专题2.7对数及对数函数讲义-2027届高考数学一轮复习
2026-07-21
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普通
摘要:
该高中数学高考复习讲义聚焦对数与对数函数专题,涵盖对数概念、性质、运算法则、对数函数图象与性质及反函数等核心考点,按知识梳理-题型突破-训练巩固逻辑架构,通过考点系统梳理、解题方法指导、真题模拟训练等环节,帮助学生构建知识网络,突破对数运算、函数性质应用等难点。
资料以题型分层设计为特色,设置对数式化简求值、函数图象应用等四类题型,结合2025-2026模拟真题,通过典例精讲与跟踪训练培养学生数学思维与模型意识,如在对数函数性质应用中引导学生分析定义域与单调性关系,助力学生高效掌握考点,为教师精准把控复习节奏提供实用教学资源。
内容正文:
专题2.7对数与对数函数
知识梳理
1.对数
概念
如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底数N的对数,记作x=logaN,其中a叫做对数的底数,N叫做真数,logaN叫做对数式
性质
对数式与指数式的互化:ax=N⇔x=logaN(a>0,且a≠1)
loga1=0,logaa=1,alogaN=N(a>0,且a≠1)
运算法则
loga(M·N)=logaM+logaN
a>0,且a≠1,M>0,N>0
loga=logaM-logaN
logaMn=nlogaM(n∈R)
换底公式
logab=(a>0,且a≠1,c>0,且c≠1,b>0)
2.对数函数的图象与性质
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域:(0,+∞)
值域:R
过定点(1,0)
当x>1时,y>0
当0<x<1时,y<0
当x>1时,y<0
当0<x<1时,y>0
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
3.反函数
指数函数y=ax与对数函数y=logax互为反函数,它们的图象关于直线y=x对称.
常用结论
1.换底公式的三个重要结论
①logab=;②logambn=logab;③logab·logbc·logcd=logad.
2.对数函数的图象与底数大小的关系
如图,作直线y=1,则该直线与四个函数图象交点的横坐标为相应的底数.
故0<c<d<1<a<b.
由此我们可得到以下规律:在第一象限内与y=1相交的对数函数从左到右底数逐渐增大.
【题型1 对数式的化简与求值】
【例1】(1)(2026·北京·模拟预测)设,,为非零实数,且,则( )
A. B.
C. D.
(2)(2025·陕西西安·模拟预测)已知,则( )
A. B. 或 81
C. D.81
跟踪训练
1.计算:lg-lg 8+lg 7=________.
2.(2026·湖南·模拟预测)若,则( )
A.2 B. C. D.
3.计算(lg 2)2+lg 2·lg 50+lg 25的结果为________.
4.(2026·安徽合肥·模拟预测)已知,则______.
5.(2026·上海·三模)已知,则等比数列的公比为( )
A. B. C. D.
6.(2026·福建福州·三模)已知,若,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【题型2 对数函数的图象及应用】
【例2】若函数y=a|x|(a>0,且a≠1)的值域为{y|y≥1},则函数y=loga|x|的图象大致是( )
跟踪训练
1.函数y=2log4(1-x)的图象大致是( )
2.(25-26高二下·江苏常州·期中)函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
3.(2026·上海杨浦·模拟预测)设函数,若且,则的取值范围为__________.
4.若函数y=f(x)是函数y=2x的反函数,则f(2)=________.
5.(多选 2025·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.
【题型3 对数函数的性质及应用】
【例3】已知函数f(x)=log4(ax2+2x+3).
(1)若f(1)=1,求f(x)的单调区间;(2)若f(x)的最小值为0,求a的值.
跟踪训练
1.(2026·广西·模拟预测)设函数,则函数( ).
A.在上单调递增 B.在上单调递减
C.在上单调递增 D.在上单调递减
2.(2026·陕西榆林·模拟预测)若函数为奇函数,则实数的值为( )
A.1 B.2 C. D.
3.(2026·山东聊城·一模)若函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2026·山东聊城·模拟预测)若,则实数的取值范围是__________.
5.(2026·湖南·三模)已知函数且在上的值域为,则( )
A.4 B.2 C. D.
6.(2026·西藏日喀则·模拟预测)若曲线关于直线对称,则( )
A. B.2 C.0 D.1
【题型4 对数及对数函数的应用】
【例4】(2026·安徽合肥·模拟预测)某物种繁殖能力极强,在没有外部因素干扰的前提下,其种群数量每经过一年就会增长为原来的5倍,则该物种种群数量变成原来的1000万倍大约需要经过( )(参考数据:)
A.10年 B.12年 C.23年 D.24年
跟踪训练
1.(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
2.(25-26高三下·辽宁·阶段检测)中华人民共和国道路交通安全法判定酒驾的标准为:驾驶员血液中酒精含量大于或等于,但小于;判定醉驾的标准为:驾驶员血液中酒精含量大于或等于.某驾驶员饮酒后血液中酒精含量为,若停止喝酒后,血液中酒精含量以每小时的速度减少,则该驾驶员至少需经过( )小时才能合法驾驶(酒精含量需小于).参考数据:.
A.10 B.11 C.12 D.13
课后作业:
1.(2026·湖南邵阳·模拟预测) ( )
A. B. C. D.2
2.函数y=的定义域是( )
A.[1,2] B.[1,2)
C. D.
3.(2026·陕西渭南·三模)若,,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
4.(2026·河北廊坊·一模)函数的大致图象是( )
A.B.C. D.
5.(2026·辽宁沈阳·一模)若函数是且的反函数,则函数图象必过定点( )
A. B. C. D.
6.(2026·北京顺义·二模)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
7.(2026·湖南长沙·模拟预测)某海岛核污水中含有多种放射性物质,其中放射性物质含量非常高,它可以进入生物体内,还可以在体内停留,并引起基因突变,但却难以被清除.现已知的质量随时间(年)的指数衰减规律是:(其中为的初始质量).则当的质量衰减为最初的时,所经过的时间约为(参考数据:,)( )
A.年 B.年 C.年 D.年
8.(2026·北京海淀·一模)若函数是奇函数,则( )
A. B. C. D.
9.(2026·安徽·模拟预测)已知 ,则 ( )
A.40 B.32 C.72 D.64
10.(2026·四川德阳·二模)若,则( )
A. B. C. D.
11.(多选2026·黑龙江哈尔滨·二模)以下运算正确的是( )
A. B.
C. D.
12.(多选 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
13.(多选 2026·陕西榆林·模拟预测)设函数,则( )
A.是奇函数 B.是增函数
C. D.曲线与曲线有且仅有个交点
14.(2026·江西吉安·一模)若,则___________.
15.已知函数f(x)=loga(ax-3)在[1,3]上单调递增,则a的取值范围是________.
16.(2026·重庆·模拟预测)已知函数,则不等式的解集为__________.
17.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知函数的值域为,则实数的值为______.
18.(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__________.
19.(2025·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.
20.(22-23高三上·河南·阶段检测)已知是定义在上的偶函数,且.
(1)求的解析式;
(2)若不等式恒成立,求实数的取值范围;
(3)设,若存在,对任意的,都有,求实数的取值范围.
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专题2.7对数与对数函数
知识梳理
1.对数
概念
如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底数N的对数,记作x=logaN,其中a叫做对数的底数,N叫做真数,logaN叫做对数式
性质
对数式与指数式的互化:ax=N⇔x=logaN(a>0,且a≠1)
loga1=0,logaa=1,alogaN=N(a>0,且a≠1)
运算法则
loga(M·N)=logaM+logaN
a>0,且a≠1,M>0,N>0
loga=logaM-logaN
logaMn=nlogaM(n∈R)
换底公式
logab=(a>0,且a≠1,c>0,且c≠1,b>0)
2.对数函数的图象与性质
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域:(0,+∞)
值域:R
过定点(1,0)
当x>1时,y>0
当0<x<1时,y<0
当x>1时,y<0
当0<x<1时,y>0
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
3.反函数
指数函数y=ax与对数函数y=logax互为反函数,它们的图象关于直线y=x对称.
常用结论
1.换底公式的三个重要结论
①logab=;②logambn=logab;③logab·logbc·logcd=logad.
2.对数函数的图象与底数大小的关系
如图,作直线y=1,则该直线与四个函数图象交点的横坐标为相应的底数.
故0<c<d<1<a<b.
由此我们可得到以下规律:在第一象限内与y=1相交的对数函数从左到右底数逐渐增大.
【题型1 对数式的化简与求值】
【例1】(1)(2026·北京·模拟预测)设,,为非零实数,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.72
【知识点】指数式与对数式的互化、对数的运算性质的应用
【分析】根据指数式化为对数式,再根据对数运算的性质即可求解.
【详解】设,则,
所以.
(2)(2025·陕西西安·模拟预测)已知,则( )
A. B. 或 81
C. D.81
【答案】B
【难度】0.7
【知识点】指数式与对数式的互化、对数的运算性质的应用、运用换底公式化简计算
【详解】由得,则,
即,得或,
则或.
跟踪训练
1.计算:lg-lg 8+lg 7=________.
解析:原式=lg 4+lg 2-lg 7-lg 8+lg 7+lg 5=2lg 2+(lg 2+lg 5)-2lg 2=.
答案:
2.(2026·湖南·模拟预测)若,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】D 【难度】0.85
【知识点】对数的运算、指数式与对数式的互化、运用换底公式化简计算
【详解】由,得 ,所以
3.计算(lg 2)2+lg 2·lg 50+lg 25的结果为________.
解析:原式=lg 2(lg 2+lg 50)+lg 25=2lg 2+lg 25=lg 4+lg 25=2.
答案:2
4.(2026·安徽合肥·模拟预测)已知,则______.
【答案】16
【难度】0.72
【知识点】对数的运算、对数的运算性质的应用
【详解】由题意得,解得.
,
即,
则,
则,
则,即,即,
即,则,解得.
5.(2026·上海·三模)已知,则等比数列的公比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.72
【知识点】对数的运算、等比数列的定义
【分析】令,进而根据等比中项,结合对数的运算性质得,再代入计算公比即可.
【详解】因为为等比数列,
所以,
因为,,
令,则,整理得,
所以,,,
所以,该数列的公比为.
6.(2026·福建福州·三模)已知,若,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【难度】0.75
【知识点】指数式与对数式的互化、对数的运算性质的应用、运用换底公式化简计算
【详解】由,得,,.
令(且),则,,;
;
且,.
,即;
,即,解得.
【题型2 对数函数的图象及应用】
【例2】若函数y=a|x|(a>0,且a≠1)的值域为{y|y≥1},则函数y=loga|x|的图象大致是( )
【答案】B
由于y=a|x|的值域为{y|y≥1},所以a>1,则y=loga|x|在(0,+∞)上是增函数,又函数y=loga|x|的图象关于y轴对称.因此y=loga|x|的图象应大致为选项B.
跟踪训练
1.函数y=2log4(1-x)的图象大致是( )
解析:选C.函数y=2log4(1-x)的定义域为(-∞,1),排除A,B;函数y=2log4(1-x)在定义域上单调递减,排除D.选C.
2.(25-26高二下·江苏常州·期中)函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.72
【知识点】函数图像的识别、判断对数型函数的图象形状、函数奇偶性的定义与判断
【分析】分析函数的奇偶性与函数值的正负,使用排除法求解.
【详解】令函数,定义域为,
,故是奇函数,
其图象关于原点对称,排除选项、,
当时,,排除选项,
所以函数的图象大致为选项.
3.(2026·上海杨浦·模拟预测)设函数,若且,则的取值范围为__________.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】对数的运算性质的应用、对数函数单调性的应用、由对数函数的单调性解不等式、对数函数图象的应用
【详解】的图象如下图所示
由图象可知,当时,单调递减,所以,此时,
当时,,,
,即,化简可得,解得,
综上所述,因为,所以的取值范围为.
4.若函数y=f(x)是函数y=2x的反函数,则f(2)=________.
解析:由题意知f(x)=log2x,所以f(2)=log22=1. 答案:1
5.(多选 2025·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
【难度】0.65
【知识点】根据对数型函数图象判断参数的范围、对数函数图象的应用
【分析】根据题意单调递减,且,结合复合函数单调性求出答案.
【详解】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
【题型3 对数函数的性质及应用】
【例3】已知函数f(x)=log4(ax2+2x+3).
(1)若f(1)=1,求f(x)的单调区间;(2)若f(x)的最小值为0,求a的值.
【解】 (1)因为f(1)=1,所以log4(a+5)=1,因此a+5=4,即a=-1,
所以f(x)=log4(-x2+2x+3).由-x2+2x+3>0得-1<x<3,即函数f(x)的定义域为(-1,3).
令g(x)=-x2+2x+3.则g(x)在(-1,1)上单调递增,在[1,3)上单调递减.
又y=log4x在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)的单调递增区间是(-1,1),单调递减区间是[1,3).
(2)若f(x)的最小值为0,则h(x)=ax2+2x+3应有最小值1,
因此应有解得a=.故实数a的值为.
跟踪训练
1.(2026·广西·模拟预测)设函数,则函数( ).
A.在上单调递增 B.在上单调递减
C.在上单调递增 D.在上单调递减
【答案】C
【难度】0.72
【知识点】对数型复合函数的单调性、求对数型复合函数的定义域
【详解】由,得,
则函数的定义域为,排除AB;
由复合函数的单调性可知,在上单调递增,
则函数在上单调递增,C正确,D错误.
2.(2026·陕西榆林·模拟预测)若函数为奇函数,则实数的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】对数的运算、对数的运算性质的应用、由奇偶性求参数
【分析】根据奇函数性质建立关于方程求解.
【详解】由可得,
,
若为奇函数,则有,
即,整理得,
则,解得,
当时,,令,解得或,
此时定义域为关于原点对称,
符合为奇函数,故符合题意.
3.(2026·山东聊城·一模)若函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】由对数(型)的单调性求参数、求对数型复合函数的定义域、由指数函数的单调性解不等式
【详解】设,则,
因为在区间上单调递增,且为减函数,
由复合函数单调性知在上单调递减,
则有解得,
故的取值范围是,
故选:B.
4.(2026·山东聊城·模拟预测)若,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】由对数函数的单调性解不等式
【详解】满足底数且,
由,可得或,结合且,可得,
故由,可得,即,解得或,
故实数的取值范围是.
5.(2026·湖南·三模)已知函数且在上的值域为,则( )
A.4 B.2 C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】利用函数单调性求最值或值域、由对数(型)的单调性求参数、根据对数函数的值域求参数值或范围、求指数型复合函数的值域
【详解】函数在上具有相同的单调性,
所以在上单调,要满足题意,则在上单调递增,
所以,解得,故选C.
6.(2026·西藏日喀则·模拟预测)若曲线关于直线对称,则( )
A. B.2 C.0 D.1
【答案】C
【难度】0.45
【知识点】由函数对称性求函数值或参数、函数对称性的应用、对数的运算性质的应用、求对数型复合函数的定义域
【分析】先求出函数定义域,再根据对称性得出,再代入解析式得出,最后代回验证即可.
【详解】令,由,得或,故函数的定义域为.
由曲线关于直线对称,得定义域关于直线对称,则,
此时必有,即,解得,
此时,
因此函数的图象关于直线对称,即,满足题意,故.
【题型4 对数及对数函数的应用】
【例4】(2026·安徽合肥·模拟预测)某物种繁殖能力极强,在没有外部因素干扰的前提下,其种群数量每经过一年就会增长为原来的5倍,则该物种种群数量变成原来的1000万倍大约需要经过( )(参考数据:)
A.10年 B.12年 C.23年 D.24年
【答案】A
【难度】0.75
【知识点】指数式与对数式的互化、对数的运算性质的应用
【详解】初始种群数量为,经过年后,种群数量变为.
根据题意,种群数量变为原来的1000万倍,即.
两边同时除以,得. 两边同时取常用对数,有.
由于,且 ,代入得:
,解得.
因此该物种种群数量变成原来的1000万倍大约需要经过10年.
跟踪训练
1.(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
【难度】0.75
【知识点】指数式与对数式的互化、利用给定函数模型解决实际问题、对数的运算性质的应用
【分析】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.
【详解】将轮毂高度瞬时风速代入,得,
由知,,则,
所以,
又,所以,
所以.
2.(25-26高三下·辽宁·阶段检测)中华人民共和国道路交通安全法判定酒驾的标准为:驾驶员血液中酒精含量大于或等于,但小于;判定醉驾的标准为:驾驶员血液中酒精含量大于或等于.某驾驶员饮酒后血液中酒精含量为,若停止喝酒后,血液中酒精含量以每小时的速度减少,则该驾驶员至少需经过( )小时才能合法驾驶(酒精含量需小于).参考数据:.
A.10 B.11 C.12 D.13
【答案】C
【难度】0.7
【知识点】指数式与对数式的互化、利用给定函数模型解决实际问题
【详解】设至少需要小时,则有 .
所以至少需要经过小时才能合法驾驶.
课后作业:
1.(2026·湖南邵阳·模拟预测) ( )
A. B. C. D.2
【答案】C
【难度】0.95
【知识点】对数的运算
【详解】.
2.函数y=的定义域是( )
A.[1,2] B.[1,2)
C. D.
解析:选C.由即
解得x≥.故选C.
3.(2026·陕西渭南·三模)若,,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
【难度】0.75
【知识点】判断命题的必要不充分条件、对数的运算性质的应用、由对数函数的单调性解不等式
【详解】,,
当,,则,,此时;
当,,则,,此时;
充分性不成立.
由,得,即;
,,由基本不等式得(当且仅当时等号成立);
;
.
必要性成立.
综上,“”是“”的必要不充分条件.
4.(2026·河北廊坊·一模)函数的大致图象是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.62
【知识点】函数图像的识别、判断对数型函数的图象形状
【分析】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.
【详解】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.
5.(2026·辽宁沈阳·一模)若函数是且的反函数,则函数图象必过定点( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】求反函数、对数型函数图象过定点问题
【分析】根据指数函数的反函数是对数函数,结合对数的运算性质进行求解即可.
【详解】因为函数是且的反函数,
所以且,
令,
因为,
所以函数图象必过定点.
故选:D
6.(2026·北京顺义·二模)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【难度】0.75
【知识点】对数的运算、比较对数式的大小、对数的运算性质的应用
【分析】先通过对数的运算法则将化简,再根据对数函数的单调性,即可判断的大小.
【详解】由题意,,
根据对数函数的图象性质,在上单调递增,在上单调递增,
又,所以,
又,所以,
即,所以.
7.(2026·湖南长沙·模拟预测)某海岛核污水中含有多种放射性物质,其中放射性物质含量非常高,它可以进入生物体内,还可以在体内停留,并引起基因突变,但却难以被清除.现已知的质量随时间(年)的指数衰减规律是:(其中为的初始质量).则当的质量衰减为最初的时,所经过的时间约为(参考数据:,)( )
A.年 B.年 C.年 D.年
【答案】D
【难度】0.72
【知识点】对数的运算、指数函数模型的应用(2)、指数式与对数式的互化、对数的运算性质的应用
【详解】已知衰减公式,当的质量衰减为最初的时,满足:
,即,
两边取对数得:,
则,
即.
8.(2026·北京海淀·一模)若函数是奇函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.7
【知识点】对数函数的概念判断与求值、由奇偶性求参数
【分析】利用奇函数的定义可得出关于的等式,求出实数的值,再结合奇函数的定义域验证即可.
【详解】因为函数是奇函数,则,
即,所以,即,
所以,解得,
当时,,由可得,该函数的定义域为,
此时函数的定义域不关于原点对称,该函数不是奇函数,不符合题意;
当时,,由可得或,
即函数的定义域为或,定义域关于原点对称,符合题意.
综上所述,.
9.(2026·安徽·模拟预测)已知 ,则 ( )
A.40 B.32 C.72 D.64
【答案】D
【难度】0.45
【知识点】指数式与对数式的互化
【分析】根据题干信息构造单调函数,将换元转化为,利用函数单调性得,即,代入原式即可求出.
【详解】令,易知在上单调递增.
由,得.
对变形,设,则.
代入得,即.
因为单调递增,函数值相等则自变量相等,所以.
即,也就有.
结合,替换得.
10.(2026·四川德阳·二模)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.5
【知识点】对数的运算、根据函数的单调性解不等式、用导数判断或证明已知函数的单调性
【分析】将,变形为,令,再用导数法证明其单调性即可.
【详解】根据题意,可知,,,
∵,
∴,
令,,则,
∵,
令,
∵,
∴,
即对于任意的,恒有,
∴在上单调递增,
∴.
11.(多选2026·黑龙江哈尔滨·二模)以下运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【难度】0.62
【知识点】对数的运算、根式的化简求值、对数的运算性质的应用、指数幂的运算
【分析】根据指数幂运算和对数的计算公式逐一判断即可.
【详解】,A错误;
,B正确;
,C错误;
,D正确.
12.(多选 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
【难度】0.65
【知识点】利用函数单调性求最值或值域、函数对称性的应用、求对数型复合函数的定义域
【分析】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.
【详解】,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.
13.(多选 2026·陕西榆林·模拟预测)设函数,则( )
A.是奇函数 B.是增函数
C. D.曲线与曲线有且仅有个交点
【答案】ABD
【难度】0.42
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、对数的运算性质的应用、比较函数值的大小关系、求函数零点或方程根的个数
【分析】先确定函数的定义域,再用函数的奇偶性的定义可得A对错;由函数的性质可判断B,根据函数的奇偶性及单调性可判断C;对D构造函数,用导数判断函数的零点可得.
【详解】由函数的定义域:由,,得,
即函数的定义域为.
对于A:,满足奇函数定义,A正确;
对于B :化简,因为函数在上单调递增,
函数在上单调递减,由函数的性质得函数在单调递增,故B正确;
对于C,由奇函数性质,,
所以不等式可化为: ,
,,所以,
又因为在上单调递增,得,故原不等式错误,故C错误;
对于D,设,因为均为奇函数,
所以是奇函数,只需分析:
当时,,即是一个交点;
当时,求导得,
因为,所以,,所以,
所以在上单调递减,,因此在无零点;
因为是奇函数,所以在无零点,
因此函数在有且仅有零点,故D正确.
14.(2026·江西吉安·一模)若,则___________.
【答案】2
【难度】0.82
【知识点】对数的运算
【详解】因为,所以,,
代入得.
15.已知函数f(x)=loga(ax-3)在[1,3]上单调递增,则a的取值范围是________.
解析:由于a>0,且a≠1,所以u=ax-3为增函数,
所以若函数f(x)为增函数,则f(x)=logau必为增函数,所以a>1.
又u=ax-3在[1,3]上恒为正,所以a-3>0,即a>3. 答案:(3,+∞)
16.(2026·重庆·模拟预测)已知函数,则不等式的解集为__________.
【答案】
【难度】0.55
【知识点】根据函数的单调性解不等式、由函数奇偶性解不等式、求对数型复合函数的定义域
【分析】根据分式和对数函数定义域的基本要求可求得的定义域,采用换元法可构造偶函数,将所求不等式化为,根据对数型复合函数和一次函数单调性可确定当时不等式的解,结合奇偶性可求得最终结果.
【详解】由得:或,的定义域为;
设,则,其中,
,为定义在的偶函数,
当时,由得:,
在上单调递减,在上单调递增,
又当时,,
当时,,即,
又为定义在上的偶函数,当时,;
当或,即时,,
不等式的解集为.
17.(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
【难度】0.65
【知识点】根据对数函数的值域求参数值或范围
【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.
18.(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】
【难度】0.75
【知识点】对数型函数图象过定点问题、基本不等式“1”的妙用求最值
【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,,代入得.
所以,
当且仅当时等号成立,即,时等号成立
19.(2025·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).
【难度】0.65
【知识点】求对数函数的最值、函数奇偶性的应用
【分析】(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.
【详解】(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.
20.(22-23高三上·河南·阶段检测)已知是定义在上的偶函数,且.
(1)求的解析式;
(2)若不等式恒成立,求实数的取值范围;
(3)设,若存在,对任意的,都有,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【难度】0.65
【知识点】对数函数最值与不等式的综合问题、由对数函数的单调性解不等式、由奇偶性求函数解析式
【分析】(1)利用偶函数定义可得参数值,从而的解析式;
(2)易知在上单调递增,逆用单调性化为具体不等式问题,参变分离求最值即可;
(3)原问题等价于在上的最小值不大于在上的最小值.
【详解】(1)由题意知,
即,所以,故.
(2)由(1)知,,易知在上单调递增,
所以不等式恒成立,等价于,
即恒成立.
又,当且仅当时,等号成立,
所以,即实数的取值范围是.
(3)因为存在,对任意的,都有,
所以在上的最小值不大于在上的最小值.
因为在上单调递增,
所以当时,.
图象的对称轴方程为,
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;
当时,在上单调递减,,解得,
所以.
综上,实数的取值范围是.
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