内容正文:
专题03 对数函数重难点题型专训(19大题型+20道拓展培优)
题型一 对数函数的概念
题型二 对数函数的概念判断与求值
题型三 求对数函数的解析式
题型四 对数函数的定义域
题型五 求对数函数的定义域
题型六 求反函数
题型七 反函数的性质应用
题型八 对数函数y=log2x的图像和性质
题型九 对数函数的图象
题型十 判断对数型函数的图象形状
题型十一 根据对数型函数图象判断参数的范围
题型十二 对数型函数图象过定点问题
题型十三 对数函数图象的应用
题型十四 对数函数的单调性
题型十五 对数型复合函数的单调性
题型十六 对数函数单调性的应用
题型十七 对数函数的最值
题型十八 根据对数函数的最值求参数或范围
题型十九 对数函数最值与不等式的综合问题
知识点1 对数函数
1.对数函数的概念
一般地,函数y=logax(a>0,且a≠1)叫作对数函数,其中a称为底数,由定义可知,对数函数具有以下基本性质:①定义域是 (0,+∞) ;②图象过定点 (1,0) .
2.两种特殊的对数函数
特别地,我们称以10为底的对数函数为常用对数函数,记作y=lg x;称以无理数e为底的对数函数为自然对数函数,记作y=ln x.
3.反函数
指数函数y=2x和对数函数x=log2y刻画的是同一对变量x,y之间的关系,所不同的是:在指数函数y=2x中,x是自变量,y是x的函数,其定义域是R;而在对数函数x=log2y中,y是自变量,x是y的函数,其定义域是(0,+∞).我们称对数函数x=log2y是指数函数y=2x的反函数,同时,也称指数函数y=2x是对数函数x=log2y的反函数.
知识点2 对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象和性质
图象和性质
a>1
0<a<1
图象
性质
(1)定义域:(0,+∞)
(2)值域:R
(3)过定点(1,0),即x=1时,y=0
(4)当x>1时,y>0;当0<x<1时,y<0
(4)当x>1时,y<0;当0<x<1时,y>0
(5)在定义域(0,+∞)上是增函数
当x值趋近于正无穷大时,函数值趋近于正无穷大;
当x值趋近于0时,函数值趋近于负无穷大
(5)在定义域(0,+∞)上是减函数
当x值趋近于正无穷大时,函数值趋近于负无穷大;
当x值趋近于0时,函数值趋近于正无穷大
【经典例题一 对数函数的概念】
【例1】(24-25高三上·北京·开学考试)函数是定义在上的奇函数,当时,,则( )
A. B.2 C. D.
1.(23-24高一上·北京·阶段练习)已知是定义在上的偶函数,当时,,则( )
A. B.0 C.1 D.2
2.(24-25高一上·上海·课堂例题)下列函数是对数函数的有 .
①;②;③;④.
3.(2023高一上·上海·专题练习)下列函数中,哪些是对数函数?
(1);
(2)
(3);
(4);
(5).
【经典例题二 对数函数的概念判断与求值】
【例2】(24-25高三上·福建宁德·开学考试)已知,则等于( )
A. B.
C.1 D.2
1.(24-25高二上·安徽阜阳·开学考试)已知,( )
A.-2024 B. C. D.-1
2.(24-25高一上·全国·课后作业)函数为对数函数,则 .
3.(24-25高一上·全国·课前预习)将化为对数式得到什么结果?根据这一结果,对于区间内的每一个的值,是否都有唯一的实数与之对应?能否看作是关于的函数?
【经典例题三 求对数函数的解析式】
【例3】(24-25高一上·全国·课后作业)已知对数函数的图象过点,则此对数函数的解析式为( )
A. B.
C. D.
1.(23-24高三上·山西大同·期末)设函数的定义域为,若,,则实数( )
A.-2 B. C. D.2
2.(24-25高一上·全国·课前预习)已知函数是对数函数,且,则 .
3.(23-24高一·上海·课堂例题)已知对数函数(且)的图象经过点,若点为此函数图象上的点,求实数b的值.
【经典例题四 对数函数的定义域】
【例4】(2024高二下·湖南·学业考试)下列函数中,定义域为的是( )
A. B. C. D.
1.(23-24高二下·广东汕尾·期末)集合,,是的( )
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
2.(2024·上海·高考真题)的定义域为 .
3.(24-25高一上·上海·课堂例题)求下列函数的定义域:
(1);
(2);
(3);
(4).
【经典例题五 求对数函数的定义域】
【例5】(24-25高一上·全国·课后作业)函数中,实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
1.(23-24高二下·浙江绍兴·阶段练习)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)函数的定义域是 .
3.(21-22高一上·四川遂宁·期末)已知函数.
(1)求的定义域;
(2)求证:函数为偶函数;
(3)求的值.
【经典例题六 求反函数】
【例6】(23-24高二下·天津·期末)下列各对函数中,互为反函数的是( )
A. B.
C. D.
1.(23-24高二下·浙江宁波·期末)已知函数与是互为反函数,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·上海·课前预习)反函数的定义
对于函数,,记其值域为.如果对中的任意给定的一个值,在中满足的值只有一个,那么由此得到的关于的函数叫做,的反函数,记作 .由于自变量习惯上常用表示,而函数值常用表示,因此通常把该函数改写为 .
3.(24-25高一上·上海·课后作业)(1)求证:的反函数是.
(2)若的定义域为,,,,求证:为奇函数.
【经典例题七 反函数的性质应用】
【例7】(24-25高一上·全国·课前预习)函数的反函数的定义域为( )
A. B. C. D.
1.(23-24高一上·上海·阶段练习)下列命题组真命题的个数为( )
①存在反函数的函数一定是单调函数
②偶函数存在反函数
③奇函数必存在反函数
A.0 B.1 C.2 D.3
2.(24-25高一上·上海·课后作业)若点既在函数的图像上,又在的反函数的图像上,则的值为 .
3.(23-24高三上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知函数(,且).
(1)若函数的图象与函数的图象关于直线对称,且点在函数的图象上,求实数的值;
(2)若,求函数,的值域.
【经典例题八 对数函数y=log2x的图像和性质】
【例8】(21-22高三上·山西太原·阶段练习)下列函数中,图象关于y轴对称的是( )
A. B. C. D.
1.(21-22高一上·江西九江·期末)下列函数中是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
2.(21-22高一上·山西·阶段练习)写出一个同时具有下列性质①②③的对数型函数 .
①在上单调递增;②的值域为;③为偶函数.
3.(24-25高一上·全国·课前预习)请同学们利用列表、描点、连线的画图方法,先完成下列表格,再在同一坐标系下画出对数函数和的函数图象.
…
0.25
0.5
1
2
4
8
16
32
…
…
…
…
…
【经典例题九 对数函数的图象】
【例9】(22-23高二下·江苏宿迁·期末)函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
1.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数(其中e为自然对数的底数),则函数的大致图象为( )
A.B.C. D.
2.(24-25高一上·上海·随堂练习)函数(且)恒过定点 .
3.(2024高三·全国·专题练习)已知函数的图象恒过定点,且点在函数 的图象上.
(1)求实数的值;
(2)若图象上每一点的纵坐标不变、横坐标变为原来的3倍,再将所得图象向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,得到函数的图象,请写出函数的表达式.
【经典例题十 判断对数型函数的图象形状】
【例10】(2022·安徽马鞍山·模拟预测)函数的部分图象可能是( )
A. B.
C. D.
1.(23-24高二下·天津滨海新·期末)如图所对应的函数的解析式可能是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高一上·江西南昌·阶段练习)若,则函数的图像不经过第 象限.
3.(24-25高一上·上海·随堂练习)在同一平面直角坐标系中作出及的大致图象.
【经典例题十一 根据对数型函数图象判断参数的范围】
【例11】(23-24高二下·河北沧州·期末)设平行于轴的直线与函数和的图象分别交于点,若在的图象上存在,使得为等腰直角三角形,且,则( )
A. B.
C. D.
1.(2024高三下·全国·专题练习)已知直线的图象恒在曲线的图象上方,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高三上·安徽·阶段练习)已知函数,设是四个互不相同的实数,满足,则的取值范围是 .
3.(24-25高一上·上海·课前预习)设且,函数与函数的图像可能存在3个公共点吗?
【经典例题十二 对数型函数图象过定点问题】
【例12】(2023高三上·广西·学业考试)对数函数的图象经过点( )
A. B. C. D.
1.(23-24高二下·海南海口·期末)函数(,且)的图象一定经过点( )
A. B. C. D.
2.(22-23高一上·福建莆田·期中)函数的图象恒过定点 .
3.(23-24高一·上海·课堂例题)已知常数且,假设无论a取何值,函数的图象恒经过一个定点,求此点的坐标.
【经典例题十三 对数函数图象的应用】
【例13】(2024·广东佛山·模拟预测)已知函数的定义域为,且,若函数的图象与函数的图象有交点,且交点个数为奇数,则( )
A. B.0 C.1 D.2
1.(24-25高三下·重庆·阶段练习)已知函数的图象与函数的图象有且只有一个交点,则实数( )
A. B.1 C. D.2
2.(24-25高三上·江苏南通·开学考试)已知,,记集合,,若,则实数a的取值范围为 .
3.(24-25高一上·上海·随堂练习)函数,其中,函数,其中.两个函数的图象如图所示.
(1)试根据函数的增长差异指出,分别对应的函数;
(2)以两图象交点为分界点,对,的大小进行比较.
【经典例题十四 对数函数的单调性】
【例14】(2025·江苏南通·一模)若函数,在上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
1.(24-25高三上·福建宁德·开学考试)设实数,则“”是“”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
2.(2024高一上·江苏·专题练习)函数的单调递增区间为 .
3.(23-24高一上·江苏南通·期中)已知函数,函数
(1)试判断函数的单调性,并证明你的结论;
(2)若不等式对恒成立,求实数a的取值范围.
【经典例题十五 对数型复合函数的单调性】
【例15】(24-25高三上·广西贵港·开学考试)已知函数,且的图象不经过第一象限,则函数的图象不经过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
1.(22-23高二下·浙江温州·期末)已知,若在上单调,则的范围是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高三上·四川成都·开学考试)函数的单调递增区间为 .
3.(23-24高一上·辽宁沈阳·阶段练习)已知函数.
(1)当时,求的单调区间:
(2)若的值域为,求实数a的取值范围.
【经典例题十六 对数函数单调性的应用】
【例16】(22-23高一上·河北保定·期末)若函数的定义域为,则的值域为( )
A. B.
C. D.
1.(24-25高三上·河北张家口·开学考试)已知,则( )
A. B.
C. D.
2.(22-23高一上·广东惠州·阶段练习)已知函数满足以下两个条件:(1)在上单调递增;(2),则函数的解析式可以为 .(写出一个符合题意的即可)
3.(23-24高一·上海·课堂例题)利用对数函数的单调性来估算对数的第一位小数的值.
【经典例题十七 对数函数的最值】
【例17】(2024·宁夏银川·二模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.R
1.(23-24高一上·上海·期中)已知实数满足,则函数在上的最大值是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·上海·随堂练习)函数的最小值是 .
3.(24-25高一上·上海·课堂例题)设且,函数的图像过点.
(1)求的值及函数的定义域;
(2)求函数在区间上的最大值.
【经典例题十八 根据对数函数的最值求参数或范围】
【例18】(2023高一·全国·竞赛)若函数在上的最大值是2,则的值为( ).
A. B. C. D.
1.(23-24高一上·江西抚州·期末)若函数且在区间上的最大值比最小值多2,则( )
A.4或 B.4或
C.2或 D.2或
2.(23-24高一上·山西长治·期末)已知函数的最大值为2,则 .
3.(24-25高一上·上海·课后作业)已知,且,若函数在区间上的最大值与最小值之差为1.
(1)求的值;
(2)若,求函数的最小值.
【经典例题十九 对数函数最值与不等式的综合问题】
【例19】(23-24高三下·重庆·阶段练习)已知,,,,则在,,,,,这6个数中最小的是( )
A. B. C. D.
1.(21-22高三上·上海虹口·阶段练习)设函数在区间上的最大值为,若,则实数的最大值为( )
A.2 B.1 C. D.
2.(2024·四川成都·二模)已知函数.给出下列四个结论:
①;
②存在,使得;
③对于任意的,都有;
④对于任意的,都有.
其中所有正确结论的序号是 .
3.(23-24高一下·安徽芜湖·开学考试)已知函数是定义在R上的奇函数,且当时,
(1)求实数a的值以及函数的解析式;
(2)若关于x的不等式在上恒成立,求实数m的取值范围.
1.(24-25高一上·全国·课前预习)下列函数是对数函数的是( )
A.(且) B.
C. D.(且)
2.(23-24高二下·四川南充·阶段练习)函数的定义域为( )
A.
B.
C.
D.
3.(20-21高一上·上海·期末)函数的大致图像是( )
A. B.
C. D.
4.(2024·上海·三模)已知函数恒过定点,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.(23-24高一上·上海闵行·期末)已知函数()的值域是,有下列结论:①当时,;②当时,;③当时,.其中正确结论的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
6.(2022·山东淄博·三模)已知定义在上的偶函数,满足,则下列结论正确的是( )
A.的图象关于对称
B.
C.若函数在区间上单调递增,则在区间上单调递增
D.若函数在区间上的解析式为,则在区间上的解析式为
7.(23-24高一上·甘肃兰州·期末)下列函数是奇函数的有( )
A. B.
C. D.
8.(23-24高一上·四川乐山·阶段练习)已知且则函数与函数的图像不可能是( )
A. B.
C. D.
9.(24-25高三上·四川达州·开学考试)已知命题“”为真命题,则实数的值可以是( )
A.2 B.0 C. D.
10.(2024高三·全国·专题练习)下列关于函数的说法中,不正确的是( )
A.有最大值,在上为增函数
B.有最大值,在上为减函数
C.有最小值,在上为增函数
D.有最小值,在上为减函数
11.(22-23高一·全国·课堂例题)如图所示的曲线分别是对数函数,,,的图象,则,,,,1,0的大小关系为 (用“>”号连接).
12.(23-24高二下·北京石景山·期末)函数的定义域为 .
13.(24-25高一上·上海·课后作业)已知函数的图象与函数的图象关于直线对称,则当时, .
14.(23-24高一上·河北保定·期末)已知且,当时,,则的取值范围为 .
15.(24-25高二上·湖南长沙·开学考试)已知函数对任意两个不相等的实数,都有成立,则实数的取值范围为 .
16.(23-24高三上·安徽合肥·期中)设函数的定义域为集合,函数,的值域为集合.
(1)当时,求;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,求实数的取值范围.
17.(24-25高一上·上海·随堂练习)已知函数是严格增函数,其反函数是.
(1)若,求,并写出定义域;
(2)对于(1)的和,设任意,,,求证:.
18.(22-23高三上·安徽淮北·阶段练习)已知函数f(x)=lg(x+1).
(1)若0<f(1-2x)-f(x)<1,求实数x的取值范围;
(2)若g(x)是以2为周期的偶函数,且当0≤x≤1时,有g(x)=f(x),当x∈[1,2]时,求函数y=g(x)的解析式.
19.(24-25高一上·上海·课堂例题)画出下列函数的图像:
(1);
(2);
(3).
20.(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)已知函数.
(1)求函数的最大值,并求出取得最大值时的值;
(2)若关于的不等式对于能成立,求正实数的取值范围.
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专题03 对数函数重难点题型专训(19大题型+20道拓展培优)
题型一 对数函数的概念
题型二 对数函数的概念判断与求值
题型三 求对数函数的解析式
题型四 对数函数的定义域
题型五 求对数函数的定义域
题型六 求反函数
题型七 反函数的性质应用
题型八 对数函数y=log2x的图像和性质
题型九 对数函数的图象
题型十 判断对数型函数的图象形状
题型十一 根据对数型函数图象判断参数的范围
题型十二 对数型函数图象过定点问题
题型十三 对数函数图象的应用
题型十四 对数函数的单调性
题型十五 对数型复合函数的单调性
题型十六 对数函数单调性的应用
题型十七 对数函数的最值
题型十八 根据对数函数的最值求参数或范围
题型十九 对数函数最值与不等式的综合问题
知识点1 对数函数
1.对数函数的概念
一般地,函数y=logax(a>0,且a≠1)叫作对数函数,其中a称为底数,由定义可知,对数函数具有以下基本性质:①定义域是 (0,+∞) ;②图象过定点 (1,0) .
2.两种特殊的对数函数
特别地,我们称以10为底的对数函数为常用对数函数,记作y=lg x;称以无理数e为底的对数函数为自然对数函数,记作y=ln x.
3.反函数
指数函数y=2x和对数函数x=log2y刻画的是同一对变量x,y之间的关系,所不同的是:在指数函数y=2x中,x是自变量,y是x的函数,其定义域是R;而在对数函数x=log2y中,y是自变量,x是y的函数,其定义域是(0,+∞).我们称对数函数x=log2y是指数函数y=2x的反函数,同时,也称指数函数y=2x是对数函数x=log2y的反函数.
知识点2 对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象和性质
图象和性质
a>1
0<a<1
图象
性质
(1)定义域:(0,+∞)
(2)值域:R
(3)过定点(1,0),即x=1时,y=0
(4)当x>1时,y>0;当0<x<1时,y<0
(4)当x>1时,y<0;当0<x<1时,y>0
(5)在定义域(0,+∞)上是增函数
当x值趋近于正无穷大时,函数值趋近于正无穷大;
当x值趋近于0时,函数值趋近于负无穷大
(5)在定义域(0,+∞)上是减函数
当x值趋近于正无穷大时,函数值趋近于负无穷大;
当x值趋近于0时,函数值趋近于正无穷大
【经典例题一 对数函数的概念】
【例1】(24-25高三上·北京·开学考试)函数是定义在上的奇函数,当时,,则( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【分析】根据奇函数的性质求解即可.
【详解】解:因为是定义在上的奇函数,当时,,
所以.
故选:D.
1.(23-24高一上·北京·阶段练习)已知是定义在上的偶函数,当时,,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】C
【分析】
由偶函数性质以及对数运算即可求解.
【详解】已知是定义在上的偶函数,当时,,则.
故选:C.
2.(24-25高一上·上海·课堂例题)下列函数是对数函数的有 .
①;②;③;④.
【答案】②
【分析】根据对数函数的定义进行判断即可.
【详解】由对数函数的定义:形如(且)的形式,则函数为对数函数,只有②符合.
故答案为:②.
3.(2023高一上·上海·专题练习)下列函数中,哪些是对数函数?
(1);
(2)
(3);
(4);
(5).
【答案】(1)不是对数函数
(2)不是对数函数
(3)不是对数函数
(4)不是对数函数
(5)是对数函数
【分析】利用对数函数的定义判断.
【详解】(1)该函数解析式中真数不是自变量,不是对数函数.
(2)该函数解析式中对数式后加2,所以不是对数函数.
(3)该函数解析式中真数为,不是,系数不为1,故不是对数函数.
(4)该函数解析式中底数是自变量,并非常数,所以不是对数函数.
(5)该函数解析式中底数是6,真数为,符合对数函数的定义,故是对数函数.
【经典例题二 对数函数的概念判断与求值】
【例2】(24-25高三上·福建宁德·开学考试)已知,则等于( )
A. B.
C.1 D.2
【答案】B
【分析】根据给定条件,逐次判断代入计算即得.
【详解】函数,则,
所以.
故选:B
1.(24-25高二上·安徽阜阳·开学考试)已知,( )
A.-2024 B. C. D.-1
【答案】D
【分析】根据分段函数的解析式计算得解.
【详解】由题意得:,则, .
故选:D
2.(24-25高一上·全国·课后作业)函数为对数函数,则 .
【答案】3
【分析】利用对数函数的定义,列式计算即得.
【详解】函数为对数函数,
则,且,所以.
故答案为:3
3.(24-25高一上·全国·课前预习)将化为对数式得到什么结果?根据这一结果,对于区间内的每一个的值,是否都有唯一的实数与之对应?能否看作是关于的函数?
【答案】答案见解析
【分析】根据指数函数与对数函数的互化即可判断.
【详解】函数的对数式为,
对于任意,都有唯一的实数与之对应,
且是关于的函数.
【经典例题三 求对数函数的解析式】
【例3】(24-25高一上·全国·课后作业)已知对数函数的图象过点,则此对数函数的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】设对数函数解析式求参即可.
【详解】设对数函数为,
代入可得,
所以,
则对数函数的解析式为.
故选:C.
1.(23-24高三上·山西大同·期末)设函数的定义域为,若,,则实数( )
A.-2 B. C. D.2
【答案】A
【分析】设,由此可得关于的表示,再根据得到关于的表示,两式联立可求的值.
【详解】对任意,设,则,整理可得①,
由得,可得②,
由①②可知:,化简可得,
显然不恒为,所以,所以,
故选:A.
【点睛】关键点睛:本题解答的关键是,通过反解以及代入求解出之间的关系式,然后构建方程求解出结果.
2.(24-25高一上·全国·课前预习)已知函数是对数函数,且,则 .
【答案】/
【分析】根据,求得对数函数解析式,再将代入计算即可.
【详解】设,且,
因为,
所以,解得,
所以,
所以.
故答案为:.
3.(23-24高一·上海·课堂例题)已知对数函数(且)的图象经过点,若点为此函数图象上的点,求实数b的值.
【答案】9
【分析】根据点在图象上可求出,进而可求解.
【详解】将代入得,,则,解得或(不合题意舍去),
所以,又点为此函数图象上,
所以,则.
【经典例题四 对数函数的定义域】
【例4】(2024高二下·湖南·学业考试)下列函数中,定义域为的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据分母不为0即可判断A;根据偶次方根被开方数大于等于0即可判断B;根据对数函数真数大于0即可判断C;根据幂函数定义域即可判断D.
【详解】对A,其定义域为,故A错误;
对B,其定义域为,故B错误;
对C,由题意得,解得,则其定义域为,故C错误;
对D,显然其定义域为,故D正确.
故选:D.
1.(23-24高二下·广东汕尾·期末)集合,,是的( )
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
【分析】首先根据对数函数的性质化简集合,根据幂函数的性质化简集合,再判断两集合的关系,即可判断.
【详解】因为,
,
所以真包含于,所以是的充分不必要条件.
故选:A
2.(2024·上海·高考真题)的定义域为 .
【答案】
【分析】由对数函数性质即可得.
【详解】由题意可得,即的定义域为.
故答案为:.
3.(24-25高一上·上海·课堂例题)求下列函数的定义域:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)先由对数式中的真数大于零,然后分母不能为零,即可得到答案.
(2)先由根式内部的代数式大于等于零,然后对数式中的真数大于零,即可得到答案;
(3)根据对数式中的真数大于零,即可得到答案;
(4)根据对数真数大于零底数大于零且不等于,即可得到答案;
【详解】(1)要使函数式有意义,需满足,解得且,
∴函数的定义域是;
(2)要使函数式有意义,需满足,即,解得,
∴所求函数的定义域是;
(3)要使函数式有意义,需满足,解得,
∴所求函数的定义域是;
(4)要使函数式有意义,需满足,解得且,
∴所求函数的定义域是.
【经典例题五 求对数函数的定义域】
【例5】(24-25高一上·全国·课后作业)函数中,实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据对数函数的定义列式求解即可.
【详解】因为,则,解得,且,
所以实数a的取值范围是.
故选:C.
1.(23-24高二下·浙江绍兴·阶段练习)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据函数的定义域即可求解.
【详解】,
所以函数的定义域为,
故选:D
2.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末)函数的定义域是 .
【答案】
【分析】根据函数有意义列不等式组求解即可.
【详解】函数的定义域为
,解得,
所以函数的定义域为.
故答案为:.
3.(21-22高一上·四川遂宁·期末)已知函数.
(1)求的定义域;
(2)求证:函数为偶函数;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)由真数大于零计算即可得;
(2)由偶函数的定义,计算与的关系即可得;
(3)将代入后计算即可得.
【详解】(1)由,则有,
解得,
所以的定义域为;
(2)因为的定义域为,
又,
故函数为偶函数;
(3).
【经典例题六 求反函数】
【例6】(23-24高二下·天津·期末)下列各对函数中,互为反函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据互为反函数的定义逐个分析判断即可.
【详解】对于A,的反函数为,所以A正确,
对于B,的反函数为,所以B错误,
对于C,的反函数为,所以C错误,
对于D,的反函数为,所以D错误,
故选:A
1.(23-24高二下·浙江宁波·期末)已知函数与是互为反函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先得到的解析式,再代入计算可得.
【详解】因为函数与是互为反函数,
所以,则,,
,,即正确的只有D.
故选:D
2.(24-25高一上·上海·课前预习)反函数的定义
对于函数,,记其值域为.如果对中的任意给定的一个值,在中满足的值只有一个,那么由此得到的关于的函数叫做,的反函数,记作 .由于自变量习惯上常用表示,而函数值常用表示,因此通常把该函数改写为 .
【答案】 , ,
【分析】由反函数的定义填空即可.
【详解】第一空:,;
第二空:,
故答案为,;,
3.(24-25高一上·上海·课后作业)(1)求证:的反函数是.
(2)若的定义域为,,,,求证:为奇函数.
【答案】(1)证明见解析 ;(2)证明见解析 .
【分析】(1)根据反函数的定义即可求解,
(2)根据反函数的性质,结合奇偶性的定义即可求解.
【详解】(1)由得,,
所以的反函数是.
(2)因为,所以,
又,,
所以,
又的定义域为,所以为奇函数.
【经典例题七 反函数的性质应用】
【例7】(24-25高一上·全国·课前预习)函数的反函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】计算函数的值域,可求出原函数的反函数的定义域.
【详解】由对数函数的性质可得:函数的值域为,
则反函数的定义域为.
故选:D.
1.(23-24高一上·上海·阶段练习)下列命题组真命题的个数为( )
①存在反函数的函数一定是单调函数
②偶函数存在反函数
③奇函数必存在反函数
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【分析】取特例结合反函数定义和性质判断即可.
【详解】对①,取函数,显然存在反函数,但不单调,①错误;
对②,取偶函数函数,则,显然函数不存在反函数,②错误;
对③,取奇函数函数,当时有和与之对应,
即从到的映射不满足函数定义,故奇函数没有反函数,③错误.
故选:A
2.(24-25高一上·上海·课后作业)若点既在函数的图像上,又在的反函数的图像上,则的值为 .
【答案】
【分析】由在的反函数的图象上,可得点在原函数的图象上,把点与点分别代入函数中,可得关于,的方程组,从而可得结果.
【详解】因为既在函数的图象上,又在的反函数的图象上,
所以点在函数的图象上,
所以,
即,
解得,
所以.
故答案为:.
3.(23-24高三上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知函数(,且).
(1)若函数的图象与函数的图象关于直线对称,且点在函数的图象上,求实数的值;
(2)若,求函数,的值域.
【答案】(1)4
(2)
【分析】(1)由题意得,然后将坐标代入函数中可求出实数的值;
(2)将函数化简得,令,则,然后利用二次函数的性质可求出其值域.
【详解】(1)由题意可知,
代入点,有,注意到,解得,
故实数的值为4;
(2).
令.
由,有,
二次函数的对称轴为,
,,
故的值域为.
【经典例题八 对数函数y=log2x的图像和性质】
【例8】(21-22高三上·山西太原·阶段练习)下列函数中,图象关于y轴对称的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】A B是一个非奇非偶函数,故该选项不符合题意;
C.函数是奇函数,故故该选项不符合题意;
D.函数是偶函数,故该选项符合题意.
【详解】A. ,是一个非奇非偶函数,故该选项不符合题意;
B. ,是一个非奇非偶函数,故该选项不符合题意;
C. 设,是奇函数,故故该选项不符合题意;
D. 设,,是偶函数,其图象关于轴对称,故该选项符合题意.
故选:D
1.(21-22高一上·江西九江·期末)下列函数中是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据奇偶性的定义判断.
【详解】解:A.函数定义域是,非奇非偶函数;
B.定义域是,,,是偶函数;
C.函数定义域是,,,是奇函数;
D.定义域是,,,是偶函数,
故选:C.
2.(21-22高一上·山西·阶段练习)写出一个同时具有下列性质①②③的对数型函数 .
①在上单调递增;②的值域为;③为偶函数.
【答案】(答案不唯一)
【分析】对数函数的定义域一般为,在上单调递增,需要底数大于1,若满足为偶函数,可加绝对值,即满足条件.
【详解】解:取,则为偶函数,在上单调递增,且值域为,满足题中条件.
故答案为:.
3.(24-25高一上·全国·课前预习)请同学们利用列表、描点、连线的画图方法,先完成下列表格,再在同一坐标系下画出对数函数和的函数图象.
…
0.25
0.5
1
2
4
8
16
32
…
…
…
…
…
【答案】答案见解析
【分析】填写表格中数据,通过描点、连线画出对数函数图象即可.
【详解】:
:
描点、连线,画出图象,如图所示.
【经典例题九 对数函数的图象】
【例9】(22-23高二下·江苏宿迁·期末)函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】对比选项中的图象,再分别计算和时,的取值情况,即可作出选择.
【详解】当时,,,则,排除选项B和C;
当时,,排除选项A,选项D符合题意.
故选:D
1.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数(其中e为自然对数的底数),则函数的大致图象为( )
A.B.C. D.
【答案】A
【分析】先结合对数运算律化简函数,先得出分段函数,再应用平移选择即可.
【详解】由题意
则
数形结合可知,的大致图象为选项A中的图象.
故选:A.
2.(24-25高一上·上海·随堂练习)函数(且)恒过定点 .
【答案】
【分析】根据对数函数恒过定点,运算即可.
【详解】令,得,此时,
所以函数(且)恒过定点.
故答案为:.
3.(2024高三·全国·专题练习)已知函数的图象恒过定点,且点在函数 的图象上.
(1)求实数的值;
(2)若图象上每一点的纵坐标不变、横坐标变为原来的3倍,再将所得图象向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,得到函数的图象,请写出函数的表达式.
【答案】(1)1
(2)
【分析】(1)根据所过的定点即可求出,再代入即可求出.
(2)根据图象的伸缩平移变换即可求解.
【详解】(1)令,则,
的图象恒过定点,且点在函数的图象上,
即,
即,
解得:,满足题意.
(2)由(1)知,
图象上每一点的纵坐标不变、横坐标变为原来的3倍,得 的图象,
再将所得图象向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,得到函数的图象,
则.
【经典例题十 判断对数型函数的图象形状】
【例10】(2022·安徽马鞍山·模拟预测)函数的部分图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先求的定义域,再判断奇偶性,最后取特殊值判断即可.
【详解】的定义域为,定义域关于原点对称,
因为,
所以是奇函数,排除C选项;
取,则;
取,则,排除B、D选项;
故选:A.
1.(23-24高二下·天津滨海新·期末)如图所对应的函数的解析式可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】举反例说明A错误,利用奇偶性并综合排除法判断BCD即可得解.
【详解】对于A,当趋于0时,趋于,对比题图可知,A不符合题意;
对于B,的定义域关于原点对称,且,
所以的图象关于轴对称,与题图不符,B不符合题意;
对于D,的定义域关于原点对称,且,
所以的图象关于轴对称,与题图不符,D不符合题意;
对于C,的定义域关于原点对称,且,
所以的图象关于原点对称,与题图相符,经检验,C符合题意.
故选:C.
2.(23-24高一上·江西南昌·阶段练习)若,则函数的图像不经过第 象限.
【答案】四
【分析】根据对数型函数的图像变换、单调性等知识求得正确答案.
【详解】函数的定义域为,
由于,所以函数在区间上单调递增,
函数的图像过点,且在上单调递增,
函数的图像向左平移个单位得到函数的图像,
所以函数的图像不经过第四象限.
故答案为:四
3.(24-25高一上·上海·随堂练习)在同一平面直角坐标系中作出及的大致图象.
【答案】答案见解析
【分析】根据对数函数、指数函数性质即可得解.
【详解】由对数函数、指数函数性质即可作出图形,如图所示:
【经典例题十一 根据对数型函数图象判断参数的范围】
【例11】(23-24高二下·河北沧州·期末)设平行于轴的直线与函数和的图象分别交于点,若在的图象上存在,使得为等腰直角三角形,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】设平行于轴的直线,根据题意,求得和,且,取的中点为,由为等腰直角三角形,得到,根据在函数的图象上,求得,进而得到的值.
【详解】设平行于轴的直线,其中,
由,可得,所以,同理可得,且,
取的中点为,连接,如图所示,
因为为等腰直角三角形,所以,且,所以,
又因为点在函数的图象上,可得,
所以,解得,所以.
故选:A.
1.(2024高三下·全国·专题练习)已知直线的图象恒在曲线的图象上方,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】结合直线的图象与曲线的图象与轴的交点的位置关系即可求解.
【详解】如图所示,易知为凸函数,零点为,故,当时,
由图象,要使直线的图像恒在曲线的图像上方,可知,
故,所以.
故选:B.
2.(23-24高三上·安徽·阶段练习)已知函数,设是四个互不相同的实数,满足,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据对数函数的图象变换作出时,函数的图象,再根据图象设,从而得到,且,,即可求解
【详解】当时,,作出函数图象,如图所示:
当时,,
设,且,
则由图象得:,
则由题意知,,且,,
所以,即,
则,
所以的取值范围是,
故答案为:.
3.(24-25高一上·上海·课前预习)设且,函数与函数的图像可能存在3个公共点吗?
【答案】答案见解析
【分析】根据题意,结合指数函数与对数函数的关系,以及指数式与对数式的互化,即可求解.
【详解】解:当时,与函数有公共点,,
因为与直线有一个交点,设为,所以,
又因为,因而也在的图像上,
所以与函数的图像可能存在3个公共点.
【经典例题十二 对数型函数图象过定点问题】
【例12】(2023高三上·广西·学业考试)对数函数的图象经过点( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】令即可.
【详解】令,解得,
则其过点.
故选:A.
1.(23-24高二下·海南海口·期末)函数(,且)的图象一定经过点( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据对数的性质,令即可求解.
【详解】因为且,
所以在函数中,
令,则,,
所以函数的图象一定经过点.
故选:D.
2.(22-23高一上·福建莆田·期中)函数的图象恒过定点 .
【答案】
【分析】根据对数的性质即可令求解.
【详解】令,解得,所以,
故函数的图象恒过定点,
故答案为:
3.(23-24高一·上海·课堂例题)已知常数且,假设无论a取何值,函数的图象恒经过一个定点,求此点的坐标.
【答案】
【分析】利用(且)恒成立,求函数过定点.
【详解】当时,(且),
所以函数的图象过定点:
【经典例题十三 对数函数图象的应用】
【例13】(2024·广东佛山·模拟预测)已知函数的定义域为,且,若函数的图象与函数的图象有交点,且交点个数为奇数,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】C
【分析】易证明为偶函数,根据题意,两个函数的交点必定是原点,据此求解.
【详解】令,其定义域为,
因为,所以为偶函数,
由题易知也为偶函数,
因为两个函数图象的交点个数为奇数,
所以两个函数的交点,必有一个是原点,
故.
故选:C.
1.(24-25高三下·重庆·阶段练习)已知函数的图象与函数的图象有且只有一个交点,则实数( )
A. B.1 C. D.2
【答案】D
【分析】根据题意可以转化为有一个解,进而解等式即可.
【详解】依题意有一个解
即有一个根
即
所以有一个根
所以有一个根
所以
解得
当时,的定义域为
与的定义域没有交集
此时与的图象没有交点
所以不符合题意
故选:D
2.(24-25高三上·江苏南通·开学考试)已知,,记集合,,若,则实数a的取值范围为 .
【答案】
【分析】作出函数的简图,求出,即得,即,要使,结合图象知,需使,消元后求解不等式即得.
【详解】
如图,作出函数的简图.
由可得,因,解得,即,
由可得,即,
因,结合图象,可得:,消去可得,,
因,即得,,解得.
故答案为:
3.(24-25高一上·上海·随堂练习)函数,其中,函数,其中.两个函数的图象如图所示.
(1)试根据函数的增长差异指出,分别对应的函数;
(2)以两图象交点为分界点,对,的大小进行比较.
【答案】(1)对应的函数为;对应的函数为.
(2)答案见解析
【分析】(1)根据函数的增长速度即可判断;
(2)根据图象即可分析函数的大小.
【详解】(1)根据函数的增长差异性,在一定范围内一次函数增长速度快于对数函数的增长速度,
故对应的函数为;对应的函数为.
(2)由图象可知,
当时,;
当时,;
当时,;
当或时,.
【经典例题十四 对数函数的单调性】
【例14】(2025·江苏南通·一模)若函数,在上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据对数函数性质判断上的单调性和值域,结合其区间单调性及分式型函数的性质,讨论参数确定参数范围.
【详解】当时,单调递增且值域为,而在上单调递增,
则在上单调递增,且,
当时,在上单调递增,满足题设;
当时,在上单调递增,此时只需,即;
综上,.
故选:A
1.(24-25高三上·福建宁德·开学考试)设实数,则“”是“”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】B
【分析】结合对数函数的性质与充分条件及必要条件定义计算即可得.
【详解】若,则有或,
即有或,
若,则,
故当时,可得,
当时,不一定成立,
故“”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
2.(2024高一上·江苏·专题练习)函数的单调递增区间为 .
【答案】
【分析】求出原函数的定义域,求出内函数的增区间,结合复合函数的单调性得答案.
【详解】解:由,得或.
内层函数在上为增函数,
外层函数为增函数,
函数的单调递增区间为.
故答案为:.
3.(23-24高一上·江苏南通·期中)已知函数,函数
(1)试判断函数的单调性,并证明你的结论;
(2)若不等式对恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)在上单调递增,证明见解析
(2)
【分析】(1)利用函数的单调性的定义以及对数函数的性质进行证明;
(2)遇到恒成立的问题,经常转化为求最值的问题,从而得出关于a的不等式组,求解即可.
【详解】(1)
在其定义域上单调递增.
证明如下:设任意,则有:
,
,
,,,
,,
在上单调递增,,即 .
函数在上单调递增.
(2)由(1)知:当时,,
由不等式对恒成立,
得,
为单调递增函数,
,
,
解得 .
实数a的取值范围
【经典例题十五 对数型复合函数的单调性】
【例15】(24-25高三上·广西贵港·开学考试)已知函数,且的图象不经过第一象限,则函数的图象不经过( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【分析】根据指数函数图象性质可得,再由对数函数图象性质可判断出结论.
【详解】当时,函数单调递增,图象经过第一象限,不合题意;
当时,函数单调递减,图象不经过第一象限,合题意;
显然此时,则函数为单调递增,又恒过点,
因此函数的图象不过第四象限.
故选:D
1.(22-23高二下·浙江温州·期末)已知,若在上单调,则的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用对数函数和二次函数复合的函数的单调性求解即可.
【详解】令函数,
该函数在上单调递减,在上单调递增.
当时,要使在上单调,则在上单调,
且时,,故,解得或.
故选:D
2.(24-25高三上·四川成都·开学考试)函数的单调递增区间为 .
【答案】
【分析】根据对数型函数的定义域,结合对数型函数的单调性的性质进行求解即可.
【详解】由,或,
二次函数的对称轴为,
因为函数是正实数集上的增函数,
所以当函数单调递增时,则有,
所以函数的单调递增区间为,
故答案为:
3.(23-24高一上·辽宁沈阳·阶段练习)已知函数.
(1)当时,求的单调区间:
(2)若的值域为,求实数a的取值范围.
【答案】(1)的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2).
【分析】(1)先求出对数型函数的定义域,然后由复合函数的单调性原理求解即可;
(2)对进行分类讨论,结合一元二次函数的开口方向与判别式求解的取值范围即可.
【详解】(1)当时,,
由,由于,所以,
所以的定义域为:,
的对称轴为:,
所以在上单调递减,在上单调递增;
在整个定义域上单调递减,
所以的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)若的值域为,则对能取到全部正实数,
①当时,即,
若,不符合题意;
若,,符合题意;
②当时,由题意得:,
解得,
综上:
【经典例题十六 对数函数单调性的应用】
【例16】(22-23高一上·河北保定·期末)若函数的定义域为,则的值域为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】求出的定义域,结合对数函数、二次函数的性质,采用换元法求解即可.
【详解】解:因为,
由,可得,
所以的定义域为,
所以,
又,
设,
将原问题转化为求的值域,
由二次函数性质可知在上单调递增,
所以.
故选:A.
1.(24-25高三上·河北张家口·开学考试)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数,的单调性,判断的大小关系.
【详解】设,易知在上单调递增.
且,,所以;
设,易知在上单调递增.
且,,所以.
综上:.
故选:B
2.(22-23高一上·广东惠州·阶段练习)已知函数满足以下两个条件:(1)在上单调递增;(2),则函数的解析式可以为 .(写出一个符合题意的即可)
【答案】(答案不唯一)
【分析】根据函数满足的条件,可知当时,函数都满足条件.
【详解】在上单调递增,,,所以,即符合题意.
故答案为:(答案不唯一).
3.(23-24高一·上海·课堂例题)利用对数函数的单调性来估算对数的第一位小数的值.
【答案】3
【分析】利用对数函数的单调性进行估算.
【详解】因为函数在 上单调递增,
所以,所以.
下面比较与的大小:
因为,,所以.
接下来比较与的大小:
就是比较与的大小,因为,所以问题转化为比较与的大小,
因为,,所以;
接下来比较与的大小:
就是比较与的大小,因为,所以问题转化为比较与的大小,
因为,,所以
综上可知:.
所以对数的第一位小数的值为3.
【经典例题十七 对数函数的最值】
【例17】(2024·宁夏银川·二模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.R
【答案】C
【分析】分别找出集合A和B中的满足的元素即可确定.
【详解】.所以
故选:C.
1.(23-24高一上·上海·期中)已知实数满足,则函数在上的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用函数在上的单调性可求其最大值.
【详解】因为,则函数在上为减函数,则.
故选:A.
2.(24-25高一上·上海·随堂练习)函数的最小值是 .
【答案】2
【分析】利用整体换元,将复合函数的最值转化为对数函数的最值求解即可.
【详解】令,则,.
又在上单调递增,
所以,此时.
故答案为:
3.(24-25高一上·上海·课堂例题)设且,函数的图像过点.
(1)求的值及函数的定义域;
(2)求函数在区间上的最大值.
【答案】(1)2;
(2)2
【分析】(1)代入点的坐标求出的值,再根据对数函数的定义求出函数的定义域;
(2)依题意可得,结合二次函数的性质及对数函数的性质计算可得.
【详解】(1)由函数的图像过点,
得,即,所以,解得或(舍),
所以,
由,解得,
所以,函数的定义域为.
(2)由(1)知,
又,所以当时取得最大值4,且函数在定义域上单调递增,
故函数在区间上的最大值.
【经典例题十八 根据对数函数的最值求参数或范围】
【例18】(2023高一·全国·竞赛)若函数在上的最大值是2,则的值为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】令,则在上取得最小值为,根据题意有且,求解即可.
【详解】令,则,
故当时,在上取得最小值为,
又因为函数在上的最大值是2,
所以且,即,解得.
故选:C.
1.(23-24高一上·江西抚州·期末)若函数且在区间上的最大值比最小值多2,则( )
A.4或 B.4或
C.2或 D.2或
【答案】A
【分析】对参数的取值分类讨论,根据对数函数单调性,求得最值,结合题意,即可求得参数值.
【详解】由题意解得或(舍去),
①当时,函数在定义域内为增函数,
则由题意得,
所以即,解得或(舍去);
②当时,函数在定义域内为减函数,
则由题意得,
所以即,解得;
综上可得:或.
故选:A.
2.(23-24高一上·山西长治·期末)已知函数的最大值为2,则 .
【答案】6
【分析】根据二次函数与对数函数的性质计算可得.
【详解】因为函数由与复合而成,
而在定义域上单调递增,所以当取最大值时,函数取得最大值,
由二次函数的性质易知当时,,此时,所以,解得.
故答案为:
3.(24-25高一上·上海·课后作业)已知,且,若函数在区间上的最大值与最小值之差为1.
(1)求的值;
(2)若,求函数的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由可得,则在定义域内为减函数,再根据已知条件列方程可求出的值;
(2)由得,对函数化简后换元得,然后利用二次函数的性质可求出其最小值.
【详解】(1)因为,所以,
所以在上为严格减函数,
因为函数在区间上的最大值与最小值之差为1,
所以,即,解得.
(2)因为,所以,
所以,
令,则,,
所以当,即时,取最小值为.
【经典例题十九 对数函数最值与不等式的综合问题】
【例19】(23-24高三下·重庆·阶段练习)已知,,,,则在,,,,,这6个数中最小的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分析题意得出,进行下一步转化得出最小值是即可.
【详解】因为,,
,,则,故,
又,,,,,故最小值是,
故选:C.
1.(21-22高三上·上海虹口·阶段练习)设函数在区间上的最大值为,若,则实数的最大值为( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】C
【分析】根据在上的单调性得到或,根据,得到关于的不等式或的解集为,根据,得到关于的不等式或的解集为,由,可求出结果.
【详解】因为为上的单调递增函数,
所以,,
又已知在区间上的最大值为,
所以或,
因为,所以关于的不等式或的解集为,
所以关于的不等式或的解集为,
所以关于的不等式或或或的解集为,
由于,所以,
所以,,
所以关于的不等式或的解集为,
所以,
所以,所以,所以,又,所以,
所以实数的最大值为.
故选:C
2.(2024·四川成都·二模)已知函数.给出下列四个结论:
①;
②存在,使得;
③对于任意的,都有;
④对于任意的,都有.
其中所有正确结论的序号是 .
【答案】②③④
【分析】对于①,借助中间值,计算即可判断;对于②,构造函数,由零点存在性定理判段即可;对于③,构造函数,,根据函数单调性判断即可;对于④,分段讨论当,,当,,再将函数,两边同时取对数化简可得,提公因式构造不等式判断可得,根据绝对值的意义判断即可.
【详解】因为,所以,,
因为,,
所以,故①错误;
若,则,即,
,即,
令,因为,
所以存在,使得,即,
所以存在,使得,故②正确,
因为,
因为在上单调递减,所以也单调递减,
所以,
,
因为在上单调递增,所以也单调递增,
所以,
即,即对于任意的,都有,故③正确;
由②可知,存在,使得,
结合③可知当,,,即,
可知当,,,即,
因为,,得,
即,
当,有,
因为,所以,所以,
所以,即,
当,有,
因为,所以,所以,
即,所以对于任意的,都有,故④正确.
故答案为:②③④.
【点睛】方法点睛:解决本题②,在于构造函数,利用零点存在性定理判段;本题③,关键在于构造函数,,根据复合函数单调性判断;本题④,关键在于根据②的结论分段讨论,将函数两边同时取对数可得,结合③计算有关结论,提公因式构造不等式得,然后判断即可.
3.(23-24高一下·安徽芜湖·开学考试)已知函数是定义在R上的奇函数,且当时,
(1)求实数a的值以及函数的解析式;
(2)若关于x的不等式在上恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)根据题意,得到,求得,再结合函数的奇偶性性,即可求解;
(2)根据题意,转化为在上恒成立,结合函数在为单调递减函数,求得其最小值,即可求解.
【详解】(1)解:因为当时,,可得,
又因为函数是上的奇函数,所以,即,解得,
即当,且时,,
由时,则,因为函数是上的奇函数,
可得,
所以函数的解析式为.
(2)不等式在上恒成立,
等价于不等式在上恒成立,
即在上恒成立,
因为和在为单调递减函数,
所以函数在为单调递减函数,
当时,的最小值为,
所以实数的取值范围为.
1.(24-25高一上·全国·课前预习)下列函数是对数函数的是( )
A.(且) B.
C. D.(且)
【答案】B
【分析】利用对数函数的定义求解.
【详解】根据对数函数的定义且,
分析A,B,C,D函数形式,
函数为对数函数.
故选:B.
2.(23-24高二下·四川南充·阶段练习)函数的定义域为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据函数的定义域即可求解.
【详解】∵,
∴函数的定义域为,
故选:A.
3.(20-21高一上·上海·期末)函数的大致图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据特值,以及函数单调性即可容易判断.
【详解】取,得到,即函数过点,排除C和D,
因为为单调增函数,故在和上单调递减,排除B.
故选:A.
【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:
(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置,从函数的值域,判断图象的上下位置;
(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;
(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;
(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.
4.(2024·上海·三模)已知函数恒过定点,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】令,即可求解恒过定点,进而求解.
【详解】令,解得,此时,
所以恒过定点,则,
所以.
故选:C
5.(23-24高一上·上海闵行·期末)已知函数()的值域是,有下列结论:①当时,;②当时,;③当时,.其中正确结论的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】D
【分析】首先由函数的性质,结合函数的值域,画出函数的图象,并结合端点的取值,结合函数的图象,以及最值,即可判断的取值.
【详解】设
当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
所以在单调递增,在单调递减,
所以当时,取得最大值,
单调递增,
所以的图象如图所示,
令,得或,
当时,的值域为,所以,故①正确;
当时, ,,
的值域为,所以,故②正确;
③当时,,而,
所以,故③正确.
故选:D
【点睛】关键点点睛:本题考查分段函数的图象,以及最值问题,本题的关键是结合最值,画出函数的图象,并根据最值,分析端点值的取值范围.
6.(2022·山东淄博·三模)已知定义在上的偶函数,满足,则下列结论正确的是( )
A.的图象关于对称
B.
C.若函数在区间上单调递增,则在区间上单调递增
D.若函数在区间上的解析式为,则在区间上的解析式为
【答案】BC
【分析】利用函数的对称性可判断A选项;利用已知条件结合偶函数的性质可判断B选项;利用函数周期性可判断C选项;设,利用
【详解】对于A选项,因为,则函数的图象关于点对称,A错;
对于B选项,因为且函数为偶函数,
所以,可得,所以,,
所以,对任意的,,B对;
对于C选项,因为,
若函数在区间上单调递增,则在区间上单调递增,C对;
对于D选项,当时,,,
所以,,D错.
故选:BC.
7.(23-24高一上·甘肃兰州·期末)下列函数是奇函数的有( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】根据题意,结合函数奇偶性的定义和判定方法,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中,由函数定义域为,
可得,所以函数为奇函数,符合题意;
对于B中,由函数定义域为,且,
所以函数是偶函数,不符合题意;
对于C中,由函数定义域为,
且,所以为奇函数,符合题意;
对于D中,由函数,可得,不是奇函数,不符合题意.
故选:AC.
8.(23-24高一上·四川乐山·阶段练习)已知且则函数与函数的图像不可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】先根据题干讨论的取值范围,然后根指对函数图像的性质判断即可.
【详解】且,分类讨论有:
情况一:时:
先讨论,当单减,
此时C选项满足,此时D选项不满足;
现在讨论,当单减,
此时C选项不满足,此时D选项满足;
综上所述:CD选项不可能;
情况二:时:这种情况直接舍去,因对且;
情况三:时:
先讨论,当单增,此时AB选项满足,
现在讨论,当单增,此时B选项满足,
综上所述:B选项是有可能正确的;
对于A选项的对数图像显然不在定义域内,故也是不可能的.
综上所述:图像不可能是ACD选项.
故选:ACD.
9.(24-25高三上·四川达州·开学考试)已知命题“”为真命题,则实数的值可以是( )
A.2 B.0 C. D.
【答案】CD
【分析】进行参变分离,设,判断函数的单调性,求出最值即可求出的取值范围,即可求解.
【详解】因为命题“”为真命题,
所以.
令,
根据增函数减去减函数知:为增函数,
当时,有最小值,
故实数的取值范围为.
故选:CD.
10.(2024高三·全国·专题练习)下列关于函数的说法中,不正确的是( )
A.有最大值,在上为增函数
B.有最大值,在上为减函数
C.有最小值,在上为增函数
D.有最小值,在上为减函数
【答案】BCD
【分析】利用换元法,令,则,然后求出的值域,再利用对数函数的单调性可求出的最值,求出的单调区间,再利用复合函数单调性的求法可求出的单调区间.
【详解】令,则,
所以,
所以有最大值,所以CD错误,
因为在上递减,在上递增,而在定义域内递减,
所以在上递增,在上递减,
所以A正确,B错误,
故选:BCD
11.(22-23高一·全国·课堂例题)如图所示的曲线分别是对数函数,,,的图象,则,,,,1,0的大小关系为 (用“>”号连接).
【答案】
【分析】由对数函数的图象与性质判断
【详解】由题图可知,,,.
直线与四个函数图象交点的横坐标从左向右依次为,,,,
故答案为:
12.(23-24高二下·北京石景山·期末)函数的定义域为 .
【答案】
【分析】根据定义域的求解方法即可.
【详解】要使函数有意义,则,解得,
所以函数的定义域为.
故答案为: .
13.(24-25高一上·上海·课后作业)已知函数的图象与函数的图象关于直线对称,则当时, .
【答案】
【分析】先根据已知得出,再代入运算即可得解.
【详解】因为函数的图象与函数的图象关于直线对称,、
所以,即,
当时,.
故答案为:.
14.(23-24高一上·河北保定·期末)已知且,当时,,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】按和分类讨论可得.
【详解】当时,.
当时,成立.
当时,若成立,是减函数,是增函数,则,解得,所以.
综上,的取值范围为.
故答案为:.
15.(24-25高二上·湖南长沙·开学考试)已知函数对任意两个不相等的实数,都有成立,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】由题意可知在上单调递减,令,则由复合函数单调性可知二次函数在上单调递减,由此列不等式组即可求解.
【详解】由题意可知,在上单调递减,
令,则在上单调递减,且在上恒成立,
所以,解得,
故答案为:
16.(23-24高三上·安徽合肥·期中)设函数的定义域为集合,函数,的值域为集合.
(1)当时,求;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出集合,当时,利用函数的单调性求出集合,再利用并集的定义可求得集合;
(2)分析可知,,利用函数的单调性求出集合,利用集合的包含关系可得出关于实数的不等式组,由此可解得实数的取值范围.
【详解】(1)解:对于函数,有,得,
解得,得,
当时,因为函数在上递减,则,即,
所以,所以.
(2)解:因为“”是“”的必要不充分条件,则,
函数在上递减,所以,且,
所以,,解得.
因此,实数的取值范围是.
17.(24-25高一上·上海·随堂练习)已知函数是严格增函数,其反函数是.
(1)若,求,并写出定义域;
(2)对于(1)的和,设任意,,,求证:.
【答案】(1),;
(2)证明见详解.
【分析】(1)求出原函数值域,即为反函数的定义域,再根据反函数的求解过程,即可求得;
(2)根据(1)中所求,用分析法将不等式进行不断转换,即可证明.
【详解】(1)因为在单调递增,
所以,
即的值域为,
由,可得,
又因为,
所以,
即,其定义域为,
故,定义域;
(2)由(1)可知,,
要证,
即证,
也就是证
,
因为,
所以,
则,
同理可得,
故成立,
则原不等式成立,即证.
18.(22-23高三上·安徽淮北·阶段练习)已知函数f(x)=lg(x+1).
(1)若0<f(1-2x)-f(x)<1,求实数x的取值范围;
(2)若g(x)是以2为周期的偶函数,且当0≤x≤1时,有g(x)=f(x),当x∈[1,2]时,求函数y=g(x)的解析式.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)先求出对数函数的定义域,由对数的运算性质有,则,再根据对数函数的图象分析可得,从而可得的取值范围;(2)根据题意,由函数的奇偶性与周期性分析可得,代入函数的解析式即可得答案.
【详解】(1)由得-1<x<1.
由0<lg(2-2x)-lg(x+1)=lg<1,
得1<<10.因为x+1>0,所以x+1<2-2x<10x+10,解得-<x<.
由得-<x<.
(2)当x∈[1,2]时,2-x∈[0,1],因此y=g(x)=g(x-2)=g(2-x)=f(2-x)=lg(3-x).
【点睛】本题考查对数函数的图象以及对数不等式的解法,以及根据函数周期性与奇偶性求函数的解析式.已知当时,函数,则当时,求函数的解析式,有如下结论:若函数为偶函数,则当时,函数的解析式为;若函数为奇函数,则函数的解析式为
19.(24-25高一上·上海·课堂例题)画出下列函数的图像:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)作图见解析
(2)作图见解析
(3)作图见解析
【分析】(1)利用描点法作出函数图象.
(2)(3)利用变换法作出函数图象.
【详解】(1)函数的定义域为,列表如下:
x
1
3
y
0
1
描点、连线,作出图象:
(2)作出函数的图象,把函数的图象向右平移1个单位长度得的图象,如图:
(3)作出函数的图象,把函数的图象在x轴下方部分沿x轴向上翻折得的图象,如图:
20.(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)已知函数.
(1)求函数的最大值,并求出取得最大值时的值;
(2)若关于的不等式对于能成立,求正实数的取值范围.
【答案】(1)当时,函数取到最大值为1
(2)
【分析】(1)根据对数运算公式化简得,再利用换元法求函数得最值即可;
(2)由关于的不等式对于能成立,知,所以,解不等式即可.
【详解】(1)因为,
令,
可得,
所以当且仅当,即时,函数取到最大值1.
(2)由(1)可得:当且仅当,即时,函数取到最大值1,
所以,即,且,解得,即,
故实数的取值范围为.
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