第11讲 对数与对数函数 讲义-2027届艺术生高考数学一轮复习90天冲刺90分系列
2026-10-16
|
2份
|
29页
|
21人阅读
|
0人下载
普通
内容正文:
2027届艺术生高考数学一轮复习90天冲刺90分系列 · 第11讲 对数与对数函数
第11讲 对数与对数函数
【艺术生专用·全国通用】
考点要求
1.熟练进行指数式与对数式的互化,会求简单对数的值;
2.掌握对数的三条运算性质与换底公式,会化简、会条件求值;
3.理解对数函数的图象与性质,会求定点、比较对数值的大小;
4.会解对数不等式,能判断对数型复合函数的定义域、单调区间与值域。
考查内容
常见题型
试卷位置
难度
培优得分策略
指数式与对数式的互化
选择题、填空题
第 1~4 题
中档
底数不变,指数与对数值同位置,幂与真数同位置
对数的运算性质与化简
选择题、填空题
第 4~6 题
中档
积化和、商化差、幂提前,先合并再求值
换底公式与条件求值
选择题、填空题
第 6~8 题、第 13 题
中偏难
底数不同先换底,连乘用"首尾相接"结论
对数函数的图象与比较大小
选择题
第 5~8 题
中偏难
恒过 ;同底比单调,都不同插 或
对数型复合函数的定义域、单调性与值域
选择题、解答题
第 8 题、第 14 题、第 20~22 题
中偏难
先求定义域,再"同增异减",最后与定义域取交集
命题规律分析
对数与对数函数是指数函数的"孪生内容",也是新高考的高频考点。基础运算题多落在第 1~5 题,而换底求值、对数型复合函数的单调性与含参问题常出现在第 6~8 题、第 13~14 题,是 90~120 分学生拉开差距的必争之地。命题形式主要有三类:一是利用运算性质与换底公式做条件求值;二是比较对数值的大小(同底看单调、都不同插 或 );三是对数型复合函数的定义域、单调性与值域。本讲用"真数大于 、底数大于 且不等于 、底数小于 要变号"三条红线串起全部题型,把换底与"同增异减"讲成可以直接套用的流程。
考点1 对数与对数的运算
知识点1 对数的概念与指对互化
若 ( 且 ),则 ,其中 叫底数、 叫真数;互化关系 。
常用对数 记作 ,自然对数 记作 ;基本性质 ,,。
【易错清单】
1. 和负数没有对数,凡含对数先写"真数大于 ";
2.含参问题中别漏掉底数条件" 且 ";
3.把 误写成 ,和的对数不能拆。
知识点2 对数的运算性质与换底公式
运算性质(,):,,。
换底公式 (, 且均不为 ,);推论 ,。
【易错清单】
1.换底公式分子是新底真数的对数、分母是原底的对数,写反就约不掉;
2. 的前提是 , 为负时不能这样化;
3. 是必记送分点,但 不能合并。
考点2 对数函数的图象、性质与复合函数
知识点3 对数函数的图象与性质
对数函数 ( 且 )定义域为 、值域为 ,图象恒过定点 。
当 时在 上单调递增,当 时单调递减;它与同底指数函数 的图象关于直线 对称。
【易错清单】
1.把对数函数的定点 与指数函数的定点 记混;
2.形如 的定点:令真数 求 ,再代回求 ;
3.底数在 与 之间时解不等式要变号。
知识点4 对数型复合函数的单调性与值域
形如 的复合函数,解题顺序固定:先求定义域(),再在这个范围内定内层 的单调性,最后由"同增异减"得整体单调性。
求值域先求内层 在定义域内的取值范围,再用外层单调性映射到外层范围;单调区间必须与定义域取交集。
【易错清单】
1.不先求定义域就判断单调区间,把区间写到了定义域之外;
2."内层递减、外层递减"整体是递增,别误判成递减;
3.求值域时把内层取到非正数的情形也算进去,忽略真数必须大于 的限制。
【题型1 指数式与对数式的互化与求值】
【例1】计算 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】分别把真数化成同底幂,读出对数值再相加。
【解答过程】;。所以原式 。故选A。
【多解·巧解】求对数值也可用"设 ,化为 "的互化法:设 ,则 ,得 ;当"底数与真数都是同一个数的幂"时,直接读指数()比设未知数更快。
【易错提醒】 是负数,忽略负号算成 会得到 而误选 B;真数小于 时对数值为负,可先估算符号再计算。
【变式1-1】计算 ____________。
【答案】
【解题思路】用恒等式 与同底对数直接求值。
【解答过程】由 得 ;。所以原式 。
【变式1-2】已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】由互化公式 对号入座。
【解答过程】在 中,底数是 、真数是 ,故 。故选B。
【变式1-3】计算 ____________。
【答案】
【解题思路】先把真数化成 的幂,再用 。
【解答过程】。(也可用"幂提前":。)
【题型2 对数的运算性质与化简求值】
【例2】计算 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】先用"和化积"合并前两项,再减去第三项。
【解答过程】,又 ,所以原式 。故选A。
【多解·巧解】也可把三式一次性合并:——加法化积、减法化商,在"和差混合"的对数式里,先整体合并再求值往往更省事,也少犯符号错。
【易错提醒】把 当成 (真数相加);只有"积"才能拆成"和",这里是反过来"和化积"。
【变式2-1】计算 ____________。
【答案】
【解题思路】同底两对数相减,合并为商的对数。
【解答过程】。
【变式2-2】计算 ____________。
【答案】
【解题思路】先合并减法,再与加法一起合并。
【解答过程】,,所以原式 。
【变式2-3】计算 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】提取公因式 ,用 化简。
【解答过程】,所以原式 。故选A。
【题型3 换底公式与条件求值】
【例3】计算 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】把后一个对数换成以 为底,与前一项约分。
【解答过程】,所以 。故选A。
【多解·巧解】连乘形如 有固定结论 ("首尾相接"直接读),本题一步得 ;记住这条推论,遇到三四个对数连乘可以连续使用,省去逐次换底。
【易错提醒】换底时分子分母写反:正确形式是 (分子是新底真数、分母是新底原底数),写反会得到 而约不掉。
【变式3-1】计算 ____________。
【答案】
【解题思路】连乘用"首尾相接"结论 。
【解答过程】。
【变式3-2】已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】把真数 拆成"已知真数的幂"与特殊值的积。
【解答过程】。故选A。
【变式3-3】已知 ,,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】把 拆成 ,并把 用 表示。
【解答过程】。故选A。
【题型4 对数函数的图象、定点与比较大小】
【例4】函数 的图象恒过定点( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】令真数为 (此时对数值为 )求出横坐标,再代回求纵坐标。
【解答过程】令 ,得 ,此时 。所以定点为 。故选A。
【多解·巧解】也可用图象平移: 恒过 ,左移 个单位得 过 ,再下移 个单位即过 ;抓住"定点 随图象整体平移",就不会把真数误当成 。
【易错提醒】把真数当成 ,令 得 而误选 B;本题真数是 ,令它等于 才是正确的。
【变式4-1】函数 的图象恒过定点____________。
【答案】
【解题思路】令真数 求出 ,再代回求 。
【解答过程】令 ,得 ,此时 ,故定点为 。
【变式4-2】比较大小:____________(填""或"")。
【答案】
【解题思路】底数在 与 之间,对数函数单调递减。
【解答过程】因为 单调递减,且 ,所以 。
【变式4-3】设 ,,,则 ,, 的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】同底对数用单调性,并插入 作分界。
【解答过程】因为 单调递增,且 ,所以 ,即 ;又 。所以 。故选A。
【题型5 对数函数的单调性与解不等式】
【例5】已知函数 ,若 ,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】先列定义域(真数大于 ),再按单调性脱去对数符号。
【解答过程】先保证真数为正:,即 ;因为 单调递增,由 得 ,即 。取交集得 。故选A。
【多解·巧解】解对数不等式永远"两步走":第一步真数大于零(定义域要求),第二步用单调性脱去对数符号,最后取交集。本题也可把 留在原位,直接把自变量搬出来比:同底递增时"函数值小则自变量小",即 ,配合 得答案。
【易错提醒】只脱符号忘记 ,会把 误写成 而选 B;定义域条件是这类题的第一得分点,必须写在解题过程里。
【变式5-1】不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】把右端化为同底对数,再"真数大于零 + 单调性"两步解。
【解答过程】不等式化为 。先保证真数为正:,即 ;因为 递增,所以 ,即 。取交集得 ,解集为 。故选A。
【变式5-2】不等式 的解集是____________。
【答案】
【解题思路】底数小于 ,脱去对数符号要变号。
【解答过程】不等式化为 。先保证真数为正:,即 ;因为底数 ,函数递减,所以 ,即 。取交集得 ,解集为 。
【变式5-3】已知函数 ( 且 )在区间 上的最大值为 ,则 ____________。
【答案】
【解题思路】分 与 讨论最值位置,再检验。
【解答过程】当 时 递增,最大值 ,即 ,得 ,符合;当 时 递减,最大值 ,即 ,得 ,与 矛盾,舍去。所以 。
【题型6 对数型复合函数的定义域与单调性】
【例6】函数 的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】先求定义域,再"同增异减",最后与定义域取交集。
【解答过程】先求定义域:由 得 ,即 或 。设 , 在 上递减、在 上递增;外层 递减。由"同增异减", 在 递减处递增,即 在 上递增。再与定义域 取交集,得单调递增区间为 。故选A。
【多解·巧解】三步走:定定义域 定内外层单调性 "同增异减"后与定义域取交集;交集把区间从 缩到 ,这一步是本题的分水岭,先算内层对称轴、再"削"掉定义域之外的部分,顺序不能颠倒。
【易错提醒】不先求定义域就直接写 ,把区间写到了定义域之外;对数型复合函数的单调区间必须完整落在真数大于 的范围内。
【变式6-1】函数 的定义域是____________。
【答案】
【解题思路】令真数大于零,解一元二次不等式。
【解答过程】由 得 ,解得 或 ,故定义域为 。
【变式6-2】函数 的值域是____________。
【答案】
【解题思路】先求内层范围,再映射到外层。
【解答过程】设 ,即内层 ;外层 单调递增,故 。
【变式6-3】函数 的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】先求定义域,再"同增异减",最后取交集。
【解答过程】先求定义域:由 即 得 。设 , 在 上递减、在 上递增;外层 递增。由"同增异减", 在 递减处递减,即 在 上递减。与定义域 取交集,得单调递减区间为 。故选A。
一、单选题
1.(★★)计算 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】化为指数式求值。
【解答过程】设 ,则 ,所以 。故选B。
2.(★★)函数 的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】对数的真数必须大于零。
【解答过程】由 得定义域为 。故选B。
3.(★★)计算 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】合并成积的对数。
【解答过程】。故选C。
4.(★★)函数 的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】真数大于零。
【解答过程】由 得 ,故定义域为 。故选A。
5.(★★)已知 ,,,则 ,, 的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】同底对数用单调性,再与 比较。
【解答过程】因为 单调递增,且 ,所以 ,即 。故选B。
6.(★★★)计算 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】前两项用换底与幂运算化简,第三项用恒等式 ,最后相加。
【解答过程】;;由恒等式 得 。所以原式 。故选A。
7.(★★★)已知 ,,,则 ,, 的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】先确定 , 与 的大小关系,再用""这一关键不等式比较 与 。
【解答过程】因为 ,所以 ;因为 ,所以 ,故 。再比较 与 :由 且 递增,得 ,从而 ;又 。综上 。故选A。
8.(★★★)已知函数 在区间 上单调递增,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】外层递增,故只需内层在 上递增且恒正,两个条件要同时满足。
【解答过程】设 ,其对称轴为 ,开口向上, 在 上递增。外层 递增,故 在 上递增当且仅当 在 上递增且 。要 在 上递增,需 落在递增区间内,即 ,解得 ;此时 在 上递增,最小值 ,由 得 ,恒正条件满足。所以 。故选A。
二、多选题
9.(★★)下列关于对数的说法中,正确的是( )
A. 和负数没有对数 B.( 且 ) C.( 且 ) D.
【答案】ABC
【解题思路】对照对数的概念与运算性质逐项判断。
【解答过程】A 正确,真数必须大于零;B、C 正确,这是对数的两条基本性质;D 错误,正确的性质是 (积的对数等于对数的和)。故选ABC。
10.(★★)关于对数函数 ( 且 ),下列说法正确的是( )
A.定义域为 B.值域为 C.图象过点 D.当 时在定义域上单调递增
【答案】ABC
【解题思路】逐项对照对数函数的定义与性质判断。
【解答过程】对数函数的定义域为 、值域为 、图象过点 ,A、B、C 均正确;当 时函数单调递减,D 错误。故选ABC。
11.(★★★)已知 ,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解题思路】用"首尾相接"的换底结论逐项验证,注意底数不同的对数不能直接相加。
【解答过程】A 中 ,正确;B 中 ,正确;C 中 ,而 的两项底数不同、无法合并,错误;D 中 ,正确。故选ABD。
12.(★★★)已知函数 ,则下列结论正确的是( )
A.若 的定义域为 ,则 B.当 时, 的单调递增区间为 C.若 的值域为 ,则 或 D.当 时, 的定义域为
【答案】ABC
【解题思路】"定义域为 "看内层判别式小于零,"值域为 "看内层最小值不大于零,二者条件不同,要分别求解。
【解答过程】设 ,开口向上。A 中定义域为 即 恒成立,需 ,解得 ,正确;B 中当 时 ,对称轴为 , 在 上递减,外层 递减,由"同增异减"知 在 上递增,正确;C 中值域为 需内层最小值 ,即 ,解得 或 ,正确;D 中当 时 ,,当 时 使对数无意义,定义域为 ,不是 ,错误。故选ABC。
三、填空题
13.(★★)计算 ____________。
【答案】
【解题思路】化为指数式求值。
【解答过程】设 ,则 ,所以 。
14.(★★)函数 的定义域是____________。
【答案】
【解题思路】真数大于零。
【解答过程】由 得 ,故定义域为 。
15.(★★★)已知 ,,则 ____________(用 , 表示)。
【答案】
【解题思路】把 、 都换成以 为底的商,再用 , 表示,最后通分。
【解答过程】由换底公式 ;又 ,所以 。同理 。于是 。
16.(★★★)若函数 的值域为 ,则实数 的取值范围是____________。
【答案】
【解题思路】值域为 等价于内层二次函数能取遍所有正数,即内层最小值不大于零。
【解答过程】设 ,开口向上,。要使 的值域为 ,需 能取遍 内的所有值,即内层最小值不大于零:,整理得 ,即 ,解得 或 。
四、解答题
17.(★★)计算下列各式的值:
(1) ;
(2) 。
【答案】(1) ;
(2) 。
【解题思路】(1) 分别求值再相加;(2) 先"和化积"再化简第三项。
【解答过程】(1) ,,所以原式 。
(2) ,,所以原式 。
【多解·巧解】(2) 也可以把三项一次合并:——加法化积、减法化商、系数提前,一步到位;当式子里"和差混合"时,先整体合并再求值更稳。
【易错提醒】 是负数,漏掉负号会得到 ;(2) 中 等于 而不是 ,系数 是"提前"出来的,不在真数上。
18.(★★)已知函数 。
(1) 求 的定义域;
(2) 求 与 的值;
(3) 求 在 上的值域。
【答案】(1) ;
(2) ,;
(3) 。
【解题思路】(1) 真数大于零;(2) 先算真数再求对数;(3) 底数大于 故递增,代入两端点。
【解答过程】(1) 由 得 ,定义域为 。
(2) ;。
(3) 因为底数 ,所以 在 上单调递增,故在 上的最小值为 、最大值为 ,值域为 。
【多解·巧解】(3) 底数大于 时 递增,其最值只需把区间端点代入真数(把端点先减 得 与 ),不必整体求"反函数";(2) 求 的关键是先算出真数 再取对数。
【易错提醒】求 时忘记先减 ,直接算 是无法化为整数的;(3) 中代端点时要代"真数端点" 与 ,别把 、 直接当对数值。
19.(★★)已知函数 。
(1) 求 的定义域;
(2) 求 的单调递增区间。
【答案】(1) ;
(2) 。
【解题思路】先求定义域(真数大于零),再在定义域内用"同增异减"确定单调区间。
【解答过程】(1) 由 得 ,解得 或 ,故定义域为 。
(2) 设 , 在 上递减、在 上递增;外层 递减。由"同增异减", 在 递减处递增,即 在 上递增。与定义域 取交集,得单调递增区间为 。
【多解·巧解】复合函数单调区间必须"先定定义域、再同增异减、最后取交集"三步齐做;外层底数 小于 是减函数,因此"内层递减 整体递增",与直观正好相反,是本题的关键判断。
【易错提醒】只在 上判内层递减而不与定义域取交集,会误把区间写成 ;对数型复合函数的单调区间一定落在定义域内。
20.(★★★)已知函数 ( 且 )。
(1) 当 时,求 的定义域;
(2) 若 在 上是减函数,求实数 的取值范围。
【答案】(1) ;
(2) 。
【解题思路】(1) 真数大于零解不等式;(2) 复合函数单调性既要判"内外层单调方向",又要保证区间上真数恒正。
【解答过程】(1) 当 时,,由 得 ,定义域为 。
(2) 设 ,因 , 在 上单调递减。要使 在 上递减,需外层 递增,故 ;同时 在 上要有意义,需 在 上恒成立,因 递减,只需其端点值 ,即 。综上 。
【多解·巧解】(2) 复合函数在闭区间上讨论单调性要守两条底线:"内外层同增异减"决定单调方向,"真数恒正"决定参数上限;本题内层 递减已定,只需 使外层递增,再用右端点 卡住 。
【易错提醒】(2) 只由同增异减得 而忘记真数恒正,会漏掉 这一上界;求真数在区间上的最小值要取 的最小值点(本题是 ),别误取 。
21.(★★★)已知函数 ( 且 )。
(1) 若 在 上的最大值为 ,求 的值;
(2) 若 ,解不等式 。
【答案】(1) ;
(2) 。
【解题思路】(1) 分 与 讨论最值位置;(2) 化为同底后脱去对数符号,同时守住真数为正。
【解答过程】(1) 当 时 递增,最大值 ,即 ,结合 得 ;当 时 递减,最大值 ,舍去。所以 。
(2) 当 时,,不等式化为 。由真数为正,得 且 ,即 ;因为 递增,所以 ,解得 。取公共部分得 ,即解集为 。
【多解·巧解】(1) 含底数的最大值问题一律先分 、 两类,单调方向不同,取到最值的端点也不同;(2) 解对数不等式"两步走":先保真数为正(得 ),再按单调性脱去符号,最后取交集。
【易错提醒】(2) 本题真数是 ,它大于零的条件不能漏;若只在脱符号后解得 就作答,虽结果相同,但遇到真数为负的可能解就会出错,规范写法必须两步齐全。
22.(★★★)已知函数 ( 且 )。
(1) 若 ,求 的值;
(2) 在 (1) 的条件下,解不等式 ;
(3) 在 (1) 的条件下,求 在 上的值域。
【答案】(1) ;
(2) ;
(3) 。
【解题思路】(1) 化为指数式求底数;(2) 底数小于 时函数递减,脱去对数符号后不等号方向要改变,并注意定义域;(3) 递减函数在区间上由端点取最值。
【解答过程】(1) 由 得 ,即 ,符合 且 。
(2) 当 时 在 上递减。由真数为正得 且 ,即 ;因 递减, 等价于 ,解得 。取公共部分得 ,即解集为 。(3) 因为 在 上递减,所以最大值为 、最小值为 ,值域为 。
【多解·巧解】(2) 底数 是减函数,脱去对数符号时不等号必须"由大变小",这是与底数大于 时最大的区别;再叠加真数条件 ,两步一起才不丢解。
【易错提醒】(2) 若按底数大于 的习惯直接写 ,会得到相反的解集;(3) 递减函数在 上"左大右小",端点代入时别把最大值、最小值写反。
23.(★★★)已知函数 。
(1) 求 的最小值及取得最小值时 的值;
(2) 若 ,求 的取值范围;
(3) 若 在 上的最大值为 ,求实数 的取值范围。
【答案】(1) 最小值为 ,此时 ;
(2) ;
(3) 。
【解题思路】令 换元,把问题化为关于 的二次函数; 时 取遍 ,第 (3) 问按对称轴与区间的位置关系讨论。
【解答过程】(1) 令 ( 时 ),则 。
所以当 即 时, 取得最小值 。(2) 由 得 ,即 ,解得 ,即 ,所以 。(3) 因为 ,所以 (需 )。记 ,其对称轴为 ,开口向上。当 时, 在 上递增,最大值 ,符合;当 时,区间含对称轴,最大值 ,只需左端点 ,即 ,解得 ,与 取交得 ;当 时,,最大值超过 ,不符合。综上 。
【多解·巧解】换元 是"对数型二次函数"的通法,换元后 的范围由 的范围确定,务必同步写出;(3) 中"最大值为 "要比较区间两端与对称轴:右端 处恒为 ,再要求左端 处的值不超过 ,由此卡出 的范围。
【易错提醒】(3) 只比较右端点 (此处恒为 )而不检验左端点 的值,会误认为任意 都满足; 时左端点的函数值 会让最大值超过 ,必须排除。
24.(★★★)已知函数 。
(1) 若 的定义域为 ,求实数 的取值范围;
(2) 若 的值域为 ,求实数 的取值范围;
(3) 若 在 上单调递增,求实数 的取值范围。
【答案】(1) ;
(2) ;
(3) 。
【解题思路】(1) "定义域为 "看内层判别式;(2) "值域为 "看内层最小值非正;(3) 外层递减,需内层在 上递减且真数恒正。
【解答过程】设 ,开口向上,对称轴 ,。(1) 定义域为 即 恒成立,需 ,解得 。(2) 值域为 需 取遍所有正数,即 ,解得 ,即 或 。(3) 外层 递减,要使 在 上递增,需内层 在 上递减,故对称轴 ,即 ;同时 要在 上恒成立。当 时, 在 上递减,最小值在 处取得,故只需 ,即 。综上 。
【多解·巧解】(3) 复合函数单调区间问题的口诀:"先由同增异减定方向,再让真数在区间上恒正卡范围";本题外层递减,故要内层递减(对称轴在 的右侧),再取内层在该区间的最小值 保证为正。
【易错提醒】(3) 只由"内层递减"得 而漏掉真数条件 ;另外别把 在 上的最小值误取在顶点或 处——当 时顶点在区间右侧外,最小值取在端点 。
—— 本节结束 ——
1
学科网(北京)股份有限公司
$2027届艺术生高考数学一轮复习90天冲刺90分系列 · 第11讲 对数与对数函数
第11讲 对数与对数函数
【艺术生专用·全国通用】
考点要求
1.熟练进行指数式与对数式的互化,会求简单对数的值;
2.掌握对数的三条运算性质与换底公式,会化简、会条件求值;
3.理解对数函数的图象与性质,会求定点、比较对数值的大小;
4.会解对数不等式,能判断对数型复合函数的定义域、单调区间与值域。
考查内容
常见题型
试卷位置
难度
培优得分策略
指数式与对数式的互化
选择题、填空题
第 1~4 题
中档
底数不变,指数与对数值同位置,幂与真数同位置
对数的运算性质与化简
选择题、填空题
第 4~6 题
中档
积化和、商化差、幂提前,先合并再求值
换底公式与条件求值
选择题、填空题
第 6~8 题、第 13 题
中偏难
底数不同先换底,连乘用"首尾相接"结论
对数函数的图象与比较大小
选择题
第 5~8 题
中偏难
恒过 ;同底比单调,都不同插 或
对数型复合函数的定义域、单调性与值域
选择题、解答题
第 8 题、第 14 题、第 20~22 题
中偏难
先求定义域,再"同增异减",最后与定义域取交集
命题规律分析
对数与对数函数是指数函数的"孪生内容",也是新高考的高频考点。基础运算题多落在第 1~5 题,而换底求值、对数型复合函数的单调性与含参问题常出现在第 6~8 题、第 13~14 题,是 90~120 分学生拉开差距的必争之地。命题形式主要有三类:一是利用运算性质与换底公式做条件求值;二是比较对数值的大小(同底看单调、都不同插 或 );三是对数型复合函数的定义域、单调性与值域。本讲用"真数大于 、底数大于 且不等于 、底数小于 要变号"三条红线串起全部题型,把换底与"同增异减"讲成可以直接套用的流程。
考点1 对数与对数的运算
知识点1 对数的概念与指对互化
若 ( 且 ),则 ,其中 叫底数、 叫真数;互化关系 。
常用对数 记作 ,自然对数 记作 ;基本性质 ,,。
【易错清单】
1. 和负数没有对数,凡含对数先写"真数大于 ";
2.含参问题中别漏掉底数条件" 且 ";
3.把 误写成 ,和的对数不能拆。
知识点2 对数的运算性质与换底公式
运算性质(,):,,。
换底公式 (, 且均不为 ,);推论 ,。
【易错清单】
1.换底公式分子是新底真数的对数、分母是原底的对数,写反就约不掉;
2. 的前提是 , 为负时不能这样化;
3. 是必记送分点,但 不能合并。
考点2 对数函数的图象、性质与复合函数
知识点3 对数函数的图象与性质
对数函数 ( 且 )定义域为 、值域为 ,图象恒过定点 。
当 时在 上单调递增,当 时单调递减;它与同底指数函数 的图象关于直线 对称。
【易错清单】
1.把对数函数的定点 与指数函数的定点 记混;
2.形如 的定点:令真数 求 ,再代回求 ;
3.底数在 与 之间时解不等式要变号。
知识点4 对数型复合函数的单调性与值域
形如 的复合函数,解题顺序固定:先求定义域(),再在这个范围内定内层 的单调性,最后由"同增异减"得整体单调性。
求值域先求内层 在定义域内的取值范围,再用外层单调性映射到外层范围;单调区间必须与定义域取交集。
【易错清单】
1.不先求定义域就判断单调区间,把区间写到了定义域之外;
2."内层递减、外层递减"整体是递增,别误判成递减;
3.求值域时把内层取到非正数的情形也算进去,忽略真数必须大于 的限制。
【题型1 指数式与对数式的互化与求值】
【例1】计算 ( )
A. B. C. D.
【变式1-1】计算 ____________。
【变式1-2】已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
【变式1-3】计算 ____________。
【题型2 对数的运算性质与化简求值】
【例2】计算 ( )
A. B. C. D.
【变式2-1】计算 ____________。
【变式2-2】计算 ____________。
【变式2-3】计算 ( )
A. B. C. D.
【题型3 换底公式与条件求值】
【例3】计算 ( )
A. B. C. D.
【变式3-1】计算 ____________。
【变式3-2】已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
【变式3-3】已知 ,,则 ( )
A. B. C. D.
【题型4 对数函数的图象、定点与比较大小】
【例4】函数 的图象恒过定点( )
A. B. C. D.
【变式4-1】函数 的图象恒过定点____________。
【变式4-2】比较大小:____________(填""或"")。
【变式4-3】设 ,,,则 ,, 的大小关系是( )
A. B. C. D.
【题型5 对数函数的单调性与解不等式】
【例5】已知函数 ,若 ,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式5-1】不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【变式5-2】不等式 的解集是____________。
【变式5-3】已知函数 ( 且 )在区间 上的最大值为 ,则 ____________。
【题型6 对数型复合函数的定义域与单调性】
【例6】函数 的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【变式6-1】函数 的定义域是____________。
【变式6-2】函数 的值域是____________。
【变式6-3】函数 的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
一、单选题
1.(★★)计算 ( )
A. B. C. D.
2.(★★)函数 的定义域是( )
A. B. C. D.
3.(★★)计算 ( )
A. B. C. D.
4.(★★)函数 的定义域是( )
A. B. C. D.
5.(★★)已知 ,,,则 ,, 的大小关系是( )
A. B. C. D.
6.(★★★)计算 ( )
A. B. C. D.
7.(★★★)已知 ,,,则 ,, 的大小关系是( )
A. B. C. D.
8.(★★★)已知函数 在区间 上单调递增,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(★★)下列关于对数的说法中,正确的是( )
A. 和负数没有对数 B.( 且 ) C.( 且 ) D.
10.(★★)关于对数函数 ( 且 ),下列说法正确的是( )
A.定义域为 B.值域为 C.图象过点 D.当 时在定义域上单调递增
11.(★★★)已知 ,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
12.(★★★)已知函数 ,则下列结论正确的是( )
A.若 的定义域为 ,则 B.当 时, 的单调递增区间为 C.若 的值域为 ,则 或 D.当 时, 的定义域为
三、填空题
13.(★★)计算 ____________。
14.(★★)函数 的定义域是____________。
15.(★★★)已知 ,,则 ____________(用 , 表示)。
16.(★★★)若函数 的值域为 ,则实数 的取值范围是____________。
四、解答题
17.(★★)计算下列各式的值:
(1) ;
(2) 。
18.(★★)已知函数 。
(1) 求 的定义域;
(2) 求 与 的值;
(3) 求 在 上的值域。
19.(★★)已知函数 。
(1) 求 的定义域;
(2) 求 的单调递增区间。
20.(★★★)已知函数 ( 且 )。
(1) 当 时,求 的定义域;
(2) 若 在 上是减函数,求实数 的取值范围。
21.(★★★)已知函数 ( 且 )。
(1) 若 在 上的最大值为 ,求 的值;
(2) 若 ,解不等式 。
22.(★★★)已知函数 ( 且 )。
(1) 若 ,求 的值;
(2) 在 (1) 的条件下,解不等式 ;
(3) 在 (1) 的条件下,求 在 上的值域。
23.(★★★)已知函数 。
(1) 求 的最小值及取得最小值时 的值;
(2) 若 ,求 的取值范围;
(3) 若 在 上的最大值为 ,求实数 的取值范围。
24.(★★★)已知函数 。
(1) 若 的定义域为 ,求实数 的取值范围;
(2) 若 的值域为 ,求实数 的取值范围;
(3) 若 在 上单调递增,求实数 的取值范围。
—— 本节结束 ——
1
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。