(新人教A版强基版)2024届高考一轮复习数学 第二章 函数 2.8 对数与对数函数 (课件+学案)

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(新人教A版强基版)2024届高考一轮复习数学 第二章 函数 2.8 对数与对数函数 (课件+学案)

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§2.8 对数与
对数函数
第二章 函 数
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.
考试要求
内容索引
第一部分
第二部分
第三部分
落实主干知识
探究核心题型
课时精练
落实主干知识




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10为底的对数叫做常用对数,记作 .
以e为底的对数叫做自然对数,记作 .
x=logaN
a
N
lg N
ln N
2.对数的性质与运算性质
(1)对数的性质:loga1= ,logaa= , =___(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)=_____________;
② =______________;
③logaMn=________(n∈R).
(3)对数换底公式:logab= (a>0,且a≠1;b>0;c>0,且c≠1).
0
1
N
logaM+logaN
logaM-logaN
nlogaM
a>1 0图象
定义域 __________
值域 ___
3.对数函数的图象与性质
(0,+∞)
R
性 质 过定点 ,即x=1时,y=0
当x>1时, ; 当01时, ;
当0在(0,+∞)上是_______ 在(0,+∞)上是_______
(1,0)
y>0
y<0
y<0
y>0
增函数
减函数
4.反函数
指数函数y=ax(a>0,且a≠1)与对数函数__________(a>0,且a≠1)互为反函数,它们的图象关于直线 对称.
y= logax
y=x
2.如图给出4个对数函数的图象
则b>a>1>d>c>0,即在第一象限,不同的对数函数图象从左到右底数逐渐增大.
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若M=N,则logaM=logaN.(  )
(2)函数y=loga2x(a>0,且a≠1)是对数函数.(  )
(3)对数函数y=logax(a>0,且a≠1)在(0,+∞)上是增函数.(  )
(4)函数y=log2x与y= 的图象重合.(  )
×
×

×
1.若函数f(x)=log2(x+1)的定义域是[0,1],则函数f(x)的值域为
A.[0,1] B.(0,1)
C.(-∞,1] D.[1,+∞)

根据复合函数单调性同增异减可知f(x)在[0,1]上单调递增,
因为0≤x≤1,所以1≤x+1≤2,则log21≤log2(x+1)≤log22,
即f(x)∈[0,1].
2.函数y=loga(x-2)+2(a>0,且a≠1)的图象恒过点______.
∵loga1=0,令x-2=1,
∴x=3,y=2,
∴函数的图象过定点(3,2).
(3,2)
4
探究核心题型

二部

例1 (1)若2a=5b=10,则 的值是
由2a=5b=10,
∴a=log210,b=log510,
题型一
对数式的运算

(2)计算:log535+ - -log514=_____.
2
=log5125-1=log553-1=3-1=2.
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.
思维升华
跟踪训练1 (1)(2022·保定模拟)已知2a=3,b=log85,则4a-3b=_______.
因为2a=3,所以a=log23,
又b=log85,
-1
例2 (1)(多选)已知函数f(x)=loga(x-b)(a>0,且a≠1)的图象如图所示,则以下说法正确的是
A.-1B.a+b>0
C.0D.loga|b|<0
题型二
对数函数的图象及应用



由图象可知f(x)在定义域内单调递增,
所以a>1,故C错误;
令f(x)=loga(x-b)=0,即x=b+1,
所以函数f(x)的零点为b+1,
结合函数图象可知0所以-1因此a+b>0,故B正确;
因为0<|b|<1,
所以loga|b|即loga|b|<0,故D正确.
(2)(2023·佛山模拟)已知函数f(x)=|ln x|,若0(3,+∞)
f(x)=|ln x|的图象如图,
因为f(a)=f(b),
所以|ln a|=|ln b|,
因为0所以ln a<0,ln b>0,
所以01,
所以-ln a=ln b,
所以ln a+ln b=ln(ab)=0,
则g(x)在(0,1)上单调递减,
所以g(x)>g(1)=1+2=3,
所以a+2b>3,
所以a+2b的取值范围为(3,+∞).
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.
思维升华
跟踪训练2 (1)已知lg a+lg b=0(a>0且a≠1,b>0且b≠1),则函数f(x)=ax与g(x)= 的图象可能是

∵lg a+lg b=0(a>0且a≠1,b>0且b≠1),
∴g(x)= =logax,函数f(x)=ax与函数g(x)= 互为反函数,
∴函数f(x)=ax与g(x)= 的图象关于直线y=x对称,且具有相同的单调性.
(2)(2023·濮阳模拟)已知a>0且a≠1,函数y=ax的图象如图所示,则函数f(x)=loga(-x+1)的部分图象大致为

由函数y=ax的图象可得a>1.
当a>1时,y=logax经过定点(1,0),为增函数.
因为y=logax与y=loga(-x)关于y轴对称,
所以y=loga(-x)经过定点(-1,0),为减函数.
而f(x)=loga(-x+1)可以看作y=loga(-x)的图象向右
平移一个单位长度得到的,
所以f(x)=loga(-x+1)的图象经过定点(0,0),为减函数.结合选项可知选D.
命题点1 比较对数式的大小
例3 (2023·武汉质检)已知a=log30.5,b=log3π,c=log43,则a,b,c的大小关系是
A.a
a=log30.5b=log3π>log33=1,即b>1;
0=log41∴a题型三
对数函数的性质及应用
命题点2 解对数方程、不等式
例4 (2022·重庆模拟)已知a>0,且a≠1, <1,则实数a的取值范围是
__________________.
当a>1时,y=logax在(0,+∞)上单调递增,
当0命题点3 对数函数的性质及应用
例5 (2023·郑州模拟)设函数f(x)=ln|x+3|+ln|x-3|,则f(x)
A.是偶函数,且在(-∞,-3)上单调递减
B.是奇函数,且在(-3,3)上单调递减
C.是奇函数,且在(3,+∞)上单调递增
D.是偶函数,且在(-3,3)上单调递增

函数f(x)的定义域为{x|x≠±3},
f(x)=ln|x+3|+ln|x-3|=ln|x2-9|,
令g(x)=|x2-9|,
则f(x)=ln g(x),
函数g(x)的单调区间由图象(图略)可知,
当x∈(-∞,-3),x∈(0,3)时,g(x)单调递减,
当x∈(-3,0),x∈(3,+∞)时,g(x)单调递增,
由复合函数单调性同增异减得单调区间.
由f(-x)=ln|(-x)2-9|=ln|x2-9|=f(x)得f(x)为偶函数.
求与对数函数有关的函数值域和复合函数的单调性问题,必须弄清三个问题:一是定义域;二是底数与1的大小关系;三是复合函数的构成.
令t(x)=6-ax,因为a>0,所以t(x)=6-ax为减函数.
又由函数f(x)=loga(6-ax)在(0,2)上单调递减,
可得函数t(x)=6-ax>0在(0,2)上恒成立,且a>1,
跟踪训练3 (1)(2023·开封模拟)已知函数f(x)=loga(6-ax)(a>0,且a≠1)在(0,2)上单调递减,则实数a的取值范围是
A.(1,3] B.(1,3)
C.(0,1) D.(1,+∞)

(2)(2022·惠州模拟)若函数f(x)= (a>0,且a≠1)有最小值,
则实数a的取值范围是________.
课时精练

三部


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基础保分练
2.若函数f(x)=logax(a>0,且a≠1)的反函数的图象过点(1,3),则f(log28)等于
A.-1 B.1 C.2 D.3

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依题意,函数f(x)=logax(a>0,且a≠1)的反函数,即函数y=ax的图象过点(1,3),
则a=3,f(x)=log3x,于是得f(log28)=log3(log28)=log33=1,
所以f(log28)=1.
函数f(x)=log2(|x|-1)的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞),排除B,C;
由f(-x)=log2(|-x|-1)=log2(|x|-1)=f(x),
可知函数f(x)为偶函数,其图象关于y轴对称,排除D.

3.函数f(x)=log2(|x|-1)的图象为
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4.按照“碳达峰”“碳中和”的实现路径,2030年为碳达峰时期,2060年实现碳中和,到2060年,纯电动汽车在整体汽车中的渗透率有望超过70%,新型动力电池迎来了蓬勃发展的风口.Peukert于1898年提出蓄电池的容量C(单位:Ah),放电时间t(单位:h)与放电电流I(单位:A)之间关系的经验公式:C=In·t,其中n为Peukert常数,为了测算某蓄电池的Peukert常数n,在电池容量不变的条件下,当放电电流I=20 A时,放电时间t=20 h;当放电电流I=30 A时,放电时间t=10 h.则该蓄电池的Peukert常数n大约为
(参考数据:lg 2≈0.30,lg 3≈0.48)

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根据题意可得C=20n·20,C=30n·10,
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5.已知函数f(x)=log2(x+1)-|x|,则不等式f(x)>0的解集是
A.(-1,1) B.(0,1)
C.(-1,0) D.

不等式f(x)>0 log2(x+1)>|x|,
分别画出函数y=log2(x+1)和y=|x|的图象,
由图象可知y=log2(x+1)和y=|x|的图象有
两个交点,分别是(0,0)和(1,1),
由图象可知log2(x+1)>|x|的解集是(0,1),
即不等式f(x)>0的解集是(0,1).
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6.(多选)已知函数f(x)=|loga(x+1)|(a>1),下列说法正确的是
A.函数f(x)的图象恒过定点(0,0)
B.函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递减
C.函数f(x)在区间 上的最小值为0
D.若对任意x∈[1,2],f(x)≥1恒成立,则实数a的取值范围是(1,2]
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将(0,0)代入函数f(x)=|loga(x+1)|(a>1),成立,故A正确;
当x∈(0,+∞)时,x+1∈(1,+∞),又a>1,所以f(x)=|loga(x+1)|=loga(x+1),由复合函数单调性可知,当x∈(0,+∞)时,f(x)=|loga(x+1)|=loga(x+1)单调递增,故B错误;
所以f(x)=|loga(x+1)|≥loga1=0,故C正确;
当x∈[1,2]时,f(x)=|loga(x+1)|=loga(x+1)≥1恒成立,所以由函数为增函数知loga2≥1,解得11
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8.函数f(x)= 的最小值为______.
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9.已知f(x)=
(1)若a=2,求f(x)的值域;
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当a=2时,f(x)=
令t=x2-2x+10=(x-1)2+9,
∴t≥9,f(x)≤ =-2,
∴f(x)的值域为(-∞,-2].
(2)若f(x)在(1,+∞)上单调递减,求a的取值范围.
令u(x)=x2-ax+5a,
∵y= (x)为减函数,
∴u(x)=x2-ax+5a在(1,+∞)上单调递增,
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因为当x>0时,
f(x)=logax过点(3,-1),
所以loga3=-1,
10.(2023·兰州模拟)已知定义在R上的函数f(x)是奇函数.当x>0时,f(x)=logax(a>0,且a≠1)过点(3,-1).
(1)求实数a的值;
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(2)求函数f(x)的解析式;
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由(1)得,当x>0时,f(x)=
当x=0时,易知f(x)=0;
当x<0时,-x>0,
所以f(x)=-f(-x)=
综上,
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(3)求不等式f(x)<1的解集.
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当x=0时,f(0)=0<1显然成立;
当x<0时,f(x)=
由f(x)<1得 <1,
解得x>-3,故-3当x>0时,f(x)=
由f(x)<1得 <1,
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11.若非零实数a,b,c满足2a=3b=6c=k,则
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综合提升练

由已知,得2a=3b=6c=k,
得a=log2k,b=log3k,c=log6k,
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即为f(ln x)13.(多选)关于函数f(x)=log2x+log2(4-x),下列说法正确的是
A.f(x)的最大值为1
B.f(x)在区间(0,2)上为增函数
C.f(x)的图象关于直线x=2对称
D.f(x)的图象关于点(2,0)对称
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拓展冲刺练

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函数f(x)=log2x+log2(4-x)=log2(4x-x2)(0当x=2 时,4x-x2 取到最大值4,
故此时f(x)=log2x+log2(4-x)取到最大值log24=2 ,A错误;
f(x)=log2(4x-x2)(0u=-x2+4x(0故f(x)在区间(0,2)上为增函数,在(2,4)上为减函数,故B正确;
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因为函数f(4-x)=log2(4-x)+log2x=f(x),故f(x)的图象关于直线x=2对称,C正确;
因为f(4-x)=log2(4-x)+log2x=f(x)≠-f(x),故f(x)的图象不关于点(2,0)对称,D错误.
14.(多选)已知函数f(x)= 若f(x)=a有四个解x1,x2,x3,
x4且满足x1A.0B.x1+2x2∈(3,+∞)
C.x1+x2+x3+x4∈
D.x4∈[4,+∞)
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f(x)=a有四个解,即y=a与y=f(x)的图象有4个交点x1,x2,x3,x4且x1可得01
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∵x3+x4=8,
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14§2.8 对数与对数函数
考试要求 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.
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)对数的性质:loga1=0,logaa=1,=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;
②loga=logaM-logaN;
③logaMn=nlogaM (n∈R).
(3)对数换底公式:logab=(a>0,且a≠1;b>0;c>0,且c≠1).
3.对数函数的图象与性质
a>1 0图象
定义域 (0,+∞)
值域 R
性 质 过定点(1,0),即x=1时,y=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
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.
常用结论
1.logab·logba=1,=logab.
2.如图给出4个对数函数的图象
则b>a>1>d>c>0,即在第一象限,不同的对数函数图象从左到右底数逐渐增大.
3.对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象恒过点(1,0),(a,1),.
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若M=N,则logaM=logaN.( × )
(2)函数y=loga2x(a>0,且a≠1)是对数函数.( × )
(3)对数函数y=logax(a>0,且a≠1)在(0,+∞)上是增函数.( × )
(4)函数y=log2x与y=的图象重合.( √ )
教材改编题
1.若函数f(x)=log2(x+1)的定义域是[0,1],则函数f(x)的值域为(  )
A.[0,1] B.(0,1)
C.(-∞,1] D.[1,+∞)
答案 A
解析 根据复合函数单调性同增异减可知f(x)在[0,1]上单调递增,
因为0≤x≤1,所以1≤x+1≤2,则log21≤log2(x+1)≤log22,
即f(x)∈[0,1].
2.函数y=loga(x-2)+2(a>0,且a≠1)的图象恒过点________.
答案 (3,2)
解析 ∵loga1=0,令x-2=1,∴x=3,y=2,∴函数的图象过定点(3,2).
3.eln 2+=________.
答案 4
解析 eln 2+=2+log416=2+2=4.
题型一 对数式的运算
例1 (1)若2a=5b=10,则+的值是(  )
A.-1 B. C. D.1
答案 D
解析 由2a=5b=10,
∴a=log210,b=log510,
∴=lg 2,=lg 5,
∴+=lg 2+lg 5=lg 10=1.
(2)计算:log535+-log5-log514=________.
答案 2
解析 原式=log535-log5-log514+
=log5+
=log5125-1=log553-1=3-1=2.
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.
跟踪训练1 (1)(2022·保定模拟)已知2a=3,b=log85,则4a-3b=________.
答案 
解析 因为2a=3,所以a=log23,
又b=log85,
所以b=log25,
所以a-3b=log2,4a-3b==.
(2)(lg 5)2+lg 2lg 5+lg 4-log34×log23=________.
答案 -1
解析 原式=lg 5(lg 5+lg 2)+-×=lg 5+lg 2-2=1-2=-1.
题型二 对数函数的图象及应用
例2 (1)(多选)已知函数f(x)=loga(x-b)(a>0,且a≠1)的图象如图所示,则以下说法正确的是(  )
A.-1B.a+b>0
C.0D.loga|b|<0
答案 ABD
解析 由图象可知f(x)在定义域内单调递增,
所以a>1,故C错误;
令f(x)=loga(x-b)=0,即x=b+1,
所以函数f(x)的零点为b+1,
结合函数图象可知0所以-1因此a+b>0,故B正确;
因为0<|b|<1,
所以loga|b|即loga|b|<0,故D正确.
(2)(2023·佛山模拟)已知函数f(x)=|ln x|,若0答案 (3,+∞)
解析 f(x)=|ln x|的图象如图,
因为f(a)=f(b),
所以|ln a|=|ln b|,
因为0所以ln a<0,ln b>0,
所以01,
所以-ln a=ln b,
所以ln a+ln b=ln(ab)=0,
所以ab=1,则b=,
所以a+2b=a+,
令g(x)=x+(0则g(x)在(0,1)上单调递减,
所以g(x)>g(1)=1+2=3,
所以a+2b>3,
所以a+2b的取值范围为(3,+∞).
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)已知lg a+lg b=0(a>0且a≠1,b>0且b≠1),则函数f(x)=ax与g(x)=的图象可能是(  )
答案 B
解析 ∵lg a+lg b=0(a>0且a≠1,b>0且b≠1),
∴ab=1,∴a=,
∴g(x)==logax,函数f(x)=ax与函数g(x)=互为反函数,
∴函数f(x)=ax与g(x)=的图象关于直线y=x对称,且具有相同的单调性.
(2)(2023·濮阳模拟)已知a>0且a≠1,函数y=ax的图象如图所示,则函数f(x)=loga(-x+1)的部分图象大致为(  )
答案 D
解析 由函数y=ax的图象可得a>1.
当a>1时,y=logax经过定点(1,0),为增函数.
因为y=logax与y=loga(-x)关于y轴对称,所以y=loga(-x)经过定点(-1,0),为减函数.
而f(x)=loga(-x+1)可以看作y=loga(-x)的图象向右平移一个单位长度得到的,
所以f(x)=loga(-x+1)的图象经过定点(0,0),为减函数.结合选项可知选D.
题型三 对数函数的性质及应用
命题点1 比较对数式的大小
例3 (2023·武汉质检)已知a=log30.5,b=log3π,c=log43,则a,b,c的大小关系是(  )
A.aC.a答案 C
解析 a=log30.5b=log3π>log33=1,即b>1;
0=log41∴a命题点2 解对数方程、不等式
例4 (2022·重庆模拟)已知a>0,且a≠1,loga<1,则实数a的取值范围是________.
答案 ∪(1,+∞)
解析 当a>1时,y=logax在(0,+∞)上单调递增,
则loga<0<1恒成立,
当0由loga<1,
可得loga解得0综上,使loga<1成立的a的取值范围是∪(1,+∞).
命题点3 对数函数的性质及应用
例5 (2023·郑州模拟)设函数f(x)=ln|x+3|+ln|x-3|,则f(x)(  )
A.是偶函数,且在(-∞,-3)上单调递减
B.是奇函数,且在(-3,3)上单调递减
C.是奇函数,且在(3,+∞)上单调递增
D.是偶函数,且在(-3,3)上单调递增
答案 A
解析 函数f(x)的定义域为{x|x≠±3},
f(x)=ln|x+3|+ln|x-3|=ln|x2-9|,
令g(x)=|x2-9|,
则f(x)=ln g(x),
函数g(x)的单调区间由图象(图略)可知,
当x∈(-∞,-3),x∈(0,3)时,g(x)单调递减,
当x∈(-3,0),x∈(3,+∞)时,g(x)单调递增,
由复合函数单调性同增异减得单调区间.
由f(-x)=ln|(-x)2-9|=ln|x2-9|=f(x)得f(x)为偶函数.
思维升华 求与对数函数有关的函数值域和复合函数的单调性问题,必须弄清三个问题:一是定义域;二是底数与1的大小关系;三是复合函数的构成.
跟踪训练3 (1)(2023·开封模拟)已知函数f(x)=loga(6-ax)(a>0,且a≠1)在(0,2)上单调递减,则实数a的取值范围是(  )
A.(1,3] B.(1,3)
C.(0,1) D.(1,+∞)
答案 A
解析 令t(x)=6-ax,因为a>0,所以t(x)=6-ax为减函数.
又由函数f(x)=loga(6-ax)在(0,2)上单调递减,
可得函数t(x)=6-ax>0在(0,2)上恒成立,且a>1,
故有解得1(2)(2022·惠州模拟)若函数f(x)=loga(a>0,且a≠1)有最小值,则实数a的取值范围是________.
答案 (1,)
解析 令u(x)=x2-ax+=2+-,
则u(x)有最小值-,
欲使函数f(x)=loga有最小值,
则有
解得1课时精练
1.函数f(x)=的定义域为(  )
A. B.
C. D.[1,+∞)
答案 A
解析 由题意,要使函数f(x)=有意义,则满足log0.5(2x-1)≥0,
所以0<2x-1≤1,解得2.若函数f(x)=logax(a>0,且a≠1)的反函数的图象过点(1,3),则f(log28)等于(  )
A.-1 B.1 C.2 D.3
答案 B
解析 依题意,函数f(x)=logax(a>0,且a≠1)的反函数,即函数y=ax的图象过点(1,3),
则a=3,f(x)=log3x,于是得f(log28)=log3(log28)=log33=1,
所以f(log28)=1.
3.函数f(x)=log2(|x|-1)的图象为(  )
答案 A
解析 函数f(x)=log2(|x|-1)的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞),排除B,C;
由f(-x)=log2(|-x|-1)=log2(|x|-1)=f(x),
可知函数f(x)为偶函数,其图象关于y轴对称,排除D.
4.按照“碳达峰”“碳中和”的实现路径,2030年为碳达峰时期,2060年实现碳中和,到2060年,纯电动汽车在整体汽车中的渗透率有望超过70%,新型动力电池迎来了蓬勃发展的风口.Peukert于1898年提出蓄电池的容量C(单位:Ah),放电时间t(单位:h)与放电电流I(单位:A)之间关系的经验公式:C=In·t,其中n为Peukert常数,为了测算某蓄电池的Peukert常数n,在电池容量不变的条件下,当放电电流I=20 A时,放电时间t=20 h;当放电电流I=30 A时,放电时间t=10 h.则该蓄电池的Peukert常数n大约为(  )
(参考数据:lg 2≈0.30,lg 3≈0.48)
A. B. C. D.2
答案 B
解析 根据题意可得C=20n·20,C=30n·10,
两式相比得=1,即n=,
所以n= ==≈=.
5.已知函数f(x)=log2(x+1)-|x|,则不等式f(x)>0的解集是(  )
A.(-1,1) B.(0,1)
C.(-1,0) D.
答案 B
解析 不等式f(x)>0 log2(x+1)>|x|,
分别画出函数y=log2(x+1)和y=|x|的图象,
由图象可知y=log2(x+1)和y=|x|的图象有两个交点,分别是(0,0)和(1,1),
由图象可知log2(x+1)>|x|的解集是(0,1),
即不等式f(x)>0的解集是(0,1).
6.(多选)已知函数f(x)=|loga(x+1)|(a>1),下列说法正确的是(  )
A.函数f(x)的图象恒过定点(0,0)
B.函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递减
C.函数f(x)在区间上的最小值为0
D.若对任意x∈[1,2],f(x)≥1恒成立,则实数a的取值范围是(1,2]
答案 ACD
解析 将(0,0)代入函数f(x)=|loga(x+1)|(a>1),成立,故A正确;
当x∈(0,+∞)时,x+1∈(1,+∞),又a>1,所以f(x)=|loga(x+1)|=loga(x+1),由复合函数单调性可知,当x∈(0,+∞)时,f(x)=|loga(x+1)|=loga(x+1)单调递增,故B错误;
当x∈时,x+1∈,所以f(x)=|loga(x+1)|≥loga1=0,故C正确;
当x∈[1,2]时,f(x)=|loga(x+1)|=loga(x+1)≥1恒成立,所以由函数为增函数知loga2≥1,解得17.(2023·淮北模拟)计算:-2+=______.
答案 10
解析 -2+=4+2+4=10.
8.函数f(x)=的最小值为________.
答案 -
解析 依题意得f(x)=log2x·(2+2log2x)=(log2x)2+log2x=2-≥-,当且仅当log2x=-,即x=时等号成立,所以函数f(x)的最小值为-.
9.已知f(x)=
(1)若a=2,求f(x)的值域;
(2)若f(x)在(1,+∞)上单调递减,求a的取值范围.
解 (1)当a=2时,f(x)=,
令t=x2-2x+10=(x-1)2+9,
∴t≥9,f(x)≤=-2,
∴f(x)的值域为(-∞,-2].
(2)令u(x)=x2-ax+5a,
∵y=(x)为减函数,
∴u(x)=x2-ax+5a在(1,+∞)上单调递增,

解得-∴a的取值范围是.
10.(2023·兰州模拟)已知定义在R上的函数f(x)是奇函数.当x>0时,f(x)=logax(a>0,且a≠1)过点(3,-1).
(1)求实数a的值;
(2)求函数f(x)的解析式;
(3)求不等式f(x)<1的解集.
解 (1)因为当x>0时,
f(x)=logax过点(3,-1),
所以loga3=-1,
解得a=.
(2)由(1)得,当x>0时,
f(x)=;
当x=0时,易知f(x)=0;
当x<0时,-x>0,
所以f(x)=-f(-x)
=,
综上,
(3)当x>0时,f(x)=,
由f(x)<1得<1,
解得x>,故x>,
当x=0时,f(0)=0<1显然成立;
当x<0时,f(x)=,
由f(x)<1得<1,
解得x>-3,故-3综上,f(x)<1的解集为
.
11.若非零实数a,b,c满足2a=3b=6c=k,则(  )
A.+= B.+=
C.+= D.+=
答案 A
解析 由已知,得2a=3b=6c=k,
得a=log2k,b=log3k,c=log6k,
所以=logk2,=logk3,=logk6,
而2×3=6,所以+=.
12.(2023·长春模拟)已知函数f(x)=,则不等式f(ln x)+f <2f(1)的解集为(  )
A.(e,+∞) B.(0,e)
C.∪(1,e) D.
答案 D
解析 由题知,函数f(x)=的定义域为R,且为偶函数,
当x>0时,f(x)===1-单调递增,
当x<0时,f(x)===1-单调递减,
因为f(ln x)+f =f(ln x)+f(ln x-1)=f(ln x)+f(-ln x)=2f(ln x),
所以f(ln x)+f <2f(1),
即为f(ln x)所以-1所以x∈.
13.(多选)关于函数f(x)=log2x+log2(4-x),下列说法正确的是(  )
A.f(x)的最大值为1
B.f(x)在区间(0,2)上为增函数
C.f(x)的图象关于直线x=2对称
D.f(x)的图象关于点(2,0)对称
答案 BC
解析 函数f(x)=log2x+log2(4-x)=log2(4x-x2)(0当x=2 时,4x-x2 取到最大值4,
故此时f(x)=log2x+log2(4-x)取到最大值log24=2 ,A错误;
f(x)=log2(4x-x2)(0u=-x2+4x(0故f(x)在区间(0,2)上为增函数,在(2,4)上为减函数,故B正确;
因为函数f(4-x)=log2(4-x)+log2x=f(x),故f(x)的图象关于直线x=2对称,C正确;
因为f(4-x)=log2(4-x)+log2x=f(x)≠-f(x),故f(x)的图象不关于点(2,0)对称,D错误.
14.(多选)已知函数f(x)=若f(x)=a有四个解x1,x2,x3,x4且满足x1A.0B.x1+2x2∈(3,+∞)
C.x1+x2+x3+x4∈
D.x4∈[4,+∞)
答案 AC
解析 作函数f(x)=的图象如图所示,
f(x)=a有四个解,即y=a与y=f(x)的图象有4个交点x1,x2,x3,x4且x1可得0由图象可得x1·x2=1,则=x2,
∴x1+2x2=x1+,
x1+x2=+x1,∵∵x3+x4=8,
∴x1+x2+x3+x4∈,故选项C正确;
令x2-8x+13=0,解得x=4±,
由图象可知x4∈(4+,6),故选项D错误.§2.8 对数与对数函数
考试要求 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.
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10为底的对数叫做常用对数,记作______.
以e为底的对数叫做自然对数,记作________.
2.对数的性质与运算性质
(1)对数的性质:loga1=______,logaa=______,=________(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)=________________;
②loga=________________;
③logaMn=________ (n∈R).
(3)对数换底公式:logab=(a>0,且a≠1;b>0;c>0,且c≠1).
3.对数函数的图象与性质
a>1 0图象
定义域
值域
性质 过定点________,即x=1时,y=0
当x>1时,______; 当01时,______; 当0在(0,+∞)上是________ 在(0,+∞)上是________
4.反函数
指数函数y=ax(a>0,且a≠1)与对数函数________(a>0,且a≠1)互为反函数,它们的图象关于直线________对称.
常用结论
1.logab·logba=1,=logab.
2.如图给出4个对数函数的图象
则b>a>1>d>c>0,即在第一象限,不同的对数函数图象从左到右底数逐渐增大.
3.对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象恒过点(1,0),(a,1),.
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若M=N,则logaM=logaN.(  )
(2)函数y=loga2x(a>0,且a≠1)是对数函数.(  )
(3)对数函数y=logax(a>0,且a≠1)在(0,+∞)上是增函数.(  )
(4)函数y=log2x与y=的图象重合.(  )
教材改编题
1.若函数f(x)=log2(x+1)的定义域是[0,1],则函数f(x)的值域为(  )
A.[0,1] B.(0,1)
C.(-∞,1] D.[1,+∞)
2.函数y=loga(x-2)+2(a>0,且a≠1)的图象恒过点________.
3.eln 2+=________.
题型一 对数式的运算
例1 (1)若2a=5b=10,则+的值是(  )
A.-1 B. C. D.1
(2)计算:log535+-log5-log514=________.
听课记录: ______________________________________________________________
________________________________________________________________________
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.
跟踪训练1 (1)(2022·保定模拟)已知2a=3,b=log85,则4a-3b=________.
(2)(lg 5)2+lg 2lg 5+lg 4-log34×log23=________.
题型二 对数函数的图象及应用
例2 (1)(多选)已知函数f(x)=loga(x-b)(a>0,且a≠1)的图象如图所示,则以下说法正确的是(  )
A.-10
C.0(2)(2023·佛山模拟)已知函数f(x)=|ln x|,若0听课记录:______________________________________________________________
________________________________________________________________________
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)已知lg a+lg b=0(a>0且a≠1,b>0且b≠1),则函数f(x)=ax与g(x)= 的图象可能是(  )
(2)(2023·濮阳模拟)已知a>0且a≠1,函数y=ax的图象如图所示,则函数f(x)=loga(-x+1)的部分图象大致为(  )
题型三 对数函数的性质及应用
命题点1 比较对数式的大小
例3 (2023·武汉质检)已知a=log30.5,b=log3π,c=log43,则a,b,c的大小关系是(  )
A.aC.a听课记录: ______________________________________________________________
________________________________________________________________________
命题点2 解对数方程、不等式
例4 (2022·重庆模拟)已知a>0,且a≠1,loga<1,则实数a的取值范围是________.
听课记录:______________________________________________________________
________________________________________________________________________
命题点3 对数函数的性质及应用
例5 (2023·郑州模拟)设函数f(x)=ln|x+3|+ln|x-3|,则f(x)(  )
A.是偶函数,且在(-∞,-3)上单调递减
B.是奇函数,且在(-3,3)上单调递减
C.是奇函数,且在(3,+∞)上单调递增
D.是偶函数,且在(-3,3)上单调递增
听课记录:______________________________________________________________
________________________________________________________________________
思维升华 求与对数函数有关的函数值域和复合函数的单调性问题,必须弄清三个问题:一是定义域;二是底数与1的大小关系;三是复合函数的构成.
跟踪训练3 (1)(2023·开封模拟)已知函数f(x)=loga(6-ax)(a>0,且a≠1)在(0,2)上单调递减,则实数a的取值范围是(  )
A.(1,3] B.(1,3)
C.(0,1) D.(1,+∞)
(2)(2022·惠州模拟)若函数f(x)=loga(a>0,且a≠1)有最小值,则实数a的取值范围是________.

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