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)= .log x
【答案】 1 (答案不唯一)
2
【分析】由已知函数性质,结合函数的单调性定义和对数函数的运算性质得f(x)=log x且00,且a≠1),则函数f (x)的解析式是 .
【答案】f (x)=¿
【分析】先利用函数奇偶性求出x<0时的解析式,进而可得函数f (x)的解析式.
【详解】当x<0时,−x>0,
由题意知f (−x)=log (−x+1),
a
又f (x)是定义在R上的偶函数,所以f (−x)=f (x),
所以当x<0时,f (x)=log (−x+1),
a
所以函数f (x)的解析式为f (x)=¿.
故答案为:f (x)=¿.
f (x)=log x(a>1),g(x)=log x
2.(2024·河北沧州·模拟预测)直线x=4与函数 a 1 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
【答案】B
【分析】根据对数函数的单调性及|AB|=3得a=4,代入化解即可.
【详解】由题意可知,定义域为(0,+∞),
函数f(x)在定义域内单调递增,函数g(x)在定义域内单调递减,
|AB|=log 4−log 4=log 4+2
则 a 1 a ,
2
所以log 4+2=3,
a
解得a=4,ℎ(x)=log x+log x=log x−log x=log x−2log x=−log x
所以 4 1 4 2 4 4 4 .
2
故选:B.
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
【答案】A
【分析】根据函数解析式,分别计算即可得解.
1
【详解】函数f (x)= +1的定义域为(0,1)∪(1,+∞),
lnx
(1) 1 1 1 1
f (x)+f = +1+ +1= + +2=2
对于A, x lnx 1 lnx −lnx ,故A正确;
ln
x
(1) 1 1 1 1 2
f (x)−f = +1− −1= − −=
对于B, x lnx 1 lnx −lnx lnx,故B错误;
ln
x
1 (1) 1
对于CD,当x=e时,f (x)= +1=2,f = +1=0,故CD错误.
1 x −1
故选:A.
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)= .
【答案】2x(答案不唯一)
【分析】取f (x)=2x,验证满足条件,得到答案.
【详解】f (x)=2x,f (1)=2≠0,满足存在x ∈R,使得f (x )≠0;
0 0
f (x+1)=2x+1=2×2x=2f (x),满足条件.
故答案为:2x.
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)=( )
210 13 35 37
A. B. C. D.
3 3 6 6
【答案】A
【分析】根据分段函数的形式,结合对数和指数运算公式,即可求解.
【详解】f (log 12)=f (log 12−1)=f (log 6)=f (log 6−1)=f (log 3),
2 2 2 2 2
1 1 10
=2log 2 3+ =3+ =
2log
2
3 3 3
故选:A
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
【答案】B
【分析】定义在R上的函数f (x)是奇函数,所以f (0)=0,由此可得a的值,进而由f (3)可得f (−3)的值.
【详解】因为f (x)是定义在R上的奇函数,所以f (0)=log 3+a=0,
2
解得a=−log 3,则f (x)=log (x+3)−log 3,
2 2 2
f (3)=log 6−log 3=log 2=1,
2 2 2
所以f (−3)=−f (3)=−1.
故选:B.
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
【答案】C
1
【分析】令t=log 3>1,则 =log 2,结合各选项代入验证,即可判断答案.
2 t 3
1 (1)
【详解】令t=log 3,t>1,则 =log 2∈(0,1),由f (log 3)=−f (log 2)可得f(t)=−f ,
2 t 3 2 3 t
1 1
对于A,f( )=1+ln =1−lnt≠−f(t),故A错误;
t t
1 1 (1)
对于B,f( )= +t=f(t),不满足f(t)=−f ,B错误;
t t t
(1) 1 1
对于C,f = −t=−f (t),即f(t)=−f( ),即f(log 3)=−f(log 2),C正确;
t t t 2 31 1
对于D,f( )=1− ≠−f(t),即f(log 3)=−f(log 2)不成立,D错误.
t t 2 3
故选:C.
( (1))
2.(2024·山东济宁·三模)已知函数f (x)=¿,则f f = .
2
【答案】√2
1 1 ( (1)) ( 1)
【分析】利用已知的分段函数,可先求f( )=− ,再求f f =f − =√2即可.
2 2 2 2
1 1 1
【详解】因为f(x)=¿,所以f( )=log =−log 2=− .
2 42 4 2
所以f ( f (1)) =f ( − 1) = (1)− 1 2=2 1 2=√2.
2 2 2
故答案为:√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
.
【答案】log 3
2
【分析】根据题意,由条件可得ab=1,令z=2a ⋅3b,结合基本不等式代入计算,即可得到结果.
1
【详解】由f (a)=f (b)得−lga=lg =lgb,即ab=1,令z=2a ⋅3b,
a
则lnz=a⋅ln2+b⋅ln3≥2√a⋅ln2⋅b⋅ln3=2√ln2⋅ln3
a ln3
当且仅当a⋅ln2=b⋅ln3,即 = =log 3时,lnz取得最小值,此时z也取得最小值.
b ln2 2
故答案为:log 3.
2
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
【答案】A
【分析】构造新函数,利用奇函数的性质即可求得f (−m)的值.
【详解】f (x)定义域为R,令g(x)=f (x)−1=cosx⋅ln(√x2+1−x),
则g(−x)=cosx⋅ln¿,
∴g(x)是R上的奇函数,
∴g(−m)+g(m)=f (−m)−1+f (m)−1=0,
即f (−m)=2−f (m)=2−3=−1,
故选:A.
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)
【答案】D
【分析】根据对数函数的真数大于0和分母不为0即可得到不等式组,解出即可.
lg(10−x2)
【详解】∵函数f(x)= ,
x
∴¿,解得x∈(−√10,0)∪(0,√10).
故选:D.
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
【答案】(1,4)
【分析】利用函数有意义,列出不等式求解即得.
lg(x−1)
【详解】函数f (x)= 有意义,则¿,解得12
故定义域为{xx>2}.
故答案为:{xx>2}
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 .
【答案】(1,+∞).
【分析】根据对数函数的性质得不等式,然后解指数不等式可得.
【详解】由题意4x−2x−2>0,即(2x−2)(2x+1)>0,
∴2x>2,x>1,∴定义域为(1,+∞).
故答案为:(1,+∞).
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
【答案】D
【分析】根据初等函数的性质逐一求出相应值域即可得答案.
1 1
【详解】因为−1≤sinx≤1,且sinx≠0,所以 ≤−1或 ≥1,A错误;
sinx sinx
因为√x≥0,所以√x+1≥1,B错误;
因为|x|+1≥1,所以lg(|x|+1)≥lg1=0,C错误;
因为2x>0,所以2x+1>1,即y=2x+1的值域为(1,+∞),D正确.故选:D
2.(2024高三·全国·专题练习)函数f (x)=lnx+x,x∈[1,e]的值域为 .
【答案】[1,e+1]
【分析】
利用函数的单调性可求函数的值域.
【详解】函数f (x)=lnx+x,x∈[1,e]为增函数,故其值域为[1,e+1].
故答案为:[1,e+1]
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
.
【答案】2√2−1
【分析】对函数变形后,利用基本不等式求出最小值.
1 2
【详解】y=log x+ =log x+
,
3 log (3x) 3 1+log x
9 3
(1 )
因为x∈ ,+∞ ,所以log x∈(−1,+∞),故1+log x∈(0,+∞),
3 3 3
2 √ 2
故y=(1+log x)+ −1≥2 (1+log x)⋅ −1=2√2−1,
3 1+log x 3 1+log x
3 3
2
当且仅当1+log x= ,即x=3√2−1时,等号成立.
3 1+log x
3
故答案为:2√2−1.
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 .
【答案】 2 [−1,+∞)
【分析】根据分段函数解析式代入计算即可求得f (e+1)=2;利用二次函数单调性以及对数函数单调性分
别求出对应函数值域即可求得f (x)的值域为[−1,+∞).
【详解】易知e+1>2,所以f (e+1)=lne+1=2;
当x<2时,f (x)=x2+4x+3=(x+2) 2−1≥−1;
当x≥2时,f (x)=ln(x−1)+1,易知f (x)在[2,+∞)上是单调递增函数,
所以f (x)=ln(x−1)+1≥ln(2−1)+1=1,
综上可知f (x)的值域为[−1,+∞).
故答案为:2;[−1,+∞)
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【答案】 (0,+∞) [2,3]
【分析】由a=2得到f (x)=¿再分x<2和x≥2,分别利用反比例型函数和对数函数的性质求解;画出函数
f (x)的图象,利用数形结合法求解.
【详解】解:当a=2时,f (x)=¿
x−2 x−3+1 1
当x<2时,f (x)= = =1+ ∈(0,1),
x−3 x−3 x−3
当x≥2时,f (x)=|log x|=log x∈[1,+∞),
2 2
所以当a=2时,f (x)的值域为(0,+∞).
画出f (x)每段的图象,如图所示:
由图象知:当a<2或a>3时,存在x ,x (x ≠x ),使得f (x )=f (x ),
1 2 1 2 1 2
当2≤a≤3时,不存在x ,x (x ≠x ),使得f (x )=f (x ).
1 2 1 2 1 2
故答案为:(0,+∞),[2,3]
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
【答案】(−∞,−2]
1
f (x)=log
【分析】确定函数定义域为(0,+∞),变换 2 1 ,利用均值不等式计算最值得到答案.
x+ +2
x
【详解】函数f (x)=log x−2log (x+1)的定义域为(0,+∞),
2 2
x 1 1
f (x)=log x−2log (x+1)=log =log ≤log
2 2 2 (x+1) 2 2 x+ 1 +2 2 2 √ x⋅ 1 +2
x x
1
=log =−2,
24
1
当且仅当x= ,即x=1时等号成立,故值域为(−∞,−2].
x
故答案为:(−∞,−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,+∞)
【答案】B
【分析】利用对数函数的定义,结合二次函数性质求出a的范围,再利用对数函数性质求解即得.
【详解】依题意,x2−ax+2a取遍所有正数,则Δ=a2−8a≥0,而a>0,解得a≥8,
所以f(a)=log (2a)≤log 16=−log 16=−4.
0.5 0.5 2
故选:B
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 .
【答案】 (−6,6) (−∞,−6]∪[6,+∞)
【分析】第一空,由题意可得x2−ax+9>0对于x∈R恒成立,结合判别式小于0即可求得答案;第二空,
由题意可得x2−ax+9能取到所有正数,结合判别式大于等于0即可求得答案;
【详解】函数y=lg(x2−ax+9)的定义域为R,则x2−ax+9>0对于x∈R恒成立,
故Δ=(−a) 2−4×9<0,解得−60,且当x3时,f (x)=(x−3) 2≥f (a)=(a−3) 2,
若函数y=f (x)的值域为R,则log a≥(a−3) 2 ,
41 1−2a(a−3)ln4
令g(a)=log a−(a−3) 2 (a>3),所以g'(a)= −2(a−3)= ,
4 aln4 aln4
令ℎ(a)=1−2a(a−3)ln4=(−2ln4)a2+(6ln4)a+1,ℎ(a)表示对称轴为a=3,开口向下的抛物线,
因为ℎ(3)=1>0,ℎ(4)=−8ln4+1<0,所以存在a ∈(3,4)使得ℎ(a)=0,
0
所以当a∈(3,a )时,g'(a)>0,g(a)单调递增,当a∈(a ,+∞)时,g'(a)<0,g(a)单调递减,
0 0
又因为g(3)=log 3>0,g(4)=log 4−1=0,所以由g(a)≥0解得30,a≠1)的图象恒过定点 A,若点 A在直线
a
1 2
mx+ny+1=0上,其中m、n>0,则 + 的最小值为 .
m n
【答案】8
1 2
【分析】求出定点A(−2,−1),可得出2m+n=1,将代数式 + 与2m+n相乘,展开后利用基本不等式
m n
1 2
可求得 + 的最小值.
m n
【详解】对于函数y=log (x+3)−1(a>0,a≠1),令x+3=1,可得x=−2,则y=log 1−1=−1,
a a
故函数y=log (x+3)−1(a>0,a≠1)的图象恒过定点A(−2,−1),
a
因为点A在直线mx+ny+1=0上,则−2m−n+1=0,可得2m+n=1,1 2 ( 1 2) 4m n √4m n
因为m、n>0,所以, + =(2m+n) + =4+ + ≥4+2 ⋅ =8,
m n m n n m n m
1 2
当且仅当n=2m时,等号成立,故 + 的最小值为8.
m n
故答案为:8.
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
.
【答案】(0,1)
【分析】根据log 1=0,令x+1=1即可求出定点.
a
【详解】令x+1=1,则x=0,此时a在(0,1)∪(1,+∞)上无论取何值,f (x)的值总为1,故函数f (x)的图
象过定点(0,1).
故答案为:(0,1)
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)= .
【答案】2
【分析】令x−1=1可求得定点P的坐标,从而可求得y=f(x)的解析式,即可求解.
【详解】令x−1=1得y=4,则定点P(2,4).
设幂函数f(x)=xα,将点P代入可得4=2α,则α=2,即f(x)=x2.
因此lgf(2)+lgf(5)=lg22+lg52=2lg2+2lg5=2(lg2+lg5)=2lg10=2.
故答案为:2.
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)
【答案】5(不唯一,取m>4的整数即可)
【分析】先求定点P的坐标,结合点在圆外以及圆的限制条件可得m的取值.
【详解】因为函数y=1+log (2−x)的图像恒过定点(1,1),所以P(1,1);
a
因为点P在圆x2+ y2+mx+m=0外,
所以12+12+m+m>0且m2−4m>0,解得−14;
又m为整数,所以m的取值可以为5,6,7,⋯.
故答案为:5(不唯一,取m>4的整数即可).
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 .
【答案】x=-1【分析】先求出A点的坐标,再求出p即可.
【详解】因为函数y=log x 经过定点(1,0) ,所以函数y=log (3x−2)+2 经过
a a
定点A(1,2),将它代入抛物线方程得22=2p×1 ,解得p=2,
所以其准线方程为x=−1;
故答案为:x=−1 .
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
【答案】45
【分析】先求出函数过定点(1,2),则等比数列{a }确定,由b =log a ,得出数列{b }通项,再利用等差
n n 2 n n
数列求和公式可得.
【详解】由已知y=log (2x−1)+2,令x=1,得y=2.
a
所以函数y=log (2x−1)+2的图象过定点(1,2),
a
所以a =1,a =2,
1 2
由数列{a }为等比数列,则a =2n−1 ,
n n
而b =log a ,于是b =n−1,
n 2 n n
所以数列{b }是以0为首项,1为公差的等差数列,b =0,b =9,
n 1 10
0+9
则S = ×10=45.
10 2
故答案为:45.
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
( 1 3)
【答案】 − ,
2 4
f (x)=log (−2x2+3x+2) y=log u,u=−2x2+3x+2
【分析】求出函数的定义域,确定 1 由 1 复合而成,
5 5
判断这两个函数的单调性,根据复合函数的单调性,即可求得答案.
f (x)=log (−2x2+3x+2)
【详解】由题意知函数 1 ,
5
1
令u=−2x2+3x+2,则u=−2x2+3x+2>0,∴− 0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
【答案】B
【分析】分a>1和00,a≠1)在区间 (− ,0) 内有意义,
a 2
1 3 1 1
则(− ) + a⩾0, ∴a⩾ ,
2 2 4
设t=x3−ax,则 y=log t,t'=3x2−a
a
( 1 ) 当 a>1时,y=log t 是增函数,
a
1
要使函数f(x)=log (x3−ax)(a>0,a≠1)在区间(− ,0)内单调递增,
a 2
1
需使 t=x3−ax 在区间(− ,0)内内单调递增,
2
1 1
则需使t'=3x2−a≥0,对任意x∈(− 0)恒成立 , 即a≤3x2对任意x∈(− ,0)恒成立;
2 2
1 3 1
因为x∈(− ,0)时,0<3x2< 所以a<0与a> 矛盾,此时不成立.
2 4 4
( 2 ) 当00,a≠1)在区间(− ,0)内单调递增,
a 2
1
需使t=x3−ax在区间(− ,0)内内单调递减,
2
1
则需使t'=3x2−a≤0 对任意x∈(− ,0)恒成立,
2
1
即a≥3x2对任意x∈(− ,0)恒成立,
2
1 3
因为x∈(− ,0)时,0<3x2< ,
2 4
3
所以a⩾ ,
4
3
又a<1,所以 ⩽a<1.
43
综上,a的取值范围是 ⩽a<1
4
故选:B
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
【答案】C
【分析】根据一次函数以及对数函数的单调性,结合分段函数的性质即可求解.
【详解】∵函数y=¿在R上单调递减,
1 1
∴¿解得 ≤a< .
5 3
故选:C.
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.
【答案】A
【分析】根据x<0时f(x)的单调性可排除BC;再由奇偶性可排除D.
1
【详解】 f (x)=ex−ex−lnx2=¿ ,
1
因为当x<0时, y=ex,y=−ex,y=−2ln(−x) 都为增函数,
1
所以, y=ex−ex−2ln(−x) 在(−∞,0)上单调递增,故B,C错误;
1
又因为 f (−x)=e−x−e − x−lnx2≠−f (x) ,
所以f (x)不是奇函数,即图象不关于原点对称,故D错误.
故选:A
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( )
xA. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据函数奇偶性可排除B,利用函数值正负可排除A,再根据单调性排除D,得解.
lg|x|
【详解】令f (x)= ,x∈(−∞,0)∪(0,+∞),
x
lg|−x| lg|x|
因为f (−x)= =− =−f (x),所以f (x)是奇函数,排除B,
−x x
又当x>1时,f (x)>0恒成立,排除A,
lgx
当x>0时,f (x)= ,
x
1 lne
x⋅ −lgx −lgx
∴f'(x)=
xln10
=
ln10
=
lge−lgx,
x2 x2 x2
∴00,函数f (x)单调递增,
当x>e时,f'(x)<0,即函数f (x)单调递减,故D不正确.
故选:C.
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.
【答案】C
【分析】判断函数的奇偶性和对称性,然后分析当0x2+2,故 ln <0,
2(x2+1)
所以,当00,当x=1时,y=0,排除B,所以C正确.
故选:C
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.
【答案】A
lnt
【分析】由x<0,f(x)<0排除BC;利用导数探讨函数g(t)= ,t>1的性质排除D即可.
t
【详解】依题意,∀x∈R,√x2+1+x>|x|+x≥0恒成立,即函数f(x)的定义域为R,
1
当x<0时,0<√x2+1+x= <1,则ln(√x2+1+x)<0,即f(x)<0,BC不满足;
√x2+1−x
ln(√x2+1+x)
lnt
当x>0时,令t=√x2+1+x>1,则 = ,
√x2+1+x t
lnt 1−lnt
令g(t)= ,t>1,求导得g' (t)= ,当10,当t>e时,g' (t)<0,
t t2
1
即函数g(t)在(1,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,g(t) =g(e)= <1,00,ln(x2+1)>0,则f(x)>0,C不满足,A满足.
4
故选:A
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
【答案】B
【分析】计算π(10000)的值,即可得解.10000 10000
【详解】因为π(10000)= = =2500lge≈2500×0.43=1075,
ln10000 4ln10
所以,估计10000以内的素数个数为1075.
故选:B.
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%
【答案】B
S S C −C
【分析】先计算 =1000和 =4000时的最大数据传输速率C 和C ,再计算增大的百分比 2 1 即可.
N N 1 2 C
1
S
【详解】当 =1000时,C =W log 1001≈W log 1000;
N 1 2 2
S
当 =4000时,C =W log 4001≈W log 4000.
N 2 2 2
C −C C W log 4000 lg4000 lg4+lg1000
所 以 增 大 的 百 分 比 为 : 2 1= 2−1= 2 −1= −1= −1
C C W log 1000 lg1000 lg1000
1 1 2
lg4 2lg2 2×0.3010
= = ≈ ≈0.2=20%.
lg1000 3 3
故选:B.
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
【答案】B
【分析】根据初始条件求得参数k,然后利用已知函数关系求得口感最佳时泡制的时间x.
【详解】由题意可知,当x=0时,y=85,则85=k+25,解得k=60,
所以y=60×0.9227x+25,
7
当y=60时,60=60×0.9227x+25,即0.9227x=
,
127
ln
则 7 12 ln7−ln12
x=log = =
0.922712 ln0.9227 ln0.9227
ln7−2ln2−ln3 1.95−2×0.69−1.10
= ≈ ≈7,
ln0.9227 −0.08
所以茶水泡制时间大的为7 min.
故选:B.
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
【答案】B
E E
【分析】由对数运算性质可得lg 1 ,进而可得 1 ,结合54<1000<64可得结果.
E E
2 2
E
【详解】由已知得lgE =4.8+1.5×5.7,lgE =4.8+1.5×5.2,所以lg 1=1.5×0.5=0.75,
1 2 E
2
E 3
所以
1=100.75=104=√41000,
E
2
因为54<1000<64,所以5<√4 1000<6,
E
所以
1=√41000∈(5,6).
E
2
故选:B.
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
【答案】B
【分析】根据给定信息,列出方程,再利用指数式与对数式的互化关系求解即可.
【详解】令甲和乙刚开始的“日能力值”为1,n天后,甲、乙的“日能力值”分别(1+2%) n,(1−1%) n,
(1+2%) n 102 n 102
依题意, =20,即( ) =20,两边取对数得nlg =lg20,
(1−1%) n 99 99
1+lg2 1+0.3010
因此n= ≈ ≈100,
lg102−lg99 2.0086−1.9956
所以大约需要经过100天,甲的“日能力值”是乙的20倍.
故选:B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|<0
【答案】A
【分析】将不等式变为2x−3−x<2y−3−y,根据f (t)=2t−3−t的单调性知x0,∴y−x+1>1,∴ln(y−x+1)>0,则A正确,B错误;
∵|x−y|与1的大小不确定,故CD无法确定.
故选:A.
【点睛】本题考查对数式的大小的判断问题,解题关键是能够通过构造函数的方式,利用函数的单调性得
到x,y的大小关系,考查了转化与化归的数学思想.
1 ( 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.a0,
所以f(x)=x−sinx在(0,1)上单调递增,
(1) 1 1 ( 1) ( 1)
所以f >f(0)=0,即 >sin ,所以b=ln 1+sin 0,
x+1 x+1
所以g(x)=x−ln(x+1)在(0,1)上单调递增,(1) 1 ( 1) ( 1)
所以g >g(0)=0,即 >ln 1+ >ln 1+sin ,
5 5 5 5
综上a>b,
6 6 5x−1
设ℎ(x)=x− ln(x+1),x∈(0,1),则ℎ ' (x)=1− = ,
5 5x+5 x+1
( 1) (1 )
当x∈ 0, 时,ℎ ' (x)<0,当x∈ ,1 时,ℎ ' (x)>0,
5 5
6 ( 1) (1 )
所以ℎ(x)=x− ln(x+1)在 0, 上单调递减,在 ,1 上单调递增,
5 5 5
(1) 1 6 ( 1) 6 6
所以ℎ < ℎ(0)=0,即 < ln 1+ = ln ,所以a0,故a−b<0,即ae时,y'<0,
x x2
lnx ln16 ln15
即函数y= 在(e,+∞)上单调递减,则有0< < ,故得ctan =1,即ba>c B.b>c>a C.a>b>c D.c>b>a
【答案】A
【分析】根据对数运算性质及对数函数单调性比较大小即可.
【详解】因为函数y=log x在(0,+∞)上单调递增,
2
故b=log 5>log 3=log 9=a>log 2=1,
2 2 4 2
3
log 3
又c=31−log 3 4=3log 3 3−log 3 4=3 34= <1,
4
所以b>a>1>c.
故选: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
【答案】C
【分析】准确分析函数性质,在同一平面直角坐标系中画出两函数的图象即可得解.
π
【详解】f (x)=√3sin3x+cos2x=2sin( 3x+ ) ,所以f (x)的最大值为2,
6
π π π 2kπ
当f (x)取最大值时,有3x+ = +2kπ,k∈Z ,即x= + ,k∈Z,
6 2 9 3
由g(x)=2lg(x+1)≤2⇒−13时,g(x)>0,f (g(x))=ln(x−3),
方程f (g(x))=−3−g(x)=−x有两个不同的根等价于函数y=f (g(x))与y=−x的图象有两个交点,
作出函数f (g(x))与y=−x的图象如下图所示:
由图可知y=ex−3与y=ln(x−3)图象关于y=x−3对称,
则A,B两点关于y=x−3对称,中点C在y=x−3图象上,
(3 3)
由¿,解得:C ,− .
2 23
所以x +x =2× =3.
1 2 2
故选:B
1.(2024·陕西西安·模拟预测)“01时,函数f(x),g(x)在x∈(0, ]单调递增,无交点,如图①所示,不成立;
2
1 1
当0f (2)
C.f (3)f (2).
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题关键在于画出y=2x,y=log x,y=−x−3的图象,利用数形结合再由反函数
2
的对称性得到方程的根或交点.
考点 十二 、 对数函数的奇偶性与对称性
| 1 |
1.(2022·全国·高考真题)若f (x)=ln a+ +b是奇函数,则a= ,b= .
1−x
1
【答案】 − ; ln2.
2
【分析】根据奇函数的定义即可求出.
【详解】[方法一]:奇函数定义域的对称性
若a=0,则f(x)的定义域为{x|x≠1},不关于原点对称
∴a≠0
1 1
若奇函数的f(x)=ln|a+ |+b有意义,则x≠1且a+ ≠0
1−x 1−x
1
∴x≠1且x≠1+ ,
a
∵函数f(x)为奇函数,定义域关于原点对称,
1 1
∴1+ =−1,解得a=− ,
a 2
1
由f(0)=0得,ln +b=0,
2
∴b=ln2,
1
故答案为:− ;ln2.
2
[方法二]:函数的奇偶性求参
1 a−ax+1 ax−a−1
f(x)=ln|a+ |+b=ln| |+b=ln| |+b
1−x 1−x 1−x
ax+a+1
f(−x)=ln| |+b
1+x∵函数f(x)为奇函数
ax−a−1 ax+a+1
∴f(x)+f(−x)=ln| |+ln| |+2b=0
1−x 1+x
a2x2−(a+1) 2
∴ln| |+2b=0
x2−1
a2 (a+1) 2 1
∴ = ⇒2a+1=0⇒a=−
1 1 2
1
−2b=ln =−2ln2⇒b=ln2
4
1
∴a=− ,b=ln2
2
[方法三]:
| 1 |
因为函数f (x)=ln a+ +b为奇函数,所以其定义域关于原点对称.
1−x
1 a+1 1
由a+ ≠0可得,(1−x)(a+1−ax)≠0,所以x= =−1,解得:a=− ,即函数的定义域为
1−x a 2
| 1 1 | |1+x|
(−∞,−1)∪(−1,1)∪(1,+∞),再由f (0)=0可得,b=ln2.即f (x)=ln − + +ln2=ln ,
2 1−x 1−x
在定义域内满足f (−x)=−f (x),符合题意.
1
故答案为:− ;ln2.
2
2.(2024·重庆·模拟预测)已知定义在[0,1]上的函数f (x)满足:∀x∈[0,1],都有f (1−x)+f (x)=1,
(x) 1 (ln3)
且f = f (x),当0≤x 1, > ,e2=ee2>2.7×1.6>3⇒ >ln3,故 < ,
3 3 2 3 2
1 ln3 1 (ln3) 1
因此 < < ,故f = ,
3 3 2 3 2
故选:B
1.(2024·山东泰安·模拟预测)设f (x)是定义在R上的奇函数,且f (2+x)=f (−x),当−1≤x<0时,
(25)
f (x)=log (−6x+2),则f 的值为( )
2 3
A.2 B.1 C.-1 D.-2
【答案】D
【分析】由题意求出函数的周期,再利用奇偶性代入求值即可.
【详解】因为f (x)是定义在R上的奇函数,且f (2+x)=f (−x),
则f (2+x)=−f (x),所以f (4+x)=−f [(x+2)]=f(x),
所以函数f (x)的周期为4,
(25) (25 ) 1 1 1
所以f =f −8 =f( )=−f(− )=−log [(−6×(− )+2]=−2.
3 3 3 3 2 3
故选:D.
2.(2024·江西·二模)已知定义在R上的函数f (x)满足f (x+2)=f (−x)=−f (x),当0f (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
【答案】D
【分析】依题意可得 f (x)的奇偶性、对称性与周期性,即可得到 f (x)的图象,即可得到
1 3
− +4kf (a),则− +4k0,得a>0,
所以函数f (x)的定义域为R,
因为f (x)为奇函数,
所以f(0)=log √a=0,解得a=1,
2
故答案为:1
6.(2024·四川自贡·三模)函数f(x)=¿,f(a)=2则a= .
【答案】2
【分析】分a≤1和a>1两种情况列方程求解即可.
【详解】f(x)=¿,若f(a)=2,
则¿或¿,即¿或¿,解得a=2.
故答案为:2.
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
【答案】−2020
【分析】先分类讨论[x]+[−x]的取值,再运用到原式当中即可得到结果.
【详解】若x是整数,则[x]+[−x]=x+(−x)=0;若x不是整数,则x−[x]∈(0,1),故1−x+[x]∈(0,1).
而 −[x]−1是 整 数 , −x=−[x]−1+(1−x+[x]), 故 由 1−x+[x]∈(0,1)知 [−x]=−[x]−1, 所 以
[x]+[−x]=−1.
[ 1] [ 1]
记a =[lgk]+ lg ,则a =[lgk]+ lg =[lgk]+[−lgk].
k k k k
对1≤k≤2024:
当k∈{1,10,100,1000}时,lgk是整数,所以a =[lgk]+[−lgk]=0;
k
当k∉{1,10,100,1000}时,lgk不是整数,所以a =[lgk]+[−lgk]=−1.
k
2024 2024 2024 2024
[ 1]
故∑[lgk]+∑ lg =∑([lgk]+[−lgk])=∑ a =(−1)×(2024−4)=−2020.
k k
k=1 k=1 k=1 k=1
故答案为:−2020.
【点睛】关键点点睛:本题的关键点在于对向下取整函数定义的理解.
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
【答案】C
1 1 1
【分析】设a =1+ + +⋯+ ,n∈N* ,分析可知数列{a }为递增数列,结合题中数据估算可知
n 2 3 n n
8.070,
n+1 n 2 3 n+1 2 3 n n+1
可知数列{a }为递增数列,
n
且a ≈ln1800+γ=ln2+2ln3+2ln10+γ≈8.07,
1800
a ≈ln2048+γ=11ln2+γ≈8.17,
2048[ 1 1 1 ]
可知8.071,且 a 4 3 ,解可得11),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 β
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
x 1
【分析】本题考查函数的零点问题,指数函数与对数函数互为反函数,令ℎ(x)= = +1(x>1),
x−1 x−1
1 1
利用指数函数与对数函数互为反函数和函数的对称性求出α+β=αβ,即可求 + 的值.
α β
x
【详解】由题意,f (x)=0⇔ =2x(x>1),
x−1
x
g(x)=0⇔ =log x(x>1),
x−1 2
x 1
令ℎ(x)= = +1(x>1),
x−1 x−1
因为y=2x与y=log x互为反函数,两个函数的图象关于直线y=x对称,
2
1
且y= +1的图象也关于直线y=x对称,
x−1
设A(α,2α),B(β,log β),
2则A,B关于直线y=x对称,
所以¿且¿
α α
由
=2α(α>1)可得 =2α>2,
α−1 α−1
所以1<α<2.
α
由 =2α 可得α=2α(α−1),
α−1
所以α+2α=α⋅2α,
又¿代入上式可得α+β=αβ,
1 1
则 + =1.
α β
故选:A.
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
【答案】B
【分析】根据对数复合型函数的单调性,由命题q求出a的取值范围,再判断充分性和必要性即可.
【详解】设t=2−ax,则f (x)=log (2−ax)(a>0,a≠1)可化为y=log t.
a a
充分性:当00,f (x)=log (2−ax)(a>0,a≠1)在(−∞,3)上单调递增,
3 a
2
当 0在(−∞,3)上恒成立,所以2−3a>0,得a< ,
3
2
所以当01,所以t=2−ax在(−∞,3)上单调递减,
a
2
且t=2−ax>0在(−∞,3)上恒成立,所以2−3a>0,得a< ,不符合题意,舍去.
3
2
综上可知,当函数f(x)在(−∞,3)上单调时,00,所以函数g(x)定义域为(−1,1),所以不满足题意;
2 2x−1
对于选项B,函数g(x)=1− = 定义域为R,
2x+1 2x+1
2−x−1 1−2x
g(−x)= = =−g(x),g(x)是奇函数,不符合题意;
2−x+1 1+2x
对于选项C,函数g(x)=¿定义域为R,
当x>0时,−x<0,g(−x)=(−x) 2+(−x)=x2−x=g(x),
当x<0时,−x>0,g(−x)=(−x) 2−(−x)=x2+x=g(x),
且g(0)=g(−0)=0,所以g(x)为偶函数,符合题意;
对于选项D,函数g(x)=|x−2|−|x+2|定义域为R,
g(−x)=|−x−2|−|−x+2|=|x+2|−|x−2|=−g(x),g(x)为奇函数,不符合题意;
故选:C.
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
【答案】5+2√6
【分析】先根据对数型函数的特点求得定点T坐标,代入直线方程得2m+n=2,运用常值代换法即可求得
结论.【详解】令x−1=1时,可得x=2,y=log 1+2=2,
a
可知函数y=log (x−1)+2(a>0,且a≠1)的图象恒过定点T(2,2),
a
因为定点T(2,2)在直线2mx+ny−4=0上,
可得2m+n=2,且m>0,n>0,
2 6 1( 2 6) n 6m √ n 6m
则 + = + (2m+n)=5+ + ≥5+2 ⋅ =5+2√6,
m n 2 m n m n m n
n 6m
当且仅当 = ,即n=√6m=6−2√6时,等号成立,
m n
2 6
所以 + 的最小值为5+2√6.
m n
故答案为:5+2√6.
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
【答案】B
【分析】根据指数函数和对数函数的单调性结合基本不等式分析判断AB;举例判断CD即可.
【详解】由题意不妨设x √2x 1·2x 2=2 x 1 + 2 x 2 ,即 y 1 + y 2>2 x 1 + 2 x 2 >0,
2 2
y + y x 1 +x 2 x +x
根据函数y=log x是增函数,所以log 1 2>log 2 2 = 1 2,故B正确,A错误;
2 2 2 2 2
对于选项D:例如x =0,x =1,则y =1,y =2,
1 2 1 2
y + y 3 y + y
可得log 1 2=log ∈(0,1),即log 1 2<1=x +x ,故D错误;
2 2 22 2 2 1 2
1 1
对于选项C:例如x =−1,x =−2,则y = ,y = ,
1 2 1 2 2 4
y + y 3 y + y
可得log 1 2=log =log 3−3∈(−2,−1),即log 1 2>−3=x +x ,故C错误,
2 2 28 2 2 2 1 2
故选:B.
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,+∞)【答案】B
【分析】根据题意得到¿,再解不等式组即可.
【详解】由题知:¿,解得x>0且x≠1.
所以函数定义域为(0,1)∪(1,+∞).
故选:B
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
【答案】D
( 1 1)
【分析】根据奇偶性的定义可判断出f (x)为奇函数,排除AC;当x∈ − , 时,利用函数单调性的性
2 2
( 1)
质可判断出f (x)单调递增,排除B;当x∈ −∞,− 时,利用复合函数单调性可判断出f (x)单调递减,
2
从而得到结果.
{ 1}
【详解】由f (x)=ln|2x+1|−ln|2x−1|得f (x)定义域为 x|x≠± ,关于坐标原点对称,
2
又f (−x)=ln|1−2x|−ln|−2x−1|=ln|2x−1|−ln|2x+1|=−f (x),
∴f (x)为定义域上的奇函数,可排除AC;
( 1 1)
当x∈ − , 时,f (x)=ln(2x+1)−ln(1−2x),
2 2
( 1 1) ( 1 1)
∵y=ln(2x+1)在 − , 上单调递增,y=ln(1−2x)在 − , 上单调递减,
2 2 2 2
( 1 1)
∴f (x)在 − , 上单调递增,排除B;
2 2
( 1) 2x+1 ( 2 )
当x∈ −∞,− 时,f (x)=ln(−2x−1)−ln(1−2x)=ln =ln 1+ ,
2 2x−1 2x−1
2 ( 1)
∵μ=1+ 在 −∞,− 上单调递减,f (μ)=lnμ在定义域内单调递增,
2x−1 2
( 1)
根据复合函数单调性可知:f (x)在 −∞,− 上单调递减,D正确.
2
故选:D.
【点睛】本题考查函数奇偶性和单调性的判断;判断奇偶性的方法是在定义域关于原点对称的前提下,根
据f (−x)与f (x)的关系得到结论;判断单调性的关键是能够根据自变量的范围化简函数,根据单调性的性
质和复合函数“同增异减”性得到结论.
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,+∞)
【答案】D
【分析】首先求出f(x)的定义域,然后求出f(x)=lg(x2−4x−5)的单调递增区间即可.
【详解】由x2−4x−5>0得x>5或x<−1
所以f(x)的定义域为(−∞,−1)∪(5,+∞)
因为y=x2−4x−5在(5,+∞)上单调递增
所以f(x)=lg(x2−4x−5)在(5,+∞)上单调递增
所以a≥5
故选:D
【点睛】在求函数的单调区间时一定要先求函数的定义域.
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
【答案】C
K
【分析】将t=t∗代入函数I(t)= 结合I(t∗)=0.95K求得t∗即可得解.
1+e−0.23(t−53)
K K
【详解】∵I(t)= ,所以 I(t∗)= =0.95K ,则e0.23(t∗−53)=19,
1+e−0.23(t−53) 1+e−0.23(t∗−53)
3
所以,0.23(t∗−53)=ln19≈3,解得t∗≈ +53≈66.
0.23
故选:C.
【点睛】本题考查对数的运算,考查指数与对数的互化,考查计算能力,属于中等题.
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
【答案】D
【分析】根据T与lgP的关系图可得正确的选项.
【详解】当T=220,P=1026时,lgP>3,此时二氧化碳处于固态,故A错误.
当T=270,P=128时,20
故答案为:(0,+∞)
【点睛】本题考查函数定义域,考查基本分析求解能力,属基础题.