内容正文:
第四章 专题微课 指、对函数图象与性质的综合
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1.已知a=40.6,b=log38,c=ln 2,则 ( )
A.c<a<b B.a<c<b
C.b<c<a D.c<b<a
解析:选D 因为a=40.6>40.5=2,所以a>2.因为log33<log38<log39,所以1<b<2.因为ln 1<ln 2<ln e,所以0<c<1.所以c<b<a.
2.函数f(x)=1+log2x与g(x)=2-x+1在同一平面直角坐标系中的图象大致是 ( )
解析:选C 因为f(x)=1+log2x的图象是由y=log2x的图象向上平移一个单位得到的,过定点(1,1).g(x)=2-x+1=的图象是由y=的图象向右平移一个单位得到的,过定点(0,2).故只有C项中的图象符合.
3.已知函数f(x)=在R上单调递增,则a的取值范围是 ( )
A.(-∞,0] B.[-1,0]
C.[-1,1] D.[0,+∞)
解析:选B 若函数f(x)在R上单调递增,则需满足解得-1≤a≤0,即a的取值范围是[-1,0].故选B.
4.设函数f(x)=则满足f(x)≤2的x的取值范围是 ( )
A.[-1,2] B.[0,2]
C.[1,+∞) D.[0,+∞)
解析:选D f(x)≤2⇔或⇔0≤x≤1或x>1,故选D.
5.已知定义在R上的函数f(x)=e-x-mex(m∈R)是奇函数,设a=f(log32),b=f(log53),c=-f,则有 ( )
A.a<b<c B.c<a<b
C.a<c<b D.b<c<a
解析:选D 因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,即f(0)=e-0-me0=0,解得m=1.所以f(x)=e-x-ex,所以f(x)在R上单调递减.又因为log323<log39=log533>log525=,所以b<c<a.
6.已知a,b∈R,那么log2a>log2b是<的 ( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选A 因为a>0,b>0,且y=log2x在(0,+∞)上单调递增,所以log2a>log2b⇒a>b>0,又y=在R上单调递减,所以<⇔a>b,a,b∈R,所以log2a>log2b⇒a>b>0,则<成立.当b<a<0时,不能得出log2a>log2b成立.
7.已知a,b,c为正实数,满足a+a2=b+4b=c+log2c=4,则实数a,b,c之间的大小关系为 ( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.c>a>b D.c>b>a
解析:选C 由题意a=4-a2>0,解得1<a=<2,b=4-4b>0,解得0<b<1,设f(x)=x+log2x-4,则f(x)在定义域内单调递增,又f(2)=-1<0=f(c)=c+log2c-4,所以c>2,综上所述,实数a,b,c之间的大小关系为c>a>b.
8.(多选)已知函数f(x)=a+b的图象过原点,且无限接近直线y=1但又不与该直线相交,则 ( )
A.a+b=0
B.f(x)=-1
C.f(x)是偶函数
D.f(x)在(-∞,0]上单调递增
解析:选AC 函数f(x)=a+b的图象过原点,则a+b=0,即a+b=0,函数的图象无限接近直线y=1但又不与该直线相交,故y=1是图象的一条渐近线,则b=1,a=-1, f(x)=+1,A正确,B错误;函数f(x)=+1,定义域为R,f(-x)=+1=-+1=f(x),f(x)是偶函数,C正确;当x∈(-∞,0]时,f(x)=+1=-3x+1,所以f(x)在(-∞,0]上单调递减,D错误.
9.高斯是德国数学家、天文学家和物理学家,被誉为历史上伟大的数学家之一,和阿基米德、牛顿并列,同享盛名.用他名字命名的高斯函数也称取整函数,记作[x],是指不超过实数x的最大整数,例如[6.8]=6,[-4.1]=-5,该函数被广泛应用于数论、函数绘图和计算机领域.若函数f(x)=log2(-x2+x+2),则当x∈[0,1]时,[f(x)]的值域为 ( )
A. B. C.{1} D.{2}
解析:选C 由-x2+x+2>0,得(x+1)(x-2)<0,解得-1<x<2,则f(x)的定义域为{x|-1<x<2},当x∈[0,1]时,令t=-x2+x+2,函数t=-x2+x+2在上单调递增,在上单调递减,又y=log2t在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)在上单调递增,在上单调递减,所以f(x)的值域为,所以[f(x)]的值域为{1}.
10.(5分)已知函数f(x)的定义域为R,f(0)=1,=2,=2,=2,=2,…,=2(n∈N+).写出满足上述条件的一个函数: .
解析:例如f(x)=2x,则f(0)=1,且==2,所以f(x)=2x符合题意.
答案:f(x)=2x(答案不唯一)
11.(5分)甲、乙两人解关于x的方程2x+b·2-x+c=0,甲写错了常数b,得到的根为x=-2或x=log2,乙写错了常数c,得到的根为x=0或x=1,则原方程所有根的和是 .
解析:设t=2x,由2x+b·2-x+c=0可得t++c=0,则t2+ct+b=0.对于甲,由于甲写错常数b,则常数c是正确的,由根与系数的关系可得-c=2-2+=,即c=-;对于乙,由于乙写错了常数c,则常数b是正确的,由根与系数的关系可得b=20·21=2.所以关于t的方程为t2-t+2=0,解得t=或t=4,即2x=或2x=4,解得x=-1或x=2.所以原方程所有根的和是-1+2=1.
答案:1
12.(5分)已知函数y=f(x)与y=ex的图象关于直线y=x对称,则f(x2-2x-8)的单调递增区间为 .
解析:由已知,得f(x)=ln x,所以f(x2-2x-8)的单调递增区间满足解得x>4.
答案:(4,+∞)
13.(15分)已知函数y=g(x)为偶函数,函数y=h(x)为奇函数,g(x)+h(x)=3x对任意实数x恒成立.
(1)计算g(log32),h的值;(8分)
(2)试探究g(2x)与h(x)的关系,并证明你的结论.(7分)
解:(1)由g(x)+h(x)=3x得g(-x)+h(-x)=3-x,
因为y=g(x)为偶函数,y=h(x)为奇函数,则g(x)-h(x)=3-x,
即解得g(x)=,h(x)=,
所以g(log32)===,
h=h==.
(2)由(1)可知g(x)=,h(x)=,
探究结果:g(2x)=2h2(x)+1.
证明如下:因为g(2x)=,h2(x)==,
所以g(2x)=2h2(x)+1.
14.(15分)设函数f(x)=log2(2x)·log2.
(1)解方程f(x)+6=0;(5分)
(2)设不等式≤43x-2的解集为M,求函数f(x)(x∈M)的值域.(10分)
解:(1)f(x)=(log22+log2x)(log2x-log216)=(1+log2x)(log2x-4)=(log2x)2-3log2x-4.由f(x)+6=0得(log2x)2-3log2x+2=0,解得log2x=1或log2x=2.所以x=2或x=4.所以方程f(x)+6=0的解是x=2或x=4.
(2)由≤43x-2得≤26x-4,
即x2+x≤6x-4,
解得1≤x≤4,即M={x|1≤x≤4}.
又f(x)=(log2x)2-3log2x-4,
令t=log2x,所以0≤t≤2,则g(t)=t2-3t-4=-为开口向上、对称轴为t=的抛物线.因为0≤t≤2,所以-≤g(t)≤-4.所以函数f(x)(x∈M)的值域为.
15.(15分)我们知道当a>0时,am+n=am·an对一切m,n∈R恒成立,某同学在进一步研究指数幂运算时,发现有这么一个等式21+1=21+21,带着好奇,他进一步对2m+n=2m+2n进行深入研究.
(1)当m=2时,求n的值;(2分)
(2)当m≤0时,求证:n是不存在的;(8分)
(3)求证:只有一对正整数对(m,n)使得等式成立.(5分)
解:(1)当m=2时,22+n=22+2n,即3·2n=4,
所以n=log2.
(2)证明:设t=2m,因为m≤0,所以t=2m∈(0,1].又t·2n=t+2n,
当m=0时,t=1,t·2n=t+2n不成立;
当m≠0时,t<1,由t·2n=t+2n可得2n=.
因为2n>0,t>0,t-1<0,所以2n=不成立.综上所述,当m≤0时,n是不存在的.
(3)证明:由2m+n=2m+2n可得2n=.
当m,n均为正整数时,等号左侧为2的指数幂,故右侧也是2的指数幂,
所以2m-1=1,即m=1时符合题意,此时n=1.
所以只有一对正整数对(1,1)使得等式成立.
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