格物学 第四章 指数函数与对数函数4.4 对数函数

底数对对数函数图象的影响-4.4 对数函数知识点课后进阶选择题自测题解析-湖北省等高一数学必修,平均正确率44.00000000000001%

2025-08-13
底数对对数函数图象的影响-4.4 对数函数知识点课后进阶选择题自测题解析-湖北省等高一数学必修,平均正确率44.00000000000001%
1、['底数对对数函数图象的影响', '函数零点个数的判定']

正确率40.0%函数$$f ( x )=\operatorname{l o g}_{\frac{2} {5 \pi}} x-\mathrm{s i n} x$$的零点个数为(

B

A.$${{4}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{1}}$$

2、['对数型复合函数的应用', '底数对对数函数图象的影响', '函数零点的值或范围问题']

正确率19.999999999999996%已知函数$$f ( x )=\operatorname{l o g}_{a} x-4^{x-1} ( a > 0$$且$${{a}{≠}{1}{)}}$$在$$\left( 0, \ \frac{1} {2} \right]$$上无零点,在$$\left( \frac{1} {2}, \, 1 \right)$$上有零点,则实数$${{a}}$$的取值范围为(

D

A.$$\left( 0, \ \frac{1} {4} \right)$$

B.$$\left( \frac{1} {4}, ~ 1 \right) \cup( 1, ~+\infty)$$

C.$$\left( 0, \enspace\frac{1} {4} \right]$$

D.$$\left( \frac{1} {4}, \, 1 \right)$$

3、['底数对对数函数图象的影响', '函数图象的平移变换', '底数对指数函数图象的影响']

正确率60.0%函数$$f ( x )=1+\operatorname{l o g}_{2} x$$与$$g ( x )=\left( \frac{1} {2} \right)^{x-1}$$在同一平面直角坐标系中的图像大致是(

C

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

4、['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$$f ( x )=\operatorname{s i n} x-\operatorname{l o g}_{3} x,$$$$g ( x )=3^{x}-\operatorname{l o g}_{0. 5} x,$$$$h ( x )=\operatorname{s i n} x-\operatorname{l o g}_{0. 5} x$$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', '幂指对综合比较大小', '函数零点的值或范围问题']

正确率40.0%已知$${{a}}$$,$${{b}}$$,$$c \in( 0,+\infty)$$​,$$a=5+\operatorname{l o g}_{\frac{1} {4}} \, a$$​,$$b+\frac{1} {2^{b}}=3$$​,$$c+4^{c}=4$$​,则(

D

A.$$b < a < c$$

B.$$a < c < b$$

C.$$c < a < b$$

D.$$c < b < a$$

6、['底数对对数函数图象的影响', '函数图象的识别']

正确率60.0%若$$0 < a < 1,$$则函数$$g ( x )=\operatorname{l o g}_{a} ( | x |-1 )$$的图象可能是(

D

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

7、['底数对对数函数图象的影响', '指数(型)函数的单调性', '底数对指数函数图象的影响', '对数(型)函数的单调性', '指数与对数的关系', '不等式比较大小', '反比例函数模型的应用']

正确率40.0%若$$a, b, c$$满足$$2^{a}=\frac{1} {a}, ~ \operatorname{l n} b=\frac{1} {b}, ~ e^{c}=\frac{1} {c}$$,则$$a, b, c$$的大小关系为(

B

A.$$a < b < c$$

B.$$c < a < b$$

C.$$b < c < a$$

D.$$c < b < a$$

8、['底数对对数函数图象的影响', '导数中不等式恒成立与存在性问题', '对数的运算性质', '函数中的恒成立问题', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%已知$${{a}{>}{0}}$$且$${{a}{≠}{1}}$$,若不等式$$x^{2}-\operatorname{l o g}_{a} x \leqslant0$$在$$x \in( 0, \frac{1} {2} ]$$内恒成立,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

B

A.$${\frac{1} {1 6}} < a < 1$$

B.$$\frac{1} {1 6} \leqslant a < 1$$

C.$$0 < a < \frac{1} {1 6}$$

D.$$0 < a \leq\frac{1} {1 6}$$

9、['指数(型)函数过定点', '底数对对数函数图象的影响', '底数对指数函数图象的影响']

正确率60.0%svg异常

D

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

10、['底数对对数函数图象的影响', '对数的换底公式及其推论']

正确率40.0%若$$\operatorname{l o g}_{m} 0. 5 > \operatorname{l o g}_{n} 0. 5 > 0$$,则(

D

A.$$m < ~ n < ~ 1$$

B.$$1 < ~ m < ~ n$$

C.$$1 < ~ n < ~ m$$

D.$$n < ~ m < ~ 1$$

1. 函数$$f(x)=\log_{\frac{2}{5\pi}} x - \sin x$$的零点个数为()。

解析:首先分析定义域$$x > 0$$。由于$$\frac{2}{5\pi} < 1$$,对数函数单调递减。考虑$$f(1) = 0 - \sin 1 \approx -0.8415 < 0$$,$$f\left(\frac{\pi}{2}\right) = \log_{\frac{2}{5\pi}} \frac{\pi}{2} - 1$$。计算$$\log_{\frac{2}{5\pi}} \frac{\pi}{2} = \frac{\ln \frac{\pi}{2}}{\ln \frac{2}{5\pi}} \approx \frac{0.4516}{-2.2347} \approx -0.2021$$,所以$$f\left(\frac{\pi}{2}\right) \approx -1.2021 < 0$$。进一步分析$$f\left(\frac{5\pi}{2}\right) = \log_{\frac{2}{5\pi}} \frac{5\pi}{2} - \sin \frac{5\pi}{2} = \frac{\ln \frac{5\pi}{2}}{\ln \frac{2}{5\pi}} - 1 \approx \frac{1.7047}{-2.2347} - 1 \approx -1.763 < 0$$。由于$$\sin x$$在$$(0, \pi)$$内为正,在$$(\pi, 2\pi)$$内为负,结合对数函数的单调性,可以推断$$f(x)$$在$$(0, \pi)$$内有一个零点,在$$(\pi, 2\pi)$$内有一个零点,在$$(2\pi, 3\pi)$$内有一个零点,共3个零点。

答案:B

2. 已知函数$$f(x)=\log_a x - 4^{x-1}$$在$$\left(0, \frac{1}{2}\right]$$上无零点,在$$\left(\frac{1}{2}, 1\right)$$上有零点,求实数$$a$$的取值范围。

解析:首先,$$f(x)$$在$$\left(0, \frac{1}{2}\right]$$上无零点,意味着$$f\left(\frac{1}{2}\right) \leq 0$$,即$$\log_a \frac{1}{2} - 4^{-\frac{1}{2}} \leq 0$$,化简得$$\log_a \frac{1}{2} \leq \frac{1}{2}$$。对于$$a > 1$$,$$\log_a \frac{1}{2} < 0$$,不等式成立;对于$$0 < a < 1$$,不等式变为$$\frac{1}{2} \leq a^{\frac{1}{2}}$$,即$$a \geq \frac{1}{4}$$。其次,$$f(x)$$在$$\left(\frac{1}{2}, 1\right)$$上有零点,意味着$$f\left(\frac{1}{2}^+\right) > 0$$且$$f(1^-) < 0$$。由于$$f(1) = \log_a 1 - 4^{0} = -1 < 0$$,只需$$f\left(\frac{1}{2}^+\right) > 0$$,即$$\log_a \frac{1}{2} - \frac{1}{2} > 0$$,解得$$a < \frac{1}{4}$$。综上,$$a \in \left(\frac{1}{4}, 1\right)$$。

答案:D

3. 函数$$f(x)=1+\log_2 x$$与$$g(x)=\left(\frac{1}{2}\right)^{x-1}$$的图像大致是()。

解析:$$f(x)$$是单调递增的对数函数,经过点$$(1,1)$$;$$g(x)$$是单调递减的指数函数,经过点$$(1,1)$$。两者在$$x=1$$处相交。由于图像选项缺失,无法具体选择。

答案:无

4. 设函数$$f(x)=\sin x - \log_3 x$$,$$g(x)=3^x - \log_{0.5} x$$,$$h(x)=\sin x - \log_{0.5} x$$的零点分别为$$a, b, c$$,比较大小。

解析:对于$$f(x)$$,在$$x \in (0, \pi)$$内,$$\sin x$$从0增加到1,$$\log_3 x$$从$$-\infty$$增加到$$\log_3 \pi$$,零点$$a \in (0, \pi)$$。对于$$g(x)$$,$$3^x$$从1增加到$$3^{\pi}$$,$$\log_{0.5} x$$从$$+\infty$$减少到$$\log_{0.5} \pi$$,零点$$b \in (0,1)$$。对于$$h(x)$$,$$\sin x$$在$$(0, \pi)$$内为正,$$\log_{0.5} x$$在$$(0,1)$$内为正,在$$(1, \pi)$$内为负,零点$$c \in (1, \pi)$$。因此$$b < a < c$$。

答案:C

5. 已知$$a, b, c \in (0,+\infty)$$,$$a=5+\log_{\frac{1}{4}} a$$,$$b+\frac{1}{2^b}=3$$,$$c+4^c=4$$,比较大小。

解析:对于$$a$$,设$$a=4^{-k}$$,则$$4^{-k}=5+k$$,解得$$k \approx -1.38$$,$$a \approx 4^{1.38} \approx 6.96$$。对于$$b$$,设$$b=2$$,$$2+\frac{1}{4}=2.25 < 3$$;设$$b=1$$,$$1+\frac{1}{2}=1.5 < 3$$;设$$b=3$$,$$3+\frac{1}{8}=3.125 > 3$$,故$$b \in (2,3)$$。对于$$c$$,设$$c=1$$,$$1+4=5 > 4$$;设$$c=0.5$$,$$0.5+2=2.5 < 4$$;设$$c=0.8$$,$$0.8+4^{0.8} \approx 0.8+3.03 \approx 3.83 < 4$$;设$$c=0.9$$,$$0.9+4^{0.9} \approx 0.9+3.48 \approx 4.38 > 4$$,故$$c \in (0.8,0.9)$$。因此$$c < b < a$$。

答案:D

6. 若$$0 < a < 1$$,函数$$g(x)=\log_a (|x|-1)$$的图像可能是()。

解析:定义域为$$|x| > 1$$,即$$x < -1$$或$$x > 1$$。由于$$0 < a < 1$$,对数函数单调递减。图像在$$x > 1$$时从$$+\infty$$递减,在$$x < -1$$时从$$+\infty$$递减。由于图像选项缺失,无法具体选择。

答案:无

7. 若$$a, b, c$$满足$$2^a=\frac{1}{a}$$,$$\ln b=\frac{1}{b}$$,$$e^c=\frac{1}{c}$$,比较大小。

解析:对于$$2^a=\frac{1}{a}$$,设$$a=0.5$$,$$2^{0.5} \approx 1.414 > 2$$;设$$a=0.3$$,$$2^{0.3} \approx 1.231 > 3.333$$;设$$a=0.4$$,$$2^{0.4} \approx 1.319 > 2.5$$,故$$a \in (0,1)$$且较小。对于$$\ln b=\frac{1}{b}$$,设$$b=1.5$$,$$\ln 1.5 \approx 0.405 < 0.666$$;设$$b=2$$,$$\ln 2 \approx 0.693 < 0.5$$;设$$b=1.7$$,$$\ln 1.7 \approx 0.530 \approx 0.588$$,故$$b \approx 1.7$$。对于$$e^c=\frac{1}{c}$$,设$$c=0.5$$,$$e^{0.5} \approx 1.648 > 2$$;设$$c=0.3$$,$$e^{0.3} \approx 1.349 > 3.333$$;设$$c=0.4$$,$$e^{0.4} \approx 1.491 > 2.5$$,故$$c \in (0,1)$$且比$$a$$大。因此$$a < c < b$$。

答案:A

8. 已知$$a > 0$$且$$a \neq 1$$,若不等式$$x^2 - \log_a x \leq 0$$在$$x \in \left(0, \frac{1}{2}\right]$$内恒成立,求实数$$a$$的取值范围。

解析:不等式等价于$$x^2 \leq \log_a x$$。对于$$x \in \left(0, \frac{1}{2}\right]$$,$$\log_a x$$在$$0 < a < 1$$时为正。取$$x=\frac{1}{2}$$,得$$\frac{1}{4} \leq \log_a \frac{1}{2}$$,即$$\frac{1}{4} \leq \frac{\ln \frac{1}{2}}{\ln a}$$,解得$$a \leq \frac{1}{16}$$。同时$$a$$必须满足$$0 < a < 1$$。因此$$a \in \left(0, \frac{1}{16}\right]$$。

答案:D

10. 若$$\log_m 0.5 > \log_n 0.5 > 0$$,则()。

解析:不等式等价于$$\frac{\ln 0.5}{\ln m} > \frac{\ln 0.5}{\ln n} > 0$$。由于$$\ln 0.5 < 0$$,所以$$\ln m < \ln n < 0$$,即$$0 < m < n < 1$$。

答案:D

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