高三数学对数和对数函数
高三数学必背公式总结
高三数学必背公式总结高三数学必背公式总结汇总一、对数函数log.a(MN)=logaM+logNloga(M/N)=logaM-logaNlogaM^n=nlogaM(n=R)logbN=logaN/logab(a>0,b>0,N>0 a、b均不等于1)二、简单几何体的面积与体积S直棱柱侧=c*h(底面周长乘以高)S正棱椎侧=1/2*c*h′(底面的周长和斜高的一半)设正棱台上、下底面的周长分别为c′,c,斜高为h′,S=1/2*(c+c′)*h S圆柱侧=c*lS圆台侧=1/2*(c+c′)*l=兀*(r+r′)*lS圆锥侧=1/2*c*l=兀*r*lS球=4*兀*R^3V柱体=S*hV锥体=(1/3)*S*hV球=(4/3)*兀*R^3三、两直线的位置关系及距离公式(1)数轴上两点间的距离公式|AB|=|x2-x1|(2) 平面上两点A(x1,y1),(x2,y2)间的距离公式|AB|=sqr[(x2-x1)^2+(y2-y1)^2](3) 点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离公式 d=|Ax0+By0+C|/sqr(A^2+B^2)(4) 两平行直线l1:=Ax+By+C=0,l2=Ax+By+C2=0之间的距离d=|C1-C2|/sqr(A^2+B^2)同角三角函数的基本关系及诱导公式sin(2*k*兀+a)=sin(a)tan(2*兀+a)=tanasin(-a)=-sina,cos(-a)=cosa,tan(-a)=-tanasin(2*兀-a)=-sina,cos(2*兀-a)=cosa,tan(2*兀-a)=-tana sin(兀+a)=-sinasin(兀-a)=sinacos(兀+a)=-cosacos(兀-a)=-cosatan(兀+a)=tana四、二倍角公式及其变形使用1、二倍角公式sin2a=2*sina*cosacos2a=(cosa)^2-(sina)^2=2*(cosa)^2-1=1-2*(sina)^2 tan2a=(2*tana)/[1-(tana)^2]2、二倍角公式的变形(cosa)^2=(1+cos2a)/2(sina)^2=(1-cos2a)/2tan(a/2)=sina/(1+cosa)=(1-cosa)/sina五、正弦定理和余弦定理正弦定理:a/sinA=b/sinB=c/sinC余弦定理:a^2=b^2+c^2-2bccosAb^2=a^2+c^2-2accosBc^2=a^2+b^2-2abcosCcosA=(b^2+c^2-a^2)/2bccosB=(a^2+c^2-b^2)/2accosC=(a^2+b^2-c^2)/2abtan(兀-a)=-tanasin(兀/2+a)=cosasin(兀/2-a)=cosacos(兀/2-a)=sinatan(兀/2+a)=-cotatan(兀/2-a)=cota(sina)^2+(cosa)^2=1sina/cosa=tana两角和与差的余弦公式cos(a-b)=cosa*cosb+sina*sinbcos(a-b)=cosa*cosb-sina*sinb两角和与差的正弦公式sin(a+b)=sina*cosb+cosa*sinbsin(a-b)=sina*cosb-cosa*sinb两角和与差的正切公式tan(a+b)=(tana+tanb)/(1-tana*tanb) tan(a-b)=(tana-tanb)/(1+tana*tanb)。
高三对数知识点总结
高三对数知识点总结在高三数学学习中,对数是一个重要的知识点。
对数的概念和性质在数学的各个领域都有广泛的应用,是解决各类问题的重要工具。
接下来我将对高三对数的知识点进行总结。
1. 对数的定义与性质对数是指数与底数的关系。
如果aᶺ = x,则称数a为底数,指数ᶺ为x的对数。
对数的定义为logₐx=ᶺ。
对数的性质有:(1)logₐ(xy)=logₐx+logₐy(2)logₐ(x/y)=logₐx-logₐy(3)logₐ(xᶺ)=ᶺlogₐx(4)logₐ1=0(5)logₐa=12. 常用对数和自然对数常用对数是以10为底的对数,常用记作logx。
自然对数是以e (欧拉数)为底的对数,记作lnx。
常见对数和自然对数的换底公式为:(1)lnx=logₑx=log₁₀x/log₁₀e(2)logₐx=logcxa/logcab3. 对数方程与指数方程对数方程是含有对数函数的方程。
解对数方程的关键是将对数方程转化为指数方程,再进行求解。
对数方程的解还需满足底数的定义域要求。
例如,对数方程log₃(x+1)-log₃(x-2)=1,可转化为指数方程3¹=log₃(x+1)/(x-2),解得x=0。
4. 对数函数与指数函数的关系对数函数与指数函数是互为反函数。
对数函数的定义域是正实数,值域是实数;指数函数的定义域是实数,值域是正实数。
两者之间的关系可以通过对数函数和指数函数的图像进行理解。
例如,y=log₃x和y=3ˣ的图像是关于y=x对称的。
5. 指数函数与对数函数的应用指数函数和对数函数在实际问题中有广泛的应用,如复利计算、化学反应速率等。
6. 对数运算的应用对数运算可以简化复杂的计算,解决实际问题。
例如,在学习生物学中,对数运算可以用于衡量物种数量的增长和衰减。
7. 对数函数的导数对数函数的导数公式为(d/dx)logₐx=1/(xlogₐe)。
根据导数公式,对数函数的单调性可以进行推导。
当底数大于1时,对数函数是递增函数;当底数小于1时,对数函数是递减函数。
【高中数学】第六节 对数与对数函数
第六节对数与对数函数学习要求:1.理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化成自然对数或常用对数,了解对数在化简运算中的作用.2.理解对数函数的概念,理解对数函数的单调性,掌握对数函数图象通过的特殊点.3.知道对数函数是一类重要的函数模型.4.了解指数函数y=a x与对数函数y=log a x互为反函数(a>0,且a≠1).1.对数的概念(1)对数的定义:一般地,如果①a x=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作②x=logN ,其中③ a 叫做对数的底数,④N 叫做真数.a(2)几种常见的对数:对数形式特点记法一般对数底数为a(a>0,且a≠1) ⑤log a N常用对数底数为10 ⑥lg N自然对数底数为e ⑦ln N2.对数的性质与运算法则(1)对数的性质:a log a N=⑧N ;log a a N=⑨N .(a>0,且a≠1)(2)对数的重要公式:换底公式:⑩log b N =log a N(a,b均大于0且不等于1);log a b,log a b·log b c·log c d=log a d (a,b,c均大于0且不等于1,d大于相关结论:log a b=1log b a0).(3)对数的运算法则:如果a >0且a ≠1,M >0,N >0,那么 log a (MN )= log a M +log aN; log a MN = log a M -log a N ; log a M n = n log a M (n ∈R); lo g a m M n =nm log a M (m ,n ∈R,且m ≠0). 3.对数函数的图象与性质a >1 0<a <1图象性质定义域:(0,+∞) 值域:R图象恒过点(1,0),即x =1时,y =0 当x >1时,y >0; 当0<x <1时,y <0 当x >1时,y <0; 当0<x <1时,y >0 是(0,+∞)上的增函数 是(0,+∞)上的减函数4.反函数指数函数y =a x (a >0,且a ≠1)与对数函数 y =log a x (a >0,且a ≠1)互为反函数,它们的图象关于直线 y =x 对称. 知识拓展对数函数的图象与底数大小的比较如图,作直线y =1,则该直线与四个函数图象交点的横坐标为相应的底数,故0<c <d <1<a <b.由此我们可得到以下规律:在第一象限内,从左到右底数逐渐增大.1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“✕”). (1)log a (MN )=log a M +log a N. ( ) (2)log a x ·log a y =log a (x +y ). ( )(3)log 2x 2=2log 2x. ( ) (4)若log a m <log a n ,则m <n. ( )(5)函数y =ln 1+x1-x 与函数y =ln(1+x )-ln(1-x )的定义域相同.( )(6)对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象过定点(1,0),且过点(a ,1),(1a ,-1),其图象经过第一,四象限.( )答案 (1)✕ (2)✕ (3)✕ (4)✕ (5)√ (6)√ 2.log 525+1612=( )A.94 B.6 C.214 D.9答案 B log 525+1612=log 552+(42)12=2log 55+4=6.故选B . 3.下列各式中正确的是( )A.log a 6log a3=log a 2 B.lg 2+lg 5=lg 7 C.(ln x )2=2ln x D.lg √x 35=35lg x答案 D 对于A 选项,由换底公式得log a 6log a3=log 36=1+log 32,故A 错;对于B 选项,lg 2+lg 5=lg(2×5)=1,故B 错; 对于C 选项,(ln x )2=ln x ×ln x ≠2ln x ,故C 错;对于D选项,lg √x 35=lg x 35=35lg x ,故D 正确.故选D.4.(2020安徽月考)已知a =log 23,b =(12)12,c =(13)13,则a ,b ,c 的大小关系是 ( )A.a <b <cB.a <c <bC.b <c <aD.c <b <a 答案 D 因为a =log 23>log 22=1,0<b =(12)12<(12)0=1,0<c =(13)13<(13)0=1, 又b 6=(12)3=18,c 6=(13)2=19,所以b 6>c 6,所以b >c ,即c <b <a.故选D.5.(2020河北唐山第十一中学期末)函数f (x )=lg(x -2)的定义域为 ( )A.(-∞,+∞)B.(-2,2)C.[2,+∞)D.(2,+∞)答案 D 函数f (x )=lg(x -2)的定义域为x -2>0,即x >2,所以函数f (x )=lg(x -2)的定义域为(2,+∞),故选D .6.(易错题)已知a >0,且a ≠1,则函数f (x )=a x 与函数g (x )=log a x 的图象可能是( )答案 B 由函数f (x )=a x 与函数g (x )=log a x 互为反函数,得图象关于y =x 对称,从而排除A,C,D.易知当a >1时,两函数图象与B 选项中的图象相同.故选B. 易错分析 忽视反函数的定义.对数的概念、性质与运算角度一 对数的概念与性质典例1 (1)若log a 2=m ,log a 5=n (a >0,且a ≠1),则a 3m +n = ( )A.11B.13C.30D.40 (2)已知2a =5b =10,则a+bab = . (3)设52log 5(2x -1)=9,则x = . 答案 (1)D (2)1 (3)2 角度二 对数的运算典例2 计算:(1)(lg 2)2+lg 2·lg 50+lg 25; (2)log 3√2743+lg 5+7log 72+log 23·log 94+lg 2; (3)(log 32+log 92)·(log 43+log 83).解析 (1)原式=(lg 2)2+(1+lg 5)·lg 2+lg 52=(lg 2+lg 5+1)·lg 2+2lg 5=(1+1)·lg 2+2lg 5=2(lg 2+lg 5)=2.(2)原式=log 3334-1+lg 5+2+lg3lg2·2lg22lg3+lg 2=34-1+(lg 5+lg 2)+2+1=-14+1+3=154.(3)原式=log 32·log 43+log 32·log 83+log 92·log 43+log 92·log 83 =lg2lg3·lg32lg2+lg2lg3·lg33lg2+lg22lg3·lg32lg2+lg22lg3·lg33lg2=12+13+14+16=54. 规律总结对数运算的求解思路(1)首先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后利用对数的运算性质求解.(2)将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算性质,将其转化为同底数对数的真数的积、商、幂的运算.1.(lg 5)2+lg 2·lg 5+lg 20-log 23·log 38+2(1+log 25)= . 答案 9解析 原式=lg 5·(lg 5+lg 2)+lg 2+lg 10-log 23·log 28log 23+2·2log 25=1+1-3+10=9.2.如果45x =3,45y =5,那么2x +y = . 答案 1解析 ∵45x =3,45y =5,∴x =log 453,y =log 455,∴2x +y =2log 453+log 455=log 459+log 455=log 45(9×5)=1.对数函数的图象及应用典例3 (1)函数f (x )=ln|x -1|的大致图象是( )(2)当0<x ≤12时,4x <log a x (a >0,且a ≠1),则a 的取值范围是 ( )A.(0,√22) B.(√22,1) C.(1,√2) D.(√2,2)(3)已知函数f (x )=4+log a (x -1)(a >0,且a ≠1)的图象恒过定点P ,则点P 的坐标是 .答案 (1)B (2)B (3)(2,4)解析 (1)当x >1时, f (x )=ln(x -1),又f (x )的图象关于直线x =1对称,所以选B .(2)易知0<a <1,函数y =4x与y =log a x 的大致图象如图所示,则由题意可知只需满足log a 12>412,解得a >√22,∴√22<a <1,故选B .方法技巧对数函数图象的应用方法一些对数型方程、不等式的问题常转化为相应函数的图象问题,利用数形结合求解.1.(2020黑龙江齐齐哈尔第六中学模拟)函数f(x)=|log a(x+1)|(a>0,且a≠1)的大致图象是()答案C函数f(x)=|log a(x+1)|的定义域为{x|x>-1},且对任意的x∈(-1,+∞),均有f(x)≥0,结合对数函数的图象可知选C.2.函数y=x-a与函数y=log a x(a>0,且a≠1)在同一坐标系中的图象可能是()答案C当a>1时,对数函数y=log a x为增函数,当x=1时,函数y=x-a的值为负,故A、D错误; 当0<a<1时,对数函数y=log a x为减函数,当x=1时,函数y=x-a的值为正,故B错误,C正确.故选C.对数函数的性质及应用角度一比较对数值的大小典例4(1)(2018天津,5,5分)已知a=log2e,b=ln 2,c=lo g1213,则a,b,c的大小关系为()A.a >b >cB.b >a >cC.c >b >aD.c >a >b(2)已知f (x )满足f (x )-f (-x )=0,且在(0,+∞)上单调递减,若a =(79)-14,b =(97)15,c =log 219,则f (a ), f (b ), f (c )的大小关系为 ( )A.f (b )<f (a )<f (c )B.f (c )<f (b )<f (a )C.f (c )<f (a )<f (b )D.f (b )<f (c )<f (a ) 答案 (1)D (2)C解析 (1)由已知得c =log 23,∵log 23>log 2e>1,b =ln 2<1,∴c >a >b ,故选D . (2)∵f (x )-f (-x )=0,∴f (x )=f (-x ), ∴f (x )为偶函数.∵c =log 219<0,∴f (c )=f (-log 219) =f (-log 219)=f (log 29),∵log 29>log 24=2,2>(97)1>a =(79)-14=(97)14>(97)15=b >0,∴log 29>a >b.∵f (x )在(0,+∞)单调递减, ∴f (log 29)<f (a )<f (b ), 即f (c )<f (a )<f (b ). 故选C .角度二 解简单的对数不等式典例5 (1)函数f (x )=√(log 2x )-1的定义域为 ( )A.(0,12)B.(2,+∞)C.(0,12)∪(2,+∞) D.(0,12]∪[2,+∞) (2)函数y =√log 3(2x -1)+1的定义域是 ( )A.[1,2]B.[1,2)C.[23,+∞)D.(23,+∞) 答案 (1)C (2)C角度三 对数函数性质的综合应用典例6 已知函数f (x )=log a (ax 2-x +1)(a >0,且a ≠1). (1)若a =12,求函数f (x )的值域;(2)当f (x )在[14,32]上为增函数时,求a 的取值范围. 解析 (1)当a =12时,ax 2-x +1=12x 2-x +1=12[(x -1)2+1]>0恒成立, 故函数f (x )的定义域为R,∵12x 2-x +1=12[(x -1)2+1]≥12,且函数y =lo g 12x 在(0,+∞)上单调递减,∴lo g 12(12x 2-x +1)≤lo g 1212=1,即函数f (x )的值域为(-∞,1]. (2)由题意可知,①当a >1时,由复合函数的单调性可知,必有y =ax 2-x +1在[14,32]上单调递增,且ax 2-x +1>0对任意的x ∈[14,32]恒成立,所以{x =12a ≤14,a ·(14)2-14+1>0,解得a ≥2;②当0<a <1时,同理可得必有y =ax 2-x +1在[14,32]上单调递减,且ax 2-x +1>0对任意的x ∈[14,32]恒成立,所以{x =12a ≥32,a ·(32)2-32+1>0,解得29<a ≤13.综上,a 的取值范围是(29,13]∪[2,+∞).规律总结1.比较对数值大小的方法(1)若底数为同一常数,则可由对数函数的单调性直接进行判断;若底数为同一字母,则需对底数进行分类讨论.(2)若底数不同,真数相同,则可以先用换底公式化为同底后,再进行比较. (3)若底数与真数都不同,则常借助1,0等中间值进行比较.2.对数不等式的类型及解法(1)形如log a x >log a b (a >0,且a ≠1)的不等式,需借助y =log a x 的单调性求解,如果a 的取值不确定,那么需要分为a >1与0<a <1两种情况讨论.(2)形如log a x >b (a >0,且a ≠1)的不等式,需先将b 化为以a 为底的对数式的形式,再求解.1.设a =log 36,b =log 510,c =log 714,则 ( )A.c >b >aB.b >c >aC.a >c >bD.a >b >c答案 D ∵a =log 36=1+log 32=1+1log 23,b =log 510=1+log 52=1+1log 25,c =log 714=1+log 72=1+1log 27,且log 27>log 25>log 23>0,∴a >b >c.2.(2019山东高考模拟)已知f (x )=e x -1+4x -4,若正实数a 满足f (log a 34)<1,则a 的取值范围是( )A.a >34 B.0<a <34或a >43 C.0<a <34或a >1 D.a >1答案 C 因为y =e x -1与y =4x -4都是在R 上的增函数,所以f (x )=e x -1+4x -4是在R 上的增函数,又因为f (1)=e 1-1+4-4=1,所以f (log a 34)<1等价于log a 34<1,所以log a 34<log a a ,当0<a <1时,y =log a x 在(0,+∞)上单调递减,所以a <34,故0<a <34; 当a >1时,y =log a x 在(0,+∞)上单调递增,所以a >34,故a >1, 综上所述,a 的取值范围是0<a <34或a >1.故选C.3.(2020上海高三专题练习)函数y=√log0.5(4x2-3x)的定义域为.答案[-14,0)∪(34,1]解析由题意可知0<4x2-3x≤1,解得x∈[-14,0)∪(34,1].4.函数f(x)=lo g13(-x2+2x+3)的单调递增区间是.答案[1,3)解析令u=-x2+2x+3,由u>0,解得-1<x<3,即函数f(x)的定义域为(-1,3),根据二次函数的图象与性质可知函数u=-x2+2x+3在(-1,1)上单调递增,在[1,3)上单调递减, 因为函数f(x)=lo g13u为单调递减函数,所以根据复合函数的单调性可得函数f(x)的单调递增区间为[1,3).5.已知函数f(x)=ln(√1+9x2-3x)+1,求f(lg 2)+f(lg12)的值.解析由√1+9x2-3x>0恒成立知函数f(x)的定义域为R,因为f(-x)+f(x)=[ln(√1+9x2+3x)+1]+[ln(√1+9x2-3x)+1]=ln [(√1+9x2+3x)·(√1+9x2-3x)]+2=ln 1+2=2,所以f(lg 2)+f(lg12)=f(lg 2)+f(-lg 2)=2.A组基础达标1.已知函数f(x)=log2(x2-2x+a)的最小值为2,则a= ()A.4B.5C.6D.7答案 B2.log29×log34+2log510+log50.25= ()A.0B.2C.4D.6答案 D 原式=2log 23×(2log 32)+log 5(102×0.25)=4+log 525=4+2=6. 3.(2020河北冀州中学模拟)函数y =√log 3(2x -1)+1的定义域是 ( ) A.[1,2] B.[1,2) C.[23,+∞) D.(23,+∞) 答案 C4.log 6[log 4(log 381)]的值为( )A.-1B.1C.0D.2 答案 C5.(2019河南郑州模拟)设a =log 50.5,b =log 20.3,c =log 0.32,则 ( )A.b <a <cB.b <c <aC.c <b <aD.a <b <c答案 B a =log 50.5>log 50.2=-1,b =log 20.3<log 20.5=-1,c =log 0.32>log 0.3103=-1,log 0.32=lg2lg0.3,log 50.5=lg0.5lg5=lg2-lg5=lg2lg0.2.∵-1<lg 0.2<lg 0.3<0,∴lg2lg0.3<lg2lg0.2,即c <a ,故b <c <a.故选B .6.若lg 2=a ,lg 3=b ,则log 418= ( ) A.a+3b a 2B.a+3b 2aC.a+2b a 2D.a+2b 2a答案 D log 418=lg18lg4=lg2+2lg32lg2.因为lg 2=a ,lg 3=b ,所以log 418=a+2b 2a.故选D .7.已知函数f (x )=lg 1-x1+x ,若f (a )=12,则f (-a )= ( ) A.2 B.-2 C.12 D.-12答案 D ∵f (x )=lg 1-x1+x 的定义域为{x |-1<x <1},且f (-x )=lg 1+x1-x =-lg 1-x1+x =-f (x ), ∴f (x )为奇函数,∴f (-a )=-f (a )=-12.8.设f (x )=lg(10x +1)+ax 是偶函数,则a 的值为 ( ) A.1 B.-1 C.12 D.-12答案 D 函数f (x )=lg(10x+1)+ax 的定义域为R,因为f (x )为偶函数,所以f (x )-f (-x )=0,即lg(10x +1)+ax -[lg(10-x +1)+a (-x )]=(2a +1)x =0,所以2a +1=0,解得a =-12.B 组 能力拔高9.已知f (x )=lo g 12x ,则不等式(f (x ))2>f (x 2)的解集为 ( ) A.(0,14) B.(1,+∞) C.(14,1) D.(0,14)∪(1,+∞)答案 D 由(f (x ))2>f (x 2)得(lo g 12x )2>lo g 12x 2⇒lo g 12x ·(lo g 12x -2)>0,即lo g 12x >2或lo g 12x <0,解得原不等式的解集为(0,14)∪(1,+∞).10.若x 、y 、z 均为正数,且2x =3y =5z ,则 ( ) A.2x <3y <5z B.5z <2x <3y C.3y <5z <2x D.3y <2x <5z答案 D 令2x =3y =5z =k (k >1),则x =log 2k ,y =log 3k ,z =log 5k ,∴2x 3y =2lgklg2·lg33lgk =lg9lg8>1,则2x >3y ,2x 5z =2lgklg2·lg55lgk =lg25lg32<1,则2x <5z ,故选D . 11.(2020福建莆田第六中学模拟)已知函数f (x )=|log 3x |,实数m ,n 满足0<m <n ,且f (m )=f (n ),若f (x )在[m 2,n ]上的最大值为2,则nm = . 答案 9解析 ∵f (x )=|log 3x |,实数m ,n 满足0<m <n ,且f (m )=f (n ),∴0<m <1<n ,-log 3m =log 3n ,∴mn =1. ∵f (x )在区间[m 2,n ]上的最大值为2,且函数f (x )在[m 2,1)上是减函数,在(1,n ]上是增函数, ∴-log 3m 2=2或log 3n =2.若-log 3m 2=2,则m =13(舍负),故n =3, 此时log 3n =1=-log 3m ,符合题意, 即nm =3÷13=9;若log 3n =2,则n =9,故m =19,此时-log 3m 2=4>2,不符合题意.故nm =9.C 组 思维拓展12.(2020四川攀枝花第七中学模拟)设函数f (x )=|log a x |(0<a <1)的定义域为[m ,n ](m <n ),值域为[0,1],若n -m 的最小值为13,则实数a 的值为 . 答案 23解析 作出y =|log a x |(0<a <1)的大致图象如图所示,令|log a x |=1,得x =a 或x =1a ,又1-a -(1a -1)=1-a -1-a a=(1-a )(a -1)a<0,所以1-a <1a -1,所以n -m 的最小值为1-a =13,即a =23.13.若log a (a 2+1)<log a (2a )<0,则a 的取值范围是 . 答案 (12,1)解析 由题意得a >0且a ≠1,故必有a 2+1>2a ,又log a (a 2+1)<log a (2a )<0,所以0<a <1,又2a >1,所以a >12.综上,实数a 的取值范围为(12,1).14.已知2x ≤16且log 2x ≥12,求函数f (x )=log 2x2·lo g √2√x2的值域. 解析 由2x ≤16得x ≤4,∴log 2x ≤2, 又log 2x ≥12,∴12≤log 2x ≤2,f (x )=log 2x2·lo g √2√x 2=(log 2x -1)·(log 2x -2) =(log 2x )2-3log 2x +2 =(log 2x -32)2-14,∴当log 2x =32时, f (x )min =-14.又当log 2x =12时, f (x )=34; 当log 2x =2时, f (x )=0, ∴当log 2x =12时, f (x )max =34. 故函数f (x )的值域是[-14,34].15.已知函数f (x )=3-2log 2x ,g (x )=log 2x.(1)当x ∈[1,4]时,求函数h (x )=[f (x )+1]·g (x )的值域;(2)如果对任意的x ∈[1,4],不等式f (x 2)·f (√x )>k ·g (x )恒成立,求实数k 的取值范围. 解析 (1)h (x )=(4-2log 2x )·log 2x =-2(log 2x -1)2+2. 因为x ∈[1,4],所以log 2x ∈[0,2], 故函数h (x )的值域为[0,2]. (2)由f (x 2)·f (√x )>k ·g (x )得 (3-4log 2x )·(3-log 2x )>k ·log 2x. 令t =log 2x ,因为x ∈[1,4], 所以t =log 2x ∈[0,2],所以(3-4t )·(3-t )>k ·t 对任意的t ∈[0,2]恒成立. 当t =0时,k ∈R; 当t ∈(0,2]时,k <(3-4t )(3-t )t 恒成立,即k <4t +9t -15恒成立. 因为4t +9t ≥12,当且仅当4t =9t ,即t =32时取等号, 所以(4t +9t -15)min =-3,则k <-3.综上,实数k 的取值范围是(-∞,-3).高考数学:试卷答题攻略一、“六先六后”,因人因卷制宜。
高三数学对数与对数函数试题答案及解析
高三数学对数与对数函数试题答案及解析1.函数的定义域是 .【答案】【解析】由得,则函数的定义域为:.【考点】函数的定义域.2.若函数,则=_______________。
【答案】2014【解析】===++++++++=++++=【考点】1.对数的运算.2.数列的递推的思想.3.分类归纳的思想.3.若f(x)=lg x,g(x)=f(|x|),则g(lg x)>g(1),x的取值范围是________.【答案】∪(10,+∞)【解析】因为g(lg x)>g(1),所以f(|lg x|)>f(1),由f(x)为增函数得|lg x|>1,从而lg x>1或lg x<-1.解得0<x<或x>10.4.若已知函数f(x)=则f(f(1))+f的值是__________.【答案】7【解析】f(1)=log21=0,所以f(f(1))=f(0)=2.因为log3<0,所以f=+1=+1=+1=+1=4+1=5,所以f(f(1))+f=2+5=7.5.已知,且,成等比数列,则xy( )A.有最大值e B.有最大值C.有最小值e D.有最小值【答案】C【解析】解:因为,所以又,成等比数列,所以(当且仅当即时等号成立)所以,故选C.【考点】1、基本不等式的应用;2、对数函数的性质.6.设,则a的取值范围是()A.B.(0,1)C.D.【答案】C【解析】由,得:,因为0<a<1,所以,取交集得:0<a<.所以a的取值范围是.故选C.7. 2log510+log50.25=()A.0B.1C.2D.4【答案】C【解析】∵2log510+log50.25=log5100+log50.25=log525=2故选C.8.如果函数的图像过点,则________.【答案】1【解析】依题意得.所以.【考点】1.函数的知识.2.数列的求和公式.3.极限的运算.9.已知函数,若且,则的取值范围是【答案】【解析】作出函数的图象,如图所示.∵若且,∴,即,而,∴,∴的取值范围是.【考点】对数函数的单调性.10.的值是____________.【答案】2【解析】.【考点】对数的基本运算.11.= .【答案】-【解析】原式.【考点】对数运算.12.函数,关于方程有三个不同实数解,则实数的取值范围为()A.B.C.D.【答案】D【解析】函数,根据的图象,设,∵关于x的方程有有三个不同的实数解,即为有两个根,且一个在上,一个在上.设,①当有一个根为时,,,此时另一根为,符合题意.②当没有根为时,则:,解得,综上可得,m的取值范围是.【考点】对数函数图象与性质的综合应用.13.函数f(x)=ln(x2+1)的图象大致是________.(填序号)【答案】①【解析】f(x)=ln(x2+1),x∈R,当x=0时,f(0)=ln1=0,即f(x)过点(0,0).又f(-x)=ln[(-x)2+1]=ln(x2+1)=f(x),即f(x)是偶函数,其图象关于y轴对称,所以选①.14.已知f(x)是定义域为实数集R的偶函数,∀x1≥0,∀x2≥0,若x1≠x2,则<0.如果f=,4f()>3,那么x的取值范围为()A.B.C.∪(2,+∞)D.∪【答案】B【解析】依题意得,函数f(x)在[0,+∞)上是减函数,不等式4f()>3等价于f()>,f(||)>f,||<,即-<<,由此解得<x<2,故选B.15.若点(a,b)在y=lgx的图象上,a≠1,则下列点也在此图象上的是()A.(,b)B.(10a,1-b)C.(,b+1)D.(a2,2b)【答案】D【解析】∵点(a,b)在函数y=lgx的图象上,∴b=lga,则2b=2lga=lga2,故点(a2,2b)也在函数y=lgx的图象上.16.函数y=loga(x-1)+2(a>0,且a≠1)的图象恒过定点.【答案】(2,2)【解析】∵loga1=0,∴x-1=1,即x=2,此时y=2,因此函数恒过定点(2,2).17.下列区间中,函数f(x)=|ln(2-x)|在其上为增函数的是()A.(-∞,1]B.C.D.[1,2)【答案】D【解析】法一:当2-x>1,即x<1时,f(x)=|ln(2-x)|=ln(2-x),此时函数f(x)在(-∞,1]上单调递减.当0<2-x≤1,即1≤x<2时,f(x)=|ln(2-x)|=-ln(2-x),此时函数f(x)在[1,2)上单调递增,故选D.法二:f(x)=|ln(2-x)|的图像如图所示.由图像可得,函数f(x)在区间[1,2)上为增函数,故选D.18. lg +lg 的值是________.【答案】1【解析】lg +lg =lg(·)=lg=lg 10=119.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x∈(0,+∞)时,都有不等式f(x)+xf′(x)>0成立,若a=40.2f(40.2),b=(log43)f(log43),c=f,则a,b,c的大小关系是________.【答案】c>a>b【解析】由f(x)+xf′(x)>0得(xf(x))′>0,令g(x)=xf(x),则g(x)在(0,+∞)递增,且为偶函数,且a=g(40.2),b=g(log43),c=g=g(-2)=g(2),因为0<log43<1<40.2<2,所以c>a>b.20.已知幂函数y=f(x)的图象过点(),则log2f(2)的值为()A.B.-C.2D.-2【答案】A【解析】假设幂函数为.代入点(),则可得.所以.即选A.本题的解题思路是把握幂函数的概念即可求出幂函数的解析式.然后通过对数函数的运算求出结论.【考点】1.幂函数的概念.2.对数函数的运算.21.已知函数(1)若x=2为的极值点,求实数a的值;(2)若在上为增函数,求实数a的取值范围.【答案】(1);(2)【解析】(1)通过求导可得.又因为x=2是极值点.即可求得.(2)通过对对数的定义域可得符合题意的不等式.在上恒成立.所以转化为研究二次函数的最值问题.通过对称轴研究函数的单调性即可得到结论.本题的的关键是对含参的函数的最值的讨论.以二次的形式为背景紧扣对称轴这个知识点.试题解析:(1)因为.因为x=2为f(x)的极值点.所以即.解得.又当时.从而x=2为f(x)的极值点成立. (2)因为f(x)在区间上为增函数.所以.在区间上恒成立. ①当时. 在上恒成立.所以f(x)在上为增函数.故符合题意.②当时.由函数f(x)的定义域可知,必须有时恒成立.故只能.所以在区间上恒成立.令g(x)= .其对称轴为.因为.所以<1.从而g(x) 在上恒成立.只需要g(3) 即可.由g(3)= .解得:.因为.所以.综上所述. 的取值范围为.【考点】1.对数函数的知识点.2.最值问题.3.含参的讨论.22.已知数列的通项为,我们把使乘积为整数的叫做“优数”,则在内的所有“优数”的和为( )A.1024B.2012C.2026D.2036【答案】C}的通项为,所以【解析】因为数列{an,又因为,所以在内最大的“优数”为,即,在内的所有“优数”的和为.【考点】对数的运算.23.,则( )A.R<Q<P B.P<R<Q C.Q<R<P D.R<P<Q【答案】A【解析】由对数函数的性质,,故选A.【考点】对数函数的性质24.已知函数.(Ⅰ)当时,求函数的定义域;(2)若关于的不等式的解集是,求的取值范围.【答案】(Ⅰ)函数的定义域为;(Ⅱ)的取值范围是.【解析】(Ⅰ)当时,求函数的定义域,求函数定义域首先考虑,分母不等于零,偶次方根被开方数大于等于零,对数的真数大于零,此题将代入后,考虑对数的真数大于零,即,这是一个解绝对值不等式,可分类讨论来解,也可数形结合,从而解出不等式,得函数的定义域;(Ⅱ)若关于的不等式的解集是,求的取值范围,这是一个恒成立问题,首先利用对数函数的单调性,去掉对数符号,转化为代数不等式,然后把不等式化为含的放到不等式一边,不含的放到不等式另一边,转化为求最大值与最小值问题,本题整理得,只需求出的最小值即可.试题解析:(Ⅰ)由题设知:,不等式的解集是以下不等式组解集的并集:,或,或解得函数的定义域为;(Ⅱ)不等式即,时,恒有,不等式解集是R,的取值范围是【考点】函数的定义域,绝对值不等式的解法.25.化简的结果为;【答案】【解析】.【考点】指数运算.26.函数f(x)=lnx的图象与函数g(x)=x2-4x+4的图象的交点个数为()A.0B.1C.2D.3【答案】C【解析】将题中所给的函数画出如下:,根据图像,易知有2个交点.【考点】1.函数的零点;2.函数的图像画法.27.已知数列等于()A.2B.—2C.—3D.3【答案】D【解析】∵,∴是等差数列,∴,∴,∴.【考点】1.等差数列的定义;2.等差数列的通项公式;3.对数的运算.28.已知幂函数的图象过点,则.【答案】3【解析】依题意,得, .【考点】1.幂函数的性质;2.指数的运算;3.对数运算.29.已知函数满足:,则;当时,则( ) A.B.C.D.【答案】D【解析】因为,所以.又,所以,即.故选D.【考点】1.分段函数求值;2.对数值比较大小.30.如果函数图像上任意一点的坐标都满足方程,那么正确的选项是()A.是区间上的减函数,且B.是区间上的增函数,且C.是区间上的减函数,且D.是区间上的增函数,且【答案】A【解析】由题意知,,由基本不等式知,解得;由得,因,所以是区间上的减函数,且.【考点】1.函数的单调性;2.基本不等式求最值;3.对数运算.31.已知函数.(1)若是函数的极值点,求的值;(2)求函数的单调区间.【答案】(1);(2)当时,函数的单调递增区间为;当时,函数的单调递增区间是,单调递减区间是。
第二节 对数与对数函数(知识梳理)
第二节对数与对数函数复习目标学法指导1.对数与对数运算(1)对数的概念.(2)常用对数与自然对数.(3)对数的运算性质.(4)对数的换底公式.2.对数函数及其性质(1)对数函数的概念.(2)对数函数的图象.(3)对数函数的性质.(4)指数函数与对数函数的关系. 会求一些与对数函数有关的简单的复合函数的定义域、值域、单调性.(发展要求) 1.通过对数的概念,明确对数来源于指数,利用指数的知识理解与掌握对数.2.在同底的条件下,对数只能进行加、减运算,注意应用的顺序.3.掌握对数函数的图象与性质,一定要坚持分类讨论的思想.4.应用对数函数的性质解决对数类问题要遵循定义域优先的原则.一、对数如果a x=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=log a N.其中a叫做底数,N叫做真数底数的限制a>0,且a≠1对数式与指数式的互化:a x=N⇔log a N=x负数和零没有对数1的对数是零,log a1=0底数的对数是1,log a a=1对数恒等式:log a Na=Nlog a(M·N)=log a M+log a Na>0,且a≠1,M>0,N>0log a MN=log a M-log a Nlog a M n=nlog a M(n∈R)公式:log a b=loglogccba(a>0,且a≠1;c>0,且c≠1;b>0)推广:logam b n=n m log a b(a>0且a≠1,b>0);log a b=1logba(a>0且a≠1;b>0且b≠1)1.法则理解应用法则log a M+log a N=log a(M·N)时,注意M>0,且N>0,而不能只考虑到M·N>0,导致增解.2.与换底公式有关的结论log a b·log b c·log c d=log a d.二、对数函数1.对数函数的概念、图象与性质概念函数y=log a x(a>0,且a≠1)叫做对数函数底数a>1 0<a<1图象定义域(0,+∞)值域R过定点(1,0),即x=1时,y=0性质在(0,+∞)上是增函数在(0,+∞)上是减函数2.指数函数与对数函数的关系指数函数y=a x(a>0且a≠1)与对数函数y=log a x(a>0且a≠1)互为反函数,它们的图象关于直线y=x对称.1.概念理解(1)对数函数的定义是形式定义,其解析式的特征为①系数为1;②次数为1;③底数a>0且a≠1;④真数只能是自变量x.(2)对数函数解析式中只有一个参数a,所以只需已知函数图象上一点坐标,即可确定一个对数函数.2.与对数函数图象相关的知识点(1)如图是对数函数①y=log a x;②y=log b x;③y=log c x;④y=log d x的图象,则a,b,c,d与1的大小关系是0<a<b<1<c<d.(2)对数函数图象之间的位置关系:在第一象限,图象从左到右,底数由小到大;(3)对数函数图象以y轴为渐近线,进行图象变换时,渐近线也应随之变换;(4)底数互为倒数的对数函数的图象关于x轴对称;(5)画对数函数图象应抓住三个关键点:(1a,-1),(1,0),(a,1).3.与对数函数性质的应用相关联的知识(1)对数类函数的问题求解时要树立定义域优先的意识;(2)比较幂、对数大小的常用方法①单调性法:构造函数,利用其单调性;②中间量法:通过与特殊值比较大小判定结论,常见的有a0=1,log a1=0,log a a=1;③数形结合法.1.函数12log x( D )(A){x|x>0} (B){x|x≥1}(C){x|x≤1} (D){x|0<x≤1}解析:要使得函数12log x12log0,0,xx≥⎧⎪⎨⎪>⎩所以0<x≤1,因此可知函数的定义域为{x|0<x≤1}.选D.2.(2019·天津卷)已知a=log52,b=log0.50.2,c=0.50.2,则a,b,c的大小关系为( A )(A)a<c<b (B)a<b<c(C)b<c<a (D)c<a<b解析:因为y=log5x是增函数,所以a=log52<log因为y=log0.5x是减函数,所以b=log0.50.2>log0.50.5=1.因为y=0.5x是减函数,所以0.5=0.51<c=0.50.2<0.50=1,即0.5<c<1.所以a<c<b.故选A.3.函数y=log a(3x-2)(a>0,且a≠1)的图象经过定点A,则A点坐标是( C )(A)(0,23) (B)(23,0)(C)(1,0) (D)(0,1)解析:当3x-2=1,即x=1时,y=log a1=0,故定点A为(1,0).4.16、17世纪之交,随着天文、航海、工程、贸易以及军事的发展,改进数字计算方法成了当务之急,约翰·纳皮尔正是在研究天文学的过程中,为了简化其中的计算而发明了对数.后来天才数学家欧拉发现了对数与指数的关系,即a b=N⇔b=log a N.现在已知2a=3,3b=4,则ab= .解析:因为2a =3,3b =4, 所以a=log 23,b=log 34,所以ab=log 23·log 34=ln3ln 2×ln 4ln3=ln 4ln 2=2. 答案:25.已知定义域为R 的偶函数f(x)在区间[0,+∞)上是增函数,若f(1)<f(lg x),则实数x 的取值范围是 . 解析:因为f(x)是偶函数,并且在区间[0,+∞)上是增函数, 所以f(x)在区间(-∞,0]上是减函数, 所以由f(1)<f(lg x)得|lg x|>1, 所以lg x>1或lg x<-1,所以x>10或0<x<110.所以实数x 的取值范围为{x|x>10或0<x<110}. 答案:{x|x>10或0<x<110}考点一 对数的基本运算[例1] (1)已知log a 2=m,log a 3=n,求a 2m+n ; (2)计算26666(1log3)log 2log 18log 4-+⋅;(3)计算(log 32+log 92)·(log 43+log 83). 解:(1)法一 因为log a 2=m,log a 3=n, 所以a m =2,a n =3,所以a 2m+n =(a m )2·a n =22×3=12. 法二 因为log a 2=m,log a 3=n,所以a 2m+n =(a m )2·a n =(log 2a a)2·log 3a a=22×3=12.(2)原式=266666612log 3log 3log log (63)3log 4-++⋅⨯()=26666612log3log 3(1log 3)(1log 3)log 4-++-+()=22666612log 3log 31(log 3)log 4-++-()=6621log 32log 2-() =666log 6log 3log 2- =66log 2log 2=1. (3)原式=(lg 2lg3+lg 2lg9)·(lg3lg 4+lg3lg8) =(lg 2lg3+lg 22lg 3)·(lg 32lg 2+lg 33lg 2) =3lg 22lg 3·5lg 36lg 2=54. 在对数运算中, 要熟练掌握对数的定义,灵活使用对数的运算性质、换底公式和对数恒等式对式子进行恒等变形,多个对数式要尽量先化成同底的形式再进行运算.1.(1)计算log 22的值是 ;(2)计算lg 4+lg 50-lg 2的值是 . 解析:(1)log 2=log 2=log 2 122-=-12. (2)lg 4+lg 50-lg 2=lg(4×50÷2)=lg 100=2. 答案:(1)-12(2)2 2.(2019·杭州市期末检测)设a=log 23,b=log 38,则2a = ;ab= .解析:由a=log 23得2a =3,ab=log 23×log 38=ln3ln 2×ln8ln 3=3ln 2ln 2=3ln 2ln 2=3. 答案:3 3考点二 对数函数的图象及应用[例2] (1)已知函数y=log a (x+b)(a,b 为常数,其中a>0,且a ≠1)的图象如图,则下列结论成立的是( )(A)a>1,b>1 (B)a>1,0<b<1 (C)0<a<1,b>1 (D)0<a<1,0<b<1(2)设方程10x =|lg(-x)|的两个根分别为x 1,x 2,则( ) (A)x 1x 2<0 (B)x 1x 2=0 (C)x 1x 2>1 (D)0<x 1x 2<1解析:(1)函数y=log a (x+b)递减,所以0<a<1.同时log (1)0,log 0aa b b +<⎧⎨>⎩⇒11,01,b b +>⎧⎨<<⎩⇒0<b<1,故选D. (2)作出y=10x ,与y=|lg(-x)|的大致图象,如图. 显然x 1<0,x 2<0.不妨设x1<x2,则x1<-1<x2<0,所以110x=lg(-x1),210x=-lg(-x2),此时110x<210x,即lg(-x1)<-lg(-x2),由此得lg(x1x2)<0,所以0<x1x2<1,故选D.应用对数型函数的图象可求解的问题(1)对一些可通过平移、对称变换作出其图象的对数型函数,在求解其单调性(单调区间)、值域(最值)、零点时,常利用数形结合思想. (2)常将一些对数型方程、不等式问题转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.1.(2018·绍兴市柯桥区二模)若log a2<log b2<0,则( B )(A)0<a<b<1 (B)0<b<a<1(C)a>b>1 (D)b>a>1解析:log a2<log b2<0,所以a,b都小于1,log a2<log b2⇒lg2lg a <lg2lg b⇒lga>lg b⇒a>b,综上0<b<a<1.故选B.2.(2019·温州适应性测试)已知实数a>0,b>0,a≠1,且满足lna 则下列判断正确的是( C )(A)a>b (B)a<b(C)log a b>1 (D)log a b<1解析:由ln b=a =a-a得ln b-a+a=0,设f(x)=ln x-x+x(x>0),则f′(x)=1x -2x-2x x=2(1)2xx x--,则函数f(x)=ln x-x+x在(0,+∞)上单调递减, 且f(1)=0,所以当0<x<1时,ln x-x+x >0,即ln x>x-x;当x>1时,ln x-x+x <0,即ln x<x-x,在平面直角坐标系内画出函数y=ln x与y=x-x的图象如图所示,由图易得若ln b=a =a-a,则0<b<a<1或1<a<b,A,B错误;当a>1时,1<a<b,函数y=log a x为增函数,则log a b>log a a=1,当0<a<1时,0<b<a<1,函数y=log a x为减函数,则log a b>log a a=1,C正确,D错误,故选C.考点三对数函数的性质及应用[例3] 已知函数f(x)=12log(x2-2ax+3).(1)若f(-1)=-3,求f(x)的单调区间;(2)是否存在实数a,使f(x)在(-∞,2)上为增函数?若存在,求出a的范围;若不存在,说明理由.解:(1)由f(-1)=-3,得12log(4+2a)=-3.所以4+2a=8,所以a=2.这时f(x)= 12log (x 2-4x+3),由x 2-4x+3>0, 得x>3或x<1,故函数的定义域为(-∞,1)∪(3,+∞). 令g(x)=x 2-4x+3,则g(x)在(-∞,1)上单调递减, 在(3,+∞)上单调递增.又y=12log x 在(0,+∞)上单调递减,所以f(x)的单调递增区间是(-∞,1), 单调递减区间是(3,+∞).(2)不存在满足题意的实数a,理由:令h(x)=x 2-2ax+3,要使f(x)在(-∞,2)上为增函数,应使h(x)在(-∞,2)上单调递减,且恒大于0.因此2,(2)0,a h ≥⎧⎨>⎩即2,740,a a ≥⎧⎨->⎩a 无解.所以不存在实数a,使f(x)在(-∞,2)上为增函数.(1)利用对数函数的性质,求与对数函数有关的复合函数的值域和单调性问题时,必须弄清三方面的问题:一是定义域,所有问题都必须在定义域内讨论;二是底数与1的大小关系;三是复合函数的构成,即它是由哪些基本初等函数复合而成的. (2)利用对数性质比较大小的解题策略①能化为同底数的对数值可直接利用其单调性进行判断.②既不同底数,又不同真数的对数值,先引入中间量(如-1,0,1等),再利用对数函数的性质进行比较.③底数不同,真数相同的对数值,可利用函数图象或比较其倒数大小来进行.1.(2018·江苏卷)函数2log 1x -的定义域为 .解析:由20,log 10x x >⎧⎨-≥⎩解得x ≥2,所以函数2log 1x -{x|x≥2}. 答案:{x|x ≥2} 2.函数f(x)=log x log 2(4x)的最小值为 ,此时x 的值是 . 解析:f(x)=log x log 2(4x)=12log 2x ·(2+log 2x),可令log 2x=t,t ∈R,则y=12t ·(2+t)=12t 2+t, 当t=-1时,函数取到最小值为-12, 此时x=12. 答案:-1212考点四 易错辨析[例4] (2018·天津卷)已知a=log 2e,b=ln 2,c=121log 3,则a,b,c 的大小关系为( )(A)a>b>c (B)b>a>c (C)c>b>a (D)c>a>b 解析:c=121log 3=log 23>log 2e=a>1,即c>a.又b=ln 2=21log e<1<log 2e=a,即a>b. 所以c>a>b.故选D.(1)由于a 与c 既不同“底”又不同“真”,所以无法直接比较大小,造成思维受阻;(2)在利用对数函数的单调性比较大小时因函数的单调性判断错误而致误.1.已知a=2log 3.45,b=4log 3.65,c=3log 0.315(),则( C )(A)a>b>c (B)b>a>c (C)a>c>b (D)c>a>b解析:c=3log 0.315()=3log 0.35 =310log 35.法一 在同一坐标系中分别作出函数y=log 2x,y=log 3x,y=log 4x 的大致图象,如图所示.由图象知,log 23.4>log 3103>log 43.6. 由于y=5x 为增函数. 所以2log 3.45>310log 35>4log 3.65.即2log 3.45>3log 0.315()>4log 3.65,故a>c>b.故选C.法二 因为103<3.4, 所以log 3103<log 33.4<log 23.4. 因为log 43.6<log 44=1,log 3103>log 33=1,所以log 43.6<log 3103.所以log 23.4>log 3103>log 43.6. 由于y=5x为增函数.所以2log 3.45>310log 35>4log 3.65.即2log 3.45>3log 0.315()>4log 3.65,故a>c>b.故选C.2.(2018·全国Ⅲ卷)设a=log 0.20.3,b=log 20.3,则( B ) (A)a+b<ab<0 (B)ab<a+b<0 (C)a+b<0<ab (D)ab<0<a+b 解析:因为a=log 0.20.3>log 0.21=0, b=log 20.3<log 21=0,所以ab<0.因为a b ab +=1a +1b =log 0.30.2+log 0.32=log 0.30.4,1=log 0.30.3>log 0.30.4>log 0.31=0,所以0<a b ab +<1,所以ab<a+b<0.故选B.类型一 对数的基本运算 1.已知x,y 为正实数,则( D ) (A)2lg x+lg y =2lg x +2lg y (B)2lg(x+y)=2lg x ·2lg y (C)2lg x ·lg y =2lg x +2lg y (D)2lg(xy)=2lg x ·2lg y 解析:2lg x+lg y =2lg x ·2lg y ,选项A 错; 2lg x ·2lg y =2lg x+lg y =2lg(xy),选项B 错; 令x=10,y=10,则2lg x ·lg y =2, 2lg x +2lg y =4,选项C 错.故选D.2.已知函数f(x)=123e 1,2,1log ,2,3x x x x -⎧-<⎪⎨-≥⎪⎩则f(x)的零点为( A )(A)1,2 (B)1,-2 (C)2,-2 (D)1,2,-2解析:当x<2时,令f(x)=e x-1-1=0, 即e x-1=1,解得x=1满足x<2; 当x ≥2时,令f(x)=log 3213x -=0, 则213x -=1,即x 2=4,得x=-2(舍)或x=2.因此,函数y=f(x)的零点为1,2,故选A.3.已知函数f(x)= 311log (3),2,3,2,x x x x -+-<⎧⎪⎨≥⎪⎩则f(-6)+f(log 312)= ,满足f(x)>3的x 的取值范围是 . 解析:f(-6)=1+log 39=3, 因为log 312>log 39=2, 所以f(log 312)=4; 则f(-6)+f(log 312)=7;当x<2时,1+log 3(3-x)>3,解得x<-6, 当x ≥2时,3x-1>3,解得x>2,所以f(x)>3的x 的取值范围为(-∞,-6)∪(2,+∞). 答案:7 (-∞,-6)∪(2,+∞) 类型二 对数函数的图象及应用4.函数y=2log 4(1-x)的图象大致是( C )解析:函数y=2log4(1-x)的定义域为(-∞,1),排除A,B; 函数y=2log4(1-x)在定义域上单调递减,排除D.故选C.5.(2019·嘉兴市、丽水市、衢州市高三模拟测试)函数y=ln(x+21x+)·cos 2x的图象可能是( D)解析:设f(x)=y=ln(x+21x+)·cos 2x,则易得函数的定义域为R,且f(-x)=ln[-x+2()1x-+]·cos 2(-x)=ln[2()1x x+-+]·cos2x=-ln(x+21x+)·cos 2x=-f(x),所以函数f(x)=ln(x+21x+)·cos 2x为奇函数,则函数图象关于原点中心对称,排除A,B;f′(x)=22111xx x++++·cos 2x-2ln(x+21x+)·sin 2x=21x+·cos2x-2ln(x+21x+)·sin 2x,f′(0)=1,即函数f(x)=ln(x+21x+)·cos 2x在原点处的切线的斜率为1,不为0,排除C,故选D.6.若不等式(x-1)2<log a x在x∈(1,2)内恒成立,则实数a的取值范围是.解析:设f 1(x)=(x-1)2,f 2(x)=log a x,要使当x ∈(1,2)时,不等式(x-1)2<log a x 恒成立,只需f 1(x)=(x-1)2在(1,2)上的图象在f 2(x)=log a x 图象的下方. 当0<a<1时,显然不成立; 当a>1时,如图所示,要使x ∈(1,2)时,f 1(x)=(x-1)2的图象在f 2(x)=log a x 的图象下方,只需f 1(2)≤f 2(2),即(2-1)2≤log a 2,即log a 2≥1.所以1<a ≤2,即实数a 的取值范围是(1,2]. 答案:(1,2]7.已知x 1,x 2,x 3分别为方程2x =12log x, 1()2x=log 2x, 1()2x=12log x 的根,则x 1,x 2,x 3的大小关系是 (从小到大排列).解析:作出y=2x ,y=12log x,y=1()2x,y=log 2x 的大致图象,由图象知x 1<x 3<x 2.答案:x 1<x 3<x 2类型三 对数函数的性质及应用 8.(2019·浙江省教育绿色评估联盟)已知a=121()3 ,b=32,c=121log 3,则( C )(A)a>b>c (B)c>a>b(C)a>c>b (D)c>b>a 解析:因为a=121()3-,b=32,c=121log 3=log 23,则a>b,又322<3,则log2322=32<log 23,即b<c;构造函数f(x)=log 2则f ′(x)=1ln 2x 因此函数f(x)在区间(0,4(e2log )2)上单调递增,在区间 (4(e 2log )2,+∞)上单调递减,由f(4)=0,知f(3)<0,即 a>c,故选C.9.函数f(x)=12log (x 2-4x)的单调递减区间是 ;单调递增区间是 .解析:由x 2-4x>0,解得x>4或x<0,即函数定义域为(-∞,0)∪(4,+∞),根据复合函数的单调性知f(x)= 12log (x 2-4x)的单调递减区间是(4,+∞),单调递增区间是(-∞,0). 答案:(4,+∞) (-∞,0) 10.关于函数f(x)=lg 21xx+ (x ≠0),有下列结论: ①其图象关于y 轴对称;②当x>0时,f(x)是增函数;当x<0时,f(x)是减函数; ③f(x)的最小值是lg 2;④f(x)在区间(-1,0)和(1,+∞)上是增函数. 其中所有正确结论的序号是 . 解析:因为函数f(-x)=lg 2()1x x -+-=lg 21x x+=f(x),所以函数为偶函数,即图象关于y 轴对称,故①正确.因函数y=x+1x 在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,所以函数y=|x|+1x在(-∞,-1)和(0,1)上单调递减,在(-1,0)和(1,+∞)上单调递增,从而函数f(x)在区间(-1,0)和(1,+∞)上是增函数,在区间(-∞,-1)和(0,1)上是减函数,故②错,④正确.因为21x x +=|x|+1x≥=2,所以f(x)≥lg 2,即最小值为lg 2,故③正确. 答案:①③④11.已知f(x)是定义在R 上的偶函数,且在[0,+∞)上为增函数,f(13)=0,则不等式f(18log x)>0的解集为 . 解析:因为函数f(x)是偶函数, 所以f(x)=f(|x|),所以f 18log x)>0⇔f(|18log x|)>f(13). 因为f(x)在[0,+∞)上为增函数, 所以|18log x|>13, 即18log x<-13或18log x>13. 因为18log x=-log 8x=-13log 2x, 所以不等式可转化为log 2x>1或log 2x<-1, 所以x>2或0<x<12. 答案:(0,12)∪(2,+∞) 类型四 易错易误辨析12.若log a 43<2,则a 的取值范围是( D ))(C)(0,1)∪) (D)(0,1)∪,+∞)解析:log a 43<2等价于log a 43<log a a 2,201,43a a <<⎧⎪⎨>⎪⎩或21,4,3a a >⎧⎪⎨<⎪⎩ 解得0<a<1或故选D.13.已知函数f(x)=|ln(x-1)|,满足f(a)>f(4-a),则实数a 的取值范围是( A ) (A)(1,2) (B)(2,3) (C)(1,3) (D)(2,4)解析:函数f(x)=|ln(x-1)|的定义域为(1,+∞),由f(a)>f(4-a)可得|ln(a-1)|>|ln(4-a-1)|=|ln(3-a)|,两边平方得 [ln(a-1)]2>[ln(3-a)]2⇔[ln(a-1)-ln(3-a)][ln(a-1)+ln(3-a)]>0,则ln(1)ln(3)0,ln(1)ln(3)0,10,30,a a a a a a --->⎧⎪-+->⎪⎨->⎪⎪->⎩① 或ln(1)ln(3)0,ln(1)ln(3)0,10,30,a a a a a a ---<⎧⎪-+-<⎪⎨->⎪⎪->⎩② 解①得a 无解,解②得1<a<2, 所以实数a 的取值范围是(1,2), 故选A.。
高三数学一轮 第二章 第六节 对数、对数函数课件 理
与对数函数有关的复合函数的单调性的求解步 骤为:
(1)确定定义域;
(2)弄清函数是由哪些基本初等函数复合而成 的,将复合函数分解成基本初等函数y=f(u), u=g(x);
(3)分别确定这两个函数的单调区间;
(4)若这两个函数同增或同减,则y=f[g(x)]为 增函数,若一增一减,则y=f[g(x)]为减函数, 即“同增异减”.
【解析】 (1)由题设,3-ax>0 对一切 x∈[0,2]恒成立,a>0 且 a≠1, ∵a>0,∴g(x)=3-ax 在[0,2]上为减函 数,
从而 g(2)=3-2a>0,∴a<32, ∴a 的取值范围为(0,1)∪1,32.
(2)假设存在这样的实数 a,由题设知 f(1) =1,
即 loga(3-a)=1,∴a=32, 此时 f(x)=log323-32x, 当 x=2 时,f(x)没有意义,故这样的实 数不存在.
【答案】 A
4.已知 loga(3a-1)有意义,那么实数 a 的取值范围是________.
a>0
【解析】 由a≠1 3a-1>0
,可得 a>31且
a≠1.
【答案】 a>13且 a≠1
5.函数 y= log1(3x-2)的定义域是________.
2
【解析】 要使 y= log1(3x-2)有意义
(3)令 u(x)=xx+ -bb,则函数 u(x)=1+x2-bb 在(-∞,-b)和(b,+∞)上分别为减函 数,所以当 0<a<1 时,f(x)在(-∞,- b)和(b,+∞)上分别为增函数;当 a>1 时,f(x)在(-∞,-b)和(b,+∞)上分 别为减函数.
(4)解关于 x 的方程 y=logaxx+ -bb,得 x= b(ay+1)
高中数学高考高三理科一轮复习资料第1章 1.8 对数与对数函数
性 质
4.反函数 28__________互为反函数,它 指数函数 y=ax 与对数函数○ 29__________对称. 们的图象关于直线○
答案: ①ax=N(a>0 且 a≠1) ②x=logaN ③a ④N ⑤ logaN ⑥ 10 ⑦ lgN ⑧ e ⑨ lnN ⑩ N ⑪ N ⑫ logbN = logaN logab ⑬logad ⑭logaM+logaN ⑮logaM-logaN ⑯nlogaM 210 ○ 22y>0 ○ 23y<0 ○ 24y ⑰(0, +∞) ⑱R ⑲(1,0) ⑳1 ○ 25y>0 ○ 26增函数 ○ 27减函数 ○ 28y=logax ○ 29y=x <0 ○
续表 a>1 0<a<1 (1)定义域:⑰__________ (2)值域:⑱__________ 21____ (3)过点⑲____,即 x=⑳____时,y=○ 24 (4)当 x>1 时,○ 22______ (4)当 x>1 时,○ ______ 23______ 25 当 0<x<1 时,○ 当 0<x<1 时,○ ______ (5)是(0,+∞)上的 26____ (5)是(0,+∞)上的○ 27____ ○
考点自测 1.设 a=log54,b=(log53)2,c=log45,则( A.a<c<b B.b<c<a C.a<b<c D.b<a<c
)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
解析:∵log 1 b<log 1 a>log 1 C,∴b>a>c, ∴2b>2a>2c.故应选 A. 答案:A
2 2 2
1 2.函数 f(x)= 的定义域为( 2 log2-x +4x-3 A.(1,2)∪(2,3) B.(-∞,1)∪(3,+∞) C.(1,3) D.[1,3]
高考数学复习考点知识讲解课件11 对数与对数函数
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[解析] 由 y=ln(1-x)可得 ey=1-x,即 x=1-ey,因为函数 f(x)与 y=ln(1-x)的图 象关于直线 y=x 对称,所以 f(x)=1-ex.
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核心考点突破
02
(新教材) 高三总复习•数学
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考点一 对数的运算——自主练透
对点训练
1.(2022·浙江卷)已知 2a=5,log83=b,则 4a-3b=( C )
对点训练 1.函数 y=lo1g3x的图象大致是( D )
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[解析] 当 x=3 时,y=1,即函数图象过点(3,1),排除 A;因为 y=log3x 为增函数, 所以 y=lo1g3x在(0,1)和(1,+∞)上单调递减,排除 B,C.故选 D.
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(新教材) 高三总复习•数学
只需 f1(x)=(x-1)2 在(1,2)上的图象在 f2(x)=logax 图象的下方即可.
当 0<a<1 时,显然不成立;
当 a>1 时,如图,要使 x∈(1,2)时 f1(x)=(x-1)2 的图象在 f2(x)=logax 的图象下方,
只需 f1(2)≤f2(2),
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(新教材) 高三总复习•数学
(2)对数函数的图象与性质 a>1
0<a<1
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高三数学对数和对数函数
知识要点
1.对数及其运算 (5)换底公式:
log a N logb N (a 0, a 1, b 1, N 0) log a b
几个常见推论:
m log an b log a b n
m
1 log a b logb a log an1 an log a1 an
log a1 a2 log a2 a3
类型之一:求值、化简、证明问题 例1.计算(1)lg3 2 lg3 5 3lg 2 lg5; (2)已知 loga 2 m,loga 3 n, 求a 2 m n的值;
(3)已知 10a 2, 10b 3,求 1002 a b 的值.
答案(1)1;(2)12; (3) 16 .
例3 设 y log a2 x (ab) x 2b2 x 1 (a 0, b 0), 1
2
求能使y为负值的x的取值范围.
①若a>b>0,则x>0;
答案:
②若b>a>0,则x<0; ③若a=b>0,则x .
类型之二:对数函数的性质问题
2.单调性
例4.比较下列各数的大小
9
类型之一:求值、化简、证明问题
练习: (2004 江苏)若函数 y loga ( x b)(a 0, a 1) 的图象 过两点(-1,0)和(0,1),则a= 2 ,b= 2 .
类型之二:对数函数的性质问题 1.定义域、值域
1 ∪(1,+) 例2 函数 y lg(1 ) 的定义域是 (,0) . x
在区间 .
2 4
[a,2a]上的最大值是最小值的3倍,则a=
类型之三:对数函数的图象
高三数学对数与对数函数试题答案及解析
高三数学对数与对数函数试题答案及解析1.函数的图象大致是()A. B. C. D.【答案】A【解析】因为f(-x)=f(x),可知函数图象关于y轴对称,且f(0)=0,可知选A【考点】对数的性质,函数的图象2.函数f(x)=log(2x-1)的定义域为________________.2【答案】(,+∞)【解析】由2x-1>0,得x>.注意写成集合或者区间形式.考点:函数的定义域,对数函数的性质3.已知函数f(x)=,若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则a+b+c 的取值范围为()A.()B.()C.(,12)D.(6,l2)【答案】B【解析】由,可知,,则, ,位于函数的减区间,所以将和代入,得到结果(),故选B.【考点】1.分段函数的图象;2.对勾函数求最值.4.等比数列的各项均为正数,且,则 .【答案】.【解析】由题意知,且数列的各项均为正数,所以,,.【考点】本题考查等比数列的基本性质与对数的基本运算,属于中等偏难题.5.若的最小值是A.B.C.D.【答案】D【解析】由题意,且,所以又,所以,,所以,所以,当且仅当,即,时,等号成立.故选D.【考点】1、对数的运算;2、基本不等式.6. [2014·济南调研]下列区间中,函数f(x)=|ln(2-x)|在其上为增函数的是()A.(-∞,1]B.C.D.[1,2)【答案】D【解析】当2-x≥1,即x≤1时,f(x)=|ln(2-x)|=ln(2-x),此时函数f(x)在(-∞,1]上单调递减.当0<2-x≤1,即1≤x<2时,f(x)=|ln(2-x)|=-ln(2-x),此时函数f(x)在[1,2)上单调递增.7.函数的定义域是.【答案】【解析】只需,∴,所以函数的定义域是.【考点】函数的定义域.8.若,且,则()A.0B.C.1D.2【答案】D【解析】∵,∴,∴,∴,∴,∴.【考点】对数的运算.9.函数的值域为 .【答案】【解析】由得 ,所以函数的定义域是:设点=所以,,所以答案填:【考点】1、对数函数的性质;2、数形结合的思想.10.设且.若对恒成立,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】D【解析】时显然不成立.当时,结合图象可知:.【考点】对数函数与三角函数.11.定义两个实数间的一种运算“”:,、.对任意实数、、,给出如下结论:;②;③.其中正确的个数是()A.B.C.D.【答案】D【解析】根据题中的定义,对于命题,左边,右边,左边右边,命题正确;对于命题②,左边,右边左边,命题②正确;对于命题③,左边,右边,左边右边,命题③也正确.故选D.【考点】新定义12.函数,关于方程有三个不同实数解,则实数的取值范围为()A.B.C.D.【答案】D【解析】函数,根据的图象,设,∵关于x的方程有有三个不同的实数解,即为有两个根,且一个在上,一个在上.设,①当有一个根为时,,,此时另一根为,符合题意.②当没有根为时,则:,解得,综上可得,m 的取值范围是.【考点】对数函数图象与性质的综合应用.13. 已知两条直线l 1:y =m 和l 2:y =,l 1与函数y =|log 2x|的图象从左至右相交于点A 、B ,l 2与函数y =|log 2x|的图象从左至右相交于点C 、D.记线段AC 和BD 在x 轴上的投影长度分别为a 、b.当m 变化时,求的最小值. 【答案】8【解析】由题意得x A =m,x B =2m ,x C =,x D =,所以a =|x A -x C |=,b =|x B -x D |=,即==·2m =2+m.因为+m = (2m +1)+-≥2-=,当且仅当 (2m +1)=,即m =时取等号.所以,的最小值为=8.14. 计算:(lg5)2+lg2×lg50=________. 【答案】1【解析】原式=(lg5)2+lg2×(1+lg5)=lg5(lg2+lg5)+lg2=1.15. 计算:lg -lg +lg7= .【答案】【解析】原式=lg4+lg2-lg7-lg8+lg7+ lg5=2lg2+(lg2+lg5)-2lg2=.16. 下列区间中,函数f(x)=|ln(2-x)|在其上为增函数的是( ) A .(-∞,1] B .C .D .[1,2)【答案】D【解析】法一:当2-x>1,即x<1时,f(x)=|ln(2-x)|=ln(2-x),此时函数f(x)在(-∞,1]上单调递减.当0<2-x≤1,即1≤x<2时,f(x)=|ln(2-x)|=-ln(2-x),此时函数f(x)在[1,2)上单调递增,故选D.法二:f(x)=|ln(2-x)|的图像如图所示.由图像可得,函数f(x)在区间[1,2)上为增函数,故选D.17.已知函数,则.【答案】【解析】.【考点】对数函数求值18.在各项均为正数的等比数列中,若,则.【答案】2【解析】因为,所以,所以,因为数列是等比数列,所以【考点】1.对数的运算;2.等比数列的性质。
对数与对数函数+课件——2025届高三数学一轮复习
①常用对数:以 05 ___1_0___为底的对数叫做常用对数,并把 log10N 记为 06
____lg__N_.
②
自然
对
数:
以
07
e
_______
为
底的
对
数叫
做
自然
对
数,
并
把
logeN
记为 08
____ln__N_.
2.对数的性质 (1) 09 _____负__数__和_0__没有对数; (2)loga1= 10 ______0_;(3)logaa= 11 ___1____;
20 __(_0_,__+__∞__) ___ 21 _____R________ 当 x=1 时,y=0,即图象过定点 22 ___(_1_,__0_)_____
性质 当 x>1 时,y>0;当 0<x<1 时,y<0 当 x>1 时,y<0;当 0<x<1 时,y>0
在(0,+∞)上是 23 ___增__函__数______ 在(0,+∞)上是 24 __减__函__数_______
知识梳理(5分钟)
1.对数的概念
(1)定义:一般地,如果 ax=N(a>0,且 a≠1),那么数 01 ___x____叫做以 a 为底
N 的对数,记作 x= 02 ___l_o_g_aN_,其中 a 叫做对数的 03 __底_数____,N 叫做 04 真__数_____.
(2)常用对数和自然对数
1.对数运算的两个重要结论 (1)logab=log1ba(a>0,且 a≠1;b>0,且 b≠1). (2)logambn=mn logab(a>0,且 a≠1;b>0;m,n∈R,且 m≠0). 2.对数函数的图象与底数大小的比较 如图,作直线 y=1,则该直线与四个函数图象交点的横坐 标为相应的底数.故 0<c<d<1<a<b. 由此我们可得到以下规律:在第一象限内从左到右底数逐 渐增大.
高三数学复习(理):第6讲 对数与对数函数
第6讲对数与对数函数[学生用书P30]1.对数概念如果a x=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底数N的对数,记作x=log a N,其中a叫做对数的底数,N叫做真数,log a N 叫做对数式性质对数式与指数式的互化:a x=N⇔x=log a N(a>0,且a≠1) log a1=0,log a a=1,a log aN=N(a>0,且a≠1)运算法则log a(M·N)=log a M+log a Na>0,且a≠1,M>0,N>0log aMN=log a M-log a Nlog a M n=n log a M(n∈R)换底公式log a b=log c blog c a(a>0,且a≠1,c>0,且c≠1,b>0)2.对数函数的图象与性质a>10<a<1图象性质定义域:(0,+∞)值域:R过定点(1,0)当x>1时,y>0当0<x<1时,y<0当x>1时,y<0 当0<x<1时,y>0在(0,+∞)上是增函数在(0,+∞)上是减函数3.反函数指数函数y=a x与对数函数y=log a x互为反函数,它们的图象关于直线y=x 对称.常用结论1.换底公式的三个重要结论(1)log a b=1log b a;(2)log a m b n=nm log a b;(3)log a b·log b c·log c d=log a d.2.对数函数的图象与底数大小的关系如图,作直线y=1,则该直线与四个函数图象交点的横坐标为相应的底数.故0<c<d<1<a<b.由此我们可得到以下规律:在第一象限内与y=1相交的对数函数从左到右底数逐渐增大.一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)log a(MN)=log a M+log a N.()(2)log a x·log a y=log a(x+y).()(3)函数y=log2x及y=log133x都是对数函数.()(4)对数函数y=log a x(a>0且a≠1)在(0,+∞)上是增函数.()(5)函数y =ln1+x1-x与y =ln(1+x )-ln(1-x )的定义域相同.( ) (6)对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)的图象过定点(1,0),且过点(a ,1),⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,-1,函数图象只经过第一、四象限.( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ 二、易错纠偏常见误区|K(1)对数函数图象的特征不熟致误; (2)忽视对底数的讨论致误; (3)忽视对数函数的定义域致误.1.已知a >0,a ≠1,函数y =a x 与y =log a (-x )的图象可能是________.(填序号)解析:函数y =log a (-x )的图象与y =log a x 的图象关于y 轴对称,符合条件的只有②.答案:②2.函数y =log a x (a >0,a ≠1)在[2,4]上的最大值与最小值的差是1,则a =________.解析:分两种情况讨论:①当a >1时,有log a 4-log a 2=1,解得a =2;②当0<a <1时,有log a 2-log a 4=1,解得a =12.所以a =2或12.答案:2或123.函数y =log 23(2x -1)的定义域是________. 解析:由log 23(2x -1)≥0,得0<2x -1≤1.所以12<x ≤1.所以函数y =log 23(2x -1)的定义域是⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1.答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1[学生用书P31]对数式的化简与求值(自主练透) 1.(2020·高考全国卷Ⅰ)设a log 34=2,则4-a =( ) A.116 B .19 C.18D.16解析:选B.方法一:因为a log 34=2,所以log 34a =2,则有4a =32=9,所以4-a =14a =19,故选B.方法二:因为a log 34=2,所以-a log 34=-2,所以log 34-a =-2,所以4-a=3-2=132=19,故选B.方法三:因为a log 34=2,所以a 2=1log 34=log 43,所以4a2=3,两边同时平方得4a =9,所以4-a =14a =19,故选B.方法四:因为a log 34=2,所以a =2log 34=log 39log 34=log 49,所以4-a =14a =19,故选B.方法五:令4-a =t ,两边同时取对数得log 34-a =log 3t ,即a log 34=-log 3t =log 31t ,因为a log 34=2,所以log 31t =2,所以1t =32=9,所以t =19,即4-a =19,故选B.方法六:令4-a =t ,所以-a =log 4t ,即a =-log 4t =log 41t .由a log 34=2,得a =2log 34=log 39log 34=log 49,所以log 41t =log 49,所以1t =9,t =19,即4-a =19,故选B.2.在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足m 2-m 1=52lg E 1E 2,其中星等为m k 的星的亮度为E k (k =1,2).已知太阳的星等是-26.7,天狼星的星等是-1.45,则太阳与天狼星的亮度的比值为( )A. 1010.1 B . 10.1 C. lg 10.1D. 10-10.1解析:选A.根据题意,设太阳的星等与亮度分别为m 1与E 1,天狼星的星等与亮度分别为m 2与E 2,则由已知条件可知m 1=-26.7,m 2=-1.45,根据两颗星的星等与亮度满足m 2-m 1=52lg E 1E 2,把m 1与m 2的值分别代入上式得,-1.45-(-26.7)=52lg E 1E 2,得lg E 1E 2=10.1,所以E 1E 2=1010.1,故选A.3.计算(lg 2)2+lg 2·lg 50+lg 25的结果为________.解析:原式=lg 2(lg 2+lg 50)+lg 25=2lg 2+lg 25=lg 4+lg 25=2. 答案:24.已知2x =3,log 483=y ,则x +2y 的值为________.解析:由2x =3,log 483=y 得x =log 23,y =log 483=12log 283,所以x +2y =log 23+log 283=log 28=3.答案:35.设2a =5b =m ,且1a +1b =2,则m =________. 解析:由2a =5b =m 得a =log 2m ,b =log 5m , 所以1a +1b =log m 2+log m 5=log m 10. 因为1a +1b =2,所以log m 10=2. 所以m 2=10,所以m =10.答案:106.已知log 23=a ,3b =7,则log 37221的值为________.解析:由题意3b =7,所以log 37=b . 所以log 37221=log6384=log 284log 263=log 2(22×3×7)log 2(32×7)=2+log 23+log 23·log 372log 23+log 23·log 37=2+a +ab2a +ab .答案:2+a +ab2a +ab对数运算的一般思路(1)拆:首先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后利用对数运算性质化简合并.(2)合:将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算性质,转化为同底对数真数的积、商、幂的运算.对数函数的图象及应用(典例迁移)(1)已知函数f (x )=log a (2x +b -1)(a >0,a ≠1)的图象如图所示,则a ,b满足的关系是( )A .0<a -1<b <1B .0<b <a -1<1C .0<b -1<a <1D .0<a -1<b -1<1(2)方程4x =log a x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上有解,则实数a 的取值范围为________.【解析】 (1)由函数图象可知,f (x )为单调递增函数,故a >1.函数图象与y轴的交点坐标为(0,log a b ),由函数图象可知-1<log a b <0,解得1a <b <1.综上有0<1a <b <1.(2)若方程4x=log a x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上有解,令f (x )=4x ,g (x )=log a x ,则函数f (x )=4x 和函数g (x )=log a x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上有交点,由图象知⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,log a 12≤2,解得0<a ≤22.【答案】 (1)A (2)⎝⎛⎦⎥⎤0,22【迁移探究】 (变条件)在本例(2)中,若4x <log a x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:当0<x ≤12时,令f (x )=4x ,g (x )=log a x ,则函数f (x )=4x 的图象在函数y =log a x 图象的下方,又当x =12时,412=2,即函数y =4x 的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2,把点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2代入g (x )=log a x ,得a =22.若函数f (x )=4x 的图象在函数g (x )=log a x 图象的下方,则需22<a <1(如图所示).当a >1时,不符合题意,舍去. 所以实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1对数函数图象的识别及应用方法(1)在识别函数图象时,要善于利用已知函数的性质、函数图象上的特殊点(与坐标轴的交点、最高点、最低点等)排除不符合要求的选项.(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.1.函数f (x )=lg(|x |-1)的大致图象是( )解析:选B.由函数f (x )的值域为R ,可以排除C ,D ,当x >1时,f (x )=lg(x -1)在(1,+∞)上单调递增,排除A ,选B.2.若不等式x 2-log a x <0对x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:只需f 1(x )=x 2在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上的图象恒在f 2(x )=log a x 图象的下方即可.当a >1时,显然不成立; 当0<a <1时,如图所示,要使x 2<log a x 在x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上恒成立,只需f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫12≤f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫12,所以有⎝ ⎛⎭⎪⎫122≤log a 12,解得a ≥116,所以116≤a <1.即实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫116,1.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫116,1对数函数的性质及应用(多维探究) 角度一 解对数方程、不等式(1)方程log 2(x -1)=2-log 2(x +1)的解为________.(2)设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,log 12(-x ),x <0,则方程f (a )=f (-a )的解集为________.【解析】 (1)原方程变形为log 2(x -1)+log 2(x +1)=log 2(x 2-1)=2,即x 2-1=4,解得x =±5,又x >1,所以x = 5.(2)当a >0时,由f (a )=log 2a =log 12⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =f (-a )=log 12a ,得a =1;当a <0时,由f (a )=log 12(-a )=log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =f (-a )=log 2(-a ),得a =-1.所以方程f (a )=f (-a )的解集为{1,-1}. 【答案】 (1)x =5 (2){1,-1}【迁移探究】 (变问法)本例(2)中,f (a )>f (-a )的解集为________. 解析:由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a >0,log 2a >log 12a或⎩⎨⎧a <0,log 12(-a )>log 2(-a ), 解得a >1或-1<a <0. 答案:(-1,0)∪(1,+∞)对于形如log a f (x )>b 的不等式,一般转化为log a f (x )>log a a b ,再根据底数的范围转化为f (x )>a b 或0<f (x )<a b .而对于形如log a f (x )>log b g (x )的不等式,一般要转化为同底的不等式来解.角度二 对数函数性质的综合应用已知函数f (x )=log a (3-ax ).(1)当x ∈[0,2]时,函数f (x )恒有意义,求实数a 的取值范围;(2)是否存在这样的实数a ,使得函数f (x )在区间[1,2]上为减函数,并且最大值为1?如果存在,试求出a 的值;如果不存在,请说明理由.【解】 (1)因为a >0且a ≠1,设t (x )=3-ax , 则t (x )=3-ax 为减函数,x ∈[0,2]时,t (x )的最小值为3-2a , 当x ∈[0,2]时,f (x )恒有意义, 即x ∈[0,2]时,3-ax >0恒成立. 所以3-2a >0.所以a <32.又a >0且a ≠1,所以a ∈(0,1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32.(2)t (x )=3-ax ,因为a >0, 所以函数t (x )为减函数.因为f (x )在区间[1,2]上为减函数, 所以y =log a t 为增函数,所以a >1,当x ∈[1,2]时,t (x )最小值为3-2a ,f (x )最大值为f (1)=log a (3-a ),所以⎩⎪⎨⎪⎧3-2a >0,log a (3-a )=1,即⎩⎪⎨⎪⎧a <32,a =32.故不存在这样的实数a ,使得函数f (x )在区间[1,2]上为减函数,并且最大值为1.利用对数函数的性质,求与对数函数有关的函数值域、最值和复合函数的单调性问题,必须弄清三方面的问题:一是定义域,所有问题都必须在定义域内讨论;二是底数与1的大小关系;三是复合函数的构成,即它是由哪些基本初等函数复合而成的.另外,解题时要注意数形结合、分类讨论、转化与化归思想的使用.1.若f (x )=lg(x 2-2ax +1+a )在区间(-∞,1]上单调递减,则a 的取值范围为( )A .[1,2)B .[1,2]C .[1,+∞)D .[2,+∞)解析:选A.令函数g (x )=x 2-2ax +1+a =(x -a )2+1+a -a 2,对称轴为x =a ,要使函数在(-∞,1]上单调递减,则有⎩⎪⎨⎪⎧g (1)>0,a ≥1,即⎩⎪⎨⎪⎧2-a >0,a ≥1,解得1≤a <2,即a ∈[)1,2.2.已知函数f (x )=log 12(x 2-2ax +3).(1)若f (-1)=-3,求f (x )的单调区间;(2)是否存在实数a ,使f (x )在(-∞,2)上为增函数?若存在,求出a 的范围;若不存在,说明理由.解:(1)由f (-1)=-3,得log 12(4+2a )=-3.所以4+2a =8,所以a =2. 则f (x )=log 12(x 2-4x +3),由x 2-4x +3>0,得x >3或x <1.故函数f (x )的定义域为(-∞,1)∪(3,+∞).令μ=x 2-4x +3,则μ在(-∞,1)上单调递减,在(3,+∞)上单调递增. 又y =log 12μ在(0,+∞)上单调递减,所以f (x )的单调递增区间是(-∞,1),单调递减区间是(3,+∞). (2)令g (x )=x 2-2ax +3,要使f (x )在(-∞,2)上为增函数,应使g (x )在(-∞,2)上单调递减,且恒大于0.因此⎩⎪⎨⎪⎧a ≥2,g (2)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≥2,7-4a ≥0,a 无解.所以不存在实数a ,使f (x )在(-∞,2)上为增函数.比较指数式、对数式的大小(师生共研)(1)(2021·广州调研)已知a =⎝ ⎛⎭⎪⎫1213,b =log 23,c =log 46,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >c >bB .a <b =cC .a >b >cD .a <c <b(2)(2020·高考全国卷Ⅲ)已知55<84,134<85.设a =log 53,b =log 85,c =log 138,则( )A .a <b <cB .b <a <cC .b <c <aD .c <a <b【解析】 (1)a =⎝ ⎛⎭⎪⎫1213<⎝ ⎛⎭⎪⎫120=1,b =log 23>log 22=1,c =log 46>log 44=1,所以a 为三者中的最小值.由于 c =log 46=12log 26=log 26<log 23=b ,所以a <c <b .故选D.(2)因为45=log 8845,b =log 85,(845)5=84>55,所以845>5,所以45=log 8845>log 85=b ,即b <45.因为45=log 131345,c =log 138,(1345)5=134<85,所以1345<8,所以45=log 131345<log 138=c ,即c >45.又2 187=37<55=3 125,所以lg 37<lg 55,所以7lg 3<5lg 5,所以lg 3lg 5<57,所以a =lg 3lg 5<57<45,而85<57,所以5lg 8<7lg 5,所以lg 5lg 8>57,所以b =lg 5lg 8>57,所以c >b >a .【答案】 (1)D (2)A(1)比较指数式和对数式的大小,可以利用函数的单调性,引入中间量;有时也可用数形结合的方法.(2)解题时要根据实际情况来构造相应的函数,利用函数单调性进行比较,如果指数相同,而底数不同则构造幂函数,若底数相同而指数不同则构造指数函数,若引入中间量,一般选0或1.1.(2020·六校联盟第二次联考)设a =log 30.4,b =log 23,则( ) A .ab >b 且a +b >0 B .ab <0且a +b >0 C .ab >0且a +b <0D .ab <0且a +b <0解析:选 B.因为-1=log 313<log 30.4<log 31=0,所以a ∈(-1,0),b =log 23>log 22=1,所以ab <0,a +b >0,选B.2.(2020·全国统一考试(模拟卷))若a >b >c >1且ac <b 2,则( ) A .log a b >log b c >log c a B .log c b >log b a >log a c C .log b c >log a b >log c aD .log b a >log c b >log a c解析:选B.因为a >b >c >1,所以log a b <log a a =1,log b c <log b b =1,log c a >log c c=1,排除选项A ,C ;log a b -log b c =lg b lg a -lg c lg b =(lg b )2-lg a lg clg a lg b,因为lg a lgc <⎝ ⎛⎭⎪⎫lg a +lg c 22=⎝ ⎛⎭⎪⎫lg ac 22<⎝ ⎛⎭⎪⎫lg b 222=(lg b )2,所以(lg b )2-lg a lg c lg a lg b >0,所以log a b >log b c ,所以log c b >log b a ,排除选项D.所以选B.3.已知函数f (x )=|x |,且a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 32 ,b =f (log 213),c =f (2-1),则a ,b ,c的大小关系为( )A .a <c <bB .b <c <aC .c <a <bD .b <a <c解析:选A.ln 32<ln e =12,log 23>12, 所以log 23>12>ln 32.又f (x )是偶函数,在(0,+∞)上为增函数, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 32<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<f (log 23)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 213,所以a <c <b .[学生用书P33]思想方法系列5 数形结合法在对数函数问题中的应用 设方程10x =|lg(-x )|的两个根分别为x 1,x 2,则( ) A .x 1x 2<0 B .x 1x 2=0 C .x 1x 2>1D .0<x 1x 2<1【解析】 作出y =10x 与y =|lg(-x )|的大致图象,如图. 显然x 1<0,x 2<0.不妨令x 1<x 2, 则x 1<-1<x 2<0,所以10 x 1=lg(-x 1),10 x 2=-lg(-x 2), 此时10x 1<10 x 2,即lg(-x 1)<-lg(-x 2), 由此得lg(x 1x 2)<0,所以0<x 1x 2<1,故选D. 【答案】 D一些对数型函数、方程、不等式问题的求解,需转化为相应函数图象问题,利用数形结合法求解.设实数a ,b 是关于x 的方程|lg x |=c 的两个不同实数根,且a <b <10,则abc 的取值范围是________.解析:由题意知,在(0,10)上,函数y =|lg x |的图象和直线y =c 有两个不同交点,所以ab =1,0<c <lg 10=1,所以abc 的取值范围是(0,1).答案:(0,1)[学生用书P283(单独成册)][A 级 基础练]1.函数y =log 3(2x -1)+1的定义域是( ) A .[1,2] B .[1,2) C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞ D.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞解析:选C.由⎩⎪⎨⎪⎧log 3(2x -1)+1≥0,2x -1>0,即⎩⎪⎨⎪⎧log 3(2x -1)≥log 313,x >12,解得x ≥23.2.(2020·河北九校第二次联考)设a =4-12,b =log 1213,c =log 32,则a ,b ,c的大小关系是( )A .a <b <cB .a <c <bC .c <a <bD .c <b <a解析:选B.a =4-12=1412=12,b =log 1213=log 23>log 22=1,c =log 32>log 33=12,且c =log 32<log 33=1,即12<c <1,所以a <c <b ,故选B.3.函数y =ln 1|2x -3|的图象为( )解析:选A.易知2x -3≠0,即x ≠32,排除C ,D. 当x >32时,函数为减函数; 当x <32时,函数为增函数,所以选A. 4.若0<a <1,则不等式1log a x >1的解是( )A .x >aB .a <x <1C .x >1D .0<x <a解析:选B.由题意知0<log a x <1,又0<a <1,所以a <x <1.5.若函数y =log a (x 2-ax +1)有最小值,则a 的取值范围是 ( ) A .0<a <1 B .0<a <2,a ≠1 C .1<a <2D .a ≥2解析:选C.当a >1时,y 有最小值,则说明x 2-ax +1有最小值,故x 2-ax +1=0中Δ<0,即a 2-4<0,所以1<a <2.当0<a <1时,y 有最小值,则说明x 2-ax +1有最大值,与二次函数性质相互矛盾,舍去.综上可知,故选C.6.已知函数f (x )=x 3+a log 3x ,若f (2)=6,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=________.解析:由f (2)=8+a log 32=6,解得a =-2log 32,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=18+a log 312=18-a log 32=18+2log 32×log 32=178.答案:1787.已知2x =72y=A ,且1x +1y =2,则A 的值是________.解析:由2x =72y=A 得x =log 2A ,y =12log 7A ,则1x +1y =1log 2A +2log 7A =log A 2+2log A 7=log A 98=2,A 2=98.又A >0,故A =98=7 2. 答案:7 28.已知函数f (x )=|log 3 x |,实数m ,n 满足0<m <n ,且f (m )=f (n ),若f (x )在[m 2,n ]上的最大值为2,则nm =________.解析:因为f (x )=|log 3x |,正实数m ,n 满足m <n ,且f (m )=f (n ),所以-log 3m =log 3n ,所以mn =1.因为f (x )在区间[m 2,n ]上的最大值为2,函数f (x )在[m 2,1)上是减函数,在(1,n ]上是增函数,所以-log 3m 2=2或log 3n =2.若-log 3m 2=2,得m =13,则n =3,此时log 3n =1,满足题意.那么n m =3÷13=9.同理.若log 3n=2,得n =9,则m =19,此时-log 3m 2=4>2,不满足题意.综上可得nm =9.答案:99.设f (x )=log a (1+x )+log a (3-x )(a >0,且a ≠1),且f (1)=2.(1)求a 的值及f (x )的定义域; (2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32上的最大值.解:(1)因为f (1)=2,所以log a 4=2(a >0,且a ≠1),所以a =2. 由⎩⎪⎨⎪⎧1+x >0,3-x >0,得-1<x <3, 所以函数f (x )的定义域为(-1,3). (2)f (x )=log 2(1+x )+log 2(3-x )=log 2[(1+x )(3-x )]=log 2[-(x -1)2+4], 所以当x ∈(-1,1]时,f (x )是增函数; 当x ∈(1,3)时,f (x )是减函数,故函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32上的最大值是f (1)=log 24=2. 10.已知函数f (x )=log a x (a >0且a ≠1)的图象过点(4,2). (1)求a 的值;(2)若g (x )=f (1-x )+f (1+x ),求g (x )的解析式及定义域; (3)在(2)的条件下,求g (x )的单调减区间.解:(1)函数f (x )=log a x (a >0且a ≠1)的图象过点(4,2), 可得log a 4=2,解得a =2.(2)g (x )=f (1-x )+f (1+x )=log 2(1-x )+log 2(1+x )=log 2(1-x 2), 由1-x >0且1+x >0,解得-1<x <1, 可得g (x )的定义域为(-1,1). (3)g (x )=log 2(1-x 2),由t =1-x 2在(-1,0)上单调递增,(0,1)上单调递减, 且y =log 2t 在(0,+∞)上单调递增, 可得函数g (x )的单调减区间为(0,1).[B 级 综合练]11.(2020·高考全国卷Ⅰ)若2a +log 2a =4b +2log 4b ,则( ) A .a >2b B .a <2b C .a >b 2D .a <b 2解析:选B.方法一:令f (x )=2x +log 2x ,因为y =2x 在(0,+∞)上单调递增,y =log 2x 在(0,+∞)上单调递增,所以f (x )=2x +log 2x 在(0,+∞)上单调递增.又2a +log 2a =4b +2log 4b =22b +log 2b <22b +log 2(2b ),所以f (a )<f (2b ),所以a <2b .故选B.方法二:(取特值法)由2a +log 2a =4b +2log 4b =4b +log 2b ,取b =1,得2a +log 2a =4,令f (x )=2x +log 2x -4,则f (x )在(0,+∞)上单调递增,且f (1)<0,f (2)>0,所以f (1)f (2)<0,f (x )=2x +log 2x -4在(0,+∞)上存在唯一的零点,所以1<a <2,故a >2b =2,a <b 2都不成立,排除A ,D ;取b =2,得2a +log 2a =17,令g (x )=2x +log 2x -17,则g (x )在(0,+∞)上单调递增,且g (3)<0,g (4)>0,所以g (3)g (4)<0,g (x )=2x +log 2x -17在(0,+∞)上存在唯一的零点,所以3<a <4,故a >b 2=4不成立,排除C.故选B.12.已知x 1=log 132,x 2=2-12,x 3满足⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3=log 3x 3,则( )A .x 1<x 2<x 3B .x 1<x 3<x 2C .x 2<x 1<x 3D .x 3<x 1<x 2解析:选A.由题意可知x 3是函数y 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x与y 2=log 3x 的图象交点的横坐标,在同一直角坐标系中画出函数y 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x与y 2=log 3 x 的图象,如图所示,由图象可知x 3>1,而x 1=log 132<0,0<x 2=2-12<1,所以x 3>x 2>x 1.故选A.13.设函数f (x )=|log a x |(0<a <1)的定义域为[m ,n ](m <n ),值域为[0,1],若n -m 的最小值为13,则实数a 的值为________.解析:作出y =|log a x |(0<a <1)的大致图象如图所示,令|log a x |=1.得x =a 或x =1a ,又1-a -⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1=1-a -1-a a =(1-a )(a -1)a <0,故1-a <1a -1,所以n -m 的最小值为1-a =13,a =23.答案:2314.已知函数f (x )=log a (2x -a )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,23上恒有f (x )>0,则实数a 的取值范围是________.解析:当0<a <1时,函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,23上是减函数,所以log a (43-a )>0,即0<43-a <1.解得13<a <43,故13<a <1;当a >1时,函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,23上是增函数,所以log a (1-a )>0,即1-a >1, 解得a <0,此时无解.综上所述,实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫13,115.已知函数f (x )=lgx -1x +1.(1)计算:f (2 020)+f (-2 020);(2)对于x ∈[2,6],f (x )<lg m (x +1)(7-x )恒成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)由x -1x +1>0,得x >1或x <-1.所以函数f (x )的定义域为{x |x >1或x <-1}.又f (x )+f (-x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x -11+x ·-x -11-x =0,所以f (x )为奇函数. 所以f (2 020)+f (-2 020)=0.(2)当x ∈[2,6]时,f (x )<lg m (x +1)(7-x )恒成立可化为x -11+x<m (x +1)(7-x )恒成立, 即m >(x -1)(7-x )在[2,6]上恒成立.又当x ∈[2,6]时,(x -1)(7-x )=-x 2+8x -7=-(x -4)2+9.所以当x =4时,[(x -1)(7-x )]max =9,所以m >9.即实数m 的取值范围是(9,+∞).[C 级 提升练]16.我们知道,互为反函数的指数函数y =a x (a >0,且a ≠1)与对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象关于直线y =x 对称,而所有偶函数的图象都关于y 轴对称.现在我们定义:如果函数y =f (x )的图象关于直线y =x 对称,即已知函数f (x )的定义域为D ,∀x ∈D ,若y =f (x ),x =f (y )也成立,则称函数f (x )为“自反函数”.显然斜率为-1的一次函数f (x )=-x +b 都是“自反函数”,它们都是单调递减的函数.你认为是否还存在其他的“自反函数”?如果有,请举例说明,并对该“自反函数”的基本性质提出一些猜想;如果没有,请说明理由.解:有.举例如下:根据“自反函数”的定义,函数f (x )=k x (k ≠0)是“自反函数”.“自反函数”f(x)=kx(k≠0)的定义域、值域均为(-∞,0)∪(0,+∞);当k>0时,f(x)=kx(k≠0)在区间(-∞,0),(0,+∞)上为减函数;当k<0时,f(x)=kx(k≠0)在区间(-∞,0),(0,+∞)上为增函数;f(x)=kx(k≠0)是奇函数,但不是周期函数.。
高三数学对数函数知识点
高三数学对数函数知识点对数函数是高中数学中的一个重要内容,也是高三数学的重点之一。
对数函数的概念与性质需要我们掌握,下面就是一些高三数学对数函数的知识点。
一、对数的定义在数学中,对数是指“以某个数为底的幂等于另一个数”的关系。
设a是一个大于0且不等于1的实数,x是一个正数,那么数b是以a为底x的对数,记作b=logₐx,当且仅当aⁿ=x,其中a称为对数的底,x称为真数,n称为对数的指数。
二、对数的性质1. 对数的相乘性:logₐ(MN)=logₐM+logₐN。
2. 对数的相除性:logₐ(M/N)=logₐM-logₐN。
3. 对数的幂运算性:logₐ(Mⁿ)=nlogₐM。
4. 对数的换底公式:logₐM=log_bM/log_ba,其中a、b、M都是正数且a≠1,b≠1。
三、常用对数和自然对数1. 常用对数:以10为底的对数,常用符号是lg。
常用对数的换底公式为lgM=log₁₀M。
2. 自然对数:以自然常数e≈2.71828为底的对数,常用符号是ln。
自然对数的换底公式为lnM=log_eM。
四、指数和对数函数的图像1. 指数函数y=aⁿ的图像特点:当a>1时,函数的图像是递增的;当0<a<1时,函数的图像是递减的;当a=1时,函数的图像是常数函数。
2. 对数函数y=logₐx的图像特点:当0<a<1时,函数的图像是递增的;当a>1时,函数的图像是递减的;当a=1时,函数的图像是y=0的一条水平直线。
五、对数函数的应用1. 指数增长与衰减:通过对数函数的性质,我们可以求解指数增长与衰减的问题。
比如,某种细菌的数量以每小时增长50%,那么经过t小时后的细菌数量可以表示为N=No·1.5^t,其中No是初始数量。
2. pH值的计算:pH值是描述溶液酸碱性的指标,可通过对数函数计算。
pH=-log₁₀[H⁺],其中[H⁺]代表溶液中的氢离子浓度。
3. 预测模型的建立:对数函数可用于建立某些预测模型。
高三数学总复习优质课件 函数 导数及其应用 第5节 对数与对数函数
解析:因为 f(x)=
)
, ≥ ,
- , < < 1.
则函数的定义域为(0,+∞),即函数图象只出现在 y 轴右侧;值域为[0,+∞),
即函数图象不能出现在 x 轴下方,所以函数图象是在区间(0,1)上单调递减,
在区间(1,+∞)上单调递增的曲线,由增长趋势知 C 不正确,只有 D 满足要求.
第5节
对数与对数函数
[考纲展示]
1.理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式将一般对数转化成自然对
数或常用对数;了解对数在简化运算中的作用.
2.理解对数函数的概念及其单调性,掌握对数函数图象通过的特殊点,会画底
数为 2,10, 的对数函数的图象.
3.体会对数函数是一类重要的函数模型.
4.了解指数函数y=ax(a>0,且a≠1)与对数函数y=logax(a>0,且a≠1)互为反
(3)形如
-
化简问题,可利用指数的运算性质转化为
-
=
(a>0,且 a≠1).
(4)利用已知对数表示不同底数的对数时,主要是利用对数换底公式统一
底数,并结合对数运算法则求解.
=
考点二
对数函数的图象(基础性)
题组过关
1.若a-2>a2(a>0且a≠1),则函数f(x)=loga(x-1)的图象大致是(
零
:loga1=
0
_
_
底数的对数是 1
:logaa= 1
对数恒等式: =
N
loga(M·N)= logaM+logaN .
运算
loga = logaM-logaN .
2025高考数学必刷题 第10讲、对数与对数函数(学生版)
第10讲对数与对数函数知识梳理1、对数式的运算(1)对数的定义:一般地,如果(0x a N a =>且1)a ≠,那么数x 叫做以a 为底N 的对数,记作log a x N =,读作以a 为底N 的对数,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数.(2)常见对数:①一般对数:以(0a a >且1)a ≠为底,记为log Na ,读作以a 为底N 的对数;②常用对数:以10为底,记为lg N ;③自然对数:以e 为底,记为ln N ;(3)对数的性质和运算法则:①1log 0a =;log 1a a =;其中0a >且1a ≠;②log Na a N =(其中0a >且1a ≠,0N >);③对数换底公式:log log log c a c bb a=;④log ()log log a a a MN M N =+;⑤log log log aa a MM N N=-;⑥log log (m na a nb b m m=,)n R ∈;⑦log a b a b =和log b a a b =;⑧1log log a b b a=;2、对数函数的定义及图像(1)对数函数的定义:函数log a y x =(0a >且1)a ≠叫做对数函数.对数函数的图象1a >01a <<图象性质定义域:(0)+∞,值域:R过定点(10),,即1x =时,0y =在(0)+∞,上增函数在(0)+∞,上是减函数当01x <<时,0y<,当1x≥时,0y ≥当01x <<时,0y >,当1x ≥时,0y ≤【解题方法总结】1、对数函数常用技巧在同一坐标系内,当1a >时,随a 的增大,对数函数的图象愈靠近x 轴;当01a <<时,对数函数的图象随a 的增大而远离x 轴.(见下图)必考题型全归纳题型一:对数运算及对数方程、对数不等式【例1】(2024·四川成都·成都七中校考模拟预测)1ln3411e812-+=______.【对点训练1】(2024·辽宁沈阳·沈阳二中校考模拟预测)已知lg 2a b +=-,10b a =,则=a ______.【对点训练2】(2024·上海徐汇·位育中学校考模拟预测)方程()2lg(2)lg 3x x -=-的解集为________.【对点训练3】(2024·山东淄博·统考二模)设0,0p q >>,满足()469log log log 2p q p q ==+,则pq=__________.【对点训练4】(2024·天津南开·统考二模)计算34223log 32log 9log log 64⋅-+的值为______.【对点训练5】(2024·全国·高三专题练习)若14log 2a =,145b =,用a ,b 表示35log 28=____________【对点训练6】(2024·上海·高三校联考阶段练习)若123==a b m ,且112a b-=,则m =__________.【对点训练7】(2024·全国·高三专题练习)()()()226622lg 3lg 2log 3log 2lg 3lg 2⋅+++=____________;【对点训练8】(2024·全国·高三专题练习)解关于x 的不等式2)l g (o 24x x <-解集为_____.【对点训练9】(2024·上海杨浦·高三上海市杨浦高级中学校考开学考试)已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x >时,()2log f x x =,则()2f x ≥-的解集是__________.【对点训练10】(2024·上海浦东新·高三华师大二附中校考阶段练习)方程42log 17x x +=的解为_________.【解题方法总结】对数的有关运算问题要注意公式的顺用、逆用、变形用等.对数方程或对数不等式问题是要将其化为同底,利用对数单调性去掉对数符号,转化为不含对数的问题,但这里必须注意对数的真数为正.题型二:对数函数的图像【例2】(2024·全国·高三专题练习)已知函数()log a y x b =+(a ,b 为常数,其中0a >且1a ≠)的图象如图所示,则下列结论正确的是()A .0.5a =,2b =B .2a =,2b =C .0.5a =,0.5b =D .2a =,0.5b =【对点训练11】(2024·全国·高三专题练习)函数()log (1)2a f x x =-+的图象恒过定点()A .(2,2)B .(2,1)C .(3,2)D .(2,0)【对点训练12】(2024·北京·统考模拟预测)已知函数()()22log 1f x x x =--,则不等式()0f x <的解集为()A .()(),12,-∞+∞B .()()0,12,⋃+∞C .()1,2D .()1,+∞【对点训练13】(2024·北京·高三统考学业考试)将函数2log y x =的图象向上平移1个单位长度,得到函数()y f x =的图象,则()f x =()A .()2log 1x +B .21log x +C .()2log 1x -D .21log x-+【对点训练14】(2024·北京海淀·清华附中校考模拟预测)不等式32log (1)(2)0x x x --->的解集为__________.【对点训练15】(多选题)(2024·全国·高三专题练习)当102x <≤时,4log xa x ≤,则a 的值可以为()AB .2C D 【解题方法总结】研究和讨论题中所涉及的函数图像是解决有关函数问题最重要的思路和方法.图像问题是数和形结合的护体解释.它为研究函数问题提供了思维方向.题型三:对数函数的性质(单调性、最值(值域))【例3】(2024·全国·高三专题练习)已知函数3()log (1)f x ax =-,若()f x 在(,1]-∞上为减函数,则a 的取值范围为()A .(0,)+∞B .(0,1)C .(1,2)D .(,1)-∞【对点训练16】(2024·新疆阿勒泰·统考三模)正数,a b 满足2224log log a bb a -=-,则a与2b 大小关系为______.【对点训练17】(2024·全国·高三专题练习)已知函数()()log 0,1a f x x a a =>≠在[]1,4上的最大值是2,则a 等于_________【对点训练18】(2024·全国·高三专题练习)若函数()log a f x x =(0a >且1a ≠)在1,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值为2,最小值为m ,函数()(32g x m =+[0,)+∞上是增函数,则a m -的值是____________.【对点训练19】(2024·全国·高三专题练习)若函数2()log (1)a f x x ax =-+有最小值,则a的取值范围是______.【对点训练20】(2024·河南·校联考模拟预测)写出一个同时具有下列性质①②③的函数:()f x =_____.①()()()1212f x x f x f x =+;②当,()0x ∈+∞时,()f x 单调递减;③()f x 为偶函数.【对点训练21】(2024·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)函数()214log 2y x x =--的单调递区间为()A .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .(),1-∞-C .1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .()2,+∞【对点训练22】(2024·陕西宝鸡·统考二模)已知函数()()lg lg 2f x x x =+-,则()A .()f x 在()0,1单调递减,在()1,2单调递增B .()f x 在()0,2单调递减C .()f x 的图像关于直线1x =对称D .()f x 有最小值,但无最大值【对点训练23】(2024·全国·高三专题练习)若函数2,1,()2log ,1x a a x f x a x x ⎧+≤=⎨+>⎩在R 上单调,则a 的取值范围是()A .()0,1B .[2,)+∞C .10,(2,)2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .()0,1[2,)⋃+∞【解题方法总结】研究和讨论题中所涉及的函数性质是解决有关函数问题最重要的思路和方法.性质问题是数和形结合的护体解释.它为研究函数问题提供了思维方向.题型四:对数函数中的恒成立问题【例4】(2024·全国·高三专题练习)已知函数()29x f x x+=,()2log g x x a =+,若存在[]13,4x ∈,任意[]24,8x ∈,使得()()12f x g x ≥,则实数a 的取值范围是___________.【对点训练24】(2024·全国·高三专题练习)若1,22x ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦,不等式2122log 0x x x ax -+<恒成立,则实数a 的取值范围为___________.【对点训练25】(2024·全国·高三专题练习)已知函数2()23=-+f x x x ,2()log g x x m =+,对任意的1x ,2[1x ∈,4]有12()()f x g x >恒成立,则实数m 的取值范围是___________.【对点训练26】(2024·全国·高三专题练习)已知函数()()2223,log f x x x g x x m =-+=+,若对[][]122,4,16,32x x ∀∈∃∈,使得()()12f x g x ,则实数m 的取值范围为___________.【对点训练27】(2024·全国·高三专题练习)已知函数()()()2log 2log 30,1a a f x x x a a =++>≠.(1)若()32f =,求a 的值;(2)若对任意的[]8,12x ∈,()6f x >恒成立,求a 的取值范围.【对点训练28】(2024·全国·高三专题练习)已知2()32log f x x =-,2()log g x x =.(1)当[]1,4x ∈时,求函数[]()1()y f x g x =+⋅的值域;(2)对任意12,2n n x +⎡⎤∈⎣⎦,其中常数n N ∈,不等式()2()f x f kg x ⋅>恒成立,求实数k的取值范围.【解题方法总结】(1)利用数形结合思想,结合对数函数的图像求解;(2)分离自变量与参变量,利用等价转化思想,转化为函数的最值问题.(3)涉及不等式恒成立问题,将给定不等式等价转化,借助同构思想构造函数,利用导数探求函数单调性、最值是解决问题的关键.题型五:对数函数的综合问题【例5】(多选题)(2024·湖北·黄冈中学校联考模拟预测)已知1a >,1b >,21a aa =-,2log 1bb b =-,则以下结论正确的是()A .22log aa b b+=+B .21112log ab+=C .2a b -<-D .4a b +>【对点训练29】(2024·海南海口·统考模拟预测)已知正实数m ,n 满足:ln e ln m n n n m =-,则nm的最小值为______.【对点训练30】(多选题)(2024·广东惠州·统考一模)若62,63a b ==,则()A .1ba>B .14ab <C .2212+<a b D .15b a ->【对点训练31】(2024·河南·高三信阳高中校联考阶段练习)已知1x ,2x 分别是方程e 3x x +=和ln 3x x +=的根,若12x x a b +=+,实数a ,0b >,则271b ab+的最小值为()A .1B .73C .679D .2【对点训练32】(2024·全国·高三专题练习)若1x 满足25x x =-,2x 满足2log 5x x +=,则12x x +等于()A .2B .3C .4D .5【对点训练33】(2024·全国·高三专题练习)已知1x 是方程32x x ⋅=的根,2x 是方程3log 2x x ⋅=的根,则12x x ⋅的值为()A .2B .3C .6D .10。
高三数学对数与对数函数试题答案及解析
高三数学对数与对数函数试题答案及解析1.设命题函数的定义域为;命题对一切的实数恒成立,如果命题“”为假命题,求实数的取值范围.【答案】a≤2.【解析】分别求出命题p,q成立的等价条件,利用p且q为假p,q至少有一个为假命题,故其反面为:p,q都为真命题;先求出p,q都为真命题时实数k的取值范围,再求其在实集上的补集就是所求实数k的取值范围.试题解析:要使函数的定义域为R,则不等式对于一切x∈R恒成立,若a=0,则不等式等价为-x>0,解得x<0,不满足恒成立.若a≠0,则满足条件,即,解得,即a>2,所以p:a>2.记,∴要使3x-9x<a对一切的实数x恒成立,则a>,即q:a>.要使p且q为假,则p,q至少有一个为假命题.当p,q都为真命题时,满足∴p,q至少有一个为假命题时有a≤2,即实数a的取值范围是a≤2.【考点】复合命题的真假.2.函数y=(x2-4x+3)的单调递增区间为()A.(3,+∞)B.(-∞,1)C.(-∞,1)∪(3,+∞)D.(0,+∞)【答案】B【解析】令u=x2-4x+3,原函数可以看作y=u与u=x2-4x+3的复合函数.令u=x2-4x+3>0,则x<1或x>3.∴函数y=(x2-4x+3)的定义域为(-∞,1)∪(3,+∞).又u=x2-4x+3的图象的对称轴为x=2,且开口向上,∴u=x2-4x+3在(-∞,1)上是减函数,在(3,+∞)上是增函数.而函数y=u在(0,+∞)上是减函数,∴y=(x2-4x+3)的单调递减区间为(3,+∞),单调递增区间为(-∞,1).3.函数y=的定义域为________.【答案】(-2,8]【解析】由题意可知,1-lg(x+2)≥0,整理得lg(x+2)≤lg 10,则,解得-2<x≤8,故函数y=的定义域为(-2,8].4.函数y=(x2-6x+17)的值域是________.【答案】(-∞,-3]【解析】令t=x2-6x+17=(x-3)2+8≥8,y=为减函数,所以有≤=-3.5.(5分)(2011•湖北)里氏震级M的计算公式为:M=lgA﹣lgA,其中A是测震仪记录的地震曲线的最大振幅,是相应的标准地震的振幅,假设在一次地震中,测震仪记录的最大振幅是1000,此时标准地震的振幅A为0.001,则此次地震的震级为级;9级地震的最大的振幅是5级地震最大振幅的倍.【答案】6,10000【解析】根据题意中的假设,可得M=lgA﹣lgA=lg1000﹣lg0.001=6;设9级地震的最大的振幅是x,5级地震最大振幅是y,9=lgx+3,5=lgy+3,由此知9级地震的最大的振幅是5级地震最大振幅的10000倍.解:根据题意,假设在一次地震中,测震仪记录的最大振幅是1000,此时标准地震的振幅为0.001,则M=lgA﹣lgA=lg1000﹣lg0.001=3﹣(﹣3)=6.设9级地震的最大的振幅是x,5级地震最大振幅是y,9=lgx+3,5=lgy+3,解得x=106,y=102,∴.故答案耿:6,10000.点评:本题考查对数的运算法则,解题时要注意公式的灵活运用.6.设a=log54,b=(log53)2,c=log45,则 ()A.a<c<b B.b<c<a C.a<b<c D.b<a<c 【答案】D【解析】因为log45>1,0<log54<1,0<log53<1,所以(log53)2<log53<log54,所以b<a<c,选D.7.函数f(x)=㏑x的图象与函数g(x)=x2﹣4x+4的图象的交点个数为()A.0B.1C.2D.3【答案】C【解析】在同一个坐标系中,画出函数f(x)=㏑x 与函数g(x)=x2﹣4x+4=(x﹣2)2的图象,如图所示:故函数f(x)=㏑x的图象与函数g(x)=x2﹣4x+4的图象的交点个数为2,故选C.8.函数的值域为 .【答案】【解析】由得 ,所以函数的定义域是:设点=所以,,所以答案填:【考点】1、对数函数的性质;2、数形结合的思想.9.定义“正对数”:现有四个命题:①若,则;②若,则;③若,则;④若,则.其中的真命题有.(写出所有真命题的编号)【答案】①③④【解析】对于①:当时,有,此时;当时,有,此时;当时,有,此时,而综合知①正确对于②:令,则,而,故不成立,②错误对于③:当时,有,或,或验证知: 成立;当时,有,或,或,验证知:成立;当时,成立,故③正确对于④:分四种情况讨论:当时,不妨令,有此时成立;同理,当或或时,成立,故④正确综合知①③④正确10.如果函数的图像过点,则________.【答案】1【解析】依题意得.所以.【考点】1.函数的知识.2.数列的求和公式.3.极限的运算.11..【答案】2【解析】由对数运算法则得:.【考点】对数运算.12.已知函数f(x)=lg(1-x)+lg(1+x)+x4-2x2.(1)求函数f(x)的定义域;(2)判断函数f(x)的奇偶性;(3)求函数f(x)的值域.【答案】(1)(-1,1)(2)f(x)是偶函数(3)(-∞,0]【解析】(1)由得-1<x<1,所以函数f(x)的定义域为(-1,1).(2)由f(-x)=lg(1+x)+lg(1-x)+(-x)4-2(-x)2=lg(1-x)+lg(1+x)+x4-2x2=f(x),所以函数f(x)是偶函数.(3)f(x)=lg(1-x)+lg(1+x)+x4-2x2=lg(1-x2)+x4-2x2,设t=1-x2,由x∈(-1,1),得t∈(0,1].所以y=lg(1-x2)+x4-2x2=lgt+(t2-1),t∈(0,1],设0<t1<t2≤1,则lgt1<lgt2,<,所以lgt1+(-1)<lgt2+(-1),所以函数y=lgt+(t2-1)在t∈(0,1]上为增函数,所以函数f(x)的值域为(-∞,0].13.设a是实数,讨论关于x的方程lg(x-1)+lg(3-x)=lg(a-x)的实数解的个数.【答案】两个【解析】原方程等价于方程组即在同一坐标系下作直线y=a 与抛物线y=-x2+5x-3(1<x<3)的图象,由图可知,当1<a≤3或a=时,原方程只有一个实数解;当3<a< 时,原方程有两个不同的实数解.14.求下列各式的值.(1)log535+2-log5-log514;(2)log2×log3×log5.【答案】(1)2(2)-12 【解析】(1)原式=log 5+2=log 553-1=2.(2)原式==-12.15. 已知m 、n 为正整数,a >0且a≠1,且log a m +log a+log a+…+log a=log a m +log a n ,求m 、n 的值.【答案】【解析】左边=log a m +log a+log a+…+log a=log a=log a (m +n),∴已知等式可化为log a (m +n)=log a m +log a n =log a mn. 比较真数得m +n =mn ,即(m -1)(n -1)=1. ∵m 、n 为正整数,∴解得16. 若点(a,b)在y=lgx 的图象上,a≠1,则下列点也在此图象上的是( )A .(,b)B .(10a,1-b)C .(,b+1)D .(a 2,2b)【答案】D【解析】∵点(a,b)在函数y=lgx 的图象上, ∴b=lga,则2b=2lga=lga 2,故点(a 2,2b)也在函数y=lgx 的图象上.17. 已知实数a,b 满足等式2a =3b ,下列五个关系式:①0<b<a;②a<b<0;③0<a<b;④b<a<0;⑤a=b.其中可能成立的关系式有( ) A .①②③ B .①②⑤ C .①③⑤ D .③④⑤【答案】B【解析】设2a =3b =k, 则a=log 2k,b=log 3k.在同一直角坐标系中分别画出函数y=log 2x,y=log 3x 的图象如图所示,由图象知:a<b<0或0<b<a 或a=b.18. 已知函数f(x)=|log 2x|,正实数m,n 满足m<n,且f(m)=f(n),若f(x)在区间[m 2,n]上的最大值为2,则m,n 的值分别为( )A .,2B .,4C .,D .,4【答案】A【解析】f(x)=|log2x|=则函数f(x)在(0,1)上是减函数,在(1,+∞)上是增函数, 又m<n且f(m)=f(n),则0<m<1,n>1,∴0<m2<m<1,∴f(m2)>f(m)=f(n),即函数f(x)在区间[m2,n]上的最大值为f(m2).由题意知f(m2)=2,即-log2m2=2,∴m=,由f(m)=f(n)得-log2=log2n,∴n=2.19.已知函数,则的值是()A.B.C.D.【答案】A【解析】因为函数,所以,,所以=,选A.【考点】分段函数,对数运算,指数运算.20.已知,不等式成立,则实数a的取值范围是_____________.【答案】【解析】由绝对值的几何意义,,所以恒成立,须恒成立.所以,故答案为.【考点】绝对值的几何意义,对数函数的性质.21.已知函数.(1)若,当时,求的取值范围;(2)若定义在上奇函数满足,且当时,,求在上的反函数;(3)若关于的不等式在区间上有解,求实数的取值范围.【答案】(1);(2);(3).【解析】(1)这实质上是解不等式,即,但是要注意对数的真数要为正,,;(2)上奇函数满足,可很快求出,要求在上的反函数,必须求出在上的解析式,当时,,故,当然求反函数还要求出反函数的定义域即原函数的值域;(3)可转化为,这样利用对数函数的性质得,变成了整式不等式,问题转化为不等式在区间上有解,而这个问题通常采用分离参数法,转化为求相应函数的值域或最值.试题解析:(1)原不等式可化为 1分所以,, 1分得 2分(2)因为是奇函数,所以,得 1分当时,2分此时,,所以 2分(3)由题意, 1分即 1分所以不等式在区间上有解,即 3分所以实数的取值范围为 1分【考点】(1)对数不等式;(2)分段函数的反函数;(3)不等式有解问题.22.______________.【答案】【解析】.故填.本题关键是对数的基本运算.同底的对数的加减运算,运算法则是底数不变真数相乘或相除.结合对数的性质及可得结论.【考点】1.对数的性质.2.对数的加减运算.23.已知函数(1)若x=2为的极值点,求实数a的值;(2)若在上为增函数,求实数a的取值范围.【答案】(1);(2)【解析】(1)通过求导可得.又因为x=2是极值点.即可求得.(2)通过对对数的定义域可得符合题意的不等式.在上恒成立.所以转化为研究二次函数的最值问题.通过对称轴研究函数的单调性即可得到结论.本题的的关键是对含参的函数的最值的讨论.以二次的形式为背景紧扣对称轴这个知识点.试题解析:(1)因为.因为x=2为f(x)的极值点.所以即.解得.又当时.从而x=2为f(x)的极值点成立. (2)因为f(x)在区间上为增函数.所以.在区间上恒成立. ①当时. 在上恒成立.所以f(x)在上为增函数.故符合题意.②当时.由函数f(x)的定义域可知,必须有时恒成立.故只能.所以在区间上恒成立.令g(x)= .其对称轴为.因为.所以<1.从而g(x) 在上恒成立.只需要g(3) 即可.由g(3)= .解得:.因为.所以.综上所述. 的取值范围为.【考点】1.对数函数的知识点.2.最值问题.3.含参的讨论.24.关于的不等式(为实常数)的解集为,则关于的不等式的解集为 .【答案】【解析】,则.由题意得:不等式的解为.所以,不等式即为,.【考点】1、一元二次不等式、指数不等式及对数不等式的解法;2、韦达定理.25.函数的定义域为_____________.【答案】【解析】解得:.【考点】求函数的定义域26.的值为( )A.B.C.D.【答案】B【解析】.【考点】1、对数的性质及求值;2、三角函数的恒等变换及化简求值.27.给出下列命题:①在区间上,函数,,,中有三个是增函数;②若,则;③若函数是奇函数,则的图象关于点对称;④已知函数则方程有个实数根,其中正确命题的个数为()A.B.C.D.【答案】C【解析】①在区间上,,是减函数,,是增函数,错误;②如图在第一象限,底数越大,函数的图像越高,∴,正确;③函数的图像向右平移一个单位,得到的图像,对称中心为(1,0),正确;④或或或,正确.【考点】幂函数,对数函数,指数函数的图像与性质.28.已知,则()A.B.C.D.【答案】D【解析】,且,.【考点】指数与对数运算29.已知数列满足,且,则的值是( ) A.B.C.D.【答案】D【解析】由可以推出,数列是以3为公比的等比数列,故,故.【考点】等比数列性质和对数运算.30.已知函数.(1)求函数的定义域,并判断的奇偶性;(2)用定义证明函数在上是增函数;(3)如果当时,函数的值域是,求与的值.【答案】.解:(1),函数是奇函数.(2)设、算、证、结(3),【解析】思路分析:(1)由,求得计算知函数是奇函数.另证:对任意0,(2)利用“定义”“设、算、证、结”。
高三数学对数与对数函数试题答案及解析
高三数学对数与对数函数试题答案及解析1.函数的单调递增区间为()A.(0,+∞)B.(-∞,0)C.(2,+∞)D.(-∞,-2)【答案】D【解析】首先由得函数的定义域为(-∞,-2) (2,+∞);再令,则在(0,+∞)是减函数,又因为在(-∞,-2)上是减函数;由复合函数的单调性可知:函数的单调递增区间为(-∞,-2);故选D.【考点】复合函数的单调性.2.已知函数为奇函数则实数的值为【答案】1【解析】由奇函数得:,,,因为,所以【考点】奇函数3.计算.【答案】2【解析】【考点】对数式的运算.4.已知函数为常数,其中的图象如右图,则下列结论成立的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】由图可知,的图象是由的图象向左平移个单位而得到的,其中,再根据单调性易知,故选D.【考点】对数函数的图象和性质.5.设且.若对恒成立,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】D【解析】时显然不成立.当时,结合图象可知:.【考点】对数函数与三角函数.6.函数的定义域是A.[1,2]B.C.D.【答案】C【解析】根据函数定义域的要求得:.【考点】(1)函数的定义域;(1)对数函数的性质.7. (1)解方程:(2)已知命题命题且命题是的必要条件,求实数m的取值范围【答案】(1);(2).【解析】(1)解对数方程,一般把利用对数的运算法则把对数方程变形为,转化为代数方程,但解题过程中要注意对数函数的定义域,即,;(2)这类问题的解决,首先要把两个命题化简,本题中命题化为:,命题是命题的必要条件,说明由命题成立可推导出命题也成立,若把命题成立时的变量的集合分别记为,从集合角度,即有,由此我们可得出关于的不等关系,从而求出的取值范围. 试题解析:(1)解:由原方程化简得,即:所以,,解得.(2)解:由于命题是的必要条件,所以,所以.【考点】(1)对数方程;(2)充分与必要条件.8.函数f(x)=ln是________(填“奇”或“偶”)函数.【答案】奇【解析】因为f(-x)=ln=ln=-ln=-f(x),所以f(x)是奇函数.9.已知函数f(x)=|lgx|,若0<a<b,且f(a)=f(b),则a+2b的取值范围是________.【答案】(3,+∞)【解析】因为f(a)=f(b),即|lga|=|lgb|,所以a=b(舍去)或b=,得a+2b=a+.又0<a<b,所以0<a<1<b.令f(a)=a+,则f′(a)=1-<0,所以f(a)在a∈(0,1)上为减函数,得f(a)>f(1)=1+2=3,即a+2b的取值范围是(3,+∞).10.设a=lge,b=(lge)2,c=lg,则a、b、c的大小关系是________.【答案】a>c>b【解析】本题考查对数函数的增减性,由1>lge>0,知a>b.又c=lge,作商比较知c>b,故a>c>b.x|,正实数m、n满足m<n,且f(m)=f(n),若f(x)在区间[m2,n]上的最大值为2, 11.已知函数f(x)=|log2则m+n等于()A.-1B.C.1D.2【答案】B【解析】由函数f(x)=|log2x|的图象知,当m<n且f(m)=f(n),得mn=1,且0<m<1<n.∴0<m2<m<1<n.∵f(x)在区间[m2,n]上的最大值为2,∴|log2m2|=2,∴m=,n=2,∴m+n=.12.设则a,b,c的大小关系为A.a<c<b B.b<a<c C.a<b<c D.b<c<a【答案】B【解析】因为所以显然,所以的值最大.故排除A,D选项.又因为,所以.即.综上.故选B.本小题关键是进行对数的运算.【考点】1.对数的运算.2.数的大小比较的方法.13.已知f(x)是定义域为实数集R的偶函数,∀x1≥0,∀x2≥0,若x1≠x2,则<0.如果f=,4f()>3,那么x的取值范围为()A.B.C.∪(2,+∞)D.∪【答案】B【解析】依题意得,函数f(x)在[0,+∞)上是减函数,不等式4f()>3等价于f()>,f(||)>f,||<,即-<<,由此解得<x<2,故选B.14.计算:lg-lg+lg7=.【答案】【解析】原式=lg4+lg2-lg7-lg8+lg7+lg5=2lg2+(lg2+lg5)-2lg2=.15.已知函数.(1)若,当时,求的取值范围;(2)若定义在上奇函数满足,且当时,,求在上的反函数;(3)若关于的不等式在区间上有解,求实数的取值范围.【答案】(1);(2);(3).【解析】(1)这实质上是解不等式,即,但是要注意对数的真数要为正,,;(2)上奇函数满足,可很快求出,要求在上的反函数,必须求出在上的解析式,当时,,故,当然求反函数还要求出反函数的定义域即原函数的值域;(3)可转化为,这样利用对数函数的性质得,变成了整式不等式,问题转化为不等式在区间上有解,而这个问题通常采用分离参数法,转化为求相应函数的值域或最值.试题解析:(1)原不等式可化为 1分所以,, 1分得 2分(2)因为是奇函数,所以,得 1分当时,2分此时,,所以 2分(3)由题意, 1分即 1分所以不等式在区间上有解,即 3分所以实数的取值范围为 1分【考点】(1)对数不等式;(2)分段函数的反函数;(3)不等式有解问题.16.设,则之间的关系是()A.B.C.D.【答案】A【解析】由函数的图象可知,又由函数的图象可得该函数在上单调增,因为,则,综上所述选A.【考点】1.对数函数;2.幂函数的单调性17.使不等式(其中)成立的的取值范围是.【答案】【解析】即,而,所以,,答案为.【考点】对数函数及其性质18.已知,,,,则()A.B.C.D.【答案】C【解析】,,,因为且,所以.【考点】对数的运算.19.设函数的定义域为,值域为,若的最小值为,则实数的值为.【答案】.【解析】由题意函数的值域为,,则,当即时,,;当即时,,,.【考点】对数函数的值域.20.设,则( )A.B.C.D.【答案】D【解析】因为,所以.【考点】对数比较大小21.函数,其中满足且∥,则_________。
高三数学对数知识点总结
高三数学对数知识点总结一、对数的定义和性质对数的定义:对于任意给定的正数a和大于0且不等于1的实数b,如果满足a^x=b,那么x就是以a为底,b为真数的对数,记为x=loga(b)。
其中,a为底数,b为真数,x为对数。
对数的性质:1. 对数的底数a必须大于0且不等于1。
2. 对于任意的正数a,都有loga(a)=1,即以a为底a的对数等于1。
3. 对于任意的正数a,都有loga(1)=0,即以a为底1的对数等于0。
4. 对于任意的正数a,都有loga(a^x)=x,即同一个底数下,对数和指数可以互相转化。
5. 对数运算中,底数相同的对数可以化简为一个对数,即loga(b) + loga(c) = loga(bc)。
6. 对数运算中,幂可以移到对数的外部,即loga(b^x) = xloga(b)。
二、对数的换底公式对数的换底公式是用来将以任意给定底数的对数转化为以另一个底数的对数表示。
换底公式:若a、b和c为正数,且a和b不等于1,则有:loga(b) = logc(b) / logc(a)换底公式的应用能够简化对数计算,特别适用于求解复杂对数方程和不同底数之间的对数转换。
三、常用对数与自然对数常用对数:以10为底的对数,记为log10,简写为lg。
自然对数:以常数e(自然对数的底数,约等于2.71828)为底的对数,记为ln。
常用对数和自然对数的关系:log10(x) = ln(x) / ln(10) ≈ 2.3026 * ln(x)常用对数和自然对数在计算中经常被使用,可以相互转化,并且与其他底数的对数之间也可以利用换底公式进行换算。
四、对数运算与对数方程1. 对数运算:对数运算有以下几种常见形式:(1) 对数乘法:loga(b) + loga(c) = loga(bc)(2) 对数除法:loga(b) - loga(c) = loga(b/c)(3) 对数幂:loga(b^x) = xloga(b)2. 对数方程:对数方程是指方程中包含对数的方程。
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对数与对数函数
一.基础知识 1.对数
(1)对数的概念
如果)1,0(≠>=a a N a b ,那么b 叫做以a 为底N 的对数,记)1,0(log ≠>=a a N b a
(2)对数的性质:①零与负数没有对数 ②01log =a ③1log =a a
(3)对数的运算性质N M MN ①a
a
a
log
log
log
+= N M N
M ②a a a
l o g l o g l o g -=
M n M ③a
n
a
log
log
=其中a>0,a ≠0,M>0,N>0
(4)对数换底公式:)10,10,0(log
log log ≠>≠>>=
m m a a N a
N N m
m a
且且
2.对数函数
名称 对数函数
一般形式 y =a log x (a>0且a≠1)定义域 (0,+ ∞) 值域 (0,+ ∞) 过定点 (1,0) 图象
单调性 a> 1,在(-∞,+ ∞)上为增函数
0<a<1, 在(-∞,+∞)上为减函数
值分布 当时且1,1>>x a y>0 当时且1,10><<x a y<0
时且10,1<<>x a y<0 时且10,10<<<<x a y>0
3.记住常见对数函数的图形及相互关系
4.几个注意点
1.指数函数y=a x 与对数函数y=log a x (a>0 , a ≠1)互为反函数,从概念、图象、性质去理解它们的区别和联系
2.研究对数函数问题,尽量化为同底,并注意对数问题中的定义域限制
二、题型剖析
1.对数式的化简和运算 例1.计算下列各式 ①书P24例2 ②12lg )2(lg
5lg 2lg
)2(lg
22
2
+-+⋅+
思维分析:灵活应用对数的运算法则是关键。
解:(1)见书 (2)原式=1)2lg 1()5lg 2(lg 2lg )
12(lg
)5lg 2lg
2(2lg
2
=-++=-+
+
练习。
计算
(1) 4log
]18log 2log
)3log 1[(6
66
26÷⋅+- 答案:1
(2)2lg 50lg )5(lg 2⋅+ 答案:1 2.换底公式及应用
例2(1)已知4.1log ,35log 75求m = (2)若a
a a +-=
=3)3(416log :,27log
612
求证
思维分析:用换底公式化成相关数质数为对数的底数与真数,再进行代换。
解:(1)17log 7log 135log 555-=∴=+=m m 127log 7log 17log )
751
(log 4.1log 55557--=
+-=⨯=∴m m (2)a
a a 232log 2
log 21312
log 27log 27log
333312
-=
⇒=+=
=
341232412231322
log
12
log 46
log
16log 16log 3
3
3
36+-=-+-=-+
-=+=
=
∴a a a a a a
a a
a
3.指对数互化
例3.已知x,y ,z 为正数,满足z y x 643==
① 求证:x
z y 1
121-= ②比较3x 、4y 、6z 的大小
思维分析:掌握指数式与对数式互化是解决问题的一个有效途径。
解:①设k z k y k x k k z
y x 643log ,log ,log )1(643===≠===则,
y
k
k
k
x z k
k
k
k
21log
214log
2
12log
3log
6log
log
1log
1114
3
6
=
=
=
=-=-
=
-
②0)64lg 36(lg 6lg 2lg lg 640)81lg 64(lg 4
lg 3lg lg 430lg 1<-=
-<-=
->∴>k z y k y x k k
z y x 643<<∴
练习(变式一)已知a 、b 、c 均是不等于1的正数,且0111=++
==z
y
x
c b a z
y x ,求abc 的值 答案:1
4.对数函数的图象 例4.书P24例2
变式一。
已知f(x)=a x ,g(x)=log a x(a>0,a ≠1),若f(3)×g(3)<0,那么f(x)与g(x)在同一坐标系内的图象可能为( C )
5.对数函数的性质 书P24例3
练习:已知f(x)=log 4(2x+3-x 2
)求(1)f(x)的单调区间;(2)求函数f(x)的最大值及对应的x 的值
.
(3)求函数在单调增区间上的反函数
参考答案:递增区间:(]1,1- 递减区间:()3,1 当x=1时 1m a x =y
(]1,441∞-∈--=x y x 三、小结
1.对数式的运算、求值、化简、证明等问题主要依据对数的运算法则及性质加以解决,要注意运用方程的观点处理问题。
2.指对数互化是解决有关指、对数问题的有效方法。
3.指数函数y=a x 与对数函数y=log a x (a>0 , a ≠1)互为反函数,从概念、图象、性质去理解它们的区别和联系,从而用性质和图象解题。
四、作业 优化设计 备例1。
已知过原点O 的一条直线与函数x y 8
log =的图象交于A 、B 两点,分别过点A 、B 作y 轴的
平等线与函数x y 2
log =的图象交于C 、D 两点,证明点C 、D 和原点O 在同一直线。