格物学 第四章 指数函数与对数函数4.3 对数

对数的性质-4.3 对数知识点回顾进阶单选题自测题解析-辽宁省等高一数学必修,平均正确率54.0%

2025-09-19
对数的性质-4.3 对数知识点回顾进阶单选题自测题解析-辽宁省等高一数学必修,平均正确率54.0%
1、['有理数指数幂的运算性质', '函数求值域', '对数的性质', '对数的运算性质', '分段函数的定义']

正确率40.0%设函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=\left\{\begin{matrix} {( \frac{1} {2} )^{x}, \ x \geq4} \\ {f ( x+1 ), \ x < 4} \\ \end{matrix} \right.$$,则$$f \left( \ 2+l o g_{2} 3 \right)$$的值为(

D

A.$$\frac{1} {3}$$

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

C.$$\frac1 {1 2}$$

D.$$\frac{1} {2 4}$$

2、['分段函数与方程、不等式问题', '函数的周期性', '对数的性质', '分段函数求值']

正确率60.0%若定义在$${{R}}$$上的函数$${{f}{(}{x}{)}}$$满足$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {l o g_{2} ( 1-x ) ( x \leqslant0 )} \\ {f ( x-5 ) ( x > 0 )} \\ \end{array} \right.$$,则$$f ( 2 0 1 4 )=( \textit{} )$$

B

A.$${{2}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{0}}$$

D.$${{−}{1}}$$

3、['分段函数与方程、不等式问题', '对数的性质', '已知函数值(值域)求自变量或参数']

正确率60.0%已知$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l} {( 3-a ) x-a, x < 1} \\ {l o g_{a} x, x \geq1} \\ \end{array}, \right. f ( f ( 1 ) )=3$$,则$${{a}{=}{(}}$$

C

A.$${{2}}$$

B.$${{−}{2}}$$

C.$${{−}{3}}$$

D.$${{3}}$$

4、['对数的性质', '对数恒等式', '对数的运算性质']

正确率60.0%若$$\operatorname{l o g}_{3} 4=a,$$则$$\operatorname{l o g}_{3} 1 8$$等于$${{(}{)}}$$

B

A.$${{a}^{2}}$$

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

C.$$\frac{3 a} {2}$$

D.$${{1}{+}{2}{a}}$$

5、['等比数列的性质', '对数的性质', '对数的运算性质']

正确率60.0%已知等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中的各项均为正数,$$a_{5} a_{6}=\mathrm{e}^{3}$$,则$$\operatorname{l n} a_{1}+\operatorname{l n} a_{2}+\cdots+\operatorname{l n} a_{1 0}$$的值为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{3}{0}}$$

B.$${{1}{5}}$$

C.$${{5}}$$

D.$${{3}}$$

6、['函数奇偶性的应用', '对数的性质', '不等式的解集与不等式组的解集', '对数的运算性质']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$是偶函数,定义域为$${{R}}$$,且当$${{x}{⩾}{0}}$$时,$$f ( x )=4^{x}-2^{x+3}+8$$,则满足$$f ( x ) < 1$$的实数$${{x}}$$的取值范围是(

A

A.$$(-\operatorname{l o g}_{2} 7, 0 ) \cup( 0, \operatorname{l o g}_{2} 7 )$$

B.$$(-\operatorname{l o g}_{2} 7, \operatorname{l o g}_{2} 7 )$$

C.$$(-\operatorname{l o g}_{2} 5, 0 ) \cup( 0, \operatorname{l o g}_{2} 5 )$$

D.$$(-\operatorname{l o g}_{2} 5, \operatorname{l o g}_{2} 5 )$$

7、['实数指数幂的运算性质', '对数的性质', '分段函数求值']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {} & {2 e^{x-1}, x < 2} \\ {} & {\operatorname{l o g}_{3} ( 2^{x}-1 ), x \geqslant2} \\ \end{array} \right.$$,则$$f [ f ( 2 ) ]=( \textsubscript{\Pi} )$$

C

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

8、['对数的性质', '分段函数求值']

正确率60.0%已知函数$$f \left( x \right)=\left\{\begin{matrix} {x^{2}+1, x \leq1} \\ {\operatorname{l n} ( x-1 ), x > 1} \\ \end{matrix} \right.$$,则$$f ( f ( e+1 ) )=$$

B

A.$${{−}{2}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{−}{4}}$$

D.$${{4}}$$

9、['N次方根的定义与性质', '实数指数幂的运算性质', '对数的性质', '指数与对数的关系', '对数的运算性质']

正确率40.0%下列结论中正确的个数为$${{(}{)}}$$
$${①}$$当$${{a}{<}{0}}$$时,$$\left( a^{2} \right)^{\frac{3} {2}}=a^{3}$$;$$\mathbb{2} \stackrel{n} {\sqrt{a^{n}}}=| a | ( n > 0 )$$;
$${③}$$函数$$y=( x-2 )^{\frac{1} {2}}-( 3 x-7 )^{0}$$的定义域是$$( 2,+\infty)$$;
$${④}$$若$$1 0 0^{a}=5, ~ 1 0^{b}=2$$,则$$2 a+b=1$$.

B

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

10、['对数的性质', '对数的运算性质', '分段函数求值']

正确率60.0%设函数$$f ( x )=\left\{\begin{matrix} {4^{x}-1, x \leqslant0} \\ {\operatorname{l o g}_{2} x, x > 0} \\ \end{matrix} \right.$$,则$$f ( f ( \frac{1} {2} ) )=\textsubscript{(}$$

A

A.$$- \frac{3} {4}$$

B.$${{1}}$$

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

D.$$\frac{\sqrt2} {2}$$

1. 函数定义:$$f(x)=\begin{cases} (\frac{1}{2})^x, & x \geq 4 \\ f(x+1), & x < 4 \end{cases}$$

计算$$f(2+\log_2 3)$$:

由于$$2+\log_2 3 < 4$$,使用递归定义:

$$f(2+\log_2 3) = f(3+\log_2 3)$$

$$3+\log_2 3 < 4$$,继续递归:

$$f(3+\log_2 3) = f(4+\log_2 3)$$

$$4+\log_2 3 \geq 4$$,使用第一段定义:

$$f(4+\log_2 3) = (\frac{1}{2})^{4+\log_2 3} = 2^{-4-\log_2 3} = \frac{1}{16} \times \frac{1}{3} = \frac{1}{48}$$

选项中最接近的是$$\frac{1}{24}$$,但计算得$$\frac{1}{48}$$,检查:

$$\log_2 3 \approx 1.585$$,$$2+1.585=3.585 < 4$$

$$3+1.585=4.585 \geq 4$$,所以:

$$f(2+\log_2 3) = f(3+\log_2 3) = (\frac{1}{2})^{3+\log_2 3} = 2^{-3-\log_2 3} = \frac{1}{8} \times \frac{1}{3} = \frac{1}{24}$$

答案:D.$$\frac{1}{24}$$

2. 函数定义:$$f(x)=\begin{cases} \log_2(1-x), & x \leq 0 \\ f(x-5), & x > 0 \end{cases}$$

计算$$f(2014)$$:

由于$$2014 > 0$$,使用递归:$$f(2014) = f(2009) = f(2004) = \cdots$$

寻找周期:$$2014 \div 5 = 402$$余$$4$$,即$$2014 = 5 \times 402 + 4$$

递归402次后:$$f(2014) = f(4)$$

$$4 > 0$$,继续:$$f(4) = f(-1)$$

$$-1 \leq 0$$,使用第一段:$$f(-1) = \log_2(1-(-1)) = \log_2 2 = 1$$

答案:B.$$1$$

3. 函数定义:$$f(x)=\begin{cases} (3-a)x-a, & x < 1 \\ \log_a x, & x \geq 1 \end{cases}$$

已知$$f(f(1)) = 3$$

首先计算$$f(1)$$:$$x \geq 1$$,所以$$f(1) = \log_a 1 = 0$$

然后$$f(f(1)) = f(0)$$

$$0 < 1$$,使用第一段:$$f(0) = (3-a) \cdot 0 - a = -a$$

设$$-a = 3$$,得$$a = -3$$

验证定义域:$$\log_a x$$要求$$a > 0$$且$$a \neq 1$$,但$$a = -3$$不满足,检查:

可能$$f(1)$$需存在,$$\log_a 1$$要求$$a > 0$$且$$a \neq 1$$,所以$$a = -3$$无效

重新考虑:$$f(1) = 0$$,但$$0 < 1$$,所以$$f(0) = (3-a) \cdot 0 - a = -a$$

设$$-a = 3$$,但$$a$$应为正,矛盾

可能$$a$$使$$\log_a x$$定义,则$$a > 0$$且$$a \neq 1$$,但$$-a = 3$$得$$a = -3$$,不成立

错误:$$f(1) = \log_a 1 = 0$$,但$$a$$必须为正,所以$$a > 0$$

则$$f(0) = -a < 0$$,而$$-a = 3$$得$$a = -3$$,不可能

重新审题:$$f(f(1)) = 3$$

$$f(1) = \log_a 1 = 0$$(若$$a > 0$$)

$$f(0) = (3-a) \cdot 0 - a = -a$$

设$$-a = 3$$,则$$a = -3$$,但$$a$$应为正,无解

可能$$a$$使得$$f(1)$$不是0?若$$a = 1$$,$$\log_1 1$$无定义

可能$$a < 0$$,但$$\log_a x$$要求$$a > 0$$,所以无解

检查选项,有$$a = -2$$和$$a = -3$$,可能允许$$a < 0$$?

若$$a < 0$$,$$\log_a x$$定义域$$x > 0$$,但$$a$$为负时对数可能复杂,通常要求$$a > 0$$

可能错误:$$f(1)$$代入第二段,但$$a$$需使对数有定义

尝试$$a = 3$$:$$f(1) = \log_3 1 = 0$$

$$f(0) = (3-3) \cdot 0 - 3 = -3$$,不等于3

$$a = 2$$:$$f(1) = \log_2 1 = 0$$,$$f(0) = (3-2) \cdot 0 - 2 = -2 \neq 3$$

可能$$f(1) \geq 1$$?若$$a > 1$$,$$\log_a 1 = 0 < 1$$,所以$$f(0)$$用第一段

若$$0 < a < 1$$,$$\log_a 1 = 0$$同样

所以无解,但选项有$$a = -3$$,可能接受

假设$$a = -3$$:则$$f(1) = \log_{-3} 1$$,但负底对数无定义,无效

可能题目允许$$a < 0$$,但数学上不标准

重新读题:$$f(f(1)) = 3$$

计算$$f(1)$$:若$$a$$使$$\log_a 1$$有定义,需$$a > 0$$且$$a \neq 1$$,则$$f(1) = 0$$

然后$$f(0) = (3-a) \cdot 0 - a = -a$$

设$$-a = 3$$,得$$a = -3$$,但不符合$$a > 0$$

所以无解,但选项有$$a = -3$$,可能为答案

或许$$f(1)$$代入第一段?但$$x \geq 1$$用第二段,所以不行

可能打印错误,或$$f(f(1)) = 3$$中$$f(1)$$可能大于1

若$$a$$使得$$\log_a 1 \neq 0$$,但$$\log_a 1 = 0$$恒成立

所以矛盾,可能答案$$a = -3$$

鉴于选项,选择C.$$-3$$

答案:C.$$-3$$

4. 已知$$\log_3 4 = a$$,求$$\log_3 18$$

$$\log_3 18 = \log_3 (2 \times 9) = \log_3 2 + \log_3 9 = \log_3 2 + 2$$

又$$\log_3 4 = 2 \log_3 2 = a$$,所以$$\log_3 2 = \frac{a}{2}$$

因此$$\log_3 18 = \frac{a}{2} + 2 = 2 + \frac{a}{2}$$

答案:B.$$2+\frac{a}{2}$$

5. 等比数列$$\{a_n\}$$,各项为正,$$a_5 a_6 = e^3$$

求$$\ln a_1 + \ln a_2 + \cdots + \ln a_{10}$$

利用对数性质:$$\sum_{k=1}^{10} \ln a_k = \ln \left( \prod_{k=1}^{10} a_k \right)$$

等比数列性质:$$a_1 a_{10} = a_2 a_9 = \cdots = a_5 a_6 = e^3$$

所以$$\prod_{k=1}^{10} a_k = (a_5 a_6)^5 = (e^3)^5 = e^{15}$$

因此$$\ln(e^{15}) = 15$$

答案:B.$$15$$

6. 函数$$f(x)$$偶函数,$$x \geq 0$$时$$f(x)=4^x - 2^{x+3} + 8$$

求$$f(x) < 1$$的解集

由于偶函数,$$f(x) = f(|x|)$$,所以解$$f(|x|) < 1$$

设$$t = 2^x$$,则$$4^x = t^2$$,$$2^{x+3} = 8t$$

$$f(x) = t^2 - 8t + 8$$

解$$t^2 - 8t + 8 < 1$$,即$$t^2 - 8t + 7 < 0$$

$$(t-1)(t-7) < 0$$,所以$$1 < t < 7$$

即$$1 < 2^x < 7$$,解得$$0 < x < \log_2 7$$

由于偶函数,$$-\log_2 7 < x < 0$$也成立

且$$x \neq 0$$(因为$$f(0)=8-8+8=8 > 1$$)

所以$$x \in (-\log_2 7, 0) \cup (0, \log_2 7)$$

答案:A.$$(-\log_2 7, 0) \cup (0, \log_2 7)$$

7. 函数$$f(x)=\begin{cases} 2e^{x-1}, & x < 2 \\ \log_3(2^x - 1), & x \geq 2 \end{cases}$$

计算$$f[f(2)]$$

首先$$f(2)$$:$$x \geq 2$$,所以$$f(2) = \log_3(2^2 - 1) = \log_3 3 = 1$$

然后$$f(f(2)) = f(1)$$

$$1 < 2$$,所以$$f(1) = 2e^{1-1} = 2e^0 = 2$$

答案:C.$$2$$

8. 函数$$f(x)=\begin{cases} x^2+1, & x \leq 1 \\ \ln(x-1), & x > 1 \end{cases}$$

计算$$f(f(e+1))$$

首先$$f(e+1)$$:$$e+1 > 1$$,所以$$f(e+1) = \ln((e+1)-1) = \ln e = 1$$

然后$$f(f(e+1)) = f(1)$$

$$1 \leq 1$$,所以$$f(1) = 1^2 + 1 = 2$$

答案:B.$$2$$

9. 判断正误:

① 当$$a < 0$$时,$$(a^2)^{\frac{3}{2}} = a^3$$:错误,$$(a^2)^{\frac{3}{2}} = |a|^3 = -a^3 \neq a^3$$(因为$$a < 0$$)

② $$\sqrt[n]{a^n} = |a|$$($$n > 0$$):正确,n次根式

③ 函数$$y=(x-2)^{\frac{1}{2}} - (3x-7)^0$$定义域:$$x-2 \geq 0$$且$$3x-7 \neq 0$$,所以$$x \geq 2$$且$$x \neq \frac{7}{3}$$,即$$[2, \frac{7}{3}) \cup (\frac{7}{3}, +\infty)$$,不是$$(2,+\infty)$$,错误

④ 若$$100^a=5$$,$$10^b=2$$,则$$2a+b=1$$:$$100^a=10^{2a}=5$$,所以$$10^{2a+b}=10^{2a} \cdot 10^b=5 \times 2=10$$,即$$10^{2a+b}=10^1$$,所以$$2a+b=1$$,正确

正确有②和④,共2个

答案:C.$$2$$

10. 函数$$f(x)=\begin{cases} 4^x - 1, & x \leq 0 \\ \log_2 x, & x > 0 \end{cases}$$

计算$$f(f(\frac{1}{2}))$$

首先$$f(\frac{1}{2})$$:$$\frac{1}{2} > 0$$,所以$$f(\frac{1}{2}) = \log_2 \frac{1}{2} = -1$$

然后$$f(f(\frac{1}{2})) = f(-1)$$

$$-1 \leq 0$$,所以$$f(-1) = 4^{-1} - 1 = \frac{1}{4} - 1 = -\frac{3}{4}$$

答案:A.$$-\frac{3}{4}$$

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