摘要:
**基本信息**
聚焦指对数型复合函数的单调性、值域等五大考点,7类题型分层突破,通过典型例题构建从性质到应用的知识逻辑链,培养数学思维与应用意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|判断单调性|2题型9题|单调区间判断、单调性求参数|复合函数单调性法则的直接应用与逆向推理|
|值域与最值|2题型8题|求值域最值、最值反求参数|从内函数值域到外函数最值的转化思想|
|奇偶性及应用|1题型4题|奇偶性判断与应用|函数奇偶性定义在指对数结构中的迁移|
|不等式问题|1题型5题|解指对复合函数不等式|单调性与奇偶性在不等式求解中的综合运用|
|零点问题|1题型4题|零点个数与参数范围|函数图象交点问题的代数化处理|
内容正文:
专题04指对数型复合函数题型全归纳
常考题型·精准突破
考点一 判断指对型复合函数的单调性
题型1 判断指对型复合函数的单调区间(重)
题型2 根据指对型复合函数的单调性求参数(高频)
考点二 指对型复合函数的值域、最值
题型3 求指对型复合函数的最值或值域(重)
题型4 根据指对型复合函数的最值、值域反求参数(难)
考点三 指对型复合函数的奇偶性及应用
题型5 指对型复合函数奇偶性判断与简单应用(高频)
考点四 与指对型复合函数有关的不等式
题型6指对型复合函数不等式求解(重)
考点五 指对型复合函数零点问题
题型7指对型复合函数零点问题(重)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 判断指对型复合函数的单调性
◆题型1判断指对型复合函数的单调区间
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•东莞市校级月考)函数的单调区间为( )
A.在,上单调递减,在,上单调递增
B.在,上单调递减,在,上单调递增
C.在,上单调递增,在,上单调递减
D.在,上单调递增,在,上单调递减
3.(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
4.(25-26高一下·山西忻州·期中)函数的单调递减区间( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一上·甘肃兰州·期中)已知函数,
(1)求函数的单调区间;
◆题型2 根据指对型复合函数的单调性求参数
6.(25-26高一上·广东·期末)若函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(25-26高二下·湖北武汉·期末)若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(25-26高一上·辽宁大连·期中)已知且,函数对任意实数,,都有成立,则实数的范围是( )
A. B. C. D.
9.(2026·河北沧州·一模)已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是______.
考点二 指对型复合函数的值域、最值
◆题型3 求指对型复合函数的最值或值域
10.(2026高一·全国·专题练习)函数的值域是( )
A. B.
C. D.
11.(25-26高一上·四川凉山·期末)函数的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
12.(2026·贵州安顺·模拟预测)已知函数,则函数的最小值为( )
A.-1 B.1 C. D.
13.(25-26高一上·安徽芜湖·期末)已知函数.
(1)当时,求该函数的值域;
◆题型4 根据指对型复合函数的最值、值域反求参数
14.(2026·海南·一模)若函数且在区间上的值域为,则( )
A. B. C.3 D.5
15.(25-26高二下·天津·期末)“”是“函数值域为”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
16.(第03讲幂函数与二次函数(复习讲义)(全国通用)-2)已知函数的最大值为2027,则的值为( )
A. B. C.1 D.或
17.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)函数的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
考点三 指对型复合函数的奇偶性及应用
◆题型5 指对型复合函数奇偶性判断与简单应用
18.(25-26高二下·江苏常州·期中)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
19.(25-26高二下·湖南长沙·期末)已知函数为奇函数,则( )
A.4 B.2 C. D.
20.(25-26高三下·江西赣州·期中)已知函数,若函数为偶函数,则( )
A. B. C. D.
21.(多选)(26-27高三·全国·一轮复习)下列函数中符合在定义域上是单调递增的奇函数的是( )
A.
B.
C.
D.
考点四 与指对型复合函数有关的不等式
◆题型6 指对型复合函数不等式求解
22.(2026·安徽芜湖·二模)已知,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
23.(25-26高三上·四川眉山·期末)函数对恒成立,则实数的取值范围( )
A. B.
C. D.
24.(2026·山东潍坊·一模)若函数和同时满足以下两个条件:①或;②,使.则的取值范围是( )
A. B. C. D.
25.(25-26高一上·甘肃平凉·期末)已知函数.
(1)求函数的定义域,判断该函数的单调性(不需要证明);
(2)函数,若对,都,使得成立,求实数的取值范围;
(3)函数,若对,都存在,使得成立,求实数的取值范围;
考点五 指对型复合函数零点问题
◆题型7 指对型复合函数零点问题
26.(25-26高一上·四川广元·期末)已知关于x的方程有两个不相等的实数根,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
27.(25-26高一下·湖南长沙·阶段检测)若直线与函数的图象有两个不同交点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
28.(25-26高一上·江西赣州·阶段检测)若直线与函数(,且)的图象有两个公共点,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
29.(25-26高二下·北京·期末)已知定义在上的函数满足,且当时,.若的图象与曲线(且)恰有6个交点,则实数( )
A.5 B.6 C.7 D.8
综合攻坚·知能拔高
1、 选择题
1.(2027年高考数学一轮复习讲练测)设,,,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
2.(第04讲指数与指数函数(复习讲义)(全国通用)-2)已知函数,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高三下·海南·期末)已知函数,当时,有,则( )
A. B. C. D.
4.(25-26高一下·河南开封·开学考试)已知函数,其中,若关于的方程恰有一个实数根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一下·湖北十堰·阶段检测)已知的定义域为,值域为,则下列说法不正确的是( )
A.若,则
B.对任意,使得
C.对任意,的图象恒过一定点
D.若在上单调递减,则的取值范围是
6.(25-26高三下·江西南昌·阶段检测)设函数,若恒成立,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
7.(多选)(25-26高一下·陕西汉中·期末)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.若,则的定义域为
B.若,则的值域为
C.的图象关于直线对称
D.若,则的单调递减区间是
8.(多选)(25-26高一上·四川广安·期中)下列说法正确的有( )
A.函数的图象关于成中心对称
B.指数函数中,a的取值范围是
C.函数的图象不过第三象限,则的取值范围是
D.函数,,则的单调递增区间是
9.(多选)(25-26高一下·贵州毕节·期中)已知函数,,下列命题正确的有( )
A.的图象关于原点对称
B.对于任意实数a,有
C.任意的,,有成立
D.存在实数a,使得关于x的不等式的解集为
10.(多选)(25-26高一上·浙江杭州·期末)养正高中某同学研究函数,得到如下结论,其中正确的是( )
A.函数的定义域为,且是奇函数
B.对于任意的,都有
C.对于任意的,都有
D.对于函数定义域内的任意两个不同的实数,总满足
11.(多选)(25-26高一上·贵州遵义·阶段检测)已知函数(且),则下列正确的是( ).
A.的定义域为
B.当时,在上的值域为
C.的图象关于点对称
D.若有两个零点,则的取值范围为
12.(多选)(25-26高一上·山东泰安·期末)有下列几个命题,其中正确的是( )
A.给定幂函数,则对任意,都有
B.关于的不等式对任意恒成立,则的取值范围是
C.函数与互为反函数,则的单调递减区间为
D.已知函数是奇函数,则
2、 填空题
13.(25-26高一上·上海·期末)函数的图象不经过第四象限,则实数的取值范围为_______.
14.(2026·上海杨浦·模拟预测)设函数,若且,则的取值范围为__________.
15.(25-26高二下·安徽合肥·期末)已知函数是定义在R上的奇函数,为偶函数,且当时,,则__________.
16.(25-26高一上·河北·期末)已知函数,,若对任意,都有,则实数m的取值范围是________.
17.(25-26高三上·山东临沂·期末)设,若存在使不等式成立,则实数的取值范围是________.
18.(25-26高一上·广东深圳·阶段检测)已知函数且为奇函数,若关于的方程有两个不同的实数解,则的取值范围为_____________.
三、解答题
19.(25-26高一下·湖南·阶段检测)已知函数,且.
(1)求图象经过的定点坐标;
(2)若的定义域为,求不等式的解集.
20.(25-26高一上·安徽合肥·期末)已知是定义在上的偶函数,当时,.
(1)当时,求的解析式;
(2)求满足不等式的的取值范围.
21.(25-26高一上·重庆·期末)已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求的值;
(2)用定义证明在上是单调递减函数;
(3)若存在,使得成立,求的取值范围.
22.(25-26高一上·福建莆田·阶段检测)已知函数为偶函数,.
(1)求实数的值;
(2)若当时,函数的图像恒在的图像下方,求实数的取值范围;
(3)若当时,函数的最大值与最小值的和为2016,求实数的值.
23.(25-26高一上·湖南邵阳·期末)已知函数.函数图象与的图象关于直线对称.
(1)求的表达式.
(2)若函数在上单调递增,求实数的取值范围.
(3)不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
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专题04指对数型复合函数题型全归纳
常考题型·精准突破
考点一 判断指对型复合函数的单调性
题型1 判断指对型复合函数的单调区间(重)
题型2 根据指对型复合函数的单调性求参数(高频)
考点二 指对型复合函数的值域、最值
题型3 求指对型复合函数的最值或值域(重)
题型4 根据指对型复合函数的最值、值域反求参数(难)
考点三 指对型复合函数的奇偶性及应用
题型5 指对型复合函数奇偶性判断与简单应用(高频)
考点四 与指对型复合函数有关的不等式
题型6指对型复合函数不等式求解(重)
考点五 指对型复合函数零点问题
题型7指对型复合函数零点问题(重)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 判断指对型复合函数的单调性
◆题型1判断指对型复合函数的单调区间
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•东莞市校级月考)函数的单调区间为( )
A.在,上单调递减,在,上单调递增
B.在,上单调递减,在,上单调递增
C.在,上单调递增,在,上单调递减
D.在,上单调递增,在,上单调递减
【答案】
【分析】利用复合函数的单调性法则求解即可.
【详解】解:由,解得,
即函数的定义域为,,
令,
易知函数为增函数,在,上单调递增,
函数在上单调递增,在上单调递减,
又函数的定义域为,,
则由复合函数的单调性可知,函数的单调递增区间为,,单调递减区间为,.
故选:.
3.(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
【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.
4.(25-26高一下·山西忻州·期中)函数的单调递减区间( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先将绝对值函数转为分段函数形式,结合对数函数的单调性即可判断在和上的单调性.
【详解】解:由题意可得,
因为当,则对数函数在上单调递减,
所以当时,单调性与对数函数的一致,则单调递减区间为;
当时,的单调性与对数函数相反,即在上单调递增,
综上,函数的单调递减区间为.
5.(25-26高一上·甘肃兰州·期中)已知函数,
(1)求函数的单调区间;
【答案】(1)的减区间为,增区间为
【分析】本题考查复合函数的性质,通过分析内层函数与外层函数的单调性,即可求得函数的单调区间.
【详解】(1),
在上单调递增,在上单调递减,
又因为在上单调递减,
所以根据复合函数单调性判断法则:的减区间为,增区间为.
◆题型2 根据指对型复合函数的单调性求参数
6.(25-26高一上·广东·期末)若函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用复合函数的单调性法则把题目转化成二次函数单调性问题.
【详解】令,由于底数 ,所以指数函数 在上单调递减,
因此 的单调性与 的单调性相反,
要使 在 上单调递减,必须要求 在区间上单调递增.
二次函数 开口向上,对称轴为 ,
要使 在区间上单调递增,只需满足对称轴在区间的左侧,
即:.
故选: A
7.(25-26高二下·湖北武汉·期末)若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据对数函数及复合函数的单调性求解即可.
【详解】令,
因为函数在定义域内是单调递增函数,
由复合函数的单调性可知在区间上单调递减,且恒大于0,
所以,解得,
所以实数的取值范围是.
8.(25-26高一上·辽宁大连·期中)已知且,函数对任意实数,,都有成立,则实数的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为对任意实数,,都有成立,
所以在上为增函数,
则,解得,则实数的范围是.
9.(2026·河北沧州·一模)已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是______.
【答案】
【详解】令,则,
因为在上单调递增,
又函数在上单调递增,
所以在上单调递增,
且对恒成立,
所以,所以,解得,
所以实数的取值范围是.
考点二 指对型复合函数的值域、最值
◆题型3 求指对型复合函数的最值或值域
10.(2026高一·全国·专题练习)函数的值域是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为,所以,
又函数是增函数,所以,
则所求函数的值域为.
11.(25-26高一上·四川凉山·期末)函数的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】题干为一复合函数求最值,利用换元法可将其转化为求二次函数和指数函数的最值.
【详解】令,通过配方可知,当时,取得最大值1,
又函数,由指数函数的单调性可知当取得最大值时,取得最大值为2.
故选:B.
12.(2026·贵州安顺·模拟预测)已知函数,则函数的最小值为( )
A.-1 B.1 C. D.
【答案】B
【分析】根据分段函数求最值的方法结合对数型复合函数的值域求解.
【详解】的定义域为,
当时,
,,所以
当时,
,,所以.
所以.
.
13.(25-26高一上·安徽芜湖·期末)已知函数.
(1)当时,求该函数的值域;
【答案】(1)
【分析】(1)先化简函数解析式,然后利用换元法,结合二次函数的性质计算值域即可.
【详解】(1)
令,则在上的值域在上的值域
由于.
所以在上的值域为.
◆题型4 根据指对型复合函数的最值、值域反求参数
14.(2026·海南·一模)若函数且在区间上的值域为,则( )
A. B. C.3 D.5
【答案】B
【分析】利用指数函数性质计算即可得.
【详解】由指数函数的性质知必是单调函数,
又,
因为值域为,所以函数在上单调递增,故,
即,解得,又,故.
故选:B.
15.(25-26高二下·天津·期末)“”是“函数值域为”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】A
【详解】由“函数值域为”可得:.
因为“”是“”的充分不必要条件,
所以“”是“函数值域为”的充分不必要条件.
16.(第03讲幂函数与二次函数(复习讲义)(全国通用)-2)已知函数的最大值为2027,则的值为( )
A. B. C.1 D.或
【答案】A
【详解】令,
因为单调递减,
又因为函数的最大值为2027,
则的最小值为,
所以,且当时有,
即得,解得或,
所以.
17.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)函数的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据对数函数的性质,一次函数及二次函数的性质,结合分类讨论思想求解即可.
【详解】令,
函数的值域为,即能取到所有正数.
当时,,能取到所有正数,满足条件;
当时,是开口向上的二次函数,要让函数取到所有正数,
需,所以;
当时,是开口向下的二次函数,无法取到所有正数,不符合条件.
综上,.
故实数的取值范围是.
考点三 指对型复合函数的奇偶性及应用
◆题型5 指对型复合函数奇偶性判断与简单应用
18.(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
【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.
19.(25-26高二下·湖南长沙·期末)已知函数为奇函数,则( )
A.4 B.2 C. D.
【答案】C
【详解】依题意,因为是奇函数,所以,所以.
20.(25-26高三下·江西赣州·期中)已知函数,若函数为偶函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据已知得到关于点对称,结合平移关系有关于点对称,最后由奇偶性得,即可得.
【详解】由,则,
所以关于点对称,则关于点对称,
要使为偶函数,则为奇函数,
则,
所以.
21.(多选)(26-27高三·全国·一轮复习)下列函数中符合在定义域上是单调递增的奇函数的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【分析】根据函数奇偶性的定义及函数增减性分别判断即可.
【详解】对于A,的定义域为R,,
所以为奇函数,又与均在R上单调递增,
故在R上单调递增,故A正确;
对于B,在定义域上单调递增,且是非奇非偶函数,故B错误;
对于C,对函数,由得函数的定义域为,关于原点对称,
,所以函数为奇函数,
因为在上单调递增,在上单调递减,
所以在上单调递增,故C正确;
对于D,因为函数的定义域为,该函数在其定义域上不具有单调性,故D错误.
考点四 与指对型复合函数有关的不等式
◆题型6 指对型复合函数不等式求解
22.(2026·安徽芜湖·二模)已知,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为函数在上均为增函数,
则在上为增函数,
由,得,即,
则不等式的解集为.
23.(25-26高三上·四川眉山·期末)函数对恒成立,则实数的取值范围( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先应用参数分离得出,再应用换元法应用指数函数值域结合二次函数计算最小值求解.
【详解】函数对恒成立,
则,即
设,,则,
当时,,
则实数的取值范围.
故选:A.
24.(2026·山东潍坊·一模)若函数和同时满足以下两个条件:①或;②,使.则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,
要使条件①成立,则必须保证当时,恒成立,
又在上单调递增,故,.
时,,要使条件②成立,这必须保证在区间有解.
即成立,,又在上单调递增,.
综上,的取值范围是.
25.(25-26高一上·甘肃平凉·期末)已知函数.
(1)求函数的定义域,判断该函数的单调性(不需要证明);
(2)函数,若对,都,使得成立,求实数的取值范围;
(3)函数,若对,都存在,使得成立,求实数的取值范围;
【答案】(1)定义域为,增函数;
(2);
(3).
【分析】(1)令解不等式即可求出定义域,根据复合函数的单调性即可判断函数的单调性;
(2)求出函数在上的值域,求出函数在上的值域,根据题意可得出两个函数值域的包含关系,可得出关于实数的不等式组,即可解得实数的取值范围;
(3)求出函数在上的值域,可得出,,令,可得,利用基本不等式求出的最小值,即可求得实数的取值范围.
【详解】(1)令,即,解得,
所以,函数的定义域为,
由在上单调递增,在定义域上单调递增,
所以函数在其定义域上为增函数.
(2),
当时,令,,
当,取得最小值,当,取得最大值,
则当,,
由(1)知函数在上单调递增,且,,
故函数在上的值域为,则,
对,都,使得成立,
则,所以,,解得,
因此,实数的取值范围是.
(3)因为在上单调递增,由(2)可知,函数在上的值域为,
因为函数,
若对,都存在,使得成立,则,
即,,
令,则,可得,
,当且仅当时,等号成立,
所以,,解得,
所以实数的取值范围是.
考点五 指对型复合函数零点问题
◆题型7 指对型复合函数零点问题
26.(25-26高一上·四川广元·期末)已知关于x的方程有两个不相等的实数根,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】令,可将问题转化为在上有两个不等实根,结合二次函数图象可得不等式组,解不等式组求得结果.
【详解】令,则方程等价于,
即在上有两个不等实根,
,解得 ,
所以实数的取值范围为.
故选:A
27.(25-26高一下·湖南长沙·阶段检测)若直线与函数的图象有两个不同交点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分类讨论可得分段函数的解析式,从而可得函数图象,结合图象,根据交点个数确定的取值范围.
【详解】由题意知函数的图象如下图所示:
如图与函数的图象有且仅有两个交点,
所以.
28.(25-26高一上·江西赣州·阶段检测)若直线与函数(,且)的图象有两个公共点,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分和,两种情况讨论,画出函数的图象,结合图象,得出关于不等式,即可求解.
【详解】由题意知,直线与函数的图象有两个公共点,
当时,的图象如图(1)所示,可得,解得;
当时,的图象如图(2)所示,可得,解得,
因为,此时不存在实数,
综上可得,实数a的取值范围为.
故选:C.
29.(25-26高二下·北京·期末)已知定义在上的函数满足,且当时,.若的图象与曲线(且)恰有6个交点,则实数( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【分析】由已知可得,可得函数是以2为周期的周期函数,由题意可得时的解析式,进而作出两函数的图象,数形结合可得答案.
【详解】已知对任意实数有,则,
两式相减得,因此是周期为2的周期函数.
结合时,可推得时,.
则的图象都是由上的图象左右平移得到的,值域为.
当时,单调递减,由图可知,两函数的图象只有1个交点,不符合题意.
当时,单调递增,由图可知,两图像在上分别有一个交点,
要使的图象与曲线(且)恰有6个交点,则,解得.
综合攻坚·知能拔高
1、 选择题
1.(2027年高考数学一轮复习讲练测)设,,,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】应用指数函数的单调性得出,再应用对数值的范围判断求解.
【详解】判定的区间:指数函数为单调递增函数,,
因此,即,
,所以b>c;
,
所以
2.(第04讲指数与指数函数(复习讲义)(全国通用)-2)已知函数,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由函数,
得,
即,所以的图象关于直线对称,
设,则,
因为在上单调递增,且在上单调递增,
所以在上单调递增,在上单调递减.
所以由,可得,即.
所以,整理得,解得或.
故关于的不等式的解集为.
3.(25-26高三下·海南·期末)已知函数,当时,有,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】对于A,如图所示:
由时,则与矛盾,故A错误;
选项B,如图所示:
由时,则与矛盾,故B错误;
对于C,如图所示:
由时,,但是此时,故C错误;
对于D,由函数的图象可知,
函数在上单调递减,在上单调递增,
若时,有,则,无法确定,
如图所示:
由,则,即,
由,所以,故D正确.
4.(25-26高一下·河南开封·开学考试)已知函数,其中,若关于的方程恰有一个实数根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】通过构造函数判断段方程的正根情况,用判别式与韦达定理分析段方程的负根情况,再分类组合使总根个数恰好为,从而确定的取值范围.
【详解】原方程等价于:
和共有一个实数根.
当时,函数在上严格单调递增,因此在上的值域为,
方程在上有一个实根等价于,
令,则,结合题干得,不等式等价于:,
构造函数,,
因为均为上的减函数,故为上的减函数,
而,故的解为,故的解为.
故当方程在上有一个实根时.
当时,考虑方程即,
,结合分类:
当,
由韦达定理,两根之和,两根之积,故有个负根;
当或;
时,方程为,根(不在区间,无负根);
当:方程为,根(在区间,有个负根);
当:方程无实根,无负根.
分类讨论总根个数:
当:方程有个负根,方程无正根总根个数,不符合题意;
当:方程有个负根,方程无正根总根个数,符合题意;
当:方程无负根,方程有个正根总根个数,符合题意;
故满足方程恰有一个实数根的取值范围为:.
5.(25-26高一下·湖北十堰·阶段检测)已知的定义域为,值域为,则下列说法不正确的是( )
A.若,则
B.对任意,使得
C.对任意,的图象恒过一定点
D.若在上单调递减,则的取值范围是
【答案】B
【分析】对于A,根据题设得真数不能取遍所有正实数,再利用对数函数定义即得;对于B,直接代入求解即可;对于C,根据,求解即可;对于D ,根据对数型函数的单调性和真数在恒大于等于零即可解得.
【详解】对于A,因为定义域为,只需要恒成立,
所以判别式,即,
所以真数不能取遍所有正实数,所以,故A正确;
对于B,若,即,
化简,
故,解得,故B错误;
对于C,,
因为与无关,所以,解得,
可得,故定点为,故C正确;
对于D,若在上单调递减,
只需要在上单调递减,
且,即,解得,故,故D正确.
6.(25-26高三下·江西南昌·阶段检测)设函数,若恒成立,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】首先确定函数的定义域,接着由函数恒成立得恒成立,分、、和四种情况分析求解不等式解集,从而得,最后代入所求表达式化简利用二次函数的性质即可求解.
【详解】由题可得函数的定义域为,
因为函数恒成立,而,故,
则或,解得或,
若,得不等式的解集为,
则使得,不满足题意;
若,得不等式的解集为,
则使得,不满足题意;
若,得不等式的解集为,
则使得,不满足题意;
若,得不等式的解集为,满足题意,
综上所述,
所以,
因为且,即,
所以的取值范围为,
所以的取值范围为.
故选:C.
7.(多选)(25-26高一下·陕西汉中·期末)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.若,则的定义域为
B.若,则的值域为
C.的图象关于直线对称
D.若,则的单调递减区间是
【答案】ACD
【分析】由对数型复合函数的性质,结合二次函数性质、复合函数“同增异减”规则、函数对称性判定方法逐一分析选项即可.
【详解】选项A:当时,对数真数需满足,因式分解得,
解得或,即定义域为,A正确;
选项B:当时,真数,为增函数,
故,值域为,不是,B错误;
选项C:,
,
即,故图象关于直线对称,C正确;
选项D:当时,定义域为,
内层函数在上单调递减,外层单调递增,
由复合函数“同增异减”规则,得的单调递减区间为,D正确.
8.(多选)(25-26高一上·四川广安·期中)下列说法正确的有( )
A.函数的图象关于成中心对称
B.指数函数中,a的取值范围是
C.函数的图象不过第三象限,则的取值范围是
D.函数,,则的单调递增区间是
【答案】CD
【分析】对于A,先分离常数,再根据函数图象平移可得的对称中心;对于B,由指数函数的定义可确定的范围;对于C,使时,恒成立即可;对于D,利用复合函数单调性即可判断.
【详解】对于A:函数,其图象是由先向右平移2个单位,再向上平移3个单位所得到的,故图象的对称中心由平移到了,故A错误;
对于B:由指数函数的定义可知,且,解得或且,故B错误;
对于C:由题可知,当时,恒成立,当时,无限趋于0,但恒大于0,因此,故C正确;
对于D:,得,解得,故,易知在上单调递增,的单调递增区间为,由复合函数单调性遵循“同增异减”可知的单调递增区间是,故D正确.
故选:CD.
9.(多选)(25-26高一下·贵州毕节·期中)已知函数,,下列命题正确的有( )
A.的图象关于原点对称
B.对于任意实数a,有
C.任意的,,有成立
D.存在实数a,使得关于x的不等式的解集为
【答案】BD
【分析】根据给定的函数,利用函数奇偶性定义判断A;确定单调性判断BC;利用单调性及奇偶性求出不等式解集判断D.
【详解】函数的定义域为,
对于A,,函数是偶函数,
其图象关于轴对称,又不恒为0,因此的图象关于原点不对称,A错误;
对于B,当时,,函数在上单调递增,
则函数在上单调递增,,则,B正确;
对于C,由函数在上单调递增,得任意的,,
有成立,C错误;
对于D,当时,,不等式,
解得或,因此所求解集为,D正确.
10.(多选)(25-26高一上·浙江杭州·期末)养正高中某同学研究函数,得到如下结论,其中正确的是( )
A.函数的定义域为,且是奇函数
B.对于任意的,都有
C.对于任意的,都有
D.对于函数定义域内的任意两个不同的实数,总满足
【答案】ABC
【分析】根据真数大于0求定义域,利用奇偶性定义判断奇偶性可判断A,根据对数运算化简即可判断BC,取特殊值判断D.
【详解】由,解得,故函数的定义域为,关于原点对称,
又,所以是奇函数,故A正确;
任意的,,故B正确;
因为,,
所以,故C正确;
取,则,,故D错误.
故选:ABC
11.(多选)(25-26高一上·贵州遵义·阶段检测)已知函数(且),则下列正确的是( ).
A.的定义域为
B.当时,在上的值域为
C.的图象关于点对称
D.若有两个零点,则的取值范围为
【答案】ACD
【分析】对A,根据解析式求出函数的定义域判断;对B,判断在上的单调性,求解值域判断;对C,利用函数对称性的定义判断;对D,函数和的图象有两个交点,数形结合判断.
【详解】对于A,由,即,所以,即的定义域为,故A正确;
对于B,当时,,因为和在上单调递减,
所以在上单调递减,又,,所以的值域为,故B错误;
对于C,因为,
所以关于点对称,故C正确;
对于D,令,即,作出函数和的图象,如下图,
若有两个零点,即函数和的图象有两个交点,由图可得,故D正确.
故选:ACD.
12.(多选)(25-26高一上·山东泰安·期末)有下列几个命题,其中正确的是( )
A.给定幂函数,则对任意,都有
B.关于的不等式对任意恒成立,则的取值范围是
C.函数与互为反函数,则的单调递减区间为
D.已知函数是奇函数,则
【答案】ABD
【分析】利用作差法可判定A选项,利用分类讨论结合三个二次关系计算可判定B选项,由反函数的定义及复合函数的单调性可判定C选项,根据奇函数的定义可判定D选项.
【详解】对于A,对任意,
易知,
由
得恒成立,
故A正确;
对于B,若,显然不等式恒成立,
若,则要满足题意需,解之得,
综上,的取值范围是,故B正确;
对于C,易知,在上单调递增,
要有意义需或,
又,在上单调递减,
所以根据复合函数的单调性知的单调递减区间为,
故C错误;
对于D,因为为奇函数,且,
令,则,
则,故D正确.
故选:ABD
2、 填空题
13.(25-26高一上·上海·期末)函数的图象不经过第四象限,则实数的取值范围为_______.
【答案】
【分析】求出函数的图象与轴交点坐标,数形结合可得出关于的不等式,解之即可.
【详解】由可得,解得,
即函数的图象与轴的交点为,作出该函数的图象如下图所示:
要使得函数的图象不经过第四象限,只需,解得.
因此实数的取值范围是.
故答案为:.
14.(2026·上海杨浦·模拟预测)设函数,若且,则的取值范围为__________.
【答案】
【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.
15.(25-26高二下·安徽合肥·期末)已知函数是定义在R上的奇函数,为偶函数,且当时,,则__________.
【答案】
【分析】根据函数奇偶性得到的一个周期为4,并得到,求出答案.
【详解】由题意得,故,
为偶函数,故,
故,所以,
所以,
故的一个周期为4,,
其中,
当时,,则,
所以.
16.(25-26高一上·河北·期末)已知函数,,若对任意,都有,则实数m的取值范围是________.
【答案】
【分析】化简不等式,转化为上恒成立,利用单调性求不等式右边式子的最小值即可得解,
【详解】因为函数,,
所以对任意时,恒成立,
即任意时,恒成立,
令,,
又在上单调递增,
所以,
所以.
故答案为:
17.(25-26高三上·山东临沂·期末)设,若存在使不等式成立,则实数的取值范围是________.
【答案】
【分析】设,则,,然后根据得出,最后根据题意得出存在,使得成立,进而结合二次函数的性质即可得出结果.
【详解】设,则,,
因为,所以,
不等式,即,
则存在,使得成立,
而函数开口向上,对称轴为,
所以函数在上单调递减,
则时,,所以,
即实数的取值范围是,
故答案为:.
18.(25-26高一上·广东深圳·阶段检测)已知函数且为奇函数,若关于的方程有两个不同的实数解,则的取值范围为_____________.
【答案】
【分析】先根据函数是奇函数得出参数值进而得出解析式,再应用换元法结合指数函数值域计算求解.
【详解】由函数是定义在上的奇函数,
则,即得,
即
解得,则,
因为,即,
因为方程有两个不同的实数解,
即有两个不同的实数解,
令,则,
可得,
即在有两个不同的实数解,
所以函数和的图象在上有两个不同的交点,
根据图象及,,
可得或,
即方程有两个不同的实数解,实数的取值范围为.
故答案为:.
三、解答题
19.(25-26高一下·湖南·阶段检测)已知函数,且.
(1)求图象经过的定点坐标;
(2)若的定义域为,求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意结合对数的性质求定点;
(2)根据复合函数单调性判断函数的单调性,利用单调性求解不等式,注意对数函数的定义域.
【详解】(1)令,得或2,
得,
所以图象经过的定点坐标为.
(2)由题意得在上恒成立,
则,得.
因为函数是增函数,函数在上单调递减,在上单调递增,
所以的单调递减区间为,单调递增区间为.
又,所以或,
得或.故不等式的解集为.
20.(25-26高一上·安徽合肥·期末)已知是定义在上的偶函数,当时,.
(1)当时,求的解析式;
(2)求满足不等式的的取值范围.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)利用偶函数性质以及时的解析式即可求得结果;
(2)根据偶函数在对称区间上的单调性得出不等式关系,即可解得的取值范围.
【详解】(1)由,则,所以,
因为是偶函数,所以.
(2)易知在上单调递增,
由偶函数关于轴对称可得在单调递减,
所以由及定义域可得,
解得或.
21.(25-26高一上·重庆·期末)已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求的值;
(2)用定义证明在上是单调递减函数;
(3)若存在,使得成立,求的取值范围.
【答案】(1);
(2)
由(1)知,,,
,由,得,即,
因此,即,所以在上是单调递减函数.
(3).
【分析】(1)利用奇函数的定义求出.
(2)利用减函数的定义,结合指数函数单调性推理得证.
(3)由给定不等式分离参数,再利用指数函数性质求出最小值即可求出范围.
【详解】(1)由定义域为的函数是奇函数,得,
即,整理得,解得,
所以.
(2)略
(3)不等式,
当时,,则,,
由存在,使得成立,得,
所以的取值范围是.
22.(25-26高一上·福建莆田·阶段检测)已知函数为偶函数,.
(1)求实数的值;
(2)若当时,函数的图像恒在的图像下方,求实数的取值范围;
(3)若当时,函数的最大值与最小值的和为2016,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据偶函数的定义结合对数的运算公式即可求解;
(2)“的图像恒在的图像下方”转化为在上恒成立,变形为,最后求出在上的最大值即可;
(3)首先求出的解析式,令,利用二次函数的单调性即可求解.
【详解】(1)因为是偶函数,所以.
代入得:,
即,
即,即,
即(对任意)恒成立,故,解得.
(2)“的图像恒在的图像下方”即在上恒成立,
代入得:,整理得:,
化简左边:,
因此不等式变为:,
易知函数在上单调递减,故,
要使不等式恒成立,需,故.即的取值范围.
(3)由,得.
又,
所以.
令,由,得,,
当时,;当时,.
由题意,,解得.
23.(25-26高一上·湖南邵阳·期末)已知函数.函数图象与的图象关于直线对称.
(1)求的表达式.
(2)若函数在上单调递增,求实数的取值范围.
(3)不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)根据反函数可得的表达式;
(2)由(1)可知,令,则在上单调递增且对恒成立,从而得到且,求出的取值范围;
(3)根据定义域,解得,由函数单调性得到在上恒成立,参变分离可得在上恒成立,换元,由函数单调性求出的最大值,得到实数的取值范围.
【详解】(1)的图象与的图象关于直线对称
与互为反函数
由得,
(2)由(1)可知,
在上单调递增,
令,其中在上单调递增,
由同增异减可得,在上单调递增且对恒成立,
且,
,
故的取值范围为;
(3)在上恒成立,
由对数函数单调性可得且,
,只需,而单调递增,故只需,得,
不等式在上恒成立,
即在上恒成立,
,
在上恒成立,
当时不等式成立,
在上恒成立,,
令,
而在上单调递增,
,
综上所述,实数的取值范围为.
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专题04指对数型复合函数题型全归纳
常考题型·精准突破
考点一 判断指对型复合函数的单调性
◆题型1判断指对型复合函数的单调区间
1.【答案】D
【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.【答案】
【详解】解:由,解得,
即函数的定义域为,,
令,
易知函数为增函数,在,上单调递增,
函数在上单调递增,在上单调递减,
又函数的定义域为,,
则由复合函数的单调性可知,函数的单调递增区间为,,单调递减区间为,.
故选:.
3.【答案】C
【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.
4.【答案】D
【详解】解:由题意可得,
因为当,则对数函数在上单调递减,
所以当时,单调性与对数函数的一致,则单调递减区间为;
当时,的单调性与对数函数相反,即在上单调递增,
综上,函数的单调递减区间为.
5.【答案】(1)的减区间为,增区间为
【详解】(1),
在上单调递增,在上单调递减,
又因为在上单调递减,
所以根据复合函数单调性判断法则:的减区间为,增区间为.
◆题型2 根据指对型复合函数的单调性求参数
6.【答案】A
【详解】令,由于底数 ,所以指数函数 在上单调递减,
因此 的单调性与 的单调性相反,
要使 在 上单调递减,必须要求 在区间上单调递增.
二次函数 开口向上,对称轴为 ,
要使 在区间上单调递增,只需满足对称轴在区间的左侧,
即:.
故选: A
7.【答案】C
【详解】令,
因为函数在定义域内是单调递增函数,
由复合函数的单调性可知在区间上单调递减,且恒大于0,
所以,解得,
所以实数的取值范围是.
8.【答案】D
【详解】因为对任意实数,,都有成立,
所以在上为增函数,
则,解得,则实数的范围是.
9.【答案】
【详解】令,则,
因为在上单调递增,
又函数在上单调递增,
所以在上单调递增,
且对恒成立,
所以,所以,解得,
所以实数的取值范围是.
考点二 指对型复合函数的值域、最值
◆题型3 求指对型复合函数的最值或值域
10.【答案】C
【详解】因为,所以,
又函数是增函数,所以,
则所求函数的值域为.
11.【答案】B
【详解】令,通过配方可知,当时,取得最大值1,
又函数,由指数函数的单调性可知当取得最大值时,取得最大值为2.
故选:B.
12.【答案】B
【详解】的定义域为,
当时,
,,所以
当时,
,,所以.
所以.
.
13.【答案】(1)
【详解】(1)
令,则在上的值域在上的值域
由于.
所以在上的值域为.
◆题型4 根据指对型复合函数的最值、值域反求参数
14.【答案】B
【详解】由指数函数的性质知必是单调函数,
又,
因为值域为,所以函数在上单调递增,故,
即,解得,又,故.
故选:B.
15.【答案】A
【详解】由“函数值域为”可得:.
因为“”是“”的充分不必要条件,
所以“”是“函数值域为”的充分不必要条件.
16.【答案】A
【详解】令,
因为单调递减,
又因为函数的最大值为2027,
则的最小值为,
所以,且当时有,
即得,解得或,
所以.
17.【答案】A
【详解】令,
函数的值域为,即能取到所有正数.
当时,,能取到所有正数,满足条件;
当时,是开口向上的二次函数,要让函数取到所有正数,
需,所以;
当时,是开口向下的二次函数,无法取到所有正数,不符合条件.
综上,.
故实数的取值范围是.
考点三 指对型复合函数的奇偶性及应用
◆题型5 指对型复合函数奇偶性判断与简单应用
18.【答案】D
【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.
19.【答案】C
【详解】依题意,因为是奇函数,所以,所以.
20.【答案】A
【详解】由,则,
所以关于点对称,则关于点对称,
要使为偶函数,则为奇函数,
则,
所以.
21.【答案】AC
【详解】对于A,的定义域为R,,
所以为奇函数,又与均在R上单调递增,
故在R上单调递增,故A正确;
对于B,在定义域上单调递增,且是非奇非偶函数,故B错误;
对于C,对函数,由得函数的定义域为,关于原点对称,
,所以函数为奇函数,
因为在上单调递增,在上单调递减,
所以在上单调递增,故C正确;
对于D,因为函数的定义域为,该函数在其定义域上不具有单调性,故D错误.
考点四 与指对型复合函数有关的不等式
◆题型6 指对型复合函数不等式求解
22.【答案】A
【详解】因为函数在上均为增函数,
则在上为增函数,
由,得,即,
则不等式的解集为.
23.【答案】A
【详解】函数对恒成立,
则,即
设,,则,
当时,,
则实数的取值范围.
故选:A.
24.【答案】A
【详解】,
要使条件①成立,则必须保证当时,恒成立,
又在上单调递增,故,.
时,,要使条件②成立,这必须保证在区间有解.
即成立,,又在上单调递增,.
综上,的取值范围是.
25.【答案】(1)定义域为,增函数;
(2);
(3).
【详解】(1)令,即,解得,
所以,函数的定义域为,
由在上单调递增,在定义域上单调递增,
所以函数在其定义域上为增函数.
(2),
当时,令,,
当,取得最小值,当,取得最大值,
则当,,
由(1)知函数在上单调递增,且,,
故函数在上的值域为,则,
对,都,使得成立,
则,所以,,解得,
因此,实数的取值范围是.
(3)因为在上单调递增,由(2)可知,函数在上的值域为,
因为函数,
若对,都存在,使得成立,则,
即,,
令,则,可得,
,当且仅当时,等号成立,
所以,,解得,
所以实数的取值范围是.
考点五 指对型复合函数零点问题
◆题型7 指对型复合函数零点问题
26.【答案】A
【详解】令,则方程等价于,
即在上有两个不等实根,
,解得 ,
所以实数的取值范围为.
故选:A
27.【答案】C
【详解】由题意知函数的图象如下图所示:
如图与函数的图象有且仅有两个交点,
所以.
28.【答案】C
【详解】由题意知,直线与函数的图象有两个公共点,
当时,的图象如图(1)所示,可得,解得;
当时,的图象如图(2)所示,可得,解得,
因为,此时不存在实数,
综上可得,实数a的取值范围为.
故选:C.
29.【答案】C
【详解】已知对任意实数有,则,
两式相减得,因此是周期为2的周期函数.
结合时,可推得时,.
则的图象都是由上的图象左右平移得到的,值域为.
当时,单调递减,由图可知,两函数的图象只有1个交点,不符合题意.
当时,单调递增,由图可知,两图像在上分别有一个交点,
要使的图象与曲线(且)恰有6个交点,则,解得.
综合攻坚·知能拔高
1、 选择题
1.A 2.D 3.D 4.D 5.B 6.C
7.ACD 8.CD 9.BD 10.ABC 11.ACD 12. ABD
2、 填空题
13.
【详解】由可得,解得,
即函数的图象与轴的交点为,作出该函数的图象如下图所示:
要使得函数的图象不经过第四象限,只需,解得.
因此实数的取值范围是.
故答案为:.
14.
【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.
15.
【详解】由题意得,故,
为偶函数,故,
故,所以,
所以,
故的一个周期为4,,
其中,
当时,,则,
所以.
16.
【详解】因为函数,,
所以对任意时,恒成立,
即任意时,恒成立,
令,,
又在上单调递增,
所以,
所以.
故答案为:
17.
【详解】设,则,,
因为,所以,
不等式,即,
则存在,使得成立,
而函数开口向上,对称轴为,
所以函数在上单调递减,
则时,,所以,
即实数的取值范围是,
故答案为:.
18.
【详解】由函数是定义在上的奇函数,
则,即得,
即
解得,则,
因为,即,
因为方程有两个不同的实数解,
即有两个不同的实数解,
令,则,
可得,
即在有两个不同的实数解,
所以函数和的图象在上有两个不同的交点,
根据图象及,,
可得或,
即方程有两个不同的实数解,实数的取值范围为.
故答案为:.
三、解答题
19.【详解】(1)令,得或2,
得,
所以图象经过的定点坐标为.
(2)由题意得在上恒成立,
则,得.
因为函数是增函数,函数在上单调递减,在上单调递增,
所以的单调递减区间为,单调递增区间为.
又,所以或,
得或.故不等式的解集为.
20.【详解】(1)由,则,所以,
因为是偶函数,所以.
(2)易知在上单调递增,
由偶函数关于轴对称可得在单调递减,
所以由及定义域可得,
解得或.
21.【详解】(1)由定义域为的函数是奇函数,得,
即,整理得,解得,
所以.
(2)由(1)知,,,
,由,得,即,
因此,即,所以在上是单调递减函数.
(3)不等式,
当时,,则,,
由存在,使得成立,得,
所以的取值范围是.
22.【详解】(1)因为是偶函数,所以.
代入得:,
即,
即,即,
即(对任意)恒成立,故,解得.
(2)“的图像恒在的图像下方”即在上恒成立,
代入得:,整理得:,
化简左边:,
因此不等式变为:,
易知函数在上单调递减,故,
要使不等式恒成立,需,故.即的取值范围.
(3)由,得.
又,
所以.
令,由,得,,
当时,;当时,.
由题意,,解得.
23.【详解】(1)的图象与的图象关于直线对称
与互为反函数
由得,
(2)由(1)可知,
在上单调递增,
令,其中在上单调递增,
由同增异减可得,在上单调递增且对恒成立,
且,
,
故的取值范围为;
(3)在上恒成立,
由对数函数单调性可得且,
,只需,而单调递增,故只需,得,
不等式在上恒成立,
即在上恒成立,
,
在上恒成立,
当时不等式成立,
在上恒成立,,
令,
而在上单调递增,
,
综上所述,实数的取值范围为.
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