专练9 对数与对数函数
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专题3.6 对数与对数函数1.(2021·安徽高三其他模拟(理))函数()ln ||f x x x =+的图象大致是()A .B .C .D .【答案】D 【解析】确定函数的奇偶性,排除两个选项,再由0x >时的单调性排除一个选项,得正确选项.【详解】易知()ln ||f x x x =+是非奇非偶函数,所以排除选项A ,C ;当x >0时,()f x 单调递増、所以排除选项B.故选:D .2.(2021·江西南昌市·高三三模(文))若函数()3log ,12,1x x x f x x ≥⎧=⎨<⎩.则()0f f ⎡⎤=⎣⎦( )A .0B .1C .2D .3【答案】A 【解析】利用函数()f x 的解析式由内到外逐层计算可得()0f f ⎡⎤⎣⎦的值.练基础()3log ,12,1x x x f x x ≥⎧=⎨<⎩,则()0021f ==,因此,()()301log 10f f f ===⎡⎤⎣⎦.故选:A.3.(2021·浙江高三其他模拟)已知a 为正实数,则“1a >”是“32212log log a a ->”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】C 【解析】利用充分、必要条件的定义,即可推出“1a >”与“32212log log a a ->”的充分、必要关系.【详解】因为32212log log a a ->等价于3222log log a a >,由a 为正实数且1a >,故有32a a >,所以3222log log a a >成立;由a 为正实数,3222log log a a >且函数2log y x =是增函数,有32a a >,故()210aa ->,所以1a >成立.故选:C .4.(2021·浙江高三专题练习)已知函数f (x )=1331,,log 1x x x x ⎧≤⎪⎨>⎪⎩则函数y =f (1-x )的大致图象是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】由()f x 得到()1f x -的解析式,根据函数的特殊点和正负判断即可.因为函数()f x 133,1log ,1x x x x ⎧≤⎪=⎨>⎪⎩,所以函数()1f x -()1133,0log 1,0x x x x -⎧≥⎪=⎨-<⎪⎩,当x =0时,y =f (1)=3,即y =f (1-x )的图象过点(0,3),排除A ;当x =-2时,y =f (3)=-1,即y =f (1-x )的图象过点(-2,-1),排除B ;当0x <时,()1311,(1)log 10x f x x ->-=-<,排除C ,故选:D .5.(2021·江苏南通市·高三三模)已知1331311log 5,,log 26a b c ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a b c >>B .b a c >>C .c b a>>D .c a b>>【答案】D 【解析】由于1331log g 66lo c ==,再借助函数3log y x =的单调性与中间值1比较即可.【详解】1331log g 66lo c ==,因为函数3log y x =在()0,∞上单调递增,所以333131log 31log 5log 6log 6a c =<=<<=,因为函数12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 上单调递减,所以10312112b <⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎝⎭=⎭,所以c a b >>故选:D6.(2021·辽宁高三月考)某果农借助一平台出售水果,为了适当地给鲜杏保留空气呼吸,还会在装杏用的泡沫箱用牙签戳上几个小洞,同时还要在鲜杏中间放上冰袋,来保持泡沫箱内部的温度稳定,这样可以有效延长水果的保鲜时间.若水果失去的新鲜度h 与其采摘后时间t (小时)满足的函数关系式为t h m a =⋅.若采摘后20小时,这种杏子失去的新鲜度为10%,采摘后40小时,这种杏子失去的新鲜度为20%.在这种条件下,杏子约在多长时间后会失去一半的新鲜度( )(已知lg 20.3≈,结果取整数)A .42小时B .53小时C .56小时D .67小时【答案】D 【解析】利用指数的运算得出1202a =,再利用对数的运算即可求解.【详解】由题意可得200010m a =⋅,①400020m a =⋅,②②÷①可得202a =,解得1202a =,所以0050t m a =⋅,③ ③÷①可得205t a -=,所以202025t -=,即20lg 2lg 51lg 20.720t -==-=,解得67t ≈(小时).故选:D7.【多选题】(2021·辽宁高三月考)已知2log 3a =,34b =,22log 31c =+,则下列结论正确的是( )A .a c <B .2ab =C .1abc a =+D .22bc b =+【答案】BCD 【解析】先判断1a >,即可判断A ; 利用222log 3b a==判断B ;利用B 的结论判断C ;利用C 的结论判断D.【详解】因为2log 31a =>,所以22log 3112c a a c a =+=+<⇒<,即A 不正确;因为33222log 42log 2log 3b a====,所以2ab =,即B 正确;由2ab =可知,21abc c a ==+,C 正确;由1abc a =+可知,2ab c ab b =+,则22bc b =+,即D 正确.故选:BCD.8.【多选题】(2021·山东日照市·高三一模)已知113log 0x x +=,222log 0xx +=,则( )A .2101x x <<<B .1201x x <<<C .2112lg lg 0x x x x -<D .2112lg lg 0x x x x ->【答案】BC 【解析】根据对数函数的性质可判断AB 正误,由不等式的基本性质可判断CD 正误.【详解】由131log 0x x =->可得101x <<,同理可得201x <<,因为(0,1)x ∈时,恒有23log log x x<所以122231log log 0x x x x -=-<,即12x x <,故A 错误B 正确;因为1201x x <<<,所以12lg lg 0x x <<,即210lg lg x x <-<-,由不等式性质可得1221lg lg x x x x -<-,即2112lg lg 0x x x x -<,故C 正确D 错误.故选:BC9.(2021·浙江高三期末)已知2log 3a =,则4a =________.【答案】9【解析】把2log 3a =代入4a 可得答案.【详解】因为2log 3a =,所以222log 3log 34429a ===.故答案为:9.10.(2021·河南高三月考(理))若41log 32a =,则39a a +=___________;【答案】6【解析】首先利用换底公式表示3log 2a =,再代入39a a +求值.【详解】由条件得331log 4log 22a ==,所以3333log 2log 2log 2log 4393933246a a +=+=+=+=.故答案为:61.(2021·浙江高三专题练习)如图,直线x t =与函数()3log f x x =和()3log 1g x x =-的图象分别交于点A ,B ,若函数()y f x =的图象上存在一点C ,使得ABC V 为等边三角形,则t 的值为( )ABCD.3+【答案】C 【解析】由题意得()3,log A t t ,()3,log 1B t t -,1AB =,根据等边三角形的性质求得C点的横坐标x t =-,结合A ,B两点的纵坐标和中点坐标公式列方程t =,解方程即可求得t 的值.【详解】由題意()3,log A t t ,()3,log 1B t t -,1AB =.设()3,log C x x ,因为ABC V 是等边三角形,所以点C 到直线AB所以t x -=,x t =-根据中点坐标公式可得练提升33333log log 11log log log 22t t t t ⎛+-==-= ⎝,所以t -=,解得t =故选:C2.(2021·安徽高三其他模拟(文))已知函数()()14,12ln 1,1xx f x x x ⎧⎛⎫-≤-⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪+>-⎩,若()0f f x <⎡⎤⎣⎦,则x 的取值范围为( )A .()2,0-B .21,1e ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭C .212,1e ⎛⎫-- ⎪⎝⎭D .()212,11,0e ⎛⎫--⋃-⎪⎝⎭【答案】D 【解析】先由()0f f x <⎡⎤⎣⎦可得出()20f x -<<,然后再分1x ≤-、1x >-两种情况解不等式()20f x -<<,即可得解.【详解】若()1f x ≤-,则()()1402f x f f x ⎛⎫=-<⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭,解得()2f x >-,此时,()21f x -<≤-;若()1f x >-,则()()ln 10f f x f x =+<⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,可得()011f x <+<,解得()10f x -<<.综上,()20f x -<<.若1x ≤-,由()20f x -<<可得12402x ⎛⎫-<-< ⎪⎝⎭,可得1242x⎛⎫<< ⎪⎝⎭,解得21x -<<-,此时21x -<<-;若1x >-,由()20f x -<<可得()2ln 10x -<+<,可得2111x e <+<,解得2110x e -<<,此时,2110x e -<<.综上,满足()0f f x <⎡⎤⎣⎦的x 的取值范围为()212,11,0e ⎛⎫--⋃- ⎪⎝⎭.故选:D.3.(2021·全国高三三模)已知函数()xxf x e e-=+,若()()4561log ,log 6,log 45a f b f c f ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则,,a b c 的大小关系正确的是( )A .b a c >>B .a b c >>C .c b a >>D .c a b>>【答案】B 【解析】先判断函数的奇偶性,再利用导数判断函数的单调性,最后根据对数函数的性质,结合基本不等式、比较法进行判断即可.【详解】因为()()xx f x ee f x --=+=,所以()f x 为偶函数,()21x xxxe x ee f e --=='-,当0x >时,()0f x '>,函数单调递增,当0x <时,()0f x '<,函数单调递减,()()()()444561log log 5log 5,log 6,log 45a f f f b f c f ⎛⎫==-=== ⎪⎝⎭,因为lg4lg6+>故2222lg4lg6lg 24lg25lg4lg6(lg5)242+⎛⎫⎛⎫⋅<=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭245lg5lg6lg 5lg4lg6log 5log 60lg4lg5lg4lg5-⋅-=-=>⋅所以456log 5log 61log 40>>>>,则.a b c >>故选:B.4.【多选题】(2021·辽宁高三月考)若1a b >>,则( )A .log 3log 3a b <B .33a b <C .11log ()log 21ab ab a b+≥-D .11+11a b <+【答案】ACD 【解析】由已知,A 选项,借助对数换底公式及对数函数单调性可判断;B 选项,利用幂函数单调性可判断;C 选项,利用对数函数单调性可判断;D 选项,利用反比例函数单调性可判断.【详解】对于A 选项:3log y x =在(0,+∞)上单调递增,1a b >>,则333311log log 0log log a b a b>>⇒<,即log 3log 3a b <,A 正确;对于B 选项:函数y =x 3在R 上递增,则33a b >,B 错误;对于C 选项:1a b >>,则ab >1,a +b >2,11log ()log log ()1ab ab ab a ba b a b ab++==+-log 21ab >-,有11log (log 21ab ab a b+≥-成立,即C 正确;对于D 选项:1112a b a b >>⇒+>+>,而函数1y x =在(0,+∞)上递减,则有11+11a b <+,即D 正确.故选:ACD5.【多选题】(2021·全国高三专题练习(理))已知0a b >>,且4ab =,则( )A .21a b ->B .22log log 1a b ->C .228a b +>D .22log log 1a b ⋅<【答案】ACD 【解析】利用不等式的性质和基本不等式的应用,结合指数函数与对数函数的单调性,对选项逐一分析判断.【详解】因为0a b >>,且4ab =,对A ,0a b ->,所以0221a b ->=,故A 正确;对B ,取83,32a b ==,所以2222216log log log log log 219a ab b -==<=,故B 错误;对C,22a b ≥+,当且仅当a b =取等号,又因为4a b +≥=,当且仅当a b =取等号,所以228a b ≥≥=+,当且仅当a b =取等号,因为0a b >>,所以不能取等号,故C 正确;对D ,当10>>>a b ,22log 0,log 0a b ><,所以22log log 1a b ⋅<;当1a b >>,22log 0,log 0a b >>,所以()()2222222log log log log log 144a b ab a b +⋅≤==,当且仅当a b =取等号,因为0a b >>,所以不能取等号,故D 正确.故选:ACD.6.【多选题】(2021·湖南高三二模)若正实数a ,b 满足a b >且ln ln 0a b ⋅>,下列不等式恒成立的是( )A .log 2log 2a b >B .ln ln a a b b ⋅>⋅C .122ab a b ++>D .log 0a b >【答案】CD 【解析】由已知不等式,求出,a b 之间的关系,结合选项一一判断即可.【详解】由ln ln 0a b ⋅>有01b a <<< 或1a b >> ,对于选项A ,当01b a <<<或1a b >>都有log 2log 2a b < ,选项A 错误;对于选项B ,比如当11,24a b == 时,有211111111ln ln 2ln ln 44424222⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭故ln ln a a b b ⋅>⋅不成立,选项B 错误;对于C ,因为()()1110ab a b a b +--=-->,所以1ab a b +>+ ,则122ab a b ++> ,选项C 正确;对于选项D ,因为ln ln 0a b ⋅>,所以ln log 0ln a bb a=>,选项D 正确,故选:CD .7.【多选题】(2021·山东临沂市·高三二模)若5log 2a =,1ln 22b =,1ln 55c =,则( )A .a b >B .b c>C .c a>D .2a b>【答案】AB 【解析】对四个选项一一验证:对于A :利用换底公式,化为同底结构,利用函数的单调性比较大小;对于B :利用换底公式,化为同底结构,利用函数的单调性比较大小;对于C :利用不等式的传递性比较大小;对于D :利用换底公式,化为同底结构,利用函数的单调性比较大小;【详解】对于A :522221111ln o 21l g 2,log 522log log a b e e ====⨯=,又25e >,且2log y x =为增函数,所以222l l g 5og o e <,所以22251l og 1l og e <,即a b >.故A 正确;对于B:1ln 22b ==,1ln 55c ==因为101052232,525,ln y x =====为增函数,所以b c >;故B 正确;对于C :因为a b >,b c >,所以a c >,故C 错误;对于D :因为1ln 22b =,所以212ln 2log b e ==,而521log 2,log 5a ==又5e <,所以22log log 5e <,所以2211log log 5e >,所以2b a >,故D 错误.故选:AB.8.(2021·浙江高三专题练习)已知函数()f x 满足()(1)f x f x =-+,当(0,1)x ∈时,函数()3x f x =,则13(log 19)f =__________.【答案】2719-【解析】由()(1)f x f x =-+得函数的周期为2,然后利用周期和()(1)f x f x =-+对13(log 19)f 化简可得13(log 19)f 33927(log 1)(log 1919f f =-+=-,从而可求得结果【详解】解:由题意,函数()f x 满足()(1)f x f x =-+,化简可得()(2)f x f x =+,所以函数()f x 是以2为周期的周期函数,又由(0,1)x ∈时,函数()3x f x =,且()(1)f x f x =-+,则133339(log 19)(log 19)(log 192)(log 19f f f f =-=-+=327log 193392727(log 1)(log 3191919f f =-+=-=-=-.故答案为:2719-.9.(2021·千阳县中学高三其他模拟(文))已知函数()()()11330log 0x x f x x x +⎧≤⎪=⎨>⎪⎩,则不等式()1f x >的解集为___________.【答案】11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭【解析】根据分段函数的定义,分段讨论即可求解.【详解】解:()()()11330log 0x x f x x x +⎧≤⎪=⎨>⎪⎩ ,()10131x x f x +≤⎧∴>⇔⎨>⎩或130log 1x x >⎧⎪⎨>⎪⎩,解得10-<≤x 或103x <<,即113x -<<,∴不等式()1f x >的解集为11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭.故答案为:11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭.10.(2021·浙江丽水市·高三期末)已知()()()1log 1log 01a a a a a ++<<<,则a 的取值范围是__________.【答案】⎫⎪⎪⎭【解析】通过作差将()()()1log 1log 01a a a a a ++<<<转化为(1)log (1)log 0++-<a a a a ,利用换底公式计算可得[][](1)lg(1)lg lg(1)lg log (1)log lg lg(1)++-+++-=+a a a a a a a a a a ,分别判断每个因式的正负,最终转化为211()124+->a 成立,结合二次函数图像,即可求得a 的取值范围.【详解】∵(1)lg(1)lg log (1)log lg lg(1)a a a aa a a a +++-=-+22lg (1)lg lg (1)a aalg a +-=+[][]lg(1)lg lg(1)lg lg lg(1)a a a a a a +-++=+而当01a <<时,lg 0a <,g(0)l 1a +>,1lg(1)lg lglg10a a a a++-=>=211lg(1)lg lg (1)lg (24a a a a a ⎡⎤++=+=+-⎢⎥⎣⎦,所以()()()1log 1log 01a a a a a ++<<<即为211lg ()024⎡⎤+->⎢⎥⎣⎦a ,由于lg u 单调递增,所以211(124+->a .211()24u a =+-的图象如图,当1u =时,0a =,1a <<时,12u <<,lg 0u >,可得()()log 1log 10a a a a a +-+<.故答案为:⎫⎪⎪⎭1.(2020·全国高考真题(文))设3log 42a =,则4a-=( )练真题A .116B .19C .18D .16【答案】B 【解析】由3log 42a =可得3log 42a=,所以49a =,所以有149a-=,故选:B.2.(2020·全国高考真题(理))设函数()ln |21|ln |21|f x x x =+--,则f (x )( )A .是偶函数,且在1(,)2+∞单调递增B .是奇函数,且在11(,22-单调递减C .是偶函数,且在1(,)2-∞-单调递增D .是奇函数,且在1(,2-∞-单调递减【答案】D 【解析】由()ln 21ln 21f x x x =+--得()f x 定义域为12x x ⎧⎫≠±⎨⎬⎩⎭,关于坐标原点对称,又()()ln 12ln 21ln 21ln 21f x x x x x f x -=----=--+=-,()f x ∴为定义域上的奇函数,可排除AC ;当11,22x ⎛⎫∈-⎪⎝⎭时,()()()ln 21ln 12f x x x =+--,()ln 21y x =+Q 在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,()ln 12y x =-在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,()f x ∴在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,排除B ;当1,2x ⎛⎫∈-∞-⎪⎝⎭时,()()()212ln 21ln 12ln ln 12121x f x x x x x +⎛⎫=----==+ ⎪--⎝⎭,2121x μ=+- 在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,()ln f μμ=在定义域内单调递增,根据复合函数单调性可知:()f x 在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,D 正确.故选:D.3.(2020·天津高考真题)设0.80.70.713,,log 0.83a b c -⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则,,a b c 的大小关系为( )A .a b c <<B .b a c <<C .b c a<<D .c a b<<【答案】D 【解析】因为0.731a =>,0.80.80.71333b a -⎛⎫==>= ⎪⎝⎭,0.70.7log 0.8log 0.71c =<=,所以1c a b <<<.故选:D.4.(2019年高考全国Ⅲ卷理)设是定义域为R 的偶函数,且在单调递减,则A .(log 3)>()>()B .(log 3)>()>()C .()>()>(log 3)D .()>()>(log 3)【答案】C【解析】是定义域为的偶函数,.,又在(0,+∞)上单调递减,∴,即.故选C .5.(2020·全国高考真题(理))若2233x y x y ---<-,则( )()f x ()0,+∞f 14f 322-f 232-f 14f 232-f 322-f 322-f 232-f 14f 232-f 322-f 14()f x R 331(log (log 4)4f f ∴=223303322333log 4log 31,1222,log 422---->==>>∴>> ()f x 23323(log 4)22f f f --⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭23323122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭A .ln(1)0y x -+>B .ln(1)0y x -+<C .ln ||0x y ->D .ln ||0x y -<【答案】A 【解析】由2233x y x y ---<-得:2323x x y y ---<-,令()23t t f t -=-,2x y = 为R 上的增函数,3x y -=为R 上的减函数,()f t ∴为R 上的增函数,x y ∴<,0y x ->Q ,11y x ∴-+>,()ln 10y x ∴-+>,则A 正确,B 错误;x y -Q 与1的大小不确定,故CD 无法确定.故选:A.6.(2019·天津高考真题(文))已知a =log 27,b =log 38,c =0.30.2,则a ,b ,c 的大小关系为( )A.c <b <a B.a <b <c C.b <c <a D.c <a <b【答案】A 【解析】c =0.30.2<0.30=1;log 27>log 24=2;1<log 38<log 39=2.故c <b <a .故选A.。
课时23 对数的运算(2)对应学生用书P53知识点换底公式的应用a b c abc A .1 B .2 C .3 D .5 答案 A解析 ∵log a x =1log x a =2,∴log x a =12.同理log x c =16,log x b =13.∴log abc x =1log x abc =1log x a +log x b +log x c =1.2.若log 34·log 48·log 8m =log 416,则m =________. 答案 9解析 由换底公式,得lg 4lg 3×lg 8lg 4×lg m lg 8=lg mlg 3=log 416=2,∴lg m =2lg 3=lg 9,∴m =9.3.设3x=4y=36,求2x +1y的值.解 由已知分别求出x 和y ,∵3x =36,4y =36,∴x =log 336,y =log 436, 由换底公式得:x =log 3636log 363=1log 363,y =log 3636log 364=1log 364,∴1x =log 363,1y=log 364,∴2x +1y=2log 363+log 364=log 36(32×4)=log 3636=1.4.计算:(1)log 89×log 2732; (2)log 927;(3)log 21125×log 3132×log 513;(4)(log 43+log 83)(log 32+log 92). 解 (1)log 89×log 2732=lg 9lg 8×lg 32lg 27=lg 32lg 23×lg 25lg 33=2lg 33lg 2×5lg 23lg 3=109; (2)log 927=log 327log 39=log 333log 332=3log 332log 33=32;(3)log 21125×log 3132×log 513=log 25-3×log 32-5×log 53-1 =-3log 25×(-5log 32)×(-log 53)=-15×lg 5lg 2×lg 2lg 3×lg 3lg 5=-15;(4)原式=⎝⎛⎭⎪⎫lg 3lg 4+lg 3lg 8⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 2lg 3+lg 2lg 9 =⎝⎛⎭⎪⎫lg 32lg 2+lg 33lg 2⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 2lg 3+lg 22lg 3 =12+14+13+16=54.易错点运用换底公式不熟练致误23A.14 B.12C .2D .4 易错分析 本题易在使用对数的运算公式时,尤其换底公式的使用过程中发生错误.答案 D正解 log 29×log 34=lg 9lg 2×lg 4lg 3=2lg 3lg 2×2lg 2lg 3=2×2=4.对应学生用书P53一、选择题 1.log 29log 23=( ) A.12 B .2 C.32 D.92 答案 B解析 由换底公式log 39=log 29log 23.∵log 39=2,∴log 29log 23=2.2.已知log 23=a ,log 37=b ,则log 27=( )A .a +bB .a -bC .ab D.ab答案 C解析 log 27=log 23×log 37=ab .3.设2a=5b=m ,且1a +1b=2,则m =( )A.10 B .10 C .20 D .100 答案 A解析 ∵2a =5b =m ,∴a =log 2m ,b =log 5m .1a +1b=log m 2+log m 5=log m 10=2,∴m 2=10. 又∵m >0,∴m =10,选A. 4.1log 1419+1log1513等于( )A .lg 3B .-lg 3 C.1lg 3 D .-1lg 3 答案C 解析 原式=log1914+log 1315=log 1312+log 1315=log 13110=log 310=1lg 3.选C. 5.已知2a =3b =k (k ≠1),且2a +b =ab ,则实数k 的值为( ) A .6 B .9 C .12 D .18 答案 D解析 a =log 2k ,b =log 3k ,由2a +b =ab 得2log 2k +log 3k =log 2k ·log 3k ,即2lg k lg 2+lg k lg 3=lg k 2lg 2lg 3,得2lg 3+lg 2=lg k ,即k =18.二、填空题6.方程log 3(x -1)=log 9(x +5)的解是________. 答案 4解析 由换底公式得log 9(x +5)=12log 3(x +5).∴原方程可化为2log 3(x -1)=log 3(x +5), 即log 3(x -1)2=log 3(x +5),∴(x -1)2=x +5.∴x 2-3x -4=0,解得x =4或x =-1.又∵⎩⎪⎨⎪⎧x -1>0,x +5>0,∴x >1,故x =4.7.若log a b ·log 3a =4,则b 的值为________. 答案 81解析 log a b ·log 3a =4,即log 3a ·log a b =4,即log 3b =4, ∴34=b ,∴b =81.8.已知2x=72y=A ,且1x +1y=1,则A 的值是________.答案 98解析 ∵2x =72y =A ,∴x =log 2A,2y =log 7A . ∴1x +1y =1log 2A +2log 7A =log A 2+2log A 7 =log A 2+log A 49=log A 98=1. ∴A =98. 三、解答题9.计算下列各式的值: (1)lg 2+lg 5-lg 8lg 5-lg 4;(2)lg 5(lg 8+lg 1000)+(lg 23)2+lg 16+lg 0.06.解 (1)原式=1-3lg 2lg 5-2lg 2=1-3lg 21-3lg 2=1;(2)原式=lg 5(3lg 2+3)+3(lg 2)2-lg 6+lg 6-2 =3lg 5×lg 2+3lg 5+3lg 22-2 =3lg 2(lg 5+lg 2)+3lg 5-2=3(lg 2+lg 5)-2=3-2=1.10.已知x ,y ,z 为正数,3x =4y =6z,2x =py . (1)求p ;(2)求证:1z -1x =12y.解 (1)设3x =4y =6z =k (显然k >0,且k ≠1),则x =log 3k ,y =log 4k ,z =log 6k .由2x =py ,得2log 3k =p log 4k =p ·log 3klog 34.∵log 3k ≠0,∴p =2log 34.(2)证明:1z -1x =1log 6k -1log 3k =log k 6-log k 3=log k 2=12log k 4=12y ,∴1z -1x =12y.►2.2.2 对数函数及其性质。
对数与对数函数同步测试 一、选择题: 1.3log 9log 28的值是( ) A .32 B .1 C .23 D .22.若log 2)](log [log log )](log [log log )](log [log 55153313221z y x ===0,则x 、y 、z 的大小关系是( )A .z <x <yB .x <y <zC .y <z <xD .z <y <x3.已知x =2+1,则lo g 4(x 3-x -6)等于( )A.23 B.45 D.21 4.已知lg2=a ,lg3=b ,则15lg 12lg 等于( )A .b a b a +++12 B .b a b a +++12 C.ba ba +-+12D .ba ba +-+125.已知2 lg(x -2y )=lg x +lg y ,则yx 的值为 ( )A .1 B .4 C .1或4 D .4 或y =)12(log 21-x 的定义域为( )A .(21,+∞) B .[1,+∞) C .(21,1] D .(-∞,1)7.已知函数y =log 21 (ax 2+2x +1)的值域为R ,则实数a 的取值范围是( ) A .a > 1 B .0≤a < 1 C .0<a <1 D .0≤a ≤1 f (e x )=x ,则f (5)等于( )A .e 5 B .5e C .ln5 D .log 5e 9.若1()log (01),(2)1,()a f x x a a f f x -=>≠<且且则的图像是( )A B C D10.若22log ()y x ax a =---在区间(,13)-∞-上是增函数,则a 的取值范围是( )A .[223,2]- B .)223,2⎡-⎣ C .(223,2⎤-⎦D .()223,2- O yOy O yO y11.设集合B A x x B x x A ⋂>=>-=则|},0log |{},01|{22等于( ) A .}1|{>x x B .}0|{>x x C .}1|{-<x x D .}11|{>-<x x x 或12.函数),1(,11ln+∞∈-+=x x x y 的反函数为 () A ),0(,11+∞∈+-=x e e y x xB .),0(,11+∞∈-+=x e e y x xC .)0,(,11-∞∈+-=x e e y x xD .)0,(,11-∞∈-+=x e e y x x 二、填空题: 13.计算:log 2.56.25+lg1001+ln e +3log 122+= . 14.函数y =log 4(x -1)2(x <1=的反函数为 . 15.已知m >1,试比较(lg m )0.9与(lg m )0.8的大小 . 16.函数y =(log 41x )2-log 41x 2+5 在 2≤x ≤4时的值域为 .三、解答题:17.已知y =log a (2-ax )在区间{0,1}上是x 的减函数,求a 的取值范围.18.已知函数f (x )=lg[(a 2-1)x 2+(a +1)x +1],若f (x )的定义域为R ,求实数a 的取值范围.19.已知f (x )=x 2+(lg a +2)x +lg b ,f (-1)=-2,当x ∈R 时f (x )≥2x 恒成立,求实数a 的值,并求此时f (x )的最小值?20.设0<x<1,a>0且a≠1,试比较|log a(1-x)|与|log a(1+x)|的大小。
对数与对数运算练习题在数学中,对数是解决指数问题的一种重要工具。
对数运算是指对数之间的各种运算,包括加法、减法、乘法和除法等。
本文将提供一些对数与对数运算的练习题,以帮助读者更好地理解和掌握这一概念。
练习题一:基础对数运算1. 计算 log₄ 16。
2. 计算 log₂ 8 + log₄ 2。
3. 计算 log₃ 9 - log₅ 125。
4. 计算 log₁₀ 100 - log₁₀ 10。
练习题二:对数的性质运用1. 若logₓ y = 3,计算logₓ √y 的值。
2. 若logₓ y = a,logₓ z = b,求logₓ (yz) 的值。
3. 若logₐ b = x,logₓ b = y,求logₐ x 的值。
4. 若 log₂ a = m,log₂ b = n,求logₐ (ab) 的值。
练习题三:对数方程的求解1. 解方程logₓ (x - 2) = 1。
2. 解方程 log₂ (3x + 1) = log₂ (2x - 4)。
3. 解方程 log₄ (x² - 5x + 4) = 2。
练习题四:对数运算的应用1. 在化学实验中,若酸的浓度 c 可以表示为 pH = -log₁₀ c,若某酸的浓度为 10⁻⁴ mol/L,求其 pH 值。
2. 若一座大楼的高度 H 可以表示为 H = log₂ (t + 5) + 10,其中 t 为某物体从大楼顶部自由下落所需时间(单位:秒),求当 t = 2 时,大楼的高度 H。
以上是对数与对数运算的练习题,通过解题的过程,我们可以更好地理解对数的概念及其运算规律。
希望这些练习题能够帮助读者提高对数的应用能力,并在数学学习中取得更好的成绩。
经典例题透析类型一、指数式与对数式互化及其应用1.将下列指数式与对数式互化:(1);(2);(3);(4);(5);(6).思路点拨:运用对数的定义进行互化.解:(1);(2);(3);(4);(5);(6).总结升华:对数的定义是对数形式和指数形式互化的依据,而对数形式和指数形式的互化又是解决问题的重要手段.举一反三:【变式1】求下列各式中x的值:(1)(2)(3)lg100=x (4)思路点拨:将对数式化为指数式,再利用指数幂的运算性质求出x.解:(1);(2);(3)10x=100=102,于是x=2;(4)由.类型二、利用对数恒等式化简求值2.求值:解:.总结升华:对数恒等式中要注意格式:①它们是同底的;②指数中含有对数形式;③其值为真数.举一反三:【变式1】求的值(a,b,c∈R+,且不等于1,N>0)思路点拨:将幂指数中的乘积关系转化为幂的幂,再进行运算.解:.类型三、积、商、幂的对数3.已知lg2=a,lg3=b,用a、b表示下列各式.(1)lg9 (2)lg64 (3)lg6 (4)lg12 (5)lg5 (6) lg15解:(1)原式=lg32=2lg3=2b(2)原式=lg26=6lg2=6a(3)原式=lg2+lg3=a+b(4)原式=lg22+lg3=2a+b(5)原式=1-lg2=1-a(6)原式=lg3+lg5=lg3+1-lg2=1+b-a举一反三:【变式1】求值(1)(2)lg2·lg50+(lg5)2 (3)lg25+lg2·lg50+(lg2)2解:(1)(2)原式=lg2(1+lg5)+(lg5)2=lg2+lg2lg5+(lg5)2=lg2+lg5(lg2+lg5)=lg2+lg5=1(3)原式=2lg5+lg2(1+lg5)+(lg2)2=2lg5+lg2+lg2lg5+(lg2)2=1+lg5+lg2(lg5+lg2)=1+lg5+lg2=2.【变式2】已知3a=5b=c,,求c的值.解:由3a=c得:同理可得.【变式3】设a、b、c为正数,且满足a2+b2=c2.求证:.证明:.【变式4】已知:a2+b2=7ab,a>0,b>0. 求证:.证明:∵a2+b2=7ab,∴a2+2ab+b2=9ab,即(a+b)2=9ab,∴lg(a+b)2=lg(9ab),∵a>0,b>0,∴2lg(a+b)=lg9+lga+lgb ∴2[lg(a+b)-lg3]=lga+lgb即.类型四、换底公式的运用4.(1)已知log x y=a,用a表示;(2)已知log a x=m,log b x=n,log c x=p,求log abc x.解:(1)原式=;(2)思路点拨:将条件和结论中的底化为同底.方法一:a m=x,b n=x,c p=x∴,∴;方法二:.举一反三:【变式1】求值:(1);(2);(3).解:(1)(2);(3)法一:法二:.总结升华:运用换底公式时,理论上换成以大于0不为1任意数为底均可,但具体到每一个题,一般以题中某个对数的底为标准,或都换成以10为底的常用对数也可.类型五、对数运算法则的应用5.求值(1) log89·log2732(2)(3)(4)(log2125+log425+log85)(log1258+log254+log52)解:(1)原式=.(2)原式=(3)原式=(4)原式=(log2125+log425+log85)(log1258+log254+log52)举一反三:【变式1】求值:解:另解:设=m (m>0).∴,∴,∴,∴lg2=lgm,∴2=m,即.【变式2】已知:log23=a,log37=b,求:log4256=?解:∵∴,类型六、函数的定义域、值域求含有对数函数的复合函数的定义域、值域,其方法与一般函数的定义域、值域的求法类似,但要注意对数函数本身的性质(如定义域、值域及单调性)在解题中的重要作用.6. 求下列函数的定义域:(1);(2).思路点拨:由对数函数的定义知:x2>0,4-x>0,解出不等式就可求出定义域.解:(1)因为x2>0,即x≠0,所以函数;(2)因为4-x>0,即x<4,所以函数.举一反三:【变式1】求下列函数的定义域.(1) y=(2) y=ln(a x-k·2x)(a>0且a¹1,kÎR).解:(1)因为,所以,所以函数的定义域为(1,)(,2).(2)因为a x-k·2x>0,所以()x>k.[1]当k≤0时,定义域为R;[2]当k>0时,(i)若a>2,则函数定义域为(k,+∞);(ii)若0<a<2,且a≠1,则函数定义域为(-∞,k);(iii)若a=2,则当0<k<1时,函数定义域为R;当k≥1时,此时不能构成函数,否则定义域为.【变式2】函数y=f(2x)的定义域为[-1,1],求y=f(log2x)的定义域.思路点拨:由-1≤x≤1,可得y=f(x)的定义域为[,2],再由≤log2x≤2得y=f(log2x)的定义域为[,4].类型七、函数图象问题7.作出下列函数的图象:(1) y=lgx,y=lg(-x),y=-lgx;(2) y=lg|x|;(3) y=-1+lgx.解:(1)如图(1);(2)如图(2);(3)如图(3).类型八、对数函数的单调性及其应用利用函数的单调性可以:①比较大小;②解不等式;③判断单调性;④求单调区间;⑤求值域和最值.要求同学们:一是牢固掌握对数函数的单调性;二是理解和掌握复合函数的单调性规律;三是树立定义域优先的观念.8. 比较下列各组数中的两个值大小:(1)log23.4,log28.5(2)log0.31.8,log0.32.7(3)log a5.1,log a5.9(a>0且a≠1)思路点拨:由数形结合的方法或利用函数的单调性来完成.(1)解法1:画出对数函数y=log2x的图象,横坐标为3.4的点在横坐标为8.5的点的下方,所以,log23.4<log28.5;解法2:由函数y=log2x在R+上是单调增函数,且3.4<8.5,所以log23.4<log28.5;解法3:直接用计算器计算得:log23.4≈1.8,log28.5≈3.1,所以log23.4<log28.5;(2)与第(1)小题类似,log0.3x在R+上是单调减函数,且1.8<2.7,所以log0.31.8>log0.32.7;(3)注:底数是常数,但要分类讨论a的范围,再由函数单调性判断大小.解法1:当a>1时,y=log a x在(0,+∞)上是增函数,且5.1<5.9,所以,log a5.1<log a5.9当0<a<1时,y=log a x在(0,+∞)上是减函数,且5.1<5.9,所以,log a5.1>log a5.9 解法2:转化为指数函数,再由指数函数的单调性判断大小,令b1=log a5.1,则,令b2=log a5.9,则当a>1时,y=a x在R上是增函数,且5.1<5.9所以,b1<b2,即当0<a<1时,y=a x在R上是减函数,且5.1<5.9所以,b1>b2,即.举一反三:【变式1】(2011 天津理7)已知则()A.B.C.D.解读:另,,,在同一坐标系下作出三个函数图像,由图像可得又∵为单调递增函数,∴故选C.9. 证明函数上是增函数.思路点拨:此题目的在于让学生熟悉函数单调性证明通法,同时熟悉利用对函数单调性比较同底数对数大小的方法.证明:设,且x1<x2则又∵y=log2x在上是增函数即f(x1)<f(x2)∴函数f(x)=log2(x2+1)在上是增函数.举一反三:【变式1】已知f(log a x)=(a>0且a≠1),试判断函数f(x)的单调性.解:设t=log a x(x∈R+,t∈R).当a>1时,t=log a x为增函数,若t1<t2,则0<x1<x2,∴f(t1)-f(t2)=,∵0<x1<x2,a>1,∴f(t1)<f(t2),∴f(t)在R上为增函数,当0<a<1时,同理可得f(t)在R上为增函数.∴不论a>1或0<a<1,f(x)在R上总是增函数.10.求函数y=(-x2+2x+3)的值域和单调区间.解:设t=-x2+2x+3,则t=-(x-1)2+4.∵y=t为减函数,且0<t≤4,∴y≥=-2,即函数的值域为[-2,+∞.再由:函数y=(-x2+2x+3)的定义域为-x2+2x+3>0,即-1<x<3.∴t=-x2+2x+3在-1,1)上递增而在[1,3)上递减,而y=t为减函数.∴函数y=(-x2+2x+3)的减区间为(-1,1),增区间为[1,3.类型九、函数的奇偶性11. 判断下列函数的奇偶性. (1)(2).(1)思路点拨:首先要注意定义域的考查,然后严格按照证明奇偶性基本步骤进行.解:由所以函数的定义域为:(-1,1)关于原点对称又所以函数是奇函数;总结升华:此题确定定义域即解简单分式不等式,函数解读式恒等变形需利用对数的运算性质.说明判断对数形式的复合函数的奇偶性,不能轻易直接下结论,而应注意对数式的恒等变形.(2)解:由所以函数的定义域为R关于原点对称又即f(-x)=-f(x);所以函数.总结升华:此题定义域的确定可能稍有困难,函数解读式的变形用到了分子有理化的技巧,要求掌握.类型十、对数函数性质的综合应用12.已知函数f(x)=lg(ax2+2x+1).(1)若函数f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围;(2)若函数f(x)的值域为R,求实数a的取值范围.思路点拨:与求函数定义域、值域的常规问题相比,本题属非常规问题,关键在于转化成常规问题.f(x)的定义域为R,即关于x的不等式ax2+2x+1>0的解集为R,这是不等式中的常规问题.f(x)的值域为R与ax2+2x+1恒为正值是不等价的,因为这里要求f(x)取遍一切实数,即要求u=ax2+2x+1取遍一切正数,考察此函数的图象的各种情况,如图,我们会发现,使u能取遍一切正数的条件是.解:(1)f(x)的定义域为R,即:关于x的不等式ax2+2x+1>0的解集为R,当a=0时,此不等式变为2x+1>0,其解集不是R;当a≠0时,有a>1.∴a的取值范围为a>1.(2)f(x)的值域为R,即u=ax2+2x+1能取遍一切正数a=0或0≤a≤1,∴a的取值范围为0≤a≤1.13.已知函数h(x)=2x(x∈R),它的反函数记作g(x),A、B、C三点在函数g(x)的图象上,它们的横坐标分别为a,a+4,a+8(a>1),记ΔABC的面积为S.(1)求S=f(a)的表达式;(2)求函数f(a)的值域;(3) 判断函数S=f(a)的单调性,并予以证明;(4)若S>2,求a的取值范围.解:(1)依题意有g(x)=log2x(x>0).并且A、B、C三点的坐标分别为A(a,log2a),B(a+4,log2(a+4)),C(a+8,log2(a+8)) (a>1),如图.∴A,C中点D的纵坐标为〔log2a+log2(a+8)〕∴S=|BD|·4·2=4|BD|=4log2(a+4)-2log2a-2log2(a+8).(2)把S=f(a)变形得:S=f(a)=2〔2log2(a+4)-log2a-log2(a+8)〕=2log2=2log2(1+).由于a>1时,a2+8a>9,∴1<1+<,又函数y=log2x在(0,+∞)上是增函数,∴0<2log2(1+)<2log2,即0<S<2log2.(3)S=f(a)在定义域(1,+∞)上是减函数,证明如下:任取a1,a2,使1<a1<a2<+∞,则:(1+)-(1+)=16()=16·,由a1>1,a2>1,且a2>a1,∴a1+a2+8>0,+8a2>0,+8a1>0,a1-a2<0,∴1<1+<1+,再由函数y=log2x在(0,+∞)上是增函数,于是可得f(a1)>f(a2)∴S=f(a)在(1,+∞)上是减函数.(4)由S>2,即得,解之可得:1<a<4-4.。
数学 对数与对数函数 [基础达标]一、选择题1.[2018·天津卷]已知a =log 2e ,b =ln2,c =log 1213,则a ,b ,c的大小关系为( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >b >aD .c >a >b2.下列函数中,与函数y =2x -2-x 的定义域、单调性与奇偶性均一致的是( )A .y =sin xB .y =x 3C .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12xD .y =log 2x3.已知a =⎝ ⎛⎭⎪⎫120.3,b =log 120.3,c =a b ,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a <b <cB .c <a <bC .a <c <bD .b <c <a4.已知a >0且a ≠1,函数f (x )=log a (x +x 2+b )在区间(-∞,+∞)上既是奇函数又是增函数,则函数g (x )=log a ||x |-b |的图象是( )5.若log a (a 2+1)<log a 2a <0,则a 的取值范围是( )A .(0,1) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 D .(0,1)∪(1,+∞)二、填空题6.函数f (x )=1-(lg x )2+3lg x -2的定义域是________.7.[2018·全国卷Ⅰ]已知函数f (x )=log 2(x 2+a ).若f (3)=1,则a =________.8.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,2x ,x ≤0,若关于x 的方程f (x )-a =0有两个实根,则a 的取值范围是________.三、解答题9.设f (x )=log a (1+x )+log a (3-x )(a >0,a ≠1),且f (1)=2. (1)求a 的值及f (x )的定义域;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32上的最大值.10.已知函数f (x )=log 21+axx -1(a 为常数)是奇函数.(1)求a 的值与函数f (x )的定义域; (2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )+log 2(x -1)>m 恒成立.求实数m 的取值范围.[能力挑战]11.(2018·全国卷Ⅲ)设a =log 0.20.3,b =log 20.3,则( ) A .a +b <ab <0 B .ab <a +b <0 C .a +b <0<abD .ab <0<a +b12.(2017·全国卷Ⅰ)设x ,y ,z 为正数,且2x =3y =5z ,则( ) A .2x <3y <5z B .5z <2x <3y C .3y <5z <2xD .3y <2x <5z13.(2018·荆州模拟)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log a x ,x >2,-x 2+2x -2,x ≤2(a >0,且a ≠1)的值域是(-∞,-1],则实数a 的取值范围是________.14.(2018·许昌第三次联考)已知f (x )=log a 1-x1+x(a >0,且a ≠1).(1)求f ⎝⎛⎭⎪⎫12 020+f ⎝⎛⎭⎪⎫-12 020的值.(2)当x ∈[-t ,t ](其中t ∈(0,1),且t 为常数)时,f (x )是否存在最小值,如果存在,求出最小值;如果不存在,请说明理由.(3)当a >1时,求满足不等式f (x -2)+f (4-3x )≥0的x 的取值范围.解析:y =2x -2-x 是定义域为R 的单调递增函数,且是奇函数.而y =sin x 不是单调递增函数,不符合题意;y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x是非奇非偶函数,不符合题意;y =log 2x 的定义域是(0,+∞),不符合题意;y =x 3是定义域为R 的单调递增函数,且是奇函数符合题意.故选B.答案:B3.[2019·福建厦门模拟]已知a =⎝ ⎛⎭⎪⎫120.3,b =log 120.3,c =a b ,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a <b <cB .c <a <bC .a <c <bD .b <c <a解析:b =log 120.3>log 1212=1>a =⎝ ⎛⎭⎪⎫120.3,c =a b <a .∴c <a <b .故选B.答案:B4.[2019·河南商丘模拟]已知a >0且a ≠1,函数f (x )=log a (x +x 2+b )在区间(-∞,+∞)上既是奇函数又是增函数,则函数g (x )=log a ||x |-b |的图象是( )解析:∵函数f (x )=log a (x +x 2+b )在区间(-∞,+∞)上是奇函数,∴f (0)=0,∴b =1,又函数f (x )=log a (x +x 2+b )在区间(-∞,+∞)上是增函数,所以a >1,所以g (x )=log a ||x |-1|的定义域为{x |x ≠±1},且在(1,+∞)上递增,在(0,1)上递减,故选A. 答案:A5.若log a (a 2+1)<log a 2a <0,则a 的取值范围是( )A .(0,1) B.⎝⎛⎭⎪⎫0,12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 D .(0,1)∪(1,+∞) 解析:由题意得a >0且a ≠1,故必有a 2+1>2a , 又log a (a 2+1)<log a 2a <0,所以0<a <1,同时2a >1,∴a >12.综上,a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1. 答案:C 二、填空题6.[2019·山东济南模拟]函数f (x )=1-(lg x )2+3lg x -2的定义域是________.解析:⎩⎪⎨⎪⎧-(lg x )2+3lg x -2>0,x >0⇒⎩⎪⎨⎪⎧1<lg x <2,x >0⇒⎩⎪⎨⎪⎧10<x <100,x >0⇒10<x <100,故函数的定义域为{x |10<x <100}. 答案:{x |10<x <100}7.[2018·全国卷Ⅰ]已知函数f (x )=log 2(x 2+a ).若f (3)=1,则a =________.解析:∵f (x )=log 2(x 2+a )且f (3)=1,∴1=log 2(9+a ), ∴9+a =2,∴a =-7. 答案:-78.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,2x ,x ≤0,若关于x 的方程f (x )-a =0有两个实根,则a 的取值范围是________.解析:当x ≤0时,0<2x ≤1,由图象可知方程f (x )-a =0有两个实根,即y =f (x )与y =a 的图象有两个交点,所以由图象可知0<a ≤1.即实数a 的取值范围为(0,1].答案:(0,1] 三、解答题当x >1时,x +1>2, 所以log 2(1+x )>log 22=1.因为x ∈(1,+∞),f (x )+log 2(x -1)>m 恒成立,所以m ≤1,所以m 的取值范围是(-∞,1] [能力挑战]11.(2018·全国卷Ⅲ)设a =log 0.20.3,b =log 20.3,则( ) A .a +b <ab <0 B .ab <a +b <0 C .a +b <0<abD .ab <0<a +b解析:选B.∵a =log 0.20.3>log 0.21=0,b =log 20.3<log 21=0, ∴ab <0.∵a +b ab =1a +1b =log 0.30.2+log 0.32=log 0.30.4, ∴1=log 0.30.3>log 0.30.4>log 0.31=0, ∴0<a +b ab<1,∴ab <a +b <0.故选B.12.(2017·全国卷Ⅰ)设x ,y ,z 为正数,且2x =3y =5z ,则( ) A .2x <3y <5z B .5z <2x <3y C .3y <5z <2xD .3y <2x <5z解析:选D.解法一:(特值法)令x =1,则由已知条件可得3y =2,5z =2,所以y =ln 2ln 3,z =ln 2ln 5,从而3y =3ln 2ln 3=ln 23ln 3<ln 9ln 3=2,5z =5ln 2ln 3=ln 25ln 3>2,则3y <2x <5z ,故选D. 解法二:(数形结合法)由2x =3y =5z ,可设(2)2x =(33)3y =(55)5z=t ,因为x ,y ,z 为正数,所以t >1,因为2=623=68,33=632=69,所以2<33;因为2=1025=1032,55=1025,所以2>55,所以55<2<33.分别作出y =(2)x,y =(33)x,y =(55)x 的图象,如图.则3y <2x <5z ,故选D.解法三:(作商法)由2x =3y =5z ,同时取自然对数,得x ln 2=y ln 3=z ln 5.由2x 3y =2ln 33ln 2=ln 9ln 8>1,可得2x >3y ;由2x 5z =2ln 55ln 2=ln 25ln 32<1,可得2x <5z ,所以3y <2x <5z ,故选D.13.(2018·荆州模拟)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log a x ,x >2,-x 2+2x -2,x ≤2(a >0,且a ≠1)的值域是(-∞,-1],则实数a 的取值范围是________.解析:x ≤2时,f (x )=-x 2+2x -2=-(x -1)2-1, f (x )在(-∞,1)上递增,在(1,2]上递减,∴f (x )在(-∞,2]上的最大值是-1,又f (x )的值域是(-∞,-1],∴当x >2时,log a x ≤-1,故0<a <1,且log a 2≤-1, ∴12≤a <1. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1 14.(2018·许昌第三次联考)已知f (x )=log a 1-x1+x(a >0,且a ≠1).(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 020+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12 020的值. (2)当x ∈[-t ,t ](其中t ∈(0,1),且t 为常数)时,f (x )是否存在最小值,如果存在,求出最小值;如果不存在,请说明理由.(3)当a >1时,求满足不等式f (x -2)+f (4-3x )≥0的x 的取值范围.解:(1)由1-x 1+x >0,得-1<x <1,∴f (x )的定义域为(-1,1).又f (-x )=log a 1+x 1-x =log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 1+x -1=-log a1-x 1+x =-f (x ),∴f (x )为奇函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 020+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12 020=0. (2)设-1<x 1<x 2<1,则1-x 11+x 1-1-x 21+x 2=2(x 2-x 1)(1+x 1)(1+x 2). ∵-1<x 1<x 2<1,∴x 2-x 1>0,(1+x 1)(1+x 2)>0,∴1-x 11+x 1>1-x 21+x 2.当a >1时,f (x 1)>f (x 2), f (x )在(-1,1)上是减函数.又t ∈(0,1),∴x ∈[-t ,t ]时,f (x )有最小值,且最小值为f (t )=log a 1-t 1+t.当0<a <1时,f (x 1)<f (x 2),f (x )在(-1,1)上是增函数. 又t ∈(0,1),∴x ∈[-t ,t ]时,f (x )有最小值,且最小值为f (-t )=log a 1+t 1-t.综上,当x ∈[-t ,t ]时,f (x )存在最小值.且当a >1时,f (x )的最小值为log a 1-t1+t,当0<a <1时,f (x )的最小值为log a 1+t1-t .(3)由(1)及f (x -2)+f (4-3x )≥0,得 f (x -2)≥-f (4-3x )=f (3x -4). ∵a >1,∴f (x )在(-1,1)上是减函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧x -2≤3x -4,-1<x -2<1,-1<3x -4<1,∴⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,1<x <3,1<x <53,所以1<x <53. ∴x 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫1,53.。
秒杀高考数学题型之必考的几类初等函数(对数函数、幂函数、对勾函数与双刀函数)【秒杀题型四】:对数及对数函数。
【题型1】:对数的性质。
『秒杀策略』:①两个同底的恒等式:ⅰ.b a ba =log ; ⅱ.b a b a =log ;②换底公式:b nmb a ma n log log =; a b b c c a log log log =。
③传递性质:c c b a b a log log log =⋅。
1.(高考题)20lg 5lg +的值是_______。
2.(高考题)552log 10log 0.25+等于 ( )A.0B.1C.2D.43.(高考题)计算121(lg lg 25)100=4--÷ 。
4.(高考母题)82log 9log 3的值是 ( ) A.23 B.1 C.32D.2 5.(高考题)23log 9log 4⨯= ( )A.14 B.12C.2D.4 6.(高考母题)若2510,a b==则11a b+= 。
7.(高考母题)设,,a b c 都是正数,且346abc==,那么 ( )A.111c a b =+ B.221c a b =+ C.122c a b =+ D.211c a b=+ 8.(高考题)已知11.21000,0.01121000,a b==则11a b-= ( )A.1B.2C.3D.49.(高考题)设25a bm ==,且112a b+=,则m = ( )10.(高考母题)证明:234567log 3log 4log 5log 6log 7log 83⨯⨯⨯⨯⨯=。
推广:()()1log 1log 5log 4log 3log 2432+=+⨯⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯⨯⨯n n n 。
当前一个对数的真数是后一个对数的底数连续相乘时,结果是以第一个对数的底数为底数,最后一个对数的真数为真数的对数。
在对数相乘时,尽量找前一个对数的真数是后一个对数的底数相乘。
课时作业(九) 对数与对数函数 基础过关组 一、单项选择题1.函数y =log 3(2x -1)+1的定义域是( ) A .[1,2] B .[1,2)C .[23,+∞)D .(23,+∞)解析 由Error!即Error!解得x ≥23。
答案 C2.若函数y =f (x )是函数y =a x (a >0且a ≠1)的反函数,且f (2)=1,则f (x )=( ) A .log 2x B .12xC .log 12x D .2x -2解析 由题意知f (x )=log a x (a >0且a ≠1),因为f (2)=1,所以log a 2=1,所以a =2。
所以f (x )=log 2x 。
故选A 。
答案 A3.(2020·全国Ⅰ卷)设a log 34=2,则4-a =( ) A .116B .19C .18D .16解析 解法一:因为a log 34=2,所以log 34a =2,则有4a =32=9,所以4-a =14a =19。
故选B 。
解法二:因为a log 34=2,所以-a log 34=-2,所以log 34-a =-2,所以4-a =3-2=132=19。
故选B 。
解法三:因为a log 34=2,所以a 2=1log 34=log 43,所以4a2 =3,两边同时平方得4a =9,所以4-a =14a =19。
故选B 。
解法四:因为a log 34=2,所以a =2log 34=log 39log 34=log 49,4a =9,所以4-a =14a =19。
故选B 。
答案 B4.如果log12x <log 12y <0,那么( )A .y <x <1B .x <y <1C .1<x <yD .1<y <x解析 因为log 12x <log 12y <log 121,所以x >y >1。
2021-4-29 20XX年复习资料教学复习资料班级:科目:专练9 对数与对数函数命题范围:对数的意义与运算;对数函数的定义、图象与性质.[基础强化]一、选择题1.lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=( )A .1B .-1C .3D .-32.函数y =log 123x -2的定义域是( )A .[1,+∞] B.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞ C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,1 D.⎝ ⎛⎦⎥⎤23,1 3.函数f (x )=log 12(x 2-2x )的单调递增区间是( )A .(-∞,0)B .(1,+∞)C .(2,+∞) D.(-∞,1)4.若函数f (x )=(m -2)x a是幂函数,则函数g (x )=log a (x +m )(a >0且a ≠1)的图象过点( )A .(-2,0)B .(2,0)C .(-3,0)D .(3,0)5.[2020·全国卷Ⅲ]已知55<84,134<85,设a =log 53,b =log 85,c =log 138,则( ) A .a <b <c B .b <a <c C .b <c <a D .c <a <b6.[2019·全国卷Ⅱ]若a >b ,则( )A .ln(a -b )>0B .3a <3bC .a 3-b 3>0 D .|a |>|b |7.已知函数f (x )=ln x +ln(2-x ),则( ) A .f (x )在(0,2)单调递增 B .f (x )在(0,2)单调递减C .y =f (x )的图象关于直线x =1对称D .y =f (x )的图象关于点(1,0)对称8.[2020·益阳一中测试]若函数y =log a x (a >0且a ≠1)的图象如图所示,则下列函数图象正确的是( )9.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log a x ,x >3,-2x +8,x ≤3存在最小值,则实数a 的取值范围为( )A .(1,+∞) B.[3,+∞)C .(1,3] D.⎝⎛⎦⎥⎤0,33二、填空题10.已知函数f (x )=log 2(x 2+a ).若f (3)=1,则a =________.11.函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x-log 2(x +4)在区间[-2,2]上的最大值为________.12.函数f (x )=log 2(-x 2+22)的值域为________.[能力提升]13.[2020·全国卷Ⅰ]若2a +log 2a =4b+2log 4b 则( ) A .a >2b B .a <2bC .a >b 2D .a <b 214.[2020·山西临汾测试]若函数f (x )=log m 4x 2+mx(m >0且m ≠1)在[2,3]上单调递增,则实数m 的取值范围是( ) A .(1,36] B .[36,+∞)C .(1,16]∪[36,+∞) D.(1,16]15.[2020·荆州一中测试]若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log a x ,a >0且a ≠1,x >2,-x 2+2x -2,x ≤2的值域为(-∞,-1],则实数a 的取值范围是________.16.已知函数f (x )=log a (-x +1)(a >0且a ≠1)在[-2,0]上的值域是[-1,0],若函数g (x )=a x +m-3的图象不经过第一象限,则m 的取值范围为________.专练9 对数与对数函数1.B 原式=lg 52+lg 4-2=lg 52×4-2=1-2=-1.2.D 由题意得log 12(3x -2)≥0,即0<3x -2≤1.∴23<x ≤1. 3.A 函数f (x )=log 12(x 2-2x )的定义域为(-∞,0)∪(2,+∞),由复合函数的单调性可知,函数f (x )=log 12 (x 2-2x )的单调增区间为(-∞,0).4.A ∵f (x )=(m -2)x a为幂函数,∴m -2=1,m =3, ∴g (x )=log a (x +3),又g (-2)=0, ∴g (x )的图象过(-2,0).5.A a =log 53∈(0,1),b =log 85∈(0,1),则a b =log 53log 85=log 53·log 58<⎝ ⎛⎭⎪⎫log 53+log 5822=⎝ ⎛⎭⎪⎫log 52422<1,∴a <b . 又∵134<85,∴135<13×85,两边同取以13为底的对数得log 13135<log 13(13×85),即log 138>45,∴c >45.又∵55<84,∴8×55<85,两边同取以8为底的对数得log 8(8×55)<log 885,即log 85<45,∴b <45.综上所述,c >b >a ,故选A.6.C 本题主要考查函数的性质,意在考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力,考查的核心素养是逻辑推理、数学运算.通解:由函数y =ln x 的图象(图略)知,当0<a -b <1时,ln(a -b )<0,故A 不正确;因为函数y =3x 在R 上单调递增,所以当a >b 时,3a >3b ,故B 不正确;因为函数y =x 3在R上单调递增,所以当a >b 时,a 3>b 3,即a 3-b 3>0,故C 正确;当b <a <0时,|a |<|b |,故D 不正确.故选C.优解:当a =0.3,b =-0.4时,ln(a -b )<0,3a >3b,|a |<|b |,故排除A ,B ,D.故选C.7.C f (x )的定义域为(0,2),f (x )=ln x +ln(2-x )=ln[x (2-x )]=ln(-x 2+2x ).设u =-x 2+2x ,x ∈(0,2),则u =-x 2+2x 在(0,1)上单调递增, 在(1,2)上单调递减.又y =ln u 在其定义域上单调递增,∴f (x )=ln(-x 2+2x )在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减. ∴选项A 、B 错误;∵f (x )=ln x +ln(2-x )=f (2-x ), ∴f (x )的图象关于直线x =1对称, ∴选项C 正确;∵f (2-x )+f (x )=[ln(2-x )+ln x ]+[ln x +ln(2-x )]=2[ln x +ln(2-x )],不恒为0,∴f (x )的图象不关于点(1,0)对称, ∴选项D 错误.8.B 由y =log a x 的图象可知log a 3=1,所以a =3.对于选项A :y =3-x=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 为减函数,A 错误;对于选项B :y =x 3,显然满足条件;对于选项C :y =(-x )3=-x 3在R 上为减函数,C 错误; 对于选项D :y =log 3(-x ),当x =-3时,y =1,D 错误. 故选B.9.C 当x ≤3时,f (x )=-2x +8单调递减,则f (x )≥f (3)=2;当x >3时,f (x )=log a x ,必须满足a >1,且log a 3≥2,得1<a ≤ 3.故选C.10.-7解析:∵f (3)=log 2(9+a )=1,∴9+a =2,a =-7. 11.8解析:因为函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x,y =-log 2(x +4)在区间[-2,2]上都单调递减,所以函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -log 2(x +4)在区间[-2,2]上单调递减,所以函数f (x )的最大值为f (-2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-2-log 2(-2+4)=9-1=8.12.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,32 解析:∵0<-x 2+22≤22,∴log 2(-x 2+22)≤log 222=32.13.B 2a +log 2a =22b +log 2b <22b+log 2(2b ),令f (x )=2x+log 2x ,则f (a )<f (2b ), 又易知f (x )在(0,+∞)上单调递增, 所以a <2b ,故选B.14.D 由题意,知f (x )的定义域为{x |x >0}.不妨设g (x )=4x 2+m x =4x +mx,x >0,则g ′(x )=4-m x 2=4x 2-mx2,当g ′(x )≤0时,g (x )为减函数,此时m ≥4x 2,又y =4x 2在[2,3]上单调递增,所以y max =4×32=36,所以m ≥36,而此时函数y =log m x 为增函数,由复合函数的单调性可知f (x )在[2,3]上单调递减,故不符合题意;当g ′(x )≥0时,g (x )为增函数,此时m ≤4x 2,又y =4x 2在[2,3]上单调递增,所以y min =4×22=16,所以m ≤16,而当m >1时,函数y =log m x 为增函数,因此当1<m ≤16时,满足题意.故选D.15.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1 解析:x ≤2时,f (x )=-x 2+2x -2=-(x -1)2-1, f (x )在(-∞,1)上递增,在(1,2]上递减,∴f (x )在(-∞,2]上的最大值是-1,又f (x )的值域是(-∞,-1],∴当x >2时,log a x ≤-1,故0<a <1,且log a 2≤-1,∴12≤a <1,故答案为⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1.16.[-1,+∞) 解析:∵函数f (x )=log a (-x +1)(a >0且a ≠1)在[-2,0]上的值域是[-1,0],而f (0)=0,∴f (-2)=log a 3=-1,∴a =13,∴g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x +m-3,令g (x )=0,得x =-m -1,则-m -1≤0,求得m ≥-1,故m 的取值范围为[-1,+∞).结束语同学们,相信梦想是价值的源泉,相信成功的信念比成功本身更重要,相信人生有挫折没有失败,相信生命的质量来自决不妥协的信念。
对数与对数函数练习题1. 计算以下对数和对数函数的值:a) log₄(16)b) log₁₀(1000)c) log₅(√25)d) log₅(1/25)e) log₂(1)f) log₈(64)g) log₄(1/64)h) log₅(1)i) log₁₀(0.1)2. 计算以下对数方程的解:a) log₂(x) = 3b) log₅(x) = 2c) log₃(x) = 1/2d) log₁₀(10x) = 2e) log₂(x / 8) = -1f) log₃(9x) = 13. 求解以下指数方程:a) 2ˣ = 64b) 3ˣ = 27c) 4ˣ = 1/16d) 5ˣ = 25e) 2ˣ = 1/8f) 6ˣ = 2164. 使用对数函数性质简化以下表达式:a) log₄(8) + log₄(2)b) 3log₂(16) - log₂(4)c) log₃(81) - log₃(3)d) 2log₅(10) - log₅(0.1)e) log₇(49) + log₇(1/7)5. 求解以下指数方程组:a) 2ˣ = 83ʸ = 27b) 5ˣ = 254ʸ = 1/26. 解决以下对数方程组:a) log₂(x) + log₂(y) = 6log₂(x) - log₂(y) = 2b) log₃(x) + log₃(y) = 2log₃(x) - log₃(y) = 17. 在指定区间内,通过绘制对数函数的图像回答以下问题:a) y = log₂(x) 的图像上存在哪些点,使得 0 < x < 1?b) y = log₃(x) 的图像上存在哪些点,使得 x > 1?c) y = log₄(x) 的图像上存在哪些点,使得 x < 1?8. 使用对数函数解决以下实际问题:a) 小明买了一台新电视,价格为1000 元。
每年该电视会贬值10%。
多长时间后,电视的价格会降到 500 元以下?b) 一桶水中的细菌数量根据以下规律增长:起初有 10000 个细菌,并且每小时增长 20%。
一.对数的运算指对互化:⇔=N a x ____________对数恒等式:1.___________________2.___________________3._______________4.______________对数的运算性质:1.___________________2.___________________3._______________换底公式:1.___________________2.___________________特殊对数:⑴通常以10为底的对数叫做常用对数,并把10log N 记为_________;⑵通常以e 为底的对数叫做自然对数,并把e log N 记为_________.1.求下列各式的值.(1)355log +212log -1505log -145log ;(2)log 2125×log 318×log 519.2.若()6430log log log x =⎡⎤⎣⎦,则12x -=3.(1)lg12-lg 58+lg12.5-log 89·log 278;(2)log 535+212log -log 5150-log 514;(3)4lg 2lg 5lg 22+-(4)(多选)以下运算中正确的有()A.lg5+lg2=1 B.5⋅−52=0C.2log 23−30= 2D.log 89⋅log 2716=89(5)(多选)下列等式成立的是()A.lg2+lg5−lg8lg50−lg40=1B.lg4+lg5−12lg0.5+lg8=2C.lg14−2lg 73+lg7−lg18=0 D.(lg2)2+lg2lg5+lg5=24.已知log 189=a,18b =5,用a、b 表示log 36455.已知实数x、y、z 满足3x =4y =6z>1,(1)求证:2x +1y =2z;(2)试比较3x、4y、6z 的大小二.对数函数的定义一般地,函数叫做对数函数,其中是自变量,函数定义域是.6.函数()()31f x lg x =+的定义域是7.函数(21)log x y -=的定义域是三.对数函数的性质1a >01a <<图象性质(1)定义域:(2)值域:(3)过点,即时(4)在上是函数(4)在上是函数(5)y<0⇔y=0⇔y>0⇔(6)y<0⇔y=0⇔y>0⇔8.较下列比较下列各组数中两个值的大小:⑴6log 7,7log 6;⑵3log π,2log 0.8;⑶0.91.1, 1.1log 0.9,0.7log 0.8;⑷5log 3,6log 3,7log 39.比较大小⑴8.1log 37.2log 3;⑵5log 67log 610.已知125ln ,log 2,x y z eπ-===,则().A x y z <<.B z x y <<.C z y x <<.D y z x<<11.设2554log 4,(log 3),log 5,a b c ===则().A a c b <<.B b c a <<.C a b c <<.D b a c<<12.函数log (1)2a y x =++的图像必过定点______________.13.函数log (2)21a y x x =++-的图像过定点______________14.解不等式2)1(log 3≥--x x 15.解关于x 的不等式:)1,0(,2log )12(log )34(log 2≠>>---+a a x x x a a a 16.()2211log log 1a a x x -->+,则a 的取值范围为________________17.解关于x 的不等式:2(log 21x )2+9(log 21x )+9≤018.图中的曲线是x y a log =的图像,已知a 的值为51,103,34,2,则相应曲线4321,,,C C C C 的a 依次为()A 、103,51,34,2B 、51,103,342C 、2,34,103,51D 、51,103,2,3419.若函数()(01)x f x a a a -=>≠且是定义域为R 的增函数,则函数()log (1)a f x x =+的图像大致是()20.(多选)已知函数=lg 2−414()A.的最小值为1B.∃∈,1+=2C.l 92>23D.o90.1−12)>o30.18−12)21.设1a >,函数()log a f x x =在区间[],2a a 上的最大值与最小值之差为12,则a =________________22.若函数()log (01)a f x x a =<<在区间[],2a a 上的最大值是最小值的3倍,则a =________________23.函数2log (3)y x =-的定义域为________________24.函数()()2log 31xf x =+的值域为________________四.对数型函数25.已知函数22()log (32)f x x x =+-.⑴求函数()f x 的定义域;⑵求()f x 的单调区间;⑶求函数()f x 的值域.26.已知[]3()2log (1,9)f x x x =+∈,求函数[]22()()()g x f x f x =+的最大值与最小值.27.已知函数()()2lg 21f x ax x =++(1)若()f x 的定义域是R ,求实数a 的取值范围及()f x 的值域(2)若()f x 的值域是R ,求实数a 的取值范围及()f x 的定义域28.已知()x f y =是二次函数,且()80=f 及()()121+-=-+x x f x f ⑴求()x f 的解析式⑵求函数()x f y 3log =的递减区间及值域29.已知:函数2()f x x x k =-+,且(2)22log 2,(log ),(0,1)f f a k a a ==>≠.⑴求,k a 的值;⑵当x 为何值时,函数(log )a f x 有最小值?求出该最小值.30.(多选)已知函数op =lg(1−p ,则A.op 的定义域为(−∞,1) B.op 的值域为C.o −1)+o −4)=1D.=o 2)的单调递增区间为(0,1)。
9对数与对数函数1.对数的概念如果a x=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作□01x=log a N,其中□02a叫做对数的底数,□03N叫做真数.2.对数的性质与运算法则(1)对数的性质①a log aN=□01N(a>0,且a≠1);②log a a N=□02N(a>0,且a≠1);③零和负数没有对数.(2)对数的运算法则(a>0,且a≠1,M>0,N>0)①log a(M·N)=□03log a M+log a N;②log a MN=□04logaM-logaN;③log a M n=□05n log a M(n∈R).(3)对数的换底公式log a b=log c blog c a(a>0,且a≠1;c>0,且c≠1;b>0).3.对数函数的图象与性质指数函数y=a x(a>0,且a≠1)与对数函数□01y=log a x(a>0,且a≠1)互为反函数,它们的图象关于直线□02y=x对称.5.对数运算的一般思路(1)转化:①利用a b=N⇔b=log a N(a>0,且a≠1)对题目条件进行转化.②利用换底公式化为同底数的对数运算.(2)恒等式:关注log a1=0,log a a N=N,a log aN=N的应用..(3)拆分:将真数化为积、商或底数的指数幂形式,正用对数的运算法则化简.如举例说明3.(4)合并:将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算法则,转化为同底对数真数的积、商、幂的运算.6.对数函数图象的特征(1)底数与1的大小关系决定了图象的升降,即a>1时,图象上升;0<a<1时,图象下降.(2)对数函数在同一直角坐标系中的图象如图,其中图象的相对位置与底数大小有关,图中0<c <d <1<a <b .在x 轴上侧,图象从左到右相应的底数由小变大; 在x 轴下侧,图象从右到左相应的底数由小变大. (无论在x 轴的上侧还是下侧,底数都按顺时针方向变大) 7.利用对数函数的图象可求解的三类问题(1)对数型函数图象的识别.解此类问题应从对数函数y =log a x 的图象入手,抓住图象上的三个关键点(a,1),(1,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,-1,特别地要注意a >1和0<a <1的两种不同情况.(2)对一些可通过平移、对称变换作出其图象的对数型函数,在求解其单调性(单调区间)、值域(最值)、零点时,常利用数形结合思想求解.(3)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.8.比较对数值大小的方法 若底数相同,真数不同:若底数为同一常数,可由对数函数的单调性直接进行判断;若底数为同一字母,则需对底数进行分类讨论若底数不同,真数相同:可以先用换底公式化为同底后,再进行比较若底数与真数都不同:常借助1,0等中间量进行比较9.求解对数不等式的两种类型及方法 类型方法:形如log a x >log a b借助y =log a x 的单调性求解,如果a 的取值不确定,需分a >1与0<a <1两种情况讨论 形如log a x >b需先将b 化为以a 为底的对数式的形式,再借助y =log a x 的单调性求解10.解与对数函数有关的函数性质问题的三个关注点(1)定义域,所有问题都必须在定义域内讨论. (2)底数与1的大小关系.(3)复合函数的构成,即它是由哪些基本初等函数复合而成的.练习一1.(1)若MN>0,则log a(MN)=log a M+log a N.( )(2)若a,b均大于零且不等于1,则log a b=1log b a.( )(3)函数y=log a x2与函数y=2log a x是相等函数.( )(4)若M>N>0,则log a M>log a N.( )答案(1)×(2)√(3)×(4)×2.有下列结论:①lg (lg 10)=0;②lg (ln e)=0;③若lg x=1,则x=10;④若log22=x,则x=1;⑤若log m n·log3m=2,则n=9.其中正确结论的序号是________.答案①②③④⑤解析lg (lg 10)=lg 1=0,故①正确;lg (ln e)=lg 1=0,故②正确;③④正确;log m n·log3m=log3nlog3m·log3m=log3n=2,故n=9,故⑤正确.3.计算log29×log34+2log510+log50.25等于( )A.0 B.2 C.4 D.6 答案 D解析log29×log34+2log510+log50.25=2log23×log24log23+log5(102×0.25)=4+2=6.4.设2a=5b=m,且1a+1b=2,则m等于( )A.10 B.10 C.20 D.100 答案 A解析由2a=5b=m,得a=log2m,b=log5m,所以1a+1b=log m2+log m5=log m10=2,所以m=10.5.已知f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=-e ax,若f(ln 2)=8,则a=________.答案-3解析设x>0,则-x<0.∵当x<0时,f(x)=-e ax,∴f(-x)=-e-ax.∵f(x)是奇函数,∴f(x)=-f(-x)=e-ax,∴f(ln 2)=e-a ln 2=(e ln 2)-a=2-a.又f(ln 2)=8,∴2-a=8,∴a=-3.6.设35x=49,若用含x的式子表示log535,则log535=________.答案2 2-x解析因为35x=49,所以x=log3549=log549log535=2log57log535=2log5355log535=2log535-1log535,解得log535=22-x.7.已知lg a+lg b=0(a>0且a≠1,b>0且b≠1),则函数f(x)=a x与g(x)=-log b x的图象可能是( )答案 B解析因为lg a+lg b=0,所以lg (ab)=0,所以ab=1,即b=1a,故g(x)=-log b x=-log 1ax=logax,则f(x)与g(x)互为反函数,其图象关于直线y=x对称,结合图象知,B正确.8.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<b<10,则abc的取值范围是________.答案(0,1)解析由图象可知0<a<1<b<10,又|lg a|=|lg b|=c,所以lg a=-c,lg b=c,即lg a=-lg b,lg a+lg b=0,所以ab=1,于是abc=c,而0<c<1.故abc的取值范围是(0,1).9.设函数f (x )=⎩⎨⎧log 2x ,x >0,log 12-x ,x <0,若f (a )>f (-a ),则实数a 的取值范围是( )A .(-1,0)∪(0,1)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-1,0)∪(1,+∞)D .(-∞,-1)∪(0,1) 答案 C解析 若a >0,则log 2a >log 12a ,即2log 2a >0,所以a >1.若a <0,则log 12(-a )>log 2(-a ),即2log 2(-a )<0,所以0<-a <1,所以-1<a <0.综上知,实数a 的取值范围是(-1,0)∪(1,+∞). 10.若函数f (x )=⎩⎨⎧-x +6,x ≤2,3+log a x ,x >2(a >0,且a ≠1)的值域是[4,+∞),则实数a 的取值范围是________.答案 (1,2]解析 当x ≤2时,f (x )=-x +6≥4. 因为f (x )的值域为[4,+∞),所以当a >1时,3+log a x >3+log a 2≥4, 所以log a 2≥1,所以1<a ≤2;当0<a <1时,3+log a x <3+log a 2,不符合题意. 故a ∈(1,2].11.函数f (x )=log 2x ·log 2(2x )的最小值为________. 答案 -14解析 f (x )=12log 2x ·2log 2(2x )=log 2x (log 22+log 2x )=log 2x +(log 2x )2=⎝⎛⎭⎪⎫log 2x +122-14,所以当log 2x =-12,即x =22时,f (x )取得最小值-14.12.若实数a 满足log a 23>1>log 14a ,则a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,34 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫34,1 D.⎝⎛⎭⎪⎫0,23答案 A解析由log a23>1>log 14a ,得⎩⎪⎨⎪⎧log a23>1, ①log 14a <1, ②由①得,当a >1时,a <23,此时a ∈∅;当0<a <1时,a >23,则23<a <1.由②得,a >14.因此23<a <1.13.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m 2-m 1=52lg E 1E 2,其中星等为m k 的星的亮度为E k (k =1,2).已知太阳的星等是-26.7,天狼星的星等是-1.45,则太阳与天狼星的亮度的比值为( )A .1010.1B .10.1C .lg 10.1D .10-10.1答案 A解析 由题意知,m 1=-26.7,m 2=-1.45,代入所给公式得-1.45-(-26.7)=52lg E 1E 2,所以lg E 1E 2=10.1,所以E 1E 2=1010.1.故选A. 14.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)上单调递减C .y =f (x )的图象关于直线x =1对称D .y =f (x )的图象关于点(1,0)对称答案 C解析f(x)的定义域为(0,2).f(x)=ln x+ln (2-x)=ln [x(2-x)]=ln (-x2+2x).设u=-x2+2x,x∈(0,2),则u=-x2+2x在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减.又y=ln u在其定义域上单调递增,∴f(x)=ln (-x2+2x)在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减.∴A,B错误.∵f(x)=ln x+ln (2-x)=f(2-x),∴f(x)的图象关于直线x=1对称,∴C正确.∵f(2-x)+f(x)=[ln (2-x)+ln x]+[ln x+ln (2-x)]=2[ln x+ln (2-x)],不恒为0,∴f(x)的图象不关于点(1,0)对称,∴D错误.故选C.15.已知函数y=log a(x-1)(a>0,且a≠1)的图象过定点A,若点A也在函数f(x)=2x+b的图象上,则f(log23)=________.答案-1解析函数y=log a(x-1)(a>0,且a≠1)的图象过定点A(2,0),因为点A在函数f(x)=2x+b的图象上,所以22+b=0,所以b=-4.f(x)=2x-4.所以f(log23)=2log23-4=3-4=-1.16.已知函数y=log a x(2≤x≤4)的最大值比最小值大1,则a的值为________.答案2或1 2解析①当a>1时,y=log a x在[2,4]上为增函数.由已知得log a4-log a2=1,所以log a2=1,所以a=2.②当0<a<1时,y=log a x在[2,4]上为减函数.由已知得log a2-log a4=1,所以log a 12=1,所以a=12.综上可知,a的值为2或1 2 .17.若函数f(x)=log a(x2-ax+1)(a>0且a≠1)没有最小值,则a的取值范围是________.答案(0,1)∪[2,+∞)解析当0<a<1时,函数f(x)=log a(x2-ax+1)(a>0且a≠1)没有最小值,当a>1时,若函数f(x)=log a(x2-ax+1)(a>0且a≠1)没有最小值,则x2-ax+1≤0有解,所以Δ=a2-4≥0,解得a≥2,综上可知,a的取值范围是(0,1)∪[2,+∞).。
对数与对数函数练习(含详解)一、单选题(本大题共10小题,共50.0分)1. 已知22log (3)1ax ax ++>对于任意的x R ∈恒成立,则实数a 的取值范围为()A. (0,4)B. [0,4)C. (0,2)D. [0,2)2. 已知131()2a =,121log 3b =,13log 2c =,则() A. c b a <<B. c a b <<C. a b c <<D. a c b << 3. 计算:1324lg 100ln ()e +-= A. 7- B. 3- C. 1 D. 74. 已知 2.1log 0.3a =, 2.10.3b =,0.32.1c =,则a ,b ,c 的大小关系是() A. b c a >> B. c a b >> C. b a c >>D. c b a >> 5. 设0a >且1a ≠,则“log 1a b >”是“b a >”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6. 已知4log 7,46b a ==,则42log 28()=A.12a a b ++ B. 1a a b -+ C. 12a a b ++ D. 1a a b++ 7. 若2log 13a <,则a 的取值范围是() A. 2(,1)3 B. 2()3+∞C. 2(0,)(1,)3+∞ D. 22(0,)(,)33+∞ 8. 计算2lg5lg12lg3()+-= A. 2B. 1C. 0D. 2-9. 函数()a f x x =满足(2)4f =,那么函数()|log (1)|a g x x =+的图象大致是()A. B. C. D.10. 当1a >时,在同一坐标系中,函数x y a -=与log a y x =-的图象是()A. B. C. D.二、单空题(本大题共3小题,共15.0分)11. 计算23log 5292log (log 3)++=__________.12. 设,,x y z R +∈,满足236x y z ==,则112x z y+-的最小值为__________. 13. 20.5203252731()()(0.1)()lg 2lg 59649π--++-++= __________.三、解答题(本大题共2小题,共24.0分)14. 已知()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x >时,()13.xf x =- (1)求函数()f x 的解析式;(2)当[2,4]x ∈时,不等式222(log )(5log )0f x f a x +-恒成立,求实数a 的取值范围.15. 已知0a >且满足不等式2+15a-222.a >(1)求实数a 的取值范围.(2)求不等式log (31)log (75).a a x x +<-(3)若函数log (21)a y x =-在区间[]1,3有最小值为2-,求实数a 值.答案和解析1.【答案】B解:由题意知22log (3)1ax ax ++>对于任意的x R ∈恒成立,等价于232ax ax ++>,即210ax ax ++>在R 上恒成立,当0a =时,2110ax ax ++=>,满足题意,当0a ≠时,210ax ax ++>在R 上恒成立,则2040a a a >⎧⎨=-<⎩,解得:04a <<, 综上所述:[0,4).a ∈ 2.【答案】B 解:103110()()122<<=,112211log log 132>=,1133log 2log 10<=, .c a b ∴<<3.【答案】C解:()1132224lg100ln 2232231e +-=+-=+-=,4.【答案】D解: 2.1 2.1log 0.3log 10a =<=,2.1000.30.31b <=<=,0.302.1 2.11c =>=,则a ,b ,c 的大小关系为.c b a >>5.【答案】D解:由log 1a b >得log log a a b a >,若01a <<,则b a <,若1a >,则b a >,即充分性不成立,若01a <<时,若b a >,则log log 1a a b a <=,即必要性不成立, 则即“log 1a b >”是“b a >”的既不充分也不必要条件, 6.【答案】D解:由题意,得到4log 6b =,所以4442444log 281log 71log 28.log 42log 6log 7a b a++===++ 7.【答案】C 解:当1a >时,函数log a y x =在它的定义域(0,)+∞上是增函数, 由于2log 1log 3a a a <=,则23a >, 故可得 1.a >当01a <<时,函数log a y x =在它的定义域(0,)+∞上是减函数, 由于2log 1log 3aa a <=,故可得20.3a << 综上可得a 的取值范围是2(0,)(1,)3+∞, 8.【答案】A 解:225122lg5lg12lg3lg5lg12lg3lg 23⨯+-=+-==, 9.【答案】C解:由(2)24a f ==,得2a =,所以2()|log (1)|.g x x =+函数2log (1)y x =+在区间(1,0)-上单调递增且0y <,在区间(0,)+∞上单调递增且0y >,所以函数()g x 在区间(1,0)-上单调递减,在区间(0,)+∞上单调递增, 10.【答案】D解:由于1a >,所以1()x x y a a-==为R 上的递减函数,且过(0,1); log a y x =-为(0,)+∞上的单调递减函数,且过(1,0),11.【答案】39解:23log 5292log (log 3)++22log 8log 5122log 2+-=+2log 402140139.=-=-=12.【答案】解:设236x y z k ===,因为,,x y z R +∈,所以1k >, 所以236log ,log ,log x k y k z k ===, 所以22263111122log 2log log 6log 32log log 2og og k k k x k k k z y l k l k+-=+-=+-=+, 因为1k >,所以222log log 222log k k +=当且仅当22log log 2k k =时等号成立,所以112x z y+-的最小值为 13.【答案】101 解:20.5203252731()()(0.1)()lg 2lg59649π--++-++ ()1223223053131lg(52)34109π--⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++-+⨯⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ 254311001339⎛⎫=++-+ ⎪⎝⎭ 516311001399=++-+ 101.=14.【答案】解:(1)当0x <时,0x ->,由已知()13x f x --=-, 又()f x 是奇函数,()=-()f x f x -,故()=-13xf x -+,当=0x 时,(0)=0f , 故13,0();13,0x x x f x x -⎧-=⎨-+<⎩(2)由()()222log 5log 0f x f a x +-,可得()()222log 5log .f x f a x -- ()f x 是奇函数,()()222log log 5.f x f a x ∴-又()f x 是减函数,所以222log log 50x a x -+对[2,4]x ∈恒成立.令2lo ,[2,4]t g x x =∈,则[]1,2t ∈,250t at ∴-+对[]1,2t ∈恒成立.方法一:令()25g t t at =-+, []1,2t ∈,(1)60(2)920g a g a =-⎧∴⎨=-⎩,解得 6.a ∴实数a 的取值范围为[)6,.+∞方法二(分离参数法5):t a t∴+对[]1,2t ∈恒成立. 记5()h t t t =+,函数5()h t t t =+在区间[]1,2上单调递减, 所以max ()(1)6a h t h == ,∴实数a 的取值范围为[)6,.+∞15.【答案】解:2152(1)22a a +->,2152a a ∴+>-,即33a <,1a ∴<,又0a >,0 1.a ∴<<(2)由(1)知01a <<,log (31)log (75).a a x x +<-等价于3107503175x x x x +>⎧⎪->⎨⎪+>-⎩, 即137534x x x ⎧>-⎪⎪⎪<⎨⎪⎪>⎪⎩, 3745x ∴<<, 即不等式的解集为37(,).45(3)01a <<,∴函数log (21)a y x =-在区间[1,3]上为减函数, ∴当3x =时,y 有最小值为2-,即log 52a =-, 2215a a -∴==,解得a =a =舍去),所以a =。
对数与对数函数考纲要求1.理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数;了解对数在简化运算中的作用;2.理解对数函数的概念及其单调性,掌握对数函数图象通过的特殊点,会画底数为2,10,12的对数函数的图象;3.体会对数函数是一类重要的函数模型;4.了解指数函数y =a x (a >0,且a ≠1)与对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)互为反函数. 知识梳理 1.对数的概念如果a x =N (a >0,且a ≠1),那么x 叫做以a 为底N 的对数,记作x =log a N ,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数.2.对数的性质、运算性质与换底公式(1)对数的性质:①a log a N =N ;②log a a b =b (a >0,且a ≠1). (2)对数的运算性质如果a >0且a ≠1,M >0,N >0,那么 ①log a (MN )=log a M +log a N ; ②log a MN =log a M -log a N ;③log a M n =n log a M (n ∈R ).(3)换底公式:log b N =log a Nlog a b (a ,b 均大于零且不等于1,N >0).3.对数函数及其性质(1)概念:函数y =log a x (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,+∞).(2)对数函数的图象与性质a >10<a <1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0<x <1时,y <0 当x >1时,y <0; 当0<x <1时,y >0 在(0,+∞)上是增函数在(0,+∞)上是减函数4.反函数指数函数y =a x (a >0,且a ≠1)与对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)互为反函数,它们的图象关于直线y =x 对称.1.换底公式的两个重要结论(1)log a b =1log b a(a >0,且a ≠1;b >0,且b ≠1).(2)log am b n =nm log a b (a >0,且a ≠1;b >0;m ,n ∈R ,且m ≠0).2.在第一象限内,不同底的对数函数的图象从左到右底数逐渐增大.3.对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象过定点(1,0),且过点(a ,1),⎝⎛⎭⎫1a ,-1,函数图象只在第一、四象限.诊断自测1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”) (1)log 2x 2=2log 2x .( )(2)函数y =log 2(x +1)是对数函数.( )(3)函数y =ln 1+x1-x 与y =ln(1+x )-ln(1-x )的定义域相同.( )(4)当x >1时,若log a x >log b x ,则a <b .( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× 解析 (1)log 2x 2=2log 2|x |,故(1)错误.(2)形如y =log a x (a >0,且a ≠1)为对数函数,故(2)错误. (4)若0<b <1<a ,则当x >1时,log a x >log b x ,故(4)错误.2.log 29×log 34+2log 510+log 50.25=( ) A.0 B.2 C.4 D.6答案 D解析 原式=2log 23×(2log 32)+log 5(102×0.25)=4+log 525=4+2=6. 3.函数y =log a (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 =log a (x -1)+2(a >0,且a ≠1)的值为2,所以图象恒过定点(2,2).4.(2020·全国Ⅰ卷)设a log 34=2,则4-a =( ) A.116B.19C.18D.16答案 B解析 法一 因为a log 34=2,所以log 34a =2,则4a =32=9,所以4-a =14a =19.故选B.法二 因为a log 34=2,所以a =2log 34=2log 43=log 432=log 49,所以4-a =4-log 49 =4log 49-1=9-1=19.故选B.5.(2019·天津卷)已知a =log 27,b =log 38,c =0.30.2,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A.c <b <a B.a <b <c C.b <c <a D.c <a <b答案 A解析 显然c =0.30.2∈(0,1).因为log 33<log 38<log 39,所以1<b <2.因为log 27>log 24=2,所以a >2.故c <b <a .6.(2021·陕西名校联考)若log 2x +log 4y =1,则( ) A.x 2y =2 B.x 2y =4 C.xy 2=2 D.xy 2=4答案 B解析 log 2x +log 4y =log 2x +12log 2y =log 2x +log 2y 12=log 2(xy 12)=1,所以xy 12=2,两边平方得x 2y =4.考点一 对数的运算1.设2a =5b =m ,且1a +1b =2,则m =( )A.10B.10C.20D.100 答案 A解析 由已知,得a =log 2m ,b =log 5m , 则1a +1b =1log 2m +1log 5m =log m 2+log m 5=log m 10=2. 因此m 2=10,m =10.2.(2019·北京卷)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m 2-m 1=52lg E 1E 2,其中星等为m k 的星的亮度为E k (k =1,2).已知太阳的星等是-26.7,天狼星的星等是-1.45,则太阳与天狼星的亮度的比值为( ) A.1010.1 B.10.1C.lg 10.1D.10-10.1答案 A解析 依题意,m 1=-26.7,m 2=-1.45,代入所给公式得52lg E 1E 2=-1.45-(-26.7)=25.25.所以lgE 1E 2=25.25×25=10.1,即E 1E 2=1010.1. 3.计算:(1-log 63)2+log 62·log 618log 64=________.答案 1解析 原式=1-2log 63+(log 63)2+log 663·log 6(6×3)log 64=1-2log 63+(log 63)2+1-(log 63)2log 64=2(1-log 63)2log 62=log 66-log 63log 62=log 62log 62=1.4.已知a >b >1,若log a b +log b a =52,a b =b a ,则a =________,b =________.答案 4 2解析 设log b a =t ,则t >1, 因为t +1t =52,所以t =2,则a =b 2.又a b =b a , 所以b 2b =bb 2,即2b =b 2, 又a >b >1,解得b =2,a =4.感悟升华 1.在对数运算中,先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后用对数运算法则化简合并.2.先将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算法则,转化为同底对数真数的积、商、幂再运算.3.a b =N ⇔b =log a N (a >0,且a ≠1)是解决有关指数、对数问题的有效方法,在运算中应注意互化.考点二 对数函数的图象及应用【例1】 (1)在同一直角坐标系中,函数y =1ax ,y =log a ⎝⎛⎭⎫x +12(a >0,且a ≠1)的图象可能是( )(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x ,x ≤0,且关于x 的方程f (x )+x -a =0有且只有一个实根,则实数a的取值范围是________. 答案 (1)D (2)(1,+∞)解析 (1)若a >1,则y =1a x 单调递减,A ,B ,D 不符合,且y =log a ⎝⎛⎭⎫x +12过定点⎝⎛⎭⎫12,0,C 项不符合, 因此0<a <1.当0<a <1时,函数y =a x 的图象过定点(0,1),在R 上单调递减,于是函数y =1a x 的图象过定点(0,1),在R 上单调递增,函数y =log a ⎝⎛⎭⎫x +12的图象过定点⎝⎛⎭⎫12,0,在⎝⎛⎭⎫-12,+∞上单调递减.因此, 选项D 中的两个图象符合.(2)如图,在同一坐标系中分别作出y =f (x )与y =-x +a 的图象,其中a 表示直线y =-x +a 在y 轴上的截距.由图可知,当a >1时,直线y =-x +a 与y =f (x )只有一个交点.感悟升华 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. 【训练1】 (1)已知函数y =log a (x +c )(a ,c 为常数,其中a >0,且a ≠1)的图象如图,则下列结论成立的是( )A.a >1,c >1B.a >1,0<c <1C.0<a <1,c >1D.0<a <1,0<c <1(2)(2021·西安调研)设x 1,x 2,x 3均为实数,且e -x 1=ln x 1,e-x 2=ln(x 2+1),e-x 3=lg x 3,则( )A.x 1<x 2<x 3B.x 1<x 3<x 2C.x 2<x 3<x 1D.x 2<x 1<x 3答案 (1)D (2)D解析 (1)由题图可知,函数在定义域内为减函数,所以0<a <1.又当x =0时,y >0,即log a c >0,所以0<c <1.(2)画出函数y =⎝⎛⎭⎫1e x,y =ln x ,y =ln(x +1),y =lg x 的图象,如图所示:由图象直观性,知x 2<x 1<x 3.考点三 解决与对数函数性质有关的问题角度1 比较对数值大小【例2】 (1)(2020·全国Ⅲ卷)设a =log 32,b =log 53,c =23,则( )A.a <c <bB.a <b <cC.b <c <aD.c <a <b(2)(2021·衡水中学检测)已知a =⎝⎛⎭⎫120.2,b =log 120.2,c =a b,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A.a <b <c B.c <a <b C.a <c <b D.b <c <a答案 (1)A (2)B解析 (1)∵3log 32=log 38<2,∴log 32<23,即a <c .∵3log 53=log 527>2,∴log 53>23,即b >c .∴a <c <b .故选A.(2)函数y =⎝⎛⎭⎫12x与y =log 12x 的图象关于直线y =x 对称,则0<⎝⎛⎭⎫120.2<1<log 120.2,∴a <b . 又c =a b =⎝⎛⎭⎫120.2log 120.2=⎝⎛⎭⎫12log 120.20.2=0.20.2<⎝⎛⎭⎫120.2=a ,所以b >a >c .角度2 解简单的对数不等式【例3】 已知定义域为R 的偶函数f (x )在(-∞,0]上是减函数,且f (1)=2,则不等式f (log 2x )>2的解集为( ) A.(2,+∞)B.⎝⎛⎭⎫0,12∪(2,+∞) C.⎝⎛⎭⎫0,22∪(2,+∞) D.(2,+∞)答案 B解析 因为偶函数f (x )在(-∞,0]上是减函数,所以f (x )在(0,+∞)上是增函数. 又f (1)=2,所以不等式f (log 2x )>2=f (1),即|log 2x |>1,解得0<x <12或x >2.角度3 对数型函数性质的综合应用【例4】 (2020·合肥调研)已知函数f (x )=log 2⎝⎛⎭⎫12x +a . (1)若函数f (x )是R 上的奇函数,求a 的值;(2)若函数f (x )的定义域是一切实数,求a 的取值范围;(3)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, ∴log 2(1+a )=0,∴a =0.当a =0时,f (x )=-x 是R 上的奇函数. 所以a =0.(2)若函数f (x )的定义域是一切实数,则12x +a >0恒成立.即a >-12x 恒成立,由于-12x ∈(-∞,0),故只要a ≥0,则a 的取值范围是[0,+∞).(3)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)=log 2(1+a ),最小值是f (1)=log 2⎝⎛⎭⎫12+a .由题设得log 2(1+a )-log 2⎝⎛⎭⎫12+a ≥2, 则log 2(1+a )≥log 2(4a +2).∴⎩⎪⎨⎪⎧1+a ≥4a +2,4a +2>0,解得-12<a ≤-13.故实数a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-12,-13. 感悟升华 1.比较对数值的大小与解形如log a f (x )>log a g (x )的不等式,主要是应用函数的单调性求解,如果a 的取值不确定,需要分a >1与0<a <1两种情况讨论.2.与对数函数有关的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.【训练2】 (1)已知a =log 23+log 23,b =log 29-log 23,c =log 32,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A.a =b <cB.a =b >cC.a <b <cD.a >b >c(2)已知函数f (x )=log a (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 (1)B (2)⎝⎛⎭⎫1,83 解析 (1)因为a =log 23+log 23=log 233=32log 23>1,b =log 29-log 23=log 233=a ,c =log 32<log 33=1.所以a =b >c .(2)当a >1时,f (x )=log a (8-ax )在[1,2]上是减函数,由f (x )>1在区间[1,2]上恒成立, 则f (x )min =f (2)=log a (8-2a )>1, 即8-2a >a ,且8-2a >0, 解得1<a <83.当0<a <1时,f (x )在[1,2]上是增函数, 由f (x )>1在区间[1,2]上恒成立, 知f (x )min =f (1)=log a (8-a )>1,且8-2a >0. ∴8-a <a 且8-2a >0,此时解集为∅. 综上可知,实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫1,83.A 级 基础巩固一、选择题1.设a =log 0.20.3,b =log 20.3,则( )A.a +b <ab <0B.ab <a +b <0C.a +b <0<abD.ab <0<a +b 答案 B解析 由题设,得1a =log 0.30.2>0,1b=log 0.32<0. ∴0<1a +1b =log 0.30.4<1,即0<a +b ab<1. 又a >0,b <0,故ab <a +b <0.2.(2021·濮阳模拟)已知函数f (x )=lg ⎝⎛⎭⎫3x +43x +m 的值域是全体实数,则实数m 的取值范围是( )A.(-4,+∞)B.[-4,+∞)C.(-∞,-4)D.(-∞,-4]答案 D解析 由题意可知3x +43x +m 能取遍所有正实数. 又3x +43x +m ≥m +4,所以m +4≤0,即m ≤-4. ∴实数m 的取值范围为(-∞,-4].3.已知lg a +lg b =0,则函数f (x )=a -x 与函数g (x )=log b x 的图象可能是( )答案 C解析 由lg a +lg b =0,得ab =1.∴f (x )=a -x =⎝⎛⎭⎫1b -x =b x , 因此f (x )=b x 与g (x )=log b x 单调性相同.A ,B ,D 中的函数单调性相反,只有C 的函数单调性相同.4.若函数f (x )=|x |+x 3,则f (lg 2)+f ⎝⎛⎭⎫lg 12+f (lg 5)+f ⎝⎛⎭⎫lg 15=( ) A.2B.4C.6D.8答案 A解析 由于f (x )=|x |+x 3,得f (-x )+f (x )=2|x |.又lg 12=-lg 2,lg 15=-lg 5. 所以原式=2|lg 2|+2|lg 5|=2(lg 2+lg 5)=2.5.已知a =log 3 72,b =⎝⎛⎭⎫1413,c =log 13 15,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A.a >b >cB.b >a >cC.c >b >aD.c >a >b 答案 D解析 log 13 15=log 3-15-1=log 35,因为函数y =log 3x 在(0,+∞)上为增函数, 所以log 35>log 3 72>log 33=1,因为函数y =⎝⎛⎭⎫14x 在R 上为减函数,所以⎝⎛⎭⎫1413<⎝⎛⎭⎫140=1,故c >a >b . 6.若函数f (x )=log a ⎝⎛⎭⎫x 2+32x (a >0,且a ≠1)在区间⎝⎛⎭⎫12,+∞内恒有f (x )>0,则f (x )的单调递增区间为( )A.(0,+∞)B.(2,+∞)C.(1,+∞)D.⎝⎛⎭⎫12,+∞ 答案 A解析 令M =x 2+32x ,当x ∈⎝⎛⎭⎫12,+∞时,M ∈(1,+∞),恒有f (x )>0,所以a >1,所以函数y =log a M 为增函数,又M =⎝⎛⎭⎫x +342-916,因为M 的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫-34,+∞. 又x 2+32x >0,所以x >0或x <-32, 所以函数f (x )的单调递增区间为(0,+∞).二、填空题7.若log 43=m log 23,则log2m =________.答案 -2解析 ∵log 43=12log 23,∴m =12,∴log 2m =-2. 8.(2021·济南一中检测)已知函数y =log a (2x -3)+2(a >0且a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 也在函数f (x )=3x +b 的图象上,则b =________.答案 -7解析 令2x -3=1,得x =2,∴定点为A (2,2),将定点A 的坐标代入函数f (x )中,得2=32+b ,解得b =-7.9.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧21-x ,x ≤1,1-log 2x ,x >1,则满足f (x )≤2的x 的取值范围是________. 答案 [0,+∞)解析 当x ≤1时,由21-x ≤2,解得x ≥0,所以0≤x ≤1;当x >1时,由1-log 2x ≤2,解得x ≥12,所以x >1. 综上可知,x ≥0.三、解答题10.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且当x ≥0时,f (x )=log a (x +1)(a >0,且a ≠1).(1)求函数f (x )的解析式;(2)若-1<f (1)<1,求实数a 的取值范围.解 (1)当x <0时,-x >0,由题意知f (-x )=log a (-x +1),又f (x )是定义在R 上的偶函数,所以f (-x )=f (x ).所以当x <0时,f (x )=log a (-x +1),所以函数f (x )的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log a (x +1),x ≥0,log a (-x +1),x <0. (2)因为-1<f (1)<1,所以-1<log a 2<1,所以log a 1a<log a 2<log a a . ①当a >1时,原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧1a <2,a >2,解得a >2; ②当0<a <1时,原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧1a >2,a <2,解得0<a <12. 综上,实数a 的取值范围为⎝⎛⎭⎫0,12∪(2,+∞). 11.已知函数f (x )=log 21+ax x -1(a 为常数)是奇函数. (1)求a 的值与函数f (x )的定义域;(2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )+log 2(x -1)>m 恒成立,求实数m 的取值范围.解 (1)因为函数f (x )=log 21+ax x -1是奇函数, 所以f (-x )=-f (x ),所以log 21-ax -x -1=-log 21+ax x -1, 即log 2ax -1x +1=log 2x -11+ax, 所以a =1,f (x )=log 21+x x -1, 令1+x x -1>0,解得x <-1或x >1, 所以函数的定义域为{x |x <-1或x >1}.(2)f (x )+log 2(x -1)=log 2(1+x ),当x >1时,x +1>2,所以log 2(1+x )>log 22=1.因为x ∈(1,+∞)时,f (x )+log 2(x -1)>m 恒成立,所以m ≤1,所以m 的取值范围是(-∞,1].B 级 能力提升12.(2021·西安调研)设函数f (x )的定义域为D ,若满足:①f (x )在D 内是单调增函数;②存在[m ,n ]⊆D (n >m ),使得f (x )在[m ,n ]上的值域为[m ,n ],那么就称y =f (x )是定义域为D 的“成功函数”.若函数g (x )=log a (a 2x +t )(a >0且a ≠1)是定义域为R 的“成功函数”,则t 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫0,14 B.⎝⎛⎦⎤0,14 C.⎝⎛⎭⎫-∞,14 D.⎝⎛⎭⎫14,+∞答案 A解析 因为g (x )=log a (a 2x +t )是定义在R 上的“成功函数”,所以g (x )为增函数,且g (x )在[m ,n ]上的值域为[m ,n ],故g (m )=m ,g (n )=n , 即g (x )=x 有两个不相同的实数根.又log a (a 2x +t )=x ,即a 2x -a x +t =0.令s =a x ,s >0,即s 2-s +t =0有两个不同的正数根,可得⎩⎪⎨⎪⎧t >0,Δ=1-4t >0. 解得0<t <14. 13.已知函数f (x )=a x +log a x (a >0且a ≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为log a 2+6,则a 的值为________.答案 2解析 易知函数f (x )=a x +log a x 在[1,2]上单调,所以f (x )在[1,2]上的最大值与最小值之和为f (1)+f (2)=log a 2+6.因此a 2+log a 2+a +log a 1=6+log a 2,∴a 2+a -6=0,解之得a =2或a =-3(舍).14.已知函数f (x )=3-2log 2x ,g (x )=log 2x .(1)当x ∈[1,4]时,求函数h (x )=[f (x )+1]·g (x )的值域;(2)如果对任意的x ∈[1,4],不等式f (x 2)·f (x )>k ·g (x )恒成立,求实数k 的取值范围. 解 (1)h (x )=(4-2log 2x )log 2x =2-2(log 2x -1)2.因为x ∈[1,4],所以log 2x ∈[0,2],故函数h (x )的值域为[0,2].(2)由f (x 2)·f (x )>k ·g (x ),得(3-4log 2x )(3-log 2x )>k ·log 2x ,令t =log 2x ,因为x ∈[1,4],所以t =log 2x ∈[0,2],所以(3-4t )(3-t )>k ·t 对一切t ∈[0,2]恒成立,①当t =0时,k ∈R ;②当t ∈(0,2]时,k <(3-4t )(3-t )t恒成立, 即k <4t +9t-15, 因为4t +9t ≥12,当且仅当4t =9t ,即t =32时取等号, 所以4t +9t-15的最小值为-3. 所以k <-3.综上,实数k 的取值范围为(-∞,-3).。
1.log89log23的值为()A.1B.-1C.23 D.32答案 C2.(2013·陕西)设a,b,c均为不等于1的正实数,则下列等式中恒成立的是()A.log a b·log c b=log c aB.log a b·log c a=log c bC.log a(bc)=log a b·log a cD.log a(b+c)=log a b+log a c答案 B解析利用对数的换底公式进行验证,log a b·log c a=log c blog c a·log c a=log c b,故选B.3.(2013·课标全国Ⅱ)设a=log36,b=log510,c=log714,则()A.c>b>a B.b>c>aC.a>c>b D.a>b>c答案 D解析a=log36=1+log32,b=log510=1+log52,c=log714=1+log72,则只要比较log32,log52,log72的大小即可,在同一坐标系中作出函数y=log3x,y =log5x,y=log7x的图像,由三个图像的相对位置关系,可知a>b>c,故选D.4.log2sin π12+log2cosπ12的值为()A.-4 B.4 C.-2 D.2 答案 C解析log2sin π12+log2cosπ12=log2(sinπ12cosπ12)=log2(12sinπ6)=log214=-2,故选C.5.当0<x<1时,下列不等式成立的是()A.(12)x+1>(12)1-x B.log(1+x)(1-x)>1C.0<1-x2<1 D.log(1-x)(1+x)>0 答案 C解析方法一:考查答案A:∵0<x<1,∴x+1>1-x.∴(12)x+1<(12)1-x,故A不正确;考查答案B:∵0<x<1,∴1+x>1,0<1-x<1.∴log(1+x)(1-x)<0,故B不正确;考查答案C:∵0<x<1,∴0<x2<1,∴0<1-x2<1,故C正确;考查答案D:∵0<1-x<1,1+x>1.∴log(1-x)(1+x)<0.故D不正确.方法二:(特值法)取x=12,验证立得答案C.6.若0<a<1,在区间(0,1)上函数f(x)=log a(x+1)是()A.增函数且f(x)>0 B.增函数且f(x)<0C.减函数且f(x)>0 D.减函数且f(x)<0答案 D解析∵0<a<1时,y=log a u为减函数,又u=x+1增函数,∴f(x)为减函数;又0<x<1时,x+1>1,又0<a<1,∴f(x)<0.选D.7.函数的图像大致是()答案 C解析 ∵=⎩⎨⎧ x ,x ≥1,1x ,0<x <1,∴选C.8.设a =log 3π,b =log 23,c =log 32,则( )A .a >b >cB .a >c >bC .b >a >cD .b >c >a 答案 A解析 ∵a =log 3π>log 33=1,b =log 23<log 22=1,∴a >b ,又b c =12log 2312log 32=(log 23)2>1,∴b >c ,故a >b >c ,选A.9.0<a <1,不等式1log ax >1的解是( ) A .x >aB .a <x <1C .x >1D .0<x <a答案 B解析 易得0<log a x <1,∴a <x <1.10.若a >1,b >1,p =log b (log b a )log b a ,则a p =________. 答案 log b a11.若log a (x +1)>log a (x -1),则x ∈________,a ∈________.答案 (1,+∞) (1,+∞)12.若log a (a 2+1)<log a 2a <0,则实数a 的取值范围是__________.答案 (12,1)解析 ∵a 2+1>1, log a (a 2+1)<0,∴0<a <1.又log a 2a <0,∴2a >1,∴a >12.∴实数a 的取值范围是(12,1).13.若正整数m 满足10m -1<2512<10m ,则m =__________.(lg2≈0.301 0)答案155解析由10m-1<2512<10m,得m-1<512lg2<m.∴m-1<154.12<m.∴m=155.14.若函数f(x)=log a(x+1)(a>0,a≠1)的定义域和值域都是[0,1],则a=________.答案 2解析f(x)=log a(x+1)的定义域是[0,1],∴0≤x≤1,则1≤x+1≤2.当a>1时,0=log a1≤log a(x+1)≤log a2=1,∴a=2;当0<a<1时,log a2≤log a(x+1)≤log a1=0,与值域是[0,1]矛盾.综上,a=2.15.已知函数y=log2(x2-ax-a)的值域为R,则实数a的取值范围是________.答案(-∞,-4]∪[0,+∞)解析要使f(x)=x2-ax-a的值能取遍一切正实数,应有Δ=a2+4a≥0,解之得a≥0或a≤-4,即a的取值范围为(-∞,-4]∪[0,+∞).16.设函数f(x)=|lg x|,若0<a<b,且f(a)>f(b).证明:ab<1.答案略解析由题设f(a)>f(b),即|lg a|>|lg b|.上式等价于(lg a)2>(lg b)2,即(lg a+lg b)(lg a-lg b)>0,lg(ab)lg ab>0,由已知b>a>0,得0<ab<1.∴lg ab<0,故lg(ab)<0.∴ab<1.17.若f (x )=x 2-x +b ,且f (log 2a )=b ,log 2f (a )=2(a ≠1).(1)求f (log 2x )的最小值及对应的x 值;(2)x 取何值时,f (log 2x )>f (1),且log 2f (x )<f (1).答案 (1)x =2时,最小值74 (2)0<x <1解析 (1)∵f (x )=x 2-x +b ,∴f (log 2a )=(log 2a )2-log 2a +b .由已知(log 2a )2-log 2a +b =b ,∴log 2a (log 2a -1)=0. ∵a ≠1,∴log 2a =1,∴a =2.又log 2f (a )=2,∴f (a )=4.∴a 2-a +b =4,∴b =4-a 2+a =2.故f (x )=x 2-x +2.从而f (log 2x )=(log 2x )2-log 2x +2=(log 2x -12)2+74.∴当log 2x =12,即x =2时,f (log 2x )有最小值74.(2)由题意⎩⎪⎨⎪⎧(log 2x )2-log 2x +2>2,log 2(x 2-x +2)<2⇔ ⎩⎪⎨⎪⎧ x >2或0<x <1,-1<x <2⇔0<x <1.。
专练9 对数与对数函数
命题范围:对数的意义与运算;对数函数的定义、图象与性质.
[基础强化]
一、选择题
1.lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭
⎪⎫12-1=( ) A .1 B .-1
C .3
D .-3
2.函数y =log 1
2(3x -2)的定义域是( )
A .[1,+∞] B.⎝ ⎛⎭
⎪⎫23,+∞ C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,1 D.⎝ ⎛⎦
⎥⎤23,1 3.函数f (x )=log 12(x 2-2x )的单调递增区间是( )
A .(-∞,0)
B .(1,+∞)
C .(2,+∞)
D .(-∞,1)
4.若函数f (x )=(m -2)x a 是幂函数,则函数g (x )=log a (x +m )(a >0且a ≠1)的图象过点( )
A .(-2,0)
B .(2,0)
C .(-3,0)
D .(3,0)
5.[2020·全国卷Ⅲ]已知55<84,134<85,设a =log 53,b =log 85,c =log 138,则( )
A .a <b <c
B .b <a <c
C .b <c <a
D .c <a <b
6.[2019·全国卷Ⅱ]若a >b ,则( )
A .ln(a -b )>0
B .3a <3b
C .a 3-b 3>0
D .|a |>|b |
7.已知函数f (x )=ln x +ln(2-x ),则( )
A .f (x )在(0,2)单调递增
B .f (x )在(0,2)单调递减
C .y =f (x )的图象关于直线x =1对称
D .y =f (x )的图象关于点(1,0)对称
8.[2020·益阳一中测试]若函数y =log a x (a >0且a ≠1)的图象如图所示,则下列函数图象正确的是( )
9.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ log a x ,x >3,-2x +8,x ≤3存在最小值,则实数a 的取值范围为( )
A .(1,+∞)
B .[3,+∞)
C .(1,3] D.⎝
⎛⎦⎥⎤0,33 二、填空题
10.已知函数f (x )=log 2(x 2+a ).若f (3)=1,则a =________.
11.函数f (x )=⎝ ⎛⎭
⎪⎫13x -log 2(x +4)在区间[-2,2]上的最大值为________.
12.函数f (x )=log 2(-x 2+22)的值域为________.
[能力提升]
13.[2020·全国卷Ⅰ]若2a +log 2a =4b +2log 4b 则( )
A .a >2b
B .a <2b
C .a >b 2
D .a <b 2
14.[2020·山西临汾测试]若函数f (x )=log m 4x 2+m x (m >0且m ≠1)
在[2,3]上单调递增,则实数m 的取值范围是( )
A .(1,36]
B .[36,+∞)
C .(1,16]∪[36,+∞)
D .(1,16]
15.[2020·荆州一中测试]若函数f (x )=
⎩⎪⎨⎪⎧
log a x ,(a >0且a ≠1),x >2,-x 2+2x -2,x ≤2的值域为(-∞,-1],则实数a 的取值范围是________.
16.已知函数f (x )=log a (-x +1)(a >0且a ≠1)在[-2,0]上的值域是[-1,0],若函数g (x )=a x +m -3的图象不经过第一象限,则m 的取值范围为________.。