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2025-2026学年《解题秘籍》高一数学同步知识·题型精讲精练讲义(人教A版2019必修第一册)
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2025-2026学年《解题秘籍》高一数学同步知识·题型精讲精练讲义(人教A版2019必修第一册)
4.4对数函数14题型分类
一、对数函数
一般地,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,+∞).
对数函数的特征
(1)logax的系数是1;
(2)logax的底数是不等于1的正数;
(3)logax的真数仅含自变量x.
二、对数函数的图象和性质
定义
y=logax(a>0,且a≠1)
底数
a>1
0<a<1
图象
定义域
(0,+∞)
值域
R
单调性
增函数
减函数
共点性
图象过定点(1,0),即x=1时,y=0
函数值
x∈(0,1)时,
y∈(-∞,0);
x∈[1,+∞)时,
y∈[0,+∞)
x∈(0,1)时,
y∈(0,+∞);
x∈[1,+∞)时,
y∈(-∞,0]
对称性
函数y=logax与y=logx的图象关于x轴对称
趋势
在直线x=1右侧,a值越大,图象越靠近x轴
在直线x=1右侧,a值越小,图象越靠近x轴
三、反函数的概念
对数函数y=logax(a>0,且a≠1)与指数函数y=ax互为反函数,它们的图象关于直线y=x对称.对数函数y=logax的定义域是指数函数y=ax的值域,而y=logax的值域是y=ax的定义域.
四、底数对对数函数图象的影响以及图象的特点
(1)对图象的影响:比较图象与直线y=1的交点,此时直线y=1与对数函数图象交点的坐标为(a,1).交点的横坐标越大,对应的对数函数的底数越大,即沿着直线y=1由左向右看,底数a增大(如图):
(2)图象的特点:函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象无限靠近y轴,但永远不会与y轴相交;在同一坐标系内,y=logax(a>0,且a≠1)的图象与y=logx(a>0,且a≠1)的图象关于x轴(即直线y=0)对称.
(一)
对数函数的概念
判断一个函数是对数函数的方法
题型1:对数函数的概念
1.(2025高一·全国·课前预习)下列函数是对数函数的是( )
A. B. C. D.
2.(2025高一·全国·课前预习)函数是对数函数,则实数( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.(25-26高一·全国·课后作业)已知函数的图象过点(8,3),则的值为( )
A.-1 B.1 C. D.
4.(2025高一·福建福州·阶段练习)已知函数,若图象过点,则的值为( )
A.-2 B.2 C. D.
(二)
对数型函数的定义域
(1)求对数型函数定义域的原则
①分母不能为0.
②根指数为偶数时,被开方数非负.
③对数的真数大于0,底数大于0且不为1.
④若需对函数进行变形,则需先求出定义域,再对函数进行恒等变形.
(2)从始至今,给定解析式求定义域的限制条件如下:
①分母不为0;
②偶次方根下非负;
③中x≠0;
④对数的真数大于0;
⑤对数、指数的底a满足a>0且a≠1.
(3)求定义域时,首先列全限制条件组成不等式组,然后正确解出不等式组,最后结果一定写成集合(包含区间)的形式.
题型2:对数型函数的定义域
5.(25-26高三·重庆·阶段练习)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
6.(2025高二·浙江·期中)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
7.(25-26高三·黑龙江·阶段练习)函数的定义域为( )
A.或 B.
C. D.
8.(25-26高一·全国·单元测试)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
9.(2025高一·辽宁葫芦岛·期末)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
(三)
与对数有关的函数的值域与最值问题
(1)求与对数函数相关的复合函数的值域(最值),关键是根据单调性求解,若需换元,需考虑新元的取值范围.
(2)对于形如y=logaf(x)(a>0,且a≠1)的复合函数,其值域的求解步骤如下:
①分解成y=logau,u=f(x)两个函数;
②求f(x)的定义域;
③求u的取值范围;
④利用y=logau的单调性求解.
题型3:与对数有关的函数的值域与最值问题
10.(2025高二·北京·阶段练习)下列函数中,值域为的是( )
A. B. C. D.
11.(2025高一·全国·课后作业)函数在上的值域为( )
A. B.
C. D.
12.(2025高一·广东广州·阶段练习)函数,的值域为( )
A. B.
C. D.
13.(2025高一·陕西商洛·期末)函数的值域为( )
A. B. C. D.
14.(2025高三·全国·专题练习)的值域为,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
15.(2024高三·全国·专题练习)已知函数的值域为R,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
16.(2025·湖南·模拟预测)若函数在上的最大值为3,则a的最大值为( )
A.3 B. C. D.e
(四)
对数函数的图象及应用
1.对数型函数的图象过定点问题
求函数y=m+logaf(x)(a>0,且a≠1)的图象过的定点时,只需令f(x)=1求出x,即得定点为(x,m).
2.根据对数函数的图象判断底数大小的方法
作直线y=1与所给图象相交,交点的横坐标即为各个底数,依据在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大,可比较底数的大小.
题型4:对数型函数的图象过定点问题
17.(25-26高一·全国·课前预习)函数(,且)恒过点( )
A. B. C. D.
18.(2025高一·湖南衡阳·期末)函数(且)的图象所过定点的坐标为( )
A. B. C. D.
19.(25-26高一·全国·单元测试)若函数(且)的图象恒过定点,且点在指数函数的图象上,则( )
A. B.
C. D.
20.(25-26高一·全国·单元测试)若函数(且)的图象恒过点,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
21.(2025高一·四川泸州·期末)已知函数过定点P,幂函数的图象经过点P,则该幂函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
题型5:对数型函数的图象的判断
22.(2025高一·江苏南通·阶段练习)图中曲线是对数函数的图象,已知a取,,,四个值,则相应于,,,的a值依次为( )
A.,,, B.,,,
C.,,, D.,,,
23.(2025高二·湖南郴州·学业考试)函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
24.(2025高二·湖南郴州·学业考试)函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
25.(2025高一·福建泉州·期末)函数的图象可以是( )
A.B.
C.D.
26.(25-26高三·黑龙江·阶段练习)已知对,(,且)均有意义,则函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
27.(2025高一·安徽亳州·期末)函数的图象大致为( )
A.B.
C.D.
28.(2025高一·全国·课前预习)函数与的图象只可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
29.(2025·湖南长沙·模拟预测)已知,且,则函数与的图象可能是( )
A. B.
C. D.
题型6:对数型函数的图象及应用
30.(2025高一·全国·课后作业)已知实数且,函数的大致图象如下,则,的取值范围可能为( )
A. B.
C. D.
31.(2025高三·全国·专题练习)已知函数为常数,其中的图象如图,则下列结论成立的是( )
A. B.
C. D.
32.(2025高一·上海·阶段练习)若函数的大致图象如图,其中为常数,则函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
33.(25-26高三·四川泸州·开学考试)已知,,则函数的图象一定经过( )
A.第一、二象限 B.第二、三象限
C.第三、四象限 D.第一、四象限
34.(25-26高三·北京平谷·开学考试)已知函数 ,实数满足.若对任意的,总有不等式成立, 则的最大值为( )
A. B. C. D.
35.(2025高三·全国·专题练习)已知函数,若互不相等,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
(五)
对数型函数的单调性
形如f(x)=logag(x)(a>0,且a≠1)的函数的单调区间的求法
(1)先求g(x)>0的解集(也就是函数f(x)的定义域).
(2)当底数a>1时,在g(x)>0这一前提下,g(x)的单调增区间是f(x)的单调增区间;g(x)的单调减区间是f(x)的单调减区间.
(3)当底数0<a<1时,在g(x)>0这一前提下,g(x)的单调增区间是f(x)的单调减区间,g(x)的单调减区间是f(x)的单调增区间.
题型7:对数型函数的单调性问题
36.(2025高三·浙江绍兴·期末)函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
37.(25-26高三·山西太原·阶段练习)函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
38.(25-26高三·四川绵阳·开学考试)函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
39.(2025高二·北京丰台·期末)设函数,则( )
A.是偶函数,且在上单调递增 B.是奇函数,且在上单调递减
C.是偶函数,且在上单调递增 D.是奇函数,且在上单调递减
(六)
比较对数值的大小
比较对数值大小的常用方法
(1)同底数的利用对数函数的单调性.
(2)同真数的利用对数函数的图象或用换底公式转化.
(3)底数和真数都不相同时,找中间量.
提示:比较数的大小时可先利用性质比较出与0或1的大小.
题型8:比较对数值的大小
40.(25-26高三·天津东丽·开学考试)设,,,则( )
A. B. C. D.
41.(25-26高三·天津红桥·开学考试)若 则a,b,c之间的大小关系为( )
A. B. C. D.
42.(2025高二·湖南·学业考试)已知,则( )
A. B. C. D.
43.(25-26高三·黑龙江·阶段练习)已知,,,则( )
A. B. C. D.
44.(25-26高三·陕西商洛·阶段练习)已知,则( )
A. B. C. D.
45.(25-26高三·天津西青·阶段练习)已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
46.(25-26高三·天津河北·开学考试)设,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
(七)
求解对数不等式
常见对数不等式的2种解法
(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,应将b化为以a为底数的对数式的形式,再借助y=logax的单调性求解.
题型9:求解对数不等式
47.(25-26高三·海南省直辖县级单位·阶段练习)不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
48.(25-26高三·北京顺义·阶段练习)不等式的解集为( )
A. B. C. D.
49.(25-26高三·北京延庆·阶段练习)已知函数,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
50.(25-26高三·山东日照·开学考试)若定义在的奇函数,当时,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
51.(25-26高三·山西朔州·开学考试)已知函数是定义在R上的偶函数,若函数在区间上单调递减,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
(八)
根据对数型函数的单调性求参数
已知对数型函数的单调性求参数的取值范围,要结合复合函数的单调性规律,注意函数的定义域求解;若是分段函数,则需注意两段函数最值的大小关系.
题型10:根据对数型函数的单调性求参数
52.(25-26高三·福建·阶段练习)若函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
53.(2025高二·江西赣州·阶段练习)若在区间上递减,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
54.(2025高一·贵州遵义·阶段练习)已知关于的函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
55.(2025高三·全国·专题练习)已知函数在区间上是增函数,则的取值范围是( )
A.或 B.或
C.或 D.
56.(2025高三·全国·专题练习)若时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
(九)
与对数函数有关的函数的奇偶性
要判断函数的奇偶性,首先应求出定义域,看函数的定义域是否关于原点对称.对于形如f(x)=logag(x)的函数,利用f(-x)±f(x)=0来判断奇偶性较简便.
题型11:与对数函数有关的函数的奇偶性问题
57.(2025高一·全国·课后作业) 是奇函数,则( )
A. B.
C. D.
58.(2025高二·山东德州·期末)“”是“为奇函数”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
59.(2025高一·全国·课后作业)函数的奇偶性是 .
60.(2025高一·全国·课后作业)已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)判断函数的奇偶性.
题型12:对数函数性质的综合
61.【多选】(25-26高三·河北保定·阶段练习)已知函数,则( )
A.的定义域为 B.的值域为
C.在上单调递增 D.的图象关于直线对称
62.【多选】(2025高三·全国·专题练习)(多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的定义域为 B.在区间上单调递增
C.在区间上单调递减 D.的图象关于直线对称
63.【多选】(25-26高三·四川绵阳·阶段练习)已知函数,则下列选项正确的是( )
A.若的定义域为,则 B.若的值域为,则
C.若的定义域为,则 D.若在上单调递增,则
64.【多选】(25-26高三·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知函数,则下列选项正确的是( )
A.若的定义域为,则
B.若的值域为,则
C.若的定义域为,则
D.若在上单调递增,则
题型13:对数函数的实际应用
65.(2025高一·陕西汉中·期末)“打水漂”是一种游戏:按一定方式投掷石片,使石片在水面上实现多次弹跳,弹跳次数越多越好.小乐同学在玩“打水漂”游戏时,将一石片按一定方式投掷出去,石片第一次接触水面时的速度为5m/s,然后石片在水面上继续进行多次弹跳.不考虑其他因素,假设石片每一次接触水面时的速度均为上一次的,若石片接触水面时的速度低于2m/s,石片就不再弹跳,沉入水底,则小乐同学这次“打水漂”石片的弹跳次数为 .(参考数据:)
66.(2025高一·陕西咸阳·期末)溶液的酸碱度是用来衡量溶液酸碱性强弱程度的一个指标,在化学中,常用值来表示溶液的酸碱度.的计算公式为其中表示溶液中氢离子的浓度,单位是摩尔/升.甲同学在径流咸阳的渭河中取出一定的水溶液,经测定其中氢离子的浓度摩尔/升,则渭河咸阳段水溶液的值约为( )(参考数据:,)
A. B. C. D.
67.(2025高二·云南昆明·期末)在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.英国天文学家普森发现:两个天体的星等是、,其亮度分别表示为、,它们满足关系式,这就是著名的普森公式.已知太阳的星等是,月亮(满月时)的星等是,则太阳与月亮(满月时)的亮度的比值为( )
A. B.
C. D.
68.(2025高一·辽宁沈阳·期末)已知强度为的声音对应的等级为时,有,喷气式飞机起飞时,声音约为;一般说话时,声音约为.计算喷气式飞机起飞时的声音强度是一般说话时声音强度的( )倍.
A. B. C. D.
69.(2025高三·河北·期末)已知某一指数(其中数据M为常数,且)可以用来检测某一特殊海域的水质情况,其中指数d的值越大,水质越好.若数据N由变化为,对应的指数d由2.15提高到3.225,则( )
A. B. C. D.
70.(2025高一·天津·阶段练习)物体在常温下的温度变化可以用牛顿冷却定律来描述: 设物体的初始温度是 , 后的温度是 ,则 ,其中 表示环境温度, 称为半衰期. 现有一杯88°C的咖啡放在24℃的房间中,如果咖啡降温到40℃大约需要20 min,那么降温到35℃大约需要 (参考数据: ) ( )
A. B. C. D.
(十)
反函数的应用
1、求反函数的步骤
(1)求出函数y=f(x)的值域;
(2)仅解x,即由y=f(x)解出x=f-1(y);
(3)把x=f-1(y)改写成y=f-1(x),并写出函数的定义域(即原函数的值域).
2、(1)互为反函数的两个函数的图象关于直线y=x对称.
(2)若互为反函数的两个函数是同一个函数,则该函数的图象自身关于直线y=x对称.
题型14:反函数的应用
71.(25-26高三·四川绵阳·阶段练习)已知函数(且)的反函数图像经过点,则 .
72.(25-26高一·上海·期中)函数 的反函数为( )
A.B. C. D.
73.(25-26高一·湖南邵阳·阶段练习)若函数与(且)互为反函数,且的图象过点,则 .
74.(25-26高一·全国·课后作业)若函数,函数与函数的图象关于直线对称,则的单调递减区间是 .
75.(2025·河北衡水·模拟预测)已知,则( )
A. B.1 C. D.2
1.(2025高一·全国·课后作业)下列函数是对数函数的是( )
A. B. C. D.
2.(2025高一·全国·专题练习)函数是以a为底数的对数函数,则等于
A.3 B. C. D.
3.(2025高一·全国·课后作业)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
4.(2025高一·全国·课后作业)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
5.(2025高一·全国·课后作业)若函数的定义域为,则( )
A.1 B.-1
C.2 D.无法确定
6.(2025高一·浙江杭州·期中)满足“对定义域内任意实数,都有”的函数可以是( )
A. B. C. D.
7.(2008·湖南)下面不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
8.(2025高一·福建宁德·期中)当a>0,且a≠1时,f(x)=loga(x+2)+3的图象恒过定点P,则点P坐标为( )
A. B. C. D.
9.(2025高一·全国·专题练习)函数(,且)的反函数的图象过点,则a的值为( )
A.2 B. C.2或 D.3
10.(2025高一·全国·课后作业)若点在函数的图象上,则下列点不在函数的图象上的是( )
A. B. C. D.
11.(2025高一·陕西汉中·期中)已知,则函数与函数的图像可能是( )
A. B.
C. D.
12.(2025高一·四川成都·阶段练习)已知,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
13.(2025高二·山东泰安·期末)当时, 恒成立,则的取值范围为
A. B. C. D.
14.(2025·全国II卷)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=
15.(2025高一·河北保定·期中)函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
16.【多选】(2025高一·全国·课后作业)函数在(0,1)上是减函数,那么( )
A.在上递增且无最大值
B.在上递减且无最小值
C.在定义域内是偶函数
D.的图像关于直线对称
17.(2025高一·安徽合肥·期中)函数的图象与函数的图象关于直线对称,则的单调减区间为( ).
A. B. C. D.
18.(2025高三·山东济宁·阶段练习)函数的最小值为 .
19.(2025高一·宁夏银川·期中)已知函数与函数的图象关于直线对称,则不等式的解集为 .
20.(2025高一·全国·课后作业)若(,且),则a的取值范围为 .
21.(2025高一·广西梧州·期中)(1)函数的图象是由的图象如何变化得到的?
(2)在坐标系中作出的图象(不要求写作法);
(3)设函数与函数的图象的两个交点的横坐标分别为,设,请判断的符号.
22.(2025高一·福建福州·阶段练习)已知函数(且),且函数的图象过点.
(1)求函数的解析式;
(2)若成立,求实数m的取值范围.
23.(2025高一·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数且.
(1)若函数在区间上恒有意义,求实数的取值范围;
(2)是否存在实数,使得函数在区间上为增函数,且最大值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
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4.4对数函数14题型分类
一、对数函数
一般地,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,+∞).
对数函数的特征
(1)logax的系数是1;
(2)logax的底数是不等于1的正数;
(3)logax的真数仅含自变量x.
二、对数函数的图象和性质
定义
y=logax(a>0,且a≠1)
底数
a>1
0<a<1
图象
定义域
(0,+∞)
值域
R
单调性
增函数
减函数
共点性
图象过定点(1,0),即x=1时,y=0
函数值
x∈(0,1)时,
y∈(-∞,0);
x∈[1,+∞)时,
y∈[0,+∞)
x∈(0,1)时,
y∈(0,+∞);
x∈[1,+∞)时,
y∈(-∞,0]
对称性
函数y=logax与y=logx的图象关于x轴对称
趋势
在直线x=1右侧,a值越大,图象越靠近x轴
在直线x=1右侧,a值越小,图象越靠近x轴
三、反函数的概念
对数函数y=logax(a>0,且a≠1)与指数函数y=ax互为反函数,它们的图象关于直线y=x对称.对数函数y=logax的定义域是指数函数y=ax的值域,而y=logax的值域是y=ax的定义域.
四、底数对对数函数图象的影响以及图象的特点
(1)对图象的影响:比较图象与直线y=1的交点,此时直线y=1与对数函数图象交点的坐标为(a,1).交点的横坐标越大,对应的对数函数的底数越大,即沿着直线y=1由左向右看,底数a增大(如图):
(2)图象的特点:函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象无限靠近y轴,但永远不会与y轴相交;在同一坐标系内,y=logax(a>0,且a≠1)的图象与y=logx(a>0,且a≠1)的图象关于x轴(即直线y=0)对称.
(一)
对数函数的概念
判断一个函数是对数函数的方法
题型1:对数函数的概念
1.(2025高一·全国·课前预习)下列函数是对数函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由对数函数的定义可得.
【详解】形如,且的函数为对数函数,故B正确.
故选:B.
2.(2025高一·全国·课前预习)函数是对数函数,则实数( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】需要满足对数函数的系数为,同时对数函数的底数要满足大于且不等于,真数大于等条件,然后据此逐步求出的值.
【详解】由解得或,又,且,所以
故选:B.
3.(25-26高一·全国·课后作业)已知函数的图象过点(8,3),则的值为( )
A.-1 B.1 C. D.
【答案】B
【分析】将点代入函数解析式计算求得,即,即,再代入,即可得到答案.
【详解】因为函数的图象过点,所以,即,
则,解得,所以,则,
故选:B.
4.(2025高一·福建福州·阶段练习)已知函数,若图象过点,则的值为( )
A.-2 B.2 C. D.
【答案】B
【分析】首先代入点求函数的解析式,再求函数值.
【详解】由条件可知,,得,
所以.
故选:B
(二)
对数型函数的定义域
(1)求对数型函数定义域的原则
①分母不能为0.
②根指数为偶数时,被开方数非负.
③对数的真数大于0,底数大于0且不为1.
④若需对函数进行变形,则需先求出定义域,再对函数进行恒等变形.
(2)从始至今,给定解析式求定义域的限制条件如下:
①分母不为0;
②偶次方根下非负;
③中x≠0;
④对数的真数大于0;
⑤对数、指数的底a满足a>0且a≠1.
(3)求定义域时,首先列全限制条件组成不等式组,然后正确解出不等式组,最后结果一定写成集合(包含区间)的形式.
题型2:对数型函数的定义域
5.(25-26高三·重庆·阶段练习)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据对数函数的真数大于0和二次根式被开方数大于等于0,直接求解即可.
【详解】由 解得,所以函数的定义域为.
故选:A.
6.(2025高二·浙江·期中)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据函数解析式,建立不等式组,可得答案.
【详解】由题意可得,解得.
故选:A.
7.(25-26高三·黑龙江·阶段练习)函数的定义域为( )
A.或 B.
C. D.
【答案】D
【分析】由题意可得,解出即可得.
【详解】由,得,解得,
故的定义域为
故选:D.
8.(25-26高一·全国·单元测试)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据对数函数的定义域及指数函数定义域计算求解.
【详解】由题意得,即得,解得.
故选:A.
9.(2025高一·辽宁葫芦岛·期末)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出函数的定义域,根据函数解析式有意义,对于函数,可得出关于的不等式,即可解得函数的定义域.
【详解】对于函数,,则,
所以,函数的定义域,
对于函数,有,即,解得.
因此,函数的定义域为.
故选:D.
(三)
与对数有关的函数的值域与最值问题
(1)求与对数函数相关的复合函数的值域(最值),关键是根据单调性求解,若需换元,需考虑新元的取值范围.
(2)对于形如y=logaf(x)(a>0,且a≠1)的复合函数,其值域的求解步骤如下:
①分解成y=logau,u=f(x)两个函数;
②求f(x)的定义域;
③求u的取值范围;
④利用y=logau的单调性求解.
题型3:与对数有关的函数的值域与最值问题
10.(2025高二·北京·阶段练习)下列函数中,值域为的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用分式型函数、对数函数、二次函数、指数型函数的性质,分别求出函数的值域即可判断.
【详解】对A,函数的值域为,故A不正确;
对B,函数的值域为,故B不正确;
对C,函数的值域为,故C不正确;
对D,因为,故函数值域为,故D正确.
故选:D.
11.(2025高一·全国·课后作业)函数在上的值域为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】判断出在上单调递增即可求解.
【详解】,
在上单调递增,
在上单调递增,
当时,,
当时,,
在上的值域为,
故选:B.
12.(2025高一·广东广州·阶段练习)函数,的值域为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】令,,由换元法可得,利用二次函数的单调性即可求解.
【详解】令,因为,所以,
因为
,
所以,,
函数在区间上单调递增,
所以,,
所以函数,的值域为.
故选:.
13.(2025高一·陕西商洛·期末)函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用二次函数性质以及复合函数单调性判断出的单调区间,代入计算即可求得结果.
【详解】依题意可知,解得;
易知函数的定义域为;
又是由函数和复合而成的,
由对数函数单调性可知在定义域内单调递减,
而二次函数开口向上,关于对称,
因此在上单调递增,在上单调递减;
由复合函数单调性可知在上单调递减,在上单调递增;
因此在处取得最大值,即,
可得的值域为.
故选:C
14.(2025高三·全国·专题练习)的值域为,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用对数函数值域确定真数取值集合,再利用二次函数求出范围.
【详解】 因为的值域为,
所以的值域包含,
所以,解得.
故选:C.
15.(2024高三·全国·专题练习)已知函数的值域为R,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先求出时,,从而得到当时,的值域包含,得到不等式,求出实数a的取值范围.
【详解】当时,,又的值域为R,
故当时,的值域包含.
故,解得.
故选:C
16.(2025·湖南·模拟预测)若函数在上的最大值为3,则a的最大值为( )
A.3 B. C. D.e
【答案】B
【分析】令,问题转化为函数在上的最大值为3,结合函数的对称性,讨论求最大值得解.
【详解】设,则问题转化为函数在上的最大值为3,
因为函数的对称轴为,
当时,,不合题意;
当时,,合题意,
综上,的最大值为.
故选:B.
(四)
对数函数的图象及应用
1.对数型函数的图象过定点问题
求函数y=m+logaf(x)(a>0,且a≠1)的图象过的定点时,只需令f(x)=1求出x,即得定点为(x,m).
2.根据对数函数的图象判断底数大小的方法
作直线y=1与所给图象相交,交点的横坐标即为各个底数,依据在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大,可比较底数的大小.
题型4:对数型函数的图象过定点问题
17.(25-26高一·全国·课前预习)函数(,且)恒过点( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用即可求解.
【详解】令,则,解得,
则函数(,且)恒过点.
故选:C.
18.(2025高一·湖南衡阳·期末)函数(且)的图象所过定点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】令即可求得定点坐标.
【详解】令,得,此时,故定点坐标为.
故选:A
19.(25-26高一·全国·单元测试)若函数(且)的图象恒过定点,且点在指数函数的图象上,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据对数函数恒过定点分析得出点坐标,再设指数函数,代入点即可得出结果.
【详解】由对数函数恒过定点得函数恒过定点,设指数函数(且),则,故.
故选:A.
20.(25-26高一·全国·单元测试)若函数(且)的图象恒过点,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【分析】先求得的图象所过定点的坐标得的值,再代入计算即可.
【详解】令,得,,
所以(且)的图象过定点,
即.
所以.
故选:C.
21.(2025高一·四川泸州·期末)已知函数过定点P,幂函数的图象经过点P,则该幂函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据对数型函数恒过定点求出,代入幂函数解析式得,进而可得图象.
【详解】因为,当时,,所以过定点,
设幂函数,幂函数的图象经过点P,代入,即,解得,
所以幂函数为,定义域,结合定义域和图象,可知C正确,
故选:C.
题型5:对数型函数的图象的判断
22.(2025高一·江苏南通·阶段练习)图中曲线是对数函数的图象,已知a取,,,四个值,则相应于,,,的a值依次为( )
A.,,, B.,,,
C.,,, D.,,,
【答案】B
【分析】利用,在图象上画出直线,与各个曲线交点的横坐标即为对应的对数底数.
【详解】由已知图中曲线是对数函数的图象,画出直线,
与各个曲线交点的横坐标即为对应的对数底数,
可得,,,的a值从小到大依次为:,,,,
由a取,,,四个值,
故,,,的a值依次为,,,,
故选:B.
23.(2025高二·湖南郴州·学业考试)函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用排除法,根据对数函数单调性分析判断即可.
【详解】由题意可知:函数在定义域内单调递增,且,
结合选项可知:ABC错误,D正确.
故选:D.
24.(2025高二·湖南郴州·学业考试)函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先求得函数为偶函数,图象关于轴对称,当时,,结合对数函数的性质,结合选项,即可求解.
【详解】由函数,可得函数的定义域为,
又由,所以函数为偶函数,图象关于轴对称,
当时,,由对数函数的性质得在单调递减,且,
所以选项D符合题意.
故选:D.
25.(2025高一·福建泉州·期末)函数的图象可以是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】先求函数的定义域,再取特殊值即可求解.
【详解】令,由或,
所以的定义域为,故可以排除AB选项,
令有,故C错误,D正确.
故选:D.
26.(25-26高三·黑龙江·阶段练习)已知对,(,且)均有意义,则函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由条件先证明 ,结合对数函数性质判断 在 (0,+∞) 上的单调性,再判断函数的奇偶性即可判断结论.
【详解】由题意知,即对恒成立.
当时,;
当时,,又,
所以,
函数的定义域为,定义域关于原点对称,
设,则,
所以函数为偶函数,其图象关于y轴对称,
且当时,单调递增.
故选:B.
27.(2025高一·安徽亳州·期末)函数的图象大致为( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】根据题意,由函数的奇偶性排除两个选项,再利用时函数值为正即可判断.
【详解】因,由可得,显然关于原点对称,
且,所以是奇函数,故C,D错误;
又因为.故可排除B项,A项符合要求.
故选:A.
28.(2025高一·全国·课前预习)函数与的图象只可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由一次函数图象得出的取值范围,利用对数函数的图象和性质逐项判断可得.
【详解】A中,由的图象知,则为增函数,A错;
B中,由的图象知,则为减函数,B错;
C中,由的图象知,则为减函数,所以C对;
D中,由的图象知,此时无意义,D错.
故选:C.
29.(2025·湖南长沙·模拟预测)已知,且,则函数与的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】依题意可得,再由指数函数和对数函数单调性即可判断得出结论.
【详解】由可知,,
故,故函数与函数的单调性相同,
故选:B.
题型6:对数型函数的图象及应用
30.(2025高一·全国·课后作业)已知实数且,函数的大致图象如下,则,的取值范围可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用函数的单调性可得,由,可求得.
【详解】由图象可知函数是减函数,所以;
当时,,所以.
故选:C.
31.(2025高三·全国·专题练习)已知函数为常数,其中的图象如图,则下列结论成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据函数图象可根据函数的单调性以及经过的点求解.
【详解】由该函数的图象通过第一、二、四象限知该函数为减函数,所以;
因为图象与轴的交点在轴上方,所以,所以.
故选:D
32.(2025高一·上海·阶段练习)若函数的大致图象如图,其中为常数,则函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由函数的图象可推得,,且,可得函数的图象递减,且,从而可判断答案.
【详解】由函数的图象为减函数可知,,
再由图象的平移变换知,的图象由向左平移不超过一个单位,可知,
故函数的图象递减,且,则符合题意的只有B中图象
故选:B.
33.(25-26高三·四川泸州·开学考试)已知,,则函数的图象一定经过( )
A.第一、二象限 B.第二、三象限
C.第三、四象限 D.第一、四象限
【答案】C
【分析】分类讨论a的取值范围,结合函数图象的平移变换,即可求得答案.
【详解】对于,当时,,
当时,,将的图象向左平移个单位,即得的图象,
此时的图象过第二、三、四象限;
当时,,将的图象向左平移个单位,即得的图象,
此时图象过第一、三、四象限;
综合可知函数的图象一定经过第三、四象限,
故选:C
34.(25-26高三·北京平谷·开学考试)已知函数 ,实数满足.若对任意的,总有不等式成立, 则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,对任意的,总有不等式成立,即成立,作出函数与直线的图像,求出交点坐标即可求解.
【详解】因为对任意的,总有不等式成立,即成立,即的图像在直线的下方(包括交点),
作出图像,如图所示,
当时,,
令,解得;令,解得.
当时,,令,解得.
所以的图像与直线的交点为和,
所以,又,
所以,即的最大值为.
故选:C.
35.(2025高三·全国·专题练习)已知函数,若互不相等,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】作出的图象,结合对数函数的性质得到,再结合图象得到,进而求出,最后得到的范围即可.
【详解】令,解得,令,解得,
则,如图,作出的图象,
而,则,得到,
即,解得,由图象得,
则,解得,得到,故C正确.
故选:C
(五)
对数型函数的单调性
形如f(x)=logag(x)(a>0,且a≠1)的函数的单调区间的求法
(1)先求g(x)>0的解集(也就是函数f(x)的定义域).
(2)当底数a>1时,在g(x)>0这一前提下,g(x)的单调增区间是f(x)的单调增区间;g(x)的单调减区间是f(x)的单调减区间.
(3)当底数0<a<1时,在g(x)>0这一前提下,g(x)的单调增区间是f(x)的单调减区间,g(x)的单调减区间是f(x)的单调增区间.
题型7:对数型函数的单调性问题
36.(2025高三·浙江绍兴·期末)函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数定义域和复合函数的单调性求解.
【详解】由,,解得或,
所以函数的定义域为,
令,则函数在上单调递减,在上单调递增,
而函数在上为增函数,由复合函数单调性可得的单调递减区间为.
故选:C.
37.(25-26高三·山西太原·阶段练习)函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先利用对数函数的定义域得到,再结合复合函数的性质求解单调区间即可.
【详解】由,解得,
由二次函数性质得在上单调递增,在上单调递减,
由对数函数性质得在上单调递增,
则的单调递增区间是,故A正确.
故选:A.
38.(25-26高三·四川绵阳·开学考试)函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用对数函数的定义先求定义域,结合复合函数的单调性计算即可.
【详解】由题意知,即或,
令,而单调递增,要求的单调递增区间,
即求的单调递增区间,根据二次函数的单调性可知其单调递增区间为.
故选:B
39.(2025高二·北京丰台·期末)设函数,则( )
A.是偶函数,且在上单调递增 B.是奇函数,且在上单调递减
C.是偶函数,且在上单调递增 D.是奇函数,且在上单调递减
【答案】D
【分析】根据函数奇偶性的定义,判断函数的奇偶性,再根据不同区间去绝对值,化简函数,判断函数的单调性.
【详解】由,解得且,
则函数的定义域为,关于原点对称,
而,
所以函数是奇函数,故A,C错误;
当时,,
则函数在上单调递增,故B错误;
当时,,
则函数在上单调递减,故D正确.
故选:D.
(六)
比较对数值的大小
比较对数值大小的常用方法
(1)同底数的利用对数函数的单调性.
(2)同真数的利用对数函数的图象或用换底公式转化.
(3)底数和真数都不相同时,找中间量.
提示:比较数的大小时可先利用性质比较出与0或1的大小.
题型8:比较对数值的大小
40.(25-26高三·天津东丽·开学考试)设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】借助对数函数与指数函数单调性计算即可得.
【详解】,,则,
,故.
故选:A.
41.(25-26高三·天津红桥·开学考试)若 则a,b,c之间的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,由指数函数以及指数函数的单调性,即可得到的范围,从而得到结果.
【详解】因为,即,
,即,
,即,
所以.
故选:B
42.(2025高二·湖南·学业考试)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用对数、指数函数单调性分析即可.
【详解】对数函数单调递增,故,
又因为指数函数单调递增,故.
所以.
故选:D.
43.(25-26高三·黑龙江·阶段练习)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据指数函数和对数函数单调性可分别求得的范围大小,即可比较得出结果.
【详解】因为,
,
又,所以.
所以.
故选:D
44.(25-26高三·陕西商洛·阶段练习)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据,结合指数与对数的运算性质即可判断.
【详解】由可得,故,
由于,所以,故,
由于,所以,故,
故
故选:D
45.(25-26高三·天津西青·阶段练习)已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】结合指数函数单调性与对数函数单调性计算即可得.
【详解】,由,
故,则,故,
又,,
故,故.
故选:B.
46.(25-26高三·天津河北·开学考试)设,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据指数函数与对数函数的单调性比较大小即可.
【详解】易知,
所以,,
即.
故选:C
(七)
求解对数不等式
常见对数不等式的2种解法
(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,应将b化为以a为底数的对数式的形式,再借助y=logax的单调性求解.
题型9:求解对数不等式
47.(25-26高三·海南省直辖县级单位·阶段练习)不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用对数运算法则及对数函数单调性求解不等式.
【详解】不等式,
因此,解得,
所以原不等式的解集是.
故选:A
48.(25-26高三·北京顺义·阶段练习)不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,利用函数的单调性进行求解.
【详解】因为函数在定义域内均单调递增,
所以函数在定义域单调递增,
又,
所以不等式,即不等式的解集为.
故选:A
49.(25-26高三·北京延庆·阶段练习)已知函数,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先分析函数的单调性,再结合特殊点的函数值,通过函数单调性来确定不等式的解集.
【详解】依题意,得
,
由,观察可得方程组的解为或,
画出的图像
由图可知,不等式的解集是.
故选:
50.(25-26高三·山东日照·开学考试)若定义在的奇函数,当时,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据奇函数的性质可将不等式转化为,求出的表达式,分段讨论解不等式即可求解.
【详解】因为是定义在的奇函数,所以,
则由,可得,即,
当时,由,解得;
当时,由奇函数的性质可得,不满足;
当时,,则,
由奇函数的性质,可得,
由,解得,故.
综上,不等式的解集为.
故选:D
51.(25-26高三·山西朔州·开学考试)已知函数是定义在R上的偶函数,若函数在区间上单调递减,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用偶函数在上单调递减,得到在上单调增,从而将不等式转化为 ,再结合求得解集即可.
【详解】∵偶函数在区间上单调递减,
∴在区间上单调递增,
∵
∴不等式等价于,
∴,
即或,
解得或.
故选:C.
(八)
根据对数型函数的单调性求参数
已知对数型函数的单调性求参数的取值范围,要结合复合函数的单调性规律,注意函数的定义域求解;若是分段函数,则需注意两段函数最值的大小关系.
题型10:根据对数型函数的单调性求参数
52.(25-26高三·福建·阶段练习)若函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据对数函数、复合函数的单调性,对数函数的定义域计算求解.
【详解】因为函数在上单调递减,
且函数在上单调递增,
所以在上单调递减,且在上恒成立,
则,解得,
所以的取值范围是.
故选:D.
53.(2025高二·江西赣州·阶段练习)若在区间上递减,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由对数函数是增函数,可得要使函数在上递减,则函数在上单调递减以及函数值总大于零,由此联立不等式组求解.
【详解】令,其对称轴方程为,对数函数是增函数,
要使函数在上递减,则,
解得,实数的取值范围是.
故选:B.
54.(2025高一·贵州遵义·阶段练习)已知关于的函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据复合函数的单调性及对数函数的单调性和定义域求解即可.
【详解】因为函数在上单调递减,
所以在上单调递减,且在上恒成立,
则,解得,
故选:B
55.(2025高三·全国·专题练习)已知函数在区间上是增函数,则的取值范围是( )
A.或 B.或
C.或 D.
【答案】D
【分析】令,得对称轴方程为:,分和利用复合函数的单调性求解.
【详解】令,对称轴方程为:,
当时,要使函数在区间上是增函数,
得,解得,而,故,
当时,要使函数在区间上是增函数,
得,解得不存在,
综上知,的取值范围是:,
故选:D
56.(2025高三·全国·专题练习)若时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据二次函数和对数函数的图像和性质,由已知中当时,通过讨论的范围,结合函数的取值情况,可求解出参数.
【详解】因为函数在区间上单调递增,
所以当时,
①当时,函数为增函数,
要使不等式在恒成立,
则须满足,即,解得;
②当时,函数为减函数,当时值域为负数,不满足题意,
综上,的取值范围是.
故选:C.
(九)
与对数函数有关的函数的奇偶性
要判断函数的奇偶性,首先应求出定义域,看函数的定义域是否关于原点对称.对于形如f(x)=logag(x)的函数,利用f(-x)±f(x)=0来判断奇偶性较简便.
题型11:与对数函数有关的函数的奇偶性问题
57.(2025高一·全国·课后作业) 是奇函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的奇偶性列式,结合对数运算律求参,最后代入检验即可判断.
【详解】因为是奇函数,所以
所以
所以所以或;
当时, 无意义不成立;
当时, ,是奇函数成立;
故选:A.
58.(2025高二·山东德州·期末)“”是“为奇函数”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
【答案】A
【分析】根据函数奇偶性的定义,求出的值,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可.
【详解】为奇函数,
此式子对于定义域内的任意皆成立,必有
则
故“”是“为奇函数”的充分不必要条件,正确.
故选:
59.(2025高一·全国·课后作业)函数的奇偶性是 .
【答案】奇函数
【分析】先求函数的定义域,再判断即可.
【详解】由,
函数的定义域为,关于原点对称,
又
所以函数是奇函数,
故答案为:奇函数.
60.(2025高一·全国·课后作业)已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)判断函数的奇偶性.
【答案】(1)
(2)偶函数
【分析】(1)根据对数型函数真数大于0,即可求解,
(2)根据奇偶性的定义即可判断.
【详解】(1)由题意可知:,
故函数的定义域为,
(2)由(1)知定义域关于原点对称,
,
所以为偶函数,
题型12:对数函数性质的综合
61.【多选】(25-26高三·河北保定·阶段练习)已知函数,则( )
A.的定义域为 B.的值域为
C.在上单调递增 D.的图象关于直线对称
【答案】BCD
【分析】根据对数函数的性质即可求解AB,根据复合函数单调性法则即可求解C,利用即可求解D.
【详解】由可得,故的定义域为,值域为,A错误,B正确,
由于函数在单调递增,在单调递减,而为上的单调递增函数,因此在上单调递增,C正确,
由于的定义域为关于对称,且,故的图象关于直线对称,D正确,
故选:BCD
62.【多选】(2025高三·全国·专题练习)(多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的定义域为 B.在区间上单调递增
C.在区间上单调递减 D.的图象关于直线对称
【答案】ABD
【分析】对A,由真数大于0,解不等式组求定义域;对B和C,通过复合函数单调性判断;对D,由与关系判断.
【详解】对于A:令,解得,
所以的定义域为,故A正确;
对于B和C:函数,
令,则函数在上单调递增,在上单调递减,
又是增函数,
所以在上单调递增,在上单调递减,故B正确,C错误;
对于D:因为,
,
所以,
所以的图象关于直线对称,故D正确.
故选:ABD.
63.【多选】(25-26高三·四川绵阳·阶段练习)已知函数,则下列选项正确的是( )
A.若的定义域为,则 B.若的值域为,则
C.若的定义域为,则 D.若在上单调递增,则
【答案】AC
【分析】对于A,根据函数的定义域为,可得在上恒成立,分情况讨论计算即可;对于B,根据对数型函数的值域为,可得取遍一切正数,数形结合得不等式组,求解即得;对于C,由函数的定义域为,可转化成不等式的解集为,利用三个“二次”的关系计算即得;对于D,根据复合函数的单调性,结合对数函数的定义域,列出不等式组求解即可.
【详解】对于A,的定义域为等价于在恒成立,
当时,不等式为,符合题意;当时,有,解得.
综上即得当的定义域为时,,故A正确;
对于B,由的值域为,可得可以取遍一切正数,
故需使,解得,故B错误;
对于C,的定义域为,即不等式的解集为,
故,且方程的两根为和3,则,解得,故C正确;
对于D,对于函数在上单调递增,显然,
设,因在定义域上为增函数,
故依题意,需满足,解得,故D错误.
故选:AC.
64.【多选】(25-26高三·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知函数,则下列选项正确的是( )
A.若的定义域为,则
B.若的值域为,则
C.若的定义域为,则
D.若在上单调递增,则
【答案】AC
【分析】对于A,根据函数的定义域为,可得在上恒成立,分情况讨论计算即可;对于B,根据对数型函数的值域为,可得取遍一切正数,数形结合得不等式组,求解即得;对于C,由函数的定义域为,可转化成不等式的解集为,利用三个二次的关系计算即得;对于D,根据复合函数的单调性,结合对数函数的定义域,列出不等式组求解即可.
【详解】对于A,的定义域为等价于在上恒成立,
当时,不等式为,符合题意;当时,有,解得.
综上即得当的定义域为时,,故A正确;
对于B,由的值域为,可得可以取遍一切正数,
故需使,解得,故B错误;
对于C,的定义域为,即不等式的解集为,
故,且方程的两根为和3,则,解得,故C正确;
对于D,对于函数在上单调递增,显然,
设,因在定义域上为增函数,
故依题意,需满足,解得,故D错误.
故选:AC.
题型13:对数函数的实际应用
65.(2025高一·陕西汉中·期末)“打水漂”是一种游戏:按一定方式投掷石片,使石片在水面上实现多次弹跳,弹跳次数越多越好.小乐同学在玩“打水漂”游戏时,将一石片按一定方式投掷出去,石片第一次接触水面时的速度为5m/s,然后石片在水面上继续进行多次弹跳.不考虑其他因素,假设石片每一次接触水面时的速度均为上一次的,若石片接触水面时的速度低于2m/s,石片就不再弹跳,沉入水底,则小乐同学这次“打水漂”石片的弹跳次数为 .(参考数据:)
【答案】4
【分析】根据题意得,即,根据指数函数的单调性和对数换底公式求解即可.
【详解】设这次“打水漂”石片的弹跳次数为,
由题意得,即,得.
因为,
所以,故.
故答案为:4
66.(2025高一·陕西咸阳·期末)溶液的酸碱度是用来衡量溶液酸碱性强弱程度的一个指标,在化学中,常用值来表示溶液的酸碱度.的计算公式为其中表示溶液中氢离子的浓度,单位是摩尔/升.甲同学在径流咸阳的渭河中取出一定的水溶液,经测定其中氢离子的浓度摩尔/升,则渭河咸阳段水溶液的值约为( )(参考数据:,)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由对数的运算性质可求得渭河咸阳段水溶液的值.
【详解】由题意可知,渭河咸阳段水溶液的值为.
故选:D.
67.(2025高二·云南昆明·期末)在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.英国天文学家普森发现:两个天体的星等是、,其亮度分别表示为、,它们满足关系式,这就是著名的普森公式.已知太阳的星等是,月亮(满月时)的星等是,则太阳与月亮(满月时)的亮度的比值为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】令,,代入,结合对数的运算性质求出的值,即为所求.
【详解】两颗星的星等与亮度满足,
令,,,,
因此,太阳与月亮(满月时)的亮度的比值为.
故选:B.
68.(2025高一·辽宁沈阳·期末)已知强度为的声音对应的等级为时,有,喷气式飞机起飞时,声音约为;一般说话时,声音约为.计算喷气式飞机起飞时的声音强度是一般说话时声音强度的( )倍.
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设喷气式飞机起飞时的声音强度和一般说话时声音强度分别为、,利用对数的运算可求得的值.
【详解】设喷气式飞机起飞时的声音强度和一般说话时声音强度分别为、,
则,,
上述两个等式作差可得,解得,
因此,喷气式飞机起飞时的声音强度是一般说话时声音强度的倍.
故选:B.
69.(2025高三·河北·期末)已知某一指数(其中数据M为常数,且)可以用来检测某一特殊海域的水质情况,其中指数d的值越大,水质越好.若数据N由变化为,对应的指数d由2.15提高到3.225,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,利用消元,再结合对数运算,即可得解.
【详解】根据题意,,,两式相除可得,,
所以,可得,
故选:D.
70.(2025高一·天津·阶段练习)物体在常温下的温度变化可以用牛顿冷却定律来描述: 设物体的初始温度是 , 后的温度是 ,则 ,其中 表示环境温度, 称为半衰期. 现有一杯88°C的咖啡放在24℃的房间中,如果咖啡降温到40℃大约需要20 min,那么降温到35℃大约需要 (参考数据: ) ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由已知求得半衰期,然后再计算可得.
【详解】由题意,即,,,
设降温到35℃大约需要,则,
即,,
,
所以,
故选:B.
(十)
反函数的应用
1、求反函数的步骤
(1)求出函数y=f(x)的值域;
(2)仅解x,即由y=f(x)解出x=f-1(y);
(3)把x=f-1(y)改写成y=f-1(x),并写出函数的定义域(即原函数的值域).
2、(1)互为反函数的两个函数的图象关于直线y=x对称.
(2)若互为反函数的两个函数是同一个函数,则该函数的图象自身关于直线y=x对称.
题型14:反函数的应用
71.(25-26高三·四川绵阳·阶段练习)已知函数(且)的反函数图像经过点,则 .
【答案】1
【分析】由反函数的定义可得,然后代入计算,即可得到结果.
【详解】由函数(且)的反函数图像经过点,
可得原函数的图像经过点,
代入可得,且,即,
则.
故答案为:
72.(25-26高一·上海·期中)函数 的反函数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由原函数可求,交换后可得原函数的反函数.
【详解】由已知,得,再将两边平方,得,即;
将、对换,得,其定义域为;
故选:A.
73.(25-26高一·湖南邵阳·阶段练习)若函数与(且)互为反函数,且的图象过点,则 .
【答案】
【分析】根据题意,求得,进而得到的解析式,结合对数的运算法则,即可求解.
【详解】因为函数的图象过点,可得,解得,即,
又因为函数与互为反函数,可得,
所以.
故答案为:.
74.(25-26高一·全国·课后作业)若函数,函数与函数的图象关于直线对称,则的单调递减区间是 .
【答案】(或)
【分析】依题意,函数与函数的图象关于直线对称,则互为反函数,所以,求出,根据复合函数求单调性求解即可.
【详解】因为函数,且函数与函数的图象关于直线对称,
所以,所以,
令,解得,所以的定义域为,
又在上单调递增,在上单调递减,
而在定义域上单调递增,
所以的单调递减区间为(或,
故答案为:(或).
75.(2025·河北衡水·模拟预测)已知,则( )
A. B.1 C. D.2
【答案】A
【分析】利用同构互为反函数的图象对称性和数形结合法来求解即可.
【详解】由可得:,
又由可得:。
而函数与互为反函数,所以它们的图象关于直线对称,
下面作出函数,,,的图象:
由图可得:方程的根为,即为如图交点的横坐标,
方程的根为,即为如图交点的横坐标,
由图可知交点的横坐标为,根据对称性可得:,
根据同构方程思想可得:满足和的根必有:,
所以,
故选:A.
1.(2025高一·全国·课后作业)下列函数是对数函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据对数函数的概念即得.
【详解】因为函数(且)为对数函数,
所以ABC均为对数型复合函数,而D是底数为自然常数的对数函数.
故选:D.
2.(2025高一·全国·专题练习)函数是以a为底数的对数函数,则等于
A.3 B. C. D.
【答案】B
【分析】可以先根据对数函数的性质来确定的取值范围,再带入得出结果.
【详解】因为函数 为对数函数,
所以函数系数为1,即即或,
因为对数函数底数大于0,
所以,,
所以.
【点睛】对数函数的系数等于一、真数大于0、底数大于0且不等于1.
3.(2025高一·全国·课后作业)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据对数的真数大于得到不等式组,解得即可.
【详解】由题意得,解得,所以的定义域是.
故选:D.
4.(2025高一·全国·课后作业)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据对数的真数大于,偶次方根的被开方数非负及分母不为得到不等式组,解得即可.
【详解】由题意得,即,解得或,
所以函数的定义域为.
故选:D
5.(2025高一·全国·课后作业)若函数的定义域为,则( )
A.1 B.-1
C.2 D.无法确定
【答案】B
【分析】先根据定义域确定的解为,再确定,且,即解得结果.
【详解】函数的定义域为,则的解集为,
即,且的根,故.
故选:B.
6.(2025高一·浙江杭州·期中)满足“对定义域内任意实数,都有”的函数可以是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为定义域内,
所以,若,则,符合题意,
故选C.
7.(2008·湖南)下面不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】结合对数函数在单调递增,以及临界值1,判断即可.
【详解】由题意,对数函数在单调递增,
故,,
即.
故选:A
8.(2025高一·福建宁德·期中)当a>0,且a≠1时,f(x)=loga(x+2)+3的图象恒过定点P,则点P坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】令真数等于1,求出x、y的值,可得函数的图象经过定点的坐标.
【详解】当a>0,且a≠1时,对于函数f(x)=loga(x+2)+3,
令x+2=1,求得x=﹣1,y=3,可得函数的图象经过定点(﹣1,3).
再根据它的图象恒过定点P,则点P坐标为(﹣1,3),
故选D.
【点睛】本题主要考查对数函数的图象经过定点问题,属于基础题.
9.(2025高一·全国·专题练习)函数(,且)的反函数的图象过点,则a的值为( )
A.2 B. C.2或 D.3
【答案】B
【分析】法一:求出反函数,将点代入反函数即可求解;法二:根据反函数的性质可得函数的图象过点,代入求解即可.
【详解】法一:函数(,且)的反函数为(,且),
故的图象过点,则.
法二:∵函数(,且)的反函数的图象过点,
∴函数(,且)的图象过点,
∴,即.
故选:B
10.(2025高一·全国·课后作业)若点在函数的图象上,则下列点不在函数的图象上的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意得到,再根据对数性质得解.
【详解】因为点在函数的图象上,所以,
所以,,
所以点不在该函数图象上.
故选:A.
11.(2025高一·陕西汉中·期中)已知,则函数与函数的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据参数对于指数函数以及对数函数的影响,结合对数函数性质,逐项检验,可得答案.
【详解】对于A、B、C,由图像可知,对于函数,可知,即,
由,则,即函数在上单调递增,故A、B错误,C正确;
对于D,由图像可知,对于函数,可知,即,
由,则,即函数在上单调递减,故D错误;
故选:C.
12.(2025高一·四川成都·阶段练习)已知,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由解得,利用不等式的性质,指数对数函数的性质, 对选项逐个判断.
【详解】,由换底公式,有,解得,
∴,A选项错误;
函数为减函数,∴,B选项正确;
,但不一定成立, 不能得到,C选项错误;
,D选项错误.
故选:B
13.(2025高二·山东泰安·期末)当时, 恒成立,则的取值范围为
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先在同一坐标系下作出函数和的图像,求出交点和此时a的值,再求出的取值范围.
【详解】
当时,函数的图象如图所示,
若 恒成立,
则的图象恒在的图象的上方,
的图象与的图象交于点时,,
故虚线所示的的图象对应的底数应满足,
的取值范围为,
故答案为B
【点睛】(1)本题主要考查指数函数对数函数的图像和性质,意在考查学生对这些知识的掌握水平和数形结合分析推理能力.(2)解答本题的关键是找到交点和此时a.
14.(2025·全国II卷)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=
【答案】D
【详解】试题分析:因函数的定义域和值域分别为,故应选D.
考点:对数函数幂函数的定义域和值域等知识的综合运用.
15.(2025高一·河北保定·期中)函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意可得可得,且,由此求得的范围.
【详解】解:函数在上单调递增,而函数在上单调递增,根据复合函数的单调性可得,且,解得,即
故选:.
【点睛】本题主要考查对数函数的定义域、单调性,复合函数的单调性,属于基础题.
16.【多选】(2025高一·全国·课后作业)函数在(0,1)上是减函数,那么( )
A.在上递增且无最大值
B.在上递减且无最小值
C.在定义域内是偶函数
D.的图像关于直线对称
【答案】AD
【分析】由题意可知,利用“同增异减”可知A正确,结合的对称性可知的图像的对称性.
【详解】由得,函数的定义域为.
设,则在上为减函数,在上为增函数,且的图像关于直线对称,所以的图像关于直线对称,D正确;
因为在上是减函数,所以,
所以在上递增且无最大值,A正确,B错误;
又,所以C错误.故选AD.
【点睛】本题考查了复合函数的单调性与最值的应用问题,解题时应判定复合函数的单调性,根据单调性判定最值问题,是基础题.
17.(2025高一·安徽合肥·期中)函数的图象与函数的图象关于直线对称,则的单调减区间为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意知函数是函数的反函数,根据反函数的定义求出,再由复合函数的单调性即可求出的单调减区间.
【详解】由题意函数的图象与函数的图象关于直线对称知,函数是函数的反函数,
所以,即,
令,解得,
又是减函数,在上增,在上减,
由复合函数的单调性知,单调减区间为.
故选:C.
18.(2025高三·山东济宁·阶段练习)函数的最小值为 .
【答案】/
【分析】函数转化为关于的二次函数,结合二次函数性质可得最小值.
【详解】函数定义域是,,
,
所以时,.
故答案为:.
19.(2025高一·宁夏银川·期中)已知函数与函数的图象关于直线对称,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】根据反函数的性质可知,再利用对数函数的单调性解不等式.
【详解】解:函数与函数的图象关于直线对称,
,
.
又在上单调递增
.
∴不等式的解集为.
故答案为:.
20.(2025高一·全国·课后作业)若(,且),则a的取值范围为 .
【答案】
【分析】分类讨论求解对数不等式即可.
【详解】
当时,,则;
当时,,则.
综上所述,实数a的取值范围是.
故答案为:
21.(2025高一·广西梧州·期中)(1)函数的图象是由的图象如何变化得到的?
(2)在坐标系中作出的图象(不要求写作法);
(3)设函数与函数的图象的两个交点的横坐标分别为,设,请判断的符号.
【答案】(1)向右平移个单位得到的;(2)见解析;(3)
【分析】(1)由“左加右减”直接得到答案;
(2)由翻折变换作图即可;
(3)作图观察可知,1<x1<2,2<x2<3,进而得到结论.
【详解】(1)函数的图象是由的图象向右平移个单位得到的.
(2)在下边的坐标系中作出的图象,如图所示:
(3)设函数与函数的图象的两个变点的横坐标分别为,,不妨设,
则,(不要求说明理由)
∴
【点睛】本题主要考查函数图象的作法,考查数形结合思想,是一道基础题.
22.(2025高一·福建福州·阶段练习)已知函数(且),且函数的图象过点.
(1)求函数的解析式;
(2)若成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)将点代入函数解析式,求出,可得的解析式;
(2)解对数不等式,结合函数的定义域,可求出实数的取值范围.
【详解】(1),解得,故函数的解析式
(2) 即,解得或
故实数m的取值范围是
23.(2025高一·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数且.
(1)若函数在区间上恒有意义,求实数的取值范围;
(2)是否存在实数,使得函数在区间上为增函数,且最大值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在;(或)
【分析】(1)由题意,得在上恒成立,参变分离得恒成立,再令新函数,判断函数的单调性,求解最大值,从而求出的取值范围;(2)在(1)的条件下,讨论与两种情况,利用复合函数同增异减的性质求解对应的取值范围,再利用最大值求解参数,并判断是否能取到.
【详解】(1)由题意,在上恒成立,即在恒成立,令,则在上恒成立,令所以函数在在上单调递减,故
则,即的取值范围为.
(2)要使函数在区间上为增函数,首先在区间上恒有意义,于是由(1)可得,①当时,要使函数在区间上为增函数,
则函数在上恒正且为增函数,
故且,即,此时的最大值为即,满足题意.
②当时,要使函数在区间上为增函数,
则函数在上恒正且为减函数,
故且,即,
此时的最大值为即,满足题意.
综上,存在(或)
【点睛】一般关于不等式在给定区间上恒成立的问题都可转化为最值问题,参变分离后得恒成立,等价于;恒成立,等价于成立.
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