资源简介 4.4 对数函数考纲要求1.了解对数函数的概念.能用描点法或借助计算工具画出具体对数函数的图象2.探索并了解对数函数的单调性与特殊点.3.知道对数函数y=logax与指数函数y=ax互为反函数(a>0,且a≠1).知识解读知识点①对数函数概念函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).知识点②对数函数的图象与性质a>1 0图象性质 定义域:(0,+∞)值域:R当x=1时,y=0,即过定点(1,0)当x>1时,y>0; 当01时,y<0; 当00在(0,+∞)上是增函数 在(0,+∞)上是减函数知识点③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.知识点④注意事项1.在对数式中,真数必须是大于0的,所以对数函数y=logax的定义域应为(0,+∞).对数函数的单调性取决于底数a与1的大小关系,当底数a与1的大小关系不确定时,要分01两种情况讨论.2.解决与对数函数有关的问题时需注意两点:(1)务必先研究函数的定义域;(2)注意对数底数的取值范围.题型讲解题型一、对数函数的概念例1.若函数y=f(x)是函数y=2x的反函数,则f(2)=________.例2.函数f(x)=的定义域是( )A.(-∞,1)∪(3,+∞) B.(1,3)C.(-∞,2)∪(2,+∞) D.(1,2)∪(2,3)例3.函数f=ln 的单调递增区间为( )A. B.C. D.题型二、对数函数的图像和性质例1.函数y=loga(x-1)+2(a>0,且a≠1)的图象恒过的定点是_________.例2.函数y=logax(a>0,a≠1)在[2,4]上的最大值与最小值的差是1,则a=________.例3.在同一直角坐标系中,函数f(x)=xa(x>0)与g(x)=logax的图象可能是( )例4.函数f(x)=loga|x|+1(0 例5.方程log2(x-1)=2-log2(x+1)的解为_________.例6.设函数f(x)=,若f(a)>f(-a),则实数a的取值范围是_________.例7.当0A. B.C.(1,) D.(,2)例8.(2018·天津卷)已知a=log2e,b=ln 2,c=log,则a,b,c的大小关系为( )A.a>b>c B.b>a>cC.c>b>a D.c>a>b例9.设a=,b=log7,c=log87,则( )A.a>b>c B.a>c>bC.c>b>a D.c>a>b例10.(多选)若实数a,b满足loga2A.0C.a>b>1 D.0例11.(2022·广州调研)设x1,x2,x3均为实数,且=ln x1,=ln(x2+1),=lg x3,则( )A.x1C.x2例12.设a=log63,b=log126,c=log2412,则( )A.bC.a例13.已知函数f(x)=loga(x+2)+loga(4-x)(a>0且a≠1).①求函数f(x)的定义域;②若函数f(x)在区间[0,3]上的最小值为-2,求实数a的值.题型三、不同函数增长的差异例1.下列函数中,增长速度越来越慢的是( )A.y=6x B.y=log6xC.y=x6 D.y=6x例2.在一次数学试验中,采集到如下一组数据:x -2.0 -1.0 0 1.00 2.00 3.00y 0.24 0.51 1 2.02 3.98 8.02则x,y的函数关系与下列哪类函数最接近?(其中a,b为待定系数)( )A.y=a+bx B.y=a+bxC.y=ax2+b D.y=a+例3.函数y=x2与函数y=xln x在区间(1,+∞)上增长较快的一个是________.例4.某林区的森林蓄积量每年比上一年平均增长10.4%,要增长到原来的x倍,需经过y年,则函数y=f(x)的图象大致为( )达标训练1.对数函数的图象过点M(16,4),则此对数函数的解析式为( )A.y=log4x B.y=logxC.y=logx D.y=log2x2.已知集合A={0,1,2},B={x|log3x<1},则A∩B=( )A.{1,2} B.{0,1,2}C.{0,1,2,3} D.{x|03.设函数f(x)=则f(-3)+f(log23)=( )A.9 B. 11C. 13 D. 154.已知a=log32,b=,c=ln ,则a,b,c的大小关系为( )A.a>b>c B.b>a>cC.c>b>a D.c>a>b5.函数y=lg(x+1)的图象大致是( )6.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)=( )A.log2x B.C.logx D.2x-27.下列各式中错误的是( )A.30.8>30.7 B.log0.50.4>log0.50.6C.0.75-0.1<0.750.1 D.lg 1.6>lg 1.48.若lg(2x-4)≤1,则x的取值范围是( )A.(-∞,7] B.(2,7]C.[7,+∞) D.(2,+∞)9.以下四种说法中,正确的是( )A.幂函数增长的速度比一次函数增长的速度快B.对任意的x>0,xn>logaxC.对任意的x>0,ax>logaxD.不一定存在x0,当x>x0时,总有ax>xn>logax10.已知logm<logn<0,则( )A.n<m<1 B.m<n<1C.1<m<n D.1<n<m11.已知a=log23.4,b=log43.6,c=log30.3,则( )A.a>b>c B.b>a>cC.a>c>b D.c>a>b12.比较大小:(1)log22______log2;(2)log8π______logπ8.13.设f(x)=lg x,若f(1-a)-f(a)>0,则实数a的取值范围为________.14.求函数y=log (1-x2)的单调增区间,并求函数的最小值.13. 已知指数函数f(x)=ax(a>0,且a≠1).(1)求函数f(x)的反函数g(x)的解析式;(2)解不等式:g(x)≤loga(2-3x).14. 某企业常年生产一种出口产品,根据预测可知,进入21世纪以来,该产品的产量平稳增长.记2015年为第1年,且前4年中,第x年与年产量f(x)(万件)之间的关系如下表所示:x 1 2 3 4f(x) 4.00 5.58 7.00 8.44若f(x)近似符合以下三种函数模型之一:f(x)=ax+b,f(x)=2x+a,f(x)=logx+a.(1)找出你认为最适合的函数模型,并说明理由,然后选取2015年和2017年的数据求出相应的解析式;(2)因遭受某国对该产品进行反倾销的影响,2021年的年产量比预计减少30%,试根据所建立的函数模型,确定2021年的年产量.课后提升1.设正实数a,b,c分别满足a·2a=1,blog2b=1,clog3c=1,则a,b,c的大小关系为( )A.a>b>c B.b>a>cC.c>b>a D.a>c>b2.(2018·全国卷Ⅲ)设a=log0.20.3,b=log20.3,则( )A.a+b<ab<0 B.ab<a+b<0C.a+b<0<ab D.ab<0<a+b3.(多选题)有如下命题,其中真命题的标号为( )A. x0∈(0,+∞),x0< x0B. x0∈(0,1),logx0>logx0C. x∈(0,+∞),x>logxD. x∈,x<logx4.(2020·全国Ⅱ)设函数f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|,则f(x)( )A.是偶函数,且在上单调递增B.是奇函数,且在上单调递减C.是偶函数,且在上单调递增D.是奇函数,且在上单调递减5.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__________.6.(2022·潍坊模拟)已知f(x)=1+log3x(1≤x≤9),设函数g(x)=f2(x)+f(x2),则g(x)max-g(x)min=4.4 对数函数考纲要求1.了解对数函数的概念.能用描点法或借助计算工具画出具体对数函数的图象2.探索并了解对数函数的单调性与特殊点.3.知道对数函数y=logax与指数函数y=ax互为反函数(a>0,且a≠1).知识解读知识点①对数函数概念函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).知识点②对数函数的图象与性质a>1 0图象性质 定义域:(0,+∞)值域:R当x=1时,y=0,即过定点(1,0)当x>1时,y>0; 当01时,y<0; 当00在(0,+∞)上是增函数 在(0,+∞)上是减函数知识点③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.知识点④注意事项1.在对数式中,真数必须是大于0的,所以对数函数y=logax的定义域应为(0,+∞).对数函数的单调性取决于底数a与1的大小关系,当底数a与1的大小关系不确定时,要分01两种情况讨论.2.解决与对数函数有关的问题时需注意两点:(1)务必先研究函数的定义域;(2)注意对数底数的取值范围.题型讲解题型一、对数函数的概念例1.若函数y=f(x)是函数y=2x的反函数,则f(2)=________.【答案】1【解析】由已知得f(x)=log2x,所以f(2)=log22=1.例2.函数f(x)=的定义域是( )A.(-∞,1)∪(3,+∞) B.(1,3)C.(-∞,2)∪(2,+∞) D.(1,2)∪(2,3)【答案】D【解析】由题意知即故函数f(x)的定义域为(1,2)∪(2,3).故选D.例3.函数f=ln 的单调递增区间为( )A. B.C. D.【答案】D【解析】由题得3x2-6x-24>0,得x>4或x<-2,即函数的定义域为{x|x>4或x<-2}.设u=3x2-6x-24,x∈(-∞,-2)∪(4,+∞), y=ln u,要求函数f=ln 的单调递增区间,即求函数u=3x2-6x-24,x∈(-∞,-2)∪(4,+∞)的增区间,因为函数u=3x2-6x-24,x∈(-∞,-2)∪(4,+∞)的增区间为,故选D.题型二、对数函数的图像和性质例1.函数y=loga(x-1)+2(a>0,且a≠1)的图象恒过的定点是_________.【答案】(2,2) 【解析】当x=2时,函数y=loga(x-1)+2(a>0,且a≠1)的值为2,所以图象恒过定点(2,2).例2.函数y=logax(a>0,a≠1)在[2,4]上的最大值与最小值的差是1,则a=________.【答案】2或【解析】分两种情况讨论:①当a>1时,有loga4-loga2=1,解得a=2;②当0例3.在同一直角坐标系中,函数f(x)=xa(x>0)与g(x)=logax的图象可能是( )【答案】A【解析】易知g(x)的图象过点(1,0).若00)单调递增,且递增趋势越来越慢,函数g(x)=logax单调递减.显然四个选项不满足条件.若a>1,则函数g(x)=logax单调递增,函数f(x)=xa(x>0)单调递增且递增趋势越来越快,显然只有选项A满足条件.例4.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即得f(x)的图象,结合图象知选A.例5.方程log2(x-1)=2-log2(x+1)的解为_________.【答案】x= 【解析】原方程变形为log2(x-1)+log2(x+1)=log2(x2-1)=2,即x2-1=4,解得x=±,又x>1,所以x=.例6.设函数f(x)=,若f(a)>f(-a),则实数a的取值范围是_________.【答案】(-1,0)∪(1,+∞) 【解析】由题意得或解得a>1或-1<a<0.例7.当0A. B.C.(1,) D.(,2)【答案】B【解析】构造函数f(x)=4x和g(x)=logax,当a>1时不满足条件,当0,所以a的取值范围为.例8.(2018·天津卷)已知a=log2e,b=ln 2,c=log,则a,b,c的大小关系为( )A.a>b>c B.b>a>cC.c>b>a D.c>a>b【答案】D 【解析】因为c=log=log23>log2e=a,所以c>a.因为b=ln 2=<1<log2e=a,所以a>b.所以c>a>b.例9.设a=,b=log7,c=log87,则( )A.a>b>c B.a>c>bC.c>b>a D.c>a>b【答案】D【解析】a==log7>b=log7,c=log87>log8==a,所以c>a>b.例10.(多选)若实数a,b满足loga2A.0C.a>b>1 D.0【答案】ABC【解析】当0当00,loga2<0,故loga2当a>b>1时,log2a>log2b>0,即>>0,故loga2当00,故loga2>logb2,D错误.例11.(2022·广州调研)设x1,x2,x3均为实数,且=ln x1,=ln(x2+1),=lg x3,则( )A.x1C.x2【答案】D【解析】画出函数y=x,y=ln x,y=ln(x+1),y=lg x的图象,如图所示.数形结合,知x2例12.设a=log63,b=log126,c=log2412,则( )A.bC.a【答案】C【解析】因为a,b,c都是正数,所以=log36=1+log32,=log612=1+log62,=log1224=1+log122,因为log32=,log62=,log122=,且lg 3log62>log122,即>>,所以a例13.已知函数f(x)=loga(x+2)+loga(4-x)(a>0且a≠1).①求函数f(x)的定义域;②若函数f(x)在区间[0,3]上的最小值为-2,求实数a的值.【答案】a=【解析】①依题意得解得-2②f(x)=loga(x+2)+loga(4-x)=loga[(x+2)(4-x)],令t=(x+2)(4-x),则变形得t=-(x-1)2+9,∵0≤x≤3,∴5≤t≤9.若a>1,则loga5≤logat≤loga9,∴f(x)min=loga5=-2,则a2=<1(舍去),若0题型三、不同函数增长的差异例1.下列函数中,增长速度越来越慢的是( )A.y=6x B.y=log6xC.y=x6 D.y=6x【答案】B 【解析】D中一次函数的增长速度不变,A、C中函数的增长速度越来越快,只有B中对数函数的增长速度越来越慢,符合题意.例2.在一次数学试验中,采集到如下一组数据:x -2.0 -1.0 0 1.00 2.00 3.00y 0.24 0.51 1 2.02 3.98 8.02则x,y的函数关系与下列哪类函数最接近?(其中a,b为待定系数)( )A.y=a+bx B.y=a+bxC.y=ax2+b D.y=a+【答案】B 【解析】在坐标系中描出各点,知模拟函数为y=a+bx.例3.函数y=x2与函数y=xln x在区间(1,+∞)上增长较快的一个是________.【解析】当x变大时,x比ln x增长要快,∴x2要比xln x增长的要快.【答案】y=x2例4.某林区的森林蓄积量每年比上一年平均增长10.4%,要增长到原来的x倍,需经过y年,则函数y=f(x)的图象大致为( )【答案】D 【解析】设该林区的森林原有蓄积量为a,由题意可得ax=a(1+0.104)y,故y=log1.104x(x≥1),函数为对数函数,所以函数y=f(x)的图象大致为D中图象,故选D.达标训练1.对数函数的图象过点M(16,4),则此对数函数的解析式为( )A.y=log4x B.y=logxC.y=logx D.y=log2x【答案】D 【解析】设该函数为y=logax,由于对数函数的图象过点M(16,4),所以4=loga16,得a=2.所以对数函数的解析式为y=log2x,故选D.2.已知集合A={0,1,2},B={x|log3x<1},则A∩B=( )A.{1,2} B.{0,1,2}C.{0,1,2,3} D.{x|0【答案】A 【解析】由log3x<1=log33,∵3>1,解得03.设函数f(x)=则f(-3)+f(log23)=( )A.9 B. 11C. 13 D. 15【答案】B 【解析】∵函数f(x)=∴f(-3)+f(log23)=log24+4log23=2+9=11.4.已知a=log32,b=,c=ln ,则a,b,c的大小关系为( )A.a>b>c B.b>a>cC.c>b>a D.c>a>b【答案】B 【解析】因为a=log32∈(0, 1),b=>1,c=ln <0,则a,b,c的大小关系:b>a>c.5.函数y=lg(x+1)的图象大致是( )【答案】C 【解析】由底数大于1可排除A、B,y=lg(x+1)可看作是y=lg x的图象向左平移1个单位.(或令x=0得y=0,而且函数为增函数)6.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)=( )A.log2x B.C.logx D.2x-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.7.下列各式中错误的是( )A.30.8>30.7 B.log0.50.4>log0.50.6C.0.75-0.1<0.750.1 D.lg 1.6>lg 1.4【答案】C 【解析】由指数函数的性质可知,函数y=0.75x为单调递减函数,又因为-0.1<0.1,所以0.75-0.1>0.750.1.8.若lg(2x-4)≤1,则x的取值范围是( )A.(-∞,7] B.(2,7]C.[7,+∞) D.(2,+∞)【答案】B 【解析】∵lg(2x-4)≤1,∴0<2x-4≤10,解得2<x≤7,∴x的取值范围是(2,7],故选B.9.以下四种说法中,正确的是( )A.幂函数增长的速度比一次函数增长的速度快B.对任意的x>0,xn>logaxC.对任意的x>0,ax>logaxD.不一定存在x0,当x>x0时,总有ax>xn>logax【答案】D 【解析】对于A,幂函数与一次函数的增长速度受幂指数及一次项系数的影响,幂指数与一次项系数不确定,增长幅度不能比较;对于B、C,当0<a<1时,显然不成立.当a>1,n>0时,一定存在x0,使得当x>x0时,总有ax>xn>logax,但若去掉限制条件“a>1,n>0”,则结论不成立.10.已知logm<logn<0,则( )A.n<m<1 B.m<n<1C.1<m<n D.1<n<m【答案】D 【解析】因为0<<1,logm<logn<0,所以m>n>1,故选D.11.已知a=log23.4,b=log43.6,c=log30.3,则( )A.a>b>c B.b>a>cC.a>c>b D.c>a>b【答案】A 【解析】因为a=log23.4>1,0<b=log43.6<1,c=log30.3<0,所以a>b>c,故选A.12.比较大小:(1)log22______log2;(2)log8π______logπ8.【答案】(1)> (2)<【解析】(1)因为函数y=log2x在(0,+∞)上是增函数,且2>,所以log22>log2.(2)因为函数y=log8x为增函数,且π<8,所以log8π<log88=1.同理1=logππ<logπ8,所以log8π<logπ8.13.设f(x)=lg x,若f(1-a)-f(a)>0,则实数a的取值范围为________.【答案】【解析】由题意,f(x)=lg x在(0,+∞)上单调递增,因为f(1-a)-f(a)>0,所以1-a>a>0,所以a∈.14.求函数y=log (1-x2)的单调增区间,并求函数的最小值.【答案】0【解析】要使y=log (1-x2)有意义,则1-x2>0,∴x2<1,则-1<x<1,因此函数的定义域为(-1,1).令t=1-x2,x∈(-1,1).当x∈(-1,0]时,x增大,t增大,y=logt减小,∴x∈(-1,0]时,y=log (1-x2)是减函数;同理当x∈[0,1)时,y=log(1-x2)是增函数.故函数y=log (1-x2)的单调增区间为[0,1),且函数的最小值ymin=log (1-02) =0.13. 已知指数函数f(x)=ax(a>0,且a≠1).(1)求函数f(x)的反函数g(x)的解析式;(2)解不等式:g(x)≤loga(2-3x).【答案】(1)g(x)=logax (2)见解析【解析】(1)令y=ax(a>0,且a≠1),则x=logay(a>0,且a≠1),所以函数f(x)的反函数为g(x)=logax(a>0,且a≠1).(2)当a>1时,logax≤loga(2-3x),所以解得0<x≤.当0<a<1时,原不等式等价于解得≤x<.综上,当a>1时,原不等式的解集为;当0<a<1时,原不等式的解集为.14. 某企业常年生产一种出口产品,根据预测可知,进入21世纪以来,该产品的产量平稳增长.记2015年为第1年,且前4年中,第x年与年产量f(x)(万件)之间的关系如下表所示:x 1 2 3 4f(x) 4.00 5.58 7.00 8.44若f(x)近似符合以下三种函数模型之一:f(x)=ax+b,f(x)=2x+a,f(x)=logx+a.(1)找出你认为最适合的函数模型,并说明理由,然后选取2015年和2017年的数据求出相应的解析式;(2)因遭受某国对该产品进行反倾销的影响,2021年的年产量比预计减少30%,试根据所建立的函数模型,确定2021年的年产量.【答案】(1)f(x)=x+,x∈N (2)f(x)=x+,x∈N 9.1【解析】(1)符合条件的是f(x)=ax+b,若模型为f(x)=2x+a,则由f(1)=21+a=4,得a=2,即f(x)=2x+2,此时f(2)=6,f(3)=10,f(4)=18,与已知相差太大,不符合.若模型为f(x)=logx+a,则f(x)是减函数,与已知不符合.由已知得解得所以f(x)=x+,x∈N.(2)2021年预计年产量为f(7)=×7+=13,2021年实际年产量为13×(1-30%)=9.1.答:最适合的函数模型解析式为f(x)=x+,x∈N.2021年的年产量为9.1万件.课后提升1.设正实数a,b,c分别满足a·2a=1,blog2b=1,clog3c=1,则a,b,c的大小关系为( )A.a>b>c B.b>a>cC.c>b>a D.a>c>b【答案】C 【解析】由已知可得=2a,=log2b,=log3c,作出函数y=2x,y=log2x,y=log3x的图象,它们与函数y=图象的交点的横坐标分别为a,b,c,如图所示,易得c>b>a.2.(2018·全国卷Ⅲ)设a=log0.20.3,b=log20.3,则( )A.a+b<ab<0 B.ab<a+b<0C.a+b<0<ab D.ab<0<a+b【答案】B 【解析】∵a=log0.20.3>log0.21=0,b=log20.3<log21=0,∴ab<0.∵=+=log0.30.2+log0.32=log0.30.4,∴1=log0.30.3>log0.30.4>log0.31=0,∴0<<1,∴ab<a+b<0.3.(多选题)有如下命题,其中真命题的标号为( )A. x0∈(0,+∞),x0< x0B. x0∈(0,1),logx0>logx0C. x∈(0,+∞),x>logxD. x∈,x<logx【答案】BD 【解析】对A选项,构造幂函数y=xx0(x0>0),因为x0>0,所以幂函数在(0,+∞)单调递增,因为>,所以 x0> x0恒成立,故A是错误的;对B选项,如图所示,y=logx的图象为虚线部分,y=logx的图象为实线部分,显然 x0∈(0,1),使得logx0>logx0成立,故B正确;对C选项, x∈(0,+∞),0<x<1恒成立,而当x=时,log=2,所以x>logx不会恒成立,故C错误;对D选项, x∈,由指数函数y=x的图象知,函数值恒小于1,由对数函数y=logx的图象知,函数值恒大于1,所以x<logx恒成立,故D正确.4.(2020·全国Ⅱ)设函数f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|,则f(x)( )A.是偶函数,且在上单调递增B.是奇函数,且在上单调递减C.是偶函数,且在上单调递增D.是奇函数,且在上单调递减【答案】D【解析】f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|的定义域为.又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.当x∈时,f(x)=ln(-2x-1)-ln(1-2x)=ln=ln=ln,∵y=1+在上单调递减,∴由复合函数的单调性可得f(x)在上单调递减.5.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__________.【答案】【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,即8-2a>a,且8-2a>0,解得1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,即8-a0.解得a∈,综上可知,实数a的取值范围是.6.(2022·潍坊模拟)已知f(x)=1+log3x(1≤x≤9),设函数g(x)=f2(x)+f(x2),则g(x)max-g(x)min= .【答案】5【解析】由题意得∴1≤x≤3,∴g(x)的定义域为[1,3],g(x)=f2(x)+f(x2)=(1+log3x)2+1+log3x2=(log3x)2+4log3x+2,设t=log3x,则0≤t≤1,则y=t2+4t+2=(t+2)2-2,在[0,1]上单调递增,∴当t=0即x=1时,g(x)min=2,当t=1即x=3时,g(x)max=7,∴g(x)max-g(x)min=5 展开更多...... 收起↑ 资源预览