【高考一轮复习】高三数学 第22讲 对数与对数函数 学案(pdf版,学生版+教师版)

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【高考一轮复习】高三数学 第22讲 对数与对数函数 学案(pdf版,学生版+教师版)

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第 22讲 对数与对数函数
【知识梳理】
1.对数的概念
一般地,如果 ax=N(a>0,且 a≠1),那么数 x叫做以 a为底 N的对数,记作 ,其中 叫
做对数的底数, 叫做真数.
以 为底的对数叫做常用对数,记作 lg N.
以 为底的对数叫做自然对数,记作 ln N.
2.对数的性质与运算性质
(1)对数的性质:loga1= ,logaa= , a loga N N (a>0,且 a≠1,N>0).
(2)对数的运算性质
如果 a>0,且 a≠1,M>0,N>0,那么:
①loga(MN)= ;
M
②loga = ;
N
③logaMn= (n∈R).
(3)换底公式:log logcbab= (a>0,且 a≠1,b>0,c>0,且 c≠1).
logca
3.对数函数的图象与性质
y=logax a>1 0图象
定义域
值域
性质
4.反函数
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,它们的图象关于
直线 对称.
【基础自测】
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若 MN>0,则 loga(MN)=logaM+logaN.( )
(2)对数函数 y=logax(a>0,且 a≠1)在(0,+∞)上是增函数.( )
(3)函数 y log 1+x= a 与函数 y=ln(1+x)-ln(1-x)是同一个函数.( )
1-x
1
,-1
(4)对数函数 y=logax(a>0,且 a≠1)的图象过定点(1,0),且过点(a,1), a .( )
2.设函数 f(x)=3x+9x,则 f(log32)=________.
3.已知 f(x)是不恒为 0的函数,定义域为 D,对任意 x∈D,n∈N*,都有 nf(x)=f(xn)成立,
则 f(x)=________.(写出满足条件的一个 f(x)即可)
4.函数 y log 2 (2x 1)的定义域是______.
3
5.已知 b>0,log5b=a,lg b=c,5d=10,则下列等式一定成立的是( )
A.d=ac B.a=cd
C.c=ad D.d=a+c
6.计算:(log29)·(log34)=________.
【典型例题】
题型一 对数式的运算
例 1 (1)(2020·全国Ⅰ)设 alog -34=2,则 4 a等于( )
A. 1 B.1 C.1 D.1
16 9 8 6
(2)计算:lg 25+lg 50+lg 2·lg 500+(lg 2)2=____.
跟踪训练 1 (1)设 2a=5b m 1 1= ,且 + =2,则 m等于( )
a b
A. 10 B.10 C.20 D.100
(2)计算:log535+ 2log 2 log 11 - 5 -log514=________.50
2
题型二 对数函数的图象及应用
例 2 (1)已知函数 f(x)=loga(2x+b-1)(a>0,且 a≠1)的图象如图所示,则 a,b满足的关系是
( )
A.0C.00 1,
(2)若方程 4x=logax在 2 上有解,则实数 a的取值范围为__________.
跟踪训练 2 (1)函数 f(x)=loga|x|+1(0log2x,x>0,
(2)已知函数 f(x)= 关于 x的方程 f(x)+x-a=0有且只有一个实根,则实数 a
3x,x≤0,
的取值范围是________.
题型三 对数函数的性质及应用
命题点 1 比较指数式、对数式的大小
例 3 (1)设 a=log3e,b=e1.5, c log
1
1 ,则( )
3 4
A.bC.c(2)若实数 a,b,c满足 loga2A.aC.c命题点 2 解对数方程(不等式)
log2 x, x 0
例 4 设函数 f (x) log ( x), x 0若 f(a)>f(-a),则实数 a的取值范围是( )
1 2
A.(-1,0)∪(0,1) B.(-∞,-1)∪(1,+∞)
C.(-1,0)∪(1,+∞) D.(-∞,-1)∪(0,1)
命题点 3 对数函数性质的综合应用
例 5 (1)(2020·全国Ⅱ)设函数 f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|,则 f(x)( )
1
,+∞
A.是偶函数,且在 2 上单调递增
1 1
- ,
B.是奇函数,且在 2 2 上单调递减
1
-∞,-
C.是偶函数,且在 2 上单调递增
1
-∞,-
D.是奇函数,且在 2 上单调递减
[高考改编题](多选)已知函数 f(x)=ln 2x+1,下列说法正确的是( )
2x-1
A.f(x)为奇函数 B.f(x)为偶函数
1
,+∞
C.f(x)在 2 上单调递减 D.f(x)的值域为(-∞,0)∪(0,+∞)
(2)若 f(x)=lg(x2-2ax+1+a)在区间(-∞,1]上单调递减,则 a的取值范围为( )
A.[1,2) B.[1,2]
C.[1,+∞) D.[2,+∞)
跟踪训练 3 (1)已知函数 f(x)=loga(8-ax)(a>0,且 a≠1),若 f(x)>1 在区间[1,2]上恒成立,则
实数 a的取值范围是__________.
(2)已知函数 f(x)=|log2x|,实数 a,b满足 02 1,则 +b=________.
a
【课后作业】
A 组
1.(2019·全国Ⅰ)已知 a=log20.2,b=20.2,c=0.20.3,则( )
A.aC.c2.若函数 y=f(x)是函数 y=ax(a>0,且 a≠1)的反函数且 f(2)=1,则 f(x)等于( )
A log x B. 1 C log x D -. 2 . 1 .2x 22x
2
3.若函数 f(x)=loga(x+b)的图象如图所示,其中 a,b为常数,则函数 g(x)=ax+b的图象大
致是( )
4.在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足 m2-
m 51= lg E1,其中星等为 mk的星的亮度为 Ek(k=1,2).已知太阳的星等是-26.7,天狼星的星
2 E2
等是-1.45,则太阳与天狼星的亮度的比值为( )
A.1010.1 B.10.1 C.lg 10.1 D -.10 10.1
5.(多选)已知 a,b>0且 a≠1,b≠1,若 logab>1,则( )
A.(a-1)(a-b)<0 B.(a-1)(a-b)>0
C.(b-1)(b-a)<0 D.(b-1)(b-a)>0
6.(多选)已知函数 f(x)=log2(1-|x|),则关于函数 f(x)有下列说法,其中正确的说法为( )
A.f(x)的图象关于原点对称 B.f(x)的图象关于 y轴对称
C.f(x)的最大值为 0 D.f(x)在区间(-1,1)上单调递增
7 1 5.计算:log3 ×log49+lg +2lg 2=________.
2 2
8.已知函数 y=loga(x-3)-1的图象恒过定点 P,则点 P的坐标是________.
9.函数 f(x)=log2 x· log 2 (2x)的最小值为________.
10.若函数 f(x)=loga(x2-x+2)在区间[0,2]上的最大值为 2,则实数 a=________.
11.设 f(x)=loga(1+x)+loga(3-x)(a>0,且 a≠1),且 f(1)=2.
(1)求实数 a的值及 f(x)的定义域;
0 3,
(2)求 f(x)在区间 2 上的最大值.
1
+a
12.(2020·合肥调研)已知函数 f(x)=log2 2x .
(1)若函数 f(x)是 R 上的奇函数,求 a的值;
(2)若函数 f(x)在区间[0,1]上的最大值与最小值的差不小于 2,求实数 a的取值范围.
B 组
13.(多选)已知函数 f(x)=ln x+ln(2-x),则( )
A.f(x)在(0,2)上单调递增
B.f(x)在(0,2)上的最大值为 0
C.f(x)的图象关于直线 x=1对称
D.f(x)的图象关于点(1,0)对称
14.设实数 a,b是关于 x的方程|lg x|=c的两个不同实数根,且 a是________.
C 组
15.设 a=log0.20.3,b=log20.3,则( )
A.a+bC.a+b<016.(2020·武汉调研)函数 f(x)的定义域为 D,若满足:①f(x)在 D内是单调函数;②存在[a,
a b

b] D,使 f(x)在[a,b]上的值域为 2 2 ,那么就称 y=f(x)为“半保值函数”,若函数 f(x)
=loga(ax+t2)(a>0,且 a≠1)是“半保值函数”,求实数 t的取值范围.第 22讲 对数与对数函数
【考试要求】
1.理解对数的概念及运算性质,知道用换底公式能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,能用描点法或借助计算工具画具体对数函数的图象,理
解对数函数的单调性与特殊点.
3.了解指数函数 y=ax与对数函数 y=logax(a>0,且 a≠1)互为反函数.
【知识梳理】
1.对数的概念
一般地,如果 ax=N(a>0,且 a≠1),那么数 x叫做以 a为底 N的对数,记作 x=logaN,其中
a叫做对数的底数,N叫做真数.
以 10为底的对数叫做常用对数,记作 lg N.
以 e为底的对数叫做自然对数,记作 ln N.
2.对数的性质与运算性质
(1) log N对数的性质:loga1=0,logaa=1, a a N (a>0,且 a≠1,N>0).
(2)对数的运算性质
如果 a>0,且 a≠1,M>0,N>0,那么:
①loga(MN)=logaM+logaN;
log M② a =logaM-logaN;
N
③logaMn=nlogaM(n∈R).
(3)换底公式:log b log= cba (a>0,且 a≠1,b>0,c>0,且 c≠1).
logca
3.对数函数的图象与性质
y=logax a>1 0图象
定义域 (0,+∞)
值域 R
过定点(1,0),即 x=1时,y=0
性质 当 x>1时,y>0; 当 x>1时,y<0;
当 00
在(0,+∞)上是增函数 在(0,+∞)上是减函数
4.反函数
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,它们的图象关于
直线 y=x对称.
【基础自测】
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若 MN>0,则 loga(MN)=logaM+logaN.( × )
(2)对数函数 y=logax(a>0,且 a≠1)在(0,+∞)上是增函数.( × )
(3) 1+x函数 y=loga 与函数 y=ln(1+x)-ln(1-x)是同一个函数.( × )
1-x
1
,-1
(4)对数函数 y=logax(a>0,且 a≠1)的图象过定点(1,0),且过点(a,1), a .( √ )
2.设函数 f(x)=3x+9x,则 f(log32)=________.
答案 6
解析 ∵函数 f(x)=3x+9x,
∴f(log 2)=3log3 2 9log3 23 2 9log9 4=2+4=6.
3.已知 f(x)是不恒为 0的函数,定义域为 D,对任意 x∈D,n∈N*,都有 nf(x)=f(xn)成立,
则 f(x)=________.(写出满足条件的一个 f(x)即可)
答案 log2x
解析 运算符合对数函数的运算法则,如 f(x)=log2x,nf(x)=nlog2x=log2xn=f(xn),可以填写
f(x)=log2x.
4.函数 y log 2 (2x 1)的定义域是______.
3
1
,1
答案 2
解析 由 log 2 (2x 1)≥0,得 0<2x-1≤1.
3
1
2
1
∴函数 y log 2 (2x 1)
,1
的定义域是 2 .
3
5.已知 b>0,log5b=a,lg b=c,5d=10,则下列等式一定成立的是( )
A.d=ac B.a=cd
C.c=ad D.d=a+c
答案 B
6.计算:(log29)·(log34)=________.
答案 4
(log 9)·(log 4) lg 9 lg 4 2lg 3 2lg 2解析 2 3 = × = × =4.
lg 2 lg 3 lg 2 lg 3
【典型例题】
题型一 对数式的运算
例 1 (1)(2020·全国Ⅰ)设 alog34 -=2,则 4 a等于( )
A. 1 B.1 C.1 D.1
16 9 8 6
答案 B
解析 方法一 因为 alog34=2,
所以 log34a=2,
所以 4a=32=9,
所以 4-a 1 1= = .
4a 9
方法二 因为 alog34=2,
所以 a 2= =2log43=log432=log49,
log34
a log 9 log 9 1所以 4 4 4 4 4 9 1 1 .
9
(2)计算:lg 25+lg 50+lg 2·lg 500+(lg 2)2=____.
答案 4
解析 原式=2lg 5+lg(5×10)+lg 2·lg(5×102)+(lg 2)2
=2lg 5+lg 5+1+lg 2·(lg 5+2)+(lg 2)2
=3lg 5+1+lg 2·lg 5+2lg 2+(lg 2)2
=3lg 5+2lg 2+1+lg 2(lg 5+lg 2)
=3lg 5+2lg 2+1+lg 2
=3(lg 5+lg 2)+1
=4.
思维升华 解决对数运算问题的常用方法
(1)将真数化为底数的指数幂的形式进行化简.
(2)将同底对数的和、差、倍合并.
(3)利用换底公式将不同底的对数式转化成同底的对数式,要注意换底公式的正用、逆用及变
形应用.
(4)利用常用对数中的 lg 2+lg 5=1.
跟踪训练 1 (1)设 2a=5b=m 1 1,且 + =2,则 m等于( )
a b
A. 10 B.10 C.20 D.100
答案 A
解析 2a=5b=m,
∴log2m=a,log5m=b,
1 1 1 1
∴ + = + =logm2+logm5=logm10=2,
a b log2m log5m
∴m2=10,∴m= 10(舍 m=- 10).
(2)计算:log535+ 2log1 2-log
1
5 -log514=________.
50
2
答案 2
1
解析 原式=log535-log5 -log514+ log ( 2)2
50 1
2
35
=log5 1 + log 1 2
×14
50 2
=log5125-1=log553-1=3-1=2.
题型二 对数函数的图象及应用
例 2 (1)已知函数 f(x)=loga(2x+b-1)(a>0,且 a≠1)的图象如图所示,则 a,b满足的关系是
( )
A.0C -.0答案 A
解析 由函数图象可知,f(x)为增函数,故 a>1.函数图象与 y轴的交点坐标为(0,logab),由
函数图象可知-1a
综上有 0<1a
0 1,
(2)若方程 4x=logax在 2 上有解,则实数 a的取值范围为__________.
0 2,
答案 2
1 1
解析 若方程 4x
0, 0,
=logax在 2 上有解,则函数 y=4x和函数 y=logax在 2 上有交点,
0由图象知 log 1 解得 02
≤ .
a ≤2,
2 2
思维升华 对数函数图象的识别及应用方法
(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.
跟踪训练 2 (1)函数 f(x)=loga|x|+1(0答案 A
解析 由函数 f(x)的解析式可确定该函数为偶函数,图象关于 y轴对称.设 g(x)=loga|x|,先
画出 x>0时,g(x)的图象,然后根据 g(x)的图象关于 y轴对称画出 x<0时 g(x)的图象,最后由
函数 g(x)的图象向上整体平移一个单位长度即得 f(x)的图象,结合图象知选 A.
log2x,x>0,
(2)已知函数 f(x)= 关于 x的方程 f(x)+x-a=0有且只有一个实根,则实数 a
3x,x≤0,
的取值范围是________.
答案 (1,+∞)
解析 问题等价于函数 y=f(x)与 y=-x+a的图象有且只有一个交点,结合函数图象可知
a>1.
题型三 对数函数的性质及应用
命题点 1 比较指数式、对数式的大小
1
例 3 (1)设 a=log3e,b=e1.5, c log1 ,则( )
3 4
A.bC.c答案 D
1
解析 c log1 =log34>log3e=a.
3 4
又 c=log342,
∴a(2)若实数 a,b,c满足 loga2A.aC.c答案 C
解析 根据不等式的性质和对数的换底公式可得
1 < 1 < 1 <0,
log2a log2b log2c
即 log2c可得 c思维升华 (1)比较指数式和对数式的大小,可以利用函数的单调性,引入中间量;有时也可
用数形结合的方法.
(2)解题时要根据实际情况来构造相应的函数,利用函数单调性进行比较,如果指数相同,而
底数不同则构造幂函数,若底数相同而指数不同则构造指数函数,若引入中间量,一般选 0
或 1.
命题点 2 解对数方程(不等式)
log2 x, x 0
例 4 设函数 f (x) log ( x), x 0若 f(a)>f(-a),则实数 a的取值范围是( )
1 2
A.(-1,0)∪(0,1) B.(-∞,-1)∪(1,+∞)
C.(-1,0)∪(1,+∞) D.(-∞,-1)∪(0,1)
答案 C
lao>g0,1 a
解析 由题意得 log22a>
lao或 2 >log2 -a ,
解得 a>1或-1命题点 3 对数函数性质的综合应用
例 5 (1)(2020·全国Ⅱ)设函数 f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|,则 f(x)( )
1
,+∞
A.是偶函数,且在 2 上单调递增
1 1
- ,
B.是奇函数,且在 2 2 上单调递减
1
-∞,-
C.是偶函数,且在 2 上单调递增
1
-∞,-
D.是奇函数,且在 2 上单调递减
答案 D
x 1≠±
解析 f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|的定义域为 x| 2 .
∵f(-x)=ln|-2x+1|-ln|-2x-1|
=ln|2x-1|-ln|2x+1|
=-f(x),
∴f(x)为奇函数,故排除 A,C.
1
-∞,-
当 x∈ 2 时,
f(x)=ln(-2x-1)-ln(1-2x) ln -2x-1=
1-2x
2
ln 2x+1
1+
= =ln 2x-1 ,
2x-1
1
y 1 2
-∞,-
∵ = + 在 2 上单调递减,
2x-1
1
-∞,-
∴由复合函数的单调性可得 f(x)在 2 上单调递减.
[ ]( ) f(x) ln 2x+1高考改编题 多选 已知函数 = ,下列说法正确的是( )
2x-1
A.f(x)为奇函数
B.f(x)为偶函数
1
,+∞
C.f(x)在 2 上单调递减
D.f(x)的值域为(-∞,0)∪(0,+∞)
答案 ACD
2x+1 2x+1
解析 f(x) 1 1=ln ,令 >0,解得 x> 或 x<- ,
2x-1 2x-1 2 2
1 1
-∞,- ,+∞
∴f(x)的定义域为 2 ∪ 2 ,
2x+1
-2x+1 2x-1
又 f(-x)=ln =ln =ln 2x-1 -1
-2x-1 2x+1
2x+1
=-ln =-f(x),
2x-1
∴f(x)为奇函数,故 A正确;B错误.
1 2+
又 f(x)=ln 2x+1=ln 2x-1 ,
2x-1
t 1 2令 = + ,t>0且 t≠1,∴y=ln t,
2x-1
1
2 ,+∞
又 t=1+ 在 2 上单调递减,且 y=ln t为增函数,
2x-1
1
,+∞
∴f(x)在 2 上单调递减,故 C正确;
∴y=ln t的值域是(-∞,0)∪(0,+∞),故 D正确.
(2)若 f(x)=lg(x2-2ax+1+a)在区间(-∞,1]上单调递减,则 a的取值范围为( )
A.[1,2) B.[1,2]
C.[1,+∞) D.[2,+∞)
答案 A
解析 令函数 g(x)=x2-2ax+1+a=(x-a)2+1+a-a2,对称轴为 x=a,要使函数在(-∞,
g 1 >0, 2-a>0,
1]上递减,则有 即 解得 1≤a<2,即 a∈[1,2).
a≥1, a≥1,
思维升华 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.
跟踪训练 3 (1)已知函数 f(x)=loga(8-ax)(a>0,且 a≠1),若 f(x)>1 在区间[1,2]上恒成立,则
实数 a的取值范围是__________.
1 8,
答案 3
解析 当 a>1时,f(x)=loga(8-ax)在[1,2]上单调递减,由 f(x)>1在区间[1,2]上恒成立,
则 f(x)min=f(2)=loga(8-2a)>1,且 8-2a>0,
8
解得 13
当 0由 f(x)>1在区间[1,2]上恒成立,
知 f(x)min=f(1)=loga(8-a)>1,且 8-2a>0.
解得 a∈ ,
1 8,
综上可知,实数 a的取值范围是 3 .
(2)已知函数 f(x)=|log2x|,实数 a,b满足 02 1,则 +b=________.
a
答案 4
解析 ∵f(x)=|log2x|,
∴f(x)的图象如图所示,
又 f(a)=f(b)且 0∴01且 ab=1,
∴a2f(x)max=f(a2)=|log2a2|=-2log2a=2,
∴a 1= ,∴b=2,
2
1
∴ +b=4.
a
【课后作业】
A 组
1.(2019·全国Ⅰ)已知 a=log20.2,b=20.2,c=0.20.3,则( )
A.aC.c答案 B
解析 ∵a=log20.2<0,b=20.2>1,c=0.20.3∈(0,1),∴a2.若函数 y=f(x)是函数 y=ax(a>0,且 a≠1)的反函数且 f(2)=1,则 f(x)等于( )
A log x B. 1. 2 C.x log 1 x D.2
x-2
2
2
答案 A
解析 函数 y=ax(a>0,且 a≠1)的反函数是 f(x)=logax,
又 f(2)=1,即 loga2=1,
所以 a=2.
故 f(x)=log2x.
3.若函数 f(x)=loga(x+b)的图象如图所示,其中 a,b为常数,则函数 g(x)=ax+b的图象大
致是( )
答案 D
解析 由 f(x)的图象可知 0∴g(x)的图象应为 D.
4.在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足 m2-
m 5lg E= 11 ,其中星等为 mk的星的亮度为 Ek(k=1,2).已知太阳的星等是-26.7,天狼星的星
2 E2
等是-1.45,则太阳与天狼星的亮度的比值为( )
A.1010.1 B.10.1 C.lg 10.1 D.10-10.1
答案 A
解析 由题意可设太阳的星等为 m2,太阳的亮度为 E2,天狼星的星等为 m1,天狼星的亮度
E m m 5lg E1 5 E 5 E为 ,则由 - = ,得-26.7+1.45= lg 1,则 lg 11 2 1 =-25.25 E,∴lg 1=-10.1,
2 E2 2 E2 2 E2 E2
lg E2=10.1 E,∴ 2=1010.1.故选 A.
E1 E1
5.(多选)已知 a,b>0且 a≠1,b≠1,若 logab>1,则( )
A.(a-1)(a-b)<0 B.(a-1)(a-b)>0
C.(b-1)(b-a)<0 D.(b-1)(b-a)>0
答案 AD
解析 ①当 a>1时,logab>1=logaa,
∴b>a,∴b>a>1,
∴(a-1)(a-b)<0.
②当 01=logaa,∴b∴0∴b-1<0,b-a<0,
∴(b-1)(b-a)>0.
6.(多选)已知函数 f(x)=log2(1-|x|),则关于函数 f(x)有下列说法,其中正确的说法为( )
A.f(x)的图象关于原点对称
B.f(x)的图象关于 y轴对称
C.f(x)的最大值为 0
D.f(x)在区间(-1,1)上单调递增
答案 BC
解析 f(x)=log2(1-|x|)为偶函数,不是奇函数,
∴A错误,B正确;
根据 f(x)的图象(图略)可知 D错误;
∵1-|x|≤1,∴f(x)≤log21=0,故 C正确.
7 1.计算:log3 ×log49+lg5+2lg 2=________.
2 2
答案 0
2
解析 原式=-log32× log 2 3 +lg5+lg 42 2
5
×4
=-log32×log23+lg 2
=-1+1=0.
8.已知函数 y=loga(x-3)-1的图象恒过定点 P,则点 P的坐标是________.
答案 (4,-1)
解析 令 x-3=1,则 x=4,
∴y=loga1-1=-1,
故点 P坐标为(4,-1).
9.函数 f(x)=log2 x· log 2 (2x)的最小值为________.
1
答案 -
4
log x 1+
解析 依题意得 f(x) 1= log2x·(2+2log2x)=(log2x)2+log
2 1 1
2x= 2 2- ≥- ,当 log2x
2 4 4
1 2 1
=- ,即 x= 时等号成立,所以函数 f(x)的最小值为- .
2 2 4
10.若函数 f(x)=loga(x2-x+2)在区间[0,2]上的最大值为 2,则实数 a=________.
答案 2
解析 令 u(x)=x2-x+2,则 u(x)在[0,2]上的最大值 u(x) 7max=4,最小值 u(x)min= .
4
当 a>1时,y=logau是增函数,f(x)max=loga4=2,得 a=2;
7 7
当 04 2
11.设 f(x)=loga(1+x)+loga(3-x)(a>0,且 a≠1),且 f(1)=2.
(1)求实数 a的值及 f(x)的定义域;
0 3,
(2)求 f(x)在区间 2 上的最大值.
解 (1)∵f(1)=2,∴loga4=2(a>0,且 a≠1),
1+x>0,
∴a=2.由 得-13-x>0,
∴函数 f(x)的定义域为(-1,3).
(2)f(x)=log2(1+x)+log2(3-x)
=log2[(1+x)(3-x)]=log2[-(x-1)2+4],
∴当 x∈[0,1]时,f(x)单调递增;
1 3,
当 x∈ 2 时,f(x)单调递减,
0 3,
故函数 f(x)在 2 上的最大值是 f(1)=log24=2.
1
+a
12.(2020·合肥调研)已知函数 f(x)=log2 2x .
(1)若函数 f(x)是 R 上的奇函数,求 a的值;
(2)若函数 f(x)在区间[0,1]上的最大值与最小值的差不小于 2,求实数 a的取值范围.
解 (1)若函数 f(x)是 R 上的奇函数,则 f(0)=0,
∴log2(1+a)=0,∴a=0.
经验证当 a=0时,f(x)=-x是 R 上的奇函数.
∴a=0.
(2)由已知得函数 f(x)是减函数,故 f(x)在区间[0,1]上的最大值是 f(0)=log2(1+a),最小值是 f(1)
1
+a
=log2 2 .
1
+a
由题设得 log2(1+a)-log2 2 ≥2,
则 log2(1+a)≥log2(4a+2).
1+a≥4a+2,

4a+2>0,
1 1
解得- 2 3
1 1
- ,-
故实数 a的取值范围是 2 3 .
B 组
13.(多选)已知函数 f(x)=ln x+ln(2-x),则( )
A.f(x)在(0,2)上单调递增
B.f(x)在(0,2)上的最大值为 0
C.f(x)的图象关于直线 x=1对称
D.f(x)的图象关于点(1,0)对称
答案 BC
解析 f(x)=ln x+ln(2-x),定义域为(0,2),
f(x)=ln[x(2-x)]=ln(-x2+2x),
令 t=-x2+2x,y=ln t,
∵t=-x2+2x,x∈(0,2),在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减,
∴f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减,故 A不正确;
f(x)max=f(1)=0,故 B正确;
∵f(1+x)=ln(1+x)+ln(1-x),
f(1-x)=ln(1-x)+ln(1+x),
∴f(1+x)=f(1-x),
∴f(x)的图象关于直线 x=1对称,故 C正确,D不正确.
14.设实数 a,b是关于 x的方程|lg x|=c的两个不同实数根,且 a是________.
答案 (0,1)
解析 由题意知,在(0,10)上,函数 y=|lg x|的图象和直线 y=c有两个不同交点(如图),∴ab
=1,0C 组
15.设 a=log0.20.3,b=log20.3,则( )
A.a+bC.a+b<0答案 B
解析 ∵a=log0.20.3>log0.21=0,
b=log20.3a+b 1 1
∵ = + =log0.30.2+log0.32=log0.30.4,
ab a b
∴1=log0.30.3>log0.30.4>log0.31=0,
0ab
16.(2020·武汉调研)函数 f(x)的定义域为 D,若满足:①f(x)在 D内是单调函数;②存在[a,
a b

b] D,使 f(x)在[a,b]上的值域为 2 2 ,那么就称 y=f(x)为“半保值函数”,若函数 f(x)
=loga(ax+t2)(a>0,且 a≠1)是“半保值函数”,求实数 t的取值范围.
解 函数 f(x)=loga(ax+t2)(a>0,且 a≠1)是“半保值函数”,且定义域为 R.当 a>1时,z=ax
+t2在 R 上单调递增,y=logaz在(0,+∞)上单调递增,可得 f(x)为 R 上的增函数;当 0时,f(x)仍为 R 上的增函数,
∴f(x)在定义域 R 上为增函数,
f(x)=loga(ax+t2)
1
= x,
2
1 x
∴ax+t2= a 2 ,
x
则 ax- a 2 +t2=0.
x
令 u= a 2 ,u>0,
则 u2-u+t2=0有两个不相等的正实根.
得Δ=1-4t2>0,且 t2>0,
1 1
2 1 - ,0 0,∴04
1
- ,0 0 1,
∴实数 t的取值范围是 2 ∪ 2 .

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