文档内容
第 08 讲 对数函数
(12 类核心考点精讲精练)
1. 5年真题考点分布
5年考情
考题示例 考点分析
2024年天津卷,第5题,5分 比较指数幂的大小、比较对数式的大小
2022年天津卷,第5题,5分 对数的运算、对数的运算性质的应用
2021年天津卷,第5题,5分 比较指数幂的大小、比较对数式的大小
2021年天津卷,第7题,5分 运用换底公式化简计算
2020年天津卷,第6题,5分 比较指数幂的大小、比较对数式的大小
2021年天津卷,第5题,5分 比较指数幂的大小、比较对数式的大小
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】本节内容是天津高考卷的必考内容,设题灵活,难度综合,分值为5分
【备考策略】1.理解、掌握对数的图象与特征,能够灵活运用对数函数的性质
2.能利用对数函数的性质解决定义域与值域最值问题
3.具备数形结合的思想意识,会借助函数解决奇偶性与对称性问题
4.能结合图像与性质解决综合型问题
【命题预测】本节内容是天津高考卷的必考内容,考查内容比较广泛。知识讲解
知识点一.对数的定义
1.一般地,如果a(a>0,a≠1)的b次幂等于N,即ab=N,那么称b是以a为底N的对数,记作b=logN,
a
其中,a叫做对数的底数,N叫做真数.
2.底数的对数是1,即loga=1,1的对数是0,即log1=0.
a a
知识点二.对数函数的定义
1.形如 y = lo g x ( a > 0 , a ≠1 )的函数叫作对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是 ( 0 ,+∞ ) .
a
2.对数函数的图象与性质
a>1 00且a≠1)的图象过定点(1,0),且过点(a,1),,函数图象只在第一、四象限.
a
logx
2.函数y=logx与y= 1(a>0且a≠1)的图象关于x轴对称.
a
a
3.在第一象限内,不同底的对数函数的图象从左到右底数逐渐增大.
注意:
1.在运算性质logMn=nlogM中,要特别注意M>0的条件,当n∈N*,且n为偶数时,在无M>0的条件下
a a
应为logMn=nlog|M|.
a a2.研究对数函数问题应注意函数的定义域.
3.解决与对数函数有关的问题时,若底数不确定,应注意对a>1及00时,01
图象上升趋势是越来越缓 函数值开始减小极快到了某一值后减小速度较
慢;
a>1 自左向右看,图象逐渐上升 增函数
在第一象限内的图象纵坐标都大于1 当x>0时,y>1;
在第二象限内的图象纵坐标都小于1 当x<0时,00,n>0,m≠n,则符合条件的一个函数解析式f(x)= .
1.(2023高三上·全国·专题练习)已知f (x)是定义在R上的偶函数,且当x≥0时,f (x)=log (x+1)(
a
a>0,且a≠1),则函数f (x)的解析式是 .2.(2024·河北沧州·模拟预测)直线x=4与函数
f (x)=log
a
x(a>1),g(x)=log
1
x
分别交于A,B两点,
2
且|AB|=3,则函数ℎ(x)=f (x)+g(x)的解析式为( )
A.ℎ(x)=−log x B.ℎ(x)=−log x
2 4
C.ℎ(x)=log x D.ℎ(x)=log x
2 4
1
3.(2024·北京东城·一模)设函数f (x)= +1,则( )
lnx
(1) (1)
A.f (x)+f =2 B.f (x)−f =2
x x
(1) (1)
C.f (x)f =2 D.f (x)=2f
x x
4.(23-24高三上·北京·阶段练习)定义域为R的函数f (x)同时满足以下两条性质:
①存在x ∈R,使得f (x )≠0;
0 0
②对于任意x∈R,有f (x+1)=2f (x).
写出满足上述性质的一个增函数f (x)= .
考点二、 对数函数的求值、求参问题
1.(2024·湖北·模拟预测)已知函数f(x)=¿则f (log 12)=( )
2
10 13 35 37
A. B. C. D.
3 3 6 6
2.(23-24 高三下·重庆·阶段练习)已知定义在 R 上的函数f (x)是奇函数,且当 x≥0时,
f (x)=log (x+3)+a,则f (−3)=( )
2
A.1 B.−1 C.2 D.−2
1.(2024·四川遂宁·模拟预测)下列函数满足f (log 3)=−f (log 2)的是( )
2 3
1
A.f(x)=1+lnx B.f (x)=x+
x
1
C.f (x)=x− D.f (x)=1−x
x
( (1))
2.(2024·山东济宁·三模)已知函数f (x)=¿,则f f = .
2
a
3.(2024·河北·三模)已知函数f (x)=|lgx|,若f (a)=f (b)(a≠b),则当2a ⋅3b取得最小值时, =
b.
4.(2024·四川·模拟预测)已知函数f (x)=cosx⋅ln(√x2+1−x)+1,若f (m)=3,则f (−m)=
( )
A.−1 B.−3 C.−5 D.3
考点 三 、 对数函数的定义域与不等式
lg(10−x2)
1. (2024·青海海南·二模)函数f(x)= 的定义域为( )
x
A.(−√10,√10) B.(−∞,−√10)∪(√10,+∞)
C.[−√10,√10] D.(−√10,0)∪(0,√10)
lg(x−1)
2. (23-24高三上·天津河东·阶段练习)函数f (x)= 的定义域为 .
√4−x
ln(4−x)
1.(2022高三上·河南·专题练习)函数f (x)= 的定义域为( )
sinx⋅√x−1
π π π π
A.(1, )∪( ,4) B.(1,π)∪(π,4) C.[1, )∪( ,4] D.[1,π)∪(π,4]
2 2 2 2
f (x+1)
2.(2024高三·全国·专题练习)已知函数f (x)的定义域为[−2,2],则函数F(x)= 的定义域为
lg|x|
( )
A.[−3,1] B.[−3,0)∪(0,1]
C.(−1,0)∪(0,1)∪(1,3] D.[−3,−1)∪(−1,0)∪(0,1)
1
3.(2024·北京通州·二模)已知函数 f (x)=x2+lg(x−2) 的定义域为 .
4.(23-24高三下·上海·阶段练习)函数f(x)=lg(4x−2x−2)的定义域为 .
考点 四 、 对数函数的值域问题
1.(23-24高三上·北京·期中)下列函数中,值域为(1,+∞)的是( )
1
A.y= B.y=√x+1 C.y=lg(|x|+1) D.y=2x+1
sinx
2.(2024高三·全国·专题练习)函数f (x)=lnx+x,x∈[1,e]的值域为 .1.(23-24高三上·上海黄浦·期中)函数y=log x+ 1 在区间 (1 ,+∞ ) 上的最小值为
3 log (3x) 3
9
.
2.(23-24高三上·河南·期中)已知函数f(x)=¿,则f (e+1)= ,函数f (x)的值域为 .
3.(23-24高三上·重庆·期中)已知a>0,函数f (x)=¿当a=2时,f (x)的值域为 ;若不存在x ,
1
x (x ≠x ),使得f (x )=f (x ),则实数a的取值范围是
2 1 2 1 2
4.(23-24高三上·福建莆田·阶段练习)函数f (x)=log x−2log (x+1)值域为 .
2 2
考点 五 、 对数函数的定义域与值域求参问题
1.(23-24高三下·四川雅安·阶段练习)若函数f(x)=log (x2−ax+2a)(a>0)的值域为R,则f(a)
0.5
的取值范围是( )
A.(−∞,−3] B.(−∞,−4] C.[−4,+∞) D.[−3,+∞)
2.(22-23高三·全国·对口高考)若函数y=lg(x2−ax+9)的定义域为R,则a的取值范围为 ;
若函数y=lg(x2−ax+9)的值域为R,则a的取值范围为 .
1.(23-24高三上·上海闵行·期中)已知f (x)=¿,若函数y=f (x)的值域为R,则实数a的取值范围是
.
2.(2023·全国·模拟预测)若“∀x∈[3,27],log x≤m”是真命题,则实数m的一个可能取值为
3
.
3.(2023·江西景德镇·模拟预测)若抛掷两枚骰子出现的点数分别为 a,b,则在函数
ax−b−x
f (x)=ln(x2+ax+b)的值域为R的条件下,满足“函数g(x)= 为偶函数”的概率为( )
(a+b)x
2 2 3 3
A. B. C. D.
17 19 17 19
考点 六 、 对数函数过定点问题
1.(·山东·高考真题)函数 y=log (x+3)−1(a>0,a≠1)的图象恒过定点 A,若点 A在直线
a1 2
mx+ny+1=0上,其中m、n>0,则 + 的最小值为 .
m n
2.(23-24高三上·陕西·阶段练习)函数f (x)=log (x+1)+2x (a>0,且a≠1)的图象过定点
a
.
1.(23-24高三上·陕西咸阳·期中)已知函数y=log (x−1)+4(a>0且a≠1)的图象恒过定点P,点P
a
在幂函数y=f(x)的图象上,则lgf(2)+lgf(5)= .
2.(2023·江西赣州·一模)已知函数y=1+log (2−x)(a>0且a≠1)的图像恒过定点P,且点P在圆
a
x2+ y2+mx+m=0外,则符合条件的整数m的取值可以为 .(写出一个值即可)
3.(2023·青海西宁·二模)已知函数y=log (3x−2)+2(a>0且a≠1)的图像过定点 A,若抛物线
a
y2=2px也过点A,则抛物线的准线方程为 .
4.(2023高三·全国·专题练习)已知数列{a }为等比数列,函数y=log (2x−1)+2的图象过定点
n a
(a ,a ),b =log a ,数列{b }的前n项和为S ,则S 的值为 .
1 2 n 2 n n n 10
考点 七 、 对数函数的单调性
f (x)=log (−2x2+3x+2)
1.(2022高三·全国·专题练习)函数 1 的单调递减区间为 .
5
2. (2024·黑龙江·模拟预测)设函数f(x)=ln|x−a|在区间(2,3)上单调递减,则a的取值范围是
( )
A.(−∞,3] B.(−∞,2] C.[2,+∞) D.[3,+∞)
1. (2024·江苏南通·模拟预测)已知函数f(x)=ln(ax+2)在区间(1,2)上单调递减,则实数a的取值范
围是( )
A.a<0 B.−1≤a<0 C.−10且a≠1)在区间 − ,0 内单调递增,则a的
a 2
取值范围是( )
[1 ) [3 ) (9 ) ( 9)
A. ,1 B. ,1 C. ,+∞ D. 1,
4 4 4 4
3.(2024·陕西铜川·三模)若函数y=¿在R上单调递减,则实数a的取值范围是( )( 1) ( 1] [1 1) [1 )
A. 0, B. 0, C. , D. ,1
3 5 5 3 5
考点 八 、 对数函数的图像
1
1.(2024·湖北·模拟预测)函数
f
(x)=ex−ex−lnx2的图象大致为( )
A. B. C. D.
lg|x|
2.(23-24高三下·四川绵阳·开学考试)函数y= 的图像大致是( )
x
A. B.
C. D.
x2+2
1.
(22-23高三上·甘肃平凉·阶段练习)函数y=(x2−1)⋅ln
的部分图象可能是( )
2(x2+1)
A. B.C. D.
ln(√x2+1+x)
2.(2024·湖南邵阳·模拟预测)函数f(x)= 的大致图象为( )
√x2+1+x
A. B.
C. D.
xcos2x
3.(2024·四川成都·三模)函数f(x)=
的图象大致是( )
ln(x2+1)
A. B.
C. D.
考点 九 、 对数模型实际应用
1. (21-22高三上·江苏扬州·期末)2018年9月24日,阿贝尔奖和菲尔兹奖双料得主,英国89岁高龄
的著名数学家阿蒂亚爵士宣布自己证明了黎曼猜想,这一事件引起了数学界的震动.在1859年,德国数学
家黎曼向科学院提交了题目为《论小于某值的素数个数》的论文并提出了一个命题,也就是著名的黎曼猜
想.在此之前著名的数学家欧拉也曾研究过这个何题,并得到小于数字x的素数个数大约可以表示为x
π(x)≈ 的结论.若根据欧拉得出的结论,估计10000以内的素数个数为( )(素数即质数,
lnx
lge≈0.43,计算结果取整数)
A.1079 B.1075 C.434 D.2500
2. (2021·宁夏银川·二模)中国的5G技术领先世界,5G技术极大地提高了数据传输速率,最大数据传
S
输速率C取决于信道带宽W,经科学研究表明:C与W满足C=W log (1+ ),其中S是信道内信号的平
2 N
S
均功率,N是信道内部的高斯噪声功率, 为信噪比.当信噪比比较大时,上式中真数中的1可以忽略不计.
N
S
若不改变带宽W,而将信噪比 从1000提升至4000,则C大约增加了( )(附:lg2≈0.3010)
N
A.10% B.20% C.30% D.40%
1.(2024·陕西渭南·二模)中国茶文化博大精深,茶水的口感与茶叶类型和水的温度有关.经研究可知:
在 室 温 25∘C下 , 某 种 绿 茶 用 85∘C的 水 泡 制 , 经 过 xmin后 茶 水 的 温 度 为 y∘C, 且
y=k⋅0.9227x+25(x≥0,k∈R).当茶水温度降至60∘C时饮用口感最佳,此时茶水泡制时间大约为
( )
(参考数据:ln2≈0.69,ln3≈1.10,ln7≈1.95,ln0.9227≈−0.08)
A.6min B.7min C.8min D.9min
2.(2024·河南三门峡·模拟预测)研究表明,地震时释放的能量E(单位:焦耳)与地震里氏震级M之
间的关系为lgE=4.8+1.5M.2024年1月30日在新疆克孜勒苏州阿合奇县发生了里氏5.7级地震,所释
E
放的能量记为E ,2024年1月13日在汤加群岛发生了里氏5.2级地震,所释放的能量记为E ,则比值 1
1 2 E
2
的整数部分为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
3.(2024·广东·一模)假设甲和乙刚开始的“日能力值”相同,之后甲通过学习,“日能力值”都在前
一天的基础上进步2%,而乙疏于学习,“日能力值”都在前一天的基础上退步1%.那么,大约需要经过(
)天,甲的“日能力值”是乙的20倍(参考数据:lg102≈2.0086,lg99≈1.9956,lg2≈0.3010
)
A.23 B.100 C.150 D.232
考点 十 、 对数函数比较大小
1.(2020·全国·高考真题)若2x−2y<3−x−3−y,则( )
A.ln(y−x+1)>0 B.ln(y−x+1)<0 C.ln|x−y|>0 D.ln|x−y|<01 ( 1 1 ) 6 6
2.(2024·湖北武汉·二模)设a= ,b=2ln sin +cos ,c= ln ,则a,b,c的大小关系是
5 10 10 5 5
( )
A.aa>c B.b>c>a C.a>b>c D.c>b>a
考点 十一 、 对数函数综合应用
1.(23-24 高三下·江苏·阶段练习)已知函数f (x)=√3sin3x+cos3x,g(x)=2lg(x+1),则函数
ℎ(x)=f (x)−g(x)的零点个数为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
2.(2024·四川绵阳·模拟预测)已知函数 f (x)=¿ g(x)=x−3,方程f (g(x))=−3−g(x)有两个不同的
根,分别是x ,x ,则 x +x =( )
1 2 1 2
A.0 B.3 C.6 D.9
1.(2024·陕西西安·模拟预测)“0f (2)
C.f (3)f (a),则实数a的取值范围是( )
2
( 5 3 )
A. − +4k,− +4k ,k∈Z B.(−1+4k,4k),k∈Z
2 2
( 1 1 ) ( 3 1 )
C. − +4k, +4k ,k∈Z D. − +4k, +4k ,k∈Z
2 2 2 2
3.(2024·黑龙江哈尔滨·一模)已知函数f (x)=3log (√x2+1−x),正数a,b满足f (a)+f (3b−1)=0,
2
3b+a
则 的最小值为( )
ab
A.6 B.8 C.12 D.24
1.(2024·四川成都·模拟预测)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+3)=f(x−1),且当
x∈(−2,0)时,f(x)=log (x+3),则f(2021)−f(2024)=( )
2A.1 B.−1 C.1−log 3 D.−1−log 3
2 2
2.(2024·江苏·模拟预测)尽管目前人类还无法准确预报地震,但科学家通过研究,已经对地震有所
了解,例如,地震时释放的能量E(单位:焦耳)与地震里氏震级M之间的关系为lgE=4.8+1.5M.2008
年5月12日我国汶川发生里氏8.0级地震,它所释放出来的能量是2024年4月3日我国台湾发生里氏7.0
级地震的( )倍
8 8
A.
7
B. 107 C.101.5 D.104.8
3.(2024·四川成都·模拟预测)对数的发明是数学史上的重大事件,它可以改进数字的计算方法、提
高计算速度和准确度.已知M={1,3},N={1,3,5,7},若从集合M,N中各任取一个数x,y,则log (xy)为
3
整数的概率为( )
1 2 1 4
A. B. C. D.
4 5 2 5
4.(2024高三·全国·专题练习)已知函数f (x)=log (2−x)的值域为(−∞,1],则函数f (2x)的定义域
2
为
5.(2024高三·全国·专题练习)已知函数f(x)=log (√x2+a−x)是奇函数,则a= .
2
6.(2024·四川自贡·三模)函数f(x)=¿,f(a)=2则a= .
2024 2024
[ 1]
7.(23-24高三下·福建厦门·强基计划)[x]表示不超过x的最大整数,则∑[lgk]+∑ lg = .
k
k=1 k=1
1 1 1
1.(2024·重庆九龙坡·三模)正整数1,2,3,⋯,n的倒数的和1+ + +⋯+ 已经被研究了几百年,但
2 3 n
是 迄 今 为 止 仍 然 没 有 得 到 它 的 求 和 公 式 , 只 是 得 到 了 它 的 近 似 公 式 , 当 n很 大 时 ,
1 1 1
1+ + +⋯+ ≈lnn+γ.其中γ称为欧拉-马歇罗尼常数,γ≈0.577215664901⋯,至今为止都不确定γ
2 3 n
[ 1 1 1 ]
是有理数还是无理数.设[x]表示不超过x的最大整数,用上式计算 1+ + +⋯+ 的值为
2 3 2024
( )
(参考数据:ln2≈0.69,ln3≈1.10,ln10≈2.30)
A.10 B.9 C.8 D.7
2.(2024·陕西安康·模拟预测)已知函数f (x)=¿是R上的单调函数,则实数a的取值范围是
( )
A.(0,1) B.(1,√3] C.(1,√3) D.(1,3)
x x
3.(23-24高三下·浙江·阶段练习)已知函数f (x)= −2x(x>1),g(x)= −log x(x>1)的零
x−1 x−1 2
1 1
点分别为α,β,则 + 的值是( )
α βA.1 B.2 C.3 D.4
4.(2024·宁夏银川·三模)命题p:00且a≠1)在(−∞,3)
a
上单调,则p是q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
5.(2024·四川绵阳·模拟预测)已知定义在R上的函数f (x)满足f(x+2)=−f(x),当x∈(2,4)时,
f (x)=1+log x,则f(99)=( )
3
1
A.1 B.2 C.− D.-2
2
6.(2024·山东泰安·模拟预测)已知f (x)=x2g(x)为定义在R上的偶函数,则函数g(x)的解析式可以
为( )
1+x2 2
A.g(x)=ln B.g(x)=1−
1−x2 2x+1
C.g(x)=¿ D.g(x)=|x−2|−|x+2|
7.(2024·陕西渭南·二模)已知直线2mx+ny−4=0(m>0,n>0)过函数y=log (x−1)+2(a>0,
a
2 6
且a≠1)的定点T,则 + 的最小值为 .
m n
1.(2024·北京·高考真题)已知(x ,y ),(x ,y )是函数 y=2x的图象上两个不同的点,则
1 1 2 2
( )
y + y x +x y + y x +x
A.log 1 2< 1 2 B.log 1 2> 1 2
2 2 2 2 2 2
y + y y + y
C.log 1 2x +x
2 2 1 2 2 2 1 2
1
2.(2020·山东·高考真题)函数f (x)= 的定义域是( )
lgx
A.(0,+∞) B.(0,1)∪(1,+∞) C.[0,1)∪(1,+∞) D.(1,+∞)
3.(2020·全国·高考真题)设函数f(x)=ln|2x+1|−ln|2x−1|,则f(x)( )
1 1 1
A.是偶函数,且在( ,+∞)单调递增 B.是奇函数,且在(− , )单调递减
2 2 2
1 1
C.是偶函数,且在(−∞,− )单调递增 D.是奇函数,且在(−∞,− )单调递减
2 2
4.(2020·海南·高考真题)已知函数f(x)=lg(x2−4x−5)在(a,+∞)上单调递增,则a的取值范围是
( )
A.(2,+∞) B.[2,+∞) C.(5,+∞) D.[5,+∞)5.(2020·全国·高考真题)Logistic模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域.有学者根据
公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数 I(t)(t 的单位:天)的 Logistic 模型:
K
I(t)= ,其中K为最大确诊病例数.当I(t∗)=0.95K时,标志着已初步遏制疫情,则t∗约为
1+e−0.23(t−53)
( )(ln19≈3)
A.60 B.63 C.66 D.69
6.(2022·北京·高考真题)在北京冬奥会上,国家速滑馆“冰丝带”使用高效环保的二氧化碳跨临界
直冷制冰技术,为实现绿色冬奥作出了贡献.如图描述了一定条件下二氧化碳所处的状态与 T和lgP的关
系,其中T表示温度,单位是K;P表示压强,单位是bar.下列结论中正确的是( )
A.当T=220,P=1026时,二氧化碳处于液态
B.当T=270,P=128时,二氧化碳处于气态
C.当T=300,P=9987时,二氧化碳处于超临界状态
D.当T=360,P=729时,二氧化碳处于超临界状态
1
7.(2020·北京·高考真题)函数f(x)= +lnx的定义域是 .
x+1