内容正文:
专题2.9 对数与对数函数
【考点1:对数的概念】 2
【考点2:对数的运算】 3
【考点3:换底公式】 6
【考点4:对数函数的概念】 8
【考点5:对数函数的定义域】 10
【考点6:对数函数的值域】 12
【考点7:对数函数的图象】 14
【考点8:对数函数的单调性与最值】 17
【考点9:反函数】 19
【考点10:对数函数的应用】 22
【考点1:对数的概念】
1.(第02讲对数(暑假预习讲义)新高一年级数学苏教版)对数中实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由对数式的底数为大于零且不等于1的实数,真数为正实数,
得,即,解得或,
所以实数a的取值范围是.
2.(25-26高一上·上海宝山·期中)若有意义,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】根据真数大于0即可得到答案.
【详解】由题意得,解得.
故答案为:.
3.(25-26高一上·上海徐汇·期中)若,则的取值范围是________________.
【答案】
【分析】利用对数中底数和真数的范围,可得出关于的不等式组,即可解得实数的值.
【详解】对于等式,有,解得且,
因此,的取值范围是.
故答案为:.
4.(25-26高二下·天津滨海新区·期末)已知实数,满足:,且,则_______.
【答案】
【分析】化成对数式后根据对数的运算法则计算即可.
【详解】由题,
所以.
5.(25-26高三上·上海徐汇·阶段检测)从集合中随机抽取2个不同元素作为;使得 有意义的概率为__________.
【答案】
【分析】列举法列出所有取法,再根据对数的意义判断,最后由古典概率求值.
【详解】根据题意,从集合中随机抽取2个不同元素作为,
有共6种,
其中只有,即有意义,
所以使得 有意义的概率为.
故答案为:
【考点2:对数的运算】
1.(25-26高二下·河北邢台·期末)________.
【答案】
【详解】由题意得
.
2.(25-26高二下·辽宁辽阳·期末)(多选)下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】根据对数运算的相关公式和性质,逐项计算,即可求解.
【详解】对于A选项,因为,所以,故A正确;
对于B选项,,故B正确;
对于C选项,,故C正确;
对于D选项,,故D错误.
3.(25-26高二下·江苏徐州·期末)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】对原式两边取以为底的对数,得到的对数表达式,再通过对数的运算性质(乘积的对数等于对数的和、对数的幂运算)对表达式进行变形,逐项验证即可.
【详解】已知,两边取以为底的对数,可得:
,,
,
则,
因此.
选项A,,,,
乘积为:,A错误.
选项B,左边,
右边,
,B错误.
选项C,由(1)(2)(3)得:,,,
因此:
,C正确.
选项D,
,D错误.
4.(2026高三·全国·专题练习)计算:
(1);
(2)已知,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】根据对数的运算法则进行计算.
【详解】(1)
.
(2)由已知得,
,整理得.
..
,,
从而,则.
5.(25-26高一上·海南海口·阶段检测)已知
(1)求的值;
(2)若,且,求.
【答案】(1)4
(2)
【分析】(1)利用对数的运算法则计算即可;
(2)利用指数与对数的互化及运算法则计算即可.
【详解】(1)
(2)设,.
因为,所以.
由换底公式得,即,所以,则.
【考点3:换底公式】
1.(25-26高一上·浙江宁波·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用指数与对数的关系和换底公式求出的关系即可得解.
【详解】由题意,,
所以,
即,
故选:D
2.(24-25高一上·贵州六盘水·阶段检测)求值:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)3
【分析】(1)根据指数幂的运算性质化简求值即可.
(2)根据对数运算性质及换底公式化简计算即可.
【详解】(1)原式;
(2)原式.
3.(25-26高一上·黑龙江黑河·阶段检测)计算下列各式的值
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据根式以及指数幂运算求解即可;
(2)根据对数的运算性质结合换底公式的结论运算求解即可.
【详解】(1)原式.
(2)原式.
4.(25-26高一上·四川成都·阶段检测)化简求值(需要写出计算过程).
(1);
(2).
【答案】(1)0
(2)7
【分析】(1)根据题意,利用指数幂的运算法则,准确运算,即可求解;
(2)根据题意,利用对数的运算法则和对数的换底公式,即可求解.
【详解】(1)解:由指数幂的运算公式得:原式;
(2)解:由对数的运算法则和对数的换底公式,可得.
5.(25-26高一上·辽宁丹东·期末)已知.
(1)求的值;
(2)设,求证:.
【答案】(1)
(2)
由,得,.
所以,,
则,故.
【分析】(1)将两边取对数化简即可得解;
(2)由(1)解得,代入计算即可得解.
【详解】解:(1)将两边同取对数得,,则,所以.
(2)略
【考点4:对数函数的概念】
1.(25-26高一上·江西上饶·期末)已知函数是对数函数,则__________.
【答案】
【分析】利用对数函数的性质结合已知条件求出,再结合指数、对数的关系化简求解.
【详解】已知函数是对数函数,则,且,,
解方程得,
,且,
,
,故,
.
故答案为:.
2.(24-25高一上·广东珠海·阶段检测)函数(,且)是对数函数,且过点,则________.
【答案】1
【分析】根据函数为对数函数及所过的点列方程求参数,进而求对应函数值.
【详解】由题设,可得,故,
所以.
故答案为:1
3.(23-24高一上·新疆省直辖县级单位·阶段检测)已知函数,则的值是 _____.
【答案】/
【分析】由分段函数解析式,将自变量代入求值即可.
【详解】由解析式有,
所以.
故答案为:
4.(24-25高一上·全国·课后作业)已知为对数函数,,则_______,_______.
【答案】
【分析】设且,根据求出的值,即可求出函数解析式,再代入计算可得.
【详解】设且,则,即,解得,
所以,
所以.
故答案为:,
5.(25-26高一上·宁夏吴忠·期末)已知函数(且)图象过点.
(1)求的值;
(2)若,判断函数的奇偶性.
【答案】(1)
(2)为偶函数.
【分析】(1)代入点,即得答案.
(2)代入,得到的解析式,由奇偶性的定义即可得到答案.
【详解】(1)因为函数(且)的图象过点,
所以,所以.
(2)根据(1)可得,
所以,
则.
由解得,
所以的定义域为,显然定义域关于原点对称,
又,所以为偶函数.
【考点5:对数函数的定义域】
1.(第01讲函数的概念及其表示(专项训练)(全国通用)2027年高考数学一轮复习讲练测)函数的定义域为_____________.
【答案】
【详解】由题意得,则,因为在上单调递增,
所以,则的定义域为.
2.(25-26高二下·天津红桥·期末)函数的定义域为( )
A. B. C. D.R
【答案】B
【分析】由对数函数的真数大于零,进而求解.
【详解】由题意得:,
所以的定义域为.
3.(25-26高二下·山东青岛·期末)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】要使函数有意义,需满足真数大于0,即,解得,
因此函数定义域为.
4.(25-26高三下·湖北武汉·阶段检测)已知全集,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出集合,,再应用补集及交集定义计算求解即可.
【详解】对于,由得,故,,
对于,由得,故,
则,故D正确.
5.(25-26高二下·重庆璧山·期末)设函数的定义域为集合,函数的定义域为集合.求:
(1),;
(2),.
【答案】(1),
(2),
【分析】(1)根据对数的真数大于0求集合,根据偶次根式被开方数非负求集合.
(2)根据交集、并集的概念求解.
【详解】(1),解得:或,所以
,解得:,所以.
(2)
.
【考点6:对数函数的值域】
1.(2026·安徽合肥·三模)已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】函数有意义,即,则,
又因的值域为,则,故.
2.(25-26高一上·安徽淮北·期末)函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出复合函数中内层函数的值域,再根据对数函数的单调性可得复合函数的值域.
【详解】因为函数的值域为.
对于函数,真数为正数,即真数的范围是,
令,则函数的值域等价于函数的值域,
根据对数函数的性质知是增函数,
由对数函数的图象和性质知的值域为,
即函数的值域为.
3.(2026高二下·陕西西安·学业考试)若函数的值域为,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.]
【答案】D
【分析】令,等价于的值域能取到内的任意实数即可,
【详解】令,等价于的值域能取到内的任意实数,
若,则,符合题意,
若,则需,解得,∴a的范围为,
故选:D.
4.(25-26高一下·上海·阶段检测)已知常数且,若函数的定义域和值域都是,则________.
【答案】
【分析】分、两种情况讨论,结合函数的单调性计算可得.
【详解】若,则在上单调递增,
则,解得;
若,则在上单调递减,
又当时,所以函数在上的值域不可能为,故舍去;
综上可得.
故答案为:
5.(25-26高一上·云南昭通·期末)已知函数.
(1)求函数的定义域,并判断函数的奇偶性;
(2)求函数的值域.
【答案】(1),偶函数
(2)
【分析】(1)解不等式得定义域,再根据奇偶性的定义判断即可;
(2)由题知,令,再结合复合函数的性质求解值域即可.
【详解】(1)由题意得,解得.
所以函数的定义域为.
所以函数定义域关于原点对称,
又.
为偶函数.
(2),,
令,,则,
又函数为增函数,的最大值为0.
所以函数的值域为.
【考点7:对数函数的图象】
1.(25-26高一下·湖南·阶段检测)函数满足,那么函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先通过幂函数得出的值,再结合对数函数的平移规律与单调性,即可确定的图象特征.
【详解】由题意得函数满足,即,可得.
因为函数是偶函数,图象关于轴对称,
而函数的图象是由向左平移1个单位得到的,
因此图象关于直线对称,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
当时,,图象过原点,
综上可得:函数的图象如图所示,故B正确.
2.(25-26高一上·山东潍坊·阶段检测)函数的大致图象为()
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】通过函数的定义域、对称性和单调性即可求解,得到答案.
【详解】由可知,,函数图象关于直线对称,B、C错误.
因为外层函数是减函数,内层函数在上单调递减,在上单调递增.
根据“同增异减”原则,函数在上单调递增,在上单调递减,A错误,D正确.
故选:D
3.(25-26高一上·广东东莞·期末)如图,①②③④中不属于函数的一个是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【分析】利用指数函数和对数函数的图象与性质即可得出结果.
【详解】根据函数都是指数函数且为减函数,过点,
又,结合图象可知①函数为,②函数为,
函数为单调递减的对数函数,过,,结合图象可知④函数图象符合.
所以③不是已知函数的图象.
故选:C
4.(25-26高一下·贵州六盘水·期末)函数(且)的图象恒过定点P,则点P的坐标为________.
【答案】
【详解】因为,所以,即,
所以函数的图象恒过定点.
5.(第四章对数运算与对数函数考点考题点点通)已知函数(a,c为常数,其中,且)的部分图象如图所示,则下列结论成立的是______.(填序号)
①,;②,;③,;④,.
【答案】④
【分析】根据对数函数的图象确定单调性,得,再由对应函数值符号得,即可得.
【详解】由图知,函数在定义域内为减函数,所以,
当时,,所以.
故答案为:④
【考点8:对数函数的单调性与最值】
1.(25-26高一下·内蒙古赤峰·期末)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求得的定义域,根据复合函数单调性的求法,结合二次函数、对数函数的性质,即可得答案.
【详解】由题意得,令,解得或,
的定义域为,
设,,
根据二次函数的性质可得在上单调递减,在上单调递增,
又因为在为增函数,
根据复合函数同增异减原则,可得的单调递增区间为.
2.(25-26高一下·湖北·期中)已知函数在上单调递减,则的取值范围为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】应用复合函数单调性结合对数函数单调性列式计算求解参数.
【详解】∵在上单调递减,∴在上单调递增,∴.
3.(25-26高二下·天津红桥·期末)三个数,,之间的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用对数函数性质可得,,即可判断.
【详解】即,即,
即,故,即.
4.(25-26高二下·宁夏石嘴山·阶段检测)已知函数(,且).
(1)若在上的最大值与最小值之差为3,求a的值;
(2)若,求不等式的解集.
【答案】(1)2或;
(2).
【分析】(1)对a分类讨论,根据单调性求出函数的最值,即可求解.
(2)根据单调性,把对数不等式等价转化一次不等式求解.
【详解】(1)当时,函数在上单调递增,
当时,,
于是,因此;
当时,函数在上单调递减,
当时,,
于是,因此,
所以a的值为2或.
(2)当时,函数在上单调递增,而,
不等式,解得,
所以原不等式的解集为.
5.(25-26高一上·安徽宿州·期末)设(,且),且.
(1)求的值及的定义域;
(2)求在区间上的最值.
【答案】(1),
(2)最小值为,最大值为2
【分析】(1)利用代入法,结合对数型函数的定义域性质进行求解即可;
(2)利用换元法,结合二次函数的最值性质、对数函数的单调性进行求解即可.
【详解】(1)因为,所以,解得,
由题意可得,解得,故函数定义域为;
(2)由(1)可得,
令,对称轴为,
当时,,
则,,故,
故函数的最小值为,最大值为2.
【考点9:反函数】
1.(25-26高三上·四川绵阳·阶段检测)已知函数(且)的反函数图像经过点,则________.
【答案】1
【分析】由反函数的定义可得,然后代入计算,即可得到结果.
【详解】由函数(且)的反函数图像经过点,
可得原函数的图像经过点,
代入可得,且,即,
则.
故答案为:
2.(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
【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
3.(25-26高三上·安徽滁州·期末)已知函数,的零点分别是,则满足( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】将问题转化为,和的函数图象的交点的横坐标,利用反函数的对称性可求.
【详解】由题意可知,分别是,和的函数图象的交点的横坐标,
而和互为反函数,所以其函数图象关于对称,
因为和垂直,所以两个交点也关于对称,
联立、,得,故.
故选:D
4.(2026高三·全国·专题练习)已知函数(且)的图像过点,其反函数的图像过点,求a,b的值.
【答案】,
【分析】应用指数运算及反函数性质列式计算求解.
【详解】因为的图像过点,所以.①
又因为的反函数图像过点,所以点在原函数的图像上.
所以.②
联立①②得,.
5.(2026高三·全国·专题练习)写出下列函数的反函数:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)的底数为10,它的反函数为指数函数.
(2)由,得,所以反函数为.
(3)的底数为,它的反函数为对数函数.
(4)由得.因为,所以.所以反函数为.
【考点10:对数函数的应用】
1.(25-26高一上·陕西咸阳·期末)溶液的酸碱度是用来衡量溶液酸碱性强弱程度的一个指标,在化学中,常用值来表示溶液的酸碱度.的计算公式为其中表示溶液中氢离子的浓度,单位是摩尔/升.甲同学在径流咸阳的渭河中取出一定的水溶液,经测定其中氢离子的浓度摩尔/升,则渭河咸阳段水溶液的值约为( )(参考数据:,)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由对数的运算性质可求得渭河咸阳段水溶液的值.
【详解】由题意可知,渭河咸阳段水溶液的值为.
故选:D.
2.(25-26高三上·河北·期末)已知某一指数(其中数据M为常数,且)可以用来检测某一特殊海域的水质情况,其中指数d的值越大,水质越好.若数据N由变化为,对应的指数d由2.15提高到3.225,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,利用消元,再结合对数运算,即可得解.
【详解】根据题意,,,两式相除可得,,
所以,可得,
故选:D.
3.(25-26高二下·浙江绍兴·阶段检测)现测得某放射性元素的半衰期为1500年(每经过1500年,该元素的存品为原来的一半),某生物标本中该放射性元素面初始存量为m,经检测现在的存量,据此推测该生物距今约为( )(参考数据:)
A.2700年 B.3100年
C.3500年 D.3900年
【答案】C
【分析】根据对数的运算性质即可求解.
【详解】由题意得,
两边取对数得.
故选:C
4.(25-26高一上·辽宁沈阳·期末)已知强度为的声音对应的等级为时,有,喷气式飞机起飞时,声音约为;一般说话时,声音约为.计算喷气式飞机起飞时的声音强度是一般说话时声音强度的( )倍.
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设喷气式飞机起飞时的声音强度和一般说话时声音强度分别为、,利用对数的运算可求得的值.
【详解】设喷气式飞机起飞时的声音强度和一般说话时声音强度分别为、,
则,,
上述两个等式作差可得,解得,
因此,喷气式飞机起飞时的声音强度是一般说话时声音强度的倍.
故选:B.
5.(25-26高一上·陕西汉中·期末)“打水漂”是一种游戏:按一定方式投掷石片,使石片在水面上实现多次弹跳,弹跳次数越多越好.小乐同学在玩“打水漂”游戏时,将一石片按一定方式投掷出去,石片第一次接触水面时的速度为5m/s,然后石片在水面上继续进行多次弹跳.不考虑其他因素,假设石片每一次接触水面时的速度均为上一次的,若石片接触水面时的速度低于2m/s,石片就不再弹跳,沉入水底,则小乐同学这次“打水漂”石片的弹跳次数为_____________.(参考数据:)
【答案】4
【分析】根据题意得,即,根据指数函数的单调性和对数换底公式求解即可.
【详解】设这次“打水漂”石片的弹跳次数为,
由题意得,即,得.
因为,
所以,故.
故答案为:4
一、单选题
1.(25-26高一·全国·课后作业)化简:( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】利用换底公式可化简运算.
【详解】原式
.
故选:B.
2.(25-26高一上·江苏镇江·阶段检测)设,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用指数函数、对数函数的单调性可得答案.
【详解】因为,,
所以.
故选:B.
3.(25-26高一上·贵州毕节·期中),则的值为( )
A.6 B.7 C.12 D.18
【答案】C
【分析】对数转化为指数形式,再利用同底数的幂和幂的乘方运算求得结果
【详解】,
故选:C
【点睛】本题考查指对数互化解决指数幂运算问题.将真数化为底数的指数幂的形式进行运算是解题关键,属于基础题.
4.(25-26高一上·陕西咸阳·期中)当x∈(1,2)时,不等式(x-1)2<logax恒成立,则a的取值范围是( )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(1,2] D.
【答案】C
【分析】易知a>1,将当x∈(1,2)时,不等式(x-1)2<logax恒成立,转化为函数y=logax,x∈(1,2)的图象恒在y=(x-1)2,x∈(1,2)的上方,然后在同一坐标系内作出y=(x-1)2,x∈(1,2)及y=logax的图象,利用数形结合法求解,
【详解】由题意,易知a>1.
在同一坐标系内作出y=(x-1)2,x∈(1,2)及y=logax的图象.
若y=logax过点(2,1),则loga2=1,
解得a=2.
因为当x∈(1,2)时,不等式(x-1)2<logax恒成立,
所以函数y=logax,x∈(1,2)的图象恒在y=(x-1)2,x∈(1,2)的上方.
如图所示:a的取值范围是(1,2].
故选:C
【点睛】本题主要考查不等式恒成立问题,还考查了数形结合的思想方法,属于基础题.
5.(25-26高二下·福建福州·期末)设是定义域为的偶函数,且在上单调递减,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】由于是上递减的偶函数,故只需要比较选项中自变量的绝对值的大小,结合指数函数,对数函数的单调性即可比较.
【详解】由,即,注意到,由,故,即,又根据指数函数性质,是上的减函数,故,即,于是,又是上递减的偶函数,则.
故选:B
6.(2024·湖南·高考真题)已知两条直线:y=m和: y=(m>0),与函数的图像从左至右相交于点A,B ,与函数的图像从左至右相交于C,D .记线段AC和BD在X轴上的投影长度分别为a ,b ,当m 变化时,的最小值为
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】在同一坐标系中作出y=m,y=(m>0), 图像如下图,
由= m,得, = ,得 .
依照题意得.
, .
【点评】在同一坐标系中作出y=m,y=(m>0),图像,结合图像可解得.
二、多选题
7.(25-26高一·全国·课前预习)(多选)下列式子中成立的是(假定各式均有意义)( )
A.logax·logay=loga(x+y) B.
C.=loga D.=logax-logay
【答案】BC
【分析】利用对数的运算性质逐一判断即可.
【详解】A,由对数的运算可得logax·logayloga(x+y),错误;
B,根据换底公式可得,正确;
C,由对数的运算可得=loga,正确;
D,,错误.
故选:BC
8.(25-26高三上·山东泰安·阶段检测)在天文学中,星等是衡量天体光度的量,是表示天体相对亮度的数值.天体亮度越强,星等的数值越小,星等的数值越大,天体的亮度就越暗.两颗星的星等与亮度满足,其中星等为的星的亮度为.已知太阳的星等是,天狼星的星等是,南极星的星等是,则( )
A.天狼星的星等大约是南极星星等的倍
B.太阳的亮度与天狼星的亮度的比值是
C.天狼星的亮度与太阳的亮度的比值是
D.天狼星的亮度与南极星的亮度的比值是
【答案】AC
【分析】根据题意,利用对数与指数的关系式即可求解,判断各选项的正误.
【详解】解:设太阳的星等与亮度为、,天狼星的星等与亮度为、,南极星的星等与亮度为、,由题意可知,,,
对于A,,则A选项正确;
对于B,由得,,
所以,即太阳的亮度与天狼星的亮度的比值是,则B选项错误;
对于C,由得,,
所以,即天狼星的亮度与太阳的亮度的比值是,则C选项正确;
对于D,由得,,
所以,即天狼星的亮度与南极星的亮度的比值是,则D选项错误;
故选:AC.
三、填空题
9.(25-26高一·江苏·课前预习)计算___________.
【答案】0
【分析】根据对数的性质及指对数的关系,即可求值.
【详解】由对数的基本性质、指对数的关系,知:.
故答案为:0.
10.(25-26高一下·湖南·期末)若函数是奇函数,则在上的最大值等于________.
【答案】/
【分析】先根据是奇函数,得到其定义域关于原点对称,且,从而得到,的值,即可得到的解析式,再根据复合函数的单调性即可判断的单调性,进而即可求出在某区间的最大值.
【详解】由,
则x应满足为,即,
又是奇函数,则其定义域关于原点对称,且,
则,即,解得,
所以,
又是奇函数,且其定义域为,
则,解得,
所以,
又在上单调递增,而在上单调递减,
所以在上单调递减,
所以在上的最大值为.
四、解答题
11.(25-26高一上·海南海口·阶段检测)已知
(1)求的值;
(2)若,且,求.
【答案】(1)4
(2)
【分析】(1)利用对数的运算法则计算即可;
(2)利用指数与对数的互化及运算法则计算即可.
【详解】(1)
(2)设,.
因为,所以.
由换底公式得,即,所以,则.
12.(25-26高二下·安徽蚌埠·期末)已知函数,,其中实数且.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)当时,讨论函数的单调性;
(3)若不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)在上单调递减,在上单调递增
(3)
【分析】(1)代入值后求解不等式.
(2)通过导数求解单调性.
(3)通过化简后两函数关于对称这一性质求解范围.
【详解】(1)当时,,,
,∴函数在上单调递增,
又, 的解集为.
(2)函数 ,定义域为,,
令,得,又,解得;
令,解得;
函数在上单调递减,在上单调递增.
(3)由题意,化简得,此不等式对恒成立.
指数函数与对数函数互为反函数,图象关于直线对称,
要使对恒成立,只需指数函数的图象完全位于直线的上方,
即对恒成立,
对两边取自然对数得,,
因为,所以对恒成立,
令,只需即可,
显然:,令得,
当时,,递增;当时,,递减;
故在处取得最大值,只需,即,
因此的取值范围是.
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专题2.9 对数与对数函数
【考点1:对数的概念】 2
【考点2:对数的运算】 2
【考点3:换底公式】 3
【考点4:对数函数的概念】 4
【考点5:对数函数的定义域】 5
【考点6:对数函数的值域】 6
【考点7:对数函数的图象】 7
【考点8:对数函数的单调性与最值】 8
【考点9:反函数】 9
【考点10:对数函数的应用】 10
【考点1:对数的概念】
1.(第02讲对数(暑假预习讲义)新高一年级数学苏教版)对数中实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·上海宝山·期中)若有意义,则实数的取值范围是__________.
3.(25-26高一上·上海徐汇·期中)若,则的取值范围是________________.
4.(25-26高二下·天津滨海新区·期末)已知实数,满足:,且,则_______.
5.(25-26高三上·上海徐汇·阶段检测)从集合中随机抽取2个不同元素作为;使得 有意义的概率为__________.
【考点2:对数的运算】
1.(25-26高二下·河北邢台·期末)________.
2.(25-26高二下·辽宁辽阳·期末)(多选)下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高二下·江苏徐州·期末)已知,则( )
A. B.
C. D.
4.(2026高三·全国·专题练习)计算:
(1);
(2)已知,求的值.
5.(25-26高一上·海南海口·阶段检测)已知
(1)求的值;
(2)若,且,求.
【考点3:换底公式】
1.(25-26高一上·浙江宁波·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·贵州六盘水·阶段检测)求值:
(1);
(2).
3.(25-26高一上·黑龙江黑河·阶段检测)计算下列各式的值
(1);
(2).
4.(25-26高一上·四川成都·阶段检测)化简求值(需要写出计算过程).
(1);
(2).
5.(25-26高一上·辽宁丹东·期末)已知.
(1)求的值;
(2)设,求证:.
【考点4:对数函数的概念】
1.(25-26高一上·江西上饶·期末)已知函数是对数函数,则__________.
2.(24-25高一上·广东珠海·阶段检测)函数(,且)是对数函数,且过点,则________.
3.(23-24高一上·新疆省直辖县级单位·阶段检测)已知函数,则的值是 _____.
4.(24-25高一上·全国·课后作业)已知为对数函数,,则_______,_______.
5.(25-26高一上·宁夏吴忠·期末)已知函数(且)图象过点.
(1)求的值;
(2)若,判断函数的奇偶性.
【考点5:对数函数的定义域】
1.(第01讲函数的概念及其表示(专项训练)(全国通用)2027年高考数学一轮复习讲练测)函数的定义域为_____________.
2.(25-26高二下·天津红桥·期末)函数的定义域为( )
A. B. C. D.R
3.(25-26高二下·山东青岛·期末)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高三下·湖北武汉·阶段检测)已知全集,,,则( )
A. B. C. D.
5.(25-26高二下·重庆璧山·期末)设函数的定义域为集合,函数的定义域为集合.求:
(1),;
(2),.
【考点6:对数函数的值域】
1.(2026·安徽合肥·三模)已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·安徽淮北·期末)函数的值域为( )
A. B. C. D.
3.(2026高二下·陕西西安·学业考试)若函数的值域为,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.]
4.(25-26高一下·上海·阶段检测)已知常数且,若函数的定义域和值域都是,则________.
5.(25-26高一上·云南昭通·期末)已知函数.
(1)求函数的定义域,并判断函数的奇偶性;
(2)求函数的值域.
【考点7:对数函数的图象】
1.(25-26高一下·湖南·阶段检测)函数满足,那么函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高一上·山东潍坊·阶段检测)函数的大致图象为()
A.B.
C.D.
3.(25-26高一上·广东东莞·期末)如图,①②③④中不属于函数的一个是( )
A.① B.② C.③ D.④
4.(25-26高一下·贵州六盘水·期末)函数(且)的图象恒过定点P,则点P的坐标为________.
5.(第四章对数运算与对数函数考点考题点点通)已知函数(a,c为常数,其中,且)的部分图象如图所示,则下列结论成立的是______.(填序号)
①,;②,;③,;④,.
【考点8:对数函数的单调性与最值】
1.(25-26高一下·内蒙古赤峰·期末)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一下·湖北·期中)已知函数在上单调递减,则的取值范围为( ).
A. B. C. D.
3.(25-26高二下·天津红桥·期末)三个数,,之间的大小关系为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高二下·宁夏石嘴山·阶段检测)已知函数(,且).
(1)若在上的最大值与最小值之差为3,求a的值;
(2)若,求不等式的解集.
5.(25-26高一上·安徽宿州·期末)设(,且),且.
(1)求的值及的定义域;
(2)求在区间上的最值.
【考点9:反函数】
1.(25-26高三上·四川绵阳·阶段检测)已知函数(且)的反函数图像经过点,则________.
2.(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.
3.(25-26高三上·安徽滁州·期末)已知函数,的零点分别是,则满足( )
A. B.
C. D.
4.(2026高三·全国·专题练习)已知函数(且)的图像过点,其反函数的图像过点,求a,b的值.
5.(2026高三·全国·专题练习)写出下列函数的反函数:
(1);
(2);
(3);
(4).
【考点10:对数函数的应用】
1.(25-26高一上·陕西咸阳·期末)溶液的酸碱度是用来衡量溶液酸碱性强弱程度的一个指标,在化学中,常用值来表示溶液的酸碱度.的计算公式为其中表示溶液中氢离子的浓度,单位是摩尔/升.甲同学在径流咸阳的渭河中取出一定的水溶液,经测定其中氢离子的浓度摩尔/升,则渭河咸阳段水溶液的值约为( )(参考数据:,)
A. B. C. D.
2.(25-26高三上·河北·期末)已知某一指数(其中数据M为常数,且)可以用来检测某一特殊海域的水质情况,其中指数d的值越大,水质越好.若数据N由变化为,对应的指数d由2.15提高到3.225,则( )
A. B. C. D.
3.(25-26高二下·浙江绍兴·阶段检测)现测得某放射性元素的半衰期为1500年(每经过1500年,该元素的存品为原来的一半),某生物标本中该放射性元素面初始存量为m,经检测现在的存量,据此推测该生物距今约为( )(参考数据:)
A.2700年 B.3100年
C.3500年 D.3900年
4.(25-26高一上·辽宁沈阳·期末)已知强度为的声音对应的等级为时,有,喷气式飞机起飞时,声音约为;一般说话时,声音约为.计算喷气式飞机起飞时的声音强度是一般说话时声音强度的( )倍.
A. B. C. D.
5.(25-26高一上·陕西汉中·期末)“打水漂”是一种游戏:按一定方式投掷石片,使石片在水面上实现多次弹跳,弹跳次数越多越好.小乐同学在玩“打水漂”游戏时,将一石片按一定方式投掷出去,石片第一次接触水面时的速度为5m/s,然后石片在水面上继续进行多次弹跳.不考虑其他因素,假设石片每一次接触水面时的速度均为上一次的,若石片接触水面时的速度低于2m/s,石片就不再弹跳,沉入水底,则小乐同学这次“打水漂”石片的弹跳次数为_____________.(参考数据:)
一、单选题
1.(25-26高一·全国·课后作业)化简:( )
A. B. C.1 D.2
2.(25-26高一上·江苏镇江·阶段检测)设,则( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·贵州毕节·期中),则的值为( )
A.6 B.7 C.12 D.18
4.(25-26高一上·陕西咸阳·期中)当x∈(1,2)时,不等式(x-1)2<logax恒成立,则a的取值范围是( )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(1,2] D.
5.(25-26高二下·福建福州·期末)设是定义域为的偶函数,且在上单调递减,则( )
A.
B.
C.
D.
6.(2024·湖南·高考真题)已知两条直线:y=m和: y=(m>0),与函数的图像从左至右相交于点A,B ,与函数的图像从左至右相交于C,D .记线段AC和BD在X轴上的投影长度分别为a ,b ,当m 变化时,的最小值为
A. B. C. D.
二、多选题
7.(25-26高一·全国·课前预习)(多选)下列式子中成立的是(假定各式均有意义)( )
A.logax·logay=loga(x+y) B.
C.=loga D.=logax-logay
8.(25-26高三上·山东泰安·阶段检测)在天文学中,星等是衡量天体光度的量,是表示天体相对亮度的数值.天体亮度越强,星等的数值越小,星等的数值越大,天体的亮度就越暗.两颗星的星等与亮度满足,其中星等为的星的亮度为.已知太阳的星等是,天狼星的星等是,南极星的星等是,则( )
A.天狼星的星等大约是南极星星等的倍
B.太阳的亮度与天狼星的亮度的比值是
C.天狼星的亮度与太阳的亮度的比值是
D.天狼星的亮度与南极星的亮度的比值是
三、填空题
9.(25-26高一·江苏·课前预习)计算___________.
10.(25-26高一下·湖南·期末)若函数是奇函数,则在上的最大值等于________.
四、解答题
11.(25-26高一上·海南海口·阶段检测)已知
(1)求的值;
(2)若,且,求.
12.(25-26高二下·安徽蚌埠·期末)已知函数,,其中实数且.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)当时,讨论函数的单调性;
(3)若不等式恒成立,求实数的取值范围.
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