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对数与对数函数
题型一:对数运算及对数方程、对数不等式
【解题方法总结】
对数式化简或求值的常用方法和技巧:对于同底数的对数式,化简的常用方法是:
①“收”,即逆用对数的运算性质将同底对数的和(差)“收”成积(商)的对数,即把多个对数式转化为一个对数式;
②“拆”,即正用对数的运算性质将对数式“拆”成较小真数的对数的和(差).
例1(多选)下列运算正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BCD
【详解】对于A,,A错误;
对于B,,故B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,,故D正确.
故选:BCD.
例2化简: .
【答案】
【详解】
.
故答案为:
例3计算
(1) .
(2) .
【答案】(1)
(2)2
【详解】(1)
=
=
=
=
(2)
=2
题型二:换底公式的应用
【解题方法总结】
利用换底公式进行化简求值的原则和技巧
(1)原则:化异底为同底;
(2)技巧:①技巧一:先利用对数运算法则及性质进行部分运算,最后再换成同底;
②技巧二:借助换底公式一次性统一换为常用对数(自然对数),再化简、通分、求值.
例4已知,,求.(用表示)
【答案】
【详解】∵,所以,又
∴,
;
∴.
故答案为:.
例5计算:
(1);
(2).
【答案】(1)4
(2)
【详解】(1)由换底公式可得,;
(2)原式
.
例6若,,则 .
【答案】1
【详解】因为,所以
所以.
故答案为:1
题型三:指数式与对数式的互化
【解题方法总结】
根据所给条件,利用指数式和对数式的转化法则进行互化即可.
例7下列指数式与对数式互化不正确的一组是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】C
【详解】根据指数式与对数式互化可知:
对于选项A:等价于,故A正确;
对于选项B:等价于,故B正确;
对于选项C:等价于,故C错误;
对于选项D:等价于,故D正确;
故选:C.
例8已知,,计算=
【答案】
【详解】∵,,
∴,,
∴.
故答案为:.
例9已知,则 .
【答案】
【详解】,,因此,.
故答案为:.
题型四:对数(型)函数的定义域与值域
【解题方法总结】
根据对数函数的定义,结合具体条件,进行求解即可.
例10函数的定义域是( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题知,,解得或,
所以函数的定义域为.
故选:C
例11已知函数,则的定义域为 .
【答案】
【详解】因为,所以,
解得,所以的定义域为.
故答案为:
例12已知函数,则的值域为( )
A. B. C. D.
【解题思路】首先求出的范围,然后可得答案.
【解答过程】因为,所以,所以,
故选:D.
题型五:对数函数的图象及应用
【解题方法总结】
①对数函数图象的识别:对于所给函数解析式,研究函数的单调性、特殊值等,利用排除法,得出正确的函数图象.
②对数函数图象的应用:对于与对数函数、对数型函数有关的函数的作图问题,一般宜用变换作图法作图,这样有利于从整体上把握函数的性质,从而利用对数函数的图象来比较大小、解不等式、求最值等.
例13若函数的值域为,则函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】∵,且的值域为,∴,
当时,在上是增函数.
又函数,所以为偶函数,图象关于y轴对称,
所以的大致图象应为选项A.
故选:A.
例14函数的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由于函数的图象可由函数的图象左移一个单位而得到,函数的图象与轴的交点是,
故函数的图象与轴的交点是,即函数的图象与轴的公共点是,显然四个选项只有A选项满足.
故选:A.
例15函数与的大致图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】解:因为在定义域上单调递减,
又,所以在定义域上单调递减,
故符合条件的只有A;
故选:A
题型六:对数型复合函数性质的应用
【解题方法总结】
借助对数函数的图象和性质来研究对数型复合函数的性质,再结合具体问题,进行求解即可.
例16已知函数.
(1)求的单调区间及最大值.
(2)设函数,若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
【解题思路】(1)首先确定的定义域,将其整理为,利用复合函数单调性的判断方法得到单调性,结合单调性可求得最值;
(2)根据对数函数单调性可将恒成立不等式转化为,采用分离变量法可得,结合对勾函数单调性可求得,由此可得结果.
【解答过程】(1)
由得:,的定义域为;
,
令,则在上单调递增,在上单调递减,
又在定义域内单调递增,
由复合函数单调性可知:的单调递增区间为,单调递减区间为;
由单调性可知:.
(2)
在上恒成立,,
即,在上恒成立,
;
令,则在上单调递增,在上单调递减,
,,即实数的取值范围为.
例17已知函数是奇函数.
(1)求的值.
(2)若时,是上的增函数,且,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)函数是奇函数.
(2)若时,即时,
是奇函数又是增函数,
且,可得,
,即
的取值范围是.
例18已知函数(且)在上的
最大值为.(1)求的值;
(2)当时,,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【详解】(1)当时,函数在上单调递增,
则,解得;
当时,函数在上单调递减,
则,舍去;
综上可知,;
(2)由(1)得,,
当时,,
即,化简得,
构造,
和分别在上单调递增,
在上单调递增,,
故实数的取值范围是.
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对数与对数函数
题型一:对数运算及对数方程、对数不等式
【解题方法总结】
对数式化简或求值的常用方法和技巧:对于同底数的对数式,化简的常用方法是:
①“收”,即逆用对数的运算性质将同底对数的和(差)“收”成积(商)的对数,即把多个对数式转化为一个对数式;
②“拆”,即正用对数的运算性质将对数式“拆”成较小真数的对数的和(差).
例1(多选)下列运算正确的是( )
A.
B.
C.
D.
例2化简: .
例3计算
(1) .
(2) .
题型二:换底公式的应用
【解题方法总结】
利用换底公式进行化简求值的原则和技巧
(1)原则:化异底为同底;
(2)技巧:①技巧一:先利用对数运算法则及性质进行部分运算,最后再换成同底;
②技巧二:借助换底公式一次性统一换为常用对数(自然对数),再化简、通分、求值.
例4已知,,求.(用表示)
例5计算:
(1);
(2).
例6若,,则 .
题型三:指数式与对数式的互化
【解题方法总结】
根据所给条件,利用指数式和对数式的转化法则进行互化即可.
例7下列指数式与对数式互化不正确的一组是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
例8已知,,计算=
例9已知,则 .
题型四:对数(型)函数的定义域与值域
【解题方法总结】
根据对数函数的定义,结合具体条件,进行求解即可.
例10函数的定义域是( ).
A. B.
C. D.
例11已知函数,则的定义域为 .
例12已知函数,则的值域为( )
A. B. C. D.
题型五:对数函数的图象及应用
【解题方法总结】
①对数函数图象的识别:对于所给函数解析式,研究函数的单调性、特殊值等,利用排除法,得出正确的函数图象.
②对数函数图象的应用:对于与对数函数、对数型函数有关的函数的作图问题,一般宜用变换作图法作图,这样有利于从整体上把握函数的性质,从而利用对数函数的图象来比较大小、解不等式、求最值等.
例13若函数的值域为,则函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
例14函数的图像是( )
A. B.
C. D.
例15函数与的大致图像是( )
A. B.
C. D.
题型六:对数型复合函数性质的应用
【解题方法总结】
借助对数函数的图象和性质来研究对数型复合函数的性质,再结合具体问题,进行求解即可.
例16已知函数.
(1)求的单调区间及最大值.
(2)设函数,若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
例17已知函数是奇函数.
(1)求的值.
(2)若时,是上的增函数,且,求的取值范围.
例18已知函数(且)在上的
最大值为.(1)求的值;
(2)当时,,求实数的取值范围.
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