格物学 第四章 指数函数与对数函数4.3 对数

对数的运算性质-4.3 对数知识点教师选题进阶自测题解析-海南省等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-08-30
对数的运算性质-4.3 对数知识点教师选题进阶自测题解析-海南省等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['指数型函数模型的应用', '指数与对数的关系', '对数的运算性质', '对数的换底公式及其推论']

正确率40.0%渔民出海打鱼,为了保证获得的鱼新鲜,鱼被打上船后,要在最短的时间内将其分拣、冷藏,若不及时处理,打上来的鱼会很快失去新鲜度.已知某种鱼失去的新鲜度$${{h}}$$与其出水后时间$${{t}}$$(分钟)满足的函数关系式为$$h=m \cdot a^{t}$$.若出水后$${{1}{0}}$$分钟,这种鱼失去的新鲜度为$${{1}{0}{\%}{,}}$$出水后$${{2}{0}}$$分钟,这种鱼失去的新鲜度为$${{2}{0}{\%}}$$.那么若不及时处理,打上来的这种鱼失去全部新鲜度所需的时间约为()$$( \mathrm{l g} 2 \approx0. 3 )$$

B

A.$${{3}{3}}$$分钟

B.$${{4}{3}}$$分钟

C.$${{5}{0}}$$分钟

D.$${{5}{6}}$$分钟

2、['指数型函数模型的应用', '对数的运算性质']

正确率60.0%标准的围棋棋盘共$${{1}{9}}$$行$${{1}{9}}$$列$${,{{3}{6}{1}}}$$个格点,每个格点上可能出现“黑”“白”“空”三种情况,因此有$$3^{3 6 1}$$种不同的情况.我国北宋学者沈括在他的著作《梦溪笔谈》中,也讨论过这个问题,他分析得出一局围棋不同的变化大约有“连书万字五十二”种,即$$1 0 ~ 0 0 0^{5 2},$$下列数据最接近$$\frac{3^{3 6 1}} {1 0 \, 0 0 0^{5 2}}$$的是$$( \mathrm{l g} 3 \approx0. 4 7 7 )$$(

B

A.$$1 0^{-3 7}$$

B.$$1 0^{-3 6}$$

C.$$1 0^{-3 5}$$

D.$$1 0^{-3 4}$$

3、['指数与对数的关系', '对数的运算性质']

正确率40.0%形如$$2^{2^{n}}+1$$$${{(}{n}}$$是非负整数$${{)}}$$的数称为费马数,记为$${{F}_{n}}$$.数学家费马根据$$F_{0}, F_{1}, F_{2}, F_{3},$$$${{F}_{4}}$$都是质数提出了猜想:费马数都是质数$${{.}}$$多年之后,数学家欧拉计算出$${{F}_{5}}$$不是质数,那$${{F}_{5}}$$的位数是(
(参考数据:$$\operatorname{l g} 2 \approx0. 3 0 1 0$$)

B

A.$${{9}}$$

B.$${{1}{0}}$$

C.$${{1}{1}}$$

D.$${{1}{2}}$$

4、['数列的递推公式', '累加法求数列通项', '对数的运算性质']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$$a_{1} \!=\! 1, \ a_{n+1} \!=\! a_{n}+\operatorname{l o g}_{2} \left( \frac{n} {n \!+\! 1} \right)$$,则$$a_{6 4} \!=$$

B

A.$${{−}{4}}$$

B.$${{−}{5}}$$

C.$${{−}{6}}$$

D.$${{−}{7}}$$

5、['对数式的大小的比较', '对数的运算性质', '不等式比较大小']

正确率60.0%已知实数$$a, b, c$$满足$$a=\operatorname{l o g}_{2} \frac1 9, \, \, \, b=-\sqrt{1 4}, \, \, \, c=-\operatorname{l o g}_{3} 8$$,则实数$$a, b, c$$的大小关系为$${{(}{)}}$$

A

A.$$c > a > b$$

B.$$c > b > a$$

C.$$a > b > c$$

D.$$a > c > b$$

6、['函数奇偶性的应用', '对数的运算性质']

正确率60.0%已知函数$$f \left( x \right)=\operatorname{l n} \left( \sqrt{1+x^{2}}-x \right)+2$$,则$$f \left( \operatorname{l g} 5 \right)+f \left( \operatorname{l g} \frac{1} {5} \right)=\c{(}$$

A

A.$${{4}}$$

B.$${{0}}$$

C.$${{1}}$$

D.$${{2}}$$

7、['指数与对数的关系', '反函数的定义', '对数的运算性质']

正确率40.0%已知函数$${{f}{{(}{x}{)}}{=}{{3}^{x}}}$$,函数$${{g}{{(}{x}{)}}}$$是$${{f}{{(}{x}{)}}}$$的反函数,若正数$$x_{1}, ~ ~ x_{2}, ~ \dots, ~ ~ x_{2 0 1 8}$$满足$$x_{1} \cdot x_{2} \cdot\ldots\cdot x_{2 0 1 8}=8 1$$,则$$g \left( x_{1}^{2} \right)+g \left( x_{2}^{2} \right)+\ldots+g \left( x_{\mathtt{{\tiny z \! 0 1 7}}}^{2} \right)+g ( x_{\mathtt{{\tiny z \! 0 1 8}}}^{2} )$$的值等于              (

B

A.$${{4}}$$

B.$${{8}}$$

C.$${{1}{6}}$$

D.$${{6}{4}}$$

8、['指数与对数的关系', '对数恒等式', '对数的运算性质']

正确率60.0%若$$1 0^{m}=\sqrt{2}, ~ 1 0^{n}=6$$,则$$n-2 m=$$($${)}$$.

D

A.$${{−}{{l}{g}}{2}}$$

B.$${{l}{g}{2}}$$

C.$${{−}{{l}{g}}{3}}$$

D.$${{l}{g}{3}}$$

9、['指数与对数的关系', '对数的运算性质', '对数的换底公式及其推论']

正确率60.0%若$$2^{a}=3^{b}=\sqrt{6}$$,则$$\frac{1} {a}+\frac{1} {b}=($$

A

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

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

D.$${{1}}$$

10、['函数求值', '对数的运算性质']

正确率60.0%已知函数$$f \left( \frac{} {2 x} \right) ~=l o g_{3} ~ ( \ 8 x^{2}+7 )$$,那么$${{f}{(}{1}{)}}$$等于(

A

A.$${{2}}$$

B.$${{l}{o}{{g}_{3}}{{3}{9}}}$$

C.$${{1}}$$

D.$${{l}{o}{{g}_{3}}{{1}{5}}}$$

1. 已知函数关系为 $$h = m \cdot a^t$$,代入条件:

当 $$t = 10$$ 时,$$h = 0.1$$,得 $$0.1 = m \cdot a^{10}$$

当 $$t = 20$$ 时,$$h = 0.2$$,得 $$0.2 = m \cdot a^{20}$$

两式相除:$$\frac{{0.2}}{{0.1}} = \frac{{m \cdot a^{20}}}{{m \cdot a^{10}}}$$,即 $$2 = a^{10}$$,所以 $$a = 2^{0.1}$$

代入第一个方程:$$0.1 = m \cdot (2^{0.1})^{10} = m \cdot 2$$,解得 $$m = 0.05$$

求失去全部新鲜度(即 $$h = 1$$)的时间:$$1 = 0.05 \cdot (2^{0.1})^t$$

两边取对数:$$\ln 1 = \ln 0.05 + t \cdot 0.1 \ln 2$$,即 $$0 = \ln 0.05 + 0.1 \ln 2 \cdot t$$

解得 $$t = \frac{{-\ln 0.05}}{{0.1 \ln 2}} = \frac{{\ln 20}}{{0.1 \ln 2}} = 10 \cdot \frac{{\ln 20}}{{\ln 2}} = 10 \cdot \log_2 20$$

$$\log_2 20 = \log_2 (2^2 \times 5) = 2 + \log_2 5$$,而 $$\log_2 5 = \frac{{\lg 5}}{{\lg 2}} = \frac{{1 - \lg 2}}{{\lg 2}} \approx \frac{{1 - 0.3}}{{0.3}} = \frac{{0.7}}{{0.3}} \approx 2.333$$

所以 $$t \approx 10 \times (2 + 2.333) = 43.33$$ 分钟,最接近 43 分钟,选 B

2. 计算 $$\frac{{3^{361}}}{{10000^{52}}}$$,取常用对数:

$$\lg \left( \frac{{3^{361}}}{{10000^{52}}} \right) = 361 \lg 3 - 52 \lg 10000 = 361 \times 0.477 - 52 \times 4$$

计算:$$361 \times 0.477 = 172.197$$,$$52 \times 4 = 208$$

所以 $$\lg (\cdots) = 172.197 - 208 = -35.803$$

因此原数约为 $$10^{-35.803} \approx 1.57 \times 10^{-36}$$,最接近 $$10^{-36}$$,选 B

3. 费马数 $$F_5 = 2^{2^5} + 1 = 2^{32} + 1$$

求位数即求 $$\lfloor \lg F_5 \rfloor + 1$$,由于 $$2^{32} \gg 1$$,可近似为 $$\lg (2^{32}) = 32 \lg 2 \approx 32 \times 0.3010 = 9.632$$

所以 $$F_5$$ 的位数为 $$\lfloor 9.632 \rfloor + 1 = 10$$,选 B

4. 递推关系:$$a_{n+1} = a_n + \log_2 \left( \frac{n}{{n+1}} \right)$$

累加得:$$a_{64} = a_1 + \sum_{k=1}^{63} \log_2 \left( \frac{k}{{k+1}} \right) = 1 + \log_2 \left( \prod_{k=1}^{63} \frac{k}{{k+1}} \right)$$

乘积 telescoping:$$\prod_{k=1}^{63} \frac{k}{{k+1}} = \frac{1}{{64}}$$

所以 $$a_{64} = 1 + \log_2 \left( \frac{1}{{64}} \right) = 1 + (-6) = -5$$,选 B

5. 比较 $$a = \log_2 \frac{1}{9} = -\log_2 9 \approx -3.17$$,$$b = -\sqrt{14} \approx -3.74$$,$$c = -\log_3 8 \approx -1.89$$

所以 $$c > a > b$$,选 A

6. 设 $$f(x) = \ln(\sqrt{1+x^2} - x) + 2$$,注意到 $$\ln(\sqrt{1+x^2} - x) = -\ln(\sqrt{1+x^2} + x)$$

所以 $$f(\lg 5) + f(\lg \frac{1}{5}) = f(\lg 5) + f(-\lg 5)$$

$$= \left[ \ln(\sqrt{1+(\lg 5)^2} - \lg 5) + 2 \right] + \left[ \ln(\sqrt{1+(\lg 5)^2} + \lg 5) + 2 \right]$$

$$= \ln \left[ (\sqrt{1+(\lg 5)^2} - \lg 5)(\sqrt{1+(\lg 5)^2} + \lg 5) \right] + 4$$

$$= \ln(1) + 4 = 4$$,选 A

7. $$f(x) = 3^x$$,则反函数 $$g(x) = \log_3 x$$

所求 $$S = \sum_{i=1}^{2018} g(x_i^2) = \sum_{i=1}^{2018} \log_3 x_i^2 = 2 \log_3 (x_1 x_2 \cdots x_{2018})$$

已知乘积为 81,所以 $$S = 2 \log_3 81 = 2 \times 4 = 8$$,选 B

8. 已知 $$10^m = \sqrt{2}$$,$$10^n = 6$$,则 $$n - 2m = \lg 6 - 2 \lg \sqrt{2} = \lg 6 - \lg 2 = \lg 3$$,选 D

9. 设 $$2^a = 3^b = \sqrt{6}$$,取对数得 $$a = \frac{1}{2} \log_2 6$$,$$b = \frac{1}{2} \log_3 6$$

所以 $$\frac{1}{a} + \frac{1}{b} = 2 \left( \frac{1}{\log_2 6} + \frac{1}{\log_3 6} \right) = 2 (\log_6 2 + \log_6 3) = 2 \log_6 6 = 2$$,选 A

10. 令 $$u = \frac{1}{2x}$$,则 $$x = \frac{1}{2u}$$,代入得 $$f(u) = \log_3 \left( 8 \cdot \left( \frac{1}{2u} \right)^2 + 7 \right) = \log_3 \left( \frac{2}{u^2} + 7 \right)$$

所以 $$f(1) = \log_3 (2 + 7) = \log_3 9 = 2$$,选 A

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