专题2.10 对数与对数函数(举一反三专项训练)(全国通用)【上好课】2027年高考数学一轮复习举一反三系列
2026-06-29
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摘要:
**基本信息**
以对数运算、函数性质为主线,通过6大题型+分层训练构建从基础到综合的知识网络,强化运算能力与推理意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|题型专练|6题型×4题|覆盖运算、图象、大小比较等核心考法|从概念运算到性质应用,形成逻辑递进链|
|分层突破|A/B/C组真题模拟|基础巩固→能力提升→实战演练|分层匹配一轮复习需求,强化模型意识|
内容正文:
专题2.10 对数与对数函数(举一反三专项训练)
【全国通用】
目录
第一部分 题型专练
【题型1 对数的运算】 1
【题型2 对数函数的图象及应用】 2
【题型3 比较指对幂数的大小】 3
【题型4 解对数不等式】 3
【题型5 对数(型)函数的单调性问题】 4
【题型6 对数函数性质的综合应用】 4
第二部分 分层突破
A组 基础跟踪练
B组 培优提升练
C组 真题·实战演练
【题型1 对数的运算】
1.(2026·北京大兴·三模)已知,则的值为( )
A.15 B. C. D.
2.(2026高一上·江苏·专题练习)已知,则( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.(2026·北京·三模)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.现有一杯的咖啡放在的房间中,如果咖啡降温到大约需要20min,那么降温到大约需要( )(参考数据;)
A. B. C. D.
4.(2026·北京海淀·三模)历史上,在5月27日曾有多次地震记录.例如:2006年5月27日,印尼爪哇发生里氏6.3级地震,2024年5月27日,四川木里县发生里氏5.0级地震,经过科学家的研究发现,地震时释放出来的能量E(单位:焦耳)与地震里氏震级M之间的关系为.印尼爪哇地震所释放出来的能量约是四川木里地震的( )倍.(精确到1.参考数据:)
A.87 B.88 C.89 D.90
【题型2 对数函数的图象及应用】
5.(25-26高一上·广东中山·阶段检测)函数的图像大致为( )
A. B.
C. D.
6.(25-26高三·全国·一轮复习)函数与函数图象的交点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
7.(25-26高一·全国·寒假作业)函数的图象如图所示,则a,b,c,d的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
8.(25-26高一上·浙江舟山·阶段检测)函数(其中是自然对数的底数)的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【题型3 比较指对幂数的大小】
9.(2026·湖南·一模)若,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
10.(2026·山东泰安·模拟预测),则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
11.(2026·上海宝山·二模)已知,则( )
A. B.
C. D.
12.(2026·天津南开·模拟预测)若,,则实数、、的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【题型4 解对数不等式】
13.(2026·四川成都·一模)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
14.(2026·辽宁·模拟预测)已知函数则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
15.(2026·海南·模拟预测)若集合,则( )
A. B. C. D.
16.(25-26高二上·浙江杭州·开学考试)设函数,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【题型5 对数(型)函数的单调性问题】
17.(2026·山东泰安·模拟预测)已知函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
18.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
19.(2026·江苏南通·二模)已知函数,则“”是“函数在上单调递减”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
20.(2026·广东·模拟预测)已知函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型6 对数函数性质的综合应用】
21.(25-26高一上·湖南娄底·阶段检测)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.若,则在上单调递增
B.若,则的值域为
C.若,则在上单调递减
D.若,则的值域为
22.(2026·河北·模拟预测)已知函数,若的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
23.(25-26高一上·全国·单元测试)已知(,且).
(1)判断的奇偶性;
(2)若在区间内的最大值为2,求.
24.(25-26高一下·海南海口·期中)已知函数.
(1)设.
(i)计算的值,并求的最小值;
(ii)求的单调递减区间.
(2)对任意恒成立,求的取值范围.
一、单选题
1.(2026·江西·模拟预测)若,则( )
A. B.1 C.2 D.4
2.(2026·山东泰安·模拟预测)已知集合,则( )
A. B. C. D.
3.(2026·陕西西安·模拟预测)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.且.
4.(2026·云南·模拟预测)已知函数(且)的图象关于轴对称,且,则( )
A. B.2 C.3 D.4
5.(2026·浙江·一模)已知函数是奇函数,则( )
A. B. C. D.1
6.(2026·甘肃武威·模拟预测)如图所示的函数图象对应的函数解析式可能为( )
A. B.
C. D.
7.(2026·四川绵阳·一模)已知,则( )
A. B.
C. D.
8.(2026·上海嘉定·一模)若实数x、y、z满足,则x、y、z的大小关系不可能是( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.(2026·河南开封·模拟预测)设、为正数,若,且,则__________.
10.(2026·湖南永州·模拟预测)已知正数满足,则__________.
11.(2026·吉林长春·模拟预测)已知函数在区间上单调递增,则实数的取值范围为___________.
12.(2026·上海嘉定·一模)已知,且,则实数的取值范围是___________.
一、单选题
1.(2026·山东聊城·模拟预测)若,则下列式子可能成立的是( )
A. B. C. D.
2.(2026·湖北黄冈·一模)酒驾是严重危害交通安全的违法行为.为了保障交通安全,根据国家有关规定:血液中酒精含量达到的驾驶员即为酒后驾车,及以上认定为醉酒驾车.某天,驾驶员张某在家喝了一定量的酒后,其血液中的酒精含量达到了,如果停止喝酒以后,他血液中酒精含量会以每小时的速度减少,那么他至少经过几个小时才能安全驾驶?(结果取整数,参考数据:( ),)
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(2026·广东深圳·模拟预测)若正实数a,b满足,且,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
4.(2026·四川资阳·一模)已知函数,,的零点分别为,,,则,,的大小顺序为( )
A. B. C. D.
二、解答题
5.(2026·上海闵行·一模)已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求的值;
(2)若,求函数的值域.
6.(2026·上海浦东新·三模)已知(且).
(1)若,解方程,求的值;
(2)若,求的取值范围.
7.(25-26高三上·江苏·阶段检测)已知函数.
(1)若在区间上的最大值是,求实数a的值;
(2)若函数的值域为,求不等式的实数t的取值范围.
8.(25-26高一下·湖北十堰·阶段检测)已知函数.
(1)若的定义域为,求,的值.
(2)当时,是否存在,使得在内存在最大值,且最大值大于2?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
(3)若在上单调,求的最小值.
一、单选题
1.(2026·天津·高考真题)已知函数,若,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
2.(2025·北京·高考真题)一定条件下,某人工智能大语言模型训练N个单位的数据量所需要的时间(单位:h),其中k为常数.在此条件下,已知训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加20h;当训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加( )
A.2h B.4h C.20h D.40h
3.(2025·全国一卷·高考真题)已知,则x,y,z的大小关系不可能是( )
A. B.
C. D.
4.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知函数在R上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2024·北京·高考真题)已知,是函数的图象上两个不同的点,则( )
A. B.
C. D.
6.(2024·北京·高考真题)生物丰富度指数 是河流水质的一个评价指标,其中分别表示河流中的生物种类数与生物个体总数.生物丰富度指数d越大,水质越好.如果某河流治理前后的生物种类数没有变化,生物个体总数由变为,生物丰富度指数由提高到,则( )
A. B.
C. D.
7.(2024·天津·高考真题)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
二、填空题
8.(2024·上海·高考真题)函数的定义域为___________.
9.(2024·全国甲卷·高考真题)已知且,则___________.
三、解答题
10.(2024·上海·高考真题)已知函数.
(1)若函数的图象经过点,求解不等式;
(2)若存在,使得、、依次成等差数列,求的取值范围.
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专题2.10 对数与对数函数(举一反三专项训练)
【全国通用】
目录
第一部分 题型专练
【题型1 对数的运算】 1
【题型2 对数函数的图象及应用】 3
【题型3 比较指对幂数的大小】 5
【题型4 解对数不等式】 7
【题型5 对数(型)函数的单调性问题】 9
【题型6 对数函数性质的综合应用】 10
第二部分 分层突破
A组 基础跟踪练
B组 培优提升练
C组 真题·实战演练
【题型1 对数的运算】
1.(2026·北京大兴·三模)已知,则的值为( )
A.15 B. C. D.
【答案】C
【解题思路】结合指数与对数的转化及指数运算性质即可求解.
【解答过程】因为,所以,
又,所以.
故选:C.
2.(2026高一上·江苏·专题练习)已知,则( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【解题思路】由指数转对数得到,再由对数的运算性质即可求解.
【解答过程】依题意,,
则.
故选:B.
3.(2026·北京·三模)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.现有一杯的咖啡放在的房间中,如果咖啡降温到大约需要20min,那么降温到大约需要( )(参考数据;)
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】先求出半衰期,再根据指数,对数的运算性质及换底公式计算即可.
【解答过程】由题意可得,即,解得.
设降温到大约需要,则,即,
所以,
解得,所以大约需要.
故选:B.
4.(2026·北京海淀·三模)历史上,在5月27日曾有多次地震记录.例如:2006年5月27日,印尼爪哇发生里氏6.3级地震,2024年5月27日,四川木里县发生里氏5.0级地震,经过科学家的研究发现,地震时释放出来的能量E(单位:焦耳)与地震里氏震级M之间的关系为.印尼爪哇地震所释放出来的能量约是四川木里地震的( )倍.(精确到1.参考数据:)
A.87 B.88 C.89 D.90
【答案】C
【解题思路】设印尼地震的能量 ,震级,四川地震的能量 ,震级,利用对数计算 的值,根据参考数据,利用对数函数的单调性估计得到答案.
【解答过程】设印尼地震的能量 ,震级,四川地震的能量 ,震级.
因为地震时释放出来的能量E(单位:焦耳)与地震里氏震级M之间的关系为,
所以,
且,
所以,
根据精确度要求精确到1,所以,
故选:C.
【题型2 对数函数的图象及应用】
5.(25-26高一上·广东中山·阶段检测)函数的图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】根据函数的奇偶性、特殊点的函数值确定正确答案.
【解答过程】的定义域是,
,
所以是偶函数,图象关于轴对称,CD选项错误.
,B选项错误.
故选:A.
6.(25-26高三·全国·一轮复习)函数与函数图象的交点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【解题思路】利用数形结合即可求解.
【解答过程】在同一坐标系内画出函数与的图象,如图所示:
由图象知,函数与图象在内有一个交点,在上无交点.
故选:B.
7.(25-26高一·全国·寒假作业)函数的图象如图所示,则a,b,c,d的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】由与对数函数图像的交点位置即可判断.
【解答过程】
由图可知,直线与x轴上半部分图象交点的横坐标从小到大依次为,
由此可知.
故选:D.
8.(25-26高一上·浙江舟山·阶段检测)函数(其中是自然对数的底数)的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】根据函数的定义域、奇偶性以及特殊点的函数值确定正确答案.
【解答过程】对于函数,
由,解得,
所以的定义域为,
,
所以是奇函数,图象关于原点对称,所以D选项错误.
,由于,
所以,所以C选项错误.
,所以B选项错误.
故选:A.
【题型3 比较指对幂数的大小】
9.(2026·湖南·一模)若,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】利用对数函数、幂函数单调性,结合中间值法可得出、、的大小关系.
【解答过程】因为函数在上为增函数,所以,即,
因为,,
函数在上为增函数,所以,即,
故.
故选:C.
10.(2026·山东泰安·模拟预测),则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】根据对数函数与指数函数的图象与性质,分别求得的取值范围,即可求解.
【解答过程】由幂函数为增函数,得;
由指数函数为减函数,得;
由对数函数为减函数,得.
所以.
故选:A.
11.(2026·上海宝山·二模)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】利用幂函数、指数函数、对数函数的单调性判断.
【解答过程】对于A:因为函数在上单调递增,
所以当时,,故A正确;
对于B:因为函数在上单调递增,
所以当时,,故B错误;
对于C:因为函数在上单调递增,
所以当时,,故C错误;
对于D:因为函数在上单调递减,
所以当时,,故D错误;
故选:A.
12.(2026·天津南开·模拟预测)若,,则实数、、的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】求出、、,利用对数函数、幂函数的单调性可得出、、的大小顺序.
【解答过程】由题意可得,,可得,,
因为对数函数为上的增函数,则,
幂函数在上为增函数,则,
故.
故选:D.
【题型4 解对数不等式】
13.(2026·四川成都·一模)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】根据不等式的解法和对数函数的性质,求得集合,结合集合交集的定义与运算,即可求解.
【解答过程】由不等式,可得,即,
又由,可得,解得,即,
所以.
故选:A.
14.(2026·辽宁·模拟预测)已知函数则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】分和两种情况,解不等式,得到不等式解集.
【解答过程】由题意可知当时,,故,满足题意;
当时,令,即,解得,所以.
综上,.
故选:C.
15.(2026·海南·模拟预测)若集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】解对数不等式求出集合,再由交集运算可得结果.
【解答过程】由题意可得,
解得或,即或;
又,可得.
故选:B.
16.(25-26高二上·浙江杭州·开学考试)设函数,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】先分段作出函数的图象,结合图象得函数为上的增函数,再判断函数的奇偶性,再利用单调性与奇偶性性质将不等式转化为,化简求解可得.
【解答过程】,,则,
作出函数的图象,可知是上的增函数.
又,是奇函数.
不等式可化为,
所以,则,即,解得,
不等式的解集是.
故选:B.
【题型5 对数(型)函数的单调性问题】
17.(2026·山东泰安·模拟预测)已知函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】根据复合函数单调性确定内层函数与外层函数的单调性,结合函数的定义域列不等式组即可得的取值范围.
【解答过程】由函数在上单调递增,
可得在上单调递增,
且在上恒成立,故需满足,解得.
故选:B.
18.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】先求函数的定义域,再求函数在定义域上的增区间即可.
【解答过程】解:由已知得,解得或,函数的定义域为,
因为总为增函数,要求函数的单调递增区间,
由同增异减可得即求函数在上的增区间
由二次函数的性质可得在上的增区间为,
故函数的单调递增区间是.
故选:A.
19.(2026·江苏南通·二模)已知函数,则“”是“函数在上单调递减”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解题思路】根据给定条件,结合对数复合函数单调性求出的范围,再利用充分条件、必要条件的定义判断得解.
【解答过程】令,函数在上单调递增,
由函数在上单调递减,得函数在上单调递减,且当时,,
因此,解得,
所以“”是“函数在上单调递减”的必要不充分条件.
故选:C.
20.(2026·广东·模拟预测)已知函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】由复合函数的单调性得到在上单调递增,列出不等式组,解之即得参数范围.
【解答过程】因为在上单调递增,由函数在上单调递增,
可得在上单调递增且恒成立,
,解得,
即实数的取值范围是.
故选:C.
【题型6 对数函数性质的综合应用】
21.(25-26高一上·湖南娄底·阶段检测)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.若,则在上单调递增
B.若,则的值域为
C.若,则在上单调递减
D.若,则的值域为
【答案】D
【解题思路】求出函数的定义域,可判断A选项;利用复合函数的单调性可判断C选项;利用对数函数的基本性质求出函数的值域,可判断BD选项.
【解答过程】对于函数,有,解得,
故函数的定义域为,A错;
当时,,
因为,则,所以,则,
故当时,的值域为,B错;
当时,内层函数在上为减函数,外层函数为减函数,
由复合函数法可知,若,则在上单调递增,C错;
若,因为,则,即函数的值域为,D对.
故选:D.
22.(2026·河北·模拟预测)已知函数,若的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据指数函数性质分析可知的值域为,结合题意可得,结合对数函数性质列式求解即可.
【解答过程】设的值域分别为,
当时,则,可得;
因为的值域为,可知,
则,且,可得,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:D.
23.(25-26高一上·全国·单元测试)已知(,且).
(1)判断的奇偶性;
(2)若在区间内的最大值为2,求.
【答案】(1)是偶函数
(2)
【解题思路】(1)根据函数奇偶性的定义判断即可;
(2)根据复合函数的单调性,结合题设讨论求解即可.
【解答过程】(1)由题意得解得,
则的定义域为,关于原点对称,
且,
所以是偶函数.
(2),
①当时,函数在上单调递增,
则在区间内的最大值为2可转化为在区间内的最大值为,
因为在区间单调递减,
所以,
解得(负值舍会),与矛盾,舍去;
②时,函数在上单调递减,
则在区间内的最大值为2可转化为在区间内的最小值为,
因为在区间单调递减,
所以,解得(负值舍会),满足.
综上,.
24.(25-26高一下·海南海口·期中)已知函数.
(1)设.
(i)计算的值,并求的最小值;
(ii)求的单调递减区间.
(2)对任意恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)(i);(ii)的单调递减区间为
(2)
【解题思路】(1)(i)换元令将原函数化为二次函数,代入计算函数值,通过二次函数配方求最小值.
(ii)利用复合函数单调性法则,结合二次函数与对数函数的单调区间,求解原函数的单调递减区间.
(2)换元转化为区间上的二次函数,根据对称轴与区间的位置分类讨论最值,由最值差≤8解出的范围.
【解答过程】(1)(i)将代入得.
令,则.
.
因为,,当且仅当即时取等号,所以.
(ii)在上单调递增.
在上单调递减,在上单调递增.
由得.
所以由复合函数“同增异减”可知的单调递减区间为.
(2)对任意,恒成立,求的取值范围.
令,,,即,.
题意等价于在上恒成立.
函数图像开口向上,对称轴为.
①当时,在上单调递增,,,,与矛盾,舍去.
②当时,,.
若,,.
若,,.
③当时,在上单调递减,,,,与矛盾,舍去.
综上,的取值范围是.
一、单选题
1.(2026·江西·模拟预测)若,则( )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】C
【解题思路】利用换底公式得,令,即得解出即可.
【解答过程】由有,令,
则,
所以,
故选:C.
2.(2026·山东泰安·模拟预测)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】解一元二次不等式、对数不等式求集合,再由集合运算求交集.
【解答过程】由题设,所以.
故选:B.
3.(2026·陕西西安·模拟预测)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.且.
【答案】D
【解题思路】根据真数大于零,分母不为零求解.
【解答过程】由题意得,且,则且,
则函数的定义域为且.
故选:D.
4.(2026·云南·模拟预测)已知函数(且)的图象关于轴对称,且,则( )
A. B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解题思路】根据题意,函数为偶函数,可求得的值,再结合,代入即可求解.
【解答过程】因为函数的图象关于轴对称,
所以函数为偶函数,所以,即,
即,即,即,
所以,又,解得.
故选:B.
5.(2026·浙江·一模)已知函数是奇函数,则( )
A. B. C. D.1
【答案】C
【解题思路】根据奇函数定义域关于原点对称得出,再应用奇函数定义结合对数运算得出参数,最后计算求解.
【解答过程】的定义域,由,
若,由不等式可解得函数定义域为,不关于原点对称,不可能为奇函数,
若,解得函数定义域为,
若为奇函数,必有,解得;
又,
解得,
故选:C.
6.(2026·甘肃武威·模拟预测)如图所示的函数图象对应的函数解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】应用函数对称性判断C,D,再根据时,排除A.
【解答过程】由图可知函数图象关于原点对称,所以该函数为奇函数,
中,,,不相等,所以C选项错误;
中,,,不相等,所以D选项错误;
对于,当时,,与图象不符,故排除A.
故选:B.
7.(2026·四川绵阳·一模)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】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.
【解答过程】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.
8.(2026·上海嘉定·一模)若实数x、y、z满足,则x、y、z的大小关系不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【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,
在同一直角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,
设点的横坐标为,点的横坐标为,观察图象得当时,,
当时,,当时,,
所以ABD是可能的,C不可能.
故选:C.
二、填空题
9.(2026·河南开封·模拟预测)设、为正数,若,且,则__________.
【答案】
【解题思路】根据换底公式以及对数的运算性质可得出关于的方程,解出的值,可得出的值,即可得出的值.
【解答过程】因为、为正数,若,且,即,即,
即,即,
整理可得,即,
解得或,故有或,故.
故答案为:.
10.(2026·湖南永州·模拟预测)已知正数满足,则__________.
【答案】16
【解题思路】根据对数的运算性质和换底公式化简计算即得.
【解答过程】因为
,
所以.
故答案为:16.
11.(2026·吉林长春·模拟预测)已知函数在区间上单调递增,则实数的取值范围为___________.
【答案】
【解题思路】根据给定条件,利用复合函数单调性,结合对数函数、二次函数单调性及真数恒正列式求解.
【解答过程】函数在上单调递增,由函数在上单调递增,
得函数在上单调递增,且,恒成立,
因此,解得,所以实数的取值范围为.
故答案为:.
12.(2026·上海嘉定·一模)已知,且,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【解题思路】根据题意求函数的定义域,并判断的奇偶性和单调性,结合函数性质解不等式即可.
【解答过程】令,等价于,可得,解得,
可知函数的定义域为,
因为,即,
可知函数为奇函数,
且,
因为在内单调递增,则在内单调递减,
且在定义域内单调递增,可知函数在内单调递减,
若,则,
可得,解得,
所以实数的取值范围是.
故答案为:.
一、单选题
1.(2026·山东聊城·模拟预测)若,则下列式子可能成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据题意,得到,所以,分别作出指数函数、对数函数和幂函数的图象,结合图象,即可求解.
【解答过程】因为,可得,所以,
作出函数,,,以及的大致图象,
如图所示,当取不同值时,可能得到:,
可得均不可能成立,
只有可能成立.
故选:B.
2.(2026·湖北黄冈·一模)酒驾是严重危害交通安全的违法行为.为了保障交通安全,根据国家有关规定:血液中酒精含量达到的驾驶员即为酒后驾车,及以上认定为醉酒驾车.某天,驾驶员张某在家喝了一定量的酒后,其血液中的酒精含量达到了,如果停止喝酒以后,他血液中酒精含量会以每小时的速度减少,那么他至少经过几个小时才能安全驾驶?(结果取整数,参考数据:( ),)
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解题思路】设至少经过小时后才能安全驾驶,由题意可得,进而求解即可.
【解答过程】设至少经过小时后才能安全驾驶,
则满足:,化简得:,
根据是增函数可得:,即,
因为,所以,
所以他至少要经过2小时后才能驾驶.
故选:B.
3.(2026·广东深圳·模拟预测)若正实数a,b满足,且,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】因为,为单调递增函数,故,由于,故,或.对于ABC,分、,结合对数函数的性质及作差比较法即可判断;对于D,由两边取自然对数得到,即,构造函数(且),通过导数判断单调性即可判断.
【解答过程】因为,为单调递增函数,故,
由于,故,或,
当时,,此时;
,故;
,即,得,但的大小不确定,
当时,,此时,
,故;
,即,得,但的大小不确定,
所以ABC均不正确;
对于D,,两边取自然对数,,
因为不管,还是,均有,
所以,故只需证即可,
设(且),则,
令(且),则,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,所以在且上恒成立,
故在定义域上单调递减,
因为,所以,结论得证,D正确.
故选:D.
4.(2026·四川资阳·一模)已知函数,,的零点分别为,,,则,,的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】先令三个函数式等于0,然后对等式分别化简,使得它们都等于同一函数式,进而可画出图象,比较零点的大小.
【解答过程】令,则,化简得,
即,换底后得到;
令,则,化简得,
即,换底后得到;
令,则;化简得,
即,换底后得到;
分别画出它们的图象为:
由图可以看出.
故选:A.
二、解答题
5.(2026·上海闵行·一模)已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求的值;
(2)若,求函数的值域.
【答案】(1);
(2).
【解题思路】(1)利用奇函数的定义求解;
(2)由的表达式求出的表达式,利用换元法将设为,求出的取值范围,利用二次函数的图象求值域即可得解.
【解答过程】(1)函数是定义在上的奇函数,
,
当时,,,
;
(2)当时,,,
,
令, ,,
,
函数图象开口向上,对称轴为,
,
函数的值域为.
6.(2026·上海浦东新·三模)已知(且).
(1)若,解方程,求的值;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(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,
解得或,即或;
(2)当时,函数在上单调递减,若,
则,解得;
当,函数在上单调递增,若,
则,解得,
综上所述:的取值范围为.
7.(25-26高三上·江苏·阶段检测)已知函数.
(1)若在区间上的最大值是,求实数a的值;
(2)若函数的值域为,求不等式的实数t的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【解题思路】(1) 分两种情况讨论,利用对数函数单调性和最值,即可求解;
(2) 设,则因为函数的值域为,求的值,利用单调性和定义域解对数不等式.
【解答过程】(1))① 当时,在上单调递减,
所以,解之可得,
② 当时,在上单调递减,
所以,可得,
综上所述:或.
(2)设,则,
因为函数的值域为,即,
所以,
即,得,
根据是单调递增函数,设
则,
所以实数t的取值范围是.
8.(25-26高一下·湖北十堰·阶段检测)已知函数.
(1)若的定义域为,求,的值.
(2)当时,是否存在,使得在内存在最大值,且最大值大于2?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
(3)若在上单调,求的最小值.
【答案】(1),
(2)不存在,理由见解析
(3)
【解题思路】(1)根据真数大于0,结合一元二次不等式的解法及韦达定理,即可得答案.
(2)分析可得函数,的最大值大于,根据二次函数的性质,分析求解,即可得答案.
(3)由复合函数单调性可知,在上单调,且在上恒成立,根据二次函数的性质,分类讨论,分析求解,即可得答案.
【解答过程】(1)由题可知,的解集为,
所以1和2是方程的两根,
由韦达定理得,解得,.
(2)当时,,要使在内存在最大值且大于2,
只需函数,的最大值大于,
则,即,无实数解,
故不存在实数,使得在内存在最大值,且最大值大于2.
(3)若在上单调,记,
则由复合函数单调性可知,函数在上单调,且在上恒成立
则或,
①当时,,,
此时,
当且仅当,时,等号成立;
②当时,,,
此时,当且仅当,时,等号成立.
综上,的最小值为.
一、单选题
1.(2026·天津·高考真题)已知函数,若,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】根据对数函数与绝对值的性质化简,再由指数函数、对数函数和幂函数的单调性比较大小即可.
【解答过程】由题意可得,
因为函数在上单调递增,所以,
又因函数在上单调递增,则,
所以,
因,且在上单调递增,
所以,即.
故.
故选:A.
2.(2025·北京·高考真题)一定条件下,某人工智能大语言模型训练N个单位的数据量所需要的时间(单位:h),其中k为常数.在此条件下,已知训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加20h;当训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加( )
A.2h B.4h C.20h D.40h
【答案】B
【解题思路】由题给条件列出不同训练数据量时所需的时间,结合对数的运算性质即可求解.
【解答过程】设当N取个单位、个单位、个单位时所需时间分别为,
由题意,,
,
,
因为,所以,
所以,
所以当训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加4小时.
故选:B.
3.(2025·全国一卷·高考真题)已知,则x,y,z的大小关系不可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】法一:设,对讨论赋值求出,即可得出大小关系,利用排除法求出;
法二:根据数形结合解出.
【解答过程】法一:设,所以
令,则,此时,A有可能;
令,则,此时,C有可能;
令,则,此时,D有可能;
故选:B.
法二:设,所以,
根据指数函数的单调性,易知各方程只有唯一的根,
作出函数的图象,以上方程的根分别是函数的图象与直线的交点纵坐标,如图所示:
易知,随着的变化可能出现:,,,,
故选:B.
4.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知函数在R上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据二次函数的性质和分界点的大小关系即可得到不等式组,解出即可.
【解答过程】因为在上单调递增,且时,单调递增,
则需满足,解得,
即a的范围是.
故选:B.
5.(2024·北京·高考真题)已知,是函数的图象上两个不同的点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】根据指数函数和对数函数的单调性结合基本不等式分析判断AB;举例判断CD即可.
【解答过程】由题意不妨设,因为函数是增函数,所以,即,
对于选项AB:可得,即,
根据函数是增函数,所以,故B正确,A错误;
对于选项D:例如,则,
可得,即,故D错误;
对于选项C:例如,则,
可得,即,故C错误,
故选:B.
6.(2024·北京·高考真题)生物丰富度指数 是河流水质的一个评价指标,其中分别表示河流中的生物种类数与生物个体总数.生物丰富度指数d越大,水质越好.如果某河流治理前后的生物种类数没有变化,生物个体总数由变为,生物丰富度指数由提高到,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】根据题意分析可得,消去即可求解.
【解答过程】由题意得,则,即,所以.
故选:D.
7.(2024·天津·高考真题)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】利用指数函数和对数函数的单调性分析判断即可.
【解答过程】因为在上递增,且,
所以,
所以,即,
因为在上递增,且,
所以,即,
所以,
故选:D.
二、填空题
8.(2024·上海·高考真题)函数的定义域为___________.
【答案】
【解题思路】由对数函数性质即可得.
【解答过程】由题意可得,即的定义域为.
故答案为:.
9.(2024·全国甲卷·高考真题)已知且,则___________.
【答案】64
【解题思路】将利用换底公式转化成来表示即可求解.
【解答过程】由题,整理得,
或,又,
所以,故
故答案为:64.
三、解答题
10.(2024·上海·高考真题)已知函数.
(1)若函数的图象经过点,求解不等式;
(2)若存在,使得、、依次成等差数列,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)代入点坐标计算求出,根据定义域和单调性即可求出的解集;
(2)根据的定义域将问题转化为时,得出有解,再结合分离常数法和换元,最后借助一元二次函数的性质进行求解即可.
【解答过程】(1),则,
,,,
,定义域为,
要解不等式,则,.
又在定义域内是严格增函数,
由,则,解得.
综上所述,不等式的解集为.
(2)的定义域为,存在,使得、、依次成等差数列,
则在方程中,应满足,
由,解得,问题转化为时,方程有实数解.
又,则,
即.
为严格单调函数,
,
,两边同除以得,.
令,由,则,
在有解.
又在上是严格增函数,
,即,
又,则.
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