格物学 第四章 指数函数与对数函数对数函数

底数对对数函数图象的影响-对数函数知识点回顾基础自测题解析-云南省等高一数学必修,平均正确率60.0%

2025-05-17
底数对对数函数图象的影响-对数函数知识点回顾基础自测题解析-云南省等高一数学必修,平均正确率60.0%
2、['底数对对数函数图象的影响', '底数对指数函数图象的影响', '正弦函数图象的画法', '函数零点的概念']

正确率40.0%设函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{s}{i}{n}{x}{−}{{l}{o}{g}_{3}}{x}{,}}$$$$g ( x )=3^{x}-\operatorname{l o g}_{0. 5} x,$$$$h ( x )=\operatorname{s i n} x-\operatorname{l o g}_{0. 5} x$$的零点分别为$${{a}{,}{b}{,}{c}{,}}$$则(

A

A.$${{a}{>}{c}{>}{b}}$$

B.$${{c}{>}{b}{>}{a}}$$

C.$${{c}{>}{a}{>}{b}}$$

D.$${{a}{>}{b}{>}{c}}$$

5、['底数对对数函数图象的影响', '底数对指数函数图象的影响', '根据函数零点个数求参数范围', '分段函数的图象']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{matrix} {\mathrm{e}^{x}, \ x \leqslant0,} \\ {\mathrm{l n} x, \ x > 0,} \\ \end{matrix} \right. \ g ( x )=f ( x )+a.$$若$${{g}{(}{x}{)}}$$恰有两个零点,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

B

A.$${{(}{−}{1}{,}{0}{)}}$$

B.$${{[}{−}{1}{,}{0}{)}}$$

C.$${{(}{0}{,}{1}{)}}$$

D.$${{(}{0}{,}{1}{]}}$$

6、['底数对对数函数图象的影响', '对数(型)函数的值域']

正确率60.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{|}{{l}{o}{g}_{3}}{x}{|}}$$在$$[ \frac{1} {9}, m ]$$上的取值范围为$${{[}{0}{,}{2}{]}{,}}$$则$${{m}}$$的取值范围是(

B

A.$${{[}{0}{,}{9}{]}}$$

B.$${{[}{1}{,}{9}{]}}$$

C.$${{[}{1}{,}{3}{]}}$$

D.$${{[}{1}{,}{{2}{7}}{]}}$$

7、['底数对对数函数图象的影响', '底数对指数函数图象的影响', '函数的周期性', '反函数的性质', '根据函数零点个数求参数范围']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{l}{o}{g}_{3}}{x}}$$的图象与函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象关于直线$${{y}{=}{x}}$$对称,函数$${{h}{(}{x}{)}}$$是最小正周期为$${{2}}$$的偶函数,且当$${{x}{∈}{[}{0}{,}{1}{]}}$$时,$${{h}{(}{x}{)}{=}{g}{(}{x}{)}{−}{1}}$$,若函数$${{y}{=}{k}{⋅}{f}{(}{x}{)}{+}{h}{(}{x}{)}}$$有$${{3}}$$个零点,则实数$${{k}}$$的取值范围是(

B

A.$${({1}{,}{2}{{l}{o}{g}_{7}}{3}{)}}$$

B.$${({−}{2}{,}{−}{2}{{l}{o}{g}_{5}}{3}{)}}$$

C.$${({−}{2}{{l}{o}{g}_{5}}{3}{,}{−}{1}{)}}$$

D.$$( ~-\operatorname{l o g}_{7} 3, ~-\frac1 2 )$$

9、['底数对对数函数图象的影响', '指数式的大小的比较', '利用函数单调性比较大小']

正确率60.0%设$$a=l o g_{2} \frac{1} {5}, \, \, \, b=l o g_{3} \frac{1} {5}, \, \, \, c=2^{-0. 1}$$,则$${{a}{,}{b}{,}{c}}$$间的大小关系是(

A

A.$${{c}{>}{b}{>}{a}}$$

B.$${{c}{>}{a}{>}{b}}$$

C.$${{b}{>}{a}{>}{c}}$$

D.$${{a}{>}{b}{>}{c}}$$

10、['底数对对数函数图象的影响', '反函数的性质', '函数零点存在定理']

正确率60.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{a}^{x}}{−}{l}{o}{{g}_{a}}{x}{(}{a}{>}{1}{)}}$$有两个零点,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

A

A.$$( {\bf1}, ~ e^{\frac{1} {e}} )$$

B.$${{[}{2}{,}{{e}^{e}}{)}}$$

C.$$( e^{\frac{1} {e}}, ~ e^{e} )$$

D.$$( \ e^{\frac{1} {e}}, \ e^{\frac{2} {e}} )$$

以下是各题的详细解析:

2. 零点比较问题

分析函数零点:

1. $$f(x)=\sin x - \log_3 x$$ 的零点 $$a$$:在 $$x \in (0, \pi)$$ 时,$$\sin x > 0$$,而 $$\log_3 x$$ 从 $$-\infty$$ 递增到 $$\log_3 \pi$$,故 $$a \in (0, \pi)$$。

2. $$g(x)=3^x - \log_{0.5} x$$ 的零点 $$b$$:$$3^x$$ 递增,$$\log_{0.5} x$$ 递减,$$g(1)=3-0=3>0$$,$$g(0.5)=\sqrt{3}-1>0$$,$$g(0.1)\approx 1.1-3.32<0$$,故 $$b \in (0.1, 0.5)$$。

3. $$h(x)=\sin x - \log_{0.5} x$$ 的零点 $$c$$:$$\log_{0.5} x$$ 递减,$$\sin x$$ 在 $$(0, \pi)$$ 先增后减。计算 $$h(1)=0.84-0>0$$,$$h(2)\approx 0.9+1=1.9>0$$,$$h(3)\approx 0.14+1.58>0$$,$$h(4)\approx -0.76+2>0$$,$$h(5)\approx -0.96+2.32>0$$,故 $$c > 5$$。

综上,$$c > a > b$$,选 C

5. 分段函数零点问题

函数 $$g(x)=f(x)+a$$ 的零点即 $$f(x)=-a$$:

1. 当 $$x \leq 0$$ 时,$$f(x)=e^x \in (0,1]$$,方程 $$e^x=-a$$ 需 $$-a \in (0,1]$$,即 $$a \in [-1,0)$$。

2. 当 $$x>0$$ 时,$$f(x)=\ln x \in \mathbb{R}$$,方程 $$\ln x=-a$$ 总有解 $$x=e^{-a}>0$$。

要求恰有两个零点,需 $$-a \in (0,1)$$ 且 $$e^{-a}$$ 唯一,故 $$a \in (-1,0)$$。但若 $$a=-1$$,$$e^x=1$$ 解为 $$x=0$$,$$\ln x=1$$ 解为 $$x=e$$,也满足两个零点。因此 $$a \in [-1,0)$$,选 B

6. 对数函数取值范围

函数 $$f(x)=|\log_3 x|$$ 在 $$[\frac{1}{9}, m]$$ 上的取值范围为 $$[0,2]$$:

1. 当 $$x=\frac{1}{9}$$ 时,$$f(x)=|\log_3 \frac{1}{9}|=2$$。

2. 当 $$x=1$$ 时,$$f(x)=0$$。

3. 当 $$x>1$$ 时,$$f(x)=\log_3 x$$,要求 $$\log_3 x \leq 2$$,即 $$x \leq 9$$。

因此,$$m \in [1,9]$$,选 B

7. 复合函数零点问题

由题意:

1. $$g(x)$$ 是 $$f(x)=\log_3 x$$ 的反函数,即 $$g(x)=3^x$$。

2. $$h(x)$$ 是偶函数且周期为 2,当 $$x \in [0,1]$$ 时,$$h(x)=3^x-1$$。

3. 函数 $$y=k \cdot \log_3 x + h(x)$$ 有 3 个零点,需分析 $$h(x)=-k \cdot \log_3 x$$ 的解。

通过图像分析可得 $$k \in (-2, -2\log_5 3)$$,选 B

9. 对数与指数比较

计算各值:

1. $$a=\log_2 \frac{1}{5}=-\log_2 5 \approx -2.32$$。

2. $$b=\log_3 \frac{1}{5}=-\log_3 5 \approx -1.46$$。

3. $$c=2^{-0.1} \approx 0.93$$。

因此 $$c > b > a$$,选 A

10. 指数与对数函数零点

函数 $$f(x)=a^x - \log_a x$$ 有两个零点,需满足:

1. 当 $$x \to 0^+$$ 时,$$a^x \to 1$$,$$\log_a x \to -\infty$$,故 $$f(x) \to +\infty$$。

2. 当 $$x=1$$ 时,$$f(1)=a-0>0$$。

3. 需存在 $$x_0$$ 使得 $$f(x_0)=0$$ 且 $$f'(x_0)=0$$,解得 $$a \in (e^{1/e}, e^e)$$,选 C

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