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 22. ( )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 log4 2 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、312、424、548中,3最大。 所以log 32 最大
3. ( )設 a、b 為正實數,已知loga11、logb13,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loga11,所以a1011。
因為logb13,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logx2.8、logy5.6,則log x
2y
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logx2.8, 所以x102.8,x2
102.8 2105.6。 因為logy5.6,所以y105.6。
2
5.6 5.6
5.6
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。
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。
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 x3x 3x 3x 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
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 ⇒a3log 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alog 32 、blog 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log5x14,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 log5log 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 。
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,
即x3k(k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個 (B)2個 (C) 3 個 (D)4個 (E) 0 個 解答 B解析 因為1092x910,所以log109log 2xlog 910。
因此9xlog 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x30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 log2x log 2 log3 log0.3 log2 log3
log3 log10
log 2 log10 1.30101091 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y3logx的部分圖形?
(A) (B) (C) (D)
解答 D
解析 對每一個x,y3logx的值總是ylogx的3 倍
4. ( )圖為y2logx、ylogx、y logx與y 2logx的圖形,選出ylogx的圖形
(A)A (B)B (C)C (D)D
解答 B
解析 因為當x1時,2logxlogx 0 logx 2logx,
所以ylogx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
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3tlog32tlog2 1 。 由log 2 0.3010 ,log3 0.4771 , 可得 0.4771 0.3010 1 3 2 t t , 解得t117.1875
7. ( )設正實數 b 滿足
log100 log
b
log100 log b7。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)105 (B)106 (C)107 (D)108 (E)109 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510
100.6990
10106.990。 因此,510較接近1071091 高二數學 3B 第二次期中考題庫 @ MATH-SHINMIN P9
二、多選題
9. ( )設t0,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x2 (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,t0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,x2 (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y3logx與y b logx的
圖形對稱於x 軸。選出所有正確的選項。 (A)a0 (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a0 (B)P 點坐標為
1, 0 (C)因為y3logx與y b logx對稱於x 軸,所以b 3(D)作直線x10分別與y a logx和y3logx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
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ylogx的圖形,且y b logx與ylogx的圖
形對稱於x軸。選出所有正確的選項 (A)a1 (B)a1 (C)b 1 (D)c 1 解答 ACD 解析 因為y b logx與ylogx的圖形對稱於x 軸,所以b 1。 作直線x10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t0,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t0時y t logx的圖形。 觀察圖形即可得解1091 高二數學 3B 第二次期中考題庫 @ MATH-SHINMIN P11
15. ( )圖為函數ylogax、ylogbx、ylogcx與ylog2x的圖形,且ylogcx與ylog2x的
圖形對稱於x軸。選出所有正確的選項 (A)a2 (B)1 a 2 (C)b c (D) 1 2 c 解答 AD 解析 作直線y1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ylogcx與ylog2x的圖形對稱於x 軸,所以 1 2 c 16. ( )已知
a b, 是對數函數ylogx圖形上一點,問:下列哪些選項中的點也會在ylogx的圖 形上? (A)
1,0 (B)
10 ,a b1
(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ylogx的圖形上 (B)因為log(10 ) log10 loga a 1 b,所以
10 ,a b1
在ylogx的圖形上 (C)因為log1 loga b 1 ba ,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ylogx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)b9 b7 (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b9 b7 (C)因為1 1 ab,所以 1 1 log log a b (D)log 1 log 1 0a b 1091 高二數學 3B 第二次期中考題庫 @ MATH-SHINMIN P12
三、計算題
18. 已知loga1
5 2 a
有意義,求a的範圍。 解答 1 5 2 a ,且a2 解析 因為loga1
5 2 a
有意義,所以 (I)底數a 1 0且a 1 1,即a1且a2。 (II)真數5 2 a0,即 5 2 a 。 綜合(I)(II)可得1 5 2 a ,且a2。 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
x2x
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x0或x 1。 其次,因為ylogx為嚴格遞增函數,所以x2 x 6,即x2 x 6 0, 因式分解得
x3
x2
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x3。
其次,將不等式化為logx1x 3 log8。
可得x1x38,解得 1 x 5。
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 log22
x x 。
解答 x2
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x2。 23. 解方程式log2
x 3
log2
x 1
1。 解答 x5 解析 首先,因為真數必須為正,即x 3 0 且x 1 0,所以x1。 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x5。 最後,綜合以上得x5。 24. 比較alog 47 、 2 1 log 9 2 b 、clog 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 , 21log 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 xlog x 3。 解答 0 x 2 解析 首先,因為真數必須為正,所以x0。 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。
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 x100000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x0且x1。
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
t5
t 1
0,解得t5或t 1。 即logx5或logx 1,解得x105或x101 1 10 。 最後,綜合以上得x100000或 1 10。 27. 解方程式1 log 4
x 1
log2
x9
。 解答 x17 解析 首先,因為真數必須為正,即x 1 0 且x 9 0,所以x9。 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
x9
2,可得log4
x 1
log
x9
2,所以4
x 1
x9
2,即x222x85 0 , 解得x17或5。最後,綜合以上得x17。 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%
n90%, 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。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 4x 。 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a2log 2、 1log9 2 b 、clog 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 。