资源简介 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.408.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=3N1C. 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.711.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.415.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.531.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<a44.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<b49.函数y=log2(x5)(x>1)的最小值为( )A.﹣3 B.3 C.4 D.﹣450.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>c54.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<157.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:103.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=3N1C. 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∴,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,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,故,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,则.(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. 展开更多...... 收起↑ 资源列表 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(原卷版).docx 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(解析版).docx