【高考精品复习】第二篇 函数与基本初等函数Ⅰ第5讲 对数与对数函数

第5讲对数与对数函数【高考会这样考】1.考查对数函数的定义域与值域.2.考查对数函数的图象与性质的应用.3.考查以对数函数为载体的复合函数的有关性质.4.考查对数函数与指数函数互为反函数的关系.【复习指导】复习本讲首先要注意对数函数的定义域,这是研究对数函数性质.判断与对数函数相关的复合函数图象的重要依据,同时熟练把握对数函数的有关性质,特别注意底数对函数单调性的影响.基础梳理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.(2)几种常见对数对数形式特点记法一般对数底数为a(a>0且a≠1)log a N常用对数底数为10lg N自然对数底数为e ln_N2.对数的性质与运算法则(1)对数的性质①a log a N=N;②log a a N=N(a>0且a≠1).(2)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 am M n =nm log a M . 3.对数函数的图象与性质a >10<a <1图象性质定义域:(0,+∞)值域:R 过点(1,0)当x >1时,y >0当0<x <1,y <0 当x >1时,y <0当0<x<1时,y >0 是(0,+∞)上的增函数是(0,+∞)上的减函数4.反函数指数函数y =a x 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.一种思想对数源于指数,指数式和对数式可以互化,对数的性质和运算法则都可以通过对数式与指数式的互化进行证明. 两个防范解决与对数有关的问题时,(1)务必先研究函数的定义域;(2)注意对数底数的取值范围. 三个关键点画对数函数的图象应抓住三个关键点:(a,1),(1,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,-1.四种方法对数值的大小比较方法(1)化同底后利用函数的单调性.(2)作差或作商法.(3)利用中间量(0或1). (4)化同真数后利用图象比较.双基自测1.(2010·四川)2 log 510+log 50.25=( ).A .0B .1C .2D .4 解析 原式=log 5100+log 50.25=log 525=2. 答案 C2.(人教A 版教材习题改编)已知a =log 0.70.8,b =log 1.10.9,c =1.10.9,则a ,b ,c 的大小关系是( ). A .a <b <c B .a <c <b C .b <a <cD .c <a <b解析 将三个数都和中间量1相比较:0<a =log 0.70.8<1,b =log 1.10.9<0,c =1.10.9>1. 答案 C3.(2012·黄冈中学月考)函数f (x )=log 2(3x +1)的值域为( ). A .(0,+∞) B .[0,+∞) C .(1,+∞)D .[1,+∞)解析 设y =f (x ),t =3x +1. 则y =log 2t ,t =3x +1,x ∈R .由y =log 2t ,t >1知函数f (x )的值域为(0,+∞). 答案 A4.(2012·汕尾模拟)下列区间中,函数f (x )=|ln(2-x )|在其上为增函数的是( ).A .(-∞,1] B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,43 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,32 D .[1,2) 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 )|的图象如图所示.由图象可得,函数f (x )在区间[1,2)上为增函数,故选D. 答案 D5.若log a 23>1,则a 的取值范围是________. 答案⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1考向一 对数式的化简与求值【例1】►求值:(1)log 89log 23;(2)(lg 5)2+lg 50·lg 2;(3)12lg 3249-43lg 8+lg 245.[审题视点] 运用对数运算法则及换底公式. 解 (1)原式=log 2332log 23=23.(2)原式=(lg 5)2+lg(10×5)lg 105=(lg 5)2+(1+lg 5)(1-lg 5)=(lg 5)2+1-(lg 5)2=1. (3)法一 原式=12(5lg 2-2lg 7)-43×32lg 2+12(2lg 7+lg 5) =52lg 2-lg 7-2lg 2+lg 7+12lg 5=12(lg 2+lg 5)=12lg 10=12. 法二 原式=lg 427-lg 4+lg(75)=lg 42×757×4=lg 10=12.对数源于指数,对数与指数互为逆运算,对数的运算可根据对数的定义、对数的运算性质、对数恒等式和对数的换底公式进行.在解决对数的运算和与对数的相关问题时要注意化简过程中的等价性和对数式与指数式的互化. 【训练1】 (1)若2a =5b =10,求1a +1b 的值. (2)若x log 34=1,求4x +4-x 的值. 解 (1)由已知a =log 210,b =log 510, 则1a +1b =lg 2+lg 5=lg 10=1. (2)由已知x =log 43,则4x +4-x =4log 43+4-log 43=3+13=103.考向二 对数值的大小比较【例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 123),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[审题视点] 利用函数单调性或插入中间值比较大小.解析 log 123=-log 23=-log 49,b =f (log 123)=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 123)<f (log 47),即c <b <a ,故选B. 答案 B一般是同底问题利用单调性处理,不同底问题的处理,一般是利用中间值来比较大小,同指(同真)数问题有时也可借助指数函数、对数函数的图象来解决.【训练2】 (2010·全国)设a =log 32,b =ln 2,c =5-12,则( ). A .a <b <c B .b <c <a C .c <a <b D .c <b <a解析 法一 a =log 32=1log 23,b =ln 2=1log 2e ,而log 23>log 2e >1,所以a <b ,c =5-12=15,而5>2=log 24>log 23,所以c <a ,综上c <a <b ,故选C.法二 a =log 32=1log 23,b =ln 2=1log 2e ,1<log 2e <log 23<2,∴12<1log 23<1log 2e<1;c =5-12=15<14=12,所以c <a <b ,故选C.答案 C考向三 对数函数性质的应用【例3】►已知函数f (x )=log a (2-ax ),是否存在实数a ,使函数f (x )在[0,1]上是关于x 的减函数,若存在,求a 的取值范围.[审题视点] a >0且a ≠1,问题等价于在[0,1]上恒有⎩⎨⎧a >12-ax >0.解 ∵a >0,且a ≠1,∴u =2-ax 在[0,1]上是关于x 的减函数. 又f (x )=log a (2-ax )在[0,1]上是关于x 的减函数,∴函数y =log a u 是关于u 的增函数,且对x ∈[0,1]时,u =2-ax 恒为正数. 其充要条件是⎩⎨⎧a >12-a >0,即1<a <2.∴a 的取值范围是(1,2).研究函数问题,首先考虑定义域,即定义域优先的原则.研究复合函数的单调性,一定要注意内层与外层的单调性问题.复合函数的单调性的法则是“同增异减”.本题的易错点为:易忽略2-ax >0在[0,1]上恒成立,即2-a >0.实质上是忽略了真数大于0的条件. 【训练3】 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),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].难点突破4——与指数、对数函数求值问题有关的解题基本方法指数与对数函数问题,高考中除与导数有关的综合问题外,一般还出一道选择或填空题,考查其图象与性质,其中与求值或取值范围有关的问题是热点,难度虽然不大,但要注意分类讨论. 一、与对数函数有关的求值问题【示例】► (2011·陕西)设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg x ,x >0,x +⎠⎛0a 3t 2dt ,x ≤0,若f(f(1))=1,则a =________.二、与对数函数有关的解不等式问题【示例】► (2011·辽宁改编)设函数f(x)=⎩⎨⎧21-x,x ≤1,1-log 2x ,x >1,则满足f(x)≤2的x的取值范围是________.。

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2024年高考数学总复习第二章《函数与基本初等函数》函数的单调性与最值

2024年高考数学总复习第二章《函数与基本初等函数》函数的单调性与最值

2024年高考数学总复习第二章《函数与基本初等函数》§2.2函数的单调性与最值最新考纲1.通过已学过的函数特别是二次函数,理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义.2.学会运用函数图象理解和研究函数的性质.1.函数的单调性(1)单调函数的定义增函数减函数定义一般地,设函数f (x )的定义域为I ,如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量的值x 1,x 2当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2),那么就说函数f (x )在区间D 上是增函数当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2),那么就说函数f (x )在区间D 上是减函数图象描述自左向右看图象是上升的自左向右看图象是下降的(2)单调区间的定义如果函数y =f (x )在区间D 上是增函数或减函数,那么就说函数y =f (x )在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做y =f (x )的单调区间.2.函数的最值前提设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足条件(1)对于任意的x ∈I ,都有f (x )≤M ;(2)存在x 0∈I ,使得f (x 0)=M(3)对于任意的x ∈I ,都有f (x )≥M ;(4)存在x 0∈I ,使得f (x 0)=M结论M 为最大值M 为最小值概念方法微思考1.在判断函数的单调性时,你还知道哪些等价结论?提示对∀x 1,x 2∈D ,f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0⇔f (x )在D 上是增函数,减函数类似.2.写出对勾函数y =x +ax (a >0)的增区间.提示(-∞,-a ]和[a ,+∞).题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若定义在R 上的函数f (x ),有f (-1)<f (3),则函数f (x )在R 上为增函数.(×)(2)函数y =f (x )在[1,+∞)上是增函数,则函数的单调递增区间是[1,+∞).(×)(3)函数y =1x的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).(×)(4)如果一个函数在定义域内的某几个子区间上都是增函数,则这个函数在定义域上是增函数.(×)(5)所有的单调函数都有最值.(×)题组二教材改编2.函数f (x )=x 2-2x 的单调递增区间是____________.答案[1,+∞)(或(1,+∞))3.函数y =2x -1在[2,3]上的最大值是______.答案24.若函数f (x )=x 2-2mx +1在[2,+∞)上是增函数,则实数m 的取值范围是________.答案(-∞,2]解析由题意知,[2,+∞)⊆[m ,+∞),∴m ≤2.题组三易错自纠5.函数y =12log (x 2-4)的单调递减区间为________.答案(2,+∞)6.若函数f (x )=|x -a |+1的增区间是[2,+∞),则a =________.答案2解析∵f (x )=|x -a |+1的单调递增区间是[a ,+∞),∴a =2.7.函数y =f (x )是定义在[-2,2]上的减函数,且f (a +1)<f (2a ),则实数a 的取值范围是________.答案[-1,1)解析-2≤a+1≤2,-2≤2a≤2,a+1>2a,解得-1≤a<1.8.函数f(x)1x,x≥1,-x2+2,x<1的最大值为________.答案2解析当x≥1时,函数f(x)=1x为减函数,所以f(x)在x=1处取得最大值,为f(1)=1;当x<1时,易知函数f(x)=-x2+2在x=0处取得最大值,为f(0)=2.故函数f(x)的最大值为2.题型一确定函数的单调性命题点1求函数的单调区间例1(1)函数f(x)=ln(x2-2x-8)的单调递增区间是()A.(-∞,-2)B.(-∞,1)C.(1,+∞)D.(4,+∞)答案D解析函数y=x2-2x-8=(x-1)2-9图象的对称轴为直线x=1,由x2-2x-8>0,解得x>4或x<-2,所以(4,+∞)为函数y=x2-2x-8的一个单调递增区间.根据复合函数的单调性可知,函数f(x)=ln(x2-2x-8)的单调递增区间为(4,+∞).(2)函数y=-x2+2|x|+3的单调递减区间是__________________.答案[-1,0],[1,+∞)解析由题意知,当x≥0时,y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4;当x<0时,y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,二次函数的图象如图.由图象可知,函数y=-x2+2|x|+3的单调递减区间为[-1,0],[1,+∞).命题点2讨论函数的单调性例2判断并证明函数f (x )=ax 2+1x (其中1<a <3)在[1,2]上的单调性.解函数f (x )=ax 2+1x(1<a <3)在[1,2]上单调递增.证明:设1≤x 1<x 2≤2,则f (x 2)-f (x 1)=ax 22+1x 2-ax 21-1x 1=(x 2-x 1)a (x 1+x 2)-1x 1x 2,由1≤x 1<x 2≤2,得x 2-x 1>0,2<x 1+x 2<4,1<x 1x 2<4,-1<-1x 1x 2<-14.又因为1<a <3,所以2<a (x 1+x 2)<12,得a (x 1+x 2)-1x 1x 2>0,从而f (x 2)-f (x 1)>0,即f (x 2)>f (x 1),故当a ∈(1,3)时,f (x )在[1,2]上单调递增.引申探究如何用导数法求解本例?解f ′(x )=2ax -1x 2=2ax 3-1x 2,因为1≤x ≤2,所以1≤x 3≤8,又1<a <3,所以2ax 3-1>0,所以f ′(x )>0,所以函数f (x )=ax 2+1x (其中1<a <3)在[1,2]上是增函数.思维升华确定函数单调性的方法:(1)定义法和导数法,证明函数单调性只能用定义法和导数法;(2)复合函数法,复合函数单调性的规律是“同增异减”;(3)图象法,图象不连续的单调区间不能用“∪”连接.跟踪训练1(1)下列函数中,满足“∀x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1≠x 2,(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0”的是()A .f (x )=2xB .f (x )=|x -1|C .f (x )=1x -xD .f (x )=ln(x +1)答案C解析由(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0可知,f (x )在(0,+∞)上是减函数,A ,D 选项中,f (x )为增函数;B 中,f (x )=|x -1|在(0,+∞)上不单调;对于f (x )=1x -x ,因为y =1x与y =-x 在(0,+∞)上单调递减,因此f (x )在(0,+∞)上是减函数.(2)函数f (x )=(a -1)x +2在R 上单调递增,则函数g (x )=a |x -2|的单调递减区间是______________.答案(-∞,2]解析因为f (x )在R 上单调递增,所以a -1>0,即a >1,因此g (x )的单调递减区间就是y =|x -2|的单调递减区间(-∞,2].(3)函数f (x )=|x -2|x 的单调递减区间是________.答案[1,2]解析f (x )2-2x ,x ≥2,x 2+2x ,x <2.画出f (x )图象,由图知f (x )的单调递减区间是[1,2].题型二函数的最值1.函数y =x 2-1x 2+1的值域为____________.答案[-1,1)解析由y =x 2-1x 2+1,可得x 2=1+y 1-y.由x 2≥0,知1+y1-y≥0,解得-1≤y <1,故所求函数的值域为[-1,1).2.函数y =x +1-x 2的最大值为________.答案2解析由1-x 2≥0,可得-1≤x ≤1.可令x =cos θ,θ∈[0,π],则y =cos θ+sin θ=2sin θ∈[0,π],所以-1≤y ≤2,故原函数的最大值为 2.3.函数y =|x +1|+|x -2|的值域为________.答案[3,+∞)解析函数y 2x +1,x ≤-1,,-1<x <2,x -1,x ≥2.作出函数的图象如图所示.根据图象可知,函数y =|x +1|+|x -2|的值域为[3,+∞).4.函数y =3x +1x -2的值域为________________.答案{y |y ∈R 且y ≠3}解析y =3x +1x -2=3(x -2)+7x -2=3+7x -2,因为7x -2≠0,所以3+7x -2≠3,所以函数y =3x +1x -2的值域为{y |y ∈R 且y ≠3}.5.函数f (x )-log 2(x +2)在区间[-1,1]上的最大值为________.答案3解析由于y 在[-1,1]上单调递减,y =log 2(x +2)在[-1,1]上单调递增,所以f (x )在[-1,1]上单调递减,故f (x )在[-1,1]上的最大值为f (-1)=3.6.若函数f (x )=x 2+ax +b 在区间[0,1]上的最大值是M ,最小值是m ,则M -m ()A .与a 有关,且与b 有关B .与a 有关,但与b 无关C .与a 无关,且与b 无关D .与a 无关,但与b 有关答案B 解析方法一设x 1,x 2分别是函数f (x )在[0,1]上的最小值点与最大值点,则m =x 21+ax 1+b ,M =x 22+ax 2+b .∴M -m =x 22-x 21+a (x 2-x 1),显然此值与a 有关,与b 无关.故选B.方法二由题意可知,函数f (x )的二次项系数为固定值,则二次函数图象的形状一定.随着b 的变动,相当于图象上下移动,若b 增大k 个单位,则最大值与最小值分别变为M +k ,m +k ,而(M +k )-(m +k )=M -m ,故与b 无关.随着a 的变动,相当于图象左右移动,则M -m 的值在变化,故与a 有关,故选B.思维升华求函数最值的五种常用方法及其思路(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.(2)图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值.(3)换元法:对比较复杂的函数可通过换元转化为熟悉的函数,再用相应的方法求最值.(4)分离常数法:形如求y=cx+dax+b(ac≠0)的函数的值域或最值常用分离常数法求解.(5)基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件后用基本不等式求出最值.题型三函数单调性的应用命题点1比较函数值的大小例3已知函数f(x)的图象向左平移1个单位后关于y轴对称,当x2>x1>1时,[f(x2)-f(x1)]·(x2-x1)<0恒成立,设a=f -12,b=f(2),c=f(3),则a,b,c的大小关系为()A.c>a>b B.c>b>aC.a>c>b D.b>a>c答案D解析根据已知可得函数f(x)的图象关于直线x=1对称,且在(1,+∞)上是减函数,因为a=f -12f522<52<3,所以b>a>c.命题点2解函数不等式例4(2018·四川成都五校联考)设函数f(x)是奇函数,且在(0,+∞)内是增函数,又f(-3)=0,则f(x)<0的解集是()A.{x|-3<x<0或x>3}B.{x|x<-3或0<x<3}C.{x|x<-3或x>3}D.{x|-3<x<0或0<x<3}答案B解析∵f(x)是奇函数,f(-3)=0,∴f(-3)=-f(3)=0,解得f(3)=0.∵函数f(x)在(0,+∞)内是增函数,∴当0<x<3时,f(x)<0;当x>3时,f(x)>0.∵函数f(x)是奇函数,∴当-3<x<0时,f(x)>0;当x<-3时,f(x)<0.则不等式f (x )<0的解集是{x |0<x <3或x <-3}.命题点3求参数的取值范围例5(1)(2018·全国Ⅱ)若f (x )=cos x -sin x 在[0,a ]上是减函数,则a 的最大值是()A.π4B.π2C.3π4D .π答案C解析∵f (x )=cos x -sin x =-2sin∴当x -π4∈-π2,π2,即x ∈-π4,3π4时,y =sinf (x )=-2sin ∴-π4,3π4是f (x )在原点附近的单调减区间,结合条件得[0,a ]⊆-π4,3π4,∴a ≤3π4,即a max =3π4.(2)已知函数f (x )2+12a -2,x ≤1,x -a ,x >1,若f (x )在(0,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围为________.答案(1,2]解析由题意,得12+12a -2≤0,则a ≤2,又y =a x -a (x >1)是增函数,故a >1,所以a 的取值范围为1<a ≤2.(3)(2018·安徽滁州中学月考)已知函数f (x )=log 2(x 2-ax +3a )在[2,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是______________.答案(-4,4]解析设g (x )=x 2-ax +3a ,根据对数函数及复合函数的单调性知,g (x )在[2,+∞)上是增函数,且g (2)>0,2,a >0,∴-4<a ≤4,∴实数a 的取值范围是(-4,4].思维升华函数单调性应用问题的常见类型及解题策略(1)比较大小.(2)解不等式.利用函数的单调性将“f ”符号脱掉,转化为具体的不等式求解,应注意函数的定义域.(3)利用单调性求参数.①依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较;②需注意若函数在区间[a ,b ]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的;③分段函数的单调性,除注意各段的单调性外,还要注意衔接点的取值.跟踪训练2(1)如果函数f (x )2-a )x +1,x <1,x ,x ≥1满足对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0成立,那么a 的取值范围是________.答案32,解析对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0,所以y =f (x )在(-∞,+∞)上是增函数.-a >0,>1,2-a )×1+1≤a ,解得32≤a <2.故实数a 的取值范围是32,(2)已知函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则满足f (2x -1)<f x 的取值范围是______________.答案12,解析因为函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的增函数,且满足f (2x -1)<所以0≤2x -1<13,解得12≤x <23.1.下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是()A .y =ln(x +2)B .y =-x +1C .yD .y =x +1x答案A解析函数y=ln(x+2)的增区间为(-2,+∞),所以在(0,+∞)上一定是增函数.2.已知函数f(x)=x2-2x-3,则该函数的单调递增区间为()A.(-∞,1]B.[3,+∞)C.(-∞,-1]D.[1,+∞)答案B解析设t=x2-2x-3,由t≥0,即x2-2x-3≥0,解得x≤-1或x≥3,所以函数f(x)的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).因为函数t=x2-2x-3的图象的对称轴为x=1,所以函数t在(-∞,-1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增,所以函数f(x)的单调递增区间为[3,+∞).3.设偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,则f(-2),f(π),f(-3)的大小关系是()A.f(π)>f(-3)>f(-2)B.f(π)>f(-2)>f(-3)C.f(π)<f(-3)<f(-2)D.f(π)<f(-2)<f(-3)答案A解析因为f(x)是偶函数,所以f(-3)=f(3),f(-2)=f(2).又因为函数f(x)在[0,+∞)上是增函数,所以f(π)>f(3)>f(2),即f(π)>f(-3)>f(-2).4.已知函数f(x)-2a)x,x≤1,a x+13,x>1,当x1≠x2时,f(x1)-f(x2)x1-x2<0,则a的取值范围是(),13 B.13,12,12 D.14,13答案A解析当x1≠x2时,f(x1)-f(x2)x1-x2<0,∴f(x)是R上的减函数.∵f(x)-2a)x,x≤1,a x+13,x>1,-2a<1,a<1,-2a≥13,∴0<a≤13.5.设f (x )x -a )2,x ≤0,+1x +a ,x >0,若f (0)是f (x )的最小值,则a 的取值范围为()A .[-1,2]B .[-1,0]C .[1,2]D .[0,2]答案D 解析∵当x ≤0时,f (x )=(x -a )2,f (0)是f (x )的最小值,∴a ≥0.当x >0时,f (x )=x +1x +a ≥2+a ,当且仅当x =1时取“=”.要满足f (0)是f (x )的最小值,需2+a ≥f (0)=a 2,即a 2-a -2≤0,解得-1≤a ≤2.∴a 的取值范围是0≤a ≤2.故选D.6.已知函数f (x )2x ,x ≥1,+c ,x <1,则“c =-1”是“函数f (x )在R 上单调递增”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A 解析若函数f (x )在R 上单调递增,则需log 21≥c +1,即c ≤-1.由于c =-1,即c ≤-1,但c ≤-1不能得出c =-1,所以“c =-1”是“函数f (x )在R 上单调递增”的充分不必要条件.7.已知奇函数f (x )在R 上是增函数.若a =-b =f (log 24.1),c =f (20.8),则a ,b ,c 的大小关系为________________.答案a >b >c 解析∵f (x )在R 上是奇函数,∴a =-log f (log 25).又f (x )在R 上是增函数,且log 25>log 24.1>log 24=2>20.8,∴f (log 25)>f (log 24.1)>f (20.8),∴a >b >c .8.如果函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上单调递增,则实数a 的取值范围是______________.答案-14,0解析当a =0时,f (x )=2x -3在定义域R 上是单调递增的,故在(-∞,4)上单调递增;当a ≠0时,二次函数f (x )的对称轴为x =-1a,因为f (x )在(-∞,4)上单调递增,所以a <0,且-1a ≥4,解得-14≤a <0.综上,实数a 的取值范围是-140.9.记min{a ,b },a ≤b ,,a >b ,若f (x )=min{x +2,10-x }(x ≥0),则f (x )的最大值为________.答案6解析由题意知,f (x )+2,0≤x ≤4,-x ,x >4,易知f (x )max =f (4)=6.10.设函数f (x )x 2+4x ,x ≤4,2x ,x >4.若函数y =f (x )在区间(a ,a +1)上单调递增,则实数a的取值范围是__________________.答案(-∞,1]∪[4,+∞)解析作函数f (x )的图象如图所示,由图象可知f (x )在(a ,a +1)上单调递增,需满足a ≥4或a +1≤2,即a ≤1或a ≥4.11.已知f (x )=x x -a(x ≠a ).(1)若a =-2,试证f (x )在(-∞,-2)上单调递增;(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)上单调递减,求a 的取值范围.(1)证明当a =-2时,f (x )=x x +2.设x 1<x 2<-2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2).因为(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0,所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),所以f (x )在(-∞,-2)上单调递增.(2)解设1<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a=a (x 2-x 1)(x 1-a )(x 2-a ).因为a >0,x 2-x 1>0,所以要使f (x 1)-f (x 2)>0,只需(x 1-a )(x 2-a )>0恒成立,所以a ≤1.综上所述,0<a ≤1.12.(2018·河南南阳一中月考)设函数f (x )=ax 2+bx +1(a ,b ∈R ),F (x )x ),x >0,f (x ),x <0.(1)若f (-1)=0,且对任意实数x 均有f (x )≥0成立,求F (x )的解析式;(2)在(1)的条件下,当x ∈[-2,2]时,g (x )=f (x )-kx 是单调函数,求实数k 的取值范围.解(1)∵f (-1)=0,∴b =a +1.由f (x )≥0恒成立,知a >0且方程ax 2+bx +1=0中Δ=b 2-4a =(a +1)2-4a =(a -1)2≤0,∴a =1.从而f (x )=x 2+2x +1.∴F (x )x +1)2,x >0,(x +1)2,x <0.(2)由(1)可知f (x )=x 2+2x +1,∴g (x )=f (x )-kx =x 2+(2-k )x +1,由g (x )在[-2,2]上是单调函数,知-2-k 2≤-2或-2-k 2≥2,得k ≤-2或k ≥6.即实数k 的取值范围为(-∞,-2]∪[6,+∞).13.已知函数f (x )3,x ≤0,(x +1),x >0,若f (2-x 2)>f (x ),则实数x 的取值范围是()A .(-∞,-1)∪(2,+∞)B .(-∞,-2)∪(1,+∞)C .(-1,2)D .(-2,1)答案D 解析∵当x =0时,两个表达式对应的函数值都为0,∴函数的图象是一条连续的曲线.又∵当x ≤0时,函数f (x )=x 3为增函数,当x >0时,f (x )=ln(x +1)也是增函数,∴函数f (x )是定义在R 上的增函数.因此,不等式f (2-x 2)>f (x )等价于2-x 2>x ,即x 2+x -2<0,解得-2<x <1.14.已知f (x )2-4x +3,x ≤0,x 2-2x +3,x >0,不等式f (x +a )>f (2a -x )在[a ,a +1]上恒成立,则实数a 的取值范围是________.答案(-∞,-2)解析二次函数y 1=x 2-4x +3的对称轴是x =2,∴该函数在(-∞,0]上单调递减,∴x 2-4x +3≥3,同样可知函数y 2=-x 2-2x +3在(0,+∞)上单调递减,∴-x 2-2x +3<3,∴f (x )在R 上单调递减,∴由f (x +a )>f (2a -x )得到x +a <2a -x ,即2x <a ,∴2x <a 在[a ,a +1]上恒成立,∴2(a +1)<a ,∴a <-2,∴实数a 的取值范围是(-∞,-2).15.已知函数f (x )=2020x +ln(x 2+1+x )-2020-x +1,则不等式f (2x -1)+f (2x )>2的解集为____________.答案解析由题意知,f (-x )+f (x )=2,∴f (2x -1)+f (2x )>2可化为f (2x -1)>f (-2x ),又由题意知函数f (x )在R 上单调递增,∴2x -1>-2x ,∴x >14,∴16.已知定义在区间(0,+∞)上的函数f (x )是增函数,f (1)=0,f (3)=1.(1)解不等式0<f (x 2-1)<1;(2)若f (x )≤m 2-2am +1对所有x ∈(0,3],a ∈[-1,1]恒成立,求实数m 的取值范围.解(1)2-1>0,x 2-1<3,得2<x <2或-2<x <- 2.∴原不等式的解集为(-2,-2)∪(2,2).(2)∵函数f (x )在(0,3]上是增函数,∴f (x )在(0,3]上的最大值为f (3)=1,∴不等式f (x )≤m 2-2am +1对所有x ∈(0,3],a ∈[-1,1]恒成立转化为1≤m 2-2am +1对所有a ∈[-1,1]恒成立,即m 2-2am ≥0对所有a ∈[-1,1]恒成立.设g (a )=-2ma +m 2,a ∈[-1,1],∴(-1)≥0,(1)≥0,m +m 2≥0,2m +m 2≥0,解该不等式组,得m ≤-2或m ≥2或m =0,即实数m 的取值范围为(-∞,-2]∪{0}∪[2,+∞).。

第二章 第5讲 对数与对数函数-2025年高考数学备考

第二章 第5讲 对数与对数函数-2025年高考数学备考

第二章函数第5讲对数与对数函数课标要求命题点五年考情命题分析预测1.理解对数的概念和运算性质,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.2.了解对数函数的概念.能用描点法或借助计算工具画出具体对数函数的图象,探索并了解对数函数的单调性与特殊点.3.知道对数函数y =log a x 与指数函数y =a x 互为反函数(a >0,且a ≠1).对数的运算2022浙江T7;2022天津T6;2021天津T7;2020全国卷ⅠT8该讲命题热点为对数运算、对数函数的图象与性质的判断及应用,常与指数函数综合考查,且难度有上升趋势.在2025年备考过程中要熟练掌握对数的运算性质和换底公式;学会构造新函数,结合单调性比较大小;注意对函数图象的应用,注意区分对数函数图象和指数函数图象.对数函数的图象及应用2019浙江T6对数函数的性质及应用2021新高考卷ⅡT7;2021全国卷乙T12;2020全国卷ⅠT12;2020全国卷ⅡT11;2020全国卷ⅢT12;2019全国卷ⅠT3学生用书P0341.对数与对数运算(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①x =log a N,其中a 叫做对数的②底数,N 叫做③真数.以10为底的对数叫做常用对数,记作④lg N;以e 为底的对数叫做自然对数,记作⑤ln N .(2)对数的性质、运算性质及换底公式性质log a 1=⑥0,log a a =⑦1,l =⑧N (N >0),其中a >0,且a ≠1.运算性质如果a >0,且a ≠1,M >0,N >0,那么:(1)log a (M ·N )=⑨log a M +log a N;(2)log a=⑩log a M -log a N ;(3)log aMn =⑪n log a M,log a a n =⑫n(n ∈R ).换底公式log a b =⑬log log(a >0,且a ≠1;c >0,且c ≠1;b >0).推论:(1)log a b ·log b a =⑭1;(2)lo b n =log a b ;(3)log a b ·log b c ·log c d =log a d .2.对数函数的图象和性质函数y =log a x (a >1)y =log a x (0<a <1)图象性质定义域:⑮(0,+∞).值域:⑯R.图象过定点⑰(1,0),即恒有log a 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,+∞)上单调递⑱增.在(0,+∞)上单调递⑲减.规律总结1.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),(1,-1),函数图象只在第一、四象限.2.如图,作直线y =1,则该直线与四个函数图象交点的横坐标为相应的底数,故0<c <d <1<a <b .由此我们可得到以下规律:在第一象限内从左到右对数函数的底数逐渐增大.注意当对数函数的底数a 的大小不确定时,需分a >1和0<a <1两种情况进行讨论.3.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⑳y =x对称(如图所示).反函数的定义域、值域分别是原函数的值域、定义域,互为反函数的两个函数具有相同的单调性、奇偶性.1.[全国卷Ⅰ]设a log34=2,则4-a=(B)A.116B.19C.18D.16解析解法一因为a log34=2,所以log34a=2,则有4a=32=9,所以4-a=14=19,故选B.解法二因为a log34=2,所以a=2log34=log39log34=log49,所以4a=9,所以4-a=14=19,故选B.2.[多选]以下说法正确的是(CD)A.若MN>0,则log a(MN)=log a M+log a NB.对数函数y=log a x(a>0且a≠1)在(0,+∞)上是增函数C.函数y=ln1+1-与y=ln(1+x)-ln(1-x)的定义域相同D.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),(1,-1),函数图象只在第一、四象限3.lg25+lg2·lg50+(lg2)2=2.4.若log a34<1(a>0,且a≠1),则实数a的取值范围是(0,34)∪(1,+∞).5.设log a2=m,log a3=n,则a2m+n的值为12.6.[2023北京高考]已知函数f(x)=4x+log2x,则f(12)=1.解析因为f(x)=4x+log2x,所以f(12)=412log212=2+log22-1=2-1=1.学生用书P035命题点1对数的运算例1(1)[2022天津高考]化简(2log43+log83)(log32+log92)的值为(B)A.1B.2C.4D.6解析(2log43+log83)(log32+log92)=(2lo g223+log233)×(log32+log322)=(log23+13log23)(log32+12log32)=43×log23×32×log32=2,故选B.(2)[2022浙江高考]已知2a=5,log83=b,则4a-3b=(C)A.25B.5C.259D.53解析由2a=5得a=log25.又b=log83=log23log28=13log23,所以a-3b=log25-log23=log253=log453log42=2log453=log4259,所以4a-3b=4log4259=25 9,故选C.方法技巧对数运算的一般思路(1)转化:①利用a b=N⇔b=log a N(a>0且a≠1)对题目条件进行转化;②利用换底公式化为同底数的对数运算.(2)利用恒等式:log a1=0,log a a=1,log a a N=N,log=M.(3)拆分:将真数化为积、商或底数的指数幂形式,正用对数的运算性质化简.(4)合并:将对数式化为同底数对数的和、差、倍数的运算,然后逆用对数的运算性质,转化为同底数对数的真数的积、商、幂的运算.训练1(1)[2024江苏省如皋市教学质量调研]我们知道,任何一个正实数N可以表示成N=a×10n(1≤a<10,n∈Z),此时lg N=n+lg a(0≤lg a<1).当n>0时,N是n+1位数,则41000是(C)位数.(lg2≈0.3010)A.601B.602C.603D.604解析由lg41000=lg22000=2000lg2≈2000×0.3010=602=602+lg1,得n=602,所以41000是603位数.故选C.(2)[2024山东泰安第二中学模拟](2+1027)-23+2log32-log349-5log259=-716.解析原式=[(43)3]-23+log34-log349-5log53=(43)-2+log39-3=916+2-3=-716.命题点2对数函数的图象及应用例2(1)[浙江高考]在同一直角坐标系中,函数y=1,y=log a(x+12)(a>0,且a≠1)的图象可能是(D)A BC D解析若0<a <1,则函数y =1是增函数,y =log a (x +12)是减函数且其图象过点(12,0),结合选项可知,选项D 可能成立;若a >1,则y =1是减函数,而y =log a (x +12)是增函数且其图象过点(12,0),结合选项可知,没有符合的图象.故选D.(2)已知当0<x ≤14时,有<log a x ,则实数a 的取值范围为(116,1).解析若<log a x 在x ∈(0,14]时成立,则0<a <1,且y =的图象在y =log a x 图象的下方,作出y =,y =log a x 的图象如图所示.<log a 14,所以0<<1,12>14,解得116<a <1.故实数a 的取值范围是(116,1).方法技巧与对数函数有关的图象问题的求解策略1.对于图象的识别,一般通过观察图象的变化趋势、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.对于对数型函数的图象,一般从最基本的对数函数的图象入手,通过平移、伸缩、对称变换而得到.训练2(1)[多选/2024辽宁省部分学校模拟]已知a x =b -x (a >0且a ≠1,b >0且b ≠1),则函数y =log a (-x )与y =b x 的图象可能是(AB)解析因为a x =b -x ,即a x =(1)x ,所以a =1,当a >1时,0<b <1,函数y =b x 在R 上单调递减,且过点(0,1),因为y =log a x 与y =log a (-x )的图象关于y 轴对称,故y =log a (-x )在(-∞,0)上单调递减且过点(-1,0),故A 符合题意.当0<a <1时,b >1,函数y =b x 在R 上单调递增,且过点(0,1),y =log a (-x )在(-∞,0)上单调递增且过点(-1,0),故B 符合题意.故选AB.(2)[2024安徽省皖江名校联考]已知函数f (x )=|log 3|||,≠0,0,=0,设a ,b ,c ,d是四个互不相同的实数,且满足f (a )=f (b )=f (c )=f (d ),则|a |+|b |+|c |+|d |的取值范围是(4,+∞).解析作出函数f(x)的图象,如图所示,易知f(x)图象关于y轴对称.设f(a)=f(b)=f(c)=f(d)=m(m>0),且a>b>c>d,作直线y=m,则由图象得0<b<1<a,则由题意知,log3a=-log3b,且a=-d,b=-c,所以ab=1,即b=1,则|a|+|b|+|c|+|d|=2(a+b)=2(a+1)>4,所以|a|+|b|+|c|+|d|的取值范围是(4,+∞).命题点3对数函数的性质及应用角度1比较大小例3(1)[2021新高考卷Ⅱ]若a=log52,b=log83,c=12,则(C)A.c<b<aB.b<a<cC.a<c<bD.a<b<c解析a=log52=log54<log55=12=c,b=log83=log89>log88=12=c,所以a<c<b.故选C.(2)[2024天津市蓟州区第一中学模拟]已知函数f(x)在R上是增函数,若a=f(log215),b=f(log24.1),c=f(20.5),则a,b,c的大小关系为(A)A.a<c<bB.b<a<cC.c<b<aD.c<a<b解析log215=-log25<-log24=-2,log24.1>log24=2,20.5=2∈(1,2),故log215<20.5<log24.1.由于f(x)在R上是增函数,故f(log215)<f(20.5)<f(log24.1),所以a<c<b.故选A.方法技巧比较对数值大小的常用方法1.底数相同时,比较真数的大小;真数相同时,利用换底公式转化为底数相同的形式,再比较大小,也可以借助对数函数的图象比较大小.2.当底数和真数都不相同时,常借助0,1或题干中出现的有理数等中间量比较大小,也可以通过作差或者作商比较大小.角度2解对数方程或不等式例4(1)[2024湘豫名校联考]已知函数f(x)=log2|x|+x2,则不等式f(ln x)+f(-ln x)<2的解集为(D)A.(1e,1)B.(1e,e)C.(1,e)D.(1e,1)∪(1,e)解析由题可知函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),∴ln x≠0.∵f(-x)=log2|-x|+(-x)2=log2|x|+x2=f(x),∴f(x)是偶函数,∴由f(ln x)+f(-ln x)<2可得2f(ln x)<2,即f(ln x)<1.当x>0时,f(x)=log2x+x2.∵y=log2x和y=x2在(0,+∞)上都是单调递增的,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,又f(1)=1,∴|ln x|<1且ln x≠0,∴1e<x<e且x≠1,所以原不等式的解集为(1e,1)∪(1,e).故选D.(2)[2024江苏省淮安市五校联考]已知x=4log6-9log6,y=9log4+6log4,则的值为(B)2 B.2C.5+1D.5-1解析令log6x=m,log4y=n,则x=6m,y=4n.由x=4log6-9log6,y=9log4+6log4可得6m=4m-9m,4n=9n+6n,进而可得(32)m=1-(32)2m,故(32)m+(32)2m=1,同理得(32)2n+(32)n=1,所以(32)m与(32)n均为方程t2+t-1=0的实数根,由t2+t-1=0,解得t t因为(32)m>0,(32)n>0,所以(32)m=(32)n由于函数y=(32)x为增函数,所以m=n,=64=(32)m=-1+52,故选B.方法技巧1.(1)log a f(x)=b⇔f(x)=a b(a>0,且a≠1).(2)log a f(x)=log a g(x)⇔f(x)=g(x)(f(x)>0,g(x)>0).2.解简单对数不等式,先统一底数,化为形如log a f(x)>log a g(x)的不等式,再借助y =log a x的单调性求解.角度3对数函数性质的应用例5(1)[全国卷Ⅱ]设函数f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|,则f(x)(D)A.是偶函数,且在(12,+∞)单调递增B.是奇函数,且在(-12,12)单调递减C.是偶函数,且在(-∞,-12)单调递增D.是奇函数,且在(-∞,-12)单调递减解析由2+1≠0,2-1≠0,得函数f(x)的定义域为(-∞,-12)∪(-12,12)∪(12,+∞),其关于原点对称,因为f(-x)=ln|2(-x)+1|-ln|2(-x)-1|=ln|2x-1|-ln|2x+1|=-f(x),所以函数f(x)为奇函数,排除A,C.当x∈(-12,12)时,f(x)=ln(2x+1)-ln(1-2x),易知函数f(x)单调递增,排除B.当x∈(-∞,-12)时,f(x)=ln(-2x-1)-ln(1-2x)=ln2r12-1=ln(1+22-1),易知函数f(x)单调递减,故选D.(2)[全国卷Ⅰ]若2a+log2a=4b+2log4b,则(B)A.a>2bB.a<2bC.a>b2D.a<b2解析令f(x)=2x+log2x,因为y=2x在(0,+∞)上单调递增,y=log2x在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)=2x+log2x在(0,+∞)上单调递增.又2a+log2a=4b+2log4b=22b+log2b<22b+log2(2b),所以f(a)<f(2b),所以a<2b.故选B.方法技巧对数型复合函数的单调性问题的求解策略(1)对于y=log a f(x)型的复合函数的单调性,有以下结论:函数y=log a f(x)的单调性与函数u=f(x)(f(x)>0)的单调性在a>1时相同,在0<a<1时相反.(2)研究y=f(log a x)型的复合函数的单调性,一般用换元法,即令t=log a x,则只需研究t=log a x及y=f(t)的单调性即可.注意研究对数型复合函数的单调性,一定要坚持“定义域优先”原则,否则所得范围易出错.训练3(1)[2024河南名校联考]“a≤2”是“函数f(x)=ln(x2-ax+12)在区间(2,+∞)上单调递增”的(A)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解析二次函数y=x2-ax+12图象的对称轴为x=2,若函数f(x)=ln(x2-ax+12)在区间(2,+∞≤2,2+12≥0,即a≤94,故“a≤2”是“函数f(x)=ln(x2-ax+12)在区间(2,+∞)上单调递增”的充分不必要条件.故选A.(2)[2024河南商丘高三名校联考]已知a=log64,b=log53,c=log76,则(B)A.a<b<c B.b<a<cC.b<c<aD.c<a<b解析由题意得a,b,c∈(0,1),∵log64·log67<(log64+log672)2=(log6282)2<1,∴log64<1log67=log76,即a<c.∵a=log64=log64256>log64216=34,b=log53=log5481<log54125=34,∴a>b.综上所述,可得b<a<c.故选B.(3)[2024湖北名校联考改编]已知奇函数f(x)=lg1+B1+(k≠1),则不等式-1<f(x)<lg12的解集为(13,911).解析因为f(x)为奇函数,所以f(-x)+f(x)=lg1-B1-+lg1+B1+=lg1-221-2=0,所以k2=1.因为k≠1,所以k=-1,则由-1<f(x)<lg12,得lg110<lg1-1+<lg12,所以110<1-1+<12,解得13<x<911.学生用书P038指数、对数、幂值比较大小的策略策略1直接法例6(1)[2023南京六校联考]若a =0.40.5,b =0.50.4,c =log 324,则a ,b ,c 的大小关系是(D)A.a <b <cB.b <c <aC.c <b <aD.c <a <b解析因为0.40.5<0.50.5<0.50.4,所以a <b .因为c =log 324=lo 2522=25log 22=0.4<0.40.5=a ,所以c <a <b ,故选D.(2)[2022全国卷甲]已知9m =10,a =10m -11,b =8m -9,则(A)A.a >0>bB.a >b >0C.b >a >0D.b >0>a解析因为9m =10,所以m =log 910,所以a =10m -11=10log 910-11=10log 910-10log 1011,因为log 910-log 1011=lg10lg9-lg11lg10=(lg10)2-lg 9·lg 11lg9·lg10>(lg10)2-(lg9+lg112)2lg9·lg10=1-(lg992)2lg9>0,所以a >0.b =8l 910-9=8l 910-8l 89,因为log 910-log 89=lg10lg9-lg9lg8=lg10·lg8-(lg9)2lg9·lg8<(lg10+lg82)2-(lg 9)2lg9·lg8=(lg802)2-(lg812)2lg9·lg8<0,所以b <0.综上,a >0>b .故选A.策略2图象法例7[2024山西大学附中模拟]若e a =-ln a ,e -b =ln b ,e -c =-ln c ,则(B )A.a <b <cB.a <c <bC.b <c <aD.b <a <c解析在同一直角坐标系中作出y =e x ,y =e -x ,y =ln x ,y =-ln x 的图象,如图所示,由图象可知a <c <b .故选B.策略3构造函数法例8[全国卷Ⅰ]设x ,y ,z 为正数,且2x =3y =5z ,则(D)A.2x <3y <5zB.5z <2x <3yC.3y <5z <2xD.3y <2x <5z解析令2x =3y =5z =k ,由x ,y ,z 为正数,知k >1.解法一(作差法)易知x =lglg2,y =lglg3,z =lglg5.因为k >1,所以lg k >0,所以2x -3y =2lg lg2-3lg lg3=lgH (2lg3-3lg2)lg2×lg3=lgHlg 98lg2×lg3>0,故2x >3y ,2x -5z =2lg lg2-5lg lg5=lgH (2lg5-5lg2)lg2×lg5=lgHlg 2532lg2×lg5<0,故2x <5z .所以3y <2x <5z .解法二(作商法)易知x =lg lg2,y =lglg3,z =lg lg5.由23=23×lg3lg2=lg9lg8>1,得2x >3y ,由52=52×lg2lg5=lg 25lg 52>1,得5z >2x .所以3y <2x <5z .解法三(函数法)易知x =ln ln2,y =ln ln3,z =lnln5.设函数f (t )=En ln(t >0,t ≠1),则f (2)=2ln ln2=2x ,f (3)=3ln ln3=3y ,f (5)=5ln ln5=5z .f '(t )=ln ·ln -1·En (ln )2=(ln -1)ln (ln )2,易得当t ∈(e ,+∞)时,f '(t )>0,函数f (t )单调递增.因为e <3<4<5,所以f (3)<f (4)<f (5).又f (2)=2ln ln2=2×2ln 2ln2=4ln ln4=f (4),所以f (3)<f (2)<f (5),即3y <2x <5z .方法技巧指数、对数、幂值比较大小的策略1.直接利用函数的性质,题目中出现的常数,特殊值(如0,1)等比较大小.2.当待比较大小的代数式无法单独分离出来时,通常会考虑代数式的几何意义,通过图象,利用交点坐标比较大小.3.式子结构比较麻烦,或呈现一定规律时,通常会构造新函数,利用新函数的单调性比较大小.4.作差、作商也是比较大小常用的方法.训练4(1)[2024山东省枣庄市第三中学模拟]设x =e 0.03,y =1.032,z =ln (e 0.6+e 0.4),则x ,y ,z 的大小关系为(A)A.z >y >x B.y >x >z C.x >z >yD.z >x >y解析易得ln x=0.03,ln y=2ln1.03=2ln(1+0.03),令f(x)=x-2ln(1+x)(0<x <110),则f'(x)=1-2r1=-1r1<0,∴f(x)在(0,110)上递减,∴f(x)<0-2ln(1+0)=0,则x<2ln(1+x),∴0.03<2ln(1+0.03),故y>x.y=1.032=1.0609,z=ln(e0.6+e0.4)>ln20.6+0.4=ln2+ln=ln2+12,易得ln2>35,∴z>1.1,∴y<z.故z >y>x,故选A.(2)[多选/2023黑龙江西北八校联考]已知实数x,y,z满足z·ln x=z·e y=1,则下列关系式可能成立的是(ABC)A.x>y>zB.x>z>yC.z>x>yD.z>y>x解析由题知实数x,y,z满足ln x=e y=1,在同一直角坐标系中分别作出函数m=ln n,m=e n,m=1的大致图象,如图所示,再分别作出与n轴平行且与三个函数图象均相交的直线,依次记为m=m1,m=m2,m=m3,如图所示.由直线m=m1与三个函数图象的交点情况可得z>x>y,由直线m=m2与三个函数图象的交点情况可得x>z>y,由直线m=m3与三个函数图象的交点情况可得x>y>z.故选ABC.(3)[多选/2024广东省汕头市金禧中学模拟]若0<c<b<1<a,则下列不等式正确的是(ABC)A.log2024a>log2024bB.log c a>log b aC.(c-b)a c>(c-b)a bD.(a-c)a c>(a-c)a b解析对选项A:因为a>1>b>0,且f(x)=log2024x为增函数,所以f(a)>f(b),即log2024a>log2024b,故A正确.对选项B:因为a>1>b>c>0,所以log a c<log a b<0,所以1l>1l,即log c a>log b a,故B正确.对选项C,D:由题意易知a c<a b且c-b<0,a-c>0,所以(c-b)a c>(c-b)a b,(a-c)a c<(a-c)a b,所以C正确,D错误.故选ABC.1.[命题点1/2024江苏省南通市教学质量调研]若3x=4y=6z=k,且2+1-1=12,则实数k 的值为36.解析∵3x=4y=6z=k,∴x=log3k,y=log4k,z=log6k,则2+1-1=2log3+1log4-1log6=2log k3+log k4-log k6=log k9+log k4-log k6=log k(9×46)=log k6=12,∴12=6,即k=36.2.[命题点2/2024辽宁省大连市滨城高中联考]函数y=log a x+a x-1+2(a>0且a≠1)的图象恒过定点(k,b),若m+n=b-k且m>0,n>0,则9+1的最小值为(B)A.9 B.8 C.92 D.52解析因为函数y=log a x+a x-1+2(a>0且a≠1)的图象恒过定点(1,3),所以m+n =3-1=2,所以2(9+1)=(m+n)(9+1)=10+9+≥10+29=16,所以9+1≥8,当且仅当n=12,m=32时等号成立,故选B.3.[命题点2]已知函数f(x)=ln x,则函数y=f(11-)的图象大致为(D)解析f(11-)=ln11-=-ln(1-x),其定义域为(-∞,1),且为增函数,故选D.4.[命题点3角度1]已知函数f(x)=2|x|,a=f(log0.53),b=f(log45),c=f(cosπ3),则(B)A.a>c>bB.a>b>cC.b>a>cD.c>a>b解析a=f(log0.53)=f(-log23),b=f(log45)=f(log25),c=f(cosπ3)=f(12),易知函数f(x)=2|x|为偶函数,∴a=f(log23).又当x>0时,函数f(x)=2|x|=2x单调递增,且log23>log25>12,∴f(log23)>f(log25)>f(12),∴a>b>c.故选B.5.[命题点3角度2,3/多选/2024湖南名校联考]已知函数f(x)=lg(x2-x+414),则(ACD)A.f(x)的最小值为1B.∃x∈R,满足f(1)+f(x)=2C.f(log92)>f(23)D.f(90.1-12)>f(30.18-12)解析由题知f(x)=lg[(x-12)2+10],则f(x)在(-∞,12)上单调递减,在(12,+∞)上单调递增,所以f(x)的最小值为f(12)=lg10=1,A正确.因为f(x)≥1,f(1)>1,所以f(1)+f(x)>2,B错误.易知f(x)图象关于x=12对称,因为0<log92=lg2lg9<lg2lg8=13,所以|log92-12|>16,又|23-12|=16,所以f(log92)>f(23),C正确.因为90.1=30.2>30.18>1,所以90.1-12>30.18-12>12,所以f(90.1-12)>f(30.18-12),D正确.故选ACD.6.[思维帮角度1,3]已知实数a,b满足a=log23+log86,6a+8a=10b,则下列判断正确的是(C)A.a>2>bB.b>2>aC.a>b>2D.b>a>2解析先比较a与2的大小:a=log23+log86=log23+lo236=log23+13log26=log23+13(log22+log23)=1+4log233=1+log2813,又2=log2643,且log281>log264,所以1+log2813-log2643>0,即a>2.再比较b与2的大小:因为a>2,所以6a+8a>62+82=102,又6a+8a=10b,所以b>2.最后比较a与b的大小:令f(x)=6x+8x-10x,x>2,t=x-2,t>0,则x=t+2,令g(t)=6t+2+8t+2-10t+2,t >0,则g(t)=36×6t+64×8t-100×10t<36×8t+64×8t-100×10t=100×8t-100×10t <0,即当x>2时,6x+8x<10x,所以6a+8a=10b<10a,所以b<a.综上,a>b>2.故选C.7.[思维帮角度2]若e-1·x3=-ln x2·x3=-1,则下列不等关系一定不成立的是(D)A.x1<x3<x2B.x3<x1<x2C.x3<x2<x1D.x1<x2<x3解析由e-1·x3=-ln x2·x3=-1,得e-1=-ln x2=-13.由e-1>0,得0<x2<1,x3<0.作出函数y=e-x,y=-ln x(0<x<1),y=-1(x<0)的大致图象,如图,由图可知x1<x3<x2,x3<x1<x2,x3<x2<x1均能够成立,只有D选项中的式子不可能成立.故选D.8.[思维帮角度3]已知a<5且a e5=5e a,b<4且b e4=4e b,c<3且c e3=3e c,则(D)A.c<b<aB.b<c<aC.a<c<bD.a<b<c解析解法一易知a,b,c均大于零.a e5=5e a⇒e55=e,b e4=4e b⇒e44=e,c e3=3e c⇒e33=e,所以设函数f(x)=e,则有f(5)=f(a),f(4)=f(b),f(3)=f(c),且f'(x)=e(-1)2,则易得f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,作出f(x)在(0,+∞)上的大致图象,如图,因为a<5,b<4,c<3,所以a<b<c.解法二由题知,a<5,b<4,c<3,因为a e5=5e a,所以两边同时取对数可得ln a+5=ln5+a,即ln-ln5-5=1,同理可得ln-ln4-4=ln-ln3-3=1,即点A(a,ln a)与点D(5,ln5)连线的斜率k1=1,点B(b,ln b)与点E(4,ln4)连线的斜率k2=1,点C(c,ln c)与点F(3,ln3)连线的斜率k3=1.因为点A,B,C,D,E,F均在函数y=ln x的图象上,且AD∥BE∥CF,所以作出对应的示意图如图所示,由图可得a<b<c.故选D.学生用书·练习帮P2681.[2023宁夏六盘山高级中学模拟]若f(x)满足对定义域内任意的x1,x2,都有f(x1)+f(x2)=f(x1·x2),则称f(x)为“好函数”,则下列函数是“好函数”的是(D)A.f(x)=2xB.f(x)=(12)xC.f(x)=x2D.f(x)=log3x解析因为log3x1+log3x2=log3x1x2,满足f(x1)+f(x2)=f(x1·x2),所以f(x)=log3x是“好函数”,故选D.2.[2024四川成都模拟]已知a=log0.70.3,b=log0.30.7,c=0.5,则a,b,c的大小关系为(D)A.a<c<bB.c<b<aC.a<b<cD.b<c<a解析依题意,a=log0.70.3>log0.70.72=2,b=log0.30.7=1log0.70.3<12,而c=0.5,所以b<c <a.故选D.3.已知函数f(x)=x+1-2,x∈(2,8),当x=m时,f(x)取得最小值n.则在平面直角坐标系中,函数g(x)=lo g1|x+n|的图象是(A)解析∵函数f(x)=x-2+1-2+2≥(-2)·1-2+2=4,x∈(2,8),当且仅当x -2=1-2,即x=3时取等号,∴m=3,n=4.则函数g(x)=log13|x+4|在(-4,+∞)上单调递减,在(-∞,-4)上单调递增,观察选项可知,选项A符合.故选A. 4.[2024河北石家庄市第十五中学模拟]已知函数f(x)=lg(x2-ax+12)在[-1,3]上单调递减,则实数a的取值范围是(B)A.[6,+∞)B.[6,7)C.(-∞,-2]D.(-13,-2]解析由题意得,函数y=x2-ax+12在[-1,3]上单调递减,且在[-1,3]上x2-ax+12>0≥3,-3+12>0,解得6≤a<7,故a的取值范围是[6,7).故选B.5.[2024陕西咸阳模拟]已知a=2-0.01,b=log510,c=log612,则a,b,c的大小关系为(A)A.b>c>aB.b>a>cC.c>b>aD.c>a>b解析a=2-0.01∈(2-1,20)=(12,1),b=1+log52>1,c=1+log62>1,且log52>log62,故b>c>a.故选A.6.[2023河南部分学校联考]设a=log23,b=log4x,c=log865,若a,b,c中b既不是最小的也不是最大的,则x的取值范围是(A)A.(9,6523)B.(3,6513)C.[9,6523]D.[3,6513]解析∵a=log23=log827<log865=c,∴a<b<c,∴log23<log4x<log865,∴log23<log212<log26513,∴3<12<6513,得9<x<6523,即x的取值范围是(9,6523),故选A.7.[2023山东模拟]已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≤0时,f(x)单调递减,(2x-5))>f(log38)的解集为(C)则不等式f(lo g13A.{x|52<x<4116}B.{x|x>132}C.{x|52<x<4116或x>132}D.{x|x<52或4116<x<132}解析因为函数f(x)是定义在R上的偶函数,且在(-∞,0]上单调递减,所以可将f (lo 13(2x -5))>f (log 38)化为|lo 13(2x -5)|>|log 38|,即log 3(2x -5)>log 38或log 3(2x -5)<-log 38=log 318,即2x -5>8或0<2x -5<18,解得x >132或52<x <4116.故选C.8.[多选/2024甘肃省部分学校质量检测]若(a ,b )(a >0,a ≠1)为函数y =log 2x 图象上的一点,则下列选项正确的是(ABC)A.(b ,a )为函数y =2x 图象上的点B.(1,b )为函数y =log 12x 图象上的点C.(-b ,a )为函数y =(12)x 图象上的点D.(a ,2b )为函数y =log 4x 图象上的点解析∵(a ,b )(a >0,a ≠1)为函数y =log 2x 图象上的一点,∴log 2a =b ,∴2b =a ,则(b ,a )为函数y =2x 图象上的点,故A 正确;∵log 2a =b ,∴log 121=-1-1log 2a =b ,则(1,b )为函数y =log 12x 图象上的点,故B 正确;∵2b =a ,∴(12)-b =2b =a ,则(-b ,a )为函数y =(12)x 图象上的点,故C 正确;∵log 2a =b ,∴log 4a =12log 2a =12b ,故D 错误.故选ABC.9.[2023天津市汇文中学模拟]计算:(827)-23+10lg3+lo log 54·log 25=3.解析(827)-23+10lg 3+lo log 54·log 25=[(23)3]-23+3+log 3−2312-2lg2lg5·lg5lg2=(23)-2+3+12-2log 33-2=94+3-14-2=3.10.[2024江苏省联考]已知函数f (x )=2-log 2,≥1,4,<1,则f (f (12))=1.解析由函数f (x )=2-log 2,≥1,4,<1,得f (f (12))=f (2)=1.11.[2024北京市中关村中学模拟]声音的等级f (x )(单位:dB )与声音强度x (单位:W /m 2)满足f (x )=10×lg1×10-12.喷气式飞机起飞时,声音的等级约为140dB.一般说话时,声音的等级约为60dB ,那么喷气式飞机起飞时声音强度约为一般说话时声音强度的108倍.解析由f (x )=10×lg1×10-12,即y =10×lg1×10-12可知,声音强度x =1010×10-12=10-12+10,设喷气式飞机起飞时声音强度与一般说话时声音强度分别为x 1,x 2,故强度之比12=10-12+1401010-12+6010=108.12.[2024贵州贵阳名校联考]已知函数f (x )=log 2|x -a |+1,且f (6+x )=f (2-x ),则f (2)=2.解析由f (6+x )=f (2-x )可知,函数f (x )的图象关于直线x =4对称,而函数f (x )=log 2|x -a |+1的图象关于直线x =a 对称,所以a =4,所以f (x )=log 2|x -4|+1,所以f (2)=log 2|2-4|+1=2.13.[2023乌鲁木齐质监(一)]已知函数f (x )=ln 2-3+,a =log 23,b =log 34,c =log 58,则(A)A.f (a )<f (c )<f (b )B.f (a )<f (b )<f (c )C.f (c )<f (a )<f (b )D.f (c )<f (b )<f (a )解析f (x )=ln2-3+=ln (-1+53+),由2-3+>0,得f (x )的定义域为{x |-3<x <2},由复合函数的单调性可得,f (x )在(-3,2)上单调递减.由=log 34log 58=lg4lg3lg8lg5=2lg2lg53lg2lg3=lg25lg27<1,c >1得b <c .又9>8,即32>23,所以3>232,log 23>32,同理8<532,log 58<32,所以c <a ,于是b <c <a ,再结合f (x )的单调性可得f (a )<f (c )<f (b ),故选A.14.[2024陕西模拟]已知函数f (x )=(12),≥1,(+<1,则下列结论正确的是(B )A.f (f (0))=12B.f (f (1C.f (f (log 23D.f (x )的值域为(0,1]解析对于选项A ,f (0)=f (1)=12,f (f (0))=f (12)=f (3)=(12)32=(18)12=A 错误;对于选项B ,f (1)=12,f (f (1))=f (12)B 正确;对于选项C ,因为log 23>1,所以f (log 23)=(12)log 23=2log 213=13,f (f (log 23))=f (13)=f(43)=(12)43C错误;对于选项D,当x≥1时,f(x)=(12)x∈(0,12],当0≤x<1时,1≤x+1<2,f(x)=f(x+1)=(12)x+1∈(14,12],又当x<0时,f(x)=f(x+1),所以当x<0时,f(x)∈(14,12],综上,函数f(x)的值域为(0,12],故D 错误.故选B.15.[2024南昌市模拟]已知函数y=e x和y=ln x的图象与直线y=2-x交点的横坐标分别为a,b,则(D)A.a>bB.a+b<2C.ab>1D.a2+b2>2解析易知y=e x与y=ln x互为反函数,对应的图象关于直线y=x对称,如图,直线y=x与y=2-x垂直,所以两函数的图象与直线y=2-x的交点A,B关于直线y=x对称.设直线y=x与y=2-x的交点为C,则C(1,1),∴a+b=2且a≠b.>+2=1,即a2+b2>2.故选D.16.[2024河南省六市部分学校联考]已知正数a,b,c∈(1,+∞),且满足2-1-1=2+log2a,3-2-1=3+log3b,4-3-1=4+log4c,则下列不等式成立的是(B)A.c<b<aB.a<b<cC.a<c<bD.c<a<b解析由2-1-1=2+log2a,可得1-1=log2a,由3-2-1=3+log3b,可得1-1=log3b,由4-3-1=4+log4c,可得1-1=log4c,易知y=1-1(x>1)和y=log m x(m=2,3,4)的图象相交,在同一平面直角坐标系中画出y=log2x,y=log3x,y=log4x与y=1-1(x>1)的图象如图.根据图象可知a<b<c.故选B.17.[2024合肥开学考试]定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足:对∀x1,x2∈(0,+∞),且x 1≠x 2都有(1)-(2)1-2>1,则不等式f (2log 2x )-f (x )>log 2x 2-x 的解集为(B)A.(1,2)B.(2,4)C.(4,8)D.(8,16)解析根据题意:设x 1>x 2,则(1)-(2)1-2>1⇒f (x 1)-f (x 2)>x 1-x 2⇒f (x 1)-x 1>f (x 2)-x 2,可得函数h (x )=f (x )-x 在(0,+∞)上单调递增.则f (2log 2x )-f (x )>log 2x 2-x ⇒f (log 2x 2)-log 2x 2>f (x )-x ⇒log 2x 2>x ⇒log 2x 2>log 22x ⇒x 2>2x ,在同一坐标系中画出y =x 2与y =2x 的图象,如图.又x >0,得2<x <4,则不等式的解集为(2,4),故选B.18.[多选/2023重庆二调]若a ,b ,c 都是正数,且2a =3b =6c ,则(BCD )A.1+1=2B.1+1=1C.a +b >4cD.ab >4c 2解析令2a =3b =6c =m ,则a =log 2m ,b =log 3m ,c =log 6m ,∴1=log m 2,1=log m 3,1=log m 6,∴1+1=log m 2+log m 3=log m 6=1,A 选项错误,B 选项正确;a +b =(a +b )(1+1)c =c (2++)>c (2+=4c ,(∵a ≠b ,∴等号无法取到)C 选项正确;1=1+1=+B>4B,∴ab >4c 2,D 选项正确.故选BCD.19.[多选/2024云南省昆明市第一中学双基检测]设偶函数f (x )=log a |x -b |在(-∞,0)上单调递增,则下列结论中正确的是(BC)A.f (a +2)>f (b +2)B.f (a +2)<f (b +2)C.f (a +1)>f (b -2)D.f (a +1)<f (b -2)解析因为函数f (x )为偶函数,所以b =0.又偶函数f (x )=log a |x |在(-∞,0)上单调递增,则0<a <1,所以1<a +1<2,2<a +2<3,且由函数f (x )为偶函数知f (x )在(0,+∞)上单调递减.对于选项A 和B ,因为a +2>2=b +2,所以f (a +2)<f (b +2),故A 错误,B 正确;对于选项C 和D ,因为1<a +1<2,b -2=-2,所以f (a +1)>f (2)=f (-2)=f (b -2),故C 正确,D 错误.故选BC.20.[多选/2024黑龙江哈尔滨模拟]已知函数f (x )=lo g 13(ax 2-3ax +2),则下列说法正确的是(AC)A.若f (x )的值域为R ,则a ∈[89,+∞)B.若f (x )的定义域为R ,则a ∈(0,89)C.若f (x )的最大值为0,则a =49D.若f (x )的最小值为1,则a =2027解析选项A :f (x )的值域为R ,说明函数y =ax 2-3ax +2能取到所有大于0的数,当a=0时,ax 2-3ax +2=2,不满足;当a ≠0时,>0,Δ=92-8≥0,解得a ≥89,选项A 正确.选项B :当f (x )的定义域为R 时,函数y =ax 2-3ax +2>0恒成立,当a =0时,ax 2-3ax +2=2恒成立;当a ≠0时,>0,Δ=92-8<0,解得0<a <89,综上,a ∈[0,89),选项B 错误.选项C :若f (x )的最大值为0,即y =ax 2-3ax +2的最小值为1=1,解得a =49,选项C 正确.选项D :若f (x )的最小值为1,即y =ax 2-3ax +2的最大值为13,则有13,无解,选项D 错误.故选AC.21.[多选/2024聊城模拟]对于两个均不等于1的正数m 和n ,定义:m*n =min {log m n ,log n m },则下列结论正确的是(BC )A.若a >1,且3*a =2*4,则a =9B.若a ≥b ≥c >1,且q q=c*a ,则b =cC.若0<a <b <c <1,则a*b -a*c =a*()D.若0<a <b <c <1,x >y >z >0,则(a x *b y )·(b y *c z )=2(a x *c z )解析选项A :当1<a <3时,log 3a =log 42,即log 3a =12,即a =312=3;当a >3时,log a 3=log 42,即log a 3=12,即a =9.综上,当a >1时,a =3或a =9,则A 错误.选项B :由q q=c*a 及a ≥b ≥c >1,得log a b =log b c ·log a c ,即lg lg=lg lg ·lglg,即lg 2b =lg 2c ,即lg b =lg c 或lg b =-lg c ,即b =c 或bc =1.由b ≥c >1,得bc >1,从而可得b =c ,则B 正确.选项C :若0<a <b <c <1,则a*b -a*c =log a b -log a c =log a,而由1>>b >a >0,得a*()=log a,所以a*b -a*c =a*()成立,则C 正确.选项D :由指数函数f (t )=a t (0<a <1)是减函数,且x >y ,可得a x <a y .由幂函数h (x )=x y (y >0)在(0,+∞)上单调递增,且a <b ,可得a y <b y ,于是0<a x <b y <1,所以a x *b y =log b y =log a b ,同理b y *c z =log b c ,a x *c z =log a c ,所以(*)·(*)*=log bloglog =log b logloglog=1,则D 错误.故选BC.。

高考数学一轮复习第二章函数5对数与对数函数课件新人教A版22

高考数学一轮复习第二章函数5对数与对数函数课件新人教A版22
D(x2,2logax2),
则 logax2=2logax1,∴x2=12 ,
又 2logax2=logax1+3,∴2loga12 =logax1+3,∴x1=a,x2=a2.
∵四边形ABCD为正方形,∴|AB|=|BC|,
即x2-x1=(logax1+3)-2logax1,
∴a2-a=2,解得a=2或a=-1(舍去).
2
3
2 lg 2
3
2
=100lg 3-lg 2=100lg =(10 ) =102lg =10
lg
3 2
2
=
4
(2)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.
3
(3)∵f(x)=logax,∴f(4t)-f(t)=loga4t-logat=loga4=2loga2=3,∴loga2=2,
的底数.
故0<c<d<1<a<b,即在第一象限内从左到右底数逐渐增大.
-8知识梳理
双基自测
1
2
3
4
5
5.反函数
y=logax
指数函数y=ax(a>0,且a≠1)与对数函数
(a>0,且
y=x
a≠1)互为反函数,它们的图象关于直线
对称.
-9知识梳理
1
双基自测
2
3
4
5
6
1.下列结论正确的打“√”,错误的打“×”.
2
故选 B.

高考数学一轮总复习第二章函数 5对数函数课件

高考数学一轮总复习第二章函数 5对数函数课件
第二章 函数
2.5 对数函数
1.通过具体实例,了解对数函数的概念.能用描点法或借助计算工具画出具体对数
函数的图象,探索并了解对数函数的单调性与特殊点.
2.知道对数函数 = log 与指数函数 = 互为反函数( > 0,且 ≠ 1).
【教材梳理】
1.对数函数
= log
≠ 1)的图象一定相交,且交点必在直线 = 上.
( ×)
2.若函数 = log 2 + 1 的定义域是[0,1],则函数 的值域为(
A.[0,1]
√
B. 0,1
C.(−∞, 1]
)
D.[1, +∞)
解:由题意,知 在[0,1]上单调递增.又 0 = 0, 1 = 1,所以 ∈ [0,1].故选A.
1
4
< < 4.
1
故的取值范围是( ,4).故选C.
4
命题角度3 综合应用
例4 已知函数 = 2log 4 − 2
log 4 +
(1)当 ∈ [1,16]时,求 的值域;
(2)求不等式 > 2的解集.
1
2
.
解:(1)令 = log 4 ,当 ∈ [1,16]时, ∈ [0,2].
3
0,
4
∪ 1, +∞ .
【点拨】 在解决与对数函数相关的不等式问题时,要优先考虑利用对数函数的
单调性.在利用单调性时,一定要明确底数的取值对函数增减性的影响,同时注意真
数必须为正.
变式3(1) 若log 2 + 1 < log 2 < 0,则的取值范围是(
A. 0,1
1

高考数学一轮复习 必考部分 第二篇 函数、导数及其应用 第5节 对数函数应用能力提升 文 北师大版-

高考数学一轮复习 必考部分 第二篇 函数、导数及其应用 第5节 对数函数应用能力提升 文 北师大版-

第5节对数函数【选题明细表】知识点、方法题号对数的概念与运算2,4,5,7,8,10对数函数的图像及应用1,6,14对数函数的性质及应用3,9,11,12,13综合应用15,16基础对点练(时间:30分钟)1.函数y=log a(3x-2)(a>0,a≠1)的图像经过定点A,则A点坐标是( C )(A)(0,) (B)(,0) (C)(1,0) (D)(0,1)解析:由题意知当3x-2=1即x=1时,y=log a(3x-2)为与a无关的常数0,即函数图像过定点(1,0).2.函数y=的定义域是( C )(A)(-∞,2) (B)(2,+∞)(C)(2,3)∪(3,+∞) (D)(2,4)∪(4,+∞)解析:要使f(x)有意义,需满足即解得x>2且x≠3.3.若log a(a2+1)<log a2a<0,则a的取值X围是( C )(A)(0,1) (B)(0,)(C)(,1) (D)(0,1)∪(1,+∞)解析:因为log a(a2+1)<0=log a1,a2+1>1,所以0<a<1,所以a2+1>2a,又log a2a<0,即2a>1,所以解得<a<1.4.(2015日照月考)已知函数f(x)=则f(f(1))+f(log3)的值是( A )(A)5 (B)3 (C)-1 (D)解析:因为函数f(x)=所以f(1)=log21=0,f(f(1))=f(0)=1+1=2,f(log3)=+1=+1=2+1=3,所以f(f(1))+f(log3)=5.5.(2015某某八所重点中学联考)已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=3x+m(m 为常数),则f(-log35)的值为( B )(A)4 (B)-4 (C)6 (D)-6解析:因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,即30+m=0,解得m=-1,所以f(log35)=-1=4,所以f(-log35)=-f(log35)=-4.6.(2015某某模拟)关于方程|log2x|=a(a>0)的两个根x1,x2(x1<x2)的说法正确的是(C)(A)x1+x2>3(B)x1x2>2(C)x1x2=1(D)1<x1+x2<2解析:在同一坐标系中作出y=|log2x|与y=a的图像,由图可知0<x1<1,x2>1,所以log2x1=-a,log2x2=a,即log2x1+log2x2=0,log2(x1x2)=0,故x1x2=1.7.(2015高考某某卷)若a=log43,则2a+2-a=.解析:因为a=log43=log2,所以2a+2-a=+=+=.答案:8.(2016某某高考模拟)()0+·(0.25+lg 5·lg 20+(lg 2)2=.解析:()0+·(0.25+lg 5·lg 20+(lg 2)2=1+1+lg 5(lg 4+lg 5)+(lg 2)2=1+1+(lg 2+lg 5)2=3.答案:39.(2015涟水中学月考)函数y=(log2x)2-log2x2,则函数y在区间[,2]上的值域是. 解析:x∈[,2]⇒log2x∈[-1,1],设t=log2x,则y=t2-2t=(t-1)2-1(-1≤t≤1),所以-1≤y≤3.答案:[-1,3]10.解答下列各题:(1)计算:lg22+lg 50·lg 4+lg25+lg 25;(2)计算:log23·log34.解:(1)原式=lg22+(1+lg 5)· 2lg 2+lg25+2lg 5=(lg 2+lg 5)2+2(lg 2+lg 5)=1+2=3.(2)原式=·==2.11.函数f(x)是定义在R上的偶函数,f(0)=0,当x>0时,f(x)=lo x.(1)求函数f(x)的解析式;(2)解不等式f(x2-1)>-2.解:(1)当x<0时,-x>0,则f(-x)=lo(-x).因为函数f(x)是偶函数,所以f(-x)=f(x).所以函数f(x)的解析式为f(x)=(2)因为f(4)=lo4=-2,f(x)是偶函数,所以不等式f(x2-1)>-2可化为f(|x2-1|)>f(4).又因为函数f(x)在(0,+∞)上是减函数,所以|x2-1|<4,解得-<x<,即不等式的解集为(-,).能力提升练(时间:15分钟)12.(2015高考某某卷)设f(x)=ln x,0<a<b,若p=f(),q=f(),r=[f(a)+f(b)],则下列关系式中正确的是( C )(A)q=r<p (B)q=r>p(C)p=r<q (D)p=r>q解析:由题意得p=ln ,q=ln ,r=(ln a+ln b)=ln =p,因为0<a<b,所以>,所以ln >ln ,所以p=r<q.故选C.13.(2015南开模拟)函数y=log0.4(-x2+3x+4)的值域是(B)(A)(0,-2] (B)[-2,+∞)(C)(-∞,-2] (D)[2,+∞)解析:为使y=log0.4(-x2+3x+4)有意义,须-x2+3x+4>0,x2-3x-4<0,解得-1<x<4.此时,0<-x2+3x+4=-(x-)2+≤,又对数的底数小于1,所以y=log0.4(-x2+3x+4)≥log0.4=-2.14.当x∈(1,2)时,不等式(x-1)2<log a x(a>0且a≠1)恒成立,则实数a的取值X围为. 解析:设y1=(x-1)2,y2=log a x.在同一坐标系中作出它们的图像,如图所示.若0<a<1,则当x∈(1,2)时,(x-1)2<log a x是不可能的,所以a应满足解得1<a≤2.所以a的取值X围为(1,2].答案:(1,2]15.已知函数f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)为偶函数.(1)求k的值;(2)若方程f(x)=log4(a·2x)有且只有一个实根,某某数a的取值X围.解:(1)因为f(x)为偶函数,且f(-x)=log4(4-x+1)-kx=log4-kx=log4(4x+1)-log44x-kx=log4(4x+1)-x-kx,所以log4(4x+1)-x-kx=log4(4x+1)+kx,所以-1-k=k,即k=-.(2)由(1)知f(x)=log4(4x+1)-x=log4(4x+1)-log4=log4(4x+1)-log42x=log4(2x+2-x),方程log4(2x+2-x)=log4(a·2x)有且只有一个实根,即方程2x+2-x=a·2x有且只有一个实根.令2x=t,则(a-1)t2-1=0只有一个正根.则a-1>0,即a>1,所以a的取值X围是(1,+∞).16.已知函数f(x)=log a(3-ax).(1)当x∈[0,2]时,函数f(x)恒有意义,某某数a的取值X围;(2)是否存在这样的实数a,使得函数f(x)在区间[1,2]上为减函数,并且最大值为1?如果存在,试求出a的值;如果不存在,请说明理由.解:(1)因为a>0且a≠1,设t(x)=3-ax,则t(x)=3-ax为减函数,x∈[0,2]时,t(x)最小值为3-2a,当x∈[0,2]时,f(x)恒有意义,即x∈[0,2]时,3-ax>0恒成立.所以3-2a>0.所以a<.又a>0且a≠1,所以a∈(0,1)∪(1,).(2)t(x)=3-ax,因为a>0,所以函数t(x)为减函数.因为f(x)在区间[1,2]上为减函数,所以y=log a t为增函数,所以a>1,x∈[1,2]时,t(x)最小值为3-2a,f(x)最大值为f(1)=log a(3-a),所以即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.精彩5分钟1.(2016永康高三模拟)已知函数f(x)=ln(x+),若实数a,b满足f(a)+f(b-2)=0,则a+b等于( A )(A)2 (B)-1 (C)0 (D)-2解题关键:本题关键是判断函数f(x)的奇偶性.解析:由题意可知,f(-x)=ln(-x+)=ln()=-ln(x+)=-f(x),所以函数f(x)为奇函数,又因为f(a)+f(b-2)=0,所以a+b-2=0,所以a+b=2.2.(2016某某高三适应性测试)已知函数f(x)=()x-ln x,若实数x0满足f(x0)>lo sin+lo cos ,则x0的取值X围是( B )(A)(-∞,1) (B)(0,1)(C)(1,+∞) (D)(,+∞)解题关键:本题的关键点有两个:一个是正确求出lo sin +lo cos 的值,二是判断f(x)的单调性.解析:由已知f(x0)>lo sin +lo cos =lo sin =lo=,注意到f(1)=且函数f(x)=()x-ln x是减函数,故f(x0)>=f(1)⇒0<x0<1.。

高考数学新人教A版(理科)一轮复习课件:第二篇函数、导数及其应用第5节对数函数

高考数学新人教A版(理科)一轮复习课件:第二篇函数、导数及其应用第5节对数函数

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.故
选 B.
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考点三 对数函数的性质及应用 考查角度 1:比较大小.
设 a=log3π,b=log2 3,c=log3 2,则( )
(A)a>b>c
(B)a>c>b
(C)b>a>c
(D)b>c>a
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(2)B 由题意得,当 0<a<1 时,要使得 4x
<logax0<x≤12,即当 0<x≤12时,函数 y=4x 的图 象在函数 y=logax 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代入函数 y=logax,得 a= 22, 若函数 y=4x 的图象在函数 y=logax 图象的下方,
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【反思归纳】 (1)logaf(x)>logag(x) ⇔
或
.
(2)有关形如 y=logaf(x)的单调性:先求定义域,根据复合函数 y=
logau,u=f(x)的单调性(判断)求解.
(3)对于形如 y=logaf(x)(a>0 且 a≠1)的复合函数的值域的求解步骤
为:①分解成 y=logau,u=f(x)两个函数;②求 f(x)的定义域;③求 u
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考查角度 4:与对数函数有关的参数取值(范围)问题. 高考扫描:2013 高考新课标全国卷Ⅰ
函数 (A)(-∞,2) (C)(2,3)∪(3,+∞)
的定义域是( ) (B)(2,+∞) (D)(2,4)∪(4,+∞)
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C 解析:要使函数有意义就满足
,

高中数学第二章函数的概念与基本初等函数第五节对数与对数函数

第五节 对数与对数函数[考纲要求]1.理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化成自然对数或常用对数.了解对数在简化运算中的作用.2.理解对数函数的概念,理解对数函数的单调性,掌握对数函数图象通过的特殊点,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.了解指数函数y =a x 与对数函数y =log a x 互为反函数(a >0,且a ≠1).突破点一 对数的运算[基本知识]1.对数的概念、性质及运算(1)换底公式:log a b =log c blog c a(a >0,且a ≠1,c >0,且c ≠1,b >0); (2)log a b =1log b a,推广log a b ·log b c ·log c d =log a d . [基本能力]一、判断题(对的打“√”,错的打“×”) (1)(-2)3=-8可化为log (-2)(-8)=3.( ) (2)log 2x 2=2log 2x .( )(3)存在这样的M ,N 使得log 2(MN )=log 2M ·log 2N .( ) 答案:(1)× (2)× (3)√ 二、填空题1.已知log 62=p ,log 65=q ,则lg 5=________(用p ,q 表示). 解析:lg 5=log 65log 610=q log 62+log 65=qp +q .答案:q p +q2.计算:2312log +lg 8+32lg 25+()92512=________.解析:原式=13+3(lg 2+lg 5)+53=5.答案:53.已知4a =2,lg x =a ,则x =________. 解析:∵4a =22a =2,∴a =12.∴lg x =12,∴x =10.答案:104.log 225·log 34·log 59=________.解析:原式=lg 25lg 2·lg 4lg 3·lg 9lg 5=2lg 5lg 2·2lg 2lg 3·2lg 3lg 5=8.答案:8[典例感悟]计算下列各式的值: (1)log 535+2log 122-log 5150-log 514;(2)[(1-log 63)2+log 62·log 618]÷log 64.解:(1)原式=log 535+log 550-log 514+2log 12212=log 535×5014+log 122=log 553-1=2.(2)原式=[(log 66-log 63)2+log 62·log 6(2×32)]÷log 64 =[]()log 6632+log 62·(log 62+log 632)÷log 622=[(log 62)2+(log 62)2+2log 62·log 63]÷2log 62 =log 62+log 63=log 6(2×3)=1.[方法技巧]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. (4)利用常用对数中的lg 2+lg 5=1.[针对训练]1.计算:()lg 14-lg 25÷100-12=________.解析:原式=lg ()14×125×10012=lg 10-2×10=-2×10=-20. 答案:-202.计算:lg 5(lg 8+lg 1 000)+(lg 23)2+lg 16+lg 0.06=________.解析:原式=lg 5(3lg 2+3)+3(lg 2)2+lg ()16×0.06 =3lg 5·lg 2+3lg 5+3(lg 2)2-2= 3lg 2(lg 5+lg 2)+3lg 5-2=3lg 2+3lg 5-2=1.答案:13.(2019·宁波期末)已知4a =5b =10,则1a +2b=________.解析:∵4a =5b =10,∴a =log 410,1a =lg 4,b =log 510,1b =lg 5,∴1a +2b =lg 4+2lg 5=lg 4+lg 25=lg 100=2.答案:2突破点二 对数函数的图象及应用[基本知识]1.对数函数的图象在y 轴右侧,过定点(1,0)2.底数的大小决定了图象相对位置的高低不论是a >1还是0<a <1,在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大,如图,0<c <d <1<a <b . 在x 轴上侧,图象从左到右相应的底数由小变大; 在x 轴下侧,图象从右到左相应的底数由小变大. (无论在x 轴的上侧还是下侧,底数都按顺时针方向变大) 3.指数函数与对数函数的关系指数函数y =a x (a >0且a ≠1)与对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)互为反函数,它们的图象关于直线y =x 对称.[基本能力]一、判断题(对的打“√”,错的打“×”)(1)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,函数图象不在第二、三象限.( ) (2)函数y =log 2(x +1)的图象恒过定点(0,0).( ) 答案:(1)√ (2)√ 二、填空题1.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________. 解析:y =log a x 的图象恒过点(1,0),令x -3=1,得x =4,则y =-1. 答案:(4,-1)2.函数y =log 3|2x -m |的图象关于x =12对称,则m =________.答案:13.若f (x )=log 2x ,则f (x )>0的x 的范围是________. 答案:(1,+∞)[全析考法]考法一 对数函数图象的辨析[例1] (2019·海南三市联考)函数f (x )=|log a (x +1)|的大致图象是( )[解析]法一:函数f(x)=|log a(x+1)|的定义域为{x|x>-1},且对任意的x,均有f(x)≥0,结合对数函数的图象可知选C.法二:||y=log a(x+1)的图象可由y=log a x的图象左移1个单位,再向上翻折得到,结合选项知选C.[答案]C[方法技巧]研究对数型函数图象的思路研究对数型函数的图象时,一般从最基本的对数函数的图象入手,通过平移、伸缩、对称变换得到.特别地,要注意底数a>1或0<a<1这两种不同情况.考法二对数函数图象的应用[例2](2019·辽宁五校联考)已知函数f(x)=|ln x|.若0<a<b,且f(a)=f(b),则a+4b的取值范围是()A.(4,+∞)B.[4,+∞)C.(5,+∞) D.[5,+∞)[解析]由f(a)=f(b)得|ln a|=|ln b|,根据函数y=|ln x|的图象及0<a<b,得-ln a=ln b,0<a<1<b,1a=b.令g(b)=a+4b=4b+1b,易得g(b)在(1,+∞)上单调递增,所以g(b)>g(1)=5.[答案]C[易错提醒]应用对数函数图象求解问题时易出现作图失误导致求解错误,要记准记牢图象的变换规律.[集训冲关]1.[考法一]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即得f(x)的图象,结合图象知选A.2.[考法二]已知函数f(x)=|log12x|的定义域为[]12,m,值域为[0,1],则m的取值范围为________.解析:作出f(x)=|log12x|的图象(如图),可知f()12=f(2)=1,f(1)=0,由题意结合图象知:1≤m≤2.答案:[1,2]3.[考法二]使log2(-x)<x+1成立的x的取值范围是________.解析:在同一坐标系中分别画出函数y=log2(-x)和y=x+1的图象(如图所示),由图象知使log2(-x)<x+1成立的x的取值范围是(-1,0).答案:(-1,0)突破点三对数函数的性质及应用[基本知识]对数函数的性质函数y=log a x(a>0,且a≠1)a>10<a<1性质定义域(0,+∞)值域R单调性在(0,+∞)上是增函数在(0,+∞)上是减函数函数值变化规律当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>0一、判断题(对的打“√”,错的打“×”)(1)当x>1时,log a x>0.()(2)函数y=lg(x+3)+lg(x-3)与y=lg[(x+3)(x-3)]的定义域相同.()(3)对数函数y=log a x(a>0,且a≠1)在(0,+∞)上是增函数.()答案:(1)×(2)×(3)×二、填空题1.函数y=log2x-1的定义域为________.答案:[2,+∞)2.函数y=log12(3x-1)的单调递减区间为________.答案:()13,+∞3.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[全析考法]考法一与对数有关的函数定义域问题[例1](2018·西安二模)若函数y=log2(mx2-2mx+3)的定义域为R,则实数m的取值范围是()A .(0,3)B .[0,3)C .(0,3]D .[0,3][解析] 由题意知mx 2-2mx +3>0恒成立.当m =0时,3>0,符合题意;当m ≠0时,只需⎩⎨⎧m >0,Δ=(-2m )2-12m <0,解得0<m <3.综上0≤m <3,故选B.[答案] B [方法技巧]已知f (x )=log a (px 2+qx +r )(a >0,且a ≠1)的定义域为R ,求参数范围时,要注意分p =0,p ≠0讨论.同时p ≠0时应结合图象说明成立条件.考法二 与对数有关的比较大小问题[例2] (2019·湖北华中师大第一附属中学期中)设a =2 01812019,b =log 2 018 2 019,c =log 2 019 2 018,则a ,b ,c的大小关系为( )A .a >b >cB .a >c >bC .b >a >cD .c >b >a[解析] ∵a =2 01812019>2 0180=1,1=log 2 0182 018>b =log 2 018 2 019 >log 2 018 2 018=12,c =log 2 019 2 018 <log 20192 019=12,所以a >b >c .故选A.[答案] A[方法技巧] 对数函数值大小比较的方法考法三 与对数有关的不等式问题[例3]设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,log 12(-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)[解析] 由题意得⎩⎨⎧ a >0,log 2a >-log 2a 或⎩⎨⎧a <0,-log 2(-a )>log 2(-a ),解得a >1或-1<a <0.故选C. [答案] C [方法技巧]简单对数不等式问题的求解策略(1)解决简单的对数不等式,应先利用对数的运算性质化为同底数的对数值,再利用对数函数的单调性转化为一般不等式求解.(2)对数函数的单调性和底数a 的值有关,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. (3)某些对数不等式可转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解. 考法四 对数函数性质的综合问题[例4] 若函数f (x )=log 12(-x 2+4x +5)在区间(3m -2,m +2)内单调递增,则实数m 的取值范围为( )A.[]43,3B.[]43,2C.[)43,2D.[)43,+∞[解析] 由-x 2+4x +5>0,解得-1<x <5.二次函数y =-x 2+4x +5的对称轴为x =2.由复合函数单调性可得函数f (x )= log 12(-x 2+4x +5)的单调递增区间为(2,5).要使函数f (x )=log 12(-x 2+4x +5)在区间(3m -2,m +2)内单调递增,只需⎩⎪⎨⎪⎧3m -2≥2,m +2≤5,3m -2<m +2,解得43≤m <2.[答案] C [方法技巧]解决对数函数性质的综合问题的3个注意点(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)转化时一定要注意对数问题转化的等价性.[集训冲关]1.[考法一]函数f (x )=1ln (3x +1)的定义域是( )A.()-13,+∞ B.()-13,0∪(0,+∞) C.[)-13,+∞D .[0,+∞)解析:选B 由⎩⎨⎧3x +1>0,ln (3x +1)≠0,解得x >-13且x ≠0,故选B.2.[考法二]设a =log 50.5,b =log 20.3,c =log 0.32,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .b <a <c B .b <c <a C .c <b <aD .a >b >c解析:选B a =log 50.5>log 50.2=-1,b =log 20.3<log 20.5=-1,c =log 0.32>log 0.3103=-1,log 0.32=lg 2lg 0.3,log 50.5=lg 0.5lg 5=lg 2-lg 5=lg 2lg 0.2.∵-1<lg 0.2<lg 0.3<0,∴lg 2lg 0.3<lg 2lg 0.2,即c <a ,故b <c <a .故选B. 3.[考法三](2019·湛江模拟)已知log a 34<1,那么a 的取值范围是________.解析:∵log a 34<1=log a a ,故当0<a <1时,y =log a x 为减函数,0<a <34;当a >1时,y =log a x 为增函数,a >34,∴a >1.综上所述,a 的取值范围是()0,34∪(1,+∞).答案:()0,34∪(1,+∞)4.[考法四](2019·盐城中学月考)已知函数f (x )=log a 1-xb +x (0<a <1)为奇函数,当x ∈(-1,a ]时,函数f (x )的值域是(-∞,1],则a +b 的值为________.解析:由1-x b +x >0,解得-b <x <1(b >0).又奇函数定义域关于原点对称,故b =1.所以f (x )=log a 1-x1+x(0<a <1).又g (x )=1-x x +1=-1+2x +1在(-1,a ]上单调递减,0<a <1,所以f (x )在 (-1,a ]上单调递增.又因为函数f (x )的值域是(-∞,1],故f (a )=1,此时g (a )=a ,即1-aa +1=a ,解得a =2-1(负根舍去),所以a +b = 2.答案:2[课时跟踪检测][A 级 基础题——基稳才能楼高]1.(log 29)(log 32)+log a 54+log a ()45a (a >0,且a ≠1)的值为( )A .2B .3C .4D .5解析:选B 原式=(2log 23)(log 32)+log a ()54×45a =2×1+log a a =3. 2.(2018· 衡水名校联考)函数y =log 23(2x -1)的定义域是( )A .[1,2]B .[1,2) C.[]12,1D.(]12,1解析:选D 由log 23(2x -1)≥0⇒0<2x -1≤1⇒12<x ≤1.3.设a =log 3π,b =log 23,c =log 32,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A 因为a =log 3π>log 33=1,b =log 23<log 22=1,所以a >b ; 又b c =12log 2312log 32=(log 23)2>1,c >0,所以b >c .故a >b >c . 4.(2019·武汉调研)函数f (x )=log a (x 2-4x -5)(a >1)的单调递增区间是( ) A .(-∞,-2) B .(-∞,-1) C .(2,+∞)D .(5,+∞)解析:选D 由函数f (x )=log a (x 2-4x -5)得x 2-4x -5>0,得x <-1或x >5.令m (x )=x 2-4x -5,则m (x )=(x -2)2-9,m (x )在[2,+∞)上单调递增,又由a >1及复合函数的单调性可知函数f (x )的单调递增区间为(5,+∞),故选D.5.已知a >0,且a ≠1,函数y =log a (2x -3)+2的图象恒过点P .若点P 也在幂函数f (x )的图象上,则f (x )=________. 解析:设幂函数为f (x )=x α,因为函数y =log a (2x -3)+2的图象恒过点P (2,2),则2α=2,所以α=12,故幂函数为f (x )=x12. 答案:x126.函数y =log 2|x +1|的单调递减区间为__________,单调递增区间为__________. 解析:作出函数y =log 2x 的图象,将其关于y 轴对称得到函数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|的单调递减区间为(-∞,-1),单调递增区间为(-1,+∞).答案:(-∞,-1) (-1,+∞)[B 级 保分题——准做快做达标]1.(2019·广东普通高中学业水平考试)对任意的正实数x ,y ,下列等式不成立的是( ) A .lg y -lg x =lg yxB .lg(x +y )=lg x +lg yC .lg x 3=3lg xD .lg x =ln xln 10解析:选B 由对数的运算性质可知lg x +lg y =lg(xy ),因此选项B 错误. 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 )=( ) A .log 2x B.12xC .log 12xD .2x -2解析:选A 由题意知f (x )=log a x (a >0,且a ≠1). ∵f (2)=1,∴log a 2=1.∴a =2.∴f (x )=log 2x .3.已知函数f (x )=lg(1+4x 2+2x )+2,则f (ln 2)+f ()ln 12=( ) A .4 B .2 C .1D .0解析:选A 由函数f (x )的解析式可得:f (x )+f (-x )=lg(1+4x 2+2x )+2+lg(1+4x 2-2x )+2=lg(1+4x 2-4x 2)+4=4, ∴f (ln 2)+f ()ln 12=f (ln 2)+f (-ln 2)=4.故选A. 4.(2019·衡水中学模考)函数y =x ln|x ||x |的图象可能是( )解析:选B 易知函数y =x ln|x ||x |为奇函数,故排除A ,C ;当x >0时,y =ln x ,只有B 项符合.故选B. 5.(2019·菏泽模拟)若函数f (x )=⎩⎨⎧-x +8,x ≤2,log a x +5,x >2(a >0,a ≠1)的值域为[6,+∞),则a 的取值范围是( )A .(0,1)B .(0,1)∪(1,2)C .(1,2]D .[2,+∞)解析:选C 当x ≤2时,f (x )∈[6,+∞),所以当x >2时,f (x )的取值集合A ⊆[6, +∞).当0<a <1时,A =(-∞,log a 2+5),不符合题意;当a >1时,A =(log a 2+5,+∞),若A ⊆[6,+∞),则有log a 2+5≥6,得1<a ≤2.综上所述,选C.6.设a ,b ,c 均为正数,且2a =log 12a ,()12b=log12b ,()12c=log 2c ,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a <b <cB .c <b <aC .c <a <bD .b <a <c解析:选A ∵a >0,∴2a >1,∴log 12a >1,∴0<a <12.∵b >0,∴0<()12b<1,∴0<log12b <1,∴12<b <1.∵c >0,∴()12c>0,∴log 2c >0,∴c >1.∴0<a <12<b <1<c ,故选A.7.已知函数f (x )=log a (2x -a )在区间[]12,23上恒有f (x )>0,则实数a 的取值范围是( )A.()13,1 B.[)13,1C.()23,1D.[)23,1解析:选A 当0<a <1时,函数f (x )在区间[]12,23上是减函数,所以log a ()43-a >0,即0<43-a <1,解得13<a <43,故13<a <1;当a >1时,函数f (x )在区间[ 12,23 ]上是增函数,所以log a(1-a )>0,即1-a >1,解得a <0,此时无解.综上所述,实数a 的取值范围是()13,1.8.(2019·六安一中一模)计算:(lg 3)2-lg 9+1-lg 13+8130.5 log 5=________.解析:原式=(lg 3)2-2lg 3+1+lg 3+33log 25=1-lg 3+lg 3+25=26.答案:269.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: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,得f (x )min =log a (8-2a )>1,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,得f (x )min =log a (8-a )>1,解得a >4,且0<a <1,故不存在.综上可知,实数a 的取值范围是()1,83.答案:()1,8310.若函数f (x )=log a (x 2-26x +a )(a >0,且a ≠1)有最小值12,则实数a 的值等于________.解析:令g (x )=x 2-26x +a ,则f (x )=log a [g (x )].①若a >1,由于函数f (x )有最小值12,则g (x )应有最小值 a ,而g (x )=x 2-26x +a =(x -6)2+a -6,当x =6时,取最小值a -6,因此有⎩⎨⎧a >1,a =a -6,解得a =9.②若0<a <1,由于函数f (x )有最小值12,则g (x )应有最大值a ,而g (x )不存在最大值,不符合题意.综上,实数a =9.答案:911.已知函数f (x )=lg ()x +ax -2,其中a 是大于0的常数. (1)求函数f (x )的定义域;(2)当a ∈(1,4)时,求函数f (x )在[2,+∞)上的最小值; (3)若对任意x ∈[2,+∞)恒有f (x )>0,试确定a 的取值范围.解:(1)由x +ax -2>0,得x 2-2x +a x >0,当a >1时,x 2-2x +a >0恒成立,定义域为(0,+∞);当a =1时,定义域为{x |x >0且x ≠1};当0<a <1时,定义域为{x |0<x <1-1-a 或x >1+1-a }.(2)设g (x )=x +a x -2,当a ∈(1,4),x ∈[2,+∞)时,∴g ′(x )=1-a x 2=x 2-ax 2>0.因此g (x )在[2,+∞)上是增函数,∴f (x )在[2,+∞)上是增函数.则f (x )min =f (2)=lg a2.(3)对任意x ∈[2,+∞),恒有f (x )>0.即x +ax-2>1对x ∈[2,+∞)恒成立.∴a >3x -x 2.令h (x )=3x -x 2,x ∈[2,+∞).由于h (x )=-()x -322+94在[2,+∞)上是减函数,∴h (x )max =h (2)=2.故a >2时,恒有f (x )>0.因此实数a 的取值范围为(2,+∞).12.(2019·邯郸模拟)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,当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)由(1)知函数t (x )=3-ax 为减函数.∵f (x )在区间[1,2]上为减函数,∴y =log a t 在[1,2]上为增函数,∴a >1,当x ∈[1,2]时,t (x )的最小值为3-2a ,f (x )的最大值为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.[C 级 难度题——适情自主选做]1.(2019·长沙五校联考)设方程10x =|lg(-x )|的两个根分别为x 1,x 2,则( )A .x 1x 2<0B .x 1x 2=1C .x 1x 2>1D .0<x 1x 2<1解析:选D 构造函数y =10x 与y =|lg(-x )|,并作出它们的图象,如图所示.因为x 1,x 2是10x =|lg(-x )|的两个根,所以两个函数图象交点的横坐标分别为x 1,x 2,不妨设x 2<-1,-1<x 1<0,则10x 1=-lg(-x 1),10x 2=lg(-x 2),因此10x 2-10x 1=lg(x 1x 2),因为10x 2-10x 1<0,所以lg(x 1x 2)<0,即0<x 1x 2<1.2.(2019·安丘一中期中)如图所示,矩形ABCD 的三个顶点A ,B ,C 分别在函数y =log 2x ,y =x 12,y =()22x 的图象上,且矩形的边分别平行于两坐标轴,若点A 的纵坐标为2,则点D 的坐标为________.解析:因为点A 的纵坐标为2,所以令x =2,解得点A 的横坐标为12,故x D =12.令x 12=2,解得x =4,故x C =4.所以y C =()224=14,故y D =14,所以D ()12,14. 答案:()12,143.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n m =________. 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,所以n m=9. 答案:9。

对数与对数函数-2025高考数学复习


高考一轮总复习 • 数学
[解析] 因为 a=log36=1+log32,b=1+2log52,
②logaMN =_l_o_g_a_M_-__l_o_g_a_N__; ③logaMn=_n__lo_g_a_M__(n∈R).
第二章 函数概念与基本初等函数Ⅰ
高考一轮总复习 • 数学
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知识点二 对数函数的图象与性质 1.对数函数的定义、图象和性质
定义
函数___y_=__lo_g_a_x_(_a_>__0_,__且__a_≠_1_)___叫做对数函数
a>1
0<a<1
图象
第二章 函数概念与基本初等函数Ⅰ
高考一轮总复习 • 数学
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性质
定义域:___(_0_,__+__∞__) ________ 值域:____(-__∞__,__+__∞_)______
当x=1时,y=0,即过定点____(_1_,_0_) ______
当0<x<1时,y<0; 当x>1时,____y_>__0______
5 log4 3
5
=log2 8=3log2 3,所以 a-3b=log2 5-log2 3=log2 3= log4 2 =2log4 3=
25 log4 9 ,所以 4a-3b=
25 = 9 ,故选 C.
第二章 函数概念与基本初等函数Ⅰ
高考一轮总复习 • 数学
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8 . (2017·全 国 卷 Ⅱ ) 函 数 f(x) = ln(x2 - 2x - 8) 的 单 调 递 增 区 间 是
1 =2,∴a<c<b.故选 C.
第二章 函数概念与基本初等函数Ⅰ
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考点突破 · 互动探究

人教版高三数学复习课件:对数与对数函数


解析:由log2a<0⇒0<a<1,
由(
1 2
)b>1⇒b<0.
答案:0<a<1,b<0
三基能力强化
3.已知 3a=5b=A,且1a+1b=2,则 A 的 值是________.
答案: 15
三基能力强化
4.若f(x)=logax在[2,+∞)上恒有 f(x)>1,则实数a的取值范围是______.
课堂互动讲练
自我挑战
4.(本题满分12分)已知:f(x)= lg(ax-bx)(a>1>b>0).
(1)求f(x)的定义域; (2)判断f(x)在其定义域内的单调 性; (3)若f(x)在(1,+∞)内恒为正, 试比较a-b与1的大小.
课堂互动讲练
自我挑战
解:(1)由ax-bx>0,
∴(
a b
)x>1,∵
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(2)原式=(llgg23+llgg29)·(llgg34+llgg38) =(llgg23+2llgg23)·(2llgg32+3llgg32) =32llgg23·56llgg32=54; (3)分子=lg5(3+3lg2)+3(lg2)2 =3lg5+3lg2(lg5+lg2)=3; 分母=(lg6+2)-lg 130600×110 =lg6+2-lg1060=4; ∴原式=34.
基础知识梳理
logax2=2logax是否正确? 【思考·提示】 不一定正确.logax2 =22llooggaax(-x(x) >0()x<0)
基础知识梳理
4.对数函数 函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做 对数函数.其中x是自变量. 对数函数与指数函数 互为反函数, 其图象关于直线 y=x对称.

2022版高考数学大一轮复习第2章函数概念与基本初等函数Ⅰ第5讲对数与对数函数1

第二章 函数概念与基本初等函数Ⅰ第五讲 对数与对数函数练好题·考点自测1。

下列说法正确的是( )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 =ln1+x 1-x与y =ln(1+x )—ln (1—x )的定义域相同。

④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。

A.①③④B.①③ C 。

③④ D.④2.[2019浙江,6,5分]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( )A B CD3。

[2020全国卷Ⅰ,8,5分][文]设a log 34=2,则4-a = ( ) A 。

116B.19C 。

18D.164.[2020全国卷Ⅱ,9,5分]设函数f (x )=ln|2x +1|-ln|2x —1|,则f (x )( )A 。

是偶函数,且在(12,+∞)单调递增B .是奇函数,且在(−12,12)单调递减C.是偶函数,且在(-∞,−1)单调递增2)单调递减D。

是奇函数,且在(-∞,−12, 5.[2020全国卷Ⅲ,10,5分][文]设a=log32,b=log53,c=23则() A.a〈c〈b B.a<b<cC。

b〈c<a D。

c<a〈b6.[2018全国卷Ⅲ,16,5分][文]已知函数f(x)=ln(√1+x2−x)+1,f(a)=4,则f(-a)=.,a b=b a, 7。

[2016浙江,12,6分]已知a>b>1。

若log a b+log b a=52则a=,b=.拓展变式1。

[2021安徽省四校联考]已知实数a,b满足a+b=5,log2a=log3b,则ab=()A。

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