- 对数函数
- 共8722题
(1)已知函数f(x)=x+,(x≠0)请判断并证明函数在(2,+∞)上的单调性.
(2)求值:(lg2)2+log1008+lg5•lg20+lg25+
+0.027-23×(-
)-2.
正确答案
(1)函数f(x)=x+,(x≠0)在(2,+∞)上是增函数,
证明如下:设x1>x2>2,
则f(x1)-f(x2)=x1+-(x2+
)=(x1-x2)+
=
∵x1>x2>2,∴x1-x2>0,x1x2>4,x1x2-4>0,
∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
∴函数f(x)=x+,(x≠0)在(2,+∞)上是增函数.
(2)原式=(lg2)2+2lg 2+lg5•(lg2+1)+2lg5+4+0.3-23×3 ×9
=(lg2)2+2lg2+lg5•lg2+lg5+2lg5+104
=(lg2)2+lg5•lg2+lg5+106=107.
已知函数f(x)=2x+1,将函数y=f-1(x)的图象向左平移2个单位,再向上平移1个单位,就得到y=g(x)的图象.
(1)写出y=g(x)的解析式;
(2)求出F(x)=g(x2)-f-1(x)的最小值及取得最小值时x的值.
正确答案
(1)∵f(x)═2x+1;
∴f-1(x)=log2x-1;则向左平移2个单位,再向上平移1个单位,得到y-1=log2(x+2)-1,
∴y=log2(x+2),
即g(x)=log2(x+2)(x>-2).
(2)∵F(x)=g(x2)-f-1(x);
∴F(x)=log2(x2+2)-(log2x-1)=log2+1≥log22
+1=
当且仅当x=即x=
(x=-
舍去)时,
Fmin(x)=F()=
.
已知定义在实数集R上的偶函数f(x)上在(0,+∞)为单调增函数.
(1)判别f(x)在(-∞,0]上的单调性并加以证明;
(2)若f(1)<f(log3(x-2)),求x的取值范围.
正确答案
(1)f(x)在(-∞,0]上为单调减函数,理由如下:
任取区间(-∞,0]上两个数a,b,且a<b≤0
则0≤-b<-a
∵函数f(x)上在(0,+∞)为单调增函数
∴f(-b)<f(-a)
又∵函数f(x)是定义在实数集R上的偶函数
∴f(-b)=f(b),f(-a)=f(a)
故f(b)<f(a)
即f(x)在(-∞,0]上为单调减函数
(2)由(1)中结论
f(1)<f(log3(x-2))可化为:
log3(x-2)>1,或log3(x-2)<-1
即x-2>3或0<x-2<
解得:x>5或2<x<
故x的取值范围为:x>5或2<x<.
定义y=log1+xf(x,y),f(x,y)=(1+x)y(x>0,y>0)
(1)比较f(1,3)与f(2,2)的大小;
(2)若e<x<y,证明:f(x-1,y)>f(y-1,x);
(3)设g(x)=f(1,log2(x3+ax2+bx+1))的图象为曲线C,曲线C在x0处的切线斜率为k,若x0∈(1,1-a),且存在实数b,使得k=-4,求实数a的取值范围.
正确答案
(1)由定义知f(x,y)=(1+x)y(x>0,y>0)
∴f(1,3)=(1+1)3=8,f(2,2)2=9∴f(1,3)<f(2,2).
(2)f(x-1,y)=xy,f(y-1,x)=yx
要证f(x-1,y)>f(y-1,x),只要证xy>yx
∵xy>yx⇔ylnx>xlny⇔>
令h(x)=,则h′(x)=
,当x>e时,h'(x)<0
∴h(x)在(e,+∞)上单调递减.
∵e<x<y∴h(x)>h(y)即>
∴不等式f(x-1,y)>f(y-1,x)成立.
(3)由题意知:g(x)=x3+ax2+bx+1,且g'(x0)=k
于是有3x02+2ax0+b=-4在x0∈(1,1-a)上有解.
又由定义知log2(x03+ax02+bx0+1)>0即x03+ax02+bx0>0
∵x0>1∴x02+ax0>-b
∴x02+ax0>3x02+2ax0+4即ax0<-2(x02+2)
∴a<-2(x0+)在x0∈(1,1-a)有解.
设V(x0)=x0+,x0∈(1,1-a)
①当1-a>即a<1-
时,V(x0)=x0+
≥2
.
当且仅当x0=时,V(x0)min=2
∴当x0=时,-2(x0+
)max=-4
∴a<-4
.
②当1<1-a≤时,即1-
≤a<0时,V(x0)=x0+
在x0∈(1,1-a)上递减,
∴x0+>1-a+
.∴a<-2[(1-a)+
]整理得:a2-3a+6<0,无解.
综上所述,实数a的取值范围为(-∞,-4).
已知f(x)满足f(logax)=(x-x-1)其中a>0且a≠1.
(1)对于x∈(-1,1)时,试判断f(x)的单调性,并求当f(1-m)+f(1-m2)<0时,求m的值的集合.
(2)当x∈(-∞,2)时,f(x)-4的值恒为负数,求a的取值范围.
正确答案
(1)令logax=t,则x=at,所以f(t)=(at-a-t),即f(x)=
(ax-a-x)
当a>1时,因为ax-a-x为增函数,且>0,所以f(x)在(-1,1)上为增函数;
当0<a<1时,因为ax-a-x为减函数,且<0,所以f(x)在(-1,1)上为增函数;
综上所述,f(x)在(-1,1)上为增函数.
又因为f(-x)=(a-x-ax)=-f(x),故f(x)为奇函数.
所以f(1-m)+f(1-m2)<0⇔f(1-m)<-f(1-m2)⇔f(1-m)<f(m2-1)
由f(x)在(-1,1)上为增函数,可得
解得1<m<,即m的值的集合为{m|1<m<
}
(2)由(1)可知,f(x)为增函数,故x∈(-∞,2)时,f(x)-4的值恒为负数
只要f(2)-4≤0即可,即f(2)=(a2-a-2)=
=
<4
解得2-<a<2+
又a≠1,可得符合条件的a的取值范围是(2-)∪(1,2+
)
设函数f(x)=log2(x+1)-log2(x-1).
(1)求函数f(x)的奇偶性
(2)判断函数f(x)在(1,+∞)的增减性,并进行证明;
(3)若x∈(3,+∞)时,不等式f(x)<2x+m恒成立,求实数m的取值范围.
正确答案
(1)f(x)=log2(x+1)-log2(x-1).
定义域为(1,+∞)不关于原点对称
故函数f(x)为非奇非偶函数
(2)f(x)=log2(x+1)-log2(x-1)=log2 (x>1)
令g(x)==1+
,设x1>x2>1
则g(x1)-g(x2)=1+-(1+
)=
∵x1>x2>1
∴g(x1)-g(x2)<0
∴函数f(x)在(1,+∞)单调递减
(3)若x∈(3,+∞)时,不等式f(x)<2x+m恒成立,
则m>[f(x)-2x]max=[log2 -2x]max而log2
-2x在(3,+∞)上单调递减
∴[log2 -2x]<-7
∴实数m的取值范围是m≥-7
已知函数f(x)=lg,
(1)求f(x)的定义域;
(2)求使f(x)>0的x的取值范围;
正确答案
(1)求函数f(x)=lg的定义域,
即:>0⇒-1<x<1.
所以,定义域是(-1,1);
(2)f(x)=lg>0⇒
⇒
⇒0<x<1
所以x的取值范围为0<x<1.
若函数f(x)=,则f(-3)=______.
正确答案
∵-3<0,∴f(-3)=f(-3+2)=f(-1);
∵-1<0,∴f(-1)=f(-1+2)=f(1);
∵1>0,∴f(1)=log2(1+3)=log222=2.
∴f(-3)=2.
故答案为2.
已知函数f(x)=,(a>0且a≠1)在R上是增函数,则a的取值范围是______.
正确答案
首先,y=loga(x+1)+2在区间(0,+∞)上是增函数
且函数y=(a-1)x+a2区间(-∞,0)上也是增函数
∴a>1…(1)
其次在x=0处函数对应的第一个表达式的值要小于或等于第二个表达式的值,即
(a-1)•0+a2≤loga(0+1)+2⇒a2≤2…(2)
联解(1)、(2)得1<a≤
故答案为:(1,]
已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=ax-1,其中a>0且a≠1,
(1)求f(2)+f(-2)的值;
(2)求f(x)的解析式;
(3)解关于x的不等式-1<f(x-1)<4,结果用集合或区间表示.
正确答案
(1)∵f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(2)+f(-2)=f(2)-f(2)=0.
(2)当x<0时,-x>0,
∴f(-x)=a-x-1,
∵f(x)是定义在R上的奇函数,
∴-f(x)=a-x-1,即f(x)=-a-x+1.
∴f(x)=.
(3)不等式等价于或
.
当a>1时,有或
,注意此时loga2>0,loga5>0.
可得此时不等式的解集为(1-loga2,1+loga5).
同理可得,当0<a<1时,不等式的解集为R.
综上所述,当a>1时,不等式的解集为(1-loga2,1+loga5).
当0<a<1时,不等式的解集为(-∞,+∞).
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