内容正文:
假期作业6 对数与对数运算
1.对数的概念
(1)对数的定义:如果ax=N(a>0,且a≠1),
那么x叫做以a 为底N 的对数,记作
,其中a 叫 做 对 数 的 底 数,N 叫 做
真数.
(2)两种常见对数
对数形式 特点 记法
常用对数 底数为
自然对数 底数为
2.对数的性质、换底公式与运算性质
(1)对数的性质:①loga1= ;②logaa=
;③alogaN= ;
④loga b= (a>0,且a≠1).
(2)对数的运算法则
如果a>0且a≠1,M >0,N>0,那么
①loga(MN)= ;
②loga
M
N=
;
③logaMn= (n∈R);
④logamMn=
n
mlogaM
(m,n∈R,且m≠0).
(3)对数的重要公式
①换底公式: (a,b均大于零且不
等于1);
②logab=
1
logba
,推广logablogbclogcd
= .
3.对数函数及其性质
(1)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)对数函数的图象与性质
底数 a>1 0<a<1
图象
性质
定义域:
值域:
当x=1时,y=0,即过定点
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
◆[考点一] 对数的基本运算
1.计算:log32-log36= ( )
A.1 B.-1
C.-log32 D.-2log32
2.已知lg2=a,lg3=b,则log36= ( )
A.a+ba B.
a+b
b
C.aa+b D.
b
a+b
3.已知函数f(x)=log2(x2+a),若f(3)=1,
则a= .
4.
(lg3)2-lg9+1(lg 27+lg8-lg 1000)
lg0.3lg1.2
= .
11
◆[考点二] 对数函数的图象及应用
5.在同一平面直角坐标系中,y=2x 与y=
log2(-x)的图象可能是 ( )
6.(多选)函数f(x)=loga(x+2)(0<a<1)
的图象过 ( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
7.函数y=logax,y=logbx,y=logcx,y=
logdx 的图象如图所示,则a,b,c,d 的大小
顺序是 ( )
A.c<d<1<a<b B.1<d<c<a<b
C.c<d<1<b<a D.d<c<1<a<b
8.若log0.5(m-1)>log0.5(3-m),则m 的取
值范围是 .
◆[考点三] 对数函数的性质及应用
9.已知a=log23-1,
1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
b
=5,c=log32,则a,
b,c的大小关系为 ( )
A.c<b<a B.b<a<c
C.a<c<b D.a<b<c
10.函数f(x)= 1-lg(2-x)的定义域为
( )
A.[-8,2) B.(-8,2)
C.(-∞,2) D.[-3,2)
11.设函数f(x)=loga 1-
a
x
æ
è
ç
ö
ø
÷,其中 0<a
<1.
(1)证明:f(x)是(a,+∞)上的减函数;
(2)若f(x)>1,求x的取值范围.
21
12.已知函数f(x)=log2(x2-2mx+3).
(1)当m=1时,求f(x)的值域;
(2)若f(1)<f(2),求实数m 的取值范围;
(3)若f(x)在区间(2,+∞)上单调递增,
求实数m 的取值范围.
1.已知函数f(x)=
(2-a)x-3a+3,x<1,
logax,x≥1{
满足
x1≠x2 时恒有
f(x1)-f(x2)
x1-x2
>0成立,那么
实数a的取值范围是 ( )
A.(1,2) B.1,54
æ
è
ç
ù
û
úú
C.(1,+∞) D.54
,2é
ë
êê
ö
ø
÷
2.(2023上海卷)已知函数f(x)=2-x+1,
且g(x)=
log2(x+1),x≥0
f(-x),x<0{
,则方程g(x)
=2的解为 .
陈景润是一个家喻户晓的数学家,在攻克歌
德巴赫猜想方面作出了重大贡献,创立了著名的
“陈氏定理”,所以有许多人亲切地称他为“数学
王子”.但有谁会想到,他的成就源于一个故事.
一天,清华大学教授沈元老师在数学课上给大家
讲了一个故事:“200年前有个法国人发现了一个
有趣的现象:6=3+3,8=5+3,10=5+5,12=5
+7,28=5+23,100=11+89.每个大于4的偶数
都可以表示为两个奇数之和.因为这个结论没有
得到证明,所以还是一个猜想.大数学欧拉说过:
虽然我不能证明它,但是我确信这个结论是正确
的.它像一个美丽的光环,在我们不远的前方闪
耀着眩目的光辉.”陈景润瞪着眼睛,听得
入神.
因此,陈景润对这个奇妙问题产生了浓厚
的兴趣.课余时间他最爱到图书馆,不仅读了
中学辅导书,这些大学的数理化课程教材他也
如饥似渴地阅读.因此获得了“书呆子”的雅
号.兴趣是第一老师.正是这样的数学故事,引
发了陈景润的兴趣,引发了他的勤奋,从而引
发了一位伟大的数学家.
31
6.D [f(x)=ex+x-1x+1=e
x+1- 2x+1
,易知函数的定义域为
{x|x≠-1},当x<-1时,f(x)>1,排除 A和B;当x无限
增大时,f(x)无 限 趋 近 于 ex +1,呈 指 数 增 长,排 除 C,故
选 D.]
7.CD [画出f(x)=2|x-1|的图象
如图所示.
对于 A,由f(x)的图象可知,函
数f(x)的值域为[1,+∞),A 错
误;对于B,由f(x)的图象可知,
函数f(x)在[0,1)上单调递减,
在[1,+∞)上单调递增,B错误;
C正确;对于 D.因为y=-a2≤
0,所以 D正确.故选 CD.]
8.解析:函数f(x)是指数函数,故设f(x)=ax(a>0,且a≠
1),依题意得:f(3)=a3=9a1=9f(1),又a>0,所以a=3,
所以f(x)=3x,因此f(4)=34,f(8)=38=34×34>34=
f(4),所以f(8)>f(4).
答案:>
9.ABD [对于 A,f(x)=x2+2x+3=(x+1)2+2≥2,当x=
-1时,等号成立,故 A正确;对于 B,g(x)=ex+e-x=ex+
1
ex
≥2,当 且 仅 当x=0时,等 号 成 立,故 B 正 确;对 于 C,
h(x)=3x+2,由于3x>0,所以h(x)>2,故C错误;对于 D,
m(x)=2|x|+1≥20+1=2,当且仅当x=0时,等号成立,故
D正确.故选 ABD.]
10.解析:设t=8-2x-x2,则y= 12( )
t
,易知y= 12( )
t
在R
上单调递减,又知t=8-2x-x2 在(-∞,-1]上单调递
增,在[-1,+∞)上单调递减,所以由y= 12( )
t
与t=8-
2x-x2 复合而成的函数y= 12( )
8-2x-x2
的单调递增区间
为[-1,+∞).
答案:[-1,+∞)
11.解:(1)由已知得a-2=16,解得a=14
,
所以f(x)= 14( )
x
.
因为函数f(x)= 14( )
x
在 R上单调递减,
m2+74( )- m-
1
4( )=m
2-m+2
= m-12( )
2
+74>0
,
所以f m2+74( ) <f m-
1
4( ).
(2)因为y=-x2+2x-4=-(x-1)2-3≤-3,
所以 1
4( )
-x2+2x-4
≥ 14( )
-3
=64,
故g(x)的值域是[64,+∞).
12.解:(1)当a=12
时,函数g(x)= f(x)= 12-
2
3x+1
,
要使根式 1
2-
2
3x+1
有意义,只需1
2-
2
3x+1
≥0,
所以 2
3x+1
≤12
,化简得3x≥3=31,解得x≥1,
所以函数g(x)的定义域为[1,+∞).
(2)函数f(x)在定义域 R上为增函数.
证明如下:在 R上任取x1,x2,且x1<x2,
则f(x1)-f(x2)= a-
2
3x1+1( )- a-
2
3x2+1( )
= 2
(3x1-3x2)
(3x1+1)(3x2+1)
,
由x1<x2,可知0<3x1<3x2,则3x1-3x2<0,
又因为3x1+1>0,3x2+1>0,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),所以f(x)在定
义域 R上为增函数.
新题快递
1.B [∵a=(3)
4
3 =3
2
3 ,b=9
1
5 =3
2
5 ,且1>23>
2
5
,
∴3
2
5 <3
2
3 <3,即b<a<3.
又∵c=8
7
10=2
21
10>4,∴c>a>b,故选B.]
2.D [由题意易得,a2≥1
,所以a的取值范围是[2,+∞).]
假期作业6
思维整合室
1.(1)x=logaN (2)10 lgN e lnN 2.(1)0 1 N b
(2)logaM+logaN logaM-logaN nlogaM (3)①logbN
=
logaN
logab
②logad 3.(2)(0,+∞) R (1,0) y>0 y<
0 y<0 y>0 增函数 减函数
技能提升台 素养提升
1.B [log32-log36=log3
2
6=log3
1
3=-1
,故选B.]
2.B [log36=
lg6
lg3=
lg2+lg3
lg3 =
a+b
b .
]
3.解析:根据题意有f(3)=log2(9+a)=1,可得9+a=2,所
以a=-7.
答案:-7
4.解析:原式=
(lg3)2-2lg3+1 32lg3+3lg2-
3
2( )
(lg3-1)(lg3+2lg2-1)
=
(1-lg3)32
(lg3+2lg2-1)
(lg3-1)(lg3+2lg2-1) =-
3
2.
答案:-32
5.B [因为y=2x 的图象为过点(0,1)的递增的指数函数图
象,故排除选项 C,D;y=log2(-x)的图象为过点(-1,0)的
递减的对数型函数图象,故排除选项 A,故选B.]
6.BCD [作出函数f(x)=loga(x+2)(0<a<1)的大致图象
如图所示,则函数f(x)的图象过第二、三、四象限.]
7.A [作 直 线y=1(图 略),则 1=logax1,1=logbx2,1=
logcx3,1=logdx4,解得x1=a,x2=b,x3=c,x4=d,由图可
知x2>x1>1>x4>x3,即c<d<1<a<b,故选 A.]
8.解析:∵y=log0.5x是定义域内的减函数,∴log0.5(m-1)>
log0.5(3-m)⇔
m-1>0,
3-m>0,
m-1<3-m,{ 即
m>1,
m<3,
m<2,{
∴1<m<2,
即m 的取值范围是(1,2).
答案:(1,2)
9.B [由 12( )
b
=5,得b=log1
2
5=-log25,又a=log23-1=
-log23,所以-log25<-log23<0<log32,即b<a<c,故
选B.]
10.A [由 2-x>0
,
1-lg(2-x)≥0,{ 得
x<2,
2-x≤10,{
解得-8≤x<2,所以函数f(x)= 1-lg(2-x)的定义域
为[-8,2),故选 A.]
11.解:(1)证明:任取x1,x2∈(a,+∞),
不妨令0<a<x1<x2,g(x)=1-
a
x
,
则g(x1)-g(x2)
= 1-ax1( )- 1-
a
x2( )=
a(x1-x2)
x1x2
<0,
68
∴g(x1)<g(x2).
又∵0<a<1,∴f(x1)>f(x2),
∴f(x)是(a,+∞)上的减函数.
(2)∵loga 1-
a
x( ) >1,且0<a<1,
∴0<1-ax <a
,∴1-a<ax <1.
∵0<a<1,∴1-a>0,
从而a<x< a1-a.
∴x的取值范围是 a,a1-a( ).
12.解:(1)当m=1时,f(x)=log2(x2-2x+3)=log2[(x-
1)2+2],故f(x)的值域为[1,+∞).
(2)由f(1)<f(2),得
log2(4-2m)<log2(7-4m),
所以
4-2m>0,
7-4m>0,
4-2m<7-4m,{
解得m<32
,
即实数m 的取值范围为 -∞,32( ).
(3)f(x)=log2(x2-2mx+3)
=log2[(x-m)2+3-m2].
若f(x)在区间(2,+∞)上单调递增,
则m≤2且7-4m≥0,所以m≤74
,
即实数m 的取值范围为 -∞,74( ].
新题快递
1.D [因为函数f(x)满足x1≠x2 时恒有
f(x1)-f(x2)
x1-x2
>0
成立,所以函数f(x)=
(2-a)x-3a+3,x<1,
logax,x≥1{ 在 R 上单
调递增,所以
2-a>0,
a>1,
(2-a)-3a+3≥loga1,{
解得a∈ 54
,2[ ) ,故选 D.]
2.解析:当x≥0时,g(x)=2⇔log2(x+1)=2,解得x=3;
当x<0时,g(x)=f(-x)=2x+1=2,解得x=0(舍);
所以g(x)=2的解为:x=3.
答案:x=3
假期作业7
思维整合室
1.(1)y=xα 3.单调递增 单调递增 单调递增 y 轴
x轴
技能提升台 素养提升
1.C [令f(x)=xα,则4α=2,∴α=12
,
∴f(x)=x
1
2 .]
2.B [由于f(x)为幂函数,所以n2+2n-2=1,
解得n=1或n=-3,经检验只有n=1适合题意,故选B.]
3.BD [∵由题意a-1=1,解得a=2,∴f(x)=xb,则2b=18
=2-3,∴b=-3,即f(x)=x-3,∴f(x)=x-3为奇函数,且
在(0,+∞)上为减函数.]
4.解析:不等式(a+1)-
1
3 <(3-2a)-
1
3 等价于a+1>3-2a>
0或3-2a<a+1<0或a+1<0<3-2a,解得a<-1或
2
3<a<
3
2.
则实数a的取值范围是(-∞,-1)∪ 23
,3
2( )
答案:(-∞,-1)∪ 23
,3
2( )
5.D [当x充分大时,指数函数y=ax(a>1)增长最快,因此
选 D.]
6.A [由已知得100=alog3(2+1),得a=100,
则当x=8时,y=100log3(8+1)=200(只).故选 A.]
7.D [根据x=0.50,y=-0.99,代入计算,可以排除 A;根据
x=2.01,y=0.98,代入计算,可以排除 B、C;将各数据代入
函数y=log2x,可知满足题意.故选 D.]
8.解析:将x=3分别代入y=x2+1及y=3x-1中,得y=32
+1=10,y=3×3-1=8.由于10更接近10.2,所以选用甲
模型.
答案:甲
9.B [在 同 一 坐 标 系 中 画 出 函 数 y=
log2x,y=x2,y=2x 的图象,在区间(2,
4)内从上往下依次是y=x2,y=2x,y=
log2x 的 图 象,∴x2 > 2x >log2x.
故选B.]
10.解析:依题意有ae-b×8=12a
,
∴b=-ln28
,
∴y=ae-
ln2
8
t若容器中只有开始时的八分之一,
则有ae-
ln2
8
t=18a
,解得t=24,
所以再经过的时间为24-8=16min.
答案:16
11.解:(1)C1 对应的函数为g(x)=x2(x>0),C2 对应的函数
为f(x)=2x(x>0).
(2)因为f(2)=4,g(2)=4,f(4)=16,g(4)=16,
所以A(2,4),B(4,16).
(3)由题图和(2)可知,
当0<x<2时,f(x)>g(x),
当2<x<4时,f(x)<g(x),
当x>4时,f(x)>g(x),
所以f(2023)>g(2023),f(3)<g(3),
又因为g(x)在(0,+∞)上为增函数,
所以g(2023)>g(3),
故f(2023)>g(2023)>g(3)>f(3).
12.解:(1)设每年砍伐面积的百分比为x 0<x<34( ) ,
则a(1-x)10=12a
,即(1-x)10=12
,解得x=1- 12( )
1
10
.
所以所求百分比为1- 12( )
1
10
.
(2)设经过n年的砍伐,森林的剩余面积为原面积的 22
,则
a 12( )
n
10
= 22a
,即 1
2( )
n
10
= 12( )
1
2 ,解得n=5,所以到
今年为止,已经砍伐了5年.
(3)设该 片 森 林 一 共 可 砍 伐 m 年,则a 12( )
m
10
= 14a
,即
1
2( )
m
10
= 12( )
2
,解得m=20,
所以该片 森 林 一 共 可 砍 伐 20 年,故 今 后 最 多 还 能 砍 伐
20-5=15(年).
新题快递
1.C [因为幂函数y=x
1
3 在(0,+∞)上单调递增,所以b>a>20
=1.c=2-1=12
,由对数函数的性质得d=log2 12 =-1
,故
b>a>c>d,故选C.]
2.解析:当x≤0时,由f(x)=ax 为减函数,知0<a<1;当x
>0时,由f(x)=3a-x
1
2 为减函数,知a∈R,且要满足a0≥
3a,解得a≤13.
综上可知,实数a的取值范围为 0,13( ].
答案:0,13( ]
假期作业8
思维整合室
1.(1)f(x0)=0 (2)x轴 零点 (3)f(a)f(b)<0 (a,b)
2.(x1,0),(x2,0) (x1,0) 2 1 0
技能提升台 素养提升
1.CD [有 两 个 零 点 就 是 函 数 图 象 与 x 轴 有 两 个 交 点,故
选 CD.]
78