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高二上第二次期中考數學科3B題庫(40)

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(1)

1091 高二數學 3B 第二次期中考題庫 @ MATH-SHINMIN P1

單元四 對數

㇐、單選題

1. ( )請問下列哪一個選項等於log 2

 

 35 ? (A)5log 2

 

3

(B)3 5log2 (C)5log2 log3 (D)

5 log2 log3 (E)3 log25

解答 E 解析 利用公式log t log ar t ar,得  

 

35 5 log 2 3 log 2

2. ( )下列哪一個選項的值最大? (A)log 3 (B)2 log 6 (C)4 log 12 (D)8 log 24 (E)16 log 48 32

解答 A 解析 利用公式log log n n ab a b ,得 log 6 log42 6, 3 8 2 log 12 log 12, 4 16 2 log 24 log 24, 5 32 2 log 48 log 48。 因為在3、 6、312424548中,3最大。 所以log 32 最大

3. ( )設 a、b 為正實數,已知loga11、logb13,問:log a b

的值最接近下列哪一個選項?

(A)12 (B)13 (C)14 (D)23 (E)24

解答 B

解析 因為loga11,所以a1011

因為logb13,所以b1013

11 13

11

2

log a b log 10 10 log 10 1 10 log1011log101 11 2 13  

4. ( )若正實數 x、y 滿足logx2.8、logy5.6,則log x

2y

最接近下列哪一個選項的值?

log2 0.3010 ( ) (A)2.8 (B)5.6 (C)5.9 (D)8.4 (E)11.2 解答 C 解析 因為logx2.8, 所以x102.8x2

 

102.8 2105.6 因為logy5.6,所以y105.6

2

5.6 5.6

5.6

(2)

1091 高二數學 3B 第二次期中考題庫 @ MATH-SHINMIN P2

二、多選題

5. ( )下列哪些選項沒有意義? (A)log 21 (B)log 12 (C)log 12

 3

(D)log 53 (E)

2 1 log 3

解答 ACD

解析 (A)○:因為底數不能為 1,所以log 21 沒有意義 (B)╳:因為log 1 02  ,所以log 12 有

意義 (C)○:因為真數不能小於 0,又1 3 0 ,所以log 12

 3

沒有意義 (D)○:

因為底數不能小於0,所以log 53沒有意義 (E)╳:因為log 2 1 3的底數大於0 且不等

於1,又真數大於 0,所以log 2 1 3是有意義的

四、填充題

1. 求log 7 2log 3 log14 5log 2

36  25 ____________。

解答 2

解析 原式 log 7 log 32 log14 log 25

36 25     7 9 32 36 log 14 25    = log100 = 2。

2. 化簡1log 3 log 15 log 503 3

3   ____________。

解答 1

3

解析 原式 1log3 1log15 1log 50

3 3 3

   1(log3 log15 log50) 3    1log3 50 1log10 1 3 15 3 3     。

3. 求 log 4 − log 50 + 2 log 12.5____________。

解答 0

解析 原式 = log4 − log50 + log( 12.5)2 = log4 12.5

50  log 1 = 0。 4. log5 3− log 7 4+ 2 log 3 + 1 2log 49 = ____________。 解答 2 解析 原式 5 2 7 2 12

log( ) log log3 log 49 3 4     = log 5 5 9 7 3 3 7 4    log 100 = log 102 = 2。

(3)

1091 高二數學 3B 第二次期中考題庫 @ MATH-SHINMIN P3 5. 求35log 2log 3 ____________。 解答 32 解析 5 3 5log 2 log 2 log 32 log 3 log 3 3 3 3 32。

6. 設 log102 = a,log103 = b。將下列各式用 a,b 表示:

(1) log36 = ____________。 (2) log35 = ____________。 (3) log318 = ____________。 解答 (1)a b b  (2)1 a b  (3)a 2 b 解析 (1) 10 10 10 3 10 10

log 6 log 2 log 3 log 6 log 3 log 3 a b b      (2) 10 10 10 3 10 10 10 10 log ( ) log 5 2 1 log 2 1 log 5

log 3 log 3 log 3

a b       。 (3) 2 2 10 3 3 3 3 10 log 2

log 18 log (2 3 ) log 2 log 3 2 2 log 3

a b

        。

7. 求

1log5 log 2 log128 log25

2 32

1 2log8 log 45 log16 log15 3log 3          ____________。 解答 1 2  解析 原式 = 1 2 2 3 25 log5 log 2 log128 log

32 log10 log8 log 45 log16 log15 log3

        = 3 2 6 3 5 2 log 25 3 128 log10 1 32 2 10 2 45 15 log10 3 2 log 16 3 3 3               。 8. 對於任何實數 x,欲使 log10(x2 + 4x + a)有意義,則實數 a 的範圍為____________。 解答 a > 4 解析 log10(x2 + 4x + a)有意義,表示真數恆正,x2 + 4x + a > 0 恆成立 即D = 42 − 4a < 0 ⇒ a > 4。

(4)

1091 高二數學 3B 第二次期中考題庫 @ MATH-SHINMIN P4 9. 設 2 55 log 8 ( ) log 3 (log 3) 8 9 89 (3 x3 )x ,求x____________。 解答 0 解析 2 2

log3 (3log3) log27

(log 3) 3 log2 log2 log2 log 27

8 (2 ) 2 2 2 27,

因為 5

5

log8

log 8 log5 log8 log3

log 3 log3 log5

  ,所以 55 3

log 8 log8 2log8 log64

( ) ( ) ( )

log 3 2 log3 log3 log3 log 64

9 (3 ) 3 3 3 64, 因此,原式27 64 89 3 x3x 3x 3x  2 (3 )x 2 2 (3 ) 1 0x   (3x1)20 可得3x  1 0 3x 1 30 x 0 10. 已知 a、b、c 為正整數,若 2 3 5 1 log 120 log 120 log 120

a b c

,則(a,b,c) = ____________。

解答 (3 , 1, 1)

解析 原式 log120 log120 log120 1

log 2 log3 log5

a b c

   

log 2 log 3 log 5 1 log120 log120 log120

a b c

   

log2 log3 log5 log120 log2a log3b log5c log120

a b c         log 2

a 3b 5c

log120 3 2a 3b 5c 120 2 3 5        ,故( , , ) (3 ,1 , 1)a b c  。 11. 化簡 3 4 5 6 7 8 1 1 1 1 1 1 (log )(log )(log )(log )(log )(log )

4 5 6 7 8 9 ____________。

解答 2

解析 所求 (log 41) (log 51) (log 61) (log 7 1) (log81) (log91)

log 3 log 4 log5 log 6 log 7 log8

     

     

(( 1)log 4) (( 1) log5) (( 1)log6) (( 1)log7) (( 1)log8) (( 1)log9) log3 log 4 log5 log 6 log 7 log8

      

     

log9 2log3 2 log3 log3

(5)

1091 高二數學 3B 第二次期中考題庫 @ MATH-SHINMIN P5

12. 設 a、b 均為實數,若 2 和 2 是方程式 alog2x + logx8 + b = 0 的兩根,則數對(a,b) = ____________。

解答 (6, − 9) 解析 因為 2 為方程式的根, 所以alog22 + log28 + b = 0 ⇒ log 2 log8 0 log 2 log 2 a   b ⇒a3log 2log 2  b 0⇒ a + b = − 3。 因為 2為方程式的根, 所以alog2 2 log 8 2  b 0⇒ log 2 log8 0 log 2 log 2 a   b ⇒ 1 log 2 3log 2 2 0 1 log 2 log 2 2 a   b 1 6 0 2a  b ⇒ a + 2b = − 12。 解聯立 3 2 12 a b a b          ,得 6 9 a b       ,數對(a,b) = (6, − 9)。

13. 若alog 32 、blog 53 ,利用a、b表示log 156  ____________。

解答 1 a ab a   解析 因為 2 log 3

log 3 log3 log 2 log 2

a   a

3

log 5

log 5 log 5 log 3 log 2 log 2 log 3

b   b b a ab ,

所以 6

 

log 2 log 2

log15 log 3 log5 ( ) log 2 log 15

log 6 log 2 log3 log 2 log 2 (1 ) log 2 1 a ab a ab a ab a a a               

14. 設log5x14,log5y ,則10 log ( )xy x y ____________。 解答 1 6 解析 因為 5 log

log 14 14 log 14 log 5 log5

x

x    x  5

log

log 10 10 log 10 log5 log5 y y    y  , 所以

 

 

log( ) 14 log5 10 log5

log log 4 log5 1 log ( )

log( ) log log 14 log5 10 log5 24 log5 6

xy x x y x y y xy x y                。

(6)

1091 高二數學 3B 第二次期中考題庫 @ MATH-SHINMIN P6

五、計算題

1. 在 log91,log92,log93,…,log92011 等 2011 個數值中,

(1) 求共有幾個有理數。 (2) 求所有有理數的和。 解答 (1)7 個有理數 (2)21 2 解析 (1) 討論log x9 為有理數的可能性, 又由換底公式知: 9

log log 1 log log

log9 2log3 2 log3

x x x

x      ,

因此,當x為3的冪次方,

x3kk為非負整數)時,

1 log 1 log3 1 log3 2 log3 2 log3 2 log3 2

k x   k k                 為有理數, 其中1 3 k2011 故當x3 , 3 , 3 , 3 ,0 1 2 3 , 36  時,log x9 為有理數, 共有7個。 (2) 由(1)可知,所有有理數為 0 1 2 6

1 log3 1 log3 1 log3 1 log3 0 1 2 6 21 2 log3 2 log3 2 log3 2 log3 2 2

                               。

單元五 對數函數

㇐、單選題

1. ( )試問有多少個整數 x 滿足1092x910 (A)1 (B)2 (C) 3 個 (D)4 (E) 0 個 解答 B

解析 因為1092x910,所以log109log 2xlog 910

因此9xlog 2 10log9 9 10log9 log 2 x log2 。

將log 2 0.3010 ,log9 2log3 0.9542  代入上式,得29.9 x 31.7

因為x為整數,所以x30或31,共2個

2. ( )請問指數方程式210x 106

 的解 x 最接近下列哪一個選項?(log 2 0.3010 、log3 0.4771 、

log7 0.8451 ) (A)1.1 (B)1.2 (C)1.3 (D)1.4 (E)1.5

解答 C

解析 將原方程式兩邊取log,得

10 6 6

log2 log10 10 log 2 6 10

log 2

x x x

    

再兩邊取log,得log10 log 6 log 2 x

,即

log6 log log2

x  log 2 log3 log0.3  log2 log3 

log3 log10

log 2 log10 1.3010

(7)

1091 高二數學 3B 第二次期中考題庫 @ MATH-SHINMIN P7

3. ( )下列圖形中,哪個可能是對數函數y3logx的部分圖形?

(A) (B) (C) (D)

解答 D

解析 對每一個x,y3logx的值總是ylogx的3 倍

4. ( )圖為y2logx、ylogx、y logx與y 2logx的圖形,選出ylogx的圖形

(A)A (B)B (C)C (D)D

解答 B

解析 因為當x1時,2logxlogx  0 logx 2logx,

所以ylogx的圖形為B 5. ( )滿足不等式 1 ( 10) 2001 101 x   的整數x 共有多少個?(log 2 0.3010 ) (A)9 個 (B)10 個 (C)11 個 (D)12 個 (E)13 個 解答 C 解析 由 1 ( 10) 2001 101 x  

可得log 1 log 10

 

log2001 101 x   , 利用對數的性質可得log 1 log2001 101 2 x   。 因為log 1 log 1 2 101 100  ,

且log2001 log2000 log2 log1000 3.3   

所以 2 3.3 2 x    ,即  4 x 6.6。 因為x 為整數,所以x 4、3、2、1、 0、1、2、3、4、5、6,共 11 個

(8)

1091 高二數學 3B 第二次期中考題庫 @ MATH-SHINMIN P8

6. ( )在養分充足的情況下,細菌的數量會以指數函數的方式成長。假設細菌 A 的數量每兩個

小時可以成長為兩倍,細菌B 的數量每三個小時可以成長為三倍。若養分充足且一開始

兩種細菌的數量相等,則大約幾小時後細菌B 的數量除以細菌 A 的數量最接近 10?

(log 2 0.3010 ,log3 0.4771 ) (A)24 小時 (B)48 小時 (C)69 小時 (D)96 小時 (E)117 小時 解答 E 解析 假設一開始 A,B 兩細菌的數量皆為 N。 由題意知,t 小時後細菌 A 的數量為 22 t N , B 的數量為 33 t N 。因為t 小時後, 細菌B 的數量除以細菌 A 的數量最接近 10, 所以 3 2 3 10 2 t t N N   ,整理即 3 2 3 10 2 t t  , 可推得 3 2 3 log log10 2 t t  。利用對數的性質可得 3 2 log3 log 2 1 t t   ,即3tlog32tlog2 1 。 由log 2 0.3010 ,log3 0.4771 , 可得 0.4771 0.3010 1 3 2 t  t , 解得t117.1875

7. ( )設正實數 b 滿足

log100 log



b

log100 log b7。試選出正確的選項 (A)1 b 10 (B)

10 b 10 (C)10 b 10 10 (D)10 10 b 100 (E)100 b 100 10

解答 D

解析 因為log100 2 ,所以2log 2 log 7 3log 5 log 5

3 b  b  b  b ,解得b1053。 又因為10321053102,所以10 10 b 100 8. ( )一份試卷共有10 題單選題,每題有 5 個選項,其中只有一個選項是正確答案。假設小明 以隨機猜答的方式回答此試卷,且各題猜答方式互不影響。試估計小明全部答對的機率 最接近下列哪一選項? (A)105 (B)106 (C)107 (D)108 (E)109 解答 C 解析 因為答對一題的機率為1 5,所以答對10題的機率為 10 10 1 5 5         。 又因為log5 0.6990 ,即5 10 0.6990,所以510

100.6990

10106.990 因此,510較接近107

(9)

1091 高二數學 3B 第二次期中考題庫 @ MATH-SHINMIN P9

二、多選題

9. ( )設t0,關於函數 f x

 

tlogx,選出所有正確的選項。 (A) f

 

2 0 (B)f x

 

的圖形 在x軸的上方 (C)若 f x

 

 f

 

2 ,則x2 (D) f x

 

的圖形凹口向上 (E)若  ,則

 

 

f   f  解答 ACE 解析 函數 f x

 

tlogx,t0的圖形如圖所示。 (A)由圖可知:f

 

2  f

 

1 0 (B)f x

 

的圖形不全在x 軸的上方 (C)因為 f x

 

的圖形和任意水平線都恰有一個交點, 所以當f x

 

 f

 

2 時,x2 (D) f x

 

的圖形凹口向下 (E)因為f x

 

為嚴格遞增函數,所以當  時,f

 

  f

 

10. ( )對數函數 y = 3logx,y = alogx,y = blogx 的圖形如圖所示,其中y3logx與y b logx的

圖形對稱於x 軸。選出所有正確的選項。 (A)a0 (B)P 點坐標為

 

1, 0 (C) 1 3 b (D)3 a 解答 ABD 解析 由圖形可知: (A)因為y a logx的圖形為嚴格遞增函數,所以a0 (B)P 點坐標為

 

1, 0 (C)因為y3logx與y b logx對稱於x 軸,所以b 3

(D)作直線x10分別與y a logx和y3logx交於A(10, a),C(10, 3)兩點,如圖所示,因

為C 點在 A 點的上方,所以3 a

11. ( )設 t 為不等於 0 的實數,下列圖形中,哪些可能是對數函數y t logx的部分圖形?

(A) (B) (C) (D)

解答 BD

(10)

1091 高二數學 3B 第二次期中考題庫 @ MATH-SHINMIN P10

12. ( )已知函數 f x

 

的圖形與g x

 

logx的圖形對稱於x軸,選出所有可能的 f x

 

(A) f x

 

 logx (B)f x

 

log

 

x (C)f x

 

log0.1x (D) f x

 

 log

 

x

解答 AC 解析 因為對數函數y t logx和y tlogx的圖形對稱於x 軸, 所以

 

0.1 log log log log log10 log0.1 x x f x   x   x 

13. ( )圖為函數y a logx、y b logx、y c logx與ylogx的圖形,且y b logx與ylogx的圖

形對稱於x軸。選出所有正確的選項 (A)a1 (B)a1 (C)b 1 (D)c 1 解答 ACD 解析 因為y b logx與ylogx的圖形對稱於x 軸,所以b 1。 作直線x10與四個函數圖形分別交於四點, 又由圖可知:a    1 b 1 c 14. ( )設t0,關於常用對數函數y f x

 

tlogx的敘述,選出所有正確的選項 (A)函數 f x

 

的圖形為嚴格遞增函數 (B)函數 f x

 

的圖形凹口向上 (C)函數 f x

 

的圖形必過點(1,0) (D)函數 f x

 

的圖形與任意一條鉛直線相交 解答 AC 解析 作t0時y t logx的圖形。 觀察圖形即可得解

(11)

1091 高二數學 3B 第二次期中考題庫 @ MATH-SHINMIN P11

15. ( )圖為函數ylogax、ylogbx、ylogcx與ylog2x的圖形,且ylogcx與ylog2x的

圖形對稱於x軸。選出所有正確的選項 (A)a2 (B)1 a 2 (C)b c (D) 1 2 c 解答 AD 解析 作直線y1與四個函數圖形分別交於四點, 如圖所示,由圖可知:a   2 1 c b。 又因為ylogcx與ylog2x的圖形對稱於x 軸,所以 1 2 c 16. ( )已知

 

a b, 是對數函數ylogx圖形上一點,問:下列哪些選項中的點也會在ylogx的圖 形上? (A)

 

1,0 (B)

10 ,a b1

(C) 1,1 b a       (D)

2,2 a b 解答 ABD

解析 (A)因為log1 0 ,所以

 

1,0 在ylogx的圖形上 (B)因為log(10 ) log10 loga   a 1 b,所

10 ,a b1

在ylogx的圖形上 (C)因為log1 loga b 1 b

a      ,所以 1 ,1 b a      不在 log

y x的圖形上 (D)因為loga2 2loga 2loga2b,所以

a2,2b

在ylogx的圖形上 17. ( )設a   ,關於下列不等式,選出正確的選項。 1 b 0 (A)

   

7 9 a a    (B)b9 b7 (C)log1 log1 a b (D) log 1 log 1a  b 解答 AB 解析 (A)因為底數  a 1,所以

   

a 7  a 9 (B)因為底數0 b 1,所以b9 b7 (C)因為1 1 ab,所以 1 1 log log a b (D)log 1 log 1 0a  b 

(12)

1091 高二數學 3B 第二次期中考題庫 @ MATH-SHINMIN P12

三、計算題

18. 已知loga1

5 2 a

有意義,求a的範圍。 解答 1 5 2 a   ,且a2 解析 因為loga1

5 2 a

有意義,所以 (I)底數a 1 0且a 1 1,即a1且a2。 (II)真數5 2 a0,即 5 2  a 。 綜合(I)(II)可得1 5 2  a ,且a2。 19. 已知log 2 0.3010 ,log3 0.4771 ,求滿足 3 1 4 100 n        的最小正整數n。 解答 17 解析 因為 3 1 4 100        n ,所以log 3 log 1 4 100        n 。 利用對數的性質得n

log3 log 4

 2,

因為log 4 2log 2 0.6020  ,所以log3 log 4 0.4771 0.6020    0.1249, 可得0.1249  n 2,移項可得 2 16.01 0.1249    n 。 故最小的正整數n 為 17。 20. 解不等式log

x2x

log6。 解答    3 x 1或0 x 2 解析 首先,因為真數必須為正,即x2 x 0,所以x0x 1 其次,因為ylogx為嚴格遞增函數,所以x2 x 6,即x2  x 6 0 因式分解得

x3



x2

0,解得  3 x 2。 最後,綜合以上可得   3 x 1或0 x 2。

21. 解不等式log

x 1

log

x 3

3log2。

解答 3 x 5

解析 首先,不等式的真數必須為正,即x 1 0且x 3 0,故x3。

其次,將不等式化為logx1x 3 log8。

可得x1x38,解得  1 x 5。

(13)

1091 高二數學 3B 第二次期中考題庫 @ MATH-SHINMIN P13

22. 解方程式log 10

100

1 log2

2

x   x

解答 x2

解析 因為 1 log2 log 10

2 10 2

 

log 20 102

2 x x x        , 所以10 100 20 102 x x ,即

2 2 10 10 0 x   , 因此102 10 101 x   ,解得x2。 23. 解方程式log2

x 3

log2

x 1

1。 解答 x5 解析 首先,因為真數必須為正,即x 3 0 且x 1 0,所以x1。 其次,因為利用對數的性質, 方程式可化為log

3

log

1

1 log2 log2 x x   , 即log 3 log2 1 x x   ,所以 3 2 1 x x   ,解得x5。 最後,綜合以上得x5。 24. 比較alog 47 、 2 1 log 9 2 b 、clog 74 三數的大小關係。 解答 b c a  解析 將以上三數都化成常用對數如下: 7 log 4 log7 log 4 1 log7 log7 a    , 2

1log 9 log9 log9 log4 1 2 2log2 log4 log4 b     , 4 log7 log 4 log 7 1 log4 log4 c    因為log9 log7 ,所以b c  1 a。 25. 解不等式 2 2 2 log xlog x 3。 解答 0 x 2 解析 首先,因為真數必須為正,所以x0。 其次,利用換底公式可得 2 log log 3 log 2 log2 x x   , 同乘log 2可得logxlogx23log2

再利用對數的性質將不等式化成 3 3

logx log2 ,

可推得x323,解得x2

(14)

1091 高二數學 3B 第二次期中考題庫 @ MATH-SHINMIN P14 26. 解方程式5log 10 logx  x 4 0。 解答 x100000或 1 10 解析 首先,因為真數與底數必須為正, 且底數不可為1,即x0且x1。

其次,令log x t ,可得log 10 log10 1 log x x t   , 將方程式改寫為5 t 4 0 t    , 整理得t2  4t 5 0,因式分解得

t5



t 1

0,解得t5或t 1。 即logx5或logx 1,解得x105x101 1 10  。 最後,綜合以上得x100000或 1 10。 27. 解方程式1 log 4

x 1

log2

x9

。 解答 x17 解析 首先,因為真數必須為正,即x 1 0 且x 9 0,所以x9。 其次,因為利用對數的性質, 方程式可化為

2 log 1 log 9 1 log4 log4 x x   ,

即log4 log

x 1

log

x9

2,

可得log4

x 1

log

x9

2,所以4

x 1

 

x9

2,即x222x85 0 解得x17或5。最後,綜合以上得x17。 28. 某公司為了響應節能減碳政策,決定每年依固定的比率 2%逐年減少二氧化碳排放量,問:至少 要多少年(取整數年數),該公司的二氧化碳排放量才會低於目前排放量的90%?(log 2 0.3010 , log3 0.4771 ,log7 0.8451 ) 解答 6 年 解析 設至少要 n 年, 該公司的二氧化碳排放量才會低於目前的90%。 依題意可得

1 2%

n90%, 化簡得 98 9 100 10 n        ,可推得 98 9 log log 100 10 n        , 利用對數的性質可得 log 98 log 9 100 10 n  。 又因為log98 log2 72 100 100   log 2 2log7 2   0.0088 且log9 2log3 1 0.0458 10    , 代入上式可得0.0088n 0.0458, 所以 0.0458 5.2 0.0088 n   ,故至少要6 年。

(15)

1091 高二數學 3B 第二次期中考題庫 @ MATH-SHINMIN P15 29. 解不等式 1

1

2 4 1 log x 1 log 4x 解答 1 x 3 解析 首先,因為真數必須為正, 即x 1 0且4 x 0,所以1 x 4。 其次,利用換底公式可得

log 1 log 4 1 1 1 log log 2 4 x x   即1 log

1

log 4

log2 2log 2 x x     ,同乘2log2可得

2log2 2log x 1 log 4 x      。 再利用對數的性質化簡得log 2

2

x1

2

log 4

x

可推得1

1

2 4 4 x  x,即 2 2 15 0 x  x  , 解得  5 x 3。 最後,綜合以上可得1 x 3。 30. 比較a2log 2、 1log9 2 b 、clog 2 log3 三數的大小關係。 解答 c a b  解析 將以上三數都化成常用對數如下: 2log 2 log4 a  , 1 log9 log3 2 b  ,

log 2 log3 log6 c   。

參考文獻

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