【文档说明】专题06 指数函数与对数函数(中档题) 期末常考题型精选(解析版)-2021-2022学年上学期高中数学期末常考题精选(人教A版2019) .docx,共(30)页,1.882 MB,由管理员店铺上传
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专题06指数函数与对数函数(中档题)期末常考题型精选.一.选择题(共12小题)1.设3log6a=,6log12b=,9log18c=,则()A.cbaB.bcaC.acbD.abc【解答】解:332log61log213lgalg==+
=+,662log121log216lgblg==+=+,992log181log219lgclg==+=+,0369lglglg,20lg,222369lglglglglglg,abc,故选:D.2.已知6log2a=,12log4b=,18log6
c=,则()A.cbaB.abcC.cabD.acb【解答】解:由对数运算公式得,221log61log3a==+,441log121log3b==+,661log181log3c==+,易知246log3log3lo
g3,cba.故选:A.3.已知函数21()(1)1||fxlnxx=+−+,若实数a满足313(log)(log)2(1)fafaf+„,则a的取值范围()A.[1,3]B.1(0,]3C.(0,3]D.1
[,3]3【解答】解:函数21()(1)1||fxlnxx=+−+,故函数()fx在(0,)+上单调递增,且()fx为偶函数,若实数a满足313(log)(log)2(1)fafaf+„,即33(log)(log)2fafaf+−„(1),3(log)faf„(1),3|
log|1a„,即31log1a−剟,故133a剟,故选:D.4.已知函数221,0()3,0xxxfxlnxx+−=−„,则方程()2fx=−的实数解的个数为()A.0B.1C.2D.3【解答】解:当0x„时,由2212xx+−=−得2210xx++=,解得1x=−,符合
题意;当0x时,由32lnx−=−,得1lnx=,解得xe=,符合题意.综上,方程()2fx=−的实数解的个数为2.故选:C.5.已知函数|2|,0(),0xxfxlgxx+=„,则方程(())10ffx−=的根的个数是()A.4B.5C.
6D.7【解答】解:函数|2|,0(),0xxfxlgxx+=„的图像如图:令()fxt=,则方程(())10ffx−=即为()1ft=对应的t值,则10t=或3t=−或1t=−,10t=时对应的x有2个,3t=−时对应的x有1个,1t=−时对应的x有1个,故方程(
())10ffx−=的根的个数是4个,故选:A.6.当生物体死亡后,它机体内的碳14含量会按确定的比率衰减,大约每经过5730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”.2021年3月23日四川省文物考古研究院联合北京大学对三星堆新发现4K坑的部分炭屑样品使用
碳14年代检测方法进行了分析,发现碳14含量衰减为原来的67.90%,则该遗址距今约()年.(参考数据:2log0.67900.5585)=−A.3000B.3100C.3200D.3300【解答】解:设生物体死亡后,碳14每年衰减为原
来的p,依题意,有57301(1)2p−=,1573012p−−=,设距今约t年,碳14衰减为原来的15730(1)(2)67.90%ttp−−==,结合参考数据:2log0.67900.55855730t−
==−,可得3200t.故选:C.7.若M,N为函数()fx图象上的两个不同的点,且M,N两点关于原点对称,则称点对(,)MN为函数()fx的一个“配合点对”(点对(,)MN与点对(,)NM为同一“配合点对”).现给定函数2
221,0()(,0xexmxfxeexxx++−=+„为自然对数的底数),若函数()fx的图象上恰有两个“配合点对”,则实数m的取值范围是()A.1me+…B.2(1)me−C.2me„D.21me+…【解答
】解:由题意可知函数221(0)yxexmx=++−„的图像关于原点对称的图像所对应的函数为,221(0)yxexmx=−+−+…,因()fx图像上恰好有两个“配合点对”等价于函数2(0)eyxxx=+与函
数221(0)yxexmx=−+−+…,有两个交点,即方程2221exexmxx−+−+=+有两个不相等的实数根,即22(12)1exexmx+−+=−有两个不相等的实数根,即22()(12)egxxexx=+−+的图像与函数1ym=−图像恰有两个交点,因为22xex−与2exx+
均在xe=处取得最小值,所以()gx的最小值为g(e)22ee=−,212mee−−,解得2(1)me−,故选:B.8.为了保障交通安全,某地根据《道路交通安全法》规定:汽车驾驶员血液中的酒精含量不得超过0.09/mgmL.据仪器监测,某驾
驶员喝了二两白酒后,血液中的酒精含量迅速上升到0.3/mgmL,在停止喝酒后,血液中每小时末的酒精含量都比上一个小时末减少25%.那么此人在开车前至少要休息()(参考数据:20.301lg,30.477)lgA.4.1小时B.4.2
小时C.4.3小时D.4.4小时【解答】解:设经过x小时,血液中的酒精含量为y,则0.3(125%)0.30.75xxy=−=,由0.30.750.09x„,得0.750.3x„,则0.750.3xlglg„,因为
0.750lg,所以0.3310.47715234.1844.20.75340.4770.602125lglgxlglglg−−===−−…,所以开车前至少要休息4.2小时,故选:B.9.设3log
8a=,0.5log0.2b=,4log24c=,则()A.abcB.acbC.bacD.bca【解答】解:3log8(1,2)a=,0.522212510log0.2log52551521
0lglglgbloglglglg−======−,42log2424clog==,2bc.acb.故选:B.10.设函数()fx的定义域为R,1(1)()2fxfx+=,当(0x,1]时,()(1)fxxx=−.若存在[
xm,)+,使得3()64fx=有解,则实数m的取值范围为()A.(−,1]2B.(−,3]2C.(−,9]4D.(−,11]4【解答】解:1(1)()2fxfx+=,当(0x,1]时,()(1)f
xxx=−.当(1x,2]时,1()(1)(2)2fxxx=−−−.当(2x,3]时,1()(2)(3)4fxxx=−−−.当(3x,4]时,1()(3)(4)8fxxx=−−−.根据3()64fx=,结合图象可得,31(2)(3)644xx
=−−−,所以94x=或114x=,所以114m„,所以m的取值范围为11(,]4−.故选:D.11.已知函数248,(0,2]()48,(2,)xxxgxxx−+=−+,()|2|()fx
kxgx=−−在(0,)+上有3个不同的零点,则实数k的取值范围是()A.(428−,)+B.(428−,1)(1,)+C.(428−,4)D.(428−,1)(1,4)【解答】解:()|2
|()fxkxgx=−−在(0,)+上有3个不同的零点,|2|()kxgx−=在(0,)+上有3个不同的解,当0k=时,()2gx=,显然有3个不同的解,当4k…时,由图可知,函数|2|ykx=−和()ygx=在(0,)+上有2个不同的
交点,如下图所示,不合题意,当14k时,由图可知,函数|2|ykx=−和()ygx=在(0,)+上有3个不同的交点,如下图所示,当1k=时,由图可知,函数|2|ykx=−和()ygx=在(0,)+上有2个不同的交点,如下图所示,不合题意,当01k时,由图可
知,函数|2|ykx=−和()ygx=在(0,)+上有3个不同的交点,如下图所示,当0k时,由图可知,要使|2|()kxgx−=在(0,)+上有3个不同的解,必须满足|2|ykx=−与248(02)yxxx=
−+„有两个不同的交点,当|2|ykx=−与248(02)yxxx=−+„相切时,满足2|2|48kxxx−=−+有唯一根,如下图所示,此时2248kxxx−=−+有唯一解,由△0=可求得428k=−或428k=−−(舍去),4280k−,综上所述,4281k−或14k
.故选:D.12.当生物体死亡后,它机体内的碳14含量会按确定的比率衰减,大约每经过5730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”.2021年3月23日四川省文物考古研究院联合北京大学对三星堆新发现4K坑的炭屑样品使用碳14年代检测方法进行了分析,发现碳14含量衰减为原来的68.73%,则该
遗址距今约()年.(参考数据:2log0.68730.541)=−A.3300B.3200C.3100D.3000【解答】解:设该遗址距今约x年,衰减率为p,则有57301(1)2p−=,则1573011()2p−=,故1
573011()2p=−,由题意可得,(1)0.6873xp−=,则57301()0.68732x=,故120.68730.5415730xlog==,所以57300.5413099.933100x==,则该遗址距今约
3100年.故选:C.二.多选题(共9小题)13.已知函数()log(1)2(0afxxa=−+,且1)a的图象过定点(,)st,正数m,n满足mnst+=+,则()A.4mn+=B.228mn+…C.4mn…D.111mn+…【解答】解:由题意得,函数()fx的图象过定点(2,2),2st
==,所以4mn+=,所以A正确;由重要不等式222mnmn+…可得2222()()16mnmn++=…,故228mn+…,当且仅当2mn==时取等号,所以B正确;由基本不等式可得,2()42mnmn+=„,当且仅当,2mn==时取等号,故C错误;又1111111()()(2
)(22)1444mnmnmnmnmnnmnm+=++=+++=…,当且仅当4mnnmmn=+=,即2mn==时取等号,所以D正确.故选:ABD.14.已知函数22(2)log(1),1()2,1xxxfxx++−=−„,若关于x的方程
()fxm=有四个不等实根1x,2x,3x,41234()xxxxx,则下列结论正确的是()A.12m„B.11sincos0xx−C.3441xx+−D.22122mxxlog++的最小值为10【解答】
解:作出()fx的图像如下:若1x−时,2()|log(1)|fxx=+,令()2fx=,得2|log(1)|2x+=,即2log(1)2x+=或2log(1)2x+=−,所以212x+=或212x−+=,解得3x=或
34x=−,令()1fx=,得2|log(1)|1x+=,即2log(1)1x+=或2log(1)1x+=−,所以12x+=或112x−+=,解得1x=或12x=−若1x−„时,2(2)()2xfx+=,令(
)2fx=,得2(2)22x+=,解得1x=−或3−,令()1fx=,得2(2)21x+=,即2(2)0x+=,解得2x=−,当12m„时,()fxm=有四个实数根,故A正确,由图可知132x−−„,221x−−„,33142x−−„,41
3x„,对于选项:12Am„,()fxm=有4个根,故A正确.对于选项B:因为132x−−„,所以当1334x−−剟,11sincosxx…,即11sincos0xx−…,当1324x−−,11sin
cosxx,即11sincos0xx−,故B错误,对于选项C:由图像可知2324log(1)log(1)xx+=−=,2324log(1)log(1)0xx+++=,所以34(1)(1)1xx++=,所以43111xx+=+
,43111xx=−+,由2|log(1)|1(1)xx+=−,解得1x=或12x=−,由2|log(1)|2(1)xx+=−,解得3x=或34x=−,所以33142x−−„,413x„,所以343333331114414(1)524(1)51111xxx
xxxxx+=+−=++−+−=−+++…①,令14(1)1xx+=+,解得32x=−或12x=−,所以①的等号不成立,即3441xx+−,故C正确;对于选项D:令2212log2myxx=++由于21(2)2xm+=,22(2)2xm++=,则122xlogm=−−,22
2xlogm=−,所以222212222log2(2)(2)log22log8log2mmmyxxlogmlogmm=++=−−+−+=++22222212log82log82logmmlogmlogm=++=++,因为12m„
,所以2log0m,所以2212log828102ymlogm=+++=…,当且仅当2212log2mlogm=,即2m=时,取等号,所以2212log2mxx++的最小值为10,故D正确.故选:ACD.15.已知函数2142,0()1(),03xxxxfx
x+−+=…,若函数()()gxfxm=−恰有3个零点,则m的取值可能为()A.13B.1C.2D.52【解答】解:()gx恰好有3个零点,等价于()fxm=有三个不等实根,如图,作出()yfx=的图象,可得当123m„时,()fx的图
象与ym=有三个交点.故选:BC.16.基本再生数0R与世代间隔T是新冠肺炎的流行学基本参数,基本再生数指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指间隔相邻两代间传染所需的平均时间,在新冠肺炎疫情初始阶段,可以用指数模型:()rtIte=描述累计感染病例数
()It随时间t(单位:天)的规律,指数增长率与0R,T近似满足01RrT=+,有学者基于已有数据估计出03.28R=,6T=,据此,在新冠肺炎疫情初始阶段累计感染病例数增加1倍需要的时间,判断错误的有()(参考数据:20.69)lnA.约1.8天B.约2.6天C.约3.5天D.约6.9天
【解答】解:把03.28R=,6T=代入01RrT=+,可得3.2816r=+,解得3.2810.386r−==,所以0.38()tIte=,设感染病例数增加1倍需要的时间为1t,因为感染病例增加1倍,感染病例数变为原来的2倍
,所以10.38()0.382tttee+=,则10.382te=,两边取对数可得10.382tln=,解得120.691.80.380.38lnt=,所以在新冠肺炎疫情初始阶段累计感染病例数增加1倍需要的时间约为1.8
天,则判断错误的有BCD.故选:BCD.17.已知函数1|log|,042()10,4xxfxxx=„,若方程()fxa=有三个实数根1x,2x,3x,且123xxx,则下列结论正确的为()A.121
xx=B.a的取值范围为5(0,)2C.312xxx的取值范围为[5,)+D.不等式()2fx的解集为1(0,)(4,5)4【解答】解:画出函数()fx的图象,如图示:,()fxa=有3个不等的实根()fx和ya=有3个不同的交点,(0
a,2],123xxx,111222loglogxx=−,1112112222logloglog()0xxxx+==,121xx=,3102x=,35x=,故312[5xxx,)+,结合图象不等式(
)2fx的解集为1(0,)(4,5)4,故选:ACD.18.已知函数2,()4,xaxafxxaxxa+=−…,若关于x的方程(())0ffx=有3个不同的实数根,则a的值可能为()A.1−B.14C.12D.1【解答】解:若0a„,当xa时,()0fxxa=+恒成
立,当xa…时,由2()4(4)0fxxaxxxa=−=−=,解得:0x=或4xa=(舍),即()0fx=仅有0x=一个根,故由(())0ffx=可得()0fx=,则0x=,即方程(())0ffx=仅有1个实根,故不满
足(())0ffx=有3个不同的实根,若0a时,画出函数()fx的大致图像如下:由(())0ffx=,可得1()4fxa=,2()fxa=−,又(())0ffx=有3个不同的实根,由0a,则42aa,0a−,由图像可得1()4fxa=有1个根,2()fxa=−有2个根,则23aa−−或
24aa−=−,解得:13a或14a=,综上:13a或14a=,故选:BCD.19.已知函数21,()(44,xexmfxmRxxxm−=−−−…,e为自然对数的底数),则()A.函数()fx至多有2个零点B.函数()fx至少有1个零点C.当3m−时,对12xx,总有122
1()()0fxfxxx−−成立D.当0m=时,方程[()]0ffx=有3个不同实数根【解答】解:作出函数1xye=−和函数244yxx=−−−的图象如图所示,当0m时,函数()fx只有1个零点,当20m−„时,函数()fx有2个零点,当2m−„时,函数()f
x只有1个零点,故选项AB正确;当3m−时,函数()fx为增函数,故选项C正确;当0m=时,()0ft=,12t=−,20t=,当1()2fxt==−时,该方程有两个解,当2()0fxt==时,该方程有两个解,所以方程[()]0ffx=有4个不同的解,故选项D错误.故选:ABC.20.定义
域和值域均为[a−,]a的函数()yfx=和()ygx=的图象如图所示,其中0acb,下列四个结论中正确有()A.方程[()]0fgx=有且仅有三个解B.方程[()]0gfx=有且仅有三个解C.方程[()]0ffx=有且仅有八个解D.
方程[()]0ggx=有且仅有一个解【解答】解:根据题意,依次分析选项:对于A,设()tgx=,则由[()]0fgx=,即()0ft=,当0t=时,则()tgx=有三个不同值,由于()ygx=是减函数,所有三个解,A正
确;对于B,设()tfx=,若[()]0gfx=,即()0gt=,则tb=,所以()fxb=,因为0cb,所以对应()fxb=的解有3个,B正确;对于C,设()tfx=,若[()]0ffx=,即()0ft=,tb=−或0t=或tb=,则()fxb=−,或()0fx=,或(
)fxb=,因为0acb,所以每个方程对应着三个解,所以共9个解,C错误;对于D,设()tgx=,若[()]0ggx=,即()0gt=,所以tb=,则()gxb=,因为()ygx=是减函数,所以方程()gxb=只有1解,D正确;故选:ABD.21.已知
函数22|log(1)|,13,()1255,3,22xxfxxxx+−=−+„若关于x的方程()fxm=有四个不同的实数1x,2x,3x,4x满足1234xxxx,则下列结论正确的是()A.121x
x=−B.12111xx+=−C.3410xx+=D.34[21xx,25]【解答】解:依题意,2122|log(1)||log(1)|xx+=+且12103xx−,2122log(1)log(1)0xx+++
=,即12(1)(1)1xx++=,121211xxxx+++=,12111xx+=−,即选项A错误,选项B正确;由题意知,3x,4x是方程21255(02)22xxmm−+=的根,即方程2102520xxm−+−=的两根,3410xx+=,34252(21,25)xxm
=−,即选项C正确,选项D错误.故选:BC.三.填空题(共8小题)22.已知5458,45138,设5log3a=,8log5b=,13log8c=,则a,b,c的大小关系为abc.【解答】解:45138,41358lnln,即1348log8513lnln=,45c
,5458,同理可知,84log55,即45b,53log35lnaln==,22238()3538(5)(5)(2425)(2425)2058585858458lnlnlnlnlnlnlnlnlnlnlnlnablnlnlnlnlnlnlnlnlnlnln+−+−−=−=
−=,ab,综上45abc故答案为:abc23.已知函数()fx满足xR,有()(6)fxfx=−,且(2)(2)fxfx+=−,当[1x−,1]时,2()(1)fxlnxx=+−.当(1,11)x−时,方程()si
n()2fxx=的所有根的和为30.【解答】解:由题设,知2221()(1)(1)()1fxlnxxlnlnxxfxxx−=++==−+−=−+−,故()fx在[1x−,1]上为奇函数且单调递减,又(2)(4)(2
)fxfxfx+=−=−,即关于21xk=+、(2,0)k,kZ对称,且最小周期为4,由题意,只需确定()fx与sin2xy=在(1,11)x−的交点,判断交点横坐标的对称情况即可求和,如下图示,共有6个交
点且关于5x=对称,则16253410xxxxxx+=+=+=,所有根的和为30.故答案为:30.24.已知函数2|2|,[4,0]()2(4),(0,)xxfxfxx−+−=−+,则f(6)=8;若方程()fxxa=+在区间[4−,8]有三个不等实根,实数a的取值
范围为.【解答】解:f(6)2f=(2)22(2)4(2|22|)8f=−=−−+=;作出函数()fx在区间[2−,4]上的图象如图:设直线yxa=+,由图象可知要使()fxxa=+在区间[4−,8]上有3个不等实根,则40a−或2a=.所以实数a的取值
范围是(4,0){2}−故答案为:8;(4,0){2}−.25.已知函数32log(),1()322,1xxfxxxx−−=−++−„,若()fx在区间[m,3]上的值域为[1−,3],则实数m的取值范围为[81−,1].【解答】解:函数32log(),1()32
2,1xxfxxxx−−=−++−„,作出函数()fx的图象如图所示,当1x−„时,令3()13xlog−=−,解得1x=−,令3()33xlog−=,解得81x=−,当1x−时,令2221xx−++=−,解得3x=,令2223xx−++=,解得1x=
.因为()fx在区间[m,3]上的值域为[1−,3],结合图象可得,实数m的取值范围为[81−,1].故答案为:[81−,1].26.已知函数2||,()24,xxmfxxmxmxm=−+„,其中0m,若存在实数b,使得关于x的方程()fxb=有三个不同的根,则m的取值范围是(3
,)+.【解答】解法1:当0m时,函数2||,()24,xxmfxxmxmxm=−+„的图象如下:xm时,2222()24()44fxxmxmxmmmmm=−+=−+−−,y要使得关于x的方程()fxb=有三个不同的根,必须24(0)mmmm−,即23(0)mmm,
解得3m,m的取值范围是(3,)+,法2:注意到函数224()yxmxmxm=−+是在(,)m+上的单调递增函数,如上图,因此,若存在实数b,使得关于x的方程()fxb=有三个不同的根,那么必然有2(||)|(24)|x
mxmxxmxm==−+,解得3m,因此m的取值范围是(3,)+;实际上,0m是多余的条件,因为当0m„时,组成()fx的两段函数均为单调函数,因此关于关于x的方程()fxb=最多只有2个解,不符合题意.故答案为:(
3,)+.27.已知21,()32,xxafxxxxa+=−+„,若0a=,方程()0fx=的解集是{1−,1,2};若方程()0fx=的解集中恰有3个元素,则a的取值范围是.【解答】解:当0a=时,2
1,0()32,0xxfxxxx+=−+„,当0x„时,()10fxx=+=,解得1x=−;当0x时,2()320fxxx=−+=,解得1x=和2x=.故若0a=,方程()0fx=的解集是{1
−,1,2};因为21,()32,xxafxxxxa+=−+„,则在同一直角坐标系中,作出函数()1fxx=+的图象,如图蓝色的直线,作出函数2()32fxxx=−+的图象,如图红色的抛物线,将直线xa=从左向右平移,由图象可得,当1a−或12a„时,方程()0fx=有2
个解,不符合题意;当11a−„时,方程()0fx=有3个解,符合题意;当2a…时,方程()0fx=有1个解,不符合题意.综上所述,实数a的取值范围为[1−,1).故答案为:{1−,1,2};[1−,1).28.已知函数2()|3|fxxx=−,xR
,若函数()()|4|gxfxax=+−恰有4个零点,则实数a的取值范围是(−,9)(1−−,0).【解答】解:函数()()|4|gxfxax=+−恰有4个零点,等价于函数2|3|yxx=−与|4|yax=−−的图象恰有4个交点,当0a−,即0a时,当|4|yax=−−的左半段(4)
x为4yaxa=−,联立方程组243yaxayxx=−=−+,整理可得2(3)40xaxa+−−=,令△2(3)160aa=−+=,解得1a=−或9a=−,当9a=−时,212360xx−+=,解得64x=,不符合题意,所以10a−;当1a−−,即1a−时,|4|
yax=−−的右半段(4)x为4yaxa=−+,联立方程组243yaxayxx=−+=−,整理可得2(3)40xaxa+−−=,令△2(3)160aa=−+=,解得1a=−或9a=−,当1a=−时,2440xx−+=,解得24x=,不符合题意,所以9a−,综上所述,实数a的取值
范围是(−,9)(1−−,0).故答案为:(−,9)(1−−,0).29.已知函数|1|,0(),0xxfxlgxx+=„,若方程23()(23)()20mfxmfx−++=有6个不同的实数解,则m的取值范围是33[1,)(,)
22+.【解答】解:因为函数|1|,0(),0xxfxlgxx+=„,作出函数()fx的图象如图所示,令()tfx=,则方程23()(23)()20mfxmfx−++=有6个不同的实数解,等价于关于t的方程23(23)20mtmt−++=在(0,1]上有
两个不等的实数根,令2()3(23)2(1)(32)gtmtmtmtt=−++=−−,则有101123mm„,解得312mm且…,所以m的取值范围是33[1,)(,)22+.故答案为:33[1,)(,)22+.四.解答题(共9小题)30.已知函数()log(3)(0a
fxaxa=−,且1)a.(1)求()fx的定义域.(2)是否存在实数a,使函数()fx在区间[1,2]上单调递减,并且最大值为2?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)由题意可得30ax−,即3ax,因为0a
,所以解得3xa.故()fx的定义域为3(,)a−;(2)假设存在实数a,使函数()fx在区间[1,2]上单调递减,并且最大值为2.设函数()3gxax=−,由0a,得0a−,所以()gx在区间[1,2]上为减函数且()0gx恒成立,则g(2)0,解得302a
,又因为()fx在区间[1,2]上单调递减,所以1a,即312a,又因为()fx在区间[1,2]上的最大值为2,所以()maxfxf=(1)log(3)2aa=−=,整理得230aa+−=,解得131(0)2aa−=.因为3134,所以1313(1,)22a−=,
所以存在实数1312a−=,使函数()fx在区间[1,2]上单调递减,并且最大值为2.31.已知函数()1(03xbfxaaa=−−且1)a是奇函数,且f(1)2=.(1)求a,b的值及()fx的定义域;(
2)设函数()()2gxkfx=−有零点,求常数k的取值范围;(3)若2(2)(3||)0ftft++−,求t的取值范围.【解答】解:(1)函数()1(03xbfxaaa=−−且1)a是奇函数,若()fx的定义域包含0,则(0)10
3bfa=−=−,即3ba=−.f(1)2=,122ba−=,即2ba=−.由以上解得3a=−,不合题意,舍去.若()fx的定义域不包含0,则30a−=,此时,3a=,1()133xbfx+=−−,133x+
,求得0x,故函数()fx的定义域为{|0}xx.再根据f(1)126b=−=,可得6b=−.综上可得,3a=,6b=−,()fx的定义域为{|0}xx.(2)函数()()2gxkfx=−有零点,即16(1)233xk++=−有解,即2231
xkk−=−有解.311x−−,且310x−,2231x−−,或2031x−,故有22kk−−,或20kk−,求得20k−,或02k,故k的范围(2−,0)(0,2).(3)由
以上可得,16()133xfx+=+−在其定义域上是减函数,不等式2(2)(3||)0ftft++−,()fx为奇函数,不等式即2(2)(3||)(3||)ftftft+−−=,223||tt+,1||2t,21t−−,或12t,即t的范围为(2−
,1)(1−,2).32.设函数()2(1)2(,)xxkfxkxRkZ−=+−.(1)若()kfx是偶函数,求k的值;(2)若存在[1x,2],使得01()()4fxmfx+„成立,求实数m的取值范围;(3)设函数02()()(2)4gxfxfx=−+,若()gx
在[1x,)+有零点,求实数的取值范围.【解答】解:(1)若()kfx是偶函数,则()()kkfxfx−=,即2(1)22(1)2xxxxkk−−+−=+−,即22(1)2(1)2(1)(22)xxxxxxkkk−−−−=−−−=−−,则11k−=,即2k=;(2)存在[1x
,2],使得01()()4fxmfx+„成立,即2422xxxm−−+„,则242242(2)12xxxxxm−−−−+=+−„,设2xt−=,12x剟,1142t剟,设2242(2)141xxtt−−+−=+−,则2241(2)5yttt=+−=+−,1142t剟当12t=时
,函数取得最大值152144y=+−=则54m„;(3)02()22,()22xxxxfxfx−−=−=+,则2222(2)22(22)2xxxxfx−−=+=−+,则202()()(2)4(22)(22)2xxxxgxfxfx−−=−+=−−−+设
22xxt−=−,当1x…时,函数22xxt−=−,为增函数,则13222t−=…,若()gx在[1x,)+有零点,即22()(22)(22)220xxxxgxtt−−=−−−+=−+=在32t…上有解,即22tt
=−,即2tt=−,2tt−在3[,)2+递增341236−=…,即的取值范围是1[,)6+.33.已知函数2222()(log16log)log64xfxx=+.(1)求函数()fx的
值域;(2)关于x的方程2()0fxax−+=恰有三个解,求实数a的取值集合;(3)若12()()fxfxm==,且2120xx,求实数m的取值范围.【解答】解:(1)易知()fx的定义域为(0,)x+,
设2logxtR=,则222()(2log4)(log6)(24)(6)2(2)3232fxxxttt=+−=+−=−−−…,所以()fx的值域为[32−,)+;(2)设2logxtR=,由(1)可知,()()(24)(6)fxgttt==+−,令()0gt=,解得
12t=−,26t=,所以2log2x=−或2log6x=,解得14x=或64x=,因为2()0fxax−+=恰有三个解,所以214xax−+=或264xax−+=恰有三个解,即2640xax−+=恰有一解,所以△24640a=−=,解得16a=,所以a的取值集合为
{16,16}−;(3)设211logxt=,222logxt=,因为212xx,所以2221loglog1xx+,即211tt+,则()(24)(6)gtttm=+−=的两根为1t,2t,整理得
228240ttm−−−=,所以124tt+=,12122mtt=−−,所以21141ttt=−+,132t,22121114(2)4122mttttt=−+=−−+=−−,21116(2)24mt+=−解得63(,)2m−+.34.设0a且1a,tR,已知
函数()log(1)afxx=+,()2log(2)agxxt=+.(1)当1t=−时,求不等式()()fxgx„的解;(2)若函数()2()21fxFxatxt=+−+在区间(1−,2]上有零点,求t的取值范围.【解答】解:(1)当1t=−时,不等式
()()fxgx„可化为log(1)2log(21)aaxx+−„,当01a时,则有21(21)210xxx+−−…,解得1524x„,所以不等式()()fxgx„的解集为15(,]24;当1a时,则有201(21)210
xxx+−−„,解得54x…,所以不等式()()fxgx„的解集为5[,)4+.综上所述,当01a时,不等式()()fxgx„的解集为15(,]24;当1a时,所以不等式()()fxgx„的解集为5[,)4+.(2
)函数()222()2112122fxFxatxtxtxttxxt=+−+=++−+=+−+,令2220txxt+−+=,即2(2)(2)txx−=−+,因为(1x−,2],所以2(1x+,4],所以0t,220x−,故2122[(2)]422xxtxx−=−=−+++++,设2(1mx
=+,4],则有12()4mtm=−++,故1102t−„或10422t−„,解得2t−„或224t+…,故t的取值范围为2t−„或224t+….35.已知函数3()log(91)()xfxkxk
R=++是偶函数.(1)求实数k的值;(2)若函数()yfxxa=−+没有零点,求实数a的取值范围;(3)若函数()()331fxxxhxm+=−−,[0x,3log5]的最大值为0,求实数m的值.【
解答】解:(1)()fx是偶函数,()()fxfx−=,即33log(91)log(91)xxkxkx−+−=++对任意xR恒成立,23333912log(91)log(91)log3291xxxxxkxlogx−−−+=+−+===−+,1k=−.(2)函数(
)yfxxa=−+没有零点,即方程3log(91)2xxa+−=−无实数根.令3()log(91)2xgxx=+−,则函数()ygx=的图象与直线ya=−无交点,333()log(91)2log(91)log9xxgxx=+−=+−x33911l
og(1)99xxxlog+==+,又1119x+,31()(1)09xgxlog=+,0a−„,则a的取值范围是[0,)+.(3)由题意()93xxhxm=−,[0x,3log5],令3[1xt=
,5],2()ttmt=−,[1t,5],①当32m„,即6m„时,()maxt=(5)2550m=−=,5m=;②当32m,即6m时,()maxt=(1)10m=−=,解得1m=(舍去).综上可知,实数5m=.36.已知函数()log(22)log(4)aafxxx=−+
+,其中1a.(1)求函数()fx的定义域;(2)若函数()fx的最大值为2,求a的值.【解答】解:(1)要使函数有意义,则有22040xx−+,解得41x−,函数()fx的定义域为(4,1)−;(2)函数可化为()log(22)log(
4)aafxxx=−++22325log(268)log[2()]22aaxxx=−−+=−++,41x−,23252502()222x−++„.1a,232525log[2()]log222aax−++„,即25()log2maxafx=,由25l
og22a=,解得522a=.37.已知函数4()log(41)xfxkx=++是偶函数.(1)求实数k的值;(2)若函数44()log(2)3xgxaa=−,函数()()()Fxfxgx=−只有一个零点,求实数a的取值范围.【解答】解:(1)()fx为偶函数,()()fxfx
=−,即44log(41)(41)xxkxlogkx−++=+−,所以441241xxlogkx−+=−+,即44(41)241xxxlogxkx+==−+,则(21)0kx+=对xR恒成立,解得12k=−;(2)4414()(
)()log(41)log(2)23xxFxfxgxxaa=−=+−−−只有一个零点,所以方程4414log(41)log(2)23xxxaa+=+−有且只有一个实根,即方程44414log()log(2)23xxxaa+=−有且只有
一个实根,则4203414223xxxxaaaa−+=−令2(0)xtt=,则方程4(1)2103aatt−−−=有且只有一个根,①当10a−时,设4()(1)213ahtatt=−−−,(0)10h=−,恰好有一个正解,故1a符合条件;②当10a
−=,即1a=时,4()103htt=−−=,则34t=−,不合题意;②当10a−时,由△24()4(1)03aa=−+−=,得3a=−或34,当34a=,则2t=−不合题意,舍去;当3a=−,则12t=,符合题意,若方程有两根异号,则1
01a−−,1a,综上,a的取值范围是{3}(1,)−+.38.已知函数()(0,1)xfxaaa=的图象经过点1(,3)2.(1)若函数()3()10Fxfxm=−+−在区间(0,2)内存在零点,求实数m的取值范围;(2)若函数()()()fxgxhx=+,其中()gx为奇
函数,()hx为偶函数,若(0x,1]时,2()()0lnhxlngxt−−…恒成立,求实数t的取值范围.【解答】解:(1)因为函数()(0,1)xfxaaa=的图象经过点1(,3)2,所以123a=,解得3a=,则()3xfx=,因为(0,
2)x,故139x,令3xt=,则19t,函数()3()10Fxfxm=−+−在区间(0,2)内存在零点,即函数()310Gttm=−+−在区间(1,9)内有零点,所以G(1)G(9)0,即(7)(17)0mm
−−−,解得177m−,所以实数m的取值范围为(17,7)−;(2)由题意可得,函数()()()fxgxhx=+,其中()gx为奇函数,()hx为偶函数,可得()()()3()()()3xxfxgxhxfxgxhx−=+=−=−+−=,即()()3()()3xxgxhxgxhx−+=
−+=,解得33()233()2xxxxgxhx−−+=+=,因为2()()0lnhxlngxt−−…,所以22233()()(33)4233()2(33)2xxxxxxxxhxtln
lnlngx−−−−+−+==−−„,设33xxa−=−,因为01x„,且33xxa−=−在R上为单调递增函数,所以803a„,所以2414[()]22atlnlnaaa+=+„,因为4424aaaa+=…,当且仅当4aa=,即
2a=时取等号,所以2tln„,故实数t的取值范围为(−,2]ln.