内容正文:
高一数学●2024人教A版必修一
4.4 对数函数
本节理解对数函数的概念,掌握其图象与基本性质,能进行简单应用;借助图象探究性质,体会数形结合思想,发展直观想象与数学运算素养。
第四章 指数函数与对数函数
致读者
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3
理知识丨知识详解
知识点1 对数函数的概念
1 对数函数的概念
一般地,函数,且叫做对数函数,其中 是自变量,定义域是
.
4
2 判断一个函数是对数函数的依据
(1)形如 ;
(2)底数满足,且 ;
(3)真数是 .
例如:是对数函数,而, 都不是对数函数,可称为
对数型函数.
5
特别提醒 由指数式与对数式的关系知,对数函数的自变量 恰好是指数函数的函数
值,所以对数函数的定义域是 .
例1 [多选题]下列函数中为对数函数的是( )
CD
A. B.
C. D.( 是常数)
【解析】对于A,真数是 ,故A不是对数函数;
对于B,,真数是 ,故B不是对数函数;
对于C,的系数为1,真数是 ,故C是对数函数;
对于D,底数,真数是 ,故D是对数函数.
6
知识点2 对数函数的图象与性质
底数
图象
定义域
值域
性质 过定点,即时,
增函数 减函数
底数互为倒数的两个对数函数的图象关于 轴对称
7
知识剖析(1)讨论对数函数的性质时,若底数的大小不确定,必须分 和
两种情况讨论.
(2)利用“三点法”作对数函数的图象:对数函数,且 的图象都
经过点 ,,, ,且图象都在第一、四象限内,据此可以快速地画出大致
图象.
巧学妙记
对数<m></m>符号的判定
即底数和真数同大于1或同大于0小于1时为正,否则为负,简记为:同大异小.
9
例2 (2026·湖南省娄底市期末)函数 的定义域是( )
B
A. B. C. D.
【解析】使函数有意义的条件是
解得 ,
故所求函数的定义域是 .
10
例3 函数 的图象大致是( )
A
A. B. C. D.
【解析】,在上单调递减,且图象过定点 ,
故A正确.
11
知识点3 几类函数的增长差异
1 几类不同函数模型的增长比较
(1)一次函数模型
一次函数模型 的增长特点是直线上升,其增长速度不变.
(2)指数函数模型
指数函数模型 的增长特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度越
来越快,即增长速度急剧,形象地称为“指数爆炸”.
(3)对数函数模型
对数函数模型 的增长特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度
越来越慢,即增长速度平缓.
12
(4)幂函数模型
当,时,幂函数是增函数,且当时, 越大其函数值的增长
速度就越快.
13
2 几类函数的增长差异
一般地,在区间上,尽管函数, ,
都单调递增,但它们的增长速度不同,而且不在同一个“档次”上.
随着的增大, 的增长速度越来越快,最终会超过并远远大于
的增长速度(即使的值远远大于 的值也是如此),而
的增长速度则会越来越慢.
因此,总会存在一个,使得当时,有 .
14
辨析比较
一次函数、指数函数、对数函数的增长趋势比较
函数
图象
在 上
的单调性 单调递增,且 越
大,增长越快. 单调递增,且 越大,增
长越快. 单调递增,且 越小,增
长越快.
增长速度 固定不变. 越来越快. 越来越慢.
图象的变化 匀速上升. 随着 的增大越来越陡. 随着 的增大逐渐变缓.
15
选取模型时,应注意:
(1)当描述增长速度变化很快时,常常选用指数函数模型;
(2)当要求不断增长,但又不会增长过快,也不会增长到很大时,常常选用对数函
数模型.
16
例4 某公司为了适应市场需求,对产品结构进行了重大调整,调整后初期利润增长
迅速,后来增长越来越慢,若要建立恰当的函数模型来反映该公司调整后利润 与产
量 的关系,则可选用( )
D
A.一次函数模型 B.二次函数模型 C.指数函数模型 D.对数函数模型
【解析】根据各个函数模型的特点,可知只有对数函数模型最符合题意,先快速增
长,后来增长越来越慢.
17
图4.4-2
例5 函数, 的图象如图4.4-2所示.
(1)指出曲线, 分别对应的函数;
【答案】对应的函数为, 对应的函数为
.
(2)比较两函数增长的差异(以两图象交点为分界点,对, 的大小进行比较).
【答案】当时, ;
当时, ;
当时, ;
当或时, .
18
例6 下列说法中正确的是( )
D
A.幂函数增长的速度比一次函数增长的速度快
B.,
C.,
D.不一定存在,当时,总有
【解析】对于A,幂函数与一次函数的增长速度分别受幂指数及一次项系数的影响,
幂指数与一次项系数不确定,增长速度不能比较.
对于B,C,当 时,显然不成立.
对于D,当,时,一定存在,使得当时,总有 ,但
若去掉限制条件“, ”,则结论不成立.
19
知识点4 底数 对对数函数图象的影响
在同一平面直角坐标系中作出几个常见对数函数的图象,如图4.4-1所示,观察此图,
我们有如下结论:#1
图4.4-1
20
1.函数与,且的图象关于 轴对称.
2.底数的大小决定了图象的相对位置.
直线与函数图象交点的横坐标即为底数,因此由直线 与各对
数函数图象交点的左右位置即知底数的大小.#1.3
21
图4.4-3
例7 如图4.4-3所示的曲线分别是对数函数 ,
,,的图象,则,,, ,
1,0的大小关系为______________________(用“ ”号
连接).
【解析】由题图可知,, ,
.
过点作平行于轴的直线,则直线与四条曲线交点的横坐标从左向右依次为 ,
,,,显然 .
22
知识点5 反函数
1 反函数的定义
一般地,对于函数,设它的值域为.我们根据这个函数中, 的关系,
用把表示出来,得到.如果对于在中的任何一个值,通过, 在
中都有唯一的值和它对应,那么就表示是自变量 的函数.这样的函数
叫做函数的反函数,记作 .
例如,对数函数,且是指数函数,且 的反函数.
23
2 反函数的性质教材深挖 对教材第135页【探究与发现】的深挖.
(1)互为反函数的两个函数的图象关于直线对称.如的图象与
的图象关于直线 对称.
(2)若互为反函数的两个函数是同一个函数,则该函数的图象关于直线 对称.
(3)若函数图象上有一点,则 必在其反函数的图象上;反之,
若点在反函数的图象上,则 必在其原函数的图象上.
(4)互为反函数的两个函数的单调性相同.
(5)互为反函数的两个函数的定义域和值域正好互换.
(6)单调函数必有反函数.
24
特别提醒(1)并非任意一个函数 都有反函数,只有定义域和值域满足“一
一对应”的函数才有反函数.
(2)求反函数的步骤:
①求出函数的值域;②由解出;③把 改写成
,并写出函数的定义域(原函数的值域).
例8 设函数与的图象关于直线对称,则 ( )
C
A.4 B. C.1 D.
【解析】方法1:令,可得,即在指数函数 的图象上,则
在反函数的图象上,所以 .
方法2:因为同底的指数函数和对数函数互为反函数,所以 ,则
.
25
例9 函数 的反函数为________________.
【解析】,,即反函数为 .
在原函数中由知 .
故的反函数为 .
26
方法帮丨解题突破
题型1 对数型函数的定义域、值域问题
类型1 求定义域
例10 [教材改编P131 T1]求下列函数的定义域:
(1) ;
【解析】要使函数式有意义,
需
解得,且 .
故函数的定义域是,且 .
27
(2) .
【解析】要使函数式有意义,
需
解得,且 .
故函数的定义域是,且 .
28
解题通法
求对数型函数的定义域问题的注意点
①求对数型函数的定义域,首先要使得对数式有意义,即真数大于0,底数大于0且
不等于1;②实际应用问题中的自变量要有实际意义.
练变式1 函数 的定义域为( )
B
A. B.
C., D.
【解析】由题意,得,即,即 ,
或的定义域为 .
29
类型2 求值域
例11 求下列函数的值域:
(1) ;
【解析】函数的定义域为,且 ,
,
故函数的值域为 .
30
(2) ;
【解析】设,则,由 ,(真数大于0)知
.
又在 上单调递减,
.
故函数的值域为 .
31
(3) .
【答案】
【解析】设 ,
令,因为,所以 ,
将化为 ,
所以当时,;当时, .
则, ,
所以函数的值域为 .
32
解题通法
解决对数型函数值域问题的思路
1.对于形如的对数型函数,首先由 确定函数的定义域;然
后确定函数的值域;再由函数的单调性及 的取值范围
(即函数 的值域)确定所求函数的值域.
2.对于形如的函数,通常利用换元法,即令 ,将其化归为熟悉
的函数求值域,求解时不可忽视新元 的取值范围.
33
练变式2(1)已知函数,求函数 的定义域及值域.
【答案】由,可得,解得 ,
所以函数的定义域为 .
因为 .
所以 .
又函数 为增函数,
所以 .
故函数的定义域为,值域为 .
34
(2)已知函数,函数,,求 的值域.
【答案】 ,
设,由得 ,
所以设, .
当时,;当时, .
所以,即的值域为 .
35
类型3 定义域、值域的逆向问题
例12 已知函数 .
(1)若的定义域为,求实数 的取值范围;
【解析】由题意知,在 上恒成立.
当时, 不合题意;
当时,则解得 .
故的取值范围是 .
36
(2)若的值域为,求实数 的取值范围.
【解析】的值域为等价于函数的值域包含 .
当时,的值域为 ,符合要求;
当时,若的值域包含,则,解得 ;
当 时,显然不可能.
综上,可知的取值范围是 .
37
【解析】令 .
(1)函数的定义域为等价于函数在 上
恒成立,由此确定的取值范围;(2)函数的值域为 等价于函数
能取遍上的所有值,即函数 的值域包含
,由此确定 的取值范围.
38
解题通法
(1)的定义域为,等价于对任意实数恒有 ,特别是当
时,要使的定义域为,则有
(2)若已知的值域为,则必须取遍 内的所有值(一个也不
能少),即对于函数,必须有的值域包含 ,否则,若
,则当时,有;当 时,有
,此时其值域不是.特别是当 时,
要使的值域为,则有
39
练变式3 已知命题的值域为,命题
的定义域为,则是 的( )
B
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
40
【解析】对于命题, 可以取到所有大于0的数.
显然成立;
时,解得 ,
所以 .
对于命题,在 上恒成立.
显然成立;
时,解得 ,
所以 .
所以是 的充分不必要条件,故选B.
41
题型2 对数函数图象的应用
类型1 过定点问题
例13 (2026·黑龙江省大庆市期末)若函数,且 的图象
恒过点,则点 的坐标为______.
【解析】令,可得,当时,,所以函数图象恒过点 .
42
解题通法
由于对数函数,且的图象过定点 ,则求函数
,且的图象所过的定点时,只需令 ,求出方
程的根,即得定点为.(本质: )
43
类型2 利用对数函数图象作有关函数图象
例14 作出函数 的图象.
思路1: 利用函数的图象变换,将对数函数 的图象变为函
数 的图象.
思路2: 将函数解析式写成分段函数的形式,再分段作图.
44
【解析】方法1:第一步:作出 的图象,如图4.4-4(1).
图4.4-4
第二步:将的图象沿轴向左平移1个单位长度,得到 的图
象,如图4.4-4(2).
第三步:将的图象在轴下方的部分以 轴为对称轴翻折上去,得
的图象,如图4.4-4(3).
第四步:将的图象沿 轴向上平移2个单位长度,便得到所求函数的
图象,如图4.4-4(4).
方法2:
分别作出函数在和上的两段图象,即得 的图象
(如图4.4-4(4)).
解题通法
对数型函数的作图方法——图象变换
对数型函数的作图问题,一般是从基本初等函数的图象入手,通过平移、对称、翻折
变换得到所要求的函数图象.特别地,当底数与1的大小关系不确定时应注意分类讨论.
图4.4-5
(1) 的图象
的
图象(如图4.4-5(1)).
(2) 的图象
的
图象(如图4.4-5(2)).
47
(3)的图象 的图象(如图4.4-6).
图4.4-6
48
(4)的图象 的图象(如图4.4-7).
图4.4-7
49
练变式4 作出函数 的图象.
【答案】第一步:作函数 的图象;
第二步:将函数的图象向右平移1个单位长度,得到函数
的图象;
第三步:保留函数的图象,再将其以 轴为对称轴翻折过去,得到函
数 的图象;
50
图D 4.4-1
第四步:保留函数的图象在轴及
轴以上的部分,将轴下方的图象沿 轴翻折上去,即
得函数 的图象,如图D 4.4-1所示.
51
类型3 图象的识别问题
例15 (2026·山东省临沂一中期末)函数与
在同一直角坐标系中的大致图象可能是( )
D
A. B. C. D.
52
【解析】若,(先根据底数的范围进行判断)则函数 的图象为选项
A,B中过点的曲线,且,则在区间 ,或, 内,又函数
的图象的对称轴为直线 ,故A,B都不正确;
若,则函数的图象为选项C,D中过点 的曲线,且
,则在区间或(0,内,又函数 的图象的对称
轴为直线 ,则结合选项易知C不正确,D正确.
53
解题通法
函数图象的识别,主要是依据函数的性质(定义域、奇偶性、单调性、最值等),再
结合函数图象的特殊点(与坐标轴的交点等)的函数值等排除错误选项,做出判断.
练变式5 若函数,且是减函数,则函数 的图象
大致是( )
C
A. B. C. D.
【解析】是减函数,, 是
减函数,(排除B,D)且定义域为 .(排除A)故选C.
54
类型4 图象的应用——数形结合
例16 函数,若正实数,满足,且 在区间
上的最大值为2,则 __.
给什么得什么 由且得,,且 .
求什么想什么 求的值,即求出与的值或建立与 的关系.
差什么找什么 由,知,且,则函数 在
上的最大值为 .
55
图4.4-8
【解析】, 正实数, 满足
,
结合图象(如图4.4-8所示)可得 ,且
,
,,解得 .
由在区间 上的最大值为2,易知
,,, 最大值
为此时, ,
.
56
一般地,对于函数,若 ,
则,且,分别在, 内.
57
解题通法
数形结合是解决函数问题的重要思想,利用函数的图象可以研究函数的相关性质,
还可以解决与函数有关的方程与不等式等问题.
58
练变式6 (2026·江苏省如东高级中学期末)若不等式在上有解,则 的
取值范围是( )
C
A., B.,
C. D.,
59
【解析】若,则当,时,,而 ,此时显然符合题意.
图D 4.4-2
若,单调递增, 单调递减,在同一平
面直角坐标系内画出和在 上的图象,如图D
4.4-2所示,若在 上有解,则需满足
,即,解得,故 的取值范围为
.
60
题型3 对数型函数的单调性及应用
类型1 研究对数型复合函数的单调性
例17 求下列函数的单调区间:
(1) ;
【解析】由 ,(定义域优先原则)
解得或,即函数的定义域为 .
令(内层函数), ,
易知在上单调递减,在 上单调递增.
又(外层函数)是 上的减函数,
故所求函数的单调递增区间是,单调递减区间是 (复合函数的单调性
遵循“同增异减”的原则).
61
(2) .
【解析】令,且在 上单调递减.
易知在上单调递增,在 上单调递减,
由,得,由,得 .
故所求函数的单调递增区间为,单调递减区间为.(单调区间是 的
区间,不是 的区间)
62
例18 (2026·安徽省皖南片区月考)函数在区间 上单
调递减的必要不充分条件是( )
C
A. B. C. D.
先求出函数在上单调递减时变量 的取值范围,即函数
在区间上单调递减的充要条件,再判断 的取值集合是哪个选项的真子
集即可.
63
【解析】设 .
在 上单调递减,
由复合函数的单调性法则可知,在上单调递减,且 在
上恒成立(【明易错】注意对数的真数在 上大于0).
又在 上单调递减,
解得 .
(【明易错】若函数在上单调递减,则 )
即函数在区间上单调递减的充要条件是 .
而所求的是函数在区间上单调递减的必要不充分条件,故只需看[- ,
是谁的真子集,易知选C.
64
解决此题,既要确保函数在给定区间上的单调性 ,又要
使得函数在给定区间上有意义,即真数在给定区间上大于0恒成立 ,两
者缺一不可.
65
解题通法
解决对数型复合函数的单调性问题的关键
一是看底数是否大于1,当底数未明确给出时,则应对底数是否大于1进行讨论;二
是运用复合函数的单调性法则来判断单调性;三是要注意函数的定义域.
对数型复合函数一般可分为两类:一类是对数函数为外层函数,即
,且 型;另一类是对数函数为内层函数,即
,且 型.
对于,且 型的函数的单调性,有以下结论:函数
,且的单调性与函数的单调性在 时
相同,在 时相反.
研究,且 型复合函数的单调性,一般用复合函数的单调性法
则判定即可,即令,则只需研究及 的单调性即可.#2.1.4
66
练变式7 (2026·天津市新华中学期末)
若函数在上单调递增,则实数 的取值范围是
( )
B
A. B. C. D.
【解析】令,其图象的对称轴为直线,因为在
上单调递增,所以在上单调递增,且 (勿忽略真数大于0这一条
件),
即解得 .故选B.
67
类型2 比较大小
例19 比较下列各 组中两个值的大小:
(1), ;
【解析】函数的底数为常数 ,
所以该函数在 上是增函数,
又,所以 .(【厘思路】所给两对数的底数相同,可直接利用对数
函数的单调性比较大小)
(2), ;
【解析】, ,(【巧转化】转化为同底数的两数比较大小)
因为,所以 .
68
(3), ;
【解析】因为 (【会变形】注意体会“1”的变形.),
(【会变形】注意体会“1”的变形.),
所以 .
(4) , .
【解析】因为 (【会变形】注意体会“0”的变形.),
(【会变形】注意体会“0”的变形.),
所以 .
69
70
例20 (2026·浙江省杭州学军中学期末)已知, ,
,则( )
B
A. B. C. D.
【解析】,,且 ,
.
71
子题 (2026·河南省濮阳市第一高级中学月考)设,, ,则( )
A
A. B. C. D.
【解析】方法1:, .又
, .
方法2:,,,, ,
, .
72
解题通法
比较对数式大小的常用方法
(1)比较同底的两个对数式的大小,常利用对数函数的单调性.
(2)比较底数不同、真数相同的两个对数式的大小,常用以下两种方法:①先利用
对数换底公式化为同底的对数,再利用对数函数的单调性比较大小;②在同一象限
内利用对数函数图象的位置关系比较大小.
(3)比较底数与真数都不同的两个对数式的大小,常借助中间量(如1,0, 等)
进行比较.
(4)比较多个对数式的大小,则应先根据每个式子的结构特征,以及它们与中间量
(0和1等)的大小情况进行分组,再比较各组内的对数式的大小即可.
73
(5)比较含参数的两个对数式的大小,若底数中有参数,要注意对底数进行分类讨
论,有时也要注意挖掘所给对数式的隐含条件.例如:比较与
的大小时,要注意隐含条件 .#4.1.5
练变式8 (2026·陕西省渭南市瑞泉中学期末)设,, ,则
, , 的大小关系为( )
D
A. B. C. D.
【解析】因为, ,
,所以 .故选D.
75
练变式9 (2026·辽宁省沈阳市第一中学一模)设, ,则( )
B
A. B. C. D.
【解析】由得,由得,(比较, ,发
现共有的数为 ,因此统一化为以0.3为底数的对数)所以
,所以,则 .
又,,所以,所以 .
76
类型3 解对数不等式
例21 解下列不等式:
(1) ;
【解析】由题意可得
解得.所以原不等式的解集为 .
77
(2) ;
【解析】当 时(对底数分类讨论),
(化为底数相同),
解得 ,此时不等式无解.
当时,,解得 ,
所以 .
综上所述,原不等式的解集为 .
78
(3) .
【解析】当时,由题意得解得 .
当 时(注意对底数进行讨论),
由题意得解得 .
综上所述,当时,原不等式的解集为;当 时,原不等式的解
集为{ .
79
解题通法
对数不等式的三种类型及解法
(1)形如的不等式,利用函数 的单调性对不等式作
同解变形.
当时,原不等式等价于即 .
当时,原不等式等价于即 .
80
特别地,当不等式的一端为常数时,常化为同底的代数式,再利用函数的单调性求
解.
(2)形如,且不等于1, 的不等式,可利用换
底公式化为同底的对数进行求解,或利用函数图象求解.
(3)形如的不等式,等价于 或
#2.1.3
注意:底数中若含有参数,一定注意底数大于0且不等于1,同时要注意对底数是大于
1还是大于0且小于1进行分类讨论.
82
练变式10 已知函数在区间上总有,求实数 的
取值范围.
【答案】, .
当时,,即 .
对任意的, 恒成立,
解得 .
当时,,即 .
对任意的, 恒成立,
解得 .
综上可得,实数的取值范围是 .
83
题型4 对数型复合函数的奇偶性及应用
例22 (2026·广东省深圳市期末)已知函数 .
(1)若为奇函数,求 的值;
【解析】方法1:为奇函数,,解得 ,
,则 ,
为奇函数,故 的值为1.
方法2:为奇函数, ,
即, ,
解得时,函数 无意义,故舍去).
84
(2)在(1)的条件下,若在上的取值范围为,求, 的值.
【解析】由(1)知,则 ,
解得,即函数的定义域为 ,
.
令,则在 上单调递减,
又在上的取值范围为 ,
函数在上的取值范围为 ,
(结合的图象,可得的值)解得
85
(1)思路1
思路2
86
解题通法
对数函数本身不具有奇偶性,但对数函数与其他函数构成的复合函数可能具有奇偶
性,如(1)为偶函数;(2)
为奇函数;(3) 为奇函数;
(4) 为偶函数等.在相关题目中,
一般利用函数奇偶性的定义来判断这类函数的奇偶性,且需利用奇偶性来求变量的
取值.
87
练变式11 (2022·全国乙卷)若是奇函数,则____, _____.
【解析】方法1:(通法)
.
为奇函数,
,
当时, 对任意
的恒成立,则解得
88
当时, 对任意
的恒成立,则 无解.
综上,, .
方法2:要求的参数有两个, 利用函数的代数特征,寻找两个关于参数的方程,列
方程组求解.
是奇函数,
, .
故,解得,从而 .
方法3:(秒解) 考虑到定义域的对称性,注意到不在定义域中, 可由定义
域先确定的值,再得到 的值.
是奇函数,注意到 不在定义域中,
由图象对称性知,即,解得 ,再由
得 .
题型5 不同函数增长速度的比较
例23 [多选题](2026·福建省厦门市杏南中学期中)设, ,
,当 时,对这三个函数的增长速度进行比较,下列结论中,
错误的是( )
ACD
A.的增长速度最快, 的增长速度最慢
B.的增长速度最快, 的增长速度最慢
C.的增长速度最快, 的增长速度最慢
D.的增长速度最快, 的增长速度最慢
91
【解析】画出函数,, 的图象,如图4.4-9所示.
图4.4-9
结合图象,当时,函数的增长速度最快, 的增长
速度最慢.
故 错误.
92
题型6 反函数的应用
类型1 反函数的定义域、值域
例24 函数的反函数 的定义域为________.
【解析】因为,所以,所以函数 的值
域为 .
因为的定义域即为函数的值域,所以 的定
义域为 .
93
例25 (2026·辽宁省沈阳市第一中学段考)已知函数过点 ,若
,的反函数为,则 的值域为( )
D
A. B. C. D.
【解析】函数过点,则,解得 ,
所以,的反函数为,得 ,
又,所以的定义域为,当时,有,则
的值域为 .
94
类型2 反函数求值
例26 设函数的图象关于点对称,且存在反函数, ,则
____.
【解析】由,可知函数的图象过点.而点关于点 的对称点
为.由题意知点也在函数的图象上,即有,所以 (4)
.
此题是关于反函数求值的问题,但又综合了函数图象关于点的对称
问题.反函数求值问题经常要用到这条性质:当函数存在反函数时,若 ,
则 .
95
高考帮丨考向追踪
考向1 比较大小
例27(1)(2024·天津)若,,,则,, 的大小关系为
( )
B
A. B. C. D.
(2)(新高考全国Ⅱ卷)若,, ,则( )
C
A. B. C. D.
96
(1)
97
(2)
98
考向2 对数函数单调性的应用
例28 (2024· 新课标Ⅰ卷)已知函数在 上单调递增,则
的取值范围是( )
B
A. B. C. D.
【解析】因为函数在上单调递增,且当时, ,所
以在上单调递增,所以,(对称轴在 右侧)
即 .
又函数在上单调递增,则 ,(注意分段点处函数值的关系)即
.
综上,实数的取值范围是 .故选B.
99
例29 (2024· 新课标Ⅱ卷)设函数.若,则 的最小
值为( )
C
A. B. C. D.1
【解析】由及,在定义域上单调递增,可得 与
同正、同负或同为零,(题眼)所以当时, ,即
所以,则 ,故选C.
100
考向3 对数型函数的奇偶性与对称性
例30 (2023· 新课标Ⅱ卷)若为偶函数,则 ( )
B
A. B.0 C. D.1
【解析】方法1:设,易知的定义域为 ,且
,所以 为奇函数.若
为偶函数,则应为奇函数,所以 ,故选B.
方法2:因为 为偶函数,
, ,所以
,解得 ,故选B.
101
例31 (2024· 新课标Ⅰ卷节选)已知函数 .证明:曲线
是中心对称图形.
【解析】方法1:由,得,所以 的定义
域为 .(要找对称,一定要在定义域的中点处寻找)
将的图象向左平移一个单位长度,得到新函数 的图
象,
则的定义域为,且是奇函数,是奇函数, 为奇函
数,
再将函数的图象向下平移个单位长度
102
(或向上平移个单位长度),得到函数 的图象,
且为奇函数,即的图象为中心对称图形,对称中心为 ,
所以曲线也为中心对称图形,对称中心为 .
方法2: ,
故曲线关于点中心对称.(【归纳总结】若 ,则
函数的图象关于点 中心对称)
练习帮丨分层巩固
A 基础练丨知识测评
建议时间:35分钟
1.函数 的定义域为( )
C
A. B. C. D.
【解析】要使函数式有意义,则解得 ,即函数的定义域为
.
104
2.指数函数(,且)的反函数的图象过点,则 ( )
B
A.3 B.2 C.9 D.4
【解析】方法1:函数(,且)的反函数即,故 的
图象过点,则, .
方法2:由题意得,函数(,且)的反函数的图象过点 ,则函数
(,且)的图象过点,即,故 .
3.已知函数,则函数 的值域是( )
B
A. B. C. D.
【解析】易知,,即函数 的值域是
.
105
4.(2026·陕西省西安市高陵区第三中学期末)在同一直角坐标系中,函数 ,
的图象可能为( )
D
A. B. C. D.
【解析】由,可知函数在上单调递减,且其图象过点 ,
函数在上单调递增,且其图象过点 ,由图可知选项D符合.
106
5.(2026·天津市第一中学月考)已知,, ,则( )
C
A. B. C. D.
【解析】方法1:
107
方法2:
108
6.[多选题](2026·江西省赣州市期末)对于函数 ,下列说法
正确的是( )
BCD
A.的定义域为 B.的图象关于点( ,0)对称
C.在区间上单调递增 D.
109
【解析】对于A,由得且,所以的定义域为 且
,A错误;
对于B,,所以 的图
象关于点( ,0)对称,B正确;
对于C,当时, ,
因为在上单调递增,单调递增,所以在 上单调
递增,C正确;
110
对于D,当时, ,因为
在上单调递减,单调递增,所以在 上单调递减,因
为,所以,所以,又 ,所以
,D正确.
故选 .
111
7.(2026·湖南省常德市期末)已知函数在区间 上单调递减,则
实数 的取值范围是______.
【解析】当时,由函数与函数 都是减函数,得函数
为增函数,故不符合题意;
当时,由函数为增函数且 为减函数,得函数
为减函数,符合题意.
由题意可得,解得,综上可得 .
112
8.(2026·河南省许昌市期末)已知函数 为奇函数.
(1)求 的值.
【答案】由为奇函数,得 ,
即,解得 ,
当时,无意义,所以 .
113
(2)已知函数 .
①用定义法证明: 是减函数;
114
【答案】由(1)知 ,
,
由得,即的定义域为 .
任取 ,
则 ,
由,得,则 ,
即,因此,即 ,所以函数
在 上单调递减.
115
②求不等式 的解集.
【答案】不等式,即,故
解得 ,
所以不等式的解集是 .
116
B 综合练丨高考模拟
建议时间:40分钟
9.(2026·浙江省绍兴市期末)已知,, ,则( )
C
A. B. C. D.
【解析】因为,,所以 ,
,所以 ,
又函数是增函数,所以; ,
因为,所以函数在 上单调递增,
又,所以,即,所以 .
117
10.(2026·山东省德州市期末)设函数,则 ( )
D
A.是偶函数,且在(, )上单调递增
B.是奇函数,且在(, )上单调递减
C.是偶函数,且在( , )上单调递增
D.是奇函数,且在( , )上单调递减
118
【解析】由得函数的定义域为 ,其关
于原点对称,因为
,所以函数
为奇函数,排除A,C.当,)时, ,易知函
数单调递增(,在(, )上均单调递增),排除B.
当 ,时, ,易知
函数 单调递减,故选D.
119
11.[多选题](2026·陕西省安康市期末)若函数 ,则( )
AB
A. B.
C.在)上单调递增 D. 为偶函数
120
【解析】对于选项A,因为
,且 ,所以
,所以 ,A正确;
对于选项B,因为 ,B正确;
对于选项C,因为在)上单调递减,且 在定义域内单调递增,
所以在 )上单调递减,C错误;
对于选项D,由题可知,的定义域为,因为 ,即
,所以 ,
若为偶函数,则 ,
即,解得 ,
即不恒成立,所以不为偶函数,故D错误.故选 .
121
12.[多选题](2026·河北省易县中学期末)已知函数
, ,则下列结论正确的是( )
ACD
A. 是奇函数
B.,
C.若,则 为定值
D.若,,是三条边的边长,则
122
【解析】对于A,因为 恒成立,
所以的定义域为 ,
又 ,
所以 ,所以
,
所以 是奇函数,故A正确;
对于B,因为是奇函数,所以 ,
所以 ,
123
因为在)上单调递增,且 恒成立,所以由复合
函数单调性可知在 )上单调递增,
又为奇函数,所以在 上单调递增,
由平移变换可知在上单调递增(将 的图象向右平移一个单位长度,即
得的图象,平移并不影响单调性),因为当时,
2恒成立,所以,所以 ,所以
恒成立,故B错误;
对于C,由可知,当 时,
,所以
,故C正确;
对于D,因为在上单调递增,且 为增函数,
所以在上单调递增,若,,是三条边的边长,则 ,所
以 ,故D正确.
故选
13.(2026·安徽省宣城市期末)已知函数 是偶函数,则函
数 的取值范围是__________.
【解析】,因为 为偶函数,
所以 ,
即 ,
所以,解得 .
所以,由,解得 .
所以, .
令,,由二次函数的图象和性质可知,当
时,,因为对数函数在上单调递增,所以 .综上,
函数的取值范围是 .
126
14.(2026·湖北省蕲春县第一高级中学周练)已知函数, .
【答案】令,则,即,,即 .
(1)如果,求函数 的值域;
【答案】,即 .
当时, ,
故当时, 取得最大值,为2,
当时, 取得最小值,为0,
的值域为 .
127
(2)求函数 的最大值;
【答案】函数
,
当时,, .
当时,, .
即
当时,最大值为1;当时, .
综上,当时, 取到最大值,为1.
128
(3)若对任意,不等式恒成立,求实数 的取值范围.
【答案】 对任意,不等式 恒成立,
即 .
, ,
对一切 恒成立.
①当时, .
②当,,令(对勾函数) ,
则在( 上单调递减,
, .
综上所述,的取值范围为 .
129
C 培优练丨能力提升
15.[多选题,新定义·正对数](2026·广东省中山市三鑫学校期末)定义“正对数”:
若, ,则下列结论中正确的是( )
AD
A. B.
C. D.
130
【解析】对于A,当,时,有,从而 ,
,,当,时,有 ,从而
, ,
当,时, ,故A正确.
对于B,当,时,满足, ,
而, ,
,故B错误.
对于C,令,,则, ,
,故C错误.
131
对于D,由“正对数”的定义知,当时,有 ,
当,时, ,
从而 ,
,
;
当,时,有 ,
;
当,时,有 ,
,
,
;
当,时,有 ,
,
,
,
, .
综上,当,时, ,故D正确.
故选 .
$