内容正文:
对数函数
1.对数函数的概念
一般地,函数称为对数函数,其中是常数,且.
对数函数的定义是形式上的定义,其函数解析式的结构具有非常明显的特征,如下:
(1)真数中只有一个自变量,而不是含自变量的多项式;
(2)的系数必须为1,不能是其它的数字,也不能含有自变量;
(3)底数必须满足且的一个常数.
例如:函数,均为对数函数.
2.对数函数的图象与性质
底数
图象
(在轴右方)
定义域
值域
R
定点
奇偶性
非奇非偶
单调性
在上为增函数
在上为减函数
函数值
的正负
当时,;
当时,.
当时,;
当时,.
3.底数对对数函数图象的影响
观察在同一平面直角坐标系在,分别画出函数,,和的图象,如图所示,体会底数对对数函数图象的影响.
结论:第一象限,从左到右,底数变大
考点一 对数函数的概念
【例1】1.给出下列函数:①; ②; ③; ④.其中是对数函数的有 .
【训练1】1.若函数是对数函数,则 .
2.已知为对数函数,,则 .
考点二 对数函数的图像
【例2】在同一直角坐标系中,与的图像可能是( )
A. B. C. D.
【训练2】1.函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
2.在同一直角坐标系中,函数f(x)=2-ax,g(x)=loga(x+2)(a>0,且a≠1)的图象大致为( )
3.函数的大致图象为( )
A.B.C.D.
4.函数的图像大致为( )
A. B. C. D.
考点三 由对数函数的图像求参数的范围
【例3】1.图中曲线分别表示的图像,,的关系是( )
A. B.
C. D.
【训练3】1.小华同学作出的时的对数函数的图象如图所示,则对应于的的值分别为( )
A. B. C. D.
2.如图为函数的图象,其中、为常数,则下列结论正确( )
A., B.,
C., D.,
3.当0<x≤时,4x<logax,则a的取值范围是( )
A. B. C.(1,) D.(,2)
考点四 过定点问题
【例4】1.函数(且)的图象恒过点( )
A. B. C、 D.
【训练4】1.函数(且)的图象恒过定点( )
A. B. C. D.
2.已知函数(且)的图象恒过定点A,若点A也在函数的图象上,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.函数(且)的图象必经过的点是( )
A. B. C. D.
4.已知且,且,如果无论在给定的范围内取任何值时,函数与函数的图象总经过同一个定点,则实数的值为__________.
考点五 对数函数的解不等式
【例5】1.如果<<0,那么( )
A.y<x<1 B.x<y<1 C.1<x<y D.1<y<x
2.若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【训练5】1.已知集合A={x|0<log4x<1},B={x|x≤2},则A∩B=( )
A.(0,1) B.(0,2] C.(1,2) D.(1,2]
2.若实数满足,则的取值范围为__________.
3.已知,若≤,则实数的取值范围为__________.
4.若,求的取值范围.
5.已知a,b>0,且a≠1,b≠1,若>1 ,则( )
A. B.
C. D.
6.(同构)若,则( )
A.. B.
C. D.
7.(同构)正数满足,则a与大小关系为______.
考点六 对数函数的定义域
【例6】1.求函数的定义域.
2.已知函数的定义域为,求函数的定义域.
【训练6】1.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
2.函数的定义域是( )
A. B. C. D.
3.函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
4.若函数的定义域为R,则的取值范围是( )
A. B.且
C. D.≥2
5.已知函数的定义域为,则函数的定义域为__________.
考点七 对数函数的值域一
【例7】1.函数的值域为__________.
2.已知函数,若,,且,则= .
【训练7】1.求下列函数的值域:
(1);(2).
2.已知函数在上的最大值与最小值之和为,则的值为( )
A. B. C.2 D.4
3.已知函数,则_________,的最小值是_________.
4.若函数(且)的值域为,则实数的取值范围为__________.
5.若函数(且)的定义域和值域都是,则__________.
6.已知函数.
(1)若的定义域为R,求的取值范围;
(2)若的值域为R,求的取值范围.
考点八 对数函数的值域二
【例8】1.求函数的值域.
2.函数的值域为( )
A.R B. C. D.
【训练8】1.函数()的值域为( )
A. B. C. D.
2.已知,,则的值域为( )
A. B. C. D.
3.求函数在2≤≤4时的值域.
4.函数的最小值为__________.
考点九 对数函数的单调性
【例9】函数的单调递增区间( )
A. B.
C. D.
【训练9】1.下列函数中,在其定义域内既是增函数又是奇函数的是( )
A. B. C. D.
2.函数的单调递减区间是______.
3.函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
4.函数的定义域为R,则的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
5.若函数f(x)=log(-x2+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. B. C. D.
考点十 由对数函数的单调性求参数的范围
【例10】1.函数f(x)=loga(ax-3)在[1,3]上单调递增,则a的取值范围是 .
2.函数f(x)=loga(ax-3)在上单调递增,则a的取值范围是 .
3. 若函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【训练10】1.已知f(x)=loga[(3-a)x-a]是其定义域上的增函数,那么a的取值范围( )
A.(0,1) B.(1,3) C.(0,1)∪(1,3) D.(3,+∞)
2.函数(,)在上是减函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.函数在单调递增,求a的取值范围( )
A. B. C. D.
4.已知是定义在上的减函数,那么的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.若函数在R上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(24新高考一)已知函数为,在R上单调递增,则a取值的范围是( )
A. B. C. D.
考点十一 对数函数比较大小
(找各个数的与特殊值0或1的大小关系;或换成同底数,利用单调性比较)
【例11】1.若a=30.6,b=log30.2,c=0.63,则( )
A.a>c>b B.a>b>c C.c>b>a D.b>c>a
2.已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【训练11】1.设,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
2.设a=log36,b=log510,c=log714,则( )
A.c>b>a B.b>c>a C.a>c>b D.a>b>c
3.已知奇函数在上是增函数.若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
4.已知,则( )
A. B. C. D.
5.设是定义域为的偶函数,且在单调递减,则( )
A. B.
C. D.
6.设,,,则( )
A. B. C. D.
7.已知,,,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
8.(24天津)若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
考点十二 指数对数互换
表达形式
名称
指数式
底数
指数
幂
对数式
底数
对数
真数
【例12】1.若,则( )
A. B. C.1 D.
2.若,则等于( )
A.3 B.5 C.7 D.10
【训练12】1.已知,且,则的值为 .
2.已知loga2=m,loga3=n,则a2m+n=________.
3.若,则__________.
4.已知,则_________.
5.设,则( )
A. B. C. D.
6.Logistic模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领城.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I(t)(t的单位:天)的Logistic模型:,其中K为最大确诊病例数.当I()=0.95K时,标志着已初步遏制疫情,则约为( )(ln19≈3)
A.60 B.63 C.66 D.69
7.青少年视力是社会普遍关注的问题,视力情况可借助视力表测量.通常用五分记录法和小数记录法记录视力数据,五分记录法的数据L和小数记录表的数据V的满足.已知某同学视力的五分记录法的数据为4.9,则其视力的小数记录法的数据为( )()
A.1.5 B.1.2 C.0.8 D.0.6
8.已知,则( )
A.25 B.5 C. D.
9.(24北京)记水的质量为,并且d越大,水质量越好.若S不变,且,,则与的关系为( )
A.
B.
C.若,则;若,则;
D.若,则;若,则;
考点十三 对数函数综合
【例13】1.已知是定义在上的奇函数,当时,(为常数),则的值为( )
A.4 B.-4 C.6 D.-6
2.设函数,则f(x)( )
A.是偶函数,且在单调递增 B.是奇函数,且在单调递减
C.是偶函数,且在单调递增 D.是奇函数,且在单调递减
3.写出一个同时具有下列性质①②③的函数: .
① ;②当时,单调递减; ③为偶函数.
【训练13】1.设f(x)为定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=log3(1+x),则f(-2)=( )
A.-1 B.-3 C.1 D.3
2.已知函数,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
3.已知是奇函数,且当时,.若,则__________.
4.(23新高考二)若为偶函数,则( )
A. B.0 C. D.1
5.设函数,其中.
(1)证明:是上的减函数;
(2)若,求的取值范围.
6.已知函数.
(1)判断奇偶性并证明你的结论;
(2)解方程.
7.已知函数(,且)在上的最大值为2.
(1)求的值;
(2)若,求使得成立的的取值范围.
(
1
)
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$$
对数函数
1.对数函数的概念
一般地,函数称为对数函数,其中是常数,且.
对数函数的定义是形式上的定义,其函数解析式的结构具有非常明显的特征,如下:
(1)真数中只有一个自变量,而不是含自变量的多项式;
(2)的系数必须为1,不能是其它的数字,也不能含有自变量;
(3)底数必须满足且的一个常数.
例如:函数,均为对数函数.
2.对数函数的图象与性质
底数
图象
(在轴右方)
定义域
值域
R
定点
奇偶性
非奇非偶
单调性
在上为增函数
在上为减函数
函数值
的正负
当时,;
当时,.
当时,;
当时,.
3.底数对对数函数图象的影响
观察在同一平面直角坐标系在,分别画出函数,,和的图象,如图所示,体会底数对对数函数图象的影响.
结论:第一象限,从左到右,底数变大
考点一 对数函数的概念
【例1】1.给出下列函数:①; ②; ③; ④.其中是对数函数的有 .
【答案】④
【解析】对于①②,因为对数函数的真数只能是自变量,不能是含自变量的表达式,所以它们都不是对数函数,而是对数函数型函数;对于③,因为对数函数的底数是一个大于0且不等于1的常数,包含自变量,所以它不是对数函数.对于④,符合对数函数的定义.故对数函数只有一个.
【训练1】1.若函数是对数函数,则 .
【答案】0
【解析】由函数是对数函数得,解得,当,
满足底数大于0,且不等于1,成立.当时,不符合题意,舍掉,∴
2.已知为对数函数,,则 .
【答案】
【解析】设,带入,可得,解得,即,
∴.
考点二 对数函数的图像
【例2】1.在同一直角坐标系中,与的图像可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为的图象为过点的递增的指数函数图象,故排除选项;
的图象为过点的递减的函数图象,故排除选项,故选B.
【训练2】1.函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由于函数是偶函数,图象关于y轴对称. 当时,,是减函数. 当时,,是增函数. 再由图象过可得,应选A.
2.在同一直角坐标系中,函数f(x)=2-ax,g(x)=loga(x+2)(a>0,且a≠1)的图象大致为( )
【答案】A
【解析】若0<a<1,令f(x)=2-ax=0,则x=>2,选项C、D不满足.当a>1时,由2-ax=0,
得x=<2,且g(x)=loga(x+2)在(-2,+∞)上是增函数,排除B,只有A满足.
3.函数的大致图象为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】因为,所以函数的定义域为,即图象在时无值,排除B、D选项;当时,,所以A选项正确.故选:A
4.函数的图像大致为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设,则函数的定义域为,关于原点对称,
又,所以函数为偶函数,排除AC;
当时, ,所以,排除D.故选:B.
考点三 由对数函数的图像求参数的范围
【例3】1.图中曲线分别表示的图像,,的关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】当时,,因为,所以.
故选:C
【训练3】1.小华同学作出的时的对数函数的图象如图所示,则对应于的的值分别为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】令得,如图可得的的值为从小到大的顺序,即,故选:C
2.如图为函数的图象,其中、为常数,则下列结论正确( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【解析】根据图像可知:函数是减函数,所以又当时,故选D
3.当0<x≤时,4x<logax,则a的取值范围是( )
A. B. C.(1,) D.(,2)
【答案】B
【解析】易知0<a<1,函数y=4x与y=logax的大致图象如图,则由题意可知只需满足loga>4,
解得a>,∴<a<1,故选B
.
考点四 过定点问题
【例4】1.函数(且)的图象恒过点( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】令,则,∴函数的图象恒过点.
【训练4】1.函数(且)的图象恒过定点( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】令,则,∴函数的图象恒过定点.
2.已知函数(且)的图象恒过定点A,若点A也在函数的图象上,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【解析】令,则,,∴,
把代入得:,解之得:.
3.函数(且)的图象必经过的点是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】令,则,.
∴该函数的图象必经过点.
4.已知且,且,如果无论在给定的范围内取任何值时,函数与函数的图象总经过同一个定点,则实数的值为__________.
【答案】3
【解析】令,则,∴定点的坐标为,
∴函数的图象恒过点,令,则,符合题意.
∴实数的值是3.
考点五 对数函数的解不等式
【例5】1.如果<<0,那么( )
A.y<x<1 B.x<y<1 C.1<x<y D.1<y<x
【答案】D
【解析】∵<<log1,又y=是(0,+∞)上的减函数,∴x>y>1.
2.若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】当时,,符合题意;
当时,,∴.综上所述,的取值范围是.
【训练5】1.已知集合A={x|0<log4x<1},B={x|x≤2},则A∩B=( )
A.(0,1) B.(0,2] C.(1,2) D.(1,2]
【答案】D
【解析】0<log4x<1,即log41<log4x<log44,∴1<x<4,
∴集合A={x|1<x<4},∴A∩B={x|1<x≤2}.D
2.若实数满足,则的取值范围为__________.
【答案】
【解析】由得:;由得:∴,∴的取值范围为.
3.已知,若≤,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【解析】∵,∴.∵≤,∴≤.
∴≥,解之得:≤或≥1.∴实数的取值范围为.
4.若,求的取值范围.
【答案】
【解析】.当时,,符合题意;
当时,则有,解之得:,∴.
综上所述,的取值范围为.
5.已知a,b>0,且a≠1,b≠1,若>1,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】∵a,b>0,且a≠1,b≠1,且>1,
当a>1时,>1,∴b>a;∴,即,∴;
当1>a>0时,>1,∴a>b>0;∴,∴.故选D.
6.(同构)若,则( )
A.. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由得:,令,
为上的增函数,为上的减函数,为上的增函数,,
,,,则A正确,B错误;
与的大小不确定,故CD无法确定.故选:A.
7.(同构)正数满足,则a与大小关系为______.
【答案】/
【解析】因为,
所以,
设,则,所以,
又因为与在上单调递增,所以在上单调递增,
所以.故答案为:.
考点六 对数函数的定义域
【例6】1.求函数的定义域.
【答案】
【解析】由题意可知:,解之得:且.
∴该函数的定义域为.
2.已知函数的定义域为,求函数的定义域.
【答案】
【解析】∵函数的定义域为∴0≤≤1,∴≤≤.
∴≥≥,解之得:2≤≤.∴函数的定义域为.
【训练6】1.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知:,解之得:4≤.∴该函数的定义域为.
2.函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知:,即,∴.∴该函数的定义域为.
3.函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意得,即,解得.故选:A.
4.若函数的定义域为R,则的取值范围是( )
A. B.且
C. D.≥2
【答案】B
【解析】由题意可知:,且.∵函数的定义域为R∴在R上恒成立∴,解之得:.∴,且.
5.已知函数的定义域为,则函数的定义域为__________.
【答案】
【解析】∵,∴,∴.
∴函数的定义域为.∴≤2,∴≤4,解之得:≤2.
∴函数的定义域为
考点七 对数函数的值域一
【例7】1.函数的值域为__________.
【答案】
【解析】该函数的值域为R.∵,∴∴,即.
∴函数的值域为.
2.已知函数,若,,且,则= .
【答案】1
【解析】由,可得,∴由图像翻折变换得,即,
即,即.
【训练7】1.求下列函数的值域:
(1);(2).
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由题意可知,该函数的定义域为R.设,则,
∴≥∴该函数的值域为;
(2)设,则,∵,∴≤4.
∵函数在≤4时为减函数∴≥∴该函数的值域为.
2.已知函数在上的最大值与最小值之和为,则的值为( )
A. B. C.2 D.4
【答案】B
【解析】∵函数与在具有相同的单调性,
∴函数在为增函数或减函数,具有单调性,
∴函数的最大值与最小值在的端点处取得.
∴,解之得:.
3.已知函数,则_________,的最小值是_________.
【答案】0;
【解析】∵∴.
当≥1时,在上为减函数,在上为增函数,
∴;当时,∴.,
综上所述,的最小值是.
4.若函数(且)的值域为,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【解析】由题意可知:,解之得:≤2.∴实数的取值范围为.
5.若函数(且)的定义域和值域都是,则__________.
【答案】2
【解析】(1)设,则.∵,∴.
当时,函数在上为增函数,∵且其值域为∴,解之得:;
当时,函数在上为减函数∴,无解.综上所述,
6.已知函数.
(1)若的定义域为R,求的取值范围;
(2)若的值域为R,求的取值范围.
【答案】(1);(2);
【解析】(1)∵的定义域为R∴在R上恒成立.
当时,在R上不恒成立,舍去;
当时,则有,解之得:.∴的取值范围是;
(2)若的值域为R,则的值域应包含(即取遍全体正数).
当时,R,满足题意;
当时,则有,解之得:≤1.综上所述,的取值范围为.
考点八 对数函数的值域二
【例8】1.求函数的值域.
【答案】
【解析】,.函数的定义域为.
设R,则.∴该函数的值域为.
2.函数的值域为( )
A.R B. C. D.
【答案】C
【解析】
∵∴,∴,故选C.
【训练8】1.函数()的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】令,由,可得则
所以函数在上单调递减,在上单调递增,所以当t=1时,函数
取得最小值3;而当t=0时,,当t=3时,,7>4,函数取得最大值是7,所以函数()的值域是.故选:C.
2.已知,,则的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,,所以的定义域为,
解得,所以该函数的定义域为;所以,
所以
(),所以(),
当时,,当时,,所以;所以函数的值域是.
3.求函数在2≤≤4时的值域.
【答案】
【解析】设,则.∵2≤≤4,∴≤≤,即
∵函数在上为减函数∴,.∴该函数的值域为.
4.函数的最小值为__________.
【答案】
【解析】,
函数的定义域为设R,则.
∴该函数的最小值为.
考点九 对数函数的单调性
【例9】1.函数的单调递增区间( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由可得或,所以函数的定义域为,
因为是由和复合而成,因为单调递减,在上单调递减,在上单调递增,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以函数的单调递增区间为,选:C.
【训练9】1.下列函数中,在其定义域内既是增函数又是奇函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意,可知:对于A:很明显是偶函数,所以排除A;
对于B:在其定义域内是减函数,所以排除B;
对于C:不是奇函数,所以排除C;
对于D:,由幂函数的性质可知是增函数,
∵,∴是奇函数.故选:D.
2.函数的单调递减区间是______.
【答案】
【解析】设,,()因为是增函数,要求原函数的递减区间,
只需求()的递减区间,由二次函数知,故填.
3.函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解不等式,解得:或,所以函数的定义域为.
设函数,可知为二次函数,且开口向上,则函数在区间上为减函数,在区间上为增函数,而对数函数在上为减函数,由复合函数单调性“同增异减”可知,函数的单调递减区间为.故选:D.
4.函数的定义域为R,则的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】∵函数的定义域为R∴在R上恒成立,
且,.∴,解之得:.∴.∴的单调递增区间即函数的单调递减区间,为,或.
5.若函数f(x)=log(-x2+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. B. C. D.
【答案】C
【解析】由-x2+4x+5>0,解得-1<x<5。二次函数y=-x2+4x+5的对称轴为x=2.
由复合函数单调性可得函数f(x)=log (-x2+4x+5)的单调递增区间为(2,5).
要使函数f(x)=log (-x2+4x+5)在区间(3m-2,m+2)内单调递增,只需
解得≤m<2.
考点十 由对数函数的单调性求参数的范围
【例10】1.函数f(x)=loga(ax-3)在[1,3]上单调递增,则a的取值范围是 .
【答案】
【解析】由于a>0,且a≠1,∴u=ax-3为增函数,∴若函数f(x)为增函数,则f(x)=logau必为增函数,
因此a>1,又u=ax-3在[1,3]上恒为正,∴a-3>0,即a>3.答案a>3.
2.函数f(x)=loga(ax-3)在上单调递增,则a的取值范围是 .
【答案】
【解析】由于a>0,且a≠1,∴u=ax-3为增函数,∴若函数f(x)为增函数,
则f(x)=logau必为增函数,因此a>1,又u=ax-3在上恒为正,∴a-3≥0,即a≥3.答案a≥3.
3. 若函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】若函数在上单调递减,则,
得.故选:B.
【训练10】1.已知f(x)=loga[(3-a)x-a]是其定义域上的增函数,那么a的取值范围( )
A.(0,1) B.(1,3) C.(0,1)∪(1,3) D.(3,+∞)
【答案】B
【解析】记u=(3-a)x-a,当1<a<3时,y=logau在(0,+∞)上为增函数,
u=(3-a)x-a在其定义域内为增函数,∴此时f(x)在其定义域内为增函数,符合要求.
当a>3时,y=logau在其定义域内为增函数,而u=(3-a)x-a在其定义域内为减函数,
∴此时f(x)在其定义域内为减函数,不符合要求.当0<a<1时,同理可知f(x)在其定义域内是减函数,
不符合题目要求.故选B.
2.函数(,)在上是减函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】∴在上单调递减,由复合函数单调性可知:在上单调递增 由定义域可知:当时,,综上所述:本题正确选项:A
3.函数在单调递增,求a的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】令,二次函数抛物线的对称轴方程为,由复合函数的单调性可知,.又在上恒成立,所以,即,所以,
解可得,.故选:C
4.已知是定义在上的减函数,那么的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因函数是定义在上的减函数,则有,
解得,所以的取值范围是.故选:D
5.若函数在R上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因函数在R上单调递增,则有在上递增,在上也递增,根据增函数图象特征知,点不能在点上方,
于是得 ,解得,所以实数a的取值范围是.选:A
6.(24新高考一)已知函数为,在R上单调递增,则a取值的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为在上单调递增,且时,单调递增,
则需满足,解得,即a的范围是.故选:B.
考点十一 对数函数比较大小
(找各个数的与特殊值0或1的大小关系;或换成同底数,利用单调性比较)
【例11】1.若a=30.6,b=log30.2,c=0.63,则( )
A.a>c>b B.a>b>c C.c>b>a D.b>c>a
【答案】A
【解析】30.6>1,log30.2<0,0<0.63<1,所以a>c>b,选A.
2.已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,,
,故,所以.故选A.
【训练11】1.设,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,,,
,,,.故选:D.
2.设a=log36,b=log510,c=log714,则( )
A.c>b>a B.b>c>a C.a>c>b D.a>b>c
【答案】D
【解析】a=log36=1+log32,b=log510=1+log52,c=log714=1+log72,
则只要比较log32,log52,log72的大小即可,在同一坐标系中作出函数y=log3x,y=log5x,y=log7x的图象,由三个图象的相对位置关系,可知a>b>c.
3.已知奇函数在上是增函数.若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵函数为奇函数,∴,
∵,且函数在上是增函数,∴,选C.
4.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】则.故选B.
5.设是定义域为的偶函数,且在单调递减,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】是R的偶函数,.
,又在(0,+∞)单调递减,
∴,,故选C.
6.设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,,所以.选:A.
7.已知,,,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】,即.故选:C.
8.(24天津)若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为在上递增,且,所以,
所以,即,因为在上递增,且,
所以,即,所以,故选:B
考点十二 指数对数互换
表达形式
名称
指数式
底数
指数
幂
对数式
底数
对数
真数
【例12】1.若,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【解析】,,
故选:C.
2.若,则等于( )
A.3 B.5 C.7 D.10
【答案】B
【解析】∵,∴,∴.
∴.
【训练12】1.已知,且,则的值为 .
【答案】
【解析】已知,∴,∴,
又∵,∴,∴.
2.已知loga2=m,loga3=n,则a2m+n=________.
【答案】12
【解析】am=2,an=3,∴a2m+n=2·an=22×3=12.
3.若,则__________.
【答案】
【解析】∵,∴,即,∴.∴.
4.已知,则_________.
【答案】
【解析】∵,∴.∴.
5.设,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由可得,所以,所以有,故选:B
6.Logistic模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领城.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I(t)(t的单位:天)的Logistic模型:,其中K为最大确诊病例数.当I()=0.95K时,标志着已初步遏制疫情,则约为( )(ln19≈3)
A. 60 B. 63 C. 66 D. 69
【答案】C
【解析】,所以,则,
所以,,解得.故选:C.
7.青少年视力是社会普遍关注的问题,视力情况可借助视力表测量.通常用五分记录法和小数记录法记录视力数据,五分记录法的数据L和小数记录表的数据V的满足.已知某同学视力的五分记录法的数据为4.9,则其视力的小数记录法的数据为( )()
A. 1.5 B. 1.2 C. 0.8 D. 0.6
【答案】C
【解析】由,当时,,则.
8.已知,则( )
A.25 B.5 C. D.
【答案】C
【解析】因为,,即,所以.选:C.
9.(24北京)记水的质量为,并且d越大,水质量越好.若S不变,且,,则与的关系为( )
A.
B.
C.若,则;若,则;
D.若,则;若,则;
【答案】C
【解析】由题意可得,解得,若,则,可得,即;若,则,可得;若,则,可得,即;结合选项可知C正确,ABD错误;故选:C.
考点十三 对数函数综合
【例13】1.已知是定义在上的奇函数,当时,(为常数),则的值为( )
A.4 B.-4 C.6 D.-6
【答案】B
2.设函数,则f(x)( )
A.是偶函数,且在单调递增 B.是奇函数,且在单调递减
C.是偶函数,且在单调递增 D.是奇函数,且在单调递减
【答案】D
【解析】由得定义域为,关于坐标原点对称,
又,
为定义域上的奇函数,可排除AC;当时,,
在上单调递增,在上单调递减,
在上单调递增,排除B;当时,,
在上单调递减,在定义域内单调递增,
根据复合函数单调性可知:在上单调递减,D正确.故选:D.
3.写出一个同时具有下列性质①②③的函数: .
① ;②当时,单调递减; ③为偶函数.
【答案】(不唯一)
【解析】性质①显然是和对数有关,性质②只需令对数的底即可,性质③只需将自变量加绝对值即变成偶函数,故答案为:(不唯一)
【训练13】1.设f(x)为定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=log3(1+x),则f(-2)=( )
A.-1 B.-3 C.1 D.3
【答案】A
【解析】f(-2)=-f(2)=-log33=-1.
2.已知函数,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【答案】A
【解析】f(x)+f(-x)=ln(-3x)+ln(+3x)+2=ln(1+9x2-9x2)+2=ln 1+2=2,
由上式关系知f(lg 2)+f=f(lg 2)+f(-lg 2)=2.
3.已知是奇函数,且当时,.若,则_________.
【答案】-3
【解析】因为奇函数,且当时,.又因为,,所以,两边取以为底的对数得,所以,即.
4.(23新高考二)若为偶函数,则( )
A. B.0 C. D.1
【答案】B
【解析】因为 为偶函数,则 ,解得,
,,解得或,则其定义域为或,
关于原点对称.,
故此时为偶函数.故选:B.
5.设函数,其中.
(1)证明:是上的减函数;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】(1):设,任取,且,则有
.
∵,且,且∴
∴∴在上是增函数
∵∴是上的减函数;
(2)
∵,∴∵∴,解之得:.
∴的取值范围是.
6.已知函数.
(1)判断奇偶性并证明你的结论;
(2)解方程.
【答案】(1)见证明;(2)
【解析】(1)根据题意,为奇函数;证明:,所以定义域为,关于原点对称;任取,则 .则有,为奇函数;
(2)由(1)知,,即,
,即,或,
又由,则有,综上,不等式解集为
7.已知函数(,且)在上的最大值为2.
(1)求的值;
(2)若,求使得成立的的取值范围.
【答案】(1)或;(2).
【解析】(1)由题意,当时,函数在上单调递增,因此,解得;当时,函数在上单调递减,因此,解得.综上可知:或.
(2)由不等式,即,
又,根据对数函数的性质,可得,即,解得.
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