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第十讲 对数与对数函数
1.函数y=log(2x2-3x+1)的递减区间为( )
A.(1,+∞) B. C. D.
2.(运算题,中)已知函数f(x)=则f(2+log23)的值为( )
A. B. C. D.
3.(精选考题·潍坊市质检)函数f(x)=log2x的图象的大致形状是( )
4.(精选考题·全国Ⅰ)已知函数f(x)=|lgx|,若a≠b,且f(a)=f(b),则a+b的取值范围是( )
A.(1,+∞) B.[1,+∞) C.(2,+∞) D.[2,+∞)
5.(精选考题·全国Ⅰ)设a=log32,b=ln2,c=5-,则( )
A.a<b<c B.b<c<a C.c<a<b D.c<b<a
6.(精选考题·浙江)设函数的集合P={f(x)=log2(x+a)+b|a=-,0,,1;b=-1,0,1},平面上点的集合Q={(x,y)|x=-,0,,1;y=-1,0,1},则在同一直角坐标系中,P中函数f(x)的图象恰好经过Q中两个点的函数的个数是( )A.4 B.6 C.8 D.10
7.函数y=的定义域是________.
8.(精选考题·潍坊检测)函数f(x)=ln(a≠2)为奇函数,则实数a等于________.
9.已知f(3x)=4xlog23+233,则f(2)+f(4)+f(8)+…+f(28)的值等于________.
10.若函数f(x)=lg(ax2-x+1)的值域是(0,+∞),则实数a的取值范围是________.
11.已知f(x)=log4(2x+3-x2),
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)求函数f(x)的最大值,并求取得最大值时的x的值.
12.已知a>0,a≠1,f(logax)=.试判断f(x)在定义域上是否为单调函数?若是,是增函数还是减函数?若不是,请说明理由.
1解析:由2x2-3x+1>0,得x>1或x<,易知u=2x2-3x+1在(1,+∞)上是增函数,而y=log(2x2-3x+1)的底数<1,且>0,所以该函数的递减区间为(1,+∞).答案:A
2答案:D
3解析:先化简函数解析式,再根据解析式研究函数性质进行判断.由于f(x)=log2x =log2|x|,所以函数的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),且当x>0时,f(x)=log2x在(0,+∞)上单调递增,又函数是偶函数,所以函数图象关于y轴对称,因此选D.答案:D评析:像这样“给式选图”题一般是通过解析式研究函数的性质(例如函数的定义域、值域、奇偶性、单调性),及其在函数图象上的特征进行选择.
4解析:不妨设0<a<1<b,由f(a)=f(b)得-lga=lgb,lga+lgb=0,ab=1,因此,a+b=a+>2,故选C.
5解析:a=log32=<ln2=b,又c=5-=<,a=log32>log3=,因此c<a<b,故选C.答案:C
6解析:集合P中的元素共12个.当a=-时,f1(x)=log2-1,f2(x)=log2,f3(x)=log2+1,当x=1时,这三个函数都不可能经过集合Q中的两个点;当a=0时,f4(x)=log2x-1,f5(x)=log2x,f6(x)=log2x+1,此时只有后面两个函数恰好经过集合Q中的两个点;当a=时,f7(x)=log2-1,f8(x)=log2,f9(x)=log2+1,此时只有后面两个函数经过集合Q中的两个点;当a=1时,f10(x)=log2(x+1)-1,f11(x)=log2(x+1),f12(x)=log2(x+1)+1,此时f10(x)经过集合Q中的两个点(0,-1),(1,0),f11(x)经过集合Q中的三个点,(0,0),(1,1),函数f12(x)经过集合Q中的点,(0,1).综上可知集合P中只有6个元素满足题意.答案:B
7解析:由题意知,log0.5(4x2-3x)≥0=log0.51,由于0<0.5<1,所以
从而可得函数的定义域为∪.答案:∪
8解析:依题意有f(-x)+f(x)=ln+ln=0,即·=1,故1-a2x2=1-4x2,解得a2=4,但a≠2,故a=-2.答案:-2
9解析:∵f(3x)=4xlog23+233=4log23x+233,
∴f(2)+f(4)+…+f(28)=4(1+2+…+8)+233×8=2008.答案:2008
10解析:令t=lg(ax2-x+1),则y=t的值域是(0,+∞),∴t应取到每一个实数,
即函数t=lg(ax2-x+1)的值域为R.当a=0时,t=lg(-x+1)的值域为R,适合题意,
当a≠0时,应有⇒0<a≤.综上,a的取值范围是0≤a≤.答案:0≤a≤
11解:(1)单调递增区间为(-1,1],递减区间为[1,3)(2)因为μ=-(x-1)2+4≤4,
所以y=log4μ≤log44=1,所以当x=1时,f(x)取最大值1.
评析:在研究函数的性质时,要在定义域内研究问题,定义域“优先”在对数函数中体现的更明确.
12解:用换元法求出f(x)的解析式,由于其中含有字母,故需讨论.
设t=logax,则x=at,∵f(t)=· 即f(t)=(at-a-t).
∴f(x)=(ax-a-x).f(x)的定义域是(-∞,+∞),设x1<x2,则
f(x1)-f(x2)=[(ax1-a-x1)-(ax2-a-x2)]=·.
∵a>0,a≠1,∴ax1ax2>0,1+ax1ax2>0.若0<a<1,则ax1>ax2,ax1-ax2>0.此时<0,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).同理若a>1,f(x1)<f(x2).
综上所述,当a>0且a≠1时,f(x)在(-∞,+∞)上是单调函数,是单调增函数.
评析:对于y=ax,由于其单调性与a的取值有关,故需分0<a<1和a>1两种情况讨论.
13.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)是否存在这样的实数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对一切x∈[0,2]恒成立,
a>0且a≠1,
∵a>0,∴g(x)=3-ax在[0,2]上为减函数,
从而g(2)=3-2a>0,∴a<,
∴a的取值范围为(0,1)∪.
(2)假设存在这样的实数a,由题设知f(1)=1,
即loga(3-a)=1,∴a=,
此时f(x)=log(3-x),
当x=2时,f(x)没有意义,故这样的实数不存在.
评析:这是一道探索性问题,注意函数、方程、不等式之间的相互转化,存在性问题的处理,一般是先假设存在,再结合已知条件进行转化求解,如推出矛盾,则不存在,反之,存在性成立.
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