高考数学 对数与对数函数
高考数学专题《对数与对数函数》习题含答案解析
专题3.6 对数与对数函数1.(2021·安徽高三其他模拟(理))函数()ln ||f x x x =+的图象大致是()A .B .C .D .【答案】D 【解析】确定函数的奇偶性,排除两个选项,再由0x >时的单调性排除一个选项,得正确选项.【详解】易知()ln ||f x x x =+是非奇非偶函数,所以排除选项A ,C ;当x >0时,()f x 单调递増、所以排除选项B.故选:D .2.(2021·江西南昌市·高三三模(文))若函数()3log ,12,1x x x f x x ≥⎧=⎨<⎩.则()0f f ⎡⎤=⎣⎦( )A .0B .1C .2D .3【答案】A 【解析】利用函数()f x 的解析式由内到外逐层计算可得()0f f ⎡⎤⎣⎦的值.练基础()3log ,12,1x x x f x x ≥⎧=⎨<⎩,则()0021f ==,因此,()()301log 10f f f ===⎡⎤⎣⎦.故选:A.3.(2021·浙江高三其他模拟)已知a 为正实数,则“1a >”是“32212log log a a ->”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】利用充分、必要条件的定义,即可推出“1a >”与“32212log log a a ->”的充分、必要关系.【详解】因为32212log log a a ->等价于3222log log a a >,由a 为正实数且1a >,故有32a a >,所以3222log log a a >成立;由a 为正实数,3222log log a a >且函数2log y x =是增函数,有32a a >,故()210aa ->,所以1a >成立.故选:C .4.(2021·浙江高三专题练习)已知函数f (x )=1331,,log 1x x x x ⎧≤⎪⎨>⎪⎩则函数y =f (1-x )的大致图象是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】由()f x 得到()1f x -的解析式,根据函数的特殊点和正负判断即可.因为函数()f x 133,1log ,1x x x x ⎧≤⎪=⎨>⎪⎩,所以函数()1f x -()1133,0log 1,0x x x x -⎧≥⎪=⎨-<⎪⎩,当x =0时,y =f (1)=3,即y =f (1-x )的图象过点(0,3),排除A ;当x =-2时,y =f (3)=-1,即y =f (1-x )的图象过点(-2,-1),排除B ;当0x <时,()1311,(1)log 10x f x x ->-=-<,排除C ,故选:D .5.(2021·江苏南通市·高三三模)已知1331311log 5,,log 26a b c ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,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>>【答案】D 【解析】由于1331log g 66lo c ==,再借助函数3log y x =的单调性与中间值1比较即可.【详解】1331log g 66lo c ==,因为函数3log y x =在()0,∞上单调递增,所以333131log 31log 5log 6log 6a c =<=<<=,因为函数12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 上单调递减,所以10312112b <⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎝⎭=⎭,所以c a b >>故选:D6.(2021·辽宁高三月考)某果农借助一平台出售水果,为了适当地给鲜杏保留空气呼吸,还会在装杏用的泡沫箱用牙签戳上几个小洞,同时还要在鲜杏中间放上冰袋,来保持泡沫箱内部的温度稳定,这样可以有效延长水果的保鲜时间.若水果失去的新鲜度h 与其采摘后时间t (小时)满足的函数关系式为t h m a =⋅.若采摘后20小时,这种杏子失去的新鲜度为10%,采摘后40小时,这种杏子失去的新鲜度为20%.在这种条件下,杏子约在多长时间后会失去一半的新鲜度( )(已知lg 20.3≈,结果取整数)A .42小时B .53小时C .56小时D .67小时【答案】D 【解析】利用指数的运算得出1202a =,再利用对数的运算即可求解.【详解】由题意可得200010m a =⋅,①400020m a =⋅,②②÷①可得202a =,解得1202a =,所以0050t m a =⋅,③ ③÷①可得205t a -=,所以202025t -=,即20lg 2lg 51lg 20.720t -==-=,解得67t ≈(小时).故选:D7.【多选题】(2021·辽宁高三月考)已知2log 3a =,34b =,22log 31c =+,则下列结论正确的是( )A .a c <B .2ab =C .1abc a =+D .22bc b =+【答案】BCD 【解析】先判断1a >,即可判断A ; 利用222log 3b a==判断B ;利用B 的结论判断C ;利用C 的结论判断D.【详解】因为2log 31a =>,所以22log 3112c a a c a =+=+<⇒<,即A 不正确;因为33222log 42log 2log 3b a====,所以2ab =,即B 正确;由2ab =可知,21abc c a ==+,C 正确;由1abc a =+可知,2ab c ab b =+,则22bc b =+,即D 正确.故选:BCD.8.【多选题】(2021·山东日照市·高三一模)已知113log 0x x +=,222log 0xx +=,则( )A .2101x x <<<B .1201x x <<<C .2112lg lg 0x x x x -<D .2112lg lg 0x x x x ->【答案】BC 【解析】根据对数函数的性质可判断AB 正误,由不等式的基本性质可判断CD 正误.【详解】由131log 0x x =->可得101x <<,同理可得201x <<,因为(0,1)x ∈时,恒有23log log x x<所以122231log log 0x x x x -=-<,即12x x <,故A 错误B 正确;因为1201x x <<<,所以12lg lg 0x x <<,即210lg lg x x <-<-,由不等式性质可得1221lg lg x x x x -<-,即2112lg lg 0x x x x -<,故C 正确D 错误.故选:BC9.(2021·浙江高三期末)已知2log 3a =,则4a =________.【答案】9【解析】把2log 3a =代入4a 可得答案.【详解】因为2log 3a =,所以222log 3log 34429a ===.故答案为:9.10.(2021·河南高三月考(理))若41log 32a =,则39a a +=___________;【答案】6【解析】首先利用换底公式表示3log 2a =,再代入39a a +求值.【详解】由条件得331log 4log 22a ==,所以3333log 2log 2log 2log 4393933246a a +=+=+=+=.故答案为:61.(2021·浙江高三专题练习)如图,直线x t =与函数()3log f x x =和()3log 1g x x =-的图象分别交于点A ,B ,若函数()y f x =的图象上存在一点C ,使得ABC V 为等边三角形,则t 的值为( )ABCD.3+【答案】C 【解析】由题意得()3,log A t t ,()3,log 1B t t -,1AB =,根据等边三角形的性质求得C点的横坐标x t =-,结合A ,B两点的纵坐标和中点坐标公式列方程t =,解方程即可求得t 的值.【详解】由題意()3,log A t t ,()3,log 1B t t -,1AB =.设()3,log C x x ,因为ABC V 是等边三角形,所以点C 到直线AB所以t x -=,x t =-根据中点坐标公式可得练提升33333log log 11log log log 22t t t t ⎛+-==-= ⎝,所以t -=,解得t =故选:C2.(2021·安徽高三其他模拟(文))已知函数()()14,12ln 1,1xx f x x x ⎧⎛⎫-≤-⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪+>-⎩,若()0f f x <⎡⎤⎣⎦,则x 的取值范围为( )A .()2,0-B .21,1e ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭C .212,1e ⎛⎫-- ⎪⎝⎭D .()212,11,0e ⎛⎫--⋃-⎪⎝⎭【答案】D 【解析】先由()0f f x <⎡⎤⎣⎦可得出()20f x -<<,然后再分1x ≤-、1x >-两种情况解不等式()20f x -<<,即可得解.【详解】若()1f x ≤-,则()()1402f x f f x ⎛⎫=-<⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭,解得()2f x >-,此时,()21f x -<≤-;若()1f x >-,则()()ln 10f f x f x =+<⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,可得()011f x <+<,解得()10f x -<<.综上,()20f x -<<.若1x ≤-,由()20f x -<<可得12402x ⎛⎫-<-< ⎪⎝⎭,可得1242x⎛⎫<< ⎪⎝⎭,解得21x -<<-,此时21x -<<-;若1x >-,由()20f x -<<可得()2ln 10x -<+<,可得2111x e <+<,解得2110x e -<<,此时,2110x e -<<.综上,满足()0f f x <⎡⎤⎣⎦的x 的取值范围为()212,11,0e ⎛⎫--⋃- ⎪⎝⎭.故选:D.3.(2021·全国高三三模)已知函数()xxf x e e-=+,若()()4561log ,log 6,log 45a f b f c f ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则,,a b c 的大小关系正确的是( )A .b a c >>B .a b c >>C .c b a >>D .c a b>>【答案】B 【解析】先判断函数的奇偶性,再利用导数判断函数的单调性,最后根据对数函数的性质,结合基本不等式、比较法进行判断即可.【详解】因为()()xx f x ee f x --=+=,所以()f x 为偶函数,()21x xxxe x ee f e --=='-,当0x >时,()0f x '>,函数单调递增,当0x <时,()0f x '<,函数单调递减,()()()()444561log log 5log 5,log 6,log 45a f f f b f c f ⎛⎫==-=== ⎪⎝⎭,因为lg4lg6+>故2222lg4lg6lg 24lg25lg4lg6(lg5)242+⎛⎫⎛⎫⋅<=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭245lg5lg6lg 5lg4lg6log 5log 60lg4lg5lg4lg5-⋅-=-=>⋅所以456log 5log 61log 40>>>>,则.a b c >>故选:B.4.【多选题】(2021·辽宁高三月考)若1a b >>,则( )A .log 3log 3a b <B .33a b <C .11log ()log 21ab ab a b+≥-D .11+11a b <+【答案】ACD 【解析】由已知,A 选项,借助对数换底公式及对数函数单调性可判断;B 选项,利用幂函数单调性可判断;C 选项,利用对数函数单调性可判断;D 选项,利用反比例函数单调性可判断.【详解】对于A 选项:3log y x =在(0,+∞)上单调递增,1a b >>,则333311log log 0log log a b a b>>⇒<,即log 3log 3a b <,A 正确;对于B 选项:函数y =x 3在R 上递增,则33a b >,B 错误;对于C 选项:1a b >>,则ab >1,a +b >2,11log ()log log ()1ab ab ab a ba b a b ab++==+-log 21ab >-,有11log (log 21ab ab a b+≥-成立,即C 正确;对于D 选项:1112a b a b >>⇒+>+>,而函数1y x =在(0,+∞)上递减,则有11+11a b <+,即D 正确.故选:ACD5.【多选题】(2021·全国高三专题练习(理))已知0a b >>,且4ab =,则( )A .21a b ->B .22log log 1a b ->C .228a b +>D .22log log 1a b ⋅<【答案】ACD 【解析】利用不等式的性质和基本不等式的应用,结合指数函数与对数函数的单调性,对选项逐一分析判断.【详解】因为0a b >>,且4ab =,对A ,0a b ->,所以0221a b ->=,故A 正确;对B ,取83,32a b ==,所以2222216log log log log log 219a ab b -==<=,故B 错误;对C,22a b ≥+,当且仅当a b =取等号,又因为4a b +≥=,当且仅当a b =取等号,所以228a b ≥≥=+,当且仅当a b =取等号,因为0a b >>,所以不能取等号,故C 正确;对D ,当10>>>a b ,22log 0,log 0a b ><,所以22log log 1a b ⋅<;当1a b >>,22log 0,log 0a b >>,所以()()2222222log log log log log 144a b ab a b +⋅≤==,当且仅当a b =取等号,因为0a b >>,所以不能取等号,故D 正确.故选:ACD.6.【多选题】(2021·湖南高三二模)若正实数a ,b 满足a b >且ln ln 0a b ⋅>,下列不等式恒成立的是( )A .log 2log 2a b >B .ln ln a a b b ⋅>⋅C .122ab a b ++>D .log 0a b >【答案】CD 【解析】由已知不等式,求出,a b 之间的关系,结合选项一一判断即可.【详解】由ln ln 0a b ⋅>有01b a <<< 或1a b >> ,对于选项A ,当01b a <<<或1a b >>都有log 2log 2a b < ,选项A 错误;对于选项B ,比如当11,24a b == 时,有211111111ln ln 2ln ln 44424222⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭故ln ln a a b b ⋅>⋅不成立,选项B 错误;对于C ,因为()()1110ab a b a b +--=-->,所以1ab a b +>+ ,则122ab a b ++> ,选项C 正确;对于选项D ,因为ln ln 0a b ⋅>,所以ln log 0ln a bb a=>,选项D 正确,故选:CD .7.【多选题】(2021·山东临沂市·高三二模)若5log 2a =,1ln 22b =,1ln 55c =,则( )A .a b >B .b c>C .c a>D .2a b>【答案】AB 【解析】对四个选项一一验证:对于A :利用换底公式,化为同底结构,利用函数的单调性比较大小;对于B :利用换底公式,化为同底结构,利用函数的单调性比较大小;对于C :利用不等式的传递性比较大小;对于D :利用换底公式,化为同底结构,利用函数的单调性比较大小;【详解】对于A :522221111ln o 21l g 2,log 522log log a b e e ====⨯=,又25e >,且2log y x =为增函数,所以222l l g 5og o e <,所以22251l og 1l og e <,即a b >.故A 正确;对于B:1ln 22b ==,1ln 55c ==因为101052232,525,ln y x =====为增函数,所以b c >;故B 正确;对于C :因为a b >,b c >,所以a c >,故C 错误;对于D :因为1ln 22b =,所以212ln 2log b e ==,而521log 2,log 5a ==又5e <,所以22log log 5e <,所以2211log log 5e >,所以2b a >,故D 错误.故选:AB.8.(2021·浙江高三专题练习)已知函数()f x 满足()(1)f x f x =-+,当(0,1)x ∈时,函数()3x f x =,则13(log 19)f =__________.【答案】2719-【解析】由()(1)f x f x =-+得函数的周期为2,然后利用周期和()(1)f x f x =-+对13(log 19)f 化简可得13(log 19)f 33927(log 1)(log 1919f f =-+=-,从而可求得结果【详解】解:由题意,函数()f x 满足()(1)f x f x =-+,化简可得()(2)f x f x =+,所以函数()f x 是以2为周期的周期函数,又由(0,1)x ∈时,函数()3x f x =,且()(1)f x f x =-+,则133339(log 19)(log 19)(log 192)(log 19f f f f =-=-+=327log 193392727(log 1)(log 3191919f f =-+=-=-=-.故答案为:2719-.9.(2021·千阳县中学高三其他模拟(文))已知函数()()()11330log 0x x f x x x +⎧≤⎪=⎨>⎪⎩,则不等式()1f x >的解集为___________.【答案】11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭【解析】根据分段函数的定义,分段讨论即可求解.【详解】解:()()()11330log 0x x f x x x +⎧≤⎪=⎨>⎪⎩ ,()10131x x f x +≤⎧∴>⇔⎨>⎩或130log 1x x >⎧⎪⎨>⎪⎩,解得10-<≤x 或103x <<,即113x -<<,∴不等式()1f x >的解集为11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭.故答案为:11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭.10.(2021·浙江丽水市·高三期末)已知()()()1log 1log 01a a a a a ++<<<,则a 的取值范围是__________.【答案】⎫⎪⎪⎭【解析】通过作差将()()()1log 1log 01a a a a a ++<<<转化为(1)log (1)log 0++-<a a a a ,利用换底公式计算可得[][](1)lg(1)lg lg(1)lg log (1)log lg lg(1)++-+++-=+a a a a a a a a a a ,分别判断每个因式的正负,最终转化为211()124+->a 成立,结合二次函数图像,即可求得a 的取值范围.【详解】∵(1)lg(1)lg log (1)log lg lg(1)a a a aa a a a +++-=-+22lg (1)lg lg (1)a aalg a +-=+[][]lg(1)lg lg(1)lg lg lg(1)a a a a a a +-++=+而当01a <<时,lg 0a <,g(0)l 1a +>,1lg(1)lg lglg10a a a a++-=>=211lg(1)lg lg (1)lg (24a a a a a ⎡⎤++=+=+-⎢⎥⎣⎦,所以()()()1log 1log 01a a a a a ++<<<即为211lg ()024⎡⎤+->⎢⎥⎣⎦a ,由于lg u 单调递增,所以211(124+->a .211()24u a =+-的图象如图,当1u =时,0a =,1a <<时,12u <<,lg 0u >,可得()()log 1log 10a a a a a +-+<.故答案为:⎫⎪⎪⎭1.(2020·全国高考真题(文))设3log 42a =,则4a-=( )练真题A .116B .19C .18D .16【答案】B 【解析】由3log 42a =可得3log 42a=,所以49a =,所以有149a-=,故选:B.2.(2020·全国高考真题(理))设函数()ln |21|ln |21|f x x x =+--,则f (x )( )A .是偶函数,且在1(,)2+∞单调递增B .是奇函数,且在11(,22-单调递减C .是偶函数,且在1(,)2-∞-单调递增D .是奇函数,且在1(,2-∞-单调递减【答案】D 【解析】由()ln 21ln 21f x x x =+--得()f x 定义域为12x x ⎧⎫≠±⎨⎬⎩⎭,关于坐标原点对称,又()()ln 12ln 21ln 21ln 21f x x x x x f x -=----=--+=-,()f x ∴为定义域上的奇函数,可排除AC ;当11,22x ⎛⎫∈-⎪⎝⎭时,()()()ln 21ln 12f x x x =+--,()ln 21y x =+Q 在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,()ln 12y x =-在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,()f x ∴在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,排除B ;当1,2x ⎛⎫∈-∞-⎪⎝⎭时,()()()212ln 21ln 12ln ln 12121x f x x x x x +⎛⎫=----==+ ⎪--⎝⎭,2121x μ=+- 在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,()ln f μμ=在定义域内单调递增,根据复合函数单调性可知:()f x 在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,D 正确.故选:D.3.(2020·天津高考真题)设0.80.70.713,,log 0.83a b c -⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则,,a b c 的大小关系为( )A .a b c <<B .b a c <<C .b c a<<D .c a b<<【答案】D 【解析】因为0.731a =>,0.80.80.71333b a -⎛⎫==>= ⎪⎝⎭,0.70.7log 0.8log 0.71c =<=,所以1c a b <<<.故选:D.4.(2019年高考全国Ⅲ卷理)设是定义域为R 的偶函数,且在单调递减,则A .(log 3)>()>()B .(log 3)>()>()C .()>()>(log 3)D .()>()>(log 3)【答案】C【解析】是定义域为的偶函数,.,又在(0,+∞)上单调递减,∴,即.故选C .5.(2020·全国高考真题(理))若2233x y x y ---<-,则( )()f x ()0,+∞f 14f 322-f 232-f 14f 232-f 322-f 322-f 232-f 14f 232-f 322-f 14()f x R 331(log (log 4)4f f ∴=223303322333log 4log 31,1222,log 422---->==>>∴>> ()f x 23323(log 4)22f f f --⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭23323122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭A .ln(1)0y x -+>B .ln(1)0y x -+<C .ln ||0x y ->D .ln ||0x y -<【答案】A 【解析】由2233x y x y ---<-得:2323x x y y ---<-,令()23t t f t -=-,2x y = 为R 上的增函数,3x y -=为R 上的减函数,()f t ∴为R 上的增函数,x y ∴<,0y x ->Q ,11y x ∴-+>,()ln 10y x ∴-+>,则A 正确,B 错误;x y -Q 与1的大小不确定,故CD 无法确定.故选:A.6.(2019·天津高考真题(文))已知a =log 27,b =log 38,c =0.30.2,则a ,b ,c 的大小关系为( )A.c <b <a B.a <b <c C.b <c <a D.c <a <b【答案】A 【解析】c =0.30.2<0.30=1;log 27>log 24=2;1<log 38<log 39=2.故c <b <a .故选A.。
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(其中且)的图像恒过定点,若点在直线上,其中,则的最小值为 .【答案】2【解析】由y=log(x+3)-1经过的定点为(-2,-1)a于是-2m-n+4=0,得2m+n=4,且mn>0,于是m>0,n>0所以=2当且仅当m=1,n=2时等号成立,即的最小值为2.【考点】函数图象过定点,基本不等式(2x-1)的定义域为________________.2.函数f(x)=log2【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.计算的结果是()A.B.2C.D.3【答案】B【解析】,选B【考点】对数基本运算.4.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.5.若,则=.【答案】【解析】∵,,∴.【考点】分段函数的函数值、三角函数值的计算、对数式的计算.6.设a=lg e,b=(lg e)2,c=lg,则()A.a>b>c B.a>c>bC.c>a>b D.c>b>a【答案】B【解析】∵1<e<3,则1<<e<e2<10.∴0<lg e<1.则lg=lg e<lg e,即c<a.又0<lg e<1,∴(lg e)2<lg e,即b<a.同时c-b=lg e-(lg e)2=lg e(1-2 lg e)=lg e·lg>0.∴c>b.故应选B.7.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≤=-3.8.已知f(x)=logax(a>0且a≠1),如果对于任意的x∈都有|f(x)|≤1成立,试求a的取值范围.【解析】解:当a>1时,f(x)=logax在上单调递增,要使x∈都有|f(x)|≤1成立,则有解得a≥3.∴此时a的取值范围是a≥3.当0<a<1时,f(x)=logax在上单调递减,要使x∈都有|f(x)|≤1成立,则有,解得0<a≤.∴此时,a的取值范围是0<a≤.综上可知,a的取值范围是∪[3,+∞).9.(5分)(2011•重庆)设a=,b=,c=log3,则a,b,c的大小关系是()A.a<b<c B.c<b<a C.b<a<c D.b<c<a【答案】B【解析】可先由对数的运算法则,将a和c化为同底的对数,利用对数函数的单调性比较大小;再比较b和c的大小,用对数的换底公式化为同底的对数找关系,结合排除法选出答案即可.解:由对数的运算法则,a=log32>c;排除A和C.因为b=log23﹣1,c=log34﹣1=,因为(log23)2>2,所以log23>,所以b>c,排除D故选B.点评:本题考查对数值的大小比较,考查对数的运算法则和对数的换底公式,考查运算能力.10.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.11.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.12.对任意实数a,b定义运算如下,则函数的值域为( )A.B.C.D.【答案】B【解析】因为,对任意实数a,b定义运算如下,所以,==,故,选B.【考点】分段函数,对数函数的性质,新定义.13.已知函数f(x)=log2x-2log2(x+c),其中c>0,若对任意x∈(0,+∞),都有f(x)≤1,则c的取值范围是________.【答案】c≥【解析】由题意,在x∈(0,+∞)上恒成立,所以c≥14. 若函数f(x)=log 2|ax -1|(a >0),当x≠时,有f(x)=f(1-x),则a =________. 【答案】2【解析】由f(x)=f(1-x),知函数f(x)的图象关于x =对称, 而f(x)=log 2+log 2|a|,从而=,所以a =2.15. 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=8.16. 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.17. 函数y=log a (x-1)+2(a>0,且a≠1)的图象恒过定点 . 【答案】(2,2)【解析】∵log a 1=0,∴x-1=1,即x=2,此时y=2,因此函数恒过定点(2,2).18. 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 =(log 43)f (log 43),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 (log 43),c =g =g (-2)=g (2),因为0<log 43<1<40.2<2,所以c >a>b .19. 在ABC 中,若,则A=( )A .B .C .D .【答案】C【解析】由,整理得,又,选C.【考点】对数及其运算,余弦定理的应用.20.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.21.已知函数的两个极值点分别为,且,,点表示的平面区域为,若函数的图象上存在区域内的点,则实数的取值范围为 .【答案】【解析】的两根x1,x2满足0<x1<1<x2,则x1+x2=-m,x1x2=,(x1-1)(x2-1)=x1x2-(x1+x2)+1=+m+1<0,即∴-m<n<-3m-2,为平面区域D,∴m<-1,n>1,因为的图像上存在区域D内的点,所以,,因为,所以,所以解得.【考点】1.函数的导数;2.对数的性质.22.设是定义在上的偶函数,对任意的,都有,且当时,,若关于的方程在区间内恰有三个不同实根,则实数的取值范围是 .【答案】【解析】∵对于任意的x∈R,都有f(2-x)=f(x+2),∴函数f(x)的图象关于直线x=2对称,又∵当x∈[-2,0]时,f(x)=-1,且函数f(x)是定义在R上的偶函数,若在区间(-2,6)内关于x的方程f(x)-loga (x+2)=0恰有3个不同的实数解,则函数y=f(x)与y=loga(x+2)在区间(-2,6)上有三个不同的交点,如下图所示:又f(-2)=f(2)=3,则有 loga (2+2)<3,且loga(6+2)≥3,解得.【考点】1.指数函数与对数函数的图象与性质;2.函数的零点与方程根的关系23.对于以下结论:①.对于是奇函数,则;②.已知:事件是对立事件;:事件是互斥事件;则是的必要但不充分条件;③.若,,则在上的投影为;④.(为自然对数的底);⑤.函数的图像可以由函数图像先左移2个单位,再向下平移1个单位而来.其中,正确结论的序号为__________________.【答案】③④⑤【解析】对①,不一定有意义,所以不正确;对②,是的充分但不必要条件;所以不正确;对③,易得在上的投影为;所以正确;对④,构造函数,则.由此可得在上单调递减,故成立;所以正确;对⑤,原函数可变为:,所以将函数图像先左移2个单位,再向下平移1个单位可得函数的图像.正确.【考点】1、函数的性质;2、随机事件及二项分布;3、向量的投影;4、充分必要条件.24.设,,,则( )A.c>b>a B.b>c>a C.a>c>b D.a>b>c【答案】D【解析】,,,又,,,,所以,所以.【考点】对数与对数运算25.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.26.不等式的解集为_____________.【答案】【解析】原不等式等价于,解得.【考点】对数函数的定义与性质27.已知函数f(x)=|lg(x-1)|若a≠b,f(a)=f(b),则a+2b的取值范围是.【答案】【解析】由得,且,由对数函数的特征得,所以,故.【考点】对数函数性质、基本不等式.28.已知函数.(1) 当时,函数恒有意义,求实数a的取值范围;(2) 是否存在这样的实数a,使得函数在区间上为增函数,并且的最大值为1.如果存在,试求出a的值;如果不存在,请说明理由.【答案】(1);(2)存在,.【解析】(1)首先根据对数函数的底数,得到为减函数,最小值是,再根据对数函数的真数大于0,得到恒成立,在范围内解不等式即可;(2)先看真数部分是减函数,由已知“在区间上为增函数”可得,为减函数,此时得到;根据“的最大值为1”,结合对数函数的真数大于0,可知,解出,再判断它是不是在的范围内,在这个范围内,那么得到的的值满足题目要求,不在这个范围内就说明满足题目要求的是不存在的.试题解析:(1)∵,设,则为减函数,时,t最小值为, 2分当,恒有意义,即时,恒成立.即;4分又,∴ 6分(2)令,则;∵,∴函数为减函数,又∵在区间上为增函数,∴为减函数,∴,8分所以时,最小值为,此时最大值为;9分又的最大值为1,所以, 10分∴,即,所以,故这样的实数a存在. 12分【考点】1.对数函数的定义及定义域;2.对数函数的单调性及其应用;3.对数函数的值域与最值;4.简单复合函数的单调性;5.解不等式29.若函数(其中为常数且),满足,则的解集是 .【答案】【解析】函数定义域为,由,知函数为单调递减函数,所以.由知,满足:,解得.【考点】1.不等式求解;2.对数的单调性;3.函数的定义域.30.已知函数(为常数,为自然对数的底)(1)当时,求的单调区间;(2)若函数在上无零点,求的最小值;(3)若对任意的,在上存在两个不同的使得成立,求的取值范围.【答案】(1)的减区间为,增区间为;(2)的最小值为;(3)的取值范围是.【解析】(1)将代入函数的解析式,利用导数求出的单调递增区间和递减区间;(2)将函数在上无零点的问题转化为直线与曲线在区间上无交点,利用导数确定函数在区间上的图象,进而求出参数的取值范围,从而确定的最小值;(3)先研究函数在上的单调性,然后再将题干中的条件进行适当转化,利用两个函数的最值或端点值进行分析,列出相应的不等式,从而求出的取值范围.试题解析:(1)时,由得得故的减区间为增区间为 3分(2)因为在上恒成立不可能故要使在上无零点,只要对任意的,恒成立即时, 5分令则再令于是在上为减函数故在上恒成立在上为增函数在上恒成立又故要使恒成立,只要若函数在上无零点,的最小值为 8分(3)当时,,为增函数当时,,为减函数函数在上的值域为 9分当时,不合题意当时,故① 10分此时,当变化时,,的变化情况如下时,,任意定的,在区间上存在两个不同的使得成立,当且仅当满足下列条件即②即③ 11分令令得当时,函数为增函数当时,函数为减函数所以在任取时有即②式对恒成立 13分由③解得④由①④当时对任意,在上存在两个不同的使成立【考点】1.函数的单调区间;2.函数的零点;3.函数的存在性问题31.设函数,若对任意实数,函数的定义域为,则的取值范围为____________.【答案】【解析】函数的定义域为,则满足,即对任意实数恒成立,只要比的最大值大即可,而的最大值为,即.【考点】函数的定义域恒成立问题,学生的基本运算能力与逻辑推理能力.32.设,,则 ( )A.B.C.D.【答案】D.【解析】是上的增函数,又.【考点】对数值大小的比较.33.,,,则与的大小关系为()A.B.C.D.不确定【答案】C【解析】因为,,即,所以,故选C.【考点】对数的运算34.函数的定义域为()A.B.C.D.【答案】D【解析】要使函数解析式有意义需满足:解得且,即选D.【考点】1.对数函数;2.一元二次不等式.35.若,则()A.<<B.<<C.<<D.<<【答案】C【解析】因为所以,而,故,又,而,故,综上,,选C.【考点】对数函数.36.设,,,则()A.B.C.D.【答案】D【解析】一般地,只要涉及3个及以上的数比较大小,应找一中间量来比较,比如0、1.由对数的性质知:,,。
2023年高考数学(文科)一轮复习——对数与对数函数
第6节对数与对数函数考试要求 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2,10,12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=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.1.对数的概念如果a x=N(a>0,且a≠1),那么x叫做以a为底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.2.对数的性质、运算性质与换底公式(1)对数的性质:①a log a N=N;②log a a b=b(a>0,且a≠1).(2)对数的运算性质如果a>0且a≠1,M>0,N>0,那么①log a(MN)=log a M+log a N;②log a MN=log a M-log a N;③log a M n=n log a M(n∈R).(3)换底公式:log b N=log a Nlog a b(a,b均大于零且不等于1,N>0).3.对数函数及其性质(1)概念:函数y=log a x(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(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当x =1时,y =0,即过定点(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.1.换底公式的两个重要结论(1)log a b =1log b a (a >0,且a ≠1;b >0,且b ≠1).(2)log am b n =nm log a b (a >0,且a ≠1;b >0;m ,n ∈R ,且m ≠0). 2.在第一象限内,不同底的对数函数的图象从左到右底数逐渐增大.3.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,函数图象只在第一、四象限.1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”) (1)log 2x 2=2log 2x .( )(2)函数y =log 2(x +1)是对数函数.( ) (3)函数y =ln1+x1-x与y =ln(1+x )-ln(1-x )的定义域相同.( ) (4)当x >1时,若log a x >log b x ,则a <b .( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×解析 (1)log 2x 2=2log 2|x |,故(1)错误.(2)形如y =log a x (a >0,且a ≠1)为对数函数,故(2)错误. (4)若0<b <1<a ,则当x >1时,log a x >log b x ,故(4)错误.2.(2021·全国甲卷)青少年视力是社会普遍关注的问题,视力情况可借助视力表测量,通常用五分记录法和小数记录法记录视力数据,五分记录法的数据L 和小数记录法的数据V 满足L =5+lg V .已知某同学视力的五分记录法的数据为4.9,则其视力的小数记录法的数据约为(1010≈1.259)( ) A.1.5 B.1.2 C.0.8D.0.6答案 C解析 由题意知,4.9=5+lg V ,得lg V =-0.1,得V =10-110=11010≈11.259≈0.8,所以该同学视力的小数记录法的数据约为0.8.3.(2021·天津卷)设a =log 2 0.3,b =log 120.4,c =0.40.3,则a ,b ,c 的大小关系为( )A.a <b <cB.c <a <bC.b <c <aD.a <c <b答案 D解析 ∵log 20.3<log 21=0,∴a <0. ∵log 120.4=-log 20.4=log 252>log 22=1,∴b >1.∵0<0.40.3<0.40=1,∴0<c <1, ∴a <c <b .4.(易错题)函数y =log a (x -1)+2(a >0,且a ≠1)的图象恒过的定点是________. 答案 (2,2)解析 当x =2时,函数y =log a (x -1)+2(a >0,且a ≠1)的值为2,所以图象恒过定点(2,2).5.(易错题)已知lg x +lg y =2lg(x -2y ),则xy =________. 答案 4解析 ∵lg x +lg y =2lg(x -2y ), ∴lg(xy )=lg(x -2y )2,∴⎩⎪⎨⎪⎧x >0,y >0,x -2y >0,xy =(x -2y )2,即⎩⎪⎨⎪⎧x >2y ,y >0,(x -y )(x -4y )=0,则x =4y >0,∴xy =4.6.若函数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 =________. 答案 2或12解析 当0<a <1时,f (x )=log a x 在[2,4]上单调递减,故f (x )max =f (2),f (x )min =f (4),则f (2)-f (4)=log a 12=1,解得a =12.当a >1时,f (x )在[2,4]上单调递增,此时f (x )max =f (4),f (x )min =f (2),则f (4)-f (2)=log a 2=1,解得a =2.考点一 对数的运算1.(2020·全国Ⅰ卷)设a log 34=2,则4-a =( ) A.116 B.19C.18D.16答案 B解析 法一 因为a log 34=2,所以log 34a =2,则4a =32=9,所以4-a =14a =19. 法二 因为a log 34=2,所以a =2log 34=2log 43=log 432=log 49,所以4-a =4-log 49=4log 49-1=9-1=19.2.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答案 A解析 依题意,m 1=-26.7,m 2=-1.45,代入所给公式得52lg E 1E 2=-1.45-(-26.7)=25.25.所以lg E 1E 2=25.25×25=10.1,即E 1E 2=1010.1.3.(2021·天津卷)若2a =5b =10,则1a +1b =( ) A.-1 B.lg 7 C.1 D.log 710答案 C解析 ∵2a =5b =10, ∴a =log 210,b =log 510,∴1a +1b =1log 210+1log 510=lg 2+lg 5=lg 10=1.4.计算:(1-log 63)2+log 62·log 618log 64=________.答案 1解析 原式=1-2log 63+(log 63)2+log 663·log 6(6×3)log 64=1-2log 63+(log 63)2+1-(log 63)2log 64=2(1-log 63)2log 62=log 66-log 63log 62=log 62log 62=1.感悟提升 1.在对数运算中,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,然后用对数运算法则化简合并.2.先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法则,转化为同底对数真数的积、商、幂再运算.3.a b =N ⇔b =log a N (a >0,且a ≠1)是解决有关指数、对数问题的有效方法,在运算中应注意互化.考点二 对数函数的图象及应用例1 (1)函数f (x )=log a |x |+1(0<a <1)的图象大致为( )(2)若方程4x =log a x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上有解,则实数a 的取值范围为________.答案 (1)A (2)⎝⎛⎦⎥⎤0,22解析 (1)由函数f (x )的解析式可确定该函数为偶函数,图象关于y 轴对称.设g (x )=log a |x |,先画出x >0时,g (x )的图象,然后根据g (x )的图象关于y 轴对称画出x <0时g (x )的图象,最后由函数g (x )的图象向上整体平移一个单位长度即得f (x )的图象,结合图象知选A.(2)若方程4x =log a x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上有解,则函数y =4x 和函数y =log a x 的图象在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上有交点,由图象知⎩⎨⎧0<a <1,log a 12≤2,解得0<a ≤22. 感悟提升 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.训练1 (1)已知函数y =log a (x +c )(a ,c 为常数,其中a >0,a ≠1)的图象如图,则下列结论成立的是( )A.a >1,c >1B.a >1,0<c <1C.0<a <1,c >1D.0<a <1,0<c <1(2)已知函数f (x )=⎩⎨⎧log 2x ,x >0,3x ,x ≤0,关于x 的方程f (x )+x -a =0有且只有一个实根,则实数a 的取值范围是________. 答案 (1)D (2)(1,+∞)解析 (1)由该函数的图象通过第一、二、四象限知该函数为减函数,∴0<a <1,∵图象与x 轴的交点在区间(0,1)之间,∴该函数的图象是由函数y =log a x 的图象向左平移不到1个单位长度后得到的,∴0<c <1.(2)问题等价于函数y =f (x )与y =-x +a 的图象有且只有一个交点,结合函数图象可知a >1.考点三 解决与对数函数的性质有关的问题 角度1 比较大小例2 (1)已知a =2-13,b =log 213,c =log 1213,则( )A.a >b >cB.a >c >bC.c >b >aD.c >a >b(2)若实数a ,b ,c 满足log a 2<log b 2<log c 2<0,则下列关系中正确的是( ) A.a <b <c B.b <a <c C.c <b <aD.a <c <b(3)(2021·衡水中学检测)已知a =⎝ ⎛⎭⎪⎫120.2,b =log 120.2,c =a b ,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A.a <b <c B.c <a <b C.a <c <bD.b <c <a答案 (1)D (2)C (3)B解析 (1)∵0<a <1,b =log 213=-log 23<0,c =log 1213=log 23>1.∴c >a >b .(2)根据不等式的性质和对数的换底公式可得1log 2a <1log 2b <1log 2c <0,即log 2c <log 2b <log 2a <0, 可得c <b <a <1.故选C.(3)函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x与y =log 12x 的图象关于直线y =x 对称,则0<⎝ ⎛⎭⎪⎫120.2<1<log 120.2,∴a <b .又c =a b =⎝ ⎛⎭⎪⎫120.2log 120.2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12log 120.20.2=0.20.2<⎝ ⎛⎭⎪⎫120.2=a ,所以b >a >c . 角度2 解对数不等式例3 (1)(2022·太原质检)定义在R 上的奇函数f (x ),当x ∈(0,+∞)时,f (x )=log 2x ,则不等式f (x )<-1的解集是________.(2)不等式log a (a 2+1)<log a (2a )<0,则a 的取值范围是________. 答案 (1)(-∞,-2)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1解析 (1)设x <0,则-x >0, ∴f (x )=-f (-x )=-log 2(-x ), ∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,0,x =0,-log 2(-x ),x <0.当x >0时,f (x )<-1,即log 2x <-1=log 212,解得0<x <12. 当x <0时,f (x )<-1,即-log 2(-x )<-1, 则log 2(-x )>1=log 22,解得x <-2. 当x =0时,f (x )=0<-1显然不成立.综上,原不等式的解集为(-∞,-2)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.(2)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, 所以2a >1,即a >12. 综上,12<a <1.角度3 对数型函数性质的综合应用 例4 已知函数f (x )=log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +a .(1)若函数f (x )是R 上的奇函数,求a 的值;(2)若函数f (x )的定义域是一切实数,求a 的取值范围;(3)若函数f (x )在区间[0,1]上的最大值与最小值的差不小于2,求实数a 的取值范围.解 (1)若函数f (x )是R 上的奇函数,则f (0)=0,∴log 2(1+a )=0,∴a =0.当a =0时,f (x )=-x 是R 上的奇函数. 所以a =0.(2)若函数f (x )的定义域是一切实数, 则12x +a >0恒成立.即a >-12x 恒成立,由于-12x ∈(-∞,0), 故只要a ≥0,则a 的取值范围是[0,+∞).(3)由已知得函数f (x )是减函数,故f (x )在区间[0,1]上的最大值是f (0)=log 2(1+a ),最小值是f (1)=log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫12+a .由题设得log 2(1+a )-log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫12+a ≥2,则log 2(1+a )≥log 2(4a +2). ∴⎩⎪⎨⎪⎧1+a ≥4a +2,4a +2>0,解得-12<a ≤-13. 故实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,-13.感悟提升 1.比较对数值的大小与解形如log a f (x )>log a g (x )的不等式,主要是应用函数的单调性求解,如果a 的取值不确定,需要分a >1与0<a <1两种情况讨论. 2.与对数函数有关的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.训练2 (1)(2019·天津卷)已知a =log 27,b =log 38,c =0.30.2,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A.c <b <aB.a <b <cC.b <c <aD.c <a <b(2)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________.(3)已知函数f (x )=log a (8-ax )(a >0,且a ≠1),若f (x )>1在区间[1,2]上恒成立,则实数a 的取值范围是________.答案 (1)A (2)[1,2) (3)⎝ ⎛⎭⎪⎫1,83 解析 (1)显然c =0.30.2∈(0,1).因为log 33<log 38<log 39,所以1<b <2.因为log 27>log 24=2,所以a >2.故c <b <a .(2)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]上递减,则有⎩⎪⎨⎪⎧g (1)>0,a ≥1,即⎩⎪⎨⎪⎧2-a >0,a ≥1,解得1≤a <2,即a ∈[1,2).(3)当a >1时,f (x )=log a (8-ax )在[1,2]上是减函数,由f (x )>1在区间[1,2]上恒成立,则f (x )min =f (2)=log a (8-2a )>1,即8-2a >a ,且8-2a >0,解得1<a <83.当0<a <1时,f (x )在[1,2]上是增函数,由f (x )>1在区间[1,2]上恒成立,知f (x )min =f (1)=log a (8-a )>1,且8-2a >0.∴8-a <a 且8-2a >0,此时解集为∅.综上可知,实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫1,83.1.已知b >0,log 5b =a ,lg b =c ,5d =10,则下列等式一定成立的是( )A.d =acB.a =cdC.c =adD.d =a +c 答案 B解析 ∵log 5b =a ,lg b =c ,∴5a =b ,10c =b .又∵5d =10,∴5a =b =10c =(5d )c =5cd ,∴a =cd .2.(2021·濮阳模拟)已知函数f (x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +43x +m 的值域是全体实数,则实数m 的取值范围是( )A.(-4,+∞)B.[-4,+∞)C.(-∞,-4)D.(-∞,-4]答案 D解析 由题意可知3x +43x +m 能取遍所有正实数.又3x +43x +m ≥m +4,所以m +4≤0,即m ≤-4.∴实数m 的取值范围为(-∞,-4].3.若函数f (x )=|x |+x 3,则f (lg 2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 12+f (lg 5)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 15=( ) A.2B.4C.6D.8答案 A 解析 由于f (x )=|x |+x 3,得f (-x )+f (x )=2|x |.又lg 12=-lg 2,lg 15=-lg 5.所以原式=2|lg 2|+2|lg 5|=2(lg 2+lg 5)=2.4.(2021·新高考Ⅱ卷)已知a =log 52,b =log 83,c =12,则下列判断正确的是( )A.c <b <aB.b <a <cC.a <c <bD.a <b <c答案 C解析 a =log 52<log 55=12=log 822<log 83=b ,即a <c <b .5.在同一直角坐标系中,函数y =1a x ,y =log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12(a >0,且a ≠1)的图象可能是( )答案 D解析 若a >1,则y =1a x 单调递减,A ,B ,D 不符合,且y =log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,C 项不符合,因此0<a <1.当0<a <1时,函数y =a x 的图象过定点(0,1),在R 上单调递减,于是函数y =1a x的图象过定点(0,1),在R 上单调递增,函数y =log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12的图象过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,在(-12,+∞)上单调递减.因此, 选项D 中的两个图象符合.6.已知函数f (x )=log 2(1-|x |),则关于函数f (x )有下列说法:①f (x )的图象关于原点对称;②f (x )的图象关于y 轴对称;③f (x )的最大值为0;④f (x )在区间(-1,1)上单调递增.其中正确的是( )A.①③B.①④C.②③D.②④答案 C解析f(x)=log2(1-|x|)为偶函数,不是奇函数,∴①错误,②正确;根据f(x)的图象(图略)可知④错误;∵1-|x|≤1,∴f(x)≤log21=0,故③正确.7.(2021·济南一中检测)已知函数y=log a(2x-3)+2(a>0且a≠1)的图象恒过定点A,若点A也在函数f(x)=3x+b的图象上,则b=________.答案-7解析令2x-3=1,得x=2,∴定点为A(2,2),将定点A的坐标代入函数f(x)中,得2=32+b,解得b=-7.8.计算:lg 25+lg 50+lg 2·lg 500+(lg 2)2=________.答案 4解析原式=2lg 5+lg(5×10)+lg 2·lg(5×102)+(lg 2)2=2lg 5+lg 5+1+lg 2·(lg 5+2)+(lg 2)2=3lg 5+1+lg 2·lg 5+2lg 2+(lg 2)2=3lg 5+2lg 2+1+lg 2(lg 5+lg 2)=3lg 5+2lg 2+1+lg 2=3(lg 5+lg 2)+1 =4.9.函数f(x)=log2x·log2(2x)的最小值为________.答案-1 4解析依题意得f(x)=12log2x·(2+2log2x)=(log2x)2+log2x=⎝ ⎛⎭⎪⎫log2x+122-14≥-14,当log2x=-12,即x=22时等号成立,所以函数f(x)的最小值为-14.10.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且当x≥0时,f(x)=log a(x+1)(a>0,且a≠1).(1)求函数f (x )的解析式;(2)若-1<f (1)<1,求实数a 的取值范围.解 (1)当x <0时,-x >0,由题意知f (-x )=log a (-x +1),又f (x )是定义在R 上的偶函数,所以f (-x )=f (x ).所以当x <0时,f (x )=log a (-x +1),所以函数f (x )的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log a (x +1),x ≥0,log a (-x +1),x <0.(2)因为-1<f (1)<1,所以-1<log a 2<1,所以log a 1a <log a 2<log a a .①当a >1时,原不等式等价于⎩⎨⎧1a <2,a >2,解得a >2; ②当0<a <1时,原不等式等价于⎩⎨⎧1a >2,a <2,解得0<a <12.综上,实数a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞). 11.已知函数f (x )=log 21+ax x -1(a 为常数)是奇函数. (1)求a 的值与函数f (x )的定义域;(2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )+log 2(x -1)>m 恒成立,求实数m 的取值范围.解 (1)因为函数f (x )=log 21+ax x -1是奇函数,所以f (-x )=-f (x ),所以log21-ax-x-1=-log21+axx-1,即log2ax-1x+1=log2x-11+ax,所以a=1,f(x)=log21+x x-1,令1+xx-1>0,解得x<-1或x>1,所以函数的定义域为{x|x<-1或x>1}.(2)f(x)+log2(x-1)=log2(1+x),当x>1时,x+1>2,所以log2(1+x)>log22=1.因为x∈(1,+∞)时,f(x)+log2(x-1)>m恒成立,所以m≤1,所以m的取值范围是(-∞,1].12.(2022·烟台模拟)某工厂产生的废气经过滤后排放,过滤过程中废气的污染物含量P(单位:mg/L)与时间t(单位:h)间的关系式为P=P0e-kt,其中P0,k为正常数.如果一定量的废气在前10 h的过滤过程中污染物被消除了20%,那么污染物减少到最初含量的50%还需要经过多长时间?(结果四舍五入取整数,参考数据:ln 2≈0.693,ln 5≈1.609)()A.11 hB.21 hC.31 hD.41 h答案 B解析由已知得1-15=e-10k,方程两边同取自然对数得ln 45=-10k,所以k=2ln 2-ln 5-10≈0.022 3.设污染物减少到最初含量的50%需要经过t h,则12=e-0.022 3t,方程两边同取自然对数得ln 12=-0.022 3t,解得t≈31.所以还需要经过31-10=21(h)使污染物减少到最初含量的50%,故选B.13.已知函数f (x )=⎩⎨⎧log 2(x -1),x >1,2x ,x ≤1,且关于x 的方程f (x )-a =0有两个实数根,则实数a 的取值范围为( )A.(0,1)B.(0,1]C.(1,2)D.(0,2]答案 D解析 作出函数y =f (x )的图象(如图),方程f (x )-a =0有两个实数根,即y =f (x )与y =a 有两个交点,由图知,0<a ≤2.14.(2022·郑州调研)在①f (x )+f (-x )=0,②f (x )-f (-x )=0,③f (-2)=-f (2)这三个条件中选择一个合适的补充在下面问题中,并给出解答.已知函数f (x )=log 2(x 2+a +x )(a ∈R )满足________.(1)求a 的值;(2)若函数g (x )=2f (-x )+1-x 2+1,证明:g (x 2-x )≤54. 注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.解 若选择②f (x )-f (-x )=0,因为f (x )-f (-x )=0,所以log 2(x 2+a +x )-log 2(x 2+a -x )=0, 所以x 2+a +x =x 2+a -x ,所以x =0,a ≥0,此时求不出a 的具体值,所以不能选②. 若选择①f (x )+f (-x )=0,(1)因为f (x )+f (-x )=0,所以log 2(x 2+a +x )+log 2(x 2+a -x )=0, 所以log 2[(x 2+a +x )(x 2+a -x )]=0, 所以x 2+a -x 2=1,解得a =1. 若选择③f (-2)=-f (2),(1)因为f (-2)=-f (2),所以log 2(4+a -2)=-log 2(4+a +2), 所以(4+a -2)(4+a +2)=1, 所以4+a -4=1,所以a =1.(2)由(1)知f (x )=log 2(x 2+1+x ), f (-x )=log 2(x 2+1-x ),所以g (x )=2log2(x 2+1-x )+1-x 2+1 =x 2+1-x +1-x 2+1=-x +1, 所以g (x 2-x )=-(x 2-x )+1=-x 2+x +1=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+54≤54.。
高三:对数与对数函数
这时f(x)=log4(-x2+2x+3).
由-x2+2x+3>0得-1<x<3,即函数定义域为(-1,3). 令g(x)=-x2+2x+3. 则g(x)在(-1,1)上单调递增,在(1,3)上单调递减. 又y=log4x在(0,+∞)上单调递增,
所以f(x)的单调递增区间是(-1,1),单调递减区间是
则f(a2)+f(b2)=________. 解析:由f(ab)=1得ab=10,于是f(a2)+f(b2)=lg a2 +lg b2=2(lg a+lg b)=2lg(ab)=2lg 10=2. 答案:2
1.在运用性质logaMn=nlogaM时,要特别注意条件,在
无M>0的条件下应为logaMn=nloga|M|(n∈N*,且n为偶数).
1 4 3 1 = ×(5lg 2-2lg 7)- × lg 2+ (lg 5+2lg 7) 2 3 2 2 5 1 = lg 2-lg 7-2lg 2+ lg 5+lg 7 2 2 1 1 1 1 = lg 2+ lg 5= lg(2×5)= . 2 2 2 2
(2)由 2a=5b=m 得 a=log2m,b=log5m, 1 1 ∴a+b=logm2+logm5=logm10. 1 1 ∵a+b=2, ∴logm10=2,即 m2=10. 解得 m= 10(∵m>0).
A.0,
(
B. 2 ,1 2
)
2 2
C.(1, 2)
D.( 2,2)
[自主解答]
(1)由1-x>0,知x<1,排除选项A、
B;设t=1-x(x<1),因为t=1-x为减函数,而y=ln t 为增函数,所以y=ln(1-x)为减函数,可排除D选C.
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。
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.已知函数f(x)=x-1-(e-1)lnx,其中e为自然对数的底,则满足f(e x)<0的x的取值范围为.【答案】(0,1)【解析】因为由得:,又,所以由f(e x)<0得:【考点】利用导数解不等式2.函数f(x)=log2(2x-1)的定义域为________________.【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.函数y=(-x2+6x)的值域()A.(0,6)B.(-∞,-2]C.[-2,0)D.[-2,+∞)【答案】D【解析】∵-x2+6x=-(x-3)2+9,∴0<-x2+6x≤9,∴y≥9=-2,故选D.4.设a=log3π,b=log2,c=log3,则()A.a>b>c B.a>c>b C.b>a>c D.b>c>a 【答案】A【解析】∵a=log3π>log33=1,b=log2<log22=1,∴a>b,又==(log23)2>1,∴b>c,故a>b>c.5.将函数的图象向左平移1个单位长度,那么所得图象的函数解析式为()A.B.C.D.【答案】C【解析】因为,所以将其图象向左平移1个单位长度所得函数解析式为.故C正确.【考点】1对数函数的运算;2函数图像的平移.6.设a=log36,b=log510,c=log714,则a,b,c的大小关系为________.【答案】a>b>c【解析】a=log36=1+log32,b=log510=1+log52,c=log714=1+log72,则只要比较log32,log52,log72的大小即可,在同一坐标系中作出函数y=log3x,y=log5x,y=log7x的图像,由三个图像的相对位置关系,可知a>b>c.7. [2014·湛江模拟]已知函数y=loga(2-ax)在区间[0,1]上是关于x的减函数,则a的取值范围是()A.(0,1)B.(1,2)C.(0,2)D.(2,+∞)【答案】B【解析】由题意可知,a>0,故内函数y=2-ax必是减函数,又复合函数是减函数,所以a>1,同时在[0,1]上2-ax>0,故2-a>0,即a<2,综上可知,a∈(1,2).8.已知上的增函数,那么的取值范围是A.B.C.D.【答案】C【解析】由题设,故选C.【考点】1、分段函数;2、对数函数的性质;3、不等式组的解法.9. 2log510+log50.25=()A.0B.1C.2D.4【答案】C【解析】∵2log510+log50.25=log5100+log50.25=log525=2故选C.10.下列区间中,函数f(x)=|lg(2﹣x)|在其上为增函数的是()A.(﹣∞,1]B.C.D.(1,2)【答案】D【解析】∵f(x)=|lg(2﹣x)|,∴f(x)=根据复合函数的单调性我们易得在区间(﹣∞,1]上单调递减在区间(1,2)上单调递增故选D11.方程的解是.【答案】1【解析】原方程可变为,即,∴,解得或,又,∴.【考点】解对数方程.12.(1)设a>1,函数f(x)=logax在区间[a,2a]上的最大值与最小值之差是,则a=________;(2)若a=log0.40.3,b=log54,c=log20.8,用小于号“<”将a、b、c连结起来________;(3)设f(x)=lg是奇函数,则使f(x)<0的x的取值范围是________;(4)已知函数f(x)=|log2x|,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,则m、n的值分别为________.【答案】(1)4(2)c<b<a(3)-1<x<0(4),2【解析】解析:(1)∵a>1,∴函数f(x)=loga x在区间[a,2a]上是增函数,∴loga2a-logaa=,∴a=4.(2)由于a>1,0<b<1,c<0,所以c<b<a.(3)由f(-x)+f(x)=0,得a=-1,则由lg<0,得解得-1<x<0.(4)结合函数f(x)=|log2x|的图象,易知0<m<1,n>1,且mn=1,所以f(m2)=|log2m2|=2,解得m=,所以n=2.13.已知函数f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数.(1)求k的值;(2)设g(x)=log4,若函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,求实数a的取值范围.【答案】(1)k=-.(2){-3}∪(1,+∞).【解析】(1)由函数f(x)是偶函数,可知f(x)=f(-x),∴log4(4x+1)+kx=log4(4-x+1)-kx.log4=-2kx,即x=-2kx对一切x∈R恒成立,∴k=-.(2)函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,即方程log4(4x+1)-x=log4有且只有一个实根,化简得方程2x+=a·2x-a有且只有一个实根.令t=2x>0,则方程(a-1)t2-at-1=0有且只有一个正根.①a=1t=-,不合题意;②a≠1时,Δ=0a=或-3.若a=t=-2,不合题意,若a =-3t=;③a≠1时,Δ>0,一个正根与一个负根,即<0a>1.综上,实数a的取值范围是{-3}∪(1,+∞).14.已知实数a、b满足等式a=b,下列五个关系式:①0<b<a;②a<b<0;③0<a<b;④b<a<0;⑤a=b.其中所有不可能成立的关系式为________.(填序号)【答案】③④【解析】条件中的等式Û2a=3bÛa lg2=b lg3.若a≠0,则∈(0,1).(1)当a >0时,有a >b >0,即关系式①成立,而③不可能成立; (2)当a <0时,则b <0,b >a ,即关系式②成立,而④不可能成立; 若a =0,则b =0,故关系式⑤可能成立.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|log a |=log a ,|log b a|=-log b a,则a,b 满足的条件是( ) A .a>1,b>1 B .0<a<1,b>1 C .a>1,0<b<1 D .0<a<1,0<b<1【答案】B【解析】先利用|m|=m,则m≥0,|m|=-m,则m≤0,将条件进行化简,然后利用对数函数的单调性即可求出a 和b 的范围. ∵|log a |=log a ,∴log a ≥0=log a 1,根据对数函数的单调性可知0<a<1. ∵|log b a|=-log b a,∴log b a≤0=log b 1,但b≠1,所以根据对数函数的单调性可知b>1.17. 已知a>0,且a≠1,log a 3<1,则实数a 的取值范围是( ) A .(0,1) B .(0,1)∪(3,+∞) C .(3,+∞) D .(1,2)∪(3,+∞)【答案】B【解析】由已知得log a 3<log a a.当a>1时,3<a ,所以a>3;当0<a<1时,3>a ,因此0<a<1.综合选B.18. 已知A={x|,x ∈R },B={x||x-i|<,i 为虚数单位,x>0},则A B=( ) A .(0,1) B .(1,2) C .(2,3) D .(3,4)【答案】C 【解析】,即。
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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高考数学对数与对数函数复习课件
(3)log3×log49+lg +2lg 2= .
课堂考点探究
[解析] log3×log49+lg +2lg 2=-×+lg +lg 4=-1+lg=-1+1=0.
0
例2 (1)若0<a<1,则函数g(x)=loga(|x|-1)的图像可能是( )
课堂考点探究
探究点二 对数函数的图像及应用
1
3. [教材改编] 设a=,b=log9,c=log8,则a,b,c的大小关系是 .
[解析] a==log9=log9<log8=c,a=log9>log9=b,所以c>a>b.
题组二 常错题
索引:忽略真数大于零致错;不能充分运用对数函数的性质致错;忽略对底数的讨论致错.4.已知lg x+lg y=2lg(x-2y),则= .
课堂考点探究
[思路点拨]先求函数的定义域,利用奇偶性的定义确定奇偶性,再分析某一区间上函数的单调性,从而对选项进行判断;
A B C D
图2-11-1
[思路点拨] 根据函数的定义域和函数的奇偶性,结合图像变换和对数函数的单调性,即可求解;
D
课堂考点探究
[解析] 函数g(x)=loga(|x|-1)满足|x|-1>0,解得x<-1或x>1,即函数g(x)=loga(|x|-1)的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞),排除A,B;因为g(-x)=loga(|-x|-1)=loga(|x|-1)=g(x),所以函数g(x)为偶函数,所以函数g(x)的图像关于y轴对称,当x>1时,函数g(x)= loga(|x|-1)的图像是由函数y=logax的图像向右平移一个单位长度得到的,又0<a<1,所以g(x)在(1,+∞)上单调递减.故选D.
备战高考数学复习考点知识与题型讲解14---对数与对数函数
备战高考数学复习考点知识与题型讲解第14讲对数与对数函数考向预测核心素养以比较对数函数值大小的形式考查函数的单调性;以复合函数的形式考查对数函数的图象与性质,各种题型均可能出现,中档难度.数学抽象、数学运算一、知识梳理1.对数的概念(1)定义:一般地,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叫做对数的底数,N叫做真数.(2)常用对数与自然对数2.对数的运算性质如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么:(1)log a(MN)=log a M+log a N.(2)log a MN=log a M-log a N.(3)log a M n =n log a M(n∈R).3.换底公式log a b=log c blog c a(a>0,且a≠1;c>0,且c≠1;b>0).4.对数函数的概念一般地,函数y=log a x(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).5.对数函数的图象及性质a的范围0<a<1a>1图象性质定义域(0,+∞)值域R定点过定点(1,0),即x=1时,y=0单调性在(0,+∞)上是减函数在(0,+∞)上是增函数常用结论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=nmlog 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 .由此我们可得到此规律: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.二、教材衍化1.(人A 必修第一册P 126练习T 3(2)改编)(log 43+log 83)·log 32=________. 解析:(log 43+log 83)·log 32=⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 32lg 2+lg 33lg 2·lg 2lg 3=56. 答案:562.(人A 必修第一册P 131练习T 1改编)函数y =log 711-3x的定义域为________. 答案:⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x |x <133.(人A 必修第一册P 135练习T 2改编)比较下列两个值的大小: (1)log 0.56________log 0.54; (2)log 213________log 123.答案:(1)< (2)=一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若MN >0,则log a (MN )=log a M +log a N .( )(2)对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)在(0,+∞)上是增函数.( ) (3)函数y =log a x 2与函数y =2log a x 是同一个函数.( ) (4)若M >N >0,则log a M >log a N .( )(5)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.( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ 二、易错纠偏1.(对数函数图象不清致误)函数f (x )=log a |x |+1(0<a <1)的图象大致为( )解析:选A.由函数f (x )的解析式可确定该函数为偶函数,图象关于y 轴对称.设g (x )=log a |x |,先画出当x >0时,g (x )的图象,然后根据g (x )的图象关于y 轴对称画出x <0时g (x )的图象,最后由函数g (x )的图象向上整体平移一个单位长度即得f (x )的图象,结合图象知选A.2.(对数函数单调性不清致误)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:⎝ ⎛⎦⎥⎤12,13.(忽视对底数的讨论致误)若log a 34<1(a >0且a ≠1),则实数a 的取值范围是________.解析:当0<a <1时,log a 34<log a a =1,所以0<a <34;当a >1时,log a 34<log a a =1,所以a >1.综上所述,实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫0,34∪(1,+∞). 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34∪(1,+∞)考点一 对数式的化简与求值(自主练透)复习指导: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.1.计算:lg 427-lg 823+lg 75=________.解析:原式=lg 4+12lg 2-lg 7-23lg 8+lg 7+12lg 5=2lg 2+12(lg 2+lg 5)-2lg 2=12.答案:122.计算:(lg 2)2+lg 2·lg 50+lg 25=________.解析:原式=lg 2(lg 2+lg 50)+lg 25=2lg 2+lg 25=lg 4+lg 25=2. 答案:23.(2022·德州高三期中)声音大小(单位:分贝)取决于声波通过介质时,所产生的压力变化(简称声压,单位:N/m 2).已知声音大小y 与声压x 的关系式为y =10×lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2×10-52,且根据我国《城市区域环境噪音标准》规定,在居民区内,户外白昼噪声容许标准为50分贝,夜间噪声容许标准为40分贝,则在居民区内,户外白昼噪声容许标准的声压是户外夜间噪声容许标准的声压的________倍.解析:当y =50时,lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2×10-52=5,即⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2×10-52=105,解得x =2×10-52,当y =40时,lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2×10-52=4,即⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2×10-52=104,解得x =2×10-3,所以户外白昼噪声容许标准的声压是户外夜间噪声容许标准的声压的2×10-522×10-3=1012=10倍.答案:104.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:10对数式化简与求值的基本原则和方法(1)基本原则对数式的化简求值一般是正用或逆用公式,对真数进行处理,选哪种策略化简,取决于问题的实际情况,一般本着便于真数化简的原则进行.(2)两种常用的方法①“收”:将同底的两对数的和(差)收成积(商)的对数; ②“拆”:将积(商)的对数拆成同底的两对数的和(差).考点二 对数函数的图象及应用(思维发散)复习指导:理解对数函数概念,掌握对数函数图象的特征并求解有关问题.(1)(链接常用结论2)已知函数y =log a (x +c )(a ,c 为常数,其中a >0,a ≠1)的图象如图,则下列结论成立的是( )A .a >1,c >1 B.a >1,0<c <1 C .0<a <1,c >1D.0<a <1,0<c <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)由该函数的图象通过第一、二、四象限知该函数为减函数,所以0<a <1;因为图象与x 轴的交点在区间(0,1)之间,所以该函数的图象是由函数y =log a x的图象向左平移不到1个单位长度后得到的,所以0<c <1.(2)若方程4x =log a x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上有解,则函数y =4x 和函数y =log a x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上有交点,由图象知⎩⎨⎧0<a <1,log a12≤2,解得0<a ≤22. 【答案】 (1)D (2)⎝⎛⎦⎥⎤0,22本例(2)改为若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,函数y =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y =log a x ,得a =22.若函数y =4x 的图象在函数y =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.|跟踪训练|1.(2022·河北高三考试)函数y =1ln (x +1)的大致图象为( )解析:选A.当x =1时,y =1ln 2>0,排除C ,D. 当x =-12时,y =1ln12=1-ln 2<0,排除B.故选A.2.已知函数f (x )=⎩⎨⎧log 2x ,x >0,3x ,x ≤0,关于x 的方程f (x )+x -a =0有且只有一个实根,则实数a 的取值范围是________.解析:问题等价于函数y =f (x )与y =-x +a 的图象有且只有一个交点,结合函数图象可知a >1.答案:(1,+∞)考点三 对数函数的性质及应用(多维探究)复习指导:利用对数函数的图象,探索并了解对数函数的单调性,知道指数函数y =a x 与对数函数y =log a x 互为反函数(a >0,a ≠1).角度1 单调性的应用(1)(2020·高考全国卷Ⅲ)设a =log 32,b =log 53,c =23,则( )A .a <c <b B.a <b <c C .b <c <aD.c <a <b(2)若log a (a 2+1)<log a 2a <0,则a 的取值范围是( ) A .(0,1) B.⎝⎛⎭⎪⎫0,12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 D.(0,1)∪(1,+∞)(3)已知m =⎝ ⎛⎭⎪⎫1223,n =4x ,则log 4m =________;满足log n m >1的实数x 的取值范围是________.【解析】 (1)因为a =13log 323<13log 39=23=c ,b =13log 533>13log 525=23=c ,所以a <c <b .(2)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,同时2a >1,得a >12,所以12<a <1.(3)由于m =⎝ ⎛⎭⎪⎫1223,则log 4m =12log 2m =12log 22-23=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-23=-13;由于m =⎝ ⎛⎭⎪⎫1223=2-23<1,由log n m >1可得m <n <1,则⎝ ⎛⎭⎪⎫1223=2-23<22x <1,则-23<2x <0,解得-13<x <0.【答案】 (1)A (2)C (3)-13⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,0角度2 和对数函数有关的复合函数已知函数f (x )=log 4(ax 2+2x +3). (1)若f (1)=1,求f (x )的单调区间; (2)若f (x )的最小值为0,求a 的值.【解】 (1)因为f (1)=1,所以log 4(a +5)=1,因此a +5=4,即a =-1, 所以f (x )=log 4(-x 2+2x +3).由-x 2+2x +3>0得-1<x <3,即函数f (x )的定义域为(-1,3). 令g (x )=-x 2+2x +3.则g (x )在(-1,1]上单调递增,在[1,3)上单调递减. 又y =log 4x 在(0,+∞)上单调递增,所以f (x )的单调递增区间是(-1,1],单调递减区间是[1,3).(2)若f (x )的最小值为0,则h (x )=ax 2+2x +3应有最小值1,因此应有⎩⎨⎧a >0,3a -1a=1,解得a =12.故实数a 的值为12.对数函数性质的应用利用对数函数的性质,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、转化与化归思想的应用.|跟踪训练|1.(2022·宁夏月考)已知函数f (x )=lg(x 2-2x -3)在(a ,+∞)上单调递增,则a 的取值范围是( )A .(-∞,-1] B.(-∞,2] C .[5,+∞)D.[3,+∞)解析:选D.由题意,得x <-1或x >3,设g (x )=x 2-2x -3,根据二次函数的性质,可得函数g (x )在(3,+∞)上单调递增,根据复合函数的单调性的判定方法,可得函数f (x )的单调递增区间为(3,+∞),又由函数f (x )=lg(x 2-2x -3)在(a ,+∞)上单调递增,可得a ≥3,即实数a 的取值范围是[3,+∞).2.不等式log 2(2x +3)>log 2(5x -6)的解集为________.解析:由⎩⎨⎧2x +3>0,5x -6>0,2x +3>5x -6,解得65<x <3,故不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪65<x <3.答案:⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪65<x <3 3.函数f (x )=log a (ax -3)在[1,3]上单调递增,则a 的取值范围是________. 解析:由于a >0,且a ≠1, 所以u =ax -3为增函数,所以若函数f (x )为增函数,则y =log a u 必为增函数, 所以a >1.又u =ax -3在[1,3]上恒为正, 所以a -3>0,即a >3. 答案:(3,+∞)4.已知函数f (x )=|log 12x |,若m <n ,有f (m )=f (n ),则m +3n 的取值范围是________.解析:因为f (x )=|log 12x |,若m <n ,有f (m )=f (n ),则0<m <1,n >1,所以log 12m=-log 12n ,所以mn =1,所以m +3n =m +3m .令h (m )=m +3m,则易知h (m )在(0,1)上单调递减.当m =1时,m +3n =4,所以m +3n >4.答案:(4,+∞)[A 基础达标]1.设a =30.7,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫13-0.8,c =log 0.70.8,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a <b <c B.b <a <c C .b <c <aD.c <a <b解析:选D.由题知c =log 0.70.8<1,b =(13)-0.8=30.8,易知函数y =3x 在R 上单调递增,所以b =30.8>30.7=a >1,所以c <a <b ,故选D.2.函数y =ln1|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,故选A.3.函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间为( )A .(0,+∞) B.(-∞,0) C .(2,+∞)D.(-∞,-2)解析:选D.函数y =f (x )的定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞),因为函数y =f (x )由y =log 12t 与t =g (x )=x 2-4复合而成,又y =log 12t 在(0,+∞)上单调递减,g (x )在(-∞,-2)上单调递减,所以函数y =f (x )在(-∞,-2)上单调递增.4.(2021·高考全国卷甲)青少年视力是社会普遍关注的问题,视力情况可借助视力表测量.通常用五分记录法和小数记录法记录视力数据,五分记录法的数据L 和小数记录法的数据V 满足L =5+lg V .已知某同学视力的五分记录法的数据为4.9,则其视力的小数记录法的数据约为(1010≈1.259)( )A .1.5 B.1.2 C.0.8D.0.6解析:选C.由题意知4.9=5+lg V ,得lg V =-0.1,得V =10-110≈0.8,所以该同学视力的小数记录法的数据约为0.8.5.已知函数f (x )=⎝⎛⎭⎪⎫log 12x 2+a log 12x +4,若对任意的x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,1,f (x )≤6恒成立,则实数a 的最大值为( )A .-1 B.1 C.-2D.2解析:选A.令t =log 12x ,因为x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,1,所以t ∈(0,2],则问题可转化为对任意的t ∈(0,2],t 2+at +4≤6恒成立,即a ≤2-t 2t=2t-t 对任意的t ∈(0,2]恒成立.因为y =2t-t 在t ∈(0,2]上单调递减,所以y min =1-2=-1,所以a ≤-1,即实数a 的最大值为-1.6.(2022·四川南充月考)已知a =213,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1223,则log 2(ab )=________.解析:由题意,得log 2(ab )=log 2(213·2-23)=log 22-13=-13.答案:-137.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m =________,n =________.解析:因为f (x )=|log 3x |=⎩⎨⎧-log 3x ,0<x <1,log 3x ,x ≥1,所以f (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,由0<m <n 且f (m )=f (n ),可得⎩⎨⎧0<m <1,n >1,log 3n =-log 3m ,则⎩⎨⎧0<m <1,n >1,mn =1,所以0<m 2<m <1,则f (x )在[m 2,1)上单调递减,在(1,n ]上单调递增,所以f (m 2)>f (m )=f (n ),则f (x )在[m 2,n ]上的最大值为f (m 2)=-log 3m 2=2,解得m =13,则n =3.答案:1338.(2022·甘肃平凉月考)已知a >0且a ≠1,若函数f (x )=log a (ax 2-x )在[3,4]上是减函数,则a 的取值范围是________.解析:令g (x )=ax 2-x ,当a >1时,由题意得⎩⎨⎧12a ≥4,g (4)=16a -4>0,无解,当0<a <1时,由题意得⎩⎨⎧12a ≤3,g (3)=9a -3>0,解得13<a <1,综上,实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫13,19.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且当x ≥0时,f (x )=log a (x +1)(a >0,且a ≠1).(1)求函数f (x )的解析式;(2)若-1<f (1)<1,求实数a 的取值范围.解:(1)当x <0时,-x >0,由题意知f (-x )=log a (-x +1),又f (x )是定义在R 上的偶函数,所以f (-x )=f (x ).所以当x <0时,f (x )=log a (-x +1),所以函数f (x )的解析式为f (x )=⎩⎨⎧log a (x +1),x ≥0,log a (-x +1),x <0.(2)因为-1<f (1)<1,所以-1<log a 2<1,所以log a1a<log a2<log aa .①当a >1时,原不等式等价于⎩⎨⎧1a <2,a >2,解得a >2;②当0<a <1时,原不等式等价于⎩⎨⎧1a >2,a <2,解得0<a <12.综上,实数a 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞).10.设f (x )=log a (1+x )+log a (3-x )(a >0且a ≠1),且f (1)=2. (1)求实数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,a ≠1),所以a =2. 由⎩⎨⎧1+x >0,3-x >0,解得-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.[B 综合应用]11.(多选)(2022·湖南长沙期末)设函数f (x )=log 12x ,下列四个命题正确的是( )A .函数f (x )为偶函数B .若f (a )=|f (b )|,其中a >0,b >0,a ≠b ,则ab =1C .函数f (-x 2+2x )在(1,2)上为单调递增函数D .若0<a <1,则|f (1+a )|>|f (1-a )|解析:选BC.A 选项,f (x )的定义域为(0,+∞),所以f (x )是非奇非偶函数,A 错误.B 选项,由于f (a )=|f (b )|,a ≠b ,a >0,b >0,所以log 12a =-log 12b ,log 12a +log 12b =0,log 12ab =0,ab =1,B 正确.C 选项,f (-x 2+2x )=log 12(-x 2+2x ),由-x 2+2x >0,解得0<x <2,又y =-x 2+2x 的开口向下,对称轴为x =1, 根据复合函数单调性同增异减可知函数f (-x 2+2x )在(1,2)上为单调递增函数,C 正确.D 选项,由于0<a <1,所以1+a >1>1-a ,所以|f (1+a )|>|f (1-a )|,则-log 12(1+a )>log 12(1-a ),即log 12(1-a )(1+a )=log 12(1-a 2)<0,由于1-a2∈(0,1),所以log1(1-a2)>0,所以|f(1+a)|>|f(1-a)|不成立,D错2误.12.(多选)已知函数f(x)=log1(2-x)-log2(x+4),则下列结论中正确的是2( )A.函数f(x)的定义域是[-4,2]B.函数y=f(x-1)是偶函数C.函数f(x)在区间[-1,2)上是减函数D.函数f(x)的图象关于直线x=-1对称解析:选BD.函数f(x)=log1(2-x)-log2(x+4)=-log2(2-x)-log2(x+4)=-2[(2-x)(4+x)],由2-x>0,x+4>0,可得-4<x<2,即函数f(x)的定义域为(-log24,2),故A错误;由y=f(x-1)=-log2[(3-x)(3+x)]=-log2(9-x2),定义域为(-3,3),显然y=f(x-1)为偶函数,B正确;由x∈[-1,2),f(-1)=-log29,f(0)=-log8知f(-1)<f(0),故C错误;y=f(x-1)为偶函数,y=f(x-1)向左平移1个2单位得y=f(x),故y=f(x)的图象关于x=-1对称,D正确,故选BD.13.若函数y=log a(x2-ax+1)有最小值,则a的取值范围是( )A.0<a<1 B.0<a<2,a≠1C.1<a<2 D.a≥2解析:选C.当a>1时,y有最小值,则说明x2-ax+1有最小值,故x2-ax+1>0中Δ<0,即a2-4<0,所以1<a<2.当0<a<1时,y有最小值,则说明x2-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.14.已知函数f(x)=x2+ln(|x|+1),若对于x∈[1,2],f(ax2)<f(3)恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:易知f (x )=x 2+ln(|x |+1)是R 上的偶函数,且在[0,+∞)上为增函数,故原问题等价于|ax 2|<3对x ∈[1,2]恒成立,即|a |<3x 2对x ∈[1,2]恒成立,所以|a |<34,解得-34<a <34.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-34,34[C 素养提升]15.(2022·日照高三联考)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x ,x <-12,log a(2x +3),x ≥-12的值域为R ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12的取值范围是________.解析:当x <-12时,f (x )=x 2+2x =(x +1)2-1≥-1,而f (x )的值域是R ,所以当x ≥-12时,f (x )=log a (2x +3)的取值范围应包含(-∞,-1),又x ≥-12时,2x +3≥2,所以0<a ≤12.此时f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=log a 4∈[-2,0).答案:[-2,0)16.已知奇函数f (x )=log a b +ax1-ax (a >0且a ≠1).(1)求b 的值,并求出f (x )的定义域;(2)若存在区间[m ,n ],使得当x ∈[m ,n ]时,f (x )的取值范围为[log a 6m ,log a 6n ],求a 的取值范围.解:(1)由已知f (x )+f (-x )=0,得b =±1, 当b =-1时,f (x )=log a -1+ax 1-ax=log a (-1),舍去, 当b =1时,f (x )=log a 1+ax 1-ax ,定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,1a . 故f (x )的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,1a .(2)当0<a <1时,f (x )=log a 1+ax1-ax =log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫21-ax -1在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,1a 上单调递减.故有⎩⎪⎨⎪⎧f (m )=log a 1+am1-am =log a6n ,f (n )=log a 1+an 1-an =log a 6m ,而y =1+ax1-ax =21-ax -1在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,1a 上单调递增,所以1+am1-am <1+an1-an ,又6m <6n 与⎩⎪⎨⎪⎧1+am1-am =6n ,1+an1-an =6m矛盾,故a >1,所以⎩⎪⎨⎪⎧f (m )=log a 1+am1-am=log a 6m ,f (n )=log a 1+an 1-an =log a 6n .故方程1+ax1-ax =6x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,1a 上有两个不等实根,即6ax 2+(a -6)x +1=0在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,1a 上有两个不等实根. 设g (x )=6ax 2+(a -6)x +1(a >1),则⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧Δ=(a -6)2-24a >0,-1a <-a -612a <1a,g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =12a >0,g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =2>0,化简得⎩⎨⎧a 2-36a +36>0,0<a <18, 解得0<a <18-122,又a >1,故1<a <18-12 2. 所以a 的取值范围是(1,18-122).。
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。
高考数学复习考点知识与题型专题讲解9---对数与对数函数
高考数学复习考点知识与题型专题讲解对数与对数函数考试要求1.理解对数的概念及运算性质,能用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数.2.通过实例,了解对数函数的概念,会画对数函数的图象,理解对数函数的单调性与特殊点.3.了解指数函数y=a x与对数函数y=log a x(a>0,且a≠1)互为反函数.知识梳理1.对数的概念一般地,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叫做对数的底数,N叫做真数.以10为底的对数叫做常用对数,记作lg N.以e为底的对数叫做自然对数,记作ln N.2.对数的性质与运算性质(1)对数的性质:log a1=0,log a a=1,log a Na=N(a>0,且a≠1,N>0).(2)对数的运算性质如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么:①log a(MN)=log a M+log a N;②log a MN=log a M-log a N;③log a M n=n log a M (n∈R).(3)换底公式:log a b =log c blog c a(a>0,且a≠1,b>0,c>0,且c≠1).3.对数函数的图象与性质y=log a x a>10<a<1图象定义域(0,+∞)值域R性质过定点(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在(0,+∞)上是增函数在(0,+∞)上是减函数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.常用结论1.log a b·log b a=1,log n m ba =nm log a b.2.如图给出4个对数函数的图象则b >a >1>d >c >0,即在第一象限,不同的对数函数图象从左到右底数逐渐增大. 3.对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)的图象恒过点(1,0),(a ,1),⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,-1.思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若MN >0,则log a (MN )=log a M +log a N .(×)(2)对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)在(0,+∞)上是增函数.(×) (3)函数y =log a 1+x1-x与函数y =ln(1+x )-ln(1-x )是同一个函数.(×)(4)函数y =log 2x 与y =121log x的图象重合.(√) 教材改编题1.函数y =log a (x -2)+2(a >0且a ≠1)的图象恒过定点. 答案(3,2) 解析∵log a 1=0, 令x -2=1,∴x =3, ∴y =log a 1+2=2,∴原函数的图象恒过定点(3,2). 2.计算:(log 29)·(log 34)=. 答案4解析(log 29)·(log 34)=lg9lg2×lg4lg3=2lg3lg2×2lg2lg3=4.3.若函数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=.答案12或2解析当a>1时,log a4-log a2=log a2=1,∴a=2;当0<a<1时,log a2-log a4=-log a2=1,∴a=12,综上有a=12或2.题型一对数式的运算例1(1)设2a=5b=m,且1a+1b=2,则m等于()A.10B.10C.20D.100 答案A解析2a=5b=m,∴log2m=a,log5m=b,∴1a+1b=1log2m+1log5m=log m2+log m5=log m10=2,∴m2=10,∴m=10(舍m=-10).(2)计算:log 535+212log 2-log 5150-log 514=.答案2解析原式=log 535-log 5150-log 514+12log (2)2=log 535150×14+12log 2=log 5125-1=log 553-1=3-1=2. 教师备选计算:(1-log 63)2+log 62·log 618log 64=.答案1解析原式=1-2log 63+(log 63)2+log 663·log 6(6×3)log 64=1-2log 63+(log 63)2+1-(log 63)2log 64=2(1-log 63)2log 62=log 66-log 63log 62=log 62log 62=1.思维升华 解决对数运算问题的常用方法 (1)将真数化为底数的指数幂的形式进行化简. (2)将同底对数的和、差、倍合并.(3)利用换底公式将不同底的对数式转化成同底的对数式,要注意换底公式的正用、逆用及变形应用.跟踪训练1(1)已知a>b>1,若log a b+log b a=52,ab=b a,则a+b=.答案6解析设log b a=t,则t>1,因为t+1t=52,所以t=2,则a=b2.又a b=b a,所以b2b=2b b,即2b=b2,又a>b>1,解得b=2,a=4.所以a+b=6.(2)计算:lg25+lg50+lg2·lg500+(lg2)2=.答案4解析原式=2lg5+lg(5×10)+lg2·lg(5×102)+(lg2)2=2lg5+lg5+1+lg2·(lg5+2)+(lg2)2=3lg5+1+lg2·lg5+2lg2+(lg2)2=3lg5+2lg2+1+lg2(lg5+lg2)=3lg5+2lg2+1+lg2=3(lg5+lg2)+1=4.题型二对数函数的图象及应用例2(1)已知函数f (x )=log a (2x +b -1)(a >0,且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 答案A解析由函数图象可知,f (x )为增函数,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,则实数a 的取值范围为.答案⎝⎛⎦⎥⎤0,22解析若方程4x=log a x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上有解,则函数y =4x和函数y =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.教师备选已知x 1,x 2分别是函数f (x )=e x +x -2,g (x )=ln x +x -2的零点,则1e x +ln x 2的值为()A.e2+ln2B.e+ln2C.2D.4答案C解析根据题意,已知x1,x2分别是函数f(x)=e x+x-2,g(x)=ln x+x-2的零点,函数f(x)=e x+x-2的零点为函数y=e x的图象与y=2-x的图象的交点的横坐标,则两个函数图象的交点为(x1,1e x),函数g(x)=ln x+x-2的零点为函数y=ln x的图象与y=2-x的图象的交点的横坐标,则两个函数图象的交点为(x2,ln x2),又由函数y=e x与函数y=ln x互为反函数,其图象关于直线y=x对称,而直线y=2-x也关于直线y=x对称,则点(x1,1e x)和(x2,ln x2)也关于直线y=x对称,则有x1=ln x2,则有1e x+ln x2=1e x+x1=2.思维升华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. 跟踪训练2(1)已知函数f (x )=log a x +b 的图象如图所示,那么函数g (x )=a x +b 的图象可能为()答案D解析结合已知函数的图象可知, f (1)=b <-1,a >1,则g (x )单调递增,且g (0)=b +1<0,故D 符合题意.(2)(2022·西安调研)设x 1,x 2,x 3均为实数,且1e x -=ln x 1,2e x -=ln(x 2+1),3e x -=lg x 3,则()A .x 1<x 2<x 3B .x 1<x 3<x 2C .x 2<x 3<x 1D .x 2<x 1<x 3答案D解析画出函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x,y =ln x ,y =ln(x +1),y =lg x 的图象,如图所示.数形结合,知x 2<x 1<x 3.题型三 对数函数的性质及应用 命题点1比较指数式、对数式大小 例3(1)设a =log 3e ,b =e 1.5,c =131log 4,则() A .b <a <c B .c <a <b C .c <b <a D .a <c <b 答案D 解析c =131log 4=log 34>log 3e =a . 又c =log 34<log 39=2,b =e 1.5>2, ∴a <c <b .(2)(2022·昆明一中月考)设a =log 63,b =log 126,c =log 2412,则() A .b <c <a B .a <c <b C .a <b <c D .c <b <a 答案C解析因为a ,b ,c 都是正数,所以1a =log 36=1+log 32,1b =log 612=1+log 62,1c =log 1224=1+log 122,因为log 32=lg2lg3,log 62=lg2lg6,log 122=lg2lg12,且lg3<lg6<lg12,所以log 32>log 62>log 122,即1a >1b >1c ,所以a <b <c .命题点2解对数方程不等式例4若log a (a +1)<log a (2a )<0(a >0,a ≠1),则实数a 的取值范围是.答案⎝ ⎛⎭⎪⎫14,1 解析依题意log a (a +1)<log a (2a )<log a 1,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a >1,a +1<2a <1或⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,a +1>2a >1,解得14<a <1.命题点3对数性质的应用例5已知函数f (x )=ln2x +12x -1,下列说法正确的是________.(填序号) ①f (x )为奇函数;②f (x )为偶函数;③f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞上单调递减; ④f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12上单调递增. 答案①③解析f (x )=ln 2x +12x -1,令2x +12x -1>0, 解得x >12或x <-12,∴f (x )的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞, 又f (-x )=ln -2x +1-2x -1=ln 2x -12x +1=ln ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2x +12x -1-1 =-ln 2x +12x -1=-f (x ), ∴f (x )为奇函数,故①正确,②错误;又f (x )=ln 2x +12x -1=ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+22x -1, 令t =1+22x -1,t >0且t ≠1,∴y =ln t , 又t =1+22x -1在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞上单调递减, 且y =ln t 为增函数,∴f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞上单调递减,故③正确; 又f (x )为奇函数,∴f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12上单调递减,故④不正确. 教师备选1.(2022·安徽十校联盟联考)已知a =log 23,b =2log 53,c =13log 2,则a ,b ,c 的大小关系为()A .a >c >bB .a >b >cC .b >a >cD .c >b >a答案B解析∵a =log 23>1,b =2log 53=log 59>1,c =13log 2<0,∴a b =log 23log 59=lg3lg2×lg5lg9=lg3lg2×lg52lg3=lg52lg2=lg5lg4=log 45>1,∴a >b ,∴a >b >c .2.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,+∞)答案A解析令函数g (x )=x 2-2ax +1+a =(x -a )2+1+a -a 2,对称轴为x =a ,要使函数f (x )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).思维升华 求与对数函数有关的函数值域和复合函数的单调性问题,必须弄清三个问题:一是定义域;二是底数与1的大小关系;三是复合函数的构成.跟踪训练3(1)若实数a ,b ,c 满足log a 2<log b 2<log c 2<0,则下列关系中正确的是()A .a <b <cB .b <a <cC .c <b <aD .a <c <b答案C解析根据不等式的性质和对数的换底公式可得1log 2a <1log 2b <1log 2c <0, 即log 2c <log 2b <log 2a <0,可得c <b <a <1.(2)若函数f (x )=⎩⎨⎧log a x ,x ≥2,-log ax -4,0<x <2存在最大值,则实数a 的取值范围是. 答案⎝⎛⎦⎥⎤0,22 解析当a >1时,函数f (x )=log a x 在[2,+∞)上单调递增,无最值,不满足题意, 故0<a <1.当x ≥2时,函数f (x )=log a x 在[2,+∞)上单调递减,f (x )≤f (2)=log a 2;当0<x <2时,f (x )=-log a x -4在(0,2)上单调递增,f (x )<f (2)=-log a 2-4,则log a 2≥-log a 2-4,即log a 2≥-2=log a a -2,即1a 2≥2,0<a ≤22, 故实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,22. 课时精练1.(2022·重庆巴蜀中学月考)设a =12,b =log 75,c =log 87,则()A .a >b >cB .a >c >bC .c >b >aD .c >a >b答案D解析a=12=log77>b=log75,c=log87>log88=12=a,所以c>a>b.2.若函数y=f(x)是函数y=a x(a>0,且a≠1)的反函数且f(2)=1,则f(x)等于()A.log2x B.12x C.12log x D.2x-2答案A解析函数y=a x(a>0,且a≠1)的反函数是f(x)=log a x,又f(2)=1,即log a2=1,所以a=2.故f(x)=log2x.3.函数y=log a(x+c)(a,c为常数,其中a>0,a≠1)的图象如图所示,则下列结论成立的是()①a>1;②0<c<1;③0<a<1;④c>1.A.①②B.①④C.②③D.③④答案C解析由图象可知函数为减函数,∴0<a<1,令y =0得log a (x +c )=0,x +c =1,x =1-c ,由图象知0<1-c <1,∴0<c <1.4.(2022·银川模拟)我们知道:人们对声音有不同的感觉,这与它的强度有关系.一般地,声音的强度用(W/m 2)表示,但在实际测量时,声音的强度水平常用L 1=10lg I I 0(单位:分贝,L 1≥0,其中I 0=1×10-12是人们平均能听到的最小强度,是听觉的开端).某新建的小区规定:小区内公共场所的声音的强度水平必须保持在50分贝以下,则声音强度I 的取值范围是()A .(-∞,10-7)B .[10-12,10-5)C .[10-12,10-7)D .(-∞,10-5)答案C解析由题意可得,0≤10·lg I I 0<50, 即0≤lg I -lg(1×10-12)<5,所以-12≤lg I <-7,解得10-12≤I <10-7,所以声音强度I 的取值范围是[10-12,10-7).5.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,12log (-x ),x <0.若f (a )>f (-a ),则实数a 的取值范围是() A .(-1,0)∪(0,1)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-1,0)∪(1,+∞)D .(-∞,-1)∪(0,1)答案C解析由题意得⎩⎨⎧a >0,log 2a >12log a 或⎩⎨⎧a <0,12log (-a )>log 2(-a ), 解得a >1或-1<a <0.6.(2022·汉中模拟)已知log 23=a ,3b =7,则log 2156等于() A.ab +3a +ab B.3a +b a +ab C.ab +3a +b D.b +3a +ab答案A解析由3b =7,可得log 37=b ,所以log 2156=log 3(7×23)log 3(3×7)=log 37+log 323log 33+log 37=b +3×1a1+b =ab +3a +ab .7.(2022·海口模拟)log 327+lg25+lg4+7log 27+13(8)-的值等于. 答案72解析原式=log 3323+lg52+lg22+2+133(2)⨯-=32+2lg5+2lg2+2+(-2)=32+2(lg5+lg2)+2+(-2)=32+2+2+(-2)=72.8.已知函数y =log a (x -3)-1的图象恒过定点P ,则点P 的坐标是. 答案(4,-1)解析令x -3=1,则x =4,∴y =log a 1-1=-1,故点P 的坐标为(4,-1).9.设f (x )=log 2(a x -b x ),且f (1)=1,f (2)=log 212.(1)求a ,b 的值;(2)当x ∈[1,2]时,求f (x )的最大值.解(1)因为f (x )=log 2(a x -b x ), 且f (1)=1,f (2)=log 212,所以⎩⎪⎨⎪⎧ log 2(a -b )=1,log 2(a 2-b 2)=log 212,即⎩⎪⎨⎪⎧ a -b =2,a 2-b 2=12,解得a =4,b =2. (2)由(1)得f (x )=log 2(4x -2x ), 令t =4x -2x ,则t =4x -2x =⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -122-14, 因为1≤x ≤2,所以2≤2x ≤4,所以94≤⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -122≤494,即2≤t ≤12, 因为y =log 2t 在[2,12]上单调递增, 所以y max =log 212=2+log 23, 即函数f (x )的最大值为2+log 23.10.(2022·枣庄模拟)已知函数f (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),a >0且a ≠1.(1)判断f (x )的奇偶性并予以证明;(2)当a >1时,求使f (x )>0的x 的解集. 解(1)f (x )是奇函数,证明如下:因为f (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),所以⎩⎪⎨⎪⎧ x +1>0,1-x >0,解得-1<x <1,f (x )的定义域为(-1,1).f (-x )=log a (-x +1)-log a (1+x )=-[log a (1+x )-log a (-x +1)]=-f (x ),故f (x )是奇函数.(2)因为当a >1时,y =log a (x +1)是增函数,y =log a (1-x )是减函数,所以当a >1时,f (x )在定义域(-1,1)内是增函数,f (x )>0即log a (x +1)-log a (1-x )>0, log a x +11-x >0,x +11-x >1,2x 1-x>0, 2x (1-x )>0,解得0<x <1,故使f (x )>0的x 的解集为(0,1).11.设a =log 0.20.3,b =log 20.3,则()A .a +b <ab <0B .ab <a +b <0C .a +b <0<abD .ab <0<a +b答案B解析∵a =log 0.20.3>log 0.21=0,b =log 20.3<log 21=0,∴ab <0. ∵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,∴0<a +b ab <1,∴ab <a +b <0.12.若实数x ,y ,z 互不相等,且满足2x =3y =log 4z ,则()A .z >x >yB .z >y >xC .x >y ,x >zD .z >x ,z >y答案D解析设2x =3y =log 4z =k >0,则x =log 2k ,y =log 3k ,z =4k ,根据指数、对数函数图象易得4k >log 2k ,4k >log 3k ,即z >x ,z >y .13.函数f (x )=log 2x ·2log (2x )的最小值为.答案-14解析依题意得f (x )=12log 2x ·(2+2log 2x )=(log 2x )2+log 2x =⎝ ⎛⎭⎪⎫log 2x +122-14≥-14, 当log 2x =-12,即x =22时等号成立,所以函数f (x )的最小值为-14. 14.已知函数f (x )=|log 2x |,实数a ,b 满足0<a <b ,且f (a )=f (b ),则a +b 的取值范围是________.答案(2,+∞)解析∵f (x )=|log 2x |,∴f (x )的图象如图所示,又f (a )=f (b )且0<a <b ,∴0<a <1,b >1且ab =1,∴a +b ≥2ab =2,当且仅当a =b 时取等号.又0<a <b ,故a +b >2.15.(2022·贵阳模拟)若3a+log3a=9b+2log9b,则()A.a>2b B.a<2bC.a>b2D.a<b2答案B解析f(x)=3x+log3x,易知f(x)在(0,+∞)上单调递增,∵3a+log3a=32b+log3b,∴f(2b)=32b+log3(2b)>32b+log3b=3a+log3a=f(a),∴2b>a.16.已知函数f(x)=log2(2x+k)(k∈R).(1)当k=-4时,解不等式f(x)>2;(2)若函数f(x)的图象过点P(0,1),且关于x的方程f(x)=x-2m有实根,求实数m的取值范围.解(1)当k=-4时,f(x)=log2(2x-4).由f(x)>2,得log2(2x-4)>2,得2x-4>4,得2x>8,解得x >3.故不等式f (x )>2的解集是(3,+∞).(2)因为函数f (x )=log 2(2x +k )(k ∈R )的图象过点P (0,1), 所以f (0)=1,即log 2(1+k )=1,解得k =1.所以f (x )=log 2(2x +1).因为关于x 的方程f (x )=x -2m 有实根, 即log 2(2x +1)=x -2m 有实根. 所以方程-2m =log 2(2x +1)-x 有实根. 令g (x )=log 2(2x +1)-x ,则g (x )=log 2(2x +1)-x=log 2(2x +1)-log 22x=log 22x +12x =log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12x . 因为1+12x >1,log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12x >0, 所以g (x )的值域为(0,+∞).所以-2m>0,解得m<0.所以实数m的取值范围是(-∞,0).。
2024全国高考真题数学汇编:对数与对数函数
2024全国高考真题数学汇编对数与对数函数一、单选题1.(2024天津高考真题)若0.30.3 4.24.2 4.2log 0.2a b c -===,,,则a b c ,,的大小关系为( )A .a b c >>B .b a c >>C .c a b >>D .b c a >>2.(2024全国高考真题)已知函数22,0()e ln(1),0x x ax a x f x x x ⎧---<=⎨++≥⎩在R 上单调递增,则a 的取值范围是( ) A .(,0]-∞ B .[1,0]- C .[1,1]- D .[0,)+∞3.(2024北京高考真题)生物丰富度指数 1ln S d N-=是河流水质的一个评价指标,其中,S N 分别表示河流中的生物种类数与生物个体总数.生物丰富度指数d 越大,水质越好.如果某河流治理前后的生物种类数S 没有变化,生物个体总数由1N 变为2N ,生物丰富度指数由2.1提高到3.15,则( )A .2132N N =B .2123N N =C .2321N N =D .3221N N =4.(2024北京高考真题)已知()11,x y ,()22,x y 是函数2x y =的图象上两个不同的点,则( ) A .12122log 22y y x x ++< B .12122log 22y y x x ++> C .12212log 2y y x x +<+ D .12212log 2y y x x +>+ 5.(2024全国高考真题)设函数()()ln()f x x a x b =++,若()0f x ≥,则22a b +的最小值为( )A .18B .14C .12D .1二、填空题 6.(2024全国高考真题)已知1a >且8115log log 42a a -=-,则=a .参考答案1.B【分析】利用指数函数和对数函数的单调性分析判断即可.【详解】因为 4.2x y =在R 上递增,且0.300.3-<<,所以0.300.30 4.2 4.2 4.2-<<<,所以0.30.30 4.21 4.2-<<<,即01a b <<<,因为 4.2log y x =在(0,)+∞上递增,且00.21<<,所以 4.2 4.2log 0.2log 10<=,即0c <,所以b a c >>,故选:B2.B【分析】根据二次函数的性质和分界点的大小关系即可得到不等式组,解出即可.【详解】因为()f x 在R 上单调递增,且0x ≥时,()()e ln 1x f x x =++单调递增,则需满足()02021e ln1a a -⎧-≥⎪⨯-⎨⎪-≤+⎩,解得10a -≤≤, 即a 的范围是[1,0]-.故选:B.3.D 【分析】根据题意分析可得12112.1, 3.15ln ln S S N N --==,消去S 即可求解. 【详解】由题意得12112.1, 3.15ln ln S S N N --==,则122.1ln 3.15ln N N =,即122ln 3ln N N =,所以3221N N =. 故选:D.4.B【分析】根据指数函数和对数函数的单调性结合基本不等式分析判断AB ;举例判断CD 即可.【详解】由题意不妨设12x x <,因为函数2x y =是增函数,所以12022x x <<,即120y y <<,对于选项AB:可得121222222x x x x ++>=,即12122202x x y y ++>>, 根据函数2log y x =是增函数,所以121212222log log 222x x y y x x +++>=,故B 正确,A 错误; 对于选项D :例如120,1x x ==,则121,2y y ==, 可得()12223log log 0,122y y +=∈,即12212log 12y y x x +<=+,故D 错误; 对于选项C :例如121,2x x =-=-,则1211,24y y ==,可得()122223log log log 332,128y y +==-∈--,即12212log 32y y x x +>-=+,故C 错误, 故选:B.5.C 【分析】解法一:由题意可知:()f x 的定义域为(),b ∞-+,分类讨论a -与,1b b --的大小关系,结合符号分析判断,即可得1b a =+,代入可得最值;解法二:根据对数函数的性质分析ln()x b +的符号,进而可得x a +的符号,即可得1b a =+,代入可得最值.【详解】解法一:由题意可知:()f x 的定义域为(),b ∞-+,令0x a +=解得x a =-;令ln()0x b +=解得1x b =-;若-≤-a b ,当(),1x b b ∈--时,可知()0,ln 0x a x b +>+<,此时()0f x <,不合题意;若1b a b -<-<-,当(),1x a b ∈--时,可知()0,ln 0x a x b +>+<,此时()0f x <,不合题意;若1a b -=-,当(),1x b b ∈--时,可知()0,ln 0x a x b +<+<,此时()0f x >;当[)1,x b ∞∈-+时,可知()0,ln 0x a x b +≥+≥,此时()0f x ≥;可知若1a b -=-,符合题意;若1a b ->-,当()1,x b a ∈--时,可知()0,ln 0x a x b ++,此时()0f x <,不合题意;综上所述:1a b -=-,即1b a =+,则()2222211112222a b a a a ⎛⎫+=++=++≥ ⎪⎝⎭,当且仅当11,22a b =-=时,等号成立, 所以22a b +的最小值为12;解法二:由题意可知:()f x 的定义域为(),b ∞-+,令0x a +=解得x a =-;令ln()0x b +=解得1x b =-;则当(),1x b b ∈--时,()ln 0x b +<,故0x a +≤,所以10b a -+≤; ()1,x b ∞∈-+时,()ln 0x b +>,故0x a +≥,所以10b a -+≥;故10b a -+=, 则()2222211112222a b a a a ⎛⎫+=++=++≥ ⎪⎝⎭, 当且仅当11,22a b =-=时,等号成立, 所以22a b +的最小值为12.故选:C.【点睛】关键点点睛:分别求0x a +=、ln()0x b +=的根,以根和函数定义域为临界,比较大小分类讨论,结合符号性分析判断. 6.64【分析】将8log ,log 4a a 利用换底公式转化成2log a 来表示即可求解. 【详解】由题28211315log log log 4log 22a a a a -=-=-,整理得()2225log 60log a a --=, 2log 1a ⇒=-或2log 6a =,又1a >, 所以622log 6log 2a ==,故6264a == 故答案为:64.。
高中数学对数和对数函数知识点与例题讲解
对数与对数函数1.对数(1)对数的定义:如果a b=N(a>0,a≠1),那么b叫做以a为底N的对数,记作logaN=b.(2)指数式与对数式的关系:a b=NlogaN=b(a>0,a≠1,N>0).两个式子表示的a、b、N三个数之间的关系是一样的,并且可以互化.(3)对数运算性质:①log a(MN)=log a M+log a N.②log aMN=log a M-log a N.③logaM n=nlogaM.(M>0,N>0,a>0,a≠1)④对数换底公式:logbN= l oglogaaNb(a>0,a≠1,b>0,b≠1,N>0).2.对数函数(1)对数函数的定义函数y=log a x(a>0,a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).注意:真数式子没根号那就只要求真数式大于零,如果有根号,要求真数大于零还要保证根号里的式子大于零,底数则要大于0且不为1对数函数的底数为什么要大于0且不为1呢?在一个普通对数式里a<0,或=1的时候是会有相应b的值的。
但是,根据对数定义:log a a=1;如果a=1或=0那么log a a就可以等于一切实数(比如log11也可以等于2,3,4,5,等等)第二,根据定义运算公式:log a M^n=nlogaM如果a<0,那么这个等式两边就不会成立(比如,log(-2)4^(-2)就不等于(-2)*log(-2)4;一个等于1/16,另一个等于-1/16)(2)对数函数的图象yyy =l ogxa>(1)a1O1xOxy =l o g a x (<a <1) 0底数互为倒数的两个对数函数的图象关于x 轴对称. (3)对数函数的性质: ①定义域:(0,+∞). ②值域:R.③过点(1,0),即当x=1时,y=0.④当a >1时,在(0,+∞)上是增函数;当0<a <1时,在(0,+∞)上是减函数.基础例题题型1(对数的计算) 1.求下列各式的值. (1)35 log +25log2-1 21 50log - 514 log ;(2)log5 2 1 25 ×lo g 3 1 8 ×lo g 5 1 9. 练习题1.计算:lg 1 2 -lg5 8 +lg12.5-log 89·log 278;3.log535+21log2-log51502 -log514;3.log2125×log318×log519.1loglog4log3 4.399222.5.lg5lg2lg41(6).log24lglog27lg2log33222 7.2lg2lg3111lg0.36lg823例2.已知实数x、y、z满足3x=4y=6z>1.(1)求证:2x+1y=2z;(2)试比较3x、4y、6z的大小.练习题.已知log189=a,18b=5,用a、b表示log3645.题型二:(对数函数定义域值域问题)例1.已知函数fxlog22xx1aax的定义域为集合A,关于x的不等式22 的解集为B,若AB,求实数a的取值范围.2.设函数2ylog(ax2x2)定义域为A.2(1)若AR,求实数a的取值范围;(2)若2log(ax2x2)2在x[1,2]上恒成立,求实数a的取值范围.2练习题1.已知函数2 fxlgax2x1(1)若fx的定义域是R,求实数a的取值范围及fx的值域;(2)若fx的值域是R,求实数a的取值范围及fx的定义域2求函数y=2lg (x -2)-lg (x -3)的最小值.题型三(奇偶性及性) 例题1.已知定义域为R 的函数f (x )为奇函数足f(x +2)=-f(x),当x ∈[0,1]时,f(x)=2x -1.(1)求f(x)在[-1,0)上的解析式; (2)求f(1 log24)的值. 2 4.已知f (x )=l o g 1[3-(x -1)2],求f (x )的值域.3 5.已知y =l o g a (3-a x )在[0,2]上是x 的减函数,求a 的围.4.已知函数f(x)lg(2x)lg(2x).(Ⅰ)求函数yf(x)的定义域;(Ⅱ)判断函数yf(x)的奇偶性;(Ⅲ)若f(m2)f(m),求m的取值范围.练习题1.已知函数f(x)=loga(x+1)-loga(1-x)(a>0,a≠1)(1)求f(x)的定义域;(2)判断f(x)的奇偶性,并给出证明;(3)当a>1时,求使f(x)>0的x的取值范围2.函数f(x)是定义在R上的偶函数,f(0)0,当x0时,1f(x)logx.2 (1)求函数f(x)的解析式;(2)解不等式2f(x1)2;3.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且x0时,1f(x)log(x1).2 (Ⅰ)求f(0),f(1);(Ⅱ)求函数f(x)的表达式;(Ⅲ)若f(a1)1,求a的取值范围.题型4(函数图像问题)例题1.函数f(x)=|log2x|的图象是yy111x-11xOOAByy111x1xOOCD6.求函数y=log2|x|的定义域,并画出它的图象,指出它的单调区间.f(x)=|lgx|,a,b为实数,且0<a<b.(1)求方程f(x)=1的解;(2)若a,b满足f(a)=f(b)=2fa b2,求证:a·b=1,a b2 >1.练习题:1.已知a0且a1,函数f(x)log(x1)a,1g(x)log a,记F(x)2f(x)g(x)1x(1)求函数F(x)的定义域及其零点;(2)若关于x的方程2 F2.已知函数f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数.(1)求k的值;(2)设g(x)=log44xa?237.函数y=log2|ax-1|(a≠0)的对称轴方程是x=-2,那么a等于题型五:函数方程1方程lgx+lg(x+3)=1的解x=___________________.5.已知函数f(x)= 1()2x,x4,则f(2+log23)的值为f(x1),x4,4.已知函数f(x)log a(axx)(a0,a1为常数). (Ⅰ)求函数f(x)的定义域;(Ⅱ)若a2,x1,9,求函数f(x)的值域;(Ⅲ)若函数f(x)ya的图像恒在直线y2x1的上方,求实数a的取值范围.1xxyloglog(2x8).5.已知函数22242(Ⅰ)令tlog2x,求y关于t的函数关系式及t的取值范围;(Ⅱ)求函数的值域,并求函数取得最小值时的x的值.8.设函数f(x)=lg(1-x),g(x)=lg(1+x),在f(x)和g(x)的公共定义域内比较|f(x)|与|g(x)|的大小.您好,欢迎您阅读我的文章,本WORD文档可编辑修改,也可以直接打印。
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_________。
高中数学对数与对数函数知识点及经典例题讲解
对数与对数函数1.对数(1)对数的定义:如果a b =N (a >0,a ≠1),那么b 叫做以a 为底N 的对数,记作log a N =b .(2)指数式与对数式的关系:a b =N log a N =b (a >0,a ≠1,N >0).两个式子表示的a 、b 、N 三个数之间的关系是一样的,并且可以互化.(3)对数运算性质:①log a (MN )=log a M +log a N .②log a =log a M -log a N .NM ③log a M n =n log a M .(M >0,N >0,a >0,a ≠1)④对数换底公式:log b N =(a >0,a ≠1,b >0,b ≠1,N >0).bN a a log log 2.对数函数(1)对数函数的定义函数y =log a x (a >0,a ≠1)叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞).注意:真数式子没根号那就只要求真数式大于零,如果有根号,要求真数大于零还要保证根号里的式子大于零,底数则要大于0且不为1在一个普通对数式里 a<0,或=1 的时候是会有相应b 的值的。
但是,根据对数定义: log a a=1;如果a=1或=0那么log a a 就可以等于一切实数(比如log 1 1也可以等于2,3,4,5,等等)第二,根据定义运算公式:log a M^n = nlog a M 如果a<0,那么这个等式两边就不会成立 (比如,log (-2) 4^(-2) 就不等于(-2)*log (-2) 4;一个等于1/16,另一个等于-1/16)(2)对数函数的图象11))底数互为倒数的两个对数函数的图象关于x 轴对称.(3)对数函数的性质:①定义域:(0,+∞).②值域:R .③过点(1,0),即当x =1时,y =0.④当a >1时,在(0,+∞)上是增函数;当0<a <1时,在(0,+∞)上是减函数.基础例题1.函数f (x )=|log 2x |的图象是?2.若f-1(x )为函数f (x )=lg (x +1)的反函数,则f-1(x )的值域为___________________.3.已知f (x )的定义域为[0,1],则函数y =f [log(3-x )]的定21义域是__________.4.若log x =z ,则x 、y 、z 之间满足7y A.y 7=x z B.y =x 7z C.y =7x zD.y =z x5.已知1<m <n ,令a =(log n m )2,b =log n m 2,c =log n (log n m ),则A.a <b <cB.a <c <bC.b <a <cD.c <a <b6.若函数f (x )=log a x (0<a <1)在区间[a ,2a ]上的最大值是最小值的3倍,则a 等于A.B.C. D.422241217.函数y =log 2|ax -1|(a ≠0)的对称轴方程是x =-2,那么a 等于 (x=-2非解)A.B.-C.2D.-221218.函数f (x )=log 2|x |,g (x )=-x 2+2,则f (x )·g (x )的图象只可能是AB9.设f-1(x )是f (x )=log 2(x +1)的反函数,若[1+ f-1(a )][1+ f -1(b )]=8,则f (a +b )的值为A.1B.2C.3D.log 2310.方程lg x +lg (x +3)=1的解x =___________________.典型例题【例1】 已知函数f (x )=则f (2+log 23)的值为⎪⎩⎪⎨⎧<+≥,4),1(,4,21(x x f x xA.B.C.D.3161121241【例2】 求函数y =log 2|x |的定义域,并画出它的图象,指出它的单调区间.【例3】已知f (x )=log [3-(x -1)2],求f (x )的值域及单31调区间.【例4】已知y =log a (3-ax )在[0,2]上是x 的减函数,求a 的取值范围.【例5】设函数f (x )=lg (1-x ),g (x )=lg (1+x ),在f (x )和g (x )的公共定义域内比较|f (x )|与|g (x )|的大小.【例6】 求函数y =2lg (x -2)-lg (x -3)的最小值.【例7】 在f 1(x )=x ,f 2(x )=x 2,f 3(x )=2x ,f 4(x )=log x 四2121个函数中,x 1>x 2>1时,能使[f (x 1)+f (x 2)]<f ()成21221x x 立的函数是A.f 1(x )=x(平方作差比较)B.f 2(x )21=x 2C.f3(x)=2xD.f4(x)=log x12探究创新1.若f(x)=x2-x+b,且f(log2a)=b,log2[f(a)]=2(a≠1).(1)求f(log2x)的最小值及对应的x值;(2)x取何值时,f(log2x)>f(1)且log2[f(x)]<f(1)?2.已知函数f(x)=3x+k(k为常数),A(-2k,2)是函数y=f -1(x)图象上的点.(1)求实数k的值及函数f-1(x)的解析式;(2)将y= f-1(x)的图象按向量a=(3,0)平移,得到函数y=g(x)的图象,若2f-1(x+-3)-g(x)≥1恒成立,试求m实数m的取值范围.。
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第八节 对数与对数函数[知识能否忆起]1.对数的概念 (1)对数的定义: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 叫做对数的底数,N 叫做真数.当a =10时叫常用对数.记作x =lg_N ,当a =e 时叫自然对数,记作x =ln_N .(2)对数的常用关系式(a ,b ,c ,d 均大于0且不等于1): ①log a 1=0. ②log a a =1.③对数恒等式:a log a N =N . ④换底公式:log a b =log c blog c a.推广log a b =1log b a ,log a b ·log b c ·log c d =log a d .(3)对数的运算法则:如果a >0,且a ≠1,M >0,N >0,那么: ①log a (M ·N )=log a M +log a N ; ②log a MN =log a M -log a N ;③log a M n =n log a M (n ∈R); ④log am M n =nm log a M .2.对数函数的概念(1)把y =log a x (a >0,a ≠1)叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞). (2)函数y =log a x (a >0,a ≠1)是指数函数y =a x 的反函数,函数y =a x 与y =log a x (a >0,a ≠1)的图象关于y =x 对称.3.对数函数的图象与性质图象性质定义域:(0,+∞)值域:R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在(0,+∞)上是增函数在(0,+∞)上是减函数[小题能否全取]1.(教材习题改编)设A ={y |y =log 2x ,x >1},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y =⎝⎛⎭⎫12x ,0<x <1,则A ∩B 为( ) A.⎝⎛⎭⎫0,12 B.⎝⎛⎭⎫12,+∞ C.⎝⎛⎭⎫12,1D .(0,2)解析:选C ∵A ={y |y >0},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |12<y <1,∴A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |12<y <1.2.函数y =log a (3x -2)(a >0,a ≠1)的图象经过定点A ,则A 点坐标是( ) A.⎝⎛⎭⎫0,23 B.⎝⎛⎭⎫23,0 C .(1,0)D .(0,1)解析:选C 当x =1时y =0. 3.函数y =lg |x |( )A .是偶函数,在区间(-∞,0)上单调递增B .是偶函数,在区间(-∞,0)上单调递减C .是奇函数,在区间(0,+∞)上单调递减D .是奇函数,在区间(0,+∞)上单调递增解析:选B y =lg |x |是偶函数,由图象知在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.4.(2012·江苏高考)函数f (x )=1-2log 6x 的定义域为________.解析:由1-2log 6x ≥0,解得log 6x ≤12⇒0<x ≤6,故所求定义域为(0, 6 ].答案:(0, 6 ]5.(2012·北京高考)已知函数f (x )=lg x ,若f (ab )=1,则f (a 2)+f (b 2)=________. 解析:由f (ab )=1得ab =10,于是f (a 2)+f (b 2)=lg a 2+lg b 2=2(lg a +lg b )=2lg(ab )=2lg 10=2.答案:21.在运用性质log a M n =n log a M 时,要特别注意条件,在无M >0的条件下应为log a M n=n log a |M |(n ∈N *,且n 为偶数).2.对数值取正、负值的规律:当a >1且b >1,或0<a <1且0<b <1时,log a b >0; 当a >1且0<b <1,或0<a <1且b >1时,log a b <0. 3.对数函数的定义域及单调性:在对数式中,真数必须大于0,所以对数函数y =log a x 的定义域应为{x |x >0}.对数函数的单调性和a 的值有关,因而,在研究对数函数的单调性时,要按0<a <1和a >1进行分类讨论.对数式的化简与求值典题导入[例1] 求解下列各题.(1)12lg 3249-43lg 8+lg 245=________; (2)若2a =5b =m ,且1a +1b =2,则m =________.[自主解答] (1)12lg 3249-43lg 8+lg 245=12×(5lg 2-2lg 7)-43×32lg 2+12(lg 5+2lg 7) =52lg 2-lg 7-2lg 2+12lg 5+lg 7=12lg 2+12lg 5=12lg(2×5)=12. (2)由2a =5b =m 得a =log 2m ,b =log 5m , ∴1a +1b =log m 2+log m 5=log m 10. ∵1a +1b=2, ∴log m 10=2,即m 2=10. 解得m =10(∵m >0). [答案] (1)12 (2)10由题悟法对数式的化简与求值的常用思路(1)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,然后正用对数运算法则化简合并.(2)先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法则,转化为同底对数真数的积、商、幂再运算.以题试法1.化简:(1)lg 37+lg 70-lg 3-lg 23-lg 9+1;(2)⎝⎛⎭⎪⎫lg 4-lg 60lg 3+lg 53-45×2-11.解:(1)原式=lg 37×703-lg 23-2lg 3+1=lg 10-(lg 3-1)2=1-|lg 3-1|=lg 3. (2)原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 4-(lg 4+lg 15)lg 153-210×2-11=⎝⎛⎭⎪⎫-lg 15lg 153-2-1=-32.对数函数的图象及应用典题导入[例2] (1)(2012·烟台调研)函数y =ln(1-x )的图象大致为( )(2)(2012·新课标全国卷)当0<x ≤12时,4x <log a x ,则a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫0,22 B.⎝⎛⎭⎫22,1C .(1,2)D .(2,2)[自主解答] (1)由1-x >0,知x <1,排除选项A 、B ;设t =1-x (x <1),因为t =1-x 为减函数,而y =ln t 为增函数,所以y =ln(1-x )为减函数,可排除D 选C.(2)法一:构造函数f (x )=4x 和g (x )=log a x ,当a >1时不满足条件,当0<a <1时,画出两个函数在⎝⎛⎦⎤0,12上的图象,可知,f ⎝⎛⎭⎫12<g ⎝⎛⎭⎫12,即2<log a 12,则a >22,所以a 的取值范围为⎝⎛⎭⎫22,1.法二:∵0<x ≤12,∴1<4x ≤2,∴log a x >4x >1,∴0<a <1,排除选项C ,D ;取a =12 ,x =12,则有412=2,log 1212=1,显然4x <log a x 不成立,排除选项A.[答案] (1)C (2)B若本例(2)变为:若不等式(x -1)2<log a x 在x ∈(1,2)内恒成立,实数a 的取值范围为________.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 图象的下方即可.当0<a <1时,显然不成立; 当a >1时,如图,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,又即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]由题悟法1.对一些可通过平移、对称变换能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,常利用数形结合求解.2.一些对数型方程、不等式问题的求解,常转化为相应函数图象问题,利用数形结合法求解.以题试法2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x,x ≤1,log 13x ,x >1,则y =f (1-x )的大致图象是( )解析:选C 由题意可得f (1-x )=⎩⎪⎨⎪⎧31-x,x ≥0,log 13(1-x ),x <0,因此当x ≥0时,y =f (1-x )为减函数,且y >0;当x <0时,y =f (1-x )为增函数,且y <0.对数函数的性质及应用典题导入[例3] 已知函数f (x )=log 4(ax 2+2x +3). (1)若f (x )定义域为R ,求a 的取值范围; (2)若f (1)=1,求f (x )的单调区间;(3)是否存在实数a ,使f (x )的最小值为0?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由. [自主解答] (1)因为f (x )的定义域为R , 所以ax 2+2x +3>0对任意x ∈R 恒成立. 显然a =0时不合题意,从而必有⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ<0,即⎩⎪⎨⎪⎧a >0,4-12a <0,解得a >13.即a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫13,+∞. (2)因为f (1)=1,所以log 4(a +5)=1,因此a +5=4,a =-1, 这时f (x )=log 4(-x 2+2x +3).由-x 2+2x +3>0得-1<x <3,即函数定义域为(-1,3). 令g (x )=-x 2+2x +3.则g (x )在(-1,1)上单调递增,在(1,3)上单调递减. 又y =log 4x 在(0,+∞)上单调递增,所以f (x )的单调递增区间是(-1,1),单调递减区间是(1,3). (3)假设存在实数a 使f (x )的最小值为0, 则h (x )=ax 2+2x +3应有最小值1,因此应有⎩⎨⎧a >0,3a -1a =1,解得a =12.故存在实数a =12使f (x )的最小值为0.由题悟法研究复合函数y =log a f (x )的单调性(最值)时,应先研究其定义域,分析复合的特点,结合函数u =f (x )及y =log a u 的单调性(最值)情况确定函数y =log a f (x )的单调性(最值)(其中a >0,且a ≠1).以题试法3.已知f (x )=log a (a x -1)(a >0且a ≠1). (1)求f (x )的定义域; (2)判断函数f (x )的单调性.解:(1)由a x -1>0得a x >1,当a >1时,x >0; 当0<a <1时,x <0.∴当a >1时,f (x )的定义域为(0,+∞);当0<a <1时,f (x )的定义域为(-∞,0). (2)当a >1时,设0<x 1<x 2,则1<ax 1<ax 2, 故0<ax 1-1<ax 2-1, ∴log a (ax 1-1)<log a (ax 2-1). ∴f (x 1)<f (x 2).故当a >1时,f (x )在(0,+∞)上是增函数.类似地,当0<a <1时,f (x )在(-∞,0)上为增函数.[典例] (2012·大纲全国卷)已知x =ln π,y = log 52,z =e -12,则( )A .x <y <zB .z <x <yC .z <y <xD .y <z <x[巧思妙解] 因为ln π>ln e =1,log 52<log 55=1,所以x >y .故排除A 、B ;又因为log 52<log 55=12,e -12=1e >12,所以z >y .故排除C.[答案] D——————[高手支招]———————————————————————————本题在比较三个数的大小时利用中间值,进行第一次比较时,中间值常选用的有0,1,由指数、对数式可知x >1,0<y <1,0<z <1,再进一步比较y 、z 的大小,其中对数log a N 的符号判定可简记为“同正异负”,即a 与N 同时大于1或同时大于0小于1,则log a N >0;反之,log a N <0.——————————————————————————————————————针对训练1.(2012·北京东城区综合练习)设a =log 123,b =⎝⎛⎭⎫130.3,c =ln π,则( ) A .a <b <c B .a <c <b C .c <a <bD .b <a <c解析:选A a =log 123<log 121=0,0<b =⎝⎛⎭⎫130.3<⎝⎛⎭⎫130=1,c =ln π>ln e =1,故a <b <c . 2.设a =⎝⎛⎭⎫320.1,b =ln sin 2 012π3,c =log 1312,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a >b >c B .a >c >b C .b >a >cD .b >c >a解析:选B 因为函数y =⎝⎛⎭⎫32x为增函数,所以a =⎝⎛⎭⎫320.1>⎝⎛⎭⎫320=1; 因为sin 2 012π3=sin ⎝⎛⎭⎫670π+2π3=sin 2π3=32<1,函数y =ln x 为(0,+∞)上的增函数,所以ln sin 2 012π3=ln 32<ln 1=0;因为1>12>13,而函数y =log 13x 为(0,+∞)上的减函数,所以0=log 131<c =log 1312<log 1313=1.所以b <0<c <1<a ,故选B.1.函数y =1-lg (x +2)的定义域为( ) A .(0,8] B .(2,8] C .(-2,8]D .[8,+∞)解析:选C 由题意可知,1-lg(x +2)≥0,整理得lg(x +2)≤lg 10,则⎩⎪⎨⎪⎧x +2≤10,x +2>0,解得-2<x ≤8,故函数y =1-lg (x +2)的定义域为(-2,8].2.(2012·安徽高考)(log 29)·(log 34)=( ) A.14B.12 C .2D .4解析:选D (log 29)·(log 34)=lg 9lg 2×lg 4lg 3=2lg 3lg 2×2lg 2lg 3=4.3.若函数y =f (x )是函数y =a x (a >0,且a ≠1)的反函数,且f (2)=1,则f (x )=( ) A .log 2x B.12x C .log 12xD .2x -2解析:选A f (x )=log a x ,∵f (2)=1,∴log a 2=1.∴a =2. ∴f (x )=log 2x .4.(2011·天津高考)已知a =log 23.6,b =log 43.2,c =log 43.6,则( ) A .a >b >c B .a >c >b C .b >a >cD .c >a >b解析:选B a =log 23.6=log 43.62=log 412.96, y =log 4x (x >0)是单调增函数,而3.2<3.6<12.96, ∴a >c >b .5.(2013·安徽名校模拟)函数y =log 2|x |x的大致图象是( )解析:选C 由于log 2|-x |-x =-log 2|x |x ,所以函数y =log 2|x |x 是奇函数,其图象关于原点对称.当x >0时,对函数求导可知函数图象先增后减,结合选项可知选C.6.已知函数f (x )=log 12|x -1|,则下列结论正确的是( )A .f ⎝⎛⎭⎫-12<f (0)<f (3) B .f (0)<f ⎝⎛⎭⎫-12<f (3) C .f (3)<f ⎝⎛⎭⎫-12<f (0) D .f (3)<f (0)<f ⎝⎛⎭⎫-12 解析:选C 依题意得f (3)=log 122=-1<0,log 122<f ⎝⎛⎭⎫-12=log 1232<log 121,即-1<f ⎝⎛⎭⎫-12<0,又f (0)=log 121=0,因此有f (3)<f ⎝⎛⎭⎫-12<f (0).7.(2012·长安一中质检)对任意的非零实数a ,b ,若a ⊗b =⎩⎨⎧b -1a,a <b ,a +1b ,a ≥b ,则lg 10 000⊗⎝⎛⎭⎫12-2=________.解析:∵lg 10 000=lg 104=4,⎝⎛⎭⎫12-2=4, ∴lg 10 000⊗⎝⎛⎭⎫12-2=4+14=54. 答案:548.函数y =log 12(x 2-6x +17)的值域是________.解析:令t =x 2-6x +17=(x -3)2+8≥8,y =log 12t 为减函数,所以有log 12t ≤log 128=-3.答案:(-∞,-3]9.函数f (x )=log a x (a >1)在区间[a,2a ]上的最大值与最小值之差为12,则a 等于________.解析:∵a >1,∴f (x )=log a x 在[a,2a ]上为增函数. ∴log a 2a -log a a =12,解得a =4.答案:410.计算下列各式. (1)lg 25+lg 2·lg 50+(lg 2)2;(2)(lg 3)2-lg 9+1·(lg 27+lg 8-lg 1 000)lg 0.3·lg 1.2.解:(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=(lg 3)2-2lg 3+1·⎝⎛⎭⎫32lg 3+3lg 2-32(lg 3-1)·(lg 3+2lg 2-1)=(1-lg 3)·32(lg 3+2lg 2-1)(lg 3-1)·(lg 3+2lg 2-1)=-32.11.说明函数y =log 2|x +1|的图象,可由函数y =log 2x 的图象经过怎样的变换而得到.并由图象指出函数的单调区间.解:作出函数y =log 2x 的图象,再作其关于y 轴对称的图形得到函数y =log 2|x |的图象,再将图象向左平移1个单位长度就得到函数y =log 2|x +1|的图象(如图所示).由图知,函数y =log 2|x +1|的递减区间为(-∞,-1),递增区间为(-1,+∞).12.若f (x )=x 2-x +b ,且f (log 2a )=b ,log 2f (a )=2(a ≠1). (1)求f (log 2x )的最小值及对应的x 值;(2)x 取何值时,f (log 2x )>f (1),且log 2f (x )<f (1). 解:(1)∵f (x )=x 2-x +b , ∴f (log 2a )=(log 2a )2-log 2a +b .由已知得(log 2a )2-log 2a +b =b ,∴log 2a (log 2a -1)=0. ∵a ≠1,∴log 2a =1,即a =2. 又log 2f (a )=2,∴f (a )=4.∴a 2-a +b =4.∴b =4-a 2+a =2.故f (x )=x 2-x +2. 从而f (log 2x )=(log 2x )2-log 2x +2 =⎝⎛⎭⎫log 2x -122+74. ∴当log 2x =12,即x =2时,f (log 2x )有最小值74.(2)由题意⎩⎪⎨⎪⎧(log 2x )2-log 2x +2>2,log 2(x 2-x +2)<2⇒⎩⎪⎨⎪⎧x >2或0<x <1,-1<x <2⇒0<x <1.1.(2012·山西四校联考)定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(8-x ),x ≤0,f (x -1)-f (x -2),x >0,则f (3)的值为( )A .1B .2C .-2D .-3解析:选D 依题意得f (3)=f (2)-f (1)=[f (1)-f (0)]-f (1)=-f (0)=-log 28=-3. 2.已知f (x )是周期为2的奇函数,当0<x <1时,f (x )=lg x .设a =f ⎝⎛⎭⎫65,b =f ⎝⎛⎭⎫32,c =f ⎝⎛⎭⎫52,则( )A .a <b <cB .b <a <cC .c <b <aD .c <a <b解析:选D 已知f (x )是周期为2的奇函数,当0<x <1时,f (x )=lg x ,则a =f ⎝⎛⎭⎫65=f ⎝⎛⎭⎫-45=-f ⎝⎛⎭⎫45=-lg 45>0, b =f ⎝⎛⎭⎫32=f ⎝⎛⎭⎫-12=-f ⎝⎛⎭⎫12=-lg 12>0, c =f ⎝⎛⎭⎫52=f ⎝⎛⎭⎫12=lg 12<0. 又因为lg 45>lg 12,所以0<-lg 45<-lg 12.所以c <a <b .3.若函数f (x )=log a (x 2-ax +3)(a >0且a ≠1),满足对任意的x 1,x 2,当x 1<x 2≤a2时,f (x 1)-f (x 2)>0,求实数a 的取值范围.解:因为对任意的x 1,x 2,当x 1<x 2≤a2时,f (x 1)-f (x 2)>0,所以函数f (x )在⎝⎛⎦⎤-∞,a2上单调递减. 令t =x 2-ax +3,则二次函数t =x 2-ax +3的对称轴为x =a2,其在⎝⎛⎦⎤-∞,a 2上单调递减.由复合函数的单调性,可知y =log a x 为单调增函数,故a >1.由对数函数的定义域,可知在区间⎝⎛⎦⎤-∞,a2上,t >0恒成立,即x 2-ax +3>0在区间⎝⎛⎦⎤-∞,a 2上恒成立.而函数t =x 2-ax +3在区间⎝⎛⎦⎤-∞,a 2上的最小值为⎝⎛⎭⎫a 22-a ×a 2+3=3-a 24.故3-a24>0,解得|a |<2 3.综上可得a 的取值范围是(1,23).1.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ,x >0,log 2(-x ),x <0,若f (m )<f (-m ),则实数m 的取值范围是( )A .(-1,0)∪(0,1)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-1,0)∪(1,+∞)D .(-∞,-1)∪(0,1)解析:选C 当m >0时,f (m )<f (-m )⇒log 12m <log 2m ⇒m >1;当m <0时,f (m )<f (-m )⇒log 2(-m )<log 12(-m )⇒-1<m <0.所以,m 的取值范围是(-1,0)∪(1,+∞).2.已知函数f (x )=|lg x |,若0<a <b ,且f (a )=f (b ),则2a +b 的取值范围是( ) A .(22,+∞) B .[22,+∞) C .(3,+∞)D .[3,+∞)解析:选B 由于函数f (x )在区间(0,1]上单调递减,在区间[1,+∞)上单调递增,当0<a <b ,且f (a )=f (b )时,只能0<a <1,b >1,故f (a )=|lg a |=-lg a ,f (b )=|lg b |=lg b .由f (a )=f (b ),得-lg a =log b ,即lg(ab )=0,故ab =1.则2a +b ≥22ab =22,当且仅当2a =b ,即a =22,b =2时取等号. 3.化简:log 34273·log 5[412log 210-(33)23-7log 72]. 解:原式=log 33343·log 5[2log 210-(332)23-7log 72]=⎝⎛⎭⎫34log 33-log 33·log 5(10-3-2) =⎝⎛⎭⎫34-1·log 55=-14. 4.(2012·上海徐汇二模)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:(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 对一切t ∈[0,2]恒成立, ①当t =0时,k ∈R ;②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的最小值为-3,即k ∈(-∞,-3).。