内容正文:
[课后分层练(三十八)] 对数型函数的图象和性质
(单选题、填空题每题5分,多选题每题6分,解答题每题15分)
【基础巩固】
1.函数f(x)=的单调递增区间是( )
A. B.(0,1]
C.(0,+∞) D.[1,+∞)
解析:选D.f(x)的图象如图所示,由图象可知单调递增区间为[1,+∞).
2.(2025·四川南充模拟)“a<b+e”是“ln (a-b)<1”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
解析:选B.因为a<b+e,所以a-b<e,
又因为a-b不一定大于0,即ln (a-b)不一定成立,
所以“a<b+e”是“ln <1”的不充分条件,
因为y=ln x在上单调递增,
所以ln <1⇔0<a-b<e,即a<b+e,所以“a<b+e”是“ln (a-b)<1”的必要条件,
所以“a<b+e”是“ln <1”的必要不充分条件.
3.设f(x)是奇函数,当x>0时,f(x)=log2x,则当x<0时,f(x)的解析式为( )
A.f(x)=-log2x B.f(x)=log2(-x)
C.f(x)=-log2(-x) D.f(x)=logx2
解析:选C.当x<0时,-x>0,f(-x)=log2(-x).又因为f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x),所以f(x)=-f(-x)=-log2(-x).
4.(多选)关于函数f(x)=lg 有下列结论,其中正确的是( )
A.定义域是(0,+∞)
B.f(x)是奇函数
C.f(x)的最小值为-lg 2
D.f(x)在(0,1)上单调递增
解析:选AD.由>0,得x>0,∴函数的定义域为(0,+∞),故A正确;
∵定义域不关于原点对称,∴f(x)为非奇非偶函数,故B错误;
∵∈,∴f(x)无最小值,有最大值-lg 2,故C错误;
令u=,可知u在(0,1)上单调递增,故f(x)在(0,1)上单调递增,故D正确.
5.如果函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)的反函数图象过点(2,-1),则a=________.
解析:函数f(x)的反函数为g(x)=logax,代入点(2,-1),可得a=.
答案:
6.不等式>0的解集为________.
解析:由>0,得4x+2x+1<1,即(2x)2+2·2x<1,(2x+1)2<2,所以2x<-1,两边取以2为底的对数,得x<log2.
答案:
7.函数f(x)=log2(4-x2)的单调递增区间是___________值域是________.
解析:由4-x2>0,得-2<x<2,所以函数f(x)=log2(4-x2)的定义域为(-2,2),所以函数f(x)=log2(4-x2)的单调递增区间为(-2,0),由0<4-x2≤4,知f(x)∈(-∞,2].
答案:(-2,0) (-∞,2]
8.若函数y=loga(3+ax)在[-2,-1]上单调递增,则实数a的范围是________.
解析:由题可知,a>0且a≠1,
令u=3+ax,则函数u=3+ax在[-2,-1]上是增函数,
又函数y=loga(3+ax)在[-2,-1]上是增函数,所以a>1,且umin=-2a+3>0,解得a<,所以1<a<.
答案:
9.已知f(x)=lg (2+x)+lg (2-x).
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)的奇偶性,并加以证明;
(3)求f的值.
解:(1)由得-2<x<2,
所以函数f(x)的定义域为{x|-2<x<2}.
(2)f(x)为偶函数,证明如下:
因为函数f(x)的定义域为{x|-2<x<2},关于原点对称,
又f(-x)=lg (2-x)+lg (2+x)=f(x),
所以函数f(x)=lg (2+x)+lg (2-x)为偶函数.
(3)f=lg +lg =lg []=lg 1=0.
10.求函数y=的值域和单调区间.
解:由-x2+2x+1>0,知函数的定义域为.
设t=-x2+2x+1=-(x-1)2+2.
∵y=为减函数,且0<t≤2,
∴y≥-1,故y=的值域为[-1,+∞).
∵t=-x2+2x+1在上单调递增,在上单调递减,
又y=为减函数,
∴函数y=的单调递增区间为,单调递减区间为.
【综合运用】
11.已知函数f(x)=ln +2,则f(lg 5)+f等于( )
A.4 B.0
C.1 D.2
解析:选A.因为f(x)=ln +2,所以f(x)+f(-x)=+2+ln +2=ln 1+4=4,则f(lg 5)+=f(lg 5)+f(-lg 5)=4.
12.(多选)若函数f(x)=loga|x-1|在(0,1)上是减函数,则( )
A.f(x)在(1,+∞)上单调递增且无最大值
B.f(x)在(1,+∞)上单调递减且无最小值
C.f(x)在定义域内是偶函数
D.f(x)的图象关于直线x=1对称
解析:选AD.由|x-1|>0,得函数y=loga|x-1|的定义域为{x|x≠1}.
设g(x)=|x-1|=则g(x)在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,且g(x)的图象关于直线x=1对称,所以f(x)的图象关于直线x=1对称,D正确;
因为f(x)=loga|x-1|在(0,1)上是减函数,所以a>1,所以f(x)=loga|x-1|在(1,+∞)上单调递增且无最大值,A正确,B错误;
f(-x)=loga|-x-1|=loga|x+1|≠f(x),C错误.
13.函数f(x)=(log2x)2-log2x3+4,x∈(1,4]的值域为________.
解析:令t=log2x,则t∈(0,2],∴原函数化为y=t2-3t+4,t∈(0,2],其对称轴方程为t=,∴当t=时,y有最小值为;当t=0时,y有最大值为4,但取不到,∴f(x)的值域为.
答案:
14.已知函数f(x)=log的图象关于原点对称,其中a为常数.
(1)求a的值;
(2)若当x∈(1,+∞)时,f(x)+log(x-1)<m恒成立,求实数m的取值范围.
解:(1)∵函数f(x)的图象关于原点对称,
∴函数f(x)的定义域关于原点对称,
∵>0,
∴(x-1)(1-ax)>0,
令(x-1)(1-ax)=0,
得x1=1,x2=,∴=-1,a=-1,
经验证,a=-1满足题意.
(2)∵f(x)+log(x-1)=log+log(x-1)=log(1+x),
∴当x>1时,log(1+x)<-1,
又当x∈(1,+∞)时,f(x)+log(x-1)<m恒成立,∴m≥-1,
即实数m的取值范围是[-1,+∞).
【创新探索】
15.如图,已知正方形ABCD的边长为2,BC平行于x轴,顶点A,B和C分别在函数y1=3logax,y2=2logax和y=logax(a>1)的图象上,则实数a=________.
解析:设B(x,2logax),∵BC平行于x轴,∴C(x′,2logax),即logax′=2logax,∴x′=x2,∴正方形ABCD的边长|BC|=x2-x=2,解得x=2.由已知得AB垂直于x轴,A(x,3logax),正方形ABCD边长|AB|=3logax-2logax=logax=2,即loga2=2,∴a=.
答案:
学科网(北京)股份有限公司
$