第四章 指数函数与对数函数章末检测试卷--高中数学人教A版(2019)必修一

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第四章 指数函数与对数函数章末检测试卷--高中数学人教A版(2019)必修一

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章末检测试卷
[时间:120分钟 分值:150分]
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1.函数y=3ax-2+3(a>0,且a≠1)的图象恒过点(  )
A.(2,6) B.(2,4)
C.(1,6) D.(1,4)
2.为了预防信息泄露,保证信息的安全传输,在传输过程中都需要对文件加密,有一种加密密钥密码系统,其加密、解密原理为:发送方由明文→密文(加密),接收方由密文→明文(解密).现在加密密钥为y=ax(a>0,且a≠1),如“3”通过加密后得到密文“2”,若接收方接到密文“”,则解密后得到的明文是(  )
A.-18 B.-15
C.15 D.18
3.已知函数f(x)=则f(-8)+f(lg 12)等于(  )
A.-20 B.20
C.14 D.12
4.已知a=50.2,b=0.95,c=log30.9,则(  )
A.cC.a5.已知函数f(x)=loga(2-3ax)在区间(1,2)上单调递增,则a的取值范围为(  )
A.∪(1,+∞) B.
C. D.
6.函数f(x)=的图象大致为(  )
7.如图,函数f(x)的图象为折线ACB,则不等式f(x)≥log2(x+1)的解集是(  )
A.{x|-1B.{x|-1≤x≤1}
C.{x|-1D.{x|-18.已知函数f(x)=的值域为M.若(1,+∞) M,则实数a的取值范围是(  )
A.
B.
C.∪
D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.若直线y=3a与函数y=|ax-1|(a>0,且a≠1)的图象有两个公共点,则a可以是(  )
A.2 B.
C. D.
10.边际函数是经济学中的一个基本概念,在国防、医学、环保和经济管理等许多领域中都有十分广泛的应用,函数f(x)的边际函数Mf(x)定义为Mf(x)=f-f(x).某公司每月最多生产75台报警系统装置,生产x台的收入函数R(x)=3 000x-20x2(单位:元),其成本函数C(x)=500x+4 000(单位:元),利润是收入与成本之差,设利润函数为P(x),则以下说法正确的是(  )
A.P(x)取得最大值时,每月产量为63台
B.边际利润函数的表达式为MP(x)=2 480-40x
C.利润函数P(x)与边际利润函数MP(x)不具有相同的最大值
D.边际利润函数MP(x)说明随着产量的增加,每台利润与前一台利润差额在减少
11.已知函数f(x)=若f(x1)=f(x2)=f(x3),且x1A.x1≤0
B.x2+x3=2
C.的取值范围为[9,+∞)
D.++的取值范围为(8,11]
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.若函数f(x)=xln(x+)为偶函数,则实数a=    .
13.用二分法求方程的近似解时,求得f(x)=x3+2x-9的部分函数值或函数值的近似值如表所示.
x 1 2 1.5 1.75 1.875 1.812 5
f(x) -6 3 -2.625 -0.14 1.342 0.579 3
则当精确度为0.1时,方程x3+2x-9=0的近似解可取为      .
14.已知函数f(x)=log2|x|+x2,则不等式f(ln x)+f(-ln x)<2的解集为           .
四、解答题(本题共5小题,共77分)
15.(13分)求下列各式的值:
(1)+-;(6分)
(2)-log45×log58+lg 25+lg 4.(7分)
16.(15分)已知函数y=log4(2x+3-x2).
(1)求函数的定义域;(6分)
(2)求y的最大值,并求取得最大值时的x值.(9分)
17.(15分)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≤0时,f(x)=-2x.
(1)求当x>0时,f(x)的解析式;(6分)
(2)若存在x∈[2,3],使得f(x)+≥4成立,求实数m的取值范围.(9分)
18.(17分)已知常数a∈R,函数f(x)=log2.
(1)若a=1,求不等式f(x)<0的解集;(6分)
(2)若函数y=f(x)-log2(-ax)至少有一个零点在(0,2)内,求实数a的取值范围.(11分)
19.(17分)对于函数f(x),若f(x)的图象上存在关于原点对称的点,则称f(x)为定义域上的“伪奇函数”.
(1)试判断f(x)=是否为“伪奇函数”,简要说明理由;(3分)
(2)若f(x)=log2(x-m)+1是定义在区间上的“伪奇函数”,求实数m的取值范围;(6分)
(3)试讨论f(x)=4x-m·2x+2+4m2-3在R上是否为“伪奇函数”?并说明理由.(8分)
章末检测试卷
[时间:120分钟 分值:150分]
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1.函数y=3ax-2+3(a>0,且a≠1)的图象恒过点(  )
A.(2,6) B.(2,4)
C.(1,6) D.(1,4)
答案 A
解析 根据题意,在函数y=3ax-2+3中,令x-2=0,得x=2,
将x=2代入函数可得y=3a0+3=6,
即函数y=3ax-2+3的图象恒过点(2,6).
2.为了预防信息泄露,保证信息的安全传输,在传输过程中都需要对文件加密,有一种加密密钥密码系统,其加密、解密原理为:发送方由明文→密文(加密),接收方由密文→明文(解密).现在加密密钥为y=ax(a>0,且a≠1),如“3”通过加密后得到密文“2”,若接收方接到密文“”,则解密后得到的明文是(  )
A.-18 B.-15
C.15 D.18
答案 A
解析 由题意,2=a3,ax==2-6=(a3)-6=a-18,则x=-18.
3.已知函数f(x)=则f(-8)+f(lg 12)等于(  )
A.-20 B.20
C.14 D.12
答案 C
解析 由已知得f(-8)=1+lg [2-(-8)]=1+lg 10=2,
因为lg 12>lg 10=1,
所以f(lg 12)=10lg 12=12,
所以f(-8)+f(lg 12)=2+12=14.
4.已知a=50.2,b=0.95,c=log30.9,则(  )
A.cC.a答案 A
解析 由a=50.2>50=1,05.已知函数f(x)=loga(2-3ax)在区间(1,2)上单调递增,则a的取值范围为(  )
A.∪(1,+∞) B.
C. D.
答案 B
解析 由题意得解得0令u=2-3ax,则f(x)是由y=logau和u=2-3ax复合而成,
当0所以a的取值范围为.
6.函数f(x)=的图象大致为(  )
答案 A
解析 当x<1时,1-x>0,f(x)=>0,故排除B,C;
当x>1时,1-x<0,f(x)=<0,故排除D.
7.如图,函数f(x)的图象为折线ACB,则不等式f(x)≥log2(x+1)的解集是(  )
A.{x|-1B.{x|-1≤x≤1}
C.{x|-1D.{x|-1答案 C
解析 令g(x)=log2(x+1),作函数g(x)的图象如图,
g(x)的定义域为{x|x>-1},
结合图象知不等式f(x)≥log2(x+1)的解集为{x|-18.已知函数f(x)=的值域为M.若(1,+∞) M,则实数a的取值范围是(  )
A.
B.
C.∪
D.
答案 B
解析 当a=0时,f(x)=2-x+1∈(0,+∞),
符合题意;
当a≠0时,因为函数f(x)=的值域为M,且满足(1,+∞) M,
由指数函数的单调性可知,a>0,
二次函数y=ax2-x+1的最小值ymin≤0,
即≤0,即0综上,0≤a≤.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.若直线y=3a与函数y=|ax-1|(a>0,且a≠1)的图象有两个公共点,则a可以是(  )
A.2 B.
C. D.
答案 CD
解析 由题意,直线y=3a与函数y=|ax-1|(a>0,且a≠1)的图象有两个公共点,
当0由已知得0<3a<1,∴0当a>1时,y=|ax-1|的图象如图(2)所示,
由已知可得0<3a<1,
∴01可得a无解.
综上可知,a的取值范围为.
10.边际函数是经济学中的一个基本概念,在国防、医学、环保和经济管理等许多领域中都有十分广泛的应用,函数f(x)的边际函数Mf(x)定义为Mf(x)=f-f(x).某公司每月最多生产75台报警系统装置,生产x台的收入函数R(x)=3 000x-20x2(单位:元),其成本函数C(x)=500x+4 000(单位:元),利润是收入与成本之差,设利润函数为P(x),则以下说法正确的是(  )
A.P(x)取得最大值时,每月产量为63台
B.边际利润函数的表达式为MP(x)=2 480-40x
C.利润函数P(x)与边际利润函数MP(x)不具有相同的最大值
D.边际利润函数MP(x)说明随着产量的增加,每台利润与前一台利润差额在减少
答案 BCD
解析 对于A选项,P(x)=R(x)-C(x)=-20x2+2 500x-4 000,二次函数P(x)的图象开口向下,对称轴为直线x==62.5,因为x∈N*,所以P(x)取得最大值时,每月产量为63台或62台,A错;对于B选项,MP(x)=P-P(x)=-20+2 500-4 000-=2 480-40xB对;对于C选项,P(x)max=P=P=74 120,因为函数MP(x)=2 480-40x为减函数,则MP(x)max=MP=2 440,C对;对于D选项,函数MP(x)=2 480-40x为减函数,说明随着产量的增加,每台利润与前一台利润差额在减少,D对.
11.已知函数f(x)=若f(x1)=f(x2)=f(x3),且x1A.x1≤0
B.x2+x3=2
C.的取值范围为[9,+∞)
D.++的取值范围为(8,11]
答案 ACD
解析 对于A,设f(x1)=f(x2)=f(x3)=t,作出f(x)=的大致图象,如图,
由图可知0对于B,由题意x2,x3为关于x的方程(x-2)2=t即x2-4x+4-t=0的两根,
故x2+x3=4,x2x3=4-t,B错误;
对于C==t+-8,
根据对勾函数单调性可知y=t+-8在(0,1]上单调递减,
所以=t+-8≥1+16-8=9,
所以的取值范围为[9,+∞),故C正确;
对于D,因为=(x2-2)2,x2+x3=4,
所以++=(x2-2)2++
由(x2-2)2=1,解得x2=1或x2=3(舍去),
所以1≤x2<2,
函数y=(x2-2)2在[1,2)上单调递减,令u=
则u∈[2,4),由对勾函数知y=u+在[2,4)上单调递减,
又u=在[1,2)上单调递增,
所以y=+在[1,2)上单调递减,
所以y=(x2-2)2++在[1,2)上单调递减,
所以当x=2时,y=(2-2)2+22+=8,
当x=1时,y=(1-2)2+21+=11,所以++的取值范围为(8,11],故D正确.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.若函数f(x)=xln(x+)为偶函数,则实数a=    .
答案 1
解析 由f(x)为偶函数及y=x为奇函数,
知y=ln(x+)为奇函数,
所以ln(-x+)+ln(x+)
=ln(a+x2-x2)=ln a=0,
解得a=1.
13.用二分法求方程的近似解时,求得f(x)=x3+2x-9的部分函数值或函数值的近似值如表所示.
x 1 2 1.5 1.75 1.875 1.812 5
f(x) -6 3 -2.625 -0.14 1.342 0.579 3
则当精确度为0.1时,方程x3+2x-9=0的近似解可取为      .
答案 1.8(答案不唯一)
解析 由表格可得f(1.75)<0,f(1.812 5)>0,所以f(1.75)f(1.812 5)<0,所以函数f(x)=x3+2x-9的零点在区间(1.75,1.812 5)内,
又|1.812 5-1.75|=0.062 5<0.1,故方程x3+2x-9=0的近似解可取为1.8(答案不唯一).
14.已知函数f(x)=log2|x|+x2,则不等式f(ln x)+f(-ln x)<2的解集为           .
答案 ∪(1,e)
解析 由题意知函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),
∵f(-x)=log2|-x|+(-x)2=log2|x|+x2=f(x),
∴f(x)是偶函数,
∴由f(ln x)+f(-ln x)<2可得2f(ln x)<2,即f(|ln x|)<1.
当x>0时,f(x)=log2x+x2,
∵y=log2x和y=x2在(0,+∞)上都单调递增,
∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,
由函数f(x)的定义域知ln x≠0,又∵f(1)=1,
∴由f(|ln x|)<1=f(1)可得0<|ln x|<1,
所以-1解得综上,不等式的解集为∪(1,e).
四、解答题(本题共5小题,共77分)
15.(13分)求下列各式的值:
(1)+-;(6分)
(2)-log45×log58+lg 25+lg 4.(7分)
解 (1)由题意知+-
=+-
=+3-
=+3-=.
(2)由题意知-log45×log58+lg 25+lg 4
=3-×+lg(25×4)
=3-+lg 102=3-+2=.
16.(15分)已知函数y=log4(2x+3-x2).
(1)求函数的定义域;(6分)
(2)求y的最大值,并求取得最大值时的x值.(9分)
解 (1)由真数2x+3-x2>0,
解得-1所以函数的定义域为{x|-1(2)将原函数分解为y=log4u,u=2x+3-x2两个函数.因为u=2x+3-x2=-(x-1)2+4≤4,
所以当x=1时,u取得最大值4,
又y=log4u为增函数,
所以y=log4(2x+3-x2)≤log44=1.
所以y的最大值为1,
此时x=1.
17.(15分)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≤0时,f(x)=-2x.
(1)求当x>0时,f(x)的解析式;(6分)
(2)若存在x∈[2,3],使得f(x)+≥4成立,求实数m的取值范围.(9分)
解 (1)因为函数f(x)是定义在R上的偶函数,
当x≤0时,f(x)=-2x,
则当x>0时,-x<0,
所以f(x)=f(-x)=-2-x=2x-.
(2)当x∈[2,3]时,f(x)=2x-
对于f(x)+≥4,即2x-+≥4,
整理得(2x)2-4×2x≥1-m,
令t=2x,则t∈[4,8],可得t2-4t≥1-m,
原题意等价于存在t∈[4,8],
使得t2-4t≥1-m成立,
且y=t2-4t的图象开口向上,对称轴为直线t=2,
可知y=t2-4t在[4,8]上单调递增,当t=8时,y=t2-4t取到最大值32,
可得32≥1-m,解得m≥-31,
所以实数m的取值范围为[-31,+∞).
18.(17分)已知常数a∈R,函数f(x)=log2.
(1)若a=1,求不等式f(x)<0的解集;(6分)
(2)若函数y=f(x)-log2(-ax)至少有一个零点在(0,2)内,求实数a的取值范围.(11分)
解 (1)若a=1,则f(x)=log2<0,
得0<+2<1,解得-1所以不等式f(x)<0的解集为.
(2)显然a≠0,根据题意,y=f(x)-log2(-ax)=log2-log2(-ax)=log2=0在(0,2)上有解,
则=1在(0,2)上有解,
即ax2+2ax+1=0在(0,2)上有解,令g(x)=ax2+2ax+1,x∈(0,2),
则g(x)的图象在(0,2)上与x轴有交点,且需满足+2a>0,-ax>0,
所以即-≤a<0,
又y=ax2+2ax+1图象的对称轴为直线x=-1,且g(0)=1>0,
则g(2)=4a+4a+1<0,即a<-
所以-≤a<-
所以实数a的取值范围为.
19.(17分)对于函数f(x),若f(x)的图象上存在关于原点对称的点,则称f(x)为定义域上的“伪奇函数”.
(1)试判断f(x)=是否为“伪奇函数”,简要说明理由;(3分)
(2)若f(x)=log2(x-m)+1是定义在区间上的“伪奇函数”,求实数m的取值范围;(6分)
(3)试讨论f(x)=4x-m·2x+2+4m2-3在R上是否为“伪奇函数”?并说明理由.(8分)
解 (1)因为f(x)=
所以f(-1)=0,f(1)=0,
则f(-1)+f(1)=0,
故函数f(x)是“伪奇函数”.
(2)令f(x)+f(-x)=0,
则log2(x-m)+1+log2(-x-m)+1=0,
可得log2(m2-x2)=-2,
可得m2-x2=
即m2-x2=在上有解,
而x∈则x2∈
所以m2=x2+∈
则m∈∪
又因为x-m>0在x∈时恒成立,
所以m即-1≤m<-
因此实数m的取值范围为.
(3)当f(x)=4x-m·2x+2+4m2-3为定义在R上的“伪奇函数”时,
则f(-x)+f(x)=0在R上有解,可化为4x+4-x-4m(2x+2-x)+8m2-6=0在R上有解,
令t=2x+2-x,则t≥2=2,当且仅当x=0时等号成立,
因为t2=(2x+2-x)2=4x+4-x+2,则4x+4-x=t2-2,
则t2-4mt+8m2-8=0在t∈[2,+∞)上有解,即可保证f(x)为定义在R上的“伪奇函数”,
令F(t)=t2-4mt+8m2-8,t∈[2,+∞),
函数F(t)的图象开口向上,对称轴为直线t=2m.
①当2m≤2时,即当m≤1时,函数F(t)在[2,+∞)上单调递增,
此时只需F(2)=4-8m+8m2-8=8m2-8m-4≤0,解得≤m≤
此时≤m≤1;
②当2m>2时,即当m>1时,函数F(t)在[2,2m)上单调递减,在(2m,+∞)上单调递增,
故只需F(2m)=4m2-8m2+8m2-8=4m2-8≤0,
解得-≤m≤此时1综上所述,当≤m≤时,f(x)=4x-m·2x+2+4m2-3为定义在R上的“伪奇函数”,否则不是.

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