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幂函数、指数函数、对数函数及分段函数

2022-10-18 来源:步旅网
2.2 幂函数、指

数函数、对数函数及分段函数

高考命题规律

1.高考补充性考题.偶尔单独考查,主要考查大小比较及分段函数知识. 2.选择题,5分,中低档难度.

3.全国高考有3种命题角度,分布如下表.

2014年 2015年 2016年 2019年高考必备 命题 角度1 命题 角度2 命题 角度3 2017年 2018年 ⅠⅡⅠⅡⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢ卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 幂、指数、对数的运算与大小比较 幂函数、指数函数与对数函数的图象与性质 分段函数问题 7 13 12 8 7 5 12

命题角度1幂、指数、对数的运算

与大小比较

高考真题体验·对方向

1.(2017天津·6)已知奇函数f(x)在R上是增函数,若a=-f ,b=f(log24.1),c=f(20.8),则a,b,c的大小

关系为( )

A.aB.b∴a=-f =f - =f(log25). ∵log25>log24.1>log24=2,20.8<21=2, ∴log25>log24.1>20.8.

又f(x)在R上是增函数,

∴f(log25)>f(log24.1)>f(20.8),即a>b>c.故选C.

1

2.(2017北京·8)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N约为1080,则下列各数中与 最接近的是( ) (参考数据:lg 3≈0.48) A.1033 答案 D 解析

设=x= ,两边取对数,得

B.1053 C.1073 D.1093

lg x=lg

=lg 3

361

-lg 1080=361×lg 3-80≈93.28,所以x≈1093.28,即与

最接近的是93 10.故选D.

3.(2016全国Ⅲ·7)已知a=

,b= ,c=2 ,则( ) A.b答案 A 解析 因为a=

,c=2

,b=

,

且函数y=

在[0,+∞)内是增函数,

所以

,即

b4.(2018全国Ⅰ·13)已知函数f(x)=log2(x2+a),若f(3)=1,则a= . 答案 -7

解析 因为f(3)=log2(9+a)=1,所以9+a=2,即a=-7.

新题演练提能·刷高分

1.(2018四川南充二模)式子

-log32×log427+2 0180等于( )

A.0 B.

C.-1

D.

答案 A 解析 由题意

-log32×log427+2 0180=

-log32× log23+1= +1=0,故选A.

2.(2018重庆第二次质量调研)已知a=

,b=log23,c=log47,则a,b,c的大小关系为( A.aC.cD.a答案 D

)

2

解析 由题意得a=

<

0

=1,b=log23=log49>log47>log44=1,所以a3.(2018河北衡水中学模拟)已知a=1 ,b=log16 ,c=log17 ,则a,b,c的大小关系为( ) A.a>b>c 答案 A 解析 由题易知故选A.

4.(2018安徽宿州第一次质检)设a=A.a>b>c 答案 B 解析 由题意得a>0,b>0,c>0.

B.b>a>c

,b=,c=,则

a=1 >1,b=log16

B.a>c>b C.b>a>c D.c>b>a

log1617∈

,1

,c=log17 log1716∈0,

,∴a>b>c,

a,b,c三个数按从大到小的排列顺序为( ) D.c>a>b

C.b>c>a

∵ <1,∴b>a.

∵ >1,∴a>c.∴b>a>c.选B.

5.(2018广东揭阳学业水平考试)已知01,故A错误;∵0> ,∴- <- <0,∴- <- <0,∴

( )

B. D.aa>bb

,B正确;又-ln a>-ln b>0,但-aln a与-bln b的大小不确定,故C错误;由指数函数的单调性可知

aa>ab,由幂函数的单调性可知abbb的大小关系不确定,故D错误.所以选B.

命题角度2幂函数、指数函数与对

数函数的图象与性质 高考真题体验·对方向

1.(2018全国Ⅲ·7)下列函数中,其图象与函数y=ln x的图象关于直线x=1对称的是( )

A.y=ln(1-x) C.y=ln(1+x)

B.y=ln(2-x) D.y=ln(2+x)

3

答案 B 解析 设所求函数的图象上点P(x,y)关于x=1对称的点为Q(2-x,y),由题意知Q在y=ln x上,∴y=ln(2-x),故选B.

2.(2017全国Ⅱ·8)函数f(x)=ln(x2-2x-8)的单调递增区间是( ) A.(-∞,-2) C.(1,+∞) 答案 D 解析 由题意可知x2-2x-8>0,解得x<-2或x>4.故定义域为(-∞,-2)∪(4,+∞),易知t=x2-2x-8在(-∞,-2)内单调递减,在(4,+∞)内单调递增.因为y=ln t在t∈(0,+∞)内单调递增,依据复合函数单调性的同增异减原则,可得函数f(x)的单调递增区间为(4,+∞).故选D. 3.(2014天津·4)函数f(x)=lo (x2-4)的单调递增区间为( )

B.(-∞,1) D.(4,+∞)

A.(0,+∞) C.(2,+∞) 答案 D B.(-∞,0) D.(-∞,-2)

解析 由x2-4>0得x>2或x<-2,因此函数定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞).

令t=x2-4,当x∈(-∞,-2)时,t随x的增大而减小,y=lo t随t的减小而增大,所以y=lo (x2-4)随x的

增大而增大,即f(x)在(-∞,-2)上单调递增.故选D.

4.(2014福建·8)若函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象如图所示,则下列函数图象正确的是( )

答案 B 4

解析 由图象可知loga3=1,所以a=3.A选项,y=3

-x

= 为指数函数,在R上单调递减,故A不正确.B

选项,y=x3为幂函数,图象正确.C选项,y=(-x)3=-x3,其图象和B选项中y=x3的图象关于x轴对称,故C不正确.D选项,y=log3(-x),其图象与y=log3x的图象关于y轴对称,故D选项不正确.综上,可知选B.

新题演练提能·刷高分

1.(2018湖南张家界模拟)在同一直角坐标系中,函数f(x)=2-ax,g(x)=loga(x+2)(a>0,且a≠1)的图象大致为( )

答案 A 解析 由题意知,当a>0,函数f(x)=2-ax为单调递减函数,当02,且函数g(x)=loga(x+2)在(-2,+∞)上为单调递减函数;当a>1时,函数f(x)=2-ax的零点x0=<2,且函数g(x)=loga(x+2)在(-2,+∞)上为单调递增函数.观察各选项,选A.

2.(2018安徽安庆二模)函数f(x)= loga|x|(0答案 C 解析

f(x)= loga|x|= - -

- - -

C. 故选

3.(2018安徽宿州联考)若函数y=a|x|(a>0,且a≠1)的值域为{y|05

答案 A 解析 由函数y=a|x|(a>0,且a≠1)的值域为{y|0,b=f(ln π),c=f

,则a,b,c

B.a<15.(2018河南濮阳二模)设x1,x2,x3均为实数,且 =log2(x1+1), =log3x2, =log2x3,则( ) A.x1x1,x2,x3分别是函数y=

x

x

与y=log2(x+1),y=log3x,y=log2x图象的交点的横坐标,作出函数y=

,y=log2(x+1),y=log3x,y=log2x的图象如图所示,由图可得x16.(2018东北三省三校第二次模拟)函数f(x)=log3(8x+1)的值域为 . 答案 (0,+∞)

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解析 由指数函数的性质可知8x>0,所以8x+1>1,据此可知f(x)=log3(8x+1)>0,所以函数的值域为(0,+∞).

命题角度3分段函数问题 高考真题体验·对方向

-

1.(2018全国Ⅰ·12)设函数f(x)= 则满足f(x+1)A.(-∞,-1] C.(-1,0) 答案 D 解析 B.(0,+∞) D.(-∞,0)

画出函数f(x)的图象如图所示,由图可知:

①当x+1≥0且2x≥0,即x≥0时,f(2x)=f(x+1),不满足题意; ②当x+1>0且2x<0,即-1③当x+1≤0时,x≤-1,此时2x<0,若f(x+1)2x,解得x<1.故x≤-1.

综上所述,x的取值范围为(-∞,0). 2.(2017山东·9)设f(x)= A.2 答案 C 解析 f(x)的图象如图所示.

若f(a)=f(a+1),则f =( )

-

B.4 C.6 D.8

又f(a)=f(a+1),所以01, =2(a+1-1),所以a= . 所以f =f(4)=2×(4-1)=6.

- 3.(2013全国Ⅰ·12)已知函数f(x)= 若|f(x)|≥ax,则a的取值范围是( )

A.(-∞,0] C.[-2,1]

B.(-∞,1] D.[-2,0]

7

答案 D 解析 可画出|f(x)|的图象如图所示.

当a>0时,y=ax与y=|f(x)|恒有公共点,所以排除B,C; 当a≤0时,若x>0,则|f(x)|≥ax恒成立. 若x≤0,则以y=ax与y=|-x2+2x|相切为界限,

得x2-(a+2)x=0. 由

-

∵Δ=(a+2)2=0,∴a=-2.∴a∈[-2,0].故选D.

新题演练提能·刷高分

- 1.(2018新疆乌鲁木齐二诊)已知函数f(x)= 若f(a)=2,则实数a=( )

A.-1 C. 或1 答案 D 解析 当a<0时,由f(a)=2得-=2,解得a=-1,符合题意;当a>0时,由f(a)=2得log2a=2,解得a=4,符合题意.综上可得a=-1或a=4.选D.

- 2.(2018陕西咸阳二模)已知函数f(x)= 则f(log212)+f(1)= .

- 答案 4 - 解析 由函数f(x)= 得f(1)=log22=1.

-

又log212=log23+2>2,所以f(log212)= - =3.所以f(log212)+f(1)=4.

- 3.(2018安徽马鞍山第二次监测)已知函数f(x)= 若f(x)=-1,则x= .

- 答案 或log36

解析 当x<1时,f(x)=log2(1-x)=-1,解得x= (满足条件);当x≥1时,f(x)=3x-7=-1,解得x=log36(满足条件).综上,x= 或x=log36.

B.4 D.-1或4

8

4.(2018吉林长春质量监测)已知函数f(x)= 若f(a)≥2,则实数a的取值范围

是 . 答案 (-∞,-1]∪[4,+∞) 解析 当a≤0时,

a

≥2,故a≤-1;当

a>0时,log2a≥2,故a≥4.故a的取值范围是(-∞,-1]∪[4,+∞).

5.(2018北京理工大学附中模拟)已知函数f(x)= 若直线y=m与函数f(x)的图象只有一个

交点,则实数m的取值范围是 . 答案 m=0或m≥2

解析 作出函数f(x)的图象,如图所示.

当x<1时,f(x)∈(0,2);当x≥1时,f(x)≥0.

则若直线y=m与函数f(x)的图象只有一个交点,则m≥2或m=0.

6.(2018陕西西安八校第一次联考)设函数f(x)= 则满足f(x)+f(x-1)>1的x的取值范围

是 . 答案 (0,+∞)

解析 当x≤0时,x-1≤-1.

∴f(x)+f(x-1)=x+1+(x-1)+1=2x+1>1,即x>0,此时无解.

当0∴f(x)+f(x-1)=2x+(x-1)+1=2x+x, ∵2x>20=1,∴此时f(x)+f(x-1)>1恒成立.

当x>1时,x-1>0,∴f(x)+f(x-1)=2x+2x-1=3·2x-1,∵2x-1>20=1,

∴此时f(x)+f(x-1)>1恒成立.

综上所述,满足f(x)+f(x-1)>1的x的取值范围是(0,+∞).

9

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