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其次章 函数、基本初等函数
第6 讲 对数与对数函数
基础巩固题组
(建议用时:40分钟)
一、填空题
1.设a,b,c均为不等于1的正实数,给出下列等式:
①logab·logcb=logca;②logab·logca=logcb;③loga(bc)=logab·logac;④loga(b+c)=logab+logac.
其中恒成立的是________(填序号).
解析 logab·logca=logab·==logcb,故②正确.
答案 ②
答案
3.(2022·陕西卷)已知4a=2,lg x=a,则x=________.
解析 ∵4a=2,∴a=log42=,
∴lg x=,∴x==.
答案
4.(2022·安徽卷改编)设a=log37,b=21.1,c=0.83.1,则a,b,c的大小关系为________.
解析 由3<7<9得log33<log37<log39,∴1<a<2,由21.1>21=2得b>2,由0.83.1<0.80=1得0<c<1,因此c<a<b.
答案 c<a<b
5.函数f(x)=loga(ax-3)在[1,3]上单调递增,则a的取值范围是________.
解析 由于a>0,且a≠1,∴u=ax-3为增函数,∴若函数f(x)为增函数,则f(x)=logau必为增函数,因此a>1.又y=ax-3在[1,3]上恒为正,∴a-3>0,即a>3,a的取值范围是(3,+∞).
答案 (3,+∞)
解析 要使函数有意义,则3x-a>0,即x>,
∴=,∴a=2.
答案 2
7.(2022·扬州模拟)已知函数f(x)=loga|x|在(0,+∞)上单调递增,则
①f(3)<f(-2)<f(1);②f(1)<f(-2)<f(3);
③f(-2)<f(1)<f(3);④f(3)<f(1)<f(-2).
其中正确的是________(填序号).
解析 由于f(x)=loga|x|在(0,+∞)上单调递增,所以a>1,f(1)<f(2)<f(3).又函数f(x)=loga|x|为偶函数,所以f(2)=f(-2),所以f(1)<f(-2)<f(3).
答案 ②
8.(2022·淄博一模)已知函数f(x)为奇函数,当x>0时,f(x)=log2x,则满足不等式f(x)>0的x的取值范围是________.
解析 由题意知y=f(x)的图象如图所示,
则f(x)>0的x的取值范围为(-1,0)∪(1,+∞).
答案 (-1,0)∪(1,+∞)
二、解答题
9.已知函数f(x)=lg,
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)推断函数f(x)的奇偶性;
(3)推断函数f(x)的单调性.
解 (1)要使f(x)有意义,需满足>0,
即或解得-1<x<1,故函数f(x)的定义域为(-1,1).
(2)由(1)知f(x)的定义域为(-1,1),关于坐标原点对称,又f(-x)=lg=-lg=-f(x),∴f(x)为奇函数.
(3)由(1)知f(x)的定义域为(-1,1).设-1<x1<x2<1,则f(x1)-f(x2)=lg-lg=lg=lg.
∵-1<x1<x2<1,∴1-x1x2+x2-x1>1-x1x2-(x2-x1)=(1+x1)(1-x2)>0,
∴>1,∴lg>0,
即f(x1)-f(x2)>0,
∴f(x)在(-1,1)上是减函数.
10.设x∈[2,8]时,函数f(x)=loga(ax)·loga(a2x)(a>0,且a≠1)的最大值是1,最小值是-,求a的值.
解 由题意知f(x)=(logax+1)(logax+2)
==2-.
当f(x)取最小值-时,logax=-.
又∵x∈[2,8],∴a∈(0,1).
∵f(x)是关于logax的二次函数,
∴函数f(x)的最大值必在x=2或x=8时取得.
力气提升题组
(建议用时:25分钟)
1.定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=-f(x),f(x-2)=f(x+2),且x∈(-1,0)时,f(x)=2x+,则f(log220)=________.
解析 由f(x-2)=f(x+2),得f(x)=f(x+4),由于4<log220<5,所以f(log220)=f(log220-4)=-f(4-log220)=-f=
答案 -1
2.当0<x≤时,4x<logax,则a的取值范围是________.
解析 由题意得,当0<a<1时,要使得4x<logax,即当0<x≤时,函数y=4x的图象在函数y=logax图象的下方.
又当x=时,,即函数y=4x的图象过点,把点代入函数y=logax,得a=,若函数y=4x的图象在函数y=logax图象的下方,则需<a<1(如图所示).
当a>1时,不符合题意,舍去.
所以实数a的取值范围是.
答案
3.(2021·苏北四市模拟)已知函数f(x)=ln,若f(a)+f(b)=0,且0<a<b<1,则ab的取值范围是________.
解析 由题意可知ln+ln=0,
即ln=0,从而×=1,化简得a+b=1,故ab=a(1-a)=-a2+a=-2+,
又0<a<b<1,∴0<a<,
故0<-2+<.
答案
4.已知函数f(x)=-x+log2.
(1)求f+f的值;
(2)当x∈(-a,a],其中a∈(0,1),a是常数时,函数f(x)是否存在最小值?若存在,求出f(x)的最小值;若不存在,请说明理由.
解 (1)由f(x)+f(-x)=log2+log2
=log21=0.∴f+f=0.
(2)f(x)的定义域为(-1,1),
∵f(x)=-x+log2(-1+),
当x1<x2且x1,x2∈(-1,1)时,f(x)为减函数,
∴当a∈(0,1),x∈(-a,a]时f(x)单调递减,
∴当x=a时,f(x)min=-a+log2.
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