内容正文:
4.4 对数函数
4.4.1 对数函数的概念
1.B [解析] 由对数函数的定义可知函数y=log3x为对数函数.故选B.
2.C [解析] ∵f(x)=logax的图象经过点(4,2),∴loga4=2,∴a2=4,又a>0,∴a=2,∴f(2)=log2=.
3.B [解析] 由a2-a+1=1,解得a=1或a=0,又a+1>0,且a+1≠1,所以a=1.故选B.
4.AC [解析] 由f(x)=2,得或解得x=0或x=4.故选AC.
5.4 [解析] 因为所以解得故f(x)=因为f(-3)==27,所以f[f(-3)]=f(27)=log327+1=4.
6.A [解析] 由题得解得x>0且x≠1,所以函数f(x)的定义域为(0,1)∪(1,+∞).故选A.
7.(-1,0)∪ [解析] 由函数f(x-1)的定义域为(-1,3),得-1<x<3,则-2<x-1<2,所以f(x)的定义域为(-2,2).要使g(x)有意义,则解得-1<x<且x≠0,所以函数g(x)的定义域为(-1,0)∪.
8.(1,+∞) [解析] 由x-1>0,得x>1,所以函数f(x)的定义域为(1,+∞).由f(3)=loga(3-1)+4=3,得loga2=-1,解得a=.
9.A [解析] 由已知得LI=10lg=10×(12-10lg 5)=10×=10×(2+10lg 2)≈10×(2+10×0.30)=50(dB).故选A.
10.h=-ln [解析] 由p=p0e-kh,得=e-kh,可得h=-ln.
11.B [解析] 由题知f(x)=ln x的定义域为(0,+∞),x>0,y>0.对于选项A,D,当x=1,y=e时,f(1)=0,f(e)=1,f(1+e)=ln(1+e)>1,即f(x+y)≠f(x)f(y),且f(x+y)≠f(x)+f(y),故A,D错误;对于选项C,当x=e,y=e2时,f(e)=1,f(e2)=2,f(e·e2)=ln(e·e2)=3>2,即f(xy)≠f(x)f(y),故C错误;对于选项B,f(xy)=ln(xy)=ln x+ln y=f(x)+f(y),故B正确.故选B.
12.D [解析] 由题得,对任意x∈R,ax2+ax+5>0恒成立.当a=0时,0·x2+0·x+5=5>0恒成立,满足题意.当a≠0时,解得a∈(0,20).综上,实数a的取值范围为[0,20).故选D.
13.-3 [解析] f(-3)=3|-3+2|-1=2,所以f[f(-3)]=ln(4+2a+3)=0,所以2a+7=1,解得a=-3.
14.16 [解析] f()+f()+…+f()=loga+loga+…+loga=loga(x1x2…x2026)2=
2loga(x1x2…x2026)=2f(x1x2…x2026)=16.
15.解:(1)设V=k·log3(k是常数),
∵当Q=900时,V=1,∴1=k·log3,
∴k=,∴V关于Q的函数解析式为V=log3.
(2)令V=1.5,则1.5=log3,
∴log3=3,∴=33=27,∴Q=2700,
即一条鲑鱼的游速是1.5 m/s时耗氧量的单位数为2700.
16.ACD [解析] 方法一:由题意可得燃油汽车的声压级=20×lg∈[60,90],所以=1,∈[60,90]①.同理,=1,∈[50,60]②,=1=102=100③.对于A,由表知≥,可得p1≥p2,故A正确;对于B,②÷③得=1∈[1,10],所以p2≤10p3,故B错误;对于C,=100,即p3=100p0,故C正确;对于D,①÷②得=1∈[100,102],即∈[1,100],即p1≤100p2,故D正确.故选ACD.
方法二:因为Lp=20×lg,所以-=20×lg-20×lg=20×lg,又因为-≥0,所以lg≥0,即≥1,所以p1≥p2,故A正确;同理,-=20×lg-20×lg=20×lg,因为-=20×lg∈[10,20],所以lg∈,即∈[,10],所以∈,则p2≤10p3,故B错误;因为=40,所以20×lg=40,则lg=2,即=100,所以p3=100p0,故C正确;因为-≤40,即20×lg≤40,所以lg≤2,即p1≤100p2,故D正确.故选ACD.
17.解:(1)由f(1)=0,得lg=0,所以a+b=2①.
因为当x>0时,f(x)-f=lg x恒成立,
所以当x=2时,有f(2)-f=lg 2,
所以lg-lg=lg 2,
所以lg=lg 2,化简得a=b②.
联立①②,解得a=b=1,所以f(x)=lg.
由>0得2x(x+1)>0,解得x>0或x<-1,
所以f(x)的定义域为(-∞,-1)∪(0,+∞).
(2)因为方程f(x)=lg t有解,所以lg=lg t有解,
所以t=对x∈(-∞,-1)∪(0,+∞)有解.
t===2-,
因为x∈(-∞,-1)∪(0,+∞),所以x+1∈(-∞,0)∪(1,+∞),所以∈(-∞,0)∪(0,1),
所以-∈(-2,0)∪(0,+∞),
所以2-∈(0,2)∪(2,+∞),即t的取值范围是(0,2)∪(2,+∞).
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4.4 对数函数
4.4.1 对数函数的概念
考点一 对数函数的概念
1.下列函数是对数函数的是 ( )
A.y=logx2
B.y=log3x
C.y=2log3(x+3)
D.y=log3x+1
2.已知f(x)=logax(a>0,a≠1),若函数y=f(x)的图象经过点(4,2),则f(2)= ( )
A.2 B.2
C. D.
3.若函数f(x)=(a2-a+1)log(a+1)x是对数函数,则实数a= ( )
A.0 B.1
C.2 D.3
4.(多选题)已知函数f(x)=若f(x)=2,则x的值可能为 ( )
A.0 B.2
C.4 D.6
5.已知f(x)=其中a>0且a≠1.若f(3)=2,f(-1)=3,则f[f(-3)]= .
考点二 对数函数有关的定义域
6.函数f(x)=的定义域为 ( )
A.(0,1)∪(1,+∞)
B.(0,+∞)
C.(0,1)
D.(1,+∞)
7.已知函数f(x-1)的定义域为(-1,3),则函数g(x)=的定义域为 .
8.已知函数f(x)=loga(x-1)+4(a>0且a≠1),则函数f(x)的定义域为 ;若函数f(x)的图象过点M(3,3),则a= .
考点三 对数函数模型
9.一般地,声音大小用声强级LI (单位: dB)表示,其计算公式为LI=10lg ,其中I为声强,单位为W/m2.若某种物体发出的声音的声强为5-10 W/m2,则其声强级约为(附:lg 2≈0.30)( )
A.50 dB B.55 dB
C.60 dB D.70 dB
10.已知在地球上,大气压p和海拔高度h之间的关系可以表示为p=p0e-kh,其中k和e是常数,p0是海平面的大气压的值.当飞行员用大气压的值来判断高度h时,需使用的公式为 .
11.已知函数f(x)=ln x,则 ( )
A.f(x+y)=f(x)f(y)
B.f(xy)=f(x)+f(y)
C.f(xy)=f(x)f(y)
D.f(x+y)=f(x)+f(y)
12.若函数g(x)=5ln(ax2+ax+5)的定义域为R,则实数a的取值范围为 ( )
A.(-∞,20) B.(20,+∞)
C.(0,20) D.[0,20)
13.已知函数f(x)=
f[f(-3)]=0,则实数a的值为 .
14.设函数f(x)=logax(a>0且a≠1),若f(x1x2…x2026)=8,则f()+f()+…+f()的值为 .
15.大西洋鲑鱼每年都要逆流而上,游回产地产卵.记鲑鱼的游速为V m/s,鲑鱼的耗氧量的单位数为Q,研究中发现V与log3成正比,且当Q=900时,V=1.
(1)求出V关于Q的函数解析式;
(2)计算一条鲑鱼的游速是1.5 m/s时耗氧量的单位数.
16.(多选题)[2023·新课标Ⅰ卷] 噪声污染问题越来越受到重视.用声压级来度量声音的强弱,定义声压级Lp=20×lg,其中常数p0(p0>0)是听觉下限阈值,p是实际声压.下表为不同声源的声压级:
声源
与声源的距离/m
声压级/dB
燃油汽车
10
60~90
混合动力汽车
10
50~60
电动汽车
10
40
已知在距离燃油汽车、混合动力汽车、电动汽车10 m处测得实际声压分别为p1,p2,p3,则 ( )
A.p1≥p2 B.p2>10p3
C.p3=100p0 D.p1≤100p2
17.已知函数f(x)=lg ,f(1)=0,当x>0时,f(x)-f=lg x恒成立.
(1)求f(x)的解析式及定义域;
(2)若方程f(x)=lg t有解,求实数t的取值范围.
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