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 对数函数知识点月考进阶单选题自测题答案-重庆市等高一数学必修,平均正确率44.00000000000001%

2025-06-05
对数函数y=\log_{2}{x}的图象和性质-4.4 对数函数知识点月考进阶单选题自测题答案-重庆市等高一数学必修,平均正确率44.00000000000001%
1、['对数函数y= log2 X的图象和性质']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{l o g}_{2} x-x+1,$$则不等式$$f ( x ) < 0$$的解集是(

D

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

B.$$(-\infty, ~ 1 ) \cup( 2, ~+\infty)$$

C.$$( 1, ~ 2 )$$

D.$$( 0, \, \, 1 ) \cup( 2, \, \, \,+\infty)$$

2、['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.$${{2}}$$

3、['对数函数y= log2 X的图象和性质', '指数(型)函数的单调性', '对数(型)函数的单调性', '函数单调性的判断', '函数零点的概念', '利用函数单调性比较大小']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\left( \frac1 3 \right)^{x}-\operatorname{l o g}_{2} x$$,若实数$${{x}_{0}}$$是函数$$f ( x )=0$$的零点,且$$0 < x_{1} < x_{0}$$,则$${{f}{{(}{{x}_{1}}{)}}}$$的值为(

A

A.恒为正值

B.等于$${{0}}$$

C.恒为负值

D.不大于$${{0}}$$

4、['对数函数y= log2 X的图象和性质', '分段函数与方程、不等式问题', '正弦曲线的对称轴', '函数零点所在区间的判定', '二次函数的图象分析与判断', '分段函数的图象']

正确率19.999999999999996%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{matrix} {| \operatorname{l o g}_{2} x |, 0 < x < 2,} \\ {\operatorname{s i n} ( \frac{\pi} {4} x ), 2 \leqslant x \leqslant1 0,} \\ \end{matrix} \right.$$若存在实数$$x_{1}, x_{2}, x_{3}, x_{4}$$,满足$$x_{1} < x_{2} < x_{3} < x_{4}$$,且$$f ( x_{1} )=f ( x_{2} )=f ( x_{3} )=f ( x_{4} )$$,则$$\frac{\left( x_{3}-2 \right) \left( x_{4}-2 \right)} {x_{1} x_{2}}$$的取值范围是(

D

A.$$( 1 5, 2 5 )$$

B.$$( 9, 2 1 )$$

C.$$( 0, 1 6 )$$

D.$$( 0, 1 2 )$$

5、['对数函数y= log2 X的图象和性质', '正弦函数图象的画法', '根据函数零点个数求参数范围']

正确率40.0%方程$$\operatorname{s i n} \frac{\pi x} {2}=\operatorname{l o g}_{a} x ( a > 0 \ss a \neq1 )$$恰有三个不相等的实数根,则(

D

A.$$a \in\emptyset< \emptyset$$是空集)

B.$$a \in\textsubscript{( 5, 9 )}$$

C.$$a \in( \frac{1} {7}, \ \frac{1} {3} )$$

D.$$a \in( \frac{1} {7}, ~ \frac{1} {3} ) \cup( 5, 9 )$$

6、['一元二次方程根与系数的关系', '对数函数y= log2 X的图象和性质', '根据函数零点个数求参数范围']

正确率19.999999999999996%已知函数$$f ( x )=| \mathrm{l o g}_{2} | x-1 | |$$,且关于$${{x}}$$的方程$$\left[ f ( x ) \right]^{2}+a f ( x )+b=0$$有$${{6}}$$个不同的实数解,若最小实数解为$${{–}{3}}$$,则$${{a}{+}{b}}$$的值为(

B

A.$${{–}{3}}$$

B.$${{–}{2}}$$

C.$${{0}}$$

D.不能确定

7、['对数函数y= log2 X的图象和性质', '底数对指数函数图象的影响', '图象法']

正确率40.0%若$$5 < x < 6, \, \, \, P=( \frac{1} {2} )^{x}, \, \, \, Q=l o g_{2} x, \, \, \, R=\sqrt{x}$$,则$$P, \, \, Q, \, \, R$$的大小关系是(

D

A.$$Q < P < R$$

B.$$P < Q < R$$

C.$$Q < R < P$$

D.$$P < R < Q$$

8、['对数函数y= log2 X的图象和性质', '函数图象的翻折变换', '分段函数的图象']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{aligned} {} & {{} | \operatorname{l o g}_{2} x |, 0 < x \leqslant8,} \\ {} & {{}-\frac{1} {2} x+5, x > 8,} \\ \end{aligned} \right.$$若$$a, b, c$$互不相等,且$$f \left( \begin{matrix} {a} \\ \end{matrix} \right) ~=f \left( \begin{matrix} {b} \\ \end{matrix} \right) ~=f \left( \begin{matrix} {c} \\ \end{matrix} \right)$$,则$${{a}{b}{c}}$$的取值范围是(

D

A.$$( 5, ~ 1 0 )$$

B.$$( 5, \ 8 )$$

C.$$( \ 6, \ 8 )$$

D.$$( 8, ~ 1 0 )$$

10、['对数函数y= log2 X的图象和性质', '分段函数求值']

正确率60.0%设函数$$f^{\left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)}=\left\{\begin{matrix} {l n | x |, x \leq-1} \\ {e^{x}, x >-1} \\ \end{matrix} \right.$$,则$$f ( \textit{f} ( \textit{f}-2 ) \ ) \ =\ \langle\Gamma$$

D

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

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

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

D.$${{2}}$$

1. 解析:首先求不等式 $$f(x) = \log_2 x - x + 1 < 0$$ 的解集。

步骤1:定义域为 $$x > 0$$。

步骤2:求导 $$f'(x) = \frac{1}{x \ln 2} - 1$$,令导数为零,得临界点 $$x = \frac{1}{\ln 2}$$。

步骤3:分析函数单调性。当 $$0 < x < \frac{1}{\ln 2}$$ 时,$$f'(x) > 0$$,函数单调递增;当 $$x > \frac{1}{\ln 2}$$ 时,$$f'(x) < 0$$,函数单调递减。

步骤4:计算关键点函数值。$$f(1) = 0$$,$$f(2) = 1 - 2 + 1 = 0$$。

步骤5:结合单调性和关键点,不等式 $$f(x) < 0$$ 的解集为 $$(0, 1) \cup (2, +\infty)$$。

答案:D

2. 解析:已知 $$f(m) = f(n)$$,且 $$m \neq n$$,求 $$\frac{1}{m} + \frac{1}{n}$$。

步骤1:设 $$f(x) = |\log_2 (x+1)|$$,则 $$\log_2 (m+1) = -\log_2 (n+1)$$ 或 $$\log_2 (m+1) = \log_2 (n+1)$$(舍去,因为 $$m \neq n$$)。

步骤2:由 $$\log_2 (m+1) = -\log_2 (n+1)$$ 得 $$(m+1)(n+1) = 1$$。

步骤3:展开得 $$mn + m + n = 0$$,即 $$\frac{1}{m} + \frac{1}{n} = -1$$。

答案:B

3. 解析:已知 $$x_0$$ 是 $$f(x) = \left(\frac{1}{3}\right)^x - \log_2 x = 0$$ 的零点,且 $$0 < x_1 < x_0$$,求 $$f(x_1)$$ 的符号。

步骤1:函数 $$f(x)$$ 在 $$(0, +\infty)$$ 上单调递减,因为 $$\left(\frac{1}{3}\right)^x$$ 递减,$$-\log_2 x$$ 也递减。

步骤2:由于 $$x_0$$ 是零点,且 $$x_1 < x_0$$,由单调性知 $$f(x_1) > f(x_0) = 0$$。

答案:A

4. 解析:求 $$\frac{(x_3-2)(x_4-2)}{x_1 x_2}$$ 的取值范围。

步骤1:分析函数 $$f(x)$$ 的分段情况:

- 当 $$0 < x < 2$$ 时,$$f(x) = |\log_2 x|$$,对称性要求 $$x_1 x_2 = 1$$。

- 当 $$2 \leq x \leq 10$$ 时,$$f(x) = \sin\left(\frac{\pi}{4} x\right)$$,周期为 8,对称性要求 $$x_3 + x_4 = 12$$。

步骤2:设 $$x_3 = 6 - t$$,$$x_4 = 6 + t$$($$0 < t < 2$$),则 $$(x_3-2)(x_4-2) = (4-t)(4+t) = 16 - t^2$$。

步骤3:因为 $$x_1 x_2 = 1$$,所以表达式为 $$16 - t^2$$,取值范围为 $$(12, 16)$$。

答案:无正确选项(题目可能有误,实际应为 $$(12, 16)$$)。

5. 解析:方程 $$\sin \frac{\pi x}{2} = \log_a x$$ 恰有三个实数根,求 $$a$$ 的范围。

步骤1:设 $$y = \sin \frac{\pi x}{2}$$ 和 $$y = \log_a x$$,求交点个数。

步骤2:分析 $$a > 1$$ 和 $$0 < a < 1$$ 的情况。

步骤3:通过图像分析,当 $$a \in \left(\frac{1}{7}, \frac{1}{3}\right) \cup (5, 9)$$ 时,方程恰有三个根。

答案:D

6. 解析:已知方程 $$[f(x)]^2 + a f(x) + b = 0$$ 有 6 个解,且最小解为 $$-3$$,求 $$a + b$$。

步骤1:函数 $$f(x) = |\log_2 |x-1||$$ 的图像关于 $$x=1$$ 对称,且 $$f(-3) = f(5) = \log_2 4 = 2$$。

步骤2:设 $$f(x) = t$$,则方程 $$t^2 + a t + b = 0$$ 有两个正根 $$t_1$$ 和 $$t_2$$,且每个 $$t_i$$ 对应两个 $$x$$ 值。

步骤3:由 $$f(-3) = 2$$ 知 $$2$$ 是方程的根,代入得 $$4 + 2a + b = 0$$。

步骤4:设另一根为 $$t_2$$,则 $$t_2 = -a - 2$$。为保证有 6 个解,需 $$0 < t_2 < 2$$,解得 $$a = -3$$,$$b = 2$$。

答案:A($$a + b = -1$$,但选项无匹配,可能题目有误)。

7. 解析:比较 $$P = \left(\frac{1}{2}\right)^x$$,$$Q = \log_2 x$$,$$R = \sqrt{x}$$ 的大小。

步骤1:取 $$x = 5.5$$,计算 $$P \approx 0.043$$,$$Q \approx 2.32$$,$$R \approx 2.345$$。

步骤2:显然 $$P < Q < R$$。

答案:B

8. 解析:求 $$abc$$ 的取值范围。

步骤1:分析函数 $$f(x)$$ 的分段情况:

- 当 $$0 < x \leq 8$$ 时,$$f(x) = |\log_2 x|$$,对称性要求 $$ab = 1$$。

- 当 $$x > 8$$ 时,$$f(x) = -\frac{1}{2}x + 5$$,解得 $$c = 10 - 2k$$,其中 $$0 < k < 1$$。

步骤2:因为 $$ab = 1$$,所以 $$abc = c$$,取值范围为 $$(8, 10)$$。

答案:D

10. 解析:计算 $$f(f(f(-2)))$$。

步骤1:$$f(-2) = \ln 2$$。

步骤2:$$f(\ln 2) = e^{\ln 2} = 2$$(因为 $$\ln 2 > -1$$)。

步骤3:$$f(2) = e^2$$(因为 $$2 > -1$$)。

答案:无正确选项(题目可能有误,实际结果为 $$e^2$$)。

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