内容正文:
第二章 函数
第7节 对数与对数函数
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核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、归纳重点
考点1 对数的概念★★☆☆☆
考点2 对数的性质、运算性质与换底公式★★★☆☆
考点3 对数函数及其性质★★★☆☆
考点4 反函数★★★☆☆
(星级越高,重要程度越高)
限时【变式训练】挑战场:感知真题,检验成果,考点追溯
【知识梳理】
考点1 对数的概念
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.
考点2 对数的性质、运算性质与换底公式
(1)对数的性质
①=N;②logaab=b(a>0,且a≠1).
(2)对数的运算性质
如果a>0且a≠1,M>0,N>0,那么
①loga(MN)=logaM+logaN;
②loga=logaM-logaN;
③logaMn=nlogaM(n∈R).
(3)换底公式:logab=(a>0,且a≠1,b>0,c>0,且c≠1).
考点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,定义域是(0,+∞).
(2)对数函数的图象与性质
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域:(0,+∞)
值域:R
当x=1时,y=0,即过定点(1,0)
当x>1时,y>0;
当0<x<1时,y<0
当x>1时,y<0;
当0<x<1时,y>0
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
考点4 反函数
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,它们的图象关于直线y=x对称.它们的定义域和值域正好互换.
【名师点拨】
1.换底公式的两个重要结论
(1)logab=(a>0,且a≠1;b>0,且b≠1).
(2)lobn=logab(a>0,且a≠1;b>0;m,n∈R,且m≠0).
2.对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象恒过点(1,0),(a,1),.
3.对数函数的图象与底数大小的比较
如图,作直线y=1,则该直线与四个函数图象交点的横坐标为相应的底数,故0<c<d<1<a<b.
即在第一象限内从左到右底数逐渐增大.
【教材回归】概念思考辨析+教材经典改编
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)函数y=log2(x+1)是对数函数.( )
(2)函数y=ln与y=ln(1+x)-ln(1-x)的定义域相同.( )
(3)当x>1时,若logax>logbx,则a<b.( )
(4)函数y=log2x与y=lo的图象重合.( )
【答案】(1)× (2)√ (3)× (4)√
【解析】(1)形如y=logax(a>0,且a≠1)为对数函数,故(1)错误.
(3)若0<b<1<a,则当x>1时,logax>logbx,故(3)错误.
2.(北师大必修一P105【典例】4(1)改编)计算:log4+log23-log0.5= .
【答案】0
【解析】原式=log4+log49-log425
=log4=log41=0.
3.(人教B必修二P27【典例】2改编)已知log0.7(2m)<log0.7(m-1),则m的取值范围是 .
【答案】(1,+∞)
【解析】因为y=log0.7x的定义域为(0,+∞),且是减函数,故2m>m-1>0,解得m>1.
4.(人教A必修一P141T13(1)改编)设a=log0.26,b=log0.36,c=log0.46,则a,b,c的大小关系为 .
【答案】a>b>c
【解析】法一 如图,作出函数y1=log0.2x,y2=log0.3x,y3=log0.4x的图象,
由图可知,当x=6时,log0.26>log0.36>log0.46,
即a>b>c.
法二 易知0>log60.4>log60.3>log60.2,
所以<<,
即log0.46<log0.36<log0.26,
即a>b>c.
【考向核心题型】
考点一 对数的运算
【典例】1.(2025·丹东模拟)若2a=3,3b=5,5c=4,则log4(abc)=( )
A.-2 B.
C. D.1
【答案】B
【解析】由2a=3,3b=5,5c=4,
可得a=log23,b=log35,c=log54,
所以abc=log23×log35×log54
=××=2,
则log4(abc)=log42=.
【典例】2.计算:= .
【答案】1
【解析】原式=
=
====1.
【思维建模】
1.在对数运算中,先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后用对数运算法则化简合并.
2.先将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算法则,转化为同底对数真数的积、商、幂再运算.
3.ab=N⇔b=logaN(a>0,且a≠1)是解决有关指数、对数问题的有效方法,在运算中应注意互化.
【变式训练】1.计算:log535+2lo-log5-log514= .
【答案】2
【解析】原式=log535-log5-log514+lo()2
=log5+lo2=log5125-1=log553-1
=3-1=2.
【变式训练】2.已知lg 2=a,lg 3=b,用a,b表示log1815= .
【答案】
【解析】log1815==
==.
考点二 对数函数的图象及应用
【典例】3.(多选)(2025·青岛调研)已知ax=b-x,函数y=loga(-x)与y=bx的图象可能是( )
【答案】AB
【解析】因为ax=b-x,即ax=,
所以a=,
当a>1时,0<b<1,
指数函数y=bx在R上单调递减,且过点(0,1);
对数函数y=logax在(0,+∞)上单调递增,且过点(1,0),
将y=logax的图象关于y轴对称得到
y=loga(-x)的图象,
则y=loga(-x)在(-∞,0)上单调递减,且过点(-1,0),故A符合题意;
当0<a<1时,b>1,
同理可得,指数函数y=bx在R上单调递增,且过点(0,1),
y=loga(-x)在(-∞,0)上单调递增,且过点(-1,0),故B符合题意.
【典例】4.已知函数f(x)=|log3x|,若a<b,且f(a)=f(b),则a+4b的取值范围是( )
A.[2,+∞) B.(2,+∞)
C.[5,+∞) D.(5,+∞)
【答案】D
【解析】画出f(x)=|log3x|的图象如图所示,
因为a<b,
且f(a)=f(b),
所以-log3a=log3b,
故=b,且0<a<1,
令y=a+4b,所以y=a+,
由对勾函数的性质可知y=a+在(0,1)上单调递减,故y=a+>1+=5,
故a+4b的取值范围是(5,+∞).
【思维建模】对数函数图象的识别及应用方法
(1)在识别函数图象时,要善于利用已知函数的性质、函数图象上的特殊点(与坐标轴的交点、最高点、最低点等)排除不符合要求的选项.
(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.
【变式训练】3.已知函数f(x)=loga(2x+b-1)(a>0且a≠1)的图象如图所示,则a,b满足的关系是( )
A.0<a-1<b<1 B.0<b<a-1<1
C.0<b-1<a<1 D.0<a-1<b-1<1
【答案】A
【解析】由函数图象可知,f(x)为增函数,故a>1.
函数图象与y轴的交点坐标为(0,logab),
由函数图象可知-1<logab<0,解得<b<1.
综上,0<<b<1.
【变式训练】4.若方程4x=logax在上有解,则实数a的取值范围为 .
【答案】
【解析】若方程4x=logax在上有解,则函数y=4x和函数y=logax的图象在上有交点,
由图象知解得0<a≤.
考点三 对数函数的性质及应用
角度1 比较大小
【典例】5.(多选)(2025·南京、盐城模拟)已知x,y∈R,且12x=3,12y=4,则( )
A.y>x B.x+y>1
C.xy< D.+<
【答案】ACD
【解析】∵12x=3,12y=4,
∴x=log123,y=log124.
∵y=log12x在(0,+∞)上单调递增,
∴y>x,故A正确;
∵x+y=log123+log124=log1212=1,∴B错误;
∵x>0,y>0,∴xy≤=,
当且仅当x=y时等号成立,而x<y,
∴xy<,∴C正确;
∵(+)2=x+y+2=1+2<2,
即+<,∴D正确.
角度2 解对数方程或不等式
【典例】6.已知函数f(x)=则不等式f((log2x)2-3)<4f(log2x)的解集为 .
【答案】
【解析】当x≥0时,f(x)=2x2≥0,4f(x)=8x2=f(2x),且f(x)在[0,+∞)上单调递增.
当x<0时,f(x)=-2x2<0,4f(x)=-8x2=f(2x),且f(x)在(-∞,0)上单调递增.
所以f(x)在R上有4f(x)=f(2x),且函数f(x)是R上的增函数,
于是原不等式可化为(log2x)2-3<2log2x,
即(log2x)2-2log2x-3<0,
即(log2x+1)(log2x-3)<0,
得-1<log2x<3,解得<x<8.
角度3 对数函数性质的综合应用
【典例】7. (多选)(2025·泉州模拟)已知函数f(x)=lg,则( )
A.f(x)的最小值为1
B.∃x∈R,f(1)+f(x)=2
C.f(log92)>f
D.f>f
【答案】ACD
【解析】由题可得,f(x)=lg≥lg 10=1,
当且仅当x=时,f(x)取得最小值1,A正确;
因为当且仅当x=时,f(x)取得最小值1,
所以f(1)>1,所以f(1)+f(x)>2,B错误;
因为0<log92=<=,
所以>.
=,
设g(x)=x2-x+=+10,
则g(x)的图象关于直线x=对称,
g(log92)>g>0,
又y=lg x在定义域上是增函数,
所以f(log92)>f,C正确;
因为90.1=30.2>30.18>1,
所以90.1->30.18->,
又f(x)在上单调递增,
所以f>f,D正确.
【思维建模】利用对数函数的性质,求与对数函数有关的函数值域和复合函数的单调性问题,必须弄清三方面的问题:一是定义域,所有问题都必须在定义域内讨论;二是底数与1的大小关系;三是复合函数的构成,即它是由哪些基本初等函数复合而成的.另外,解题时要注意数形结合、分类讨论、转化与化归思想的应用.
【变式训练】5.(2025·衡阳质检)已知a=log21.8,b=log43.6,c=,则( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.b>a>c D.b>c>a
【答案】C
【解析】由=log2<log21.8=log2<log2=log43.6,可得c<a<b.
【变式训练】6.(2025·银川调研)已知函数f(x)=ln(e+x)-ln(e-x),则f(x)是( )
A.奇函数,且在(0,e)上单调递增
B.奇函数,且在(0,e)上单调递减
C.偶函数,且在(0,e)上单调递增
D.偶函数,且在(0,e)上单调递减
【答案】A
【解析】若函数f(x)=ln(e+x)-ln(e-x)有意义,则
解得-e<x<e,即函数f(x)的定义域为(-e,e).
因为f(-x)=ln(e-x)-ln(e+x)=-[ln(e+x)-ln(e-x)]=-f(x),
所以函数f(x)是奇函数.
函数f(x)=ln(e+x)-ln(e-x)
=ln=ln,
令u=-1+,-e<x<e,
因为函数u=-1+在(0,e)上单调递增,
函数y=ln u在定义域上是增函数,
所以函数f(x)在(0,e)上单调递增.
【限时训练】(限时:60分钟)
一、单选题
1.(2025·杭州质检)已知x,y∈R+,若3x=4y且2x=ay,则a=( )
A.2log32 B.log32
C.2log23 D.4log32
【答案】D
【解析】由3x=4y>0,得ln 3x=ln 4y,
即xln 3=yln 4,
又2x=ay,故ln 3=yln 4,
则a==2log34=4log32.
2.(2025·重庆诊断)设函数f(x)=lg(x2+1),则使得f(2x-1)>f(x+1)成立的x的取值范围为( )
A.(0,2) B.(2,+∞)
C.(-∞,2) D.(-∞,0)∪(2,+∞)
【答案】D
【解析】易知f(x)为偶函数,
且在(0,+∞)上单调递增,
因为f(2x-1)>f(x+1),
所以|2x-1|>|x+1|,
则|2x-1|2>|x+1|2,
即4x2+1-4x>x2+1+2x,
所以3x2-6x>0,所以x<0或x>2.
3.若0.8<0.8<0,则x1与x2的关系正确的是( )
A.0<x2<x1<1 B.0<x1<x2<1
C.1<x1<x2 D.1<x2<x1
【答案】C
【解析】因为0.8<0.8<0,
所以log0.8x2<log0.8x1<0=log0.81,
又因为y=log0.8x在(0,+∞)上单调递减,
所以1<x1<x2.
4.在同一平面直角坐标系中,函数y=loga(-x),y=(a>0且a≠1)的图象可能是( )
【答案】C
【解析】因为函数y=loga(-x)的图象与函数y=logax的图象关于y轴对称,
所以函数y=loga(-x)的图象恒过定点(-1,0),故A,B错误;
当a>1时,函数y=logax在(0,+∞)上单调递增,所以函数y=loga(-x)在(-∞,0)上单调递减,
而y=(a>1)在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递减,故D错误,C正确.
5.(2025·通化模拟)设a=log0.14,b=log504,则( )
A.2ab<2(a+b)<ab B.2ab<a+b<4ab
C.ab<a+b<2ab D.2ab<a+b<ab
【答案】D
【解析】因为a=log0.14,b=log504,
所以a<0,b>0,所以ab<0,
+=log40.1+log450=log45∈(1,2),
即1<+<2,所以2ab<a+b<ab.
6.(2025·常州质测)设函数f(x)=lo在区间[1,+∞)上单调递减,则a的取值范围是( )
A.(-∞,1] B.[0,1]
C.(-1,1] D.[1,+∞)
【答案】C
【解析】f(x)=lo在[1,+∞)上单调递减,
根据复合函数的单调性可得y=x+在[1,+∞)上单调递增.
当a>0时,y=x+在[,+∞)上单调递增,
则≤1,所以0<a≤1;
当a=0时,y=x满足题意;
当a<0时,y=x+在(0,+∞)上单调递增,
满足在[1,+∞)上单调递增,
又x+>0,则1+>0,
解得a>-1,所以-1<a<0.
综上,-1<a≤1.
7.已知a>0,且a≠1,则函数y=loga的图象一定经过( )
A.第一、二象限 B.第一、三象限
C.第二、四象限 D.第三、四象限
【答案】D
【解析】当x=0时,y=loga=-1.
当0<a<1时,函数图象经过第二、三、四象限;
当a>1时,函数图象经过第一、三、四象限.
所以函数y=loga的图象一定经过第三、四象限.
8.若不等式(x-1)2<logax(a>0且a≠1)在x∈(1,2]内恒成立,则实数a的取值范围为( )
A.(1,2] B.(1,2)
C.(1,] D.(,2)
【答案】B
【解析】若0<a<1,此时x∈(1,2],logax<0,
而(x-1)2>0,
故(x-1)2<logax无解;
若a>1,此时x∈(1,2],logax>0,
而(x-1)2>0,
令f(x)=logax,g(x)=(x-1)2,
画出函数f(x)与g(x)的图象,如图,
若不等式(x-1)2<logax在x∈(1,2]内恒成立,
则loga2>1,解得a∈(1,2).
二、多选题
9.函数f(x)=loga|x-1|(a>0,且a≠1)在(0,1)上是减函数,那么( )
A.f(x)在(1,+∞)上单调递增且无最大值
B.f(x)在(1,+∞)上单调递减且无最小值
C.f(x)在定义域内是偶函数
D.f(x)的图象关于直线x=1对称.
【答案】AD
【解析】因为函数f(x)=loga|x-1|在(0,1)上是减函数,
所以f(x)=loga(1-x)在(0,1)上为减函数,
而y=1-x是减函数,故a>1,
所以当x>1时,f(x)=loga(x-1),
而y=x-1是增函数,且a>1,
则f(x)在(1,+∞)上单调递增且无最大值,故A正确,B错误;
又f(-x)=loga|-x-1|=loga|x+1|≠f(x),故C错误;
因为f(2-x)=loga|2-x-1|=loga|x-1|=f(x),所以f(x)的图象关于直线x=1对称,故D正确.
10.已知函数f(x)= 若x1<x2<x3<x4,且f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4),则下列结论正确的是( )
A.x1+x2=-4 B.x3x4=1
C.1<x4<4 D.0<x1x2x3x4≤2
【答案】AB
【解析】函数f(x)=的图象如图所示,
设f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4)=t,
则0<t<4,
则直线y=t与函数y=f(x)图象的4个交点横坐标分别为x1,x2,x3,x4.
对于A,函数y=-x2-4x的图象关于直线x=-2对称,则x1+x2=-4,故A正确;
对于B,由图象可知|log2x3|=|log2x4|,
且0<x3<1<x4,
所以-log2x3=log2x4,即log2(x3x4)=0,
所以x3x4=1,故B正确;
对于C,由图象可知log2x4∈(0,4),
则1<x4<16,故C错误;
对于D,由图象可知-4<x1<-2,
当x≤0时,f(x)=-x2-4x=-(x+2)2+4,
所以x1x2x3x4=x1(-4-x1)=--4x1=-(x1+2)2+4=f(x1)∈(0,4),故D错误.
11.(2025·河南名校联考)已知正数x,y,z满足5x=9y=15z,则( )
A.xz+2yz-2xy=0 B.5x<9y<15z
C.xy<2z2 D.9x+2y<16z
【答案】AB
【解析】依题意,设5x=9y=15z=t,t>1,
则xlogt5=ylogt9=zlogt15=1,
则x=,y=,z=.
对于A,xz+2yz-2xy=xyz=xyz(logt9+2logt5-2logt15)=xyzlogt=0,A正确;
对于B,==lo95,
而==×<<1,
则lo95<1,则5x<9y;
===lo153,
而==<1,
则lo153<1,则9y<15z,
所以5x<9y<15z,B正确;
对于C,由选项A知,+-=0,
得z=,
则xy-2z2=xy-2
=xy·=>0,
即xy>2z2,C错误;
对于D,9x+2y-16z=9x+2y-==>0,
因此9x+2y>16z,D错误.
三、填空题
12.(2025·1月八省联考)已知函数f(x)=ax(a>0,a≠1),若f(ln 2)f(ln 4)=8,则a= .
【答案】e
【解析】由f(ln 2)f(ln 4)=aln 2aln 4=aln 2+ln 4=aln 8=8,得a=e.
13.函数f(x)=log2·log(2x)的最小值为 .
【答案】-
【解析】依题意得f(x)=log2x·(2+2log2x)=(log2x)2+log2x=-≥-,
当log2x=-,即x=时等号成立,
所以函数f(x)的最小值为-.
14.(2025·曲靖质测)如图,在第一象限内,矩形ABCD的三个顶点A,B,C分别在函数y=logx,y=,y=的图象上,且矩形的边分别与两坐标轴平行,若A点的纵坐标是2,则D点的坐标是 .
【答案】
【解析】由题意,知A点在函数y=logx的图象上,
所以2=logx,x=,
故A点坐标为,因为B在函数y=的图象上,AB∥x轴,
所以2=,x=8,
因为C在函数y=的图象上,
BC∥y轴,所以y==,
则C点坐标为,
所以D点的坐标是.
四、解答题
15.已知函数f(x)=log2(1+x),g(x)=log2(1-x).
(1)求函数f(x)-g(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)-g(x)的奇偶性,并说明理由;
(3)求使得不等式f(x)-g(x)>1成立的x的取值范围.
【解析】
(1)由题意,得解得-1<x<1,
所以函数f(x)-g(x)的定义域是(-1,1).
(2)函数f(x)-g(x)是奇函数.理由如下:
因为函数f(x)-g(x)的定义域是(-1,1),
所以其定义域关于原点对称.
又因为f(-x)-g(-x)=log2(1-x)-log2(1+x)=-[log2(1+x)-log2(1-x)]=-[f(x)-g(x)],
所以函数f(x)-g(x)是奇函数.
(3)因为f(x)-g(x)>1,
即log2(1+x)-log2(1-x)>1,
所以log2>1=log22.
所以解得<x<1.
所以使得不等式f(x)-g(x)>1成立的x的取值范围是.
16.已知函数f(x)=3-2log2x,g(x)=log2x.
(1)当x∈[1,4]时,求函数h(x)=[f(x)+1]·g(x)的值域;
(2)如果对任意的x∈[1,4],不等式f(x2)·f()>k·g(x)恒成立,求实数k的取值范围.
【解析】
(1)h(x)=(4-2log2x)log2x=2-2(log2x-1)2.
因为x∈[1,4],所以log2x∈[0,2],
故函数h(x)的值域为[0,2].
(2)由f(x2)·f()>k·g(x),
得(3-4log2x)(3-log2x)>k·log2x,
令t=log2x,
因为x∈[1,4],所以t=log2x∈[0,2],
所以(3-4t)(3-t)>k·t对一切t∈[0,2]恒成立,
①当t=0时,k∈R;
②当t∈(0,2]时,k<恒成立,
即k<4t+-15,
因为4t+≥12,当且仅当4t=,
即t=时取等号,
所以4t+-15的最小值为-3.
所以k<-3.
综上,实数k的取值范围为(-∞,-3).
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第二章 函数
第7节 对数与对数函数
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限时【变式训练】挑战场:感知真题,检验成果,考点追溯
【知识梳理】
考点1 对数的概念
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.
考点2 对数的性质、运算性质与换底公式
(1)对数的性质
①=N;②logaab=b(a>0,且a≠1).
(2)对数的运算性质
如果a>0且a≠1,M>0,N>0,那么
①loga(MN)=logaM+logaN;
②loga=logaM-logaN;
③logaMn=nlogaM(n∈R).
(3)换底公式:logab=(a>0,且a≠1,b>0,c>0,且c≠1).
考点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,定义域是(0,+∞).
(2)对数函数的图象与性质
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域:(0,+∞)
值域:R
当x=1时,y=0,即过定点(1,0)
当x>1时,y>0;
当0<x<1时,y<0
当x>1时,y<0;
当0<x<1时,y>0
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
考点4 反函数
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,它们的图象关于直线y=x对称.它们的定义域和值域正好互换.
【名师点拨】
1.换底公式的两个重要结论
(1)logab=(a>0,且a≠1;b>0,且b≠1).
(2)lobn=logab(a>0,且a≠1;b>0;m,n∈R,且m≠0).
2.对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象恒过点(1,0),(a,1),.
3.对数函数的图象与底数大小的比较
如图,作直线y=1,则该直线与四个函数图象交点的横坐标为相应的底数,故0<c<d<1<a<b.
即在第一象限内从左到右底数逐渐增大.
【教材回归】概念思考辨析+教材经典改编
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)函数y=log2(x+1)是对数函数.( )
(2)函数y=ln与y=ln(1+x)-ln(1-x)的定义域相同.( )
(3)当x>1时,若logax>logbx,则a<b.( )
(4)函数y=log2x与y=lo的图象重合.( )
2.(北师大必修一P105【典例】4(1)改编)计算:log4+log23-log0.5= .
3.(人教B必修二P27【典例】2改编)已知log0.7(2m)<log0.7(m-1),则m的取值范围是 .
4.(人教A必修一P141T13(1)改编)设a=log0.26,b=log0.36,c=log0.46,则a,b,c的大小关系为 .
【考向核心题型】
考点一 对数的运算
【典例】1.(2025·丹东模拟)若2a=3,3b=5,5c=4,则log4(abc)=( )
A.-2 B.
C. D.1
【典例】2.计算:= .
【变式训练】1.计算:log535+2lo-log5-log514= .
【变式训练】2.已知lg 2=a,lg 3=b,用a,b表示log1815= .
考点二 对数函数的图象及应用
【典例】3.(多选)(2025·青岛调研)已知ax=b-x,函数y=loga(-x)与y=bx的图象可能是( )
【典例】4.已知函数f(x)=|log3x|,若a<b,且f(a)=f(b),则a+4b的取值范围是( )
A.[2,+∞) B.(2,+∞)
C.[5,+∞) D.(5,+∞)
【变式训练】3.已知函数f(x)=loga(2x+b-1)(a>0且a≠1)的图象如图所示,则a,b满足的关系是( )
A.0<a-1<b<1 B.0<b<a-1<1
C.0<b-1<a<1 D.0<a-1<b-1<1
【变式训练】4.若方程4x=logax在上有解,则实数a的取值范围为 .
考点三 对数函数的性质及应用
角度1 比较大小
【典例】5.(多选)(2025·南京、盐城模拟)已知x,y∈R,且12x=3,12y=4,则( )
A.y>x B.x+y>1
C.xy< D.+<
角度2 解对数方程或不等式
【典例】6.已知函数f(x)=则不等式f((log2x)2-3)<4f(log2x)的解集为 .
角度3 对数函数性质的综合应用
【典例】7. (多选)(2025·泉州模拟)已知函数f(x)=lg,则( )
A.f(x)的最小值为1
B.∃x∈R,f(1)+f(x)=2
C.f(log92)>f
D.f>f
【变式训练】5.(2025·衡阳质检)已知a=log21.8,b=log43.6,c=,则( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.b>a>c D.b>c>a
【变式训练】6.(2025·银川调研)已知函数f(x)=ln(e+x)-ln(e-x),则f(x)是( )
A.奇函数,且在(0,e)上单调递增
B.奇函数,且在(0,e)上单调递减
C.偶函数,且在(0,e)上单调递增
D.偶函数,且在(0,e)上单调递减
【限时训练】(限时:60分钟)
一、单选题
1.(2025·杭州质检)已知x,y∈R+,若3x=4y且2x=ay,则a=( )
A.2log32 B.log32
C.2log23 D.4log32
2.(2025·重庆诊断)设函数f(x)=lg(x2+1),则使得f(2x-1)>f(x+1)成立的x的取值范围为( )
A.(0,2) B.(2,+∞)
C.(-∞,2) D.(-∞,0)∪(2,+∞)
3.若0.8<0.8<0,则x1与x2的关系正确的是( )
A.0<x2<x1<1 B.0<x1<x2<1
C.1<x1<x2 D.1<x2<x1
4.在同一平面直角坐标系中,函数y=loga(-x),y=(a>0且a≠1)的图象可能是( )
5.(2025·通化模拟)设a=log0.14,b=log504,则( )
A.2ab<2(a+b)<ab B.2ab<a+b<4ab
C.ab<a+b<2ab D.2ab<a+b<ab
6.(2025·常州质测)设函数f(x)=lo在区间[1,+∞)上单调递减,则a的取值范围是( )
A.(-∞,1] B.[0,1]
C.(-1,1] D.[1,+∞)
7.已知a>0,且a≠1,则函数y=loga的图象一定经过( )
A.第一、二象限 B.第一、三象限
C.第二、四象限 D.第三、四象限
8.若不等式(x-1)2<logax(a>0且a≠1)在x∈(1,2]内恒成立,则实数a的取值范围为( )
A.(1,2] B.(1,2)
C.(1,] D.(,2)
二、多选题
9.函数f(x)=loga|x-1|(a>0,且a≠1)在(0,1)上是减函数,那么( )
A.f(x)在(1,+∞)上单调递增且无最大值
B.f(x)在(1,+∞)上单调递减且无最小值
C.f(x)在定义域内是偶函数
D.f(x)的图象关于直线x=1对称.
10.已知函数f(x)= 若x1<x2<x3<x4,且f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4),则下列结论正确的是( )
A.x1+x2=-4 B.x3x4=1
C.1<x4<4 D.0<x1x2x3x4≤2
11.(2025·河南名校联考)已知正数x,y,z满足5x=9y=15z,则( )
A.xz+2yz-2xy=0 B.5x<9y<15z
C.xy<2z2 D.9x+2y<16z
三、填空题
12.(2025·1月八省联考)已知函数f(x)=ax(a>0,a≠1),若f(ln 2)f(ln 4)=8,则a= .
13.函数f(x)=log2·log(2x)的最小值为 .
14.(2025·曲靖质测)如图,在第一象限内,矩形ABCD的三个顶点A,B,C分别在函数y=logx,y=,y=的图象上,且矩形的边分别与两坐标轴平行,若A点的纵坐标是2,则D点的坐标是 .
四、解答题
15.已知函数f(x)=log2(1+x),g(x)=log2(1-x).
(1)求函数f(x)-g(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)-g(x)的奇偶性,并说明理由;
(3)求使得不等式f(x)-g(x)>1成立的x的取值范围.
16.已知函数f(x)=3-2log2x,g(x)=log2x.
(1)当x∈[1,4]时,求函数h(x)=[f(x)+1]·g(x)的值域;
(2)如果对任意的x∈[1,4],不等式f(x2)·f()>k·g(x)恒成立,求实数k的取值范围.
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