内容正文:
专题2.9 对数与对数函数(举一反三复习讲义)
【全国通用】
考点要求
(1)理解对数的概念及运算性质,能用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数
(2)通过实例,了解对数函数的概念,会画对数函数的图象,理解对数函数的单调性与特殊点
(3)了解指数函数y=ax(a>0且a≠1)与对数函数y=logax(a>0且a≠1)互为反函数
高考真题统计
考点
2024年
2025年
2026年
对数与对数函数
新课标I卷:第6题,5分
北京卷:第7题,4分
全国一卷:第8题,5分
北京卷:第9题,4分
天津卷:第6题,5分
命题规律分析
1、对数与对数函数
对数函数是常见的重要函数,对数与对数函数是高考常考的热点内容,从近三年的高考情况来看,主要考查对数的运算、对数函数的性质及应用;对数函数往往与幂函数、指数函数结合考查,考查内容包括:比较指对幂数的大小、解不等式等题型,主要以单选题的形式考察,难度较易。
考点1
对数与对数函数
知识点1 对数运算的解题策略
1.对数的换底公式及其推论
(1)换底公式:设a>0,且a≠1,c>0,且c≠1,b>0,则.
(2)换底公式的推论:
①=1(a>0,且a≠1,b>0,且b≠1);
② (a>0,且a≠1,b>0,且b≠1,c>0,且c≠1,d>0);
③(a>0,且a≠1,b>0,m≠0,n∈R).
2.对数运算的常用技巧
(1)在对数运算中,先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后用对数运算法则化简合并.
(2)先将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算法则,转化为同底对数真数的积、商、幂再运算.
(3)指对互化:(a>0,且a≠1)是解决有关指数、对数问题的有效方法,在运算中应注意互化.
知识点2 对数函数的常见问题及解题思路
1.比较对数式的大小
比较对数式的大小的方法是:(1)底数相同的,直接利用对数函数的单调性比较大小;
(2)底数不同的,利用换底公式化成同底数的对数式,再利用对数函数的单调性比较大小.
2.对数函数图象的识别及应用
(1)在识别函数图象时,要善于利用已知函数的性质、函数图象上的特殊点(与坐标轴的交点、最高点、最低点等)排除不符合要求的选项.
(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.
3.对数(型)函数的值域和单调性问题的解题策略
利用对数函数的性质,求与对数函数有关的函数值域和复合函数的单调性问题,必须弄清三方面的问题:一是定义域,所有问题都必须在定义域内讨论;二是底数与1的大小关系;三是复合函数的构成,即它是由哪些基本初等函数复合而成的.另外,解题时要注意数形结合、分类讨论、转化与化归思想的应用.
【题型1 对数的运算】
【例1】(2026·浙江金华·一模)已知,则( )
A.3 B.9 C.27 D.81
【答案】C
【解题思路】利用换底公式转化,进行求解即可.
【解答过程】,
所以,则,解得.
故选:C.
【变式1-1】(25-26高二下·山东日照·期末)若,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】先根据指数式和对数式互换得出;再根据对数的运算法则及换底公式可求解.
【解答过程】由可得:.
则
.
故选:C.
【变式1-2】(2026·四川绵阳·一模)在某个时期,某湖泊中的蓝藻每天以的增长率呈指数增长.若增长为原来的2.5倍经过了10天,则增长为原来的5倍需要经过的天数约为( )(参考数据:)
A.12 B.15 C.18 D.20
【答案】C
【解题思路】根据已知可得,进而可得,利用指对数关系、对数的运算性质、换底公式求n即可.
【解答过程】若原来蓝藻数量为,则,可得,
令经过天后蓝藻增长为原来的5倍,则,即,
可得天.
故选:C.
【变式1-3】(2026·天津河北·模拟预测)已知,,则可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】结合对数运算性质即可得解.
【解答过程】由对数运算性质可得,
故选:D.
【题型2 对数函数的图象及应用】
【例2】(2026·湖南长沙·一模)已知,且,则函数与的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】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.
【解答过程】由可知,,
故,故函数与函数的单调性相同,
故选:B.
【变式2-1】(2026·河北廊坊·一模)函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】结合选项中函数图象的特征,利用函数的性质,采用排除法求解即可.
【解答过程】解:,定义域为,
,解得或,
过和,故CD不符合题意;
又时,,
所以A不符合题意,B符合题意.
故选:B.
【变式2-2】(2026·福建泉州·模拟预测)若实数,,满足,则,,的大小关系不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据给定条件,求出的函数关系,再在同一坐标系内作出函数图象,数形结合即可判断.
【解答过程】令,得,
在同一坐标系内作出函数的图象,
则分别是函数的图象与直线交点的纵坐标,
观察图象得,当时,;当时,;当时,,
因此ABC都可能,D不可能.
故选:D.
【变式2-3】(25-26高一上·湖南益阳·期末)已知函数,则它的部分图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】由奇偶性的定义及时函数值符号,应用排除法即可得.
【解答过程】由题设,函数的定义域为,且,
所以为奇函数,排除B、D,
当时,,故,排除C.
故选:A.
【题型3 比较指对幂数的大小】
【例3】(2026·天津河西·三模)设,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据指数函数和对数函数的性质,分别求得,和,即可求解.
【解答过程】由指数函数的性质,可得,即,
且,即,
又由对数函数的性质,可得,即,
所以.
故选:D.
【变式3-1】(2026·河南·模拟预测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】利用对数函数、指数函数的单调性,结合换底公式比较大小.
【解答过程】由对数换底公式得: ,
,
因为是增函数,且,
所以: ,即,
指数函数是减函数,因此,即,
综上可得.
故选:A.
【变式3-2】(2026·湖北武汉·三模)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据对数函数的单调性分别计算的范围即可求解.
【解答过程】对数函数在上单调递增,且,
所以,即;
对数函数在上单调递增,且,
所以,即;
对数函数在上单调递增,且,
所以,即;
综上可得.
故选:D.
【变式3-3】(2026·广东深圳·模拟预测)若,,,,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】通过对数函数的单调性判断与的大小,利用幂函数的单调性判断与的大小,从而确定正确选项.
【解答过程】由对数函数 在上单调递减,
得 ,即;
由对数函数在上单调递增,
得 ,即,因此.
由幂函数在上单调递减,
得,即.
综上,且.
故选:C.
【题型4 解对数不等式】
【例4】(2026·天津滨海新区·三模)已知:,:,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
【答案】B
【解题思路】根据对数函数的单调性及分式不等式的解法解不等式,再结集合间的关系判断求解.
【解答过程】因为,,
因为是的真子集,
所以是的必要不充分条件.
故选:B.
【变式4-1】(2026·山东枣庄·三模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】解不等式求得集合,进而求得.
【解答过程】由,解得,所以.
易知,所以.
所以.
故选:B.
【变式4-2】(2026·辽宁大连·模拟预测)不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】利用、在上的单调性,且求不等式的解集.
【解答过程】由,即且,
、在上分别单调递减、单调递增,且,
当时,,当时,,
由在上能成立,则,故原不等式的解集为.
故选:C.
【变式4-3】(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)已知函数 则不等式的解集为( )
A.
B.
C.(1,0)
D.
【答案】B
【解题思路】首先化简函数,再判断函数的奇偶性和单调性,根据函数的性质解不等式.
【解答过程】,
设,,所以为偶函数,
所以,是偶函数,
当时,,
所以在单调递增,根据复合函数单调性可知,在单调递增,
所以不等式,
即,两边平方,整理为,
解得:或
所以不等式的解集为.
故选:B.
【题型5 对数(型)函数的单调性问题】
【例5】(2026·河北沧州·一模)已知函数在区间上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据复合函数“同增异减”的性质,结合对数函数与二次函数的性质确定的取值范围.
【解答过程】因为函数在区间上单调递增,
令,而函数在定义域内单调递减,
所以在区间上单调递减,
又因为,有恒成立,
则,求解可得
所以.
故选:D.
【变式5-1】(2026·湖南·二模)已知函数(且),若,则的递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据复合函数“同增异减”的性质,得到在上单调递减,即可得解.
【解答过程】由得,所以,又且,所以,
而 的定义域为,处无定义,
当时,,因为,所以对数函数在上单调递增;
当时,,
根据复合函数性质得,内层在单调递减,
外层单调递增,因此在上单调递减.
则的递增区间是.
故选:C.
【变式5-2】(2026·陕西·模拟预测)已知函数在上是减函数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】根据复合函数以及对数函数的单调性,可得内层二次函数的单调性,根据二次函数以及对数函数的性质,建立不等式组,可得答案.
【解答过程】由题意,且在上单调递增,
则函数在上单调递减,
可得,即,解得.
故选:B.
【变式5-3】(2026·云南昆明·二模)已知函数,则( )
A.是奇函数,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.是偶函数,且在上单调递减
【答案】C
【解题思路】先得出定义域,再应用偶函数定义判断偶函数,再结合对数复合函数单调性即可求解.
【解答过程】的定义域为,
因为,所以,即为偶函数,
当时,则, 由复合函数的单调性质得:在上单调递增,单调递增,
所以在上单调递增.
故选:C.
【题型6 对数函数性质的综合应用】
【例6】(2026·陕西西安·模拟预测)关于函数,下列说法不正确的是( )
A.的定义域为 B.在区间上单调递增
C.的值域为 D.的图象关于原点对称
【答案】C
【解题思路】根据真数大于0,化简计算,即可判断A的正误;根据复合函数单调性“同增异减”,可判断B的正误;根据x的范围,可求得真数的范围,根据对数函数性质,可判断C的正误;根据奇函数的定义,化简整理,即可判定D的正误,即可得答案.
【解答过程】选项A:由题意,即,
所以,即,解得,故A正确;
选项B:令,
当时,单调递减,
所以在上单调递增,
又当时,函数在上单调递增,
根据复合函数单调性原则可知在上单调递增,故B正确;
选项C:因为,所以,
则,所以,
则,
所以值域为,故C错误;
选项D:因为定义域为关于原点对称,且,
所以,
所以为奇函数,图象关于原点对称,故D正确.
故选:C.
【变式6-1】(2026·海南·模拟预测)若函数的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C.(0,1) D.
【答案】B
【解题思路】先求出当时,的值域为,分析出要使的值域为,必须让时,的值域取到的所有值,然后分和两种情况分别求出的值域即可得解.
【解答过程】当时,的值域为,
所以要使的值域为,当时,
的值域需取到的所有值.
若,则的值域为,
所以只须,解得,
所以当时,的值域为;
若,则的值域为,
此时的值域不可能取到的所有值,
综上,实数的取值范围是.
故选:B.
【变式6-2】(2026·海南儋州·模拟预测)已知函数,.
(1)求函数的值域及单调区间;
(2)若不等式在上有解,求实数k的取值范围.
【答案】(1)的值域为,单调递减区间为,单调递增区间为;
(2).
【解题思路】(1)化简得,利用换元法及二次函数的性质求解即可;
(2)化简得在上有解,由,得,从而得,利用对勾函数的性质求解即可.
【解答过程】(1),
设,,
所以,
所以即为,
又因为,
所以的值域为;
且在上单调递减,在上单调递增,
即在上单调递减,在上单调递增,
所以的值域为,单调递减区间为,单调递增区间为;
(2)因为,
令,
则原不等式等价于在上有解,
即在上有解,
又因为,得,
所以,
由对勾函数的性质可知,
所以,
所以实数k的取值范围为.
【变式6-3】(25-26高一下·湖北黄石·阶段检测)已知,且,且.
(1)求a的值及的单调区间.
(2)若对于,,使得成立,求实数t的取值范围.
【答案】(1),函数在上单调递增,在上单调递减;
(2).
【解题思路】(1)先由求出的值,再由复合函数单调性,同增异减,求出的单调区间.
(2)构造,分别求出即,,不等式成立,
即,可求出实数t的取值范围.
【解答过程】(1)由得,即,
所以,所以,
所以,
因为,所以,故的定义域为;
,
因为函数在上单调递增,在上单调递减,
又函数为增函数,
由复合函数的单调性可得:函数在上单调递增,在上单调递减.
(2)令,
,,使得,即,
其中由(1)知,
又在上单调递增,
,
,.
一、单选题
1.(2026·湖南株洲·模拟预测)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据对数的真数大于0,即可求出函数的定义域.
【解答过程】解:由题意可知,解得,
所以函数的定义域为.
故选:B.
2.(2026·四川自贡·一模)已知,若,,则( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【答案】A
【解题思路】根据给定条件,利用对数运算性质及指数运算求解.
【解答过程】由,得,由,得,
则,即,又,因此,即,解得,
所以.
故选:A.
3.(2026·湖南衡阳·模拟预测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】先确定的范围,再确定的范围,将化为同底,根据对数函数单调性比较大小.
【解答过程】因为,
,
,
且,所以.
故选:D.
4.(2026·湖南·模拟预测)已知函数是定义在上的增函数.若,则x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】结合函数单调性得,再结合对数函数单调性解不等式即可.
【解答过程】因为函数是定义在上的增函数,
所以,
所以,解得,即x的取值范围是.
故选:B.
5.(2026·海南海口·模拟预测)已知函数(,,)的图象如图所示,则下列关系式一定不成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】通过图象的单调性判断出,再通过时的函数值小于e判断出,最后结合指数函数图象的性质比较与的大小,对于D,取特值即可证明有可能成立.
【解答过程】对于A,由图象知函数单调递增,故,A一定成立;
对于B,且,则,进而,B一定成立;
对于C,由A,B已得,,则,故一定不成立;
对于D,若,则,故有可能成立.
故选:C.
6.(2026·河南·模拟预测)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,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
【解题思路】根据给定方程计算瞬时风速对应的风力等级,结合对数运算及指对互化运算即可求解.
【解答过程】将轮毂高度瞬时风速代入,得,
由知,,则,
所以,
又,所以,
所以.
故选:B.
7.(2026·河南周口·模拟预测)若函数的值域为,则实数的取值范围( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】分,,,四种情况讨论,结合一次函数与对数函数的单调性以及值域即可求解.
【解答过程】若,则在上单调递减,在上单调递减,
且当时,,当时,,
此时要想满足的值域为,则有 ,解得,结合,可得;
若,则当时,,当时,,的值域不为,不合题意;
若,则在上单调递增,在上单调递减,
且当时,,当时,,
的值域不可能为,不合题意;
若,则在上单调递增,在上单调递增,
且当时,,当时,,
此时要想满足的值域为,则有 ,解得,结合,可得,
综上所述,实数的取值范围为.
故选:B.
8.(2026·四川成都·三模)已知是定义在上的周期为2的偶函数,当时,,设,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据题意,得到函数的图象关于直线对称,进而推得函数也是周期等于的函数,化简得到,结合对数函数的单调性,即可求解.
【解答过程】因为是定义在上的偶函数,可得,
所以函数的图象关于直线对称,则有,
再由是定义在上的周期为2的函数,
可得函数也是周期等于2的函数,
所以,
又因为时,是增函数,可得.
故选:D.
二、多选题
9.(2026·湖南·三模)若,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解题思路】由对数函数的性质判断A,C;由基本不等式判断B;由判断D.
【解答过程】由于,则,,所以A,C正确;
,由A可知,所以此处等号不能取,所以,故B正确;
,D错误.
故选:ABC.
10.(2026·广东深圳·模拟预测)若函数的图象经过第二、三、四象限,则( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解题思路】根据题意单调递减,且,结合复合函数单调性求出答案.
【解答过程】的图象经过第二、三、四象限,
故单调递减,且,解得,
根据复合函数单调性可知,单调递减,故.
故选:BD.
11.(2026·湖南长沙·模拟预测)已知函数,则( )
A.的定义域为
B.在单调递减
C.的图像关于直线对称
D.有最大值
【答案】ACD
【解题思路】根据对数函数的定义域判断A,应用对数及二次函数复合的单调性及最值判断B,D,根据二次函数的对称性判断复合函数的对称性判断C.
【解答过程】,解得,
即的定义域为,A选项正确.
,令,则.
二次函数的图象的对称轴为直线,
又的定义域为的图象关于直线对称.C选项正确.
由复合函数单调性法则知,在上单调递增,在上单调递减,B选项错误.
当时,有最大值,,D选项正确.
故选:ACD.
三、填空题
12.(2026·北京顺义·一模)函数的定义域为__________.
【答案】
【解题思路】根据偶次根式被开方数大于等于0,结合对数函数的单调性,即可得答案.
【解答过程】由题意得,则,
因为在上单调递增,
所以,则的定义域为.
故答案为:.
13.(2026·上海松江·模拟预测)已知函数且的图像过定点,正实数m、n满足n,则的最小值为__________.
【答案】
【解题思路】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.
【解答过程】当时,,所以函数的图象过定点,
所以,,代入得.
所以,
当且仅当时等号成立,即,时等号成立.
故答案为:.
14.(2026·宁夏银川·三模)在冷链物流中,某蔬菜的保鲜时间(单位:小时)与贮藏温度(单位:℃)之间满足:(其中,为常数).若该蔬菜在贮藏温度为的环境下保鲜时间为小时,在的环境下保鲜时间为小时.若该蔬菜运输总物流时间为小时,为保障运输安全,要求保鲜时间不少于运输时长的倍,则该蔬菜在物流过程中的贮藏温度的最大整数数值为__________.(参考数据:,,)
【答案】
【解题思路】把与的值直接代入得到关于、的方程组,解出参数的值;根据保鲜的实际要求列出不等式;对其两边取自然对数转化为不等式,结合的值即可解出的取值范围,并从中确定的最大数值.
【解答过程】已知保鲜时间与贮藏温度的关系为(,为常数).
当时,,代入得①,
当时,,代入得②,
将①②化简可得,即,解得,
由运输要求,即,
又因,所以 ,
即 ,而,
其中 ,
所以,
代入可得,因此,
解得.
所以该蔬菜在物流过程中的贮藏温度最大整数值为.
故答案为:.
四、解答题
15.(2026·上海·模拟预测)已知(且).
(1)若,解方程;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【解题思路】(1)将代入函数,再代入方程中,结合对数函数的运算化简即可得关于的方程,解方程即可求解;
(2)根据对数函数的性质,分和两种情况讨论,由单调性解不等式即可求得的取值范围.
【解答过程】(1)当时,则,
因为,
所以,
化简可得,
即,
化简得,
所以,
所以或,解得或;
(2)由,且,
若,则,,
若,则,,
综上,的取值范围是.
16.(2026·山西吕梁·模拟预测)已知函数.
(1)若是偶函数,求实数的值;
(2)解不等式.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)先求出的定义域,再利用奇偶函数的性质,即可求解;
(2)根据条件,利用对数的运算及对数函数的性质得,再结合函数的定义域,即可求解.
【解答过程】(1)由,解得,所以的定义域为,
又是偶函数,则的定义域关于原点对称,所以,即实数的值为.
(2)由(1)知的定义域为,由,
得到,
即,
则,解得,
所以不等式的解集为.
17.(25-26高二下·陕西商洛·阶段检测)已知.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若函数有且只有一个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据对数函数的单调性可求不等式的解;
(2)将对数型方程转化为只有一个正根,就结合判别式的符号分类讨论后可得实数的取值范围.
【解答过程】(1)当时,,因为,
所以,即,
解得,所以所求解集为;
(2)因为,
由,得只有一个正根,
若,满足题意;
当时,
若,解是,
此时方程仅有一个实根为,满足题意;
若,即,此时方程的两根之积为,所以方程两根只能异号,
所以,可得,此时方程只有一个正根,满足题意;
综上,或,
所以实数的取值范围是:.
18.(2025·上海崇明·二模)已知.
(1)是否存在实数a,使得函数是偶函数?若存在,求实数a的值,若不存在,请说明理由;
(2)若且,解关于x的不等式.
【答案】(1)存在实数,使得函数是偶函数
(2)当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为.
【解题思路】(1)根据偶函数的定义可求解.
(2)先根据对数函数的单调性和定义域列出不等式组;再结合且,分类讨论即可求解.
【解答过程】(1)存在实数,使得函数是偶函数.
要使函数有意义,须满足,即,
显然,即,函数的定义域.
当时,函数定义域不关于原点对称,此时必然存在且,此时函数不是偶函数.
当时,,
函数的定义域为,对于任意的,都有,
并且
因此函数是一个偶函数
综上所述,存在实数,使得函数是偶函数
(2)由,得
所以且①.
由①得,.
因为且,
所以当时,,
当时,.
综上可得:当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
19.(2026·湖南株洲·模拟预测)已知函数,(,且).
(1)求函数的定义域;
(2)求的单调性;
(3)当时,若有两个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)定义域为
(2)当时,增区间为,减区间为;当时,增区间为,减区间为
(3)的取值范围为
【解题思路】(1)先根据对数式要求真数大于 0,列出不等式组,再求解交集即可得到函数定义域;
(2)先利用对数运算公式合并解析式,拆分内外层函数,再根据复合函数同增异减规律,按底数范围分类讨论,最后判定区间增减性即可;
(3)先把函数零点转化为对应方程解的个数,再结合函数值域与图像交点关系,数形结合确定参数取值边界即可得解.
【解答过程】(1)由题意知,
解得:,即 ,
所以函数 的定义域为 .
(2) ,
定义域为 ,
令 ,则 ,
当 时: 在 上单调递增,在 上单调递减,
又 单调递增,
所以 在 上单调递增,在 上单调递减;
当 时: 在 上单调递增,在 上单调递减,
则 单调递减,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,
综上:
当 时, 在上单调递增,在 上单调递减;
当 时, 在 上单调递减,在 上单调递增.
(3)当 时, ,定义域为 ,
因为 有两个零点,则 在 上有两个不同的解,
即: ,
令 ,,则 ,因此: ,
要使方程 有两个不同解,
即直线 与函数 的图像有两个交点,
则,即 ,
所以实数 的取值范围为.
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专题2.9 对数与对数函数(举一反三复习讲义)
【全国通用】
考点要求
(1)理解对数的概念及运算性质,能用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数
(2)通过实例,了解对数函数的概念,会画对数函数的图象,理解对数函数的单调性与特殊点
(3)了解指数函数y=ax(a>0且a≠1)与对数函数y=logax(a>0且a≠1)互为反函数
高考真题统计
考点
2024年
2025年
2026年
对数与对数函数
新课标I卷:第6题,5分
北京卷:第7题,4分
全国一卷:第8题,5分
北京卷:第9题,4分
天津卷:第6题,5分
命题规律分析
1、对数与对数函数
对数函数是常见的重要函数,对数与对数函数是高考常考的热点内容,从近三年的高考情况来看,主要考查对数的运算、对数函数的性质及应用;对数函数往往与幂函数、指数函数结合考查,考查内容包括:比较指对幂数的大小、解不等式等题型,主要以单选题的形式考察,难度较易。
考点1
对数与对数函数
知识点1 对数运算的解题策略
1.对数的换底公式及其推论
(1)换底公式:设a>0,且a≠1,c>0,且c≠1,b>0,则.
(2)换底公式的推论:
①=1(a>0,且a≠1,b>0,且b≠1);
② (a>0,且a≠1,b>0,且b≠1,c>0,且c≠1,d>0);
③(a>0,且a≠1,b>0,m≠0,n∈R).
2.对数运算的常用技巧
(1)在对数运算中,先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后用对数运算法则化简合并.
(2)先将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算法则,转化为同底对数真数的积、商、幂再运算.
(3)指对互化:(a>0,且a≠1)是解决有关指数、对数问题的有效方法,在运算中应注意互化.
知识点2 对数函数的常见问题及解题思路
1.比较对数式的大小
比较对数式的大小的方法是:(1)底数相同的,直接利用对数函数的单调性比较大小;
(2)底数不同的,利用换底公式化成同底数的对数式,再利用对数函数的单调性比较大小.
2.对数函数图象的识别及应用
(1)在识别函数图象时,要善于利用已知函数的性质、函数图象上的特殊点(与坐标轴的交点、最高点、最低点等)排除不符合要求的选项.
(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.
3.对数(型)函数的值域和单调性问题的解题策略
利用对数函数的性质,求与对数函数有关的函数值域和复合函数的单调性问题,必须弄清三方面的问题:一是定义域,所有问题都必须在定义域内讨论;二是底数与1的大小关系;三是复合函数的构成,即它是由哪些基本初等函数复合而成的.另外,解题时要注意数形结合、分类讨论、转化与化归思想的应用.
【题型1 对数的运算】
【例1】(2026·浙江金华·一模)已知,则( )
A.3 B.9 C.27 D.81
【变式1-1】(25-26高二下·山东日照·期末)若,,则( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】(2026·四川绵阳·一模)在某个时期,某湖泊中的蓝藻每天以的增长率呈指数增长.若增长为原来的2.5倍经过了10天,则增长为原来的5倍需要经过的天数约为( )(参考数据:)
A.12 B.15 C.18 D.20
【变式1-3】(2026·天津河北·模拟预测)已知,,则可以表示为( )
A. B. C. D.
【题型2 对数函数的图象及应用】
【例2】(2026·湖南长沙·一模)已知,且,则函数与的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【变式2-1】(2026·河北廊坊·一模)函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(2026·福建泉州·模拟预测)若实数,,满足,则,,的大小关系不可能是( )
A. B. C. D.
【变式2-3】(25-26高一上·湖南益阳·期末)已知函数,则它的部分图象大致是( )
A. B.
C. D.
【题型3 比较指对幂数的大小】
【例3】(2026·天津河西·三模)设,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(2026·河南·模拟预测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(2026·湖北武汉·三模)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(2026·广东深圳·模拟预测)若,,,,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【题型4 解对数不等式】
【例4】(2026·天津滨海新区·三模)已知:,:,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
【变式4-1】(2026·山东枣庄·三模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(2026·辽宁大连·模拟预测)不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【变式4-3】(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)已知函数 则不等式的解集为( )
A.
B.
C.(1,0)
D.
【题型5 对数(型)函数的单调性问题】
【例5】(2026·河北沧州·一模)已知函数在区间上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(2026·湖南·二模)已知函数(且),若,则的递增区间是( )
A. B. C. D.
【变式5-2】(2026·陕西·模拟预测)已知函数在上是减函数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式5-3】(2026·云南昆明·二模)已知函数,则( )
A.是奇函数,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.是偶函数,且在上单调递减
【题型6 对数函数性质的综合应用】
【例6】(2026·陕西西安·模拟预测)关于函数,下列说法不正确的是( )
A.的定义域为 B.在区间上单调递增
C.的值域为 D.的图象关于原点对称
【变式6-1】(2026·海南·模拟预测)若函数的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C.(0,1) D.
【变式6-2】(2026·海南儋州·模拟预测)已知函数,.
(1)求函数的值域及单调区间;
(2)若不等式在上有解,求实数k的取值范围.
【变式6-3】(25-26高一下·湖北黄石·阶段检测)已知,且,且.
(1)求a的值及的单调区间.
(2)若对于,,使得成立,求实数t的取值范围.
一、单选题
1.(2026·湖南株洲·模拟预测)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
2.(2026·四川自贡·一模)已知,若,,则( )
A.8 B.6 C.4 D.2
3.(2026·湖南衡阳·模拟预测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
4.(2026·湖南·模拟预测)已知函数是定义在上的增函数.若,则x的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2026·海南海口·模拟预测)已知函数(,,)的图象如图所示,则下列关系式一定不成立的是( )
A. B. C. D.
6.(2026·河南·模拟预测)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,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
7.(2026·河南周口·模拟预测)若函数的值域为,则实数的取值范围( )
A. B.
C. D.
8.(2026·四川成都·三模)已知是定义在上的周期为2的偶函数,当时,,设,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(2026·湖南·三模)若,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(2026·广东深圳·模拟预测)若函数的图象经过第二、三、四象限,则( )
A. B. C. D.
11.(2026·湖南长沙·模拟预测)已知函数,则( )
A.的定义域为
B.在单调递减
C.的图像关于直线对称
D.有最大值
三、填空题
12.(2026·北京顺义·一模)函数的定义域为__________.
13.(2026·上海松江·模拟预测)已知函数且的图像过定点,正实数m、n满足n,则的最小值为__________.
14.(2026·宁夏银川·三模)在冷链物流中,某蔬菜的保鲜时间(单位:小时)与贮藏温度(单位:℃)之间满足:(其中,为常数).若该蔬菜在贮藏温度为的环境下保鲜时间为小时,在的环境下保鲜时间为小时.若该蔬菜运输总物流时间为小时,为保障运输安全,要求保鲜时间不少于运输时长的倍,则该蔬菜在物流过程中的贮藏温度的最大整数数值为__________.(参考数据:,,)
四、解答题
15.(2026·上海·模拟预测)已知(且).
(1)若,解方程;
(2)若,求的取值范围.
16.(2026·山西吕梁·模拟预测)已知函数.
(1)若是偶函数,求实数的值;
(2)解不等式.
17.(25-26高二下·陕西商洛·阶段检测)已知.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若函数有且只有一个零点,求实数的取值范围.
18.(2025·上海崇明·二模)已知.
(1)是否存在实数a,使得函数是偶函数?若存在,求实数a的值,若不存在,请说明理由;
(2)若且,解关于x的不等式.
19.(2026·湖南株洲·模拟预测)已知函数,(,且).
(1)求函数的定义域;
(2)求的单调性;
(3)当时,若有两个零点,求实数的取值范围.
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