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【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
第 11 讲 对数与对数函数(精讲)
题型目录一览
①对数式的化简与求值
②对数函数的图像与性质
③解对数方程与不等式
④对数函数的综合应用
★【文末附录-对数运算与对数函数思维导图】
一、知识点梳理
1.对数式的运算
(1)对数的定义:一般地,如果 且 ,那么数 叫做以 为底 的对数,记作 ,
读作以 为底 的对数,其中 叫做对数的底数, 叫做真数.
(2)常见对数:
①一般对数:以 且 为底,记为 ,读作以 为底 的对数;
②常用对数:以 为底,记为 ;
③自然对数:以 为底,记为 ;
(3) 对数的性质和运算法则:
① ; ;其中 且 ; ② (其中 且 , );
③对数换底公式: ; ④ ;
⑤ ; ⑥ , ;
⑦ 和 ; ⑧ ;
2.对数函数的定义及图像
(1)对数函数的定义:函数 且 叫做对数函数.对数函数的图象
y x=1 y x=1
log x
图象 a (1,0)
x
O (1,0) x O log x
a
定义域:
值域:
过定点 ,即 时,
性质
在 上增函数 在 上是减函数
当 时, ,当 时, 当 时, ,当 时,
【常用结论】
在同一坐标系内,当 时,随 的增大,对数函数的图象愈靠近 轴;当 时,对数函数的图象
随 的增大而远离 轴.(见下图)
y
log x
a
1
a增大
1
loga x
2
x
O 1 loga x
3 a增大
logx
a
4
二、题型分类精讲
刷真题 明导向
1.(2020·山东·统考高考真题)函数 的定义域是( )
A. B. C. D.
2.(2022·天津·统考高考真题)化简 的值为( )A.1 B.2 C.4 D.6
3.(2021·天津·统考高考真题)若 ,则 ( )
A. B. C.1 D.
4.(2021·全国·高考真题)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
5.(2020·全国·统考高考真题)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: ,其中
K为最大确诊病例数.当I( )=0.95K时,标志着已初步遏制疫情,则 约为( )(ln19≈3)
A.60 B.63 C.66 D.69
6.(2020·海南·高考真题)已知函数 在 上单调递增,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(2021·天津·统考高考真题)函数 的图像大致为( )
A. B.C. D.
8.(2022·北京·统考高考真题)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 的关
系,其中T表示温度,单位是K;P表示压强,单位是 .下列结论中正确的是( )
A.当 , 时,二氧化碳处于液态
B.当 , 时,二氧化碳处于气态
C.当 , 时,二氧化碳处于超临界状态
D.当 , 时,二氧化碳处于超临界状态
9.(2021·天津·统考高考真题)设 ,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
10.(2022·天津·统考高考真题)已知 , , ,则( )
A. B. C. D.
11.(2020·全国·统考高考真题)设 , , ,则( )
A. B. C. D.12.(2021·全国·统考高考真题)设 , , .则( )
A. B. C. D.
二、填空题
13.(2020·北京·统考高考真题)函数 的定义域是____________.
14.(2020·山东·统考高考真题)若 ,则实数 的值是______.
三、双空题
15.(2022·全国·统考高考真题)若 是奇函数,则 _____, ______.
题型 一 对数式的化简与求值
策略方法 对数运算的一般思路
【典例1】解答下列问题:
(1)用 表示 ;(2)已知 ,且 ,求M的值.
【题型训练】
一、解答题
1.(2023·全国·高三专题练习)计算:(1) ;(2) .
2.(2023·全国·高三专题练习)(1)计算 ;
(2)已知 ,求实数x的值;
(3)若 , ,用a,b,表示 .
二、单选题
3.(2023秋·河南许昌·高三校考期末)若函数 ,则 ( )
A. B. C. D.
4.(2023·新疆乌鲁木齐·统考二模)已知 ,则 ( )
A. B.9 C. D.16
5.(2023·新疆·统考二模)人们用分贝(dB)来划分声音的等级,声音的等级 (单位:dB)与声音
强度x(单位: )满足 .一般两人正常交谈时,声音的等级约为60dB,燃放烟花爆
竹时声音的等级约为150dB,那么燃放烟花爆竹时声音强度约为两人正常交谈时声音强度的( )
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
三、多选题
6.(2023·重庆九龙坡·统考二模)若a,b,c都是正数,且 则( )
A. B. C. D.
四、填空题7.(2023·上海黄浦·统考二模)已知函数 是定义在 上的奇函数,且当 时, .若
,则实数a的值为____________.
8.(2023·全国·东北师大附中校联考模拟预测)大气压强 ,它的单位是“帕斯卡”(Pa,
),已知大气压强 随高度 的变化规律是 ,其中 是海平面大气压强,
.当地高山上一处大气压强是海平面处大气压强的 ,则高山上该处的海拔为___________
米.(答案保留整数,参考数据 )
题型二 对数函数的图像与性质
策略方法 1.利用对数函数的图象解决的两类问题及技巧
(1)对一些可通过平移、对称变换作出其图象的对数型函数,在求解其单调性(单调区间)、值
域(最值)、零点时,常利用数形结合思想.
(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.
2.比较对数值大小的常见类型及解题方法
常见类型 解题方法
底数为同一常数 可由对数函数的单调性直接进行判断
底数为同一字母 需对底数进行分类讨论
底数不同,真数相同 可以先用换底公式化为同底后,再进行比较
底数与真数都不同 常借助1,0等中间量进行比较
【典例1】若对数 有意义,则 的取值范围是( )
A. B.
C. 或 D.【典例2】在同一平面直角坐标系中,函数 , 且 的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【典例3】 已知直线 过函数 ( ,且 )的定点T,
则 的最小值为( )
A.4 B.6 C. D.
【典例4】 分别比较下列各组数的大小:
(1) , , ;
(2) , , ;
(3) 与 .
【题型训练】
一、单选题
1.(2023·湖南长沙·雅礼中学校考一模)已知集合 , ,则 ( )A. B.
C. 且 D.
2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 (a,b为常数,其中 且 )的图象如图所
示,则下列结论正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3.(2023·全国·模拟预测)函数 的部分图象为( )
A. B.
C. D.
4.(2023·陕西榆林·统考二模)已知 , , ,则( )
A. B.
C. D.5.(2023·北京·高三专题练习)设 , , ,则 , , 的大小关系是( )
A. B.
C. D.
6.(2023·福建莆田·统考模拟预测)已知 , , ,则( )
A. B.
C. D.
7.(2023·河北承德·统考模拟预测)已知 , , ,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
8.(2023·全国·高三专题练习)若 ,则下列关系成立的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
9.(2023·全国·高三专题练习) 的定义域为_______________
10.(2023秋·江西鹰潭·高三贵溪市实验中学校考阶段练习)已知 且 ,若函数 与
的图象经过同一个定点,则 __________.
11.(2023·全国·高三专题练习)函数 的最小值为________.
四、解答题
12.(2023秋·山东潍坊·高三统考期中)定义在 上的函数 和 ,满足 ,且
,其中 .(1)若 ,求 的解析式;
(2)若不等式 的解集为 ,求 的值.
题型三 解对数方程与不等式
策略方法 求解对数不等式的两种类型及方法
类型 方法
借助y=log x的单调性求解,如果a的取值不确定,需分a>1与0<a
a
log x>log b
a a
<1两种情况讨论
需先将b化为以a为底的对数式的形式,再借助y=log x的单调性求
a
log x>b
a
解
【典例1】(1)当 时,求实数x的取值范围;
(2)当 时,求实数x的取值范围;
(3)当 恒取正值时,求实数x的取值范围.
【题型训练】
一、单选题
1.(2023·全国·高三专题练习)方程 的解是( )
A.1 B.2 C.e D.3
2.(2023·天津河西·天津市新华中学校考模拟预测)已知全集 ,集合 ,
,则 ( )A. B. C. D.
3.(2023·安徽淮北·统考二模)已知集合 ,则下列命题错误的是
( )
A. B.
C. D.
4.(2023·全国·模拟预测)已知正数 , 满足 ,则 的最小值为( )
A. B.1 C.2 D.4
二、填空题
5.(2023·陕西咸阳·校考一模)已知函数 ,则不等式 的解集为______.
6.(2023·全国·高三专题练习)设命题 ,命题 .若q是p的
必要不充分条件,则实数m的取值范围是______.
7.(2023·上海·统考模拟预测)已知函数 ,则不等式 的解集是__________.
题型四 对数函数的综合应用
策略方法 求解与对数函数有关的复合函数单调性的步骤
一求 求出函数的定义域,所有问题都必须在定义域内讨论
判断对数函数的底数与1的关系,分a>1与0<a<1两种情况
二判 判断内层函数和外层函数的单调性,运用复合函数“同增异减”原
则判断函数的单调性
【典例1】已知函数 在 上单调递减,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.【典例2】若不等式 ( ,且 )在 内恒成立,则实数a的取值范围为
( )
A. B.
C. D.
【题型训练】
一、单选题
1.(2023·江西上饶·高三校联考阶段练习)已知 的单调减区间为( )
A. B. C. D.
2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,若 在 上为减函数,则a的取值范围
为( )
A. B. C. D.
3.(2023·陕西宝鸡·统考二模)已知函数 ,则( )
A. 在 单调递减,在 单调递增B. 在 单调递减
C. 的图像关于直线 对称 D. 有最小值,但无最大值
4.(2023·全国·高三专题练习)若不等式 在 内恒成立,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 的值域为 ,若不等式
在 上恒成立,则 的取值范围是( )A. B. C. D.
6.(2023·全国·高三专题练习)若函数 有最大值,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
7.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,则使 的 可以是( )
A. B. C. D.
8.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 (a>0,且 )的定义域为 ,
值域为 .若 的最小值为 ,则实数a的值可以是( )
A. B. C. D.
三、填空题
9.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,下列说法正确的是________.(填序号)
① 为奇函数;
② 为偶函数;
③ 在 上单调递减;
④ 在 上单调递增.
10.(2023·全国·高三专题练习)若 ,不等式 恒成立,则实数 的取值范
围为___________.
11.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,若对任意 ,存在 使得 恒成立,则实数a的取值范围为____________.
四、解答题
12.(2023·上海·高三专题练习)已知 .
(1)解不等式: ;
(2)若 在区间 上的最小值为 ,求实数a的值.
13.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 是偶函数.
(1)当 ,函数 存在零点,求实数 的取值范围;
(2)设函数 ,若函数 与 的图象只有一个公共点,求实数 的取值范围.【附录-对数运算与对数函数思维导图】