专题2.5 对数与对数函数(举一反三讲义)
【全国通用】
【题型1 指数式与对数式的互化】..........................................................................................................................2
【题型2 对数的运算】..............................................................................................................................................3
【题型3 指数、对数函数模型的应用】..................................................................................................................4
【题型4 对数函数图象的识别及应用】..................................................................................................................7
【题型5 比较对数式的大小】..................................................................................................................................9
【题型6 解对数不等式】........................................................................................................................................11
【题型7 对数(型)函数的单调性问题】...........................................................................................................13
【题型8 对数(型)函数的综合问题】................................................................................................................15
1、对数与对数函数
考点要求
真题统计
考情分析
(1)理解对数的概念及运算
性质,能用换底公式将一
般对数转化成自然对数或
常用对数
(2)通过实例,了解对数函
数的概念,会画对数函数
的图象,理解对数函数的
单调性与特殊点
(3) 了解指数函数y=ax
(a>0 且a≠1)与对数函
数y=logax(a>0 且a≠1)
互为反函数
2023 年北京卷:第4 题,5 分
2024 年新课标I 卷:第6
题,5 分
2024 年北京卷:第7 题,4 分
2025 年全国一卷:第8 题,5
分
2025 年北京卷:第9 题,4 分
对数函数是常见的重要函数,对
数与对数函数是高考常考的热点内容,
从近几年的高考形势来看,对数函数往
往与幂函数、指数函数结合考查,主要
以基本函数的性质为依托,结合指、对
数运算性质,运用幂函数与指、对数函
数的图象与性质解决具体的问题,包括
比较指对幂的大小、解不等式等题型,
主要以单选题的形式考察,难度不大.
知识点
1
对数运算的解题策略
1.对数运算的常用技巧
(1)在对数运算中,先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然
后用对数运算法则化简合并.
(2)先将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算法则,转化为同底对数真数的
积、商、幂再运算.
(3)指对互化:
(a>0,且a≠1)是解决有关指数、对数问题的有效方法,在运算中应注意
互化.
知识点
2
对数函数的常见问题及解题思路
1.对数函数图象的识别及应用
(1)在识别函数图象时,要善于利用已知函数的性质、函数图象上的特殊点(与坐标轴的交点、最高点、最
低点等)排除不符合要求的选项.
(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.对数(型)函数的值域和单调性问题的解题策略
利用对数函数的性质,求与对数函数有关的函数值域和复合函数的单调性问题,必须弄清三方面的问题:
一是定义域,所有问题都必须在定义域内讨论;二是底数与
1 的大小关系;三是复合函数的构成,即它是
由哪些基本初等函数复合而成的.另外,解题时要注意数形结合、分类讨论、转化与化归思想的应用.
【题型1 指数式与对数式的互化】
【例1】(2025·四川乐山·三模)已知2lg2=m,10
n=3,则10
3m−2n
2
的值为( )
A.64
9
B.8
3
C.4
3
D.2❑√2
3
【答案】B
【解题思路】根据指数式与对数式的互化以及指数幂的运算性质计算即可.
【解答过程】由2lg2=m可得10
m
2 =2,又因为10
n=3,
所以10
3m−2n
2
= 10
3m
2
10
n =(10
m
2)
3
10
n
= 8
3
,
故选:B.
【变式1-1】(2025·山东临沂·二模)已知实数x , y满足log2(log3 x)= log3(log2 y)=1,则x + y =( )
A.11
B.12
C.16
D.17
【答案】D
【解题思路】由指对互化公式即可求解.
【解答过程】因为log2(log3 x)= log3(log2 y)=1,所以x + y =3
2
1
+2
3
1
=9+8=17.
故选:D.
【变式1-2】(2025·全国·三模)若a>1,则alg(lga)−(lga)
lga的值是( )
A.零
B.正数
C.负数
D.以上皆有可能
【答案】A
【解题思路】b=lga,则a=10
b,代入已知利用指数、对数运算化简求解即可.
【解答过程】令b=lga,则a=10
b,由a>1得b>0,
所以alg(lga)−(lga)
lga=(10
b)
lgb−b
b=10
lgb
b
−b
b=0.
故选:A.
【变式1-3】(2025·吉林·模拟预测)满足条件x1
a= x2
b= x3
c,且1
a −2
b + 3
c =0的一组x1, x2, x3为( )
A.x1= 4,x2=3,x3=2
B.x1= 4,x2=2,x3=3
C.x1=3,x2=9,x3=2
D.x1=18,x2=12,x3=2
【答案】D
【解题思路】由指数转对数,结合对数的运算逐个判断即可.
【解答过程】设x1
a= x2
b= x3
c =m,∴a=logx1m,b=logx2m,c =logx3m,
∴1
a −2
b + 3
c =logm(
x1 x3
3
x2
2 )=0,∴x1 x3
3
x2
2 =1,
结合选项,ABC 不符合,D 符合,
故选:D.
【题型2 对数的运算】
【例2】(2025·天津河北·模拟预测)已知a=lg2,b=lg3,则lg12可以表示为( )
A.a
2b
B.2ab
C.a+2b
D.2a+b
【答案】D
【解题思路】结合对数运算性质即可得解.
【解答过程】由对数运算性质可得lg12=lg(3×4)=lg3+lg 4 =lg3+lg2
2=lg3+2lg2=2a+b,
故选:D.
【变式2-1】(2025·江苏苏州·模拟预测)对数log23的第一位小数的值为( )
A.4
B.5
C.6
D.7
【答案】B
【解题思路】设对数log23的第一位小数位b,第二位小数及以后的值为c,则log23−1=0.1b+0.01c,
利用对数的运算可得5<b+0.1c<6,即得.
【解答过程】设对数log23的第一位小数位b,第二位小数及以后的值为c,则log23−1=0.1b+0.01c,
∴b+0.1c =10 log2
3
2 = log2(
3
2)
10
= log2
59049
1024 ,又59049
1024 ≈57.7,
∴32=2
5< 59049
1024 <2
6=64,即5<b+0.1c<6,
所以b=5,
故选:B.
【变式2-2】(2025·山西临汾·三模)已知2
log2a=3,log55
b=2,则a−b=( )
A.3
B.1
C.−1
D.−3
【答案】B
【解题思路】根据指数,对数的运算性质即可求解.
【解答过程】由2
log2a=3,log55
b=2可得2
log2a=a=3,log55
b=b=2,
则a−b=1,
故选:B.
【变式2-3】(2025·宁夏吴忠·一模)若abc≠0,且3
a= 4
b=6
c,则( )
A.1
c = 1
a + 1
b
B.1
c = 2
a + 2
b
C.2
c = 2
a + 1
b
D.2
c = 1
a + 2
b
【答案】C
【解题思路】利用对数的运算性质及换底公式逐项判断可得答案.
【解答过程】设3
a= 4
b=6
c =t,则a= log3t ,b= log4t ,c = log6t,
∴1
a =
1
log3t = lg3
lgt , 1
b =
1
log4t = lg 4
lgt , 1
c =
1
log6t = lg6
lgt .
A. 1
a + 1
b = lg3
lgt + lg 4
lgt = lg12
lgt ≠1
c ,A 错误.
B. 2
a + 2
b = 2lg3
lgt + 2lg 4
lgt = 2lg12
lgt
≠1
c ,B 错误.
C.2
a + 1
b = 2lg3
lgt + lg 4
lgt = lg(3
2×4)
lgt
= lg36
lgt = 2lg6
lgt = 2
c
,C 正确.
D. 1
a + 2
b = lg3
lgt + 2lg 4
lgt = lg(3×4
2)
lgt
= lg 48
lgt ≠2lg6
lgt = 2
c
,D 错误.
故选:C.
【题型3 指数、对数函数模型的应用】
【例3】(2025·北京·高考真题)一定条件下,某人工智能大语言模型训练N 个单位的数据量所需要的时间
T =k log2 N(单位:h),其中k 为常数.在此条件下,已知训练数据量N 从10
6个单位增加到1.024×10
9
个单位时,训练时间增加20h;当训练数据量N 从1.024×10
9个单位增加到4.096×10
9个单位时,训练时
间增加( )
A.2h
B.4h
C.20h
D.40h
【答案】B
【解题思路】由题给条件列出不同训练数据量时所需的时间,结合对数的运算性质即可求解.
【解答过程】设当N 取10
6个单位、1.024×10
9个单位、4.096×10
9个单位时所需时间分别为T 1,T 2,T 3,
由题意,T 1=k log210
6=6 k log210,
T 2=k log2(1.024×10
9)=k log2(2
10×10
6)=k (10+6 log210),
T 3=k log2(4.096×10
9)=k log2(2
12×10
6)=k (12+6 log210),
因为T 2−T 1=k (10+6 log210)−6 k log210=10k =20,所以k =2,
所以T 3−T 2=k (12+6 log210)−k (10+6 log210)=2k = 4,
所以当训练数据量N 从1.024×10
9个单位增加到4.096×10
9个单位时,训练时间增加4 小时.
故选:B.
【变式3-1】(2025·陕西咸阳·模拟预测)
喊泉
是一种地下水的毛细现象,人们在泉口吼叫或发出其他
“
”
声音时,声波传入泉洞内的储水池,进而产生
共鸣
等物理声学作用,激起水波,形成涌泉
“
”
.声音越大,
涌起的泉水越高.已知听到的声强m与标准声强m0(m0约为10
−12,单位:W /m
2)之比的常用对数称作声
强的声强级,记作L(贝尔),即L=lg m
m0
,取贝尔的十倍作为响度的常用单位,简称为分贝.已知某处
喊泉
的声音响度
“
”
y(分贝)与喷出的泉水高度x(米)满足关系式y = 40 x,现知A同学用喇叭大喝一
声激起的涌泉最高高度为2 米,若A同学用喇叭大喝一声的声强大约为不用喇叭大喝一声的声强的10 倍,
则A同学大喝一声激起的涌泉最高高度约为( )
A.1.75 米
B.1.5 米
C.1.25 米
D.1 米
【答案】A
【解题思路】设A同学不用喇叭时的声强为m,喷出泉水高度为x,则A同学用喇叭时的声强为10m,喷出
泉水高度为2 米.由题意知10×lg m
m0
= 40 x及10×lg 10m
m0
= 40×2=80,联立方程组,结合对数的运算性
质即可求解.
【解答过程】设A同学不用喇叭时的声强为m,喷出泉水高度为x,则A同学用喇叭时的声强为10m,喷出
泉水高度为2 米.
由题意知,10×lg m
m0
= 40 x,即lgm−lgm0= 4 x①.
又10×lg 10m
m0
= 40×2=80,即lg 10m
m0
=lg10+lgm−lgm0=1+lgm−lgm0=8,即lgm−lgm0=7②.
由①②可得4 x =7,解得x = 7
4 =1.75.
故选:A.
【变式3-2】(2025·甘肃平凉·模拟预测)我们曾学习过碳14 的半衰期约为5730 年(即碳14 大约每过
5730 年衰减为原来的一半),即经过t年后,碳14 的含量N = N 0( 1
2 )
kt
(N 0为碳14 的初始含量,k为常
数),则碳14 含量由原来的80 %衰减为60 %大约需要经过( )
(参考数据:ln2≈0.7 ,ln3≈1.1)
A.2292 年
B.2456 年
C.2674 年
D.2838 年
【答案】B
【解题思路】利用半衰期的意义求出k,再利用给定的模型列出方程组,结合对数运算求解即得.
【解答过程】依题意,当t =5730时,N = 1
2 N 0,即1
2 =( 1
2 )
5730k
,解得k =
1
5730,
设经过t1年碳14 含量衰减为原来的80 %,经过t2年碳14 含量衰减为原来的60 %,
则{
( 1
2 )
t1
5730 =80 %
( 1
2 )
t2
5730 =60 %)
,即{
t1=5730log1
2
0.8
t2=5730log1
2
0.6)
,
所以t2−t1=5730log1
2
0.6−5730log1
2
0.8
=5730log1
2
3
4 =5730log2
4
3 =5730(log24−log23) =5730(2−ln3
ln2 )≈5730(2−11
7 )≈2456.
故选:B.
【变式3-3】(2025·浙江·二模)尽管目前人类还是无法准确预报地震,但科学家通过研究,已经对地震有
所了解,例如,地震时释放出的能量E(单位:焦耳)与地震里氏震级M之间的关系为:
lg E = 4.8+1.5 M.若记2025 年1 月7 日西藏日喀则发生里氏6.8 级地震释放出来的能量为E1,2022 年5 月
20 日四川雅安发生里氏4.8 级地震释放出来的能量为E2,则E1
E2
=( )
A.100
B.200
C.1000
D.2000
【答案】C
【解题思路】根据对数的运算可得正确的选项.
【解答过程】由题设有lg E1= 4.8+1.5×6.8,lg E2= 4.8+1.5×4.8,
故lg E1−lg E2=3即
E1
E2
=1000,
故选:C.
【题型4 对数函数图象的识别及应用】
【例4】(2024·全国·模拟预测)已知函数f (x)=(|x)−1
|x))ln x
2,则f (x)的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解题思路】先判断函数奇偶性排除选项A,再根据函数值正负排除B,C, 即可得出答案.
【解答过程】因为f (x)的定义域为(−∞,0)∪(0,+ ∞),
f (−x)=(|−x)−
1
|−x))ln(−x)
2=(|x)−1
|x))ln x
2= f (x),所以f (x)是偶函数,则其图象关于y 轴对称,
排除A;
当x>1时,|x)−1
|x) >0,ln x
2>0,所以f (x)>0,当0< x<1时,|x)−1
|x) <0,ln x
2<0,所以f (x)>0,
故排除B,C.
故选:D.
【变式4-1】(2025·湖南长沙·一模)已知lga+lgb=0(a>0,b>0,且a≠1,b≠1),则函数f (x)=a
−x与
g(x)=logb x的图象可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解题思路】依题意可得1
a =b,再由指数函数和对数函数单调性即可判断得出结论.
【解答过程】由lga+lgb=0可知,1
a =b,
故f (x)=a
−x =b
x,故函数f (x)=a
−x与函数g(x)=logb x的单调性相同,
故选:B.
【变式4-2】(2025·湖北·模拟预测)函数f (x)=e
x−e
1
x −ln x
2的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解题思路】根据x<0时f ( x)的单调性可排除BC;再由奇偶性可排除D.
【解答过程】f (x)=e
x−e
1
x −ln x
2={
e
x−e
1
x −2ln(−x), x<0
e
x−e
1
x −2ln x , x>0 )
,
因为当x<0时,y =e
x , y =−e
1
x , y =−2ln(−x)都为增函数,
所以,y =e
x−e
1
x −2ln(−x)在(−∞,0)上单调递增,故B,C 错误;
又因为f (−x)=e
−x−e
−1
x −ln x
2≠−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.
【变式4-3】(2025·甘肃陇南·一模)函数f (x)=
x
2ln|x)的图像大致为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解题思路】利用函数的定义域,奇偶性及其他性质判断即可.
【解答过程】f (x)=
x
2ln|x)的定义域为{x| x≠0,)且x≠±1),
因为f (−x)=−f (x),所以f (x)为奇函数,排除A,D,
当x∈(0,1)时,f (x)<0,B 错误,
故选:C.
【题型5 比较对数式的大小】
【例5】(2025·天津南开·模拟预测)若2
a=3= logb9,c =e
ln 2
3,则实数a、b、c的大小顺序为( )
A.a>b>c
B.a>c>b
C.b>c>a
D.b>a>c
【答案】D
【解题思路】求出a、b、c,利用对数函数、幂函数的单调性可得出a、b、c的大小顺序.
【解答过程】由题意可得a= log23,b
3=9,可得b=9
1
3,c = 2
3,
因为对数函数y = log2 x为(0,+ ∞)上的增函数,则2= log24>a= log23>log22=1,
幂函数y = x
1
3在(0,+ ∞)上为增函数,则b=9
1
3 >8
1
3 =2,
故b>a>c.
故选:D.
【变式5-1】(2025·河南许昌·模拟预测)已知a=3
log23.4,b=9
log163.3,c =( 1
3 )
log20.3
,则( )
A.a>b>c
B.b>a>c
C.c>a>b
D.a>c>b
【答案】D
【解题思路】根据指数函数及对数函数的单调性结合指对数运算比较大小.
【解答过程】由题意知b=9
log163.3=3
1
2 log23.3
=3
log2
❑√3.3,c =( 1
3 )
log20.3
=3
−log20.3=3
log2
10
3 ,
又函数y =log2 x在(0,+∞)上单调递增,而3.4> 10
3 >❑√3.3,即log23.4>log2 10
3 >log2
❑√3.3,
又y =3
x在R上单调递增,所以3
log23.4>3
log2
10
3 >3
log2
❑√3.3,即a>c>b.
故选:D.
【变式5-2】(2025·全国一卷·高考真题)若实数x,y,z 满足2+ log2 x =3+ log3 y =5+ log5 z,则x,y,z
的大小关系不可能是( )
A.x> y > z
B.x> z> y
C.y > x> z
D.y > z> x
【答案】B
【解题思路】法一:设2+ log2 x =3+ log3 y =5+ log5 z =m,对m讨论赋值求出x , y , z,即可得出大小关
系,利用排除法求出;
法二:根据数形结合解出.
【解答过程】法一:设2+ log2 x =3+ log3 y =5+ log5 z =m,所以
令m=2,则x =1, y =3
−1= 1
3 , z =5
−3= 1
125,此时x> y > z,A 有可能;
令m=5,则x =8, y =9, z =1,此时y > x> z,C 有可能;
令m=8,则x =2
6=64 , y =3
5=243, z =5
3=125,此时y > z> x,D 有可能;
故选:B.
法二:设2+ log2 x =3+ log3 y =5+ log5 z =m,所以,x =2
m−2, y =3
m−3, z =5
m−5
根据指数函数的单调性,易知各方程只有唯一的根,
作出函数y =2
x−2, y =3
x−3, y =5
x−5的图象,以上方程的根分别是函数y =2
x−2, y =3
x−3, y =5
x−5的图象与
直线x =m的交点纵坐标,如图所示:
易知,随着m的变化可能出现:x> y > z,y > x> z,y > z> x,z> y > x,
故选:B.
【变式5-3】(2025·天津武清·模拟预测)已知定义在R 上的函数f (x)= x⋅e|x),a= f (log3
❑√5),
b=−f(log3
1
2),c = f (ln3),则a,b,c 的大小关系为( )
A.c>b>a
B.b>c>a
C.a>b>c
D.c>a>b
【答案】D
【解题思路】根据函数的解析式,求得函数为奇函数,化简b= f (log32),再结合函数的单调性,即可求
解.
【解答过程】f (x)= x⋅e|x),定义域为R,关于原点对称,
且f (−x)=−x⋅e|−x)=−x⋅e|x)=−f (x),所以函数f (x)= x⋅e|x)为奇函数,
所以b=−f(log3
1
2)= f(−log3
1
2)= f (log32),
又f (x)= x⋅e
x, x>0,
任取x1, x2∈(0,+ ∞),且0< x1< x2,则0<e
x1<e
x2,则f (x1)<f (x2),
故f (x)在(0,+ ∞)上单调递增,
又由对数函数的单调性可得log32<log3
❑√5<1<ln3,
所以f (log32)<f (log3
❑√5)<f (ln3),即c>a>b.
故选:D.
【题型6 解对数不等式】
【例6】(24-25 高一下·四川南充·阶段练习)“a<b+e
是
”
“ln(a−b)<1
的(
”
)
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
【答案】B
【解题思路】根据对数函数性质结合充分、必要条件分析判断即可求解.
【解答过程】因为a<b+e,所以a−b<e,
又因为a−b不一定大于0,即ln (a−b)不一定成立,
所以“a<b+e
是
”
“ln(a−b)<1的不充分条件,
因为y = ln x在(0,+ ∞)上单调递增,
所以ln(a−b)<1⇔0<a−b<e,即a<b+e,所以“a<b+e
是
”
“ln(a−b)<1的必要条件,
所以“a<b+e
是
”
“ln(a−b)<1的必要不充分条件,
故选:B.
【变式6-1】(2025·重庆·模拟预测)已知集合 A ={x∣x
2−5 x +6=0),B ={x∣log2 x>1),则 A ∩B =
( )
A.{3)
B.{2)
C.∅
D.{2,3)
【答案】A
【解题思路】解方程与不等式,得到A = {2,3),B ={x) x >2),然后根据交集的定义求出答案.
【解答过程】对于集合A,因为x
2−5 x +6=0,
所以(x−2)(x−3)=0,所以x =2或x =3.
所以集合A = {2,3).
对于集合B,因为log2 x>1,所以log2 x>log22,
因为函数log2 x在(0,+∞)上单调递增,所以x>2.
所以集合B ={x) x>2).
所以A ∩B = {3).
故选:A.
【变式6-2】(2025·广东汕头·一模)“log3a>log3b
是
”
“3
a>3
b
的(
”
)
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
【答案】A
【解题思路】根据指、对数函数性质解不等式,结合充分、必要条件分析判断.
【解答过程】因为log3a>log3b,等价于a>b>0,
且3
a>3
b,等价于a>b,
又因为a>b>0可以推出a>b,a>b不能推出a>b>0,
所以“log3a>log3b
是
”
“3
a>3
b
的充分不必要条件
”
.
故选:A.
【变式6-3】(2025·辽宁·模拟预测)已知函数f (x)={
|2
x−1), x ≤0,
log3(x +1), x>0,)则不等式f (x)≤1的解集为( )
A.[0,2)
B.[0,1)
C.(−∞,2)
D.(−∞,1)
【答案】C
【解题思路】分x ≤0和x>0两种情况,解不等式,得到不等式解集.
【解答过程】由题意可知当x ≤0时,0<2
x≤1,故f (x)=1−2
x<1,满足题意;
当x>0时,令log3(x +1)≤1,即0< x +1≤3,解得−1< x ≤2,所以0< x ≤2.
综上,x ≤2.
故选:C.
【题型7 对数(型)函数的单调性问题】
【例7】(2025·黑龙江哈尔滨·二模)函数f (x)= log2(x
2−2 x)的单调递增区间为( )
A.(2,+∞)
B.(1,+∞)
C.(−∞,1)
D.(−∞,0)
【答案】A
【解题思路】先求函数y = log2(x
2−2 x)的定义域,再求函数y = x
2−2 x在定义域上的增区间即可.
【解答过程】解:由已知得x
2−2 x>0,解得x<0或x>2,函数的定义域为(−∞,0)∪(2,+∞),
因为y = log2t总为增函数,要求函数f ( x)= log2( x
2−2 x)的单调递增区间,
由同增异减可得即求函数y = x
2−2 x在(−∞,0)∪(2,+ ∞)上的增区间
由二次函数的性质可得y = x
2−2 x在(−∞,0)∪(2,+ ∞)上的增区间为(2,+∞),
故函数f ( x)= log2( x
2−2 x)的单调递增区间是(2,+∞).
故选:A.
【变式7-1】(2025·天津·模拟预测)已知函数f ( x)= loga x + log(a+1)x(a>0 且a≠1)在(0,+ ∞)上单调递
增,则a 的取值范围为( )
A.(0,
❑√5−1
2 )∪(1,+ ∞)
B.(
❑√5−1
2
,1)∪(1,+∞)
C.(
❑√5−1
2
,1)
D.
(1,+∞)
【答案】A
【解题思路】分a>1和0<a<1两类讨论,结合换底公式及对数函数的单调性、对数的运算性质可得关于a
的不等式即可求解.
【解答过程】当a>1时,根据对数函数的性质可知:函数f ( x)= loga x + log(a+1)x(a>0 且a≠1)在
(0,+∞)上单调递增,符合题意;
当0<a<1时,由换底公式可得f ( x)= loga x + log(a+1)x = lg x
lga +
lg x
lg(a+1) =[
1
lga +
1
lg(a+1))lg x
= lga+lg(a+1)
lgalg(a+1) lg x =
lg(a
2+a)
lgalg(a+1) lg x,
因为函数f ( x)= loga x + log(a+1)x在(0,+∞)上单调递增,且函数y =lg x在(0,+∞)上单调递增,所以
lg(a
2+a)
lgalg(a+1) >0.
又0<a<1,所以lga<0,lg(a+1)>0,所以lg(a
2+a)<0,所以a
2+a<1,即a
2+a−1<0,解得
0<a<
❑√5−1
2
.
综上,a 的取值范围为(0,
❑√5−1
2 )∪(1,+ ∞).
故选:A.
【变式7-2】(2025·广东·模拟预测)已知函数y = ln(x
2−2ax−3a
2)在区间[1,+∞)上单调递增,则实数a
的取值范围是( )
A.(−∞, 1
3)
B.(−∞,1)
C.(−1, 1
3)
D.(−1,0)∪(0, 1
3)
【答案】C
【解题思路】由复合函数的单调性得到g(x)= x
2−2ax−3a
2在[1,+∞)上单调递增,列出不等式组,解之
即得参数范围.
【解答过程】因为f (x)= ln x在(0,+ ∞)上单调递增,由函数y = ln(x
2−2ax−3a
2)在[1,+ ∞)上单调递增,
可得g(x)= x
2−2ax−3a
2在[1,+∞)上单调递增且g(x)>0恒成立,
{
a≤1
g(1)=1−2a−3a
2>0),解得−1<a< 1
3,
即实数a的取值范围是(−1, 1
3).
故选:C.
【变式7-3】(2025·吉林·三模)若函数f (x)=loga(ax−1
2)(a>0且a≠1)在区间[1,2)上单调递减,则
实数a的取值范围是( )
A.(
1
2 ,1)
B.(
1
4 ,1)
C.(0, 1
2)
D.(1,+∞)
【答案】A
【解题思路】由对数的底数大于0,可得内函数t =ax−1
2为增函数,结合复合函数的单调性可得0<a<1,
再由t =ax−1
2 >0对于[1,2)恒成立,可得a的取值范围,再求交集即可.
【解答过程】f (x)=loga(ax−1
2)是由t =ax−1
2,y = logat复合而成,
由题意知:a>0,t =ax−1
2在区间[1,2)上单调递增,
若函数f (x)=loga(ax−1
2)(其中a>0且a≠1)在区间[1,2)上单调递减,
所以y = logat单调递减,
可得:0<a<1 ,
又t =ax−1
2 >0对于[1,2)恒成立,
所以tmin=t(1)=a−1
2 >0,
解得:a> 1
2,
综上所述:1
2 <a<1.
故选:A.
【题型8 对数(型)函数的综合问题】
【例8】(2025·内蒙古呼和浩特·二模)已知函数f ( x)={
1
2
x−1 ,x<0
2a
( x +1)
2 ,x ≥0
(a≠0))
在R上单调,且
f (loga x)≤8在[2,4 ]上恒成立,则a的取值范围是( )
A.0<a≤1
B.0<a≤1
2
C.0<a≤
❑√2
2
D.
❑√2
2 ≤a<1
【答案】B
【解题思路】由题可得函数f ( x)={
1
2
x−1 ,x<0
2a
( x +1)
2 ,x ≥0
(a≠0))
在R上单调递减,由f (loga x)≤8在[2,4 ]恒成
立可得x ≤1
a
2恒成立,据此可得答案.
【解答过程】因函数f ( x)={
1
2
x−1 ,x<0
2a
( x +1)
2 ,x ≥0
(a≠0))
在R上单调,又y =
1
2
x−1在(−∞,0)上单调递减,
则函数f ( x)={
1
2
x−1 ,x<0
2a
( x +1)
2 ,x ≥0
(a≠0))
在R上单调递减,则{
a>0
1
2
−1 ≥2a)
⇒0<a≤1.
则x∈[2,4 ]时,loga x<0,又f (loga x)≤8,
则
1
2
(loga x)−1 ≤8⇒2
1−loga x≤2
3⇒loga x ≥−2⇒x ≤1
a
2恒成立,
则1
a
2 ≥(x)max = 4⇒0<a≤1
2.
故选:B.
【变式8-1】(2025·重庆·三模)已知函数y = f ( x +1)是R 上的偶函数,对任意x1, x2∈[1,+ ∞),且
x1≠x2都有
f ( x1)−f ( x2)
x1−x2
>0,若a= f (log36),b= f (lne
❑√2 ),c = f (e
ln 4
2 ),则a,b,c的大小关系是
( )
A.b<a<c
B.a<b<c
C.c<b<a
D.b<c<a
【答案】A
【解题思路】根据函数y = f ( x +1)为偶函数,推出函数y = f ( x)的图象关于直线x =1对称,再由条件推出
函数y = f ( x)在(1,+ ∞)上单调递增,于是可得ln(2−lne
❑√2 )= ln(e
❑√2 ),利用幂和对数的运算性质和换
底公式,以及对数函数的单调性化简比较得1<2−lne
❑√2 <log36<e
ln 4
2 =2,再由y = f ( x)的单调性即可判
断.
【解答过程】因函数y = f ( x +1)是R 上的偶函数,则y = f ( x)的图象关于直线x =1对称,
因对任意x1, x2∈[1,+∞),且x1≠x2都有
f ( x1)−f ( x2)
x1−x2
>0,即函数y = f ( x)在(1,+ ∞)单调递增.
因1<log36= log32+1<2,1<2−lne
❑√2 = ln(❑√2e)= 1
2 ln 2+1<2,e
ln 4
2 =e
ln2=2,
由log32−1
2 ln2= ln2
ln3 −1
2 ln2= ln2( 1
ln3 −1
2 )>0,可得1<2−lne
❑√2 <log36<e
ln 4
2 =2,
又由对称性可得:ln(2−lne
❑√2 )= ln(e
❑√2 ),
故再由单调性,可得ln(2−lne
❑√2 )= ln(e
❑√2 )<f (log36)<f (e
ln 4
2 ),即b<a<c.
故选:A.
【变式8-2】(2025·河北石家庄·一模)已知函数f ( x)= x
2+ ln(e
x+e
−x)−2,则不等式
f ( x +2)≤f (2 x−3)的解集为( )
A.[−5,−1
3)
B.(−∞,−5]∪[−1
3 ,+ ∞)
C.[
1
3 ,5)
D.(−∞, 1
3)∪[5,+∞)
【答案】D
【解题思路】由函数奇偶性、单调性即可求解.
【解答过程】易知函数定义域为R,
又f (−x)=(−x)
2+ ln(e
−x+e
x)−2= x
2+ ln(e
x+e
−x)−2= f ( x),故为偶函数,
当x ≥0时,e
x≥1,所以y =e
x+e
−x =e
x+ 1
e
x ,
令t =e
x≥1,结合对勾函数y =t + 1
t 在[1,+∞)单调递增,y =e
x在[0,+∞)单调递增,
由复合函数的单调性可知:y =e
x+e
−x在(0,+ ∞)上单调递增,
又y = ln x在(0,+ ∞)上单调递增,
故y = ln(e
x+e
−x)在[0,+ ∞)上单调递增,
易知f ( x)= x
2+ ln(e
x+e
−x)−2在[0,+ ∞)上单调递增,
结合函数为偶函数,
所以由f ( x +2)≤f (2 x−3)可得|x +2)≤|2 x−3),
平方得:3 x
2−16 x +5≥0,
解得x ≥5或x ≤1
3,
所以不等式f ( x +2)≤f (2 x−3)的解集为(−∞, 1
3)∪[5,+∞),
故选:D.
【变式8-3】(2025·陕西西安·一模)已知函数f (x)为偶函数,满足f (x +2)=−
1
f (x),且−2≤x ≤0时,
f (x)=(
❑√3
3 )
x
−2,若关于x的方程f (x)−loga(x +1)=0至少有两解,则a的取值范围为( ).
A.(
1
3 ,3)
B.(0, 1
3)∪[3,+ ∞) C.(0, 1
5)∪[3,+∞) D.[
1
5 ,3)
【答案】C
【解题思路】根据函数的对称性与周期性,数形结合可得函数交点情况,进而确定方程解的情况.
【解答过程】由已知f (x +2)=−
1
f (x),则f (x)=−
1
f (x−2),则f (x +2)= f (x−2),
可知函数f (x)为周期函数,最小正周期T = 4,
又当−2≤x ≤0时,f (x)=(
❑√3
3 )
x
−2,
可知函数f (x)的图象如图所示,且f (x)的值域为[−1,1),
关于x的方程f (x)−loga(x +1)=0至少有两解,
可得函数y = f (x)与函数y = loga(x +1)的图象至少有两个交点,
如图所示,
可知当0<a<1时,loga(4+1)≥−1= loga 1
a,解得a≤1
5,即a∈(0, 1
5),
当a>1时,loga(2+1)≤1= logaa,解得a≥3,即a∈[3,+ ∞),
综上所述a∈(0, 1
5)∪[3,+ ∞),
故选:C.
一、单选题
1.(2025·北京大兴·三模)已知2
a=3,log25=b,则2
a−b的值为( )
A.15
B.5
3
C.3
5
D.−2
【答案】C
【解题思路】结合指数与对数的转化及指数运算性质即可求解.
【解答过程】因为log25=b,所以2
b=5,
又2
a=3,所以2
a−b= 2
a
2
b = 3
5.
故选:C.
2.(2025·山东潍坊·一模)已知a>0且a≠1,a
y与x成正比例关系,其图象如图所示,且y =loga x +1,
则a=( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】B
【解题思路】先设a
y =kx,根据2=k ⋅1,求出k,再根据指数式与对数式的转化,可求a的值.
【解答过程】因为a
y与x成正比例关系,所以可设a
y =kx,
由2=k ⋅1 ⇒ k =2.
由a
y =2 x ⇒ y = loga2 x = loga x + loga2,
又y =loga x +1,所以loga2=1 ⇒ a=2.
故选:B.
3.(2025·陕西汉中·三模)声音的强弱可以用声波的能流密度来计算,叫做声强.通常人耳能听到声音的最
小声强为I 0=10
−12(瓦/平方米).在某特殊介质的实验中对于一个声音的声强I,用声强I与I 0比值的常用
对数来表示声强I的
声强级数
“
n
,即
”
n=lg I −lg I 0,则
声强级数
“
8”的声强是
声强级数
“
6”的声强的
( )
A.2 倍
B.20 倍
C.100 倍
D.1000 倍
【答案】C
【解题思路】根据已知条件分别求出
声强级数
“
8
和
声强级数
”
“
6
对应的声强,再计算它们的倍数关
”
系.
【解答过程】当n=8时,代入声强级数公式可得8=lg I 1−lg10
−12.
可将上式变形为8=lg
I 1
10
−12.
那么
I 1
10
−12 =10
8,解得I 1=10
8×10
−12=10
−4.
当n=6时,代入声强级数公式可得6=lg I 2−lg10
−12.
则6=lg
I 2
10
−12,可得
I 2
10
−12 =10
6,解得I 2=10
6×10
−12=10
−6.
I 1
I 2
= 10
−4
10
−6 =10
−4−(−6)=10
2=100.
故
声强级数
“
8
的声强是
声强级数
”
“
6
的声强的
”
100 倍.
故选:C.
4.(2025·吉林长春·模拟预测)已知f ( x)={
log2 x , x>0
4
x , x ≤0 ),则f (f (−1
3 ))=( )
A.−2
3
B.1
9
C.1
3
D.2
3
【答案】A
【解题思路】根据给定条件,依次判断代入求值.
【解答过程】函数f ( x)={
log2 x , x>0
4
x , x ≤0 ),则f (−1
3 )= 4
−1
3 =2
−2
3,
所以f (f (−1
3 ))= f (2
−2
3 )= log22
−2
3 =−2
3
.
故选:A.
5.(2025·北京·三模)香农定理作为通信理论的基石,在现代通信中有着广泛的应用,它给出了信道容量
和信噪比及信道带宽的关系,即C =W log2(1+ S
N)其中C是信道容量,单位bps;W 为信道带宽,单位
Hz;S
N 代表接收信号的信噪比,为无量纲单位.军事战术电台采用跳频扩频(FHSS)技术,通过每秒切换
数千次频率将信道带宽由5MHz 扩展至100MHz,为了将敌方干扰效率降低90%以上,需将信道容量由
17.3Mbps 提高至593Mbps,依据香农定理,则大约需将信号的信噪比提升至原来的( )倍.(参考数据:
2
3.46≈11,2
5.93≈60.97)
A.5
B.6
C.7
D.8
【答案】B
【解题思路】依据香农定理,结合题中数据代入计算即可.
【解答过程】设原始状态信道容量为C1,提升后信道容量为C2,
由题意可得C1=W 1log2(1+ S1
N 1),即17.3=5 log2(1+ S1
N 1),解得
S1
N 1
≈10,
同理C2=W 2log2(1+ S2
N 2),即593=100 log2(1+ S2
N 2),解得
S2
N 2
≈60,
所以大约需将信号的信噪比提升至原来的6 倍.
故选:B.
6.(2025·山东泰安·模拟预测)a=0.3
0.7,b=0.7
0.3,c = log0.70.3,则a,b,c的大小关系为( )
A.c>b>a
B.c>a>b
C.a>b>c
D.a>c>b
【答案】A
【解题思路】根据对数函数与指数函数的图象与性质,分别求得a,b,c的取值范围,即可求解.
【解答过程】由幂函数y = x
0.7为增函数,得a=0.3
0.7<0.7
0.7;
由指数函数y =0.7
x为减函数,得0.7
0.7<b=0.7
0.3<0.7
0=1;
由对数函数y = log0.7 x为减函数,得c = log0.70.3>log0.70.7=1.
所以c>b>a.
故选:A.
7.(2025·山东泰安·模拟预测)已知函数f ( x)=lg(x
2−ax−5)在(5,+∞)上单调递增,则a的取值范围是
( )
A.(−∞,4)
B.(−∞,4)
C.(4 ,+∞)
D.[4 ,+∞)
【答案】B
【解题思路】根据复合函数单调性确定内层函数与外层函数的单调性,结合函数的定义域列不等式组即可
得a的取值范围.
【解答过程】由函数f ( x)=lg(x
2−ax−5)在(5, +∞)上单调递增,
可得u( x)= x
2−ax−5在(5, + ∞)上单调递增,
且u( x)>0在(5,+ ∞)上恒成立,故需满足{
a
2 ≤5
u(5)=25−5a−5≥0)
,解得a≤4.
故选:B.
8.(2025·广东茂名·二模)已知函数f (x)={
−x
2−2ax +1, x<1
loga x +2a, x ≥1
(a>0,a≠1)),若f (x)≤3
2,则a的取值
范围是( )
A.(0, 3
4)
B.(0,
❑√2
2 )
C.[
❑√2
2 , 3
4)
D.[
3
4 ,1)
【答案】B
【解题思路】先讨论当x<1时,不等式转化为x
2+2ax + 1
2 ≥0,确定函数y = x
2+2ax + 1
2在x<1时的单调
性得最值即可得此时a的取值范围,再根据此范围确定当x ≥1时,函数f (x)= loga x +2a的单调性,从而得
最值得a的取值范围,综合可得结论.
【解答过程】当x<1时,不等式f (x)≤3
2为−x
2−2ax +1≤3
2,即x
2+2ax + 1
2 ≥0,
因为a>0,a≠1,所以函数y = x
2+2ax + 1
2在(−∞,−a)上单调递减,在(−a,1)上单调递增,
所以ymin=(x
2+2ax + 1
2)min
=−a
2+ 1
2 ≥0,所以0<a≤
❑√2
2 ;
由于0<a≤
❑√2
2 ,则当x ≥1时,函数f (x)= loga x +2a在[1,+∞)上单调递减,
所以f (x)max= f (1)= loga1+2a=2a≤3
2,解得0<a≤3
4 ,所以0<a≤
❑√2
2 ;
综上,a的取值范围是(0,
❑√2
2 ).
故选:B.
二、多选题
9.(2025·江苏苏州·三模)若6
a=2,6
b=3,则下列判断正确的是( )
A.a+b=1
B.a
2+b
2< 1
2
C.ab< 1
4
D.a> 1
3
【答案】ACD
【解题思路】根据指数、对数的关系及对数加法的运算法则判断A,由基本不等式判断BC,利用对数函
数的单调性判断D.
【解答过程】因为6
a=2,6
b=3,
所以a+b= log62+ log63= log66=1,故A 正确;
由a
2+b
2
2
≥(
a+b
2 )
2
可得a
2+b
2≥1
2(a≠b,等号不成立),故B 错误;
由a+b=1≥2❑√ab可得ab≤1
4 (a≠b,等号不成立),故C 正确;
因为a= log62= log68
1
3 >log66
1
3 = 1
3
,故D 正确.
故选:ACD.
10.(2025·河北保定·一模)下列不等式成立的有( )
A.log0.30.2>log0.20.3
B.0.3
0.2>0.2
0.3
C.log30.2<log20.2
D.3
0.2<2
0.3
【答案】AB
【解题思路】根据指数函数以及对数函数的单调性,即可结合选项逐一求解.
【解答过程】对于A,log0.30.2>log0.30.3=1,log0.20.3<log0.20.2=1,故log0.30.2>log0.20.3,A 正
确,
对于B,0.3
0.2>0.3
❑
0.3
>0.2
0.3,故0.3
0.2>0.2
0.3,B 正确,
对于C, 由于log30.2<0,log20.2<0,故log20.2
log30.2 =
1
log0.22
1
log0.23
= log0.23
log0.22 = log23>1,故log30.2>log20.2
,故C 错误,
对于D, 3
0.2=3
1
5 ,2
0.3=2
3
10 ,∵(3
1
5)
10
=3
2=9,(2
3
10)
10
=8,所以(3
1
5)
10
>(2
3
10)
10
,故3
0.2>2
0.3,故D 错误,
故选:AB.
11.(2025·贵州安顺·模拟预测)已知函数f ( x)= ln|
2−x
2+ x),则( )
A.f ( x)是奇函数
B.f ( x)≥0
C.f ( x)在(−2,2)上单调递减
D.f ( x)在(2,+∞)上单调递增
【答案】ACD
【解题思路】A 选项,利用函数奇偶性的定义判断,B 选项,特值代入说明不成立,C 和D 选项,利用复
合函数的单调性判断.
【解答过程】要使得函数f ( x)有意义,则|
2−x
2+ x)>0,解得x≠2且x≠−2,所以f ( x)的定义域关于原点对
称,
且f (−x)+ f ( x)= ln|
2+ x
2−x)+ ln|
2−x
2+ x)= ln1=0,从而f ( x)是奇函数,A 正确;
f (1)= ln|
2−1
2+1)<ln1=0,B 错误;
当x∈(−2,2)时,f (x)= ln|
2−x
2+ x)= ln 2−x
2+ x = ln (2−x)−ln (2+ x),
y = ln(2−x)在(−2,2)上单调递减,y = ln(2+ x)在(−2,2)上单调递增,
所以f ( x)在(−2,2)上单调递减,C 正确;
当x∈(2,+ ∞)时,f (x)= ln|
2−x
2+ x)= ln x−2
x +2 = ln(1−
4
x +2),
y =1−
4
x +2在(2,+ ∞)上单调递增,y = ln x在(0,+∞)上单调递增,
所以f ( x)在(2,+ ∞)上单调递增,D 正确.
故选:ACD.
三、填空题
12.(2025·江西萍乡·三模)已知x0
e
x0 = 1
3,则x0+ln 1
x0
= .
【答案】ln3
【解题思路】利用对数的运算法则计算即可求解.
【解答过程】依题意,ln x0
e
x0 = ln x0−x0=−ln 1
x0
−x0=−ln3,故x0+ ln 1
x0
= ln3.
故答案为:ln3.
13.(2025·浙江·三模)已知函数f (x)=ln x +1
1−x +a(a∈R)为奇函数,则f(
1
3)= .
【答案】ln2
【解题思路】由题可得f (x)定义域,由f (0)=0可得a=0,据此可得答案.
【解答过程】因f (x)=ln x +1
1−x +a,则x +1
1−x >0⇒x∈(−1,1),
由于f (0)有意义,结合f (x)为奇函数,则f (0)=0+a=0,因此a=0,
故f (x)= ln x +1
1−x ,则f(
1
3)= ln
4
3
2
3
= ln 2.
故答案为:ln2.
14.(2025·海南·模拟预测)已知函数f (x)= log 1
7
(x
2−ax +6)在(−∞,2)上单调递增,则实数a的取值范围
是 .
【答案】[4,5)
【解题思路】令u= x
2−ax +6,由复合函数可知,内层函数u= x
2−ax +6在(−∞,2)上为减函数,且对任
意的x∈(−∞,2),u= x
2−ax +6>0恒成立,即可得出关于实数a的不等式组,由此可求得实数a的取值范
围.
【解答过程】令u= x
2−ax +6,因为外层函数y = log 1
7
u为减函数,且原函数f (x)在(−∞,2)上单调递增,
所以内层函数u= x
2−ax +6在(−∞,2)上为减函数,
且对任意的x∈(−∞,2),u= x
2−ax +6>0恒成立,
所以{
a
2 ≥2
umin=2
2−2a+6=10−2a>0)
,解得4≤a<5.
因此,实数a的取值范围是[4,5).
故答案为:[4,5).
四、解答题
15.(24-25 高一上·广东湛江·阶段练习)计算:
(1)8
2
3 +(
1
3)
−2
−(3−π)
0+(3
1
3 ×2
1
2)
6
;
(2)log327−(lg 4 +lg25)−log58⋅log25+7
log72
【答案】(1)84
(2)0
【解题思路】(1)根据指数的运算化简可得值;
(2)根据对数的运算化简可得值.
【解答过程】(1)8
2
3 +(
1
3)
−2
−(3−π)
0+(3
1
3 ×2
1
2)
6
=(2
3)
2
3 +(3
−1)
−2−1+(3
1
3)
6
×(2
1
2)
6
=2
2+3
2−1+3
2×2
3
= 4 +9−1+9×8
=84;
(2)log327−(lg 4 +lg25)−log58⋅log25+7
log72
= log33
3−lg(4×25)−log52
3⋅log25+2
=3−lg10
2−3⋅log52⋅log25+2
=3−2−3+2
=0.
16.(24-25 高一上·全国·课后作业)已知对数函数f (x)= loga x(a>0,且a≠1)的图象过点(4,1).
(1)求f (16);
(2)若函数g(x)= f (2−x)+ f (2+ x),求g(x)的定义域.
【答案】(1)2
(2){x|−2< x <2))
【解题思路】(1)根据待定系数法求出解析式,再求值即可;
(2)求出表达式,根据对数函数的性质得到真数为正,构造不等式组计算即可.
【解答过程】(1)由题意可得f (4)= loga4 =1,可得a= 4,故f (x)= log4 x,故f (16)= log416=2;
(2)g(x)= f (2−x)+ f (2+ x)=log4(2−x)+log4(2+ x)=log4(4−x
2),
其中2−x>0,2+ x>0,解得−2< x<2,
此时函数g(x)的定义域为{x|−2< x<2)).
17.(2025·上海金山·二模)已知函数y = f (x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f (x)=log2 x.
(1)求f (−2)+ f (0)的值;
(2)若g(x)= f (x)⋅f(
x
4), x∈[1,8),求函数y = g(x)的值域.
【答案】(1)−1
(2)[−1,3)
【解题思路】(1)根据函数的奇偶性求解即可;
(2)计算g(x)表达式,利用换元法把问题转化为二次函数在区间上的值域问题即可.
【解答过程】(1)因为函数y = f (x)是定义在R上的奇函数,
所以f (−x)=−f (x),f (0)=0,
所以f (−2)+ f (0)=−f (2)+ f (0)=−1+0=−1;
(2)g(x)=(log2 x)⋅(log2
x
4)=(log2 x)⋅(log2 x−2)=(log2 x)
2−2log2 x , x∈[1,8),
令log2 x =t ,t ∈[0,3),问题等价于求ℎ(t )=t
2−2t ,t ∈[0,3)的值域,
∵函数ℎ(t )=t
2−2t图象开口向上,对称轴为直线t =1,
∴ℎ(t )min=ℎ(1)=−1,ℎ(t )max=ℎ(3)=3,
∴函数g(x)的值域为[−1,3).
18.(2025·上海·三模)设a>0且a≠1,已知函数f (x)=loga(x +2),g(x)=loga(2−x).
(1)判断f (x)+ g(x)是否为偶函数,并说明理由;
(2)令函数ℎ(x)= f (x)+ g(x),解关于x的不等式ℎ(2 x−3)>ℎ(3 x−1).
【答案】(1)偶函数,理由见解析.
(2)当a>1时,不等式的解集为(
4
5 ,1);当0<a<1时,不等式的解集为(
1
2 , 4
5).
【解题思路】(1)由偶函数的性质证明即可;
(2)由偶函数的性质,换元令t = 4−x
2,再分a>1和0<a<1结合对数函数的单调性解抽象函数不等式即
可.
【解答过程】(1)f (x)+ g(x)是偶函数.
理由如下:
因为f (x)+ g(x)=loga(x +2)+loga(2−x),
∴x +2>0且2−x>0,即定义域为{x∣−2< x<2},定义域关于原点对称.
∵f (−x)+ g(−x)=loga(−x +2)+loga(2+ x)= f (x)+ g(x),
∴f (x)+ g(x)是偶函数.
(2)ℎ(x)=loga(x +2)+loga(2−x)=loga(4−x
2),ℎ(x)为偶函数,
令t = 4−x
2,∵x∈(−2,2),∴t ∈(0,4).
当a>1时,y =logat在(0,4)上单调递增,ℎ(x)在区间(0,2)上单调递减,
由ℎ(2 x−3)>ℎ(3 x−1),得|2 x−3)<|3 x−1)且{
−2<2 x−3<2
−2<3 x−1<2),解得4
5 < x<1.
当0<a<1时,y =logat在(0,4)上单调递减,ℎ(x)在区间(0,2)上单调递增,
由ℎ(2 x−3)>ℎ(3 x−1),得|2 x−3)>|3 x−1)且{
−2<2 x−3<2
−2<3 x−1<2),解得1
2 < x< 4
5 .
综上所述:当a>1时,不等式的解集为(
4
5 ,1);
当0<a<1时,不等式的解集为(
1
2 , 4
5).
19.(2025·江苏南通·一模)已知函数f ( x)= log2 1−x
1+ x .
(1)判断并证明f (x)的奇偶性;
(2)若对任意x∈[−1
3 , 1
3),t ∈[−2,2),不等式f ( x)≥t
2+at −6恒成立,求实数a 的取值范围.
【答案】(1)奇函数,证明见解析;
(2)−1
2 ≤a≤1
2.
【解题思路】(1)利用奇偶性定义证明判断即可;
(2)根据对数复合函数单调性确定f (x)在x∈[−1
3 , 1
3)上最小值,把问题化为t
2+at −5≤0在t ∈[−2,2)
上恒成立,即可求结果.
【解答过程】(1)f (x)为奇函数,证明如下:
由解析式易知1−x
1+ x >0⇒( x−1)( x +1)<0⇒−1< x<1,函数定义域为(−1,1),
而f (−x)= log2 1+ x
1−x =−log2 1−x
1+ x =−f ( x),故f (x)为奇函数.
(2)由m= 1−x
1+ x =
2
1+ x −1在x∈[−1
3 , 1
3)上为减函数,而y = log2m在定义域上为增函数,
所以f (x)在x∈[−1
3 , 1
3)上为减函数,故f (x)min= f ( 1
3 )=−1,
要使任意x∈[−1
3 , 1
3),t ∈[−2,2),不等式f ( x)≥t
2+at −6恒成立,
只需t
2+at −6≤−1在t ∈[−2,2)上恒成立,即t
2+at −5≤0在t ∈[−2,2)上恒成立,
由y =t
2+at −5开口向上,则{
4−2a−5≤0
4 +2a−5≤0)⇒−1
2 ≤a≤1
2,
综上,−1
2 ≤a≤1
2.