格物学 第四章 指数函数与对数函数4.4 对数函数

反函数的定义-4.4 对数函数知识点专题进阶选择题自测题答案-江苏省等高一数学必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-07-01
反函数的定义-4.4 对数函数知识点专题进阶选择题自测题答案-江苏省等高一数学必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['指数与对数的关系', '反函数的性质', '反函数的定义']

正确率60.0%若函数$$y=f ( x )$$是函数$$y=2^{x-1}$$的反函数,则$$f ( 4 )=$$(

C

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

2、['复合函数的单调性判定', '对数(型)函数的单调性', '函数的对称性', '反函数的定义', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%若函数$$y=f ~ ( x )$$的图象与$${{y}{=}{{2}^{x}}}$$的图象关于$${{y}}$$轴对称,若$$y=f^{-1} ~ ( x )$$是$$y=f ~ ( x )$$的反函数,则$$y=f^{-1} ~ ( \ x^{2}-2 x )$$的单调递增区间是(

D

A..$$[ 1, ~+\infty)$$

B..$$( \mathrm{\bf~ 2, ~}+\infty)$$

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

D.$$( \mathrm{\mathbf{~-\infty, \ 0 ~}} )$$

3、['复合函数的单调性判定', '对数(型)函数的定义域', '对数(型)函数的单调性', '反函数的定义', '二次函数的图象分析与判断']

正确率60.0%若函数$$y=f ~ ( x )$$与$${{y}{=}{{1}{0}^{x}}}$$互为反函数,则$$y=f ~ ( x^{2}-2 x )$$的单调递减区间是(

D

A.$$( \mathrm{\bf~ 2, ~}+\infty)$$

B.$$( \mathrm{~-\infty, \ 1 ~} )$$

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

D.$$( \mathrm{\mathbf{~-\infty, \ 0 ~}} )$$

4、['导数与极值', '利用导数讨论函数单调性', '反函数的定义']

正确率60.0%若实数$${{a}}$$满足方程$$\l n x+x-2=0$$,实数$${{b}}$$满足方程$$e^{x}+x-2=0$$,则函数$$y=x l n | x |+a+b$$的极大值为(

C

A.$${{1}{+}{e}}$$

B.$$1+\frac{1} {e}$$

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

D.$${{2}{−}{e}}$$

5、['反函数的性质', '反函数的定义']

正确率60.0%如果函数$$y=f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right) )$$的反函数是$$y=f^{-1} ~ ( \textbf{x} ) ~ ( \textbf{x}, \ y \in R )$$,则函数$$y=f^{-1} \, \, ( \ x-1 ) \, \, \, \, ( \ x \in R )$$反函数是(

A

A.$$y=f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)+1 \left( \begin{matrix} {x \in R} \\ \end{matrix} \right)$$

B.$$y=f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)-1 \left( \begin{matrix} {x \in R} \\ \end{matrix} \right)$$

C.$$y=f \left( \begin{matrix} {x+1} \\ \end{matrix} \right) \ \ ( \begin{matrix} {x \in R} \\ \end{matrix} )$$

D.$$y=f \left( \begin{matrix} {x-1} \\ \end{matrix} \right) \ \left( \begin{matrix} {x \in R} \\ \end{matrix} \right)$$

6、['指数与对数的关系', '反函数的定义']

正确率80.0%若点$$( b, a )$$在函数$${{y}{=}{{e}^{x}}}$$的图像上,$${{a}{≠}{1}}$$,则下列点在函数$${{y}{=}{{l}{n}}{x}}$$的图像上的是

C

A.$$( a^{2}, b )$$

B.$$( a e, 1-b )$$

C.$$( a, b )$$

D.$$( \frac{1} {a}, b )$$

7、['反函数的性质', '反函数的定义']

正确率60.0%函数$$y=\operatorname{l o g}_{a} x ( a > 0, a \neq1 )$$的反函数的图象过$$( \frac{1} {2}, \ \frac{\sqrt{2}} {2} )$$点,则$${{a}}$$的值为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{2}}$$

B.$${{1}}$$

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

D.$${{3}}$$

8、['函数求值', '指数与对数的关系', '反函数的定义']

正确率60.0%函数$${{y}{=}{{l}{o}{g}_{3}}{x}}$$的反函数为$$y=f ( x )$$,则$$f ( 2 )=$$(

A

A.$${{9}}$$

B.$${{1}{8}}$$

C.$${{3}{2}}$$

D.$${{3}{6}}$$

9、['指数(型)函数的单调性', '反函数的性质', '反函数的定义']

正确率40.0%设$$f^{-1} ( x )$$是函数$$f ( x )=2^{x}-\left( \frac{1} {3} \right)^{x}+x$$的反函数,则使$$f^{-1} ( x ) > 1$$成立的$${{x}}$$的取值范围是            (

A

A.$$x > \frac{8} {3}$$

B.$$x < \frac{8} {3}$$

C.$$0 < x < \frac{8} {3}$$

D.$${{x}{<}{0}}$$

10、['反函数的性质', '反函数的定义']

正确率60.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$是定义在$${{R}}$$上的奇函数,当$${{x}{<}{0}}$$,$$f ( x )=\left( \frac{1} {3} \right)^{x}$$,$$f^{-1} ( x )$$是$${{f}{(}{x}{)}}$$的反函数,那么$$f^{-1} ~ (-9 )=$$(

C

A.$${{3}}$$

B.$${{−}{3}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{−}{2}}$$

1. 首先求函数 $$y=2^{x-1}$$ 的反函数:

设 $$y=2^{x-1}$$,交换 $$x$$ 和 $$y$$ 并解方程:

$$x=2^{y-1}$$

取对数得:

$$y-1=\log_2 x$$

因此反函数为:

$$f(x)=\log_2 x +1$$

计算 $$f(4)$$:

$$f(4)=\log_2 4 +1=2+1=3$$

正确答案:C

2. 函数 $$y=f(x)$$ 与 $$y=2^x$$ 关于 $$y$$ 轴对称,故:

$$f(x)=2^{-x}$$

其反函数 $$f^{-1}(x)$$ 满足 $$x=2^{-y}$$,解得:

$$f^{-1}(x)=-\log_2 x$$

考虑 $$y=f^{-1}(x^2-2x)=-\log_2(x^2-2x)$$,求单调递增区间即求 $$x^2-2x$$ 的单调递减区间(因为外层函数是减函数)。

$$x^2-2x$$ 在 $$(-\infty,1)$$ 单调递减,但需满足定义域 $$x^2-2x>0$$,即 $$x<0$$ 或 $$x>2$$。

综合得单调递增区间为 $$(-\infty,0)$$。

正确答案:D

3. 函数 $$y=f(x)$$ 与 $$y=10^x$$ 互为反函数,故:

$$f(x)=\log_{10} x$$

考虑 $$y=f(x^2-2x)=\log_{10}(x^2-2x)$$,求单调递减区间即求 $$x^2-2x$$ 的单调递减区间且 $$x^2-2x>0$$。

$$x^2-2x$$ 在 $$(-\infty,1)$$ 单调递减,定义域为 $$x<0$$ 或 $$x>2$$。

因此单调递减区间为 $$(-\infty,0)$$。

正确答案:D

4. 解方程 $$\ln a +a-2=0$$,得 $$a=1$$(验证成立)。

解方程 $$e^b+b-2=0$$,得 $$b=0$$(验证成立)。

因此函数为 $$y=x\ln|x|+1$$。

求导得:

$$y'=\ln|x|+1$$

令 $$y'=0$$,得 $$x=\frac{1}{e}$$ 或 $$x=-\frac{1}{e}$$。

分析单调性知 $$x=\frac{1}{e}$$ 是极大值点,极大值为:

$$y\left(\frac{1}{e}\right)=\frac{1}{e}\ln\left(\frac{1}{e}\right)+1=-\frac{1}{e}+1=1-\frac{1}{e}$$

但选项中没有此答案,可能题目描述有误。重新检查方程:

若方程为 $$\ln a +a-2=0$$ 和 $$e^b+b-2=0$$,则 $$a=1$$,$$b=\ln 2$$。

函数为 $$y=x\ln|x|+1+\ln 2$$,极大值点为 $$x=\frac{1}{e}$$,极大值为 $$1+\ln 2-\frac{1}{e}$$,仍不匹配选项。

可能题目描述应为其他形式,暂无法确定。

(注:原题可能有笔误或描述不完整)

5. 设 $$y=f^{-1}(x-1)$$,求其反函数:

交换 $$x$$ 和 $$y$$ 得 $$x=f^{-1}(y-1)$$,即 $$y-1=f(x)$$,因此反函数为 $$y=f(x)+1$$。

正确答案:A

6. 点 $$(b,a)$$ 在 $$y=e^x$$ 上,故 $$a=e^b$$,即 $$b=\ln a$$。

函数 $$y=\ln x$$ 上的点需满足 $$y=\ln x$$,即 $$(x,\ln x)$$。

检查选项:

A: $$(a^2,b)=(\left(e^b\right)^2,b)=(e^{2b},b)$$,不满足 $$b=\ln(e^{2b})$$。

B: $$(ae,1-b)=(e^{b+1},1-b)$$,不满足 $$1-b=\ln(e^{b+1})$$。

C: $$(a,b)=(e^b,b)$$,满足 $$b=\ln(e^b)$$。

D: $$(\frac{1}{a},b)=(e^{-b},b)$$,不满足 $$b=\ln(e^{-b})$$。

正确答案:C

7. 函数 $$y=\log_a x$$ 的反函数为 $$y=a^x$$。

反函数过点 $$\left(\frac{1}{2},\frac{\sqrt{2}}{2}\right)$$,代入得:

$$\frac{\sqrt{2}}{2}=a^{1/2}$$,即 $$a=\left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right)^2=\frac{1}{2}$$。

正确答案:C

8. 函数 $$y=\log_3 x$$ 的反函数为 $$y=3^x$$,即 $$f(x)=3^x$$。

计算 $$f(2)=3^2=9$$。

正确答案:A

9. 求 $$f^{-1}(x)>1$$ 的范围等价于求 $$x>f(1)$$。

计算 $$f(1)=2^1-\left(\frac{1}{3}\right)^1+1=2-\frac{1}{3}+1=\frac{8}{3}$$。

因此 $$x>\frac{8}{3}$$。

正确答案:A

10. 当 $$x<0$$ 时,$$f(x)=\left(\frac{1}{3}\right)^x$$。由于 $$f(x)$$ 是奇函数,当 $$x>0$$ 时,$$f(x)=-f(-x)=-\left(\frac{1}{3}\right)^{-x}=-3^x$$。

求 $$f^{-1}(-9)$$ 即求 $$x$$ 使得 $$f(x)=-9$$。

当 $$x>0$$ 时,$$-3^x=-9$$,解得 $$x=2$$。

当 $$x<0$$ 时,$$\left(\frac{1}{3}\right)^x=-9$$ 无解。

因此 $$f^{-1}(-9)=2$$。

正确答案:C

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