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- 2021-06-11 发布
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第6讲 对数与对数函数
一、选择题
1.若函数y=loga(x2-ax+1)有最小值,则a的取值范围是( ).
A.01,且>0,得11,b=0=1,c=log30.4<0,故cb>c B.b>a>c
C.a>c>b D.c>a>b
解析 ∵log30.3=5log3,1log2>log3,∴log23.4>log3>log43.6,∴5log23.4>5log3>5log43.6,故选C.
答案 C
5.若函数f(x)=loga(x2-ax+3)(a>0且a≠1)满足对任意的x1,x2,当x10,则实数a的取值范围为 ( ).
A.(0,1)∪(1,3) B.(1,3)
C.(0,1)∪(1,2) D.(1,2)
解析 “对任意的x1,x2,当x10”实质上就是“函数单调递减”的“伪装”,同时还隐含了“f(x)有意义”.事实上由于g(x)=x2-ax+3在x≤时递减,从而由此得a的取值范围为(1,2).故选D.
答案 D
6.已知函数f(x)=|lg x|,若03.故选C.
答案 C
二、填空题
7.对任意非零实数a,b,若a⊗b的运算原理如图所示,则(log8)⊗-2=________.
解析 框图的实质是分段函数,log8=-3,-2=9,由框图可以看出输出=-3.
答案 -3.
8.设g(x)=则g=________.
解析 g=ln <0,
∴g=g=eln=.
答案
9.已知集合A={x|log2x≤2},B=(-∞,a),若A⊆B,则实数a的取值范围是(c,+∞),其中c=________.
解析 ∵log2x≤2,∴0<x≤4.又∵A⊆B,∴a>4,∴c=4.
答案 4
10.对于任意实数x,符号[x]表示x的整数部分,即[x]是不超过x的最大整数.在实数轴R(箭头向右)上[x]是在点x左侧的第一个整数点,当x是整数时[x]就是x.这个函数[x]叫做“取整函数”,它在数学本身和生产实践中有广泛的应用.那么[log31]+[log32]+[log33]+[log34]+…+[log3243]=________.
解析 当1≤n≤2时,[log3n]=0,当3≤n<32时,[log3n]=1,…,当3k≤n<3k+1时,[log3n]=k.
故[log31]+[log32]+[log33]+[log34]+…+[log3243]=0×2+1×(32-3)+2×(33-32)+3×(34-33)+4×(35-34)+5=857.
答案 857
三、解答题
11.已知函数f(x)=log(a2-3a+3)x.
(1)判断函数的奇偶性;
(2)若y=f(x)在(-∞,+∞)上为减函数,求a的取值范围.
解 (1)函数f(x)=log(a2-3a+3)x的定义域为R.
又f(-x)=log(a2-3a+3)-x
=-log(a2-3a+3)x=-f(x),
所以函数f(x)是奇函数.
(2)函数f(x)=log(a2-3a+3)x在(-∞,+∞)上为减函数,则y=(a2-3a+3)x在(-∞,+∞)上为增函数,
由指数函数的单调性,知a2-3a+3>1,解得a<1或a>2.
所以a的取值范围是(-∞,1)∪(2,+∞).
12.若函数y=lg(3-4x+x2)的定义域为M.当x∈M时,求f(x)=2x+2-3×4x的最值及相应的x的值.
解 y=lg(3-4x+x2),∴3-4x+x2>0,
解得x<1或x>3,∴M={x|x<1,或x>3},
f(x)=2x+2-3×4x=4×2x-3×(2x)2.
令2x=t,∵x<1或x>3,∴t>8或0<t<2.
∴f(t)=4t-3t2=-32+(t>8或0<t<2).
由二次函数性质可知:
当0<t<2时,f(t)∈,
当t>8时,f(t)∈(-∞,-160),
当2x=t=,即x=log2 时,f(x)max=.
综上可知:当x=log2 时,f(x)取到最大值为,无最小值.
13.已知函数f(x)=loga(a>0,b>0,a≠1).
(1)求f(x)的定义域;
(2)讨论f(x)的奇偶性;
(3)讨论f(x)的单调性;
解 (1)令>0,
解得f(x)的定义域为(-∞,-b)∪(b,+∞).
(2)因f(-x)=loga=loga-1
=-loga=-f(x),
故f(x)是奇函数.
(3)令u(x)=,则函数u(x)=1+在(-∞,-b)和(b,+∞)上是减函数,所以当0<a<1时,f(x)在(-∞,-b)和(b,+∞)上是增函数;当a>1时,f(x)在(-∞,-b)和(b,+∞)上是减函数.
14.已知函数f(x)=loga,(a>0,且a≠1).
(1)求函数的定义域,并证明:f(x)=loga在定义域上是奇函数;
(2)对于x∈[2,4],f(x)=loga>loga恒成立,求m的取值范围.
解 (1)由>0,解得x<-1或x>1,
∴函数的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞).
当x∈(-∞,-1)∪(1,+∞)时,f(-x)=loga=loga=loga-1=-loga=-f(x),
∴f(x)=loga在定义域上是奇函数.
(2)由x∈[2,4]时,f(x)=loga>loga恒成立,
①当a>1时,
∴>>0对x∈[2,4]恒成立.
∴00.
∴y=g(x)在区间[2,4]上是增函数,g(x)min=g(2)=15.
∴0loga恒成立,
∴<对x∈[2,4]恒成立.
∴m>(x+1)(x-1)(7-x)在x∈[2,4]恒成立.
设g(x)=(x+1)(x-1)(7-x),x∈[2,4],
由①可知y=g(x)在区间[2,4]上是增函数,
g(x)max=g(4)=45,∴m>45.
∴m的取值范围是(0,15)∪(45,+∞).