内容正文:
第八节
对数与对数函数
明确目标
1.理解对数的概念与运算性质,用换底公式将一般对数转化为自然对数或常用对数,能灵活转换对数与指数的关系.
2.了解对数函数的实际意义,会画对数函数的图象,理解对数函数的单调性、特殊点等性质,并能简单应用.
3.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.
目录
01.课前·“四基”落实
02.课堂·题点精研
03.培优 创新发展
04.课时跟踪检测
3
课前·“四基”落实
01
教材再回首
1.对数的概念
定义 一般地,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_________,其中____叫做对数的底数, ____叫做真数
性质 loga1=____,logaa=____,logaax=____,其中a>0,且a≠1;负数和0没有对数
x=logaN
a
N
0
1
x
2.对数的运算
运算性质 如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么
loga(MN)=________________;
loga=_______________;
logaMn=________(n∈R)
换底公式 logab=______,logab·logba=1,lobn=logab(a>0,且a≠1;
b>0;c>0,且c≠1,m>0,n>0)
对数恒等式 =N(a>0且a≠1,N>0)
logaM+logaN
logaM-logaN
nlogaM
3.对数函数的定义
一般地,函数____________________叫做对数函数,其中x是自变量,定义域是_________.
y=logax(a>0,且a≠1)
(0,+∞)
4.对数函数的图象与性质
0<a<1 a>1
图象
定义域 _________
值域 R
(0,+∞)
性质 过定点______,即x=1时,y=0
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________
续表
(1,0)
y<0
y>0
y>0
y<0
减函数
增函数
5.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,它们的定义域与值域正好互换,图象关于直线______对称.
y=x
6.对数函数常用技巧
(1)底数互为倒数的两个对数函数的图象关于x轴对称.
(2)对数函数f(x)=logax(a>0,且a≠1)以y轴为渐近线;g(x)=logax+b恒过定点(1,b),仍以y轴为渐近线.
(3)作对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象应抓住三个点,(1,0),(a,1).
(4)在同一平面直角坐标系内,当a>1时,随a的增大,对数函数的图象愈靠近x轴;当0<a<1时,对数函数的图象随a的增大而远离x轴.(见下图)(对数函数在第一象限内从左到右底数逐渐增大. )
典题细发掘
一、教材小题的导向训练
1.(湘教必修①P126T17(1))下列函数中,其定义域和值域分别与函数y=10lg x的定义域和值域相同的是( )
A.y=x B.y=lg x C.y=2x D.y=
解析:函数y=10lg x的定义域和值域都为(0,+∞),只有D符合题意.
√
2.(北师大必修①P114例7改编)已知a=log0.90.8,b=log0.80.9,c=1.41.9,则 ( )
A.b<a<c B.c<a<b
C.c<b<a D.b<c<a
解析:因为a=log0.90.8>log0.90.81=2,b=log0.80.9<log0.80.8=1,
所以a>2>1>b.因为c=1.41.9<1.42=1.96<2,故1<c<2.故选D.
√
3.(人A必修①P127T7 lobn=logab结论的应用)
计算:log89×log2732= .
解析:原式=lo32×lo25=log23×log32=.
4.(人A必修①P132“探究”结论的应用:同一直角坐标系内函数图象在x轴上方部分越远离y轴的对数函数的底数越大)
,,,
对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的大致图象如图所示,已知a的取值为,,,,则曲线C1,C2,C3,C4对应的a的值依次是 .
解析:当a>1时,对数函数y=logax的图象是上升的;当0<a<1时,对数函数y=logax的图象是下降的.对数的底数越大,对数函数的图象在x轴上方的部分越远离y轴的正方向,故曲线C1,C2,C3,C4对应的a的值依次是,,,.
5.(人A必修①P140T1改编)函数y=的定义域为 .
解析:要使函数有意义,则需满足解得<x≤1.
二、易错小题的警醒训练
1.若loga<1(a>0且a≠1),则实数a的取值范围是 .
解析:当0<a<1时,loga<logaa=1,所以0<a<;当a>1时,loga<logaa=1,所以a>1.
综上所述,实数a的取值范围是∪(1,+∞).
(易错点:忽视对底数的讨论)
∪(1,+∞)
2.已知log0.72m<log0.7(m-1),则实数m的取值范围是 .
解析:∵log0.72m<log0.7(m-1),∴解得m>1.
(易错点:忽略对数函数的定义域)
(1,+∞)
课堂·题点精研
02
题点一 对数的运算(自主练通)
1.(2025·广州模拟)若log2m+log4n=2,则m2n= ( )
A.3 B.4 C.9 D.16
解析:因为log2m+log4n=2,所以log2m+log2n=2,故log2m+log2=log24,
化简得log2=log24,所以m=4,故m2n=16.
√
2.(2024·北京高考)生物丰富度指数d=是河流水质的一个评价指标,其中S,N分别表示河流中的生物种类数与生物个体总数.生物丰富度指数d越大,水质越好.如果某河流治理前后的生物种类数S没有变化,生物个体总数由N1变为N2,生物丰富度指数由2.1提高到3.15,则( )
A.3N2=2N1 B.2N2=3N1
C.= D.=
解析:由题意,得=2.1,=3.15.若S不变,则2.1ln N1=3.15ln N2,即2ln N1=3ln N2,所以=.
√
3.若2x=6,y=log4,则x+2y的值是( )
A.3 B.log23
C.-3 D.4
解析:由2x=6,得x=log26,由y=log4=lo=log2,得2y=log2,所以x+2y=log26+log2=log2=log224=4.
√
4.(2024·全国甲卷)已知a>1且-=-,则a= .
解析:根据题意有-=-,即3loga2-=-.设t=loga2(a>1),则t>0,故3t-=-,解得t=(舍负),所以loga2=,所以=2,解得a=64.
64
思维建模
对数运算的一般思路
(1)拆:首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,然后再用对数的运算性质化简合并.
(2)合:将对数式化为同底对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算性质,转化为同底对数真数的积、商、幂的运算.
题点二 对数函数的图象及应用
[例1]
(1)在同一直角坐标系中,函数y=a-x,y=loga(a>0且a≠1)的图象可能是( )
√
解析:当0<a<1时,y=a-x是增函数,图象恒过点(0,1),y=loga
是减函数,图象恒过点;当a>1时,y=a-x是减函数,图象恒过点(0,1),
y=loga是增函数,图象恒过点.所以满足条件的图象为D.
(2)已知函数f(x)=|log3x|,若b>a>0,且a,b是f(x)的图象与直线y=m(m>0)的两个交点对应的横坐标,则4a+b的最小值为 ( )
A.2 B.4 C.6 D.8
快审准解:画出函数f(x)=|log3x|的图象,得出a,b关系式后,利用基本不等式得出结果.
√
解析:根据题意画出f(x)=|log3x|的图象如图所示,易知|log3a|=|log3b|=m,又b>a>0,可知b>1>a>0,
所以-log3a=log3b,即log3a+log3b=0,所以ab=1,
所以4a+b=+b≥2=4,
当且仅当b=2时,等号成立,即4a+b的最小值为4.
习得方略:函数f(x)=|logax|(a>0且a≠1)的图象
若f(m)=f(n)(m<n),则①0<m<1<n;②mn=1.
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)对于较复杂的指数或对数不等式有解或恒成立问题,可借助函数图象解决,具体步骤如下:
①对不等式变形,使不等号两边对应两函数f(x),g(x);
②在同一平面直角坐标系内作出函数y=f(x)及函数y=g(x)的图象.
即时训练
1.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
√
解析:由题图可知,f(x)为增函数,故a>1.函数图象与y轴的交点
坐标为(0,logab),由题图可知-1<logab<0,解得<b<1.综上,0<a-1<b<1.
2.若方程4x=logax在上有解,则实数a的取值范围为 .
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≤.
题点三 对数函数的性质及应用
考法(一) 比较大小
[例2]
(1)已知a=log36,b=log510,c=log714,则( )
A.b<a<c B.c<b<a C.a<b<c D.a<c<b
解析:因为a=log36=1+log32=1+,b=log510=1+log52=1+,c=
log714=1+log72=1+,且log27>log25>log23>0,所以a>b>c.
√
(2)设a=log2 0242 026,b=log2 0232 026,2 024c=2 025,则 ( )
A.a>c>b B.a>b>c
C.b>c>a D.b>a>c
解析:因为2 024c=2 025,所以c=log2 0242 025,又因为函数f(x)=log2 024x
在(0,+∞)上单调递增,所以log2 0242 025<log2 0242 026,即c<a.因为函数g(x)=
log2 026x在(0,+∞)上单调递增,所以0=log2 0261<log2 0262 023<log2 0262 024<
log2 0262 026=1,则>,即log2 0232 026>log2 0242 026,即b>a.
综上可得,b>a>c.故选D.
√
思维建模
比较对数函数值大小的方法
(1)单调性法:在同底的情况下直接得到大小关系,若不同底,先化为同底.
(2)中间量过渡法:寻找中间数联系要比较的两个数,一般是用“0”“1”或其他特殊值进行“比较传递”.
(3)图象法:根据图象观察得出大小关系.
考法(二) 解不等式
[例3] (2025·绵阳阶段练习)设函数f(x)=x3|x|,则不等式f(2log3x)+f(3-log3x)<0的解集是( )
A. B.
C.(0,27) D.(27,+∞)
√
解析:由题意可知,f(x)的定义域为R,且f(-x)=(-x)3|-x|=-x3|x|=-f(x),所以f(x)为定义在R上的奇函数,且当x≥0,f(x)=x4在[0,+∞)上单调递增,则f(x)在(-∞,0]上单调递增,所以f(x)在R上单调递增.因为f(2log3x)+
f(3-log3x)<0,所以f(2log3x)<-f(3-log3x)=f(log3x-3),可得2log3x<log3x-3,即log3x<-3=log3,解得0<x<,所以原不等式的解集为.
思维建模
解对数不等式的类型及方法
(1)形如logax>logab的不等式,借助y=logax的单调性求解.如果a的取值不确定,需分a>1与0<a<1两种情况讨论.
(2)形如logax>b的不等式,需先将b化为以a为底的对数式的形式再进行求解.
考法(三) 对数函数性质的综合应用
[例4] 已知函数f(x)=log4(ax2+2x+3).
(1)若f(1)=1,求f(x)的单调区间;
解:因为f(1)=1,所以log4(a+5)=1,因此a+5=4,解得a=-1.所以f(x)=log4(-x2+2x+3).
由-x2+2x+3>0,得-1<x<3,即函数f(x)的定义域为(-1,3).
令g(x)=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,x∈(-1,3),
则g(x)在(-1,1]上单调递增,在[1,3)上单调递减.
又y=log4x在(0,+∞)上单调递增,
所以f(x)的单调递增区间是(-1,1],单调递减区间是[1,3).
(2)若f(x)的最小值为0,求a的值.
解:若f(x)的最小值为0,则y=ax2+2x+3有最小值,且最小值为1,
因此有
解得a=.故a的值为.
思维建模
解决对数函数性质综合问题的策略
利用对数函数的性质,求与对数函数有关的函数值域、最值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、转化与化归思想的使用.
即时训练
3.(2025·泰安模拟)已知a=log0.20.3,b=ln a,c=2a,则a,b,c的大小关系为 ( )
A.c>b>a B.a>b>c C.b>a>c D.c>a>b
解析:因为y=log0.2x在(0,+∞)上单调递减,所以log0.21<log0.20.3<log0.20.2,
即0<a<1.因为y=ln x在(0,+∞)上单调递增,所以ln a<ln 1,即b<0.因为y=2x在R上单调递增,所以2a>20,即c>1.综上,c>a>b.
√
4.[多选]已知函数f(x)=lo(x2-2ax+2),则以下说法正确的是( )
A.∃a∈R,使得f(x)为偶函数
B.若f(x)的定义域为R,则a∈(-,)
C.若f(x)在区间(-∞,1)上单调递增,则a的取值范围是[1,+∞)
D.若f(x)的值域是(-∞,2],则a∈
解析:在f(x)=lo(x2-2ax+2)中,取a=0,则f(x)=lo(x2+2),此时函数的定义域为R,且f(-x)=lo(x2+2)=f(x),即f(x)=lo(x2+2)为偶函数,故A正确;因为f(x)的定义域为R,所以x2-2ax+2>0恒成立,即Δ=(-2a)2-8<0,解得-<a<,故B正确;
√
√
√
令g(x)=x2-2ax+2,因为y=lox在定义域上单调递减,故要使函数f(x)在区间(-∞,1)上单调递增,则需使g(x)=x2-2ax+2在(-∞,1)上单调递减且恒大于0,故有解得1≤a≤,故C错误;因为f(x)的值域是(-∞,2],即f(x)max=2,由复合函数的单调性可知,g(x)min==,由g(x)=x2-2ax+2=(x-a)2+2-a2,知g(x)min=g(a)=2-a2=,解得a=±,即a∈,故D正确.
5.已知对数函数y=logax(a>0,且a≠1),且loga<loga,
则关于x的不等式loga(2x-3)>0的解集为 .
解析:由loga<loga,知当0<a<1时,>,无解;当a>1时,
<,解得a>1.所以a>1,则对数函数y=logax在(0,+∞)上单调递增,又关于x的不等式loga(2x-3)>0,所以2x-3>1,解得x>2.所以关于x的不等式loga(2x-3)>0的解集为(2,+∞).
(2,+∞)
培优 创新发展
03
指、对、幂比较大小的方法
方法1 作差法、作商法
(1)作差法:A-B>0⇔A>B;A-B=0⇔A=B;A-B<0⇔A<B.
(2)作商法:当A>0,B>0时,>1⇔A>B;=1⇔A=B;<1⇔A<B.
1.若a=lg 0.2,b=log32,c=log64,则关于a,b,c的大小关系,下列说法正确的是( )
A.c>b>a B.b>c>a C.c>a>b D.a>b>c
√
解析:∵a=lg 0.2<lg 1=0,b=log32>0,c=log64>0,===
×=<1,∴b<c,即c>b>a.
2.已知20a=22,22b=23,ac=b,则a,b,c的大小关系为 ( )
A.c>a>b B.b>a>c
C.a>c>b D.a>b>c
解析:分别对20a=22,22b=23,ac=b两边取对数,得a=log2022,b=log2223,c=logab.
a-b=log20 22-log22 23=-=.
由基本不等式,得lg 20·lg 23<=<==(lg 22)2,
所以(lg 22)2-lg 20·lg 23>0,即a-b>0,所以a>b>1.
又c=logab<logaa=1,所以a>b>c.故选D.
√
方法2 中间值法
当比较A,B的大小时,若能找到一个值t0,满足A<t0且t0<B,则A<B;或满足A>t0且t0>B,则A>B.
在指、对数中,通常可优先选择0,1对所比较的数进行划分,然后再进行比较.也有一些题目需要选择特殊的常数对所比较的数的值进行估计,例如log23,可知1=log22<log23<log24=2,进而可估计1<log23<2,从而便于比较.
3.(2025·遂宁零诊)已知a=,b=log32,c=sin,则( )
A.b<c<a B.a<c<b C.c<a<b D.c<b<a
解析:由=3.375>e,可知>,所以<.由=log3=log3,8<9,得2<,所以log32<log3=.
由=log3=log3,4>3,得2>,所以log32>log3=.由=sin,
≈0.52>,函数y=sin x在上单调递增,可知sin<sin=.综上可得,
>>log32>>sin,所以a>b>c.故选D.
√
方法3 性质法
(1)若底数相同,指数或真数不同:可通过函数的单调性,判断出指数或对数的大小关系;
(2)若底数不同,指数或真数相同:可以利用相应函数图象的变化规律来判断;
(3)若底数不同,指数或真数也不同:需要利用中间值来比较.
4.(2025·宝鸡实验高级中学联考)已知a=,b=,c=,
则( )
A.a>b>c B.b>a>c C.a>c>b D.c>a>b
解析:因为log23.4>log22=1=log44>log43.6,log30.3-1=log3>log33=1,
且log23.4>log22==log3=log33>log3=-log30.3,所以log23.4>
-log30.3>log43.6,所以>=>,即a>c>b.
√
方法4 构造新函数
无法一眼找到题干中的数或式子的关联时,观察所给式子的结构,通过结构的特点构造相应的函数,构造没有固定模式,且所构造函数大多需要借助导数研究其单调性,赋值比较大小.
5.已知x3-y3<2-x-2-y,则下列结论正确的是 ( )
A.ln>0 B.ln(y-x+1)>0
C.ln|y+x|>0 D.ln|y-x|>0
解析:由x3-y3<2-x-2-y,得x3-2-x<y3-2-y,令f(x)=x3-2-x,即f(x)<f(y),因为y=x3在R上为增函数,y=2-x在R上为减函数,故f(x)=x3-2-x在R上为
增函数,所以y>x.取y=1,x=-2,则ln<0,故A错误;
由y>x,得y-x+1>1,所以ln(y-x+1)>0,故B正确;
取y=1,x=-2,则ln|y+x|=0,故C错误;
取y=1.1,x=1,则ln|y-x|<0,故D错误.故选B.
√
数智赋能:电子版随堂训练(对数函数的创新应用),根据课堂情况灵活选用
课时跟踪检测
04
(标★题目难度稍大,可据自身学情选做)
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
一、单选题
1.已知函数f(x)=1+loga(2x-3)(a>0,且a≠1)恒过定点(m,n),则m+n=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:令2x-3=1,解得x=2,此时f(2)=1+loga1=1,所以f(x)恒过定点(2,1),则m=2,n=1,所以m+n=3.
√
1
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6
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8
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10
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12
13
14
2
3
4
2.已知a=log23,b=log46,c=log49,则 ( )
A.a=b<c B.a<b<c C.a=c>b D.a>c>b
解析:因为a=log23=lo32=log49=c,又y=log4x在(0,+∞)上单调递增,
6<9,所以log46<log49,所以a=c>b.
√
1
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4
3.(2024·深圳二模)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
快审准解:由函数y=loga过点(0,-1),分类可解.
√
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12
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14
2
3
4
解析:当x=0时,y=loga=-1,则当0<a<1时,函数图象过第二、三、四象限,如图①;当a>1时,函数图象过第一、三、四象限,如图②.
所以函数y=loga的图象一定经过第三、四象限.
1
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3
4
4.(2025·南通模拟)已知函数f(x)=ln(ax+2)在区间(1,2)上单调递减,
则实数a的取值范围是 ( )
A.(-∞,0) B.[-1,0)
C.(-1,0) D.[-1,+∞)
解析:令t=ax+2,y=ln t,因为函数f(x)=ln(ax+2)在区间(1,2)上单调递减,且y=ln t在定义域内单调递增,所以解得-1≤a<0,故选B.
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
5.若函数f(x)=(a>0且a≠1)的值域是[4,+∞),
则实数a的取值范围是( )
A.(1,+∞) B.(2,+∞) C.(1,2] D.(,2]
解析:由题意,得当x≤2时,0<2x≤4,4≤8-2x<8,所以f(x)∈[4,8).
注意区间端点值的取舍
当x>2时,分以下两种情况讨论:
若0<a<1,则f(x)=3+logax单调递减,
所以f(x)∈(-∞,3+loga2),不满足f(x)的值域是[4,+∞).
若a>1,
要对底数a实施分类讨论,注意挖掘隐含条件,a>0,且a≠1;注意最后的结果“<a≤2”是在“a>1”的前提下得出的,将两个取值范围取交集
则f(x)=3+logax单调递增,所以f(x)∈(3+loga2,+∞).要使f(x)的值域是[4,+∞),则有4≤3+loga2<8,解得<a≤2.综上,实数a的取值范围为(,2].故选D.
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6.(2025·南宁模拟)若3a+log3a=27b+3log27b,则 ( )
A.a<3b B.a>3b C.a>b2 D.a<b2
解析:设f(x)=3x+log3x(x>0),则f(x)为增函数.因为3a+log3a=27b+3log27b=33b+log3b,所以f(a)-f(3b)=3a+log3a-33b-log3(3b)=33b+log3b-(33b+log3b)-log33=-1<0,
作差比较大小,注意对数性质的灵活应用,即log3(3b)=log3b+log33
所以f(a)<f(3b),故a<3b,所以A正确,B错误.f(a)-f(b2)=3a+log3a-(+log3b2)=
33b+log3b-(+log3b2)=33b--log3b,
很难直接判断该式与0的大小,故可对b取特殊值进行判断,为保证准确性,可多取几个
当b=1时,f(a)-f(b2)=24>0,此时f(a)>f(b2),有a>b2;当b=3时,f(a)-f(b2)=-1<0,此时f(a)<f(b2),有a<b2,所以C、D错误.故选A.
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7.(2024·南昌三模)若=log2a,=b2,=2-c,则正数a,b,c的
大小关系是( )
A.c<a<b B.c<b<a C.a<c<b D.a<b<c
解析:由=log2a,知a为y=与y=log2x交点的横坐标,由=b2,知b为y=与y=x2交点的横坐标,由=2-c,即=,知c为y=与y=交点的横坐标,在同一平面直角坐标系中作出y=,y=log2x,
y=x2,y=的图象如图所示.由图可知,c<b<a.
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二、多选题
8.关于函数f(x)=ln(ex+e-x-2),以下说法正确的是( )
A.f(x)为奇函数 B.f(x)为偶函数
C.f(x)在区间(0,+∞)单调递增 D.f(x)在区间(0,+∞)单调递减
解析:由e-x>0,ex>0,得e-x+ex≥2,当且仅当x=0时,等号成立,则f(x)的定义域为{x|x≠0},∵f(-x)=ln(e-x+ex-2)=f(x),∴f(x)为偶函数,故A错误,
B正确;当x>0时,函数t=ex>1且单调递增,函数u=t+-2>0且单调递增,
函数y=ln u单调递增,∴函数f(x)在(0,+∞)单调递增,故C正确,D错误.
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9.(2025·重庆模拟)若b>c>1,0<a<1,则下列结论正确的是 ( )
A.ba<ca B.logba>logca
C.cba<bca D.blogca>clogba
解析:∵0<a<1,幂函数y=xa在(0,+∞)上单调递增,且b>c>1,
∴ba>ca,故A错误;∵0<a<1,∴函数y=logax在(0,+∞)上单调递减,
又∵b>c>1,∴logab<logac<loga1=0,∴0>>,即0>logba>logca,
故B正确;∵0<a<1,则a-1<0,∵幂函数y=xa-1在(0,+∞)上单调递减,
且b>c>1,∴ba-1<ca-1,∴cba<bca,故C正确;由B可知,0>logba>logca,
∴0<-logba<-logca,∵b>c>1,∴c(-logba)<b(-logca),∴blogca<clogba,
故D错误.
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三、填空题
10.(2025年1月·八省高考适应性演练)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,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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11.不等式lo(x2-x-2)>lo(x-1)-1的解集为 .
解析:由对数函数的性质可得
解得x>2.∵lo(x2-x-2)>lo(x-1)-1=lo[2(x-1)],且y=lox为减函数,
∴解得2<x<3,
综上所述,不等式的解集为(2,3).
(2,3)
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12.设a=log23,b=log4x,c=log865,若a,b,c中b既不是最小的也不是最大的,则x的取值范围是 .
解析:∵a=log23=log827<log865=c,∴a<b<c,∴log23<log4x<log865,
∴log23<log2<log26,∴3<<6,得9<x<6,即x的取值范围是(9,6).
(9,6)
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四、解答题
13.已知函数f(x)=ln(x+2)+ln(x-2).
(1)求f(x)的定义域;
解:由解得x>2,
所以f(x)的定义域为(2,+∞).
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(2)求关于x的不等式f(x)≥ln(3x)的解集.
解:由f(x)=ln(x+2)+ln(x-2)=ln(x2-4),x∈(2,+∞),得不等式f(x)≥ln(3x)可化为ln(x2-4)≥ln(3x).
因为y=ln x是增函数,所以
解得故x≥4.
故不等式f(x)≥ln(3x)的解集为{x|x≥4}.
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14.已知函数f(x)=log2[4x+(a+2)2x+a+1].
(1)若a=0,求满足2<f(x)<4的x的取值范围;
解:当a=0时,f(x)=log2(4x+2·2x+1)=2log2(2x+1).易知f(x)的定义域为R.
由不等式2<f(x)<4,得1<log2(2x+1)<2,即2<2x+1<4,解得0<x<log23,
所以不等式2<f(x)<4的解集为(0,log23).
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(2)若对任意x≥1,f(x)≥x恒成立,求a的取值范围.
解:由不等式f(x)≥x,得log2[4x+(a+2)2x+a+1]≥log2(2x),
等价于4x+(a+2)2x+a+1≥2x对任意x∈[1,+∞)恒成立.
设t=2x≥2,则t2+(a+1)t+a+1≥0对任意t≥2恒成立,
设g(t)=t2+(a+1)t+a+1,
当-≤2,即a≥-5时,g(2)=4+2(a+1)+a+1≥0,解得a≥-;
当->2,即a<-5时,Δ=(a+1)2-4(a+1)≤0,无解.
综上,a的取值范围是.
$$