摘要:
**基本信息**
聚焦对数运算、函数性质及综合应用,通过分类考法系统覆盖高频题型,注重数学应用与核心素养培养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|考点一:对数运算及对数方程、对数不等式|25题|以化简求值、方程求解、不等式求解为主,含风电、溶液pH等实际应用|从对数运算法则、换底公式到方程不等式求解,再到实际问题建模,构建“运算-求解-应用”逻辑链|
|考点二:对数函数的图像与性质|14题|涵盖图像识别与变换、定点求解、单调性、比较大小及最值问题|围绕对数函数概念,从图像特征到性质应用,形成“图像-性质-应用”认知路径|
|考点三:对数函数的综合应用|19题|包括图像解不等式、恒成立求参、指对交点、同构思想及复合函数应用|整合函数性质与代数推理,体现“性质综合-方法迁移-复杂问题解决”的递进关系|
内容正文:
第10讲 对数与对数函数 · 分类练习
考点一:对数运算及对数方程、对数不等式
考法1:利用对数运算法则及换底公式化简求值
1.(2026·山东淄博·一模)已知,则
A. B. C. D.
2.(2026·广东中山·二模)已知函数且,若,则
A. 3 B. 2 C. 4 D.
3.(2026·湖南师大附中·5月模拟)已知,则
A. B. C. D.
4.(2026·湖南·3月联考)化简
A. B. C. 5 D. 3
5.(2026·河南百师联盟·5月联考)风电是我国新能源战略的核心支柱,某型号海上风电机组的安全运行标准中,风力等级与轮毂高度风速的关系满足方程:(其中为轮毂高度风速,单位:,为风力等级).我国某海上风电场遭遇极端天气,监测到轮毂高度瞬时风速达到 32 ,则该瞬时风速对应的风力等级约为(注:)
A. 9 级 B. 11 级 C. 13 级 D. 15 级
6.(2026·湖南衡阳八中·适应性测试)若,,则
A. B. C. D.
7.(2026·河南湘豫联盟·4月检测)已知正数均不等于 1,且,则______.
8.______.
9.(2026·湖北十堰·一模)已知函数,则______ .
考法2:解对数方程及求参数
10.(2026·浙江台州·二模)已知实数,,若,,则
A. B. C. D. 1
11.(2026·山东泰安·一模)已知方程的四个实根从小到大排列后成等差数列,则实数
A. B. C. D.
12.已知,则______.
13.方程的解集为______.
14.设,满足,则______.
考法3:利用单调性解对数不等式
15.(2026·湖南·5月联考)已知函数是定义在上的增函数.若,则的取值范围是
A. B. C. D.
16.(2026·稳派智慧上进教育联考·3月检测)若,则的取值范围是
A. B. C. D.
17.(2026·江苏南京·二模)(多选)已知,且,则下列不等式可能成立的是
A. B. C. D.
18.(2026·湖南长郡二十校联盟·第二次联考)(多选)若,则下列结论正确的是
A. B.
C. D.
19.(2025·福建宁德·三模)设函数,则满足的的取值范围是______.
20.解关于的不等式解集为______.
考法4:对数模型在实际情境中的应用
21.(2026·广东汕头·一模)溶液酸碱度用值表示,其计算公式为,其中表示溶液中氢离子的浓度,单位是摩尔/升,且越大,酸度越弱,碱性越大.下列命题中,真命题是
A. 已知纯净水的,则纯净水中摩尔/升
B. 已知胃酸中摩尔/升,则胃酸的
C. 溶液中摩尔/升时,溶液的酸性随氢离子浓度的增大而变强
D. 溶液中摩尔/升时,溶液的碱性越大,氢离子浓度越大
22.(2026·河北石家庄一中·一模)在音乐理论中,若音的频率为,音的频率为,则它们的音分差.当音与音的频率比为时,音分差为,当音与音的频率比为时,音分差为,则
A. B.
C. D.
23.(2026·蚌埠·二模)二维码又称二维条码,通常根据某种特定的几何图形和规律,在二维平面上利用黑白相间的图形来记录数据信息,因其信息容量比普通条码约高几十倍,而成为目前移动设备上的主流编码方式.某二维码生成器可以生成(即 625 个点)大小的二维码,若“黑点”表示 1,“白点”表示 0,根据 0 和 1 的二进制编码,一共有种不同的码,假设我们 1 秒用掉 1 万个二维码,1 万年约为秒,那么该二维码生成器生成的二维码大约可以用(,)
A. 172 万年 B. 260 万年 C. 万年 D. 万年
24.(2025·江西鹰潭·二模)在 2019 年中共政治局第十八次集体学习中,习近平总书记提出:“把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口”,“区块链技术”作为一种新型的信息技术,已经广泛的应用于人们的生活中.在区块链技术中,若密码的长度为 128 比特,则密码一共有种可能性,因此为了破译此密码,最多需要进行次运算.现在有一台机器,每秒能进行次运算,假设这台机器一直正常运转,则这台机器破译长度为 128 比特的密码所需要的最长时间约为(参考数据:)
A. 秒 B. 秒
C. 秒 D. 秒
25.(2026·福建厦门·适应性测试)某工厂的产量(单位:件)与资本投入(单位:万元)、劳动投入(单位:人)满足柯布—道格拉斯生产函数(其中为常数).在劳动投入不变的前提下,要使该工厂的产量提升,资本投入需增加,则该工厂资本产出的弹性系数约为(参考数据: )
A. B. C. D.
考点二:对数函数的图像与性质
考法5:对数函数图像的识别与变换
26.已知函数( 为常数,其中且 ) 的图象如图所示,则下列结论正确的是
A. B. C. D.
27.将函数的图象向上平移 1 个单位长度,得到函数的图象,则
A. B. C. D.
考法6:求对数型函数过定点
28.函数的图象恒过定点
A. B. C. D.
考法7:对数型函数的单调性及比较大小
29.(2026·广东东莞·一模)设且,下列各项中,能推出的一项是
A. 且 B. 或
C. 且 D. 或
30.(2025·江西上进联考·3月联考)函数的单调递增区间为
A. B. C. D.
31.(2025·江西九师联盟·5月检测)已知,则
A. B. C. D.
32.已知函数,若在上为减函数,则的取值范围为
A. B. C. D.
33.(多选)若,则
A. B. C. D.
34.(2025·河北衡水中学·综合素质评价)函数的图象与的图象关于直线对称,则函数的递增区间是______.
考法8:对数型函数的最值与值域
35.已知函数,则
A. 在单调递减,在单调递增
B. 在单调递减
C. 的图像关于直线对称
D. 有最小值,但无最大值
36.(2025·河北保定·二模)(多选)若函数,则
A. 为减函数 B.
C. 的值域为 D.
37.已知函数在上的最大值是 2,则等于______
38.(2025·江西三新教研共同体·3月联考)已知函数在上的最小值是 1,则______
39.若函数且在上的最大值为 2,最小值为,函数在上是增函数,则的值是______.
考点三:对数函数的综合应用
考法9:利用图像解对数不等式
40.已知函数,则不等式的解集为
A. B. C. D.
41.(多选)当时,,则的值可以为
A. B. C. D.
42.不等式的解集为______.
考法10:对数不等式恒成立求参数范围
43.已知函数,,若存在,任意,使得,则实数的取值范围是______.
44.若,不等式恒成立,则实数的取值范围为______.
45.已知函数,,对任意的,有恒成立,则实数的取值范围是______.
46.已知函数.
(1)若,求的值;
(2)若对任意的,恒成立,求的取值范围.
47.已知,.
(1)当时,求函数的值域;
(2)对任意 ,其中常数,不等式恒成立,求实数的取值范围.
考法11:指对函数交点与反函数对称性
48.(2025·河南H20高中联盟·4月联考)已知函数是的反函数,则
A. 10 B. 8 C. 5 D. 2
49.若满足,满足,则等于
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
50.已知,分别是方程和的根,若,实数,则的最小值为
A. 1 B. C. D. 2
51.(多选)已知,,,则以下结论正确的是
A. B. C. D.
考法12:利用指对同构解方程或比较大小
52.(2024·江西上饶六校联盟·5月模拟)若,则
A. B. C. D. 无法确定
53.(2026·山东泰安·二模)实数满足,则
A. 2025 B. 2026 C. 2027 D. 2028
54.(2026·河北金科大联考·2月联考)若,则
A. B. 1 C. 2 D.
55.(2026·山东日照·二模)已知正实数满足,则______.
56.正数满足,则与大小关系为______.
57.已知正实数满足:,则的最小值为______.
考法13:对数型复合函数的综合应用
58.(2026·湖南长沙南雅中学·适应性保温训练)(多选)设,,且,则有
A. 定义域是
B. 是偶函数
C. 当时,在上单调递减
D. 当时,恒成立
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第10讲 对数与对数函数 · 分类练习(解析卷)
答案速查表
1
2
3
4
5
D
C
B
A
B
6
7
8
9
10
C
C
11
12
13
14
15
A
B
16
17
18
19
20
B
ACD
BCD
21
22
23
24
25
C
C
C
B
B
26
27
28
29
30
D
B
A
A
B
31
32
33
34
35
A
B
ABD
C
36
37
38
39
40
BC
B
41
42
43
44
45
ABC
46
47
48
49
50
(1) (2)
(1) (2)当时,当时,当时,
C
D
D
51
52
53
54
55
ABD
A
C
B
56
57
58
BCD
考点一:对数运算及对数方程、对数不等式
考法1:利用对数运算法则及换底公式化简求值
1.(2026·山东淄博·一模)已知,则
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,故选D.
【点拨】本题考查对数的运算性质及指数与对数的互化.
2.(2026·广东中山·二模)已知函数且,若,则
A. 3 B. 2 C. 4 D.
【答案】C
【解析】由题意知,所以,即得.
【点拨】利用换底公式将对数化为同底数,再结合对数的运算法则求解.
3.(2026·湖南师大附中·5月模拟)已知,则
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,,,,.
【点拨】利用对数换底公式的推论进行转化,再利用对数的加法法则求解.
4.(2026·湖南·3月联考)化简
A. B. C. 5 D. 3
【答案】A
【解析】.
【点拨】利用对数的加法法则和指数的运算法则进行化简,注意的应用.
5.(2026·河南百师联盟·5月联考)风电是我国新能源战略的核心支柱,某型号海上风电机组的安全运行标准中,风力等级与轮毂高度风速的关系满足方程:(其中为轮毂高度风速,单位:,为风力等级).我国某海上风电场遭遇极端天气,监测到轮毂高度瞬时风速达到 32 ,则该瞬时风速对应的风力等级约为(注:)
A. 9 级 B. 11 级 C. 13 级 D. 15 级
【答案】B
【解析】将代入方程,得,所以,即风力等级约为11级.故选B.
【点拨】将已知数据代入关系式,结合对数运算性质及已知近似值计算即可.
6.(2026·湖南衡阳八中·适应性测试)若,,则
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由可得:.则.
【点拨】先将指数式化为对数式,再利用换底公式将不同底的对数化为同底数计算.
7.(2026·河南湘豫联盟·4月检测)已知正数均不等于 1,且,则______.
【答案】
【解析】由,得,则;由,得,则.
【点拨】利用对数与指数的互化,将未知对数转化为已知对数的运算.
8.______.
【答案】
【解析】.
【点拨】利用对数恒等式、指数幂的运算以及对数的性质进行化简求值.
9.(2026·湖北十堰·一模)已知函数,则______ .
【答案】
【解析】因为函数,且,所以,故.
【点拨】根据分段函数的解析式,由内向外逐层代入计算即可.
考法2:解对数方程及求参数
10.(2026·浙江台州·二模)已知实数,,若,,则
A. B. C. D. 1
【答案】C
【解析】,故,,故,,,故,所以,因为,所以,所以.
【点拨】利用对数的定义将对数式化为指数式,求出的值,再代入目标式计算.
11.(2026·山东泰安·一模)已知方程的四个实根从小到大排列后成等差数列,则实数
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】已知方程的四个实根从小到大排列后成等差数列,则实数.
方程即,所以,解得,即或.
设四个实根从小到大依次为,则.
因为成等差数列,所以,即.
两边同乘,得,即,所以.
【点拨】利用换元法和绝对值的性质求出方程的根,再根据等差数列的性质列式求解.
12.已知,则______.
【答案】
【解析】由题设,则且,所以,即,故.
【点拨】将指数式化为对数式,利用换底公式统一底数,构造关于的方程求解.
13.方程的解集为______.
【答案】
【解析】因为,则,解得,所以方程的解集为.
【点拨】解对数方程时,必须保证真数大于0,转化为代数方程组求解.
14.设,满足,则______.
【答案】
【解析】令,则,所以,整理得,解得(负值舍去),所以.
【点拨】利用设法将对数方程转化为指数方程,再通过齐次式的处理方法求比值.
考法3:利用单调性解对数不等式
15.(2026·湖南·5月联考)已知函数是定义在上的增函数.若,则的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为函数是定义在上的增函数,由,得,即,所以,解得,即的取值范围是.
【点拨】利用函数的单调性脱去函数符号“”,转化为对数不等式求解,注意对数的真数大于0.
16.(2026·稳派智慧上进教育联考·3月检测)若,则的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,若,则,即,无解;若,则,即,恒成立;所以;由,且,得,解得;由,且,得,解得;综上所述,的取值范围是.
【点拨】分类讨论对数函数的底数,结合指数函数与对数函数的单调性解不等式组.
17.(2026·江苏南京·二模)(多选)已知,且,则下列不等式可能成立的是
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】由,即,当时,,又,所以或;当时,,又,所以或.综上可知,或或或.
【点拨】根据对数函数的单调性,对底数进行分类讨论,得出的大小关系.
18.(2026·湖南长郡二十校联盟·第二次联考)(多选)若,则下列结论正确的是
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】对于A,当时,,则,当时,,则,故A错误;对于B,因为,所以,且,所以,故B正确;对于C,因为,所以,所以,故C正确;对于D,因为,所以,故D错误.
【点拨】利用对数函数的单调性判断对数值的符号及范围,结合基本不等式和绝对值的性质进行判断.
19.(2025·福建宁德·三模)设函数,则满足的的取值范围是______.
【答案】
【解析】由可得,则,解得,所以定义域为,当时,,由可得,即,无解;当时,,由可得,即,即,解得,又,所以,即不等式的解集为.
【点拨】先求出函数的定义域,再分段去绝对值,将绝对值不等式转化为对数不等式求解.
20.解关于的不等式解集为______.
【答案】
【解析】不等式,解,即,有,解得,解,即,化为,有,解得,因此,所以不等式解集为.
【点拨】将不等式转化为同底数对数不等式,利用对数函数的单调性脱去对数符号,转化为指数不等式求解.
考法4:对数模型在实际情境中的应用
21.(2026·广东汕头·一模)溶液酸碱度用值表示,其计算公式为,其中表示溶液中氢离子的浓度,单位是摩尔/升,且越大,酸度越弱,碱性越大.下列命题中,真命题是
A. 已知纯净水的,则纯净水中摩尔/升 B. 已知胃酸中摩尔/升,则胃酸的
C. 溶液中摩尔/升时,溶液的酸性随氢离子浓度的增大而变强 D. 溶液中摩尔/升时,溶液的碱性越大,氢离子浓度越大
【答案】C
【解析】对于A,令,则摩尔/升,故A错误;对于B,胃酸的,故B错误;对于C,当摩尔/升时,根据可得当越大时,越小,故酸性越大,故C正确;对于D,当摩尔/升时,根据可得若溶液的碱性越大,则越大,故越小,故D错误.
【点拨】根据对数函数的单调性及值的定义,分析氢离子浓度与酸碱性的关系.
22.(2026·河北石家庄一中·一模)在音乐理论中,若音的频率为,音的频率为,则它们的音分差.当音与音的频率比为时,音分差为,当音与音的频率比为时,音分差为,则
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意可知:,,联立方程组,消去可得:.
【点拨】利用对数的运算法则将音分差表达式展开,通过消元法找到与的线性关系.
23.(2026·蚌埠·二模)二维码又称二维条码,通常根据某种特定的几何图形和规律,在二维平面上利用黑白相间的图形来记录数据信息,因其信息容量比普通条码约高几十倍,而成为目前移动设备上的主流编码方式.某二维码生成器可以生成(即 625 个点)大小的二维码,若“黑点”表示 1,“白点”表示 0,根据 0 和 1 的二进制编码,一共有种不同的码,假设我们 1 秒用掉 1 万个二维码,1 万年约为秒,那么该二维码生成器生成的二维码大约可以用(,)
A. 172 万年 B. 260 万年 C. 万年 D. 万年
【答案】C
【解析】依题意,该二维码生成器生成的二维码大约可以用万年,,因此,所以该二维码生成器生成的二维码大约可以用万年.
【点拨】利用常用对数估算大数的值,将指数运算转化为对数运算.
24.(2025·江西鹰潭·二模)在 2019 年中共政治局第十八次集体学习中,习近平总书记提出:“把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口”,“区块链技术”作为一种新型的信息技术,已经广泛的应用于人们的生活中.在区块链技术中,若密码的长度为 128 比特,则密码一共有种可能性,因此为了破译此密码,最多需要进行次运算.现在有一台机器,每秒能进行次运算,假设这台机器一直正常运转,则这台机器破译长度为 128 比特的密码所需要的最长时间约为(参考数据:)
A. 秒 B. 秒 C. 秒 D. 秒
【答案】B
【解析】设所需时间为秒,则,则,即,秒.
【点拨】根据题意列出指数方程,两边取常用对数,利用对数运算法则进行估算.
25.(2026·福建厦门·适应性测试)某工厂的产量(单位:件)与资本投入(单位:万元)、劳动投入(单位:人)满足柯布—道格拉斯生产函数(其中为常数).在劳动投入不变的前提下,要使该工厂的产量提升,资本投入需增加,则该工厂资本产出的弹性系数约为(参考数据: )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意知,,当劳动投入不变时,产量提升,资本投入增加,则,即,所以,即,两边取常用对数,得,即,所以,代入数据得,解得.
【点拨】根据题意列出变化前后的函数关系式,作商后两边取对数,利用对数运算法则求解参数.
考点二:对数函数的图像与性质
考法5:对数函数图像的识别与变换
26.已知函数( 为常数,其中且 ) 的图象如图所示,则下列结论正确的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由图象可得函数在定义域上单调递增,所以,排除A,C;又因为函数过点,所以,解得.
【点拨】根据对数函数的单调性确定底数的范围,再代入特殊点求出平移量.
27.将函数的图象向上平移 1 个单位长度,得到函数的图象,则
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】将函数的图象向上平移 1 个单位长度,得到函数.
【点拨】利用函数图象平移规律“上加下减,左加右减”直接写出解析式.
考法6:求对数型函数过定点
28.函数的图象恒过定点
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】当时,即函数图象恒过.
【点拨】利用对数函数恒过定点的性质,令真数等于1求解.
考法7:对数型函数的单调性及比较大小
29.(2026·广东东莞·一模)设且,下列各项中,能推出的一项是
A. 且 B. 或 C. 且 D. 或
【答案】A
【解析】或,观察选项,只有A能推出.
【点拨】利用对数函数的性质,同大同小则对数值为正.
30.(2025·江西上进联考·3月联考)函数的单调递增区间为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由,得,即或.由二次函数的单调性,可得的单调递增区间为.
【点拨】先求出复合函数的定义域,再根据“同增异减”法则确定单调区间.
31.(2025·江西九师联盟·5月检测)已知,则
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,.
【点拨】利用对数函数的单调性及基本不等式放缩,判断对数式的大小.
32.已知函数,若在上为减函数,则的取值范围为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设函数,因为在上为减函数,所以在上为减函数,则解得,又因为在恒成立,所以解得,所以的取值范围为.
【点拨】根据复合函数的单调性“同增异减”法则,结合内层函数在区间上恒大于0求解.
33.(多选)若,则
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】因为,所以,则,选项A,,故A正确;选项B,因为,且,所以,故B正确;选项C,因为,故C错误;选项D,因为,故D正确.
【点拨】将指数式化为对数式,利用对数的运算性质和基本不等式进行比较.
34.(2025·河北衡水中学·综合素质评价)函数的图象与的图象关于直线对称,则函数的递增区间是______.
【答案】
【解析】函数的图象与的图象关于直线对称,则函数,所以,令,解得,由于,所以在上单调递增,在上单调递减,又是增函数,所以函数的递增区间是.
【点拨】先求出反函数的解析式,再利用复合函数的单调性法则求单调区间.
考法8:对数型函数的最值与值域
35.已知函数,则
A. 在单调递减,在单调递增 B. 在单调递减 C. 的图像关于直线对称 D. 有最小值,但无最大值
【答案】C
【解析】由题意可得函数的定义域为,则,因为在上单调递增,在上单调递减,且在上单调递增,故在上单调递增,在上单调递减,A,B错误;由于,故的图像关于直线对称,C正确;因为在时取得最大值,且在上单调递增,故有最大值,但无最小值,D错误.
【点拨】先求出函数的定义域,化简解析式后,利用复合函数的性质分析单调性、对称性和最值.
36.(2025·河北保定·二模)(多选)若函数,则
A. 为减函数 B. C. 的值域为 D.
【答案】BC
【解析】因为,,所以为增函数,的值域为,故选项A错误,选项C正确;,故选项B正确;,故选项D错误.
【点拨】利用对数运算法则化简解析式,注意保持定义域不变,再分析函数的性质.
37.已知函数在上的最大值是 2,则等于______
【答案】
【解析】当时,函数在上单调递增,则,解得,当时,函数在上单调递减,则,无解,综上,等于2.
【点拨】对底数进行分类讨论,根据对数函数的单调性求出最值点并解方程.
38.(2025·江西三新教研共同体·3月联考)已知函数在上的最小值是 1,则______
【答案】
【解析】令,由于在上单调递增,所以在上的最小值为 2.其对称轴为,当时,,解得;当时,,无解;当时,,解得(舍去).综上,.
【点拨】利用复合函数的单调性,将问题转化为二次函数在闭区间上的最值问题,分类讨论对称轴的位置求解.
39.若函数且在上的最大值为 2,最小值为,函数在上是增函数,则的值是______.
【答案】
【解析】当时,函数是正实数集上的增函数,而函数在上的最大值为2,因此有,解得,所以,此时在上是增函数,符合题意,因此;当时,函数是正实数集上的减函数,而函数在上的最大值为2,因此有,,所以,此时在上是减函数,不符合题意.综上所述,.
【点拨】分类讨论对数函数的底数,求出最值后,再代入另一个函数检验单调性.
考点三:对数函数的综合应用
考法9:利用图像解对数不等式
40.已知函数,则不等式的解集为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意,不等式,即,等价于在上的解,令,,则不等式为,在同一坐标系下作出两个函数的图象,可得不等式的解集为.
【点拨】将不等式转化为两个基本初等函数的大小比较,利用数形结合思想求解.
41.(多选)当时,,则的值可以为
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】分别记函数,由图1知,当时,不满足题意;
当时,如图2,要使时,不等式恒成立,只需满足,即,即,解得.
故选ABC.
【点拨】利用数形结合思想,结合指数函数与对数函数的图象,将恒成立问题转化为临界点的不等式求解.
42.不等式的解集为______.
【答案】
【解析】由,在同一直角坐标系内画出函数的图象,
因为,所以由函数的图象可知:当时,有,故答案为:.
【点拨】分离变量,构造两个函数,画出函数图象,利用数形结合法求不等式的解集.
考法10:对数不等式恒成立求参数范围
43.已知函数,,若存在,任意,使得,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】若在上的最大值,在上的最大值,由题设,只需即可.在上,当且仅当时等号成立,由对勾函数的性质:在上递增,故.在上,单调递增,则,所以,可得.
【点拨】将存在性与任意性问题转化为两个函数最值之间的不等关系,分别求出极值后再求解.
44.若,不等式恒成立,则实数的取值范围为______.
【答案】
【解析】因为,不等式恒成立,所以对恒成立.记,,只需.因为在上单调递减,在上单调递减,所以在上单调递减,所以,所以.
【点拨】分离参数,将恒成立问题转化为求函数的最值问题,利用函数的单调性求解.
45.已知函数,,对任意的,有恒成立,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】函数在上单调递增,在上单调递增,,,对任意的有恒成立,,即,解得,实数的取值范围是.
【点拨】将任意性问题转化为两个函数的最值比较,分别求出各自区间上的最值即可.
46.已知函数.
(1)若,求的值;
(2)若对任意的,恒成立,求的取值范围.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)因为,所以,所以,所以,解得.
(2)由,得,即,即或.
当时,,则或,因为,则不成立,由可得,得;
当时,,则或,因为,则不成立,所以,解得.
综上,的取值范围是.
【点拨】利用换元法解一元二次不等式,再结合对数函数的单调性分类讨论求解参数范围.
47.已知,.
(1)当时,求函数的值域;
(2)对任意 ,其中常数,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1) (2)当时,当时,当时,
【解析】(1)因为,,
令,
,,所以当,即时取最大值,当或2,即或时取最小值,
函数的值域为.
(2)由得,
令,,,
对一切的恒成立,
①当时,若时,;
当时,恒成立,即,
函数在单调递减,于是时取最小值,此时,
于是;
②当时,此时时,恒成立,即,
,当且仅当,即时取等号,即的最小值为,;
③当时,此时时,恒成立,即,
函数在单调递增,于是时取最小值,
此时,于是.
综上可得:当时,当时,当时,.
【点拨】通过换元法将问题转化为二次函数在闭区间上的最值问题,再利用参变分离法处理恒成立问题.
考法11:指对函数交点与反函数对称性
48.(2025·河南H20高中联盟·4月联考)已知函数是的反函数,则
A. 10 B. 8 C. 5 D. 2
【答案】C
【解析】因为,所以,所以.故选C.
【点拨】根据对数函数与指数函数互为反函数的关系,求出反函数的解析式再代入计算.
49.若满足,满足,则等于
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】D
【解析】由题意,故有,故和是直线和曲线、曲线交点的横坐标.根据函数和函数互为反函数,它们的图象关于直线对称,故曲线和曲线的图象交点关于直线对称.即点和点构成的线段的中点在直线上,即,求得,故选D.
【点拨】利用互为反函数的两个函数图象关于直线对称,结合直线方程求交点坐标的和.
50.已知,分别是方程和的根,若,实数,则的最小值为
A. 1 B. C. D. 2
【答案】D
【解析】;.函数与函数的图象关于直线对称,由解得,设,则,即,,令,则,则,当且仅当时等号成立.故选D.
【点拨】利用反函数的对称性求出两根之和,再通过代数代换和基本不等式求出目标式的最小值.
51.(多选)已知,,,则以下结论正确的是
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】对于A,由题意知,是函数分别与函数图象交点的横坐标,
由的图象关于对称,则其向上,向右都平移一个单位后的解析式为,所以的图象也关于对称,又两个函数的图象关于直线对称,故两交点关于直线对称,所以,故A正确;对于B,结合选项A得,则,即,即成立,故B正确;对于C,结合选项A得,令,则,所以在上单调递减,则,故C错误;对于D,结合选项B得,即不等式取不到等号),故D正确.
【点拨】构造函数,利用反函数图象的对称性找到交点坐标的关系,再结合导数和基本不等式进行判断.
考法12:利用指对同构解方程或比较大小
52.(2024·江西上饶六校联盟·5月模拟)若,则
A. B. C. D. 无法确定
【答案】A
【解析】令,则,即,因为,当时,,单调递增,所以,即,故选A.
【点拨】构造函数,利用函数的单调性将方程转化为自变量相等,再比较大小.
53.(2026·山东泰安·二模)实数满足,则
A. 2025 B. 2026 C. 2027 D. 2028
【答案】C
【解析】设,则,设,则,因为,所以,因为在上单调递增,所以,即,所以.故选C.
【点拨】通过构造函数,发现两个函数之间的复合关系,利用单调性得出变量间的等式,再代入求值.
54.(2026·河北金科大联考·2月联考)若,则
A. B. 1 C. 2 D.
【答案】B
【解析】易知,且,由,得,即,所以,即,因为函数单调递增,所以,所以,即.故选B.
【点拨】将对数方程转化为指数方程,构造单调递增的函数,利用单调性得出变量关系.
55.(2026·山东日照·二模)已知正实数满足,则______.
【答案】
【解析】已知正实数满足,即,则,即,则,即,令,则,当时,,单调递减;当时,,单调递增,所以,又,所以,又,所以,因为,所以,即,解得,所以.
【点拨】通过代数变形构造同构函数,利用导数分析函数的单调性与最值,结合等式成立的条件求出参数值.
56.正数满足,则与大小关系为______.
【答案】
【解析】因为,所以,设,则,所以,又因为与在上单调递增,所以在上单调递增,所以.
【点拨】将等式变形为两边结构相同的形式,构造函数利用单调性比较大小.
57.已知正实数满足:,则的最小值为______.
【答案】
【解析】由可得:, 所以,设,所以在R上单调递增,所以,则,所以,所以,所以,令,令,解得:;令,解得:;所以在上单调递减,在上单调递增,所以.故的最小值为.
【点拨】通过对数与指数的互化构造同构函数,利用单调性得出变量关系,再利用导数求最值.
考法13:对数型复合函数的综合应用
58.(2026·湖南长沙南雅中学·适应性保温训练)(多选)设,,且,则有
A. 定义域是
B. 是偶函数
C. 当时,在上单调递减
D. 当时,恒成立
【答案】BCD
【解析】由题设,则,定义域为,A错,由,所以为偶函数,B对,由题设,定义域为,由,则在定义域上单调递减,在定义域上单调递增,所以在上单调递减,C对,当时,令,则在定义域上单调递增,原不等式等价于.根据单调性,此不等式成立的条件为,即.因为题设条件为,且对于任意实数都有,所以恒成立.因此,只要的取值能使函数有定义,该不等式就成立.故D正确.
【点拨】利用对数函数的定义域、奇偶性定义判断A、B;结合复合函数的单调性判断C;将不等式转化为函数值大小比较,利用单调性脱去函数符号判断D.
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