4.2 对数与对数函数 2025-2026高中数学人教B版2019 必修二高一下同步复习讲义

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4.2 对数与对数函数 2025-2026高中数学人教B版2019 必修二高一下同步复习讲义

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4.2 对数与对数函数
▉一、对数运算
1.对数的概念
一般地,如果且),那么数叫做以为底的对数,记作,其中叫做对数的底数,叫做真数.
常用对数与自然对数:通常我们将以10为底的对数叫做常用对数,记为.在科学技术中常使用以无理数为底的对数,以为底的对数称为自然对数,并记为.
2.指数与对数的互化
当时,.
3.对数的性质
(1);(2);(3)零和负数没有对数.
4.对数恒等式
且;(2)且
5.对数运算性质
如果,且,那么:
(1);(2);(3)
温馨提示:对数的这三条运算性质,都要注意只有当式子中所有的对数都有意义时,等式才成立.
例如,是错误的.
6.对数换底公式
若,且,则(,且).
由换底公式推导的重要结论
(1)(2)(3)
▉二、对数函数
1.对数函数的概念
函数,且)叫做对数函数,其中是自变量,函数的定义域是.
温馨提示:(1)对数函数是由指数函数反解后将互换得到的.
(2)无论是指数函数还是对数函数,都有其底数,且
2.对数函数的图象及性质
图象
性质 定义域
值域
定点 过定点
单调性 是上的增函数 是上的增函数
3.当底数不同时对数函数图象的变化规律
作直线与所给图象相交,交点的横坐标即为对数的底数,依据在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大,可得.
▉一.对数的概念(共3小题)
1.在对数式b=log(a﹣3)(5﹣a)中,实数a的取值范围是(  )
A.(﹣∞,3)∪(5,+∞) B.(3,5)
C.(3,4) D.(3,4)∪(4,5)
2.常用对数:lgN→以     为底.
3.已知a>0,且a≠1,设p:函数y=loga(x+1)在x∈(0,+∞)内单调递减;q:函数y=x2+(2a﹣3)x+1有两个不同零点,如果p和q有且只有一个正确,求a的取值范围.
▉二.指数式与对数式的互化(共3小题)
4.某造纸企业的污染治理科研小组积极探索改良工艺,已知第n次改良工艺后排放的废水中含有的污染物数量rn(g/m3)满足函数模型(n∈N*),其中n为改良工艺的次数,假设废水中含有的污染物数量不超过0.25g/m3时符合废水排放标准,若该企业排放的废水符合排放标准,则改良工艺的次数最少要(  )(参考数据:lg2≈0.30,lg3≈0.48)
A.14次 B.15次 C.16次 D.17次
5.若log2x=3,则x=    .
6.十六、十七世纪之交,随着天文、航海、工程、贸易及军事的发展,改进数字计算方法成了当务之急,约翰 纳皮尔正是在研究天文学的过程中,为了简化其中的计算而发明了对数,后来天才数学家欧拉发现了对数与指数的关系,即ab=N b=logaN.现已知a=log26,3b=36,则    ,    .
▉三.对数运算求值(共3小题)
7.“学如逆水行舟,不进则退;心似平原跑马,易放难收”(明 《增广贤文》)是勉励人们专心学习的.如果每天的“进步”率都是1%,那么一年后是(1+1%)365=1.01365;如果每天的“退步”率都是1%,那么一年后是(1﹣1%)365=0.99365.那么大约经过(  )天后“进步”的是“退步”的2倍.请选出最接近的一项.(lg2≈0.301030,lg101≈2.004321,lg99≈1.995635)(  )
A.25 B.30 C.35 D.40
8.生物丰富度指数是河流水质的一个评价指标,其中S,N分别表示河流中的生物种类数与生物个体总数.生物丰富度指数d越大,水质越好.如果某河流治理前后的生物种类数S没有变化,生物个体总数由N1变为N2,生物丰富度指数由2提高到3,则(  )
A.3N2=2N1 B.2N2=3N1
C. D.
9.《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》指出:数学运算是指在明晰运算对象的基础上,依据运算法则解决数学问题的素养.对数运算与指数幂运算是两类重要的运算.18世纪,瑞士数学家欧拉发现了指数与对数的互逆关系,并进一步指出:对数源出于指数.然而对数的发明先于指数,这成为数学史上的珍闻.
(1)试利用对数运算性质计算的值;
(2)已知x,y,z为正数,若3x=4y=6z,求的值;
(3)定义:一个自然数的数位的个数,叫做位数,例如23的位数是2,2024的位数是4.试判断22024的位数.(注lg2≈0.3010)
▉四.对数方程求解(共3小题)
10.已知方程ln2x﹣3lnx+1=0的两个根分别为m,n,则logmn+lognm的值是(  )
A.4 B.5 C.6 D.7
11.已知函数,则f(x)=2是x=﹣1成立的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
12.若关于x的方程有实根,则a2+b2的最小值为     .
▉五.换底公式的应用(共3小题)
13.若lg2=a,lg3=b,则log4512等于(  )
A. B.
C. D.
14.若2a=3,3b=4,4c=ab,则abc=(  )
A. B.1 C.2 D.4
15.已知2lg(x﹣2y)=lgx+lgy,则    .
▉六.对数函数的定义(共2小题)
16.若log(x﹣1)(3﹣x)有意义,则x的取值范围是    .
17.求下列方程的解集:
(1).
(2)2x+2|x﹣1|=6.
▉七.对数函数的定义域(共1小题)
18.函数的定义域为(  )
A.(1,2] B.(1,3]
C.(0,1)∪(1,3] D.(0,1)∪(1,2]
▉八.求对数函数的定义域(共4小题)
19.已知集合,集合B={x|y=log3(1﹣2x)},则A∩B=(  )
A. B. C.(2,3] D.[﹣1,+∞)
20.已知函数,则f(x)的定义域为(  )
A.(﹣4,2) B.[﹣4,2) C.(﹣4,2] D.[﹣4,2]
21.函数的定义域为(  )
A.[0,+∞) B.(3,+∞) C.[0,3) D.[0,3]
22.函数的定义域为    ,值域为    .
▉九.求对数型复合函数的定义域(共3小题)
23.函数的定义域是(  )
A.(﹣∞,3] B.(3,4) C.(3,4] D.(4,+∞)
24.已知函数.若定义域为R,则实数a的取值范围为     .
25.函数y的定义域是    .
▉十.对数函数的值域(共1小题)
26.已知集合,集合B={y|y=lg(x2+1)},则A∩B=(  )
A.(0,3) B.(﹣1,3] C.[0,3] D.[0,+∞)
▉十一.求对数函数的值域(共3小题)
27.下列函数中,其定义域和值域分别与函数y=elnx的定义域和值域相同的是(  )
A.y=x B.y=lnx C.y=ex D.
28.定义:若函数f(x)的值域是定义域的子集,则称f(x)是紧缩函数.
(1)试问函数g(x)=lg(10﹣x)是否为紧缩函数?说明你的理由.
(2)若函数是紧缩函数,求a的取值范围.
(3)已知常数k>0,函数,x∈[m,m+2]∪[m+3,m+5]是紧缩函数,求m的取值集合.
29.已知函数f(x)=logm(x﹣m)+logm(x﹣2m)(m>0且m≠1).
(1)当时,解不等式f(x)+log25>0;
(2)若对于任意的x∈[3m,4m],都有f(x)≤1,求实数m的取值范围;
(3)在(2)的条件下,是否存在,使f(x)在区间[α,β]上的值域是[logmβ,logmα]?若存在,求实数m的取值范围:若不存在,说明理由.
▉十二.求对数型复合函数的值域(共4小题)
30.已知函数f(x)=2x+1(x≥2)的值域为[a,+∞),的值域为[2,+∞),则a﹣b=(  )
A.0 B.1 C.3 D.5
31.已知函数f(x)=ln(ax2+2x+1),若f(x)的值域为R,则实数a的取值范围是(  )
A.[0,1] B.(0,1) C.(1,+∞) D.[0,+∞)
32.已知函数.
(1)若f(x)≤0,求x的取值范围;
(2)当时,求函数f(x)的值域.
33.已知x∈R,我们定义函数f(x)表示不小于x的最小整数,例如:f(π)=4,f(﹣0.1)=0.
(1)若f(x)=2023,求实数x的取值范围;
(2)求函数的值域,并求满足f(4x+f(x))=f(g(x))的实数x的取值范围.
▉十三.对数函数的图象(共1小题)
34.已知函数f(x)=logax(a>0且a≠1)在(0,+∞)上单调递增,且,则a=(  )
A.3 B.6 C.9 D.27
▉十四.对数函数图象特征与底数的关系(共4小题)
35.已知函数f(x)=(a+2)x﹣3+2(a>0)的图象恒过定点A,且点A又在函数g(x)=log2(a﹣x)的图象上,则a=(  )
A.3 B.5 C.8 D.11
(多选)36.下列命题为真命题的是(  )
A.xy>0是x>0,y>0的必要不充分条件
B.若,则α+β的最小值为
C.若a>b,则
D.若幂函数y=xm的图象经过点(2,8),则函数f(x)=loga(x+m)的图象恒过定点(﹣2,0)
37.函数y=loga(x﹣2)+3(a>0且a≠1)的图像恒过定点     .
38.已知函数f(x)=loga(3x+4)+2x恒过定点(m,n),则m+n=     .
▉十五.对数函数及对数型复合函数的图象(共4小题)
39.函数的图象大致为(  )
A. B.
C. D.
40.函数的图象大致是(  )
A. B.
C. D.
41.已知函数f(x)=|lgx﹣1|,若f(a)=f(b),且a<b,则[f(a)]2﹣f(10b)的最小值为(  )
A.﹣3 B. C. D.
42.已知f(x)=(a2﹣2a﹣2) ax+b﹣8(a>0且a≠1)是指数函数.
(1)求a,b;
(2)求关于x的不等式f(log0.5(x﹣a)+b﹣2a)>3的解集;
(3)求函数F(x)=f(2x)﹣4f(x)﹣2在区间[0,3)上的值域.
▉十六.求对数函数及对数型复合函数的单调性(共3小题)
43.已知f(x)=|lgx|,若a=f(),b=f(),c=f(2),则(  )
A.a<b<c B.b<c<a C.c<a<b D.c<b<a
44.a>1是函数f(x)=log(3a﹣1)x为增函数的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
45.函数f(x)=lnx+ln(4﹣x)的单调递增区间是     .
▉十七.由对数函数的单调性求解参数(共2小题)
46.若函数(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. B. C. D.(1,+∞)
47.已知函数f(x)=ln(2﹣x)+ln(2+x).
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)判断f(x)奇偶性,并加以证明;
(3)若f(2m+1)<ln3,求实数m的取值范围.
▉十八.求对数函数及对数型复合函数的最值(共3小题)
48.已知f(x)=|lnx|,若,则a,b,c的大小关系为(  )
A.c<b<a B.a<b<c C.c<a<b D.a<c<b
49.函数y=log2(x5)(x>1)的最小值为(  )
A.﹣3 B.3 C.4 D.﹣4
50.已知A={x|0≤x≤1},函数f(x)=log4(3x+a),g(x)=log2(x+a),当且仅当x∈A时,f(x)≥g(x).
(1)求实数a的值;
(2)设h(x)=f(x)﹣g(x),当x∈A时,求函数h(x)的值域.
▉十九.由对数函数的最值求解参数(共2小题)
51.若函数f(x)=logax(a>0且a≠1)在[]上的最大值为2,最小值为m,函数g(x)=(3+2m)在[0,+∞)上是增函数,则a+m的值是    .
52.(1)已知函数f(x)=logax(a>0且a≠1),若f(x)在区间[a,2a]上的最大值与最小值之差为1,求a的值;
(2)若a>0,解关于x的不等式.
▉二十.对数值大小的比较(共2小题)
53.已知a=20.3,b=log20.3,c=0.30.5,则a,b,c的大小关系为(  )
A.b>a>c B.a>c>b C.c>a>b D.a>b>c
54.若,,c=60.2,则a,b,c的大小关系为(  )
A.a>b>c B.c>a>b C.c>b>a D.a>c>b
▉二十一.指数函数与对数函数的关系(共3小题)
55.已知(x1,y1),(x2,y2)是函数y=2x的图象上两个不同的点,则(  )
A.
B.
C.
D.
(多选)56.已知实数a,b满足等式log2a=log3b,则下列式子可以成立的是(  )
A.0<a<b<1 B.1<a<b C.a=b=1 D.0<b<a<1
57.设α,β分别是关于x的方程log2x+x﹣4=0和2x+x﹣4=0的根,则α+β=    .
▉二十二.对数函数图象与性质的综合应用(共3小题)
58.已知函数f(x)=|lg(x﹣1)|,若f(a)=f(b)(a<b),,则(  )
A.M的最小值为 B.M的最小值为
C.M的最大值为 D.M的最大值为
59.为了得到函数y=log4x的图象,只需把函数y=log2x的图象上所有点的(  )
A.横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变)
B.横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)
C.纵坐标缩短到原来的倍(横坐标不变)
D.纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)
60.已知,设A(x1,y1)、B(x2,y2)是函数y=f(x)的图象上任意两点,点M(x0,y0)满足,其中O为坐标原点.
(1)求f(x)的零点;
(2)若,求y0值;
(3)若x2=2x1,求y2﹣2y1的最小值.4.2 对数与对数函数
▉一、对数运算
1.对数的概念
一般地,如果且),那么数叫做以为底的对数,记作,其中叫做对数的底数,叫做真数.
常用对数与自然对数:通常我们将以10为底的对数叫做常用对数,记为.在科学技术中常使用以无理数为底的对数,以为底的对数称为自然对数,并记为.
2.指数与对数的互化
当时,.
3.对数的性质
(1);(2);(3)零和负数没有对数.
4.对数恒等式
且;(2)且
5.对数运算性质
如果,且,那么:
(1);(2);(3)
温馨提示:对数的这三条运算性质,都要注意只有当式子中所有的对数都有意义时,等式才成立.
例如,是错误的.
6.对数换底公式
若,且,则(,且).
由换底公式推导的重要结论
(1)(2)(3)
▉二、对数函数
1.对数函数的概念
函数,且)叫做对数函数,其中是自变量,函数的定义域是.
温馨提示:(1)对数函数是由指数函数反解后将互换得到的.
(2)无论是指数函数还是对数函数,都有其底数,且
2.对数函数的图象及性质
图象
性质 定义域
值域
定点 过定点
单调性 是上的增函数 是上的增函数
3.当底数不同时对数函数图象的变化规律
作直线与所给图象相交,交点的横坐标即为对数的底数,依据在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大,可得.
▉一.对数的概念(共3小题)
1.在对数式b=log(a﹣3)(5﹣a)中,实数a的取值范围是(  )
A.(﹣∞,3)∪(5,+∞) B.(3,5)
C.(3,4) D.(3,4)∪(4,5)
【答案】D
【解答】解:要使对数式b=log(a﹣3)(5﹣a)有意义,需满足,
解得3<a<4或4<a<5,
所以实数a的取值范围是(3,4)∪(4,5).
故选:D.
2.常用对数:lgN→以  10  为底.
【答案】10.
【解答】解:根据常用对数的定义可得答案为10.
故答案为:10
3.已知a>0,且a≠1,设p:函数y=loga(x+1)在x∈(0,+∞)内单调递减;q:函数y=x2+(2a﹣3)x+1有两个不同零点,如果p和q有且只有一个正确,求a的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由题意易知p:0<a<1,q:(2a﹣3)2﹣4>0,即或.
又因为p和q有且只有一个正确,
所以若p真q假,即,得;
若p假q真,即,得,
综上可得a的取值范围是a<1或.
▉二.指数式与对数式的互化(共3小题)
4.某造纸企业的污染治理科研小组积极探索改良工艺,已知第n次改良工艺后排放的废水中含有的污染物数量rn(g/m3)满足函数模型(n∈N*),其中n为改良工艺的次数,假设废水中含有的污染物数量不超过0.25g/m3时符合废水排放标准,若该企业排放的废水符合排放标准,则改良工艺的次数最少要(  )(参考数据:lg2≈0.30,lg3≈0.48)
A.14次 B.15次 C.16次 D.17次
【答案】C
【解答】解:,由rn≤0.25,得30.25(n﹣1)≥50,即,
得,又n∈N*,所以n≥16,
故若该企业排放的废水符合排放标准,则改良工艺的次数最少要16次.
故选:C.
5.若log2x=3,则x= 8  .
【答案】8
【解答】解:∵log2x=3,则x=23=8.
故答案为:8.
6.十六、十七世纪之交,随着天文、航海、工程、贸易及军事的发展,改进数字计算方法成了当务之急,约翰 纳皮尔正是在研究天文学的过程中,为了简化其中的计算而发明了对数,后来天才数学家欧拉发现了对数与指数的关系,即ab=N b=logaN.现已知a=log26,3b=36,则 1  ,   .
【答案】1,.
【解答】解:a=log26,3b=36,
则b=log336=2log36
则log62+log63=log66=1,
log23=log2,
则2,
故答案为:1,.
▉三.对数运算求值(共3小题)
7.“学如逆水行舟,不进则退;心似平原跑马,易放难收”(明 《增广贤文》)是勉励人们专心学习的.如果每天的“进步”率都是1%,那么一年后是(1+1%)365=1.01365;如果每天的“退步”率都是1%,那么一年后是(1﹣1%)365=0.99365.那么大约经过(  )天后“进步”的是“退步”的2倍.请选出最接近的一项.(lg2≈0.301030,lg101≈2.004321,lg99≈1.995635)(  )
A.25 B.30 C.35 D.40
【答案】C
【解答】解:假设经过n天,“进步者”是“退步者”的2倍,
由题意可得,
lg2≈0.301030,lg101≈2.004321,lg99≈1.995635,
则,
即经过约35天,“进步者”是“退步者”的2倍.
故选:C.
8.生物丰富度指数是河流水质的一个评价指标,其中S,N分别表示河流中的生物种类数与生物个体总数.生物丰富度指数d越大,水质越好.如果某河流治理前后的生物种类数S没有变化,生物个体总数由N1变为N2,生物丰富度指数由2提高到3,则(  )
A.3N2=2N1 B.2N2=3N1
C. D.
【答案】D
【解答】解:,个体总数由N1变为N2,生物丰富度指数由2提高到3,
由已知,,
两式相除可得,2lnN1=3lnN2,即,
∴.
故选:D.
9.《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》指出:数学运算是指在明晰运算对象的基础上,依据运算法则解决数学问题的素养.对数运算与指数幂运算是两类重要的运算.18世纪,瑞士数学家欧拉发现了指数与对数的互逆关系,并进一步指出:对数源出于指数.然而对数的发明先于指数,这成为数学史上的珍闻.
(1)试利用对数运算性质计算的值;
(2)已知x,y,z为正数,若3x=4y=6z,求的值;
(3)定义:一个自然数的数位的个数,叫做位数,例如23的位数是2,2024的位数是4.试判断22024的位数.(注lg2≈0.3010)
【答案】(1);
(2);
(3)610.
【解答】解:(1);
(2)设3x=4y=6z=a,则a>0,
∴x=log3a,y=log4a,z=log6a,
∴;
(3)设22024=t,则lgt=2024 lg2,又lg2≈0.3010,
∴lgt=2024×0.3010≈609.224,
∴t≈10609.224,则t∈(10609,10610),
∴22024的位数为610.
▉四.对数方程求解(共3小题)
10.已知方程ln2x﹣3lnx+1=0的两个根分别为m,n,则logmn+lognm的值是(  )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】D
【解答】解:由题意方程ln2x﹣3lnx+1=0的两个根分别为m,n,
可知,
即lnm,lnn是方程x2﹣3x+1=0的两个根,
则Δ=9﹣4=5>0,可得,
所以.
故选:D.
11.已知函数,则f(x)=2是x=﹣1成立的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解答】解:当f(x)=2时,
若x≤0,则有2﹣x=2,解得x=﹣1;
若x>0,则有lnx=2,解得x=e2.
可得:x=﹣1或x=e2,不一定能推出x=﹣1,故f(x)=2不是x=﹣1成立的充分条件;
反之,当x=﹣1时,f(﹣1)=2,即f(x)=2是x=﹣1成立的必要条件,
综上,f(x)=2是x=﹣1成立的必要不充分条件.
故选:B.
12.若关于x的方程有实根,则a2+b2的最小值为 e2 .
【答案】e2.
【解答】解:关于x的方程有实根,
设方程的实根为x0,则,
∴,∴.
设点P(a,b),则点P在直线上.
设点O(0,0)到直线的距离为d,则,
设,则,
由0,得1,∴f(t)在上单调递减,
由0,得x≥1,∴f(x)在[1,+∞)上单调递增,
∴f(t)min=f(1)=e,
则d=f(t)≥e,又a2+b2=|OP|2,由几何意义可知|OP|≥d,
∴a2+b2=|OP|2≥e2.
检验:当t=1时,,由,解得,
由,解得,∴a2+b2可以取到最小值e2.
故答案为:e2.
▉五.换底公式的应用(共3小题)
13.若lg2=a,lg3=b,则log4512等于(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:∵lg2=a,lg3=b,
∴log4512,
故选:D.
14.若2a=3,3b=4,4c=ab,则abc=(  )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】B
【解答】解:根据题意,2a=3,3b=4,则a=log23,b=log34,
则有ab=log23 log342,
则c=log4ab=log42,
故abc=1;
故选:B.
15.已知2lg(x﹣2y)=lgx+lgy,则 2  .
【答案】2
【解答】解:∵2lg(x﹣2y)=lgx+lgy,
∴,解得.
∴2.
故答案为2.
▉六.对数函数的定义(共2小题)
16.若log(x﹣1)(3﹣x)有意义,则x的取值范围是 (1,2)∪(2,3)  .
【答案】(1,2)∪(2,3)
【解答】解:要使对数有意义,则,
即,
解得1<x<2或2<x<3,
即x的取值范围是(1,2)∪(2,3),
故答案为:(1,2)∪(2,3)
17.求下列方程的解集:
(1).
(2)2x+2|x﹣1|=6.
【答案】(1);
(2).
【解答】解:(1)因为,
所以有,即,解得或x=﹣2(舍去),
故方程的解集为;
(2)当x<1时,2x+2|x﹣1|=6可化为2x+21﹣x=6,整理得(2x)2﹣6 2x+2=0,
解得或,
因为,所以x>1不满足x<1,故舍去,
所以,
当x≥1时,2x+2|x﹣1|=6可化为2x+2x﹣1=6,即2x=4,解得x=2,
综上,方程2x+2|x﹣1|=6的解集为.
▉七.对数函数的定义域(共1小题)
18.函数的定义域为(  )
A.(1,2] B.(1,3]
C.(0,1)∪(1,3] D.(0,1)∪(1,2]
【答案】C
【解答】解:因为函数,
所以,即,
解得0<x≤3且x≠1,
所以f(x)的定义域为(0,1)∪(1,3].
故选:C.
▉八.求对数函数的定义域(共4小题)
19.已知集合,集合B={x|y=log3(1﹣2x)},则A∩B=(  )
A. B. C.(2,3] D.[﹣1,+∞)
【答案】A
【解答】解:,
由1﹣2x>0得,x,
故,
所以A∩B=[0,).
故选:A.
20.已知函数,则f(x)的定义域为(  )
A.(﹣4,2) B.[﹣4,2) C.(﹣4,2] D.[﹣4,2]
【答案】A
【解答】解:由函数,
可得,解得﹣4<x<2,
所以函数f(x)的定义域为(﹣4,2).
故选:A.
21.函数的定义域为(  )
A.[0,+∞) B.(3,+∞) C.[0,3) D.[0,3]
【答案】C
【解答】解:由题意得,解得0≤x<3,
故其定义域为x∈[0,3).
故选:C.
22.函数的定义域为 (﹣∞,0)∪(0,+∞)  ,值域为 [1,+∞)  .
【答案】(﹣∞,0)∪(0,+∞);[1,+∞)
【解答】解:因为(﹣2)2﹣4×11×1<0,
所以11x2﹣2x+1>0恒成立.由,得x∈(﹣∞,0)∪(0,+∞),

故f(x)的值域为[1,+∞).
故答案为:(﹣∞,0)∪(0,+∞);[1,+∞).
▉九.求对数型复合函数的定义域(共3小题)
23.函数的定义域是(  )
A.(﹣∞,3] B.(3,4) C.(3,4] D.(4,+∞)
【答案】A
【解答】解:由题意得:,
解得x≤3.
故选:A.
24.已知函数.若定义域为R,则实数a的取值范围为    .
【答案】.
【解答】解:函数定义域为R,
则恒成立.
当a=0时,不恒成立;
当a>0时,由,
解得,此时f(x)的定义域为R;
当a<0时,抛物线的开口向下,函数值不可能恒大于0.
综上,.
故答案为:.
25.函数y的定义域是 (1,2]  .
【答案】(1,2]
【解答】解:由于函数,故有 ,∴0<x﹣1≤1,解得 1<x≤2,
故答案为 (1,2].
▉十.对数函数的值域(共1小题)
26.已知集合,集合B={y|y=lg(x2+1)},则A∩B=(  )
A.(0,3) B.(﹣1,3] C.[0,3] D.[0,+∞)
【答案】C
【解答】解:令﹣x2+2x+3≥0解得﹣1≤x≤3,∴A=[﹣1,3],
∵x2+1≥1,∴lg(x2+1)≥0即B=[0,+∞),
∴A∩B=[0,3].
故选:C.
▉十一.求对数函数的值域(共3小题)
27.下列函数中,其定义域和值域分别与函数y=elnx的定义域和值域相同的是(  )
A.y=x B.y=lnx C.y=ex D.
【答案】D
【解答】解:函数y=elnΧ的定义域和值域均为(0,+∞),
函数y=x的定义域为R,值域为R,不满足要求,
函数y=lnx的定义域为(0,+∞),值域为R,不满足要求,
函数y=ex的定义域为R,值域为(0,+∞),不满足要求,
函数y的定义域和值域均为(0,+∞),满足要求,
故选:D.
28.定义:若函数f(x)的值域是定义域的子集,则称f(x)是紧缩函数.
(1)试问函数g(x)=lg(10﹣x)是否为紧缩函数?说明你的理由.
(2)若函数是紧缩函数,求a的取值范围.
(3)已知常数k>0,函数,x∈[m,m+2]∪[m+3,m+5]是紧缩函数,求m的取值集合.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)函数g(x)=lg(10﹣x)的定义域为(﹣∞,10),值域为(﹣∞,+∞).
因为(﹣∞,+∞)不是(﹣∞,10)的子集,所以g(x)=lg(10﹣x)不是紧缩函数.
(2)对于函数,
令2x﹣2≥0,解得x≥1,即h(x)的定义域为[1,+∞).
令,则2x=t2+2,令p(t)=t2+2﹣t+a,t∈[0,+∞),
所以在上单调递减,在上单调递增;
所以,即h(x)的值域为,
依题意可得,解得,
故a的取值范围为.
(3)因为f(x)的值域是定义域的子集,所以f(f(x))的值域是f(x)的值域的子集,
又(k>0),则f(f(x))=x,所以f(x)的值域与定义域相同,
又,x∈[m,m+2]∪[m+3,m+5],
所以f(x)的值域为.
(i)若(m+2)(m+3)<0,则,即m∈(﹣3,﹣2),
则且,
所以m(m+2)=k且(m+3)(m+5)=k,
即m(m+2)=(m+3)(m+5),解得,此时,符合题意.
(ii)若(m+2)(m+3)>0,则m>0或m+5<0,即m∈(﹣∞,﹣5)∪(0,+∞),
则且,
所以m(m+5)=k且(m+3)(m+2)=k,即m(m+5)=(m+3)(m+2),方程无解.
综上,m的取值集合为.
29.已知函数f(x)=logm(x﹣m)+logm(x﹣2m)(m>0且m≠1).
(1)当时,解不等式f(x)+log25>0;
(2)若对于任意的x∈[3m,4m],都有f(x)≤1,求实数m的取值范围;
(3)在(2)的条件下,是否存在,使f(x)在区间[α,β]上的值域是[logmβ,logmα]?若存在,求实数m的取值范围:若不存在,说明理由.
【答案】(1){x|1<x<3};
(2)实数m的取值范围为[,1);
(3)不存在,理由见解析.
【解答】解:(1)∵,
∴的定义域为(1,+∞).
由,
化简得,解得,又x>1,
∴所求不等式的解集为{x|1<x<3}.
(2)对于任意的x∈[3m,4m],都有f(x)≤1,等价于f(x)max≤1,
∵,
设,
则t在[3m,4m]上是增函数,下面按照y=logmt的单调性分类讨论:
当0<m<1时,f(x)在[3m,4m]上递减,则,解得,
当m>1时,f(x)在[3m,4m]上递增,则,解得与m>1矛盾,故舍去.
综上,实数m的取值范围为[,1);
(3)∵,
∴f(x)在(,+∞)上递减,
∴,即,即关于x方程(x﹣m)(x﹣2m)=x在(,+∞)上有两个不等的实根,设h(x)=(x﹣m)(x﹣2m)﹣x=x2﹣(3m+1)x+2m2,
则,即 m∈ .
综上,不存在这样的α,β满足条件.
▉十二.求对数型复合函数的值域(共4小题)
30.已知函数f(x)=2x+1(x≥2)的值域为[a,+∞),的值域为[2,+∞),则a﹣b=(  )
A.0 B.1 C.3 D.5
【答案】A
【解答】解:当x≥2时,f(x)=2x+1≥5,
由题意可得a=5,
因为的值域为[2,+∞),
所以y=x2﹣8x+5b=(x﹣4)2+5b﹣16的值域为[9,+∞),
所以5b﹣16=9,即b=5,
则a﹣b=0.
故选:A.
31.已知函数f(x)=ln(ax2+2x+1),若f(x)的值域为R,则实数a的取值范围是(  )
A.[0,1] B.(0,1) C.(1,+∞) D.[0,+∞)
【答案】A
【解答】解:因为函数f(x)的值域为R,则u=ax2+2x+1要取遍所有的正数.
所以a=0或,解得0≤a≤1,
即实数a的取值范围是[0,1].
故选:A.
32.已知函数.
(1)若f(x)≤0,求x的取值范围;
(2)当时,求函数f(x)的值域.
【答案】(1);(2).
【解答】解:(1)令,则y=t2﹣3t﹣4,t∈R,
由f(x)≤0,得t2﹣3t﹣4≤0,即(t﹣4)(t+1)≤0,解得﹣1≤t≤4,
即,解得,所以x的取值范围是;
(2)当时,,即y=t2﹣3t﹣4,t∈[﹣2,3],
当时,,
当t=﹣2时,ymax=4+6﹣4=6,
所以函数f(x)的值域为.
33.已知x∈R,我们定义函数f(x)表示不小于x的最小整数,例如:f(π)=4,f(﹣0.1)=0.
(1)若f(x)=2023,求实数x的取值范围;
(2)求函数的值域,并求满足f(4x+f(x))=f(g(x))的实数x的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由f(x)表示不小于x的最小整数,f(x)=2023,得2022<x≤2023,
所以实数x的取值范围是(2022,2023];
(2)函数g(x)定义域为[0,+∞),而函数 在[0,+∞)上单调递增,值域为[1,+∞),
因此,即,
所以函数g(x)的值域为(3,4],
显然x∈[0,+∞),f(g(x))=4,
由f(4x+f(x))=f(g(x)),得f(4x+f(x))=4,
则有3<4x+f(x)≤4,而x=0时,不等式不成立,则f(x)>0,必有4x<4,即0<x<1,
因此f(x)=1,3<4x+1≤4,解得 ,
所以实数x的取值范围.
▉十三.对数函数的图象(共1小题)
34.已知函数f(x)=logax(a>0且a≠1)在(0,+∞)上单调递增,且,则a=(  )
A.3 B.6 C.9 D.27
【答案】C
【解答】解:已知函数f(x)=logax(a>0且a≠1)在(0,+∞)上单调递增,且,
又函数f(x)=logax在(0,+∞)上单调递增,所以a>1,
因为,所以,即,
解得或loga3=﹣1(舍),所以a=9.
故选:C.
▉十四.对数函数图象特征与底数的关系(共4小题)
35.已知函数f(x)=(a+2)x﹣3+2(a>0)的图象恒过定点A,且点A又在函数g(x)=log2(a﹣x)的图象上,则a=(  )
A.3 B.5 C.8 D.11
【答案】D
【解答】解:因为函数f(x)=(a+2)x﹣3+2(a>0)的图象恒过定点A,
令x﹣3=0,得x=3,所以y=f(3)=1+2=3,即A=(3,3),
又因为点A在g(x)=log2(a﹣x)的图象上,
所以3=log2(a﹣3),即a﹣3=8,解得a=11.
故选:D.
(多选)36.下列命题为真命题的是(  )
A.xy>0是x>0,y>0的必要不充分条件
B.若,则α+β的最小值为
C.若a>b,则
D.若幂函数y=xm的图象经过点(2,8),则函数f(x)=loga(x+m)的图象恒过定点(﹣2,0)
【答案】ABD
【解答】解:对于A,x>0,y>0时,得xy>0;xy>0时,得x>0,y>0或x<0,y<0,
所以xy>0是x>0,y>0的必要不充分条件,选项A正确;
对于B,由cosαcosβ=3sinαsinβ,得tanαtanβ,tan(α+β),所以α+β,当且仅当tanα=tanβ时,等号成立,选项B正确;
对于C,当a=0或b=0或a>0>b时,不成立,选项C错误;
对于D,y=xm经过点(2,8),代入8=2m,则m=3,logax恒过定点(1,0),所以f(x)=loga(x+3)恒过定点(﹣2,0),选项D正确.
故选:ABD.
37.函数y=loga(x﹣2)+3(a>0且a≠1)的图像恒过定点  (3,3)  .
【答案】(3,3).
【解答】解:因为y=loga(x﹣2)+3(a>0且a≠1),
令x﹣2=1,即x=3,此时y=loga(3﹣2)+3=3,
所以函数的图象恒过定点(3,3).
故答案为:(3,3).
38.已知函数f(x)=loga(3x+4)+2x恒过定点(m,n),则m+n=  ﹣3  .
【答案】﹣3.
【解答】解:根据对数函数的性质可令3x+4=1,则x=﹣1,f(﹣1)=﹣2,
所以m=﹣1,n=﹣2,m+n=﹣3.
故答案为:﹣3.
▉十五.对数函数及对数型复合函数的图象(共4小题)
39.函数的图象大致为(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:由函数,可知定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞),且定义域关于原点对称.
因为,
所以函数为奇函数,故排除选项B;
因为,故排除选项A;
因为,故排除选项D.
故选:C.
40.函数的图象大致是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:根据题意,的定义域为{x|x≠0},关于原点对称,
令,则,
因此为奇函数,其图象关于原点对称,A、B错误;
当时,2x∈(0,π),则sin2x>0,,则,
于是,C错误,D满足.
故选:D.
41.已知函数f(x)=|lgx﹣1|,若f(a)=f(b),且a<b,则[f(a)]2﹣f(10b)的最小值为(  )
A.﹣3 B. C. D.
【答案】B
【解答】解:由题可得:,作出f(x)的图像如下:
由a<b,且f(a)=f(b),则f(a)=1﹣lga,f(b)=lgb﹣1,即1﹣lga=lgb﹣1,解得:ab=100,
所以[f(a)]2﹣f(10b)=(1﹣lga)2﹣(lg10b﹣1)=1﹣2lga+lg2a﹣lgb=lg2a﹣(lga2b)+1
由ab=100,则lg2a﹣(lga2b)+1=lg2a﹣lg100a+1=lg2a﹣lga﹣1,
所以,故当,
即时,[f(a)]2﹣f(10b)取最小值为.
故选:B.
42.已知f(x)=(a2﹣2a﹣2) ax+b﹣8(a>0且a≠1)是指数函数.
(1)求a,b;
(2)求关于x的不等式f(log0.5(x﹣a)+b﹣2a)>3的解集;
(3)求函数F(x)=f(2x)﹣4f(x)﹣2在区间[0,3)上的值域.
【答案】(1)a=3,b=8;
(2){x|3<x<5};
(3)[﹣6,619).
【解答】解:(1)∵f(x)=(a2﹣2a﹣2) ax+b﹣8(a>0且a≠1)是指数函数,
∴,又∵a>0且a≠1,∴a=3,b=8,f(x)=3x;
(2)不等式f(log0.5(x﹣a)+b﹣2a)>3,即f(log0.5(x﹣3)+2)>f(1),
∵函数f(x)=3x在R上单调递增,∴log0.5(x﹣3)+2>1,即log0.5(x﹣3)>﹣1,
∴0<x﹣3<2,解得3<x<5,∴原不等式的解集为{x|3<x<5}.
(3)F(x)=f(2x)﹣4f(x)﹣2=32x﹣4 3x﹣2=(3x)2﹣4 3x﹣2,
当x∈[0,3)时,令3x=t,y=F(x),则t∈[1,27),∴y=t2﹣4t﹣2,t∈[1,27),
由二次函数的性质可知,F(t)在[1,2)上单调递减,在(2,27)上单调递增,
∴ymin=y(2)=﹣6,y(27)=619>y(1),
∴函数F(x)在区间[0,3)上的值域为[﹣6,619).
▉十六.求对数函数及对数型复合函数的单调性(共3小题)
43.已知f(x)=|lgx|,若a=f(),b=f(),c=f(2),则(  )
A.a<b<c B.b<c<a C.c<a<b D.c<b<a
【答案】D
【解答】解:依题意,f(x)=|lgx|,
所以f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
又f(2)=f(),
所以f()>f()>f()=f(2),
所以c<b<a,
故选:D.
44.a>1是函数f(x)=log(3a﹣1)x为增函数的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解答】解:根据题意,若a>1,则3a﹣1>2,则函数f(x)=log(3a﹣1)x为增函数,
反之,当a时,3a﹣1>1,则函数f(x)=log(3a﹣1)x为增函数,
故a>1是函数f(x)=log(3a﹣1)x为增函数的充分不必要条件.
故选:A.
45.函数f(x)=lnx+ln(4﹣x)的单调递增区间是  (0,2)  .
【答案】(0,2).
【解答】解:令,解得0<x<4,
因为f(x)=lnx+ln(4﹣x)=ln(4x﹣x2),
且u=4x﹣x2在(0,2)内单调递增,在(2,4)内单调递减,y=lnu在定义域内单调递增,
可知函数f(x)在(0,2)内单调递增,在(2,4)内单调递减,
所以函数f(x)的单调递增区间为(0,2).
故答案为:(0,2).
▉十七.由对数函数的单调性求解参数(共2小题)
46.若函数(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. B. C. D.(1,+∞)
【答案】A
【解答】解:若函数(a>0,且a≠1)在区间[1,2]上单调递减,
则,解得.
故选:A.
47.已知函数f(x)=ln(2﹣x)+ln(2+x).
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)判断f(x)奇偶性,并加以证明;
(3)若f(2m+1)<ln3,求实数m的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)函数f(x)=ln(2﹣x)+ln(2+x),
2﹣x>0且2+x>0,
解得﹣2<x<2,所以函数定义域为(﹣2,2);
(2)因为f(x)的定义域为(﹣2,2),关于原点对称,
又f(﹣x)=ln(2+x)+ln(2﹣x)=f(x),
所以f(x)为偶函数;
(3)f(2m+1)=ln(1﹣2m)+ln(2m+3)=ln[(1﹣2m)(2m+3)]<ln3,
则3,化简得m2+m>0且,
解得m∈(,﹣1)或(0,).
▉十八.求对数函数及对数型复合函数的最值(共3小题)
48.已知f(x)=|lnx|,若,则a,b,c的大小关系为(  )
A.c<b<a B.a<b<c C.c<a<b D.a<c<b
【答案】B
【解答】解:对于函数f(x)=|lnx|,
f()=ln2,f(3)=ln3,f()=ln4.
又y=lnx在定义域上单调递增,且2<3<4,
所以ln2<ln3<ln4,所以,即a<b<c.
故选:B.
49.函数y=log2(x5)(x>1)的最小值为(  )
A.﹣3 B.3 C.4 D.﹣4
【答案】B
【解答】解:由题意y=log2(x5)=log2(x﹣16)≥log2(26)=log28=3,
当且仅当x﹣1,即x=2时取等号,
故函数y=log2(x5)(x>1)的最小值为3,
故选:B.
50.已知A={x|0≤x≤1},函数f(x)=log4(3x+a),g(x)=log2(x+a),当且仅当x∈A时,f(x)≥g(x).
(1)求实数a的值;
(2)设h(x)=f(x)﹣g(x),当x∈A时,求函数h(x)的值域.
【答案】(1)a=1;
(2).
【解答】解:(1)由f(x)≥g(x)得log4(3x+a)≥log2(x+a),

∴,即
依题意知,该不等式组的解集为A={x|0≤x≤1}.
∴方程x2+(2a﹣3)x+a2﹣a=0的两根为0,1.
则3﹣2a=1且a2﹣a=0,
解得a=1.
(2)
令3x+1=t,因0≤x≤1,则1≤t≤4且,
故,
令G(t)=t,
根据对勾函数单调性可得,G(t)min=G(2)=4,G(1)=G(4)=5,则4≤G(t)≤5,
故,

∴函数h(x)的值域为.
▉十九.由对数函数的最值求解参数(共2小题)
51.若函数f(x)=logax(a>0且a≠1)在[]上的最大值为2,最小值为m,函数g(x)=(3+2m)在[0,+∞)上是增函数,则a+m的值是 1  .
【答案】1.
【解答】解:当0<a<1时,f(x)=logax是减函数,,即2,∴,∴a,
∴f(x)min=f(4)=m,即m4,
把m=﹣4代入g(x)可得:g(x)=﹣5,∴函数g(x)在[0,+∞)上是减函数,不符合题意,舍;
当a>1时,f(x)=logax是增函数,f(x)max=f(4)=2,即f(4)=loga4=2,∴a=2,
∴f(x)minm,即m1,
把m=﹣1代入g(x)可得:g(x),∴函数g(x)在[0,+∞)上是增函数,符合题意;
所以a=2,m=﹣1,
所以a+m=1,
故答案为1.
52.(1)已知函数f(x)=logax(a>0且a≠1),若f(x)在区间[a,2a]上的最大值与最小值之差为1,求a的值;
(2)若a>0,解关于x的不等式.
【答案】(1)a=2或.
(2)当0<a<1时,不等式解集为 ;当a>1时,不等式解集为.
【解答】解:(1)因为y=logax在[a,2a]上为单调函数,
且函数y=logax在区间[a,2a]上的最大值与最小值之差为1,
所以|loga(2a)﹣logaa|=|loga2|=1,
解得a=2或.
(2)因为函数是(0,+∞)上的减函数,
所以,即,
当0<a<1时,,原不等式解集为 ;
当a>1时,,原不等式解集为.
▉二十.对数值大小的比较(共2小题)
53.已知a=20.3,b=log20.3,c=0.30.5,则a,b,c的大小关系为(  )
A.b>a>c B.a>c>b C.c>a>b D.a>b>c
【答案】B
【解答】解:∵指数函数y=2x在R上单调递增,∴a=20.3>20=1,即a>1,
∵对数函数y=log2x在(0,+∞)上单调递增,∴b=log20.3<log21=0,即b<0,
∵指数函数y=0.3x在R上单调递减,且值域为(0,+∞),∴c=0.30.5<0.30=1,即0<c<1.
综上,a>c>b.
故选:B.
54.若,,c=60.2,则a,b,c的大小关系为(  )
A.a>b>c B.c>a>b C.c>b>a D.a>c>b
【答案】B
【解答】解:c=60.2>60=1,()0=1,且a>0,
log31=0,则c>a>b,
故选:B.
▉二十一.指数函数与对数函数的关系(共3小题)
55.已知(x1,y1),(x2,y2)是函数y=2x的图象上两个不同的点,则(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解答】解:(x1,y1),(x2,y2)是y=2x上的点,
则y1,y2,
22,当且仅当x1=x2时,等号成立,
又(x1,y1),(x2,y2)是函数y=2x的图象上两个不同的点,
故,
两边同时取对数可得,log2.
故选:B.
(多选)56.已知实数a,b满足等式log2a=log3b,则下列式子可以成立的是(  )
A.0<a<b<1 B.1<a<b C.a=b=1 D.0<b<a<1
【答案】BCD
【解答】解:根据题意,设log2a=log3b=t,则a=2t,b=3t,
当t<0时,有0<b=3t<a=2t<1,即0<b<a<1,D正确;
当t>0时,有1<a=2t<b=3t,即1<a<b,B正确;
当t=0时,有2t=3t=1,即a=b=1,C正确,
故选:BCD.
57.设α,β分别是关于x的方程log2x+x﹣4=0和2x+x﹣4=0的根,则α+β= 4  .
【答案】4
【解答】解:分别作出函数y=log2x,y=2x,y=4﹣x的图象,相交于点P,Q.
∵log2α=4﹣α,2β=4﹣β.
而y=log2x(x>0)与y=2x互为反函数,直线y=4﹣x与直线y=x互相垂直,
∴点P与Q关于直线y=x对称.
∴α=2β=4﹣β.
∴α+β=4.
故答案为:4.
▉二十二.对数函数图象与性质的综合应用(共3小题)
58.已知函数f(x)=|lg(x﹣1)|,若f(a)=f(b)(a<b),,则(  )
A.M的最小值为 B.M的最小值为
C.M的最大值为 D.M的最大值为
【答案】A
【解答】解:已知函数f(x)=|lg(x﹣1)|,若f(a)=f(b)(a<b),,
由lg(x﹣1)≥0可得x﹣1≥1,解得x≥2;由lg(x﹣1)<0得0<x﹣1<1,解得1<x<2.
所以,
所以函数f(x)的增区间为[2,+∞),减区间为(1,2),
因为f(a)=f(b)(a<b),则1<a<2<b,且有﹣lg(a﹣1)=lg(b﹣1),
所以,


当且仅当时,即当时,等号成立,
故M的最小值为.
故选:A.
59.为了得到函数y=log4x的图象,只需把函数y=log2x的图象上所有点的(  )
A.横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变)
B.横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)
C.纵坐标缩短到原来的倍(横坐标不变)
D.纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)
【答案】C
【解答】解:∵,
∴为了得到函数y=log4x的图象,只需把函数y=log2x的图象上所有点的纵坐标缩短到原来的倍(横坐标不变),
故选:C.
60.已知,设A(x1,y1)、B(x2,y2)是函数y=f(x)的图象上任意两点,点M(x0,y0)满足,其中O为坐标原点.
(1)求f(x)的零点;
(2)若,求y0值;
(3)若x2=2x1,求y2﹣2y1的最小值.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解答】解:(1)令f(x)log20,得,解得x1,
所以f(x)的零点为1.
(2)由(),可得x0(x1+x2),即x1+x2=1,


(3)由,解得0<x<1,所以f(x)的定义域为(0,1);
由0<2x1<1,得0<x1,
,,


当且仅当x1=1﹣2x1,即x1时等号成立,所以y2﹣2y1的最小值为.

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