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课时测评15 对数函数
(时间:60分钟 满分:88分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-8题,每小题5分,共40分)
1.函数y=的定义域为( )
A.[1,+∞) B.
C. D.
答案:B
解析:要使函数y=有意义,需满足<x≤1,故函数的定义域为.故选B.
2.已知函数f(x)=1+loga(2x-3)(a>0,a≠1)恒过定点(m,n),则m+n=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:C
解析:令2x-3=1,解得x=2,此时f(2)=1+loga1=1,所以f(x)恒过定点(2,1),则m=2,n=1,所以m+n=3.故选C.
3.(2025·江苏南京模拟)已知ea=lg 3,b=lg,c=ln,则a,b,c的大小关系是( )
A.c<b<a B.a<c<b
C.c<a<b D.b<c<a
答案:C
解析:因为ea=lg 3,可得a=ln(lg 3),且3lg 3=lg 27>1,则lg 3>,可得ln(lg 3)>ln,所以a>c;又因为ln 3>1>lg 3>0,则lg(ln 3)>0>ln(lg 3),所以b>a;综上所述c<a<b.故选C.
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.故选D.
5.(2025·广东佛山模拟)已知0<a<1且a≠,若函数f(x)=2logax-log2ax在(0,+∞)上单调递减,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C.∪ D.∪
答案:D
解析:依题意,f(x)=-=·ln x=·ln x,显然函数y=ln x在(0,+∞)上单调递增,而函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,因此<0,而0<a<2a<4a,则ln 4a<0,或解得0<a<<a<1,所以实数a的取值范围为∪.故选D.
6.(多选题)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
答案:ACD
解析:因为f(x)=lg=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在(0,1)上单调递增,故D正确.故选ACD.
7.(开放题)(2025·陕西渭南模拟)偶函数f(x)的定义域为D,函数f(x)在(0,+∞)上递减,且对于任意a,b∈D,a≠0,b≠0均有f(ab)=f(a)+f(b),写出符合要求的一个函数f(x)为 .
答案:lo(答案不唯一)
解析:f(x)=lo,则函数f(x)是偶函数,且在(0,+∞)上递减,又lo=lo+lo|b|,即满足f(ab)=f(a)+f(b),故f(x)=lo满足要求.(答案不唯一).
8.(2025·湖北宜昌模拟)已知函数f(x)=则关于x的不等式f(x)≤1的解集为 .
答案:
解析:当x≤0时,f(x)=x+1≤1得x≤0,所以x≤0;当x>0时,f(x)=ln(x+1)≤1,得-1<x≤e-1,所以0<x≤e-1.综上,f(x)≤1的解集为.
9.(13分)(2024·上海卷)已知函数f(x)=logax(a>0,a≠1).
(1)若函数f(x)的图象过点,求不等式f(2x-2)<f(x)的解集;(5分)
(2)若存在x使得f(x+1),f,f(x+2)依次成等差数列,求实数a的取值范围.(8分)
解:(1)因为函数f(x)的图象过点,故loga4=2,故a2=4,即a=2(负值舍去),
而f(x)=log2x在(0,+∞)上为增函数,故由f(2x-2)<f(x),
可得0<2x-2<x,即1<x<2,
故不等式f(2x-2)<f(x)的解集为.
(2)因为存在x使得f(x+1),f,f(x+2)成等差数列,
故2f=f(x+1)+f(x+2)有解,
故2loga=loga(x+1)+loga,
因为a>0,a≠1,故x>0,
故a2x2=(x+1)在(0,+∞)上有解,
由a2==1++=2-在(0,+∞)上有解,
令t=∈(0,+∞),而y=2-在(0,+∞)上的值域为(1,+∞),
故a2>1,即a>1.
所以实数a的取值范围为(1,+∞).
(10、11题,每小题5分,共10分)
10.(2025·湖北武汉模拟)已知函数f(x)=log5(ax-2)在[1,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A.(1,+∞) B.
C.(2,+∞) D.
答案:C
解析:若f(x)=log5在[1,+∞)上单调递增,根据复合函数的单调性,则y=ax-2在[1,+∞)上单调递增且恒大于0;则a>1且a1-2>0,所以a>2,即实数a的取值范围为(2,+∞).故选C.
11.(2025·重庆北碚区模拟)已知函数f(x)=ln(x+m)的图象与函数g(x)=-ln的图象有且只有一个交点,则实数m=( )
A.-1 B.1
C.-2 D.2
答案:D
解析:依题意ln(x+m)=-ln(-x)有一个解,即ln(x+m)+ln(-x)=0有一个根,即ln(-x2-mx)=0=ln 1;所以-x2-mx=1有一个根,所以x2+mx+1=0有一个根,所以Δ=m2-4=0,解得m=±2;当m=-2时,f(x)=ln(x-2)的定义域为(2,+∞),与g(x)=-ln(-x)的定义域(-∞,0)没有交集,此时f(x)与g(x)的图象没有交点,所以m=-2不符合题意.故选D.
12.(15分)(2025·江苏盐城模拟)已知函数f(x)=log4·lo.
(1)解关于x的不等式f(x)>3;(6分)
(2)若存在x∈,使得不等式f-a·log2x+1≥0成立,求实数a的取值范围.(9分)
解:(1)因为f(x)定义域为(0,+∞),
则f(x)=log2·2log2=(log2x-2)(log2x-4)=-6log2x+8,
设log2x=t,则不等式可化为t2-6t+8>3,即t2-6t+5>0,
解得t<1或t>5,即log2x<1或log2x>5,
解得0<x<2,或x>32.
所以不等式的解集为{x|0<x<2,或x>32}.
(2)因为f-a·log2x+1≥0,所以·-alog2x+1≥0,
设log2x=t,x∈[2,4],则t∈[1,2],原问题化为:存在t∈[1,2],t2-4t+4-at≥0,
即a≤t+-4在t∈[1,2]上有解.
因为y=t+-4在[1,2]上单调递减,
所以=1,
所以a≤1.
所以实数a的取值范围为.
(13、14题,每小题5分,共10分)
13.(多选题)(2025·广东湛江模拟)已知大气压强p随高度h(m)的变化满足关系式ln p0-ln p=kh,p0是海平面大气压强,k=10-4.我国陆地地势可划分为三级阶梯,其平均海拔如下表:
平均海拔/m
第一级阶梯
≥4 000
第二级阶梯
1 000~2 000
第三级阶梯
200~1 000
若用平均海拔的范围直接代表各级阶梯海拔的范围,设在第一、二、三级阶梯某处的压强分别为p1,p2,p3,则( )
A.p1≤ B.p0<p3
C.p2≤p3 D.p3≤e0.18p2
答案:ACD
解析:设在第一级阶梯某处的海拔为h1,则ln p0-ln p1=10-4h1,即h1=104ln.因为h1≥4 000,所以104ln4 000,解得p1≤,故A正确;由ln p0-ln p=kh,得ekh=.当h>0时,ekh=>1,即p0>p,所以p0>p3,B错误;设在第二级阶梯某处的海拔为h2,在第三级阶梯某处的海拔为h3,则两式相减可得ln=10-4.因为h2∈,h3∈,所以h2-h3∈,则0≤ln≤10-4×1 800=0.18,即1≤≤e0.18,故p2≤p3≤e0.18p2,故C、D均正确.故选ACD.
14.(2025·四川成都模拟)已知函数f(x)=log6,g(x)=log3.给出下列四个结论:
①f<g;
②存在x0∈(0,1),使得f(x0)=g(x0)=x0;
③对于任意的x∈(1,+∞),都有f(x)<g(x);
④<.
其中所有正确结论的序号是 .
答案:②③④
解析:对于①,f=log6(+),而log6(+)-=log6,-1=->0,故+>1,故log6->0,故log6>.g=log3,而log3-=log3,而-1=-<0,故log3<,故f>g,故①错误;对于②,设h(x)=f(x)-x=log6,则h(x)为R上的减函数,而h(0)=log62>0,h=log6<0,故h(x)在(0,1)上存在唯一零点x0,且h=f(x0)-x0=0,即+=,即=-,故log3(-)=x0,所以g(x0)-x0=0,故存在x0∈(0,1),使得f(x0)=g(x0)=x0.故②正确;对于③,由②的分析可得h(x)=f(x)-x=log6在(1,+∞)上为减函数,故h(x)<h(1)=log6<0,即f(x)<x恒成立.设s(x)=g(x)-x=log3,同理可得s(x)为(1,+∞)上的增函数,故s(x)>s=log3>0,故g(x)>x,所以f(x)<g(x),故③正确;对于④,由f(1)=log65<1,g=log34>1,所以=log6<log6<log3=,故④正确.故答案为②③④.
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