内容正文:
第07讲 指对幂函数
知识讲解
【知识点1 幂函数】
(1)
幂函数:形如的函数称为幂函数。
(2) 幂函数图象
(3)幂函数的单调性:
(4)二次函数
①一般式:(),对称轴是
②顶点式:(),对称轴是顶点是;
③交点式:(),其中(),()是抛物线与x轴的交点
题型一:幂函数
1.(2025山西)如图的曲线是幂函数在第一象限内的图象.已知分别取四个值,与曲线相应的依次为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高三)函数与在同一直角坐标系中的图象不可能为( )
A.B.C. D.
3.(23-24高三)(多选)现有4个幂函数的部分图象如图所示,则下列选项可能成立的是( )
A.,,, B.,,,
C.,,, D.,,,
4.(2025·全国·专题练习)如图所示是函数(m、且互质)的图象,则( )
A.m,n是奇数且 B.m是偶数,n是奇数,且
C.m是偶数,n是奇数,且 D.m,n是偶数,且
5.(2025·广东广州·二模)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
6.(2024·福建三模)若 ,则( )
A. B. C. D.
7.设,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
8.(2025·全国·模拟)已知x,,满足,,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
9.(2024·全国一模)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
10.(23-24河南)不等式的解集是( )
A.或 B.或
C. D.
11.(2025·全国·高考)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
12.(2024·四川二模)已知函数的值域为.若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
13.(2024·辽宁一模)若函数在区间内单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
14.(23-24福建)已知函数的值域为,则实数a的取值范围为 .
15.(2024·北京一模)已知,则“”是“函数在上单调递增”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
16.(2024·北京一模)已知函数,若存在最小值,则的最大值为( )
A. B. C. D.
17.(2024·新疆二模)已知函数,满足,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
18.(2025·四川)幂函数在区间上单调递减,则下列说法正确的是( )
A. B.是减函数
C.是奇函数 D.是偶函数
19.(23-24广东)已知实数满足,则( )
A.-1 B.1 C.-2 D.2
20.(2022全国)不等式的解集为: .
【知识点2 指数函数】
1、指数的基本性质
①零指数幂:;②负整数指数幂:
③正分数指数幂:;
2、指数的基本计算
①同底数幂的乘法运算 ②同底数幂的除法运算
③幂的乘方运算 ④积的乘方运算
(1)
3、指数函数:函数(且)叫做指数函数,其中指数x是自变量,定义域是R,a是指数函数的底数。
3、指数函数的图象与性质
图象
性质
定义域
值域
过定点
单调性
在上是增函数
在上是减函数
奇偶性
非奇非偶函数
4、底数a对指数函数图象的影响
函数,,和,,的图象如图所示.
(1)当且时,底数越大,图象越“陡”;
(2)在轴右侧,图象从上到下相应的底数由大变小,即“底数大图象高”;
1.(2025·全国)( )
A. B. C. D.3
2.(2024·广东)若,则 .
3.(2024·上海二模)将(其中)化为有理数指数幂的形式为 .
4.(2025·四川一模)计算: .
5.(23-24河北衡水多选)已知,则函数的图象可能是( )
A. B. C. D.
6.(2024·甘肃)函数的所有零点之和为( )
A.0 B.-1 C. D.2
7.(22-23四川)要得到函数的图象,只需将指数函数的图象( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
8.(23-24山西)(多选)在同一直角坐标系中,函数与的图象可能是( )
A. B. C. D.
9.(2024·宁夏三模)已知函数,则下列说法不正确的是( )
A.函数单调递增 B.函数值域为
C.函数的图象关于对称 D.函数的图象关于对称
10.(2024·全国)已知函数,则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
11.(2024·江西)函数的一个单调递减区间为( )
A. B. C. D.
12.(2024·福建)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
13.(2024·吉林)(多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.函数单调递增
B.函数值域为
C.函数的图象关于对称
D.函数的图象关于对称
14.(2024·陕西)已知函数,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
15.(23-24高三)已知函数,则的单调递增区间为 ,值域为 .
16.(2024·四川二模)已知函数的值域为.若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
17.(2024·山东)若函数,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
18.(2024·云南二模)若,则( )
A. B. C. D.
19.(2024·天津一模)已知实数a,b,c满足,,,则( )
A. B. C. D.
20.(2024·宁夏三模)设,,,则( )
A. B. C. D.
21.(2024·四川)设,,,则( )
A. B. C. D.
22.(2024·辽宁·一模)设则( )
A. B.
C. D.
23.(2024·辽宁·一模)若函数在区间内单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
24.(2024·浙江三模)已知函数为偶函数,若函数的零点个数为奇数个,则( )
A.1 B.2 C.3 D.0
25.(2024·贵州三模)已知函数是奇函数,若,则实数a的值为( )
A.1 B. C. D.0
26.(2024·北京三模)已知函数,若,且,则下面结论错误的是( )
A. B.
C. D.
27.(2024·四川)已知函数 方程有两个不同的根,分别是则 ( )
A. B.3 C.6 D.9
28.(23-24河南)若,则( )
A. B.
C. D.
29.(2024·辽宁)命题“任意,”为假命题,则实数的取值范围是 .
30.(2024·上海·三模)若,,则满足的m的最大值为 .
【知识点3 对数函数】
1、对数的定义:如果,那么可以记作
2、两种特殊的对数函数
(1)常用对数函数:;(2)自然对数函数:.
3、对数的性质与运算法则
①两个基本对数:; ②对数恒等式:;
③换底公式:; 对数的倒数式
④积的对数:; ⑤商的对数:
⑥幂的对数:; ;
4、对数函数:形如的函数叫做对数函数
对数函数的图象:定义域:;值域:;过定点。
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域
(0,+∞)
值域
R
过定点
过定点(1,0),即x=1时,y=0
函数值的变化
当0<x<1时,y<0;
当x>1时,y>0
当0<x<1时,y>0;
当x>1时,y<0
单调性
是(0,+∞)上的增函数
是(0,+∞)上的减函数
5、底数a对函数图象的影响
(1)当时,图象呈上升趋势;当时,图象呈下降趋势;
(2)函数与(,且)的图象关于轴对称;
(3)无论还是,在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大.
6、对数型糖水不等式
设 , 且 , 则有
1.(2024·青海)若,,则( )
A.1 B.-1 C.2 D.-2
2.(2024·四川)若实数,,满足且,则( )
A. B.12 C. D.
3.(2024·河南三模)已知,则的值为 .
4.(2024·全国·高考真题)已知且,则 .
5.(2024·辽宁一模)若,,,则( )
A. B. C. D.1
6.(2024·河南·三模)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
7.(2024·青海二模)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
8.(2024全国)已知函数① y=logax;② y=logbx;③ y=logcx;④ y=logdx的大致图象如图所示,则下列不等关系正确的是( )
A.a+c<b+a B.a+d<b+c
C.b+c<a+d D.b+d<a+c
9.(2024·广东二模)已知,且,则函数的图象一定经过( )
A.一、二象限 B.一、三象限 C.二、四象限 D.三、四象限
10.(2024·陕西二模)已知直线(,)过函数(,且)的定点T,则的最小值为 .
11.(2024·全国)若函数,且的图象所过定点恰好在椭圆上,则的最小值为 .
【12】(2024·安徽)已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【13】(2024·湖南二模)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【14】(2024·陕西)设,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【15】(2024·宁夏三模)设,,,则( )
A. B. C. D.
【16】(2024·山东三模)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
17.(2024·全国)设,,,则( ).
A. B. C. D.
18.(2024·四川)设,,,则( )
A. B. C. D.
19.(2024·云南)已知函数为上的偶函数,且当时,,若,,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
20.(2024·山东二模)若实数,,满足,,,则( )
A. B. C. D.
21.(2024·内蒙古二模)设,,,则、、的大小关系为( )
A. B.
C. D.
22.(2024·福建三模)若 ,则( )
A. B. C. D.
23.(2024·天津二模)若,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
24.(2024·陕西三模)若函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
25.(2024·宁夏一模)设a,b为实数,则是的( ).
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
26.(2024·江苏)已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
27.(2024·全国·高考真题)已知函数在R上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
28.(23-24青海)已知函数在区间上单调递减,则a的取值范围为 .
29.(22-23河北)已知函数的值域为,那么的取值范围是 .
30.(2024全国)已知函数,则函数的值域为 .
31.(23-24安徽)若函数(m,n为常数)在上有最大值7,则函数在上( )
A.有最小值 B.有最大值5 C.有最大值6 D.有最小值
32.(2024·江苏)已知函数,若函数的图象关于点对称,则( )
A.-3 B.-2 C. D.
33.(22-23江西)已知函数,的最大值为,最小值为,则 .
34.(2024·宁夏二模)若是奇函数,则 .
35.(2021·天津)设,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
36.(2024·全国)若,,,则( )
A. B.
C. D.
37.(2022·全国)已知,则( )
A. B. C. D.
38.(2024·贵州三模)已知,则( )
A. B. C. D.
39.(2024·天津三模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
40.(2024·四川)已知定义在上的奇函数满足,且当时,,则( )
A.1 B. C. D.
41.(2024·四川三模)函数的图象过原点,且,若,则 .
42.(2024·广西)已知函数,若成立,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
43.(2024·湖北)已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
44.(2024·陕西)函数(且)的图象恒过定点,若且,,则的最小值为 .
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第07讲 指对幂函数
知识讲解
【知识点1 幂函数】
(1)
幂函数:形如的函数称为幂函数。
(2) 幂函数图象
(3)幂函数的单调性:
(4)二次函数
①一般式:(),对称轴是
②顶点式:(),对称轴是顶点是;
③交点式:(),其中(),()是抛物线与x轴的交点
题型一:幂函数
1.(2025山西)如图的曲线是幂函数在第一象限内的图象.已知分别取四个值,与曲线相应的依次为( )
A. B. C. D.
因为函数为增函数,所以,
所以作直线分别与曲线相交,交点由上到下分别对应的n值为,
由图可知,曲线相应n值为.故选:A
2.(23-24高三)函数与在同一直角坐标系中的图象不可能为( )
A.B.C. D.
【详解】对于A,二次函数开口向下,所以,此时与图中符合;
对于B,二次函数开口向上,所以,此时在为增函数,不符合;
对于C,二次函数开口向上,所以,此时在为增函数,符合;
对于D,二次函数开口向上,所以,此时在为增函数,符合;故选:B.
3.(23-24高三)(多选)现有4个幂函数的部分图象如图所示,则下列选项可能成立的是( )
A.,,, B.,,,
C.,,, D.,,,
【详解】对于幂函数,若函数在上单调递增,则,若函数在上单调递减,则,所以,D选项错误;当时,若的图象在的上方,则,若的图象在的下方,则,所以,C选项错误;
因为当时,指数越大,图象越高,所以,综上,,AB选项正确.故选:AB
4.(2025·全国·专题练习)如图所示是函数(m、且互质)的图象,则( )
A.m,n是奇数且 B.m是偶数,n是奇数,且
C.m是偶数,n是奇数,且 D.m,n是偶数,且
【详解】由图象可看出为偶函数,且在上单调递增,故且为偶数,又m、且互质,故n是奇数.故选:B
5.(2025·广东广州·二模)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【详解】由,,,则,,又,,则,即,所以.故选:D.
6.(2024·福建三模)若 ,则( )
A. B. C. D.
【详解】由题意得,由于在上单调递增,故;而在上单调递减,故,故,A
7.设,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【详解】因为,且, 在上递增,所以,即,综上:故选:A
8.(2025·全国·模拟)已知x,,满足,,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【详解】解:令,,则,∴为奇函数.
∵,∴.又∵,
∴,∴,.
又∵在R上单调递增,∴,即.故选:B.
9.(2024·全国一模)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
不等式,即,当时,不等式解集为,即,不等式,解得或,即或,所以.故选:A
10.(23-24河南)不等式的解集是( )
A.或 B.或
C. D.
【详解】,当时,不等式显然不成立;
当时,,所以原不等式,
解得.综上,原不等式的解集为.故选:C
11.(2025·全国·高考)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【详解】函数在R上单调递增,而函数在区间上单调递减,则有函数在区间上单调递减,因此,解得,所以的取值范围是.D
12.(2024·四川二模)已知函数的值域为.若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】因为,令,所以;令函数的值域为,因为,所以,所以必须能取到上的所有值,,解得.故选:B
13.(2024·辽宁一模)若函数在区间内单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
设,,则在上单调递增.
因为在区间内单调递减,所以函数在区间内单调递减,结合二次函数的图象和性质,可得:,解得4.故选:
14.(23-24福建)已知函数的值域为,则实数a的取值范围为 .
【详解】当时,若,可得;若,,函数的值域不可能为;
②当时,,所以函数在 ,上单调递增,若函数的值域为,只需,可得.由上知,实数a的取值范围为.故答案为:
15.(2024·北京一模)已知,则“”是“函数在上单调递增”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【详解】对于函数;当时,,为常数函数,当时,,函数在上单调递减,当时,,函数在上单调递增,
所以“”是“函数在上单调递增”的充分而不必要条件.故选:A.
16.(2024·北京一模)已知函数,若存在最小值,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【详解】当时,,故当时,有最小值为;
时,单调递减,所以,由题意存在最小值,则,解得,即的最大值为.故选:A
17.(2024·新疆二模)已知函数,满足,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】当时,,此时单调递增,当时,,此时单调递增,且,则时,单调递增,若有,则有,解得,A.
18.(2025·四川)幂函数在区间上单调递减,则下列说法正确的是( )
A. B.是减函数
C.是奇函数 D.是偶函数
【详解】函数为幂函数,则,解得或.当时,在区间上单调递增,不满足条件,排除A;当时,在区间上单调递减,满足题意.函数在和上单调递减,但不是减函数,排除B;
因为函数定义域关于原点对称,且,所以函数是奇函数,不是偶函数,故C正确,D错误.故选:C.
19.(23-24广东)已知实数满足,则( )
A.-1 B.1 C.-2 D.2
【详解】,,且,
令函数,因为其定义域为,且,且在上均单调递增,则为单调递增的奇函数,且,,即,
显然.故选:A.
20.(2022全国)不等式的解集为: .
【详解】不等式变形为,所以,
令,则有,因为函数在R上单调递增,所以在R上单调递增,则,解得,故不等式的解集为.
【知识点2 指数函数】
1、指数的基本性质
①零指数幂:;②负整数指数幂:
③正分数指数幂:;
2、指数的基本计算
①同底数幂的乘法运算 ②同底数幂的除法运算
③幂的乘方运算 ④积的乘方运算
(1)
3、指数函数:函数(且)叫做指数函数,其中指数x是自变量,定义域是R,a是指数函数的底数。
3、指数函数的图象与性质
图象
性质
定义域
值域
过定点
单调性
在上是增函数
在上是减函数
奇偶性
非奇非偶函数
4、底数a对指数函数图象的影响
函数,,和,,的图象如图所示.
(1)当且时,底数越大,图象越“陡”;
(2)在轴右侧,图象从上到下相应的底数由大变小,即“底数大图象高”;
1.(2025·全国)( )
A. B. C. D.3
.故选:A.
2.(2024·广东)若,则 .
【详解】当时,,当时,.故答案为:
3.(2024·上海二模)将(其中)化为有理数指数幂的形式为 .
【详解】;故答案为:
4.(2025·四川一模)计算: .
【详解】由题意可得:
,即.
5.(23-24河北衡水多选)已知,则函数的图象可能是( )
A. B. C. D.
【详解】由于当时,,排除B,C,当时,,此时函数图象对应的图形可能为A,当时,,此时函数图象对应的的图形可能为D.故选:AD.
6.(2024·甘肃)函数的所有零点之和为( )
A.0 B.-1 C. D.2
【详解】令,则,显然,所以,构造函数与函数,则方程的根,可转化为两个函数图象的交点问题,根据图象可知,两个函数图象相交于两点,
设为,所以,,所以也是函数的零点,说明,即.
故选:A.
7.(22-23四川)要得到函数的图象,只需将指数函数的图象( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
【详解】因为,,所以,为了得到函数的图象,只需将指数函数的图象向右平移个单位,故选:D.
8.(23-24山西)(多选)在同一直角坐标系中,函数与的图象可能是( )
A. B. C. D.
【详解】当时,对应的图象可能为选项A;当时,对应的图象可能为选项C.故选:AC.
9.(2024·宁夏三模)已知函数,则下列说法不正确的是( )
A.函数单调递增 B.函数值域为
C.函数的图象关于对称 D.函数的图象关于对称
【详解】,函数,,则,
又内层函数在上单调递增,外层函数在上单调递增,所以根据复合函数单调性的法则可知,函数单调递增,故A正确;因为,所以,则,
所以函数的值域为,故B正确;,,
所以函数关于点对称,故C错误,D正确.故选:C.
10.(2024·全国)已知函数,则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】设,,则,所以为奇函数. 又,则的图象是由的图象向右平移个单位长度得到的,
所以图象的对称中心为,所以. 因为在上单调递增,在上单调递减,所以在上单调递增,则在上单调递增,因为,
所以,所以,解得, 故满足的的取值范围为.故选:B
11.(2024·江西)函数的一个单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【详解】令,则,由复合函数的单调性可知:的单调递减区间为函数的单调递减区间,又函数,即函数为偶函数,结合图象,如图所示,可知函数的单调递减区间为和,即的单调递减区间为和.故选:C.
12.(2024·福建)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】函数在上单调递增,而函数在区间上单调递减,所以在区间单调递减,所以,解得.故选:D.
13.(2024·吉林)(多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.函数单调递增
B.函数值域为
C.函数的图象关于对称
D.函数的图象关于对称
【详解】,函数,,则,又内层函数在上单调递增,外层函数在上单调递增,所以根据复合函数单调性的法则可知,函数单调递增,故A正确;因为,所以,则,所以函数的值域为,故B正确;,,所以函数关于点对称,故C错误,D正确.故选:ABD
14.(2024·陕西)已知函数,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【详解】,易知在单调递减,在单调递减,且在处连续,故在R上单调递减,由,则,解得,故不等式的解集为.故选:A
15.(23-24高三)已知函数,则的单调递增区间为 ,值域为 .
【详解】令,解得或,∴的定义域为,令,则其在上递减,在上递增,又为减函数,故的增区间为.
∵,∴,故的值域为.故答案为:,.
16.(2024·四川二模)已知函数的值域为.若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】当时,,符合题意;当时,因为函数的值域为满足,由指数函数的单调性可知,即二次函数的最小值小于或等于零;
若时,依题意有的最小值,即,若时,不符合题意;
综上:,故选:B.
17.(2024·山东)若函数,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
【详解】函数在上单调递增,,令,而函数在上单调递增,则,所以函数的值域为.故选:D
18.(2024·云南二模)若,则( )
A. B. C. D.
【详解】因为,,所以,因为,,
所以,所以.故选:D.
19.(2024·天津一模)已知实数a,b,c满足,,,则( )
A. B. C. D.
【详解】因为,得到,又,函数是减函数,所以,又,得到,所以,故选:A.
20.(2024·宁夏三模)设,,,则( )
A. B. C. D.
【详解】根据题意,构造函数,则,当时,,所以在区间上单调递增,因此可得,即,
所以,又指数函数为单调递增,可得,即,因为,所以.故选:A.
21.(2024·四川)设,,,则( )
A. B. C. D.
【详解】因为指数函数是单调减函数,所以,又由幂函数在上单调增函数,所以,又因为指数函数是单调增函数,所以,
综上可得:,故选:D.
22.(2024·辽宁·一模)设则( )
A. B.
C. D.
【详解】对于函数,,令,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,所以,则,即.
所以,.由,得,所以,则,所以,即.所以.故选:B
23.(2024·辽宁·一模)若函数在区间内单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】设,,则在上单调递增.
因为在区间内单调递减,所以函数在区间内单调递减,
结合二次函数的图象和性质,可得:,解得4.故选:
24.(2024·浙江三模)已知函数为偶函数,若函数的零点个数为奇数个,则( )
A.1 B.2 C.3 D.0
【详解】因为函数为偶函数,所以,所以的图象关于对称,
令,则,可得函数的图象关于对称,
所以函数的图象关于对称,则函数的零点关于对称,但的零点个数为奇数个,则.选:D.
25.(2024·贵州三模)已知函数是奇函数,若,则实数a的值为( )
A.1 B. C. D.0
【详解】因为函数是奇函数,所以,
解得,又,所以当时,函数为增函数,当时,函数为减函数,因为,所以,故.故选:B
26.(2024·北京三模)已知函数,若,且,则下面结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【详解】由指数函数的单调性可知在上单调递增,又,所以,故正确;
因为,,所以,
又,所以上式取不到等号,所以,故正确;
,,,,,故错误;
,,故正确.故选:C.
27.(2024·四川)已知函数 方程有两个不同的根,分别是则 ( )
A. B.3 C.6 D.9
【详解】由题意得:为R上的增函数,且当时,,,
当时,,,方程有两个不同的根等价于函数与的图象有两个交点,作出函数与的图象如下图所示:
由图可知与图象关于对称,则两点关于对称,中点在图象上,由,解得:.所以.故选:B
28.(23-24河南)若,则( )
A. B.
C. D.
【详解】由题意知,令,则,
所以在上单调递减,又,所以,即,所以,即,所以,又,又,所以,所以,所以.B.
29.(2024·辽宁)命题“任意,”为假命题,则实数的取值范围是 .
【详解】若命题任意“,”为假命题,则命题存在,为真命题,
因为时,,令,则,则在上单调递增,所以,
所以.故答案为:.
30.(2024·上海·三模)若,,则满足的m的最大值为 .
【详解】当时,,即,当时,,即,
于是,在上,都成立,即为偶函数.由指数函数的单调性可知,在上单调递增,因此,不等式等价于,即,解得.
故m的最大值为.
【知识点3 对数函数】
1、对数的定义:如果,那么可以记作。
2、两种特殊的对数函数
(1)常用对数函数:;(2)自然对数函数:.
3、对数的性质与运算法则
①两个基本对数:; ②对数恒等式:;
③换底公式:; 对数的倒数式
④积的对数:; ⑤商的对数:;
⑥幂的对数:;;
4、对数函数:形如的函数叫做对数函数
对数函数的图象:定义域:;值域:;过定点。
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域
(0,+∞)
值域
R
过定点
过定点(1,0),即x=1时,y=0
函数值的变化
当0<x<1时,y<0;
当x>1时,y>0
当0<x<1时,y>0;
当x>1时,y<0
单调性
是(0,+∞)上的增函数
是(0,+∞)上的减函数
5、底数a对函数图象的影响
(1)当时,图象呈上升趋势;当时,图象呈下降趋势;
(2)函数与(,且)的图象关于轴对称;
(3)无论还是,在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大.
3、对数型糖水不等式
设 , 且 , 则有
1.(2024·青海)若,,则( )
A.1 B.-1 C.2 D.-2
【详解】由,所以故选:A
2.(2024·四川)若实数,,满足且,则( )
A. B.12 C. D.
【详解】因为且,易知且,所以,,所以,,
所以,则.故选:D.
3.(2024·河南三模)已知,则的值为 .
【详解】因为,所以,可得 ,
即,所以,即,所以.
4.(2024·全国·高考真题)已知且,则 .
【详解】由题,整理得,
或,又,所以,故
5.(2024·辽宁一模)若,,,则( )
A. B. C. D.1
【详解】由,,,可得,所以,则.故选:B.
6.(2024·河南·三模)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【详解】函数有意义,等价于,解得,,故函数的定义域为.选A.
7.(2024·青海二模)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【详解】∵函数,∴,解得.故选:D.
8.(2024全国)已知函数① y=logax;② y=logbx;③ y=logcx;④ y=logdx的大致图象如图所示,则下列不等关系正确的是( )
A.a+c<b+a B.a+d<b+c
C.b+c<a+d D.b+d<a+c
解析:由已知可得b>a>1>d>c,则a+b>a+c,b+d>a+c,故A正确,D错误;又a+d与b+c的大小不确定,故B,C错误.故选A.
9.(2024·广东二模)已知,且,则函数的图象一定经过( )
A.一、二象限 B.一、三象限 C.二、四象限 D.三、四象限
【详解】当时,,则当时,函数图象过二、三、四象限;
则当时,函数图象过一、三、四象限;
所以函数的图象一定经过三、四象限.故选:D
10.(2024·陕西二模)已知直线(,)过函数(,且)的定点T,则的最小值为 .
【详解】令时,可得,可知函数,且的图象恒过定点,因为定点在直线上,可得,且,
则,当且仅当,即时,等号成立,所以的最小值为.故答案为:.
11.(2024·全国)若函数,且的图象所过定点恰好在椭圆上,则的最小值为 .
【详解】由题意得,函数,且的图象所过定点为,则,
所以,当且仅当,即时。16.
【12】(2024·安徽)已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【详解】由于,.
故.故选:D.
【13】(2024·湖南二模)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【详解】由,得,则,
当时,,则,所以.故选:A
【14】(2024·陕西)设,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【详解】因为在上单调递减,所以,即.
因为在上单调递增,又,,
又,所以,故,所以.故选:A.
【15】(2024·宁夏三模)设,,,则( )
A. B. C. D.
【详解】根据题意,构造函数,则,当时,,所以在区间上单调递增,因此可得,即,
所以,又指数函数为单调递增,可得,即,
因为,所以.故选:A.
【16】(2024·山东三模)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【详解】因为函数在上单调递增,故,
又,所以.故选:A
17.(2024·全国)设,,,则( ).
A. B. C. D.
【详解】因为,所以,又因为,所以,故.因为,所以.又因为,所以,故,综上,,故选:B.
18.(2024·四川)设,,,则( )
A. B. C. D.
【详解】因为指数函数是单调减函数,所以,又由幂函数在上单调增函数,所以,又因为指数函数是单调增函数,所以,综上可得:,故选:D.
19.(2024·云南)已知函数为上的偶函数,且当时,,若,,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【详解】当时,,所以在上单调递增;又有为上的偶函数,所以在上单调递减.由于我们有,即,故.而,,,故.故选:C.
20.(2024·山东二模)若实数,,满足,,,则( )
A. B. C. D.
【详解】因为,又,则,且,即,
因为,所以,所以.故选:A
21.(2024·内蒙古二模)设,,,则、、的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【详解】,,
,因为,所以,
因为,
,所以,所以.故选:D.
22.(2024·福建三模)若 ,则( )
A. B. C. D.
【详解】由题意得,由于在上单调递增,故;而在上单调递减,故,故,故选:A
23.(2024·天津二模)若,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【详解】,,而,
所以a,b,c的大小关系为.故选:C
24.(2024·陕西三模)若函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】函数在上单调递减,解得.故选:C.
25.(2024·宁夏一模)设a,b为实数,则是的( ).
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【详解】,而在R上单调递减,故,,而在上单调递增,故,故,故,但,
故是的必要不充分条件.故选:B
26.(2024·江苏)已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】令,则,因为函数在区间上单调递减,且在定义域内递增,所以,解得,故选:B
27.(2024·全国·高考真题)已知函数在R上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】因为在上单调递增,且时,单调递增,则需满足,解得,即a的范围是.故选:B.
28.(23-24青海)已知函数在区间上单调递减,则a的取值范围为 .
【详解】设,则可看作由复合而成,由于在上单调递增,故要使得函数在区间上单调递减,需满足在区间上恒成立,且在区间上单调递减,故,解得,
故a的取值范围为,
29.(22-23河北)已知函数的值域为,那么的取值范围是 .
【详解】解:由题意在中,值域为当时,,∴解得:当时,则解得综上,
30.(2024全国)已知函数,则函数的值域为 .
【详解】因为已知函数的定义域为且,定义域需满足,可得,令,则,
则,又因为的图象开口向上,对称轴为,
可知在内单调递增,当时,;当时,;可知函数的值域为.
31.(23-24安徽)若函数(m,n为常数)在上有最大值7,则函数在上( )
A.有最小值 B.有最大值5 C.有最大值6 D.有最小值
【详解】设,因为,所以恒成立,所以的定义域为且关于原点对称,又,所以是奇函数,因为在上有最大值,所以在上有最大值为,所以在上有最小值,所以在上有最小值.故选:A.
32.(2024·江苏)已知函数,若函数的图象关于点对称,则( )
A.-3 B.-2 C. D.
依题意将函数的图象向左移1个单位长度关于原点对称,是奇函数,因奇函数的定义域关于原点对称,而时函数无意义,故时也无意义,
即,解得此时为奇函数,则解得故.故选:C.
33.(22-23江西)已知函数,的最大值为,最小值为,则 .
【详解】令,且,
,所以为奇函数,且在上连续,根据奇函数的对称性:在上的最大、最小值关于原点对称,则,故.故答案为:
34.(2024·宁夏二模)若是奇函数,则 .
【详解】因为是奇函数,定义域关于原点对称,由,可得,所以且,所以,解得,所以函数的定义域为,则,即,解得,
此时,符合题意,所以.
35.(2021·天津)设,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【详解】,,,,
,,.故选:D.
36.(2024·全国)若,,,则( )
A. B.
C. D.
【详解】,,,因为,则,所以,即;而,,所以,所以,即;综上:.A.
37.(2022·全国)已知,则( )
A. B. C. D.
对数型糖水不等式,因为 , 所以 . 在上述推论中取 , 可得 , 且 .
所以 , 即 , 选 A.
38.(2024·贵州三模)已知,则( )
A. B. C. D.
【详解】因为,且,则,,
所以,故选:A.
39.(2024·天津三模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【详解】,,,则,
故.故选:C.
40.(2024·四川)已知定义在上的奇函数满足,且当时,,则( )
A.1 B. C. D.
【详解】根据题意,函数满足,则,即是周期为的周期函数,
所以,,又由函数为定义在上的奇函数,则,,
当时,,则,则,
所以,故选:B.
41.(2024·四川三模)函数的图象过原点,且,若,则 .
【详解】由题意,所以,所以的定义域为,且,且,所以,因为,所以.
42.(2024·广西)已知函数,若成立,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【详解】,所以,即为偶函数,
对函数,,则,
因为,所以,,所以,故在上恒成立.
所以函数在上单调递增,所以在上单调递增.
所以,所以,解得或.B
43.(2024·湖北)已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【详解】由知,∵,∴.知.故选:B.
44.(2024·陕西)函数(且)的图象恒过定点,若且,,则的最小值为 .
【详解】因为,(且),所以函数(且)的图象恒过定点,所以,所以,
,,当且仅当,即等号成立,即的最小值为.
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