内容正文:
[课下巩固检测练(二)] 基本初等函数、函数与方程
(单选题、填空题每题5分,多选题每题6分)
一、单选题
1.(2025·辽宁大连二模)已知a=20.3,b=0.20.3,c=0.20.6,则( )
A.b>a>c B.a>c>b
C.b>c>a D.a>b>c
解析:选D.对于a,b,由于y=x0.3在单调递增,所以20.3>0.20.3,
对于b,c,由于y=0.2x单调递减,故0.20.3>0.20.6.所以a>b>c.
2.(2025·河北沧州二模)函数f(x)=2x+ln x-1的零点所在的区间为( )
A. B.
C. D.
解析:选B.因为y=2x与y=ln x-1均在定义域上单调递增,
所以f(x)=2x+ln x-1在上单调递增,
又f=+ln-1=-1-ln 2,
∵-1<,ln 2>ln =,∴f=-1-ln 2<0,又∵f=2+ln 1-1=1>0,
∴函数f(x)的零点所在区间是.
3.(2025·山东济宁二模)若函数f(x)=在上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A.a≤2 B.a≥2
C.a≤1 D.a≥1
解析:选A.f(x)=(是由y=()u与u=x2-ax复合而成,
因为f(x)=(在上单调递减,且外层函数y=()u在R上单调递减,
根据复合函数“同增异减”的原则,可知内层函数u=x2-ax在上单调递增.
对于二次函数u=x2-ax,其图象开口向上,对称轴为x=-=.
二次函数在对称轴右侧单调递增,要使u=x2-ax在上单调递增,
则对称轴需满足≤1,解得a≤2.
4.(2025·北京房山一模)自然界中,大多数生物存在着世代重叠现象,它们在生活史中会持续不断地繁殖后代,且有时不同的世代能在同一时间进行繁殖.假定某类生物的生长发育不受密度制约时,其增长符合模型:N( t )=N0ert,其中N0为种群起始个体数量,r为增长系数,N( t )为t时刻的种群个体数量.当t=3时,种群个体数量是起始个体数量的2倍.若N(4 )=150,则N(10)=( )
A.300 B.450
C.600 D.750
解析:选C.由题意得N(3)=N0e3r=2N0,所以e3r=2,若N(4)=N0e4r=150,则N(10)=N0e10r=N0e4r×e6r=150×22=600.
5.(2025·天津和平二模)已知a=log52,b=log5,c=,则a,b,c的大小关系为( )
A.a<c<b B.b<a<c
C.c<b<a D.b<c<a
解析:选D.0=log51<log52<log55=1,所以0<a<1,
log5<log51=0,所以b<0,
又c=a2,0<a<1,故c-a=a2-a=a<0,所以0<c<a.
综上,b<c<a.
6.(2025·湖南岳阳二模)若函数f(x)有唯一零点,且f=x2-1+a,则a=( )
A.- B.
C. D.1
解析:选C.由于f(x)有唯一的零点,所以f也有唯一的零点,
由于y=x2-1,y=a均为偶函数,所以g(x)=f为偶函数,
因此g=f=-1+2a=0,故a=.
7.(2025·浙江绍兴二模)已知函数f(x)=,则( )
A.当λ=1时,f(x)是偶函数,且在区间上单调递增
B.当λ=1时,f(x)是奇函数,且在区间上单调递减
C.当λ=-1时,f(x)是偶函数,且在区间上单调递减
D.当λ=-1时,f(x)是奇函数,且在区间上单调递增
解析:选D.对于A,B:当λ=1时,f(x)=,其定义域为R,f===f(x),故f(x)为偶函数;又f(x)==,当x∈时,令t=ex∈,
因为y=t+在t∈单调递增,t=ex在x∈单调递增,故y=ex+e-x在单调递增,故f(x)=在单调递减,故A、B错误;
对于C,D:当λ=-1时,f(x)=,其定义域为{x|x≠0},f===-f(x),故f(x)为奇函数;又f(x)==,当x∈时,y=e-x,y=-ex均为减函数,故y=e-x-ex为上的减函数,故f(x)=为上的增函数,故C错误,D正确.
8.(2025·北京顺义一模)已知直线y=-x+4分别与函数y=2x和y=log2x的图象交于A,B,给出下列三个结论:①>x2;②+>8;③x1log2x2-x2log2x1>0.其中正确结论的个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:选C.由题意直线y=-x+4与y=x垂直,函数y=2x和y=log2x的图象关于y=x对称,
所以A,B关于y=x对称,又由得交点坐标为,则x1+x2=4.
对于①:因为=-x1+4,且x2=4-x1,所以=x2,①错误;
对于②:由+≥2=23,因为x1≠x2,则+>8,②正确;
对于③:直线y=-x+4与y=2x联立,可得-x+4=2x,即2x+x-4=0,
设函数f(x)=2x+x-4,f(x)是增函数,又由f=-1<0,f()=2+-4>0,可得f·f()<0,所以函数f(x)在区间(1,)上存在唯一零点,即1<x1<,因为x1+x2=4,所以<x2<3,构造函数g(x)=(x>0),则g'=,
当g'(x)>0时,可得x∈(0,e),∴函数g(x)在(0,e)单调递增;
当g'(x)<0时,可得x∈(e,+∞),∴函数g(x)在(e,+∞)单调递减;
1<x1<,<x2<3,∴->-=>0,③正确.
二、多选题
9.函数f(x)=loga+1的大致图象不可能为( )
解析:选BCD.函数f(x)=loga+1(0<a<1)的定义域为,
因为f=loga+1=f(x),所以函数f(x)为偶函数,
当x∈时,f(x)=logax+1为减函数,且过定点,
故函数f(x)=loga+1的大致图象不可能为BCD选项.
10.已知函数f(x)=,则( )
A.不等式<的解集是
B.∀x∈R,都有f=f(x)
C.f(x)是R上的递减函数
D.f(x)的值域为
解析:选AD.对于A:f(x)==1-,由<,得-<1-<,即<<,
得<2x+1<3,解得-1<x<1,即原不等式的解集为(-1,1),故A正确;
对于B:f(-x)=1-=1-≠f(x),故B错误;
对于C:f(1)=1-=<=1-=f(2),所以f(x)在R上单调递减不成立,故C错误;
对于D:由0<<2知-1<1-<1,即函数f(x)的值域为(-1,1),故D正确.
11.(2025·河北保定一模)下列不等式成立的有( )
A.log0.30.2>log0.20.3 B.0.30.2>0.20.3
C.log30.2<log20.2 D.30.2<20.3
解析:选AB.对于A,log0.30.2>log0.30.3=1,log0.20.3<log0.20.2=1,故log0.30.2>log0.20.3,故A正确;
对于B,0.30.2>0.30.3>0.20.3,故0.30.2>0.20.3,故B正确;
对于C,由于log30.2<0,log20.2<0,故===log23>1,故log30.2>log20.2,故C错误;
对于D,30.2=,20.3=,∵=32=9,=8,所以>,故30.2>20.3,故D错误.
三、填空题
12.(2025·广东深圳三模)已知实数a>1,且满足loga(2a)+log2aa=,则a= .
解析:设loga=t,则t=loga2+1,因为a>1,所以t>1.由t+=⇒t=2或t=(舍去).所以loga2+1=2⇒a=2.
答案:2
13.(2025·江西宜春一模)已知函数f(x)=log2在上的最小值是1,则a= .
解析:若a=0,则x∈,f(x)=2log2x在上单调递增,最小值为f=2log22=2,不符合题意;
若a<0,则f(x)的定义域为∪,且由复合函数的单调性可知f(x)在上单调递增,
则最小值为f=log2=1,解得a=,不符合题意;
若a>0,则f(x)的定义域为∪,由题意可得⊆(2a,+∞),则a<1,
此时由复合函数的单调性可知f(x)在上单调递增,
则最小值为f=log2=1,解得a=,符合题意.
综上,a=.
答案:
14.(2025·山西临汾二模)已知a>0,函数f(x)=g(x)=ax-a.若函数F(x)=f(x)-g(x)有三个零点,则实数a的取值范围是 .
解析:因为函数F(x)=f(x)-g(x)有三个零点,即方程f(x)-g(x)=0有三个解,
当x>0时,方程为=ax-a,即1=ax2-ax,即ax2-ax-1=0,
因为a>0,所以Δ=+4a>0,所以方程有两个根,又<0,
所以ax2-ax-1=0有一个正根与一个负根,又x>0,所以F(x)=f(x)-g(x)有一正的零点;
当x≤0时,方程为ax2+x=ax-a,即ax2+x+a=0,
因为函数F(x)=f(x)-g(x)有三个零点,所以方程ax2+x+a=0有两个非正根,
所以解得-1<a<,又a>0,所以0<a<,
所以实数a的取值范围是.
答案:
[创新题]
15.已知函数f(x)和g(x)的定义域分别为D1和D2,若对任意x0∈D1,恰好存在n个不同的实数x1,x2,…,xn∈D2,使得g=f(其中i=1,2,…,n,n∈N+),则称g(x)为f(x)的“n重覆盖函数”.若g(x)=sin为f(x)=log2的“2 025重覆盖函数”,则正实数ω的取值集合为( )
A.
B.
C.
D.
解析:选D.由f(x)=log2,令y=log2t,t==1+,
因为2x>0,所以2x+1>1,0<<1,所以t∈,y∈,
所以f(x)=log2∈,
若g(x)=sin为f(x)=log2的“2 025重覆盖函数”,
所以恰好存在2 025个不同的实数x1,x2,…,x2 025∈D2,使得g=f,
因为x∈,所以ωx-∈[-,2πω-],所以g(x)=sin(ωx-)(x∈[0,2π])有2 025个g=f∈,
所以由正弦函数性质得2πω-=1 012×2π+,所以ω=1 012.
16.设函数y=f(x)和y=f(-x),若两函数在区间[m,n]上的单调性相同,则把区间[m,n]叫做y=f(x)的“稳定区间”,已知区间[2,2 024]为函数y=|+a|的“稳定区间”,则实数a的取值范围为( )
A.[-9,-]
B.[-32 024,-]
C.[-32 024,-]
D.[-9,-]
解析:选A.函数y=在R上单调递减,函数y=3x在R上单调递增,
若区间[2,2 024]为函数y=|+a|的“稳定区间”,令f(x)=y=|+a|,
则函数f(x)=|+a|与函数f(-x)=|3x+a|在区间上同增或者同减,
①若两函数在区间[2,2 024]上单调递增,
则在区间[2,2 024]上恒成立,
于是解得-9≤a≤-;
②若两函数在区间[2,2 024]上单调递减,
则在区间[2,2 024]上恒成立,
于是不等式组无解,
所以实数a的取值范围为[-9,-].
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