人教版2022届一轮复习打地基练习 指、对数不等式的解法
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这是一份人教版2022届一轮复习打地基练习 指、对数不等式的解法,共21页。试卷主要包含了已知集合A={x|lg2,已知x是实数,不等式,已知函数f,对任意实数x,都有lga,已知不等式x2﹣2ax+a>0,若lga23<1等内容,欢迎下载使用。
1.已知集合A={x|lg2(x﹣1)<1},则A=( )
A.(﹣∞,2)B.(﹣∞,3)C.(1,2)D.(1,3)
2.已知x是实数,不等式(12)x2−2≥(12)2x+1,则x的取值范围为( )
A.[﹣1,3]B.[﹣3,1]
C.(﹣∞,﹣1]∪[3,+∞)D.(﹣∞,﹣3]∪[1,+∞)
3.已知函数f(x)=lg2x,x>1x2−1,x≤1,则f(x)<f(x+1)的解集为( )
A.(﹣1,+∞)B.(﹣1,1)C.(−12,+∞)D.(−12,1)
4.若lga34<1,则实数a的取值范围是( )
A.0<a<34B.0<a<34或a>1
C.34<a<1D.34<a<1或a>1
5.已知函数f(x)=x2+lg2|x|,则不等式f(x+1)﹣f(2)<0的解集为( )
A.(﹣3,﹣1)∪(﹣1,1)B.(﹣3,1)
C.(﹣∞,﹣1)∪(3,+∞)D.(﹣1,1)∪(1,3)
6.对任意实数x,都有lga(ex+4)≥1(a>0且a≠1),则实数a的取值范围是( )
A.(0,14)B.(1,4)C.(1,4]D.[4,+∞)
7.若f(x)=lg3(x+1),x≥02x,x<0,则不等式f(x)>12的解集为( )
A.(﹣1,0)∪(3−1,+∞)B.(﹣∞,1−3)∪(1,+∞)
C.(﹣1,0)∪(0,3−1)D.(﹣∞,﹣1)∪(3−1,+∞)
8.已知不等式x2﹣2ax+a>0(x∈R)恒成立,则不等式a2x+1<ax2+2x−3<1的解集是( )
A.(1,2)B.(−12,2)C.(﹣2,2)D.(﹣3,2)
9.不等式|2x﹣lg2x|<2x+|lg2x|的解集为( )
A.(1,2)B.(0,1)C.(1,+∞)D.(2,+∞)
10.若lga23<1(a>0且a≠1),则实数a的取值范围是( )
A.(0,23)B.(0,23)∪(1,+∞)
C.(1,+∞)D.(0,1)
11.集合M={(x,y)|x,y∈Z,ln2+ln(4﹣x)(4+y)≥2ln(y﹣x+6),则集合M的元素个数为( )
A.13B.12C.11D.10
12.lga12<1,则a的取值范围是( )
A.(0,12)∪(12,+∞)B.(12,+∞)
C.(12,1)D.(0,12)∪(1,+∞)
13.已知lga+lgb=0且a<b,则不等式lgax+lgb(2x﹣1)>0的解集为( )
A.(1,+∞)B.(0,1)C.(12,+∞)D.(12,1)
14.设函数f(x)=lg13(1+x2)+11+3|x|,则使得f(x)≤f(3x﹣1)成立的x的取值范围是( )
A.(−∞,12]B.[12,+∞)
C.(−∞,14]∪[12,+∞)D.[14,12]
二.填空题(共16小题)
15.不等式(12)2x2−1>(12)4﹣3x的解集为 .
16.不等式9x−2>lg12x的解集是 .
17.关于x的不等式lg(x2﹣8)>lg2x的解集为 .
18.当0<a<1时,不等式a2x﹣1<ax+1的解集为 .
19.若lg2(x﹣1)>0,则x的取值范围是 .
20.当0<x≤13时,8x<lgax,则a的取值范围是 .
21.不等式lg2x≤2的解集为 .
22.若实数m满足lgm13>1>lg15m,则实数m的取值范围为 .
23.当x∈{x|(lg2x)2﹣lg2x﹣2≤0}时,函数y=4x﹣2x+3的最小值是 .
24.已知函数f(x)=(12)|x−a|关于x=1对称,则f(2x﹣2)≥f(0)的解集为 .
25.若lga2>1,则a的取值范围是 .
26.不等式3x+1<4x+5的解集为 .
27.已知不等式lg2(5﹣x)≤1,则x的解集是 .
28.不等式lg3x>12(x−1)的解集为 .
29.不等式lg14(5+x)<lg14(1−x)的解集为 .
30.关于x的不等式2x2−x>2x+3的解集为 .
三.解答题(共9小题)
31.已知函数f(x)=lg2(1+ax)﹣lg2(1﹣x)(a>0)是奇函数.
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)解不等式f(x)+f(2x﹣1)≥0.
32.求不等式lga(4﹣x)>﹣lg1ax的解集.
33.已知函数y=f(x)=lga(2﹣2x)﹣lga(x+4),其中a>1.
(1)求函数y=f(x)的定义域;
(2)解不等式f(x)>0.
34.已知函数f(x)满足f(x+1)=lg(2+x)﹣lg(﹣x).
(1)求函数f(x)的解析式及定义域;
(2)解不等式f(x)<1;
(3)判断并证明f(x)的单调性.
35.已知函数f(x)=lg2(2x+1),
(1)求不等式f(x)>1的解集;
(2)若函数g(x)=lg2(2x−1)(x>0),若关于x的方程g(x)=m+f(x)在[1,2]有解,求m的取值范围.
36.已知f(x)=ln1+x1−x.
(1)求f(x)的定义域;
(2)求使f(x)>0的x的取值范围.
37.已知f(x)=lg2(2﹣x)﹣lg2(2+x).
(1)求f(x)的定义域;
(2)试判断函数f(x)的奇偶性,并证明;
(3)求不等式f(x)>1的解集.
38.已知函数f(x)=lg3(x2−2ax+a)的定义域是R.
(1)求实数a的取值范围;
(2)解关于x的不等式ax2−4x−14>1a2.
39.已知函数f(x)=lga(1+3x)﹣lga(1﹣3x)(a>0且a≠1).
(1)求f(x)的定义域,并证明f(x)的奇偶性;
(2)求关于x的不等式f(x)>0的解集.
人教版2022届一轮复习打地基练习 指、对数不等式的解法
参考答案与试题解析
一.选择题(共14小题)
1.已知集合A={x|lg2(x﹣1)<1},则A=( )
A.(﹣∞,2)B.(﹣∞,3)C.(1,2)D.(1,3)
【分析】由对数式的真数大于0小于2列不等式求解.
【解答】解:由lg2(x﹣1)<1=lg22,
得0<x﹣1<2,即1<x<3,
∴A={x|lg2(x﹣1)<1}=(1,3).
故选:D.
2.已知x是实数,不等式(12)x2−2≥(12)2x+1,则x的取值范围为( )
A.[﹣1,3]B.[﹣3,1]
C.(﹣∞,﹣1]∪[3,+∞)D.(﹣∞,﹣3]∪[1,+∞)
【分析】由题意利用指数函数的单调性可得,x2﹣2≤2x+1,由此求得x的范围.
【解答】解:∵x是实数,不等式(12)x2−2≥(12)2x+1,∴x2﹣2≤2x+1,
求得﹣1≤x≤3,
故选:A.
3.已知函数f(x)=lg2x,x>1x2−1,x≤1,则f(x)<f(x+1)的解集为( )
A.(﹣1,+∞)B.(﹣1,1)C.(−12,+∞)D.(−12,1)
【分析】由题意利用函数的单调性,分类讨论求得x的范围.
【解答】解:∵函数f(x)=lg2x,x>1x2−1,x≤1,
∴①当x<0时,f(x)=x2﹣1,f(x+1)=(x+1)2﹣1,
不等式f(x)<f(x+1),即x2﹣1<(x+1)2﹣1,求得−12<x<0.
②当x∈[0,1]时,不等式f(x)=x2﹣1,f(x+1)=lg2(x+1),
不等式f(x)<f(x+1),即 x2﹣1<lg2(x+1),即 x2<lg2(x+1)+1.
由于x∈[0,1],故x2∈[0,1],lg2(x+1)>0,故lg2(x+1)+1>1,
故这个不等式恒成立,即 x∈[0,1],满足不等式成立.
③当x>1时,f(x)=lg2x,f(x+1)=lg2(x+1),
不等式f(x)<f(x+1),即 lg2x<lg2(x+1),它恒成立,故x∈(1,+∞)满足不等式.
综合①②③可得,不等式的解集为(−12,+∞),
故选:C.
4.若lga34<1,则实数a的取值范围是( )
A.0<a<34B.0<a<34或a>1
C.34<a<1D.34<a<1或a>1
【分析】由题意利用对数的性质,求得a的范围.
【解答】解:若lga34<1,则 a>1 或0<a<10<a<34,
求得a>1或0<a<34,
故选:B.
5.已知函数f(x)=x2+lg2|x|,则不等式f(x+1)﹣f(2)<0的解集为( )
A.(﹣3,﹣1)∪(﹣1,1)B.(﹣3,1)
C.(﹣∞,﹣1)∪(3,+∞)D.(﹣1,1)∪(1,3)
【分析】根据条件判断函数的奇偶性和单调性,利用函数奇偶性和单调性的将不等式进行转化求解即可.
【解答】解:不等式f(x+1)﹣f(2)<0等价为f(x+1)<f(2),
∵f(x)=x2+lg2|x|,
∴f(﹣x)=(﹣x)2+lg2|﹣x|=x2+lg2|x|=f(x),
则函数f(x)是偶函数,
且当x>0时,f(x)=x2+lg2x为增函数,
则不等式f(x+1)<f(2)等价为f(|x+1|)<f(2),
∴|x+1|<2且x+1≠0,
即﹣2<x+1<2且x≠﹣1,
则﹣3<x<1且x≠﹣1,
∴不等式的解集为(﹣3,﹣1)∪(﹣1,1),
故选:A.
6.对任意实数x,都有lga(ex+4)≥1(a>0且a≠1),则实数a的取值范围是( )
A.(0,14)B.(1,4)C.(1,4]D.[4,+∞)
【分析】由题意可得a>1且a≤ex+4对任意实数x都成立,根据指数函数的性质即可求出.
【解答】解:对任意实数x,都有lga(ex+4)≥1,
且ex+4>4,
所以a>1且a≤ex+4对任意实数x都成立,
所以a的取值范围是1<a≤4.
故选:C.
7.若f(x)=lg3(x+1),x≥02x,x<0,则不等式f(x)>12的解集为( )
A.(﹣1,0)∪(3−1,+∞)B.(﹣∞,1−3)∪(1,+∞)
C.(﹣1,0)∪(0,3−1)D.(﹣∞,﹣1)∪(3−1,+∞)
【分析】利用分段讨论法,分别求出x≥0和x<0时不等式f(x)>12的解集即可.
【解答】解:因为f(x)=lg3(x+1),x≥02x,x<0,
当x≥0时,不等式f(x)>12化为lg3(x+1)>12,
所以x+1>3,解得x>3−1;
当x<0时,不等式f(x)>12化为2x>12,
解得x>﹣1,即﹣1<x<0;
综上知,不等式f(x)>12的解集为(﹣1,0)∪(3−1,+∞).
故选:A.
8.已知不等式x2﹣2ax+a>0(x∈R)恒成立,则不等式a2x+1<ax2+2x−3<1的解集是( )
A.(1,2)B.(−12,2)C.(﹣2,2)D.(﹣3,2)
【分析】根据不等式x2﹣2ax+a>0恒成立△<0,求出0<a<1;把不等式a2x+1<ax2+2x−3<1化为2x+1>x2+2x﹣3>0,求出它的解集即可.
【解答】解:不等式x2﹣2ax+a>0(x∈R)恒成立,则△<0,
∴4a2﹣4a<0,
解得0<a<1;
∴不等式a2x+1<ax2+2x−3<1可化为:
2x+1>x2+2x﹣3>0,
即2x+1>x2+2x−3x2+2x−3>0,
解得−2<x<2x<−3或x>1
解得1<x<2,
所以不等式的解集是(1,2).
故选:A.
9.不等式|2x﹣lg2x|<2x+|lg2x|的解集为( )
A.(1,2)B.(0,1)C.(1,+∞)D.(2,+∞)
【分析】依题意知,x>0,2x•lg2x>0,于是原不等式等价于lg2x>0,解之即可.
【解答】解:根据对数的意义,可得x>0,
则不等式|2x﹣lg2x|<2x+|lg2x|等价于|2x﹣lg2x|<|2x|+|lg2x|,
即2x•lg2x>0,
又由x>0,可得原不等式等价于lg2x>0,
解可得x>1.
∴不等式的解集为(1,+∞),
故选:C.
10.若lga23<1(a>0且a≠1),则实数a的取值范围是( )
A.(0,23)B.(0,23)∪(1,+∞)
C.(1,+∞)D.(0,1)
【分析】讨论a>1时和0<a<1时,求出不等式lga23<1的解集即可.
【解答】解:当a>1时,不等式lga23<1恒成立,
当0<a<1时,不等式lga23<1化为lga23<lgaa,
即23>a>0,所以0<a<23;
综上所述,实数a的取值范围是(0,23)∪(1,+∞).
故选:B.
11.集合M={(x,y)|x,y∈Z,ln2+ln(4﹣x)(4+y)≥2ln(y﹣x+6),则集合M的元素个数为( )
A.13B.12C.11D.10
【分析】化简对数不等式,利用xy是整数,求出满足题意的集合M的元素个数即可.
【解答】解:∵ln2+ln(4﹣x)(4+y)≥2ln(y﹣x+6),
∴2(4﹣x)(4+y)≥(y﹣x+6)2,
32﹣8x+8y﹣2xy≥y2+x2+36﹣2xy+12y﹣12x,
x2+y2﹣4x+4y+4≤0,
(x﹣2)2+(y+2)2≤4,
∵x,y为整数,
∴有以下几组解:
|x﹣2|=0,|y+2|=0,1,2,
即x=2,y=﹣1,﹣2,﹣3,0,﹣4;
|x﹣2|=1,|y+2|=0,1,即x=3,1,y=﹣2,﹣1,﹣3;
|x﹣2|=2,|y+2|=0,即x=0,4,y=﹣2还必须满足(4﹣x)(4+y)>0,y﹣x+6>0,所以(2,﹣4)(3,﹣3)(4,﹣2)是不满足的,
即共有以上5+6+2﹣3=10组解.即m有10个元素.
故选:D.
12.lga12<1,则a的取值范围是( )
A.(0,12)∪(12,+∞)B.(12,+∞)
C.(12,1)D.(0,12)∪(1,+∞)
【分析】把不等式两边化为同底数,然后对a分类讨论得答案.
【解答】解:由lga12<1,得lga12<lgaa.
若a>1,则a>12,取交集得a>1;
若0<a<1,则0<a<12,取交集得0<a<12.
∴满足lga12<1的a的取值范围是(0,12)∪(1,+∞).
故选:D.
13.已知lga+lgb=0且a<b,则不等式lgax+lgb(2x﹣1)>0的解集为( )
A.(1,+∞)B.(0,1)C.(12,+∞)D.(12,1)
【分析】由题意利用对数函数的性质,解对数不等式,求得x的范围.
【解答】解:∵已知lga+lgb=0且a<b,∴lgab=0,ab=1,即 b=1a>1,∴0<a<1.
则不等式lgax+lgb(2x﹣1)=lgax+lg1a(2x﹣1)=lgax+lga12x−1=lgax2x−1>0,
故有0<x2x−1<1,即x2x−1>0且 x−12x−1>0,求得 x>1,
故选:A.
14.设函数f(x)=lg13(1+x2)+11+3|x|,则使得f(x)≤f(3x﹣1)成立的x的取值范围是( )
A.(−∞,12]B.[12,+∞)
C.(−∞,14]∪[12,+∞)D.[14,12]
【分析】由题意利用函数的奇偶性和单调性,可得|x|≥|3x﹣1|,由此求得x的取值范围.
【解答】解:函数f(x)=lg13(1+x2)+11+3|x|满足f(﹣x)=f(x),故函数f(x)为偶函数.
在[0,+∞)上,f(x)=lg13(1+x2)+11+3x是减函数,
由f(x)≤f(3x﹣1)可得,|x|≥|3x﹣1|,求得14≤x≤12,即 不等式的解集为[14,12],
故选:D.
二.填空题(共16小题)
15.不等式(12)2x2−1>(12)4﹣3x的解集为 (−52,1) .
【分析】由题意利用指数函数的单调性,解一元二次不等式,求得x的范围.
【解答】解:∵不等式(12)2x2−1>(12)4﹣3x,y=(12)x在R上是减函数,
∴2x2﹣1<4﹣3x,求得−52<x<1,可得不等式的解集为(−52,1),
故答案为:(−52,1).
16.不等式9x−2>lg12x的解集是 (12,+∞) .
【分析】设f(x)=9x﹣2−lg12x,则f(x)在(0,+∞)上单调递增,再根据 f(12)=0,故求得f(x)>0的解集.
【解答】解:设f(x)=9x﹣2−lg12x,则f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∵f(12)=3﹣2﹣1=0,故f(x)>0的解集为(12,+∞),
即不等式9x−2>lg12x的解集是(12,+∞),
故答案为:(12,+∞).
17.关于x的不等式lg(x2﹣8)>lg2x的解集为 (4,+∞) .
【分析】根据对数函数的定义与性质,列出不等式组,求出解集即可.
【解答】解:不等式lg(x2﹣8)>lg2x,
等价于x2−8>02x>0x2−8>2x,
解得x>4,
所以不等式的解集为(4,+∞).
故答案为:(4,+∞).
18.当0<a<1时,不等式a2x﹣1<ax+1的解集为 {x|x>2} .
【分析】由题意利用对数的性质可得 2x﹣1>x+1,由此求得x的范围.
【解答】解:当0<a<1时,由不等式a2x﹣1<ax+1,可得 2x﹣1>x+1,
求得x>2,
故答案为:{x|x>2}.
19.若lg2(x﹣1)>0,则x的取值范围是 x>2 .
【分析】由题意利用数函数的单调性和定义域,求得x的范围.
【解答】解:由lg2(x﹣1)>0,可得x﹣1>1,∴x>2,
故答案为:x>2.
20.当0<x≤13时,8x<lgax,则a的取值范围是 (33,1) .
【分析】由题意利用对数函数的单调性,解对数不等式,求得a的范围.
【解答】解:当0<x≤13时,若8x<lgax,则0<a<1.
∵8x≤813=2,∴lgax>2=lgaa2,∴x<a2,故13<a2,∴a>33.
综上,33<a<1,
故答案为:(33,1).
21.不等式lg2x≤2的解集为 (0,4] .
【分析】由题意利用对数函数的定义域和单调性,求得x的范围.
【解答】解:由不等式lg2x≤2=lg24 可得,0<x≤4,
故答案为:(0 4].
22.若实数m满足lgm13>1>lg15m,则实数m的取值范围为 13<m<1 .
【分析】由题意利用查对数函数的性质求得m得取值范围.
【解答】解:实数m满足lgm13>1>lg15m,∴0<m<1m>13m>15,求得 13<m<1,
故答案为:13<m<1.
23.当x∈{x|(lg2x)2﹣lg2x﹣2≤0}时,函数y=4x﹣2x+3的最小值是 5−2 .
【分析】化简集合{x|(lg2x)2﹣lg2x﹣2≤0},求出x的取值范围,
再求函数y的最小值即可.
【解答】解:因为{x|(lg2x)2﹣lg2x﹣2≤0}={x|(lg2x+1)(lg2x﹣2)≤0}
={x|﹣1≤lg2x≤2}
={x|12≤x≤4},
且函数y=4x﹣2x+3=22x﹣2x+3=(2x−12)2+114,
所以,当x=12时,函数y取得最小值是
(2−12)2+114=5−2.
故答案为:5−2.
24.已知函数f(x)=(12)|x−a|关于x=1对称,则f(2x﹣2)≥f(0)的解集为 [1,2] .
【分析】先求出a的值,可得函数的解析式,再根据图象的对称性以及f(2x﹣2)≥f(0),求出x的范围.
【解答】解:∵函数f(x)=(12)|x−a|关于x=1对称,
∴a=1,f(x)=(12)|x−1|∈(0,1],
则由f(2x﹣2)≥f(0)=12,
结合图象可得 0≤2x﹣2≤2,求得 1≤x≤2,
故答案为:[1,2].
25.若lga2>1,则a的取值范围是 (1,2) .
【分析】把不等式两边化为同底数,然后对a分类求解得答案.
【解答】解:由lga2>1,得lga2>lgaa,
若0<a<1,可得a>2,此时a∈∅;
若a>1,可得0<a<2,则1<a<2.
∴a的取值范围是(1,2).
故答案为:(1,2).
26.不等式3x+1<4x+5的解集为 (﹣1,1) .
【分析】在同一个坐标系中作出y=3x+1和 y=4x+5的图象,这两个图象的交点为(﹣1,1)、(1,9),数形结合可得结论.
【解答】解:如图,在同一个坐标系中作出y=3x+1和 y=4x+5的图象,
这两个图象的交点为(﹣1,1)、(1,9),
数形结合可得不等式3x+1<4x+5的解集为(﹣1,1),
故答案为:(﹣1,1).
27.已知不等式lg2(5﹣x)≤1,则x的解集是 [3,5) .
【分析】将不等式不等号两边化为同底的对数,然后利用对数的单调性和定义域,列出不等式求解即可.
【解答】解:因为lg2(5﹣x)≤1,则lg2(5﹣x)≤lg22,
所以0<5﹣x≤2,
解得3≤x<5,
则不等式lg2(5﹣x)≤1,则x的解集是[3,5).
故答案为:[3,5).
28.不等式lg3x>12(x−1)的解集为 (1,3) .
【分析】在同一个坐标系中,画出函数y=lg3x(红色曲线)和函数y=12(x﹣1)(蓝色直线)的图象,数形结合可得不等式的解集
【解答】解:由不等式lg3x>12(x−1) 可得,
当x=1时,lg3x=12(x﹣1)=0,
当x=3时,lg3x=12(x﹣1)=1,
在同一个坐标系中,画出函数y=lg3x(红色曲线)
和函数y=12(x﹣1)(蓝色直线)的图象,
数形结合可得不等式的解集为(1,3),
故答案为:(1,3).
29.不等式lg14(5+x)<lg14(1−x)的解集为 (﹣2,1) .
【分析】由题意利用对数函数的定义域和单调性,求得x的范围.
【解答】解:不等式lg14(5+x)<lg14(1−x),即5+x>1﹣x>0,求得﹣2<x<1,
故答案为:(﹣2,1).
30.关于x的不等式2x2−x>2x+3的解集为 (﹣∞,﹣1)∪(3,+∞) .
【分析】由题意利用指数函数的单调性,求得不等式的解集.
【解答】解:由关于x的不等式2x2−x>2x+3,可得 x2﹣x>x+3,
求得x<﹣1 或 x>3,
故答案为:(﹣∞,﹣1)∪(3,+∞).
三.解答题(共9小题)
31.已知函数f(x)=lg2(1+ax)﹣lg2(1﹣x)(a>0)是奇函数.
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)解不等式f(x)+f(2x﹣1)≥0.
【分析】(1)根据奇函数的定义,列方程求出a的值,写出f(x)的解析式,再求它的定义域.
(2)根据f(x)的奇偶性和单调性,把不等式化为关于x的不等式,求出解集即可.
【解答】解:(1)因为f(x)是奇函数,
所以f(−x)+f(x)=lg21−ax1+x+lg21+ax1−x=lg21−a2x21−x2=0,
即1−a2x21−x2=1,所以(a2﹣1)x2=0,
又因为a>0,所以a=1;
所以f(x)=lg2(1+x)﹣lg2(1﹣x).
令1+x>01−x>0,解得﹣1<x<1,
所以f(x)的定义域为(﹣1,1).
(2)因为f(x)是奇函数,
所以f(x)+f(2x﹣1)≥0,
等价于f(2x﹣1)≥﹣f(x)=f(﹣x),
又因为f(x)=lg21+x1−x=lg2(21−x−1),
所以u=21−x−1在(﹣1,1)内单调递增,且y=lg2u在(0,+∞)单调递增,
所以f(x)在(﹣1,1)内单调递增,
所以f(2x﹣1)≥f(﹣x),等价于−1<2x−1<1−1<−x<12x−1≥−x,
解得13≤x<1;
所以原不等式的解集为[13,1).
32.求不等式lga(4﹣x)>﹣lg1ax的解集.
【分析】分类讨论a的范围,利用对数函数的性质,求得x的范围.
【解答】解:不等式lga(4﹣x)>﹣lg1ax,即不等式lga(4﹣x)>lgax,
当a>1时,4﹣x>x>0,求得0<x<2;
当a<1时,0<4﹣x<x,求得2<x<4.
综上,不等式的解集为当a>1时,解集为(0,2 );
当a<1时,解集为(2,4).
33.已知函数y=f(x)=lga(2﹣2x)﹣lga(x+4),其中a>1.
(1)求函数y=f(x)的定义域;
(2)解不等式f(x)>0.
【分析】(1)根据函数的解析式可得2﹣2x>0,且 x+4>0,由此求得函数的定义域.
(2)不等式即即lga(2﹣2x)>lga(x+4),再利用对数函数的定义域和单调性,求得它的解集.
【解答】解:(1)∵函数y=f(x)=lga(2﹣2x)﹣lga(x+4),其中a>1,
∴2﹣2x>0,且 x+4>0,求得﹣4<x<1,可得函数的定义域为(﹣4,1).
(2)不等式f(x)>0,即lga(2﹣2x)>lga(x+4),
即 2﹣2x>x+4>0,求得﹣4<x<−23,
故不等式的解集为 (−4,−23).
34.已知函数f(x)满足f(x+1)=lg(2+x)﹣lg(﹣x).
(1)求函数f(x)的解析式及定义域;
(2)解不等式f(x)<1;
(3)判断并证明f(x)的单调性.
【分析】(1)可令t=x+1,则x=t﹣1,代入可得f(t),即f(x)的解析式;再由对数的真数大于0,可得函数的定义域;
(2)运用对数的运算性质和对数函数的单调性,可得不等式,解不等式可得解集;
(3)f(x)在(﹣1,1)上为增函数.由单调性定义,分设值、作差、变形和定符号、下结论,注意运用对数函数的性质,即可得证.
【解答】解:(1)f(x+1)=lg(2+x)﹣lg(﹣x),
可令t=x+1,则x=t﹣1,可得f(t)=lg(1+t)﹣lg(1﹣t),
即有f(x)=lg(1+x)﹣lg(1﹣x),
由1+x>0且1﹣x>0,解得﹣1<x<1,
则函数f(x)的定义域为(﹣1,1);
(2)由f(x)<1即lg(1+x)﹣lg(1﹣x)<1,
即为lg(1+x)<lg10(1﹣x),
可得0<1+x<10(1﹣x),
解得﹣1<x<911,
则不等式的解集为(﹣1,911);
(3)证明:f(x)在(﹣1,1)上为增函数.
理由:设﹣1<m<n<1,则f(m)﹣f(n)=lg(1+m)﹣lg(1﹣m)﹣[lg(1+n)﹣lg(1﹣n)]
=lg1+m1−m−lg1+n1−n=lg1+m1−m•1−n1+n=lg1+m1+n•1−n1−m,
由于﹣1<m<n<1,可得1﹣m>1﹣n>0,1+n>1+m>0,
可得0<1+m1+n<1,0<1−n1−m<1,
则0<1+m1+n•1−n1−m<1,
即有lg1+m1+n•1−n1−m<0,
则f(m)﹣f(n)<0,即f(m)<f(n),
故f(x)在(﹣1,1)上为增函数.
35.已知函数f(x)=lg2(2x+1),
(1)求不等式f(x)>1的解集;
(2)若函数g(x)=lg2(2x−1)(x>0),若关于x的方程g(x)=m+f(x)在[1,2]有解,求m的取值范围.
【分析】(1)根据对数函数的单调性进行求解即可.
(2)关于x的方程g(x)=m+f(x)在[1,2]有解,转化为函数有解问题,再求函数的值域即可.
【解答】解:(1)∵f(x)>1⇔lg2(2x+1)>1,
∴2x+1>2,即2x>1,∴x>0,
所以不等式的解集为{x|x>0}.
(2)由g(x)=m+f(x),∴m=g(x)−f(x)=lg2(1−22x+1),
当1≤x≤2时,25≤22x+1≤23,13≤1−22x+1≤35,
∴m∈[lg213,lg235].
36.已知f(x)=ln1+x1−x.
(1)求f(x)的定义域;
(2)求使f(x)>0的x的取值范围.
【分析】(1)由对数式的真数大于0求解分式不等式得答案;
(2)利用对数函数的单调性化对数不等式为分式不等式求解.
【解答】解:(1)要使函数有意义,应满足1+x1−x>0,
∴(1+x)(1﹣x)>0,解得﹣1<x<1,
∴函数f(x)的定义域为(﹣1,1);
(2)由f(x)=ln1+x1−x>0,得1+x1−x>1,
∴1+x1−x−1>0,得2x1−x>0,
∴x(x﹣1)<0,解得0<x<1,
∴使f(x)>0的x的取值范围为(0,1).
37.已知f(x)=lg2(2﹣x)﹣lg2(2+x).
(1)求f(x)的定义域;
(2)试判断函数f(x)的奇偶性,并证明;
(3)求不等式f(x)>1的解集.
【分析】(1)根据对数函数的定义,列出关于自变量x的不等式组,求出f(x)的定义域;
(2)由函数奇偶性的定义,判定f(x)在定义域上的奇偶性;
(3)化简f(x),根据对数函数的单调性以及定义域,求出不等式f(x)>1的解集.
【解答】解:(1)∵f(x)=lg2(2﹣x)﹣lg2(2+x),
∴2−x>02+x>0,解得﹣2<x<2;
∴f(x)的定义域是(﹣2,2);
(2)∵f(﹣x)=lg2(2+x)﹣lg2(2﹣x)
=﹣[lg2(2﹣x)﹣lg2(2+x)]
=﹣f(x),
∴f(x)是定义域(﹣2,2)上的奇函数;
(3)∵f(x)=lg2(2﹣x)﹣lg2(2+x)
=lg22−x2+x>1,
∴−2<x<22−x2+x>2,
解得﹣2<x<−23;
∴不等式f(x)>1的解集是(﹣2,−23).
38.已知函数f(x)=lg3(x2−2ax+a)的定义域是R.
(1)求实数a的取值范围;
(2)解关于x的不等式ax2−4x−14>1a2.
【分析】(1)由题意利用对数函数、二次函数的性质可得x2﹣2ax+a>0恒成立,故△=(﹣2a)2﹣4a<0,由此求得a的范围.
(2)由题意解指数不等式、对数不等式,求得x的范围.
【解答】解:(1)由函数f(x)=lg3(x2−2ax+a)的定义域是R.
可知x2﹣2ax+a>0恒成立.
∴△=(﹣2a)2﹣4a<0,∴0<a<1
∴a的取值范围是(0,1).
(2)不等式即为:ax2−4x−14>a−2,
∵a∈(0,1),∴x2﹣4x﹣14<﹣2.
即:x2﹣4x﹣12<0,解得﹣2<x<6,
∴不等式解集为(﹣2,6).
39.已知函数f(x)=lga(1+3x)﹣lga(1﹣3x)(a>0且a≠1).
(1)求f(x)的定义域,并证明f(x)的奇偶性;
(2)求关于x的不等式f(x)>0的解集.
【分析】(1)由题意利用对数函数的性质,求出f(x)的定义域,并利用奇偶函数的定义判断f(x)的奇偶性.
(2)原不等式即即lga(1+3x)>lga(1﹣3x),讨论a的范围,利用对数函数的性质以及对数函数的单调性,求得它的解集.
【解答】解:(1)根据题意,函数f(x)=lga(1+3x)﹣lga(1﹣3x)=lga(1﹣9x2),
则有 1+3x>01−3x>0,解得−13<x<13,故函数f(x)的定义域为(−13,13).
首先,定义域关于原点对称,又f(﹣x)=lga(1﹣3x)﹣lga(1+3x)=﹣[lga(1+3x)﹣lga(1﹣3x)]=﹣f(x),
则函数f(x)为奇函数.
(2)根据题意,lga(1+3x)﹣lga(1﹣3x)>0,即lga(1+3x)>lga(1﹣3x),
当a>1时,有1+3x>01−3x>01+3x>1−3x,解可得0<x<13,此时解集为(0,13).
当0<a<1时,有1+3x>01−3x>01+3x<1−3x,解可得−13<x<0,此时解集为(−13,0);
故当a>1时,不等式的解集为(0,13);当0<a<1时,不等式的解集为(−13,0).
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