内容正文:
4.2.3 第2课时 对数函数的性质与图象的应用
[课时跟踪检测]
1.若lg(2x-4)≤1,则x的取值范围是 ( )
A.(-∞,7] B.(2,7]
C.[7,+∞) D.(2,+∞)
解析:选B 由lg(2x-4)≤1,得0<2x-4≤10,即2<x≤7,故选B.
2.若a=,b=log43,c=lo9,则它们大小关系正确的是 ( )
A.b>a>c B.a>b>c
C.c>b>a D.a>c>b
解析:选B a==>1,b=log43>log41=0,b=log43<log44=1,即0<b<1,c=lo9<lo1=0,所以a>b>c.
3.函数y=x+log2x(x≥1)的值域为 ( )
A.(1,+∞) B.(-∞,1)
C.[1,+∞) D.[-1,+∞)
解析:选C 由于y=x和y=log2x在[1,+∞)上均是增函数,所以函数y=x+log2x(x≥1)在[1,+∞)上是增函数,所以函数的值域为[1,+∞).
4.(多选)下列各式正确的是 ( )
A.log0.50.4>log0.50.6 B.log23<log0.32
C.ln<lg D.lo3<lo
解析:选ACD y=log0.5x为减函数,故log0.50.4>log0.50.6,A正确;而log0.32<0,log23>log22=1,B错误;由ln x与lg x的图象知C正确;lo3<0,lo>0,D正确.
5.若logm8.1<logn8.1<0,那么m,n满足的条件是 ( )
A.m>n>1 B.n>m>1
C.0<n<m<1 D.0<m<n<1
解析:选C 根据题意知m,n一定都是大于0且小于1的数,画出y=logmx,y=lognx的图象,如图,根据函数图象,当x>1时,底数越大,函数值越小,所以有0<n<m<1.
6.已知函数f(x)=lg(x2-4x-5)在(a,+∞)上单调递增,则a的取值范围是 ( )
A.[5,+∞) B.[2,+∞)
C.(-∞,2] D.(-∞,-1]
解析:选A 由于f(x)=lg(x2-4x-5)在(a,+∞)上单调递增,而y=lg x在(0,+∞)上单调递增,函数y=x2-4x-5=(x-2)2-9在(2,+∞)上单调递增,所以所以a≥5,故a的取值范围是[5,+∞).故选A.
7.(多选)已知函数f(x)=ln,则 ( )
A.f(x)是奇函数
B.f(x)≥0
C.f(x)在(-2,2)上单调递减
D.f(x)在(2,+∞)上单调递增
解析:选ACD 要使得函数f(x)有意义,
则>0,解得x≠2且x≠-2,
所以f(x)的定义域关于原点对称,
且f(-x)+f(x)=ln+ln
=ln 1=0,从而f(x)是奇函数,A正确;
f(1)=ln<ln 1=0,B错误;
当x∈(-2,2)时,f(x)=ln
=ln=ln(2-x)-ln(2+x),
y=ln(2-x)在(-2,2)上单调递减,y=ln(2+x)在(-2,2)上单调递增,
所以函数f(x)在(-2,2)上单调递减,C正确;
当x∈(2,+∞)时,f(x)=ln=ln
=ln,
y=1-在(2,+∞)上单调递增,
又y=ln x在(0,+∞)上单调递增,
所以函数f(x)在(2,+∞)上单调递增,D正确.
8.(多选)已知f(x)=log2(x2-mx+m+3)的定义域为D,值域为M,则 ( )
A.若D=R,则M≠R
B.对任意m∈R,使得f(-5)=f(-7)
C.对任意m∈R,f(x)的图象恒过一定点(1,2)
D.若f(x)在(-∞,3)上单调递减,则m的取值范围是{6}
解析:选ACD 对于A,因为定义域为R,只需要x2-mx+m+3>0恒成立,
所以判别式(-m)2-4(m+3)<0,即-2<m<6,
所以真数x2-mx+m+3不能取遍所有正实数,
所以M≠R,故A正确;
对于B,若f(-5)=f(-7),
即log2(25+5m+m+3)=log2(49+7m+m+3),
化简log2(28+6m)=log2(52+8m),
故解得m∈⌀,故B错误;
对于C,x2-mx+m+3=x2+3+m(1-x),
因为与m无关,所以1-x=0,x=1,
y=log24=2,故定点为(1,2),故C正确;
对于D,若f(x)在(-∞,3)上单调递减,
只需要h(x)=x2-mx+m+3在(-∞,3)上单调递减,
且h(3)≥0,即解得
故m=6,故D正确.
9.(5分)已知a=2-0.1,b=log23,c=log410,则a,b,c的大小关系为 .(按从大到小顺序排列)
解析:由a=2-0.1<20=1,c=log410=log2>b>log22=1,可得a,b,c的大小关系为c>b>a.
答案:c>b>a
10.(5分)关于x的不等式log3(3x-1)·log3<2的解集为 .
解析:log3(3x-1)·log3=log3(3x-1)[log3(3x-1)-1]<2.
令log3(3x-1)=t,则t(t-1)<2,
解得-1<t<2.
则-1<log3(3x-1)<2,
解得x∈.
答案:
11.(5分)函数y=log0.4(-x2+3x+4)的最小值是 .
解析:设t=-x2+3x+4=-+,
所以0<t≤.
因为y=log0.4t是减函数,
所以当t=时,函数取得最小值,最小值是log0.4=lo=-2.
答案:-2
12.(10分)已知函数f(x)=-2log2x+4,x∈[2,4].
(1)设t=log2x,x∈[2,4],求t的最大值与最小值;(4分)
(2)求f(x)的值域.(6分)
解:(1)因为函数t=log2x在区间[2,4]上是单调递增的, 所以当x=4时,tmax=log24=2,
当x=2时,tmin=log22=1.
(2)令t=log2x,则f(x)=g(t)=t2-2t+4=(t-1)2+3,由(1)得t∈[1,2],
因为函数g(t)在[1,2]上是增函数,
所以当t=1,即x=2时,f(x)min=3;
当t=2,即x=4时,f(x)max=4,
故f(x)的值域为[3,4].
13.(15分)已知函数f(x)=log2(x2-ax+2),a∈R.
(1)当f(x)是偶函数时,求a的值并求函数的值域;(5分)
(2)若函数f(x)在区间(2,3)上单调递增,求实数a的取值范围.(10分)
解:(1)由f(x)是偶函数可得f(-x)=f(x),
即log2(x2-ax+2)=log2(x2+ax+2),则x2-ax+2=x2+ax+2,即2ax=0恒成立,
所以a=0.经验证,a=0时,f(x)=log2(x2+2)为R上的偶函数,符合题意.
因为x2+2≥2,所以f(x)=log2(x2+2)≥log22=1,故函数f(x)的值域是[1,+∞).
(2)因为函数f(x)在区间(2,3)上单调递增,且y=log2t为定义域上的增函数,所以t=x2-ax+2在(2,3)上单调递增,且x∈(2,3)时,x2-ax+2>0,根据二次函数的性质,可得解得a≤3.故实数a的取值范围为(-∞,3].
14.(15分)已知函数f(x)=log2(x2-ax+1).
(1)当a=1时,求f(x)的最小值;(5分)
(2)若f(x)为偶函数,求a的值;(3分)
(3)设g(x)=4x-2x+1,若对于任意x1∈(0,1),存在x2∈[-1,1],使得不等式f(x1)≥g(x2)成立,求a的取值范围.(7分)
解:(1)当a=1时,f(x)=log2(x2-x+1).由于x2-x+1=+>0恒成立,
所以函数f(x)的定义域为R.
又函数y=x2-x+1在上单调递减,
在上单调递增,
函数y=log2x为增函数,
所以函数f(x)在上单调递减,
在上单调递增.
故f(x)的最小值为f=log2=log23-2.
(2)若f(x)为偶函数,
则f(x)=f(-x),
所以log2(x2-ax+1)=log2(x2+ax+1),
即x2-ax+1=x2+ax+1恒成立,
所以a=0.当a=0时,函数f(x)定义域为R,
满足f(x)=f(-x),故a的值为0.
(3)若对于任意x1∈(0,1),
存在x2∈[-1,1],
使得不等式f(x1)≥g(x2)成立,
则f(x1)≥g(x2)min恒成立.令t=2x,
当x∈[-1,1]时,t∈,
令G(t)=t2-2t,所以当t=1时,
g(x)min=G(1)=-1,
所以f(x)≥-1在(0,1)上恒成立,
即log2(x2-ax+1)≥-1在(0,1)上恒成立,
则x2-ax+1≥在(0,1)上恒成立,
所以a≤x+在(0,1)上恒成立.
因为x+≥2=,
当且仅当x=,即x=时等号成立.
所以a≤,
即a的取值范围是(-∞,].
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