文档内容
第 06 讲 对数与对数函数 (精讲+精练)
目录
第一部分:知识点精准记忆
第二部分:课前自我评估测试
第三部分:典型例题剖析
高频考点一:对数的运算; 高频考点二:换底公式
高频考点三:对数函数的概念; 高频考点四:对数函数的定义域
高频考点五:对数函数的值域
①求对数函数在区间上的值域;②求对数型复合函数的值域
③根据对数函数的值域求参数值或范围
高频考点六:对数函数的图象
①判断对数(型)函数的图象
②根据对数(型)函数的图象判断参数
③对数(型)函数图象过定点问题
高频考点七:对数函数的单调性
①对数函数(型)函数的单调性
②由对数函数(型)函数的单调性求参数
③由对数函数(型)函数的单调性解不等式
④对数(指数)综合比较大小
高频考点八:对数函数的最值
①求对数(型)函数的最值
②根据对数(型)函数的最值求参数
③对数(型)函数的最值与不等式综合应用
第四部分:高考真题感悟
第五部分:第 06 讲 对数与对数函数(精练)
第一部分:知 识 点 精 准 记 忆
1、对数的概念(1)对数:一般地,如果 ,那么数 叫做以 为底 的对数,记作 ,
其中 叫做对数的底数, 叫做真数.
(2)牢记两个重要对数:常用对数,以 10为底的对数 ;自然对数,以无理数e=2.71828…为底数的
对数 .
(3)对数式与指数式的互化: .
2、对数的性质、运算性质与换底公式
(1)对数的性质
根据对数的概念,知对数 具有以下性质:
①负数和零没有对数,即 ;
②1的对数等于0,即 ;
③底数的对数等于1,即 ;
④对数恒等式 .
(2)对数的运算性质
如果 ,那么:
① ;
② ;
③ .
(3)对数的换底公式
对数的换底公式: .
换底公式将底数不同的对数转化为底数相同的对数,进而进行化简、计算或证明.换底公式应用时究竟换成
什么为底,由已知条件来确定,一般换成以10为底的常用对数或以 为底的自然对数.
换底公式的变形及推广:
① ;
② ;
③ (其中 , , 均大于0且不等于1, ).
3、对数函数及其性质
(1)对数函数的定义形如 ( ,且 )的函数叫做对数函数,其中 是自变量,函数的定义域是 .
(2)对数函数的图象与性质
图象
定义域:
值域:
性质
过点 ,即当 时,
在 上是单调增函数 在 上是单调减函数
第二部分:课 前 自 我 评 估 测 试
一、判断题
1.(2022·江西·贵溪市实验中学高二期末)已知 ,则不等式 成立 ( )
【答案】错误
若 ,则满足 ,而 无意义,所以错误,
故答案为:错误
2.(2021·江西·贵溪市实验中学高二阶段练习) ( )
【答案】错误
.
故答案为:错误
3.(2021·江西·贵溪市实验中学高三阶段练习) .( )
【答案】正确
.故正确.
4.(2021·江西·贵溪市实验中学高二阶段练习)若 则( )
【答案】错误
因 ,则 ,
所以命题不正确.
故答案为:错误
二、单选题
1.(2022·北京·一模)下列函数中,定义域与值域均为R的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
A. 函数 的定义域为 ,值域为R;
B. 函数 的定义域为R,值域为 ;
C. 函数 的定义域为R,值域为R;
D. 函数 的定义域为 ,值域为 ,
故选:C
2.(2022·海南·模拟预测)已知 ,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
解:由 在 单调递减,得 ,即 ;
,即 ;
由 在R上单调递减,得 ,即 ;
即 .
故选:A.
3.(2022·湖南师大附中高一阶段练习)不等式 成立的一个充分不必要条件是( )A. B.
C. D.
【答案】D
由 ,由于 ,而 ,故不等式
成立的一个充分不必要条件是 ,A选项是充要条件,B选项是既不充分也不必要条
件,C选项是必要不充分条件.
故选:D.
4.(2022·陕西西安·高一期末)函数 的图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
的定义域为 ,
,所以 是奇函数,图象关于原点对称,所以AD选项错误.
,所以B选项错误.
故选:C5.(2022·吉林·农安县教师进修学校高一期末)函数 的定义域是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
由题意, 且 ,所以函数的定义域为 .
故选:C
第三部分:典 型 例 题 剖 析
高频考点一:对数的运算
1.(2022·甘肃平凉·二模(文)) ______.
【答案】
.
故答案为: .
2.(2022·北京师大附中高一期末) ______________.
【答案】
原式 .
故答案为: .
3.(2022·浙江·杭州市富阳区第二中学高一阶段练习)计算 ______.
【答案】7
解:.
故答案为:7.
4.(2022·湖南·高一课时练习)计算:
(1) ;(2) ;(3) .
【答案】(1)7;(2) ;(3)0.
(1)
由 .
(2)
由 .
(3)
由 .
高频考点二:换底公式
1.(2022·贵州遵义·高三开学考试(理))已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
.
故选:C
2.(2022·安徽·安庆市教育教学研究室高一期末)已知 , ,用 , 表示 ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】D由题意知 ,
故选:D.
3.(2022·山东济南·二模)已知 , ,那么 用含a、b的代数式表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
由换底公式, .
故选:B.
4.(2022·湖南·高一课时练习)计算: ________.
【答案】
原式 .
故答案为: .
高频考点三:对数函数的概念
1.(2021·河南·洛宁县第一高级中学高一阶段练习)已知函数 满足①定义域为 ;②值域为 ;
③ .写出一个满足上述条件的函数: ___________.
【答案】 (答案不唯一)
因为 满足①定义域为 ;②值域为 ;
,
所以 符合题意,
故答案为: ,(答案不唯一).
2.(2021·江苏·高一专题练习)对数函数f(x)的图象过点(3,-2),则f( )=________.
【答案】-1设f(x)=logax,则loga3=-2,∴a-2=3,
∴a= ,∴f(x)= ,
∴f( )= =-1.
故答案为:-1
3.(2021·江苏南通·高三期中)写出满足条件“函数 在 上单调递增,且
”的一个函数 ___________.
【答案】
是对数函数模型, 满足条件.
故答案为: .
4.(2021·全国·高一专题练习)若函数f(x)=(a2+a-5)logax是对数函数,则a=________.
【答案】2
因为函数f(x)=(a2+a-5)logax是对数函数,、
所以a2+a-5=1得 或a=2
又a>0且a≠1,所以a=2.
故答案为:2
高频考点四:对数函数的定义域
1.(2022·甘肃·甘南藏族自治州合作第一中学高一期末)函数f(x)= 的定义域为( )
A.(2,+∞) B.(0,2) C.(-∞,2) D.(0, )
【答案】B
,解得
故选:B
2.(2022·四川·模拟预测(文))函数 的定义域为___________.【答案】
由已知可得 ,即 ,可得 ,解得 .
故原函数的定义域为 .
故答案为: .
3.(2022·四川宜宾·高一期末)函数 的定义域为________.
【答案】 ##
由题意知 ,所以 ,所以 ,
所以函数 的定义域为 .
故答案为: .
4.(2022·上海市控江中学高一期末)函数 定义域为R,则实数k的取值范围为______.
【答案】
解:因为函数 定义域为R,
所以 在R上恒成立,
所以 ,解得 .
故答案为: .
5.(2022·上海浦东新·高一期末)函数 的定义域为_____________.
【答案】
【解析】要使函数 有意义,则有 ,即 ,解得
故答案为:
高频考点五:对数函数的值域
①求对数函数在区间上的值域
1.(2022·全国·高三专题练习)函数 在 上的值域为_______________________.
【答案】
函数 在定义域上单调递增.
当 时, ;
当 时, ,
,
所以 的值域为 .
故答案为:
2.(2022·全国·池州市第一中学高一开学考试)已知函数 .
(1)求 在区间 上的值域;
【答案】(1) (2)
(1)
∵ ,
∴ 在 上单调递增,∴ .
3.(2022·全国·高一课时练习)求函数 的值域.【答案】
为增函数, , ,
所以函数的值域为 .
②求对数型复合函数的值域
1.(2022·贵州·毕节市第一中学高一阶段练习)函数y=2+log (x2+3)(x≥1)的值域为( )
2
A.(2,+∞) B.(-∞,2)
C.[4,+∞) D.[3,+∞)
【答案】C
令 ,
又因为 在 上递增,
所以 ,
所以y=2+log (x2+3)(x≥1)的值域为 [4,+∞),
2
故选:C
2.(2022·青海·大通回族土族自治县教学研究室高一期末)函数 的值域是________.
【答案】 ##
,而 在定义域上递减,
,无最小值,
函数的值域为 .
故答案为: .
3.(2022·河南焦作·高一期末)已知函数 (a>0且a≠1)的图象过点 .
(1)求a的值及 的定义域;
(2)求 在 上的最小值.
【答案】(1) ,定义域 (2)(1)
的图象过点 ,可得:
解得:
则有:
定义域满足:
解得:
故 的定义域为
(2)
令 ,
故当x=3时,
可得:
4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 .当 时,求该函数的值域;
【答案】
解: ,
令 ,由 ,则 ,
所以有 , ,
所以当 时, ,当 时,
所以函数 的值域为 .
③根据对数函数的值域求参数值或范围1.(2022·河南信阳·高一期末)已知函数 的值域为 ,则实数m的值为( )
A.2 B.3 C.9 D.27
【答案】C
解:因为函数 的值域为 ,所以 的最小值为 ,所以 ;
故选:C
2.(2022·陕西咸阳·高一期末)函数 在[1,3]上的值域为[1,3],则实数a的值是
___________.
【答案】
若 , 在 上单调递减,则 ,不符合题意;
若 , 在 上单调递增,则 ,当值域为 时,可知 ,解
得 .
故答案为:
3.(2022·全国·高一阶段练习)函数 的值域为 ,则实数 的取值范围为______.
【答案】
解:由题可知,函数 的值域为 ,
令 ,由题意可知 为函数 的值域的子集.
①当 时, ,此时 ,
函数 的值域为 ,合乎题意;
②当 时,若 为函数 的值域的子集,
则 ,解得 .综上所述,实数 的取值范围是 .
故答案为: .
4.(2022·河南·林州一中高一开学考试)若函数 有最小值,则a的取值范围
为______.
【答案】
当 时,外层函数 为减函数,要使函数有最小值,对于内层函数 ,
,又 ,所以 ;
当 时,外层函数 为增函数,要使函数有最小值,对于内层函数 ,
则 ,解得 .
综上所述,实数 的取值范围是 .
故答案为: .
5.(2022·山西省长治市第二中学校高一期末)已知函数 .
(1)当 时,求函数 的值域;
(2)若函数 的值域为R,求实数 取值范围.
【答案】(1) ;(2) .
(1)
当 时, ,
∵ ,∴ ,
∴函数 的值域 ;
(2)
要使函数 的值域为R,则 的值域包含 ,
∴ ,
解得 或 ,
∴实数 取值范围为 .
高频考点六:对数函数的图象
①判断对数(型)函数的图象
1.(2022·广东汕尾·高一期末)当 时,在同一平面直角坐标系中, 与 的图象是
( )
A. B.
C. D.
【答案】B
的定义域为 ,故AD错误;BC中,又因为 ,所以 ,故C错误,B正确.
故选:B2.(2022·广东·华南师大附中高一阶段练习)函数 与 的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
函数 为 上的减函数,排除AB选项,
函数 的定义域为 ,
内层函数 为减函数,外层函数 为增函数,
故函数 为 上的减函数,排除D选项.
故选:C.
3.(2022·浙江·高三专题练习)已知 ( 且 , 且 ),则函数 与
的图象可能是( )
A. B.C. D.
【答案】B
∵ ( 且 , 且 ),
∴ ,∴ ,
∴ ,函数 与函数 互为反函数,
∴函数 与 的图象关于直线 对称,且具有相同的单调性.
故选:B.
②根据对数(型)函数的图象判断参数
1.(2022·新疆巴音郭楞·高一期末)如图是三个对数函数的图象,则a、b、c的大小关系是( )
A.a>b>c B.c>b>a
C.c>a>b D.a>c>b
【答案】D
y=logax的图象在(0,+∞)上是上升的,所以底数a>1,函数y=logbx,y=logcx的图象在(0,+
∞)上都是下降的,因此b,c∈(0,1),又易知c>b,故a>c>b.
故选:D.
2.(2022·全国·高三专题练习(文))已知 ,若 有两解,则a的取值范围
是( )A. B. C. D.
【答案】D
由条件可知 且 ,当 时, ,解得: ,成立,
当 时,若 , , , ,
有解,则 ,
如图,
当 时,有交点, 越大, 越小, 越大,当 时, ,
故选:D
3.(2022·湖南师大附中高一期末)已知函数 的图象如图所示,则
满足的关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A由图易得 , ;取特殊点 ,
, .选A.
4.(2022·黑龙江·双鸭山一中高一期末)已知 ,若方程 有四个根
且 ,则 的取值范围是______.
【答案】
由题意,作出函数 的图象,如图所示,
因为方程 有四个根 且 ,
由图象可知 , ,可得 ,
则 ,
设 ,所以 ,
因为 ,所以 ,所以 ,
所以 ,即 ,
即 的取值范围是 .
故答案为: .③对数(型)函数图象过定点问题
1.(2022·黑龙江·双鸭山一中高一开学考试)函数 的图象一定过定点
__________.
【答案】
令 ,则
所以
所以 过定点
故答案为:
2.(2022·湖北·江夏一中高一阶段练习)函数y=loga(2x-3)+8的图象恒过定点A,且点A在幂函数f(x)
的图象上,则f(3)=________.
【答案】27
由题意 , ,则 ,定点A为(2,8),
设f(x)=xα,则2α=8,α=3,∴f(x)=x3,∴f(3)=33=27.
故答案为:27
3.(2022·四川南充·高一期末)函数 的图象恒过一定点是___________.
【答案】试题分析:对数函数过定点 ,令 ,此时 ,所以过定点
高频考点七:对数函数的单调性
①对数函数(型)函数的单调性
1.(2022·北京房山·高一期末)下列函数中,既是奇函数又在区间 上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
解:对于A选项,函数为偶函数,故错误;
对于B选项,对数函数为非奇非偶函数,故错误;
对于C选项,由幂函数性质知为在区间 上单调递增,且为奇函数,故正确;
对于D选项,函数定义域为 ,为非奇非偶函数,故错误.
故选:C
2.(2022·全国·高一课时练习)函数 的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
由 ,
而对数函数 在 上是减函数, 在 上是增函数,
所以函数f(x)单调递增区间为 .
故选:D.3.(2022·北京·高三专题练习)函数 的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
由题意, , ,按照“同增异减”的
原则可知,函数的单调递增区间是 .
故选:A.
4.(2022·河北张家口·高一期末)函数 的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
, ,
令 ,解得: ,
根据复合函数单调性可知,内层函数的单调性可知 函数单调递增,在区间 函数单调递减,外
出函数单调递增,所以函数的但到底就区间是 .
故选:D
5.(2022·河南新乡·高一期末)函数 的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
由 ,得 或 .
因为函数 单调递减,且函数 在 上单调递减,所以函数 在 上单调递增.
故选:D
6.(2022·山西·怀仁市第一中学校高一期末) 的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
由题设可得 ,故 或 ,
故函数的定义域为 ,
令 ,
则 在 为减函数,在 上为增函数,
因为 在 上为增函数,故 的增区间为 ,
故选:D.
②由对数函数(型)函数的单调性求参数
1.(2022·陕西西安·高一期末)已知 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
由对数及不等式的性质知: ,而 ,
所以 .
故选:B
2.(2022·黑龙江·双鸭山一中高一期末)已知函数 在[2,3]上单调递减,则实数a的
取值范围是( )
A. B. C. D.【答案】C
由于函数 在 上单调递减, 在定义域内是增函数,
所以根据复合函数的单调性法则“同增异减”得:
在 上单调递减,且 ,
所以 且 ,解得: .
故 的取值范围是
故选:C.
3.(2022·内蒙古赤峰·高一期末)已知函数 在 上是减函数,则实数 的取值范
围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
由条件可知,函数 在 上是减函数,
需满足 ,解得: .
故选:C
4.(2022·湖南岳阳·高一期末)已知函数 在 上单调递增,则实数a的取值范围为
( )
A. B. C. D.
【答案】D
根据复合函数的单调性可知,若函数在区间 上单调递增,需满足 ,解得: .
故选:D
5.(2022·福建泉州·高一期末)若函数 在 单调递增,则实数a的取值范围为
( )
A. B. C. D.
【答案】D
函数 中,令 ,函数 在 上单调递增,
而函数 在 上单调递增,则函数 在 上单调递增,且 ,
因此, ,解得 ,
所以实数a的取值范围为 .
故选:D
6.(2022·重庆·高一期末)已知关于 的函数 在 上是单调递减的函数,则 的取值范
围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
令 ,则 ,
因为 的单调递增函数,函数 在 上是单调递减的函数
由复合函数的单调性判断方法可得 是单调递减函数,
所以 ,又 在 上是单调递减的函数,所以 ,得 ,
故选:D.
7.(2022·河南南阳·高一期末)若函数 在区间 上单调递增,则实数
的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
的定义域为 ,令 ,则
函数为 ,外层函数单调递减,由复合函数的单调性为同增异减,要求函数 的增区间,即求
的减区间,当 , 单调递减,则 在 上单调递增,即
是 的子集,则 .
故选:C.
③由对数函数(型)函数的单调性解不等式
1.(2022·河南濮阳·高三开学考试(文))不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.【答案】C
原不等式等价于 ,解得, 或 .
故选:C
2.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 = ,则不等式 的解集是
( )
A.(﹣2,1) B.(0,1) C.(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞)D.(1,+∞)
【答案】C
函数 = ,可得x≥0, 递增;
当x<0时, 递增;且x=0时函数连续,
所以 在R上递增,
不等式 ,
可化为x+2<x2+2x,即x2+x﹣2>0,解得x>1或x<﹣2,
则原不等式的解集为(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞).
故选:C
3.(2022·北京房山·高一期末)设函数 ,若 ,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
由题意,函数 ,且 ,当 时,令 ,解得 ;
当 时,令 ,可得 ,解得 ,
所以不等式 的解集为 .
故选:B.
4.(2022·四川绵阳·一模(理))设函数 则满足 的 的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【答案】D
由题意, 在 单调递增,且
故 或
解得:
故选:D
5.(2022·江西赣州·一模(文))设函数 则满足 的 取值范围是
A.[-1,2] B.[0,2] C.[1,+ ) D.[0,+ )
【答案】D
由 ,可得 ;或 ,可得 ;
综上, 的 取值范围是 .
故选:D
④对数(指数)综合比较大小1.(2022·广东中山·高一期末)设 , , ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
因为 ,
则 ,所以 ,
又因为 ,所以 ,
又由 ,所以 ,
所以 .
故选:D.
2.(2022·江西·南昌十五中高二阶段练习(理))设 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
因为 ,所以 ,A错误;
因为函数 为增函数,所以 ,所以 ,D错误;
因为 ,所以 ,B错
误;
因为 ,所以 ,
所以 ,C正确.
故选:C.
3.(2022·福建·厦门双十中学高二阶段练习)设 , , ,则( )
A. B. C. D.【答案】C
,
令 ,则 ,
所以 在 上递减,则 ,即 ,
则 , ,
所以 ,
故选:C
4.(2022·江西·九江一中高二阶段练习(理))已知 , , ,则a,b,c的大小关系为
( )
A. B. C. D.
【答案】C
因为 , ,所以
故选:C.
5.(2022·江苏·南京市第一中学高三开学考试)已知 , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
∵ ,∴ ,∵ ,∴ ,∴ ,
又 , ,∵ ,∴ ,∴
.
故选:C.
高频考点八:对数函数的最值
①求对数(型)函数的最值
1.(2021·江苏·沭阳县修远中学高一阶段练习)已知函数 在区间 上的最大值为7,则在区间 上的最大值为( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【答案】C
由 可知: 且 ,所以函数 是实数集上单调递增函数,
因为函数 在区间 上的最大值为7,
所以有 ,因为函数 是 上的增函数
所以 在区间 上的最大值为 ,
故选:C
2.(2021·天津市实验中学滨海学校高三期中(理))已知函数 ,则( )
A. 有最小值,且最小值为-2
B. 有最小值,且最小值为-1
C. 有最大值,且最大值为-2
D. 有最大值,且最大值为-1
【答案】D
解: ,所以 有最大值,且最大值为 ,
但无最小值.
故选:D
3.(2022·上海金山·高一期末)函数 , 的最大值为______.
【答案】-2
因为 ,则 ,
由于 是减函数,所以 ,
故答案为:-2
4.(2021·山东·嘉祥县第一中学高三阶段练习)函数 的最小值为___________.【答案】 ##
函数定义域是 , ,
,
所以 时, .
故答案为: .
5.(2021·全国·高一课时练习)函数 的最大值是_______.
【答案】2
设 ,则 ,即求 在 上的最大值,
由 在 上是单调递增函数,
所以当 ,即 时,函数有最大值2.
故答案为:2.
②根据对数(型)函数的最值求参数
1.(2022·河南平顶山·高一期末)已知函数 的最大值与最小值的差为2,则
( )
A.4 B.3 C.2 D.
【答案】C
由题意得 在 上为单调递增函数,
所以 , ,
所以 ,解得 ,又 ,所以 .
故选:C
2.(2022·贵州·六盘水市第一中学模拟预测)若函数 有最小值,则 的取值范围是
( )
A. B.
C. D.
【答案】A
令 ,函数 有最小值,
,且 ,
所以 的取值范围是 .
故选:A.
3.(2022·贵州毕节·高一期末)已知函数 若 存在最小值,则实数a的取值范围是
( )
A. B.
C. D.
【答案】D
∵函数
∴当 时, 的范围是 ;当 时, , ,
由题意 存在最小值,则 ,
解得 .
故选:D.
4.(2022·全国·高三专题练习)若函数 没有最小值,则 的取值范围是____________.
【答案】
分类讨论:
当 时, ,函数没有最小值,
当 时,应满足 有解,故 ,
综上可得, 的取值范围是 .
5.(2022·甘肃省会宁县第一中学高一期末)已知函数 ( 且 ), 在 上的
最大值为 .
(1)求 的值;
(2)当函数 在定义域内是增函数时,令 ,判断函数 的奇偶性,并证明,
并求出 的值域.
【答案】(1) 或
(2) 为偶函数,证明见解析, .
(1)
当 时, 为增函数, ,解得: ;
当 时, 为减函数, ,解得: ;
综上所述: 或 .
(2)
当函数 在定义域内是增函数时, ,由(1)知: ;
,由 得: ,即 定义域为 ;
又 , 是定义在 上的偶函数;
,
当 时, , ,即 的值域为 .
6.(2022·河南信阳·高一期末)已知函数 ( ,且 ).
(1)求函数 的定义域;
(2)是否存在实数a,使函数 在区间 上单调递减,并且最大值为1?若存在,求出a的值;若不存
在,请说明理由.
【答案】(1) (2)
(1)
由题意可得 ,即 ,
因为 ,所以解得 .
故 的定义域为 .
(2)
假设存在实数 ,使函数 在区间 上单调递减,并且最大值为1.
设函数 ,由 ,得 ,
所以 在区间 上为减函数且 恒成立,因为 在区间 上单调递减,
所以 且 ,即 .
又因为 在区间 上的最大值为1,
所以 ,
整理得 ,解得 .
因为 ,所以 ,
所以存在实数 ,使函数 在区间 上单调递减,并且最大值为1
7.(2022·天津河北·高一期末)已知函数 ( ,且 )
(1)求 的值及函数 的定义域;
(2)若函数 在 上的最大值与最小值之差为3,求实数 的值.
【答案】(1)0; ;(2) 或 .
(1)
函数 ,则 ,由 解得: ,
所以 的值是0, 的定义域是 .
(2)
当 时, 在 上单调递减, , ,
于是得 ,即 ,解得 ,则 ,
当 时, 在 上单调递增, , ,于是得 ,即 ,解得 ,则 ,
所以实数 的值为 或 .
③对数(型)函数的最值与不等式综合应用
1.(2022·湖北·武汉中学高一阶段练习)已知函数 ,若对任意的 使得
成立,则实数 的取值范围为
A. B. C. D.
【答案】D
若对任意的 使得 成立,即 ,得 ,
,
由于函数 在 上为增函数,函数 在 上为减函数,
所以,函数 在 上为增函数, , ,
,即 ,
因此,实数 的取值范围是 .
故选:D.
2.(2022·吉林·长春市第二中学高一期末)已知函数 .
(1)当 时,求该函数的值域;(2)若 ,对于 恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1) (2)
(1)
令 , ,则 ,
函数转化为 , ,
则二次函数 , ,
当 时, ,当 时, ,
故当 时,函数的值域为 .
(2)
由于 对于 上恒成立,
令 , ,则
即 在 上恒成立,所以 在 上恒成立,
由对勾函数的性质知 在 上单调递增,
所以当 时, ,
故 时,原不等式对于 恒成立.
3.(2022·陕西安康·高三期末(文))已知函数 .
(1)若 ,求a的值;(2)若对任意的 , 恒成立,求 的取值范围.
【答案】(1) ;
(2) .
(1)
解:因为 ,所以 ,
所以 ,所以 ,解得 .
(2)
解:由 ,得 ,即 ,
即 或 .
当 时, ,则 或 ,
因为 ,则 不成立,
由 可得 ,得 ;
当 时, ,则 或 ,
因为 ,则 不成立,所以 ,解得 .
综上, 的取值范围是 .
4.(2022·江苏·无锡市第一中学高一期末)设函数 ,其中 为常数.
(1)当 时,求 的定义域;
(2)若对任意 ,关于 的不等式 恒成立,求实数 的取值范围.【答案】(1) (2)
解:(1)当 时,函数 ,要使函数有意义,只需要
或
, ,解得 ,即函数的定义域为 ;
(2) , ,
的取值范围是 ,
又 恒成立,可得 恒成立,
, ,即 ,
故实数 的取值范围是 .
第四部分:高考真题感悟
1.(2021·湖南·高考真题)函数 的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
由题意可得: ,解得: ,
所以函数 的定义域为 ,
故选:B.
2.(2021·天津·高考真题)若 ,则 ( )
A. B. C.1 D.
【答案】C, ,
.
故选:C.
3.(2021·天津·高考真题)设 ,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
, ,
, ,
, ,
.
故选:D.
4.(2021·全国·高考真题)已知 , , ,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
,即 .
故选:C.
5.(2021·全国·高考真题(文))青少年视力是社会普遍关注的问题,视力情况可借助视力表测量.通常
用五分记录法和小数记录法记录视力数据,五分记录法的数据L和小数记录表的数据V的满足 .
已知某同学视力的五分记录法的数据为4.9,则其视力的小数记录法的数据为( )( )
A.1.5 B.1.2 C.0.8 D.0.6
【答案】C
由 ,当 时, ,则 .
故选:C.
第五部分:第 06 讲 对数与对数函数(精练)
一、单选题
1.(2021·江苏·高一专题练习)已知 , , ,则 的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
,
,
.
故选:B.
2.(2021·江苏·高一专题练习) ( )
A. B. C. D.
【答案】D故选:D.
3.(2021·江苏·高一专题练习)已知 ,那么 用 表示是( )
A. B. C. D.
【答案】B
,
故选: .
4.(2021·浙江·高一期中)已知 是 上的减函数,那么 的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【答案】A
因为 为 上的减函数,
所以有 ,
解得: ,
故选:A.
5.(2021·新疆·石河子第二中学高一阶段练习)已知 的值域为R,且 在
上是增函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. 或
C. 或 D.【答案】C
因为函数 的值域为R,
所以 取得一切正数,
即方程 有实数解,
得 ,解得 或 ;
又函数 在 上是增函数,
所以函数 在 上是减函数,
则对称轴 ,解得 ,
综上,实数a的取值范围为 或 .
故选:C
6.(2021·陕西·武功县教育局教育教学研究室高一期中)函数 的最小值是( ).
A.10 B.1 C.11 D.
【答案】B
设 ,则 ,
因为 ,
所以 ,所以 的最小值为1,
故选:B
7.(2021·重庆市第七中学校高一阶段练习)函数 的图象大致为( )
A. B.C. D.
【答案】A
, 的定义域为 ,
,所以 为奇函数,
图象关于原点对称,排除CD选项.
,排除B选项.
所以A选项正确.
故选:A
8.(2021·江苏·高一专题练习)设函数 的定义域为 ,若函数 满足条件:存在 ,使
在 上的值域为 ,则称 为“倍缩函数”.若函数 (其中 )为
“倍缩函数”,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
由已知可得,
在 上是增函数;即
, 是方程 的两个根,
设 ,则 ,此时方程为 即方程有两个不等的实根,且两根都大于 ;
解得: ,
满足条件 的范围是 .
故选:A
二、填空题
9.(2021·河南·漯河实验高中高一阶段练习) 在 上递减,则a的范围是_________.
【答案】
由题可得,根据对数的定义, 且 ,所以 是减函数,根据复合函数单调性的“同增异
减”特点,得到 ,所以 .
故答案为: .
10.(2021·江苏·高一专题练习)已知 且 ,对任意 且,不等式 恒成立,则 的取值范围是__________.
【答案】
因为对任意 且 ,不等式 恒成立,
所以 在 上单调递减,
因为 在 上单调递减,由复合函数的单调性知 ,
又由对数函数的定义域知,当 时, 恒成立,
可得 ,解得 ,
综上可得; ,所以实数 的取值范围为 .
故答案为: .
11.(2021·江苏·高一专题练习)已知函数 在 上恒正,则实数 的取值范围
是__________.
【答案】
①当 时, ,此时 定义域为 ,不合题意;
②当 时,令 ,其对称轴为 ,
在 上单调递减, 在 上单调递减,
,即 ,解得: (舍);
③当 时,令 ,其对称轴为 ;⑴若 ,即 时, 在 上单调递增, 在 上单调递增,
,即 ,解得: ;
⑵若 ,即 时, 在 上单调递减, 在 上单调递减,
,即 ,解得: (舍);
⑶若 ,即 时, 在 上单调递减,在 上单调递增,
在 上单调递减,在 上单调递增,
,即 ,解得: (舍);
综上所述:实数 的取值范围为 .
故答案为: .
12.(2021·江苏省太湖高级中学高一阶段练习)对于函数 ,若在定义域内存在实数 满足
,则称函数 为“ 函数”.设 为其定义域上的“ 函
数”,则实数 的取值范围是___________.
【答案】
解:由函数 为“ 函数”的定义可得: 在 上有解.
即: 在 上有解
则 在 上有解,且 在 上恒成立
即: 在 上有解,且 在 上恒成立记 ,由于函数 在 上均单调递增,
所以 在 上单调递增,且
所以
所以 ,即: ,解得:
又 在 上恒成立,由对勾函数性质得 在 上单调递增,
所以 ,解得:
综上所述:实数 的取值范围是
故答案为:
三、解答题
13.(2021·江苏·高一专题练习)计算求值
(1) ;
(2) ;
(3)已知 ,求 的值.
【答案】(1)44(2) (3)1
(1)
;
(2);
(3)
, ,
则 , ;
所以 .
14.(2021·河北省博野中学高三阶段练习)已知函数 .
(1)若 ,求函数 的定义域.
(2)若函数 的值域为R,求实数m的取值范围.
(3)若函数 在区间 上是增函数,求实数m的取值范围.
【答案】(1) ;
(2) ;
(3) .
(1)
由题设, ,则 或 ,
所以函数定义域为 .
(2)
由函数 的值域为R,则 是 值域的子集,所以 ,即 .
(3)
由 在 上递减,在 上递增,而 在定义域上递减,
所以 在 上递增,在 上递减,
又 在 上是增函数,故 ,可得 .
15.(2021·江苏·高一专题练习)已知函数
(1)求 的定义域并判断 的奇偶性;
(2)求函数 的值域;
(3)若关于 的方程 有实根,求实数 的取值范围
【答案】(1)定义域为 ,非奇非偶函数
(2)
(3)
(1)
由题意可得 ,
由 ,得 ,
所以 的定义域为 ,
因为定义域不关于原点对称,
所以 为非奇非偶函数,(2)
,
因为 ,所以 ,所以 ,
所以 ,
所以 ,
所以 的值域为 ,
(3)
关于 的方程 有实根,即 在 上有实根,
令 ,
因为 在 上单调递减,而 在 上单调递增,
所以 在 上单调递减,
所以 在 上的最小值为 ,最大值为 ,
所以 ,
所以当 时,方程有实根
16.(2021·江苏·高一专题练习)已知函数 .
(1)判断函数 的奇偶性,并证明;
(2)对任意的 ,不等式 恒成立,求实数 的取值范围.
【答案】(1) 是奇函数,证明见解析(2)
(1)解: ,
定义域为
任取 ,
则
,
所以 ,所以 是奇函数
(2)
,
,
不等式 恒成立,
则 ,
,
设 ,∵ ,则 ,
∴ ,令 ,则 为对勾函数,由对勾函数的单调性知,在 单调
递减,在 单调递增,
当且仅当 时, 有最小值, .
∴ ,
又 ,
所以 .