上,则f(e)=logae=1,解得a=e,则f(x)=ln x,则f(e3)=ln e3=3.
答案 3
10.设函数f(x)=若f(a)>f(-a),则实数a的取值范围是________.
解析 若a>0,则由f(a)>f(-a)得log2a>loga=-log2a,即log2a>0,∴a>1;
若a<0,则由f(a)>f(-a),
得log(-a)>log2(-a),
即-log2(-a)>log2(-a),
∴log2(-a)<0,
∴0<-a<1,即-1<a<0.
综上可知,-1<a<0或a>1.
答案 (-1,0)∪(1,+∞)
11.同时满足下列两个条件:①f=nf(x),x>0;②>0的函数可以为________.
解析 由>0可知函数为增函数,再由f=nf(x)可知f(x)可以为对数函数,故可以填f(x)=ln x,或者其他底数大于1的对数函数(答案不唯一).
答案 f(x)=ln x(答案不唯一)
四、解答题:本题共3小题,共43分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
12.(13分)已知f(x)=loga(1-x)+loga(x+3)(a>0且a≠1).
(1)求函数f(x)的定义域和值域;
(2)若函数f(x)有最小值为-2,求a的值.
解析 (1)由得定义域为{x|-3<x<1}.
f(x)=loga(-x2-2x+3),
令t=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,
因为x∈(-3,1),所以t∈(0,4].
所以f(t)=logat,t∈(0,4].
当0<a<1时,f(t)min=f(4)=loga4,值域为[loga4,+∞);当a>1时,f(t)max=f(4)=loga4,值域为(-∞,loga4].
(2)因为f(x)min=-2,由(1)及题意得
解得a=.
13.(15分)已知奇函数f(x)=ln.
(1)求实数a的值;
(2)判断函数f(x)在(1,+∞)上的单调性,并利用函数单调性的定义证明;
(3)当x∈[2,5]时,ln(1+x)>m+ln(x-1)恒成立,求实数m的取值范围.
解析 (1)∵f(x)是奇函数,
∴f(-x)=-f(x),
即ln=-ln.
∴=,即(a2-1)x2=0,
解得a=±1,
经检验a=-1时不符合题意,∴a=1.
(2)f(x)在(1,+∞)上单调递减.
证明:由(1)得f(x)=ln,x∈(-∞,-1)∪(1,+∞),任取x1,x2∈(1,+∞),且x1<x2,
f(x1)-f(x2)=ln-ln
=ln=ln.
∵1<x1<x2,
∴x2-x1>0,>1,
∴f(x1)-f(x2)>0,f(x1)>f(x2),
∴f(x)在(1,+∞)上单调递减.
(3)由已知得m<ln(1+x)-ln(x-1),
即m<ln.
由(2)知f(x)=ln在[2,5]上为减函数.
∴f(x)在[2,5]上的最小值为f(5)=ln.
于是m<ln,
即实数m的取值范围为.
14.(15分)已知函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且对任意非零实数x1,x2,都有f=f(x1)+f(x2).
(1)判断f(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)从下面两个条件中任选一个作已知条件,比较与f的大小.
①当x>1时,f(x)>0;
②当x>1时,f(x)<0.
解析 (1)f(x)为偶函数,证明如下:
定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.
令x1=x2=1,得f(1)=0,令x1=x2=-1,
得f(1)=2f(-1)=0,得f(-1)=0,
故f(-x)=f(x)+f(-1)=f(x),函数f(x)为偶函数.
(2)选条件①,设x1,x2>0且x2>x1,
则f(x2)=f(x1)+f,而>1,
则f>0,故f(x2)-f(x1)>0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,而<0,log59>0,
log59+=+
=,
4lg 3·lg 2-lg 5=4lg 3·lg 2-(1-lg 2)
=(4lg 3+1)lg 2-1,
而4lg 3+1<3,(4lg 3+1)lg 2-1<0,
选条件②,同理得函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,而0<log59<-,故<f.
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