格物学 第四章 指数函数与对数函数4.4 对数函数

对数函数的定义-4.4 对数函数知识点课后基础自测题解析-北京市等高一数学必修,平均正确率62.0%

2025-09-18
对数函数的定义-4.4 对数函数知识点课后基础自测题解析-北京市等高一数学必修,平均正确率62.0%
1、['对数函数的定义']

正确率80.0%若函数$$f ( x )=\operatorname{l g} ( a x^{2}-2 x+a )$$的定义域为$${{R}{,}}$$则实数$${{a}}$$的取值范围为(

D

A.$$(-1, \ 0 )$$

B.$$[-1, ~ 1 ]$$

C.$$( 0, \ 1 )$$

D.$$( 1, ~+\infty)$$

3、['利用基本不等式求最值', '对数函数的定义']

正确率60.0%已知$${{a}{,}{b}}$$均为正数,函数$$f ( x )=a \operatorname{l o g}_{2} x+b$$的图像过点$$( 4, 1 ),$$则$$\frac{a+2 b} {a b}$$的最小值为(

D

A.$${{6}}$$

B.$${{7}}$$

C.$${{8}}$$

D.$${{9}}$$

4、['基本不等式的综合应用', '对数函数的定义', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=x^{2}+b x+c$$满足$$f ( 2-x )=f \left( 2+x \right), \, \, f ( 0 ) > 0$$,且$$f ( m )=f ( n )=0 ( m \neq n )$$,则$$\operatorname{l o g}_{4} m-\operatorname{l o g}_{\frac1 4} n$$的值(

A

A.小于$${{1}}$$

B.等于$${{1}}$$

C.大于$${{1}}$$

D.由$${{b}}$$的符号确定

5、['并集', '不等式的解集与不等式组的解集', '对数函数的定义']

正确率80.0%已知集合$$A=\{x | \frac{2} {x} > 1 \}, B=\{x | \operatorname{l g} x < 0 \}$$,则$$A \cup B=\omicron$$

B

A.$$\{x | 0 < x < 1 \}$$

B.$$\{x | 0 < x < 2 \}$$

C.$$\{x | 1 < x < 2 \}$$

D.$${{R}}$$

6、['指数函数的定义', '不等式比较大小', '对数函数的定义', '幂函数的定义']

正确率60.0%已知$$x \in{\textit{(}} \frac{1} {2}, \ 1 \ro{)} \, \ a=x^{\frac{1} {2}},$$$$b=2^{x-1}, \, \, \, c=\operatorname{l n} \, \, x+1$$,则下列关系正确的是(

A

A.$$c < b < a$$

B.$$c < a < b$$

C.$$b < c < a$$

D.$$a < c < b$$

7、['对数(型)函数的单调性', '对数函数的定义']

正确率60.0%设$$a=\mathit{( \frac{1} {2} )}^{\frac{1} {3}}, \ b=l o g_{\frac{1} {3}} 2, \ c=l o g_{\frac{1} {2}} 3$$,则(

A

A.$$a > b > c$$

B.$$a > c > b$$

C.$$b > c > a$$

D.$$c > a > b$$

8、['对数(型)函数过定点', '对数(型)函数的定义域', '对数(型)函数的值域', '对数函数的定义', '函数求定义域']

正确率60.0%函数$$y=\operatorname{l o g}_{2} x+\operatorname{l o g}_{x} {( 2 x )}$$的值域是 (

D

A.$$(-\infty,-1 ]$$

B.$$[ 3,+\infty)$$

C.$$[-1, 3 ]$$

D.$$(-\infty,-1 ] \cup[ 3,+\infty)$$

9、['对数式的大小的比较', '对数(型)函数的单调性', '对数的性质', '对数的运算性质', '对数函数的定义']

正确率60.0%设$$a=\operatorname{l o g} \frac{1} {2} \mathrm{}^{6},$$$$b=\operatorname{l o g}_{\mathrm{\frac{1} {4}}} ~^{1 2,}$$$$c=\operatorname{l o g}_{\mathrm{1}} 1 5$$,则(

A

A.$$a < b < c$$

B.$$c < b < a$$

C.$$b < a < c$$

D.$$c < a < b$$

10、['对数的运算性质', '对数函数的定义']

正确率60.0%函数$$f ( x )=( a^{2}+a-5 ) \mathrm{l o g}_{a} x$$为对数函数,则$$f \left( \frac{1} {8} \right)$$等于(

B

A.$${{3}}$$

B.$${{−}{3}}$$

C.$${{−}{{l}{o}{g}_{3}}{6}}$$

D.$${{−}{{l}{o}{g}_{3}}{8}}$$

1. 函数 $$f(x) = \lg(ax^2 - 2x + a)$$ 的定义域为 $$R$$,需满足 $$ax^2 - 2x + a > 0$$ 对所有 $$x \in R$$ 恒成立。

当 $$a = 0$$ 时,不等式为 $$-2x > 0$$,不恒成立。

当 $$a \neq 0$$ 时,需满足 $$a > 0$$ 且判别式 $$\Delta = (-2)^2 - 4a \cdot a < 0$$,即 $$4 - 4a^2 < 0$$,解得 $$a^2 > 1$$,结合 $$a > 0$$ 得 $$a > 1$$。

综上,$$a > 1$$,对应选项 D。

3. 函数 $$f(x) = a \log_2 x + b$$ 过点 $$(4, 1)$$,代入得 $$a \log_2 4 + b = 1$$,即 $$2a + b = 1$$。

目标式 $$\frac{a + 2b}{ab} = \frac{1}{b} + \frac{2}{a}$$。

由 $$2a + b = 1$$ 且 $$a, b > 0$$,应用柯西不等式:$$\left( \frac{1}{b} + \frac{2}{a} \right)(b + 2a) \geq (1 + 2)^2 = 9$$,即 $$\frac{1}{b} + \frac{2}{a} \geq 9$$,当且仅当 $$\frac{1}{b} / 1 = \frac{2}{a} / 2$$ 即 $$a = b$$ 时取等,此时 $$2a + a = 1$$,$$a = b = \frac{1}{3}$$,满足正数条件。

最小值为 9,对应选项 D。

4. 函数 $$f(x) = x^2 + bx + c$$ 满足 $$f(2 - x) = f(2 + x)$$,说明对称轴为 $$x = 2$$,即 $$-\frac{b}{2} = 2$$,得 $$b = -4$$。

$$f(0) = c > 0$$,且 $$f(m) = f(n) = 0$$,由对称性知 $$m + n = 4$$。

$$\log_4 m - \log_{\frac{1}{4}} n = \log_4 m + \log_4 n = \log_4 (mn)$$。

由韦达定理,$$mn = c$$,且 $$c > 0$$,但 $$c$$ 值不确定。考虑 $$f(x) = (x - m)(x - n)$$,则 $$c = mn$$,且由 $$f(0) > 0$$ 得 $$mn > 0$$。

$$\log_4 (mn)$$ 与 1 比较,即比较 $$mn$$ 与 4。由 $$m + n = 4$$ 且 $$m \neq n$$,由均值不等式 $$mn < \left( \frac{m + n}{2} \right)^2 = 4$$,故 $$\log_4 (mn) < 1$$。

对应选项 A。

5. 集合 $$A = \{ x \mid \frac{2}{x} > 1 \}$$,解不等式 $$\frac{2}{x} > 1$$,当 $$x > 0$$ 时得 $$2 > x$$,即 $$0 < x < 2$$;当 $$x < 0$$ 时不等式恒不成立。故 $$A = (0, 2)$$。

集合 $$B = \{ x \mid \lg x < 0 \}$$,即 $$0 < x < 1$$。

$$A \cup B = (0, 2)$$,对应选项 B。

6. 给定 $$x \in \left( \frac{1}{2}, 1 \right)$$,比较 $$a = x^{\frac{1}{2}}$$, $$b = 2^{x - 1}$$, $$c = \ln x + 1$$。

取 $$x = 0.6$$,计算:$$a \approx 0.7746$$, $$b = 2^{-0.4} \approx 0.7579$$, $$c = \ln 0.6 + 1 \approx -0.5108 + 1 = 0.4892$$。

故 $$c < b < a$$,对应选项 A。

7. 比较 $$a = \left( \frac{1}{2} \right)^{\frac{1}{3}}$$, $$b = \log_{\frac{1}{3}} 2$$, $$c = \log_{\frac{1}{2}} 3$$。

$$a \approx 0.7937$$,$$b = \frac{\ln 2}{\ln \frac{1}{3}} \approx \frac{0.6931}{-1.0986} \approx -0.6309$$,$$c = \frac{\ln 3}{\ln \frac{1}{2}} \approx \frac{1.0986}{-0.6931} \approx -1.5850$$。

故 $$a > b > c$$,对应选项 A。

8. 函数 $$y = \log_2 x + \log_x (2x)$$,定义域 $$x > 0$$ 且 $$x \neq 1$$。

化简:$$\log_x (2x) = \log_x 2 + \log_x x = \log_x 2 + 1 = \frac{1}{\log_2 x} + 1$$。

令 $$t = \log_2 x$$,则 $$y = t + \frac{1}{t} + 1$$,$$t \neq 0$$。

由不等式,当 $$t > 0$$ 时 $$t + \frac{1}{t} \geq 2$$,当 $$t < 0$$ 时 $$t + \frac{1}{t} \leq -2$$。

故 $$y \geq 3$$ 或 $$y \leq -1$$,值域为 $$(-\infty, -1] \cup [3, +\infty)$$,对应选项 D。

9. 比较 $$a = \log_{\frac{1}{2}} 6$$, $$b = \log_{\frac{1}{4}} 12$$, $$c = \log_1 15$$。

注意 $$\log_1 15$$ 无定义,但通常约定底数不为 1,疑为笔误,可能为 $$\log_{10} 15$$ 或其他。假设为 $$\log_{10} 15$$。

$$a = \frac{\ln 6}{\ln \frac{1}{2}} \approx \frac{1.7918}{-0.6931} \approx -2.5850$$,$$b = \frac{\ln 12}{\ln \frac{1}{4}} \approx \frac{2.4849}{-1.3863} \approx -1.7925$$,$$c = \log_{10} 15 \approx 1.1761$$。

故 $$a < b < c$$,对应选项 A。

10. 函数 $$f(x) = (a^2 + a - 5) \log_a x$$ 为对数函数,则需系数为 1 且底数 $$a > 0$$, $$a \neq 1$$,即 $$a^2 + a - 5 = 1$$,解得 $$a^2 + a - 6 = 0$$,$$(a + 3)(a - 2) = 0$$,$$a = 2$$(舍去负值)。

故 $$f(x) = \log_2 x$$,$$f\left( \frac{1}{8} \right) = \log_2 \frac{1}{8} = -3$$,对应选项 B。

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