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对数型复合函数的单调区间选择题(3)

1.已知函数()31xxf x e x e ⎛⎫=-⎪⎝⎭,若实数a 满足,()()()20.5log log 21f a f a f +≤,则实数a 的取值范围是( ) A .()1,2,2⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭B .[)1,2,2⎛⎤-∞+∞⎥⎝⎦C .1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭答案: C解答:()()f x f x -=故函数为偶函数,()()()()20.52log log 2log 21f a f a f a f +=≤,即()()2log 1f a f ≤,故21log 1a -≤≤,解得1,22a ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦. 2.如果定义在R 上的函数()f x 满足:对于任意12x x ≠,都有1122()()x f x x f x +1221()()x f x x f x >+,则称()f x 为“H 函数”.给出下列函数:①31y x x =-++;②32(sin cos )y x x x =--;③1x y e =+;④()ln ||00x x f x x ≠⎧=⎨=⎩,其中“H 函数”的个数是( )A .4B .3C .2D .1 答案: C解答:∵对于任意给定的不等实数12,x x ,不等式1122()()x f x x f x +1221()()x f x x f x >+恒成立,∴不等式等价为()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦恒成立,即函数f(x)是定义在R 上的增函数. ①31y x x =-++;'231y x =-+,则函数在定义域上不单调;②32(sin cos )y x x x =--;y'=3-2(cosx+sinx)=3-sin(x+4π)>0,函数单调递增,满足条件;③1xy e =+为增函数,满足条件;④()ln ||00x x f x x ≠⎧=⎨=⎩,当x >0时,函数单调递增,当x <0时,函数单调递减,不满足条件.综上满足“H 函数”的函数为②③,故选C.3.设()f x 是R 上的偶函数,且在[)0,+∞上递增,若1()02f =,14(log )0f x <,那么x的取值范围是( ) A.122x << B.2x > C.112x << D.2x >或112x << 答案: A解答:由()f x 是R 上的偶函数,得()()()f x f x f x =-=,则1144log log f x f x ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;由1()02f =,14(log )0f x <,得141log 2f x f ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即141log 2f x f ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; 因为函数在[)0,+∞上递增,所以141log 2x <,解得122x <<.故选A. 4.已知函数()()lg 03636x x f x f x x ⎧<⎪=⎨-<⎪⎩,,≤≤,设方程()()2xb x b f R -+∈=的四个实根从小到大依次为1234x x x x ,,,,对于满足条件的任意一组实根,下列判断中一定正确的为( ) A .122x x += B .1219x x << C .()()340661x x <--< D .34925x x << 答案:D解答:不妨令0b =,函数f(x)图象与函数2xy -=的图象如图,则方程()()2xb x R f -∈=的根即为两个函数图象交点的横坐标,由图象可知123401,12,35,56x x x x <<<<<<<<,2x 可能大于2,所以A 错误, 又()122112122lg ,2lg ,22lg 0x x x x x x x x ----=-=-=<,所以1201x x <<,所以B 错误;()()()()334434342lg 6,2lg 6,22lg 660x x x x x x x x ----=-=---=-->⎡⎤⎣⎦,所以()()34661x x -->,则C 错误,综上可知选D .5.函数2()log ()a af x x=(0,1)a a >≠在区间[]2,3上是增函数,则实数a 的取值范围是( )A .12a <≤B .102a << C .1132a << D .01a <<或3a ≥ 答案: B解答:因为(0,1)a a >≠,所以ay x=为[]2,3上的减函数,所以要是()f x 为[]2,3上增函数,则021a <<,即102a <<. 6.设函数λ,若对任意给定的1121,222n n n n S S +=-=-,都存在唯一的2n ≥,满足11(22)(22)2n n n n n n a S S +-=-=---=,则正实数1n =的最小值是 ( )A .2B .12C .14D .18答案: B解答:当0x ≤时,()2xf x =,值域为(0,1],所以2(())log 2x f f x x ==; 当01x <≤时,2()log f x x =,值域为(,0]-∞,所以2log (())2xf f x x ==;当1x >时,2()log f x x =,值域为(1,)+∞,则22(())log (log )f f x x =,故22,1(())log (log ),1x x f f x x x ≤⎧=⎨>⎩, 当1x ≤时,(())f f x 值域为(,1]-∞,当1x >时,(())f f x 值域为(,)-∞+∞, 因为0a >,所以222211()22()48g t a t at a x a =+=+-,对称轴为1024t a=-<<, 故()g t 在(1,)+∞上是增函数,则()g t 在上1121,222n n n n S S +=-=-的值域为((1),)g +∞,即2(2,)a a ++∞),有题意知,221a a +≥,解得12a ≥,故正实数a 的最小值为12;7.已知函数2()2log x f x x =+,2()2log 1xg x x =+,2()2log 1x h x x =-的零点分别为,,a b c ,则 ,,a b c 的大小关系为 ( )A.a b c <<B.c b a <<C.c a b <<D.b a c << 答案: A解答:对于函数2()2log x f x x =+,令22log 0x x +=,得2log 2xx =-,因为0x >,所以21x >,所以21x -<-,所以2log 1x <-, 即102x <<,即102a <<; 对于函数2()2log 1xg x x =+,令22log 10x x +=,即21log 2xx =-, 所以21log 0x -<<,即112x <<,即112b <<; 对于函数2()2log 1x h x x =-,令22log 10xx -=,即21log 2x x =, 所以2log 0x >,即1x >,即1c >.所以a b c <<.故应选A .8.将函数()lg f x x =的图象向左平移1个单位,再将位于x 轴下方的图象沿x 轴翻折得到函数()g x 的图象,若实数(),m n m n <满足1()()2n g m g n +=-+则的值是()答案:C解答:据题意得()|lg(1)|g x x =+,111()|lg(1)||lg ||lg(2)|222n n g n n n n ++-=-+==++++,()|lg(1)|g m m =+. 因为m n <,所以112m n +<<+,由1()()2n g m g n +=-+得lg(1)lg(2),(1)(2)1m n m n -+=+∴++=, 所以121n m =-+, 1610621106(2)2110(1)11011m n m m m m ++=+-+=++-≥>++.所以6(10621)lg[10(1)11]1g m n m m ++=++-++. 由得6210(1)1116,15m m m ++-+=∴=-+(0舍去),13n =-, 所以115m n -=-. 9.已知函数()224log ,021512,22x x f x x x x ⎧<<⎪=⎨-+≥⎪⎩,若存在实数a 、b 、c 、d ,满足()()()f a f b f c == ()f d =,其中0d c b a >>>>,则abcd 的取值范围是 .A .(16,21)B .()16,24C .(17,21)D .(18,24) 答案:B解答:如图所示,由图形易知01a <<,12b <<,则()224log 4log f a a a ==-,()24log f b b =24log b =,()()f a f b =,22log log a b ∴-=,1ab ∴=,令2lg 4)21610(=++n m g n m -2lg 4)21610(=++n m g2151202x x -+=,即210240x x -+=, 解得4x =或6x =,而二次函数215122y x x =-+的图象的对称轴为直线5x =,由图象知,24c <<,点()(),c f c 和点()(),d f d 均在二次函数2110833y x x =-+的图象上,故有52c d+=, 10d c ∴=-, ()211010abcd cd cd c c c c ∴=⨯==-=-+,()2525c =--+,24c <<,()21652524c ∴<--+<,即1624abcd <<.10.若不等式12(1)3lg (1)lg33x xa x ++-≥-对任意的(,1]x ∈-∞恒成立,则a 的取值范围是( )A .(,0]-∞B . [1,)+∞C .[0,)+∞D .(,1]-∞ 答案: D解答:∵12(1)3lg (1)lg33x x a x ++-≥-,∴12(1)33lg lg 33x x xa ++-≥,∴12(1)3333x x x a ++-≥,∴min 12()3x x a +≤,而1212()()333x x x x y +==+为减函数,∴当1x =时,函数123xxy +=取得最小值,最小值为1,∴1a ≤. 11.函数()()22log 01xg x x x =>+,关于方程()()2230g x m g x m +++= 有三个不同实数解,则实数的取值范围为( ) A.((),4427,-∞-++∞ B. (4-+mC. 32(,)43--D. 34(,]23-- 答案: D解答:试题分析:函数()()22log 01xg x x x =>+,根据()g x 的图象,设()g x t =,∵关于x x 的方程()()2230g x m g x m +++=有有三个不同的实数解,即为2230t mt m +++=有两个根,且一个在()0,1上,一个在[)1,+∞上.设()223h t t mt m =+++,①当有一个根为1时,()1123h m m =+++,43m =-,此时另一根为13,符合题意.②当没有根为1时,则:()()023011230h m h m m =+>⎧⎪⎨=+++<⎪⎩,解得3423m -<≤-,综上可得,m 的取值范围是34(,]23--.12.函数的定义域为D ,若满足:①()f x 在D 内是单调函数;②存在[a ,b]上的值域为,22a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,那么就称函数()y f x =为“成功函数”,若函数()log ()(0,1)xc f x c t c c =+>≠是“成功函数”,则t 的取值范围为( )A.(0,)+∞B.1(,)4-∞C.1(,)4+∞D.1(0,)4答案:D解答:因为函数()()()log ,0,1xc f x c t c c =+>≠ 在其定义域内为增函数,则若函数()y f x =为“成功函数”,且 ()f x 在[],a b 上的值域为 ,22a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,()()22a f a b f b ⎧=⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩ 即:()()log 2log 2ac b ca c tbc t ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩ ∴,方程()12f x x =必有两个不同实数根,∵()21log 2xxx c c t x c c t +=⇔=+等价于20x x c c t -+=,∴方程20m m t -+=有两个不同的正数根,∴140010t t ∆=->⎧⎪>⎨⎪>⎩,∴10,4t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,故选D. 13.若实数x ,y 满足11ln0x y--=,则y 关于x 的函数的图象大致形状是( ) A. B. C. D.答案: B解答:原式化为11lnx y -=,两边取指数得:11x e y -=得:11x y e-=,所以图形大致是:关于1x =对称的两边随x 轴的延伸,无限接近0的图形,故选B .14.若函数22()log (3)f x x ax a =--在区间(,2]-∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .(,4)-∞B .(4,4]-C .(,4)[2,)-∞+∞D .[4,4)-答案: D解答:由题意得230x ax a -->在区间(,2]-∞-上恒成立且22a≥-,即2(2)(2)30a a ---->且4a ≥-,解得实数a 的取值范围是[4,4)-,选D .15.函数20.4log (34)y x x =-++的值域是( )A .(]0,2-B .[)2,-+∞C .(],2-∞-D .[)2,+∞答案: B解答:2232534()24x x x -++=--+254≤,即2250344x x <-++≤,所以2040.425log (34)log 24x x -++≥=-.故选B . 16,若互不相等,且,则的取值范围是( )A .B .C .D . 答案:C解答:C.17.已知函数()()212log 2218,f x x a x a R ⎡⎤=--+∈⎣⎦,若()f x 在[),a +∞上为减函数,则a 的取值范围为( )A .(],2-∞B .4,23⎛⎤- ⎥⎝⎦C .(],1-∞D .4,13⎛⎤- ⎥⎝⎦答案:D解答:令()()()22218,0g x x a x g x =--+>,对称轴为21,1x a a a =-≤≤.另一方面,()()2422180,,23g a a a a a ⎛⎫=--+>∈-⎪⎝⎭,综上所述,4,13a ⎛⎤∈- ⎥⎝⎦. 18.设函数()22,0log ,0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,对任意给定的()2,y ∈+∞,都存在唯一的x R ∈,满足()()222f f x a y ay =+,则正实数a 的最小值是( ),,a b c ()()()f a f b f c ==abc (1,10)(5,6)(10,12)(20,24)A .14 B .12C .2D .4 答案: A解答: 首选写出()()ff x 表达式,当0x ≤时,()()()2log 2x f f x x ==;当01x <≤时,()()2log 2x f f x x ==;当1x >时,()()()22log log f f x x =,考虑到题目说的要求x 的唯一性,即当取某个y 值时,()()ff x 的值只能落在三段区间的一段,而不能落在其中的两段或者三段内,因此我们要先求出()()ff x 在每段区间的值域,当0x ≤时,()()0f f x ≤;当01x <≤时,()()01f f x <≤;当1x >时,()()f f x R ∈,从中可以发现,上面两段区间的值包含在最后一段区间内,换一句话就是说假如()()ff x 取在小于等于1的范围内的任何一个值,则必有两个x 与之对应,因此,考虑到x 的唯一性,则只有使得()()1ff x >,因此题目转化为当2y >时,恒有2221ay ay +>,因此令()2221g y a y ay =+-,题目转化为2y >时,恒有()0g y >,又()()()211g y ay ay =-+,为了要使其大于0,则12ay >或1ay <-,考虑到题目要求a 是正实数,则1ay <-不考虑,因此11,22ay a y >>,在y 大于2的情况下恒成立,因此1124a a y >⇔≥,所以正实数a 的最小值为14,故选A . 19.已知()2log ax a y -=在[]0,1上是x 的减函数,则a 的取值范围是( )A .()0,1B .()1,2C .()0,2D . [2,)+∞ 答案: B解答:由题已知0,2a t ax >=-为减函数,又()2log axa y -=在[]0,1为减函数,则可得:,.120a a >⎧⎨->⎩,解得a 的取值范围是(1,2) 20.函数20.8()log (23)f x x ax =-+ 在()1,-+∞为减函数,则a 的范围( )A.(]5,4--B.(),4-∞-C.[]54--,D.(],4-∞- 答案: C解答: 由,32log )(28.0⎩⎨⎧+-==⇔ax x u u y x f 因为u y 8.0log =在定义域上为减函数,且复合函数)(x f 在),1(+∞-上为减函数,所以322+-=ax x u 在),1(+∞-上必为增函数,C .。

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