内容正文:
第一部分 考点通关练
第二章 函数、导数及其应用
考点测试11 对数与对数函数
基础题(占比60%) 中档题(占比30%) 拔高题(占比10%)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
对点 对数的运算与化简 换元法求函数值 换底公式;对数的运算 比较
大小 与对数函数有关的函数的图象 复合函数的单调区间 对数的实际应用 比较大小;基本不等式 已知分段函数解不等式 指数式化成对数式;对数的运算 由函数图象求参数的取值范围 指数式、对数式的运算 图象过定点;基本不等式
题号 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
难度 ★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ ★★★ ★★
对点 已知复合函数的单调性求参数的取值范围 复合函数的单调区间 构造函数解不等式 函数的性质;比较大小 利用函数的性质解不等式 已知两函数图象有交点求参数的值 与对数函数有关的函数的图象与性质 已知函数的最值求参数的值 对数的运算;求函数值 对数的运算;新定义问题 已知不等式恒成立求参数的取值范围 比较大小;换底公式
2
高考概览 高考在本考点的常考题型为选择题,中、低等难度
考点研读 1.理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数;了解对数在简化运算中的作用
2.理解对数函数的概念及其单调性,掌握对数函数图象通过的特殊点
3.体会对数函数是一类重要的函数模型
4.了解指数函数y=ax(a>0,且a≠1)与对数函数y=logax(a>0,且a≠1)互为反函数
3
基础巩固练
综合提升练
目录
素养深化练
基础巩固练
1.化简(log62)2+log62×log63+2log63-6log62的值为( )
A.-log62 B.-log63
C.log63 D.-1
解析:(log62)2+log62×log63+2log63-6log62=log62+2log63-2=log63-1=-log62.
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5.函数f(x)=loga|x|+1(0<a<1)的图象大致为( )
解析:函数f(x)=loga|x|+1(0<a<1)的定义域为{x|x≠0},f(-x)=loga|-x|+1=loga|x|+1=f(x),函数f(x)为偶函数,当x>0时,f(x)=logax+1,即函数f(x)在(0,+∞)上为减函数且图象过点(1,1).故选A.
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11.(多选)(2024·广东四校高三联考)已知函数f(x)=loga(x-b)(a>0,且a≠1)的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.a+b>0 B.ab<-1
C.0<ab<1 D.loga|b|>0
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12.(2025·八省联考)已知函数f(x)=ax(a>0,a≠1),若f(ln 2)·f(ln 4)=8,则a=____.
解析:由f(ln 2)f(ln 4)=8,可得aln 2·aln 4=8,即aln 2+ln 4=a3ln 2=8,也即(aln 2)3=23,∵a>0且a≠1,∴aln 2=2,两边取对数得ln 2×ln a=ln 2,解得a=e.
e
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14.(2024·山东菏泽高三统考期末)已知函数y=lg (x2-ax+1)在(2,+∞)上单调递增,则a的取值范围为________.
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综合提升练
15.(2024·广西南宁第二中学高三5月月考)若函数f(x)=loga|x-1|在区间(1,2)上有f(x)>0,则f(x)的单调递增区间是( )
A.(-∞,1) B.(1,+∞)
C.(-∞,-1) D.(-1,+∞)
解析:设t=|x-1|,当1<x<2时,0<t<1,因为f(x)>0,所以0<a<1,函数y=logat在(0,+∞)上单调递减,因为y=|x-1|的单调递减区间为(-∞ ,1),所以f(x)的单调递增区间为(-∞ ,1).故选A.
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16.(2025·山西大同高三第一次学情调研)已知实数a>0,且满足不等式log3(3a+2)>log3(4a+1),若ax-ay<x-y,则下列关系式一定成立的是( )
A.x+y>0 B.x+y>1
C.x-y>0 D.x-y>1
解析:因为a>0,又函数y=log3x单调递增,所以3a+2>4a+1,即0<a<1,对于不等式ax-ay<x-y,移项整理得ax-x<ay-y,构造函数h(x)=ax-x,由于h(x)单调递减,所以x>y,即x-y>0.故选C.
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19.(2025·重庆南开中学高三月考)已知函数f(x)=ln (x+m)的图象与函数g(x)=-ln (-x)的图象有且只有一个交点,则实数m=( )
A.-1 B.1
C.-2 D.2
解析:依题意知,方程ln (x+m)=-ln (-x)有一个解,即ln (x+m)+ln (-x)=0有一个解,即ln (-x2-mx)=0=ln 1有一个解,所以-x2-mx=1有一个解,即x2+mx+1=0有一个解,所以Δ=m2-4=0,解得m=±2.当m=-2时,f(x)=ln (x-2)的定义域为(2,+∞),与g(x)=-ln (-x)的定义域(-∞ ,0)没有交集,此时f(x)与g(x)的图象没有交点,所以m=-2不符合题意;当m=2时,符合题意.故选D.
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21.已知函数f(x)=|ln x-a|+a(a>0)在[1,e2]上的最小值为1,则a的值为________.
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24.(2025·江苏盐城射阳中学高三月考)已知函数f(x)=loga(9-ax),g(x)=loga(x2-ax)(a>0,且a≠1),若对任意x1∈[1,2],存在x2∈[3,4],使得f(x1)≥g(x2)恒成立,则实数a的取值范围为_______________.
解析:根据题意可得只需f(x1)min≥g(x2)min即可,由题可知9-a2>0⇒-3<a<3,又a>0且a≠1,所以0<a<1或1<a<3.当0<a<1时,由复合函数的单调性可知f(x)在[1,2]上单调递减,g(x)在[3,4]上单调递减,所以f(x1)min=f(2)=loga(9-a2),g(x2)min=g(4)=loga(16-4a),所以loga(9-a2)≥loga(16-4a)⇒9-a2≤16-4a,即a2-4a+7≥0,可得0<a<1;当1<a<3时,由复合函数的单调性可知f(x)在[1,2]上单调递减,g(x)在[3,4]上单调递增,所以f(x1)min=f(2)=loga(9-a2),g(x2)min=g(3)=loga(9-3a),所以loga(9-a2)≥loga(9-3a)⇒9-a2≥9-3a,即a2-3a≤0,可得1<a<3.综上,实数a的取值范围为(0,1)∪(1,3).
(0,1)∪(1,3)
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25.若a=log32,b=log43,c=e-2,则a,b,c的大小关系是( )
A.b<c<a B.a<c<b
C.c<b<a D.c<a<b
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R
2.已知函数f(x)=ln (eq \r(1+9x2)-3x)+1,则f(lg 2)+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(lg \f(1,2)))=( )
A.-1
B.0
C.1
D.2
解析:设lg 2=a,则lg eq \f(1,2)=-lg 2=-a,f(a)+f(-a)=ln (eq \r(1+9a2)-3a)+1+ln [eq \r(1+9(-a)2)+3a]+1=ln (1+9a2-9a2)+2=ln 1+2=2,所以f(lg 2)+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(lg \f(1,2)))=2.故选D.
3.(2024·陕西榆林神木市第四中学三模)已知a=log35,b=log23,则lg 3=( )
A.eq \f(b,ab+1)
B.eq \f(a,ab+1)
C.eq \f(1,a)+eq \f(1,b)
D.eq \f(ab,a+b)
解析:由b=log23,得eq \f(1,b)=log32,则lg 3=eq \f(1,log310)=eq \f(1,log35+log32)=eq \f(1,a+\f(1,b))=eq \f(b,ab+1).故选A.
解析:因为a=log6eq \r(3,7)=eq \f(1,3)log67>eq \f(1,3)log66=eq \f(1,3),log6eq \r(3,7)<log66=1,所以eq \f(1,3)<a<1.又b=log7eq \r(3,6)=eq \f(1,3)log76<eq \f(1,3)log77=eq \f(1,3),c=60.1>60=1,所以b<a<c.
4.已知a=log6eq \r(3,7),b=log7eq \r(3,6),c=60.1,则( )
A.b<c<a
B.b<a<c
C.c<a<b
D.a<b<c
6.函数y=logeq \s\do12(\f(1,3))(2x-x2)的单调递减区间为( )
A.(0,1]
B.(0,2)
C.(1,2)
D.[0,2]
解析:由不等式2x-x2>0,即x2-2x=x(x-2)<0,解得0<x<2,即函数f(x)的定义域为(0,2),令g(x)=2x-x2,可得其图象开口向下,对称轴方程为x=1,当x∈(0,1]时,函数g(x)单调递增,又由函数y=logeq \s\do12(\f(1,3))x在定义域上单调递减,结合复合函数的单调性的判定方法,可得函数y=logeq \s\do12(\f(1,3))(2x-x2)的单调递减区间为(0,1].故选A.
7.(2025·湖北十堰郧阳区第二中学高三开学考试)现测得某放射性元素的半衰期为1500年(每经过1500年,该元素的存品为原来的一半),某生物标本中该放射性元素的初始存量为m,经检测现在的存量为eq \f(m,5),据此推测该生物距今约eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(参考数据:lg 2≈0.3,f(t)=m·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))\s\up6(\f(t,1500))))( )
A.2700年
B.3100年
C.3500年
D.3900年
解析:由题意得eq \f(m,5)=meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))
eq \s\up6(\f(t,1500)),两边取对数,得-lg 5=eq \f(t,1500)(-lg 2)⇒t=eq \f(1500lg 5,lg 2)=eq \f(1500(1-lg 2),lg 2)=eq \f(1500,lg 2)-1500≈3500.故选C.
解析:∵函数y=lg x在(0,+∞)上是增函数,a>b>1,∴lg a>lg b>0,由基本不等式可得P=eq \r(lg a·lg b)<eq \f(1,2)(lg a+lg b)=Q,Q=eq \f(1,2)(lg a+lg b)=eq \f(1,2)lg (ab)=lg eq \r(ab)<lg eq \f(a+b,2)=R,∴P<Q<R.故选B.
8.若a>b>1,P=eq \r(lg a·lg b),Q=eq \f(1,2)(lg a+lg b),R=lg eq \f(a+b,2),则( )
A.R<P<Q
B.P<Q<R
C.Q<P<R
D.P<R<Q
9.(2025·河北部分地区高三开学考试)已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x2+2x,x≤0,,ln (x+1),x>0,))则不等式f(x)≥0的解集为( )
A.(-∞,-1]∪[1,+∞) B.(-∞,-2]∪[0,+∞)
C.[1,+∞) D.[0,+∞)
解析:因为f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x2+2x,x≤0,,ln (x+1),x>0,))则不等式f(x)≥0等价于eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x≤0,,x2+2x≥0))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x>0,,ln (x+1)≥0,))解得x≤-2或x=0或x>0,所以不等式f(x)≥0的解集为(-∞,-2]∪[0,+∞).故选B.
解析:由于a,b,c都是正数,故可设4a=6b=9c=M,∴a=log4M,b=log6M,c=log9M,则eq \f(1,a)=logM4,eq \f(1,b)=logM6,eq \f(1,c)=logM9.∵logM4+logM9=2logM6,∴eq \f(1,a)+eq \f(1,c)=eq \f(2,b),即eq \f(1,c)=eq \f(2,b)-eq \f(1,a),去分母整理,得ab+bc=2ac.故选AD.
10.(多选)设a,b,c都是正数,且4a=6b=9c,那么( )
A.ab+bc=2ac
B.ab+bc=ac
C.eq \f(2,c)=eq \f(2,a)+eq \f(1,b)
D.eq \f(1,c)=eq \f(2,b)-eq \f(1,a)
解析:由题中图象可知,f(x)在定义域内单调递增,所以a>1,令f(x)=loga(x-b)=0,即x=b+1,结合函数图象可知0<b+1<1,所以-1<b<0,因此a+b>0,故A正确;由题意可得,-a<ab<0,又因为a>1,所以-a<-1,因此ab<-1不一定成立,故B错误;因为a-1<ab<a0,即eq \f(1,a)<ab<1,且0<eq \f(1,a)<1,所以0<ab<1,故C正确;因为0<|b|<1,所以loga|b|<loga1,即loga|b|<0,故D错误.故选AC.
解析:由题意可知2a+b=1,则eq \f(b,a)+eq \f(1,b)=eq \f(b,a)+eq \f(2a+b,b)=eq \f(b,a)+eq \f(2a,b)+1≥2eq \r(\f(b,a)·\f(2a,b))+1=2eq \r(2)+1,当且仅当a=eq \f(2-\r(2),2),b=eq \r(2)-1时,等号成立,所以eq \f(b,a)+eq \f(1,b)的最小值为2eq \r(2)+1.
13.(2024·安徽安庆模拟)已知函数f(x)=log2(ax+b)(a>0,b>0)的图象恒过定点(2,0),则eq \f(b,a)+eq \f(1,b)的最小值为________.
2eq \r(2)+1
解析:由复合函数单调性的规律和函数定义域可知,函数f(x)=x2-ax+1在(2,+∞)上单调递增且f(x)>0在(2,+∞)上恒成立,则有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(a,2)≤2,,f(2)=22-2a+1≥0,))解得a≤eq \f(5,2),则a的取值范围为eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,\f(5,2))).
eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,\f(5,2)))
17.(2025·湖北武汉硚口区部分高中高三起点考试)已知奇函数f(x)的定义域为R,对任意的x满足f(-x)=f(x+2),且f(x)在(-1,0)上单调递增,若a=log43,
b=logπ2,c=eq \f(1,4)logeq \r(2)512eq \r(2),则f(a),f(b),f(c)的大小关系为( )
A.f(c)>f(a)>f(b)
B.f(c)>f(b)>f(a)
C.f(a)>f(b)>f(c)
D.f(a)>f(c)>f(b)
解析:∵对任意的x满足f(-x)=f(x+2),奇函数f(x)的定义域为R,∴f(x)=-f(-x)=-f(x+2),则f(x)=f(x+4),∴f(x)的周期为4,∵f(x)在(-1,0)上单调递增,∴f(x)在(0,1)上单调递增,∵1=log44>log43=log4eq \r(4,81)>log4eq \r(4,64)=log44eq \s\up6(\f(3,4))=eq \f(3,4),∴eq \f(3,4)<a<1,c=eq \f(1,4)logeq \r(2)512eq \r(2)=eq \f(1,4)log2eq \s\up6(\f(1,2))(29×2eq \s\up6(\f(1,2)))=eq \f(1,4)log2eq \s\up6(\f(1,2))2eq \s\up6(\f(19,2))=eq \f(1,4)×eq \f(\f(19,2),\f(1,2))=eq \f(19,4),∵eq \f(3,4)=
logπeq \r(4,π3)>logπeq \r(4,16)=logπ2>logπ1=0,∴0<b<eq \f(3,4),又f(c)=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(19,4)))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4+\f(3,4)))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4))),0<b<eq \f(3,4)<a<1,∴f(b)<feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)))<f(a),即f(b)<f(c)<f(a).故选D.
18.(2024·黑龙江牡丹江一模)已知g(x)=x3f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x)在(-∞,0]上单调递减,若关于实数m的不等式f(log2m)+f(log0.5m)≥2f(3)恒成立,则m的取值范围是( )
A.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,3)))
B.[8,+∞)
C.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,3)))∪[8,+∞)
D.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,8)))∪[8,+∞)
解析:因为g(x)=x3f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(x)是偶函数,f(log0.5m)=f(-log2m)=f(log2m),所以f(log2m)+f(log0.5m)≥2f(3)可化为f(log2m)≥f(3),又f(x)在(-∞,0]上单调递减,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,所以|log2m|≥3,即log2m≥3或log2m≤-3,解得m≥8或0<m≤eq \f(1,8).故选D.
20.(多选)已知函数f(x)=logeq \s\do12(\f(1,2))(2-x)-log2(x+4),则下列结论中正确的是( )
A.f(x)的定义域是[-4,2]
B.y=f(x-1)是偶函数
C.f(x)在区间[-1,2)上是增函数
D.f(x)的图象关于直线x=-1对称
解析:对于A,由题意可得函数f(x)=logeq \s\do12(\f(1,2))(2-x)-log2(x+4)=-log2[(2-x)(x+4)],由2-x>0,x+4>0可得-4<x<2,故f(x)的定义域为(-4,2),故A错误;对于B,y=f(x-1)=-log2[(3-x)(x+3)]的定义域为(-3,3),设g(x)=-log2[(3-x)(x+3)],所以g(-x)=-log2[(3+x)(-x+3)]=g(x),即y=f(x-1)是偶函数,故B正确;对于C,f(x)=-log2[(2-x)(x+4)]=-log2(-x2-2x+8)=-log2[-(x+1)2+9]=logeq \s\do12(\f(1,2))[-(x+1)2+9],令t=-(x+1)2+9,可得y=logeq \s\do12(\f(1,2))t,因为当x∈[-1,2)时,t=-(x+1)2+9是减函数,函数y=logeq \s\do12(\f(1,2))t也是减函数,所以函数f(x)在区间[-1,2)上是增函数,故C正确;对于D,f(-2-x)=-log2[(x+4)(2-x)]=f(x),得f(x)的图象关于直线x=-1对称,故D正确.
解析:由题意得ln x∈[0,2],当a≥2时,f(x)=2a-ln x在[1,e2]上单调递减,∴f(x)的最小值为f(e2)=2a-2=1,a=eq \f(3,2)<2,与a≥2矛盾;当0<a<2时,f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2a-ln x,x∈[1,ea),,ln x,x∈[ea,e2],))f(x)在[1,ea]上单调递减,在[ea,e2]上单调递增,∴f(x)的最小值为f(ea)=a=1,符合题意.故a=1.
解析:由题意f(0)=ln eq \f(m,2)=0,所以m=2,所以f(x)=ln eq \f(2-x,2+x)的定义域为(-2,2),且f(a)+f(-a)=ln eq \f(2-a,2+a)+ln eq \f(2+a,2-a)=ln 1=0,又eq \f(eλa-e-λa,2)+eq \f(e-λa-eλa,2)=0,所以g(a)+g(-a)=eq \f(eλa-e-λa,2)+eq \f(e-λa-eλa,2)+f(a)+f(-a)+2m=2m=4,因为g(a)=6,所以g(-a)=-2.
22.(2024·四川成都三模)函数f(x)=ln eq \f(m-x,2+x)的图象过原点,且g(x)=eq \f(eλx-e-λx,2)+f(x)+m,若g(a)=6,则g(-a)=________.
23.(多选)(2024·安徽亳州高三期末)将正数x用科学记数法表示为x=a×10m,a∈[1,10),m∈Z,则lg x=m+lg a,我们把m,lg a分别叫做lg x的首数和尾数,若将lg x的首数记为S(x),尾数记为W(x),则下列说法正确的是( )
A.W(x)∈[0,1)
B.W(x)(x>0)是周期函数
C.若x,y>0,则S(xy)≥S(x)+S(y)
D.若x>y>0,则Weq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,y)))=W(x)-W(y)
解析:对于A,因为a∈[1,10),所以W(x)=lg a∈[0,1),故A正确;对于B,若W(y)=W(x),必有y=x·10k(k∈Z),不可能存在非零常数T,使得x+T=x·10k恒成立,不符合周期函数的定义,故B错误;对于C,设x=a×10m,y=b×10n(a,b∈[1,10),m,n∈Z),则S(x)=m,S(y)=n,xy=ab×10m+n,若1≤ab<10,则S(xy)=m+n,若10≤ab<100,则xy=eq \f(ab,10)×10m+n+1,S(xy)=m+n+1,所以S(xy)≥S(x)+S(y),故C正确;对于D,设x,y同选项C,则W(x)=lg a,W(y)=lg b,eq \f(x,y)=eq \f(a,b)×10m-n,若1≤eq \f(a,b)<10,则Weq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,y)))=lg eq \f(a,b)=lg a-lg b,若eq \f(1,10)<eq \f(a,b)<1,则eq \f(x,y)=eq \f(10a,b)×10m-n-1,Weq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,y)))=lg eq \f(10a,b)=lg a-lg b+1,所以Weq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,y)))≥W(x)-W(y),故D错误.故选AC.
解析:a=log32>log3eq \r(3)=eq \f(1,2),b=log43>log42=eq \f(1,2),c=e-2<eq \f(1,2),所以a>c,b>c,又eq \f(a,b)=eq \f(log32,log43)=eq \f(lg 2×lg 4,(lg 3)2)<eq \f(\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2)(lg 2+lg 4)))\s\up12(2),(lg 3)2)=eq \f((lg 8)2,4(lg 3)2)<eq \f((lg 9)2,4(lg 3)2)=eq \f(4(lg 3)2,4(lg 3)2)=1,所以a<b,所以c<a<b.故选D.
$$