格物学 第四章 指数函数与对数函数4.3 对数

对数的换底公式及其推论-4.3 对数知识点月考进阶单选题自测题答案-福建省等高一数学必修,平均正确率54.0%

2025-07-23
对数的换底公式及其推论-4.3 对数知识点月考进阶单选题自测题答案-福建省等高一数学必修,平均正确率54.0%
1、['对数的运算性质', '对数的换底公式及其推论']

正确率60.0%设$$a=\mathrm{l g} 2, \, \, \, b=\mathrm{l g} 3,$$则$$\operatorname{l o g}_{3} 1 8=$$(

C

A.$$\frac{2 a} {b}+1$$

B.$$\frac{2 b} {a}+1$$

C.$$\frac{a} {b}+2$$

D.$$\frac{b} {a}+2$$

2、['公式法求和', '对数的运算性质', '数列中的新定义问题', '分组求和法', '对数的换底公式及其推论']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$${{a}_{1}{=}{1}}$$,$$a_{n}=\operatorname{l o g}_{n} ( n+1 )$$($${{n}{⩾}{2}}$$,$${{n}{∈}{{N}^{∗}}}$$),定义:使乘积$$a_{1} \cdot a_{2} \cdot a_{3} \cdot\ldots a_{k}$$为正整数的$${{k}}$$($${{k}{∈}{{N}^{∗}}}$$)叫做$${{“}}$$幸运数$${{”}}$$,则在$$[ 1, 2 ~ 0 2 2 ]$$内的所有$${{“}}$$幸运数$${{”}}$$的和为(

D

A.$${{2}{{0}{4}{6}}}$$

B.$${{4}{{0}{8}{3}}}$$

C.$${{4}{{0}{9}{4}}}$$

D.$${{2}{{0}{3}{6}}}$$

3、['对数恒等式', '对数的运算性质', '对数的换底公式及其推论']

正确率60.0%设$$a \operatorname{l o g}_{3} 4=2,$$则$$4^{-a}=$$(

B

A.$$\frac{1} {1 6}$$

B.$$\begin{array} {l l} {\frac{1} {9}} \\ \end{array}$$

C.$$\frac{1} {8}$$

D.$$\frac{1} {6}$$

4、['函数求值', '对数恒等式', '对数的运算性质', '不等式比较大小', '对数的换底公式及其推论']

正确率60.0%已知定义在$${{R}}$$上的函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=2^{\left| x \right|}$$,记$$a=f \ ( l o g_{0. 5} 2. 2 ) \, \, \,, \, \, \, b=f \ ( l o g_{2} 0. 5 ) \, \, \,, \, \, \, c=f \ ( \, 0. 5 )$$,则$$a, ~ b, ~ c$$的大小关系为(

D

A.$$a < b < c$$

B.$$c < a < b$$

C.$$a < c < b$$

D.$$c < b < a$$

5、['二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系', '对数的换底公式及其推论']

正确率40.0%设$$\l n^{2} x-\l n x-2=0$$的两根是$${{α}{、}{β}{,}}$$则$$l o g_{\alpha} \beta+l o g_{\beta} \alpha=~ ($$

D

A.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$

B.$$- \frac{3} {2}$$

C.$$\frac{5} {2}$$

D.$$- \frac{5} {2}$$

6、['对数的运算性质', '对数的换底公式及其推论']

正确率60.0%计算$$( \operatorname{l o g}_{5} 4 ) \! \cdot( \operatorname{l o g}_{1 6} 2 5 )=$$(

B

A.$${{2}}$$

B.$${{1}}$$

C.$$\frac{1} {2}$$

D.$$\frac{1} {4}$$

7、['对数的运算性质', '对数的换底公式及其推论']

正确率60.0%计算:$$( \operatorname{l o g}_{3} 2+\operatorname{l o g}_{3} 5 ) \cdot\operatorname{l g} 9 ~=~$$(

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{l}{g}{3}}$$

D.$${{2}{{l}{g}}{7}}$$

8、['对数(型)函数的单调性', '对数的换底公式及其推论']

正确率40.0%若$$\operatorname{l o g}_{m} 0. 5 > \, \operatorname{l o g}_{n} 0. 5 > 0,$$则$${{(}{)}}$$

D

A.$$m < n < 1$$

B.$$1 < m < n$$

C.$$1 < n < m$$

D.$$n < m < 1$$

9、['正分数指数幂', 'N次方根的定义与性质', '实数指数幂的运算性质', '有理数指数幂的运算性质', '负分数指数幂', '指数与对数的关系', '对数的换底公式及其推论']

正确率60.0%若实数$${{a}{,}{b}}$$满足$$2^{a}=3^{b}=3 6$$,则$$\frac{1} {a}+\frac{1} {b}=$$

A

A.$$\frac{1} {2}$$

B.$$\frac{1} {5}$$

C.$$\frac{1} {6}$$

D.$${{1}}$$

10、['指数与对数的关系', '对数的换底公式及其推论']

正确率60.0%若$$\operatorname{l o g}_{5} \frac1 3 \cdot\operatorname{l o g}_{3} 6 \cdot\operatorname{l o g}_{6} x=2$$,则$${{x}}$$等于(

D

A.$${{9}}$$

B.$$\begin{array} {l l} {\frac{1} {9}} \\ \end{array}$$

C.$${{2}{5}}$$

D.$$\frac{1} {2 5}$$

1. 已知 $$a = \lg 2$$,$$b = \lg 3$$,要求 $$\log_3 18$$。

解析:

$$\log_3 18 = \log_3 (2 \times 3^2) = \log_3 2 + \log_3 3^2 = \log_3 2 + 2$$

利用换底公式,$$\log_3 2 = \frac{\lg 2}{\lg 3} = \frac{a}{b}$$

因此,$$\log_3 18 = \frac{a}{b} + 2$$

选项 C 符合。

2. 已知数列 $$\{a_n\}$$ 满足 $$a_1 = 1$$,$$a_n = \log_n (n+1)$$($$n \geq 2$$),定义“幸运数”为使乘积 $$a_1 \cdot a_2 \cdot \ldots \cdot a_k$$ 为正整数的 $$k$$,求 $$[1, 2022]$$ 内所有“幸运数”的和。

解析:

乘积 $$P_k = a_1 \cdot a_2 \cdot \ldots \cdot a_k = 1 \cdot \log_2 3 \cdot \log_3 4 \cdot \ldots \cdot \log_k (k+1)$$

利用换底公式的链式性质,$$P_k = \frac{\lg 3}{\lg 2} \cdot \frac{\lg 4}{\lg 3} \cdot \ldots \cdot \frac{\lg (k+1)}{\lg k} = \frac{\lg (k+1)}{\lg 2} = \log_2 (k+1)$$

要求 $$P_k$$ 为正整数,即 $$\log_2 (k+1)$$ 为整数,故 $$k+1 = 2^m$$($$m \in \mathbb{N}^*$$)

$$k = 2^m - 1$$,且 $$k \leq 2022$$,即 $$2^m - 1 \leq 2022 \Rightarrow m \leq 10$$(因为 $$2^{11} = 2048 > 2023$$)

“幸运数”为 $$k = 2^1 - 1, 2^2 - 1, \ldots, 2^{10} - 1$$,即 $$1, 3, 7, 15, \ldots, 1023$$

和为 $$\sum_{m=1}^{10} (2^m - 1) = (2^{11} - 2) - 10 = 2048 - 2 - 10 = 2036$$

选项 D 符合。

3. 已知 $$a \log_3 4 = 2$$,求 $$4^{-a}$$。

解析:

由 $$a \log_3 4 = 2$$,得 $$a = \frac{2}{\log_3 4}$$

利用换底公式,$$\log_3 4 = \frac{\ln 4}{\ln 3}$$,故 $$a = \frac{2 \ln 3}{\ln 4}$$

$$4^{-a} = e^{-a \ln 4} = e^{-2 \ln 3} = e^{\ln 3^{-2}} = 3^{-2} = \frac{1}{9}$$

选项 B 符合。

4. 已知 $$f(x) = 2^{|x|}$$,比较 $$a = f(\log_{0.5} 2.2)$$,$$b = f(\log_2 0.5)$$,$$c = f(0.5)$$ 的大小。

解析:

首先计算各参数:

$$\log_{0.5} 2.2 = \frac{\ln 2.2}{\ln 0.5} = -\log_2 2.2$$,故 $$|a| = 2^{-\log_2 2.2} = 2^{\log_2 2.2^{-1}} = 2.2^{-1} \approx 0.4545$$

$$\log_2 0.5 = -1$$,故 $$|b| = 2^{|-1|} = 2^1 = 2$$

$$c = 2^{|0.5|} = 2^{0.5} = \sqrt{2} \approx 1.414$$

因此 $$a \approx 0.4545$$,$$b = 2$$,$$c \approx 1.414$$,即 $$a < c < b$$

选项 C 符合。

5. 方程 $$\ln^2 x - \ln x - 2 = 0$$ 的两根为 $$\alpha$$ 和 $$\beta$$,求 $$\log_\alpha \beta + \log_\beta \alpha$$。

解析:

设 $$t = \ln x$$,方程化为 $$t^2 - t - 2 = 0$$,解得 $$t = 2$$ 或 $$t = -1$$

故 $$\alpha = e^2$$,$$\beta = e^{-1}$$,或反之。

$$\log_\alpha \beta + \log_\beta \alpha = \frac{\ln \beta}{\ln \alpha} + \frac{\ln \alpha}{\ln \beta} = \frac{-1}{2} + \frac{2}{-1} = -\frac{1}{2} - 2 = -\frac{5}{2}$$

选项 D 符合。

6. 计算 $$(\log_5 4) \cdot (\log_{16} 25)$$。

解析:

利用换底公式和对数性质:

$$\log_5 4 = \frac{\lg 4}{\lg 5}$$,$$\log_{16} 25 = \frac{\lg 25}{\lg 16} = \frac{2 \lg 5}{4 \lg 2} = \frac{\lg 5}{2 \lg 2}$$

故乘积为 $$\frac{\lg 4}{\lg 5} \cdot \frac{\lg 5}{2 \lg 2} = \frac{2 \lg 2}{2 \lg 2} = 1$$

选项 B 符合。

7. 计算 $$(\log_3 2 + \log_3 5) \cdot \lg 9$$。

解析:

$$\log_3 2 + \log_3 5 = \log_3 (2 \times 5) = \log_3 10$$

$$\lg 9 = \lg 3^2 = 2 \lg 3$$

故原式为 $$\log_3 10 \cdot 2 \lg 3 = 2 \cdot \frac{\lg 10}{\lg 3} \cdot \lg 3 = 2 \lg 10 = 2$$

选项 B 符合。

8. 若 $$\log_m 0.5 > \log_n 0.5 > 0$$,比较 $$m$$ 和 $$n$$ 的大小。

解析:

由 $$\log_m 0.5 > \log_n 0.5 > 0$$,利用换底公式:

$$\frac{\lg 0.5}{\lg m} > \frac{\lg 0.5}{\lg n} > 0$$

因为 $$\lg 0.5 < 0$$,所以 $$\lg m < \lg n < 0$$,即 $$m < n < 1$$

选项 A 符合。

9. 若实数 $$a, b$$ 满足 $$2^a = 3^b = 36$$,求 $$\frac{1}{a} + \frac{1}{b}$$。

解析:

由 $$2^a = 36$$,得 $$a = \log_2 36 = \frac{\lg 36}{\lg 2}$$

由 $$3^b = 36$$,得 $$b = \log_3 36 = \frac{\lg 36}{\lg 3}$$

故 $$\frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{\lg 2}{\lg 36} + \frac{\lg 3}{\lg 36} = \frac{\lg 2 + \lg 3}{\lg 36} = \frac{\lg 6}{\lg 36} = \frac{\lg 6}{2 \lg 6} = \frac{1}{2}$$

选项 A 符合。

10. 解方程 $$\log_5 \frac{1}{3} \cdot \log_3 6 \cdot \log_6 x = 2$$。

解析:

利用换底公式的链式性质:

$$\log_5 \frac{1}{3} \cdot \log_3 6 \cdot \log_6 x = \frac{\lg \frac{1}{3}}{\lg 5} \cdot \frac{\lg 6}{\lg 3} \cdot \frac{\lg x}{\lg 6} = \frac{-\lg 3}{\lg 5} \cdot \frac{\lg x}{\lg 3} = -\frac{\lg x}{\lg 5} = -\log_5 x$$

故方程化为 $$-\log_5 x = 2$$,即 $$\log_5 x = -2$$,解得 $$x = 5^{-2} = \frac{1}{25}$$

选项 D 符合。

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