内容正文:
2025-2026年人教A版高一数学常考题型归纳
【第18讲:对数函数的图像与性质】
总览
题型梳理
【知识梳理】
一、常见对数型函数分类及核心性质解析
对数型函数是基本对数函数()的变形,核心包括“绝对值变换”“复合变换”,以下是高频类型的性质梳理:
1.真数带绝对值:()
奇偶性:偶函数。定义域为,关于原点对称,且。
单调性:时,在单调递增,在单调递减;时,在单调递减,在单调递增。
值域与最值:值域为,无最大值和最小值。
关键特征:图像关于y轴对称,左右两侧分别对应和的部分,均过和。
2.函数带绝对值:()
奇偶性:非奇非偶。定义域为,不关于原点对称。
单调性:时,在单调递减,在单调递增;时,在单调递增,在单调递减。
值域与最值:值域为,有最小值0(当时取得),无最大值。
关键特征:图像是将位于x轴下方的部分翻折到x轴上方,过定点。
3.复合一次函数:()
奇偶性:非奇非偶。定义域为(或,取决于的符号),不关于原点对称。
单调性:遵循“同增异减”。时,内层单调递增,外层与单调性一致;时,内层单调递减,外层与单调性相反。
值域与最值:值域为,无最大值和最小值。
关键特征:图像由平移得到,过定点(令求解)。
4.复合二次函数:(,二次函数开口向上且有零点)
奇偶性:仅当且定义域关于原点对称时为偶函数(如),否则非奇非偶。
单调性:先求二次函数的单调区间(结合定义域),再按“同增异减”判断。例:,定义域或,在递增,在递减。
值域与最值:二次函数有最大值时,值域为(有最大值);值域为(有最小值)。
关键特征:图像受二次函数定义域限制,仅在二次函数正值区间有图像。
二、图像平移变换规律(核心:“左加右减,上加下减”)
对数型函数的平移仅改变位置,不改变形状和单调性趋势,具体规则如下:
1.左右平移:针对自变量变形,()。
:图像由向右平移个单位,定义域变为。
:图像向左平移个单位,定义域变为(即)。
2.上下平移:针对函数值变形,()。
:图像向上平移个单位,值域仍为,过定点。
:图像向下平移个单位,过定点。
3.复合平移:,先左右平移个单位,再上下平移个单位,过定点。
三、核心总结
奇偶性:仅定义域关于原点对称时才可能为奇/偶函数,多数对数型函数为非奇非偶。
单调性:复合函数必用“同增异减”,先定定义域,再分析内外层函数单调性。
值域与最值:仅含绝对值或复合有界函数时,才可能有最值,否则值域为。
平移:左右平移改变定义域,上下平移改变定点纵坐标,形状不变。
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:对数函数及其定义域】
【解题策略】
一、基本对数函数定义域解题策略
基本形式:()
1.核心依据:真数,无其他限制条件。
2.解题步骤:直接列出不等式,定义域为。
3.关键提醒:无需额外变形,仅需保证真数大于0,这是所有对数型函数的基础。
二、复合对数型函数定义域解题策略
复合形式核心:(),定义域需满足,按的类型分类求解:
1.一次型复合:()
解题步骤:
1.列不等式;
2.按的符号解一元一次不等式:时,;时,。
示例:求定义域,解得,定义域为。
2.二次型复合:()
解题步骤:
1.列不等式;
2.求二次函数零点(解方程);
3.结合二次函数开口方向(开口向上,开口向下),确定不等式解集。
示例:求定义域,解,零点为,开口向上,得或。
3.分式+对数复合:
解题步骤:
1.同时满足两个条件:真数,分母;
2.转化为(分式大于0等价于分子分母同号),解不等式。
示例:求定义域,解,得或。
4.绝对值+对数复合:
解题步骤:
1.列不等式;
2.等价于,结合本身的定义域,求交集。
示例:求定义域,解,得,即。
三、定义域结合其他性质的综合解题策略
1.结合单调性:先求定义域,再在定义域内用“同增异减”分析单调性。
示例:求单调区间,先定定义域或,再分析内层二次函数单调性,最终得递增区间,递减区间。
2.结合奇偶性:先通过定义域关于原点对称初步判断,再验证与的关系。
示例:判断奇偶性,先定定义域(关于原点对称),再验证,确定为奇函数。
3.结合最值/值域:先定定义域,再分析内层函数的取值范围,最后结合对数函数单调性求值域。
示例:求值域,先定定义域,内层函数最小值为2,结合对数单调性得值域。
四、易错点规避策略
1.忽略真数>0:解题时先写定义域,再进行后续运算,避免先化简再求定义域。
2.复合函数漏限制:分式分母、偶次根式被开方数等其他限制条件,需与真数>0联立求解。
3.二次不等式解错:注意二次函数开口方向和零点位置,避免解集方向颠倒。
例题精选
【例题1】(25-26高三上·北京大兴·阶段练习)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据分母不为零、对数的真数大于零进行求解即可.
【详解】由函数的解析式可得且,
所以该函数的定义域为,
故选:B
【例题2】(2025高三·上海·专题练习)函数的定义域是 .
【答案】
【分析】根据对数函数的真数大于得到不等式,解得即可.
【详解】对于函数,则有,又,所以,
所以,解得,
所以函数的定义域是.
故答案为:
相似练习
【相似题1】(24-25高一上·江苏盐城·阶段练习)若关于的函数的定义域为,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据定义域为实数集,转化为且恒成立,
结合二次不等式恒成立求解即可.
【详解】由题意,,且对任意,
,①
且,②
对于①,,结合,得.
若,由②知对任意,矛盾;
若,由②知对任意,即,
则,得,
综上,当时,对任意,①②同时成立.
故选:D
【相似题2】(25-26高三上·辽宁大连·期中)“”是“函数的定义域为”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】B
【分析】利用对数函数的性质,得到的定义域为时,恒成立,从而得,再利用充分条件与必要条件的判断方法,即可求解.
【详解】若函数的定义域为,则恒成立,
当时,恒成立,若,则,解得,
所以函数的定义域为时,,
即函数的定义域为可以推出,
但推不出函数的定义域为,
所以“”是“函数的定义域为”的必要不充分条件,
故选:B.
【题型2:对数函数及其值域】
【解题策略】
一、基本对数函数的值域策略
基本形式:()
1.核心逻辑:定义域为,真数可取所有正数。
2.值域结论:无论取何值(满足条件),值域均为(全体实数)。
3.关键提醒:无最值,因为真数能无限趋近于0或正无穷,对数函数值随之无限递减或递增。
二、复合对数型函数的值域策略
复合形式核心:(),解题分三步:①求定义域();②求在定义域内的取值范围(记为);③结合()的单调性,求最终值域。
1.一次型复合:()
解题步骤:
1.由确定定义域,进而得到的取值范围或(一次函数单调,值域为开区间)。
2.若,单调递增,值域为或;若,值域与上述相反。
示例:求值域,定义域,,值域为。
2.二次型复合:()
解题步骤:
1.先求定义域(),再求在定义域内的最值(二次函数有界)。
2.若在定义域内的最小值为(),无最大值:
时,对数单调递增,值域为;
时,对数单调递减,值域为。
示例:求值域,定义域为,最小值为2,值域为。
3.分式型复合:(为一次函数)
解题步骤:
1.先求定义域(),再通过分离常数法求的取值范围(分式值域通常为,为常数)。
2.排除(若),再结合对数单调性转化为值域。
示例:求值域,先得,其取值范围为,结合真数>0,最终,值域为。
4.绝对值型复合:(为一次/二次函数)
解题步骤:
1.定义域为(即),再求的取值范围(,绝对值函数最小值为)。
2.按对数单调性转化:时值域为;时为。
示例:求值域,定义域,,绝对值后取值范围为,值域为。
三、综合题型解题策略
1.结合定义域与单调性:先通过定义域锁定的有效范围,再用“同增异减”判断对数函数单调性,进而确定值域边界。
示例:求值域,定义域或,在定义域内取值范围为,值域为。
2.含参数的值域问题:先讨论参数对值域的影响,再结合对数底数的单调性分类求解。
示例:求值域,先得,再分时值域,时值域。
3.最值存在的条件:仅当内层函数有界(存在最大值或最小值)时,对数函数才会有最值,否则值域为。
四、易错点规避策略
1.忽略内层函数值域限制:直接默认可取所有正数,导致值域判断错误(如二次函数有最小值,对数值域会有下界)。
2.复合函数单调性判断错:未遵循“同增异减”,导致值域边界颠倒(如时,内层函数递增,对数函数递减)。
3.分式值域求解失误:未通过分离常数法准确求的取值范围,遗漏“分式不能取某个常数”的情况。
例题精选
【例题1】(25-26高二上·湖南长沙·阶段练习)已知,函数,则的值域为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分段求出函数的取值范围,即可得解.
【详解】因为,,
当时,,在上为减函数,
所以.
当时,,
因为,所以在上为增函数,
所以.
综上,的值域为.
故选:C.
【例题2】(25-26高三上·江苏苏州·开学考试)函数的最小值为 .
【答案】/
【分析】应用对数的运算性质得,再应用换元法及二次函数的性质求最小值.
【详解】由题设,且,
令,则,
当,即时,.
故答案为:
相似练习
【相似题1】(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.
【相似题2】(25-26高一上·全国·课堂例题)函数,当时,求该函数的值域.
【答案】
【分析】根据对数的运算性质,结合换元法、对数的单调性,二次函数的性质,即可进行求解.
【详解】由,
令,则有,
因为,所以,因此,
所以函数的值域为.
【题型3:由对数函数值域求参数】
【解题策略】
一、核心解题逻辑
1.明确复合结构:设函数为(),已知的值域为或等。
2.逆向推导内层范围:根据对数单调性,将值域转化为内层函数的取值范围(记为)。
3.结合定义域与性质:是前提,再根据的类型(一次、二次、分式等),列参数满足的条件。
4.求解参数:解不等式(组)或方程,得到参数的取值范围。
二、常见题型及解题策略
1.参数在对数底数上
解题关键:底数决定对数单调性,需分和讨论。
解题步骤:
1.先求内层函数在定义域内的取值范围或()。
2.若已知的值域为:
时,对数递增,需,解得。
时,对数递减,需有最大值,且,解得(需验证)。
示例:已知值域为,,时,故。
2.参数在内层一次函数()
解题关键:一次函数单调无界,值域为开区间,需结合对数值域反推参数对定义域的限制。
解题步骤:
1.由得定义域,进而得的取值范围或()。
2.若已知的值域为:
时,需,即,再结合的解与定义域的关系,列参数方程。
示例:已知值域为,需能取遍所有正数,故(一次函数无界)。
3.参数在内层二次函数()
解题关键:二次函数有界(有最大/最小值),对数值域的边界对应二次函数的最值,需结合开口方向和判别式。
解题步骤:
1.先保证定义域非空:有解,即二次函数与x轴无交点()且开口向上()。
2.设的最小值为(),最大值为(),已知的值域为或:
时,若,则,即,结合二次函数最值公式,列方程求参数。
示例:已知值域为,需能取遍所有正数,故,解得或。
4.参数在分式内层()
解题关键:通过分离常数法求的值域,再结合对数值域反推参数,注意排除分式不可取的常数。
解题步骤:
1.分离常数得,其取值范围为。
2.结合真数>0,得的有效范围()。
3.已知的值域为,则需(对数在时取值为0,排除后值域符合),列方程求参数。
三、含多参数的复杂题型策略
1.分类讨论优先级:先讨论对数底数(或),再讨论内层函数的参数(开口方向、斜率等)。
2.利用“等价转化”:将值域条件转化为内层函数的“最值条件”或“取值范围条件”,避免遗漏定义域限制。
3.验证参数合理性:求解后需检验内层函数有解,且对数值域与已知一致。
。
例题精选
【例题1】(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数.若,且的值域为,则实数的值为 .
【答案】0
【分析】令,由题意函数的值域为,则的值域包含,分,求的值域,即可求解.
【详解】令的值域为,则的值域包含.
①当时,,其值域为,满足题意;
②当时,令,函数转化为函数,其图象开口向下,
则的值域为,不满足题意.所以,
故答案为:0.
【例题2】(2025高三·全国·专题练习)若函数的值域是,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】求解的值域,即可根据求解.
【详解】由于的值域是,
令,则要能取遍所有的值,
,
因此,故
故答案为:
相似练习
【相似题1】(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知函数的值域为,则实数的值为 .
【答案】1
【分析】利用复合函数的单调性可得的最大值为4,结合二次函数的性质确定参数的值并验证即得.
【详解】因的值域为,
即,又在定义域内为增函数,故的最大值为4,
则,由,可得时,,解得,
此时的定义域为,
在上单调递增,在上单调递减,
则得,符合题意.
故答案为:1.
【相似题2】(2025·江西新余·模拟预测)已知函数的值域为R,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出在区间上的值域,要使的值域为R,只需在区间上的值需取遍区间内所有值,列出关于的不等式组可得答案.
【详解】由题知,在区间上单调递增,
∴在区间上的值域为,
时,,
其对称轴为,要使的值域为R,
则在区间上的值需取遍区间内所有值,
,解得.
故选:C.
【题型4:对数函数图像问题】
【解题策略】
一、基本对数函数图像识别策略
核心是抓住“底数符号”和“定点特征”,快速区分图像归属:
1.判断单调性:图像上升则,下降则。
2.锁定定点:所有图像必过,可作为快速验证依据。
3.辅助特征:
时,图像在部分远离x轴,部分贴近x轴(函数值正负分界清晰)。
时,图像在部分远离x轴,部分贴近x轴。
4.反函数对称:与指数函数图像关于直线对称,可相互验证。
二、对数型函数图像变换解题策略
图像变换遵循“先内层后外层,平移/翻折不改变形状”,核心变换类型及步骤如下:
1.平移变换(“左加右减,上加下减”)
左右平移(变x):
:向右平移个单位,定义域变为,定点移至。
:向左平移个单位,定义域变为,定点移至。
上下平移(变y):
:向上平移个单位,定点移至,值域仍为。
:向下平移个单位,定点移至。
2.翻折变换(含绝对值)
沿x轴翻折:
与原函数关于x轴对称,单调性反转(原增变减,原减变增)。
沿y轴翻折:
定义域扩展为,图像关于y轴对称,部分与原函数一致。
上翻折(x轴上方保留):
将下方部分()翻折至x轴上方,值域变为,定点不变。
3.对称变换
关于原点对称:
定义域为,图像与关于原点对称,单调性与原函数相反。
三、由图像求参数解题策略
核心是“提取图像特征→转化为数学条件→列方程/不等式求解”,常见特征及转化方式:
1.由定点求参数:
图像过某点,代入函数式,直接解参数(优先用定点或平移后的定点)。
示例:已知过,代入得,解得(结合单调性进一步缩小范围)。
2.由单调性求参数:
图像上升→且内层函数单调递增(复合函数“同增”),或且内层函数单调递减(“异减”)。
示例:图像上升,内层递增,故。
3.由定义域/值域特征求参数:
图像与y轴有交点→定义域含负数(如),需对负数x成立。
图像有最低点→函数含绝对值(如)或复合二次函数(内层有最小值)。
四、图像应用解题策略(比较大小、解不等式)
1.比较对数大小:
步骤:①画对应对数函数图像;②找到对应真数在x轴上的位置;③由图像上下位置判断函数值大小(上方值大)。
示例:比较与,画图像,对应图像上方,故。
2.解对数不等式:
步骤:①确定函数单调性(由底数a决定);②结合图像找到“分界点”(如定点);③转化为真数的不等式(注意定义域)。
示例:解,画下降图像,对应,解得。
五、易错点规避策略
1.平移方向混淆:左右平移针对“x本身”,如是向左平移3个单位,而非向右。
2.翻折忽略定义域:定义域是,避免误写为。
3.复合函数图像判断漏内层:先分析内层函数(如一次、二次函数)的定义域和单调性,再叠加对数变换,避免直接套用基本图像。
4.底数判断错误:图像“陡缓”不直接决定底数大小(需结合真数范围),优先用单调性和定点验证。
例题精选
【例题1】(25-26高三上·山东淄博·阶段练习)已知函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先求出函数的定义域,即可判断奇偶性,再由函数值的特征,利用排除法判断即可.
【详解】函数的定义域为,
又,
所以为偶函数,则函数图象关于轴对称,故排除D;
当时,则
因为当时,,,所以;
当时,,,所以,故排除A、C.
故选:B
【例题2】(24-25高一上·湖北恩施·期中)已知且,则函数与函数的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用指对函数的图象特征分和判断.
【详解】当时,在R上单调递减且恒过 ,在 上单调递减且恒过 ,B不符合,D符合,
当时, 在R上单调递增且恒过,在 上单调递增且恒过,A、C不符合.
故选:D.
相似练习
【相似题1】(24-25高二下·北京·期中)若函数的图象如图,为常数.则函数的图象是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】根据对数复合函数的图象得到,结合指数函数的性质确定大致图象,即可得.
【详解】由解析式知,结合图知,故,
对于,其在R上单调递增且值域为,结合各项的图知A符合.
故选:A
【相似题2】(24-25高一上·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.
【题型5:对数函数过定点问题】
【解题策略】
一、基本对数函数的定点求解
基本形式:()
1.核心逻辑:无论底数取何值,当真数时,。
2.定点结论:恒过定点。
3.验证方法:代入,函数值必为0,与的具体数值无关。
二、复合对数型函数的定点求解(重点)
复合形式:(,为常数),解题分3步:
1.令内层真数,解出的值(记为)——消除底数和外层常数的影响。
2.将代入函数,计算的值()。
3.定点坐标为,与底数无关。
1.平移变换后的定点
示例1(左右平移):
令,得,,定点为。
示例2(上下平移):
令,得,定点为。
示例3(复合平移):
令,得,,定点为。
2.含一次函数内层的定点
示例:
令,解得。
代入得,定点为。
3.含绝对值内层的定点
示例:
令,解得或。
代入得,定点为和。
4.含分式内层的定点
示例:
令,解得(无解),故无定点?不,实际应为“真数=1时方程有解则有定点,无解则无”——此例无解,故函数图像无恒过的定点(需注意此类特殊情况)。
三、由定点求参数的解题策略
已知函数过某定点,求参数值,步骤如下:
1.直接将定点坐标代入函数解析式,得到关于参数的方程。
2.解方程求出参数(注意参数的限制条件:、分母不为0等)。
3.验证参数是否满足函数定义域非空等隐含条件。
示例:已知过定点,求的值。
代入得,即,解得。
验证:有解,符合条件。
四、易错点规避策略
1.忽略真数=1的核心逻辑:直接代入定点横坐标求参数,而非令真数=1,导致错误。
2.复合函数漏算常数项:上下平移时,定点纵坐标需加/减平移量,避免仍写为0。
3.绝对值内层漏解:令时,需考虑正负两种情况,避免遗漏定点。
4.分式内层无解情况:当无解时,函数无恒过的定点,需明确说明。
例题精选
【例题1】(25-26高三上·安徽六安·阶段练习)设函数过定点,则 .
【答案】4
【分析】根据对数函数的图象性质列方程组求解即得,利用换底公式和对数运算性质即得答案.
【详解】由过定点,可知,
解得,故.
故答案为:4.
【例题2】(25-26高三上·黑龙江·阶段练习)对,且,的图象过定点A,则点A的坐标为 .
【答案】
【分析】根据,求函数图象经过的定点的坐标.
【详解】因为时,为定值.
故点A的坐标为.
故答案为:
相似练习
【相似题1】(25-26高三上·黑龙江齐齐哈尔·开学考试)已知函数的图象过定点,正实数,满足,则的最小值为 .
【答案】12
【分析】由对数函数性质确定,,进而得到,再结合基本不等式即可求解.
【详解】当时,
所以函数的图象过定点,
所以,,即,
所以,
当且仅当,时等号成立.
故答案为:12
【相似题2】(24-25高一上·全国·课前预习)已知函数(,)的图象恒过定点,若点也在函数的图象上,则 .
【答案】
【分析】通过对数函数的性质求出定点的坐标,再将点坐标代入函数求出的值,最后把代入得出结果.
【详解】对于函数,因为恒成立.
令,解得
把代入函数,解得.
所以函数过定点.
,.
故.
所以.
故答案为:.
【题型6;对数函数单调性问题】
【解题策略】
一、核心解题逻辑
1.定义域是前提:所有单调性分析必须在“真数>0”的定义域内进行。
2.单调性判断法则:
基本对数函数():时单调递增,时单调递减。
复合对数函数():遵循“同增异减”——内层函数与外层对数函数单调性一致时,整体单调递增;反之则单调递减。
二、基本对数函数单调性应用
1.直接判断单调性:根据底数的范围直接下结论,无需额外分析。
示例:单调递增,单调递减。
2.比较大小:同底数时,利用单调性直接比较真数大小(增函数:真数大则函数值大;减函数:真数大则函数值小)。
示例:比较与,因递增,且,故。
3.解简单不等式:结合单调性转化为真数的不等式(需保证真数>0)。
示例:解,转化为,得。
三、复合对数型函数单调性解题策略
1.一次型复合:()
解题步骤:
1.求定义域:解,得到的取值范围。
2.判内层单调性:时递增,时递减。
3.用“同增异减”判整体:结合底数的范围,确定复合函数的单调区间。
示例:求单调区间,定义域,内层递增,,故整体在单调递增。
2.二次型复合:()
解题步骤:
1.求定义域:解,确定的有效范围。
2.找内层单调区间:根据二次函数开口方向(先减后增,先增后减),求出其在定义域内的单调区间。
3.分情况判整体:按和分类,结合“同增异减”匹配内外层单调性,得到复合函数的单调区间。
示例:求单调区间,定义域或;内层在递减、递增;,故整体在递增、递减。
3.绝对值型复合:(为一次/二次函数)
解题步骤:
1.求定义域:解(即)。
2.分析的单调性:分区间讨论绝对值内函数的正负,转化为不含绝对值的函数后判单调。
3.结合对数底数单调性,用“同增异减”得整体单调区间。
示例:求单调区间,定义域;时递增,时递减;,故整体在递增、递减。
4.分式型复合:(为一次函数)
解题步骤:
1.求定义域:解(等价于)。
2.用分离常数法化简,判断其在定义域内的单调性。
3.结合对数底数单调性,用“同增异减”得整体单调区间。
示例:求单调区间,定义域或;分离常数得,在和均递增;,故整体在和均递减。
四、含参数的单调性解题策略
1.分类讨论优先级:先讨论对数底数(或),再讨论内层函数的参数(如一次函数斜率、二次函数开口方向)。
2.核心原则:参数的取值需同时满足“定义域非空”和“单调性条件”,最后取交集。
示例:若在单调递增,先定定义域在恒成立;内层二次函数对称轴,需(保证内层在递增),且;同时(定义域恒成立),解得且。
五、易错点规避策略
1.忽略定义域:未先求定义域,直接分析内层函数单调性,导致单调区间超出定义域。
2.复合函数单调性判反:混淆“同增异减”,如内层递增、底数时,整体应递减而非递增。
3.二次函数单调区间漏结合定义域:未排除二次函数在定义域外的单调区间,导致结论错误。
4.含参数讨论不全面:遗漏底数或中的某一种情况,或未考虑内层函数参数对定义域的影响。
例题精选
【例题1】(25-26高三上·辽宁·阶段练习)已知函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据对数函数单调性和一次函数单调性得在单调递增,然后利用二次函数单调性列不等式组求解即可.
【详解】当时,,
因为和都在上单调递增,所以在单调递增,
要使函数在上单调递增,
则,即,解得,
所以的取值范围是.
故选:B
【例题2】(25-26高三上·广东·阶段练习)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.
【答案】C
【分析】利用换元法和复合函数单调性的判断方法,换元后可知只要满足即可,从而可求出实数的取值范围.
【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:C
相似练习
【相似题1】(25-26高三上·黑龙江齐齐哈尔·开学考试)已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先判断函数的奇偶性和单调性,再利用性质求解不等式.
【详解】由题知函数的定义域为,,所以为偶函数,
当时,和均为增函数,所以在上单调递增,
故由可得,解得.
故选:B.
【相似题2】(24-25高二下·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.
【题型7:对数函数奇偶性问题】
【解题策略】
一、核心解题逻辑
1.前提条件:函数奇偶性的必要条件是定义域关于原点对称(即若在定义域内,则也在定义域内),对数函数需先满足“真数>0”,再验证定义域对称性。
2.核心步骤:
第一步:求函数定义域(解真数>0的不等式);
第二步:判断定义域是否关于原点对称,若不对称则直接判定为非奇非偶;
第三步:若定义域对称,化简,对比其与或的关系,得出结论。
3.对数化简关键:利用对数运算法则、,简化的表达式。
二、基本对数函数的奇偶性结论
基本形式:()
定义域为,不关于原点对称(仅含正数,不含对应负数);
结论:非奇非偶,无例外情况。
三、复合对数型函数奇偶性解题策略(重点)
复合形式核心:(),仅当满足“”(奇函数)或“”(偶函数)时,才可能具有奇偶性,分类型解析:
1.真数为分式(奇函数常见结构):、()
解题步骤:
1.求定义域:解,得(关于原点对称);
2.化简:;
3.结论:奇函数。
示例:,定义域(对称),,为奇函数。
2.真数为二次函数(偶函数常见结构):、()
解题步骤:
1.求定义域:解,得或(关于原点对称);
2.化简:;
3.结论:偶函数。
示例:,定义域或(对称),,为偶函数。
3.真数含绝对值(需结合结构):()
解题步骤:
1.求定义域:解,得或(关于原点对称);
2.化简:;
3.结论:偶函数。
注意:若真数为(),定义域为,不关于原点对称,直接非奇非偶。
4.非奇非偶的常见情况
定义域不关于原点对称:如(定义域)、(定义域);
定义域对称但不满足:如(定义域,但且)。
四、含参数的对数函数奇偶性解题策略
已知函数为奇/偶函数,求参数值,步骤如下:
1.由“定义域关于原点对称”列方程:确保真数的解集关于原点对称,建立参数的等式(如分式真数的分子分母常数项互为相反数);
2.由“”验证参数:化简后得到参数的约束条件,排除矛盾解;
3.验证参数合理性:确保参数满足及真数恒正的隐含条件。
示例:已知()为奇函数,第一步:定义域需关于原点对称,得(解集或);第二步:,满足奇函数条件,故参数且。
五、易错点规避策略
1.跳过定义域直接验证:未先判断定义域对称性,导致误判(如定义域不对称仍强行验证);
2.真数化简错误:处理分式真数时,未正确利用对数的倒数性质(如);
3.混淆“定义域对称”与“函数图像对称”:定义域对称是奇偶性的必要条件,而非充分条件;
4.含参数时忽略真数恒正:仅满足定义域对称和奇偶性条件,未验证参数使真数始终大于0,导致参数取值范围扩大。
例题精选
【例题1】(25-26高三上·天津东丽·开学考试)已知函数,则不等式的解集 .
【答案】
【分析】探讨函数的性质,进而求解不等式.
【详解】函数的定义域为,,
函数是奇函数,而函数在上单调递减,
函数在上单调递增,因此函数在上单调递减,
不等式,
则,解得,
所以所求不等式的解集为.
故答案为:
【例题2】(25-26高三上·四川遂宁·期中)函数是偶函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求函数定义域,结合偶函数的定义运算求解即可.
【详解】令,解得或,
可知函数的定义域为,
因为,
若函数是偶函数,则,
即,可得,
结合的任意性可得.
故选:B.
相似练习
【相似题1】(25-26高一上·山东济南·阶段练习)已知函数为偶函数.
(1)求实数k的值;
(2)解不等式;
(3)求函数的值域和单调区间.
【答案】(1)
(2)
(3)
函数的值域是;单调递增区间是,单调递减区间是.
【分析】(1)根据指对函数的运算公式,结合偶函数的定义,即可求解;
(2)首先化简,再根据对数函数的单调性解不等式;
(3)根据复合函数的单调性,结合二次函数和对数函数的性质,即可求解.
【详解】(1),
若函数是偶函数,所以,
所以,
即,则,
即,得,得;
(2),
所以不等式为,
所以,
,得,
,得,即,
得,即,
综上可知;
所以不等式的解集为;
(3),得,得,
函数的对称轴是,最大值为2,
,,,所以,
根据复合函数的单调性可知,单调递增区间是,单调递减区间是,
函数的值域是.
【相似题2】(25-26高三上·江西·阶段练习)已知函数是奇函数.
(1)求不等式的解集.
(2)若函数在上单调递增,求的取值范围.
(3)是否存在,,,使得在上的值域为?若存在,求出的取值范围;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【分析】(1)根据奇函数的定义可得参数值,解不等式即可.
(2)根据复合函数定义域及复合函数单调性列不等式,解不等式组即可;
(3)根据函数单调性与值域列方程,可转化为方程在内有两个不等实根,可转化为二次方程问题,列不等式,解不等式即可.
【详解】(1)因为是奇函数,所以,则,
即,则,
因为,所以,
且当时,的定义域为,且,满足题意,
由,得,则,
解得,则不等式的解集为;
(2)由(1)可知,
易知函数在和上单调递增,
则在和上单调递增.
因为在上单调递增,所以,
解得,则的取值范围为;
(3)假设存在,,,使得在上的值域为,
由(2)可知在上单调递增,则,
即,整理得,
即,是关于的方程的两个实数根,
因为,,
所以,
即
所以,,
故存在,,,使得在上的值域为,
且的取值范围为.
【题型8:对数的比较大小】
【解题策略】
一、基础解题方法(高频通用)
1.同底数比较法(核心:利用对数单调性)
核心逻辑:底数相同,直接由底数单调性判断——真数大小与函数值大小同步(增函数)或反向(减函数)。
解题步骤:
1.确认底数的范围(递增,递减);
2.验证两个真数均大于0(满足定义域);
3.比较真数大小,结合单调性得出对数大小关系。
示例:比较与
底数递增,真数,故;
若为与,底数递减,故。
易错点:忽略真数>0的验证,直接比较真数导致定义域错误。
2.同真数比较法(核心:底数与函数值的反向关系)
核心逻辑:真数相同,底数越大(时),对数函数值越小;底数越小(时),对数函数值越大(可通过图像陡峭度理解)。
解题步骤:
1.确认真数(满足定义域);
2.分底数范围讨论:
若、且,则(时);
若、且,则(时)。
示例:比较与
真数,底数,故(验证:,)。
易错点:混淆与时的底数和函数值关系,导致判断颠倒。
3.中间值法(核心:用0/1/2等“桥梁数”衔接)
核心逻辑:当底数、真数均不同时,找一个中间值(常用0、1),分别比较两个对数与中间值的大小,间接得出结论。
常用中间值:
(所有底数通用);
(底数与真数相等时)。
解题步骤:
1.分别判断两个对数与中间值的大小(大于/小于);
2.若一个对数>中间值,另一个<中间值,直接得出大小关系。
示例:比较与
,,故;
再如比较与:前者<,后者<,需换进阶方法。
易错点:中间值选择不当(如用1无法区分时,未换2或等)。
二、进阶解题方法(复杂异底异真/含变量)
1.换底公式法(含作差/作商)
核心逻辑:用换底公式()将异底对数转化为同分母/同分子分式,再通过作差、作商判断大小。
解题步骤(作差法):
1.换底转化为分式形式;
2.通分计算两分式的差,判断分子符号(分母符号由底数决定,时);
3.分子正则前者大,分子负则后者大。
示例:比较与
换底得与;
作差:,故。
易错点:忽略换底后分母的符号(如时),导致差的符号判断错误。
2.图像精准定位法
核心逻辑:利用对数函数图像特征(递增、递减;底数越大,时图像越贴近x轴),画草图定位函数值位置。
解题步骤:
1.确定所有对数的底数范围(>1或0<<1),在同一坐标系画草图;
2.标记关键定点(1,0)、(a,1)、(1/a,-1),明确图像“陡峭度”;
3.找到真数对应的x轴位置,向上作垂线,交点越高,函数值越大(时)。
示例:比较、、
底数均>1,图像递增且最陡、最平缓;
真数7、10、26对应的交点:最高,故。
易错点:时图像递减,误将“真数大”等同于“函数值大”。
3.放缩法(对数运算法则+不等式)
核心逻辑:通过对数运算法则拆分/合并对数,结合不等式性质(糖水不等式、均值不等式),将对数转化为可直接比较的形式。
常用放缩规则:
1.(,);
2.(,,糖水不等式推导);
3.(,)。
示例:比较与
转化为证明,即;
因,且递增,故。
易错点:放缩过度(如将两个对数都放缩到>1,仍无法区分)。
4.构造函数法(含变量/共性结构)
核心逻辑:针对含相同结构的对数(如、),构造函数,通过导数或定义判断单调性,间接比较。
解题步骤:
1.提取共性结构,构造函数(如,);
2.化简函数(如换底为),求导判断单调性;
3.代入自变量(对数的底数/真数),利用单调性得出大小。
示例:比较、、
构造(),求导得(递减);
因,故,即。
易错点:构造函数后未明确定义域,在非单调区间误用单调性。
三、题型匹配指南(快速选方法)
题型特征
优先使用方法
辅助技巧
同底数、异真数
同底数比较法
验证真数>0
同真数、异底数
同真数比较法
结合图像陡峭度
异底异真、可与0/1衔接
中间值法
优先用1或0作为桥梁
异底异真、中间值无效
换底作差/作商法
通分后简化分子
多个对数比较、直观判断
图像定位法
标记定点(1,0)
含变量、有共性结构
构造函数法
导数判断单调性
与具体数值(如3/2)比较
放缩法
对数转指数简化
四、易错点汇总
1.忽略定义域:未验证真数>0,直接比较导致逻辑错误;
2.单调性混淆:时,误将真数大小与函数值大小同步;
3.换底符号错误:时,作差时分母符号影响结果;
4.放缩过度:未控制放缩幅度,导致无法区分两个对数的大小。
例题精选
【例题1】(江西省赣州市十八县(市、区)二十四校联考2025-2026学年高三上学期期中考试数学试题)若,,,则,,之间的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用对数函数性质和指数函数性质,借助中间量进行比大小.
【详解】因为,即;
,即;
,即,
所以.
故选:D
【例题2】(2025·四川绵阳·一模)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】对于对数函数和指数函数的值比较大小,通常可以利用函数的单调性以及中间值来进行判断.
【详解】因为,
又因为对数函数在上单调递增,且,
所以,即.
,,由于,,且函数在上单调递增,
所以,即.
综合以上两个比较结果,可得.
故选:A
相似练习
【相似题1】(25-26高三上·贵州·月考)设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用对数函数的单调性可得三者的大小关系.
【详解】因为,所以,
又,,所以,
所以,
故选:D
【相似题2】(25-26高三上·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
【题型9:对数函数综合与不等式问题】
【解题策略】
一、核心解题逻辑
1.定义域优先:所有不等式求解必须以“真数>0”为前提,避免遗漏定义域限制;
2.单调性核心:利用对数底数的单调性(递增,递减),将对数不等式等价转化为真数的不等式(复合函数需用“同增异减”);
3.等价变形原则:
若,则;
若,则;
4.综合题联动:结合奇偶性、值域、定点等性质,先简化函数再解不等式,避免复杂运算。
二、分题型解题策略
(一)基础对数不等式(单一对数形式)
题型特征:无复合内层函数,仅含或形式;
解题步骤:
1.列定义域条件:(或真数表达式>0);
2.转化为真数不等式:
若不等式右侧为常数,先化为,再按单调性转化;
若两侧为同底对数,直接按单调性转化为真数大小关系;
3.求定义域与真数不等式的交集,即为解集。
示例1:解不等式
定义域:;
转化:,递增,故;
解集:。
示例2:解不等式
定义域:且;
转化:递减,故;
解集:。
易错点:仅转化对数不等式,忽略真数>0的定义域,导致解集扩大。
(二)复合对数不等式(形式)
题型特征:内层含一次、二次、分式、绝对值函数,需结合“同增异减”判断单调性;
解题步骤:
1.求定义域:解(按一次/二次/分式的定义域求解规则);
2.分析内外层单调性:
外层:由底数决定(增,减);
内层:分析在定义域内的单调区间;
3.按“同增异减”转化为的不等式:
若整体递增,则对数不等式→的同向不等式;
若整体递减,则对数不等式→的反向不等式;
4.求定义域与不等式的交集,即为解集。
示例:解不等式
1.定义域:或;
2.单调性:外层递减,内层在递减、递增,故整体在递增、递减;
3.转化:,整体递减,故;
解;
4.交集:。
易错点:复合函数单调性判反,导致真数不等式方向错误;未结合定义域截取内层单调区间。
(三)含参数的对数不等式(难点)
题型特征:参数在底数或内层函数中,需分类讨论参数范围;
解题步骤:
1.分类讨论优先级:先讨论对数底数(或),再讨论内层函数参数;
2.每类讨论中:
先求定义域(含参数的不等式,需保证定义域非空);
转化为真数不等式(结合单调性);
解含参数的真数不等式,明确参数的取值边界;
3.合并各类讨论的结果,排除矛盾解(如定义域为空集的参数范围)。
示例:解关于的不等式()
1.分类讨论底数:
当时:
定义域:;
转化:,递增故;
解集:。
当时:
定义域:;
转化:递减故;
解集:。
易错点:遗漏参数的限制条件(如);分类讨论后未验证定义域非空(如内层二次函数需保证真数有正值)。
(四)综合型问题(结合奇偶性/值域/单调性)
题型特征:不等式与奇偶性、值域、定点等性质结合,需先利用性质简化函数;
解题步骤:
1.利用已知性质简化函数:
奇偶性:化简,缩小自变量范围(如奇函数定义域关于原点对称);
值域:确定的取值边界,辅助不等式转化;
2.结合单调性,将对数不等式转化为真数不等式;
3.求定义域、性质限制、真数不等式的交集,即为解集。
示例:已知(奇函数),解不等式
1.利用奇偶性定定义域:(关于原点对称);
2.分析单调性:内层在递减,外层递增,故在递减;
3.转化不等式:,递减故;
解或;
4.交集:。
易错点:未利用奇偶性简化定义域,导致运算复杂;忽略综合性质对函数单调性的影响,误判不等式方向。
三、易错点汇总
1.定义域遗漏:仅关注对数不等式转化,忘记真数>0或内层函数的额外限制(如分式分母≠0);
2.单调性判反:复合函数未遵循“同增异减”,或混淆与的不等式方向;
3.含参数讨论不全面:遗漏或的某一类,或未验证参数使定义域非空;
4.等价变形错误:将直接转化为,忽略时需反向;
5.综合题联动不足:未利用奇偶性、值域等性质简化函数,导致解题步骤冗余。
四、题型匹配指南(快速选方法)
题型特征
优先使用方法
关键动作
单一对数、同底/常数右侧
基础转化法
定定义域→按单调性转真数不等式
复合函数(一次/二次/分式内层)
复合单调性法
判内外层单调→转真数不等式组
参数在底数/内层函数中
分类讨论法
先分底数→再分内层参数
结合奇偶性/值域/定点
性质联动法
先简化函数→再转不等式
例题精选
【例题1】(24-25高一上·海南·阶段练习)已知函数满足.
(1)当时,解不等式;
(2)设,若对,函数在区间上的最大值与最小值的差不超过,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)当时,,由的单调性,即可求解;
(2),,由单调性求出在区间上的最大值与最小值,利用其差不超过1,求出关于的关系式在恒成立,转化为关于的函数最值与参数关系,即可求解.
【详解】(1)当时,,
所以,
由题意可得,所以,解得,
故不等式的解集为.
(2),
当时,,则,
所以在上单调递减,
函数在区间上的最大值与最小值分别为,
则,
所以 整理得对任意恒成立,
因为,所以函数对称轴方程为,
函数在区间上单调递增,
所以时,有最小值.由,得,
故的取值范围为.
【例题2】(24-25高一上·江苏盐城·期末)已知定义在上的函数.
(1)若不等式恒成立,求实数的取值范围;
(2)设,若对任意的,存在,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用复合函数的单调性判断函数的单调性,由得出,可得出,即可解得实数的取值范围;
(2)分析可知在上的最小值不小于在上的最小值,求出函数在上的最小值,对实数的取值进行分类讨论,求出函数在上的最小值,结合题意可得出关于实数的不等式,综合求出实数的取值范围.
【详解】(1)因为,令,,
对任意的,则,
内层函数在上为增函数,外层函数在上为增函数,
所以在上单调递增,
所以不等式得到,
所以,解得,所以实数的取值范围是.
(2)因为对任意的,存在,使得,
所以在上的最小值不小于在上的最小值,
因为在上单调递增,所以当时,,
又的对称轴为直线,,
当时,在上单调递增,,解得,所以;
当时,在上单调递减,在上单调递增,
,解得,所以;
当时,在上单调递减,,解得,
所以,
综上可知,实数的取值范围是.
相似练习
【相似题1】(24-25高一下·贵州遵义·期末)已知函数,.
(1)若,证明:为偶函数;
(2)(i)若时恒有意义,求函数的最小值;
(ii)设,若对于任意,存在,使得不等式成立,求的取值范围.
【答案】(1)见解析
(2)(ⅰ)见解析;(ⅱ)
【分析】(1)根据偶函数的定义,即可证明;
(2)(ⅰ)首先求的取值范围,再讨论的取值,求函数的最小值;(ⅱ)不等式转化为,结合(ⅰ)的结论,求函数的最小值,即可求解不等式.
【详解】(1)时,,定义域为,且,
所以函数是偶函数;
(2)(ⅰ)当时,,
当时,,得,在区间单调递减,最小值时取得,为2,所以,
的对称轴是,
当时,即时,函数单调递增,最小值是,所以函数的最小值是
当时,即,函数的最小值是,的最小值是,
综上可知,当时,的最小值是,时,的最小值是
(ⅱ)由题意可知,,
,,设,则,
函数的最小值是,
由(ⅰ)可知,当时,的最小值是,,成立,
当时,的最小值是,则
则,,则,
综上可知,
【相似题2】(24-25高一上·辽宁葫芦岛·期末)已知函数为奇函数.
(1)求实数的值,并判断函数的单调性(不必说明理由);
(2)解不等式;
(3)设函数,若对,总,使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),函数是定义域上的增函数
(2)
(3)
【分析】(1)由奇函数的性质可得出,可求出的值,然后利用函数奇偶性的定义证明即可,然后利用指数函数的单调性可判断出函数在其定义域上的单调性;
(2)利用函数的单调性结合奇偶性可将不等式变形为,利用指数函数的单调性解之即可;
(3)分析可知,函数的值域为函数在上的值域的子集,可得出关于实数的不等式组,解之即可.
【详解】(1)对任意的,,
所以,的定义域为且函数为奇函数,
所以,则,
因为,
所以是奇函数,符合题意,故成立;
,是定义域上的增函数,理由如下:
对任意的、且,则,
所以,
,即,
所以,函数为上的增函数.
(2)因为函数是实数集上的增函数又是奇函数,
所以由可得,
所以,,可得,即,
因为,则,解得,
所以不等式的解集为.
(3)因为函数,显然,所以有
可得,则,则,
因为
,
令,当时,,
设,所以,,
于是当时,,
对,总,使得成立,
所以,函数的值域为函数在上的值域的子集,即,
所以有,解得,即实数的取值范围为.
课后针对训练
一、单选题
1.(25-26高三上·福建龙岩·阶段练习)下列函数中,满足“对任意的时,均有”的是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高三上·天津东丽·开学考试)设,,,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·广西柳州·期末)已知函数是定义在上的偶函数,且在区间上单调递减.若实数a满足,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.(2025·广西南宁·模拟预测)设函数.若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一下·云南昭通·阶段练习)已知函数的图象恒过定点,且点又在函数的图像上,则( )
A.3 B.5 C.8 D.11
6.(25-26高三上·海南·月考)若函数存在最小值,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
7.(24-25高二下·江西赣州·期末)关于函数,以下说法正确的是( )
A.当时,的增区间为 B.当时,的值域为
C.如果的值域为,则 D.函数的图象关于直线对称
三、填空题
8.(25-26高三上·北京顺义·阶段练习)函数的定义域为 .
9.(25-26高二上·云南玉溪·期中)若函数在上单调递减,则函数的递增区间是 .
四、解答题
10.(25-26高一上·湖南长沙·期中)已知函数(其中a,b均为常数,且)的图象经过点与点.
(1)求a,b的值;
(2)求不等式的解集;
(3)设函数,若对任意,存在,使得成立,求实数m的取值范围.
11.(25-26高三上·安徽·阶段练习)已知函数.
(1)若的定义域为R,求m的取值范围;
(2)若的值域为R,求m的取值范围.
12.(25-26高三上·黑龙江佳木斯·阶段练习)已知函数,且.
(1)求函数的定义域;
(2)判断函数的奇偶性;
(3)若,求的取值范围.
13.(24-25高一上·浙江杭州·期末)已知函数.
(1)当时,求的最小值;
(2)若在上单调递增,求的取值范围.
(3)设,若对于任意,存在,使得不等式成立,求的取值范围.
14.(25-26高三上·江苏盐城·月考)已知函数为奇函数.
(1)求实数a的值;
(2)若,求实数x的取值范围;
(3)设函数,若对任意的,总存在,使得成立,求实数m的取值范围.
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
A
B
B
D
B
AD
1.C
【分析】根据给定条件,利用函数单调性定义判断即可.
【详解】由“对任意的时,均有”,得函数在上单调递增,
对于A,在上不单调递增,A不是;
对于B,函数在上单调递减,B不是;
对于C,函数在上单调递增,C是;
对于D,函数在上单调递减,D不是.
故选:C
2.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.
3.B
【分析】根据已知得到,结合偶函数的对称性及区间单调性得,即可求参数范围.
【详解】由题意,知,所以,
又函数是定义在上的偶函数,且在区间上单调递减,
所以,即或,所以或.
故选:B
4.B
【分析】由对数函数的性质得的正负,从而得到的正负,进而得到,转化为二次函数最值问题.
【详解】函数的定义域是,
当,得,,得,
当时,,则恒成立,又在区间单调递增,则,
当时,,则恒成立,又在区间单调递增,则,
由,得,则,
所以,当,时,的最小值为.
故选:B
5.D
【分析】由已知求出定点的坐标,根据待定系数法求出,从而可得结果.
【详解】函数的图象恒过定点,
又点在的图象上,
,即,
故选:D.
6.B
【分析】利用分段函数的单调性,结合参数讨论,即可判断最小值,从而可求参数范围.
【详解】当时,单调递增,所以,
当时,,
显然当时,在上单调递增,此时函数没有最小值,不合题意;
当时,函数,存在最小值,符合题意;
当时,在上单调递减,最小值,
在上值域为,要满足函数存在最小值,
则只需要.
综上可得:实数a的取值范围为,
故选:B
7.AD
【分析】利用对数函数的性质,包括定义域、值域、单调性等,同时结合二次函数分析复合函数的性质,逐个分析每个选项即可得到答案.
【详解】由题可知为复合函数,其中对数函数的底数,对数函数单调递减,令.
对于A 选项,当时,,的定义域为,根据复合函数的单调性可知,只需求 的减区间即可,的单调递减区间为,的增区间为,故A正确.
对于B 选项,当时,,此时的定义域为,此时,的最小值为,即内层函数可取,即,的值域为,故B错误.
对于C 选项,的值域为,只需要内层函数能取到所有的正实数,即判别式,解得,故C错误.
对于D 选项,内层函数关于直线对称,而函数的图象是由经过对数变换得到的,的图象形状由决定,即函数的图象关于直线对称(也可验证是否成立),故D正确.
故选:AD.
8.
【分析】根据条件,利用对数函数的性质和根式有意义的条件,得,即可求解.
【详解】由,解得,
所以函数的定义域为.
故答案为:.
9.
【分析】由对数函数定义得且,根据单调性求得,再利用复合函数单调性即得函数的递增区间.
【详解】由题意可得且,
由函数在上单调递减,则有,
解得,即,
因函数在上单调递减,
令,解得或,
由在上单调递减,在上单调递增,
故函数的递增区间为.
故答案为:.
10.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)直接待定系数法求解即可;
(2)结合(1)得,进而得,再解指数不等式即可得;
(3)根据题意,转化为函数在上的值域为函数在上的值域的子集,进而根据集合关系求解即可.
【详解】(1)由题意知,,即,解得:
所以,
(2)由(1)知,,
所以,即,
所以,令,
则,
解得;解得,
所以,的解集为,即,解得,
所以不等式的解集为
(3)由得函数,
当时,,
故,
当时,
因为对任意,存在,使得成立,
所以是的子集,
所以,即,
所以实数的取值范围为
11.(1)
(2)
【分析】(1)在R上恒成立,分,两种情况,根据根的判别式得到不等式,求出答案;
(2)的值域必须包含,分,两种情况,根据根的判别得到不等式,求出答案.
【详解】(1)函数的定义域为R,则在R上恒成立.
当时,在R上不恒成立,不符合题意;
当时,有,解得.
综上,m的取值范围为.
(2)函数的值域为R,
则的值域必须包含.
当时,则的值域包含,符合题意;
当时,有,解得.
综上,m的取值范围为.
12.(1)
(2)奇函数
(3)当时,的取值范围是;当时,的取值范围是
【分析】(1)根据对数的真数部分为正即可求解;
(2)根据奇偶性的定义,结合对数运算法则即可判断;
(3)分为和两种情况进行讨论.
【详解】(1)由,得,故函数的定义域为.
(2)由(1)知函数的定义域关于原点对称,
,
函数是奇函数.
(3)当时,由,得,解得;
当时,由,得1,解得.
故当时,的取值范围是;
当时,的取值范围是.
13.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)当时,分析函数的单调性,可求得函数的最小值;
(2)利用复合函数的单调性可知,内层函数在上为增函数,且,可得出关于实数的不等式组,由此可解得实数的取值范围;
(3)由题意可知,对任意的恒成立,可得出对任意的恒成立,参变量分离可得出,利用基本不等式可求得实数的取值范围.
【详解】(1)当时,,
对任意的,恒成立,此时,函数的定义域为,
因为内层函数的减区间为,增区间为,
外层函数为增函数,
由复合函数的单调性可知,函数的减区间为,增区间为,
故.
(2)令,因为外层函数在定义域上为增函数,且函数在上单调递增,
则内层函数在上为增函数,且,
即,解得.
因此,实数的取值范围是.
(3)对于任意,存在,使得不等式成立,
则对任意的恒成立,
因为,
当时,,故当时,即当时,函数取最小值,
即,
所以,对任意的恒成立,
由可得,参变量分离得,
因为,由基本不等式可得,
当且仅当时,即当时等号成立,则,
因此,实数的取值范围是.
【点睛】结论点睛:利用参变量分离法求解函数不等式恒(能)成立,可根据以下原则进行求解:
(1),;
(2),;
(3),;
(4),.
14.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据奇函数的定义即可求解;
(2)根据的单调性,分类讨论解不等式;
(3)先求出的值域,利用换元法得到的值域,根据题意得到两个值域的包含关系从而得到结果.
【详解】(1)函数中,,
由是奇函数,得,即,
整理得,解得,此时,
所以满足,即函数为奇函数,符合题意,
所以.
(2)由(1)知,其定义域为,
显然在,上均单调递减,
且当时,,,,所以,
同理可得当时,,
若,可能满足以下几种情况:
①,解得,
②,解得,
③,解得,显然无解,
综上,实数x的取值范围是
(3)由(2)知,,
当时,,故,
所以在上值域为,
又,,
令,,
则,
所以当时,,当时,,
所以函数在上值域为,
因为对任意的,总存在,使得成立,
则,可得,解得.
所以实数m的取值范围是.
1
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$2025-2026年人教A版高一数学常考题型归纳
【第18讲:对数函数的图像与性质】
总览
题型梳理
【知识梳理】
一、常见对数型函数分类及核心性质解析
对数型函数是基本对数函数()的变形,核心包括“绝对值变换”“复合变换”,以下是高频类型的性质梳理:
1.真数带绝对值:()
奇偶性:偶函数。定义域为,关于原点对称,且。
单调性:时,在单调递增,在单调递减;时,在单调递减,在单调递增。
值域与最值:值域为,无最大值和最小值。
关键特征:图像关于y轴对称,左右两侧分别对应和的部分,均过和。
2.函数带绝对值:()
奇偶性:非奇非偶。定义域为,不关于原点对称。
单调性:时,在单调递减,在单调递增;时,在单调递增,在单调递减。
值域与最值:值域为,有最小值0(当时取得),无最大值。
关键特征:图像是将位于x轴下方的部分翻折到x轴上方,过定点。
3.复合一次函数:()
奇偶性:非奇非偶。定义域为(或,取决于的符号),不关于原点对称。
单调性:遵循“同增异减”。时,内层单调递增,外层与单调性一致;时,内层单调递减,外层与单调性相反。
值域与最值:值域为,无最大值和最小值。
关键特征:图像由平移得到,过定点(令求解)。
4.复合二次函数:(,二次函数开口向上且有零点)
奇偶性:仅当且定义域关于原点对称时为偶函数(如),否则非奇非偶。
单调性:先求二次函数的单调区间(结合定义域),再按“同增异减”判断。例:,定义域或,在递增,在递减。
值域与最值:二次函数有最大值时,值域为(有最大值);值域为(有最小值)。
关键特征:图像受二次函数定义域限制,仅在二次函数正值区间有图像。
二、图像平移变换规律(核心:“左加右减,上加下减”)
对数型函数的平移仅改变位置,不改变形状和单调性趋势,具体规则如下:
1.左右平移:针对自变量变形,()。
:图像由向右平移个单位,定义域变为。
:图像向左平移个单位,定义域变为(即)。
2.上下平移:针对函数值变形,()。
:图像向上平移个单位,值域仍为,过定点。
:图像向下平移个单位,过定点。
3.复合平移:,先左右平移个单位,再上下平移个单位,过定点。
三、核心总结
奇偶性:仅定义域关于原点对称时才可能为奇/偶函数,多数对数型函数为非奇非偶。
单调性:复合函数必用“同增异减”,先定定义域,再分析内外层函数单调性。
值域与最值:仅含绝对值或复合有界函数时,才可能有最值,否则值域为。
平移:左右平移改变定义域,上下平移改变定点纵坐标,形状不变。
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:对数函数及其定义域】
【解题策略】
一、基本对数函数定义域解题策略
基本形式:()
1.核心依据:真数,无其他限制条件。
2.解题步骤:直接列出不等式,定义域为。
3.关键提醒:无需额外变形,仅需保证真数大于0,这是所有对数型函数的基础。
二、复合对数型函数定义域解题策略
复合形式核心:(),定义域需满足,按的类型分类求解:
1.一次型复合:()
解题步骤:
1.列不等式;
2.按的符号解一元一次不等式:时,;时,。
示例:求定义域,解得,定义域为。
2.二次型复合:()
解题步骤:
1.列不等式;
2.求二次函数零点(解方程);
3.结合二次函数开口方向(开口向上,开口向下),确定不等式解集。
示例:求定义域,解,零点为,开口向上,得或。
3.分式+对数复合:
解题步骤:
1.同时满足两个条件:真数,分母;
2.转化为(分式大于0等价于分子分母同号),解不等式。
示例:求定义域,解,得或。
4.绝对值+对数复合:
解题步骤:
1.列不等式;
2.等价于,结合本身的定义域,求交集。
示例:求定义域,解,得,即。
三、定义域结合其他性质的综合解题策略
1.结合单调性:先求定义域,再在定义域内用“同增异减”分析单调性。
示例:求单调区间,先定定义域或,再分析内层二次函数单调性,最终得递增区间,递减区间。
2.结合奇偶性:先通过定义域关于原点对称初步判断,再验证与的关系。
示例:判断奇偶性,先定定义域(关于原点对称),再验证,确定为奇函数。
3.结合最值/值域:先定定义域,再分析内层函数的取值范围,最后结合对数函数单调性求值域。
示例:求值域,先定定义域,内层函数最小值为2,结合对数单调性得值域。
四、易错点规避策略
1.忽略真数>0:解题时先写定义域,再进行后续运算,避免先化简再求定义域。
2.复合函数漏限制:分式分母、偶次根式被开方数等其他限制条件,需与真数>0联立求解。
3.二次不等式解错:注意二次函数开口方向和零点位置,避免解集方向颠倒。
例题精选
【例题1】(25-26高三上·北京大兴·阶段练习)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【例题2】(2025高三·上海·专题练习)函数的定义域是 .
相似练习
【相似题1】(24-25高一上·江苏盐城·阶段练习)若关于的函数的定义域为,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【相似题2】(25-26高三上·辽宁大连·期中)“”是“函数的定义域为”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
【题型2:对数函数及其值域】
【解题策略】
一、基本对数函数的值域策略
基本形式:()
1.核心逻辑:定义域为,真数可取所有正数。
2.值域结论:无论取何值(满足条件),值域均为(全体实数)。
3.关键提醒:无最值,因为真数能无限趋近于0或正无穷,对数函数值随之无限递减或递增。
二、复合对数型函数的值域策略
复合形式核心:(),解题分三步:①求定义域();②求在定义域内的取值范围(记为);③结合()的单调性,求最终值域。
1.一次型复合:()
解题步骤:
1.由确定定义域,进而得到的取值范围或(一次函数单调,值域为开区间)。
2.若,单调递增,值域为或;若,值域与上述相反。
示例:求值域,定义域,,值域为。
2.二次型复合:()
解题步骤:
1.先求定义域(),再求在定义域内的最值(二次函数有界)。
2.若在定义域内的最小值为(),无最大值:
时,对数单调递增,值域为;
时,对数单调递减,值域为。
示例:求值域,定义域为,最小值为2,值域为。
3.分式型复合:(为一次函数)
解题步骤:
1.先求定义域(),再通过分离常数法求的取值范围(分式值域通常为,为常数)。
2.排除(若),再结合对数单调性转化为值域。
示例:求值域,先得,其取值范围为,结合真数>0,最终,值域为。
4.绝对值型复合:(为一次/二次函数)
解题步骤:
1.定义域为(即),再求的取值范围(,绝对值函数最小值为)。
2.按对数单调性转化:时值域为;时为。
示例:求值域,定义域,,绝对值后取值范围为,值域为。
三、综合题型解题策略
1.结合定义域与单调性:先通过定义域锁定的有效范围,再用“同增异减”判断对数函数单调性,进而确定值域边界。
示例:求值域,定义域或,在定义域内取值范围为,值域为。
2.含参数的值域问题:先讨论参数对值域的影响,再结合对数底数的单调性分类求解。
示例:求值域,先得,再分时值域,时值域。
3.最值存在的条件:仅当内层函数有界(存在最大值或最小值)时,对数函数才会有最值,否则值域为。
四、易错点规避策略
1.忽略内层函数值域限制:直接默认可取所有正数,导致值域判断错误(如二次函数有最小值,对数值域会有下界)。
2.复合函数单调性判断错:未遵循“同增异减”,导致值域边界颠倒(如时,内层函数递增,对数函数递减)。
3.分式值域求解失误:未通过分离常数法准确求的取值范围,遗漏“分式不能取某个常数”的情况。
例题精选
【例题1】(25-26高二上·湖南长沙·阶段练习)已知,函数,则的值域为( )
A. B.
C. D.
【例题2】(25-26高三上·江苏苏州·开学考试)函数的最小值为 .
相似练习
【相似题1】(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.
【相似题2】(25-26高一上·全国·课堂例题)函数,当时,求该函数的值域.
【题型3:由对数函数值域求参数】
【解题策略】
一、核心解题逻辑
1.明确复合结构:设函数为(),已知的值域为或等。
2.逆向推导内层范围:根据对数单调性,将值域转化为内层函数的取值范围(记为)。
3.结合定义域与性质:是前提,再根据的类型(一次、二次、分式等),列参数满足的条件。
4.求解参数:解不等式(组)或方程,得到参数的取值范围。
二、常见题型及解题策略
1.参数在对数底数上
解题关键:底数决定对数单调性,需分和讨论。
解题步骤:
1.先求内层函数在定义域内的取值范围或()。
2.若已知的值域为:
时,对数递增,需,解得。
时,对数递减,需有最大值,且,解得(需验证)。
示例:已知值域为,,时,故。
2.参数在内层一次函数()
解题关键:一次函数单调无界,值域为开区间,需结合对数值域反推参数对定义域的限制。
解题步骤:
1.由得定义域,进而得的取值范围或()。
2.若已知的值域为:
时,需,即,再结合的解与定义域的关系,列参数方程。
示例:已知值域为,需能取遍所有正数,故(一次函数无界)。
3.参数在内层二次函数()
解题关键:二次函数有界(有最大/最小值),对数值域的边界对应二次函数的最值,需结合开口方向和判别式。
解题步骤:
1.先保证定义域非空:有解,即二次函数与x轴无交点()且开口向上()。
2.设的最小值为(),最大值为(),已知的值域为或:
时,若,则,即,结合二次函数最值公式,列方程求参数。
示例:已知值域为,需能取遍所有正数,故,解得或。
4.参数在分式内层()
解题关键:通过分离常数法求的值域,再结合对数值域反推参数,注意排除分式不可取的常数。
解题步骤:
1.分离常数得,其取值范围为。
2.结合真数>0,得的有效范围()。
3.已知的值域为,则需(对数在时取值为0,排除后值域符合),列方程求参数。
三、含多参数的复杂题型策略
1.分类讨论优先级:先讨论对数底数(或),再讨论内层函数的参数(开口方向、斜率等)。
2.利用“等价转化”:将值域条件转化为内层函数的“最值条件”或“取值范围条件”,避免遗漏定义域限制。
3.验证参数合理性:求解后需检验内层函数有解,且对数值域与已知一致。
。
例题精选
【例题1】(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数.若,且的值域为,则实数的值为 .
【例题2】(2025高三·全国·专题练习)若函数的值域是,则的取值范围是 .
相似练习
【相似题1】(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知函数的值域为,则实数的值为 .
【相似题2】(2025·江西新余·模拟预测)已知函数的值域为R,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【题型4:对数函数图像问题】
【解题策略】
一、基本对数函数图像识别策略
核心是抓住“底数符号”和“定点特征”,快速区分图像归属:
1.判断单调性:图像上升则,下降则。
2.锁定定点:所有图像必过,可作为快速验证依据。
3.辅助特征:
时,图像在部分远离x轴,部分贴近x轴(函数值正负分界清晰)。
时,图像在部分远离x轴,部分贴近x轴。
4.反函数对称:与指数函数图像关于直线对称,可相互验证。
二、对数型函数图像变换解题策略
图像变换遵循“先内层后外层,平移/翻折不改变形状”,核心变换类型及步骤如下:
1.平移变换(“左加右减,上加下减”)
左右平移(变x):
:向右平移个单位,定义域变为,定点移至。
:向左平移个单位,定义域变为,定点移至。
上下平移(变y):
:向上平移个单位,定点移至,值域仍为。
:向下平移个单位,定点移至。
2.翻折变换(含绝对值)
沿x轴翻折:
与原函数关于x轴对称,单调性反转(原增变减,原减变增)。
沿y轴翻折:
定义域扩展为,图像关于y轴对称,部分与原函数一致。
上翻折(x轴上方保留):
将下方部分()翻折至x轴上方,值域变为,定点不变。
3.对称变换
关于原点对称:
定义域为,图像与关于原点对称,单调性与原函数相反。
三、由图像求参数解题策略
核心是“提取图像特征→转化为数学条件→列方程/不等式求解”,常见特征及转化方式:
1.由定点求参数:
图像过某点,代入函数式,直接解参数(优先用定点或平移后的定点)。
示例:已知过,代入得,解得(结合单调性进一步缩小范围)。
2.由单调性求参数:
图像上升→且内层函数单调递增(复合函数“同增”),或且内层函数单调递减(“异减”)。
示例:图像上升,内层递增,故。
3.由定义域/值域特征求参数:
图像与y轴有交点→定义域含负数(如),需对负数x成立。
图像有最低点→函数含绝对值(如)或复合二次函数(内层有最小值)。
四、图像应用解题策略(比较大小、解不等式)
1.比较对数大小:
步骤:①画对应对数函数图像;②找到对应真数在x轴上的位置;③由图像上下位置判断函数值大小(上方值大)。
示例:比较与,画图像,对应图像上方,故。
2.解对数不等式:
步骤:①确定函数单调性(由底数a决定);②结合图像找到“分界点”(如定点);③转化为真数的不等式(注意定义域)。
示例:解,画下降图像,对应,解得。
五、易错点规避策略
1.平移方向混淆:左右平移针对“x本身”,如是向左平移3个单位,而非向右。
2.翻折忽略定义域:定义域是,避免误写为。
3.复合函数图像判断漏内层:先分析内层函数(如一次、二次函数)的定义域和单调性,再叠加对数变换,避免直接套用基本图像。
4.底数判断错误:图像“陡缓”不直接决定底数大小(需结合真数范围),优先用单调性和定点验证。
例题精选
【例题1】(25-26高三上·山东淄博·阶段练习)已知函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
【例题2】(24-25高一上·湖北恩施·期中)已知且,则函数与函数的图象可能是( )
A. B. C. D.
相似练习
【相似题1】(24-25高二下·北京·期中)若函数的图象如图,为常数.则函数的图象是( )
A.B.
C.D.
【相似题2】(24-25高一上·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.,,,
【题型5:对数函数过定点问题】
【解题策略】
一、基本对数函数的定点求解
基本形式:()
1.核心逻辑:无论底数取何值,当真数时,。
2.定点结论:恒过定点。
3.验证方法:代入,函数值必为0,与的具体数值无关。
二、复合对数型函数的定点求解(重点)
复合形式:(,为常数),解题分3步:
1.令内层真数,解出的值(记为)——消除底数和外层常数的影响。
2.将代入函数,计算的值()。
3.定点坐标为,与底数无关。
1.平移变换后的定点
示例1(左右平移):
令,得,,定点为。
示例2(上下平移):
令,得,定点为。
示例3(复合平移):
令,得,,定点为。
2.含一次函数内层的定点
示例:
令,解得。
代入得,定点为。
3.含绝对值内层的定点
示例:
令,解得或。
代入得,定点为和。
4.含分式内层的定点
示例:
令,解得(无解),故无定点?不,实际应为“真数=1时方程有解则有定点,无解则无”——此例无解,故函数图像无恒过的定点(需注意此类特殊情况)。
三、由定点求参数的解题策略
已知函数过某定点,求参数值,步骤如下:
1.直接将定点坐标代入函数解析式,得到关于参数的方程。
2.解方程求出参数(注意参数的限制条件:、分母不为0等)。
3.验证参数是否满足函数定义域非空等隐含条件。
示例:已知过定点,求的值。
代入得,即,解得。
验证:有解,符合条件。
四、易错点规避策略
1.忽略真数=1的核心逻辑:直接代入定点横坐标求参数,而非令真数=1,导致错误。
2.复合函数漏算常数项:上下平移时,定点纵坐标需加/减平移量,避免仍写为0。
3.绝对值内层漏解:令时,需考虑正负两种情况,避免遗漏定点。
4.分式内层无解情况:当无解时,函数无恒过的定点,需明确说明。
例题精选
【例题1】(25-26高三上·安徽六安·阶段练习)设函数过定点,则 .
【例题2】(25-26高三上·黑龙江·阶段练习)对,且,的图象过定点A,则点A的坐标为 .
相似练习
【相似题1】(25-26高三上·黑龙江齐齐哈尔·开学考试)已知函数的图象过定点,正实数,满足,则的最小值为 .
【相似题2】(24-25高一上·全国·课前预习)已知函数(,)的图象恒过定点,若点也在函数的图象上,则 .
【题型6;对数函数单调性问题】
【解题策略】
一、核心解题逻辑
1.定义域是前提:所有单调性分析必须在“真数>0”的定义域内进行。
2.单调性判断法则:
基本对数函数():时单调递增,时单调递减。
复合对数函数():遵循“同增异减”——内层函数与外层对数函数单调性一致时,整体单调递增;反之则单调递减。
二、基本对数函数单调性应用
1.直接判断单调性:根据底数的范围直接下结论,无需额外分析。
示例:单调递增,单调递减。
2.比较大小:同底数时,利用单调性直接比较真数大小(增函数:真数大则函数值大;减函数:真数大则函数值小)。
示例:比较与,因递增,且,故。
3.解简单不等式:结合单调性转化为真数的不等式(需保证真数>0)。
示例:解,转化为,得。
三、复合对数型函数单调性解题策略
1.一次型复合:()
解题步骤:
1.求定义域:解,得到的取值范围。
2.判内层单调性:时递增,时递减。
3.用“同增异减”判整体:结合底数的范围,确定复合函数的单调区间。
示例:求单调区间,定义域,内层递增,,故整体在单调递增。
2.二次型复合:()
解题步骤:
1.求定义域:解,确定的有效范围。
2.找内层单调区间:根据二次函数开口方向(先减后增,先增后减),求出其在定义域内的单调区间。
3.分情况判整体:按和分类,结合“同增异减”匹配内外层单调性,得到复合函数的单调区间。
示例:求单调区间,定义域或;内层在递减、递增;,故整体在递增、递减。
3.绝对值型复合:(为一次/二次函数)
解题步骤:
1.求定义域:解(即)。
2.分析的单调性:分区间讨论绝对值内函数的正负,转化为不含绝对值的函数后判单调。
3.结合对数底数单调性,用“同增异减”得整体单调区间。
示例:求单调区间,定义域;时递增,时递减;,故整体在递增、递减。
4.分式型复合:(为一次函数)
解题步骤:
1.求定义域:解(等价于)。
2.用分离常数法化简,判断其在定义域内的单调性。
3.结合对数底数单调性,用“同增异减”得整体单调区间。
示例:求单调区间,定义域或;分离常数得,在和均递增;,故整体在和均递减。
四、含参数的单调性解题策略
1.分类讨论优先级:先讨论对数底数(或),再讨论内层函数的参数(如一次函数斜率、二次函数开口方向)。
2.核心原则:参数的取值需同时满足“定义域非空”和“单调性条件”,最后取交集。
示例:若在单调递增,先定定义域在恒成立;内层二次函数对称轴,需(保证内层在递增),且;同时(定义域恒成立),解得且。
五、易错点规避策略
1.忽略定义域:未先求定义域,直接分析内层函数单调性,导致单调区间超出定义域。
2.复合函数单调性判反:混淆“同增异减”,如内层递增、底数时,整体应递减而非递增。
3.二次函数单调区间漏结合定义域:未排除二次函数在定义域外的单调区间,导致结论错误。
4.含参数讨论不全面:遗漏底数或中的某一种情况,或未考虑内层函数参数对定义域的影响。
例题精选
【例题1】(25-26高三上·辽宁·阶段练习)已知函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例题2】(25-26高三上·广东·阶段练习)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.
相似练习
【相似题1】(25-26高三上·黑龙江齐齐哈尔·开学考试)已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【相似题2】(24-25高二下·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.
【题型7:对数函数奇偶性问题】
【解题策略】
一、核心解题逻辑
1.前提条件:函数奇偶性的必要条件是定义域关于原点对称(即若在定义域内,则也在定义域内),对数函数需先满足“真数>0”,再验证定义域对称性。
2.核心步骤:
第一步:求函数定义域(解真数>0的不等式);
第二步:判断定义域是否关于原点对称,若不对称则直接判定为非奇非偶;
第三步:若定义域对称,化简,对比其与或的关系,得出结论。
3.对数化简关键:利用对数运算法则、,简化的表达式。
二、基本对数函数的奇偶性结论
基本形式:()
定义域为,不关于原点对称(仅含正数,不含对应负数);
结论:非奇非偶,无例外情况。
三、复合对数型函数奇偶性解题策略(重点)
复合形式核心:(),仅当满足“”(奇函数)或“”(偶函数)时,才可能具有奇偶性,分类型解析:
1.真数为分式(奇函数常见结构):、()
解题步骤:
1.求定义域:解,得(关于原点对称);
2.化简:;
3.结论:奇函数。
示例:,定义域(对称),,为奇函数。
2.真数为二次函数(偶函数常见结构):、()
解题步骤:
1.求定义域:解,得或(关于原点对称);
2.化简:;
3.结论:偶函数。
示例:,定义域或(对称),,为偶函数。
3.真数含绝对值(需结合结构):()
解题步骤:
1.求定义域:解,得或(关于原点对称);
2.化简:;
3.结论:偶函数。
注意:若真数为(),定义域为,不关于原点对称,直接非奇非偶。
4.非奇非偶的常见情况
定义域不关于原点对称:如(定义域)、(定义域);
定义域对称但不满足:如(定义域,但且)。
四、含参数的对数函数奇偶性解题策略
已知函数为奇/偶函数,求参数值,步骤如下:
1.由“定义域关于原点对称”列方程:确保真数的解集关于原点对称,建立参数的等式(如分式真数的分子分母常数项互为相反数);
2.由“”验证参数:化简后得到参数的约束条件,排除矛盾解;
3.验证参数合理性:确保参数满足及真数恒正的隐含条件。
示例:已知()为奇函数,第一步:定义域需关于原点对称,得(解集或);第二步:,满足奇函数条件,故参数且。
五、易错点规避策略
1.跳过定义域直接验证:未先判断定义域对称性,导致误判(如定义域不对称仍强行验证);
2.真数化简错误:处理分式真数时,未正确利用对数的倒数性质(如);
3.混淆“定义域对称”与“函数图像对称”:定义域对称是奇偶性的必要条件,而非充分条件;
4.含参数时忽略真数恒正:仅满足定义域对称和奇偶性条件,未验证参数使真数始终大于0,导致参数取值范围扩大。
例题精选
【例题1】(25-26高三上·天津东丽·开学考试)已知函数,则不等式的解集 .
【例题2】(25-26高三上·四川遂宁·期中)函数是偶函数,则( )
A. B. C. D.
相似练习
【相似题1】(25-26高一上·山东济南·阶段练习)已知函数为偶函数.
(1)求实数k的值;
(2)解不等式;
(3)求函数的值域和单调区间.
【相似题2】(25-26高三上·江西·阶段练习)已知函数是奇函数.
(1)求不等式的解集.
(2)若函数在上单调递增,求的取值范围.
(3)是否存在,,,使得在上的值域为?若存在,求出的取值范围;若不存在,说明理由.
【题型8:对数的比较大小】
【解题策略】
一、基础解题方法(高频通用)
1.同底数比较法(核心:利用对数单调性)
核心逻辑:底数相同,直接由底数单调性判断——真数大小与函数值大小同步(增函数)或反向(减函数)。
解题步骤:
1.确认底数的范围(递增,递减);
2.验证两个真数均大于0(满足定义域);
3.比较真数大小,结合单调性得出对数大小关系。
示例:比较与
底数递增,真数,故;
若为与,底数递减,故。
易错点:忽略真数>0的验证,直接比较真数导致定义域错误。
2.同真数比较法(核心:底数与函数值的反向关系)
核心逻辑:真数相同,底数越大(时),对数函数值越小;底数越小(时),对数函数值越大(可通过图像陡峭度理解)。
解题步骤:
1.确认真数(满足定义域);
2.分底数范围讨论:
若、且,则(时);
若、且,则(时)。
示例:比较与
真数,底数,故(验证:,)。
易错点:混淆与时的底数和函数值关系,导致判断颠倒。
3.中间值法(核心:用0/1/2等“桥梁数”衔接)
核心逻辑:当底数、真数均不同时,找一个中间值(常用0、1),分别比较两个对数与中间值的大小,间接得出结论。
常用中间值:
(所有底数通用);
(底数与真数相等时)。
解题步骤:
1.分别判断两个对数与中间值的大小(大于/小于);
2.若一个对数>中间值,另一个<中间值,直接得出大小关系。
示例:比较与
,,故;
再如比较与:前者<,后者<,需换进阶方法。
易错点:中间值选择不当(如用1无法区分时,未换2或等)。
二、进阶解题方法(复杂异底异真/含变量)
1.换底公式法(含作差/作商)
核心逻辑:用换底公式()将异底对数转化为同分母/同分子分式,再通过作差、作商判断大小。
解题步骤(作差法):
1.换底转化为分式形式;
2.通分计算两分式的差,判断分子符号(分母符号由底数决定,时);
3.分子正则前者大,分子负则后者大。
示例:比较与
换底得与;
作差:,故。
易错点:忽略换底后分母的符号(如时),导致差的符号判断错误。
2.图像精准定位法
核心逻辑:利用对数函数图像特征(递增、递减;底数越大,时图像越贴近x轴),画草图定位函数值位置。
解题步骤:
1.确定所有对数的底数范围(>1或0<<1),在同一坐标系画草图;
2.标记关键定点(1,0)、(a,1)、(1/a,-1),明确图像“陡峭度”;
3.找到真数对应的x轴位置,向上作垂线,交点越高,函数值越大(时)。
示例:比较、、
底数均>1,图像递增且最陡、最平缓;
真数7、10、26对应的交点:最高,故。
易错点:时图像递减,误将“真数大”等同于“函数值大”。
3.放缩法(对数运算法则+不等式)
核心逻辑:通过对数运算法则拆分/合并对数,结合不等式性质(糖水不等式、均值不等式),将对数转化为可直接比较的形式。
常用放缩规则:
1.(,);
2.(,,糖水不等式推导);
3.(,)。
示例:比较与
转化为证明,即;
因,且递增,故。
易错点:放缩过度(如将两个对数都放缩到>1,仍无法区分)。
4.构造函数法(含变量/共性结构)
核心逻辑:针对含相同结构的对数(如、),构造函数,通过导数或定义判断单调性,间接比较。
解题步骤:
1.提取共性结构,构造函数(如,);
2.化简函数(如换底为),求导判断单调性;
3.代入自变量(对数的底数/真数),利用单调性得出大小。
示例:比较、、
构造(),求导得(递减);
因,故,即。
易错点:构造函数后未明确定义域,在非单调区间误用单调性。
三、题型匹配指南(快速选方法)
题型特征
优先使用方法
辅助技巧
同底数、异真数
同底数比较法
验证真数>0
同真数、异底数
同真数比较法
结合图像陡峭度
异底异真、可与0/1衔接
中间值法
优先用1或0作为桥梁
异底异真、中间值无效
换底作差/作商法
通分后简化分子
多个对数比较、直观判断
图像定位法
标记定点(1,0)
含变量、有共性结构
构造函数法
导数判断单调性
与具体数值(如3/2)比较
放缩法
对数转指数简化
四、易错点汇总
1.忽略定义域:未验证真数>0,直接比较导致逻辑错误;
2.单调性混淆:时,误将真数大小与函数值大小同步;
3.换底符号错误:时,作差时分母符号影响结果;
4.放缩过度:未控制放缩幅度,导致无法区分两个对数的大小。
例题精选
【例题1】(江西省赣州市十八县(市、区)二十四校联考2025-2026学年高三上学期期中考试数学试题)若,,,则,,之间的大小关系为( )
A. B. C. D.
【例题2】(2025·四川绵阳·一模)已知,则( )
A. B.
C. D.
相似练习
【相似题1】(25-26高三上·贵州·月考)设,,,则( )
A. B. C. D.
【相似题2】(25-26高三上·天津河北·开学考试)设,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【题型9:对数函数综合与不等式问题】
【解题策略】
一、核心解题逻辑
1.定义域优先:所有不等式求解必须以“真数>0”为前提,避免遗漏定义域限制;
2.单调性核心:利用对数底数的单调性(递增,递减),将对数不等式等价转化为真数的不等式(复合函数需用“同增异减”);
3.等价变形原则:
若,则;
若,则;
4.综合题联动:结合奇偶性、值域、定点等性质,先简化函数再解不等式,避免复杂运算。
二、分题型解题策略
(一)基础对数不等式(单一对数形式)
题型特征:无复合内层函数,仅含或形式;
解题步骤:
1.列定义域条件:(或真数表达式>0);
2.转化为真数不等式:
若不等式右侧为常数,先化为,再按单调性转化;
若两侧为同底对数,直接按单调性转化为真数大小关系;
3.求定义域与真数不等式的交集,即为解集。
示例1:解不等式
定义域:;
转化:,递增,故;
解集:。
示例2:解不等式
定义域:且;
转化:递减,故;
解集:。
易错点:仅转化对数不等式,忽略真数>0的定义域,导致解集扩大。
(二)复合对数不等式(形式)
题型特征:内层含一次、二次、分式、绝对值函数,需结合“同增异减”判断单调性;
解题步骤:
1.求定义域:解(按一次/二次/分式的定义域求解规则);
2.分析内外层单调性:
外层:由底数决定(增,减);
内层:分析在定义域内的单调区间;
3.按“同增异减”转化为的不等式:
若整体递增,则对数不等式→的同向不等式;
若整体递减,则对数不等式→的反向不等式;
4.求定义域与不等式的交集,即为解集。
示例:解不等式
1.定义域:或;
2.单调性:外层递减,内层在递减、递增,故整体在递增、递减;
3.转化:,整体递减,故;
解;
4.交集:。
易错点:复合函数单调性判反,导致真数不等式方向错误;未结合定义域截取内层单调区间。
(三)含参数的对数不等式(难点)
题型特征:参数在底数或内层函数中,需分类讨论参数范围;
解题步骤:
1.分类讨论优先级:先讨论对数底数(或),再讨论内层函数参数;
2.每类讨论中:
先求定义域(含参数的不等式,需保证定义域非空);
转化为真数不等式(结合单调性);
解含参数的真数不等式,明确参数的取值边界;
3.合并各类讨论的结果,排除矛盾解(如定义域为空集的参数范围)。
示例:解关于的不等式()
1.分类讨论底数:
当时:
定义域:;
转化:,递增故;
解集:。
当时:
定义域:;
转化:递减故;
解集:。
易错点:遗漏参数的限制条件(如);分类讨论后未验证定义域非空(如内层二次函数需保证真数有正值)。
(四)综合型问题(结合奇偶性/值域/单调性)
题型特征:不等式与奇偶性、值域、定点等性质结合,需先利用性质简化函数;
解题步骤:
1.利用已知性质简化函数:
奇偶性:化简,缩小自变量范围(如奇函数定义域关于原点对称);
值域:确定的取值边界,辅助不等式转化;
2.结合单调性,将对数不等式转化为真数不等式;
3.求定义域、性质限制、真数不等式的交集,即为解集。
示例:已知(奇函数),解不等式
1.利用奇偶性定定义域:(关于原点对称);
2.分析单调性:内层在递减,外层递增,故在递减;
3.转化不等式:,递减故;
解或;
4.交集:。
易错点:未利用奇偶性简化定义域,导致运算复杂;忽略综合性质对函数单调性的影响,误判不等式方向。
三、易错点汇总
1.定义域遗漏:仅关注对数不等式转化,忘记真数>0或内层函数的额外限制(如分式分母≠0);
2.单调性判反:复合函数未遵循“同增异减”,或混淆与的不等式方向;
3.含参数讨论不全面:遗漏或的某一类,或未验证参数使定义域非空;
4.等价变形错误:将直接转化为,忽略时需反向;
5.综合题联动不足:未利用奇偶性、值域等性质简化函数,导致解题步骤冗余。
四、题型匹配指南(快速选方法)
题型特征
优先使用方法
关键动作
单一对数、同底/常数右侧
基础转化法
定定义域→按单调性转真数不等式
复合函数(一次/二次/分式内层)
复合单调性法
判内外层单调→转真数不等式组
参数在底数/内层函数中
分类讨论法
先分底数→再分内层参数
结合奇偶性/值域/定点
性质联动法
先简化函数→再转不等式
例题精选
【例题1】(24-25高一上·海南·阶段练习)已知函数满足.
(1)当时,解不等式;
(2)设,若对,函数在区间上的最大值与最小值的差不超过,求的取值范围.
【例题2】(24-25高一上·江苏盐城·期末)已知定义在上的函数.
(1)若不等式恒成立,求实数的取值范围;
(2)设,若对任意的,存在,使得,求实数的取值范围.
相似练习
【相似题1】(24-25高一下·贵州遵义·期末)已知函数,.
(1)若,证明:为偶函数;
(2)(i)若时恒有意义,求函数的最小值;
(ii)设,若对于任意,存在,使得不等式成立,求的取值范围.
【相似题2】(24-25高一上·辽宁葫芦岛·期末)已知函数为奇函数.
(1)求实数的值,并判断函数的单调性(不必说明理由);
(2)解不等式;
(3)设函数,若对,总,使得成立,求实数的取值范围.
课后针对训练
一、单选题
1.(25-26高三上·福建龙岩·阶段练习)下列函数中,满足“对任意的时,均有”的是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高三上·天津东丽·开学考试)设,,,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·广西柳州·期末)已知函数是定义在上的偶函数,且在区间上单调递减.若实数a满足,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.(2025·广西南宁·模拟预测)设函数.若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一下·云南昭通·阶段练习)已知函数的图象恒过定点,且点又在函数的图像上,则( )
A.3 B.5 C.8 D.11
6.(25-26高三上·海南·月考)若函数存在最小值,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
7.(24-25高二下·江西赣州·期末)关于函数,以下说法正确的是( )
A.当时,的增区间为 B.当时,的值域为
C.如果的值域为,则 D.函数的图象关于直线对称
三、填空题
8.(25-26高三上·北京顺义·阶段练习)函数的定义域为 .
9.(25-26高二上·云南玉溪·期中)若函数在上单调递减,则函数的递增区间是 .
四、解答题
10.(25-26高一上·湖南长沙·期中)已知函数(其中a,b均为常数,且)的图象经过点与点.
(1)求a,b的值;
(2)求不等式的解集;
(3)设函数,若对任意,存在,使得成立,求实数m的取值范围.
11.(25-26高三上·安徽·阶段练习)已知函数.
(1)若的定义域为R,求m的取值范围;
(2)若的值域为R,求m的取值范围.
12.(25-26高三上·黑龙江佳木斯·阶段练习)已知函数,且.
(1)求函数的定义域;
(2)判断函数的奇偶性;
(3)若,求的取值范围.
13.(24-25高一上·浙江杭州·期末)已知函数.
(1)当时,求的最小值;
(2)若在上单调递增,求的取值范围.
(3)设,若对于任意,存在,使得不等式成立,求的取值范围.
14.(25-26高三上·江苏盐城·月考)已知函数为奇函数.
(1)求实数a的值;
(2)若,求实数x的取值范围;
(3)设函数,若对任意的,总存在,使得成立,求实数m的取值范围.
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