数学1必修第二章 基本初等函数(1)基础训练A组及答案
高中数学必修一第二章基本初等函数单元测试题(含答案)

第二章综合测试题一、选择题1.有下列各式:①na n=a ;②若a ∈R ,则(a 2-a +1)0=1;③3x 4+y 3=x 43+y ;④3-5=6(-5)2.其中正确的个数是 ( ) A .0 B .1 C .2D .32.三个数log 215,20.1,20.2的大小关系是 ( )A .log 215<20.1<20.2B .log 215<20.2<20.1C .20.1<20.2<log 215D .20.1<log 215<20.23.(2016·山东理,2)设集合A ={y |y =2x ,x ∈R },B ={x |x 2-1<0},则A ∪B = ( ) A .(-1,1) B .(0,1) C .(-1,+∞)D .(0,+∞)4.已知2x =3y ,则xy = ( )A.lg2lg3B.lg3lg2 C .lg 23D .lg 325.函数f (x )=x ln|x |的图象大致是 ( )6.若函数f (x )=3x +3-x 与g (x )=3x -3-x 的定义域均为R ,则 ( ) A .f (x )与g (x )均为偶函数B .f (x )为奇函数,g (x )为偶函数C .f (x )与g (x )均为奇函数D .f (x )为偶函数,g (x )为奇函数 7.函数y =(m 2+2m -2)x 1m -1是幂函数,则m = ( )A .1B .-3C .-3或1D .28.下列各函数中,值域为(0,+∞)的是 ( ) A .y =2-x 2B .y =1-2xC .y =x 2+x +1D .y =31x +19.已知函数:①y =2x;②y =log 2x ;③y =x-1;④y =x 12;则下列函数图象(第一象限部分)从左到右依次与函数序号的对应顺序是 ( )A .②①③④B .②③①④C .④①③②D .④③①②10.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+log 2(2-x ) (x <1)2x -1 (x ≥1),则f (-2)+f (log 212)= ( )A .3B .6C .9D .1211.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(a -2)x ,x ≥2,(12)x -1,x <2满足对任意的实数x 1≠x 2都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0成立,则实数a 的取值范围为 ( )A .(-∞,2)B .(-∞,138]C .(-∞,2]D .[138,2)12.(2016·汉中高一检测)如果一个点是一个指数函数与一个对数函数的图象的公共点,那么称这个点为“好点”.在下面的五个点M (1,1),N (1,2),P (2,1),Q (2,2),G (2,12)中,可以是“好点”的个数为 ( )A .0个B .1个C .2个D .3个第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题 三、13.已知a 12=49(a >0),则log 23a =________. 14.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x ,x ≤0,则f (f (14))=________.15.若函数y =log 12(3x 2-ax +5)在[-1,+∞)上是减函数,则实数a 的取值范围是________.16.(2016·邵阳高一检测)如图,矩形ABCD 的三个顶点A ,B ,C 分别在函数y =log 22x ,y =x 12,y =(22)x的图象上,且矩形的边分别平行于两坐标轴.若点A 的纵坐标为2,则点D 的坐标为________.四、解答题17.(本小题满分10分)计算:10.25+(127)-13 +(lg3)2-lg9+1-lg 13+810.5log 35.18.(本小题满分12分)已知函数f (x )=(12)ax ,a 为常数,且函数的图象过点(-1,2).(1)求a 的值;(2)若g (x )=4-x -2,且g (x )=f (x ),求满足条件的x 的值.19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=log a (1+x ),g (x )=log a (1-x ),(a >0,a ≠1). (1)设a =2,函数f (x )的定义域为[3,63],求f (x )的最值; (2)求使f (x )-g (x )>0的x 的取值范围.20.(本小题满分12分)求使不等式(1a )x 2-8>a -2x 成立的x 的集合(其中a >0,且a ≠1).21.(本小题满分12分)(2016·雅安高一检测)已知函数f (x )=2x 的定义域是[0,3],设g (x )=f (2x )-f (x +2),(1)求g (x )的解析式及定义域; (2)求函数g (x )的最大值和最小值.22.(本小题满分12分)若函数f (x )满足f (log a x )=a a 2-1·(x -1x )(其中a >0且a ≠1).(1)求函数f (x )的解析式,并判断其奇偶性和单调性;(2)当x ∈(-∞,2)时,f (x )-4的值恒为负数,求a 的取值范围. 参考答案: 1.[答案] B[解析] ①na n=⎩⎪⎨⎪⎧|a |,n 为偶数,a ,n 为奇数(n >1,且n ∈N *),故①不正确.②a 2-a +1=(a -12)2+34>0,所以(a 2-a +1)0=1成立.③3x 4+y 3无法化简.④3-5<0,6(-5)2>0,故不相等.因此选B. 2.[答案] A[解析] ∵log 215<0,0<20.1<20.2,∴log 215<20.1<20.2,选A.3.[答案] C[解析] A ={y |y =2x ,x ∈R }={y |y >0}.B ={x |x 2-1<0}={x |-1<x <1},∴A ∪B ={x |x >0}∪{x |-1<x <1}={x |x >-1},故选C. 4.[答案] B[解析] 由2x =3y 得lg2x =lg3y ,∴x lg2=y lg3, ∴x y =lg3lg2. 5.[答案] A[解析] 由f (-x )=-x ln|-x |=-x ln|x |=-f (x )知,函数f (x )是奇函数,故排除C ,D ,又f (1e )=-1e<0,从而排除B ,故选A.6.[答案] D[解析] 因为f (-x )=3-x +3x =f (x ),g (-x )=3-x -3x =-g (x ),所以f (x )是偶函数,g (x )为奇函数,故选D.7.[答案] B[解析] 因为函数y =(m 2+2m -2)x 1m -1是幂函数,所以m 2+2m -2=1且m ≠1,解得m =-3.8.[答案] A [解析] A ,y =2-x 2=(22)x的值域为(0,+∞). B ,因为1-2x ≥0,所以2x ≤1,x ≤0, y =1-2x 的定义域是(-∞,0], 所以0<2x ≤1,所以0≤1-2x <1, 所以y =1-2x 的值域是[0,1).C ,y =x 2+x +1=(x +12)2+34的值域是[34,+∞),D ,因为1x +1∈(-∞,0)∪(0,+∞),所以y =31x +1的值域是(0,1)∪(1,+∞).9.[答案] D[解析] 根据幂函数、指数函数、对数函数的图象可知选D. 10.[答案] C[解析] f (-2)=1+log 2(2-(-2))=3,f (log 212)=2log 212-1=2log 26=6, ∴f (-2)+f (log 212)=9,故选C. 11.[答案] B[解析] 由题意知函数f (x )是R 上的减函数,于是有⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,(a -2)×2≤(12)2-1,由此解得a ≤138,即实数a 的取值范围是(-∞,138],选B.12.[答案] C[解析] 设指数函数为y =a x (a >0,a ≠1),显然不过点M 、P ,若设对数函数为y =log b x (b >0,b ≠1),显然不过N 点,选C. 13.[答案] 4[解析]∵a 12=49(a >0), ∴(a 12)2=[(23)2]2,即a =(23)4,∴log 23 a =log 23 (23)4=4.14.[答案] 19[解析] ∵14>0,∴f (14)=log 214=-2.则f (14)<0,∴f (f (14))=3-2=19.15.[答案] (-8,-6][解析] 令g (x )=3x 2-ax +5,其对称轴为直线x =a 6,依题意,有⎩⎪⎨⎪⎧a 6≤-1,g (-1)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≤-6,a >-8. ∴a ∈(-8,-6]. 16.[答案] (12,14)[解析] 由图象可知,点A (x A,2)在函数y =log 22x 的图象上,所以2=log 22x A ,x A =(22)2=12. 点B (x B,2)在函数y =x 12的图象上,所以2=x B 12,x B =4.点C (4,y C )在函数y =(22)x的图象上, 所以y C =(22)4=14. 又x D =x A =12,y D =y C =14,所以点D 的坐标为(12,14).17.[解析] 原式=10.5+(3-1)-13 +(lg3-1)2-lg3-1+(34)0.5log 35=2+3+(1-lg3)+lg3+32log 35 =6+3log 325=6+25=31.18.[解析] (1)由已知得(12)-a =2,解得a =1.(2)由(1)知f (x )=(12)x ,又g (x )=f (x ),则4-x -2=(12)x ,即(14)x -(12)x -2=0,即[(12)x ]2-(12)x -2=0,令(12)x =t ,则t 2-t -2=0,即(t -2)(t +1)=0, 又t >0,故t =2,即(12)x =2,解得x =-1.19.[解析] (1)当a =2时,f (x )=log 2(1+x ),在[3,63]上为增函数,因此当x =3时,f (x )最小值为2. 当x =63时f (x )最大值为6. (2)f (x )-g (x )>0即f (x )>g (x ) 当a >1时,log a (1+x )>log a (1-x ) 满足⎩⎪⎨⎪⎧ 1+x >1-x 1+x >01-x >0∴0<x <1当0<a <1时,log a (1+x )>log a (1-x ) 满足⎩⎪⎨⎪⎧1+x <1-x 1+x >01-x >0∴-1<x <0综上a >1时,解集为{x |0<x <1} 0<a <1时解集为{x |-1<x <0}. 20.[解析] ∵(1a )x 2-8=a 8-x 2,∴原不等式化为a 8-x 2>a-2x.当a >1时,函数y =a x 是增函数, ∴8-x 2>-2x ,解得-2<x <4; 当0<a <1时,函数y =a x 是减函数, ∴8-x 2<-2x ,解得x <-2或x >4. 故当a >1时,x 的集合是{x |-2<x <4}; 当0<a <1时,x 的集合是{x |x <-2或x >4}. 21.[解析] (1)∵f (x )=2x , ∴g (x )=f (2x )-f (x +2)=22x -2x +2.因为f (x )的定义域是[0,3],所以0≤2x ≤3,0≤x +2≤3,解得0≤x ≤1.于是g (x )的定义域为{x |0≤x ≤1}.(2)设g (x )=(2x )2-4×2x =(2x -2)2-4. ∵x ∈[0,1],∴2x ∈[1,2],∴当2x =2,即x =1时,g (x )取得最小值-4; 当2x =1,即x =0时,g (x )取得最大值-3. 22.[解析] (1)令log a x =t (t ∈R ),则x =a t , ∴f (t )=a a 2-1(a t -a -t ). ∴f (x )=a a 2-1(a x -a -x )(x ∈R ).∵f (-x )=a a 2-1(a -x -a x )=-a a 2-1(a x -a -x )=-f (x ),∴f (x )为奇函数.当a >1时,y =a x为增函数,y =-a -x为增函数,且a 2a 2-1>0,∴f (x )为增函数.当0<a <1时,y =a x为减函数,y =-a -x为减函数,且a 2a 2-1<0,∴f (x )为增函数. ∴f (x )在R 上为增函数.(2)∵f (x )是R 上的增函数,∴y =f (x )-4也是R 上的增函数. 由x <2,得f (x )<f (2),要使f (x )-4在(-∞,2)上恒为负数, 只需f (2)-4≤0,即aa 2-1(a 2-a -2)≤4. ∴a a 2-1(a 4-1a2)≤4, ∴a 2+1≤4a ,∴a 2-4a +1≤0, ∴2-3≤a ≤2+ 3.又a ≠1,∴a 的取值范围为[2-3,1)∪(1,2+3].。
高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)222对数函数及其性质第1课时对数函数的图象及性质限时规范训练新人教
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第1课时 对数函数的图象及性质【基础练习】1.给出下列函数:①y =log 23x 2;②y =log 3(x -1);③y =log (x +1)x ;④y =log πx .其中是对数函数的有( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个【答案】A【解析】①②不是对数函数,因为对数的真数不是只含有自变量x ;③不是对数函数,因为对数的底数不是常数;④是对数函数.2.在同一坐标系中,函数y =log 3x 与y =log 13 x 的图象之间的关系是( )A .关于y 轴对称B .关于x 轴对称C .关于原点对称D .关于直线y =x 对称【答案】B【解析】∵y =log 13 x =-log 3x ,∴函数y =log 3x 与y =log 13x 的图象关于x 轴对称.f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x,x ≤0,log 2x ,x >0,那么f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18的值为( )A .27B .127C .-27D .-127【答案】B【解析】f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18=log 218=log 22-3=-3,f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18=f (-3)=3-3=127.y =f (x )是函数y =a x (a >0,且a ≠1)的反函数,且f (2)=1,则f (x )=( )A .log 2xB .12xC .log 12xD .2x -2【答案】A【解析】函数y =a x(a >0且a ≠1)的反函数是f (x )=log a x ,又f (2)=1,即log a 2=1,所以af (x )=log 2x .f (x )的图象过点(8,-3),则f (22)=________.【答案】-32【解析】设f (x )=log a x (a >0且a ≠1),则-3=log a 8,∴a =12.∴f (x )=log 12x ,f (22)=log 12(22)=-log 2(22)=-32.y =|log 12x |的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,m ,值域为[0,1],则m 的取值范围为________.【答案】[1,2]【解析】作出y =|log 12x |的图象(如图),可知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=f (2)=1,由题意结合图象知1≤m ≤2.7.求下列函数的定义域. (1)f (x )=lg(x -2)+1x -3; (2)f (x )=log (x +1)(16-4x ).【解析】(1)要使函数有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧x -2>0,x -3≠0,解得x >2且x ≠3.故函数的定义域为(2,3)∪(3,+∞). (2)要使函数有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧16-4x >0,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x <0或0<x <4. 故函数的定义域为(-1,0)∪(0,4).f (x )=lg1+x 1-x ,x ∈(-1,1),若f (a )=12,求f (-a ). 【解析】方法一:∵f (-x )=lg 1-x 1+x =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x 1-x -1=-f (x ),∴f (-a )=-f (a )=-12.方法二∶f (a )=lg 1+a 1-a ,f (-a )=lg 1-a 1+a =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a 1-a -1=-lg 1+a 1-a =-12.【能力提升】9.若|log a 14|=log a 14且|log b a |=-log b a ,则a ,b 满足的关系式是( )A .a >1,b >1B .a >1,0<b <1C .b >1,0<a <1D .0<a <1,0<b <1【答案】C【解析】由|log a 14|=log a 14,知log a 14>0,∴0<a <1;由|log b a |=-log b a ,知log b a <0,∴b >1.故选C .f (x )=log a (x +b )的图象如图,其中a ,b 为常数,则函数g (x )=a x+b 的图象大致是( )【答案】D【解析】由函数f (x )=log a (x +b )的图象可知,函数f (x )=log a (x +b )在(-b ,+∞)上是减函数.所以0<a <1,0<bg (x )=a x+b 在R 上是减函数,故排除A ,B .由g (x )的值域为(b ,+∞).所以g (x )=a x+b 的图象应在直线y =b 的上方,故排除C .f (x )=log a x (a >0且a ≠1),若f (x 1x 2…x 2016)=8,则f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22 016)的值等于________.【答案】16【解析】∵f (x 21)+f (x 22)+f (x 23)+…+f (x 22 016)=log a x 21+log a x 22+log a x 23+…+log a x 22016=log a (x 1x 2x 3…x 2 016)2=2log a (x 1x 2x 3…x 2016)=2f (x 1x 2x 3…x 2 016),∴原式=2×8=16.f (x )=(log x )2-log x 2+5在x ∈[2,4]上的最值.【解析】设t =log x ,y =f (x ). 由x ∈[2,4],得t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,-12.又y =t 2-2t +5=(t -1)2+4在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,-12上单调递减,所以当t =-1,即x =4时,y 有最大值8;1 2,即x=2时,y有最小值254.当t=-。
人教版高中数学必修1数学第二章课后习题(共10页)Word版
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新课程标准数学必修1第二章课后习题解答第二章 基本初等函数(I ) 2.1指数函数 练习(P54)1. a 21=a ,a 43=43a ,a53-=531a,a32-=321a.2. (1)32x =x 32, (2)43)(b a +=(a +b )43, (3)32n)-(m =(m -n )32, (4)4n)-(m =(m -n )2,(5)56q p =p 3q 25,(6)mm 3=m213-=m 25.3. (1)(4936)23=[(76)2]23=(76)3=343216;(2)23×35.1×612=2×321×(23)31×(3×22)61=231311--×3613121++=2×3=6;(3)a 21a 41a 81-=a814121-+=a 85; (4)2x31-(21x 31-2x 32-)=x 3131+--4x 3221--=1-4x -1=1x4-. 练习(P58)1.如图图2-1-2-142.(1)要使函数有意义,需x -2≥0,即x ≥2,所以函数y =32-x 的定义域为{x |x ≥2};(2)要使函数有意义,需x ≠0,即函数y =(21)x 1的定义域是{x ∣x ≠0}.3.y =2x (x ∈N *)习题2.1 A 组(P59)1.(1)100;(2)-0.1;(3)4-π;(4)x -y .2解:(1)623b a ab=212162122123)(⨯⨯⨯b a a b =23232121--⨯b a =a 0b 0=1. (2)a aa2121=212121a a a⨯=2121a a ⨯=a 21.(3)415643)(mm m m m •••=4165413121mm m m m ••=4165413121+++mm=m 0=1.点评:遇到多重根号的式子,可以由里向外依次去掉根号,也可根据幂的运算性质来进行. 3.解:对于(1),可先按底数5,再按键,再按12,最后按,即可求得它的值.答案:1.710 0; 对于(2),先按底数8.31,再按键,再按12,最后按即可. 答案:2.881 0; 对于(3)这种无理指数幂,先按底数3,再按键,再按键,再按2,最后按即可.答案:4.728 8;对于(4)这种无理指数幂,可先按底数2,其次按键,再按π键,最后按即可.答案:8.825 0.4.解:(1)a 31a 43a127=a 1274331++=a 35; (2)a 32a 43÷a 65=a654332-+=a 127;(3)(x 31y43-)12=12431231⨯-⨯yx =x 4y -9;(4)4a 32b 31-÷(32-a 31-b 31-)=(32-×4)31313132+-+b a =-6ab 0=-6a ;(5))2516(462r t s -23-=)23(4)23(2)23(6)23(2)23(452-⨯-⨯-⨯--⨯-⨯rts=6393652----rt s =36964125s r r ;(6)(-2x 41y31-)(3x21-y 32)(-4x 41y 32)=[-2×3×(-4)]x 323231412141++-+-yx=24y ;(7)(2x 21+3y41-)(2x 21-3y41-)=(2x 21)2-(3y 41-)2=4x -9y 21-;(8)4x 41 (-3x 41y31-)÷(-6x21-y32-)=3231214141643+-++-⨯-y x =2xy 31. 点评:进行有理数指数幂的运算时,要严格按法则和运算顺序,同时注意运算结果的形式,但结果不能既有分数指数又有根式,也不能既有分母又有负指数.5.(1)要使函数有意义,需3-x ∈R ,即x ∈R ,所以函数y =23-x 的定义域为R . (2)要使函数有意义,需2x +1∈R ,即x ∈R ,所以函数y =32x +1的定义域为R .(3)要使函数有意义,需5x ∈R,即x ∈R,所以函数y =(21)5x的定义域为R . (4)要使函数有意义,需x ≠0,所以函数y =0.7x1的定义域为{x |x ≠0}.点评:求函数的定义域一是分式的分母不为零,二是偶次根号的被开方数大于零,0的0次幂没有意义.6.解:设经过x 年的产量为y ,一年内的产量是a (1+100p ),两年内产量是a (1+100p )2,…,x 年内的产量是a (1+100p )x ,则y =a (1+100p )x(x ∈N *,x ≤m ). 点评:根据实际问题,归纳是关键,注意x 的取值范围.7.(1)30.8与30.7的底数都是3,它们可以看成函数y =3x ,当x =0.8和0.7时的函数值;因为3>1,所以函数y =3x 在R 上是增函数.而0.7<0.8,所以30.7<30.8.(2)0.75-0.1与0.750.1的底数都是0.75,它们可以看成函数y =0.75x ,当x =-0.1和0.1时的函数值; 因为1>0.75,所以函数y =0.75x 在R 上是减函数.而-0.1<0.1,所以0.750.1<0.75-0.1.(3)1.012.7与1.013.5的底数都是1.01,它们可以看成函数y =1.01x ,当x =2.7和3.5时的函数值; 因为1.01>1,所以函数y =1.01x 在R 上是增函数.而2.7<3.5,所以1.012.7<1.013.5.(4)0.993.3与0.994.5的底数都是0.99,它们可以看成函数y =0.99x ,当x =3.3和4.5时的函数值; 因为0.99<1,所以函数y =0.99x 在R 上是减函数.而3.3<4.5,所以0.994.5<0.993.3.8.(1)2m ,2n 可以看成函数y =2x ,当x =m 和n 时的函数值;因为2>1,所以函数y =2x 在R 上是增函数.因为2m <2n ,所以m <n .(2)0.2m ,0.2n 可以看成函数y =0.2x ,当x =m 和n 时的函数值;因为0.2<1, 所以函数y =0.2x 在R 上是减函数.因为0.2m <0.2n ,所以m >n . (3)a m ,a n 可以看成函数y =a x ,当x =m 和n 时的函数值;因为0<a <1, 所以函数y =a x 在R 上是减函数.因为a m <a n ,所以m >n . (4)a m ,a n 可以看成函数y =a x ,当x =m 和n 时的函数值;因为a >1, 所以函数y =a x 在R 上是增函数.因为a m >a n ,所以m >n .点评:利用指数函数的单调性是解题的关键.9.(1)死亡生物组织内碳14的剩余量P 与时间t 的函数解析式为P=(21)57301.当时间经过九个“半衰期”后,死亡生物组织内的碳14的含量为P=(21)573057309⨯=(21)9≈0.002. 答:当时间经过九个“半衰期”后,死亡生物组织内的碳14的含量约为死亡前含量的2‰, 因此,还能用一般的放射性探测器测到碳14的存在.(2)设大约经过t 万年后,用一般的放射性探测器测不到碳14,那么(21)537010000t <0.001,解得t >5.7.答:大约经过6万年后,用一般的放射性探测器是测不到碳14的.B 组1. 当0<a <1时,a 2x -7>a 4x -12⇒x -7<4x -1⇒x >-3;当a >1时,a 2x -7>a 4x -1⇒2x -7>4x -1⇒x <-3. 综上,当0<a <1时,不等式的解集是{x |x >-3};当a >1时,不等式的解集是{x |x <-3}.2.分析:像这种条件求值,一般考虑整体的思想,同时观察指数的特点,要注重完全平方公式的运用. 解:(1)设y =x 21+x21-,那么y 2=(x 21+x21-)2=x +x -1+2.由于x +x -1=3,所以y =5.(2)设y =x 2+x -2,那么y =(x +x -1)2-2.由于x +x -1=3,所以y =7.(3)设y =x 2-x -2,那么y =(x +x -1)(x -x -1),而(x -x -1)2=x 2-2+x -2=5,所以y =±35. 点评:整体代入和平方差,完全平方公式的灵活运用是解题的突破口. 3.解:已知本金为a 元.1期后的本利和为y 1=a +a ×r =a (1+r ),2期后的本利和为y 2=a (1+r )+a (1+r )×r =a (1+r )2, 3期后的本利和为y 3=a (1+r )3, …x 期后的本利和为y =a (1+r )x .将a =1 000,r =0.022 5,x =5代入上式得y =a (1+r )x =1 000×(1+0.022 5)5=1 000×1.02255≈1118. 答:本利和y 随存期x 变化的函数关系式为y =a (1+r )x ,5期后的本利和约为1 118元. 4.解:(1)因为y 1=y 2,所以a 3x +1=a -2x .所以3x +1=-2x .所以x =51-. (2)因为y 1>y 2,所以a 3x +1>a -2x . 所以当a >1时,3x +1>-2x .所以x >51-. 当0<a <1时,3x +1<-2x .所以x <51-.2.2对数函数 练习(P64)1.(1)2log 83=; (2)2log 325=; (3)21log 12=-; (4)2711log 33=- 2.(1)239=; (2)35125=; (3)2124-=; (4)41381-=3.(1)设5log 25x =,则25255x ==,所以2x =;(2)设21log 16x =,则412216x -==,所以4x =-; (3)设lg1000x =,则310100010x==,所以3x =; (4)设lg 0.001x =,则3100.00110x-==,所以3x =-;4.(1)1; (2)0; (3)2; (4)2; (5)3; (6)5.练习(P68)1.(1)lg()lg lg lg xyz x y z =++;(2)222lg lg()lg lg lg lg lg 2lg lg xy xy z x y z x y z z =-=++=++;(3)33311lg()lg lg lg lg 3lg lg22xy x y z x y z =-=+-=+-;(4)2211lg()lg (lg lg )lg 2lg lg 22y z x y z x y z ==-+=--. 2.(1)223433333log (279)log 27log 9log 3log 3347⨯=+=+=+=;(2)22lg1002lg1002lg104lg104====;(3)5lg 0.00001lg105lg105-==-=-; (4)11ln 22e ==3. (1)22226log 6log 3log log 213-===; (2)lg5lg 2lg101+==; (3)555511log 3log log (3)log 1033+=⨯==;(4)13333351log 5log 15log log log 31153--====-.4.(1)1; (2)1; (3)54练习(P73)1.函数3log y x =及13log y x =的图象如右图所示.相同点:图象都在y 轴的右侧,都过点(1,0) 不同点:3log y x =的图象是上升的,13log y x =的图象是下降的关系:3log y x =和13log y x =的图象是关于x 轴对称的.2. (1)(,1)-∞; (2)(0,1)(1,)+∞; (3)1(,)3-∞; (4)[1,)+∞3. (1)1010log 6log 8< (2)0.50.5log 6log 4< (3)2233log 0.5log 0.6> (4) 1.5 1.5log 1.6log 1.4>习题2.2 A 组(P74) 1. (1)3log 1x =; (2)41log 6x =; (3)4log 2x =; (4)2log 0.5x = (5) lg 25x = (6)5log 6x =2. (1)527x = (2) 87x = (3) 43x = (4)173x=(5) 100.3x= (6) 3xe =3. (1)0; (2) 2; (3) 2-; (4)2; (5) 14-; (6) 2. 4. (1)lg6lg 2lg3a b =+=+; (2) 3lg 42lg 22log 4lg3lg3ab===; (3) 2lg122lg 2lg3lg3log 1222lg 2lg 2lg 2b a +===+=+; (4)3lg lg3lg 22b a =-=- 5. (1)x ab =; (2) mx n=; (3) 3n x m =; (4)b x =.6. 设x 年后我国的GDP 在1999年的GDP 的基础上翻两番,则(10.073)4x+=解得 1.073log 420x =≈. 答:设20年后我国的GDP 在1999年的GDP 的基础上翻两番.7. (1)(0,)+∞; (2) 3(,1]4.8. (1)m n <; (2) m n <; (3) m n >; (4)m n >. 9. 若火箭的最大速度12000v =,那么62000ln 112000ln(1)61402M M M M e mm m m ⎛⎫+=⇒+=⇒+=⇒≈ ⎪⎝⎭答:当燃料质量约为火箭质量的402倍时,火箭的最大速度可达12km/s.10. (1)当底数全大于1时,在1x =的右侧,底数越大的图象越在下方.所以,①对应函数lg y x =,②对应函数5log y x =,③对应函数2log y x =. (2)略. (3)与原函数关于x 轴对称. 11. (1)235lg 25lg 4lg92lg52lg 22lg3log 25log 4log 98lg 2lg3lg5lg 2lg3lg5⋅⋅=⨯⨯=⨯⨯= (2)lg lg lg log log log 1lg lg lg a b c b c a b c a a b c⋅⋅=⨯⨯= 12. (1)令2700O =,则312700log 2100v =,解得 1.5v =. 答:鲑鱼的游速为1.5米/秒. (2)令0v =,则31log 02100O=,解得100O =. 答:一条鱼静止时的耗氧量为100个单位.B 组1. 由3log 41x =得:143,43xx-==,于是11044333x x -+=+= 2. ①当1a >时,3log 14a<恒成立; ②当01a <<时,由3log 1log 4a a a <=,得34a <,所以304a <<.综上所述:实数a 的取值范围是3{04a a <<或1}a >3. (1)当1I = W/m 2时,112110lg 12010L -==;(2)当1210I -= W/m 2时,121121010lg 010L --==答:常人听觉的声强级范围为0120dB .4. (1)由10x +>,10x ->得11x -<<,∴函数()()f x g x +的定义域为(1,1)- (2)根据(1)知:函数()()f x g x +的定义域为(1,1)-∴ 函数()()f x g x +的定义域关于原点对称又∵ ()()log (1)log (1)()()a a f x g x x x f x g x -+-=-++=+ ∴()()f x g x +是(1,1)-上的偶函数.5. (1)2log y x =,0.3log y x =; (2)3xy =,0.1x y =.习题2.3 A 组(P79) 1.函数y =21x是幂函数. 2.解析:设幂函数的解析式为f (x )=x α,因为点(2,2)在图象上,所以2=2α.所以α=21,即幂函数的解析式为f (x )=x 21,x ≥0.3.(1)因为流量速率v 与管道半径r 的四次方成正比,所以v =k ·r 4; (2)把r =3,v =400代入v =k ·r 4中,得k =43400=81400,即v =81400r 4; (3)把r =5代入v =81400r 4,得v =81400×54≈3 086(cm 3/s ), 即r =5 cm 时,该气体的流量速率为3 086 cm 3/s .第二章 复习参考题A 组(P82)1.(1)11; (2)87; (3)10001; (4)259. 2.(1)原式=))(()()(212121212212122121b a b a b a b a -+++-=b a b b a a b b a a -++++-2121212122=ba b a -+)(2;(2)原式=))(()(1121----+-a a a a a a =aa a a 11+-=1122+-a a . 3.(1)因为lg 2=a ,lg 3=b ,log 125=12lg 5lg =32lg 210lg2•=3lg 2lg 22lg 1+-,所以log 125=ba a +-21. (2)因为2log 3a =,3log 7b =37147log 27log 56log 27⨯=⨯=2log 112log 377++=7log 2log 11)7log 2(log 33333÷++÷=b ab a ÷++÷111)1(3=13++ab ab . 4.(1)(-∞,21)∪(21,+∞);(2)[0,+∞).5.(32,1)∪(1,+∞);(2)(-∞,2);(3)(-∞,1)∪(1,+∞).6.(1)因为log 67>log 66=1,所以log 67>1.又因为log 76<log 77=1,所以log 76<1.所以log 67>log 76. (2)因为log 3π>log 33=1,所以log 3π>1.又因为log 20.8<0,所以log 3π>log 20.8.7.证明:(1)因为f (x )=3x ,所以f (x )·f (y )=3x ×3y =3x +y .又因为f (x +y )=3x +y ,所以f (x )·f (y )=f (x +y ). (2)因为f (x )=3x ,所以f (x )÷f (y )=3x ÷3y =3x -y . 又因为f (x -y )=3x -y ,所以f (x )÷f (y )=f (x -y ).8.证明:因为f (x )=lgxx+-11,a 、b ∈(-1,1), 所以f (a )+f (b )=lgbb a a +-++-11lg11=lg )1)(1()1)(1(b a b a ++--, f (ab b a ++1)=lg (ab b a ab ba +++++-1111)=lg b a ab b a ab +++--+11=lg )1)(1()1)(1(b a b a ++--. 所以f (a )+f (b )=f (abba ++1).9.(1)设保鲜时间y 关于储藏温度x 的函数解析式为y =k ·a x (a >0,且a ≠1).因为点(0,192)、(22,42)在函数图象上,所以022192,42,k a k a ⎧=⋅⎪⎨=⋅⎪⎩解得⎪⎩⎪⎨⎧≈==.93.0327,19222a k 所以y =192×0.93x ,即所求函数解析式为y =192×0.93x . (2)当x =30 ℃时,y ≈22(小时);当x =16 ℃时,y ≈60(小时),即温度在30 ℃和16 ℃的保鲜时间约为22小时和60小时. (3)图象如图:图2-210.解析:设所求幂函数的解析式为f (x )=x α,因为f (x )的图象过点(2,22), 所以22=2α,即221-=2α.所以α=21-.所以f (x )=x 21-(x >0).图略,f (x )为非奇非偶函数;同时它在(0,+∞)上是减函数.B 组1.A2.因为2a =5b =10,所以a =log 210,b =log 510,所以a 1+b 1=10log 12+10log 15=lg 2+lg 5=lg 10=1. 3.(1)f (x )=a 122+-x在x ∈(-∞,+∞)上是增函数.证明:任取x 1,x 2∈(-∞,+∞),且x 1<x 2.f (x 1)-f (x 2)=a 122+-x -a +1222+x =1222+x -1221+x =)12)(12()22(21221++-x x x x . 因为x 1,x 2∈(-∞,+∞), 所以.012.01212>+>+x x又因为x 1<x 2, 所以2122x x <即2122x x <<0.所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2).所以函数f (x )=a 122+-x在(-∞,+∞)上是增函数. (2)假设存在实数a 使f (x )为奇函数,则f (-x )+f (x )=0,即a 121+--x +a 122+-x =0⇒a =121+-x +121+x =122+x +121+x=1, 即存在实数a =1使f (x )=121+--x 为奇函数.4.证明:(1)因为f (x )=2x x e e --,g (x )=2xx e e -+,所以[g (x )]2-[f (x )]2=[g (x )+f (x )][g (x )-f (x )]=)22)(22(xx x x x x x x e e e e e e e e -----++++ =e x ·e -x =e x -x =e 0=1, 即原式得证.(2)因为f (x )=2x x e e --,g (x )=2xx e e -+,所以f (2x )=222x x e e -+,2f (x )·g (x )=2·2x x e e --·2x x e e -+=222xx e e --.所以f (2x )=2f (x )·g (x ).(3)因为f (x )=2x x e e --,g (x )=2xx e e -+,所以g (2x )=222x x e e -+,[g (x )]2+[f (x )]2=(2x x ee -+)2+(2xx e e --)2=4222222x x x x e e e e --+-+++=222xx e e -+.所以g (2x )=[f (x )]2+[g (x )]2.5.由题意可知,θ1=62,θ0=15,当t =1时,θ=52,于是52=15+(62-15)e -k ,解得k ≈0.24,那么θ=15+47e -0.24t . 所以,当θ=42时,t ≈2.3;当θ=32时,t ≈4.2.答:开始冷却2.3和4.2小时后,物体的温度分别为42 ℃和32 ℃.物体不会冷却到12 ℃.6.(1)由P=P 0e -k t 可知,当t =0时,P=P 0;当t =5时,P=(1-10%)P 0.于是有(1-10%)P 0=P 0e -5k ,解得k =51-ln 0.9,那么P=P 0e t )9.0ln 51(.所以,当t =10时,P=P 0e 9.01051n I ⨯⨯=P 0e ln 0.81=81%P 0.答:10小时后还剩81%的污染物. (2)当P=50%P 0时,有50%P 0=P 0et )9.0ln 51(,解得t =9.0ln 515.0ln ≈33.答:污染减少50%需要花大约33h . (3)其图象大致如下:图2-3。
高中数学 第二章 基本初等函数(Ⅰ)2.2.1.2 对数的运算课后提升训练 新人教A版必修1
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对数的运算(30分钟60分)一、选择题(每小题5分,共40分)1.(2017·大同高一检测)2log32-log3+log38的值为( )A. B.2 C.3 D.【解析】选B.原式=log322-log332+log39+log38=log34+log38- log332+2=log332-log332+2=2. 【补偿训练】(2017·杭州高一检测)2log510+log50.25= ( )A.0B.1C.2D.4【解析】选C.2log510+log50.25=log5100+log50.25=log525=2.2.下列各式中正确的个数是( )①log a(b2-c2)=2log a b-2log a c;②(log a3)2=2log a3;③=lg5.A.0B.1C.2D.3【解析】选A.由对数的运算性质和换底公式知,它们均不正确.3.(2017·黑龙江高一检测)已知lg2=a,lg3=b,则log36等于( )A. B. C. D.【解析】选B.log36===.4.若log5·log36·log6x=2,则x等于( )A.9B.C.25D.【解题指南】利用对数的换底公式将原式中的对数转化为常用对数,再计算.【解析】选D.由换底公式,得··=2,所以-=2.所以lgx=-2lg5=lg.所以x=.5.声强级L I(单位:dB)由公式L I=10lg给出,其中I为声音强度(单位:W/m2).交响音乐会坐在铜管乐前的声音强度约为 5.01×10-2W/m2,则其声强级为(其中lg5.01≈0.7) ( )A.99dBB.100dBC.107dBD.109dB【解析】选 C.当I=5.01×10-2时,其声强级为L I=10lg=10lg(5.01×1010)=10(lg5.01+10)≈107(dB).6.(2017·大连高一检测)若lna,lnb是方程3x2-6x+2=0的两个根,则的值等于( )A. B. C.4 D.【解析】选 A.由根与系数的关系,得lna+lnb=2,lna·lnb=,所以=(lna-lnb)2=(lna+lnb)2-4lna·lnb=22-4×=.7.(2017·北京高一检测)函数f(x)=log a x(a>0且a≠1),若f(x1x2…x n)=16,则f()+f()+…+f()的值等于( )A.2log216B.32C.16D.8【解析】选B.f(x)=log a x,f(x1x2…x n)=16,所以log a(x1x2…x n)=16,所以f()+f()+…+f()=log a+log a+…+log a=2(log a x1+log a x2+…+log a x n)=2log a(x1x2…x n)=32.8.(2017·武汉高一检测)已知2m=5n=10,则+= ( )A.0B.1C.2D.3【解析】选B.因为2m=5n=10,所以m=log210,n=log510,即=lg2,=lg5,故+=lg2+lg5=1.二、填空题(每小题5分,共10分)9.已知f(x)=lgx,若f(ab)=1,则f(a2)+f(b2)=________.【解析】因为f(ab)=1,所以lg(ab)=1,即lga+lgb=1,所以f(a2)+f(b2)=lga2+lgb2=2(lga+lgb)=2.答案:210.若lg3=a,lg5=b,那么lg=________.【解析】lg=lg4.5=lg=lg=(lg5+lg9-1)=(2a+b-1). 答案:三、解答题11.(10分)(2017·兰州高一检测)计算下列各式的值:(1)log535+2lo-log5-log514.(2)[(1-log63)2+log62·log618]÷log64.【解析】(1)原式=log535+log550-log514+2lo=log 5+lo2=log553-1=2.(2)原式=[(log66-log63)2+log62·log6(2×32)]÷log64=÷log622=[(log62)2+(log62)2+2log62·log63]÷2log62=log62+log63=log6(2×3)=1.【能力挑战题】已知2lg(x+y)=lg2x+lg2y,则log2=________.【解析】因为2lg(x+y)=lg2x+lg2y,所以lg(x+y)2=lg(4xy),所以(x+y)2=4xy,所以(x-y)2=0,所以x=y,所以=1,所以log2=log21=0. 答案:0。
高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)2.2.1.1对数练习(含解析)新人教A版必修1

课时21 对数对数的意义①若M =N ,则log a M =log a N ; ②若log a M =log a N ,则M =N ; ③若log a M 2=log a N 2,则M =N ; ④若M =N ,则log a M 2=log a N 2. A .①与② B .②与④ C .② D .①②③④ 答案 C解析 对于①,当M =N ≤0时,log a M 与log a N 无意义,因此①不正确;对于②,对数值相等,底数相同,因此,真数相等,所以②正确;对于③,有M 2=N 2,即|M |=|N |,但不一定有M =N ,③错误;对于④,当M =N =0时,log a M 2与log a N 2无意义,所以④错误,由以上可知,只有②正确.2.求下列各式中x 的取值范围: (1)lg (x -10); (2)log (x -1)(x +2); (3)log (x +1)(x -1)2.解 (1)由题意有x -10>0,即x >10,即为所求; (2)由题意有⎩⎪⎨⎪⎧ x +2>0,x -1>0且x -1≠1,即⎩⎪⎨⎪⎧x >-2,x >1且x ≠2,∴x >1且x ≠2;(3)由题意有⎩⎪⎨⎪⎧x -2>0,x +1>0且x +1≠1,解得x >-1且x ≠0,x ≠1.3答案507解析 因为m =log 37,所以3m =7,则3m +3-m =7+7-1=507.4.将下列指数式化成对数式,对数式化成指数式: (1)35=243;(2)2-5=132;(3)log 1381=-4;(4)log 2128=7.解 (1)log 3243=5;(2)log 2132=-5;(3)13-4=81;(4)27=128.对数性质的应用(1)log 8x =-23;(2)log x 27=34;(3)log 3(2x +2)=1.解 (1)由log 8x =-23,得x =8-23=(23)-23=23×⎝ ⎛⎭⎪⎫-23=2-2=14;(2)由log x 27=34,得x 34=27.∴x =2743=(33)43=34=81;(3)由log 3(2x +2)=1,得2x +2=3, 所以x =12.对数恒等式的应用(2)计算23+log23+35-log39.解(1)令t=10x,则x=lg t,∴f(t)=lg t,即f(x)=lg x,∴f(3)=lg 3;(2)23+log23+35-log39=23·2log23+353log39=23×3+359=24+27=51.一、选择题1.下列四个命题,其中正确的是( )①对数的真数是非负数;②若a>0且a≠1,则log a1=0;③若a>0且a≠1,则log a a=1;④若a>0且a≠1,则a log a2=2.A.①②③ B.②③④C.①③ D.①②③④答案 B解析①对数的真数为正数,①错误;②∵a0=1,∴log a1=0,②正确;③∵a1=a,∴log a a=1,③正确;④由对数恒等式a log a N=N,得a log a2=2,④正确.2.2x=3化为对数式是( )A.x=log32 B.x=log23C.2=log3x D.2=log x3答案 B解析由2x=3得x=log23,选B.3.化简:0.7log 0.78等于( ) A .2 2 B .8 C.18 D .2答案 B解析 由对数恒等式a log aN =N ,得0.7log 0.78=8.∴选B. 4.若log 2(log x 9)=1,则x =( ) A .3 B .±3 C.9 D .2 答案 A解析 ∵log 2(log x 9)=1,∴log x 9=2,即x 2=9, 又∵x >0,∴x =3.5.若log a 3=m ,log a 2=n ,则a m +2n的值是( )A .15B .75C .12D .18 答案 C解析 由log a 3=m ,得a m=3,由log a 2=n ,得a n=2, ∴am +2n=a m ·(a n )2=3×22=12.二、填空题6.已知log 2x =2,则x -12=________.答案 12解析 ∵log 2x =2,∴x =22=4, 4-12=⎝ ⎛⎭⎪⎫1412=12.7.若lg (ln x )=0,则x =________. 答案 e解析 ∵lg (ln x )=0,∴ln x =1,∴x =e.8.若集合{x ,xy ,lg xy }={0,|x |,y },则log 8(x 2+y 2)=________. 答案 13解析 ∵x ≠0,y ≠0,∴lg xy =0,∴xy =1, 则{x,1,0}={0,|x |,y },∴x =y =-1, log 8 (x 2+y 2)=log 82=log 8813=13.三、解答题9.(1)已知log 189=a ,log 1854=b ,求182a -b的值;(2)已知log x 27=31+log 32,求x 的值.解 (1)18a =9,18b=54,182a -b=a218b=9254=8154=32; (2)∵log x 27=31×3log 32=31×2=6, ∴x 6=27,∴x =2716=(33)16= 3.10.求下列各式中x 的值:(1)log 4(log 3x )=0;(2)lg (log 2x )=1; (3)log 2[log 12(log 2x )]=0.解 (1)∵log 4(log 3x )=0,∴log 3x =40=1, ∴x =31=3;(2)∵lg (log 2x )=1,∴log 2x =10,∴x =210=1024;(3)由log 2[log 12(log 2x )]=0,得log 12(log 2x )=1,log 2x =12,x = 2.。
基本初等函数练习题与答案
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5.
1
3x 3x 3x 3x 3, x 1 1 3x
6.
x
|
x
1
,y
|
y
0,
且y
1
2x
1
0,
x
1
;
y
1
8 2 x 1
0, 且y
1
2
2
7. 奇函数 f (x) x2 lg(x x2 1) x2 lg(x x2 1) f (x)
84 411
212 222
212 (1 210 )
3. 2 原式 log2 5 2 log2 51 log2 5 2 log2 5 2
4. 0 (x 2)2 ( y 1)2 0, x 2且y 1, logx ( yx ) log2 (12 ) 0
4.若函数
f
(x)
1
m ax 1
是奇函数,则 m
为__________。
5.求值:
2
27 3
2log2 3
log2
1 8
2 lg(
3
5
3
5 ) __________。
三、解答题
1.解方程:(1) log4 (3 x) log0.25 (3 x) log4 (1 x) log0.25 (2x 1)
log a
(1
1 a
)
②
log a
(1
a)
log a
(1
1 a
)
③ a1a
高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)2.2对数函数2.2.2对数函数及其性质(2)课后训练1新人教A版必

2.2.2 对数函数及其性质课后训练1.函数y =2+log 2x (x ≥1)的值域为( ).A .(2,+∞)B .(-∞,2)C .[2,+∞)D .[3,+∞)2.已知集合M ={x |x <3},N ={x |log 2x >1},则M ∩N 等于( ).A .B .{x |0<x <3}C .{x |1<x <3}D .{x |2<x <3}3.函数y 12log (43)x -( ).A .(0,1] B.3,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭ C.3,24⎛⎫ ⎪⎝⎭ D.3,14⎛⎤ ⎥⎝⎦ 4.若函数y =f (x )是函数y =a x (a >0,且a ≠1)的反函数,且f (2)=1,则f (x )=( ).A .log 2x B.12x C .12log x D .2x -2 5.小华同学作出的a =2,3,12时的对数函数y =log a x 的图象如图所示,则对应于C 1,C 2,C 3的a 的值分别为( ).A .2,3,12 B .3,2,12 C.12,2,3 D.12,3,2 6.不等式13log (5+x )<13log (1-x )的解集为______. 7.已知集合A ={x |log 2x ≤2},B =(-∞,a ),若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是(c ,+∞),其中c =________.8.已知定义域为R 的偶函数f (x )在[0,+∞)上是增函数,且f 12⎛⎫ ⎪⎝⎭=0,则不等式f (log 4x )<0的解集是______.9.已知函数f (x )=log a (x +1),g (x )=log a (4-2x )(a >0,且a ≠1).(1)求函数f (x )-g (x )的定义域;(2)求使函数f (x )-g (x )的值为正数的x 的取值范围.10.分贝是计量声音强度相对大小的单位.物理学家引入了声压级(spl)来描述声音的大小:把声压P 0=2×10-5帕作为参考声压,把所要测量的声压P 与参考声压P 0的比值取常用对数后乘以20得到的数值称为声压级.声压级是听力学中最重要的参数之一,单位是分贝(dB).分贝值在60以下为无害区,60~110为过渡区,110以上为有害区.(1)根据上述材料,列出分贝值y与声压P的函数关系式.(2)某地声压P=0.002帕,试问该地为以上所说的什么区?(3)2011年春节联欢晚会中,赵本山、王小利、小沈阳等表演小品《同桌的你》时,现场多次响起响亮的掌声,某观众用仪器测量到最响亮的一次音量达到了90分贝,试求此时中央电视台演播大厅的声压是多少?参考答案1. 答案:C ∵x ≥1,∴log 2x ≥0,∴y ≥2.2. 答案:D 由log 2x >1,得x >2,∴M N ={x |2<x <3}.3. 答案:D 由题意列不等式组12log (43)0,(1)430.(2)x x -≥⎧⎪⎨⎪->⎩ 对于①有12log (4x -3)≥12log 1,解得x ≤1;对于②有4x >3,解得x >34.所以34<x ≤1. 4. 答案:A 函数y =a x (a >0,且a ≠1)的反函数是f (x )=log a x ,又f (2)=1,即log a 2=1,所以a =2,故f (x )=log 2x .5. 答案:C 直线y =1与函数y =log a x 的图象交点的横坐标是底数a ,则由图象得对应C 1的a 的值为12,对应C 3的a 的值为3,对应C 2的a 的值为2. 6. 答案:{x |-2<x <1} 原不等式等价于50,10,51,x x x x +>⎧⎪->⎨⎪+>-⎩解得-2<x <1.7. 答案:4 由log 2x ≤2,得0<x ≤4,所以A =(0,4].又A B ,则a >4,所以c =4.8. 答案:122x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭由题意可知,f (log 4x )<012-<log 4x <12124log 4-<log 4x <1241log 42⇔<x <2. 9. 答案:解:(1)由题意可知,f (x )-g (x )=log a (x +1)-log a (4-2x ),要使函数f (x )-g (x )有意义,自变量x 的取值需满足10,420,x x +>⎧⎨->⎩解得-1<x <2. 故函数f (x )-g (x )的定义域是(-1,2).(2)令f (x )-g (x )>0,得f (x )>g (x ),即log a (x +1)>log a (4-2x ),当a >1时,可得x +1>4-2x ,解得x >1.由(1)知-1<x <2,∴1<x <2;当0<a <1时,可得x +1<4-2x ,解得x <1,由(1)知-1<x <2,∴-1<x <1.综上所述,当a >1时,x 的取值范围是(1,2);当0<a <1时,x 的取值范围是(-1,1).10. 答案:解:(1)由已知,得y =20lg 0p p .又P 0=2×10-5,则y =20lg 5210p -⨯. (2)当P =0.002时,y =20lg 50.002210-⨯=20lg 102=40(分贝). 由已知条件知40分贝小于60分贝,所以该地区为无害区.(3)由题意,得90=20lg0p p ,则0p p =104.5, 所以P =104.5P 0=104.5×2×10-5=2×10-0.5≈0.63(帕).。
人教版高中数学A版必修1课后习题及答案(全)
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高中数学必修1课后习题答案第一章 集合与函数概念1.1集合1.1.1集合的含义与表示练习(第5页)1.(1)中国∈A ,美国∉A ,印度∈A ,英国∉A ;中国和印度是属于亚洲的国家,美国在北美洲,英国在欧洲.(2)1-∉A 2{|}{0,1}A x x x ===.(3)3∉B 2{|60}{3,2}B x x x =+-==-.(4)8∈C ,9.1∉C 9.1N ∉.2.解:(1)因为方程290x -=的实数根为123,3x x =-=,所以由方程290x -=的所有实数根组成的集合为{3,3}-;(2)因为小于8的素数为2,3,5,7,所以由小于8的所有素数组成的集合为{2,3,5,7}; (3)由326y x y x =+⎧⎨=-+⎩,得14x y =⎧⎨=⎩,即一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点为(1,4),所以一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点组成的集合为{(1,4)};(4)由453x -<,得2x <,所以不等式453x -<的解集为{|2}x x <.1.1.2集合间的基本关系练习(第7页)1.解:按子集元素个数来分类,不取任何元素,得∅;取一个元素,得{},{},{}a b c ;取两个元素,得{,},{,},{,}a b a c b c ;取三个元素,得{,,}a b c ,即集合{,,}a b c 的所有子集为,{},{},{},{,},{,},{,},{,,}a b c a b a c b c a b c ∅.2.(1){,,}a a b c ∈ a 是集合{,,}a b c 中的一个元素;(2)20{|0}x x ∈= 2{|0}{0}x x ==;(3)2{|10}x R x ∅=∈+= 方程210x +=无实数根,2{|10}x R x ∈+==∅;(4){0,1}N (或{0,1}N ⊆) {0,1}是自然数集合N 的子集,也是真子集; (5){0}2{|}x x x = (或2{0}{|}x x x ⊆=) 2{|}{0,1}x x x ==;(6)2{2,1}{|320}x x x =-+= 方程2320x x -+=两根为121,2x x ==.3.解:(1)因为{|8}{1,2,4,8}B x x ==是的约数,所以A B ;(2)当2k z =时,36k z =;当21k z =+时,363k z =+,即B 是A 的真子集,B A ;(3)因为4与10的最小公倍数是20,所以A B =.1.1.3集合的基本运算练习(第11页)1.解:{3,5,6,8}{4,5,7,8}{5,8}A B ==,{3,5,6,8}{4,5,7,8}{3,4,5,6,7,8}A B ==.2.解:方程2450x x --=的两根为121,5x x =-=,方程210x -=的两根为121,1x x =-=,得{1,5},{1,1}A B =-=-,即{1},{1,1,5}A B A B =-=-.3.解:{|}AB x x =是等腰直角三角形, {|}AB x x =是等腰三角形或直角三角形. 4.解:显然{2,4,6}U B =,{1,3,6,7}U A =, 则(){2,4}U A B =,()(){6}U U A B =.1.1集合习题1.1 (第11页) A 组1.(1)237Q ∈ 237是有理数; (2)23N ∈ 239=是个自然数; (3)Q π∉π是个无理数,不是有理数; (42R 2是实数; (59Z 93=是个整数; (6)25)N ∈ 2(5)5=是个自然数.2.(1)5A ∈; (2)7A ∉; (3)10A -∈.当2k =时,315k -=;当3k =-时,3110k -=-;3.解:(1)大于1且小于6的整数为2,3,4,5,即{2,3,4,5}为所求;(2)方程(1)(2)0x x -+=的两个实根为122,1x x =-=,即{2,1}-为所求;(3)由不等式3213x -<-≤,得12x -<≤,且x Z ∈,即{0,1,2}为所求.4.解:(1)显然有20x ≥,得244x -≥-,即4y ≥-,得二次函数24y x =-的函数值组成的集合为{|4}y y ≥-; (2)显然有0x ≠,得反比例函数2y x =的自变量的值组成的集合为{|0}x x ≠; (3)由不等式342x x ≥-,得45x ≥,即不等式342x x ≥-的解集为4{|}5x x ≥. 5.(1)4B -∉; 3A -∉; {2}B ; B A ;2333x x x -<⇒>-,即{|3},{|2}A x x B x x =>-=≥;(2)1A ∈; {1}-A ; ∅A ; {1,1}-=A ; 2{|10}{1,1}A x x =-==-;(3){|}x x 是菱形{|}x x 是平行四边形;菱形一定是平行四边形,是特殊的平行四边形,但是平行四边形不一定是菱形;{|}x x 是等边三角形{|}x x 是等腰三角形. 等边三角形一定是等腰三角形,但是等腰三角形不一定是等边三角形.6.解:3782x x -≥-,即3x ≥,得{|24},{|3}A x x B x x =≤<=≥, 则{|2}A B x x =≥,{|34}A B x x =≤<.7.解:{|9}{1,2,3,4,5,6,7,8}A x x ==是小于的正整数,则{1,2,3}AB =,{3,4,5,6}AC =, 而{1,2,3,4,5,6}BC =,{3}B C =, 则(){1,2,3,4,5,6}A B C =,(){1,2,3,4,5,6,7,8}A B C =.8.解:用集合的语言说明这项规定:每个参加上述的同学最多只能参加两项,即为()A B C =∅.(1){|}A B x x =是参加一百米跑或参加二百米跑的同学; (2){|}A C x x =是既参加一百米跑又参加四百米跑的同学.9.解:同时满足菱形和矩形特征的是正方形,即{|}BC x x =是正方形, 平行四边形按照邻边是否相等可以分为两类,而邻边相等的平行四边形就是菱形, 即{|}A B x x =是邻边不相等的平行四边形, {|}S A x x =是梯形.10.解:{|210}AB x x =<<,{|37}A B x x =≤<, {|3,7}R A x x x =<≥或,{|2,10}R B x x x =≤≥或,得(){|2,10}R A B x x x =≤≥或, (){|3,7}R A B x x x =<≥或,(){|23,710}R A B x x x =<<≤<或, (){|2,3710}R A B x x x x =≤≤<≥或或.B 组1.4 集合B 满足A B A =,则B A ⊆,即集合B 是集合A 的子集,得4个子集.2.解:集合21(,)|45x y D x y x y ⎧-=⎫⎧=⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭表示两条直线21,45x y x y -=+=的交点的集合, 即21(,)|{(1,1)}45x y D x y x y ⎧-=⎫⎧==⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭,点(1,1)D 显然在直线y x =上,得D C .3.解:显然有集合{|(4)(1)0}{1,4}B x x x =--==,当3a =时,集合{3}A =,则{1,3,4},AB A B ==∅; 当1a =时,集合{1,3}A =,则{1,3,4},{1}AB A B ==; 当4a =时,集合{3,4}A =,则{1,3,4},{4}A B A B ==;当1a ≠,且3a ≠,且4a ≠时,集合{3,}A a =,则{1,3,4,},A B a A B ==∅.4.解:显然{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}U =,由U AB =, 得U B A ⊆,即()U U A B B =,而(){1,3,5,7}U A B =, 得{1,3,5,7}U B =,而()U U B B =,即{0,2,4,6,8.9,10}B =.第一章 集合与函数概念1.2函数及其表示1.2.1函数的概念练习(第19页)1.解:(1)要使原式有意义,则470x +≠,即74x ≠-, 得该函数的定义域为7{|}4x x ≠-; (2)要使原式有意义,则1030x x -≥⎧⎨+≥⎩,即31x -≤≤,得该函数的定义域为{|31}x x -≤≤. 2.解:(1)由2()32f x x x =+,得2(2)322218f =⨯+⨯=,同理得2(2)3(2)2(2)8f -=⨯-+⨯-=,则(2)(2)18826f f +-=+=,即(2)18,(2)8,(2)(2)26f f f f =-=+-=;(2)由2()32f x x x =+,得22()3232f a a a a a =⨯+⨯=+,同理得22()3()2()32f a a a a a -=⨯-+⨯-=-,则222()()(32)(32)6f a f a a a a a a +-=++-=,即222()32,()32,()()6f a a a f a a a f a f a a =+-=-+-=.3.解:(1)不相等,因为定义域不同,时间0t >;(2)不相等,因为定义域不同,0()(0)g x x x =≠.1.2.2函数的表示法练习(第23页) 1.解:显然矩形的另一边长为2250x cm -,222502500y x x x x =-=-,且050x <<,即22500(050)y x x x =-<<.2.解:图象(A )对应事件(2),在途中遇到一次交通堵塞表示离开家的距离不发生变化; 图象(B )对应事件(3),刚刚开始缓缓行进,后来为了赶时间开始加速; 图象(D )对应事件(1),返回家里的时刻,离开家的距离又为零;图象(C )我出发后,以为要迟到,赶时间开始加速,后来心情轻松,缓缓行进.2,2|2|2,2x x y x x x -≥⎧=-=⎨-+<⎩,图象如下所示. 3.解:4.解:因为3sin 602=,所以与A 中元素60相对应的B 中的元素是32; 因为2sin 452=,所以与B 中的元素22相对应的A 中元素是45. 1.2函数及其表示习题1.2(第23页) 1.解:(1)要使原式有意义,则40x -≠,即4x ≠,得该函数的定义域为{|4}x x ≠;(2)x R ∈,2()f x x =都有意义,即该函数的定义域为R ;(3)要使原式有意义,则2320x x -+≠,即1x ≠且2x ≠,得该函数的定义域为{|12}x x x ≠≠且;(4)要使原式有意义,则4010x x -≥⎧⎨-≠⎩,即4x ≤且1x ≠, 得该函数的定义域为{|41}x x x ≤≠且.2.解:(1)()1f x x =-的定义域为R ,而2()1x g x x=-的定义域为{|0}x x ≠, 即两函数的定义域不同,得函数()f x 与()g x 不相等;(2)2()f x x =的定义域为R ,而4()()g x x =的定义域为{|0}x x ≥,即两函数的定义域不同,得函数()f x 与()g x 不相等;(3)对于任何实数,都有362x x =,即这两函数的定义域相同,切对应法则相同,得函数()f x 与()g x 相等.3.解:(1)定义域是(,)-∞+∞,值域是(,)-∞+∞;(2)定义域是(,0)(0,)-∞+∞,值域是(,0)(0,)-∞+∞;(3)定义域是(,)-∞+∞,值域是(,)-∞+∞;(4)定义域是(,)-∞+∞,值域是[2,)-+∞.4.解:因为2()352f x x x =-+,所以2(2)3(2)5(2)2852f -=⨯--⨯-+=+,即(2)852f -=+;同理,22()3()5()2352f a a a a a -=⨯--⨯-+=++,即2()352f a a a -=++;22(3)3(3)5(3)231314f a a a a a +=⨯+-⨯++=++,即2(3)31314f a a a +=++;22()(3)352(3)3516f a f a a f a a +=-++=-+,即2()(3)3516f a f a a +=-+. 5.解:(1)当3x =时,325(3)14363f +==-≠-, 即点(3,14)不在()f x 的图象上;(2)当4x =时,42(4)346f +==--, 即当4x =时,求()f x 的值为3-;(3)2()26x f x x +==-,得22(6)x x +=-, 即14x =.6.解:由(1)0,(3)0f f ==,得1,3是方程20x bx c ++=的两个实数根,即13,13b c +=-⨯=,得4,3b c =-=,即2()43f x x x =-+,得2(1)(1)4(1)38f -=--⨯-+=,即(1)f -的值为8.7.图象如下:8.解:由矩形的面积为10,即10xy =,得10(0)y x x=>,10(0)x y y =>,由对角线为d,即d =(0)d x =>, 由周长为l ,即22l x y =+,得202(0)l x x x =+>, 另外2()l x y =+,而22210,xy d x y ==+,得0)l d ===>,即(0)l d =>.9.解:依题意,有2()2dx vt π=,即24v x t dπ=, 显然0x h ≤≤,即240v t h dπ≤≤,得204h d t v π≤≤, 得函数的定义域为2[0,]4h d vπ和值域为[0,]h . 10.解:从A 到B 的映射共有8个.分别是()0()0()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()0()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()0()1()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()0()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()0()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()1()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩.B组1.解:(1)函数()r f p =的定义域是[5,0][2,6)-;(2)函数()r f p =的值域是[0,)+∞;(3)当5r >,或02r ≤<时,只有唯一的p 值与之对应.2.解:图象如下,(1)点(,0)x 和点(5,)y 不能在图象上;(2)省略.3.解:3, 2.522,211,10()[]0,011,122,233,3x x x f x x x x x x --<<-⎧⎪--≤<-⎪⎪--≤<⎪==≤<⎨⎪≤<⎪≤<⎪⎪=⎩图象如下4.解:(1)驾驶小船的路程为222x +,步行的路程为12x -,得2221235x xt +-=+,(012)x ≤≤, 即241235x xt +-=+,(012)x ≤≤. (2)当4x =时,2441242583()3535t h +-=+=+≈.第一章 集合与函数概念1.3函数的基本性质1.3.1单调性与最大(小)值练习(第32页)1.答:在一定的范围内,生产效率随着工人数量的增加而提高,当工人数量达到某个数量时,生产效率达到最大值,而超过这个数量时,生产效率随着工人数量的增加而降低.由此可见,并非是工人越多,生产效率就越高.2.解:图象如下[8,12]是递增区间,[12,13]是递减区间,[13,18]是递增区间,[18,20]是递减区间. 3.解:该函数在[1,0]-上是减函数,在[0,2]上是增函数,在[2,4]上是减函数,在[4,5]上是增函数. 4.证明:设12,x x R ∈,且12x x <,因为121221()()2()2()0f x f x x x x x -=--=->, 即12()()f x f x >,所以函数()21f x x =-+在R 上是减函数. 5.最小值.1.3.2单调性与最大(小)值练习(第36页)1.解:(1)对于函数42()23f x x x =+,其定义域为(,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有4242()2()3()23()f x x x x x f x -=-+-=+=, 所以函数42()23f x x x =+为偶函数;(2)对于函数3()2f x x x =-,其定义域为(,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有33()()2()(2)()f x x x x x f x -=---=--=-, 所以函数3()2f x x x =-为奇函数;(3)对于函数21()x f x x+=,其定义域为(,0)(0,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有22()11()()x x f x f x x x -++-==-=--, 所以函数21()x f x x+=为奇函数;(4)对于函数2()1f x x =+,其定义域为(,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有22()()11()f x x x f x -=-+=+=, 所以函数2()1f x x =+为偶函数.2.解:()f x 是偶函数,其图象是关于y 轴对称的; ()g x 是奇函数,其图象是关于原点对称的.习题1.3A 组1.解:(1)函数在5(,)2-∞上递减;函数在5[,)2+∞上递增; (2)函数在(,0)-∞上递增;函数在[0,)+∞上递减.2.证明:(1)设120x x <<,而2212121212()()()()f x f x x x x x x x -=-=+-,由12120,0x x x x +<-<,得12()()0f x f x ->,即12()()f x f x >,所以函数2()1f x x =+在(,0)-∞上是减函数;(2)设120x x <<,而1212211211()()x x f x f x x x x x --=-=, 由12120,0x x x x >-<,得12()()0f x f x -<,即12()()f x f x <,所以函数1()1f x x=-在(,0)-∞上是增函数. 3.解:当0m >时,一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是增函数; 当0m <时,一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是减函数, 令()f x mx b =+,设12x x <, 而1212()()()f x f x m x x -=-,当0m >时,12()0m x x -<,即12()()f x f x <, 得一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是增函数;当0m <时,12()0m x x ->,即12()()f x f x >,得一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是减函数. 4.解:自服药那一刻起,心率关于时间的一个可能的图象为5.解:对于函数21622100050x y x =-+-, 当162405012()50x =-=⨯-时,max 307050y =(元), 即每辆车的月租金为4050元时,租赁公司最大月收益为307050元. 6.解:当0x <时,0x ->,而当0x ≥时,()(1)f x x x =+,即()(1)f x x x -=--,而由已知函数是奇函数,得()()f x f x -=-,得()(1)f x x x -=--,即()(1)f x x x =-, 所以函数的解析式为(1),0()(1),0x x x f x x x x +≥⎧=⎨-<⎩.B 组1.解:(1)二次函数2()2f x x x =-的对称轴为1x =,则函数()f x 的单调区间为(,1),[1,)-∞+∞,且函数()f x 在(,1)-∞上为减函数,在[1,)+∞上为增函数, 函数()g x 的单调区间为[2,4], 且函数()g x 在[2,4]上为增函数; (2)当1x =时,min ()1f x =-, 因为函数()g x 在[2,4]上为增函数,所以2min ()(2)2220g x g ==-⨯=.2.解:由矩形的宽为x m ,得矩形的长为3032xm -,设矩形的面积为S , 则23033(10)22x x x S x --==-,当5x =时,2max 37.5S m =,即宽5x =m 才能使建造的每间熊猫居室面积最大,且每间熊猫居室的最大面积是237.5m . 3.判断()f x 在(,0)-∞上是增函数,证明如下: 设120x x <<,则120x x ->->,因为函数()f x 在(0,)+∞上是减函数,得12()()f x f x -<-, 又因为函数()f x 是偶函数,得12()()f x f x <, 所以()f x 在(,0)-∞上是增函数.复习参考题A 组1.解:(1)方程29x =的解为123,3x x =-=,即集合{3,3}A =-; (2)12x ≤≤,且x N ∈,则1,2x =,即集合{1,2}B =;(3)方程2320x x -+=的解为121,2x x ==,即集合{1,2}C =. 2.解:(1)由PA PB =,得点P 到线段AB 的两个端点的距离相等, 即{|}P PA PB =表示的点组成线段AB 的垂直平分线;(2){|3}P PO cm =表示的点组成以定点O 为圆心,半径为3cm 的圆. 3.解:集合{|}P PA PB =表示的点组成线段AB 的垂直平分线, 集合{|}P PA PC =表示的点组成线段AC 的垂直平分线,得{|}{|}P PA PB P PA PC ==的点是线段AB 的垂直平分线与线段AC 的 垂直平分线的交点,即ABC ∆的外心.4.解:显然集合{1,1}A =-,对于集合{|1}B x ax ==, 当0a =时,集合B =∅,满足B A ⊆,即0a =; 当0a ≠时,集合1{}B a =,而B A ⊆,则11a =-,或11a=, 得1a =-,或1a =, 综上得:实数a 的值为1,0-,或1. 5.解:集合20(,)|{(0,0)}30x y AB x y x y ⎧-=⎫⎧==⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭,即{(0,0)}A B =;集合20(,)|23x y A C x y x y ⎧-=⎫⎧==∅⎨⎨⎬-=⎩⎩⎭,即A C =∅;集合3039(,)|{(,)}2355x y BC x y x y ⎧+=⎫⎧==-⎨⎨⎬-=⎩⎩⎭; 则39()(){(0,0),(,)}55AB BC =-.6.解:(1)要使原式有意义,则2050x x -≥⎧⎨+≥⎩,即2x ≥,得函数的定义域为[2,)+∞; (2)要使原式有意义,则40||50x x -≥⎧⎨-≠⎩,即4x ≥,且5x ≠,得函数的定义域为[4,5)(5,)+∞.7.解:(1)因为1()1x f x x -=+, 所以1()1a f a a -=+,得12()1111a f a a a -+=+=++, 即2()11f a a +=+;(2)因为1()1xf x x-=+,所以1(1)(1)112a af a a a -++==-+++, 即(1)2af a a +=-+.8.证明:(1)因为221()1x f x x +=-,所以22221()1()()1()1x x f x f x x x+-+-===---, 即()()f x f x -=;(2)因为221()1x f x x +=-,所以222211()11()()111()x x f f x x x x++===---, 即1()()f f x x=-.9.解:该二次函数的对称轴为8k x =, 函数2()48f x x kx =--在[5,20]上具有单调性,则208k ≥,或58k≤,得160k ≥,或40k ≤, 即实数k 的取值范围为160k ≥,或40k ≤.10.解:(1)令2()f x x -=,而22()()()f x x x f x ---=-==,即函数2y x -=是偶函数;(2)函数2y x -=的图象关于y 轴对称; (3)函数2y x -=在(0,)+∞上是减函数; (4)函数2y x -=在(,0)-∞上是增函数.B 组1.解:设同时参加田径和球类比赛的有x 人,则158143328x ++---=,得3x =,只参加游泳一项比赛的有15339--=(人),即同时参加田径和球类比赛的有3人,只参加游泳一项比赛的有9人. 2.解:因为集合A ≠∅,且20x ≥,所以0a ≥. 3.解:由(){1,3}UA B =,得{2,4,5,6,7,8,9}A B =,集合AB 里除去()U A B ,得集合B ,所以集合{5,6,7,8,9}B =.4.解:当0x ≥时,()(4)f x x x =+,得(1)1(14)5f =⨯+=; 当0x <时,()(4)f x x x =-,得(3)3(34)21f -=-⨯--=;(1)(5),1(1)(1)(3),1a a a f a a a a ++≥-⎧+=⎨+-<-⎩.5.证明:(1)因为()f x ax b =+,得121212()()222x x x x af a b x x b ++=+=++,121212()()()222f x f x ax b ax b ax x b ++++==++, 所以1212()()()22x x f x f x f ++=; (2)因为2()g x x ax b =++,得22121212121()(2)()242x x x x g x x x x a b ++=++++, 22121122()()1[()()]22g x g x x ax b x ax b +=+++++2212121()()22x x x x a b +=+++,因为2222212121212111(2)()()0424x x x x x x x x ++-+=--≤,即222212121211(2)()42x x x x x x ++≤+, 所以1212()()()22x x g x g x g ++≤. 6.解:(1)函数()f x 在[,]b a --上也是减函数,证明如下:设12b x x a -<<<-,则21a x x b <-<-<,因为函数()f x 在[,]a b 上是减函数,则21()()f x f x ->-,又因为函数()f x 是奇函数,则21()()f x f x ->-,即12()()f x f x >, 所以函数()f x 在[,]b a --上也是减函数;(2)函数()g x 在[,]b a --上是减函数,证明如下: 设12b x x a -<<<-,则21a x x b <-<-<,因为函数()g x 在[,]a b 上是增函数,则21()()g x g x -<-, 又因为函数()g x 是偶函数,则21()()g x g x <,即12()()g x g x >, 所以函数()g x 在[,]b a --上是减函数.7.解:设某人的全月工资、薪金所得为x 元,应纳此项税款为y 元,则0,02000(2000)5%,2000250025(2500)10%,25004000175(4000)15%,40005000x x x y x x x x ≤≤⎧⎪-⨯<≤⎪=⎨+-⨯<≤⎪⎪+-⨯<≤⎩由该人一月份应交纳此项税款为26.78元,得25004000x <≤, 25(2500)10%26.78x +-⨯=,得2517.8x =, 所以该人当月的工资、薪金所得是2517.8元.新课程标准数学必修1第二章课后习题解答第二章 基本初等函数(I ) 2.1指数函数 练习(P54)1. a 21=a ,a 43=43a ,a53-=531a,a32-=321a.2. (1)32x =x 32, (2)43)(b a +=(a +b )43, (3)32n)-(m =(m -n )32, (4)4n)-(m =(m -n )2,(5)56q p =p 3q 25,(6)mm 3=m213-=m 25.3. (1)(4936)23=[(76)2]23=(76)3=343216;(2)23×35.1×612=2×321×(23)31×(3×22)61=231311--×3613121++=2×3=6;(3)a 21a 41a 81-=a814121-+=a 85; (4)2x 31-(21x 31-2x 32-)=x 3131+--4x 3221--=1-4x -1=1x4-.练习(P58)1.如图图2-1-2-142.(1)要使函数有意义,需x -2≥0,即x ≥2,所以函数y =32-x 的定义域为{x |x ≥2};(2)要使函数有意义,需x ≠0,即函数y =(21)x 1的定义域是{x ∣x ≠0}.3.y =2x (x ∈N *)习题2.1 A 组(P59)1.(1)100;(2)-0.1;(3)4-π;(4)x -y .2解:(1)623b a ab=212162122123)(⨯⨯⨯b a a b =23232121--⨯b a =a 0b 0=1. (2)a aa2121=212121a a a⨯=2121a a ⨯=a 21.(3)415643)(mm m m m •••=4165413121mm m m m ••=4165413121+++mm=m 0=1.点评:遇到多重根号的式子,可以由里向外依次去掉根号,也可根据幂的运算性质来进行.3.解:对于(1),可先按底数5,再按键,再按12,最后按,即可求得它的值.答案:1.710 0; 对于(2),先按底数8.31,再按键,再按12,最后按即可. 答案:2.881 0; 对于(3)这种无理指数幂,先按底数3,再按键,再按键,再按2,最后按即可.答案:4.728 8;对于(4)这种无理指数幂,可先按底数2,其次按键,再按π键,最后按即可.答案:8.825 0.4.解:(1)a 31a 43a127=a 1274331++=a 35; (2)a 32a 43÷a 65=a654332-+=a 127;(3)(x 31y43-)12=12431231⨯-⨯yx =x 4y -9;(4)4a 32b 31-÷(32-a 31-b 31-)=(32-×4)31313132+-+b a =-6ab 0=-6a ;(5))2516(462rt s -23-=)23(4)23(2)23(6)23(2)23(452-⨯-⨯-⨯--⨯-⨯rts=6393652----rt s =36964125s r r ; (6)(-2x 41y31-)(3x21-y 32)(-4x 41y 32)=[-2×3×(-4)]x 323231412141++-+-yx=24y ;(7)(2x 21+3y41-)(2x 21-3y41-)=(2x 21)2-(3y 41-)2=4x -9y 21-;(8)4x 41 (-3x 41y31-)÷(-6x21-y32-)=3231214141643+-++-⨯-y x =2xy 31. 点评:进行有理数指数幂的运算时,要严格按法则和运算顺序,同时注意运算结果的形式,但结果不能既有分数指数又有根式,也不能既有分母又有负指数.5.(1)要使函数有意义,需3-x ∈R ,即x ∈R ,所以函数y =23-x 的定义域为R . (2)要使函数有意义,需2x +1∈R ,即x ∈R ,所以函数y =32x +1的定义域为R . (3)要使函数有意义,需5x ∈R,即x ∈R,所以函数y =(21)5x的定义域为R . (4)要使函数有意义,需x ≠0,所以函数y =0.7x1的定义域为{x |x ≠0}.点评:求函数的定义域一是分式的分母不为零,二是偶次根号的被开方数大于零,0的0次幂没有意义.6.解:设经过x 年的产量为y ,一年内的产量是a (1+100p ),两年内产量是a (1+100p )2,…,x 年内的产量是a (1+100p )x ,则y =a (1+100p )x(x ∈N *,x ≤m ). 点评:根据实际问题,归纳是关键,注意x 的取值范围.7.(1)30.8与30.7的底数都是3,它们可以看成函数y =3x ,当x =0.8和0.7时的函数值;因为3>1,所以函数y =3x 在R 上是增函数.而0.7<0.8,所以30.7<30.8.(2)0.75-0.1与0.750.1的底数都是0.75,它们可以看成函数y =0.75x ,当x =-0.1和0.1时的函数值; 因为1>0.75,所以函数y =0.75x 在R 上是减函数.而-0.1<0.1,所以0.750.1<0.75-0.1.(3)1.012.7与1.013.5的底数都是1.01,它们可以看成函数y =1.01x ,当x =2.7和3.5时的函数值; 因为1.01>1,所以函数y =1.01x 在R 上是增函数.而2.7<3.5,所以1.012.7<1.013.5. (4)0.993.3与0.994.5的底数都是0.99,它们可以看成函数y =0.99x ,当x =3.3和4.5时的函数值; 因为0.99<1,所以函数y =0.99x 在R 上是减函数.而3.3<4.5,所以0.994.5<0.993.3.8.(1)2m ,2n 可以看成函数y =2x ,当x =m 和n 时的函数值;因为2>1,所以函数y =2x 在R 上是增函数.因为2m <2n ,所以m <n . (2)0.2m ,0.2n 可以看成函数y =0.2x ,当x =m 和n 时的函数值;因为0.2<1, 所以函数y =0.2x 在R 上是减函数.因为0.2m <0.2n ,所以m >n . (3)a m ,a n 可以看成函数y =a x ,当x =m 和n 时的函数值;因为0<a <1, 所以函数y =a x 在R 上是减函数.因为a m <a n ,所以m >n . (4)a m ,a n 可以看成函数y =a x ,当x =m 和n 时的函数值;因为a >1, 所以函数y =a x 在R 上是增函数.因为a m >a n ,所以m >n . 点评:利用指数函数的单调性是解题的关键.9.(1)死亡生物组织内碳14的剩余量P 与时间t 的函数解析式为P=(21)57301.当时间经过九个“半衰期”后,死亡生物组织内的碳14的含量为P=(21)573057309⨯=(21)9≈0.002. 答:当时间经过九个“半衰期”后,死亡生物组织内的碳14的含量约为死亡前含量的2‰, 因此,还能用一般的放射性探测器测到碳14的存在.(2)设大约经过t 万年后,用一般的放射性探测器测不到碳14,那么(21)537010000t <0.001,解得t >5.7.答:大约经过6万年后,用一般的放射性探测器是测不到碳14的. B 组1. 当0<a <1时,a 2x -7>a 4x -12⇒x -7<4x -1⇒x >-3;当a >1时,a 2x -7>a 4x -1⇒2x -7>4x -1⇒x <-3. 综上,当0<a <1时,不等式的解集是{x |x >-3};当a >1时,不等式的解集是{x |x <-3}.2.分析:像这种条件求值,一般考虑整体的思想,同时观察指数的特点,要注重完全平方公式的运用. 解:(1)设y =x 21+x21-,那么y 2=(x 21+x21-)2=x +x -1+2.由于x +x -1=3,所以y =5.(2)设y =x 2+x -2,那么y =(x +x -1)2-2.由于x +x -1=3,所以y =7.(3)设y =x 2-x -2,那么y =(x +x -1)(x -x -1),而(x -x -1)2=x 2-2+x -2=5,所以y =±35. 点评:整体代入和平方差,完全平方公式的灵活运用是解题的突破口. 3.解:已知本金为a 元.1期后的本利和为y 1=a +a ×r =a (1+r ), 2期后的本利和为y 2=a (1+r )+a (1+r )×r =a (1+r )2, 3期后的本利和为y 3=a (1+r )3, …x 期后的本利和为y =a (1+r )x .将a =1 000,r =0.022 5,x =5代入上式得y =a (1+r )x =1 000×(1+0.022 5)5=1 000×1.02255≈1118. 答:本利和y 随存期x 变化的函数关系式为y =a (1+r )x ,5期后的本利和约为1 118元. 4.解:(1)因为y 1=y 2,所以a 3x +1=a -2x .所以3x +1=-2x .所以x =51-. (2)因为y 1>y 2,所以a 3x +1>a -2x . 所以当a >1时,3x +1>-2x .所以x >51-. 当0<a <1时,3x +1<-2x .所以x <51-.2.2对数函数 练习(P64)1.(1)2log 83=; (2)2log 325=; (3)21log 12=-; (4)2711log 33=-2.(1)239=; (2)35125=; (3)2124-=; (4)41381-=3.(1)设5log 25x =,则25255x ==,所以2x =; (2)设21log 16x =,则412216x -==,所以4x =-; (3)设lg1000x =,则310100010x ==,所以3x =; (4)设lg 0.001x =,则3100.00110x -==,所以3x =-;4.(1)1; (2)0; (3)2; (4)2; (5)3; (6)5.练习(P68)1.(1)lg()lg lg lg xyz x y z =++;(2)222lg lg()lg lg lg lg lg 2lg lg xy xy z x y z x y z z =-=++=++;(3)33311lg()lg lg lg lg 3lg lg22xy x y z x y z =-=+-=+-;(4)2211lg()lg (lg lg )lg 2lg lg 22y z x y z x y z ==-+=--. 2.(1)223433333log (279)log 27log 9log 3log 3347⨯=+=+=+=;(2)22lg1002lg1002lg104lg104====;(3)5lg 0.00001lg105lg105-==-=-; (4)11ln 22e ==3. (1)22226log 6log 3log log 213-===; (2)lg5lg 2lg101+==; (3)555511log 3log log (3)log 1033+=⨯==;(4)13333351log 5log 15log log log 31153--====-. 4.(1)1; (2)1; (3)54练习(P73)1.函数3log y x =及13log y x =的图象如右图所示.相同点:图象都在y 轴的右侧,都过点(1,0) 不同点:3log y x =的图象是上升的,13log y x =的图象是下降的关系:3log y x =和13log y x =的图象是关于x 轴对称的.2. (1)(,1)-∞; (2)(0,1)(1,)+∞; (3)1(,)3-∞; (4)[1,)+∞3. (1)1010log 6log 8< (2)0.50.5log 6log 4< (3)2233log 0.5log 0.6> (4) 1.5 1.5log 1.6log 1.4>习题2.2 A 组(P74) 1. (1)3log 1x =; (2)41log 6x =; (3)4log 2x =; (4)2log 0.5x = (5) lg 25x = (6)5log 6x =2. (1)527x = (2) 87x = (3) 43x = (4)173x= (5) 100.3x = (6) 3xe =3. (1)0; (2) 2; (3) 2-; (4)2; (5) 14-; (6) 2. 4. (1)lg 6lg 2lg3a b =+=+; (2) 3lg 42lg 22log 4lg3lg3ab===; (3) 2lg122lg 2lg3lg3log 1222lg 2lg 2lg 2b a +===+=+; (4)3lg lg3lg 22b a =-=- 5. (1)x ab =; (2) mx n=; (3) 3n x m =; (4)b x =.6. 设x 年后我国的GDP 在1999年的GDP 的基础上翻两番,则(10.073)4x+=解得 1.073log 420x =≈. 答:设20年后我国的GDP 在1999年的GDP 的基础上翻两番.7. (1)(0,)+∞; (2) 3(,1]4. 8. (1)m n <; (2) m n <; (3) m n >; (4)m n >.9. 若火箭的最大速度12000v =,那么62000ln 112000ln(1)61402M M M M e mm m m ⎛⎫+=⇒+=⇒+=⇒≈ ⎪⎝⎭答:当燃料质量约为火箭质量的402倍时,火箭的最大速度可达12km/s. 10. (1)当底数全大于1时,在1x =的右侧,底数越大的图象越在下方.所以,①对应函数lg y x =,②对应函数5log y x =,③对应函数2log y x =. (2)略. (3)与原函数关于x 轴对称. 11. (1)235lg 25lg 4lg92lg52lg 22lg3log 25log 4log 98lg 2lg3lg5lg 2lg3lg5⋅⋅=⨯⨯=⨯⨯= (2)lg lg lg log log log 1lg lg lg a b c b c a b c a a b c⋅⋅=⨯⨯= 12. (1)令2700O =,则312700log 2100v =,解得 1.5v =. 答:鲑鱼的游速为1.5米/秒. (2)令0v =,则31log 02100O=,解得100O =. 答:一条鱼静止时的耗氧量为100个单位.B 组1. 由3log 41x =得:143,43xx-==,于是11044333x x -+=+= 2. ①当1a >时,3log 14a<恒成立; ②当01a <<时,由3log 1log 4a a a <=,得34a <,所以304a <<.综上所述:实数a 的取值范围是3{04a a <<或1}a >3. (1)当1I = W/m 2时,112110lg 12010L -==;(2)当1210I -= W/m 2时,121121010lg 010L --==答:常人听觉的声强级范围为0120dB .4. (1)由10x +>,10x ->得11x -<<,∴函数()()f x g x +的定义域为(1,1)- (2)根据(1)知:函数()()f x g x +的定义域为(1,1)-∴ 函数()()f x g x +的定义域关于原点对称又∵ ()()log (1)log (1)()()a a f x g x x x f x g x -+-=-++=+ ∴()()f x g x +是(1,1)-上的偶函数.5. (1)2log y x =,0.3log y x =; (2)3xy =,0.1x y =.习题2.3 A 组(P79) 1.函数y =21x是幂函数.2.解析:设幂函数的解析式为f (x )=x α,因为点(2,2)在图象上,所以2=2α.所以α=21,即幂函数的解析式为f (x )=x 21,x ≥0.3.(1)因为流量速率v 与管道半径r 的四次方成正比,所以v =k ·r 4; (2)把r =3,v =400代入v =k ·r 4中,得k =43400=81400,即v =81400r 4;(3)把r =5代入v =81400r 4,得v =81400×54≈3 086(cm 3/s ), 即r =5 cm 时,该气体的流量速率为3 086 cm 3/s .第二章 复习参考题A 组(P82)1.(1)11; (2)87; (3)10001; (4)259. 2.(1)原式=))(()()(212121212212122121b a b a b a b a -+++-=b a b b a a b b a a -++++-2121212122=ba b a -+)(2;(2)原式=))(()(1121----+-a a a a a a =aa a a 11+-=1122+-a a .3.(1)因为lg 2=a ,lg 3=b ,log 125=12lg 5lg =32lg 210lg2•=3lg 2lg 22lg 1+-,所以log 125=ba a +-21. (2)因为2log 3a =,3log 7b =37147log 27log 56log 27⨯=⨯=2log 112log 377++=7log 2log 11)7log 2(log 33333÷++÷=b ab a ÷++÷111)1(3=13++ab ab . 4.(1)(-∞,21)∪(21,+∞);(2)[0,+∞).5.(32,1)∪(1,+∞);(2)(-∞,2);(3)(-∞,1)∪(1,+∞).6.(1)因为log 67>log 66=1,所以log 67>1.又因为log 76<log 77=1,所以log 76<1.所以log 67>log 76. (2)因为log 3π>log 33=1,所以log 3π>1.又因为log 20.8<0,所以log 3π>log 20.8.7.证明:(1)因为f (x )=3x ,所以f (x )·f (y )=3x ×3y =3x +y .又因为f (x +y )=3x +y ,所以f (x )·f (y )=f (x +y ).(2)因为f (x )=3x ,所以f (x )÷f (y )=3x ÷3y =3x -y . 又因为f (x -y )=3x -y ,所以f (x )÷f (y )=f (x -y ).8.证明:因为f (x )=lgxx+-11,a 、b ∈(-1,1), 所以f (a )+f (b )=lgbb a a +-++-11lg11=lg )1)(1()1)(1(b a b a ++--, f (ab b a ++1)=lg (abb a ab ba +++++-1111)=lg b a ab b a ab +++--+11=lg )1)(1()1)(1(b a b a ++--. 所以f (a )+f (b )=f (abba ++1). 9.(1)设保鲜时间y 关于储藏温度x 的函数解析式为y =k ·a x (a >0,且a ≠1).因为点(0,192)、(22,42)在函数图象上,所以022192,42,k a k a ⎧=⋅⎪⎨=⋅⎪⎩解得⎪⎩⎪⎨⎧≈==.93.0327,19222a k 所以y =192×0.93x ,即所求函数解析式为y =192×0.93x . (2)当x =30 ℃时,y ≈22(小时);当x =16 ℃时,y ≈60(小时),即温度在30 ℃和16 ℃的保鲜时间约为22小时和60小时. (3)图象如图:图2-210.解析:设所求幂函数的解析式为f (x )=x α,因为f (x )的图象过点(2,22), 所以22=2α,即221-=2α.所以α=21-.所以f (x )=x 21-(x >0).图略,f (x )为非奇非偶函数;同时它在(0,+∞)上是减函数.B 组1.A2.因为2a =5b =10,所以a =log 210,b =log 510,所以a 1+b 1=10log 12+10log 15=lg 2+lg 5=lg 10=1. 3.(1)f (x )=a 122+-x 在x ∈(-∞,+∞)上是增函数. 证明:任取x 1,x 2∈(-∞,+∞),且x 1<x 2.f (x 1)-f (x 2)=a 122+-x -a +1222+x =1222+x -1221+x =)12)(12()22(21221++-x x x x .因为x 1,x 2∈(-∞,+∞),所以.012.01212>+>+x x 又因为x 1<x 2, 所以2122x x <即2122x x <<0.所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2).所以函数f (x )=a 122+-x 在(-∞,+∞)上是增函数. (2)假设存在实数a 使f (x )为奇函数,则f (-x )+f (x )=0,即a 121+--x +a 122+-x =0⇒a =121+-x +121+x =122+x +121+x=1, 即存在实数a =1使f (x )=121+--x 为奇函数.4.证明:(1)因为f (x )=2x x e e --,g (x )=2xx e e -+,所以[g (x )]2-[f (x )]2=[g (x )+f (x )][g (x )-f (x )]=)22)(22(xx x x x x x x e e e e e e e e -----++++ =e x ·e -x =e x -x =e 0=1, 即原式得证.(2)因为f (x )=2x x e e --,g (x )=2xx e e -+,所以f (2x )=222x x e e -+,2f (x )·g (x )=2·2x x e e --·2x x e e -+=222xx e e --.所以f (2x )=2f (x )·g (x ).(3)因为f (x )=2x x e e --,g (x )=2xx e e -+,所以g (2x )=222x x e e -+,[g (x )]2+[f (x )]2=(2x x ee -+)2+(2xx e e --)2=4222222x x x x e e e e --+-+++=222xx e e -+.所以g (2x )=[f (x )]2+[g (x )]2.5.由题意可知,θ1=62,θ0=15,当t =1时,θ=52,于是52=15+(62-15)e -k ,解得k ≈0.24,那么θ=15+47e -0.24t . 所以,当θ=42时,t ≈2.3;当θ=32时,t ≈4.2.答:开始冷却2.3和4.2小时后,物体的温度分别为42 ℃和32 ℃.物体不会冷却到12 ℃. 6.(1)由P=P 0e -k t 可知,当t =0时,P=P 0;当t =5时,P=(1-10%)P 0.于是有(1-10%)P 0=P 0e -5k ,解得k =51-ln 0.9,那么P=P 0e t )9.0ln 51(.所以,当t =10时,P=P 0e 9.01051n I ⨯⨯=P 0e ln 0.81=81%P 0.答:10小时后还剩81%的污染物. (2)当P=50%P 0时,有50%P 0=P 0et )9.0ln 51(,解得t =9.0ln 515.0ln ≈33.答:污染减少50%需要花大约33h . (3)其图象大致如下:图2-3新课程标准数学必修1第三章课后习题解答第三章 函数的应用 3.1函数与方程 练习(P88)1.(1)令f (x )=-x 2+3x +5,作出函数f (x )的图象(图3-1-2-7(1)),它与x 轴有两个交点,所以方程-x 2+3x +5=0有两个不相等的实数根.(2)2x (x -2)=-3可化为2x 2-4x +3=0,令f (x )=2x 2-4x +3,作出函数f (x )的图象(图3-1-2-7(2)),它与x 轴没有交点,所以方程2x (x -2)=-3无实数根. (3)x 2=4x -4可化为x 2-4x +4=0,令f (x )=x 2-4x +4,作出函数f (x )的图象(图3-1-2-7(3)), 它与x 轴只有一个交点(相切),所以方程x 2=4x -4有两个相等的实数根. (4)5x 2+2x =3x 2+5可化为2x 2+2x -5=0,令f (x )=2x 2+2x -5,作出函数f (x )的图象(图3-1-2-7(4)), 它与x 轴有两个交点,所以方程5x 2+2x =3x 2+5有两个不相等的实数根.图3-1-2-72.(1)作出函数图象(图3-1-2-8(1)),因为f(1)=1>0,f(1.5)=-2.875<0,所以f(x)=-x3-3x+5在区间(1,1.5)上有一个零点.又因为f(x)是(-∞,+∞)上的减函数,所以f(x)=-x3-3x+5在区间(1,1.5)上有且只有一个零点.(2)作出函数图象(图3-1-2-8(2)),因为f(3)<0,f(4)>0,所以f(x)=2x·ln(x-2)-3在区间(3,4)上有一个零点.又因为f(x)=2x·ln(x-2)-3在(2,+∞)上是增函数,所以f(x)在(3,4)上有且仅有一个零点. (3)作出函数图象(图3-1-2-8(3)),因为f(0)<0,f(1)>0,所以f(x)=e x-1+4x-4在区间(0,1)上有一个零点.又因为f(x)=e x-1+4x-4在(-∞,+∞)上是增函数,所以f(x)在(0,1)上有且仅有一个零点.(4)作出函数图象(图3-1-2-8(4)),因为f(-4)<0,f(-3)>0,f(-2)<0,f(2)<0,f(3)>0,所以f(x)=3(x+2)(x-3)(x+4)+x在(-4,-3),(-3,-2),(2,3)上各有一个零点.图3-1-2-8练习(P91)1.由题设可知f(0)=-1.4<0,f(1)=1.6>0,于是f(0)·f(1)<0,所以函数f(x)在区间(0,1)内有一个零点x0.下面用二分法求函数f(x)=x3+1.1x2+0.9x-1.4在区间(0,1)内的零点.取区间(0,1)的中点x1=0.5,用计算器可算得f(0.5)=-0.55.因为f(0.5)·f(1)<0,所以x0∈(0.5,1).再取区间(0.5,1)的中点x2=0.75,用计算器可算得f(0.75)≈0.32.因为f(0.5)·f(0.75)<0,所以x0∈(0.5,0.75).同理,可得x0∈(0.625,0.75),x0∈(0.625,0.687 5),x0∈(0.656 25,0.687 5).由于|0.687 5-0.656 25|=0.031 25<0.1,所以原方程的近似解可取为0.656 25.2.原方程可化为x+lgx-3=0,令f(x)=x+lgx-3,用计算器可算得f(2)≈-0.70,f(3)≈0.48.于是f(2)·f(3)<0,所以这个方程在区间(2,3)内有一个解x0.下面用二分法求方程x=3-lgx在区间(2,3)的近似解.取区间(2,3)的中点x1=2.5,用计算器可算得f(2.5)≈-0.10.因为f(2.5)·f(3)<0,所以x0∈(2.5,3).再取区间(2.5,3)的中点x2=2.75,用计算器可算得f(2.75)≈0.19.因为f(2.5)·f(2.75)<0,所以x0∈(2.5,2.75).同理,可得x0∈(2.5,2.625),x0∈(2.562 5,2.625),x0∈(2.562 5,2.593 75),x0∈(2.578 125,2.593 75),x0∈(2.585 937 5,2.59 375).由于|2.585 937 5-2.593 75|=0.007 812 5<0.01,所以原方程的近似解可取为2.593 75.习题3.1 A组(P92)1.A,C 点评:需了解二分法求函数的近似零点的条件.2.由x,f(x)的对应值表可得f(2)·f(3)<0,f(3)·f(4)<0,f(4)·f(5)<0,又根据“如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且f(a)·f(b)<0,那么函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点.”可知函数f(x)分别在区间(2,3),(3,4),(4,5)内有零点.3.原方程即(x+1)(x-2)(x-3)-1=0,令f(x)=(x+1)(x-2)(x-3)-1,可算得f(-1)=-1,f(0)=5.于是f(-1)·f(0)<0,所以这个方程在区间(-1,0)内有一个解.下面用二分法求方程(x+1)(x-2)(x-3)=1在区间(-1,0)内的近似解.取区间(-1,0)的中点x1=-0.5,用计算器可算得f(-0.5)=3.375.因为f(-1)·f(-0.5)<0,所以x0∈(-1,-0.5).再取(-1,-0.5)的中点x2=-0.75,用计算器可算得f(-0.75)≈1.58.因为f(-1)·f(-0.75)<0,所以x0∈(-1,-0.75).同理,可得x0∈(-1,-0.875),x0∈(-0.937 5,-0.875).由于|(-0.875)-(-0.937 5)|=0.062 5<0.1,所以原方程的近似解可取为-0.937 5.4.原方程即0.8x-1-lnx=0,令f(x)=0.8x-1-lnx,f(0)没有意义,用计算器算得f(0.5)≈0.59,f(1)=-0.2.于是f(0.5)·f(1)<0,所以这个方程在区间(0.5,1)内有一个解.下面用二分法求方程0.8x-1=lnx在区间(0,1)内的近似解.取区间(0.5,1)的中点x1=0.75,用计算器可算得f(0.75)≈0.13.因为f(0.75)·f(1)<0,所以x0∈(0.75,1).再取(0.75,1)的中点x2=0.875,用计算器可算得f(0.875)≈-0.04.。
人教A版高中数学必修1《第二章 基本初等函数(Ⅰ) 2.2 对数函数 习题2.2》_14
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第6节对数与对数函数考试要求 1.理解对数的概念和运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化成自然对数或常用对数;2.通过具体实例,了解对数函数的概念.能用描点法或借助计算工具画出具体对数函数的图象,探索并了解对数函数的单调性与特殊点;3.知道对数函数y=log a x与指数函数y=a x互为反函数(a>0,且a≠1).知识梳理1.对数的概念如果a x=N(a>0,且a≠1),那么x叫做以a为底N的对数,记作x=log a N,其中a叫做对数的底数,N叫做真数.2.对数的性质、换底公式与运算性质(1)对数的性质:①a log a N=N;②log a a b=b(a>0,且a≠1).(2)对数的运算法则如果a>0且a≠1,M>0,N>0,那么①log a(MN)=log a M+log a N;②log a MN=log a M-log a N;③log a M n=n log a M(n∈R);④log a m M n=nm log a M(m,n∈R,且m≠0).(3)换底公式:log b N=log a Nlog a b(a,b均大于零且不等于1).3.对数函数及其性质(1)概念:函数y=log a x(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).(2)对数函数的图象与性质4.反函数指数函数y =a x (a >0,且a ≠1)与对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)互为反函数,它们的图象关于直线y =x 对称. [微点提醒]1.换底公式的两个重要结论 (1)log a b =1log b a ;(2)log a m b n =nmlog a b . 其中a >0,且a ≠1,b >0,且b ≠1,m ,n ∈R .2.在第一象限内,不同底的对数函数的图象从左到右底数逐渐增大.3.对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象过定点(1,0),且过点(a ,1),⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,-1,函数图象只在第一、四象限. 基 础 自 测1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”) (1)log 2x 2=2log 2x .( )(2)函数y =log 2(x +1)是对数函数.( ) (3)函数y =ln1+x1-x与y =ln(1+x )-ln(1-x )的定义域相同.( ) (4)当x >1时,若log a x >log b x ,则a <b .( ) 解析 (1)log 2x 2=2log 2|x |,故(1)错.(2)形如y =log a x (a >0,且a ≠1)为对数函数,故(2)错. (4)当x >1时,log a x >log b x ,但a 与b 的大小不确定,故(4)错. 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×2.(必修1P73T3改编)已知a =2-13,b =log 213,c =log 1213,则( )A.a >b >cB.a >c >bC.c >b >aD.c >a >b解析 ∵0<a <1,b <0,c =log 1213=log 23>1.∴c >a >b . 答案 D3.(必修1P74A7改编)函数y =log 23(2x -1)的定义域是________.解析 由log 23(2x -1)≥0,得0<2x -1≤1.∴12<x ≤1.∴函数y =log 23(2x -1)的定义域是⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1.答案 ⎝ ⎛⎦⎥⎤12,14.(2019·杭州检测)计算log 29×log 34+2log 510+log 50.25=( ) A.0B.2C.4D.6解析 原式=2log 23×(2log 32)+log 5(102×0.25) =4+log 525=4+2=6. 答案 D5.(2019·上海静安区检测)已知函数y =log a (x +c )(a ,c 为常数,其中a >0,且a≠1)的图象如图,则下列结论成立的是( )A.a >1,c >1B.a >1,0<c <1C.0<a <1,c >1D.0<a <1,0<c <1解析 由题图可知,函数在定义域内为减函数,所以0<a <1.又当x =0时,y >0,即log a c >0,所以0<c <1. 答案 D6.(2018·全国Ⅰ卷)已知函数f (x )=log 2(x 2+a ).若f (3)=1,则a =________. 解析 由f (3)=1得log 2(32+a )=1,所以9+a =2,解得a =-7. 答案 -7考点一 对数的运算【例1】 (1)计算:⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 14-lg 25÷100-12=________.(2)计算:(1-log 63)2+log 62·log 618log 64=________.解析 (1)原式=(lg 2-2-lg 52)×10012=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫122×52×10=lg 10-2×10=-2×10=-20.(2)原式=1-2log 63+(log 63)2+log 6 63·log 6(6×3)log 64=1-2log 63+(log 63)2+1-(log 63)2log 64=2(1-log 63)2log 62=log 66-log 63log 62=log 62log 62=1.答案 (1)-20 (2)1规律方法 1.在对数运算中,先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后正用对数运算法则化简合并.2.先将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算法则,转化为同底对数真数的积、商、幂再运算.3.a b =N ⇔b =log a N (a >0,且a ≠1)是解决有关指数、对数问题的有效方法,在运算中应注意互化.【训练1】 (1)若lg 2,lg(2x +1),lg(2x +5)成等差数列,则x 的值等于( ) A.1B.0或18C.18D.log 23(2)(2019·成都七中检测)已知a >b >1,若log a b +log b a =52,a b =b a ,则a =________,b =________.解析 (1)由题意知lg 2+lg(2x +5)=2lg(2x +1), ∴2(2x +5)=(2x +1)2,(2x )2-9=0,2x =3,x =log 23. (2)设log b a =t ,则t >1,因为t +1t =52, 所以t =2,则a =b 2. 又a b =b a ,所以b 2b =bb 2,即2b =b 2,又a >b >1,解得b =2,a =4. 答案 (1)D (2)4 2考点二 对数函数的图象及应用【例2】 (1)(2019·潍坊一模)若函数f (x )=a x -a -x (a >0且a ≠1)在R 上为减函数,则函数y =log a (|x |-1)的图象可以是( )(2)当x ∈(1,2)时,不等式(x -1)2<log a x 恒成立,则a 的取值范围是( ) A.(0,1) B.(1,2) C.(1,2]D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 解析 (1)由f (x )在R 上是减函数,知0<a <1.又y =log a (|x |-1)是偶函数,定义域是(-∞,-1)∪(1,+∞).∴当x >1时,y =log a (x -1)的图象由y =log a x 向右平移一个单位得到.因此选项D 正确.(2)由题意,易知a >1.在同一坐标系内作出y =(x -1)2,x ∈(1,2)及y =log a x 的图象.若y =log a x 过点(2,1),得log a 2=1,所以a =2.根据题意,函数y =log a x ,x ∈(1,2)的图象恒在y =(x -1)2,x ∈(1,2)的上方. 结合图象,a 的取值范围是(1,2].答案 (1)D (2)C规律方法 1.在识别函数图象时,要善于利用已知函数的性质、函数图象上的特殊点(与坐标轴的交点、最高点、最低点等)排除不符合要求的选项.2.一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.【训练2】 (1)(2018·湛江模拟)已知函数f (x )=log a (2x +b -1)(a >0,a ≠1)的图象如图所示,则a ,b 满足的关系是( )A.0<a -1<b <1B.0<b <a -1<1C.0<b -1<a <1D.0<a -1<b -1<1(2)(2019·日照一中调研)已知函数f (x )=⎩⎨⎧2x,x <1,log 2x ,x ≥1,若方程f (x )-a =0恰有一个实根,则实数a 的取值范围是________.解析 (1)由函数图象可知,f (x )在R 上单调递增,又y =2x +b -1在R 上单调递增,故a >1.函数图象与y 轴的交点坐标为(0,log a b ),由函数图象可知-1<log a b <0,即log a a -1<log a b <log a 1,所以,a -1<b <1. 综上有0<a -1<b <1.(2)作出函数y =f (x )的图象(如图所示).方程f (x )-a =0恰有一个实根,等价于函数y =f (x )的图象与直线y =a 恰有一个公共点,故a =0或a ≥2,即a 的取值范围是{0}∪[2,+∞). 答案 (1)A (2){0}∪[2,+∞) 考点三 对数函数的性质及应用多维探究角度1 对数函数的性质【例3-1】 已知函数f (x )=ln x +ln(2-x ),则( ) A.f (x )在(0,2)上单调递增 B.f (x )在(0,2)上单调递减C.y =f (x )的图象关于直线x =1对称D.y =f (x )的图象关于点(1,0)对称解析 由题意知,f (x )=ln x +ln(2-x )的定义域为(0,2),f (x )=ln[x (2-x )]=ln[-(x -1)2+1],由复合函数的单调性知,函数f (x )在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减,所以排除A ,B ;又f (2-x )=ln(2-x )+ln x =f (x ),所以f (x )的图象关于直线x =1对称,C 正确,D 错误. 答案 C角度2 比较大小或解简单的不等式【例3-2】 (1)(一题多解)(2018·天津卷)已知a =log 2e ,b =ln 2,c =log 1213,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A.a >b >c B.b >a >c C.c >b >aD.c >a >b(2)若log a (a 2+1)<log a 2a <0,则a 的取值范围是( ) A.(0,1) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1D.(0,1)∪(1,+∞)解析 (1)法一 因为a =log 2e>1,b =ln 2∈(0,1),c =log 1213=log 23>log 2e =a >1,所以c >a >b .法二 log 1213=log 23,如图,在同一坐标系中作出函数y =log 2x ,y =ln x 的图象,由图知c >a >b .(2)由题意得a >0且a ≠1,故必有a 2+1>2a , 又log a (a 2+1)<log a 2a <0,所以0<a <1, 同时2a >1,∴a >12.综上,a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1.答案 (1)D (2)C角度3 对数型函数性质的综合应用 【例3-3】 已知函数f (x )=log a (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)∵a >0且a ≠1,设t (x )=3-ax , 则t (x )=3-ax 为减函数,x ∈[0,2]时,t (x )的最小值为3-2a , 当x ∈[0,2]时,f (x )恒有意义, 即x ∈[0,2]时,3-ax >0恒成立. ∴3-2a >0.∴a <32.又a >0且a ≠1,∴a 的取值范围是(0,1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32.(2)t (x )=3-ax ,∵a >0, ∴函数t (x )为减函数.∵f (x )在区间[1,2]上为减函数,∴y =log a t 为增函数,∴a >1,x ∈[1,2]时,t (x )最小值为3-2a ,f (x )最大值为f (1)=log a (3-a ), ∴⎩⎨⎧3-2a >0,log a (3-a )=1,即⎩⎪⎨⎪⎧a <32,a =32.故不存在这样的实数a ,使得函数f (x )在区间[1,2]上为减函数,并且最大值为1. 规律方法 1.确定函数的定义域,研究或利用函数的性质,都要在其定义域上进行.2.如果需将函数解析式变形,一定要保证其等价性,否则结论错误.3.在解决与对数函数相关的比较大小或解不等式问题时,要优先考虑利用对数函数的单调性来求解.在利用单调性时,一定要明确底数a 的取值对函数增减性的影响,及真数必须为正的限制条件.【训练3】 (1)若a >b >0,0<c <1,则( ) A.log a c <log b c B.log c a <log c b C.a c <b cD.c a >c b(2)若函数f (x )=log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+32x (a >0,a ≠1)在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞内恒有f (x )>0,则f (x )的单调递增区间为________.解析 (1)由y =x c 与y =c x 的单调性知,C ,D 不正确; ∵y =log c x 是减函数,得log c a <log c b ,B 正确; log a c =lg c lg a ,log b c =lg clg b ,∵0<c <1,∴lg c <0.又a >b >0,∴lg a >lg b ,但不能确定lg a ,lg b 的正负, ∴log a c 与log b c 的大小不能确定.(2)令M =x 2+32x ,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞时,M ∈(1,+∞),f (x )>0,所以a >1,所以函数y =log a M 为增函数,又M =⎝ ⎛⎭⎪⎫x +342-916,因此M 的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-34,+∞.又x 2+32x >0,所以x >0或x <-32, 所以函数f (x )的单调递增区间为(0,+∞). 答案 (1)B (2)(0,+∞)[思维升华]1.对数值取正、负值的规律当a >1且b >1或0<a <1且0<b <1时,log a b >0; 当a >1且0<b <1或0<a <1且b >1时,log a b <0.2.利用单调性可解决比较大小、解不等式、求最值等问题,其基本方法是“同底法”,即把不同底的对数式化为同底的对数式,然后根据单调性来解决. 3.比较幂、对数大小有两种常用方法:(1)数形结合;(2)找中间量结合函数单调性.4.多个对数函数图象比较底数大小的问题,可通过比较图象与直线y =1交点的横坐标进行判定. [易错防范]1.在对数式中,真数必须是大于0的,所以对数函数y =log a x 的定义域应为(0,+∞).对数函数的单调性取决于底数a 与1的大小关系,当底数a 与1的大小关系不确定时,要分0<a <1与a >1两种情况讨论.2.在运算性质log a M α=αlog a M 中,要特别注意条件,在无M >0的条件下应为log a M α=αlog a |M |(α∈N *,且α为偶数).3.解决与对数函数有关的问题时需注意两点:(1)务必先研究函数的定义域;(2)注意对数底数的取值范围.基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、选择题1.已知函数f (x )=⎩⎨⎧2x,x ≥4,f (x +1),x <4,则f (2+log 23)的值为( )A.24B.16C.12D.8解析 因为3<2+log 23<4,所以f (2+log 23)=f (3+log 23)=23+log 23=8×2log 23=24. 答案 A2.(2018·天津卷)已知a =log 3 72,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1413,c =log 13 15,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A.a >b >c B.b >a >c C.c >b >aD.c >a >b解析 log 1315=log 3-15-1=log 35,因为函数y =log 3x 在(0,+∞)上为增函数,所以log 35>log 3 72>log 33=1,因为函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫14x 在(-∞,+∞)上为减函数,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫1413<⎝ ⎛⎭⎪⎫140=1,故c >a >b . 答案 D 3.(2019·张家界三模)在同一直角坐标系中,函数f (x )=2-ax ,g (x )=log a (x +2)(a >0,且a ≠1)的图象大致为()解析 由题意,知函数f (x )=2-ax (a >0,且a ≠1)为单调递减函数,当0<a <1时,函数f (x )=2-ax 的零点x =2a >2,且函数g (x )=log a (x +2)在(-2,+∞)上为单调递减函数,C ,D 均不满足;当a >1时,函数f (x )=2-ax 的零点x =2a <2,且x =2a >0,又g (x )=log a (x +2)在(-2,+∞)上是增函数,排除B ,综上只有A 满足.答案 A4.(2019·宁波二模)已知f (x )=lg(10+x )+lg(10-x ),则( )A.f (x )是奇函数,且在(0,10)上是增函数B.f (x )是偶函数,且在(0,10)上是增函数C.f (x )是奇函数,且在(0,10)上是减函数D.f (x )是偶函数,且在(0,10)上是减函数解析 由⎩⎨⎧10+x >0,10-x >0,得x ∈(-10,10), 且f (x )=lg(100-x 2).∴f (x )是偶函数,又t =100-x 2在(0,10)上单调递减,y =lg t 在(0,+∞)上单调递增,故函数f (x )在(0,10)上单调递减.答案 D5.(2019·临汾三模)已知函数f (x )=|ln x |,若f (m )=f (n )(m >n >0),则2m +1+2n +1=( )A.12B.1C.2D.4 解析 由f (m )=f (n ),m >n >0,可知m >1>n >0,∴ln m =-ln n ,则mn =1.所以2m +1+2n +1=2(m +n )+4mn +m +n +1=2(m +n +2)m +n +2=2. 答案 C二、填空题6.lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=________. 解析 lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=lg 52+lg 22-2 =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫52×4-2=1-2=-1. 答案 -17.(2019·昆明诊断)设f (x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫21-x +a 是奇函数,则使f (x )<0的x 的取值范围是________.解析 由f (x )是奇函数可得a =-1,∴f (x )=lg 1+x 1-x,定义域为(-1,1). 由f (x )<0,可得0<1+x 1-x <1,∴-1<x <0. 答案 (-1,0)8.(2019·潍坊调研)已知函数f (x )=⎩⎨⎧-log 2(3-x ),x <2,2x -2-1,x ≥2,若f (2-a )=1,则f (a )=________.解析 当2-a <2,即a >0时,f (2-a )=-log 2(1+a )=1.解得a =-12,不合题意.当2-a ≥2,即a ≤0时,f (2-a )=2-a -1=1,即2-a =2,解得a =-1,所以f (a )=f (-1)=-log 24=-2.答案 -2三、解答题9.设f (x )=log a (1+x )+log a (3-x )(a >0,a ≠1),且f (1)=2.(1)求a 的值及f (x )的定义域;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32上的最大值. 解 (1)∵f (1)=2,∴log a 4=2(a >0,a ≠1),∴a =2.由⎩⎨⎧1+x >0,3-x >0,得-1<x <3, ∴函数f (x )的定义域为(-1,3).(2)f (x )=log 2(1+x )+log 2(3-x )=log 2[(1+x )(3-x )]=log 2[-(x -1)2+4],∴当x ∈[0,1]时,f (x )是增函数;当x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤1,32时,f (x )是减函数, 故函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32上的最大值是f (1)=log 24=2. 10.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (0)=0,当x >0时,f (x )=log 12x . (1)求函数f (x )的解析式;(2)解不等式f (x 2-1)>-2.解 (1)当x <0时,-x >0,则f (-x )=log 12(-x ). 因为函数f (x )是偶函数,所以f (-x )=f (x )=log 12(-x ), 所以函数f (x )的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ,x >0,0,x =0,log 12(-x ),x <0.(2)因为f (4)=log 124=-2,f (x )是偶函数,所以不等式f(x2-1)>-2转化为f(|x2-1|)>f(4).又因为函数f(x)在(0,+∞)上是减函数,所以|x2-1|<4,解得-5<x<5,即不等式的解集为(-5,5).能力提升题组(建议用时:20分钟)11.(2019·天津和平区二模)已知a>0且a≠1,函数f(x)=log a(x+x2+b)在区间(-∞,+∞)上既是奇函数又是增函数,则函数g(x)=log a||x|-b|的图象是()解析∵函数f(x)=log a(x+x2+b)在区间(-∞,+∞)上是奇函数,∴f(0)=0,∴b=1,又函数f(x)=log a(x+x2+b)在区间(-∞,+∞)上是增函数,所以a>1. 所以g(x)=log a||x|-1|,当x>1时,g(x)=log a(x-1)为增函数,排除B,D;当0<x<1时,g(x)=log a(1-x)为减函数,排除C;故选A.答案 A12.设x,y,z为正数,且2x=3y=5z,则()A.2x<3y<5zB.5z<2x<3yC.3y<5z<2xD.3y<2x<5z解析令t=2x=3y=5z,∵x,y,z为正数,∴t>1.则x=log2t=lg tlg 2,同理,y=lg tlg 3,z=lg tlg 5.∴2x-3y=2lg tlg 2-3lg tlg 3=lg t(2lg 3-3lg 2)lg 2×lg 3=lg t (lg 9-lg 8)lg 2×lg 3>0, ∴2x >3y .又∵2x -5z =2lg t lg 2-5lg t lg 5=lg t (2lg 5-5lg 2)lg 2×lg 5=lg t (lg 25-lg 32)lg 2×lg 5<0, ∴2x <5z ,∴3y <2x <5z .答案 D13.(2019·衡水中学检测)已知函数f (x )=lg(mx 2+2mx +1),若f (x )的值域为R ,则实数m 的取值范围是________.解析 令g (x )=mx 2+2mx +1值域为A ,∵函数f (x )=lg(mx 2+2mx +1)的值域为R ,∴(0,+∞)⊆A ,当m =0时,g (x )=1,f (x )的值域不是R ,不满足条件;当m ≠0时,⎩⎨⎧m >0,4m 2-4m ≥0,解得m ≥1. 答案 [1,+∞)14.已知函数f (x )=ln x +1x -1. (1)求函数f (x )的定义域,并判断函数f (x )的奇偶性;(2)对于x ∈[2,6],f (x )=ln x +1x -1>ln m (x -1)(7-x )恒成立,求实数m 的取值范围.解 (1)由x +1x -1>0,解得x <-1或x >1, ∴函数f (x )的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞),当x ∈(-∞,-1)∪(1,+∞)时,f (-x )=ln -x +1-x -1=ln x -1x +1=ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x -1-1=-ln x +1x -1=-f (x ).∴f(x)=ln x+1x-1是奇函数.(2)由于x∈[2,6]时,f(x)=ln x+1x-1>lnm(x-1)(7-x)恒成立,∴x+1x-1>m(x-1)(7-x)>0,∵x∈[2,6],∴0<m<(x+1)(7-x)在x∈[2,6]上恒成立.令g(x)=(x+1)(7-x)=-(x-3)2+16,x∈[2,6],由二次函数的性质可知,x∈[2,3]时函数g(x)单调递增,x∈[3,6]时函数g(x)单调递减,即x∈[2,6]时,g(x)min=g(6)=7,∴0<m<7.故实数m的取值范围为(0,7).。
高中数学必修一练习册答案

(数学必修1)第一章(上) [基础训练A 组]一、选择题1. C 元素的确定性;2. D 选项A 所代表的集合是{}0并非空集,选项B 所代表的集合是{}(0,0) 并非空集,选项C 所代表的集合是{}0并非空集, 选项D 中的方程210x x -+=无实数根;3. A 阴影部分完全覆盖了C 部分,这样就要求交集运算的两边都含有C 部分;4. A (1)最小的数应该是0,(2)反例:0.5N -∉,但0.5N ∉(3)当0,1,1a b a b ==+=,(4)元素的互异性5. D 元素的互异性a b c ≠≠;6. C {}0,1,3A =,真子集有3217-=。
二、填空题1. (1),,;(2),,,(3)∈∉∈∈∉∈∈ 04=;2==当0,1a b == 2. 15 {}0,1,2,3,4,5,6A =,{}0,1,4,6C =,非空子集有42115-=;3. {}|210x x << {2,3,7,1064748,显然A B =U {}|210x x << 4. 1|12k k ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭ 3,21,21,2k k --+6444744481442443,则213212k k -≥-⎧⎨+≤⎩得112k -≤≤ 5. {}|0y y ≤ 2221(1)0y x x x =-+-=--≤,A R =。
三、解答题1.解:由题意可知6x -是8的正约数,当61,5x x -==;当62,4x x -==; 当64,2x x -==;当68,2x x -==-;而0x ≥,∴2,4,5x =,即 {}5,4,2=A ;2.解:当121m m +>-,即2m <时,,B φ=满足B A ⊆,即2m <;当121m m +=-,即2m =时,{}3,B =满足B A ⊆,即2m =;当121m m +<-,即2m >时,由B A ⊆,得12215m m +≥-⎧⎨-≤⎩即23m <≤;∴3≤m3.解:∵{}3A B =-I ,∴3B -∈,而213a +≠-,∴当{}{}33,0,0,1,3,3,1,1a a A B -=-==-=--, 这样{}3,1A B =-I 与{}3A B =-I 矛盾; 当213,1,a a -=-=-符合{}3A B =-I ∴1a =-4.解:当0m =时,1x =-,即0M ∈;当0m ≠时,140,m ∆=+≥即14m ≥-,且0m ≠∴14m ≥-,∴1|4U C M m m ⎧⎫=<-⎨⎬⎩⎭而对于N ,140,n ∆=-≥即14n ≤,∴1|4N n n ⎧⎫=≤⎨⎬⎩⎭∴1()|4U C M N x x ⎧⎫=<-⎨⎬⎩⎭I(数学必修1)第一章(上) [综合训练B 组]一、选择题1. A (1)错的原因是元素不确定,(2)前者是数集,而后者是点集,种类不同, (3)361,0.5242=-=,有重复的元素,应该是3个元素,(4)本集合还包括坐标轴2. D 当0m =时,,B φ=满足A B A =U ,即0m =;当0m ≠时,1,B m ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭而A B A =U ,∴11111m m=-=-或,或;∴1,10m =-或; 3. A {}N =(0,0),N M ⊆;4. D 1594x y x x y y +==⎧⎧⎨⎨-==-⎩⎩得,该方程组有一组解(5,4)-,解集为{}(5,4)-;5. D 选项A 应改为R R +⊆,选项B 应改为""⊆,选项C 可加上“非空”,或去掉“真”,选项D 中的{}φ里面的确有个元素“φ”,而并非空集;6. C 当A B =时,A B A A B ==I U 二、填空题1. (1),,(2),(3)∈∈∈⊆(12≤,1,2x y ==满足1y x =+,(2 1.4 2.2 3.6=+=,2 3.7=,或27=+2(27+= (3)左边{}1,1=-,右边{}1,0,1=-2. 4,3==b a {}{}()|34|U U A C C A x x x a x b ==≤≤=≤≤3. 26 全班分4类人:设既爱好体育又爱好音乐的人数为x 人;仅爱好体育 的人数为43x -人;仅爱好音乐的人数为34x -人;既不爱好体育又不爱好音乐的 人数为4人 。
人教A版数学必修一第二章基本初等函数(ⅰ)(一)a卷

高中数学学习材料金戈铁骑整理制作高中同步创优单元测评A 卷 数 学班级:________ 姓名:________ 得分:________第二章 基本初等函数(Ⅰ)(一)(指数与指数函数) [名师原创·基础卷](时间:120分钟 满分:150分) 第Ⅰ卷 (选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.计算[(-2)2]- 12的结果是( )A.2 B .-2 C.22D .-222.⎝ ⎛⎭⎪⎫1120-(1-0.5-2)÷⎝ ⎛⎭⎪⎫278 23的值为( )A .-13 B.13 C.43 D.733.若a >1,则函数y =a x 与y =(1-a )x 2的图象可能是下列四个选项中的()4.下列结论中正确的个数是( )①当a <0时,(a 2 23=a 3;②na n =|a |(n ≥2,n ∈N ); ③函数y =(x -2) 12 -(3x -7)0的定义域是[2,+∞); ④6(-2)2=32.A .1B .2C .3D .45.指数函数y =f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,14,那么f (4)·f (2)等于( )A .8B .16C .32D .64 6.函数y =21x的值域是( ) A .(0,+∞) B .(0,1) C .(0,1)∪(1,+∞)D .(1,+∞)7.函数y =|2x -2|的图象是( )8.a ,b 满足0<a <b <1,下列不等式中正确的是( ) A .a a <a b B .b a <b b C .a a <b a D .b b <a b9.函数f (x )的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y =e x 关于y 轴对称,则f (x )=( )A .e x +1B .e x -1C .e -x +1D .e -x -110.若函数y =a x +m -1(a >0,a ≠1)的图象在第一、三、四象限内,则( )A .a >1B .a >1,且m <0C .0<a <1,且m >0D .0<a <111.函数f (x )=2x +2-4x ,若x 2-x -6≤0,则f (x )的最大值和最小值分别是( )A .4,-32B .32,-4 C.23,0D.43,112.若函数f (x )=3x +3-x 与g (x )=3x -3-x 的定义域均为R ,则( )A .f (x )与g (x )均为偶函数B .f (x )为偶函数,g (x )为奇函数C .f (x )与g (x )均为奇函数D .f (x )为奇函数,g (x )为偶函数第Ⅱ卷 (非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,请把正确答案填在题中横线上)13.已知a =0.80.7,b =0.80.9,c =1.20.8,则a ,b ,c 的大小关系为________.14.若方程⎝ ⎛⎭⎪⎫14x +⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1+a =0有正数解,则实数a 的取值范围是________.15.已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|,则f (x )的单调递增区间是________.16.定义区间[x 1,x 2](x 1<x 2)的长度为x 2-x 1,已知函数y =2|x |的定义域为[a ,b ],值域为[1,2],则区间[a ,b ]的长度的最大值与最小值的差为________.三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)解不等式a 2x +7<a 3x -2(a >0,a ≠1).18.(本小题满分12分)已知函数f (x )=3x ,且f (a )=2,g (x )=3ax -4x . (1)求g (x )的解析式;(2)当x ∈[-2,1]时,求g (x )的值域.19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12ax,a 为常数,且函数的图象过点(-1,2).(1)求a 的值;(2)若g (x )=4-x -2,且g (x )=f (x ),求满足条件的x 的值.20.(本小题满分12分)已知函数f (x )=a ·2x +b ·3x ,其中常数a ,b 为实数. (1)当a >0,b >0时,判断并证明函数f (x )的单调性; (2)当ab <0时,求f (x +1)>f (x )时x 的取值范围.21.(本小题满分12分)设a ∈R ,f (x )=a -22x +1(x ∈R ).(1)证明:对任意实数a ,f (x )为增函数; (2)试确定a 的值,使f (x )≤0恒成立.22.(本小题满分12分)已知定义域为R 的函数f (x )=-2x +b2x +1+2是奇函数.(1)求b 的值;(2)判断函数f (x )的单调性;(3)若对任意的t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求k 的取值范围.详解答案第二章 基本初等函数(Ⅰ)(一)(指数与指数函数) [名师原创·基础卷]1.C 解析:[(-2)2]- 12=2-12=12=22.2.D 解析:原式=1-(1-22)÷⎝ ⎛⎭⎪⎫322=1-(-3)×49=73.故选D. 3.C 解析:a >1,∴y =a x 在R 上单调递增且过(0,1)点,排除B ,D ,又∵1-a <0,∴y =(1-a )x 2的开口向下.4.A 解析:在①中,a <0时,(a 2) 32>0,而a 3<0,∴①不成立.在②中,令a =-2,n =3,则3(-2)3=-2≠|-2|,∴②不成立. 在③中,定义域应为⎣⎢⎡⎭⎪⎫2,73∪⎝ ⎛⎭⎪⎫73,+∞,∴③不成立. ④式是正确的,∵6(-2)2=622=32,∴④正确. 5.D 解析:设f (x )=a x (a >0且a ≠1), 由已知得14=a -2,a 2=4,所以a =2, 于是f (x )=2x ,所以f (4)·f (2)=24·22=64.解题技巧:已知函数类型,求函数解析式,常用待定系数法,即先把函数设出来,再利用方程或方程组解出系数.6.C 解析:∵1x ≠0,∴21x≠1, ∴函数y =21x 的值域为(0,1)∪(1,+∞).7.B 解析:找两个特殊点,当x =0时,y =1,排除A ,C.当x =1时,y =0,排除D.故选B.8.C 解析:∵0<a <b <1,∴a a >a b ,故A 不成立,同理B 不成立,若a a <b a ,则⎝ ⎛⎭⎪⎫a b a <1,∵0<ab <1,0<a <1,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫a b a<1成立,故选C. 9.D 解析:与曲线y =e x 关于y 轴对称的曲线为y =e -x ,函数y =e -x 的图象向左平移一个单位长度即可得到函数f (x )的图象,即f (x )=e -(x +1)=e -x -1.解题技巧:函数图象的平移变换,要注意平移的方向和平移量.平移规律为:10.B 解析:由函数y =a x +m -1(a >0,a ≠1)的图象在第一、三象限知,a >1.知函数在第四象限,∴a 0+m -1<0,则有m <0.11.A 解析:f (x )=2x +2-4x =-(2x )2+4·2x =-(2x -2)2+4,又∵x 2-x -6≤0,∴-2≤x ≤3,∴14≤2x ≤8.当2x =2时,f (x )max =4,当2x =8时,f (x )min =-32. 12.B 解析:因为f (-x )=3-x +3-(-x )=3-x +3x =f (x ), g (-x )=3-x -3-(-x )=3-x -3x =-g (x ),所以f (x )为偶函数,g (x )为奇函数.13.c >a >b 解析:由指数函数y =a x 当0<a <1时为减函数知, 0.80.7>0.80.9,又1.20.8>1,0.80.7<1, ∴1.20.8>0.80.7>0.80.9,即c >a >b .14.(-3,0) 解析:令⎝ ⎛⎭⎪⎫12x=t ,∵方程有正根,∴t ∈(0,1).方程转化为t 2+2t +a =0, ∴a =1-(t +1)2.∵t ∈(0,1),∴a ∈(-3,0).15.(-∞,1] 解析:解法一:由指数函数的性质可知,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x在定义域上为减函数,故要求f (x )的单调递增区间,只需求y =|x -1|的单调递减区间.又y =|x -1|的单调递减区间为(-∞,1],所以f (x )的单调递增区间为(-∞,1].解法二:f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|=⎩⎨⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1,x ≥1,2x -1,x <1.可画出f (x )的图象,并求其单调递增区间.解题技巧:既可以利用复合函数的“同增异减”法则求解,也可以去绝对值符号,转化为分段函数求解.16.1 解析:作出函数y =2|x |的图象(如图所示).当x =0时,y =20=1, 当x =-1时,y =2|-1|=2, 当x =1时,y =21=2,所以当值域为[1,2]时,区间[a ,b ]的长度的最大值为2,最小值为1,它们的差为1.17.解:当a >1时,a 2x +7<a 3x -2等价于2x +7<3x -2, ∴x >9;当0<a <1时,a 2x +7<a 3x -2等价于2x +7>3x -2. ∴x <9.综上,当a >1时,不等式的解集为{x |x >9}; 当0<a <1时,不等式的解集为{x |x <9}. 解题技巧:注意按照底数进行分类讨论. 18.解:(1)由f (a )=2,得3a =2,a =log 32, ∴g (x )=(3a )x -4x =(3log 32)x -4x =2x -4x =-(2x )2+2x . ∴g (x )=-(2x )2+2x . (2)设2x =t ,∵x ∈[-2,1], ∴14≤t ≤2.g (t )=-t 2+t =-⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122+14,由g (t )在t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,2上的图象可得,当t =12,即x =-1时,g (x )有最大值14; 当t =2,即x =1时,g (x )有最小值-2. 故g (x )的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2,14.19.解:(1)由已知得⎝ ⎛⎭⎪⎫12-a =2,解得a =1. (2)由(1)知,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,又g (x )=f (x ),则4-x -2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x , 即⎝ ⎛⎭⎪⎫14x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2=0,即⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2=0. 令⎝ ⎛⎭⎪⎫12x =t ,则t 2-t -2=0,即(t -2)(t +1)=0. 又t >0,故t =2,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12x =2,解得x =-1. 20.解:(1)函数f (x )在R 上是增函数.证明如下: a >0,b >0,任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,(2)∵f (x +1)>f (x ),∴f (x +1)-f (x )=(a ·2x +1+b ·3x +1)-(a ·2x +b ·3x ) =a ·2x +2b ·3x >0,当a <0,b >0时,⎝ ⎛⎭⎪⎫32x >-a 2b ,则x >log 1.5⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2b , 当a >0,b <0时,⎝ ⎛⎭⎪⎫32x <-a 2b ,则x <log 1.5⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2b .综上,当a <0,b >0时,x 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫log 1.5⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2b ,+∞; 当a >0,b <0时,x 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,log 1.5⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2b . 21.(1)证明:任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,故对于任意实数a ,f (x )为增函数.(2)解:f (x )=a -22x +1≤0恒成立,只要a ≤22x +1恒成立,问题转化为只要a 不大于22x +1的最小值. ∵x ∈R,2x >0恒成立,∴2x +1>1.∴0<12x +1<1,0<22x +1<2,∴a ≤0. 故当a ∈(-∞,0]时,f (x )≤0恒成立.22.解:(1)因为f (x )是奇函数,所以f (0)=0, 即b -12+2=0,解得b =1.(3)因为f (x )是奇函数,f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0,则f (t 2-2t )<-f (2t 2-k )=f (k -2t 2),因f (x )为减函数,由上式推得,t 2-2t >k -2t 2. 即对一切t ∈R 有3t 2-2t -k >0,从而判别式Δ=4+12k <0,解得k <-13.故k 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13.。
高中数学 第二章 基本初等函数(Ⅰ)2.2 对数函数 2.2.1 对数与对数运算(2)课后训练2 新人教A版必修1

2.2.1 对数与对数运算课后训练1.若a >0,a ≠1,x >y >0,下列式子中正确的个数是( ).①log a x ·log a y =log a (x +y );②log a x -log a y =log a (x -y );③log a x y =log a x ÷log a y ;④log a (xy )=log a x ·log a y .A .0B .1C .2D .32.已知log 23=a ,log 37=b ,则log 27等于( ).A .a +bB .a -bC .ab D.a b3.化简12log 612-2log ( ).A .B ..log D.12 4.(学科内综合题)若lg a +lg b =0(其中a >0,b >0,a ≠1,b ≠1),则函数f (x )=a x 与g (x )=b x 的图象关于( ).A .直线y =x 对称B .x 轴对称C .y 轴对称D .原点对称5.某种食品因存放不当受到细菌的侵害.据观察,此食品中细菌的个数y 与经过的时间t (分钟)满足关系y =2t ,若细菌繁殖到3个,6个,18个所经过的时间分别是t 1,t 2,t 3分钟,则有( ).A .t 1·t 2=t 3B .t 1+t 2>t 3C .t 1+t 2=t 3D .t 1+t 2<t 36.若lg x =lg m -2lg n ,则x =______.7.已知m >0,且10x =lg(10m )+lg1m ,则x =______. 8.如果方程lg 2x +(lg 7+lg 5)lg x +lg 7·lg 5=0的两个根是α,β,则αβ的值是________.9.已知2x =3y =6z ≠1,求证:111x y z+=. 10.(能力拔高题)甲、乙两人在解关于x 的方程log 2x +b +c ·log x 2=0时,甲写错了常数b 得两根为14,18,乙写错了常数c 得两根为12,64.求这个方程的真正根.参考答案1. 答案:A2. 答案:C log 27=log 23·log 37=ab .3. 答案:C 原式=loglog 62=log62=log4. 答案:C ∵lg a +lg b =lg(ab )=0,∴ab =1,b =1a . ∴g (x )=1x a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则f (x )与g (x )的图象关于y 轴对称. 5. 答案:C 由题意,得2t 1=3,2t 2=6,2t 3=18,则t 1=log 23,t 2=log 26,t 3=log 218,所以t 1+t 2=log 23+log 26=log 218=t 3.6. 答案:2m n ∵lg m -2lg n =lg m -lg n 2=lg 2m n , ∴x =2m n. 7. 答案:0 lg(10m )+lg1m =lg 10+lg m +lg 1m =1, ∴10x =1=100.∴x =0. 8. 答案:135由题意,可知关于lg x 的二次方程的两根为lg α,lg β, ∴lg(αβ)=lg α+lg β=-(lg 7+lg 5)=lg 135. ∴αβ=135. 9. 答案:证明:设2x =3y =6z =k (k ≠1),∴x =log 2k ,y =log 3k ,z =log 6k . ∴1x =log k 2,1y =log k 3,1z=log k 6=log k 2+log k 3. ∴111x y z +=. 10. 答案:分析:将方程化为关于log 2x 的一元二次方程的形式.利用一元二次方程的根与系数的关系求出b 和c ,再求出真正根.解:原方程可化为log 2x +b +c ·21log x =0, 即(log 2x )2+b log 2x +c =0.因为甲写错了常数b 得两根为11,48,所以c=log214·log218=6.因为乙写错了常数c得两根为12,64,所以b=-(log212+log264)=-5.故原方程为log2x-5+6log x2=0,可化为(log2x)2-5log2x+6=0. 解得log2x=2或log2x=3.所以x=4,或x=8,即方程的真正根为4,8.。
高中数学 第二章 基本初等函数(Ⅰ)2.2 对数函数 2.2.1 第1课时 对 数优化练习 新人教A

第1课时 对 数[课时作业][A 组 基础巩固]1.已知log x 8=3,则x 的值为( )A.12B .2C .3D .4解析:∵log x 8=3,∴x 3=8,∴x =2.答案:B 2.⎝ ⎛⎭⎪⎫13-2=9写成对数式,正确的是( ) A .log 913=-2 B.log 139=-2C .log 13 (-2)=9D .log 9(-2)=13解析:a x =N ⇔x =log a N .答案:B3.有以下四个结论:①lg(lg 10)=0,②ln(ln e)=0,③若lg x =10,则x =100,④若ln x =e ,则x =e 2.其中正确的是( )A .①③B.②④ C .①② D .③④解析:①lg(lg 10)=0,正确.②ln(ln e)=0,正确.若lg x =10,则x =1010,③不正确.若ln x =e ,则x =e e,故④不正确.所以选C.答案:C4.若对数log (x -1)(4x -5)有意义,则x 的取值X 围( )A.54≤x <2 B.54<x <2 C.54<x <2或x >2 D .x >54 解析:由log (x -1)(4x -5)有意义得⎩⎪⎨⎪⎧x -1>0,x -1≠1,4x -5>0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧ x >54,x ≠2. 答案:C 5.如果f (10x )=x ,则f (3)=( )A .log 310B.lg 3 C .103D .310 解析:设10x =3,则x =lg 3,∴f (3)=f (10lg 3)=lg 3.答案:B6.lg 1 000=________,ln 1=________.解析:∵103=1 000,∴lg 1 000=3;e 0=1,∴ln 1=0.答案:3 07.方程log 2(5-x )=2,则x =________.解析:5-x =22=4,∴x =1.答案:18.已知log 2[log 3(log 5x )]=0,则x =________.解析:令log 3(log 5x )=t 1,则t 1=20=1.令log 5x =t 2,则t 2=31=3.∴log 5x =3,∴x =53=125.答案:1259.求下列各式x 的取值X 围.(1)log (x -1)(x +2);(2)log (x +3)(x +3). 解析:(1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ x +2>0,x -1>0,x -1≠1.解得x >1且x ≠2,故x 的取值X 围是(1,2)∪(2,+∞).(2)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ x +3>0x +3≠1,解得x >-3且x ≠-2.故x 的取值X 围是(-3,-2)∪(-2,+∞).10.若log 12x =m ,log 14y =m +2,求x 2y 的值. 解析:log 12x =m ,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫12m =x ,x 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫122m . log 14y =m +2,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫14m +2=y , y =⎝ ⎛⎭⎪⎫122m +4. ∴x 2y =⎝ ⎛⎭⎪⎫122m ⎝ ⎛⎭⎪⎫122m +4=⎝ ⎛⎭⎪⎫122m -(2m +4)=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-4=16. [B 组 能力提升]1.若a >0,a 23=49,则log 23a 等于( ) A .2 B .3 C .4 D .5解析:∵a 23=49,a >0, ∴a =⎝ ⎛⎭⎪⎫4932=⎝ ⎛⎭⎪⎫233, 设log 23a =x ,∴(23)x =a . ∴x =3.答案:B2.已知log x y =2,则y -x 的最小值为( )A .0 B.14 C .-14D .1 解析:∵log x y =2,∴y =x 2(x >0且x ≠1),∴y -x =x 2-x =(x -12)2-14, ∴x =12时,y -x 有最小值-14. 答案:C3.若f (2x +1)=log213x +4,则f (17)=________. 解析:f (17)=f (24+1)=log213×4+4=log 2116=-8. 答案:-8 4.方程4x -6×2x -7=0的解是________.解析:原方程可化为(2x )2-6×2x -7=0.设t =2x (t >0),则原方程可化为:t 2-6t -7=0.解得:t =7或t =-1(舍),∴2x =7,∴x =log 27,∴原方程的解为: x =log 27.答案:x =log 27 5.计算下列各式:(1)10lg 3-10log 41+2log 26;(2)22+log 23+32-log 39.解析:(1)10lg 3-10log 41+2log 26=3-0+6=9.(2)22+log 23+32-log 39=22×2log 23+323log 39=4×3+99=12+1=13. 6.已知二次函数f (x )=(lg a )x 2+2x +4lg a 的最大值为3,求a 的值. 解析:原函数式可化为 f (x )=lg a (x +1lg a )2-1lg a+4lg a . ∵f (x )有最大值3,∴lg a <0,且-1lg a+4lg a =3, 整理得4(lg a )2-3lg a -1=0,解之得lg a =1或lg a =-14. 又∵l g a <0,∴lg a =-14. ∴a =1014 .。
2022版数学人教A版必修1基础训练:第二章基本初等函数(Ⅰ)本章复习提升含解析
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第二章 基本初等函数(Ⅰ)本章复习提升易混易错练易错点1 利用指数、对数运算性质进行运算时忽视公式中的限定条件导致错误 1.()下列结论中正确的个数为( )①当a <0时,(a2)32=a3;②√a n n=|a |(n >0);③函数y =(x-2)12-(3x -7)0的定义域是(2,+∞);④若100a =5,10b =2,则2a +b =1. A.0 B.1 C.2 D.3 2.()计算:(1)5log 25(1-√3)2+3log 9(1+√3)2;(2)√(-8)33+√(√3-2)44-√(2-√3)33.易错点2 研究指数、对数函数时忽视对底数分0<a <1和a >1两种情况讨论导致错误 3.(2019湖北武昌实验中学高一上期中,)若log a 12<2,则a 的取值范围是( )A.(√22,+∞)B.(0,√22) C.(√22,1) D.(0,√22)∪(1,+∞)4.()若函数f (x )=a x +log a (x +1)在[0,1]上的最大值和最小值之和为a ,则a 的值为 . 5.()已知log a (2a +1)<log a (3a -1),其中a >0且a ≠1,求实数a 的取值范围.6.()已知函数f (x )=log a (8-ax )(a >0,且a ≠1).(1)若f (x )<2,求实数x 的取值范围;(2)若f (x )>1在区间[1,2]上恒成立,求实数a 的取值范围.易错点3 研究指数、对数函数时忽视定义域与值域导致错误 7.()已知f (x )是定义在R 上的奇函数,若f (x )在(0,+∞)上是增函数,且f (13)=0,则不等式f (lo g 18x )<0的解集为 ( ) A.(0,12)B.(12,+∞) C.(12,1)∪(2,+∞) D.(0,12)∪(2,+∞) 8.()若函数f (x )=log a (6-ax )在[0,2]上为减函数,则a 的取值范围是( )A.(0,1)B.(1,3)C.(1,+∞)D.[3,+∞) 9.()若函数f (x )=lo g 12(x 2-ax +3a )在区间(2,+∞)上是减函数,则a 的取值范围为( )A.(-∞,4]B.(-4,4]C.[-4,4)D.[-4,4]10.(2020山东枣庄高一上期末,)已知f (x )={3x -4,x >1,3x ,x ≤1,若a <b ,f (a )=f (b ),则a +3b 的取值范围是 .思想方法练一、函数与方程思想在解决函数问题中的应用1.(2019湖北黄冈高一上期末,)已知函数f(x)的定义域为D,若函数f(x)满足:①f(x)在D内是单调函数;②存在区间[a,b],使f(x)在区间[a,b]上的值域为[a2,b 2 ],那么就称函数f(x)为“减半函数”.若函数f(x)=log c(2c x+t)(c>0,且c≠1)是“减半函数”,则t的取值范围为()A.(0,1)B.(0,1]C.(-∞,18) D.(0,18)2.(2020江苏镇江高一期中,)已知函数y=f(x)是二次函数,且满足f(0)=3,f(1)=f(3)=0.(1)求y=f(x)的解析式;(2)求函数y=f(log2x),x∈[2,8]的最小值;(3)若x∈[1,t](t>1),试将y=f(x)的最小值表示成关于t的函数g(t).二、数形结合思想在解决函数问题中的应用3.()如图,函数f(x)的图象为折线ACB,则不等式f(x)≥log2(x+1)的解集是()A.{x|-1<x≤0}B.{x|-1≤x≤1}C.{x|-1<x≤1}D.{x|-1<x≤2}4.()若实数a,b满足a+lg a=8,b+10b=8,则a+b=.5.()已知函数f (x )={|log 2x |,0<x ≤8,x 2-20x +99,x >8,若a ,b ,c ,d 互不相同,且a <b <c <d ,f (a )=f (b )=f (c )=f (d ),则abcd 的取值范围是 .三、分类与整合思想在解决函数问题中的应用 6.()已知函数f (x )={(a -2)x -1,x ≤1,log a x ,x >1,若f (x )在(-∞,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围为 ( ) A.(1,2) B.(2,3) C.(2,3]D.(2,+∞)7.(2019浙江嘉兴一中高一上期中,)设函数f (x )=e |ln x |(e 为自然对数的底数),若x 1≠x 2且f (x 1)=f (x 2),则下列结论一定不成立的是 ( ) A.x 2 f (x 1)>1 B.x 2 f (x 1)<1C.x 2 f (x 1)=1D.x 2 f (x 1)<x 1 f (x 2)8.()设函数f (x )={21-x ,x ≤1,1-log 2x ,x >1,则满足f (x )≤2的x 的取值范围是 .四、转化与化归思想在解决函数问题中的应用 9.(2019吉林省实验中学高一上期中,)定义域为R 的函数f (x ),对任意实数x 均有f (-x )=-f (x ),f (2-x )=f (2+x )成立,若当2<x <4时,f (x )=2x -3+log 2(x -1),则f (-1)= .10.(2020山东菏泽高一上期末联考,)设函数f (x )=1ex +a e x (a 为常数),若对任意x ∈R ,f (x )≥3恒成立,则实数a 的取值范围是 . 11.()若3x =4y =36,则2x +1y= .五、特殊与一般思想在解决函数问题中的应用 12.()设f (x )为定义在R 上的奇函数.当x ≥0时, f (x )=2x +2x +b (b 为常数),则f (-1)= ( ) A.1 B.-1 C.-3 D.313. ()已知定义域为R 的函数f (x )=-2x +b2x+1+a是奇函数,求a ,b 的值.答案全解全析第二章 基本初等函数(Ⅰ)本章复习提升易混易错练1.B 3.D 7.C 8.B9.D1.B ①中,当a <0时,(a 2)32=[(a 2)12]3=(-a )3=-a 3,∴①不正确;②中,若a =-2,n =3,则√(-2)33=-2≠|-2|,∴②不正确;③中,由{x -2≥0,3x -7≠0,得x ≥2且x ≠73,故其定义域为[2,73)∪(73,+∞),∴③不正确;④中,∵100a=5,即102a =5,10b =2,∴102a ×10b =102a +b =10,∴2a +b =1,∴④正确. 2.解析 (1)原式=25log 25(√3-1)+9log 9(1+√3)=√3-1+1+√3=2√3. (2)原式=-8+|√3-2|-(2-√3)=-8+2-√3-2+√3=-8.3.D 当a >1时,由log a 12<2,得log a 12<log a a 2,因此a 2>12,解得a >√22或a <-√22,又a >1,所以a >1;当0<a <1时,由log a 12<2,得log a 12<log a a 2,因此0<a 2<12,解得-√22<a <√22,且a ≠0,又0<a <1,所以0<a <√22.综上,a 的取值范围是0,√22∪(1,+∞).故选D . 易错警示由于对数函数的图象、单调性等受底数a 的影响,所以在底数未知的情况下应先讨论底数与1的大小关系,一般分0<a <1,a >1两种情况. 4.答案12解析 当a >1时,y =a x 与y =log a (x +1)在[0,1]上都是增函数,因此f (x )=a x +log a (x +1)在[0,1]上是增函数,∴f (x )max =f (1)=a +log a 2,f (x )min =f (0)=a 0+log a 1=1,∴a +log a 2+1=a ,∴log a 2=-1=log a 1a ,解得a =12(舍去); 当0<a <1时,y =a x 与y =log a (x +1)在[0,1]上都是减函数,因此f (x )=a x +log a (x +1)在[0,1]上是减函数,∴f (x )max =f (0)=a 0+log a (0+1)=1, f (x )min =f (1)=a +log a 2,∴a +log a 2+1=a ,∴log a 2=-1=log a 1a ,解得a =12. 综上所述,a =12. 易错警示解决与对数函数有关的问题时需注意两点:(1)务必先研究函数的定义域;(2)注意对数自身(如真数、底数的取值)要满足的条件,特别是在研究复合函数的单调性时,除了按照“同增异减”的规律讨论之外,还要特别注意真数大于零. 5.解析 当a >1时,原不等式等价于{2a +1<3a -1,2a +1>0,3a -1>0,所以a >2;当0<a <1时,原不等式等价于{2a +1>3a -1,3a -1>0,2a +1>0,所以13<a <1. 综上所述,a 的取值范围是13,1∪(2,+∞). 6.解析 (1)当a >1时,由f (x )<2,即log a (8-ax )<log a a 2,得0<8-ax <a 2,所以8a -a <x <8a; 当0<a <1时,由f (x )<2=log a a 2,得8-ax >a 2,所以x <8a-a. 因此当a >1时,x 的取值范围是{x|8a -a <x <8a}; 当0<a <1时,x 的取值范围是{x|x <8a-a}. (2)当a >1时,f (x )=log a (8-ax )在[1,2]上是减函数,由f (x )>1在区间[1,2]上恒成立,得f (x )min =log a (8-2a )>1,且在x ∈[1,2]上8-ax >0,即log a (8-2a )>log a a ,且8-2a >0,解得1<a <83. 当0<a <1时,f (x )=log a (8-ax )在[1,2]上是增函数,由f (x )>1在区间[1,2]上恒成立,得f (x )min =log a (8-a )>1,且在x ∈[1,2]上8-ax >0,即log a (8-a )>log a a ,且8-2a >0,所以a >4,且a <4,故a 不存在. 综上可知,实数a 的取值范围是1,83.7.C ∵f (x )是定义在R 上的奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,f (13)=0,∴f (x )在(-∞,0)上也为增函数,f (-13)=0.画出f (x )的大致图象如图所示.结合图象,由f (lo g 18x )<0,可得0<lo g 18x <13或lo g 18x <-13,解得12<x <1或x >2,即不等式f (lo g 18x )<0的解集为(12,1)∪(2,+∞).8.B 设u =6-ax ,则函数f (x )由y =log a u ,u =6-ax 复合而成.因为a >0,所以u =6-ax 是减函数,那么函数y =log a u 就是增函数,所以a >1.因为[0,2]为定义域的子集,且u =6-ax 是减函数,所以当x =2时,u =6-ax 取得最小值,所以6-2a >0,解得a <3. 综上,得1<a <3,故选B . 9.D 设u =x 2-ax +3a ,则函数f (x )由y =lo g 12u ,u =x 2-ax +3a 复合而成.因为y =lo g 12u 是减函数,所以u =x 2-ax +3a 在(2,+∞)上单调递增, 从而a 2≤2,解得a ≤4. 又当x ∈(2,+∞)时,u =x 2-ax +3a >0, 所以当x =2时,u =4-2a +3a ≥0, 解得a ≥-4.所以-4≤a ≤4.故选D . 易错警示f (x )在(2,+∞)上为减函数,既要考虑单调性,又要考虑f (x )在(2,+∞)上有意义,解题时注意对数的真数大于0. 10.答案 (-∞,8]解析 依题意,得a ≤1<b ,由f (a )=f (b ),得3a =3b -4,即3b =3a +4. 设S =a +3b =a +3a +4.∵函数S =a +3a +4在(-∞,1]上单调递增, ∴S ≤1+31+4=8,∴S 的取值范围是(-∞,8].思想方法练1.D 3.C 6.C 7.B 12.C1.D 显然f (x )是定义域上的单调递增函数,因此,若f (x )是“减半函数”,则{f (a )=a2,f (b )=b 2,即f (x )=x2有两个不等实根.故根据函数的性质构建关于a ,b 的方程组. log c (2c x+t )=x2,即2c x+t =c x2.令c x2=u ,则u >0,且2u 2-u +t =0.依题意知方程有两个不等正根,换元后构造关于u 的一元二次方程,根据方程根的情况,应用“三个二次”的关系求解. ∴{Δ=1-4×2×t >0,t 2>0,解得0<t <18,故选D . 2.解析 (1)设函数f (x )的解析式为f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),设出函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),根据题意,用待定系数法求出函数的解析式. 因为f (0)=c =3,所以f (x )=ax 2+bx +3, 又f (1)=f (3)=0,所以{a +b +3=0,9a +3b +3=0,解得{a =1,b =-4.所以f (x )=x 2-4x +3.(2)令t =log 2x ,∵x ∈[2,8],∴t ∈[1,3]. 则y =t 2-4t +3=(t -2)2-1,t ∈[1,3],用换元法,令t =log 2x ,构造二次函数求最值. 所以当t =2,即x =4时,y min =-1.所以函数y =f (log 2x ),x ∈[2,8]的最小值为-1. (3)f (x )=x 2-4x +3,x ∈[1,t ](t >1),定轴动区间问题,讨论区间端点t 与对称轴的相对位置. ①当1<t ≤2时,f (x )在[1,t ]上单调递减, 所以当x =t 时,f (x )有最小值t 2-4t +3;②当t >2时,f (x )在[1,2]上单调递减,在[2,t ]上单调递增, 所以当x =2时,f (x )有最小值-1,即此时g (t )=-1.综上,g (t )={t 2-4t +3,1<t ≤2,-1,t >2.3.C 作出函数y =log 2(x +1)的图象,如图所示.借助函数的图象求解不等式.在已有折线图中画出函数y =log 2(x +1)的图象,求出交点,以交点为分界点分析不等式的解集.结合图象得,BC 所在直线的解析式为y =-x +2,由{y =-x +2,y =log2(x +1),得{x =1,y =1, ∴不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集为{x |-1<x ≤1}.4.答案 8解析 依题意得lg a =8-a ,10b =8-b ,在同一平面直角坐标系内作出函数y =lg x ,y =10x ,y =8-x ,y =x 的图象,如图所示.由图可知,A ,B 的横坐标即为a ,b.由y =lg x 与y =10x 互为反函数知,交点A ,B 关于直线y =x 对称,故a +b =8.作出函数图象,把满足等式的a ,b 转化为函数图象交点的横坐标,结合互为反函数的图象的对称性分析坐标之间的关系. 5.答案 (96,99)解析 画出函数y =f (x )和y =t 的图象,如图所示.设a ,b ,c ,d 分别为y =f (x )的图象与直线y =t 交点的横坐标.画出函数y =f (x )与y =t 的图象,问题转化为有四个交点时,横坐标乘积的范围,结合图象利用函数的性质解决该问题.由图可知,|log 2a |=-log 2a =log 2b ,即a ·b =1,c+d 2=10,且8<c <9,所以abcd =cd =c (20-c ).令g (c )=c (20-c ),8<c <9,因为函数g (c )的图象开口向下,对称轴方程为c =10,所以g (c )在(8,9)上单调递增,g (8)<g (c )<g (9),所以g (c )∈(96,99),即abcd 的取值范围是(96,99). 6.C 因为f (x )在(-∞,+∞)上单调递增,所以{a -2>0,a >1,a -2-1≤0,故2<a ≤3.所以a 的取值范围为(2,3].根据参数a 的不同,分析各段函数的单调性,根据整个函数的单调性,分析各段函数端点处函数值之间的关系. 7.B 由题知, f (x )=e |ln x |={x ,x ≥1,1x,0<x <1.按照自变量x 的不同取值范围把f (x )化为分段函数.由x ≥1时, f (x )=x 是增函数,0<x <1时,f (x )=1x 是减函数知,0<x 1<1≤x 2或0<x 2<1≤x 1. 分析分段函数的单调性,从而确定x 1,x 2分别在两个区间内. 当0<x 1<1≤x 2时, f (x 1)=1x 1, f (x 2)=x 2, ∴x 1x 2=1,∴x 2·f (x 1)=x 2x 1>1,x 1·f (x 2)=x 1·x 2=1,从而x 2 f (x 1)>x 1 f (x 2).此时A 成立. 当0<x 2<1≤x 1时, f (x 2)=1x 2, f (x 1)=x 1, ∴x 1x 2=1,∴x 2 f (x 1)=x 2·x 1=1,x 1·f (x 2)=x 1x 2>1, 从而x 2 f (x 1)<x 1 f (x 2).此时C 、D 成立. 因此无论何种情况,B 一定不成立,故选B . 8.答案 [0,+∞)解析 当x ≤1时,令f (x )≤2,即21-x ≤2,解得x ≥0,所以0≤x ≤1; 当x >1时,令f (x )≤2,即1-log 2x ≤2,解得x ≥12,所以x >1. 综上,x 的取值范围是[0,+∞). 9.答案 -2解析 由题意得,f (-1)=-f (1)=-f (2-1)=-f (2+1)=-f (3)=-[23-3+log 2(3-1)]=-(20+log 22)=-2.要想利用已知式求值,必须把自变量转化为区间(2,4)内的数. 10.答案94,+∞解析 f (x )≥3⇔1e x +a e x ≥3⇔a ≥3e x -1(e x )2.将含参的恒成立问题通过变形转化为有关参数的不等式问题.令t =1e x ,则t >0,则a ≥3t -t 2,①设g (t )=-t 2+3t =-t -322+94,t >0, 则当t =32时,g (t )max =94. 又不等式①恒成立,∴a ≥94, 把参数满足的不等式转化为函数最值问题.故a 的取值范围是94,+∞. 11.答案 1解析 已知3x =4y =36,取以6为底的对数,将指数式化为对数式,得x log 63=y log 64=2, 应用指数与对数关系将指数式转化为对数式.∴2x =log 63,2y=log 64, 即1y =log 62,故2x +1y=log 63+log 62=1. 12.C 由f (x )是定义在R 上的奇函数知, f (0)=20+0+b =0,解得b =-1, 应用定义在R 上的奇函数的性质:f (0)=0,求b. ∴f (-1)=-f (1)=-(21+2-1)=-3,故选C .13.解析 因为f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (0)=0,即-1+b2+a =0,解得b =1,所以f (x )=-2x +12x+1+a .由-f (x )=f (-x ),知--2x +12x+1+a =-2-x+12-x+1+a ,化简,得2x +1+a =2+a ·2x ,即(a -2)(2x -1)=0.由(a -2)(2x -1)=0对任意x ∈R 都成立,得a =2.故a =2,b =1.思维升华在处理函数奇偶性问题时,遇到定义域为R 的奇函数,应用性质f (0)=0,可以快速找到解决问题的突破口,使复杂的问题简单化.。
第2章函数与基本初等函数练习(苏教版必修1)

第二编 函数与基本初等函数Ⅰ§2.1 函数及其表示基础自测1.与函数f(x)=|x|是相同函数的有 (写出一个你认为正确的即可). 答案2x y =2.设M={x|0≤x ≤2},N={y|0≤y ≤3},给出下列四个图形(如图所示),其中能表示从集合M 到集合N 的函数关系的是 .(填序号).答案 ②③3.若对应关系f:A →B 是从集合A 到集合B 的一个映射,则下面说法正确的是 (填序号). ①A 中的每一个元素在集合B 中都有对应元素②A 中两个元素在B 中的对应元素必定不同③B 中两个元素若在A 中有对应元素,则它们必定不同④B 中的元素在A 中可能没有对应元素答案 ①③④4.如图所示,①②③三个图象各表示两个变量x,y 的对应关系,则能表示y 是x 的函数的图象是 (填序号).答案 ②③ 5.已知f (x 1)=x 2+5x,则f(x)= .答案 251xx +(x ≠0)例1给出下列两个条件:(1)f(x +1)=x+2x ;(2)f(x)为二次函数且f(0)=3,f(x+2)-f(x)=4x+2.试分别求出f(x)的解析式. 解 (1)令t =x +1,∴t ≥1,x =(t -1)2.则f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-1,即f (x )=x 2-1,x ∈[1,+∞).(2)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),∴f (x +2)=a (x +2)2+b (x +2)+c ,则f (x +2)-f (x )=4ax +4a +2b =4x +2. ∴⎩⎨⎧=+=22444b a a ,∴⎩⎨⎧-==11b a ,又f (0)=3⇒c =3,∴f (x )=x 2-x +3.例2(1)求函数f(x)=229)2(1xx x g --的定义域;(2)已知函数f(2x)的定义域是[-1,1],求f(log 2x)的定义域.解 (1)要使函数有意义,则只需要:,3302,090222⎩⎨⎧<<-<>⎪⎩⎪⎨⎧>->-x x x x x x 或即解得-3<x <0或2<x <3.故函数的定义域是(-3,0)∪(2,3).(2)∵y =f (2x)的定义域是[-1,1],即-1≤x ≤1,∴21≤2x≤2.∴函数y =f (log 2x )中21≤log 2x ≤2.即log 22≤log 2x ≤log 24,∴2≤x ≤4.故函数f (log 2x )的定义域为[2,4]例3(14分)某摩托车生产企业,上年度生产摩托车的投入成本为1万元/辆,出厂价为1.2万元/辆,年销售量为1 000辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品档次,适度增加投入成本.若每辆车投入成本增加的比例为x (0<x<1),则出厂价相应提高的比例为0.75x, 同时预计年销售量增加的比例为0.6x.已知年利润=(出厂价-投入成本)×年销售量.(1)写出本年度预计的年利润y 与投入成本增加的比例x 的关系式;(2)为使本年度利润比上年有所增加,问投入成本增加的比例x 应在什么范围内?解 (1)依题意,本年度每辆摩托车的成本为1+x (万元),而出厂价为1.2×(1+0.75x ) (万元), 销售量为1 000×(1+0.6x )(辆).故利润y =[1.2×(1+0.75x )-(1+x )]×1 000×(1+0.6x ), 5分 整理得y =-60x 2+20x +200 (0<x <1). 7分(2)要保证本年度利润比上一年有所增加,则y -(1.2-1)×1 000>0, 10分即-60x 2+20x +200-200>0,即3x 2-x <0. 12分解得0<x <31,适合0<x <1.故为保证本年度利润比上年有所增加,投入成本增加的比例x 的取值范围是0<x <31. 13分答 (1)函数关系式为y =-60x 2+20x +200 (0<x <1). (2)投入成本增加的比例x 的范围是(0,31). 14分例4 已知函数f(x)=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<-=>.0,1,0,1,0,2x xx x x (1)画出函数的图象;(2)求f(1),f(-1),f [f(-1)]的值.解 (1)分别作出f (x )在x >0,x =0, x <0段上的图象,如图所示,作法略. (2)f (1)=12=1,f (-1)=-11- =1,f [f (-1)]=f (1)=1.1.(1)已知f (12+x)=lgx ,求f (x );(2)已知f (x )是一次函数,且满足3f (x+1)-2f (x-1)=2x+17,求f (x ); (3)已知f (x )满足2f (x )+f (x1)=3x ,求f (x ).解 (1)令x 2+1=t ,则x =12-t , ∴f (t )=lg 12-t ,∴f (x )=lg 12-x ,x ∈(1,+∞).(2)设f (x )=ax +b ,则3f (x +1)-2f (x -1)=3ax +3a +3b -2ax +2a -2b =ax +b +5a =2x +17,∴a =2,b =7,故f (x )=2x +7.(3)2f (x )+f (x 1)=3x , ① 把①中的x 换成x 1,得2f (x 1)+f (x )=x3②①×2-②得3f (x )=6x -x 3,∴f (x )=2x -x1.2. 求下列函数的定义域: (1)y=2)3(log 2+-x x +(2x-3)0;(2)y=log (2x+1)(32-4x).解 (1)由⎪⎩⎪⎨⎧≠-><⎪⎩⎪⎨⎧≠->+>-.3log 2,303202032x ,x x x x x ,得∴定义域为(-2,log 23)∪(log 23,3).(2)⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≠-><⎪⎩⎪⎨⎧≠+>+>-021,251120120432x ,x x ,x x x 得∴定义域为(-21,0)∪(0,25).3.等腰梯形ABCD 的两底分别为AD=2a ,BC=a ,∠BAD=45°,作直线MN ⊥AD 交AD 于M ,交折线ABCD 于N ,记AM=x,试将梯形ABCD 位于直线MN 左侧的面积y 表示为x 的函数,并写出函数的定义域.解 作BH ⊥AD ,H 为垂足,CG ⊥AD ,G 为垂足,依题意,则有AH =2a ,AG =23a .(1) 当M 位于点H 的左侧时, N ∈AB ,由于AM =x ,∠BAD =45°. ∴MN =x . ∴y =S △AMN =21x 2(0≤x ≤2a ).(2)当M 位于HG 之间时,由于AM =x ,∴MN =2a ,BN =x -2a.∴y =S 直角梯形AMNB=2·21a [x +(x -2a )]=21ax -).232(82a x a a ≤<(3)当M 位于点G 的右侧时,由于AM =x ,MN =MD =2a -x .∴y =S 梯形ABCD -S △MDN=).223(45221)44(2143)2(21)2(2·21222222a x a a ax x x ax a a x a a a a ≤<-+-=+--=--+ 综上:y =⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎥⎦⎤ ⎝⎛∈-+-⎥⎦⎤ ⎝⎛∈-⎢⎣⎡⎥⎦⎤∈a a x a ax x a a x a ax a x x 2,2345221.23,28212,02122224.如右图所示,在直角坐标系的第一象限内,△AOB 是边长为2的等边三角形,设直线x=t(0≤t ≤2)截这个三角形可得位于此直线左方的图形的面积为f(t),则函数y=f(t)的图象(如下图所示)大致是 (填序号).答案④一、填空题1.设函数f 1(x)=x 21,f 2(x)=x -1,f 3(x)=x 2,则[]))0072((123f f f = .答案007212.(2008·安徽文,13)函数f(x)=)1(log 1|21|2---x 的定义域为 .答案[)+∞,33.若f(x)=⎩⎨⎧≥<+)6(log )6()3(2x xx x f ,则f(-1)的值为 .答案 34.已知f(2211)11x x x x +-=+-,则f(x)的解析式为 .答案 f(x)=212x x +5.函数f(x)=xx -132 +lg(3x+1)的定义域是 .答案 (-31,1) 6.(2008·陕西理,11)定义在R 上的函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y)+2xy(x,y ∈R ),f(1)=2,则f(-3)= . 答案 67.已知函数f(x),g(x)分别由下表给出x 1 2 3 f(x) 131则f [g(1)]的值为 ,满足f [g(x)]>g [f(x)]的x 的值是 . 答案 1 2x1 2 3 g(x)3218.已知函数ϕ(x)=f(x)+g(x),其中f(x)是x 的正比例函数,g(x)是x 的反比例函数,且ϕ(31)=16, ϕ (1)=8,则 ϕ(x)= .答案 3x+x5二、解答题 9.求函数f(x)=21)|lg(|xx x --的定义域.解 由,110010||2⎩⎨⎧<<-<⎩⎨⎧>->-x x x x x ,得 ∴-1<x <0. ∴函数f (x )=21)|lg(|xx x --的定义域为(-1,0).10.(1)设f(x)是定义在实数集R 上的函数,满足f(0)=1,且对任意实数a 、b,有f(a-b)=f(a)-b(2a-b+1),求f(x); (2)函数f(x) (x ∈(-1,1))满足2f(x)-f(-x)=lg(x+1),求f(x). 解 (1)依题意令a =b =x ,则f (x -x )=f (x )-x (2x -x +1), 即f (0)=f (x )-x 2-x , 而f (0)=1,∴f (x )=x 2+x +1. (2)以-x 代x ,依题意有2f (-x )-f (x )=lg(1-x ) ① 又2f (x )-f (-x )=lg(1+x ) ②两式联立消去f (-x )得3f (x )=lg(1-x )+2lg(1+x ), ∴f (x )=31lg(1+x -x 2-x 3)(-1<x <1).11.如图所示,有一块半径为R 的半圆形钢板,计划剪裁成等腰梯形ABCD 的形状,它的下底AB 是⊙O 的直径,且上底CD 的端点在圆周上,写出梯形周长y 关于腰长x 的函数关系式,并求出它的定义域.解 AB =2R ,C 、D 在⊙O 的半圆周上,设腰长AD =BC =x ,作DE ⊥AB ,垂足为E ,连接BD ,那么∠ADB 是直角, 由此Rt △ADE ∽Rt △ABD.∴AD 2=AE ×AB ,即AE =Rx 22,∴CD =AB -2AE =2R -R x 2,所以y =2R +2x +(2R -Rx 2),即y =-Rx 2+2x +4R.再由⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>->>0202022R x R R x x ,解得0<x <2R .所以y =-Rx 2+2x +4R ,定义域为(0,2R ).12.某租赁公司拥有汽车100辆.当每辆车的月租金为3 000元时,可全部租出.当每辆车的月租金每增加50元时,未租出的车将会增加一辆.租出的车每月需要维护费150元,未租出的车每辆每月需要维护费50元.(1)当每辆车的月租金定为3 600元时,能租出多少辆车?(2)当每辆车的月租金定为多少元时,租赁公司的月收益最大?最大月收益是多少?解 (1)当每辆车的月租金定为3 600元时,未租出的车辆数为5000036003-=12,所以这时租出了88辆车.(2)设每辆车的月租金定为x 元,则租赁公司的月收益为f (x )=(100-500003)150)(500003----x x x ×50. 整理得f (x )=-502x +162x -21 000=-501(x -4 050)2+307 050.所以,当x =4 050时,f (x )最大,最大值为f (4 050)=307 050.即当每辆车的月租金定为4 050元时,租赁公司的月收益最大,最大月收益为307 050元.§2.2函数的单调性与最大(小)值基础自测1.已知函数y=f(x)是定义在R 上的增函数,则下列对f(x)=0的根说法不正确的是 (填序号). ①有且只有一个 ②有2个 ③至多有一个 ④没有根答案 ①②2.已知f (x )是R 上的增函数,若令F (x )=f (1-x )-f (1+x ),则F (x )是R 上的 函数(用“增”、“减”填空). 答案 减3.若函数f(x)=x 2+(a 2-4a+1)x+2在区间(-∞,1]上是减函数,则a 的取值范围是 .答案 [1,3]4.(2009·徐州六县一区联考)若函数f(x)是定义在(0,+∞)上的增函数,且对一切x>0,y>0满足f(xy)=f(x)+f(y),则不等式f(x+6)+f(x)<2f(4)的解集为 . 答案 (0,2)5.已知函数f(x)=x 2-2x+3在闭区间[0,m ]上最大值为3,最小值为2,则m 的取值范围为 . 答案 [1,2]例1 已知函数f(x)=a x+12+-x x (a>1). 证明:函数f(x)在(-1,+∞)上为增函数.证明 方法一 任取x 1,x 2∈(-1,+∞), 不妨设x 1<x 2,则x 2-x 1>0,12x x a ->1且a1x >0,∴a,0)1(12112>-=--x x x x x a a a 又∵x 1+1>0,x 2+1>0,∴)1)(1()(3)1)(1()1)(2()1)(2(121221122121121122++-=+++--+-=+--+-x x x x x x x x x x x x x x >0,于是f (x 2)-f (x 1)=a12x x a -+12121122+--+-x x x x >0,故函数f (x )在(-1,+∞)上为增函数. 方法二 f (x )=a x+1-13+x (a >1),求导数得f ′(x )=a xln a +2)1(3+x ,∵a >1,∴当x >-1时,a xln a >0,2)1(3+x >0,f ′(x )>0在(-1,+∞)上恒成立,则f (x )在(-1,+∞)上为增函数. 方法三 ∵a >1,∴y =a x为增函数,又y =13112+-+=+-x x x ,在(-1,+∞)上也是增函数.∴y =a x+12+-x x 在(-1,+∞)上为增函数.例2 判断函数f(x)=12-x 在定义域上的单调性.解 函数的定义域为{x |x ≤-1或x ≥1}, 则f (x )=12-x ,可分解成两个简单函数. f (x )=)(,)(x u x u =x 2-1的形式.当x ≥1时,u (x )为增函数,)(x u 为增函数.∴f (x )=12-x 在[1,+∞)上为增函数.当x ≤-1时,u (x )为减函数,)(x u 为减函数,∴f (x )=12-x 在(-∞,-1]上为减函数.例3 求下列函数的最值与值域:(1)y=4-223x x -+;(2)y=2x-x 21-;(3)y=x+x4;(4)y=4)2(122+-++x x .解 (1)由3+2x -x 2≥0得函数定义域为[-1,3],又t =3+2x -x 2=4-(x -1)2.∴t ∈[0,4],t∈[0,2],从而,当x =1时,y min =2,当x =-1或x =3时,y max =4.故值域为[2,4].(2) 方法一 令x 21-=t (t ≥0),则x =212t -.∴y =1-t 2-t =-(t +)212+45.∵二次函数对称轴为t =-21,∴在[0,+∞)上y =-(t +)212+45是减函数, 故y max =-(0+)212+45=1.故函数有最大值1,无最小值,其值域为(-∞,1].方法二 ∵y =2x 与y=-x 21-均为定义域上的增函数,∴y =2x -x 21-是定义域为{x |x ≤21}上的增函数, 故y max =2×212121⨯--=1,无最小值.故函数的值域为(-∞,1].(3)方法一 函数y =x +x4是定义域为{x |x ≠0}上的奇函数,故其图象关于原点对称,故只讨论x >0时,即可知x <0时的最值.∴当x >0时,y =x +x4≥2x x 4⋅=4,等号当且仅当x =2时取得.当x <0时,y ≤-4,等号当且仅当x =-2时取得.综上函数的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞),无最值. 方法二 任取x 1,x 2,且x 1<x 2, 因为f (x 1)-f (x 2)=x 1+14x -(x 2+24x )=,)4)((212121x x x x x x --所以当x ≤-2或x ≥2时,f (x )递增,当-2<x <0或0<x <2时,f (x )递减. 故x =-2时,f (x )最大值=f (-2)=-4,x =2时,f (x )最小值=f (2)=4,所以所求函数的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞),无最大(小)值. (4)将函数式变形为y =2222)20()2()10()0(++-+-+-x x ,可视为动点M (x ,0)与定点A (0,1)、B (2,-2)距离之和,连结AB ,则直线AB 与x 轴的交点(横坐标)即为所求的最小值点. y min =|AB |=13)21()20(22=++-,可求得x=32时,y min=13.显然无最大值.故值域为[13,+∞).例4 (14分)函数f(x)对任意的a 、b ∈R ,都有f(a+b)=f(a)+f(b)-1,并且当x>0时,f(x)>1.(1)求证:f(x)是R 上的增函数;(2)若f(4)=5,解不等式f(3m 2-m-2)<3. 解 (1)设x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2, 则x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)>1. 2分 f(x 2)-f(x 1)=f ((x 2-x 1)+x 1)-f(x 1)=f(x 2-x 1)+f(x 1)-1-f(x 1)=f(x 2-x 1)-1>0. 5分∴f (x 2)>f(x 1).即f (x )是R 上的增函数. 7分 (2)∵f (4)=f (2+2)=f (2)+f (2)-1=5,∴f (2)=3, 10分∴原不等式可化为f(3m 2-m-2)<f(2),∵f(x)是R 上的增函数,∴3m 2-m-2<2, 12分 解得-1<m<34,故解集为(-1, 34). 14分1.讨论函数f (x )=x+xa(a>0)的单调性.解 方法一 显然f (x )为奇函数,所以先讨论函数f (x )在(0,+∞)上的单调性,设x 1>x 2>0,则f (x 1)-f (x 2) =(x 1+1x a )-(x 2+2x a )=(x 1-x 2)·(1-21x x a).∴当0<x 2<x 1≤a 时,21x x a >1,则f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),故f (x )在(0,a ]上是减函数.当x 1>x 2≥a 时,0<21x x a <1,则f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),故f (x )在[a ,+∞)上是增函数.∵f (x )是奇函数,∴f (x )分别在(-∞,-a ]、[a ,+∞)上为增函数;f (x )分别在[-a ,0)、(0,a ]上为减函数.方法二 由f ′(x )=1-2x a =0可得x =±a当x >a 时或x <-a 时,f ′(x )>0,∴f (x )分别在[a ,+∞)、(-∞,-a ]上是增函数.同理0<x <a 或-a <x <0时,f ′(x )<0即f (x )分别在(0,a ]、[-a ,0)上是减函数.2.求函数y=21log (4x-x 2)的单调区间.解 由4x -x 2>0,得函数的定义域是(0,4).令t =4x -x 2,则y = 21log t .∵t =4x -x 2=-(x -2)2+4,∴t =4x -x 2的单调减区间是[2,4),增区间是(0,2]. 又y =21log t 在(0,+∞)上是减函数,∴函数y =21log (4x -x 2)的单调减区间是(0,2],单调增区间是[2,4).3.在经济学中,函数f(x)的边际函数Mf(x)定义为Mf (x )=f (x+1)-f (x ).某公司每月最多生产100台报警系统装置,生产x (x>0)台的收入函数为R (x )=3 000x-20x 2(单位:元),其成本函数为C (x )=500x+4 000(单位:元),利润是收入与成本之差.(1)求利润函数P (x )及边际利润函数MP (x );(2)利润函数P (x )与边际利润函数MP (x )是否具有相同的最大值?解 (1)P (x )=R (x )-C (x )=(3 000x -20x 2)-(500x +4 000) =-20x 2+2 500x -4 000(x ∈[1,100]且x ∈N ).MP (x )=P (x +1)-P (x )=-20(x +1)2+2 500(x +1)-4 000-(-20x 2+2 500x -4 000) =2 480-40x (x ∈[1,100]且x ∈N ). (2)P (x )=-20(x -)21252+74 125,当x =62或63时,P (x )max =74 120(元).因为MP (x )=2 480-40x 是减函数,所以当x =1时,MP (x )max =2 440(元). 因此,利润函数P (x )与边际利润函数MP (x )不具有相同的最大值. 4.已知定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)满足f()21x x =f(x 1)-f(x 2),且当x>1时,f(x)<0. (1)求f(1)的值; (2)判断f(x )的单调性;(3)若f(3)=-1,解不等式f(|x|)<-2. 解 (1)令x 1=x 2>0,代入得f (1)=f (x 1)-f (x 1)=0,故f (1)=0. (2)任取x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1>x 2,则21x x >1,由于当x >1时,f (x )<0, 所以f )(21x x <0,即f (x 1)-f (x 2)<0,因此f (x 1)<f (x 2),所以函数f (x )在区间(0,+∞)上是单调递减函数. (3)由f (21x x )=f (x 1)-f (x 2)得f ()39=f (9)-f (3),而f (3)=-1,所以f (9)=-2.由于函数f (x )在区间(0,+∞)上是单调递减函数,由f (|x |)<f (9),得|x |>9,∴x >9或x <-9.因此不等式的解集为{x |x >9或x <-9}.一、填空题1.函数f(x)=ln(4+3x-x 2)的单调递减区间是 .答案 [23,4) 2.已知函数f (x )在区间[a ,b ]上单调,且f (a )·f (b )<0,则下列对方程f (x )=0在区间[a ,b ]上根的分布情况的判断有误的是 (填序号).①至少有一实根 ②至多有一实根 ③没有实根 ④必有惟一的实根 答案 ①②③3.函数y=lg(x 2+2x+m)的值域是R ,则m 的取值范围是 . 答案 m ≤14.函数f(x)(x ∈R )的图象如下图所示,则函数g(x)=f(log a x) (0<a<1)的单调减区间是 . 答案 [a ,1]5.已知f(x)=⎩⎨⎧≥<+-)1(log )1(4)13(x x x ax a a 是(-∞,+∞)上的减函数,那么a 的取值范围是 .答案 [71,31) 6.若函数f (x )=(m -1)x 2+mx +3 (x ∈R )是偶函数,则f (x )的单调减区间是 . 答案 [0,+∞)7.已知y=f(x)是定义在(-2,2)上的增函数,若f(m-1)<f(1-2m),则m 的取值范围是 . 答案 (-)32,21 8.已知下列四个命题:①若f(x)为减函数,则-f(x)为增函数;②若f(x)为增函数,则函数g(x)=)(1x f 在其定义域内为减函数;③若f(x)与g(x)均为(a,b)上的增函数,则f(x)·g(x)也是区间(a,b )上的增函数;④若f(x)与g(x)在(a,b)上分别是递增与递减函数,且g(x)≠0,则)()(x g x f 在(a,b)上是递增函数.其中命题正确的是 (填序号) 答案 ① 二、解答题9.已知f(x)在定义域(0,+∞)上为增函数,且满足f(xy)=f(x)+f(y),f(3)=1,试解不等式f(x)+f(x-8)≤2. 解 根据题意,由f (3)=1,得f (9)=f (3)+f (3)=2. 又f (x )+f (x -8)=f [x (x -8)],故f [x (x -8)]≤f (9).∵f (x )在定义域(0,+∞)上为增函数,∴⎪⎩⎪⎨⎧≤->->,9)8(080x x x x ,,解得8<x ≤9.10.函数f(x)对任意的实数m 、n 有f(m+n)=f(m)+f(n),且当x>0时有f(x)>0. (1)求证:f(x)在(-∞,+∞)上为增函数;(2)若f(1)=1,解不等式f [log 2(x 2-x-2)]<2. (1)证明 设x 2>x 1,则x 2-x 1>0.∵f (x 2)-f (x 1)=f (x 2-x 1+x 1)-f (x 1)=f (x 2-x 1)+f (x 1)-f (x 1)=f (x 2-x 1)>0, ∴f (x 2)>f (x 1),f (x )在(-∞,+∞)上为增函数. (2)解 ∵f (1)=1,∴2=1+1=f (1)+f (1)=f (2). 又f [log 2(x 2-x -2)]<2,∴f [log 2(x 2-x -2)]<f (2).∴log 2(x 2-x -2)<2,于是⎪⎩⎪⎨⎧<-->--.060222x x x x ,∴⎩⎨⎧<<->-<,32,21x x x 或即-2<x <-1或2<x <3.∴原不等式的解集为{x |-2<x <-1或2<x <3}. 11.已知f(x)=ax x-(x ≠a).(1)若a=-2,试证f(x)在(-∞,-2)内单调递增; (2)若a>0且f(x)在(1,+∞)内单调递减,求a 的取值范围.(1)证明 任设x 1<x 2<-2,则f (x 1)-f(x 2)=.)2)(2()(22221212211++-=+-+x x x x x x x x∵(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0,∴f(x 1)<f(x 2),∴f (x )在(-∞,-2)内单调递增. (2)解 任设1<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=.))(()(21122211a x a x x x a a x x a x x ---=---∵a >0,x 2-x 1>0,∴要使f (x 1)-f (x 2)>0,只需(x 1-a )(x 2-a )>0恒成立, ∴a ≤1.综上所述知0<a ≤1.12.已知函数y=f(x)对任意x,y ∈R 均有f(x)+f(y)=f(x+y),且当x>0时,f(x)<0,f(1)=-32.(1)判断并证明f(x)在R 上的单调性; (2)求f(x)在[-3,3]上的最值. 解 (1)f (x )在R 上是单调递减函数证明如下:令x =y =0,f (0)=0,令x =-y 可得:f (-x )=-f (x ),在R 上任取x 1<x 2,则x 2-x 1>0, ∴f (x 2)-f (x 1)=f (x 2)+f (-x 1)=f (x 2-x 1).又∵x >0时,f (x )<0,∴f (x 2-x 1)<0,即f (x 2)<f (x 1).由定义可知f (x )在R 上为单调递减函数. (2)∵f (x )在R 上是减函数, ∴f (x )在[-3,3]上也是减函数.∴f (-3)最大,f (3)最小.f (3)=f (2)+f (1)=f (1)+f (1)+f (1)=3×(-)32=-2.∴f (-3)=-f (3)=2.即f (x )在[-3,3]上最大值为2,最小值为-2.§2.3 函数的奇偶性基础自测1.(2008·福建理,4)函数f (x )=x 3+sin x +1(x ∈R ),若f (a )=2,则f (-a )的值为 .答案02.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +2)=-f (x ),则f (6)的值为 . 答案03.设偶函数f (x )=log a |x -b |在(-∞,0)上单调递增,则f (a +1) f (b +2)(用“≤”,“≥”,“<”,“>”填空).答案>4.已知f (x )=122)12(+-+xx a 是奇函数,则实数a 的值为 . 答案15.函数f (x ),g (x )在区间[-a ,a ] (a >0)上都是奇函数,则下列结论:①f (x )-g (x )在[-a ,a ]上是奇函数;②f (x )+g (x )在[-a ,a ]上是奇函数;③f (x )·g (x )在[-a ,a ]上是偶函数;④f (0)+ g (0)=0,则其中正确结论的个数是 . 答案 4例1判断下列函数的奇偶性. (1)f(x)=2211x x -⋅-;(2)f(x)=log 2(x+12+x ) (x ∈R );(3)f(x)=lg|x-2|.解 (1)∵x 2-1≥0且1-x 2≥0,∴x =±1,即f (x )的定义域是{-1,1}. ∵f (1)=0,f (-1)=0,∴f (1)=f (-1),f (-1)=-f (1), 故f (x )既是奇函数又是偶函数.(2)方法一 易知f (x )的定义域为R , 又∵f (-x )=log 2[-x +1)(2+-x ]=log2112++x x =-log 2(x +12+x )=-f (x ),∴f (x )是奇函数.方法二 易知f (x )的定义域为R ,又∵f (-x )+f (x )=log 2[-x +1)(2+-x ]+log 2(x +12+x )=log 21=0,即f (-x )=-f (x ),∴f (x )为奇函数. (3)由|x -2|>0,得x ≠2.∴f (x )的定义域{x |x ≠2}关于原点不对称,故f (x )为非奇非偶函数.例2已知函数f(x),当x,y ∈R 时,恒有f(x+y)=f(x)+f(y). (1)求证:f(x)是奇函数;(2)如果x ∈R +,f (x )<0,并且f(1)=-21,试求f(x)在区间[-2,6]上的最值.(1)证明∵函数定义域为R ,其定义域关于原点对称,∵f (x +y )=f (x )+f (y ),令y =-x,∴f (0)=f (x )+f (-x ).令x =y =0, ∴f (0)=f (0)+f (0),得f (0)=0.∴f (x )+f (-x )=0,得f (-x )=-f (x ), ∴f (x )为奇函数.(2)解 方法一 设x ,y ∈R +,∵f (x +y )=f (x )+f (y ),∴f (x +y )-f (x )=f (y ).∵x ∈R +,f (x )<0, ∴f (x +y )-f (x )<0,∴f (x +y )<f (x ).∵x +y >x ,∴f (x )在(0,+∞)上是减函数.又∵f (x )为奇函数,f (0)=0,∴f (x )在(-∞,+∞)上是减函数.∴f (-2)为最大值,f (6)为最小值. ∵f (1)=-21,∴f (-2)=-f (2)=-2f (1)=1, f(6)=2f (3)=2[f (1)+f (2)]=-3.∴所求f (x )在区间[-2,6]上的最大值为1,最小值为-3. 方法二 设x 1<x 2,且x 1,x 2∈R .则f (x 2-x 1)=f [x 2+(-x 1)]=f (x 2)+f (-x 1)=f (x 2)-f (x 1).∵x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)<0.∴f (x 2)-f (x 1)<0.即f (x )在R 上单调递减. ∴f (-2)为最大值,f (6)为最小值.∵f (1)=-21,∴f (-2)=-f (2)=-2f (1)=1,f (6)=2f (3)=2[f (1)+f (2)]=-3. ∴所求f(x )在区间[-2,6]上的最大值为1,最小值为-3. 例3(16分)已知函数f(x)的定义域为R ,且满足f(x+2)=-f(x). (1)求证:f(x)是周期函数;(2)若f(x)为奇函数,且当0≤x ≤1时,f(x)=21x,求使f(x)=-21在[0,2 009]上的所有x 的个数.(1)证明 ∵f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=-f (x +2)=-[-f (x )]=f (x ), 2分 ∴f (x )是以4为周期的周期函数, 4分(2)解 当0≤x ≤1时,f (x )=21x ,设-1≤x ≤0,则0≤-x ≤1,∴f (-x )=21(-x )=-21x .∵f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ), ∴-f (x )=-21x ,即f (x )=21x . 7分 故f (x )=21x (-1≤x ≤1) 8分又设1<x <3,则-1<x -2<1, ∴f (x -2)=21(x -2), 10分 又∵f (x -2)=-f (2-x )=-f ((-x )+2)=-[-f (-x )]=-f (x ),∴-f (x )=21(x -2), ∴f (x )=-21(x -2)(1<x <3). 11分∴f (x )=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<--≤≤-)31()2(21)11(21x x x x 12分由f (x )=-21,解得x =-1.∵f (x )是以4为周期的周期函数.∴f (x )=-21的所有x =4n -1 (n ∈Z ). 14分令0≤4n -1≤2 009,则41≤n ≤20051,又∵n ∈Z ,∴1≤n ≤502 (n ∈Z ), ∴在[0,2 009]上共有502个x 使f (x )=-21. 16分1.判断下列各函数的奇偶性:(1)f (x )=(x-2)xx -+22;(2)f (x )=2|2|)1lg(22---x x ;(3)f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧>+-≤-<+.1(2),1|(|0),1(2)x x x x x解 (1)由xx-+22≥0,得定义域为[-2,2),关于原点不对称,故f (x )为非奇非偶函数.(2)由⎪⎩⎪⎨⎧≠-->-.02|2|0122x x ,得定义域为(-1,0)∪(0,1).这时f (x )=2222)1lg(2)2()1lg(x x x x --=----.∵f (-x )=-[]),()1lg()()(1lg 2222x f xx x x =--=---∴f (x )为偶函数.(3)x <-1时,f (x )=x +2,-x >1, ∴f (-x )=-(-x )+2=x +2=f (x ). x >1时,f (x )=-x +2,-x <-1,f (-x )=x +2=f (x ).-1≤x ≤1时,f (x )=0,-1≤-x ≤1, f (-x )=0=f (x ).∴对定义域内的每个x 都有f (-x )=f (x ). 因此f (x )是偶函数.2.已知函数y=f(x)的定义域为R ,且对任意a,b ∈R ,都有f(a+b)=f(a)+f(b),且当x>0时,f(x)<0恒成立,f(3)=-3. (1)证明:函数y=f(x)是R 上的减函数; (2)证明:函数y=f(x)是奇函数;(3)试求函数y=f(x)在[m,n ](m,n ∈Z )上的值域.(1)证明 设∀x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,f (x 2)=f [x 1+(x 2-x 1)]=f (x 1)+f (x 2-x 1). ∵x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)<0.∴f (x 2)=f (x 1)+f (x 2-x 1)<f (x 1). 故f (x )是R 上的减函数.(2)证明 ∵f (a +b )=f (a )+f (b )恒成立,∴可令a =-b =x ,则有f (x )+f (-x )=f (0),又令a =b =0,则有f (0)=f (0)+f (0),∴f (0)=0.从而∀x ∈R ,f (x )+f (-x )=0,∴f (-x )=-f (x ).故y =f (x )是奇函数. (3)解 由于y =f (x )是R 上的单调递减函数,∴y =f (x )在[m ,n ]上也是减函数,故f (x )在[m ,n ]上的最大值f (x )max =f (m ),最小值f (x )min =f (n ). 由于f (n )=f (1+(n -1))=f (1)+f (n -1)=…=nf (1),同理f (m )=mf (1). 又f (3)=3f (1)=-3,∴f (1)=-1,∴f (m )=-m ,f (n )=-n . ∴函数y =f (x )在[m ,n ]上的值域为[-n ,-m ].3.设f (x )是定义在R 上的偶函数,其图象关于直线x=1对称,对任意x 1、x 2∈[0,21]都有f (x 1+x 2) =f (x 1)·f (x 2),且f(1)=a>0. (1)求f(21)及f(41) (2)证明:f (x )是周期函数;(3)记a n =f(2n+)21n,求a n.(1)解 ∵对x 1、x 2∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡21,0, 都有f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2),∴f (x )=f ()2()2()22xf x f x x ⋅=+≥0,x ∈[0,1].∴f (1)=f (,)21()21()21()21212⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⋅=+f f ff (2)41()41()41()4141()21⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⋅=+=f f f f .∵f (1)=a >0, ∴f (.)41(,)214121a f a ==(2)证明 ∵y =f (x )的图象关于直线x =1对称, ∴f (x )=f (1+1-x ),即f (x )=f (2-x ),x ∈R .又由f (x )是偶函数知,f (-x )=f (x ),x ∈R ,∴f (-x )=f (2-x ),x ∈R .将上式中-x 用x 代换,得f (x )=f (x +2),x ∈R . 这表明f (x )是R 上的周期函数,且2是它的一个周期. (3)解 由(1)知f (x )≥0,x ∈[0,1]. ∵f (⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅-+=⋅=n n nf nn f 21)1(21)21()21=f (=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅-⋅n n f n 21)1()21…=f (⋅⋅)21()21n f n …·f (.)21()21nn f n ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=又f (.2121)21(,)21n a n f a =∴=∵f (x )的一个周期是2,∴a n=f (2n +n 21)=f (n21),∴a n=a n 21.一、填空题1.f(x),g(x)是定义在R 上的函数,h(x)=f(x)+g(x),则“f(x),g(x)均为偶函数”是“h(x)为偶函数”的 条件.答案 充分不必要2.设函数f(x)=(x+1)(x+a)为偶函数,则a= . 答案 -13.已知函数f (x )是R 上的偶函数,g (x )是R 上的奇函数,且g (x )=f (x-1),若f (0)=2,则f (2 008)的值为 .答案 24.已知函数y=f(x)是定义在R 上的奇函数,则下列函数中是奇函数的是 (填序号). ①y=f(|x|);②y=f(-x);③y=x ·f(x);④y=f(x)+x. 答案 ②④5.(2009·徐州六县一区联考)设f(x)是定义在R 上的奇函数,且当x>0时,f(x)=2x-3,则f(-2)= .答案 -16.已知y=f(x)是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f(x)=x 2-2x ,则在R 上f(x)的表达式为 .答案 f(x)=x(|x|-2)7.已知函数f(x)=g(x)+2,x ∈[-3,3],且g(x)满足g(-x)=-g(x),若f(x)的最大值、最小值分别为M 、N ,则M+N= . 答案 48.f(x)、g(x)都是定义在R 上的奇函数,且F(x)=3f(x)+5g(x)+2,若F(a)=b,则F(-a)= . 答案 -b+4二、解答题9.已知f(x)是实数集R 上的函数,且对任意x ∈R ,f(x)=f(x+1)+f(x-1)恒成立. (1)求证:f(x)是周期函数. (2)已知f(3)=2,求f(2 004).(1)证明 ∵f(x)=f(x+1)+f(x-1),∴f(x+1)=f(x)-f(x-1),则f(x+2)=f []).1()()1()()()1(1)1(--=---=-+=++x f x f x f x f x f x f x∴f(x+3)=f [][]).(1)1(2)1(x f x f x -=-+-=++ ∴f(x+6)=f[]).()3(3)3(x f x f x =+-=++∴f(x)是周期函数且6是它的一个周期. (2)解 f(2 004)=f(334×6)=f(0)=-f(3)=-2.10.已知f(x)是R 上的奇函数,且当x ∈(-∞,0)时,f(x)=-xlg(2-x),求f(x)的解析式. 解 ∵f (x )是奇函数,可得f (0)=-f (0),∴f (0)=0.当x >0时,-x <0,由已知f (-x )=x lg(2+x ),∴-f (x )=x lg (2+x ), 即f (x )=-x lg (2+x )(x >0).∴f (x )=⎩⎨⎧≥+-<--).0()2lg(),0()2lg(x x x x x x即f (x )=-x lg(2+|x |) (x ∈R ). 11.已知函数f(x)=x 2+|x-a|+1,a ∈R . (1)试判断f(x)的奇偶性; (2)若-21≤a ≤21,求f(x)的最小值. 解 (1)当a =0时,函数f (-x )=(-x )2+|-x |+1=f (x ),此时,f (x )为偶函数.当a ≠0时,f (a )=a 2+1,f (-a )=a 2+2|a |+1, f (a )≠f (-a ),f (a )≠-f (-a ),此时,f (x ) 为非奇非偶函数. (2)当x ≤a 时,f (x )=x 2-x +a +1=(x -21)2+a +43, ∵a ≤21,故函数f (x )在(-∞,a ]上单调递减,从而函数f (x )在(-∞,a ]上的最小值为f (a )=a 2+1. 当x ≥a 时,函数f (x )=x 2+x -a +1=(x +21)2-a +43,∵a ≥-21,故函数f (x )在[a ,+∞)上单调递增,从而函数f (x )在[a ,+∞)上的最小值为f (a )=a 2+1.综上得,当-21≤a ≤21时,函数f (x )的最小值为a 2+1.12.设函数f(x)在(-∞,+∞)上满足f(2-x)=f(2+x),f(7-x)=f(7+x),且在闭区间[0,7]上,只有f(1)=f(3)=0. (1)试判断函数y=f (x)的奇偶性;(2)试求方程f(x)=0在闭区间[-2 005,2 005]上的根的个数,并证明你的结论. 解 (1)由),10()()14()4()14()()4()()7()7()2()2(+=⇒-=-⇒⎩⎨⎧-=-=⇒⎩⎨⎧+=-+=-x f x f x f x f x f x f x f x f x f x f x f x f从而知函数y =f (x )的周期为T =10.又f (3)=f (1)=0,而f (7)≠0,故f (-3)≠0. 故函数y =f (x )是非奇非偶函数. (2)由(1)知y =f (x )的周期为10.又f (3)=f (1)=0,f (11)=f (13)=f (-7)=f (-9)=0,故f (x )在[0,10]和[-10,0]上均有两个解,从而可知函数y =f (x )在[0,2 005]上有402个解,在[-2 005, 0]上有400个解,所以函数y =f (x )在[-2 005,2 005]上有802个解.§2.4指数与指数函数基础自测 1.已知a<41,则化简42)14(-a 的结果是 .答案a 41-2.设指数函数f(x)=a x(a>0且a ≠1),则下列等式正确的有 (填序号). ①f(x+y)=f(x)·f(y) ②f((xy)n)=f n(x)·f n(y) ③f(x-y)=)()(y f x f ④f(nx)=f n(x) 答案 ①③④3.函数f(x)=a x-b的图象如图所示,其中a 、b 为常数,则下列结论不正确的有 (填序号). ①a>1,b<0 ②a>1,b>0 ③0<a<1,b>0 ④0<a<1,b<0 答案①②③4.关于函数f(x)=2x-2-x(x ∈R ),有下列三个结论:①f(x)的值域为R ; ②f(x)是R 上的增函数;③对任意x ∈R ,有f(-x)+f(x)=0成立. 其中正确结论的序号是 .答案 ①②③ 5.已知集合M={}⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈<<=-+Z x x N x ,4221|,1,11,则M N = . 答案 {}1-例1已知a=91,b=9.求: (1);315383327a a a a⋅÷--(2)111)(---+ab b a .数学试卷及试题71 31(8 )1151解 (1)原式= a 2 3 . a 2 3 ÷[a 3 2 · a 3 2 ]7 1 (4 5 ) 1= a 6 2 3 2 =a 2 .1∵a= ,∴原式=3.9(2)方法一 化去负指数后解.a 1 b1 (ab) 11 a 11 babab 1a b. ∵a=1 ,b 9 9, ∴a+b= 82 . 9ab ab方法二 利用运算性质解.a 1 b1 (ab) 1a 1 a 1b1b 1 a 1b11 b 11 a 1 b a.∵a= 1 ,b 9, ∴a+b= 82 .99例 2 函数 f(x)=x2-bx+c 满足 f(1+x)=f(1-x)且 f(0)=3,则 f(bx)答案 ≤例 3 求下列函数的定义域、值域及其单调区间:f(cx).(用“≤”,“≥”,“<”,“>”填空)(1)f(x)= 3 x2 5x 4 ;(2)g(x)=-( 1 ) x 4( 1 ) x 5 .42解 (1)依题意 x2-5x+4≥0,解得 x≥4 或 x≤1,∴f(x)的定义域是(-∞,1]∪[4,+∞).令 u= x 2 5x 4 (x 5 )2 9 , ∵x∈(-∞,1]∪[4,+∞), 24∴u≥0,即 x2 5x 4 ≥0,而 f(x)= 3 x2 5x 4 ≥30=1,∴函数 f(x)的值域是[1,+∞).∵u= (x 5 )2 9 ,∴当 x∈(-∞,1]时,u 是减函数, 24当 x∈[4,+∞)时,u 是增函数.而 3>1,∴由复合函数的单调性可知,f(x)= 3 x2 5x 4 在(-∞,1]上是减函数,在[4,+∞)上是增函数.故 f(x)的增区间是[4,+∞),减区间是(-∞,1].(2)由 g(x)=-( 1)x 4(1)x 5 (1)2x 4(1)x 5,4222∴函数的定义域为 R,令 t=( 1 ) x (t>0),∴g(t)=-t2+4t+5=-(t-2)2+9, 2数学试卷及试题21数学试卷及试题∵t>0,∴g(t)=-(t-2)2+9≤9,等号成立条件是 t=2,即 g(x)≤9,等号成立条件是( 1 ) x =2,即 x=-1,∴g(x)的值域是(-∞,9]. 2由 g(t)=-(t-2)2+9 (t>0),而 t=( 1 ) x 是减函数,∴要求 g(x)的增区间实际上是求 g(t)的减区间, 2求 g(x)的减区间实际上是求 g(t)的增区间.∵g(t)在(0,2]上递增,在[2,+∞)上递减,由 0<t=( 1 ) x ≤2,可得 x≥-1, 由 t=( 1 ) x ≥2,可得 x≤-1.22∴g(x)在[-1,+∞)上递减,在(-∞,-1]上递增,故 g(x)的单调递增区间是(-∞,-1],单调递减区间是[-1,+∞).ex例 4(14 分)设 a>0,f(x)=aa ex是 R 上的偶函数.(1)求 a 的值;(2)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数.(1)解 ∵f(x)是 R 上的偶函数,∴f(-x)=f(x),2分e x∴aa exex aa ex,∴(a-1 )(ex a1 ex)=0对一切x均成立,∴a- 1 =0,而 a>0,∴a=1. a(2)证明 在(0,+∞)上任取 x1、x2,且 x1<x2,则 f(x1)-f(x2)= e x11+e x1- e x2-1 e x2= (ex2 e x1 )1(e x1 x2 1).e ∵x1<x2,∴ x1 e x2 , 有 ex2 ex1 0.4分 6分 8分10 分∵x1>0,x2>0,∴x1+x2>0,∴ e x1x2 >1,12 分1 e x1x2 -1<0.∴f(x1)-f(x2)<0,即 f(x1)<f(x2),故 f(x)在(0,+∞)上是增函数.14 分1.化简下列各式(其中各字母均为正数):(1)2(a 3b1)1 21a21b3;6 a b5数学试卷及试题22(2)51a3 b 2(3a1 2b1)2(4a 31 b3 ) 2.6解1 1 1 1a 3b2 a2b3(1)原式=15111 115 a 3 2 6 b2 3 6 a0 b0 1.a6b6(2)原式=-5a1 6b32 (4a 31 b3 ) 25a1 6b31 3 (a3b 2 )2451a23b 25441 ab35 ab 4ab2.2.已知实数 a、b 满足等式 ( 1 )a (1)b ,下列五个关系式: 23①0<b<a;②a<b<0;③0<a<b;④b<a<0;⑤a=b.其中不可能成立的有(填序号).答案 ③④3.求下列函数的单调递增区间:(1)y=( 1 )6x2 x2 ;(2)y=2 x2 x6 . 2解 (1)函数的定义域为 R.令 u=6+x-2x2,则 y=( 1 )u . 2∵二次函数 u=6+x-2x2 的对称轴为 x= 1 , 4在区间[ 1 ,+∞)上,u=6+x-2x2 是减函数, 4又函数 y=( 1 ) u 是减函数, 2∴函数 y=( 1 )6x2x2 在[ 1 ,+∞)上是增函数.24故 y=( 1 )6x2x2 的单调递增区间为[ 1 ,+∞).24(2)令 u=x2-x-6,则 y=2u,∵二次函数 u=x2-x-6 的对称轴是 x= 1 , 2在区间[ 1 ,+∞)上 u=x2-x-6 是增函数. 2又函数 y=2u 为增函数,∴函数 y=2 x2 x6 在区间[ 1 ,+∞)上是增函数. 2故函数 y=2 x2 x6 的单调递增区间是[ 1 ,+∞). 2数学试卷及试题23数学试卷及试题数学试卷及试题2x4.已知定义在 R 上的奇函数 f(x)有最小正周期 2,且当 x∈(0,1)时,f(x)=.4x 1(1)求 f(x)在[-1,1]上的解析式; (2)证明:f(x)在(0,1)上是减函数. (1)解 当 x∈(-1,0)时,-x∈(0,1).∵f(x)是奇函数,∴f(x)=-f(-x)=-2x 4x 12x 4x . 1由 f(0)=f(-0)=-f(0),且 f(1)=-f(-1)=-f(-1+2) =-f(1),得 f(0)=f(1)=f(-1)=0.∴在区间[-1,1]上,有 2x 4x1f(x)= 2x 4x 10x (0,1)x (1,0)x 1,0,1(2)证明当x∈(0,1)时,f(x)=42x x. 1设 0<x1<x2<1,则f(x1)-f(x2)=2 x1 4x1 12 x2 4x2 1(2x2 (4 x12x1 )(2 x1x2 1) 1)(4x2 1),2 2 ∵0<x1<x2<1,∴2 x2 - x1 >0, x1x2 -1>0,∴f(x1)-f(x2)>0,即 f(x1)>f(x2),故 f(x)在(0,1)上单调递减.一、填空题1.21 2,(2)1,31 3的大小顺序为.3答案21 2313(2) 132.若 a<0,则 2a, ( 1 )a , (0.2)a 的大小顺序为.2答案 (0.2)a> ( 1 )a >2a 23.若函数 y=4x-3·2x+3 的定义域为集合 A,值域为[1,7],集合 B=(-∞,0]∪[1,2],则集合 A 与集合 B 的关系为.答案 A=B数学试卷及试题24数学试卷及试题4.若 f(x)=-x2+2ax 与 g(x)=(a+1)1-x 在区间[1,2]上都是减函数,则 a 的取值范围是.答案 (0,1]5.(2009·常州二中期中)当函数 f(x)=2-|x-1|-m 的图象与 x 轴有公共点时,实数 m 的取值范围是.答案 (0,1]6.当 x>0 时,函数 f(x)=(a2-1)x 的值总大于 1,则实数 a 的取值范围是.答案 a> 2 或 a<- 27.若函数 f(x)=ax-1 (a>0,a≠1)的定义域和值域都是[0,2],则实数 a 等于.答案 38.函数 y=ax(a>0,且 a≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大 a ,则 a 的值是.213答案 或22二、解答题9.要使函数 y=1+2x+4xa 在 x∈(-∞,1]上 y>0 恒成立,求 a 的取值范围.1 2x解 由题意得 1+2x+4xa>0 在 x∈(-∞,1]上恒成立,即 a>-在 x∈(-∞,1]上恒成立.4x1 2x又∵-4x=-(1)2x 2(1)x 2(1 2)x12 2 1 4,∵x,1,∴(1)x 21 2, .令t=(1)x 2,则f(t)(t1)2 21 4,t1 2,. 1则 f(t)在[ ,+∞)上为减函数,2 f(t)≤f( 1 ) =-( 1 1 )2 1 3 ,2 22 4 4即f(t)∈ ,3 4 .3∵a>f(t),∴a∈(- ,+∞).411310.已知函数 f(x)=( )x .2x 1 2(1)求 f(x)的定义域;(2)判断 f(x)的奇偶性;(3)证明:f(x)>0.(1)解 由 2x-1≠0 x≠0,∴定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).(2)解f(x)=(1 2x 11)x3 2可化为 f(x)= 2 x 1 x3 , 2 (2x 1)数学试卷及试题25。
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数学1(必修)第二章 基本初等函数(1)
[基础训练A 组] 一、选择题
1 下列函数与x y =有相同图象的一个函数是( )
A 2
x y = B x
x y 2
=
C )10(l o g ≠>=a a a
y x
a 且 D x
a a y l o g =
2 下列函数中是奇函数的有几个( )
①11x x a y a +=- ②2lg(1)33x y x -=+- ③x y x = ④1log 1a x
y x
+=-
A 1
B 2
C 3
D 4
3 函数y x =3与y x
=--3的图象关于下列那种图形对称( )
A x 轴
B y 轴
C 直线y x =
D 原点中心对称
4 已知1
3x x
-+=,则332
2
x x -
+值为( )
A B C D -
5 函数y =
)
A [1,)+∞
B 2(
,)3+∞ C 2
[,1]3 D 2(,1]3 6 三个数60.70.70.76log 6,
,的大小关系为( ) A 60.70.70.7log 66
<<
B 60.7
0.70.76
log 6<<
C 0.7
60.7log 66
0.7<< D 60.70.7log 60.76<<
7 若f x x (ln )=+34,则f x ()的表达式为( )
A 3l n x
B 3l n 4x +
C 3x
e D 34x
e +
二、填空题
1
985316,8,4,2,2从小到大的排列顺序是
2 化简11
410
104848++的值等于__________
3 计算:(log )log log 22
22
54541
5
-++=
4 已知x y x y 224250+--+=,则log ()x x
y 的值是_____________
5 方程33131=++-x
x
的解是_____________
6 函数121
8
x y -=的定义域是______;值域是______
7 判断函数2
lg(y x x =的奇偶性
三、解答题
1 已知),0(56>-=a a x
求x
x x
x a
a a a ----33的值
2 计算100011
3
43460022
++
-++-lg .lg lg lg lg .的值
3 已知函数2
11()log 1x
f x x x
+=
--,求函数的定义域,并讨论它的奇偶性单调性
4 (1)求函数
21()log x f x -=的定义域
(2)求函数)5,0[,)3
1(42∈=-x y x
x 的值域
(数学1必修)第二章 基本初等函数(1)[基础训练A 组]
参考答案
一、选择题
1 D
y x ==,对应法则不同;2
,(0)x y x x
=≠
log ,(0)a x y a x x ==>;log ()x a y a x x R ==∈
2 D 对于111
,()()111x x x x x x
a a a y f x f x a a a
--+++=-===----,为奇函数; 对于22lg(1)lg(1)
33x x y x x --==+-,显然为奇函数;x y x
=显然也为奇函数;
对于1log 1a
x y x +=-,11()log log ()11a a x x
f x f x x x
-+-==-=-+-,为奇函数; 3 D 由y x
=--3得3,(,)(,)x
y x y x y --=→--,即关于原点对称;
4 B
1111122
22
2
()23,x x
x x x x
-
-
-+=+-=+=
331112
2
2
2
()(1)x x
x x x x -
--+=+-+=5 D 1122
2
log (32)0log 1,0321,
13
x x x -≥=<-≤<≤ 6 D 600.7
00.70.70.766log 60<><=1,
=1,
当,a b 范围一致时,log 0a b >;当,a b 范围不一致时,log 0a b < 注意比较的方法,先和0比较,再和1比较 7 D 由ln (ln )3434x
f x x e
=+=+得()34x f x e =+
二、填空题 1
<<<
123413589
2
22222=====,
而
1324138592
<<<< 2 16
16====
3 2- 原式1
2222log 52log 5
log 52log 52-=-+=--=-
4 0 22
(2)(1)0,21x y x y -+-===且,2
2log ()log (1)0x
x y ==
5 1- 33333,113
x x x x
x
x ---⋅+===-+ 6 {}1|,|0,2x x y y ⎧
⎫≠
>≠⎨⎬⎩
⎭且y 1 1210,2
x x -≠≠;1
2180,1x
y y -=>≠且 7 奇函数
2
2()lg(lg(()f x x x x x f x -=-+
=-=-
三、解答题
1
解:x x
x x a a
a a --==+=
222()222x x x x a a a a --+=+-=
3322()(1)
23x x x x x x x x x x
a a a a a a a a a a
-------++==-- 2 解:原式13lg32lg300=-+-+
22lg3lg326
=+-++=
3 解:0x ≠且
101x
x +>-,11x -<<且0x ≠,即定义域为(1,0)(0,1)- ; 221111()log log ()11x x
f x f x x x x x -+-=-=-+=--+-为奇函数;
212
()log (1)11f x x x
=-+-在(1,0)(0,1)-和上为减函数
4 解:(1)210
2211,,13320
x x x x x ->⎧⎪
-≠>≠⎨⎪->⎩
且,即定义域为2(,1)(1,)3+∞ ;
(2)令2
4,[0,5)u x x x =-∈,则45u -≤<,54
11()(),33
y -<≤
181243y <≤,即值域为1(,81]243。