内容正文:
3.3 对数函数y=logax的图象和性质
第1课时 对数函数y=logax的图象和性质
一、选择题(本大题共9小题,每小题5分,共45分)
1.函数f(x)=loga(a>0且a≠1)的定义域为 ( )
A.{x|x≠1}
B.{x|x>1}
C.{x|x<1}
D.{x|x≤1}
2.函数g(x)=loga(x+4)+1 (其中a>0且a≠1)的图象过定点 ( )
A.(-3,1) B.(2,1)
C.(-3,0) D.(3,1)
3.下列各式中不成立的是 ( )
A.30.8>30.7
B.log0.50.4>log0.50.6
C.0.75-0.1<0.750.1
D.lg 1.6>lg 1.4
4.[2024·江苏镇江高一期末] 若函数f(x)=lg x+x的定义域为,则其值域为 ( )
A. B.
C. D.[-9,11]
5.若函数f(x)=loga(x+b)(a>0且a≠1,b∈R)的大致图象如图,则函数g(x)=a-x-b的大致图象是 ( )
A B C D
6.设正实数a,b,c分别满足a·2a=b·log3b=c·log2c=1,则a,b,c的大小关系为 ( )
A.a>b>c
B.b>c>a
C.c>b>a
D.a>c>b
7.若loga(a2+1)>loga(2a)>0,则a的取值范围是 ( )
A.(0,1) B.
C. D.(1,+∞)
8.(多选题)已知函数y=logax(a>0且a≠1)在区间[a,3a]上的最大值与最小值的差为2,则a的值可能为 ( )
A. B.3
C. D.
9.(多选题)已知a>0,且a≠1,则函数y=logax,y=ax,y=x+a在同一平面直角坐标系中的图象不可能是 ( )
A B C D
二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
10.[2024·天津五十四中高一月考] 函数y=的定义域是 .
11.2(log0.5x)2-7log0.5x+3≤0的解集是 .
12.已知f(x)=是R上的增函数,则a的取值范围为 .
三、解答题(本大题共2小题,共20分)
13.(10分)比较大小:
(1)log0.13与log0.1π;
(2)log45与log65;
(3)3log45与2log23;
(4)loga(a+2)与loga(a+3)(a>0且a≠1).
14.(10分)已知函数f(x)=loga(x+1)+loga(4-x)(0<a<1).
(1)求f(x)的定义域;
(2)若f(t)≤loga(3t),求实数t的取值范围.
15.(5分)已知实数x,y满足log2x+e-y<log2y+e-x,则下列结论一定正确的是 ( )
A.x>y
B.ln|x-y|<0
C.ln|x-y+1|>0
D.ln|y-x+1|>0
16.(15分)已知函数f(x)=loga(x-2a)+loga(x-3a)(a>0且a≠1).若f(x)≤1在[a+3,a+4]上恒成立,求实数a的取值范围.
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3.3 对数函数y=logax的图象和性质
第1课时 对数函数y=logax的图象和性质
1.C [解析] 由>0得x<1,所以f(x)的定义域为{x|x<1}.故选C.
2.A [解析] 令x+4=1,得x=-3,∴g(x)=loga(x+4)+1的图象过定点(-3,1).故选A.
3.C [解析] 由指数函数的性质可知,函数y=0.75x为减函数.又因为-0.1<0.1,所以0.75-0.1>0.750.1.故选C.
4.A [解析] 因为函数f(x)=lg x+x的定义域为,且y=lg x,y=x在内单调递增,所以f(x)在内单调递增,可知f(x)在内的最小值为f=-,最大值为f(10)=11,所以f(x)的值域为.故选A.
5.C [解析] 根据函数f(x)=loga(x+b)的图象,可得0<a<1,0<b<1.则y=a-x=在R上为增函数,B,D不符合题意.将函数y=a-x(0<a<1)的图象向下平移b个单位长度,可得函数g(x)=a-x-b的图象,A不符合题意,C符合题意.故选C.
6.B [解析] 由已知可得=2a,=log3b,=log2c,在同一个平面直角坐标系中作出y=(x>0),y=2x,y=log2x,y=log3x的图象,如图所示.易知y=2x,y=log3x,y=log2x的图象与y=(x>0)的图象交点的横坐标分别为a,b,c,由图可得b>c>a,故选B.
7.D [解析] 由题可知a>0且a≠1,∵a2+1-2a=(a-1)2>0,∴a2+1>2a>0,∵loga(a2+1)>loga(2a)>0=loga1,∴y=logax是增函数,∴a>1.故选D.
8.AD [解析] 当a>1时,y=logax在(0,+∞)上是增函数,所以loga(3a)-logaa=2,即loga3=2,所以a=.当0<a<1时,y=logax在(0,+∞)上是减函数,所以logaa-loga(3a)=2,即loga=2,所以a=.故选AD.
9.ABD [解析] 对于A,由指数函数和对数函数的图象知a>1,而由一次函数的图象知a<1,两者矛盾,故A不符合;对于B,因为函数y=ax与y=logax的图象关于直线y=x对称,而B中图象显然均不关于直线y=x对称,所以B不符合;对于C,当0<a<1时,y=logax,y=ax在定义域内都是减函数,y=x+a在定义域内是增函数且其图象与y轴交点的纵坐标大于0且小于1,故C符合;对于D,由指数函数和对数函数的图象知0<a<1,而由一次函数的图象知a>1,两者矛盾,故D不符合.故选ABD.
10. [解析] 要使函数y=有意义,需满足可得-<x≤,故函数的定义域为.
11. [解析] ∵2(log0.5x)2-7log0.5x+3≤0,∴≤log0.5x≤3,即log0.5≤log0.5x≤log0.5,解得≤x≤.
12. [解析] ∵f(x)=在R上是增函数,∴解得≤a<5,即a∈.
13.解:(1)因为函数y=log0.1x是减函数,且π>3,
所以log0.13>log0.1π.
(2)方法一:因为函数y=log4x和y=log6x都是增函数,所以log45>log44=1,log65<log66=1.所以log45>log65.
方法二:在同一平面直角坐标系中画出y=log4x和y=log6x的图象,如图所示,由图可知log45>log65.
(3)因为3log45=log453=log4125==log2125=log2,2log23=log232=log29,且函数y=log2x是增函数,>9,
所以log2>log29,即3log45>2log23.
(4)因为a+2<a+3,所以当a>1时,loga(a+2)<loga(a+3);当0<a<1时,loga(a+2)>loga(a+3).
14.解:(1)根据题意,要使函数f(x)=loga(x+1)+loga(4-x)(0<a<1)有意义,需满足解得-1<x<4,所以函数f(x)的定义域为(-1,4).
(2)由(1)知,函数f(x)的定义域为(-1,4),且函数f(x)=loga[(x+1)(4-x)](0<a<1),
由f(t)≤loga(3t),可得解得0<t≤2,所以实数t的取值范围为(0,2].
15.D [解析] 由题知x>0,y>0,∵log2x+e-y<log2y+e-x,∴log2x-e-x<log2y-e-y,∵f(x)=log2x-e-x在(0,+∞)上是增函数,∴x<y,则y-x+1>1,∴ln|y-x+1|>0,故选D.
16.解: f(x)=loga(x-2a)+loga(x-3a)=loga[(x-2a)(x-3a)]≤1=logaa.由得x>3a,则f(x)的定义域为(3a,+∞).由题意得a+3-3a>0,解得a<.当0<a<1时,(x-2a)(x-3a)≥a当x∈[a+3,a+4]时恒成立,函数y=(x-2a)(x-3a)的图象开口向上,对称轴为直线x=,易知<a+3,故函数y=(x-2a)(x-3a)在[a+3,a+4]上单调递增,所以(a+3-2a)(a+3-3a)≥a,解得a≥或a≤,故0<a<1.当1<a<时,(x-2a)(x-3a)≤a当x∈[a+3,a+4]时恒成立,函数y=(x-2a)(x-3a)的图象开口向上,对称轴为直线x=,易知<a+3,故y=(x-2a)(x-3a)在[a+3,a+4]上单调递增,故(a+4-2a)(a+4-3a)≤a,解得≤a≤(*),
因为>,所以(*)与1<a<矛盾,所以1<a<不满足题意.
综上所述,a∈(0,1).
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