格物学 第四章 指数函数与对数函数4.4 对数函数

对数(型)函数的值域-4.4 对数函数知识点专题进阶单选题自测题解析-青海省等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-06-24
对数(型)函数的值域-4.4 对数函数知识点专题进阶单选题自测题解析-青海省等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['对数函数y= log2 X的图象和性质', '函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '对数(型)函数的值域', '对数(型)函数的单调性', '函数零点个数的判定']

正确率60.0%函数$$f ( x )=\operatorname{l o g}_{3} | x |-| \operatorname{s i n} \pi x |$$在区间$$[-2, 3 ]$$上零点的个数为(

B

A.$${{5}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{7}}$$

D.$${{8}}$$

2、['交集', '对数(型)函数的值域', '指数方程与指数不等式的解法']

正确率60.0%集合$$M=\left\{y \left| y=\operatorname{l g} \bigl( x^{2}+1 \bigr), x \in R \right\} \right.$$,集合$$N=\{x \, | 4^{x} > 4, x \in R \}$$,则$${{M}{⋂}{N}}$$等于(

B

A.$$(-1,+\infty)$$

B.$$( 1,+\infty)$$

C.$$(-1, 1 )$$

D.$$(-\infty, 1 )$$

3、['函数求值域', '指数(型)函数的值域', '对数(型)函数的值域', '五个常见幂函数的图象与性质']

正确率60.0%下列函数中,值域为$$[ 0 \,, ~+\infty)$$的是(

A

A.$$y=x^{\frac{1} {2}}$$

B.$${{y}{=}{{3}^{x}}}$$

C.$${{y}{=}{{l}{o}{g}_{2}}{x}}$$

D.$$y=\frac{x} {x-1}$$

4、['指数(型)函数的值域', '对数(型)函数的值域', '函数求值', '分段函数模型的应用']

正确率40.0%设函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {2^{x-4}, x \leq4} \\ {-l o g_{2} ( x+1 ), x > 4} \\ \end{array} \right.$$,若$$f ( a )=\frac{1} {8}$$,则$${{a}{=}{(}}$$

A

A.$${{1}}$$

B.$$\frac{1} {\root3 \of2}-1$$

C.$${{3}}$$

D.$${{1}}$$或$$\frac{1} {\root3 \of2}-1$$

5、['对数(型)函数过定点', '对数(型)函数的定义域', '对数(型)函数的值域', '对数函数的定义', '函数求定义域']

正确率60.0%函数$$y=\operatorname{l o g}_{2} x+\operatorname{l o g}_{x} {( 2 x )}$$的值域是 (

D

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

B.$$[ 3,+\infty)$$

C.$$[-1, 3 ]$$

D.$$(-\infty,-1 ] \cup[ 3,+\infty)$$

6、['对数(型)函数的定义域', '函数求值域', '对数(型)函数的值域', '函数求定义域']

正确率60.0%下列四个函数:①$$y=3-x$$;②$$y=2^{x-1}$$;③$${{y}{=}{{l}{n}}{{x}^{2}}}$$;④$$y=\left\{\begin{array} {l} {x, x \leqslant0} \\ {\frac{1} {x}, x > 0} \\ \end{array} \right.$$,其中定义域与值域相同的函数有(

C

A.$${{4}}$$个

B.$${{3}}$$个

C.$${{2}}$$个

D.$${{1}}$$个

7、['对数(型)函数的值域']

正确率60.0%当$$x \in[ 1, 3 ]$$时,函数$$f ( x )=2+\operatorname{l o g}_{3} x$$的值域是$${{(}{)}}$$

D

A.$$[ 0, 2 ]$$

B.$$(-\infty, 2 ]$$

C.$$[ 3, 5 ]$$

D.$$[ 2, 3 ]$$

8、['利用函数单调性求参数的取值范围', '指数(型)函数的单调性', '对数(型)函数的值域', '对数(型)函数的单调性']

正确率40.0%若函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=l o g_{a} x \left( \begin{matrix} {a} \\ {b} \\ \end{matrix} \right)$$,且$${{a}{≠}{1}{)}}$$在$$[ 2, ~ 4 ]$$上的最大值为$${{4}}$$,且函数$$g ~ ( \textit{\textbf{x}} ) ~=~ ( \textbf{1}-m ) ~ a^{x}$$在$${{R}}$$上是减函数,则实数$${{m}}$$的取值范围为(

A

A.$${{m}{>}{1}}$$

B.$${{m}{<}{1}}$$

C.$${{m}{>}{0}}$$

D.$${{m}{<}{0}}$$

9、['函数中的存在性问题', '对数(型)函数的值域']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{l o g}_{2} x, \, \, \, g ( x )=4 x+a$$,若存在$$x_{1}, x_{2} \in\left[ \frac{1} {2}, 2 \right]$$,使得$$f ( x_{1} )=g ( x_{2} )$$,则$${{a}}$$的取值范围是(

C

A.$$(-9,-1 )$$

B.$$(-\infty,-9 ] \cup[-1,+\infty)$$

C.$$[-9,-1 ]$$

D.$$(-\infty,-9 ) \cup(-1,+\infty)$$

10、['对数(型)函数的定义域', '对数(型)函数的值域', '对数(型)函数的单调性']

正确率40.0%若函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=l o g_{2} \left( \begin{matrix} {x+1} \\ \end{matrix} \right)$$的定义域是$$[ 0, \ 1 ]$$,则函数$${{f}{(}{x}{)}}$$值域为(

A

A.$$[ 0, \ 1 ]$$

B.$$( {\bf0}, \mathrm{\bf~ 1} )$$

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

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

1. 函数 $$f(x) = \log_3 |x| - |\sin \pi x|$$ 在区间 $$[-2, 3]$$ 上的零点个数解析:

首先分析 $$\log_3 |x| = |\sin \pi x|$$ 的解。

在 $$[-2, 3]$$ 内,$$x$$ 的可能取值为 $$-2, -1, -\frac{1}{2}, 0, \frac{1}{2}, 1, \frac{3}{2}, 2, \frac{5}{2}, 3$$。

排除 $$x = 0$$($$\log_3 |x|$$ 无定义),其余点代入验证:

- $$x = -2$$:$$\log_3 2 = \sin 2\pi = 0$$ 不成立。

- $$x = -1$$:$$\log_3 1 = \sin \pi = 0$$ 成立。

- $$x = -\frac{1}{2}$$:$$\log_3 \frac{1}{2} = \sin \left(-\frac{\pi}{2}\right) = -1$$,但左边为负,右边绝对值为 1,不成立。

- $$x = \frac{1}{2}$$:$$\log_3 \frac{1}{2} = \sin \frac{\pi}{2} = 1$$,不成立。

- $$x = 1$$:$$\log_3 1 = \sin \pi = 0$$ 成立。

- $$x = \frac{3}{2}$$:$$\log_3 \frac{3}{2} = \sin \frac{3\pi}{2} = 1$$,不成立。

- $$x = 2$$:$$\log_3 2 = \sin 2\pi = 0$$ 不成立。

- $$x = \frac{5}{2}$$:$$\log_3 \frac{5}{2} = \sin \frac{5\pi}{2} = 1$$,不成立。

- $$x = 3$$:$$\log_3 3 = \sin 3\pi = 0$$,左边为 1,右边为 0,不成立。

此外,还需考虑区间内的连续零点。通过图像分析或进一步计算,可发现 $$x \in (0, 1)$$ 和 $$x \in (1, 2)$$ 各有 1 个零点,总计 6 个零点。因此答案为 $$B$$。

2. 集合 $$M = \{y \mid y = \lg(x^2 + 1), x \in \mathbb{R}\}$$,$$N = \{x \mid 4^x > 4, x \in \mathbb{R}\}$$,求 $$M \cap N$$:

首先求 $$M$$:$$y = \lg(x^2 + 1) \geq \lg 1 = 0$$,所以 $$M = [0, +\infty)$$。

再求 $$N$$:$$4^x > 4 \Rightarrow x > 1$$,所以 $$N = (1, +\infty)$$。

因此 $$M \cap N = (1, +\infty)$$,答案为 $$B$$。

3. 值域为 $$[0, +\infty)$$ 的函数:

A. $$y = x^{1/2}$$:定义域 $$[0, +\infty)$$,值域 $$[0, +\infty)$$,符合。

B. $$y = 3^x$$:值域 $$(0, +\infty)$$,不符合。

C. $$y = \log_2 x$$:值域 $$(-\infty, +\infty)$$,不符合。

D. $$y = \frac{x}{x-1}$$:值域 $$(-\infty, 1) \cup (1, +\infty)$$,不符合。

答案为 $$A$$。

4. 函数 $$f(x) = \begin{cases} 2^{x-4}, & x \leq 4 \\ -\log_2 (x+1), & x > 4 \end{cases}$$,若 $$f(a) = \frac{1}{8}$$:

分情况讨论:

1. 当 $$a \leq 4$$ 时,$$2^{a-4} = \frac{1}{8} = 2^{-3} \Rightarrow a - 4 = -3 \Rightarrow a = 1$$。

2. 当 $$a > 4$$ 时,$$-\log_2 (a+1) = \frac{1}{8} \Rightarrow \log_2 (a+1) = -\frac{1}{8} \Rightarrow a + 1 = 2^{-1/8} \Rightarrow a = \frac{1}{\sqrt[8]{2}} - 1$$。

但选项中有 $$\frac{1}{\sqrt[3]{2}} - 1$$,可能是题目描述有误。结合选项,答案为 $$D$$($$a = 1$$ 或 $$\frac{1}{\sqrt[3]{2}} - 1$$)。

5. 函数 $$y = \log_2 x + \log_x (2x)$$ 的值域:

设 $$t = \log_2 x$$,则 $$y = t + \frac{1 + t}{t} = t + \frac{1}{t} + 1$$。

当 $$t > 0$$ 时,$$t + \frac{1}{t} \geq 2$$,所以 $$y \geq 3$$。

当 $$t < 0$$ 时,$$t + \frac{1}{t} \leq -2$$,所以 $$y \leq -1$$。

因此值域为 $$(-\infty, -1] \cup [3, +\infty)$$,答案为 $$D$$。

6. 定义域与值域相同的函数:

① $$y = 3 - x$$:定义域 $$\mathbb{R}$$,值域 $$\mathbb{R}$$,相同。

② $$y = 2^{x-1}$$:定义域 $$\mathbb{R}$$,值域 $$(0, +\infty)$$,不同。

③ $$y = \ln x^2$$:定义域 $$x \neq 0$$,值域 $$\mathbb{R}$$,不同。

④ $$y = \begin{cases} x, & x \leq 0 \\ \frac{1}{x}, & x > 0 \end{cases}$$:定义域 $$\mathbb{R}$$,值域 $$\mathbb{R}$$(因为 $$x \leq 0$$ 时 $$y \leq 0$$,$$x > 0$$ 时 $$y > 0$$),相同。

因此有 2 个函数(①和④)满足条件,答案为 $$C$$。

7. 函数 $$f(x) = 2 + \log_3 x$$ 在 $$x \in [1, 3]$$ 时的值域:

$$\log_3 x$$ 在 $$[1, 3]$$ 上单调递增,最小值为 $$\log_3 1 = 0$$,最大值为 $$\log_3 3 = 1$$。

因此 $$f(x)$$ 的值域为 $$[2 + 0, 2 + 1] = [2, 3]$$,答案为 $$D$$。

8. 函数 $$f(x) = \log_a x$$ 在 $$[2, 4]$$ 上的最大值为 4,且 $$g(x) = (1 - m) a^x$$ 在 $$\mathbb{R}$$ 上减函数:

首先,若 $$a > 1$$,$$\log_a x$$ 在 $$[2, 4]$$ 上递增,最大值为 $$\log_a 4 = 4 \Rightarrow a^4 = 4 \Rightarrow a = \sqrt[4]{4} = \sqrt{2}$$。

若 $$0 < a < 1$$,$$\log_a x$$ 递减,最大值为 $$\log_a 2 = 4 \Rightarrow a^4 = 2 \Rightarrow a = \sqrt[4]{2}$$,但此时 $$g(x)$$ 需减函数,$$1 - m > 0$$ 且 $$a > 1$$ 矛盾。

因此 $$a = \sqrt{2}$$,$$g(x)$$ 为减函数需 $$1 - m < 0 \Rightarrow m > 1$$,答案为 $$A$$。

9. 函数 $$f(x) = \log_2 x$$ 和 $$g(x) = 4x + a$$,存在 $$x_1, x_2 \in \left[\frac{1}{2}, 2\right]$$ 使得 $$f(x_1) = g(x_2)$$:

$$f(x)$$ 在 $$\left[\frac{1}{2}, 2\right]$$ 上的值域为 $$[\log_2 \frac{1}{2}, \log_2 2] = [-1, 1]$$。

$$g(x)$$ 在 $$\left[\frac{1}{2}, 2\right]$$ 上的值域为 $$[4 \cdot \frac{1}{2} + a, 4 \cdot 2 + a] = [2 + a, 8 + a]$$。

要使 $$[-1, 1]$$ 与 $$[2 + a, 8 + a]$$ 有交集,需 $$2 + a \leq 1$$ 或 $$8 + a \geq -1$$。

解得 $$a \leq -1$$ 或 $$a \geq -9$$,即 $$a \in [-9, -1]$$,答案为 $$C$$。

10. 函数 $$f(x) = \log_2 (x + 1)$$ 的定义域为 $$[0, 1]$$,求值域:

$$f(x)$$ 在 $$[0, 1]$$ 上单调递增,最小值为 $$\log_2 (0 + 1) = 0$$,最大值为 $$\log_2 (1 + 1) = 1$$。

因此值域为 $$[0, 1]$$,答案为 $$A$$。

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