内容正文:
对数与对数函数
第七节
学习目标
1.理解对数的概念与运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化为自然对数或常用对数.
2.了解对数函数的实际意义,会画对数函数的图象,并能应用图象解决一些简单问题.
3.理解对数函数的单调性、特殊点等性质,并能简单应用.
CONTENTS
目录
1
2
3
课前·“四基”落实
课堂·题点精研
特训·微专题强化
4
课时跟踪检测
课前·“四基”落实
01
回首教材
1.对数的概念
定义 一般地,如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作_________,其中___叫做对数的底数,___叫做真数
性质 loga1=___,logaa=___,logaax=___,其中a>0,且a≠1;负数和0没有对数
x=logaN
a
N
0
1
x
2.对数的运算
logaM+logaN
logaM-logaN
nlogaM
3.对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象与性质
0<a<1 a>1
图象
定义域 ___________
(0,+∞)
值域 R
性质 过定点_____,即x=1时,y=0
当x>1时,_____;
当0<x<1时,_____ 当x>1时,_____;
当0<x<1时,_____
在(0,+∞)上是_______ 在(0,+∞)上是_______
(1,0)
y<0
y>0
y>0
y<0
减函数
增函数
续表
4.反函数
指数函数y=ax(a>0,且a≠1)与对数函数y=logax(a>0,且a≠1)互为反函数,它们的定义域与值域正好互换,图象关于直线______对称.
y=x
微点提醒
1.换底公式的变形
(1)logab·logba=1,即logab=(a,b均大于0且不等于1);
(2)lobn=logab(a,b均大于0且不等于1,m≠0,n∈R);
(3)logNM==(a,b,N均大于0且不等于1,M >0).
拓展教材
(常见结论及应用)
2.换底公式的推广
logab·logbc·logcd=logad(a,b,c均大于0且不等于1,d>0).
3.对数恒等式
=N(a>0且a≠1,N>0).
发掘教材
一、高考命题注重“教考衔接”(示例分析)
√
二、复习备考要强化“教材本位”
A组——教材信息的发掘训练
1.(湘教必修①P126T17)下列函数中,其定义域和值域分别与函数y=10lg x的定义域和值域相同的是 ( )
A.y=x B.y=lg x
C.y=2x D.y=
解析:函数y=10lg x的定义域和值域都为(0,+∞),只有选项D符合题意.
√
2.(北师大必修①P114例7改编)已知a=log0.90.8,b=log0.80.9,c=1.41.9,则( )
A.b<a<c B.c<a<b
C.c<b<a D.b<c<a
√
解析:因为a=log0.90.8>log0.90.81=2,b=log0.80.9<log0.80.8=1,所以a>2>1>b.因为c=1.41.9<1.42=1.96<2,故1<c<2.故选D.
3.(人A必修①P132“探究结论”的应用:同一直角坐标系内函数图象在x轴上方部分远离y轴的对数函数的底数越大)
对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的大致图象如图所示,已知a的取值为,,,,则曲线C1,C2,C3,C4对应的a的值依次是 .
,,,
4.(人A必修①P127T7 lobn=logab结论的应用)计算:log89×log2732=
.
解析:原式=lo32×lo25=log23×log32=.
B组——迷点盲点的澄清训练
解析:当0<a<1时,loga<logaa=1,所以0<a<;当a>1时,loga<logaa=1,所以a>1.
综上所述,实数a的取值范围是∪(1,+∞).
2.(忽略对数函数的定义域)已知log0.72m<log0.7(m-1),则实数m的取值范围是___________.
(1,+∞)
课堂·题点精研
02
题点一 对数的运算(自主练通)
√
1.已知a>1,化简+,其结果为( )
A. B.4
C.5 D.7
解析:+=+=+3=5.
√
2.(2024·天津模拟)已知2a=15,log83=b,则2a-3b= ( )
A.25 B.5
C. D.
解析:由题意可得2a=15⇒a=log215,b=log83=lo3=log23,所以a-3b=
log215-3×log23=log215-log23=log2=log25,所以2a-3b==5.
3.(2024·武汉调研)已知ab≠1,logam=2,logbm=3,则logabm= ( )
A. B.
C. D.
解析:a2=m,则a=,b3=m,则b=,ab==,logabm=,选D.
√
√
对数式化简与求值的策略
思维建模
策略一 将真数化为底数的指数幂的形式进行化简
策略二 将同底对数的和、差、倍合并
策略三 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
策略四 利用常用对数中的lg 2+lg 5=1
题点二 对数函数的图象及其应用
例 1
在同一平面直角坐标系中,函数y=a-x,y=logax+a(a>0且a≠1)的图象可能是( )
√
解析:对于A、B,若y=a-x=图象正确,则0<a<1,∴y=logax+a单调递减,又x=1时,y=loga1+a=a>0,A正确,B错误;
对于C、D,若y=a-x=图象正确,则a>1,∴y=logax+a单调递增,C、D错误.
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,+∞)
例 2
√
(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)对于较复杂的对数等式或不等式问题可借助函数图象解决,具体步骤如下:
①对不等式变形,使不等号两边对应两函数f(x),g(x);
②在同一平面直角坐标系内作出函数y=f(x)及函数y=g(x)的图象;
③观察当x在某一范围内取值时图象的位置关系及交点的个数,由此确定参数的取值或不等式的解的情况.
思维建模
1.(2024·长沙期中)若函数y=a|x|(a>0且a≠1)的值域为[1,+∞),则函数y=loga|x|的大致图象是( )
针对训练
√
解析:∵|x|≥0,且y=a|x|的值域为[1,+∞),∴a>1.当x>0时,y=loga|x|=logax在(0,+∞)上单调递增.又函数y=loga|x|=loga|-x|,∴y=loga|x|为偶函数,图象关于y轴对称,∴y=loga|x|的大致图象应为选项A.
2.(2024·顺义模拟)已知函数f(x)=log2x-(x-1)2,则不等式f(x)<0的解集为( )
A.(-∞,1)∪(2,+∞) B.(0,1)∪(2,+∞)
C.(1,2) D.(1,+∞)
√
题点三 对数函数的性质及其应用
√
考法(一) 比较大小
例 3
例 4
√
已知a=,b=log2,c=,则( )
A.a>c>b B.c>a>b
C.a>b>c D.c>b>a
解析:利用函数的单调性,对比出a,b,c三者与特殊值0,1的大小关系,运用中间值法解决问题.因为函数y=3x为增函数,所以a=>30=1,即a>1;因为y=log2x为增函数,所以b=log2<log21=0,即b<0;因为y=lox为减函数,所以lo1<lo<lo,即0<c<1,故a>c>b.
比较对数函数值大小的方法
思维建模
单调性法 在同底的情况下直接得到大小关系,若不同底,先化为同底
中间量
过渡法 寻找中间数联系要比较的两个数,一般是用“0”“1”或其他特殊值进行“比较传递”
图象法 根据图象观察得出大小关系
考法(二) 解简单对数不等式
例 5
已知不等式logx(2x2+1)<logx(3x)<0成立,则实数x的取值范围是________.
解析:原不等式⇔①或②
解不等式组①得<x<,不等式组②无解,所以实数x的取值范围是.
例 6
不等式lo(+1)-lo(-1)<-的解集是 .
常见的对数不等式的类型及解题方法
(1)解形如logaf(x)>logag(x)的不等式,常借助函数y=logax的单调性求解,如果a的取值不确定,需分a>1与0<a<1两种情况讨论.
(2)解形如logaf(x)>b的不等式,应先将b化为以a为底数的对数式的形式,再借助函数y=logax的单调性求解.
(3)解形如logaf(x)>logbg(x)的不等式,基本方法是将不等式两边化为同底的两个对数式,利用对数函数的单调性“脱去”对数符号,同时应保证真数大于零.
思维建模
考法(三) 对数函数性质的综合应用
例 7
(2024·邯郸一模)[多选]已知函数f(x)=log2(x+6)+log2(4-x),则( )
A.f(x)的定义域是(-6,4)
B.f(x)有最大值
C.不等式f(x)<4的解集是(-∞,-4)∪(2,+∞)
D.f(x)在[0,4]上单调递增
√
√
f(x)=log2(-x2-2x+24),因为y=-x2-2x+24在(-6,-1)上单调递增,在(-1,4)上单调递减,y=log2x在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)在(-6,-1)上单调递增,在(-1,4)上单调递减,所以f(x)max=f(-1)=2log25,则B正确;
因为f(x)在(-6,-1)上单调递增,在(-1,4)上单调递减,且f(-4)=f(2)=4,所以不等式f(x)<4的解集是(-6,-4)∪(2,4),则C错误;
因为f(x)在(-1,4)上单调递减,所以D错误.
解决对数函数性质的综合问题的注意点
(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.
思维建模
3.(2023·九江三模)已知a=20.2,b=log0.20.5,c=log20.2,则( )
A.b>a>c B.b>c>a
C.a>b>c D.a>c>b
针对训练
√
解析:∵a=20.2>20=1,0=log0.21<b=log0.20.5<log0.20.2=1,c=log20.2<log21=0,∴a>b>c.
(2,+∞)
5.已知函数f(x)=loga(2-a2x)在区间[3,7]上单调递增,则a的取值范围为__________.
特训·微专题强化
03
例 1
方法(一) 以0,1为中间值法
已知a=30.2,b=20.3,c=log0.23,则a,b,c的大小关系为( )
A.c<b<a B.b<a<c
C.c<a<b D.a<b<c
√
指、对、幂比较大小的方法
解析:∵a=90.1,b=80.1,∴90.1>80.1>0,又∵c=log0.23<log0.21=0,故a>b>c.故选A.
例 2
√
已知a=0.,b=20.2,c=0.30.2,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.b>c>a D.c>b>a
解析:因为y=0.3x在R上为减函数,且>0.2>0,所以0.<0.30.2<0.30,即0.<0.30.2<1.因为y=2x在R上为增函数,且0.2>0,所以20.2>20=1,所以0.<0.30.2<1<20.2,所以b>c>a.故选C.
[微点拨]
因为幂、指、对函数的特殊性,往往比较大小,可以借助于临界值0与1(或者-1)比较大小.
例 3
方法(二) 作差比较法
已知20a=22,22b=23,ac=b,则a,b,c的大小关系为( )
A.c>a>b B.b>a>c
C.a>c>b D.a>b>c
√
解析:分别对20a=22,22b=23,ac=b两边取对数,得a=log2022,b=log2223,
c=logab.a-b=log2022-log2223=-=.
由基本不等式,得lg 20·lg 23<=<=
=(lg 22)2,
所以(lg 22)2-lg 20·lg 23>0,即a-b>0,
所以a>b>1.
又c=logab<logaa=1,所以a>b>c.故选D.
微点拨
(1)一般情况下,作差,可处理底数不一样的对数比大小.
(2)作差的难点在于后续变形处理,注意恒等变形的方向和变形的技巧,变形的目的是为了判断正负,所以可以因式分解,或计算化简,或放缩为具体值,准确计算找对变形方向.
方法(三) 做商比较法
例 4
已知a=log0.20.3,b=log0.30.2,c=log23,则a,b,c的大小关系为( )
A.b<c<a B.c<b<a
C.a<b<c D.a<c<b
√
解析:由题意,知0<a=log0.20.3<1,b=log0.30.2>1,c=log23>1,且=log0.30.2·log32=·=.
因为函数f(x)=x2-x=-在上单调递减,且f(0)=0,且>lg 3>lg 2>0,
所以f(lg 3)<f(lg 2)<0,所以<1,即<1,所以<1,即b<c,故a<b<c.故选C.
例 5
√
已知a=20.4,b=,0.7c=0.5,则实数a,b,c的大小关系为( )
A.c>a>b B.a>b>c
C.a>c>b D.c>b>a
解析:易知a=20.4<20.5=,====>1,
所以>a>b.因为0.72<0.5<0.,所以由0.7c=0.5,得0.72<0.7c<0.,所以<c<2,所以a<c.所以实数a,b,c的大小关系为c>a>b.故选A.
例 6
方法(四) 图象交点比较大小
已知正实数a,b,c满足ec+e-2a=ea+e-c,b=log23+log86,c+log2c=2,则a,b,c的大小关系为( )
A.a<b<c B.a<c<b
C.c<a<b D.c<b<a
√
解析:ec+e-2a=ea+e-c⇒ec-e-c=ea-e-2a,故令f(x)=ex-e-x,则f(c)=ec-e-c,f(a)=ea-e-a.
作出函数y=log2x与函数y=2-x的图象,如图所示,则两图象交点横坐标在(1,2)内,即1<c<2,∴c<b,∴a<c<b.
利用幂指对与一元一次函数、一元二次函数、反比例函数、对勾函数等函数图象,寻找函数图象的交点以比较大小.
微点拨
课时跟踪检测
04
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√
1.-(-10)0+·(2)的值等于( )
A.-2 B.0
C.8 D.10
解析:-(-10)0+·(2)=3-1+(-2)×2=-2.
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√
2.若函数f(x)=logax(a>0,且a≠1)的反函数的图象过点(1,3),则f(log28)等于( )
A.-1 B.1
C.2 D.3
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解析:依题意,函数f(x)=logax(a>0,且a≠1)的反函数,即函数y=ax的图象过点(1,3),则a=3,f(x)=log3x,于是得f(log28)=log3(log28)=log33=1.
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√
3.已知函数f(x)=log0.5(x4-4x2+6),则( )
A.f(x)有最小值,且最小值为-2
B.f(x)有最小值,且最小值为-1
C.f(x)有最大值,且最大值为-2
D.f(x)有最大值,且最大值为-1
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解析:f(x)=log0.5(x4-4x2+6)=log0.5[(x2-2)2+2]≤log0.52=-1,所以f(x)有最大值,且最大值为-1,但无最小值.
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√
4.设a=5-0.7,b=lo,c=lg ,则这三个数之间的大小关系是( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.b>c>a D.b>a>c
解析:结合函数y=5x,y=lox,y=lg x的图象易知0<a=5-0.7<50=1,b=
lo>lo=1,c=lg <lg 1=0,所以b>a>c.故选D.
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5.已知函数y=loga(x+c)(a,c是常数,
其中a>0且a≠1)的大致图象如图所示,
下列关于a,c的表述正确的是( )
A.a>1,c>1 B.a>1,0<c<1
C.0<a<1,c>1 D.0<a<1,0<c<1
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解析:由题图可以看出0<a<1,logac>0,loga(1+c)<0,故得0<c<1,0<a<1,故选D.
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6.已知函数f(x)=log2(x+1)-|x|,则不等式f(x)>0的解集是( )
A.(-1,1) B.(0,1)
C.(-1,0) D.∅
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7.已知函数f(x)=(x2-ax+4a)在区间[2,+∞)上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A.(-2,4] B.[-2,4)
C.(-∞,4] D.[4,+∞)
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解析:函数y=x在区间[2,+∞)上单调递减,要使得函数f(x)在区间[2,+∞)上单调递减,则g(x)=x2-ax+4a在区间[2,+∞)上单调递增,对称轴为x=,则⇒⇒-2<a≤4.
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8.已知函数y=loga(x-3)-1的图象恒过定点P,则点P的坐标是___________.
(4,-1)
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10.已知实数a>0,且满足53a+2>54a+1,则不等式loga(3x+2)<loga(8-5x)
的解集为________.
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11.已知函数f(x)=loga(x+1)-loga(1-x),其中a>0且a≠1.
(1)判断f(x)的奇偶性;
(2)若a>1,解关于x的不等式f(x)>0.
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解:(1)因为f(x)=loga(x+1)-loga(1-x)的定义域(-1,1)关于原点对称,
又f(-x)=loga(-x+1)-loga(1+x)=-f(x),
所以f(x)为奇函数.
(2)当a>1时,由f(x)=loga(x+1)-loga(1-x)>0可得loga(x+1)>loga(1-x),
所以x+1>1-x>0,故0<x<1,故不等式的解集为(0,1).
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12.已知f(x)=loga(ax-2)(其中a>0且a≠1).
(1)若a=2,f(x)<2,求实数x的取值范围;
(2)若x∈[4,6],f(x)的最大值大于1,求a的取值范围.
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解:(1)当a=2时,f(x)=log2(2x-2)<2,
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13.已知a=log32,b=log43,c=log54,则( )
A.a<b<c B.b<a<c
C.b<c<a D.c<a<b
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解析:由题意显然a,b,c均大于0,所以=log32×log34<=
,又因为y=log3x在(0,+∞)上单调递增,所以有0=log31<log38<
log39=2,所以<<=1,所以a<b.同理可得=log43×log45<
=,又因为y=log4x在(0,+∞)上单调递增,所以有0=log41<log415<log416=2,所以<<=1,所以b<c,综上所述,a<b<c.
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解析:若m>,则Δ=1-4m<0,则二次函数y=x2+x+m的图象恒在x轴的上方,即x2+x+m>0恒成立,所以f(x)的定义域为R,故A正确;
若m=0,则f(x)=ln(x2+x)的定义域为(-∞,-1)∪(0,+∞),值域为R,没有最小值,故B错误;
由于函数y=ln为偶函数,其图象关于y轴对称,将该函数的图象向左平移个单位长度即可得到函数f(x)=ln=
ln(x2+x+m)的图象,此时对称轴为直线x=-,故C正确;
若m≥1,则y=x2+x+m=+m-≥,故f(x)的值域不是R,故D错误.
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16.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x)=log2(2x+1)-kx,g(x)=f(x)+2x.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若不等式g(4x-a·2x+1)>g(-15)恒成立,求实数a的取值范围;
(3)设h(x)=x2-2mx+5,若存在x1∈[0,2],对任意的x2∈[1,4],都有g(x1)≤h(x2),求实数m的取值范围.
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(3)因为存在x1∈[0,2],对任意的x2∈[1,4],都有g(x1)≤h(x2),
所以g(x)在[0,2]上的最小值不大于h(x)在[1,4]上的最小值.
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当1<m<4时,h(x)在[1,m)上单调递减,在[m,4]上单调递增,
h(x)min=h(m)=5-m2≥1,解得1<m≤2;
综上,实数m的取值范围是(-∞,2].
本课结束
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运算性质
如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么:
loga(MN)=_____________;loga=_____________;
logaMn=________(n∈R)
换底公式
logab=______ (a>0,且a≠1;b>0;c>0,且c≠1)
(1)不论a>1还是0<a<1,对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象都无限靠近y轴,但不会与y轴相交.
(2)不论a>1还是0<a<1,对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象都经过点,(1,0),(a,1),且图象都在y轴右侧,据此可以快速画出对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的大致图象.
(3)底数a与1的大小关系决定了对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的单调性.因此若底数a的大小不确定,则需要分0<a<1和a>1两种情况讨论.
考题品悟
(2021·新课标Ⅱ卷)已知a=log52,b=log83,c=,则下列判断正确的是( )
A.c<b<a B.b<a<c
C.a<c<b D.a<b<c
追根溯源
(人A必修①P141T13)比较下列各题中三个值的大小:
(1)log0.26,log0.36,log0.46;
(2)log23,log34,log45.
发现启迪
高考题是教材习题的拓展,由于a和b的底数不同,故不能直接利用单调性比较大小,需变形后比较大小,而变形的过程中应用了函数的单调性.
解析:当a>1时,对数函数y=logax的图象是上升的;当0<a<1时,对数函数y=logax的图象是下降的.对数的底数越大,对数函数的图象在x轴上方的部分越远离y轴的正方向,故曲线C1,C2,C3,C4对应的a的值依次是,,,.
1.(忽视对底数的讨论)若loga<1(a>0且a≠1),则实数a的取值范围是_______________________.
∪(1,+∞)
解析:∵log0.72m<log0.7(m-1),∴解得m>1.
4.(2024·咸阳模拟)著名的本福特定律:以数字1开头的数字在各个领域中出现的频率似乎要高于其他数,也称为“第一位数定律”或者“首位数现象”.意指在一堆从实际生活中得到的十进制数据中,一个数的首位数字是d(d=1,2,3,…,9)的概率为lg.以此判断,一个数的首位数字是1的概率与首位数字是9的概率之比约为(参考数据:lg 2≈0.301,lg 3≈0.477)( )
A.2.9 B.3.8
C.4.5 D.6.5
解析:根据题意,首位数字是1的概率P1=lg(1+1)=lg 2,首位数字是9的概率P2=lg=lg=1-2lg 3,故=≈=≈6.5.故选D.
解析:由f(a)=f(b)得|ln a|=|ln b|.如图,根据函数y=|ln x|的图象及0<a<b,得-ln a=ln b,0<a<1<b,所以=b.令g(b)=a+4b=4b+,根据对勾函数的图象与性质易得g(b)在(1,+∞)上单调递增,所以g(b)>g(1)=5.故a+4b>5,故选C.
解析:由题意不等式f(x)<0,即log2x-(x-1)2<0,等价于log2x<(x-1)2
在(0,+∞)上的解集,令g(x)=log2x,h(x)=(x-1)2,则不等式为g(x)<h(x),在同一直角坐标系下作出两个函数的图象,如图所示,可得不等式f(x)<0的解集为(0,1)∪(2,+∞),故选B.
(2024·长沙模拟)已知a=log21.8,b=log43.6,c=,则( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.b>a>c D.b>c>a
解析:因为a=log21.8=log41.82,所以a-b=log41.82-log43.6=log4<log41=0,所以a<b.因为a=log21.8>log2==c,所以a>c.所以b>a>c.
(1,17+12)
解析:因为lo(+1)-lo(-1)<-可化为lo<-⇒>⇒
1<<3+2,所以x∈(1,17+12),即原不等式的解集为(1,17+12).
解析:由题意可得解得-6<x<4,即f(x)的定义域是(-6,4),则A正确;
4.已知对数函数y=logax(a>0,且a≠1),且loga<loga,则关于x的不等式loga(2x-3)>0的解集为_____________.
解析:因为loga<loga,当0<a<1时,则有>,无解;当a>1时,则有<,解得a>1,所以a>1,则对数函数y=logax(a>0,且a≠1)在(0,+∞)上单调递增,又关于x的不等式loga(2x-3)>0,所以2x-3>1,解得x>2.所以关于x的不等式loga(2x-3)>0的解集为(2,+∞).
解析:令u(x)=2-a2x(a>0),则u(x)=2-a2x(a>0)在[3,7]上单调递减,所以由复合函数的单调性可知y=logau在[3,7]上单调递减,
则解得0<a<,即a的取值范围为.
∵e-2a<e-a,故由题可知,ec-e-c=ea-e-2a>ea-e-a,即f(c)>f(a),则c>a>0.
易知y=-e-x=-和y=ex均在(0,+∞)上单调递增,故f(x)在(0,+∞)上单调递增.
易知b=log23+log2=log23>2,log2c=2-c,
解析:不等式f(x)>0⇔log2(x+1)>|x|,分别画出函数y=log2(x+1)和y=|x|的图象,由图象可知y=log2(x+1)和y=|x|的图象有两个交点,分别是(0,0)和(1,1),由图象可知log2(x+1)>|x|的解集是(0,1),即不等式f(x)>0的解集是(0,1).
9.函数f(x)=log2·log4(4x2)的最小值为______.
-
解析:函数定义域是(0,+∞),log2x∈R,f(x)=log2·log4(4x2)=(log2x-2)
(1+log4x2)=(log2x-2)(1+log2x)=(log2x)2-log2x-2=2-,
所以x=时,f(x)min=-.
解析:由实数a>0,且满足53a+2>54a+1,根据指数函数的单调性,
可得3a+2>4a+1,解得0<a<1,所以函数y=logax为单调递减函数,则由不等式loga(3x+2)<loga(8-5x),可得解得<x<.
综上,不等式的解集为.
即有log2(2x-2)<log24,所以解得1<x<3, 故实数x的取值范围是(1,3).
(2)因为a>0,则x∈[4,6]时,4a-2≤ax-2≤6a-2.当a>1时,则f(x)max=loga(6a-2)>1,解得a>1;当0<a<1时,则f(x)max=loga(4a-2)>1,解得<a<.综上所述,a的取值范围是∪(1,+∞).
14.(2024·广东模拟)[多选]已知函数f(x)=ln(x2+x+m)(m∈R),则( )
A.当m>时,f(x)的定义域为R
B.f(x)一定存在最小值
C.f(x)的图象关于直线x=-对称
D.当m≥1时,f(x)的值域为R
15.(2024·绵阳期末)已知函数f(x)=|logax|(a>0,且a≠1)的定义域为[m,n](0<m<n),值域为[0,1].若n-m的最小值为,则实数a的值为( )
A. B.
C.或 D.或
解析:当a>1时,作出f(x)的大致图象如图1所示,∵f(1)=0,f=f(a)=1,∴由图1可知使值域为[0,1]的满足n-m最小的定义域为,
∴n-m的最小值为1-=,∴a=.当0<a<1时,作出f(x)的图象如图2所示.
∵f(1)=0,f=f(a)=1,∴由图2可知使值域为[0,1]的满足n-m最小的定义域为[a,1],∴n-m的最小值为1-a=,∴a=.综上,选C.
易错防范
不要忘了对底数a进行分类讨论.
易错再练
已知函数f(x)=loga(2x-a)在区间上恒有f(x)>0,则实数a的取值范围是________.
解:(1)由题意知log2(2-x+1)+kx-log2(2x+1)+kx=0,即-2kx=log2=-x,所以k=,故f(x)=log2(2x+1)-x.
(2)由(1)知,g(x)=f(x)+2x=log2(2x+1)+x,易知g(x)在R上单调递增,
所以不等式g(4x-a·2x+1)>g(-15)恒成立,等价于4x-a·2x+1>-15,即a<恒成立.
又=2x+≥8,当且仅当x=2时,等号成立,所以a<8,即实数a的取值范围是(-∞,8).
因为g(x)=log2(2x+1)+x在[0,2]上单调递增,所以当x∈[0,2]时,g(x)min=g(0)=1.
h(x)=x2-2mx+5图象的对称轴方程为x=m,x∈[1,4],当m≤1时,h(x)在[1,4]上单调递增,h(x)min=h(1)=6-2m≥1,解得m≤,所以m≤1;
当m≥4时,h(x)在[1,4]上单调递减,h(x)min=h(4)=21-8m≥1,解得m≤,所以m∈∅.
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