内容正文:
第四章 对数运算与对数函数知识归纳与题型突破(10知识点+16题型)
知识点一:对数的基本概念
(1)对数的概念
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x=logaN,其中a叫做对数的底数,N叫做真数.
(2)常用对数与自然对数
名称
定义
符号
常用对数
以10为底的对数叫做常用对数
log10N记为lg N
自然对数
以e为底的对数叫做自然对数,e是无理数,e=2.718 28…
logeN记为ln N
知识点二:对数与指数的关系
(1)对数与指数的关系
①若a>0,且a≠1,则ax=N⇒logaN=x.
②对数恒等式:alogaN=N;logaax=x(a>0,且a≠1,N>0).
(2)对数的性质
①loga1=0 (a>0,且a≠1).
(2)logaa=1 (a>0,且a≠1).
③零和负数没有对数.
知识点三:对数运算性质
(1)如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么:
①loga(M·N)=logaM+logaN;
②loga=logaM-logaN;
③logaMn=nlogaM(n∈R).
④loganM=logaM(n∈R)
⑤logamMn=logaM(n∈R,m≠0).
知识点四:换底公式
(1)对数换底公式:logab==(a>0,且a≠1,b>0,c>0,且c≠1).
(a>0,且a≠1,b>0,c>0,且c≠1).
(2)特别地:(1)logab·logba=1(a>0,且a≠1,b>0,且b≠1).
(2)logab·logbc·logca=1(a>0,b>0,c>0,且a,b,c≠1).
知识点五:对数函数的基本概念及特征
(1)对数函数的概念
一般地,函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).
(2) 对数函数的特征
①对数函数的定义域是(0,+∞),对数函数的底数a>0,且a≠1.
②logax前边的系数必须是1。
③自变量x在真数的位置上,且只有x。
知识点六:对数函数的图象和性质
对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象和性质如下表:
a>1
0<a<1
图象
性
质
定义域
(0,+∞)
值域
R
过定点
过定点(1,0),即x=1时,y=0
函数值
的变化
当0<x<1时,y<0,
当x>1时,y>0
当0<x<1时,y>0,
当x>1时,y<0
单调性
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
知识点七:对数函数底数大小关系
一般地,对于底数a>1的对数函数,在区间(1,+∞)内,底数越大越靠近x轴;对于底数0<a<1的对数函数,在区间(1,+∞)内,底数越小越靠近x轴;如图.
知识点八:反函数的概念及性质
一般地,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;
两个函数互为反函数具有以下性质:
①一个函数的定义域和值域正好是另一个函数的值域和定义域;
②互为反函数的两个函数的图象关于直线y=x对称;
③互为反函数的两个函数的单调性相同.但单调区间不一定相同
知识点九:y=logaf(x)型函数性质
1.定义域:由f(x)>0解得x的取值范围,即为函数的定义域.
2.值域:在函数y=logaf(x)的定义域中确定t=f(x)的值域,再由y=logat的单调性确定函数的值域.
3.单调性:在定义域内考虑t=f(x)与y=logat的单调性,根据同增异减法则判定.(或运用单调性定义判定)
4.奇偶性:根据奇偶函数的定义判定.
5.最值:在f(x)>0的条件下,确定t=f(x)的值域,再根据a确定函数y=logat的单调性,最后确定最值.
知识点十:对数及对数型函数解不等式
(1)形如logaf(x)<logag(x)的不等式.
①当0<a<1时,可转化为f(x)>g(x)>0;
②当a>1时,可转化为0<f(x)<g(x).
(2)形如logaf(x)<b的不等式可变形为logaf(x)<b=logaab.
①当0<a<1时,可转化为f(x)>ab;
②当a>1时,可转化为0<f(x)<ab.
题型一 对数的概念
例1.已知,,则( )
A.5 B.6 C.7 D.12
【答案】D
【分析】根据对数式和指数式的互化,利用指数的运算即可求得答案.
【详解】由,得,
故,
故选:D
例2.对数中实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据对数真数和底数的性质进行求解即可.
【详解】因为对数式的底数为大于零不等于1的实数,真数为正实数,
所以有,
故选:C
巩固训练
1.已知,则 .
【答案】
【分析】根据指数与对数的运算法则计算.
【详解】由得,则,
所以,
故答案为:.
2.将下列指数式与对数式进行转换:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】根据指数式与对数式的互化可依次将其转化.
【详解】(1)根据指数式与对数式的互化,可知可化为.
(2)根据指数式与对数式的互化,可知可化为.
(3)根据指数式和对数式的关系,可化为
(4)根据指数式和对数式的关系,可化为
3.求下列各式中x的值.
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)27
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)(2)将对数化为指数,结合指数运算求解;
(3)(4)根据对数的定义逐步去对数,进而可得结果.
【详解】(1)因为,所以.
(2)因为,可得,
又因为且,得.
(3)因为,得,
则,所以.
(4)因为,可得,
则,所以.
题型二 对数计算
例1.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由对数的运算求出,再结合对数和指数的运算化简即可.
【详解】由题得,
所以.
故选:A.
例2.若,则( )
A.3 B.4 C.9 D.16
【答案】D
【分析】利用对数的运算性质化简给定式子求解即可.
【详解】因为,所以,
故得,化简得,
所以,故,故D正确.
故选:D.
巩固训练
1.若,则( )
A.60 B.45 C.30 D.15
【答案】C
【分析】利用指数,对数的运算进行化简求值即可.
【详解】因为,
所以
.
故选:C.
2.已知,,则用,表示
【答案】
【分析】化简,,结合对数的换底公式,准确运算,即可求解.
【详解】由,,可得,
又由.
故答案为:.
3.已知,,则 .
【答案】
【分析】利用对数运算法则计算可得结果.
【详解】易知;
故答案为:
4.对下列式子求值:
(1)
(2)
【答案】(1)4
(2)7
【分析】(1)利用指数幂的运算性质及对数的概念化简求值即可.
(2)利用对数的运算性质化简求值即可.
【详解】(1)原式.
(2)原式.
5.(1)计算:;
(2)化简求值:;
(3)已知,求的值.
【答案】(1);(2)2;(3)4
【分析】(1)根据对数的运算法则进行运算即可.
(2)运用对数的运算法则,结合进行化简求值.
(3)运用对数的运算法则,结合对数相等的概念,把问题转化成二次方程求解.
【详解】(1)原式.
(2)原式.
(3)由已知可得,
因为,
所以,化简可得,
解得(舍去),或,
所以
题型三 对数实际应用计算
例1.“学如逆水行舟,不进则退:心似平原跑马,易放难收”(明:《增广贤文》)是勉励人们专心学习的.假设初始值为1,如果每天的“进步率”都是,那么一年后是;如果每天的“退步率”都是,那么一年后是一年后“进步者”是“退步者”的倍.照此计算,大约经过( )天“进步者”是“退步者”的2倍(参考数据:,,)
A.35 B.37 C.38 D.39
【答案】A
【分析】根据题意列出不等式,利用指数和对数的运算性质求解即可.
【详解】假设经过天,“进步者”是“退步者”的2倍,
列方程得,
解得,
即经过约35天,“进步者”是“退步者”的2倍.
故选:A.
例2.地震震级是根据地震仪记录的地震波振幅来测定的,一般采用里氏震级标准,里氏震级的计算公式为,其中A是被测地震的最大振幅,是“标准地震”的振幅(使用标准地震振幅是为了修正测震仪距实际震中的距离造成的偏差).根据该公式可知,7.5级地震的最大振幅是6级地震的最大振幅的( )倍.
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】通过里氏震级的计算公式求出不同震级对应的最大振幅,然后计算两者的倍数关系.计算时运用对数的性质和公式即可
【详解】由里氏震级的计算公式,可得,进一步变形得到,从而得出.
当时,根据,可得地震的最大振幅为.
当时,同样根据,可得地震的最大振幅为.
.
故选:B
巩固训练
1.深度学习是人工智能的一种具有代表性的实现方法,它是以神经网络为出发点的.在神经网络优化中,指数衰减的学习率模型为,其中表示每一轮优化时使用的学习率,表示初始学习率,表示衰减系数,表示训练迭代轮数,表示衰减速度.已知某个指数衰减的学习率模型的初始学习率为0.5,衰减速度为18,且当训练迭代轮数为18时,学习率为0.4,则学习率衰减到0.2以下(不含0.2)所需的训练迭代轮数至少为( )(参考数据:)
A.72 B.73 C.74 D.75
【答案】B
【分析】由题意先得,接着由和得,再结合对数运算性质解不等式即可得解.
【详解】由题,,所以,
又由题当时,,即,
所以,令即即,
解得,故,
所以学习率衰减到0.2以下(不含0.2)所需的训练迭代轮数至少为73.
故选:B.
2.核酸检测分析是用荧光定量PCR法,通过化学物质的荧光信号,对在PCR扩增进程中成指数级增加的靶标DNA实时监测,在PCR扩增的指数时期,荧光信号强度达到阈值时,DNA的数量与扩增次数n满足,其中p为扩增效率,为DNA的初始数量.已知某被测标本DNA扩增10次后,数量变为原来的100倍,那么该样本的扩增效率p约为( )
(参考数据:,)
A.36.9% B.41.5% C.58.5% D.63.4%
【答案】C
【分析】由题意,代入解方程即可.
【详解】由题意可知,,即,
所以,解得.
故选:C
3.里氏震级(M)是表示地震规模大小的标度,它是由观测点处地震仪所记录到的地震波最大振幅(A)与观测点所在地规模标准地震所应有的振幅()比值的常用对数演算而来的,其计算公式为.2023年8月6日2时33分,山东省德州市平原县发生5.5级地震,29分钟后又发生3.0级地震,用A5.5和A3.0分别表示震级为5.5和3.0的地震波最大振幅,则( )(参考数据:)
A.25 B.31.6 C.250 D.316
【答案】D
【分析】结合题意,利用对指数互化与指数运算进行计算即可得解.
【详解】由题意得,,,
从而,,
因此.
故选:D.
题型四 对数函数的基本概念
例1.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.
例2.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.
巩固训练
1.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:.
2.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.函数是对数函数,则实数a= .
【答案】1
【分析】利用对数函数的定义知,,解出的值,验证底数即可.
【详解】由题意得,
解得或1,
又且,
所以
故答案为:1
题型五 对数(型)函数的定义域
例1.函数的定义域是( )
A. B.
C. D.且
【答案】D
【分析】根据已知列出不等式组,求解即可得出答案.
【详解】要使有意义,则应有,
解得且.
故选:D.
例2.函数的定义域是( )
A. B.
C.且 D.且
【答案】D
【分析】根据函数定义域得到不等式,解得答案.
【详解】定义域满足,解得且.
故选:D.
巩固训练
1.若函数的定义域为,则实数取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分析可知,在上恒成立,分、两种情况讨论,在时,直接验证即可;在时,可得出,综合可解得实数的取值范围.
【详解】由题意,函数的定义域为,
等价于在上恒成立,
若,则在上恒成立,满足条件;
若,则,解得.
综上,实数的取值范围是,
故选:A.
2.已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据抽象函数定义域的求法及分式和对数有意义,列出不等式,即可求解.
【详解】由题意可知,要使有意义,
只需要,解得,
所以,
所以函数的定义域为.
故选:D.
3.已知函数的定义域为,则函数的定义域为 .
【答案】
【分析】根据抽象函数、对数函数的定义域求法以及分母不等于零求得结果.
【详解】已知函数的定义域为,
所以,,
所以函数的定义域为,
又,且,解得,且,
所以定义域为.
故答案为:.
4.若函数f(x)=lg(x2﹣mx+1)的定义域为R,则实数m的取值范围是 .
【答案】(-2,2)
【分析】根据定义域为R得到在R上恒成立,然后列不等式求解即可.
【详解】由题意得在R上恒成立,所以,解得.
故答案为:.
题型六 指数(型)函数的值域
例1.函数在上的值域为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】判断出在上单调递增即可求解.
【详解】,
在上单调递增,
在上单调递增,
当时,,
当时,,
在上的值域为,
故选:B.
例2.已知函数的定义域为集合,值域为集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先令,解出一元二次不等式,即可求出函数的定义域,从而求出函数的值域,最后求出补集.
【详解】由,即,解得或,
所以函数的定义域为集合,则值域为集合,
所以.
故选:D
巩固训练
1.已知函数,的最小值是 .
【答案】2
【分析】先求出函数的定义域,然后利用基本不等式求得内层函数的值域,然后利用对数函数的单调性求得外层函数的值域,即可解答.
【详解】根据题意得到,,解得,即,则的定义域是.
由于函数.
化简得到,由于,
则,当且仅当,即时取最值.
所以,则的最小值是2.
故答案为:2
2.函数的值域为 .
【答案】
【分析】根据二次函数的性质以及对数函数的单调性即可求解.
【详解】由于,
所以,
所以原函数的值域为
故答案为:
3.函数的最小值为 .
【答案】
【分析】根据对数的运算性质将函数化简为,再结合二次函数的性质计算可得.
【详解】因为
,
当,即时,取到最小值,且.
故答案为:
4.已知函数,则函数的值域为 .
【答案】
【分析】求出函数的定义域,进而求出的范围,利用换元法结合二次函数求函数的值域.
【详解】因为已知函数的定义域为
且,定义域需满足,
可得,
令,则,
则,
又因为的图象开口向上,对称轴为,
可知在内单调递增,
当时,;当时,;
可知函数的值域为.
故答案为:.
5.求下列函数的值域:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据对函数的单调性即可求解,
(2)根据对数的运算性质,结合对数函数的单调性以及二次函数的性质即可求解.
【详解】(1)的定义域为R.
∵,∴.
∴,
∴的值域为.
(2)∵
,
又∵,∴,
∴当,即时,取得最小值;
当,即时,取得最大值2,
∴函数的值域是
6.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.
题型七 对数(型)的值域求参数取值范围
例1.“”是“函数的值域为”的( )
A.充要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】求出函数的值域为时的范围,再根据充分条件和必要条件的定义判断.
【详解】,时,,值域是,
若,则(需要函数才存在),函数的值域不可能是,
若,则的最小值是,因此,又,故解得,
综上有,
因此“”是“函数的值域为”的充分不必要条件.
故选:C.
例2.若函数(其中,且)的最小值是3,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,利用分段函数的性质,结合对数的运算法则,列出不等式,即可求解.
【详解】由函数(其中,且)的最小值是3,
当时,函数为单调递减函数,所以,
则当时,函数为单调递增函数,则
且满足,即,解得,
综上可得,实数的取值范围为.
故选:D.
巩固训练
1.若函数存在最大值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】判断时,,无最大值,由判断在时的单调性,可得单调性,确定最大值,结合题意列出不等式,即可求得答案.
【详解】当时,在上单调递增,此时,无最大值;
又因为在上单调递减,在上单调递增,
故在上单调递增,在上单调递减,
所以当时,,
结合题意可得,解得,
即实数的取值范围为,
故选:B
2.已知函数,,若对于任意,存在,使得,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据对数函数、指数函数的性质求出、的值域,依题意可得,即可得到不等式,解出即可得.
【详解】因为,所以,所以,即,
由,则,即,
因为对于任意,存在,使得,
所以,则,解得,即.
故答案为:.
3.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:
4.已知函数
(1)若在区间上的最大值是,求实数a的值;
(2)若函数的值域为,求不等式的实数t的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1) 分两种情况讨论,利用对数函数单调性和最值,即可求解;
(2) 设,则因为函数的值域为,求的值,利用单调性和定义域解对数不等式.
【详解】(1))① 当时,在上单调递减,
所以,解之可得,
② 当时,在上单调递减,
所以,可得,
综上所述:或.
(2)设,则,
因为函数的值域为,即,
所以,
即,得,
根据是单调递增函数,设
则,
所以实数t的取值范围是.
题型八 对数(型)函数的图像与性质
例1.若,且函数的图像大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据对数函数的性质可得,再根据函数图像平移判断即可.
【详解】因为,且,故,故为减函数,且过,
又的图像为的图像向右平移1个单位,则A满足.
故选:A
例2.对数函数与二次函数在同一坐标系内的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】结合图象,分别讨论和时,的单调性和的开口方向以及根的位置即可求解.
【详解】选项A、B中,由对数函数图象得,则二次函数中二次项系数,其对应方程的两个根为,
选项A中,由图象得,从而,选项A可能;
选项B中,由图象得,与相矛盾,选项B不可能;
选项D中,由对数函数的图象得,则,二次函数图象开口向下,选项D不可能;
选项C中,由图象与轴的交点的位置得,与相矛盾,选项C不可能.
故选:A.
巩固训练
1.函数的图象大致是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据对数函数的图象,结合函数图象的变换,即可求得结果.
【详解】的图象可由在轴下方的图象向上翻折得到,
而的图象可由的图象向左平移1个单位得到.
又的图象过点,则过点,且为连续函数,故其图象为A中所画.
故选:A.
2.已知(且且),则函数与的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由对数的运算性质可得,讨论的范围,结合指数函数和对数函数的图象的单调性,即可得到答案.
【详解】由,即为,即有;
当时,,
函数在上为增函数,在为增函数,选项B满足;
当时,,
函数在上为减函数,在为减函数,
四个图象均不满足,在同一坐标系中的图象只能是B.
故选:B
3.若函数(,且)的图象如图所示,则下列函数与图象对应正确的为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用函数经过点,求出,并代入选项,借助基本初等函数逐一判断即可.
【详解】从函数(,且)的图象可知:该函数经过,
所以,即,解得,
对于选项A: ,由指数函数可知在定义域上单调递减,故选项A错误;
对于选项B: ,当时,则,
由幂函数可知在上单调递增且图象靠近轴,故选项B错误;
对于选项C: 该函数为,可看成的图象关于轴对称,对称后在单调递增,故选项C错误;
对于选项D: ,由幂函数可知在上单调递增且图象靠近轴,故选项D正确.
故选:D.
4.已知,则,且与,且的图象可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用对数运算得到,再结合指数函数与对数函数的性质即可判断选项.
【详解】因为,
所以,,
若,则,排除C,
若,则,排除AB.
故选:D
5.若,则函数与在同一坐标系内的大致图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】由已知分两种情况,当时,,当时,,结合函数的单调性分析判断即可.
【详解】因为,
所以当时,得,
所以在定义域内单调递减,且,
函数的定义域为,
且由简单函数,复合而成,
由复合函数的单调性可知在定义域范围内单调递减,
且当趋近于时,取得无穷小, 故B正确,D错误;
当时,得,
所以在定义域内单调递增,且,
当无穷小时,无限趋近于,
此时在内单调递增,
且当趋近于时,取得无穷大, 故C正确,A错误.
故选:BC.
题型九 对数(型)的图像的应用
例1.函数且的图象恒过定点,若点在直线上,其中,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出函数经过的定点,再带入直线可得,再利用基本不等式求解即可.
【详解】因为函数且的图象恒过定点,
所以,即,
所以,
所以,
当且仅当且,即时取等号.
故选:B.
例2.已知函数,若,且a,b是的图象与直线的两个交点对应的横坐标,则的最小值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【分析】画出函数的图象,得出关系式后,利用基本不等式得结果.
【详解】根据题意画出图象如下图所示:
易知,又,可知,
所以,即,∴,
所以,
当且仅当时,等号成立,即的最小值为4.
故选:
巩固训练
1.已知函数.若是方程的四个互不相等的解,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据函数图像可得、各有两解,从而可用表示四根之和,结合的范围可求和的范围.
【详解】
的图象如图所示,设,
结合图像可得:,且,,
而,故,
故,
设,而在为增函数,
故,
故选:D.
2.已知函数,若,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用得出,然后利用对勾函数的单调性求解即可.
【详解】,故,
因为,且为则增函数,
故,即,
故,且
则,
因为为对勾函数,在上单调递减,
当时,,
故.
故选:C
题型十 求对数(型)函数的单调性
例1.下列函数中,在区间上单调递减的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数解析式,直接判断函数的单调性即可.
【详解】对于A,二次函数对称轴为,所以在单调递减,在单调递增,故A错误;
对于B,由对数函数的单调性得,在上单调递增,故B错误;
对于C,当时,,由指数函数单调性得,在上单调递减,故C正确;
对于D,因为和在上单调递增,故在上单调递增,故D错误;
故选:C.
例2.关于函数,以下说法正确的是( )
A.为奇函数
B.为偶函数
C.在区间单调递增
D.在区间单调递减
【答案】BC
【分析】根据奇偶性的定义,先求函数的定义域,利用定义,可得A、B的正误;
根据复合函数单调性的判别,结合对数函数和对勾函数的单调性,可得C、B的正误.
【详解】由,则,当时,等号成立,则的定义域为,
为偶函数,故A错误,B正确;
当时,函数且单调递增,函数且单调递增,函数单调递增,
函数在单调递增,故C正确,D错误.
故选:BC.
巩固训练
1.下列函数中,既是偶函数,又在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】采用排除法.先判断函数的奇偶性,排除AB,再分析函数的单调性,排除C,可得问题答案.
【详解】是奇函数,既不是奇函数也不是偶函数,排除AB;
C,D中函数都是偶函数,时,是减函数,排除C.
对于D,,当时,为增函数且,
而在为增函数,故在上为增函数,
故D正确.
故选:D.
2.已知二次函数满足,则函数的单调递增区间为 .
【答案】
【分析】由已知,求得,则,根据二次函数、对数函数性质求定义域并研究单调性,结合复合函数单调性确定单调递增区间.
【详解】设,
则
,
所以,,,则,
故,
由,得,
因为在上单调递增,在上单调递减,
所以根据复合函数的单调性可知,的单调递增区间为.
故答案为:.
3.函数的单调增区间 .
【答案】
【分析】利用复合函数的单调性原理和对数函数的性质求解即可
【详解】由得或.
又,对称轴为,
所以当时,关于为减函数,当时,关于为增函数.
又为上的减函数,
所以时,原函数单调递增;
时,原函数单调递减.
故函数的单调增区间为.
故答案为:
4.函数的单调递减区间为 .
【答案】
【分析】先求函数的定义域,再根据复合函数同增异减的性质即可求解
【详解】由题可知,或,
可看作,则为增函数.
,当时,单调递减,当时,单调递增.
根据复合函数单调性,结合定义域,知当时,为减函数.
故答案为:.
题型十一 已知对数(型)函数的单调性求参数范围
例1.设函数在上单调递减,则的范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用对数函数、二次函数的单调性,结合复合函数单调性列式求解即得.
【详解】由函数在上单调递减,得函数在上单调递减,
且,,而函数的图象开口向下,对称轴方程为,
因此,解得.
故选:D
例2.已知是上的增函数,那么的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用分段函数单调性,结合对数函数单调性列式求解即得.
【详解】函数是上的增函数,
则,解得,
所以的取值范围是.
故选:A
巩固训练
1.已知,若在上单调,则的范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由在上单调且恒为正可得.
【详解】由题意在上单调且恒为正,
所以或,且,解得或,
故选:D.
2.若函数在区间上单调递增.则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据对数函数的单调性结合复合函数及对数函数的定义域计算求解.
【详解】在区间上单调递增,令单调递减,
则在区间上单调递减且恒为正,
所以且,所以.
故选:D.
3.已知函数在上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】应用对数复合函数单调性及定义域求参.
【详解】因为单调递增
令,
又因为为单调增区间,所以是单调递增,
所以,所以,
又因为,所以,
所以.
故选:D.
4.已知函数(,且)在上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据对数函数的复合函数的单调性求参即可.
【详解】若,则在上恒成立,不符合条件.
若,则在上单调递增,得解得.
故选:D.
5.已知函数 在上单调递增,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据对数函数性质分析可知:在上单调递增,且,结合二次函数列式求解即可.
【详解】因为在定义域内单调递增,
由题意可得:在上单调递增,且,
则,解得,
所以实数的取值范围为.
故答案为:.
题型十二 比较大小
例1.设,则的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用指数函数,对数函数单调性可得答案.
【详解】由函数在上单调递增,可得, .
因函数在R上单调递增,则.故,
即.
故选:A
例2.若,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用幂函数、指数函数的单调性得到,又,即可求出结果.
【详解】因为在定义上单调递减,所以,
又在区间上单调递增,所以,得到,
又,所以.
故选:C.
巩固训练
1.已知,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】通过对数的运算将,分别换成底数相同的对数,只需要比较真数的大小即可判断出他们的大小关系.
【详解】,
∵,且
∴
同理,
∵
∴
∴
故选:A
2.已知,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】令,根据的单调性得,取满足条件的特殊值排除选项ACD,可证得选项B正确;
【详解】由得,
令,即
因为在R上为增函数,在R上为减函数,故在R上为增函数,所以.
对A:取,则,故A错误;
对B:由得,所以,故B正确;
对C:取,则,故C错误;
对D:取,则,故D错误;
故选:B
3.定义在R上的奇函数满足:任意,都有,设,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意可得在R上单调递增,,利用对数函数及指数函数的单调性可得,从而即可得答案.
【详解】因为是在R上的奇函数,且任意,都有,
所以在R上单调递增,
又因为,
所以,
又因为,,
所以,
所以
即.
故选:C.
4.已知奇函数 在上是增函数,, 则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据已知判断的奇偶性和单调性,进而判断函数值的大小.
【详解】奇函数在R上是增函数,则当时,,且,
,则,
在单调递增,
又,则为偶函数.
,则,
则,所以.
故选:A
题型十三 对数(型)函数奇偶性判断和求值解析式
例1.下列既是奇函数,又是增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】根据函数的奇偶性可排除BC,利用观察法分析AD两个函数的单调性可得答案.
【详解】对A:因为,所以函数为奇函数.且当时,单调递增;
根据奇函数的性质,在上也是单调递增,所以在上为增函数,故A正确.
对B:因为函数的定义域为,所以函数非奇非偶,故B错误;
对C:因为,所以函数一定不是奇函数,故C错误;
对D:应为,所以,所以为奇函数,
且随的增大而增大,随的增大而减小,
所以随着的增大,的值在增大,即在上为增函数,故D正确.
故选:AD
例1.,若实数,满足,则为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】先利用定义判断出函数是奇函数,且为增函数,由奇函数的定义可求出的值.
【详解】对任意,,函数的定义域为,
,则函数为奇函数,
当时,由于函数为增函数,
所以,函数在上为增函数,
由于该函数为奇函数,则函数在上也为增函数,
所以,函数在上为增函数,由,得,
可得出,故A正确.
故选:A.
巩固训练
1.已知是偶函数,当时,,则 .
【答案】2
【分析】运用偶函数性质,结合对数运算性质计算即可.
【详解】是偶函数,.
故答案为:2.
2.函数是定义在R上的奇函数,当时,,则 .
【答案】
【分析】根据奇函数的性质求解即可.
【详解】因为函数是定义在R上的奇函数,
当时,,则,
所以.
故答案为:.
3.若是定义在上的奇函数,当时,,则 .
【答案】
【分析】根据题意,求得,由函数是定义在上的奇函数,结合,且,即可求解.
【详解】当时,,可得,
因为函数是定义在上的奇函数,可得,且,
所以.
故答案为:.
4.已知是定义在上的偶函数,且当时,,则 .
【答案】
【分析】根据偶函数的性质及指数对数恒等式计算可得.
【详解】因为是定义在上的偶函数,且当时,,
所以.
故答案为:
题型十四 对数(型)函数奇偶性求参数
例1.已知函数为偶函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】结合偶函数的定义利用对数的运算性质即可求解.
【详解】因为函数为偶函数,
所以,即,
,即,
即,即,
化简得,解得.
故选:C.
例2.若函数的图像关于轴对称,则( )
A. B.0 C. D.1
【答案】B
【分析】先证得为定义域上的奇函数,结合题意,得到函数为奇函数,即可求解.
【详解】由函数有意义,满足,解得或,
即函数的定义域为,关于原点对称,
又由,所以为奇函数,
因为函数图像关于轴对称,
则为偶函数,
所以函数为奇函数,所以.
故选:B.
巩固训练
1.若是偶函数,则a的值为( )
A. B. C.0 D.1
【答案】A
【分析】根据函数的奇偶性列方程来求得的值.
【详解】的定义域为,
由于是偶函数,所以,
所以,
,
,
所以.
故选:A
2.函数是奇函数且在上单调递增,则k的取值集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据奇函数的定义得得,即可验证单调性求解.
【详解】是奇函数,故,
则,,解得,
当时,,由于在为单调递增函数,故在单调递减,不符合题意,
当时,,由于在为单调递增函数且,故为单调递增,根据奇函数的性质可得在上单调递增,符合题意,
故,
故选:C
3.已知函数为奇函数,且有意义,则实数的值为 .
【答案】1
【分析】由有意义,则待定,再验证奇偶性可得.
【详解】因为为奇函数,且有意义,
所以,解得.
则,解得.
当时,,
由解得,
故定义域为,关于原点对称.
又,,
故,是奇函数,满足题意.
故答案为:.
题型十五 对数(型)函数解不等式
例1.已知,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据对数函数性质解不等式即可.
【详解】由题意可知,则,解得,
即不等式的解集为.
故选:D.
例2.已知函数是定义在上的偶函数,且在区间上单调递减,若,且满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据函数的奇偶性、单调性、对数运算等知识列不等式,由此求得的取值范围.
【详解】依题意,是偶函数,且在区间上单调递减,
由得,
所以,所以或,
所以或,
所以的取值范围是.
故选:D
巩固训练
1.函数,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】应用分段函数及指对数不等式计算求解即可.
【详解】因为或,
所以或,
所以或.
则不等式的解集为.
故选:B.
2.设函数,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分析可知为定义在上的奇函数,且为增函数,结合函数性质,对数函数单调性解不等式即可.
【详解】由题意可知:的定义域为,且,
可知为定义在上的奇函数,
且当,则在内单调递增,
可知在内单调递增,所以在上单调递增,
因为,则,
可得,即,解得,
所以原不等式的解集为.
故选:B.
3.已知是偶函数,它在上是增函数.若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由偶函数和单调性之间的关系,再结合对数函数的单调性求解即可;
【详解】由是偶函数,在上是增函数,
可得在上为减函数,
又,
所以,
即或,
解得或,
所以的取值范围是,
故选:B.
4.已知是定义在上的奇函数,且在单调递增,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用奇函数性质及其单调性可得,解对数不等式即可求得结果.
【详解】根据奇函数性质可知在上单调递增,且;
因此不等式可化为,
即,解得.
所以的取值范围是.
故选:A
5.已知函数,若,则的值可以为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】讨论,结合对数函数的单调性解不等式即可.
【详解】,
当时,,
当时,,因为,
所以,
故选:A
题型十六 对数(型)函数的综合应用
例1.若,是方程的两个根,则下列等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】由根与系数的关系结合对数的运算即可求解.
【详解】由根与系数的关系,得,,
,
.
故选:.
例2.已知2024是不等式的最小整数解,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】结合分式不等式和对数函数与指数函数互换的性质变形不等式,再分大于零和小于零时分类讨论即可;
【详解】由题意可得,
变形不等式可得,
当时,
有,由指数函数和对数函数的互化并整理可得,
即,解得或(舍去),
从而,
又时,
所以要使2024是不等式的最小整数解,有,
解得,
所以,
当时,注意到,
此时,不等式的分子大于零,不符合题意,
综上,的取值范围为.
故答案为:.
巩固训练
1.已知函数为奇函数.
(1)解不等式;
(2)设函数,若对任意的,总存在,使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据奇偶性的定义直接可得参数值,化简不等式,结合指数函数性质解不等式.
(2)由(1)可得的值域,再利用换元法设,可得的值域,根据,列不等式可得解.
【详解】(1)函数中,,由是奇函数,得,
即,整理得,解得,
函数定义域为,
由,得,即,整理得,解得,
所以不等式的解集为.
(2)因为函数在上单调递增,
故当时,,
由(1)得在的值域,
又,
设,则,,
当时,,当时,,
因此函数在上的值域,
由对任意的,总存在,使得成立,得,
于是,解得,
所以实数的取值范围是.
2.已知函数,.
(1)求函数的单调减区间;
(2)若函数在区间的最小值为,求实数a的值;
(3)证明的图象是轴对称图形.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)先求定义域,然后利用复合函数的同增异减求单调递减区间即可;
(2)利用函数在的单调性求最值,然后计算的值即可;
(3)因为定义域关于对称,所以如果函数的图像是轴对称图形,则对称轴必为,所以判断成立即可.
【详解】(1)由得,所以的定义域为,
于是
令,该函数在单调递增,
而在上单调递减,
所以的单调减区间为
(2),,令
当时,,因为,则,
所以,即,所以,综上得.
(3)证明:
所以关于直线对称.
3.已知函数,,则实数a的值为 .
【答案】
【分析】根据分段函数的定义计算函数值后,解方程可得.
【详解】,所以,所以,解得.
故答案为:
4.已知函数,其中且.
(1)判断的奇偶性,并证明;
(2)若,判断的单调性;
(3)当的定义域为时,的值域为,求的值.
【答案】(1)奇函数,证明见解析;
(2)在和上都为减函数;
(3).
【分析】(1)先判断函数奇偶性,接着按奇偶性判定步骤去判断即可证明;
(2)由为增函数,在和上都为减函数即可判断;
(3)由题意结合(2)得在上为减函数,进而得,从而得,解该方程即可得解.
【详解】(1)函数为奇函数,证明如下:
由得或,即的定义域为或关于原点对称,
因为,
所以为奇函数.
(2)由和复合而成,
当时,为增函数,在和上都为减函数,
所以由复合函数的单调性知在和上都为减函数.
(3)由题意,所以由(2)可知在上为减函数,
因为当时,,故,
即,解得,
因为,所以.
5.已知函数是且的反函数,且函数.
(1)若,求及的值;
(2)若函数在上有最小值,最大值7,求的值.
【答案】(1);
(2)或
【分析】(1)由题意可得,,结合题意解得,进而可得,结合换底公式运算求解;
(2)换元令,根据二次函数值域结合的值域特征分析可得,列式求解即可.
【详解】(1)因为函数是且的反函数,则,
即,
则,解得或(舍),
可得,即,,
又因为,即,
所以.
(2)由(1)可知:,且,
令,则时)或时),
可得,
若函数在上有最小值,最大值7,
可知的最小值,最大值7,
令,解得;
令,解得或;
且与互为相反数,可知,
则或,解得或,
综上所述,或.
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第四章 对数运算与对数函数知识归纳与题型突破(10知识点+16题型)
知识点一:对数的基本概念
(1)对数的概念
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x=logaN,其中a叫做对数的底数,N叫做真数.
(2)常用对数与自然对数
名称
定义
符号
常用对数
以10为底的对数叫做常用对数
log10N记为lg N
自然对数
以e为底的对数叫做自然对数,e是无理数,e=2.718 28…
logeN记为ln N
知识点二:对数与指数的关系
(1)对数与指数的关系
①若a>0,且a≠1,则ax=N⇒logaN=x.
②对数恒等式:alogaN=N;logaax=x(a>0,且a≠1,N>0).
(2)对数的性质
①loga1=0 (a>0,且a≠1).
(2)logaa=1 (a>0,且a≠1).
③零和负数没有对数.
知识点三:对数运算性质
(1)如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么:
①loga(M·N)=logaM+logaN;
②loga=logaM-logaN;
③logaMn=nlogaM(n∈R).
④loganM=logaM(n∈R)
⑤logamMn=logaM(n∈R,m≠0).
知识点四:换底公式
(1)对数换底公式:logab==(a>0,且a≠1,b>0,c>0,且c≠1).
(a>0,且a≠1,b>0,c>0,且c≠1).
(2)特别地:(1)logab·logba=1(a>0,且a≠1,b>0,且b≠1).
(2)logab·logbc·logca=1(a>0,b>0,c>0,且a,b,c≠1).
知识点五:对数函数的基本概念及特征
(1)对数函数的概念
一般地,函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).
(2) 对数函数的特征
①对数函数的定义域是(0,+∞),对数函数的底数a>0,且a≠1.
②logax前边的系数必须是1。
③自变量x在真数的位置上,且只有x。
知识点六:对数函数的图象和性质
对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象和性质如下表:
a>1
0<a<1
图象
性
质
定义域
(0,+∞)
值域
R
过定点
过定点(1,0),即x=1时,y=0
函数值
的变化
当0<x<1时,y<0,
当x>1时,y>0
当0<x<1时,y>0,
当x>1时,y<0
单调性
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
知识点七:对数函数底数大小关系
一般地,对于底数a>1的对数函数,在区间(1,+∞)内,底数越大越靠近x轴;对于底数0<a<1的对数函数,在区间(1,+∞)内,底数越小越靠近x轴;如图.
知识点八:反函数的概念及性质
一般地,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;
两个函数互为反函数具有以下性质:
①一个函数的定义域和值域正好是另一个函数的值域和定义域;
②互为反函数的两个函数的图象关于直线y=x对称;
③互为反函数的两个函数的单调性相同.但单调区间不一定相同
知识点九:y=logaf(x)型函数性质
1.定义域:由f(x)>0解得x的取值范围,即为函数的定义域.
2.值域:在函数y=logaf(x)的定义域中确定t=f(x)的值域,再由y=logat的单调性确定函数的值域.
3.单调性:在定义域内考虑t=f(x)与y=logat的单调性,根据同增异减法则判定.(或运用单调性定义判定)
4.奇偶性:根据奇偶函数的定义判定.
5.最值:在f(x)>0的条件下,确定t=f(x)的值域,再根据a确定函数y=logat的单调性,最后确定最值.
知识点十:对数及对数型函数解不等式
(1)形如logaf(x)<logag(x)的不等式.
①当0<a<1时,可转化为f(x)>g(x)>0;
②当a>1时,可转化为0<f(x)<g(x).
(2)形如logaf(x)<b的不等式可变形为logaf(x)<b=logaab.
①当0<a<1时,可转化为f(x)>ab;
②当a>1时,可转化为0<f(x)<ab.
题型一 对数的概念
例1.已知,,则( )
A.5 B.6 C.7 D.12
例2.对数中实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
巩固训练
1.已知,则 .
2.将下列指数式与对数式进行转换:
(1);
(2);
(3);
(4).
3.求下列各式中x的值.
(1);
(2);
(3);
(4).
题型二 对数计算
例1.若,则( )
A. B. C. D.
例2.若,则( )
A.3 B.4 C.9 D.16
巩固训练
1.若,则( )
A.60 B.45 C.30 D.15
2.已知,,则用,表示
3.已知,,则 .
11.对下列式子求值:
(1)
(2)
4.(1)计算:;
(2)化简求值:;
(3)已知,求的值.
题型三 对数实际应用计算
例1.“学如逆水行舟,不进则退:心似平原跑马,易放难收”(明:《增广贤文》)是勉励人们专心学习的.假设初始值为1,如果每天的“进步率”都是,那么一年后是;如果每天的“退步率”都是,那么一年后是一年后“进步者”是“退步者”的倍.照此计算,大约经过( )天“进步者”是“退步者”的2倍(参考数据:,,)
A.35 B.37 C.38 D.39
例2.地震震级是根据地震仪记录的地震波振幅来测定的,一般采用里氏震级标准,里氏震级的计算公式为,其中A是被测地震的最大振幅,是“标准地震”的振幅(使用标准地震振幅是为了修正测震仪距实际震中的距离造成的偏差).根据该公式可知,7.5级地震的最大振幅是6级地震的最大振幅的( )倍.
A. B. C. D.
巩固训练
1.深度学习是人工智能的一种具有代表性的实现方法,它是以神经网络为出发点的.在神经网络优化中,指数衰减的学习率模型为,其中表示每一轮优化时使用的学习率,表示初始学习率,表示衰减系数,表示训练迭代轮数,表示衰减速度.已知某个指数衰减的学习率模型的初始学习率为0.5,衰减速度为18,且当训练迭代轮数为18时,学习率为0.4,则学习率衰减到0.2以下(不含0.2)所需的训练迭代轮数至少为( )(参考数据:)
A.72 B.73 C.74 D.75
2.核酸检测分析是用荧光定量PCR法,通过化学物质的荧光信号,对在PCR扩增进程中成指数级增加的靶标DNA实时监测,在PCR扩增的指数时期,荧光信号强度达到阈值时,DNA的数量与扩增次数n满足,其中p为扩增效率,为DNA的初始数量.已知某被测标本DNA扩增10次后,数量变为原来的100倍,那么该样本的扩增效率p约为( )
(参考数据:,)
A.36.9% B.41.5% C.58.5% D.63.4%
3.里氏震级(M)是表示地震规模大小的标度,它是由观测点处地震仪所记录到的地震波最大振幅(A)与观测点所在地规模标准地震所应有的振幅()比值的常用对数演算而来的,其计算公式为.2023年8月6日2时33分,山东省德州市平原县发生5.5级地震,29分钟后又发生3.0级地震,用A5.5和A3.0分别表示震级为5.5和3.0的地震波最大振幅,则( )(参考数据:)
A.25 B.31.6 C.250 D.316
题型四 对数函数的基本概念
例1.下列函数是对数函数的是( )
A.(且) B.
C. D.(且)
例2.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.
巩固训练
1.已知函数是对数函数,且,则 .
2.函数为对数函数,则 .
3.函数是对数函数,则实数a= .
题型五 对数(型)函数的定义域
例1.函数的定义域是( )
A. B.
C. D.且
例2.函数的定义域是( )
A. B.
C.且 D.且
巩固训练
1.若函数的定义域为,则实数取值范围是( )
A. B. C. D.
2.已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
3.已知函数的定义域为,则函数的定义域为 .
4.若函数f(x)=lg(x2﹣mx+1)的定义域为R,则实数m的取值范围是 .
题型六 指数(型)函数的值域
例1.函数在上的值域为( )
A. B.
C. D.
例2.已知函数的定义域为集合,值域为集合,则( )
A. B. C. D.
巩固训练
1.已知函数,的最小值是 .
2.函数的值域为 .
3.函数的最小值为 .
4.已知函数,则函数的值域为 .
5.求下列函数的值域:
(1);
(2).
6.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
题型七 对数(型)的值域求参数取值范围
例1.“”是“函数的值域为”的( )
A.充要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
例2.若函数(其中,且)的最小值是3,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
巩固训练
1.若函数存在最大值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.已知函数,,若对于任意,存在,使得,则实数的取值范围为 .
3.已知函数的最大值为2,则 .
4.已知函数
(1)若在区间上的最大值是,求实数a的值;
(2)若函数的值域为,求不等式的实数t的取值范围.
题型八 对数(型)函数的图像与性质
例1.若,且函数的图像大致是( )
A. B.
C. D.
例2.对数函数与二次函数在同一坐标系内的图象可能是( )
A. B.
C. D.
巩固训练
1.函数的图象大致是( ).
A. B.
C. D.
2.已知(且且),则函数与的图象可能是( )
A. B. C. D.
3.若函数(,且)的图象如图所示,则下列函数与图象对应正确的为( )
A. B.
C. D.
4.已知,则,且与,且的图象可能为( )
A. B.
C. D.
5.(多选)若,则函数与在同一坐标系内的大致图像可能是( )
A. B.
C. D.
题型九 对数(型)的图像的应用
例1.函数且的图象恒过定点,若点在直线上,其中,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
例2.已知函数,若,且a,b是的图象与直线的两个交点对应的横坐标,则的最小值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
巩固训练
1.已知函数.若是方程的四个互不相等的解,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.已知函数,若,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型十 求对数(型)函数的单调性
例1.下列函数中,在区间上单调递减的是( )
A. B. C. D.
例2.()多选关于函数,以下说法正确的是( )
A.为奇函数
B.为偶函数
C.在区间单调递增
D.在区间单调递减
巩固训练
1.下列函数中,既是偶函数,又在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
2.已知二次函数满足,则函数的单调递增区间为 .
3.函数的单调增区间 .
4.函数的单调递减区间为 .
题型十一 已知对数(型)函数的单调性求参数范围
例1.设函数在上单调递减,则的范围是( )
A. B.
C. D.
例2.已知是上的增函数,那么的取值范围是( )
A. B.
C. D.
巩固训练
1.已知,若在上单调,则的范围是( )
A. B.
C. D.
2.若函数在区间上单调递增.则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.已知函数在上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.已知函数(,且)在上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.已知函数 在上单调递增,则实数的取值范围为 .
题型十二 比较大小
例1.设,则的大小顺序为( )
A. B. C. D.
例2.若,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
巩固训练
1.已知,,则( )
A. B.
C. D.
2.已知,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
3.定义在R上的奇函数满足:任意,都有,设,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
4.已知奇函数 在上是增函数,, 则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
题型十三 对数(型)函数奇偶性判断和求值和解析式
例1.(多选)下列既是奇函数,又是增函数的是( )
A. B. C. D.
例2.,若实数,满足,则为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
巩固训练
1.已知是偶函数,当时,,则 .
2.函数是定义在R上的奇函数,当时,,则 .
3.若是定义在上的奇函数,当时,,则 .
4.已知是定义在上的偶函数,且当时,,则 .
题型十四 对数(型)函数奇偶性求参数
例1.已知函数为偶函数,则( )
A. B. C. D.
例2.若函数的图像关于轴对称,则( )
A. B.0 C. D.1
巩固训练
1.若是偶函数,则a的值为( )
A. B. C.0 D.1
2.函数是奇函数且在上单调递增,则k的取值集合为( )
A. B. C. D.
3.已知函数为奇函数,且有意义,则实数的值为 .
题型十五 对数(型)函数解不等式
例1.已知,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
例2.已知函数是定义在上的偶函数,且在区间上单调递减,若,且满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
巩固训练
1.函数,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
2.设函数,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
3.已知是偶函数,它在上是增函数.若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知是定义在上的奇函数,且在单调递增,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.已知函数,若,则的值可以为( )
A. B. C. D.
题型十六 对数(型)函数的综合应用
例1.若,是方程的两个根,则下列等式正确的是( )
A. B.
C. D.
例2.已知2024是不等式的最小整数解,则的取值范围为 .
巩固训练
1.已知函数为奇函数.
(1)解不等式;
(2)设函数,若对任意的,总存在,使得成立,求实数的取值范围.
2.已知函数,.
(1)求函数的单调减区间;
(2)若函数在区间的最小值为,求实数a的值;
(3)证明的图象是轴对称图形.
3.已知函数,,则实数a的值为 .
4.已知函数,其中且.
(1)判断的奇偶性,并证明;
(2)若,判断的单调性;
(3)当的定义域为时,的值域为,求的值.
5.已知函数是且的反函数,且函数.
(1)若,求及的值;
(2)若函数在上有最小值,最大值7,求的值.
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