内容正文:
第四章
对数运算与对数函数
第1讲 描述运动的基本概念
基础过关练
§3 对数函数
3.1 对数函数的概念
3.2 对数函数y=log2x的图象和性质
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 对数函数的概念及应用
1.[2025山西大同联考]若函数f(x)=logax+a2-3a+2是对数函数,则a的值是_________.
2
解析 由题意得a2-3a+2=0,a>0且a≠1,∴a=2.
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2025广东珠海月考]函数f(x)=(m-1)logax(a>0,且a≠1)是对数函数,且其图象过点(4,2),则f(m)=_________.
1
解析 由已知得 解得 故f(x)=log2x,所以f(m)=f(2)=log22=1.
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 反函数
3.[2026河南洛阳联考]若函数f(x)=loga(x+b)(a>0,a≠1)的图象过点(5,1),其反函数的图象过点 ,则a+
b= ( )
A.4 B.3 C.6 D.5
B
解析 因为f(x)的反函数的图象过点 ,所以f(x)的图象过点 ,
又f(x)的图象过点(5,1),
所以 即
解得a=4,b=-1,所以a+b=3.
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026湘豫名校第四次联考]已知方程3x=2-x与log3x=2-x的实数根分别为x1,x2,则x1+x2= ( )
A.2 B.1 C. D.
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 令f(x)=3x,g(x)=log3x,y=2-x,则直线y=2-x与曲线f(x)=3x,g(x)=log3x的交点的横坐标分别为x1,x2.易
得f(x)与g(x)互为反函数,其函数图象关于直线y=x对称,直线y=2-x也关于直线y=x对称,且交点坐标为(1,
1),
所以直线y=2-x与曲线f(x)=3x,g(x)=log3x的两交点关于点(1,1)对称,
所以 =1,所以x1+x2=2.
第1讲 描述运动的基本概念
题组三 对数函数y=log2x的基本性质
5.[2026陕西西安华山中学月考]“ > ”是“log2m<log2n”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
B
解析 由指数函数的单调性知y= 单调递减,所以由 > ,得m<n,故充分性不成立,
因为对数函数y=log2x单调递增,所以由log2m<log2n,得0<m<n,故必要性成立,
故为必要不充分条件.
第1讲 描述运动的基本概念
6.[易错题][2025湖南邵阳邵东月考]若f(x)= + ,则函数g(x)= 的定义域为 ( )
A.(1,2) B.(1,2] C.(1,4] D.(1,4)
A
解析 由题意得在f(x)中,满足 解得0≤x<4,
故f(x)的定义域为{x|0≤x<4},
故在g(x)中需满足
解得1<x<2,故g(x)的定义域为(1,2).
易错警示 需特别注意, f(x)中x的取值范围与f(2x)中2x的取值范围是一致的.
第1讲 描述运动的基本概念
7.[易错题][2026山西运城康杰中学月考]函数y=-log2(x2-ax+2a)在(1,+∞)上单调递减,则实数a的取值范
围为 ( )
A.(-∞,2] B.(-1,2]
C.[-1,2] D.[2,+∞)
C
解析 令t=x2-ax+2a,要想y=-log2(x2-ax+2a)在(1,+∞)上单调递减,
则t=x2-ax+2a在(1,+∞)上应单调递增,且函数值大于0,
所以 得-1≤a≤2,
故a的取值范围是[-1,2].
易错警示 在研究对数型复合函数的单调性时,必须保证(1)单调区间是其定义域的子区间;(2)真数恒
大于0.
第1讲 描述运动的基本概念
8.[2025广东惠州一中月考]函数f(x)=log2(1+2x)- x的图象关于 ( )
A.点(0,1)对称 B.直线x=1对称
C.y轴对称 D.直线y=x对称
C
解析 易知f(x)的定义域为R,
f(x)=log2(1+2x)-log2 =log2 =log2 ,
则f(-x)=log2 =log2 + =f(x),
所以f(x)为偶函数,其图象关于y轴对称.
第1讲 描述运动的基本概念
9.[2026广东东莞联考]已知函数f(x)=log2(x+6)+log2(4-x),则下列说法不正确的为 ( )
A.f(x)的定义域是(-6,4)
B.f(x)有最大值
C.不等式f(x)<4的解集是(-∞,-4)∪(2,+∞)
D.f(x)在(0,4)上单调递减
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由 解得-6<x<4,所以f(x)的定义域是(-6,4),故A中说法正确;
f(x)=log2(x+6)+log2(4-x)=log2[(x+6)(4-x)]=log2(-x2-2x+24),
因为函数t=-x2-2x+24的图象的对称轴为直线x=-1,且函数t=-x2-2x+24在(-6,-1)上单调递增,在(-1,4)上单调
递减,y=log2t在(0,+∞)上单调递增,
故f(x)在(-6,-1)上单调递增,在(-1,4)上单调递减,
所以f(x)max=f(-1)=2log25,故B,D中说法正确;
f(x)<4,即log2(-x2-2x+24)<4=log216,
所以 解得x∈(-6,-4)∪(2,4),故C中说法错误.
第1讲 描述运动的基本概念
10.[2026山东泰安第二中学月考]已知函数f(x)= 的值域为R,则实数a的取值范围
是_____________________.
(-∞,1]∪[2,+∞)
解析 当x<1时,f(x)= =2 的值域为(-∞,2),
因为y=2x在[1,+∞)上单调递增,所以当x≥1时,f(x)min=f(1)=2-log2(a2-3a+3),
因为f(x)的值域为R,
所以当x≥1时,f(x)=2x-log2(a2-3a+3)的值域包含[2,+∞),
所以2-log2(a2-3a+3)≤2,所以a2-3a+3≥1,即a2-3a+2≥0,解得a≤1或a≥2,
故实数a的取值范围是(-∞,1]∪[2,+∞).
第1讲 描述运动的基本概念
11.[2026江苏南通月考]已知函数f(x)=logax(a>0,且a≠1),若函数f(x)在区间[1,4]上的最大值与最小值之
和为2.
(1)求函数f(x)的解析式,并求出关于x的不等式f <1的解集;
(2)求函数g(x)=f ·f(2x),x∈[1,4]的值域,并求出取得最值时对应的x的值.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)易知函数f(x)的定义域为(0,+∞),且f(x)在(0,+∞)上单调,
由函数f(x)在区间[1,4]上的最大值与最小值之和为2,得loga1+loga4=2,即2loga2=2logaa,解得a=2,
于是f(x)=log2x.
不等式f <1⇔log2 <log22⇔0< <2,
解 >0,得x<-1或x>1;
解 <2,即 >0,得x<-3或x>-1,
所以x<-3或x>1,
所以不等式f <1的解集为{x|x<-3或x>1}.
(2)由(1)知f(x)=log2x,
第1讲 描述运动的基本概念
则g(x)=f f(2x)=log2 ·log2(2x)=(log2x-2)(log2x+1)= -log2x-2,
令log2x=t,由x∈[1,4],得t∈[0,2],则g(x)=(log2x)2-log2x-2可等价为h(t)=t2-t-2= - ,t∈[0,2],
当t= 时,h(t)min =- ,此时x= ;当t=2时,h(t)max=0,此时x=4,
所以函数g(x)的值域为 ,且取得最小值时x= ,取得最大值时x=4.
第1讲 描述运动的基本概念
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