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第2课时 对数函数及其性质的应用(习题课)
[A 基础达标]
1.下列各式中错误的是( )
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
解析:选C.由指数函数的性质可知,函数y=0.75x为单调递减函数,又因为-0.1<0.1,所以0.75-0.1>0.750.1.
2.函数f(x)=|logx|的单调递增区间是( )
A. B.(0,1]
C.(0,+∞) D.[1,+∞)
解析:选D.f(x)的图象如图所示,由图象可知单调递增区间为[1,+∞).
3.关于函数f(x)=log的单调性的说法正确的是( )
A.在R上是增函数
B.在R上是减函数
C.在区间上是增函数
D.在区间上是减函数
解析:选D.由函数f(x)的解析式知定义域为,设t=2x-(t>0),t在上是增函数,y=logt在(0,+∞)上是减函数,由复合函数的单调性可知f(x)在上是减函数,故选D.
4.若ax≥1的解集为{x|x≤0}且函数y=loga(x2+2)的最大值为-1,则实数a的值为( )
A.2 B.
C.3 D.
解析:选B.因为ax≥1=a0的解集为{x|x≤0},所以0<a<1,所以x2+2≥2.
又因为函数y=loga(x2+2)的最大值为-1,则a=.
5.已知f(x)=log3x,则f,f,f(2)的大小关系是 ( )
A.f>f>f(2)
B.f<f<f(2)
C.f>f(2)>f
D.f(2)>f>f
解析:选B.因为f(x)=log3x,
所以f(x)在(0,+∞)上为增函数.
又因为2>>,
所以f(2)>f>f.
6.若y=log(2a-3)x在(0,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围为________.
解析:由y=log(2a-3)x在(0,+∞)上是增函数,所以2a-3>1,解得a>2.
答案:(2,+∞)
7.不等式log2(2x+3)>log2(5x-6)的解集为________.
解析:由
解得即<x<3,故不等式的解集为{x|<x<3}.
答案:{x|<x<3}
8.设a>1,函数f(x)=logax在区间[a,2a]上的最大值与最小值之差为,则a=________.
解析:因为a>1,
所以f(x)=logax在[a,2a]上递增,
所以loga(2a)-logaa=,
即loga2=,所以a=2,a=4.
答案:4
9.比较下列各组数的大小.
(1)log3.10.5与log3.10.2;
(2)log8与log4;
(3)log56与log65.
解:(1)因为y=log3.1x在(0,+∞)上是增函数,所以log3.10.5>log3.10.2.
(2)法一:因为y=logx在(0,+∞)上是减函数,所以log8<log4.
法二:log8=-3,log4=-2,
由-3<-2知log8<log4.
(3)因为log56>log55=1,log65<log66=1,所以log56>log65.
10.求函数y=log(1-x2)的单调区间,并求函数的最小值.
解:要使y=log(1-x2)有意义,则1-x2>0,
所以x2<1,则-1<x<1,因此函数的定义域为(-1,1).
令t=1-x2,x∈(-1,1).
当x∈(-1,0]时,x增大,t增大,y=logt减小,
所以当x∈(-1,0]时,y=log(1-x2)是减函数;
同理当x∈[0,1)时,y=log(1-x2)是增函数.
故函数y=log(1-x2)的单调增区间为[0,1),且函数的最小值ymin=log(1-02)=0.
[B 能力提升]
11.已知logm<logn<0,则( )
A.n<m<1 B.m<n<1
C.1<m<n D.1<n<m
解析:选D.因为0<<1,logm<logn<0,所以m>n>1,故选D.
12.若函数f(x)=loga|x+1|在(-1,0)上有f(x)>0,则f(x) ( )
A.在(-∞,0)上是增函数
B.在(-∞,0)上是减函数
C.在(-∞,-1)上是增函数
D.在(-∞,-1)上是减函数
解析:选C.当-1<x<0时,0<x+1<1.
因为loga|x+1|>0,所以0<a<1,
所以函数f(x)=loga|x+1|在(-∞,-1)上递增,在(-1,+∞)上递减.
13.已知函数y=f(x)的图象与g(x)=logax(a>0,且a≠1)的图象关于x轴对称,且g(x)的图象过点(9,2).
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若f(3x-1)>f(-x+5)成立,求x的取值范围.
解:(1)因为g(9)=loga9=2,解得a=3,所以g(x)=log3x.
因为函数y=f(x)的图象与g(x)=log3x的图象关于x轴对称,所以f(x)=logx.
(2)因为f(3x-1)>f(-x+5),所以log(3x-1)>log(-x+5),
则
解得<x<,
即x的取值范围为.
14.设a>0且a≠1,函数y=alg(x2-2x+3)有最大值,求函数f(x)=loga(3-2x)的单调区间.
解:设t=x2-2x+3=(x-1)2+2.
当x∈R时,t有最小值2.
所以lg(x2-2x+3)的最小值为lg 2.
又因为y=alg(x2-2x+3)有最大值,所以0<a<1.
由f(x)=loga(3-2x),得其定义域为.
设u(x)=3-2x,x∈,
则f(x)=logau(x).
因为u(x)=3-2x在上是减函数,
所以f(x)=logau(x)在上是增函数.
所以f(x)=loga(3-2x)的单调增区间为.
[C 拓展探究]
15.已知函数f(x)=loga(3-ax),
(1)当x∈[0,2]时,函数f(x)恒有意义,求实数a的取值范围;
(2)是否存在实数a,使得函数f(x)在区间[1,2]上为减函数,并且最大值为1?如果存在,试求出a的值;如果不存在,请说明理由.
解:(1)由题设,3-ax>0对x∈[0,2]恒成立,且a>0,a≠1.设g(x)=3-ax,
则g(x)在[0,2]上为减函数,
所以g(x)min=g(2)=3-2a>0,
所以a<.
所以实数a的取值范围是(0,1)∪.
(2)假设存在这样的实数a,则由题设知f(1)=1,
即loga(3-a)=1,所以a=.
此时f(x)=log.
但x=2时,f(x)=log0无意义.故这样的实数a不存在.
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