第8讲 对数与对数函数专项训练-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册

2026-10-09
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第八讲 对数与对数函数—专题练习 【知识点梳理】 对数 知识点一、对数的概念 1.对数的定义 一般地,如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN,其中a叫做对数的底数,N叫做真数. 对数定义的理解:(1)a<0,N取某些值时,logaN不存在,如根据指数的运算性质可知,不存在实数x使=2成立,所以a不能小于0. (2)a=0,N≠0时,不存在实数x使ax=N,无法定义logaN;N=0时,任意非零实数x,有ax=N成立,logaN不确定. (3)a=1,N≠1时,logaN不存在;N=1,loga1有无数个值,不能确定. 2.常用对数与自然对数 名称 定义 符号 常用对数 以10为底的对数叫做常用对数 log10N记为lgN 自然对数 以e为底的对数叫做自然对数,e是无理数,e=2.71828 logeN记为lnN 知识点二、对数的性质 1.对数的性质 (1)对数与指数的关系:若a>0,且a≠1,则ax=N⇒logaN=x. (2)对数恒等式 ①alogaN=N;②logaax=x(a>0,且a≠1,N>0). (3)1的对数等于0,loga1=0(a>0,且a≠1). (4)底数的对数等于1,logaa=1(a>0,且a≠1). (5)零和负数没有对数. 2.对数的运算性质 如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么: ①loga(M·N)=logaM+logaN. ②loga=logaM-logaN. ③logaMn=nlogaM(n∈R). 知识点三、换底公式 1.换底公式:logab=(a>0,且a≠1;c>0,且c≠1;b>0). 2.对数换底公式的重要推论: 推论1:logab=.(b>0,且b≠1;a>0,且a≠1). 推论2:(a>0,且a≠1,b>0). 推论3:logab·logbc=logac. logab·logbc·logcd=logad(a>0,b>0,c>0,d>0,且a≠1,b≠1,c≠1). 对数函数 知识点一、对数函数的定义 一般地,函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞). 知识点二、对数函数的图像和性质 1.对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象和性质如下表 y=logax (a>0,且a≠1) 底数 a>1 0<a<1 图象 定义域 (0,+∞) 值域 R 单调性 在(0,+∞)上是增函数 在(0,+∞)上是减函数 共点性 图象过定点(1,0),即x=1时,y=0 函数值特点 x∈(0,1)时,y∈(-∞,0); x∈[1,+∞)时,y∈[0,+∞). x∈(0,1)时,y∈(0,+∞); x∈[1,+∞)时,y∈(-∞,0]. 对称性 函数y=logax与的图象关于x轴对称 2.底数对对数函数图像的影响 底数a决定函数y=logax(a>0,且a≠1)的图像相对位置的高低: (1)上下比较:在直线x=1的右侧,当a>1时,a越大,图像越靠近x轴;当0<a<1时,a越小,图像越靠近x轴. (2)左右比较:比较图像与直线y=1的交点,交点的横坐标越大,对应的对数函数的底数越大. 知识点三、反函数 1.指数函数与对数函数的比较 名称 指数函数 对数函数 一般形式 y=ax(a>0,且a≠1) y=logax(a>0且a≠1) 图像 y=ax的图像与y=logax的图像关于直线y=x对称 定义域 (-∞,+∞) (0,+∞) 值域 (0,+∞) (-∞,+∞) 单调性 当a>1时,y=ax,y=logax为增函数 当0<a<1时,y=ax,y=logax为减函数 2.反函数 指数函数y=ax(a>0,且a≠1)与对数函数y=logax(a>0且a≠1)互为反函数. 3.反函数的性质 (1)互为反函数的两个函数的定义域与值域正好互换. (2)互为反函数的两个函数的图像关于直线y=x对称. (3)若函数y=f(x)的图像上有一点(a,b),则点(b,a)必在其反函数的图像上;反之也成立. (4)单调函数都有反函数,且单调函数的反函数与原函数有相同的单调性. 知识点四、三种函数的增长差异 y=ax(a>1) y=logax(a>1) y=kx(k>0) 在(0,+∞) 上的增减性 单调递增 单调递增 单调递增 图象的变化 随x的增大逐渐变“陡” 随x的增大逐渐趋于稳定 随x的增大匀速上升 增长速度 y=ax的增长快于y=kx的增长,y=kx的增长快于y=logax的增长 增长后果 会存在一个x0,当x>x0时,有ax>kx>logax 【专题练习】 考点一:对数的概念和相关运算 1.指数式与对数式的互化 例1.将下列对数形式化成指数形式或将指数形式转化为对数形式: (1)33=27;(2)=-3;(3)=16;(4)lg 1 000=3. 随堂练习: 1.2-3=化为对数式为(  ) A.=-3 B.=2 C.log2=-3 D.log2(-3)= 2.下列指数式与对数式互化不正确的一组是(  ) A.e0=1与ln1=0 B.2与log82 C.log39=2与3 D.log33=1与31=3 3.(多选)下列说法正确的有(  ) A.只有正数有对数 B.任何一个指数式都可以化成对数式 C.以5为底25的对数等于2 D.=a成立 4.将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式: (1)3-2=; (2)=125; (3)=-3; (4)=-6(x>0,且x≠1);(5); (6)lg0.1=-1. 2.利用函数的概念和性质求值 例1.求下列各式中x的值: (1)log2(log5x)=0; (2)log3(lg x)=1; (3)x=. 例2.求下列各式中x的值. (1)log8[log7(log2x)]=0; (2)log2[log3(log2x)]=1. (3)log4[log3(log2x)]=0. 随堂练习: 1.求下列各式的值. (1)log981= . (2)log0.41= . (3)ln e2= . 2.(多选)下列等式正确的有(  ) A.lg(lg 10)=0 B.lg(ln e)=0 C.若lg x=10,则x=10 D.若ln x=e,则x=e2 3.(1)log27x=,则x= ; (2)logx16=-4,则x= ; (3)log28= ; (4)log9= ; (5)ln e= ; (6)lg 1= . 4.解方程: (1)log2[log3(3x﹣6)]=1. (2). 3.利用对数的运算性质化简与求值 例1.计算下列各式的值: (1)(lg 5)2+2lg 2-(lg 2)2; (2); (3)log535-2log5+log57-log51.8. 随堂练习: 1.求值:2log510+log50.25等于(  ) A.0 B.1 C.2 D.4 2.   . 3.log242+log243+log244等于(  ) A.1 B.2 C.24 D. 4.--lg 0.01+ln e3等于(  ) A.14 B.0 C.1 D.6 5.化简求值 . 6.计算: (1)log29×log34+2log510+log0.24. (2)e2ln3﹣log49•log278+lg4+lg25. (3)log25×log34×log527+log2(log216). (4). 7.计算下列各式的值: (1)lg-lg+lg; (2)lg 25+lg 8+lg 5×lg 20+(lg 2)2. (3). 4.换底公式的应用 例1.计算:(1)(log43+log83)(log32+log92); (2). 例2.(1)已知a=lg5,则lg20可以用a表示为  . (2)已知a=lg2,b=lg3,则用a、b表示对数log415=  . (3)已知2a=3,b=log25,则log815=  (用a,b表示). 随堂练习: 1.已知2a=5b=10,则=   . 2.已知lg 2=a,lg 3=b,则log36等于(  ) A. B. C. D. 3.设log83=p,log35=q,则lg 5等于(  ) A.p2+q2 B.(3p+2q) C. D.pq 4.若logab·logbc·logc3=2,则a的值为 . 5.已知log189=a,18b=5. (1)用a,b表示log3645. (2)用a,b表示log915. 6.计算: (1)(log43+log83)(log32+log92)+log3; (2). 5.对数运算性质的综合应用 例1.(1)设3a=4b=36,求的值; (2)已知2x=3y=5z,且,求x,y,z. 随堂练习: 1.已知a,b,c是不等于1的正数,且ax=by=cz,=0,则abc的值为 . 2.已知3a=5b=c,且=2,求c的值. 3.若3a=12,b=log412,求的值. 4.已知xlog34+log312=3,求4x+4﹣x. 5.已知2m=9n=6,求的值. 6.若,试确定x,y,z的大小关系. 考点二:对数函数综合应用 1.对数函数的概念 例1.下列函数中是对数函数的为( ) A. B. C. D. 例2.若函数f(x)=(a2+a-5)logax是对数函数,则a= . 随堂练习: 1.下列函数是对数函数的是(  ) A.y=ln(x+1) B.y=log2x C.y=logxe D.y=logxx 2.对数函数的图象过点M(125,3),则此对数函数的解析式为(  ) A.y=log5x B.y= C.y= D.y=log3x 3.已知对数函数f(x)的图象过点P(8,3),则= . 4.给出下列函数: ①y=;②y=log3(x-1);③y=log(x+1)x;④y=logex. 其中是对数函数的有(  ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 5.下列函数是对数函数有 . ①y=3log2x;②y=log6x;③y=logx5;④y=log2x+1. 6.函数f(x)=logax+a2-2a-3为对数函数,则a= . 2.求与对数函数有关的函数定义域 例1.求下列函数的定义域: (1)y=loga(3-x)+loga(3+x); (2)y=log2(16-4x)+; (3)y=log(1-x)5. 例2.若函数y=ln(x2﹣kx+k)的定义域为R,则实数k的取值范围为   . 随堂练习: 1.求下列函数的定义域: (1)f(x)=lg(x-2)+. (2)f(x)=log(x+1)(16-4x). (3). (4). 2.求下列函数的定义域: (1)y=log5(1-x); (2)y=log(3x-1)5; (3)y=. 3.已知函数f(x)=ln(mx2﹣4mx+m+3)的定义域为R,则实数m的取值范围是   . 4.函数f(x)=的定义域为R,则实数k的取值范围是 . 5.已知函数f(x)=lg[(a2﹣1)x2+(a+1)x+1],若f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围. 3.对数函数图像及应用 例1.函数y=loga(2x﹣3)+2(a>0且a≠1)的图象所过定点的坐标为 . 例2.(1)已知f(x)=loga|x|(a>0,且a≠1)满足f(-5)=1,试画出函数f(x)的图象. (2)若(1)条件不变,试画出函数g(x)=loga|x-1|的图象. (3)若(1)条件不变,试画出函数h(x)=|logax|的图象. 随堂练习: 1.如图,若C1,C2分别为函数y=logax和y=logbx的图象,则(  ) A.0<a<b<1 B.0<b<a<1 C.a>b>1 D.b>a>1 2.若函数y=loga(x+b)+c(a>0,且a≠1)的图象恒过定点(3,2),则实数b= ,c= . 3.函数y=loga(x-1)(0<a<1)的图象大致是(  ) A B C D 4.函数f(x)=loga|x|+1(a>1)的图象大致为(  ) 5.函数f(x)=lg(|x|-1)的大致图象是(  ) 6.已知函数f(x)=ln x,g(x)=lg x,h(x)=log3x,直线y=a(a<0)与这三个函数的交点的横坐标分别为x1,x2,x3,则x1,x2,x3的大小关系是(  ) A.x2<x3<x1 B.x1<x3<x2 C.x1<x2<x3 D.x3<x2<x1 7.函数y=loga(x-4)+2(a>0且a≠1)恒过定点 . 8.画出函数y=|log2(x+1)|的图象,并写出函数的值域及单调区间. 4.比较大小 例1.比较下列各组中两个值的大小: ①log31.9,log32; ②log23,log0.32; ③logaπ,loga3.14(a>0,a≠1); ④log50.4,log60.4. 随堂练习: 1.若a=log23,b=log32,c=log46,则下列结论正确的是(  ) A.b<a<c B.a<b<c C.c<b<a D.b<c<a 2.设a=log23,b=log35,c=log58,则(  ) A.a>b>c B.b>a>c C.b>c>a D.c>a>b 3.若a=20.2,b=log43.2,c=log20.5,则(  ) A.b>c>a B.b>a>c C.c>a>b D.a>b>c 4.已知a=,b=log2,c=,则(  ) A.a>b>c B.a>c>b C.c>b>a D.c>a>b 5.比较下列各组中两个值的大小: (1)ln 0.3,ln 2; (2)loga3.1,loga5.2(a>0,且a≠1); (3)log30.2,log40.2; (4)log3π,logπ3. 6.比较下列各组数中两个数的大小: (1)log23.4,log23.8. (2)log0.51.8,log0.52.1. (3)0.60.6,0.61.5. (4)loga5.1,loga5.9(a>0,且a≠1). 5.解对数不等式 例1.解下列关于x的不等式: (1) ; (2)loga(2x-5)>loga(x-1); (3)logx>1. 随堂练习: 1.不等式的解集为(  ) A.(-∞,3) B. C. D. 2.已知函数f(x)=ln(x+1). (1)求函数f(x)的定义域、值域; (2)求不等式f(x)<2的解集; (3)如果f(3m)<f(m+2),求m的取值范围. 3.(1)求满足不等式log3x<1的x的取值集合; (2)已知log0.7(2x)<log0.7(x-1),求x的取值范围. (3)解不等式:2loga(x-4)>loga(x-2)(a>0,且a≠1). 6.对数型函数的单调性问题及综合应用 例1.函数y=的单调区间. 例2.已知函数在[2,+∞)上为减函数,则实数a的取值范围是 (  ) A.(﹣∞,2] B.[2,+∞) C.(﹣4,2] D.[﹣1,2] 随堂练习: 1.函数的值域是________. 2.已知y=loga(2-ax)在[0,1]上单调递减,则a的取值范围为(  ) A.(0,1) B.(1,2) C.(0,2) D.[2,+∞) 3.已知函数f(x)=loga[x(a﹣x)](a>0,且a≠1)在(1,2)上单调递增,则a 的取值范围为(  ) A.(1,2] B.(1,4] C.[2,+∞) D.[4,+∞) 4.函数y=的单调递增区间是(  ) A.(-∞,2) B.(2,+∞) C.(1,2) D.(2,3) 5.函数y=log2(x2﹣4x﹣5)的值域是   . 6.函数f(x)=log3(x2+2x+4)的值域为 . 7.函数y=log0.3(x2+4x+5)的值域是   . 8.已知f(x)=在区间[2,+∞)上单调递减,则实数a的取值范围是 . 1 学科网(北京)股份有限公司 $ 第八讲 对数与对数函数—专题练习 【知识点梳理】 对数 知识点一、对数的概念 1.对数的定义 一般地,如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN,其中a叫做对数的底数,N叫做真数. 对数定义的理解:(1)a<0,N取某些值时,logaN不存在,如根据指数的运算性质可知,不存在实数x使=2成立,所以a不能小于0. (2)a=0,N≠0时,不存在实数x使ax=N,无法定义logaN;N=0时,任意非零实数x,有ax=N成立,logaN不确定. (3)a=1,N≠1时,logaN不存在;N=1,loga1有无数个值,不能确定. 2.常用对数与自然对数 名称 定义 符号 常用对数 以10为底的对数叫做常用对数 log10N记为lgN 自然对数 以e为底的对数叫做自然对数,e是无理数,e=2.71828 logeN记为lnN 知识点二、对数的性质 1.对数的性质 (1)对数与指数的关系:若a>0,且a≠1,则ax=N⇒logaN=x. (2)对数恒等式 ①alogaN=N;②logaax=x(a>0,且a≠1,N>0). (3)1的对数等于0,loga1=0(a>0,且a≠1). (4)底数的对数等于1,logaa=1(a>0,且a≠1). (5)零和负数没有对数. 2.对数的运算性质 如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么: ①loga(M·N)=logaM+logaN. ②loga=logaM-logaN. ③logaMn=nlogaM(n∈R). 知识点三、换底公式 1.换底公式:logab=(a>0,且a≠1;c>0,且c≠1;b>0). 2.对数换底公式的重要推论: 推论1:logab=.(b>0,且b≠1;a>0,且a≠1). 推论2:(a>0,且a≠1,b>0). 推论3:logab·logbc=logac. logab·logbc·logcd=logad(a>0,b>0,c>0,d>0,且a≠1,b≠1,c≠1). 对数函数 知识点一、对数函数的定义 一般地,函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞). 知识点二、对数函数的图像和性质 1.对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象和性质如下表 y=logax (a>0,且a≠1) 底数 a>1 0<a<1 图象 定义域 (0,+∞) 值域 R 单调性 在(0,+∞)上是增函数 在(0,+∞)上是减函数 共点性 图象过定点(1,0),即x=1时,y=0 函数值特点 x∈(0,1)时,y∈(-∞,0); x∈[1,+∞)时,y∈[0,+∞). x∈(0,1)时,y∈(0,+∞); x∈[1,+∞)时,y∈(-∞,0]. 对称性 函数y=logax与的图象关于x轴对称 2.底数对对数函数图像的影响 底数a决定函数y=logax(a>0,且a≠1)的图像相对位置的高低: (1)上下比较:在直线x=1的右侧,当a>1时,a越大,图像越靠近x轴;当0<a<1时,a越小,图像越靠近x轴. (2)左右比较:比较图像与直线y=1的交点,交点的横坐标越大,对应的对数函数的底数越大. 知识点三、反函数 1.指数函数与对数函数的比较 名称 指数函数 对数函数 一般形式 y=ax(a>0,且a≠1) y=logax(a>0且a≠1) 图像 y=ax的图像与y=logax的图像关于直线y=x对称 定义域 (-∞,+∞) (0,+∞) 值域 (0,+∞) (-∞,+∞) 单调性 当a>1时,y=ax,y=logax为增函数 当0<a<1时,y=ax,y=logax为减函数 2.反函数 指数函数y=ax(a>0,且a≠1)与对数函数y=logax(a>0且a≠1)互为反函数. 3.反函数的性质 (1)互为反函数的两个函数的定义域与值域正好互换. (2)互为反函数的两个函数的图像关于直线y=x对称. (3)若函数y=f(x)的图像上有一点(a,b),则点(b,a)必在其反函数的图像上;反之也成立. (4)单调函数都有反函数,且单调函数的反函数与原函数有相同的单调性. 知识点四、三种函数的增长差异 y=ax(a>1) y=logax(a>1) y=kx(k>0) 在(0,+∞) 上的增减性 单调递增 单调递增 单调递增 图象的变化 随x的增大逐渐变“陡” 随x的增大逐渐趋于稳定 随x的增大匀速上升 增长速度 y=ax的增长快于y=kx的增长,y=kx的增长快于y=logax的增长 增长后果 会存在一个x0,当x>x0时,有ax>kx>logax 【专题练习】 考点一:对数的概念和相关运算 1.指数式与对数式的互化 例1.将下列对数形式化成指数形式或将指数形式转化为对数形式: (1)33=27;(2)=-3;(3)=16;(4)lg 1 000=3. 解:(1)∵33=27,∴log327=3. (2)∵=-3,∴=8. (3)∵=16,∴=-2. (4)∵lg 1 000=3,∴103=1 000. 随堂练习: 1.2-3=化为对数式为(  ) A.=-3 B.=2 C.log2=-3 D.log2(-3)= 解:根据对数的定义知选C选正确.故选:C. 2.下列指数式与对数式互化不正确的一组是(  ) A.e0=1与ln1=0 B.2与log82 C.log39=2与3 D.log33=1与31=3 解:A.e0=1与ln1=0,正确;B.2与log82,正确; C.log39=2应该化为32=9,不正确;D.log33=1与31=3,正确.故选:C. 3.(多选)下列说法正确的有(  ) A.只有正数有对数 B.任何一个指数式都可以化成对数式 C.以5为底25的对数等于2 D.=a成立 解:B错误,如(-2)2=4就不能化成对数式,D错误,对数式的真数a应注明大于0. 故选:AC. 4.将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式: (1)3-2=; (2)=125; (3)=-3; (4)=-6(x>0,且x≠1);(5); (6)lg0.1=-1. 解:(1)log3=-2. (2) =-3. (3)=27; (4)()-6=64; (5)ln10≈2.303; (6)10-1=0.1. 2.利用函数的概念和性质求值 例1.求下列各式中x的值: (1)log2(log5x)=0; (2)log3(lg x)=1; (3)x=. 解:(1)∵log2(log5x)=0,∴log5x=20=1,∴x=51=5. (2)∵log3(lg x)=1,∴lg x=31=3,∴x=103=1 000. (3)x==7÷=7÷5=. 例2.求下列各式中x的值. (1)log8[log7(log2x)]=0; (2)log2[log3(log2x)]=1. (3)log4[log3(log2x)]=0. 解:(1)由log8[log7(log2x)]=0,得log7(log2x)=1,即log2x=7,∴x=27. (2)由log2[log3(log2x)]=1,得log3(log2x)=2,∴log2x=9,∴x=29. (3)由log4[log3(log2x)]=0,得log3(log2x)=1,则log2x=3,∴x=23. 随堂练习: 1.求下列各式的值. (1)log981= . (2)log0.41= . (3)ln e2= . 解:(1)设log981=x,所以9x=81=92,故x=2,即log981=2. (2)设log0.41=x,所以0.4x=1=0.40,故x=0,即log0.41=0. (3)设ln e2=x,所以ex=e2,故x=2,即ln e2=2. 2.(多选)下列等式正确的有(  ) A.lg(lg 10)=0 B.lg(ln e)=0 C.若lg x=10,则x=10 D.若ln x=e,则x=e2 解:A项,lg(lg 10)=lg 1=0; B项,lg(ln e)=lg 1=0; C项,若lg x=10,则x=1010; D项,若ln x=e,则x=ee.故选:AB. 3.(1)log27x=,则x= ; (2)logx16=-4,则x= ; (3)log28= ; (4)log9= ; (5)ln e= ; (6)lg 1= . 解:(1)由log27x=得,x==3-2=.故答案为:. (2)由logx16=-4,得x-4=16,即x4=,又x>0,且x≠1,∴x=. 故答案为: (3)设log28=x,则2x=8=23.∴x=3.∴log28=3.故答案为:3. (4)设log9=x,则9x==9-1,∴x=-1.∴log9=-1.故答案为:-1. (5)ln e=1.故答案为:1 (6)lg 1=0.故答案为:0. 4.解方程: (1)log2[log3(3x﹣6)]=1. (2). 解:(1)由指数与对数的互化得log3(3x﹣6)=2⇒3x﹣6=32=9, 解得x=5,经检验,符合题意. (2)方程可变形为,所以,解得x=4. 3.利用对数的运算性质化简与求值 例1.计算下列各式的值: (1)(lg 5)2+2lg 2-(lg 2)2; (2); (3)log535-2log5+log57-log51.8. 解:(1)原式=(lg 5)2+(2-lg 2)lg 2 =(lg 5)2+(1+lg 5)lg 2 =(lg 5)2+lg 2·lg 5+lg 2 =(lg 5+lg 2)·lg 5+lg 2 =lg 5+lg 2=1. (2)原式=. (3)原式=log5(5×7)-2(log57-log53)+log57-log5 =log55+log57-2log57+2log53+log57-2log53+log55 =2log55=2. 随堂练习: 1.求值:2log510+log50.25等于(  ) A.0 B.1 C.2 D.4 解:2log510+log50.25=log5100+log50.25=log525=2.故选:C. 2.   . 解:原式 .故答案为:1. 3.log242+log243+log244等于(  ) A.1 B.2 C.24 D. 解:log242+log243+log244=log24(2×3×4)=log2424=1.故选:A. 4.--lg 0.01+ln e3等于(  ) A.14 B.0 C.1 D.6 解:--lg 0.01+ln e3=4--lg+3=4-32-(-2)+3=0.故选:B. 5.化简求值 . 解:原式lg25+lg4+2. 故答案为:. 6.计算: (1)log29×log34+2log510+log0.24. (2)e2ln3﹣log49•log278+lg4+lg25. (3)log25×log34×log527+log2(log216). (4). 解:(1)原式=log29×log34+2log510+log0.24=4×log23×log32+log5100﹣log54=4+log525=4+2=6. (2)原式=e2ln3﹣log49•log278+lg4+lg25=e2ln3lg(4×25) =eln9﹣log23•log32+lg100=9﹣1+2=10. (3)原式 =log25×2log32×3log53+log24 =6+2=8. (4)原式. 7.计算下列各式的值: (1)lg-lg+lg; (2)lg 25+lg 8+lg 5×lg 20+(lg 2)2. (3). 解:(1)方法一:原式=(5lg 2-2lg 7)-×lg 2+(2lg 7+lg 5) =lg 2-lg 7-2lg 2+lg 7+lg 5=lg 2+lg 5=(lg 2+lg 5)=lg 10=. 方法二:原式=lg-lg 4+lg =lg=lg(·)=lg=. (2)原式=2lg 5+2lg 2+lg 5×(2lg 2+lg 5)+(lg 2)2 =2lg 10+(lg 5+lg 2)2=2+(lg 10)2=2+1=3. (3)原式==+1+9×-0=+1+=. 4.换底公式的应用 例1.计算:(1)(log43+log83)(log32+log92); (2). 解:(1)原式====. (2)原式==·log32·3log23=. 例2.(1)已知a=lg5,则lg20可以用a表示为  . 解:a=lg5,所以.故答案为:2﹣a. (2)已知a=lg2,b=lg3,则用a、b表示对数log415=  . 解:∵a=lg2,b=lg3,∴.故答案为:. (3)已知2a=3,b=log25,则log815=  (用a,b表示). 解:由2a=3得a=log23,且b=log25,所以.故答案为:. 随堂练习: 1.已知2a=5b=10,则=   . 解:因为2a=5b=10,所以a=log210,b=log510.根据换底公式得a=,b=, 所以=lg 2+lg 5=1.故答案为:1. 2.已知lg 2=a,lg 3=b,则log36等于(  ) A. B. C. D. 解:log36=.故选:B. 3.设log83=p,log35=q,则lg 5等于(  ) A.p2+q2 B.(3p+2q) C. D.pq 解:∵log83=,∴lg 3=3plg 2. ∵log35==q,∴lg 5=qlg 3=3pqlg 2=3pq(1-lg 5),∴lg 5=.故选:C. 4.若logab·logbc·logc3=2,则a的值为 . 解:由已知可得,即=2,∴lg 3=2lg a,∴a2=3,a=.故答案为:. 5.已知log189=a,18b=5. (1)用a,b表示log3645. (2)用a,b表示log915. 解:(1)∵log189=a,18b=5,∴log185=b. 于是log3645=. (2)因为18b=5,所以log185=b. 所以log915=. 6.计算: (1)(log43+log83)(log32+log92)+log3; (2). 解:(1)原式 ; (2)原式=﹣2(lg2+lg5)=﹣26=4. 5.对数运算性质的综合应用 例1.(1)设3a=4b=36,求的值; (2)已知2x=3y=5z,且,求x,y,z. 解:(1)方法一:由3a=4b=36,得a=log336,b=log436, 由换底公式得=log363,=log364, ∴=2log363+log364=log3636=1. 方法二:由3a=4b=36,两边取以6为底数的对数,得alog63=blog64=log636=2, ∴=log63,=log64=log62,∴=log63+log62=log66=1. (2)令2x=3y=5z=k(k>0), ∴x=log2k,y=log3k,z=log5k, ∴=logk2,=logk3,=logk5, 由=1, 得logk2+logk3+logk5=logk30=1,∴k=30, ∴x=log230=1+log215, y=log330=1+log310,z=log530=1+log56. 随堂练习: 1.已知a,b,c是不等于1的正数,且ax=by=cz,=0,则abc的值为 . 解:设ax=by=cz=t(t>0),则x=logat,y=logbt,z=logct, ∴=logta+logtb+logtc=logt(abc)=0, ∴abc=t0=1,即abc=1.∴lg a+lg b+lg c=lg(abc)=0,∴abc=1.故答案为:1. 2.已知3a=5b=c,且=2,求c的值. 解:∵3a=5b=c,∴a=log3c,b=log5c, ∴=logc3,=logc5,∴=logc15. 由logc15=2得c2=15,即c=. 3.若3a=12,b=log412,求的值. 解:3a=12⇒a=log312,又b=log412, 所以. 4.已知xlog34+log312=3,求4x+4﹣x. 解:∵xlog34+log312=3, ∴,解得4x, ∴4x+4﹣x. 5.已知2m=9n=6,求的值. 解:由2m=9n=6,可得m=log26,n=log96, 所以. 6.若,试确定x,y,z的大小关系. 解:由,可得:,则,所以x=. 由,可得:,则,所以y=. 由,可得:,则,所以z=. ∵310>215>56,∴y>x>z. 考点二:对数函数综合应用 1.对数函数的概念 例1.下列函数中是对数函数的为( ) A. B. C. D. 解:由对数函数的定义可知,D选项正确.故选:D. 例2.若函数f(x)=(a2+a-5)logax是对数函数,则a= . 解:由a2+a-5=1得a=-3或a=2.又a>0且a≠1,所以a=2. 故答案为:2. 随堂练习: 1.下列函数是对数函数的是(  ) A.y=ln(x+1) B.y=log2x C.y=logxe D.y=logxx 解:由对数函数定义可知B选项为对数函数.故选:B. 2.对数函数的图象过点M(125,3),则此对数函数的解析式为(  ) A.y=log5x B.y= C.y= D.y=log3x 解:设函数解析式为y=logax(a>0,且a≠1).由于对数函数的图象过点M(125,3), 所以3=loga125,得a=5.所以对数函数的解析式为y=log5x.故选:A. 3.已知对数函数f(x)的图象过点P(8,3),则= . 解:设对数函数f(x)=logax(a>0,且a≠1), ∵f(x)的图象过点P(8,3),∴3=loga8,∴a3=8,a=2.∴f(x)=log2x, =log2=log22-5=-5.故答案为:-5. 4.给出下列函数: ①y=;②y=log3(x-1);③y=log(x+1)x;④y=logex. 其中是对数函数的有(  ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 解:①②不是对数函数,因为对数的真数不是仅有自变量x;③不是对数函数,因为对数的底数不是常数;④是对数函数.故选:A. 5.下列函数是对数函数有 . ①y=3log2x;②y=log6x;③y=logx5;④y=log2x+1. 解:①log2x的系数是3,不是1,不是对数函数. ②符合对数函数的结构形式,是对数函数. ③自变量在底数位置上,不是对数函数. ④对数式log2x后又加上1,不是对数函数.故答案为:②. 6.函数f(x)=logax+a2-2a-3为对数函数,则a= . 解:依题意有,解得a=3.故答案为:3. 2.求与对数函数有关的函数定义域 例1.求下列函数的定义域: (1)y=loga(3-x)+loga(3+x); (2)y=log2(16-4x)+; (3)y=log(1-x)5. 解:(1)由,解得-3<x<3,∴函数的定义域是(-3,3). (2)由, 解得1<x<2,∴函数y=log2(16-4x)+的定义域为(1,2). (3)由,解得x<1且x≠0,∴定义域为(-∞,0)∪(0,1). 例2.若函数y=ln(x2﹣kx+k)的定义域为R,则实数k的取值范围为   . 解:由函数y=ln(x2﹣kx+k)的定义域为R,可得x2﹣kx+k>0恒成立, 即Δ=k2﹣4k<0,解得0<k<4,所以实数k的取值范围为(0,4). 故答案为:(0,4). 随堂练习: 1.求下列函数的定义域: (1)f(x)=lg(x-2)+. (2)f(x)=log(x+1)(16-4x). (3). (4). 解:(1)要使函数有意义,需满足,解得x>2且x≠3, 所以函数的定义域为(2,3)∪(3,+∞). (2)要使函数有意义,需满足,解得-1<x<0或0<x<4, 所以函数的定义域为(-1,0)∪(0,4). (3)由题意可得,﹣2x2+x+3>0,即2x2﹣x﹣3<0,解得﹣1<x. 所以函数的定义域为. (4)由题知,可得, 故f(x)的定义域为{x|}. 2.求下列函数的定义域: (1)y=log5(1-x); (2)y=log(3x-1)5; (3)y=. 解:(1)要使函数式有意义,需1-x>0,解得x<1, 所以函数y=log5(1-x)的定义域是{x|x<1}. (2)要使函数式有意义,需, 解得x>,且x≠, 所以函数y=log(3x-1)5的定义域是. (3)要使函数式有意义,需,解得x<4,且x≠3, 所以函数y=的定义域是{x|x<4,且x≠3}. 3.已知函数f(x)=ln(mx2﹣4mx+m+3)的定义域为R,则实数m的取值范围是   . 解:∵函数f(x)=ln(mx2﹣4mx+m+3)的定义域为R ∴mx2﹣4mx+m+3>0在R上恒成立 ①当m=0时,符合题意 ②解得:0<m<1 ∴综上所述0≤m<1.故答案为:0≤m<1 4.函数f(x)=的定义域为R,则实数k的取值范围是 . 解:依题意,2kx2-kx+>0的解集为R,即不等式2kx2-kx+>0恒成立, 当k=0时,>0恒成立,∴k=0满足条件. 当k≠0时,则,解得0<k<3.综上,k的取值范围是[0,3). 故答案为:[0,3). 5.已知函数f(x)=lg[(a2﹣1)x2+(a+1)x+1],若f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围. 解:f(x)的定义域为R∴(a2﹣1)x2+(a+1)x+1>0恒成立, 当a2﹣1=0时,得a=﹣1,a=1不成立, 当a2﹣1≠0时,,解得或a<﹣1,, 综上得或a≤﹣1. 3.对数函数图像及应用 例1.函数y=loga(2x﹣3)+2(a>0且a≠1)的图象所过定点的坐标为 . 解:函数y=loga(2x﹣3)+2中,令2x﹣3=1,得x=2,此时y=0+2=2, 所以定点坐标为(2,2).故答案为:(2,2). 例2.(1)已知f(x)=loga|x|(a>0,且a≠1)满足f(-5)=1,试画出函数f(x)的图象. (2)若(1)条件不变,试画出函数g(x)=loga|x-1|的图象. (3)若(1)条件不变,试画出函数h(x)=|logax|的图象. 解:(1)因为f(-5)=1,所以loga5=1,即a=5, 故f(x)=log5|x|=,所以函数y=log5|x|的图象如图所示. (2)因为f(x)=log5|x|,所以g(x)=log5|x-1|, 如图,g(x)的图象是由f(x)的图象向右平移1个单位长度得到的. (3)因为a=5,所以h(x)=|log5x|.h(x)的图象如图所示. 随堂练习: 1.如图,若C1,C2分别为函数y=logax和y=logbx的图象,则(  ) A.0<a<b<1 B.0<b<a<1 C.a>b>1 D.b>a>1 解:作直线y=1,则直线与C1,C2的交点的横坐标分别为a,b,易知0<b<a<1.故选:B. 2.若函数y=loga(x+b)+c(a>0,且a≠1)的图象恒过定点(3,2),则实数b= ,c= . 解:∵函数的图象恒过定点(3,2),∴将(3,2)代入y=loga(x+b)+c,得2=loga(3+b)+c. 又当a>0,且a≠1时,loga1=0恒成立,∴c=2,3+b=1,∴b=-2,c=2. 故答案为:-2,2. 3.函数y=loga(x-1)(0<a<1)的图象大致是(  ) A B C D 解:∵0<a<1,∴y=logax在(0,+∞)上单调递减,故排除C,D;又函数y=loga(x-1)的图象是由y=logax的图象向右平移一个单位长度得到的,故A正确.故选:A. 4.函数f(x)=loga|x|+1(a>1)的图象大致为(  ) 解:∵函数f(x)=loga|x|+1(a>1)是偶函数,∴f(x)的图象关于y轴对称, 当x>0时,f(x)=logax+1是增函数; 当x<0时,f(x)=loga(-x)+1是减函数, 又∵图象过(1,1),(-1,1)两点,结合选项可知C正确.故选:C. 5.函数f(x)=lg(|x|-1)的大致图象是(  ) 解:由f(x)的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞),且f(-x)=lg(|-x|-1)=lg(|x|-1)=f(x),得f(x)是偶函数,由此知C,D错误.又当x>1时,f(x)=lg(x-1)在(1,+∞)上单调递增,所以B正确.故选:B. 6.已知函数f(x)=ln x,g(x)=lg x,h(x)=log3x,直线y=a(a<0)与这三个函数的交点的横坐标分别为x1,x2,x3,则x1,x2,x3的大小关系是(  ) A.x2<x3<x1 B.x1<x3<x2 C.x1<x2<x3 D.x3<x2<x1 解:分别作出三个函数的大致图象,如图所示. 由图可知,x2<x3<x1.故选:A. 7.函数y=loga(x-4)+2(a>0且a≠1)恒过定点 . 解:令x-4=1得x=5,此时y=loga1+2=2,所以函数y=loga(x-4)+2恒过定点(5,2). 故答案为:(5,2). 8.画出函数y=|log2(x+1)|的图象,并写出函数的值域及单调区间. 解:函数y=|log2(x+1)|的图象如图所示. 由图象知,其值域为[0,+∞),单调减区间是(-1,0],单调增区间是(0,+∞). 4.比较大小 例1.比较下列各组中两个值的大小: ①log31.9,log32; ②log23,log0.32; ③logaπ,loga3.14(a>0,a≠1); ④log50.4,log60.4. 解:①因为y=log3x在(0,+∞)上是增函数,所以log31.9<log32. ②因为log23>log21=0,log0.32<log0.31=0,所以log23>log0.32. ③当a>1时,函数y=logax在(0,+∞)上是增函数,则有logaπ>loga3.14; 当0<a<1时,函数y=logax在(0,+∞)上是减函数,则有logaπ<loga3.14. 综上所得,当a>1时,logaπ>loga3.14;当0<a<1时,logaπ<loga3.14. ④在同一直角坐标系中,作出y=log5x,y=log6x的图象,再作出直线x=0.4(图略),观察图象可得log50.4<log60.4. 随堂练习: 1.若a=log23,b=log32,c=log46,则下列结论正确的是(  ) A.b<a<c B.a<b<c C.c<b<a D.b<c<a 解:因为函数y=log4x在(0,+∞)上是增函数,a=log23=log49>log46>1,log32<1,所以b<c<a. 故选:D. 2.设a=log23,b=log35,c=log58,则(  ) A.a>b>c B.b>a>c C.b>c>a D.c>a>b 解:因为32>23,所以log232>log223,即2log23>3,所以2log23,即a; 因为52<33,所以log352<log333,即2log35<3,即log35,即b; 因为82<53,所以log582<log553,即2log58<3,即log58,即c; 又因为b﹣c=log35﹣log58log58, 且2log53+log58=log524<log525=2,所以log53•log58<1,所以b>c. 综上所述,a>b>c.故选:A. 3.若a=20.2,b=log43.2,c=log20.5,则(  ) A.b>c>a B.b>a>c C.c>a>b D.a>b>c 解:∵a=20.2>1>b=log43.2>0>c=-1,∴a>b>c.故选:D. 4.已知a=,b=log2,c=,则(  ) A.a>b>c B.a>c>b C.c>b>a D.c>a>b 解:∵0<a=<20=1,b=log2<log21=0,c=>=1,∴c>a>b.故选:D. 5.比较下列各组中两个值的大小: (1)ln 0.3,ln 2; (2)loga3.1,loga5.2(a>0,且a≠1); (3)log30.2,log40.2; (4)log3π,logπ3. 解:(1)因为函数y=ln x在(0,+∞)上是增函数,且0.3<2,所以ln 0.3<ln 2. (2)当a>1时,函数y=logax在(0,+∞)上是增函数,又3.1<5.2,所以loga3.1<loga5.2; 当0<a<1时,函数y=logax在(0,+∞)上是减函数,又3.1<5.2,所以loga3.1>loga5.2. 综上所述,当a>1时,loga3.1<loga5.2; 当0<a<1时,loga3.1>loga5.2. (3)因为0>log0.23>log0.24,所以,即log30.2<log40.2. (4)因为函数y=log3x是增函数,且π>3,所以log3π>log33=1. 同理,1=logππ>logπ3,所以log3π>logπ3. 6.比较下列各组数中两个数的大小: (1)log23.4,log23.8. (2)log0.51.8,log0.52.1. (3)0.60.6,0.61.5. (4)loga5.1,loga5.9(a>0,且a≠1). 解:(1)因为函数y=log2x在(0,+∞)上是增函数,3.4<3.8,所以log23.4<log23.8; (2)因为函数y=log0.5x在(0,+∞)上是减函数,1.8<2.1,所以log0.51.8>log0.52.1; (3)因为函数y=0.6x在R上是减函数,0.6<1.5,所以0.60.6>0.61.5. (4)当a>1时,y=logax在(0,+∞)上是增函数,又5.1<5.9,所以loga5.1<loga5.9; 当0<a<1时,y=logax在(0,+∞)上是减函数,又5.1<5.9,所以loga5.1>loga5.9. 综上,当a>1时,loga5.1<loga5.9;当0<a<1时,loga5.1>loga5.9. 5.解对数不等式 例1.解下列关于x的不等式: (1) ; (2)loga(2x-5)>loga(x-1); (3)logx>1. 解:(1)由题意可得,解得0<x<2.所以原不等式的解集为{x|0<x<2}. (2)当a>1时,原不等式等价于,解得x>4. 当0<a<1时,原不等式等价于,解得<x<4. 综上所述,当a>1时,原不等式的解集为{x|x>4};当0<a<1时,原不等式的解集为. (3)当x>1时,logx>logxx,所以x<,无解; 当0<x<1时,logx>logxx,所以<x<1.综上,原不等式的解集为. 随堂练习: 1.不等式的解集为(  ) A.(-∞,3) B. C. D. 解:由题意可得,解得<x<3.故选:D. 2.已知函数f(x)=ln(x+1). (1)求函数f(x)的定义域、值域; (2)求不等式f(x)<2的解集; (3)如果f(3m)<f(m+2),求m的取值范围. 解:(1)由x+1>0,得x>﹣1,所以f(x)的定义域为(﹣1,+∞),f(x)的值域为R. (2)因为ln(x+1)<2=lne2, 因为f(x)是增函数,所以0<x+1<e2,即﹣1<x<e2﹣1, 所以不等式的解集为(﹣1,e2﹣1). (3)因为y=ln(x+1)的定义域为(﹣1,+∞),且是增函数, 所以,解得, 所以m的取值范围是. 3.(1)求满足不等式log3x<1的x的取值集合; (2)已知log0.7(2x)<log0.7(x-1),求x的取值范围. (3)解不等式:2loga(x-4)>loga(x-2)(a>0,且a≠1). 解:(1)∵log3x<1=log33,∴x满足的条件为,即0<x<3. ∴x的取值集合为{x|0<x<3}. (2)∵函数y=log0.7x在(0,+∞)上为减函数,∴由log0.7(2x)<log0.7(x-1),得,解得x>1.∴x的取值范围是(1,+∞). (3)原不等式可化为loga(x-4)2>loga(x-2), 当a>1时,有,解得:x>6, 当0<a<1时,有,解得:4<x<6. 所以当a>1时,原不等式的解集为{x|x>6}; 当0<a<1时,原不等式的解集为{x|4<x<6}. 6.对数型函数的单调性问题及综合应用 例1.函数y=的单调区间. 解:由于x2-3x+5的判别式Δ=(-3)2-4×5=-11<0, ∴x2-3x+5>0恒成立,即函数的定义域为R. 令u(x)=x2-3x+5,当x∈时,u(x)单调递减,当x∈时,u(x)单调递增. 又y=为减函数, ∴y=在上单调递增,在上单调递减. 综上,函数y=的增区间为,减区间为. 例2.已知函数在[2,+∞)上为减函数,则实数a的取值范围是 (  ) A.(﹣∞,2] B.[2,+∞) C.(﹣4,2] D.[﹣1,2] 解:令f(x)=x2﹣2ax+5a,对称轴为x=a,因为函数是正实数集上的减函数, 所以要想函数在[2,+∞)上为减函数, 只需函数f(x)=x2﹣2ax+5a在[2,+∞)上为增函数,且f(x)>0在[2,+∞)上恒成立, 所以a≤2,且f(2)=4+a>0,解得﹣4<a≤2.故选:C. 随堂练习: 1.函数的值域是________. 解:=, 因为(x+1)2+2≥2,所以≤=-1, 所以函数f(x)的值域是(-∞,-1].故答案为:(-∞,-1]. 2.已知y=loga(2-ax)在[0,1]上单调递减,则a的取值范围为(  ) A.(0,1) B.(1,2) C.(0,2) D.[2,+∞) 解:∵f(x)=loga(2-ax)在[0,1]上单调递减, 且y=2-ax在[0,1]上单调递减,∴ ,∴1<a<2.故答案选:B. 3.已知函数f(x)=loga[x(a﹣x)](a>0,且a≠1)在(1,2)上单调递增,则a 的取值范围为(  ) A.(1,2] B.(1,4] C.[2,+∞) D.[4,+∞) 解:若0<a<1,则x(a﹣x)<0在(1,2)上恒成立,不符合条件. 若a>1,则f(x)在(1,2)上单调递增, 得解得a≥4, 则a的取值范围为[4,+∞).故选:D. 4.函数y=的单调递增区间是(  ) A.(-∞,2) B.(2,+∞) C.(1,2) D.(2,3) 解:由-3+4x-x2>0,得x2-4x+3<0,得1<x<3. 设t=-3+4x-x2,其图象的对称轴为x=2. ∵函数y=为减函数,∴要求函数y=的单调递增区间, 即求函数t=-3+4x-x2,1<x<3的单调递减区间, ∵函数t=-3+4x-x2,1<x<3的单调递减区间是(2,3), ∴函数y=的单调递增区间为(2,3).故选:D. 5.函数y=log2(x2﹣4x﹣5)的值域是   . 解:令t=x2﹣4x﹣5,则函数t=x2﹣4x﹣5=(x﹣2)2﹣9≥﹣9,故可取到一切正数, ∴函数y=log2(x2﹣4x﹣5)的值域是R,故答案为:R. 6.函数f(x)=log3(x2+2x+4)的值域为 . 解:令u=x2+2x+4,则u=(x+1)2+3≥3,∴log3(x2+2x+4)≥log33=1, 即函数f(x)=log3(x2+2x+4)的值域为[1,+∞).故答案为:[1,+∞). 7.函数y=log0.3(x2+4x+5)的值域是   . 解:要使函数有意义,则x2+4x+5>0,解得x∈R, 故函数的定义域为R. 设t=x2+4x+5=(x+2)2+1,则t≥1, ∵函数y=log0.3x在定义域上时减函数,∴y≤log0.31=0,故所求的值域是(﹣∞,0]. 故答案为:(﹣∞,0]. 8.已知f(x)=在区间[2,+∞)上单调递减,则实数a的取值范围是 . 解:二次函数y=x2-ax+3a的对称轴为x=,由已知,应有≤2, 且满足当x≥2时x2-ax+3a>0,即,解得-4<a≤4.故答案为:(-4,4]. 1 学科网(北京)股份有限公司 $

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第8讲 对数与对数函数专项训练-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
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