高考数学专题: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.。
对数及对数函数要点及解题技巧讲解
的最大值与最小值之差为12,则 a 等于( )
人
A. 2
B.2 或12
教
B
版
C.2 2
D.4 或14
分析:∵a>1 与 0<a<1 时,f(x)的单调性不同,∴最
小值、最大值也不同,故需分类讨论.
第2章 函数
高考数学总复习
解析:当 0<a<1 时,f(x)在[a,2a]上单调递减,由题意
得,logaa-loga2a=12,∴loga2=-12,∴a=14.
人 教
B
当 a>1 时,∴f(x)=logax 在[a,2a]上为增函数,
版
∴loga2a-logaa=12,解得 a=4,故选 D.
答案:D
第2章 函数
(2011·江苏四市联考)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,
高考数学总复习
二、对数函数的图象与性质
定义
y=logax(a>0,a≠1)
人 教
B
版
图象
第2章 函数
高考数学总复习
(1)定义域:(0,+∞) (2)值域:R
(3)过点(1,0),即当 x=1 时,y=0.
人
性质 (4)当 a>1 时,在(0,+∞)是增函数;
教
B
当 0<a<1 时,在(0,+∞)上是减函数.
B
版
(2)原式=llgg23+llgg29·llgg34+llgg38
=llgg23+2llgg23·2llgg32+3llgg32=32llgg23·56llgg32=54.
答案:(1)2
高三一轮复习精题组对数与对数函数(有详细答案)
§2.6 对数与对数函数1.对数的概念如果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.对数的性质与运算法则 (1)对数的运算法则如果a >0且a ≠1,M >0,N >0,那么①log a (MN )=log a M +log a N ;②log a M N=log a M -log a N ; ③log a M n=n log a M (n ∈R );④log am M n=n mlog a M . (2)对数的性质①a log a N =__N __;②log a a N=__N __(a >0且a ≠1). (3)对数的重要公式①换底公式:log b N =log a Nlog a b(a ,b 均大于零且不等于1);②log a b =1log b a ,推广log a b ·log b c ·log c d =log a d .3.对数函数的图象与性质4.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.1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若log2(log3x)=log3(log2y)=0,则x+y=5. ( √)(2)2log510+log50.25=5. ( ×)(3)已知函数f(x)=lg x,若f(ab)=1,则f(a2)+f(b2)=2. ( √)(4)log2x2=2log2x. ( ×)(5)当x>1时,log a x>0. ( ×)(6)当x>1时,若log a x>log b x,则a<b. ( ×) 2.(2013·课标全国Ⅱ)设a=log36,b=log510,c=log714,则( ) A.c>b>a B.b>c>aC.a>c>b D.a>b>c答案 D解析a=log36=1+log32=1+1log23,b=log510=1+log52=1+1log25,c=log714=1+log72=1+1log27,显然a>b>c.3.(2013·浙江)已知x,y为正实数,则( )A .2lg x +lg y =2lg x+2lg yB .2lg(x +y )=2lg x·2lg yC .2lg x ·lg y=2lg x+2lg yD .2lg(xy )=2lg x ·2lg y答案 D 解析 2lg x·2lg y=2lg x +lg y=2lg(xy ).故选D.4.函数f (x )=log 5(2x +1)的单调增区间是________.答案 (-12,+∞)解析 函数f (x )的定义域为(-12,+∞),令t =2x +1(t >0).因为y =log 5t 在t ∈(0,+∞)上为增函数,t =2x +1在(-12,+∞)上为增函数,所以函数y =log 5(2x +1)的单调增区间是(-12,+∞).5.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 (log 18x )>0的解集为________________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞)解析 ∵f (x )是R 上的偶函数,∴它的图象关于y 轴对称. ∵f (x )在[0,+∞)上为增函数, ∴f (x )在(-∞,0]上为减函数,由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=0,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=0. ∴f (log 18x )>0⇒log 18x <-13或log 18x >13⇒x >2或0<x <12,∴x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞).题型一 对数式的运算例1 (1)若x =log 43,则(2x-2-x )2等于( )A.94B.54C.103D.43(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3-x+1,x ≤0,则f (f (1))+f (log 312)的值是( )A .5B .3C .-1D.72思维启迪 (1)利用对数的定义将x =log 43化成4x=3; (2)利用分段函数的意义先求f (1),再求f (f (1));f (log 312)可利用对数恒等式进行计算.答案 (1)D (2)A解析 (1)由x =log 43,得4x=3,即2x=3,2-x =33,所以(2x -2-x )2=(233)2=43.(2)因为f (1)=log 21=0,所以f (f (1))=f (0)=2. 因为log 312<0,所以f (log 312)=3-log 312+1=3log 32+1=2+1=3.所以f (f (1))+f (log 312)=2+3=5.思维升华 在对数运算中,要熟练掌握对数式的定义,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,多个对数式要尽量化成同底的形式.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(12)x ,x ≥4,f (x +1),x <4,则f (2+log 23)的值为________.答案124解析 因为2+log 23<4, 所以f (2+log 23)=f (3+log 23), 而3+log 23>4,所以f (3+log 23)=(12)3+log 23=18×(12)log 23=18×13=124. 题型二 对数函数的图象和性质例2 (1)函数y =2log 4(1-x )的图象大致是( )(2)已知f (x )是定义在(-∞,+∞)上的偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,设a =f (log 47),b =f (log 213),c =f (0.2-0.6),则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .c <a <b B .c <b <a C .b <c <aD .a <b <c思维启迪 (1)结合函数的定义域、单调性、特殊点可判断函数图象;(2)比较函数值的大小可先看几个对数值的大小,利用函数的单调性或中间值可达到目的. 答案 (1)C (2)B解析 (1)函数y =2log 4(1-x )的定义域为(-∞,1),排除A 、B ; 又函数y =2log 4(1-x )在定义域内单调递减,排除D.选C. (2)log 213=-log 23=-log 49,b =f (log 213)=f (-log 49)=f (log 49),log 47<log 49,0.2-0.6=⎝ ⎛⎭⎪⎫15-35=5125>532=2>log 49, 又f (x )是定义在(-∞,+∞)上的偶函数, 且在(-∞,0]上是增函数,故f (x )在[0,+∞)上是单调递减的,∴f (0.2-0.6)<f (log 213)<f (log 47),即c <b <a .思维升华 (1)函数的单调性是函数最重要的性质,可以用来比较函数值的大小,解不等式等;(2)函数图象可以直观表示函数的所有关系,充分利用函数图象解题也体现了数形结合的思想.(1)已知a =21.2,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12-0.8,c =2log 52,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c <b <aB .c <a <bC .b <a <cD .b <c <a(2)已知函数f (x )=log a (x +b ) (a >0且a ≠1)的图象过两点(-1,0)和(0,1),则a =________,b =________. 答案 (1)A (2)2 2解析 (1)b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12-0.8=20.8<21.2=a ,c =2log 52=log 522<log 55=1<20.8=b ,故c <b <a .(2)f (x )的图象过两点(-1,0)和(0,1).则f (-1)=log a (-1+b )=0且f (0)=log a (0+b )=1, ∴⎩⎪⎨⎪⎧b -1=1b =a,即⎩⎪⎨⎪⎧b =2a =2.题型三 对数函数的应用例3 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.思维启迪 f (x )恒有意义转化为“恒成立”问题,分离参数a 来解决;探究a 是否存在,可从单调性入手.解 (1)∵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 )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.∴3-2a >0.∴a <32.又a >0且a ≠1,∴a ∈(0,1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32. (2)t (x )=3-ax ,∵a >0,∴函数t (x )为减函数, ∵f (x )在区间[1,2]上为减函数, ∴y =log a t 为增函数,∴a >1,x ∈[1,2]时,t (x )最小值为3-2a ,f (x )最大值为f (1)=log a (3-a ),∴⎩⎪⎨⎪⎧3-2a >0log a (3-a )=1,即⎩⎪⎨⎪⎧a <32a =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. 思维升华 解决对数函数综合问题时,无论是讨论函数的性质,还是利用函数的性质 (1)要分清函数的底数是a ∈(0,1),还是a ∈(1,+∞);(2)确定函数的定义域,无论研究函数的什么性质或利用函数的某个性质,都要在其定义域上进行;(3)如果需将函数解析式变形,一定要保证其等价性,否则结论错误.已知f (x )=log 4(4x-1).(1)求f (x )的定义域;(2)讨论f (x )的单调性;(3)求f (x )在区间[12,2]上的值域.解 (1)由4x-1>0,解得x >0, 因此f (x )的定义域为(0,+∞). (2)设0<x 1<x 2,则0<4x 1-1<4x 2-1,因此log 4(4x 1-1)<log 4(4x 2-1),即f (x 1)<f (x 2), 故f (x )在(0,+∞)上递增.(3)f (x )在区间[12,2]上递增,又f (12)=0,f (2)=log 415,因此f (x )在[12,2]上的值域为[0,log 415].利用函数性质比较幂、对数的大小典例:(15分)(1)设a =0.50.5,b =0.30.5,c =log 0.30.2,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a >b >c B .a <b <c C .b <a <cD .a <c <bA .a >b >cB .b >a >cC .a >c >bD .c >a >b(3)已知函数y =f (x )的图象关于y 轴对称,且当x ∈(-∞,0)时,f (x )+xf ′(x )<0成立,a =(20.2)·f (20.2),b =(log π3)·f (log π3),c =(log 39)·f (log 39),则a ,b ,c 的大小关系是( )A .b >a >cB .c >a >bC .c >b >aD .a >c >b思维启迪 (1)利用幂函数y =x 0.5和对数函数y =log 0.3x 的单调性,结合中间值比较a ,b ,c 的大小;(2)化成同底的指数式,只需比较log 23.4、log 43.6、-log 30.3=log 3103的大小即可,可以利用中间值或数形结合进行比较;(3)先判断函数φ(x )=xf (x )的单调性,再根据20.2,log π3,log 39的大小关系求解.解析 (1)根据幂函数y =x 0.5的单调性,可得0.30.5<0.50.5<10.5=1,即b <a <1; 根据对数函数y =log 0.3x 的单调性,可得log 0.30.2>log 0.30.3=1,即c >1. 所以b <a <c .方法一 在同一坐标系中分别作出函数y =log2x ,y =log 3x ,y =log 4x 的图象,如图所示. 由图象知:log 23.4>log 3103>log 43.6.方法二 ∵log 3103>log 33=1,且103<3.4,∴log 3103<log 33.4<log 23.4.∵log 43.6<log 44=1,log 3103>1,∴log 43.6<log 3103.∴log 23.4>log 3103>log 43.6.(3)因为函数y =f (x )关于y 轴对称,所以函数y =xf (x )为奇函数. 因为[xf (x )]′=f (x )+xf ′(x ),且当x ∈(-∞,0)时,[xf (x )]′=f (x )+xf ′(x )<0,则函数y =xf (x )在(-∞,0)上单调递减; 因为y =xf (x )为奇函数,所以当x ∈(0,+∞)时,函数y =xf (x )单调递减. 因为1<20.2<2,0<log π3<1,log 39=2, 所以0<log π3<20.2<log 39, 所以b >a >c ,选A. 答案 (1)C (2)C (3)A温馨提醒 (1)比较幂、对数的大小可以利用数形结合和引入中间量利用函数单调性两种方法.(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.方法与技巧1.对数函数的定义域及单调性在对数式中,真数必须是大于0的,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.2.比较幂、对数大小有两种常用方法:(1)数形结合;(2)找中间量结合函数单调性. 3.多个对数函数图象比较底数大小的问题,可通过图象与直线y =1交点的横坐标进行判定. 失误与防范1.在运算性质log a M α=αlog a M 中,要特别注意条件,在无M >0的条件下应为log a M α=αlog a |M |(α∈N +,且α为偶数).2.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,应从概念、图象和性质三个方面理解它们之间的联系与区别.3.解决与对数函数有关的问题时需注意两点:(1)务必先研究函数的定义域;(2)注意对数底数的取值A 组 专项基础训练一、选择题 1.函数y =2-xlg x的定义域是( )A .{x |0<x <2}B .{x |0<x <1或1<x <2}C .{x |0<x ≤2}D .{x |0<x <1或1<x ≤2}答案 D解析 要使函数有意义只需要⎩⎪⎨⎪⎧2-x ≥0x >0lg x ≠0,解得0<x <1或1<x ≤2,∴定义域为{x |0<x <1或1<x ≤2}. 2.函数y =lg|x -1|的图象是( )答案 A解析 ∵y =lg|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧lg (x -1),x >1lg (1-x ),x <1.∴A 项符合题意.3.已知x =ln π,y =log 52,z =e 21-,则 ( )A .x <y <zB .z <x <yC .z <y <xD .y <z <x答案 D解析 ∵x =ln π>ln e ,∴x >1.∵y =log 52<log 55,∴0<y <12.∵z =e21-=1e >14=12,∴12<z <1.综上可得,y <z <x .4.A .(-1,0)∪(0,1)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-1,0)∪(1,+∞)D .(-∞,-1)∪(0,1)答案 C⇒a >1或-1<a <0.5.函数f (x )=log a (ax -3)在[1,3]上单调递增,则a 的取值范围是 ( )A .(1,+∞)B .(0,1) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13D .(3,+∞)答案 D解析 由于a >0,且a ≠1,∴u =ax -3为增函数, ∴若函数f (x )为增函数,则f (x )=log a u 必为增函数, 因此a >1.又y =ax -3在[1,3]上恒为正, ∴a -3>0,即a >3,故选D. 二、填空题 6.7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 3x +1,x ≤0,log 2x ,x >0,则使函数f (x )的图象位于直线y =1上方的x 的取值范围是________________.答案 {x |-1<x ≤0或x >2}解析 当x ≤0时,3x +1>1⇒x +1>0,∴-1<x ≤0;当x >0时,log 2x >1⇒x >2,∴x >2.综上所述,x 的取值范围为-1<x ≤0或x >2.8.若log 2a 1+a 21+a<0,则a 的取值范围是____________. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 解析 当2a >1时,∵log 2a 1+a 21+a<0=log 2a 1, ∴1+a 21+a<1.∵1+a >0,∴1+a 2<1+a , ∴a 2-a <0,∴0<a <1,∴12<a <1. 当0<2a <1时,∵log 2a 1+a 21+a<0=log 2a 1, ∴1+a 21+a>1.∵1+a >0,∴1+a 2>1+a , ∴a 2-a >0,∴a <0或a >1,此时不合题意.综上所述,a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1. 三、解答题9.已知函数f (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),a >0且a ≠1.(1)求f (x )的定义域;(2)判断f (x )的奇偶性并予以证明;(3)当a >1时,求使f (x )>0的x 的解集.解 (1)要使函数f (x )有意义.则⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,1-x >0,解得-1<x <1. 故所求函数f (x )的定义域为{x |-1<x <1}.(2)由(1)知f (x )的定义域为{x |-1<x <1},且f (-x )=log a (-x +1)-log a (1+x )=-[log a (x +1)-log a (1-x )]=-f (x ),故f (x )为奇函数.(3)因为当a >1时,f (x )在定义域{x |-1<x <1}内是增函数,所以f (x )>0⇔x +11-x>1,解得0<x <1. 所以使f (x )>0的x 的解集是{x |0<x <1}.10.设x ∈[2,8]时,函数f (x )=12log a (ax )·log a (a 2x )(a >0,且a ≠1)的最大值是1,最小值是-18,求a 的值.解 由题意知f (x )=12(log a x +1)(log a x +2)=12(log 2a x +3log a x +2)=12(log a x +32)2-18.当f (x )取最小值-18时,log a x =-32.又∵x ∈[2,8],∴a ∈(0,1).∵f (x )是关于log a x 的二次函数,∴函数f (x )的最大值必在x =2或x =8时取得.若12(log a 2+32)2-18=1,则a =2-13,=2∉[2,8],舍去.若12(log a 8+32)2-18=1,则a =12,此时f (x )取得最小值时,x =(12)-32=22∈[2,8],符合题意,∴a =12.B 组 专项能力提升1.设f (x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫21-x +a 是奇函数,则使f (x )<0的x 的取值范围是 () A .(-1,0) B .(0,1)C .(-∞,0)D .(-∞,0)∪(1,+∞)答案 A解析 由f (x )是奇函数可得a =-1,∴f (x )=lg 1+x1-x ,定义域为(-1,1).由f (x )<0,可得0<1+x1-x <1,∴-1<x <0.2.设函数f (x )定义在实数集上,f (2-x )=f (x ),且当x ≥1时,f (x )=ln x ,则有()A .f (13)<f (2)<f (12) B .f (12)<f (2)<f (13) C .f (12)<f (13)<f (2) D .f (2)<f (12)<f (13) 答案 C解析 由f (2-x )=f (x )知f (x )的图象关于直线x =2-x +x 2=1对称,又当x ≥1时,f (x )=ln x ,所以离对称轴x =1距离大的x 的函数值大,∵|2-1|>|13-1|>|12-1|,∴f (12)<f (13)<f (2). 3.设函数f (x )=log a x (a >0,且a ≠1),若f (x 1x 2…x 2 015)=8,则f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22 015)=________.答案 16解析 f (x 1x 2…x 2 015)=log a (x 1x 2…x 2 015)=8,f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22 015) =log a x 21+log a x 22+…+log a x 22 015=log a (x 1x 2…x 2 015)2=2log a (x 1x 2…x 2 015)=16.4.设f (x )=|lg x |,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 ),求证:a ·b =1,a +b 2>1. (3)在(2)的条件下,求证:由关系式f (b )=2f (a +b 2)所得到的关于b 的方程g (b )=0,存在b 0∈(3,4),使g (b 0)=0.(1)解 由f (x )=1得,lg x =±1,所以x =10或110. (2)证明 结合函数图象,由f (a )=f (b )可判断a ∈(0,1),b ∈(1,+∞),从而-lg a =lg b ,从而ab =1.又a +b 2=1b +b 2>21b ·b 2=1(因1b≠b ). (3)证明 由已知可得b =(a +b 2)2,得4b =a 2+b 2+2ab ,得1b 2+b 2+2-4b =0, g (b )=1b 2+b 2+2-4b , 因为g (3)<0,g (4)>0,根据零点存在性定理可知,函数g (b )在(3,4)内一定存在零点,即存在b 0∈(3,4),使g (b 0)=0.5.已知函数y =log 21 (x 2-ax +a )在区间(-∞,2)上是增函数,求a 的取值范围.解 函数y =log 21 (x 2-ax +a )是由函数y =log 21t 和t =x 2-ax +a 复合而成.因为函数y =log 21t 在区间(0,+∞)上单调递减,而函数t =x 2-ax +a 在区间(-∞,a 2)上单调递减, 故函数y =log 21 (x 2-ax +a )在区间(-∞,a 2]上单调递增. 又因为函数y =log 21 (x 2-ax +a )在区间(-∞,2)上是增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 2≤a 2,(2)2-2a +a ≥0,解得⎩⎨⎧ a ≥22,2-2a +a ≥0,即22≤a ≤2(2+1).。
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.
高考数学一轮复习考点知识专题讲解9---对数与对数函数
高考数学一轮复习考点知识专题讲解对数与对数函数考点要求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 a 1=0,log a a =1,log a N a =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 >1 0<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 nm b a =nmlog 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 a 4-log a 2=log a 2=1, ∴a =2;当0<a <1时,log a 2-log a 4=-log a 2=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 , ∴log 2m =a ,log 5m =b ,∴1a +1b =1log 2m +1log 5m =log m 2+log m 5 =log m 10=2, ∴m 2=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,a b =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 =b 2.又a b =b a , 所以b 2b=2b b ,即2b =b 2,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 a12≤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 .e 2+ln2B .e +ln2 C .2D .4 答案C解析根据题意,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,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(x 1,1e 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 )=ln 2x +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=ln2x -12x +1=ln ⎝⎛⎭⎪⎫2x +12x -1-1=-ln2x +12x -1=-f (x ),∴f (x )为奇函数,故①正确,②错误; 又f (x )=ln2x +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 >b B .a >b >c C .b >a >c D .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 <c B .b <a <c C .c <b <a D .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 a x -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=log 77>b =log 75,c =log 87>log 88=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 .log 2x 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/m2)表示,但在实际测量时,声音的强度水平常用L1=10lg II0 (单位:分贝,L1≥0,其中I0=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 II 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+abB.3a+ba+abC.ab+3a+bD.b+3a+ab答案A解析由3b=7,可得log37=b,所以log2156=log3(7×23)log3(3×7)=log37+log323log33+log37=b+3×1a1+b=ab+3a+ab.7.(2022·海口模拟)log327+lg25+lg4+7log27+13(8)-的值等于.答案7 2解析原式=log3323+lg52+lg22+2+133(2)⨯-=32+2lg5+2lg2+2+(-2)=32+2(lg5+lg2)+2+(-2)=32+2+2+(-2)=7 2 .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 <0 C .a +b <0<ab D .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 >y B .z >y >x C .x >y ,x >z D .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 ·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log2x=-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)=|log2x|,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)=|log2x|,∴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+log3ba=f(a),=3a+log3∴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,(2x-4)>2,得log2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)=log2(2x+k)(k∈R)的图象过点P(0,1),所以f(0)=1,即log(1+k)=1,2解得k=1.所以f(x)=log2(2x+1).因为关于x的方程f(x)=x-2m有实根,(2x+1)=x-2m有实根.即log2所以方程-2m=log2(2x+1)-x有实根.令g(x)=log2(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).。
高考数学必考知识点:对数及对数函数
高考数学必考知识点:对数及对数函数高考数学必考知识点:对数及对数函数导语:高考数学所考的知识点比较多,为了方便同学们更好、更准高效学习高中数学,小编整理了高考数学必考知识点:对数及对数函数,供参考!高考数学必考知识点:对数定义如果a的x次方等于N(a>0,且a不等于1),那么数x叫做以a 为底N的对数,记作x=logaN。
其中,a叫做对数的底数,N叫做真数。
注:1.以10为底的对数叫做常用对数,并记为lg。
2.称以无理数e(e=2.71828...)为底的.对数称为自然对数,并记为ln。
3.零没有对数。
4.在实数范围内,负数无对数。
在复数范围内,负数是有对数的。
高考数学必考知识点:对数函数定义一般地,函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,也就是说以幂(真数)为自变量,指数为因变量,底数为常量的函数,叫对数函数。
其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞)。
它实际上就是指数函数的反函数,可表示为x=ay。
因此指数函数里对于a的规定,同样适用于对数函数。
高考数学必考知识点:对数函数性质定义域求解:对数函数y=logax的定义域是{x丨x>0},但如果遇到对数型复合函数的定义域的求解,除了要注意大于0以外,还应注意底数大于0且不等于1,如求函数y=logx(2x-1)的定义域,需同时满足x>0且x≠1和2x-1>0,得到x>1/2且x≠1,即其定义域为{x丨x>1/2且x≠1}值域:实数集R,显然对数函数无界。
定点:函数图像恒过定点(1,0)。
单调性:a>1时,在定义域上为单调增函数;奇偶性:非奇非偶函数周期性:不是周期函数对称性:无最值:无零点:x=1注意:负数和0没有对数。
两句经典话:底真同对数正,底真异对数负。
解释如下:也就是说:若y=logab (其中a>0,a≠1,b>0)当a>1,b>1时,y=logab>0;当0<a<1,b>1时,y=logab<0;当a>1,0。
对数与对数运算知识点及例题解析
对数与对数运算知识点及例题解析1、对数的定义①若(0,1)x a N a a =>≠且,则x 叫做以a 为底N 的对数,记作log a x N =,其中a 叫做底数,N 叫做真数.②负数和零没有对数.③对数式与指数式的互化:log (0,1,0)x a x N a N a a N =⇔=>≠>. 2、以10为底的对数叫做常用对数,log 10N 记作lg N .3、以无理数e=2.718 28…为底的对数称为自然对数,logeN 记作ln N4、对数的性质: (1)log 10,log 1a a a ==(2)对数恒等式①a log aN =N ;②log a a N =N (a >0,且a ≠1).5、对数的运算性质 如果0,1,0,0a a M N >≠>>,那么①加法:log log log ()a a a M N MN +=②减法:log log log a a a M M N N-= ③数乘:log log ()na a n M M n R =∈⑤log a m M n =n mlog a M . ⑥换底公式:log log (0,1)log b a b NN b b a=>≠且特殊情形:log a b =1log b a,推广log a b ·log b c ·log c d =log a d .类型一、指数式与对数式互化及其应用例1、将下列指数式与对数式互化:(1);(2);(3);(4);(5);(6).思路点拨:运用对数的定义进行互化. 解:(1);(2);(3);(4);(5);(6).例2、求下列各式中x 的值:(1) (2) (3)lg100=x (4)思路点拨:将对数式化为指数式,再利用指数幂的运算性质求出x.解:(1);(2);(3)10x =100=102,于是x=2; (4)由例3、若x=log43,则(2x-2-x)2等于( )A.94B.54C.103D.43解由x=log43,得4x=3,即2x=3,2-x=33,所以(2x-2-x)2=⎝⎛⎭⎪⎫2332=43.类型二、利用对数恒等式化简求值例4、求值:解:.总结升华:对数恒等式中要注意格式:①它们是同底的;②指数中含有对数形式;③其值为真数例5、求的值(a,b,c∈R+,且不等于1,N>0)思路点拨:将幂指数中的乘积关系转化为幂的幂,再进行运算.解:.类型三、积、商、幂的对数例6、已知lg2=a,lg3=b,用a、b表示下列各式.(1)lg9 (2)lg64 (3)lg6 (4)lg12 (5)lg5 (6) lg15解:(1)原式=lg32=2lg3=2b(2)原式=lg26=6lg2=6a(3)原式=lg2+lg3=a+b(4)原式=lg22+lg3=2a+b(5)原式=1-lg2=1-a(6)原式=lg3+lg5=lg3+1-lg2=1+b-a例7、(1) (2)lg2·lg50+(lg5)2 (3)lg25+lg2·lg50+(lg2)2解:(1)(2)原式=lg2(1+lg5)+(lg5)2=lg2+lg2lg5+(lg5)2=lg2+lg5(lg2+lg5)=lg2+lg5=1(3)原式=2lg5+lg2(1+lg5)+(lg2)2=2lg5+lg2+lg2lg5+(lg2)2=1+lg5+lg2(lg5+lg2)=1+lg5+lg2=2.例8、已知3a=5b=c,,求c的值.解:由3a=c得:同理可得.例9、设a、b、c为正数,且满足a2+b2=c2.求证:.证明:.例10、已知:a2+b2=7ab,a>0,b>0. 求证:.证明:∵a2+b2=7ab,∴a2+2ab+b2=9ab,即(a+b)2=9ab,∴lg(a+b)2=lg(9ab),∵a>0,b>0,∴2lg(a+b)=lg9+lga+lgb ∴2[lg(a+b)-lg3]=lga+lgb即 .类型四、换底公式的运用例11、(1)已知log x y=a,用a表示;(2)已知log a x=m,log b x=n,log c x=p,求log abc x.解:(1)原式=;(2)思路点拨:将条件和结论中的底化为同底.方法一:a m=x,b n=x,c p=x,;方法二:.例12、求值:(1);(2);(3).解:(1)(2);(3)法一:法二:.总结升华:运用换底公式时,理论上换成以大于0不为1任意数为底均可,但具体到每一个题,一般以题中某个对数的底为标准,或都换成以10为底的常用对数也可.类型五、对数运算法则的应用例13、求值(1) log89·log2732(2)(3)(4)(log2125+log425+log85)(log1258+log254+log52)解:(1)原式=.(2)原式=(3)原式=(4)原式=(log2125+log425+log85)(log1258+log254+log52)例14、已知:log23=a,log37=b,求:log4256=?解:∵∴,。
专题09 对数与对数函数(重难点突破)原卷版附答案.pdf
ab 2b
2
.
11
(2). 求下列函数的定义域: 1
(1)f(x)=lg(x-2)+x-3;(2)f(x)=log(x+1)(16-4x). 【解析】 (1)要使函数有意义,需满足Error!解得 x>2 且 x≠3, 所以函数定义域为(2,3)∪(3,+∞). (2)要使函数有意义,需满足Error!解得-1<x<0 或 0<x<4, 所以函数定义域为(-1,0)∪(0,4).
底数,N 叫做真数.
重难点二 对数的性质、换底公式与运算性质
(1)对数的性质:①alogaN=N;②logaab=b(a>0,且 a≠1). (2)对数的运算法则
如果 a>0 且 a≠1,M>0,N>0,那么 ①loga(MN)=logaM+logaN;
M ②loga N =logaM-logaN;
B. y ln(2 x) C. y ln(1 x)
D.
3
y ln(2 x)
(3).函数 f(x)=ax-b 的图象如图所示,其中 a,b 为常数,则下列结论正确的是( )
A.a>1,b<0
B.a>1,b>0
C.0<a<1,b>0
D.0<a<1,b<0
(4).当 a>1 时,在同一坐标系中,函数 y=a-x 与 y=logax 的图象为( )
例 2 求下列函数的定义域:
1
1
(1)f(x)=
;(2)f(x)= +ln(x+1);
1
2-x
log x+1
2
1
1
【解析】(1)要使函数 f(x)有意义,则 log x+1>0,即 log x>-1,解得 0<x<2,即函数 f(x)的定义
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。
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.。
2024年高考数学高频考点(新高考通用)对数与对数函数(精练:基础+重难点)解析版
【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)第11练对数与对数函数(精练)【A组在基础中考查功底】....【答案】A【分析】根据函数的奇偶性和函数值等知识确定正确答案.【详解】依题意ππ),,22y x x⎛⎫=∈- ⎪⎝⎭,cos x为偶函数,则ln(cos)x为偶函数,令1()44g b a b b b=+=+,根据对勾函数的图像与性质易得所以()(1)5g b g >=.故4a b +>故选:C.7.(2023·全国·高三专题练习)已知函数要求积的最大值,....【答案】A【分析】先求出定义域,由)x 为偶函数,结合函数在数值的正负,排除BC ,结合函数图象的走势,排除D ,得到正确答案【详解】()22ln x x f x =变形为,定义域为()(,00,∞-U当01a <<时,函数()lg f x x =在函数()πsin2x g x =在[]0,a 上单调递增,所以所以π1sin22a a a M m -==,解得15.(2023·上海·高三专题练习)若实数x 、y 满足lg x m =、110m y -=,则xy =______________.【答案】10【分析】根据指数式与对数式的关系,将lg x m =转化为指数式,再根据指数运算公式求值.【详解】由lg x m =,得10m x =,所以1110101010m m m m xy -+-=⋅==,【B组在综合中考查能力】A .14B .15C .16D .【答案】D【分析】根据题意可得()10145n-%≤,两边取对数能求出冷轧机至少需要安装轧辊的对数【详解】厚度为10α=mm 的带钢从一端输入经过减薄率为4%的n 对轧辊后厚度为【C组在创新中考查思维】则函数()y f x =的图象关于直线令()t f x =因为函数()()()2g x f x af x =+由题意可知,4cos 25θ=,所以22tan 3tan 2,1tan 4θθθ==-解得tan 因为θ为锐角,所以tan 3,1θ=由对称性,不妨取直线AD 进行研究,则直线。
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高考数学专题:对数与对数函数最新考纲 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.知 识 梳 理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、换底公式与运算性质(1)对数的性质:①a log a N =N ;②log a a b =b (a >0,且a ≠1) (2)对数的运算法则如果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 );④log a m M n =nm log a M (m ,n ∈R ,且m ≠0). (3)对数的重要公式①换底公式:log b N =log a Nlog ab (a ,b 均大于零且不等于1);②log a b =1log b a ,推广log a b ·log b c ·log c d =log a d .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定义域:(0,+∞)4.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.诊断自测1.判断正误(在括号内打“√”或“×”)精彩PPT展示(1)log2x2=2log2x.()(2)函数y=log2(x+1)是对数函数()(3)函数y=ln 1+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.()解析(1)log2x2=2log2|x|,故(1)错.(2)形如y=log a x(a>0,且a≠1)为对数函数,故(2)错.(4)当x>1时,log a x>log b x,但a与b的大小不确定,故(4)错.答案(1)×(2)×(3)√(4)×2.已知函数y=log a(x+c)(a,c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,c>1B.a>1,0<c<1C.0<a<1,c>1D.0<a<1,0<c<1解析 由题图可知,函数在定义域内为减函数,所以0<a <1.又当x =0时,y >0,即log a c >0,所以0<c <1. 答案 D3.(必修1P73T3改编)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解析 ∵0<a <1,b <0,c =log 1213=log 23>1.∴c >a >b . 答案 D4.(·浙江卷)若a =log 43,则2a +2-a =________. 解析 ∵a =log 43=log 23,∴2a +2-a =2log23+2-log23=3+13=433. 答案4335.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,解得0<a <34;当a >1时,log a 34<log a a =1,解得a >1.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34∪(1,+∞)考点一 对数的运算【例1】 (1)设2a =5b =m ,且1a +1b =2,则m 等于( ) A.10B.10C.20D.100(2)计算:⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 14-lg 25÷100-12=________.解析 (1)由已知,得a =log 2m ,b =log 5m ,则1a +1b =1log 2m +1log 5m =log m 2+log m 5=log m 10=2.解得m =10.(2)原式=(lg 2-2-lg 52)×10012=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫122×52×10=lg 10-2×10=-2×10=-20.答案 (1)A (2)-20规律方法 (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.(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.【训练1】 (1)(·北京东城区综合练习)已知函数f (x )=⎩⎨⎧2x ,x ≥4,f (x +1),x <4,则f (2+log 23)的值为( ) A.24B.16C.12D.8(2)(·安徽卷)lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=________.解析 (1)因为3<2+log 23<4,所以f (2+log 23)=f (3+log 23)=23+log 23=8×2log 23=24. (2)lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=lg 5-lg 2+2lg 2-2=lg 5+lg 2-2=lg 10-2=-1.答案 (1)A (2)-1考点二 对数函数的图象及应用【例2】 (1)(·郑州一模)若函数y =a |x |(a >0,且a ≠1)的值域为{y |y ≥1},则函数y =log a |x |的图象大致是( )(2)(·衡水调研)已知函数f (x )=⎩⎨⎧log 2x ,x >0,3x ,x ≤0,且关于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 (1)由于y =a |x |的值域为{y |y ≥1},∴a >1,则y =log a x 在(0,+∞)上是增函数,又函数y =log a |x |的图象关于y 轴对称. 因此y =log a |x |的图象应大致为选项B.(2)如图,在同一坐标系中分别作出y =f (x )与y =-x +a 的图象,其中a 表示直线在y 轴上截距.由图可知,当a >1时,直线y =-x +a 与y =log 2x 只有一个交点.答案 (1)B (2)a >1规律方法 (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2】 (1)函数y =2log 4(1-x )的图象大致是( )(2)当0<x ≤12时,4x <log a x ,则a 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎪⎫0,22B.⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1 C.(1,2)D.(2,2)解析 (1)函数y =2log 4(1-x )的定义域为(-∞,1),排除A 、B ; 又函数y =2log 4(1-x )在定义域内单调递减,排除D.(2)由题意得,当0<a <1时,要使得4x<log a x ⎝ ⎛⎭⎪⎫0<x ≤12,即当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 (1)C (2)B考点三 对数函数的性质及应用(多维探究) 命题角度一 比较对数值的大小【例3-1】 (·全国Ⅰ卷)若a >b >0,0<c <1,则( ) A.log a c <log b c B.log c a <log c b C.a c <b cD.c a >c b解析 由y =x c 与y =c x 的单调性知,C 、D 不正确. ∵y =log c x 是减函数,得log c a <log c b ,B 正确.log a c =lg c lg a ,log b c =lg clg b ,∵0<c <1,∴lg c <0.而a >b >0,∴lg a >lg b ,但不能确定lg a ,lg b 的正负,∴log a c 与log b c 的大小不能确定. 答案 B命题角度二 解对数不等式【例3-2】 若log a (a 2+1)<log a 2a <0,则a 的取值范围是( ) A.(0,1) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1D.(0,1)∪(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, 同时2a >1,∴a >12.综上,a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1.答案 C命题角度三 对数型函数的性质 【例3-3】 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)∵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.∴3-2a >0.∴a <32.又a >0且a ≠1,∴a ∈(0,1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32.(2)t (x )=3-ax ,∵a >0, ∴函数t (x )为减函数.∵f (x )在区间[1,2]上为减函数,∴y =log a t 为增函数,∴a >1,x ∈[1,2]时,t (x )最小值为3-2a ,f (x )最大值为f (1)=log a (3-a ), ∴⎩⎨⎧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. 规律方法 (1)确定函数的定义域,研究或利用函数的性质,都要在其定义域上进行. (2)如果需将函数解析式变形,一定要保证其等价性,否则结论错误.(3)在解决与对数函数相关的比较大小或解不等式问题时,要优先考虑利用对数函数的单调性来求解.在利用单调性时,一定要明确底数a 的取值对函数增减性的影响,及真数必须为正的限制条件.【训练3】 (1)设a =log 32,b =log 52,c =log 23,则( ) A.a >c >b B.b >c >a C.c >b >aD.c >a >b(2)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________.解析 (1)a =log 32<log 33=1,b =log 52<log 55=1, 又c =log 23>log 22=1,所以,c 最大. 由1<log 23<log 25,得1log 23>1log 25,即a >b ,所以c >a >b .(2)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 =log a (8-2a )>1,解之得1<a <83. 若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, 则f (x )min =log a (8-a )>1,且8-2a >0. ∴a >4,且a <4,故不存在.综上可知,实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫1,83.答案 (1)D (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1,83[思想方法]1.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 <0.2.利用单调性可解决比较大小、解不等式、求最值等问题,其基本方法是“同底法”,即把不同底的对数式化为同底的对数式,然后根据单调性来解决.3.比较幂、对数大小有两种常用方法:(1)数形结合;(2)找中间量结合函数单调性.4.多个对数函数图象比较底数大小的问题,可通过比较图象与直线y =1交点的横坐标进行判定. [易错防范]1.在对数式中,真数必须是大于0的,所以对数函数y =log a x 的定义域应为(0,+∞).对数函数的单调性取决于底数a 与1的大小关系,当底数a 与1的大小关系不确定时,要分0<a <1与a >1两种情况讨论.2.在运算性质log a M α=αlog a M 中,要特别注意条件,在无M >0的条件下应为log a M α=αlog a |M |(α∈N *,且α为偶数).3.解决与对数函数有关的问题时需注意两点:(1)务必先研究函数的定义域;(2)注意对数底数的取值范围.基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、选择题1.(·四川卷)设a ,b 为正实数,则“a >b >1”是“log 2a >log 2b >0”的( ) A.充分必要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件解析 因为y =log 2x 在(0,+∞)上单调递增,所以当a >b >1时,有log 2a >log 2b >log 21=0;当log 2a >log 2b >0=log 21时,有a >b >1. 答案 A2.(·石家庄模拟)已知a =log 23+log 23,b =log 29-log 23,c =log 32,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A.a =b <cB.a =b >cC.a <b <cD.a >b >c解析 因为a =log 23+log 23=log 233=32log 23>1,b =log 29-log 23=log 233=a ,c =log 32<log 33=1. 答案 B3.若函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象如图所示,则下列函数图象正确的是( )解析 由题意y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象过(3,1)点,可解得a =3.选项A 中,y =3-x =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x,显然图象错误;选项B 中,y =x 3,由幂函数图象可知正确;选项C 中,y =(-x )3=-x 3,显然与所画图象不符;选项D 中,y =log 3(-x )的图象与y =log 3x 的图象关于y 轴对称,显然不符.故选B. 答案 B4.已知函数f (x )=⎩⎨⎧log 2x ,x >0,3-x +1,x ≤0,则f (f (1))+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 312的值是( )A.5B.3C.-1D.72解析 由题意可知f (1)=log 21=0, f (f (1))=f (0)=30+1=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 312=3-log 312+1=3log 32+1=2+1=3, 所以f (f (1))+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 312=5.答案 A5.(·浙江卷)已知a ,b >0且a ≠1,b ≠1,若log a b >1,则( ) A.(a -1)(b -1)<0 B.(a -1)(a -b )>0 C.(b -1)(b -a )<0D.(b -1)(b -a )>0解析 ∵a >0,b >0且a ≠1,b ≠1. 由log a b >1得log a ba >0.∴a >1,且b a >1或0<a <1且0<ba <1, 则b >a >1或0<b <a <1.故(b -a )(b -1)>0. 答案 D 二、填空题6.设f (x )=log ⎝ ⎛⎭⎪⎫21-x +a 是奇函数,则使f (x )<0的x 的取值范围是________.解析 由f (x )是奇函数可得a =-1, ∴f (x )=lg 1+x1-x ,定义域为(-1,1).由f (x )<0,可得0<1+x1-x<1,∴-1<x <0. 答案 (-1,0)7.设函数f (x )满足f (x )=1+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12log 2x ,则f (2)=________.解析 由已知得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=1-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12·log 22,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12,则f (x )=1+12·log 2x ,故f (2)=1+12·log 22=32. 答案 328.(·福建卷)若函数f (x )=⎩⎨⎧-x +6,x ≤2,3+log a x ,x >2(a >0,且a ≠1)的值域是[4,+∞),则实数a 的取值范围是________.解析 当x ≤2时,f (x )≥4;又函数f (x )的值域为[4,+∞),所以⎩⎨⎧a >13+log a 2≥4,解1<a ≤2,所以实数a 的取值范围为(1,2].答案 (1,2]三、解答题9.设f (x )=log a (1+x )+log a (3-x )(a >0,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)∵f (1)=2,∴log a 4=2(a >0,a ≠1),∴a =2.由⎩⎨⎧1+x >0,3-x >0,得-1<x <3, ∴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],∴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.(·衡阳月考)已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (0)=0,当x >0时,f (x )=log 12x . (1)求函数f (x )的解析式;(2)解不等式f (x 2-1)>-2.解 (1)当x <0时,-x >0,则f (-x )=log 12(-x ). 因为函数f (x )是偶函数,所以f (-x )=f (x )=log 12(-x ), 所以函数f (x )的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ,x >0,0,x =0,log 12(-x ),x <0.(2)因为f (4)=log 124=-2,f (x )是偶函数, 所以不等式f (x 2-1)>-2转化为f (|x 2-1|)>f (4).又因为函数f (x )在(0,+∞)上是减函数,所以|x 2-1|<4,解得-5<x <5,即不等式的解集为(-5,5).能力提升题组(建议用时:20分钟)11.(·青岛质检)已知函数y =f (x )是定义在R 上的偶函数,当x ∈(-∞,0]时,f (x )为减函数,若a =f (20.3),b =f (log 124),c =f (log 25),则a ,b ,c 的大小关系是( ) A.a >b >cB.c >b >aC.c >a >bD.a >c >b解析 函数y =f (x )是定义在R 上的偶函数,当x ∈(-∞,0]时,f (x )为减函数, ∴f (x )在[0,+∞)为增函数,∵b =f (log 124)=f (-2)=f (2),1<20.3<2<log 25, ∴c >b >a .答案 B12.已知函数f (x )=ln x 1-x,若f (a )+f (b )=0,且0<a <b <1,则ab 的取值范围是________. 解析 由题意可知lna 1-a +lnb 1-b =0, 即ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a ×b 1-b =0,从而a 1-a ×b 1-b =1,化简得a +b =1,故ab =a (1-a )=-a 2+a =-⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+14, 又0<a <b <1,∴0<a <12,故0<-⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+14<14. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14 13.(·浙江卷)已知a >b >1,若log a b +log b a =52,a b =b a ,则a =________,b =________.解析 ∵log a b +log b a =log a b +1log a b =52, ∴log a b =2或12.∵a >b >1,∴log a b <log a a =1,∴log a b =12,∴a =b 2.∵a b =b a ,∴(b 2)b =bb 2,∴b 2b =bb 2, ∴2b =b 2,∴b =2,∴a =4.答案 4 214.设x ∈[2,8]时,函数f (x )=12log a (ax )·log a (a 2x )(a >0,且a ≠1)的最大值是1,最小值是-18,求a 的值.解 由题意知f (x )=12(log a x +1)(log a x +2)=12(log 2a x +3log a x +2)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫log a x +322-18. 当f (x )取最小值-18时,log a x =-32.又∵x ∈[2,8],∴a ∈(0,1).∵f (x )是关于log a x 的二次函数,∴函数f (x )的最大值必在x =2或x =8时取得.若12⎝ ⎛⎭⎪⎫log a 2+322-18=1,则a =2-13, 此时f (x )取得最小值时,x =(2-13)-32=2∉[2,8],舍去.若12⎝ ⎛⎭⎪⎫log a 8+322-18=1,则a =12,此时f (x )取得最小值时,x =⎝ ⎛⎭⎪⎫12-32=22∈[2,8], 符合题意,∴a =12.。