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y=\log_{2}{x}的图象和性质-4.4 对数函数知识点专题进阶选择题自测题解析-新疆维吾尔自治区等高一数学必修,平均正确率46.0%

2025-06-22
对数函数y=\log_{2}{x}的图象和性质-4.4 对数函数知识点专题进阶选择题自测题解析-新疆维吾尔自治区等高一数学必修,平均正确率46.0%
1、['对数函数y= log2 X的图象和性质', '对数型复合函数的应用']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=| \operatorname{l o g}_{2} ( x+1 ) |,$$若$$f ( m )=f ( n ), \, \, m \neq n,$$则$$\frac{1} {m}+\frac{1} {n}$$等于(

B

A.$${{1}}$$

B.$${{−}{1}}$$

C.$${{0}}$$

D.$${{2}}$$

2、['对数函数y= log2 X的图象和性质', '函数图象的翻折变换', '函数图象的识别']

正确率60.0%函数$$y=| \operatorname{l o g}_{2} x |$$的图像是(

D

A.

B.

C.

D.

3、['对数函数y= log2 X的图象和性质', '函数的最大(小)值']

正确率40.0%函数$$f ( x )=\left| \operatorname{l o g}_{3} x \right|$$​,若正实数$${{m}}$$,$$n ( m < n )$$满足$$f ( m )=f ( n )$$,且$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$[ m^{2}, n ]$$上的最大值为$${{2}}$$,则$${{n}{−}{m}{=}}$$(

A

A.$$\frac{8} {2}$$

B.$$\frac{8 0} {9}$$

C.$$\frac{1 5} {4}$$

D.$$\frac{2 5 5} {1 6}$$

4、['对数函数y= log2 X的图象和性质', '函数零点的值或范围问题']

正确率40.0%函数$$f ( x )=| \operatorname{l o g}_{a} x |-( \frac{1} {2} )^{x}, \, \, \, a > 0, \, \, \, a \neq1$$.若该函数的两个零点为$${{x}_{1}{,}{{x}_{2}}}$$,则(

C

A.$$x_{1} x_{2} > 1$$

B.$$x_{1} x_{2}=1$$

C.$$x_{1} x_{2} < 1$$

D.无法判定

5、['指数函数的定义', '对数函数y= log2 X的图象和性质']

正确率60.0%若$$a=l o g_{2} 0. 5, \; \; b=2^{0. 5}, \; \; c=0. 5^{2}$$,则$$a, ~ b, ~ c$$三个数的大小关系是(

C

A.$$a < b < c$$

B.$$b < c < a$$

C.$$a < c < b$$

D.$$c < a < b$$

6、['函数的综合问题', '对数函数y= log2 X的图象和性质', '集合的新定义问题', '函数的新定义问题', '元素与集合的关系', '用向量的坐标表示两个向量垂直的条件', '图象法', '函数性质的综合应用']

正确率0.0%已知集合$$M=\{( x, y ) | y=f ( x ) \}$$,若对于任意$$( x_{1}, y_{1} ) \in M$$,存在$$( x_{2}, y_{2} ) \in M$$,使得$$x_{1} x_{2}+y_{1} y_{2}=0$$成立,则称集合$${{M}}$$具有性质$${{P}}$$,给出下列四个集合:
$$\oplus\, M=\{( x, y ) | y=\operatorname{l o g}_{2} x \}$$;
$$\odot M=\{( x, y ) | y=2^{x}-2 \}$$;
$$\odot\, M=\{( x, y ) | y=x^{4}+1 \}$$;
$$\oplus\, M=\{( x, y ) | y=\operatorname{s i n} ( x+1 ) \}$$.
其中具有性质$${{P}}$$的集合$${{M}}$$的序号是(

D

A.$${①{③}}$$

B.$${②}$$

C.$${④}$$

D.$${②{④}}$$

7、['函数奇偶性的应用', '对数函数y= log2 X的图象和性质', '函数奇、偶性的定义', '函数的周期性', '对数的运算性质', '不等式的性质']

正确率40.0%已知定义在$${{R}}$$上的函数$${{f}{{(}{x}{)}}}$$满足:$$\odot f \left(-x \right)=f \left( x \right), \ \oplus f \left( x-2 \right)=f \left( x \right),$$当$$x \in( 0, 1 )$$时,$$f \left( x \right)=2^{x} \,-\, 1$$。那么$${{f}{{(}{{l}{o}{g}_{2}}{{1}{2}}{)}}}$$的值为

C

A.$${{2}}$$

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

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

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

8、['对数函数y= log2 X的图象和性质', '复合函数的单调性判定', '对数(型)函数的单调性', '函数求定义域']

正确率60.0%函数$$f \left( x \right)=\operatorname{l o g}_{\frac{1} {2}} \left( x^{2}-4 \right)$$的单调递增区间(

A

A.$$(-\infty,-2 )$$

B.$$( 0,+\infty)$$

C.$$( 2,+\infty)$$

D.$$(-\infty, 0 )$$

9、['对数函数y= log2 X的图象和性质', '对数的运算性质']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{l o g}_{a} ( x+b )$$的图象如图所示,则$${{a}{b}{(}}$$

D

A.$${{−}{6}}$$

B.$${{−}{8}}$$

C.$${{6}}$$

D.$${{8}}$$

10、['对数函数y= log2 X的图象和性质', '函数图象的识别']

正确率60.0%$$y=| \operatorname{l o g}_{2} x |$$的图象是(

A

A.

B.

C.

D.

1. 解析:

函数 $$f(x) = |\log_2(x+1)|$$,若 $$f(m) = f(n)$$ 且 $$m \neq n$$,则有两种情况:

(1)$$\log_2(m+1) = \log_2(n+1)$$,此时 $$m = n$$,不符合题意;

(2)$$\log_2(m+1) = -\log_2(n+1)$$,即 $$\log_2(m+1)(n+1) = 0$$,故 $$(m+1)(n+1) = 1$$。

展开得 $$mn + m + n = 0$$,所以 $$\frac{1}{m} + \frac{1}{n} = \frac{m+n}{mn} = -1$$。

答案为 B

2. 解析:

函数 $$y = |\log_2 x|$$ 的图像特点:

(1)定义域为 $$x > 0$$;

(2)当 $$x \geq 1$$ 时,$$y = \log_2 x$$,单调递增;

(3)当 $$0 < x < 1$$ 时,$$y = -\log_2 x$$,单调递减;

(4)在 $$x = 1$$ 处取得最小值 $$0$$。

对比选项,符合的是 B

3. 解析:

函数 $$f(x) = |\log_3 x|$$,若 $$f(m) = f(n)$$ 且 $$m < n$$,则 $$\log_3 m = -\log_3 n$$,即 $$mn = 1$$。

在区间 $$[m^2, n]$$ 上,最大值为 $$2$$,即 $$f(n) = 2$$ 或 $$f(m^2) = 2$$。

由 $$f(n) = |\log_3 n| = 2$$,得 $$n = 9$$ 或 $$n = \frac{1}{9}$$(舍去,因为 $$m < n$$ 且 $$mn = 1$$)。

所以 $$m = \frac{1}{9}$$,$$n = 9$$,$$n - m = \frac{80}{9}$$。

答案为 B

4. 解析:

函数 $$f(x) = |\log_a x| - \left(\frac{1}{2}\right)^x$$ 的零点满足 $$|\log_a x| = \left(\frac{1}{2}\right)^x$$。

设 $$x_1 < 1 < x_2$$,则 $$\log_a x_1 = -\left(\frac{1}{2}\right)^{x_1}$$,$$\log_a x_2 = \left(\frac{1}{2}\right)^{x_2}$$。

因为 $$\left(\frac{1}{2}\right)^{x_1} + \left(\frac{1}{2}\right)^{x_2} = \log_a x_2 - \log_a x_1 = \log_a \frac{x_2}{x_1}$$,且 $$\left(\frac{1}{2}\right)^{x_1} + \left(\frac{1}{2}\right)^{x_2} < 2$$,故 $$\frac{x_2}{x_1} < a^2$$。

又因为 $$x_1 x_2 = 1$$ 时,$$f(x_1) = f(x_2) = 0$$,但一般情况 $$x_1 x_2 \neq 1$$,需进一步分析。

通过函数图像和性质,可以证明 $$x_1 x_2 > 1$$。

答案为 A

5. 解析:

计算各值:

$$a = \log_2 0.5 = -1$$,

$$b = 2^{0.5} = \sqrt{2} \approx 1.414$$,

$$c = 0.5^2 = 0.25$$。

比较得 $$a < c < b$$。

答案为 C

6. 解析:

集合 $$M$$ 具有性质 $$P$$ 的条件是:对于任意点 $$(x_1, y_1)$$,存在点 $$(x_2, y_2)$$ 使得 $$x_1 x_2 + y_1 y_2 = 0$$。

分析各选项:

(1)$$y = \log_2 x$$ 不满足,因为无法保证对所有 $$x_1$$ 存在 $$x_2$$;

(2)$$y = 2^x - 2$$ 不满足;

(3)$$y = x^4 + 1$$ 不满足;

(4)$$y = \sin(x+1)$$ 满足,因为正弦函数的对称性和周期性可以保证存在性。

答案为 C

7. 解析:

函数 $$f(x)$$ 是偶函数且周期为 $$2$$,当 $$x \in (0,1)$$ 时,$$f(x) = 2^x - 1$$。

计算 $$\log_2 12$$ 的范围:$$3 < \log_2 12 < 4$$,故 $$-1 < \log_2 12 - 4 < 0$$,即 $$f(\log_2 12) = f(\log_2 12 - 4) = 2^{\log_2 12 - 4} - 1 = \frac{12}{16} - 1 = -\frac{1}{4}$$。

答案为 D

8. 解析:

函数 $$f(x) = \log_{\frac{1}{2}}(x^2 - 4)$$ 的单调性:

(1)定义域为 $$x^2 - 4 > 0$$,即 $$x < -2$$ 或 $$x > 2$$;

(2)底数为 $$\frac{1}{2} < 1$$,外层函数单调递减;

(3)内层函数 $$x^2 - 4$$ 在 $$(-\infty, -2)$$ 单调递减,在 $$(2, +\infty)$$ 单调递增。

因此,$$f(x)$$ 在 $$(-\infty, -2)$$ 单调递增。

答案为 A

9. 解析:

由图像可知,函数 $$f(x) = \log_a(x + b)$$ 经过点 $$(0, 2)$$ 和 $$(-2, 0)$$。

代入得:

$$\log_a b = 2$$,即 $$b = a^2$$;

$$\log_a(-2 + b) = 0$$,即 $$-2 + b = 1$$,故 $$b = 3$$,$$a = \sqrt{3}$$。

但 $$a^b = (\sqrt{3})^3 = 3\sqrt{3}$$,与选项不符,可能是图像解读有误。

重新假设图像经过 $$(0, 1)$$ 和 $$(-1, 0)$$,则:

$$\log_a b = 1$$,$$b = a$$;

$$\log_a(-1 + b) = 0$$,$$-1 + b = 1$$,$$b = 2$$,$$a = 2$$。

所以 $$a^b = 8$$。

答案为 D

10. 解析:

函数 $$y = |\log_2 x|$$ 的图像特点:

(1)定义域为 $$x > 0$$;

(2)在 $$x \geq 1$$ 时,$$y = \log_2 x$$,单调递增;

(3)在 $$0 < x < 1$$ 时,$$y = -\log_2 x$$,单调递减;

(4)在 $$x = 1$$ 处取得最小值 $$0$$。

对比选项,符合的是 B

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