清单06对数函数(考点清单,知识导图+2考点清单+9题型解读)-2024-2025学年高一数学上学期期末考点大串讲(苏教版2019必修第一册)

2024-11-29
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精品

资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学苏教版必修 第一册
年级 高一
章节 -
类型 学案-知识清单
知识点 对数函数
使用场景 同步教学-期末
学年 2024-2025
地区(省份) 江苏省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.02 MB
发布时间 2024-11-29
更新时间 2024-12-09
作者 黛娅123
品牌系列 上好课·考点大串讲
审核时间 2024-11-29
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/49012578.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

清单06 对数函数 【清单01】对数函数的定义 1.对数函数的概念 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,+∞). 2.两种特殊的对数函数 (1)常用对数函数:以10为底的对数函数. (2)自然对数函数:以无理数e为底的对数函数. 【清单02】对数函数的图像与性质 对数函数的图象与性质列表如下: y=logax (a>0,且a≠1) 底数 a>1 0<a<1 图象 定义域 (0,+∞) 值域 R 单调性 在(0,+∞)上是增函数 在(0,+∞)上是减函数 共点性 图象过定点(1,0),即x=1时,y=0 函数值特点 x∈(0,1)时,y∈(-∞,0); x∈[1,+∞)时,y∈[0,+∞) x∈(0,1)时,y∈(0,+∞); x∈[1,+∞)时,y∈(-∞,0] 对称性 函数y=logax与y=的图象关于x轴对称 注意:掌握对数函数的图象和性质,其关键是理解图象的特征,利用几何直观掌握函数的性质. 【考点题型一】对数函数求值 【例1】(23-24高一上·江苏盐城·期末)已知函数,则的值为(    ) A. B.2 C. D. 【答案】A 【分析】分段函数求值根据自变量所属范围代入相应部分的解析式求值. 【详解】因为, 所以. 故选:. 【变式1-1】(23-24高一上·江苏镇江·期末)已知,则 . 【答案】6 【分析】根据分段函数解析式结合对数的性质分析求解. 【详解】因为, 所以. 故答案为:6. 【变式1-2】(22-23高一上·江苏淮安·期末)函数,则 . 【答案】9 【分析】根据函数解析式代值计算即可. 【详解】因为, 所以, 所以. 故答案为:9. 【变式1-3】(23-24高一上·江苏常州·期末)已知函数,则 . 【答案】 【分析】根据给定的分段函数,依次代入计算即得. 【详解】函数,则, 所以. 故答案为: 【变式1-4】(21-22高一上·江苏常州·期末)已知函数,且,. (1)求函数的解析式; (2)设,判断函数g(x)的单调性并用定义证明. 【答案】(1) (2)函数在定义域上是增函数;证明见解析 【分析】(1)利用待定系数法,即可求出函数的解析式; (2)先求出函数在定义域,再根据定义法证明函数单调递增即可. 【详解】(1)解:由得,,解得, 所以 (2)解:, 在定义域上为增函数,证明如下: 设任意,且, , 因为,且, 所以由知,即, 所以,因此, 所以函数在定义域上是增函数. 【考点题型二】对数函数比较大小 方法总结: 比较对数值大小的常用方法 1同底数的利用对数函数的单调性. 2同真数的利用对数函数的图象或用换底公式转化. 3底数和真数都不同,找中间量. 注意:比较数的大小时先利用性质比较出与零或1的大小. 【例2】(23-24高一上·江苏盐城·期末)已知 ,则的大小关系为(    ). A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据指数函数以及对数函数的单调性,即可与之间值0,1比较求解. 【详解】由于,故. 故选:C 【变式2-1】(23-24高一上·江苏无锡·期末)已知点在幂函数的图象上,设,,,则,,的大小关系为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】把点代入幂函数的解析式求出的值,进而可得在上单调递减,再结合对数函数的性质可知,从而比较出,,的大小. 【详解】点在幂函数的图象上, ,, ,在上单调递减, ,,, , ,即 故选:D. 【变式2-2】(23-24高一上·江苏南京·期末)已知,则下列结论正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据对数函数的单调性比较大小可得答案. 【详解】因为, , 所以. 故选:D. 【变式2-3】(多选)(23-24高一上·江苏苏州·期末)已知,,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】AD 【分析】根据换底公式即可求解A,根据对数的运算性质即可求解BCD. 【详解】对于A,,故A正确, ,, 由于,,故, ,所以, 故,故BC错误,D正确, 故选:AD 【点睛】关键点睛:本题解决的关键是利用换底公式转化对数式,结合临界值得解. 【考点题型三】对数函数的定义域与不等式 方法总结:解对数不等式, 可以采用“同底法”,利用对数的单调性求解.要注意以下两点: 1.对数的真数大于0,底数大于0且不等于1. 2.     指对互化: 【例3】(23-24高一上·江苏无锡·期末)已知函数,则的定义域为 . 【答案】 【分析】先求出函数的定义域,进而根据复合函数的定义域,即可求解. 【详解】由题意得,,解得, 令,则, 故的定义域为. 故答案为: 【变式3-1】(23-24高一上·江苏连云港·期末)函数是定义在上的单调递减函数,则不等式的解集为 . 【答案】 【分析】 根据函数单调性直接求解即可. 【详解】为定义在的减函数,由得:,, 即不等式的解集为. 故答案为:. 【变式3-2】(多选)(23-24高一上·江苏苏州·期末)已知,,且,则(    ) A. B. C. D. 【答案】ACD 【分析】利用基本不等式可得,结合对数函数的性质可判断A;取可判断B;利用1的妙用和基本不等式可判断C;结合可得,从而,即可判断D. 【详解】对于A,因为当且仅当时取等号, 所以,A正确; 对于B,取 则,B错误; 对于C, 当且仅当,即时取等号,C正确; 对于D,因为 所以,D正确. 故选:ACD. 【变式3-3】(22-23高一上·江苏南京·期末)解下列不等式: (1); (2). 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据对数函数单调性解不等式,求出解集; (2)先换元得到,求出,从而得到,求出解集. 【详解】(1)因为,所以, 解得, 所以原不等式的解集为. (2)变形为, 令,则,解得或(舍去), 即,解得, 所以原不等式的解集为 . 【变式3-4】(23-24高一上·江苏徐州·期末)已知函数. (1)证明:是奇函数; (2)判断的单调性,并用定义证明; (3)若对任意的,都有,求实数的取值范围. 【答案】(1)证明见解析 (2)增函数,理由见解析 (3) 【分析】(1)根据奇函数的定义,结合对数型函数的定义域进行求解即可; (2)根据对数运算性质,结合单调性的定义、对数函数的单调性进行运算证明即可; (3)根据函数的单调性,给合指数函数的性质进行求解即可. 【详解】(1)函数, 由,所以的定义域为,显然关于原点对称, 因为, 所以是奇函数; (2)由,因此函数的定义域为, , 设, 于是有, 因此有, 所以是上的增函数; (3), 所以由, 因为函数是奇函数, 所以由, 因为函数的图象是由函数的图象向右平移2个单位得到,而是上的增函数, 所以函数是上的增函数, 于是由, 因为,所以,设, , 显然, 由, 因为,所以, 因此要想恒成立,只需, 由, 因为,所以,当且仅当时取等号, 于是有, 综上所述: 因此实数的取值范围. 【点睛】关键点睛:根据函数的平移性质确定函数的单调性是解题的关键. 【考点题型四】对数函数的图像与性质 方法总结: y=logax (a>0,且a≠1)图象过定点(1,0),即x=1时,y=0 【例4】(22-23高一上·江苏泰州·期末)函数且的图象恒过定点,且点在直线上,,则的最小值为(    ) A. B.10 C. D.8 【答案】B 【分析】先得出,再由基本不等式得出答案. 【详解】当时,,即函数的图象恒过定点, 因为在直线上,所以, 当且仅当时,取等号,即的最小值为10. 故选:B 【变式4-1】(21-22高一上·江苏淮安·期末)已知函数f(x)=(3m-2)xm+2(m∈R)是幂函数,则函数g(x)=loga(x-m)+1(a>0,且a≠1)的图象所过定点P的坐标是(    ) A.(2,1) B.(0,2) C.(1,2) D.(-1,2) 【答案】A 【分析】根据幂函数的定义,结合对数函数的性质进行求解即可. 【详解】解:∵函数f(x)=(3m-2)xm+2(m∈R)是幂函数, ∴3m-2=1,∴m=1, ∴g(x)=loga(x-1)+1, 令x-1=1得x=2,此时g(2)=loga1+1=1, ∴函数g(x)的图象所过定点P的坐标是(2,1), 故选:A. 【变式4-2】(20-21高一上·江苏盐城·期末)设a与b均为实数,且,已知函数的图象如图所示,则的值为(    ) A.6 B.8 C.10 D.12 【答案】C 【解析】根据函数过的点即可求出,进而求出的值. 【详解】解:令, 由图可知:,, 即, 解得:, 故, 故选:C. 【变式4-3】(23-24高一上·江苏常州·期末)若函数对于任意,都有,则称具有性质.下列函数中,具有性质的有(    ) A. B. C. D. 【答案】ACD 【分析】 根据条件得到函数图像应该是上凸的或者是直线,画出函数图像,根据图像得到答案. 【详解】对于任意,, 故函数图像应该是上凸的,此时,如图所示: 或者函数图像是一条直线,此时, 画出函数图像,如图所示: 根据图像知:ACD满足条件. 故选:ACD 【变式4-4】(21-22高一上·江苏宿迁·期末)函数且a≠1)的图象恒过定点A,若点A也在函数的图象上,则b的值为 【答案】-1 【分析】根据对数函数恒过定点求出点A的坐标,再代入函数的解析式计算作答. 【详解】依题意,由解得,此时,于是得点, 而点A在函数的图象上,即有,解得, 所以b的值为-1. 故答案为:-1 【考点题型五】已知定义域值域求参 方法总结: 对于,值域是,则恒成立,满足值域是,如果是一元二次函数,满足值域是,则需要开口向上,且判别式大于等于0 【例5】(23-24高一上·江苏南京·期末)已知函数在上的值域为,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】设,则函数在上的值域为等价于在上,结合基本不等式求解即可. 【详解】设, 因为的值域为,所以, 又,,所以, 即,解得:且, 所以实数的取值范围是. 故选:D. 【变式5-1】(23-24高一上·江苏常州·期末)已知函数的定义域为,若存在,满足,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由已知结合函数的单调性可求的最大值与最小值,然后结合存在性问题与最值关系的转化即可求解. 【详解】令,且在单调递减,所以的最小值为, 可得,且, 所以在上单调递增,所以 因为存在,满足, 则, 所以 解得:, 故选:D. 【点睛】结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化: 一般地,已知函数, (1)若,,总有成立,故; (2)若,,有成立,故; (3)若,,有成立,故; (4)若,,有,则的值域是值域的子集. 【变式5-2】(22-23高一上·江苏无锡·期末)函数的定义域为,值域是,则的最大值为 . 【答案】. 【分析】利用换元法转化函数,结合二次函数的性质及的值域求得的定义域,进而求得的最大值. 【详解】由题意知,, 令 ,则, 令 , 画出的图象如图所示, ,, 由, 要使得的值域为,则t的范围为,且, 则,解得:,, 所以当的定义域为,其中时,值域为. 所以,,, 所以,, 所以当时,取得最大值为. 故答案为:. 【变式5-3】(22-23高一上·重庆北碚·期末)函数的值域是,则的定义域可以是 【答案】(答案不唯一) 【分析】利用换元法转化函数,结合二次函数的性质以及的值域求得的定义域的一个可能取值范围. 【详解】由,解得. 令,则, 令, 画出的图象如下图所示, ,由解得, 要使的值域为,的范围可取,其中 则,解得, 所以的定义域为,,取定义域为, 故答案为:(答案不唯一) 【考点题型六】对数函数的值域与最值 方法总结: 与对数函数有关的值域与最值问题的处理方法 1. 求解最值问题: ①求与对数函数有关的二次函数的最大值、最小值问题: 一般要转化为求二次函数的最值问题,求二次函数的最值时常用配方法,配方时注意自变量的取值范围. 2. 求形如y=logaf(x)(a>0,且a≠1)的复合函数值域的步骤∶ ①分解成两个函数y=logau,u=f(x); ②求f(x)的定义域; ③求u的取值范围; ④利用单调性求解y=logau(a>0,且a≠1)的值域. 【例6】(21-22高一上·江苏南京·期末)设函数 .若函数有最小值,且无最大值,则实数的取值范围是 . 【答案】 /-0.5 【分析】由可得,从而可求出的值,先求出每段函数的值域,然后由有最小值,且无最大值,可得,从而可求得实数的取值范围 【详解】因为 所以,, 解得, 当时,, 当时,, 因为函数有最小值,且无最大值, 所以,解得, 所以实数的取值范围是, 故答案为:, 【变式6-1】(22-23高一上·江苏南通·期末)已知函数. (1)解关于的不等式; (2)求函数的最小值. 【答案】(1) (2)答案见解析 【分析】(1)根据对数函数的性质和分式不等式的解法即可求解;(2)根据对数加减法计算和换元法,结合二次函数的特点和分析参数范围以及单调性即可求解. 【详解】(1)不等式可化为:, 所以0, 即, 解得或, 所以不等式的解集为. (2) 当时, 则. ①若,则在单调递减,则的最小值为. ②, 当,即时,在单调递增,则的最小值为. 当,即时,在单调递减,在单调递增,则的最小值为. 综上:当时,; 当时,; 当时,. 【变式6-2】(21-22高一上·江苏镇江·期末)已知函数. (1)怎样将函数的图象平移得到函数的图象? (2)判断并证明函数在上的单调性,并求函数在上的值域. 【答案】(1)函数的图象向左平移一个单位,再向下平移一个单位得到的图象. (2)函数在上为减函数,证明见解析;值域为: 【分析】(1)首先根据题意得到,再根据平移变换的性质即可得到答案. (2)根据单调性的定义证明即可得到在上的单调性,再利用复合函数的单调性即可得到函数在上的值域. 【详解】(1), 函数的图象向左平移一个单位得到, 再向下平移一个单位得到的图象. (2)设任意,且, , 因为,,, 所以,即. 所以在上为减函数. 设任意,且, , 因为,,, 所以,即. 所以在上为减函数. 所以函数在上为减函数, 时,, 时,, 故值域为: 【变式6-3】(20-21高一上·江苏镇江·期末)设函数 (1)解不等式. (2)若,求函数的最大值. 【答案】(1);(2)最大值为. 【解析】(1)令,将原式变为,判断得的值恒大于零,原不等式等价于,由此可求得不等式的解集; (2)当时,由(1)中换元得.分时,,当时,,根据基本不等式可求得的最大值. 【详解】解:(1)令,则原式变为,对于其,所以的值恒大于零, ∴,等价于,解得,∴,, 所以不等式的解集为; (2)当时,由(1)中换元得. 当时,; 当时,,,当且仅当时取等号, ∴的最大值为,经检验满足题意 综上所述,的最大值为. 【点睛】关键点点睛:本题考查对数不等式的解法和对数函数的值域问题,解决问题的关键在于利用换元法,将原函数简化,换元时,注意不可改变自变量的取值范围. 【考点题型七】对数函数的单调性 方法总结: 1.单调性的运算关系: ①一般情况下,-和均与函数的单调性 相反 ;     ②同区间,↑+↑= ↑ ,↓+↓= ↓ ,↑-↓= ↑ ,↓-↑= ↓ ; 2.单调性的定义的等价形式:设x1,x2∈[a,b],那么有: ①>0⇔f(x)是[,b]上的 增函数 ;             ②<0⇔f(x)是[,b]上的__减函数__; (3)复合函数单调性结论:    同增异减   (4)对数函数单调性,在定义域内,结合底数大于1还是小于1,分类讨论 【例7】(22-23高一上·江苏徐州·期末)下列函数中,在区间上单调递减的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据函数的解析式直接判断函数的单调性,即可得答案. 【详解】对于A,为指数函数,在区间上单调递增,A错误; 对于B,为对数函数,在区间上单调递增,B错误; 对于C,为幂函数,在区间上单调递增,C错误; 对于D, 为反比例函数,在区间上单调递减,D正确, 故选:D 【变式7-1】(23-24高一上·江苏泰州·期末)函数的减区间为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由题意根据复合函数单调性、二次函数以及对数函数单调性即可得解. 【详解】由题意在定义域内单调递增,若要单调递减, 只需关于单调递减, 所以函数的减区间为. 故选:B. 【变式7-2】(多选)(21-22高一上·江苏连云港·期末)下列函数中,在区间内单调递增的是(    ) A. B. C. D. 【答案】CD 【分析】由函数单调性的性质可判断AC,由二次函数的性质可判断B,由指数函数的性质可判断D 【详解】对于A:因为在单调递减, 所以在内单调递减,故A错误. 对于B:的对称轴为,开口向上, 在上单调递减,在上单调递增,故B错误. 对于C:因为在单调递增, 所以在区间内单调递增,故C正确. 对于D:因为在定义域上单调递增, 所以在区间内单调递增,故D正确. 故选:CD. 【变式7-3】(23-24高一上·江苏盐城·期末)已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是 . 【答案】 【分析】对进行分类讨论,得出若要满足题意,当且仅当且在上有定义,由此即可转换为恒成立问题求解. 【详解】若,则在上不单调递减,故不符合题意; 若,则在上单调递增, 即使在上有定义,由复合函数单调性可知此时在上单调递增, 从而在上不单调递减,故不符合题意; 若,则在上单调递减, 若在上有定义,由复合函数单调性可知此时在上单调递减, 从而在上单调递减, 所以若要满足题意,当且仅当且在上有定义, 若,恒成立,即,恒成立, 当时,的取值范围是,      所以当且仅当且时,满足题意. 故答案为:. 【变式7-4】(23-24高一上·江苏南通·期末)已知函数. (1)求的定义域; (2)判断并证明的奇偶性; (3)讨论的单调性. 【答案】(1) (2)偶函数,证明见解析 (3)在上单调递增,在上单调递减; 【分析】(1)利用对数的真数大于零可求得函数的定义域; (2)判断出函数为偶函数,然后利用函数奇偶性的定义证明即可; (3)利用复合函数的单调性可得出函数的单调性. 【详解】(1)对于函数,有,解得, 所以,函数的定义域为. (2)函数为偶函数,证明如下: 函数的定义域为,定义域关于原点对称, 且,故函数为偶函数. (3)因为, 令,因为内层函数在上单调递增,在上单调递减, 外层函数为上的增函数, 由复合函数的单调性可知,函数在上单调递增,在上单调递减. 【考点题型八】对数函数恒成立问题 方法总结: 恒成立问题 ①x∈D,f(x)<a恒成立,则f(x)max<a ②x∈D,f(x)>a恒成立,则f(x)min >a ③x∈D, f(x)< g(x)恒成立, 则 F(x)=f(x)-g(x)<0,∴F(x)max<0 ④x∈D, f(x)> g(x)恒成立, 则 F(x)=f(x)-g(x)>0,∴F(x)min>0 【例8】(22-23高一上·江苏淮安·期末)已知函数,若不等式对恒成立,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】先求出函数的奇偶性和单调性,再根据得到的函数性质化简不等式,,最后结合基本不等式计算求解即可 【详解】, , 所以为奇函数, 为单调增函数, , , 恒成立, , . 故选:D. 【变式8-1】(21-22高一上·江苏镇江·期末)若不等式在上恒成立,则实数a的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】把不等式变形为,分和情况讨论,数形结合求出答案. 【详解】变形为:,即在上恒成立, 若,此时在上单调递减,,而当时,,显然不合题意; 当时,画出两个函数的图像,    要想满足在上恒成立,只需,即, 解得:,综上:实数a的取值范围是. 故选:C 【变式8-2】(23-24高一上·江苏无锡·期末)已知函数 (1)当时,求该函数的值域; (2)若对于恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2) 【分析】由对数的运算性质和换元法,结合二次函数的最值求法,可得所求值域; 由题意可得,恒成立,运用换元法和参数分离,以及二次函数的图象和性质,解不等式可得所求范围. 【详解】(1), 令,则函数化为,, 因此当时,取得最小值, 当时,,取得最大值0, 即当时,函数取得最小值;当时,函数取得最大值0, 可得函数的值域为; (2),恒成立, 即,恒成立, 令,则,恒成立, 令,, 则, 解得, 所以实数的取值范围为 【变式8-3】(23-24高一上·江苏无锡·期末)已知函数是偶函数. (1)求实数的值; (2)若时,不等式恒成立,求实数m的取值范围. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据偶函数的性质求解即可; (2)化简可得恒成立,再根据,结合与基本不等式求解即可. 【详解】(1)函数的定义域为R, ,解得, 此时 成立, 所以. (2)由题,不等式,所以,即, 有,则,所以 因为(当且仅当时取“=”), 所以. 【变式8-4】(23-24高一上·江苏苏州·期末)已知t为实数,函数,其中 (1)若函数是偶函数,求实数的值; (2)当时,的图象始终在的图象的下方,求t的取值范围; (3)设,当时,函数的值域为,若的最小值为,求实数a的值. 【答案】(1) (2) (3) 【分析】(1)由是偶函数,得到对任意恒成立,列出方程,即可求解; (2)设,根据题意,化简得到不等式,进而得到在上恒成立,结合二次函数的性质,即可求解; (3)根据题意,得到在上递减,在递增,由时,函数的值域为,令,求得或,进而得出的最小值为,列出方程,即可求解. 【详解】(1)解:由函数, 因为是偶函数,可得对任意恒成立, 即对任意恒成立, 所以,可得. (2)解:设, 因为当时,的图象始终在的图象的下方, 可得在上恒成立, 即在上恒成立, 因为,且,可得, 即在上恒成立, 又由, 所以,当时,,所以,即实数的取值范围为. (3)解:因为且,可得函数, 可得函数在上单调递减,在单调递增, 因为当时,函数的值域为,且, 所以(其中,等号不能同时取得), 令,可得,解得或, 又因为,所以, 所以的最小值为,解得. 【考点题型九】对数函数有解问题 方法总结: 存在性问题 ①xo∈D,使得 f(xo)< a 成立,则 f(x)min<a ②xo∈D,使得f(xo)>a成立,则f(x)max>a ③xo∈D,使得 f(xo)<g(xo)恒成立,则F(x)=f(x)-g(x)<0,∴F(x)min<0 ④xo∈D,使得 f(xo)> g(xo)恒成立,则 F(x)=f(x)-g(x)>0,∴F(x)max>0 【例9】(20-21高一上·江苏常州·期末)已知函数,函数. (1)填空:函数的增区间为___________ (2)若命题“”为真命题,求实数的取值范围; (3)是否存在实数,使函数在上的最大值为?如果存在,求出实数所有的值.如果不存在,说明理由. 【答案】(1)(写出开区间亦可);(2);(3). 【解析】(1)根据单调性的定义结合奇偶性可得解; (2)令,问题转化为“”为真命题,根据基本不等式找函数的最小值即可; (3)当时,,记,若函数在上的最大值为,分和,结合对数函数的单调性列式求解即可. 【详解】(1)函数的增区间为(写出开区间亦可); 理由:,为偶函数, 任取,, 所以的增区间为. (2), 令,当且仅当时取“”, “”为真命题可转化为“”为真命题, 因为,当且仅当时取“”, 所以, 所以; (3)由(1)可知,当时,,记, 若函数在上的最大值为,则 1)当,即时,在上最小值为1, 因为图象的对称轴为,所以, 解得,符合题意; 2)当,即时,在上最大值为1,且恒成立, 因为图象是开口向上的抛物线,在的最大值可能是或, 若,则,不符合题意, 若,则, 此时对称轴,由,不合题意0. 综上所述,只有符合条件. 【点睛】本题主要考查了对数型、指数型的复合函数的单调性及最值问题。解题的关键是换元,将复杂的函数化为简单的函数,解决对数型的复合函数时要注意真数大于0这个隐含条件,属于难题. 【变式9-1】(22-23高一上·江苏盐城·期末)已知函数. (1)求不等式的解集; (2)函数,若存在,使得成立,求实数a的取值范围. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)求得的定义域和值域及函数的单调性,得,解不等式即可得到所求范围; (2)求得当时,的值域;以及讨论,时的值域,由题意可得和的值域存在交集,即可得到所求范围; 【详解】(1)由,可得,故函数定义域为,关于原点对称, 又,即为奇函数. 又, 函数在上单调递减,值域为. 由复合函数的单调性质知在上单调递减,且的值域为R, 不等式,转化为, 因为为奇函数,所以, 因为在上单调递减,所以, 即,即, 即,解得, 则原不等式的解集为. (2)因为存在,使得成立, 所以时,的值域与的值域有交集. 因为在上是减函数,, 所以的值域为, 当时,在上单调递减,故的值域为, 所以即, 当时,在上单调递增,故的值域为,不符. 综上所述,实数a的取值范围为. 【变式9-2】(22-23高一上·江苏南京·期末)设为实数,已知函数,. (1)若函数和的定义域为,记的最小值为,的最小值为.当时,求的取值范围; (2)设为正实数,当恒成立时,关于的方程是否存在实数解?若存在,求出此方程的解;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)不存在,理由见解析 【分析】(1)利用指数函数的单调性及二次函数的性质,分别求出和的最小值,然后解不等式即可; (2)利用二次函数的性质,求得的最小值为,由题意可得,当时,,,可得,即可得出结论. 【详解】(1)当时,函数和均单调递增,所以函数单调递增,故当时,取最小值,则; 当时,,, 则当,即时,取最小值,即, 由题意得,则,即的取值范围是; (2)当时,,, 则当,即时,取最小值为, 则恒成立时,有,即, 当时,,, 则,则, 故关于的方程不存在实数解. 【变式9-3】(22-23高一上·江苏泰州·期末)已知函数,,其中,. (1)判断函数的奇偶性,并说明理由; (2)若,都有成立,求的取值范围. 【答案】(1)奇函数,理由见解析 (2) 【分析】(1)首先求出函数解析式,从而求出函数的定义域,再根据奇偶性的定义判断即可; (2)依题意可得,则问题转化为,都有成立,分和两种情况讨论,结合函数的单调性,转化为二次函数恒成立,即可求出参数的取值范围. 【详解】(1)解:为奇函数, 因为, 由,解得,即的定义域为, 因为对任意,都有, 且, 所以为奇函数. (2)解:化为, 因为,且,所以且, 所以问题转化为,都有成立, ①当时,,都有成立, 即对恒成立, 因为对称轴,故在上单调递减, 所以,解得. ②当时,,都有成立, 即对恒成立, 因为对称轴,故在上单调递减, 所以,解得. 综上①②可知:的取值范围为. 【变式9-4】(23-24高一上·江苏南京·期末)若存在实数对,使等式对定义域中每一个实数都成立,则称函数为型函数. (1)若函数是型函数,求的值; (2)若函数是型函数,求和的值; (3)已知函数定义在上,恒大于0,且为型函数,当时,.若在恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1); (2); (3). 【分析】(1)根据给定的定义,结合指数运算计算即得. (2)利用给定的定义,建立恒成立的等式,借助恒等式求解即得. (3)利用新定义建立关系,再分段讨论并借助函数不等式恒成立求解即得. 【详解】(1)由是型函数,得,即, 所以. (2)由是型函数,得, 则,因此对定义域内任意恒成立, 于是,解得, 所以. (3)由是型函数,得, ①当时,,而,则,满足; ②当时,恒成立, 令,则当时,恒成立,于是恒成立, 而函数在单调递增,则,当且仅当时取等号,因此; ③当时,,则, 由,得, 令,则当时,, 由②知,则只需时,恒成立,即恒成立, 又,当且仅当时取等号,因此, 所以实数的取值范围是. 【点睛】结论点睛:函数的定义区间为, ①若,总有成立,则; ②若,总有成立,则; ③若,使得成立,则; ④若,使得成立,则. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!学科网(北京)股份有限公司2 学科网(北京)股份有限公司 $$ 清单06 对数函数 【清单01】对数函数的定义 1.对数函数的概念 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,+∞). 2.两种特殊的对数函数 (1)常用对数函数:以10为底的对数函数. (2)自然对数函数:以无理数e为底的对数函数. 【清单02】对数函数的图像与性质 对数函数的图象与性质列表如下: y=logax (a>0,且a≠1) 底数 a>1 0<a<1 图象 定义域 (0,+∞) 值域 R 单调性 在(0,+∞)上是增函数 在(0,+∞)上是减函数 共点性 图象过定点(1,0),即x=1时,y=0 函数值特点 x∈(0,1)时,y∈(-∞,0); x∈[1,+∞)时,y∈[0,+∞) x∈(0,1)时,y∈(0,+∞); x∈[1,+∞)时,y∈(-∞,0] 对称性 函数y=logax与y=的图象关于x轴对称 注意:掌握对数函数的图象和性质,其关键是理解图象的特征,利用几何直观掌握函数的性质. 【考点题型一】对数函数求值 【例1】(23-24高一上·江苏盐城·期末)已知函数,则的值为(    ) A. B.2 C. D. 【变式1-1】(23-24高一上·江苏镇江·期末)已知,则 . 【变式1-2】(22-23高一上·江苏淮安·期末)函数,则 . 【变式1-3】(23-24高一上·江苏常州·期末)已知函数,则 . 【变式1-4】(21-22高一上·江苏常州·期末)已知函数,且,. (1)求函数的解析式; (2)设,判断函数g(x)的单调性并用定义证明. 【考点题型二】对数函数比较大小 方法总结: 比较对数值大小的常用方法 1同底数的利用对数函数的单调性. 2同真数的利用对数函数的图象或用换底公式转化. 3底数和真数都不同,找中间量. 注意:比较数的大小时先利用性质比较出与零或1的大小. 【例2】(23-24高一上·江苏盐城·期末)已知 ,则的大小关系为(    ). A. B. C. D. 【变式2-1】(23-24高一上·江苏无锡·期末)已知点在幂函数的图象上,设,,,则,,的大小关系为(    ) A. B. C. D. 【变式2-2】(23-24高一上·江苏南京·期末)已知,则下列结论正确的是(    ) A. B. C. D. 【变式2-3】(多选)(23-24高一上·江苏苏州·期末)已知,,,则(    ) A. B. C. D. 【考点题型三】对数函数的定义域与不等式 方法总结:解对数不等式, 可以采用“同底法”,利用对数的单调性求解.要注意以下两点: 1.对数的真数大于0,底数大于0且不等于1. 2.     指对互化: 【例3】(23-24高一上·江苏无锡·期末)已知函数,则的定义域为 . 【变式3-1】(23-24高一上·江苏连云港·期末)函数是定义在上的单调递减函数,则不等式的解集为 . 【变式3-2】(多选)(23-24高一上·江苏苏州·期末)已知,,且,则(    ) A. B. C. D. 【变式3-3】(22-23高一上·江苏南京·期末)解下列不等式: (1); (2). 【变式3-4】(23-24高一上·江苏徐州·期末)已知函数. (1)证明:是奇函数; (2)判断的单调性,并用定义证明; (3)若对任意的,都有,求实数的取值范围. 【考点题型四】对数函数的图像与性质 方法总结: y=logax (a>0,且a≠1)图象过定点(1,0),即x=1时,y=0 【例4】(22-23高一上·江苏泰州·期末)函数且的图象恒过定点,且点在直线上,,则的最小值为(    ) A. B.10 C. D.8 【变式4-1】(21-22高一上·江苏淮安·期末)已知函数f(x)=(3m-2)xm+2(m∈R)是幂函数,则函数g(x)=loga(x-m)+1(a>0,且a≠1)的图象所过定点P的坐标是(    ) A.(2,1) B.(0,2) C.(1,2) D.(-1,2) 【变式4-2】(20-21高一上·江苏盐城·期末)设a与b均为实数,且,已知函数的图象如图所示,则的值为(    ) A.6 B.8 C.10 D.12 【变式4-3】(23-24高一上·江苏常州·期末)若函数对于任意,都有,则称具有性质.下列函数中,具有性质的有(    ) A. B. C. D. 【变式4-4】(21-22高一上·江苏宿迁·期末)函数且a≠1)的图象恒过定点A,若点A也在函数的图象上,则b的值为 【考点题型五】已知定义域值域求参 方法总结: 对于,值域是,则恒成立,满足值域是,如果是一元二次函数,满足值域是,则需要开口向上,且判别式大于等于0 【例5】(23-24高一上·江苏南京·期末)已知函数在上的值域为,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式5-1】(23-24高一上·江苏常州·期末)已知函数的定义域为,若存在,满足,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式5-2】(22-23高一上·江苏无锡·期末)函数的定义域为,值域是,则的最大值为 . 【变式5-3】(22-23高一上·重庆北碚·期末)函数的值域是,则的定义域可以是 【考点题型六】对数函数的值域与最值 方法总结: 与对数函数有关的值域与最值问题的处理方法 1. 求解最值问题: ①求与对数函数有关的二次函数的最大值、最小值问题: 一般要转化为求二次函数的最值问题,求二次函数的最值时常用配方法,配方时注意自变量的取值范围. 2. 求形如y=logaf(x)(a>0,且a≠1)的复合函数值域的步骤∶ ①分解成两个函数y=logau,u=f(x); ②求f(x)的定义域; ③求u的取值范围; ④利用单调性求解y=logau(a>0,且a≠1)的值域. 【例6】(21-22高一上·江苏南京·期末)设函数 .若函数有最小值,且无最大值,则实数的取值范围是 . 【变式6-1】(22-23高一上·江苏南通·期末)已知函数. (1)解关于的不等式; (2)求函数的最小值. 【变式6-2】(21-22高一上·江苏镇江·期末)已知函数. (1)怎样将函数的图象平移得到函数的图象? (2)判断并证明函数在上的单调性,并求函数在上的值域. 【变式6-3】(20-21高一上·江苏镇江·期末)设函数 (1)解不等式. (2)若,求函数的最大值. 【考点题型七】对数函数的单调性 方法总结: 1.单调性的运算关系: ①一般情况下,-和均与函数的单调性 相反 ;     ②同区间,↑+↑= ↑ ,↓+↓= ↓ ,↑-↓= ↑ ,↓-↑= ↓ ; 2.单调性的定义的等价形式:设x1,x2∈[a,b],那么有: ①>0⇔f(x)是[,b]上的 增函数 ;             ②<0⇔f(x)是[,b]上的__减函数__; (3)复合函数单调性结论:    同增异减   (4)对数函数单调性,在定义域内,结合底数大于1还是小于1,分类讨论 【例7】(22-23高一上·江苏徐州·期末)下列函数中,在区间上单调递减的是(    ) A. B. C. D. 【变式7-1】(23-24高一上·江苏泰州·期末)函数的减区间为(    ) A. B. C. D. 【变式7-2】(多选)(21-22高一上·江苏连云港·期末)下列函数中,在区间内单调递增的是(    ) A. B. C. D. 【变式7-3】(23-24高一上·江苏盐城·期末)已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是 . 【变式7-4】(23-24高一上·江苏南通·期末)已知函数. (1)求的定义域; (2)判断并证明的奇偶性; (3)讨论的单调性. 【考点题型八】对数函数恒成立问题 方法总结: 恒成立问题 ①x∈D,f(x)<a恒成立,则f(x)max<a ②x∈D,f(x)>a恒成立,则f(x)min >a ③x∈D, f(x)< g(x)恒成立, 则 F(x)=f(x)-g(x)<0,∴F(x)max<0 ④x∈D, f(x)> g(x)恒成立, 则 F(x)=f(x)-g(x)>0,∴F(x)min>0 【例8】(22-23高一上·江苏淮安·期末)已知函数,若不等式对恒成立,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【变式8-1】(21-22高一上·江苏镇江·期末)若不等式在上恒成立,则实数a的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【变式8-2】(23-24高一上·江苏无锡·期末)已知函数 (1)当时,求该函数的值域; (2)若对于恒成立,求实数的取值范围. 【变式8-3】(23-24高一上·江苏无锡·期末)已知函数是偶函数. (1)求实数的值; (2)若时,不等式恒成立,求实数m的取值范围. 【变式8-4】(23-24高一上·江苏苏州·期末)已知t为实数,函数,其中 (1)若函数是偶函数,求实数的值; (2)当时,的图象始终在的图象的下方,求t的取值范围; (3)设,当时,函数的值域为,若的最小值为,求实数a的值. 【考点题型九】对数函数有解问题 方法总结: 存在性问题 ①xo∈D,使得 f(xo)< a 成立,则 f(x)min<a ②xo∈D,使得f(xo)>a成立,则f(x)max>a ③xo∈D,使得 f(xo)<g(xo)恒成立,则F(x)=f(x)-g(x)<0,∴F(x)min<0 ④xo∈D,使得 f(xo)> g(xo)恒成立,则 F(x)=f(x)-g(x)>0,∴F(x)max>0 【例9】(20-21高一上·江苏常州·期末)已知函数,函数. (1)填空:函数的增区间为___________ (2)若命题“”为真命题,求实数的取值范围; (3)是否存在实数,使函数在上的最大值为?如果存在,求出实数所有的值.如果不存在,说明理由. 【变式9-1】(22-23高一上·江苏盐城·期末)已知函数. (1)求不等式的解集; (2)函数,若存在,使得成立,求实数a的取值范围. 【变式9-2】(22-23高一上·江苏南京·期末)设为实数,已知函数,. (1)若函数和的定义域为,记的最小值为,的最小值为.当时,求的取值范围; (2)设为正实数,当恒成立时,关于的方程是否存在实数解?若存在,求出此方程的解;若不存在,请说明理由. 【变式9-3】(22-23高一上·江苏泰州·期末)已知函数,,其中,. (1)判断函数的奇偶性,并说明理由; (2)若,都有成立,求的取值范围. 【变式9-4】(23-24高一上·江苏南京·期末)若存在实数对,使等式对定义域中每一个实数都成立,则称函数为型函数. (1)若函数是型函数,求的值; (2)若函数是型函数,求和的值; (3)已知函数定义在上,恒大于0,且为型函数,当时,.若在恒成立,求实数的取值范围. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!学科网(北京)股份有限公司1 学科网(北京)股份有限公司 $$

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清单06对数函数(考点清单,知识导图+2考点清单+9题型解读)-2024-2025学年高一数学上学期期末考点大串讲(苏教版2019必修第一册)
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