对数函数重难点突破一、知识梳理二、知识精讲知识点一 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0<a<1图象定义域: (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在(0,+∞)上是增函数a>1对数的性质、换底公式与运算性质(1)对数的性质:①a logaN =N ;②log a a b =b(a>0,且 a≠1). (2)对数的运算法则如果 a>0 且 a≠1,M>0,N>0,那么 ①log a (MN)=log a M +log a N ; M④log a m M n =n mlog a M(m ,n∈R,且 m≠0).(3)换底公式: log b N =log a Nlog a b(a ,b 均大于零且不等于 1).三、例题讲解(一) 对数函数的概念与图像 例 1、给出下列函数:;①y= x πx .其中是对数函数的有( ) A .1 个 B .2 个 C .3 个 D .4 个 【答案】解: ①y=x 2 的真数为 x 2,故不是对数函数;3(x ﹣ 1)的真数为x ﹣ 1,故不是对数函数; ③y= log x+1x 的底数为 x+1,故不是对数函数;②y= log④y=log πx 是对数函数;故选: A .【变式训练 1-1】.函数f(x)=log a |x|+1(0<a <1)的图象大致为( )【答案】 A②log a =log a M -log a N ;③log a M n =nlog a M(n∈R);2 ②y=log 3(x ﹣ 1); ③y=log x+1x ; ④y=logN【解析】选A 由函数f(x)的解析式可确定该函数为偶函数,图象关于y 轴对称.设g(x)=log|x|,先画出ax>0 时,g(x)的图象,然后根据g(x)的图象关于y 轴对称画出x<0 时g(x)的图象,最后由函数g(x)的图象向上整体平移一个单位即得f(x)的图象,结合图象知选 A.【变式训练 1-2】.函数f (x )=的图象可能是( )【答案】解:∵f(x )=,∴函数定义域为(﹣∞, 0)∪(0,+∞),∵,∴函数f (x )为奇函数,图象关于原点对称,故排除 B 、C ,∵当 0<x <1 时, lnx <0,∴f(x )=<0,x∈(0,1)故排除 D .故选: A .【变式训练 1-3】.函数 y =|lg (x+1) |的图象是( )A .B .C .D .故函数 y = lg (x+1)的图象与 X 轴的交点是(0,0),即函数 y = |lg (x+1) |的图象与 X 轴的公共点是(0, 0),考察四个选项中的图象只有 A 选项符合题意故选: A . 1273 8【变式训练 1-4】.计算: +log 2(log 216)=________. CD例 2.函数 y = 的图象大致是(A . . .B .【解析】:原式=2 331323x 2 ,x 02x1,x083.)+log24=+2=【答案】 B【变式训练 2-1】.已知a 0 ,b 0且a 1,b 1 ,若logab 1,则下列不等式可能正确的是().A.(b1)(b a)0B.(a1)(a b)0C.(a1)(b1)0D.(a1)(b a)0【答案】 AD【解析】∵loga b1logaa,∴若a1,则b a,即b a1.∴(b1)(b a)0,故A正确.(a1)(b a)0,故D正确.若0a1,则0b a1,∴(a1)(a b)0,(a1)(b1)0,故BC错误,2x,x12-3】.图中曲线是对数函数y log x的图象,已知a 取 3 ,,,C 2 ,C3,C4的a 值依次为( )4 3 1【变式训练a3510四个值,则相应于C1,【变式训练2-2】.已知函数f(x)log2(1x),x1,则f(0)f(3)_______.【解析】f(0)f(3)20log1(3)121.故答案为:-14 3 1 4 1 3A . 3 , , ,B . 3 , , ,3 5 10 3 10 54 3 1 4 1 3C . , 3 , ,D . , 3 , ,3 5 10 3 10 5【答案】 A 可得C 1 , C 2 , C 3 , C 4 的a 值从小到大依次为: C 4 ,C 3 , C 2 , C 1 ,4(二) 比较大小例 3.(2019·浙江湖州高一期中) 下列各式中错误的是( )A . 30.8 30.7B .log 0.5 0.4 log 0.5 0.6C . 0.750.10.750.1 D .log 2 3 log 3 2 【答案】 C【变式训练 3-1】.(2020·全国高一课时练习) 设 alog 3 ,b log 2 3,c log 3 2 则( )A .a >b >cB .a >c >bC .b >a >cD .b >c >a 【答案】 A1 【解析】 alog 3log 3 3 1, 2log 3 3 log 3 2 c ,1 2【变式训练 3-2】.(2019 秋•沙坪坝区校级月考) 已知 a =log 30.3,b =30.3,c =0.30.2,则( ) A .a <b <c B .a <c <b C .c <a <b D .b <c <a 【分析】容易得出,从而可得出 a ,b ,c 的大小关系.【答案】解:∵log 30.3<log 31=0,30.3>30 =1,0<0.30.2<0.30=1 ∴a<c <b .故选: B . 【变式训练 3-3】.(2019•西湖区校级模拟)下列关系式中,成立的是( )【答案】解:∵log 34>log 33=1,0<0.31.7<0.30=1,log 0.310<log 0.31=0,CDlog 2 2 b log 2 3 log 2 2 1, a b c .故选: A. . . A . B . ..∴.故选: A.(三) 对数函数过定点问题例4.(2019 秋•水富县校级月考)已知函数y=3+log a(2x+3)(a>0,a≠1)的图象必经过定点 P,则P 点坐标是()A.(1,3)B.(﹣,4)C.(﹣1,3)D.(﹣1,4)【分析】令 2x+3=1,求得x 的值,从而求得P 点的坐标.【答案】解:令 2x+3=1,可得 x=﹣ 1,此时y=3.即函数y=3+log a(2x+3)(a>0,a≠1))的图象必经过定点 P 的坐标为(﹣ 1,3).故选:C.【点睛】本题主要考查对数函数的单调性和特殊点,属于基础题.【变式训练 4-1】.函数y=log a(x+2)+a x+1+2(a>0,且a≠1)的图象必经过的点是()A.(0,2) B.(2,2) C.(﹣ 1,2) D.(﹣ 1,3)【分析】根据 log a1=0,a0=1,求出定点的坐标即可.【答案】解:令x+2=1,解得:x=﹣ 1,故y=0+1+2=3,故图象过(﹣ 1,3),故选:D.【点睛】本题考查了对数函数,指数函数的性质,根据log a1=0,a0=1 是解题的关键.【变式训练 4-2】.已知a>0,a≠1,则f(x)=log a的图象恒过点()A.(1,0)B.(﹣2,0)C.(﹣1,0)D.(1,4)【分析】令=1,解得x=﹣ 2,y=0,进而得到f(x)=log a的图象恒过点的坐标.【答案】解:令=1,解得:x=﹣ 2,故f(﹣2)=log a1=0 恒成立,即f(x)=log a的图象恒过点(﹣ 2,0),故选:B.(四) 有关对数函数奇偶性问题例5.(多选题)下列函数中,是奇函数且存在零点的是( )A.y=x3+x B.y=logx2C.y=2x2 -3 D.y=x|x|【答案】 ADx 为非奇非偶函数,与题【解析】 A 中, y=x3+x 为奇函数,且存在零点x=0,与题意相符; B 中,y=log2意不符;C4.1,c f 20.8 ,【变式训练 5-1】.已知奇函数f x在R 上是增函数,若a f log b f log2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】 C 5【解析】由题意:a f log21f log25,且:log25log24.12,120.82,据此: log 2 5log 2 4.1 20.8 ,结合函数的单调性有: f log 2 5 f log 2 4.1 f 20.8 , 即a b c,c b a .本题选择 C 选项.【变式训练 5-2】.对于函数 ,下列说法正确的是( )A .f (x )是奇函数B .f (x )是偶函数C .f (x )是非奇非偶函数D .f (x )既是奇函数又是偶函数【分析】根据函数奇偶性的定义判断函数的奇偶性即可. 【答案】解:由 >0,解得:﹣ 1<x <1,故函数f (x )的定义域是(﹣ 1,1),关于原点对称,而 f ( ﹣x )=log 2=﹣ log 2=﹣ f (x ),故f (x )是奇函数,故选: A .(五) 有关对数函数定义域问题 例 6.函数 y =1log 2(x 2)的定义域为( )A .(-∞ ,2)B .(2,+∞)C .(2,3)∪(3,+∞)D .(2,4)∪(4,+∞) 【答案】 Cx 2 0,【变式训练 6-1】.(2018 秋•宜宾期末) 函数 y =的定义域是( )A .( ,+∞)B .( ,1]C .(﹣∞, 1]D .[1,+∞)【分析】首先由根式有意义得到 log 0.5(4x ﹣ 3) ≥0,然后求解对数不等式得到原函数的定义域. 【答案】解:要使原函数有意义,则 log 0.5(4x ﹣ 3) ≥0,即 0<4x ﹣ 3≤1,解得.所以原函数的定义域为(].故选: B .【解析】:选 C 根据题意得 解得 x>2 且 x≠3,故选 C. log 2 (x 2) 0【变式训练 6-2】.(2018 春•连城县校级月考)函数y=的定义域是()A.[1,+∞) B.(,+∞) C.(1,+∞) D.(,1]【分析】利用对数的性质求解.【答案】解:函数 y = 的定义域满足: ,解得 .故选: D .1【变式训练 6-3】.函数ylog 2 x 2的定义域是__________.【答案】2,3 3,x 2 0 x 2 0因此,函数y 的定义域是2,3 3, .故答案为: 2,3 3, .【变式训练 6-4】.函数f xlog 1 x 2 2x 3 的定义域为______,最小值为______.2【答案】3,1 2 【解析】由题意得 x 2 2x 3 0 ,解得3 x 1,所以函数 f x 的定义域为 3,1 ,令t x 2 2x 3 x 1 2 4 0,4 ,所以g t log 1 t 在 0,4 递减,且g 4 log 1 4 2 .2 2因此函数 f x 的值域为[2, ) ,最小值为 2 .(六) 有关对数函数值域问题及最值问题1例 7.函数f(x)= 的值域是( )A .(-∞ ,1)B .(0,1)1 log2 x 23x 1【解析】由题意可得log 3 x2 0 ,即x2 1 ,解得 x 2且 x 3.【解析】∵3x +1>1, ∴0<13x 1<1,∴函数的值域为(0,1).【变式训练 7-1】.(2019 秋•南昌校级期中) 函数 y =log 4(2x+3 ﹣ x 2 )值域为.【分析】运用复合函数的单调性分析函数最值,再通过配方求得值域. 【答案】解:设 u (x )=2x+3 ﹣ x 2=﹣(x ﹣ 1) 2+4,当 x =1 时, u (x )取得最大值 4,∵函数 y =log 4x 为(0,+∞)上的增函数, ∴当 u (x )取得最大值时,原函数取得最大值,即 y max =log 4u (x ) max =log 44=1,8因此,函数 y =log 4(2x+3 ﹣ x 2)的值域为(﹣∞, 1],故填: (﹣∞, 1].【变式训练 7-2】.已知函数f(x) lg x 2 2x a ,若它的定义域为 R ,则 a_________,若它的值域为 R ,则 a__________. 【答案】 1 1【解析】函数 f(x) lg x 2 2x a 的定义域为 R ,则 x 22x a0恒成立,故 4 4a 0, 即 a1 ;函数 f(x) lg x2 2x a 为 R ,则 0, 是函数 y x 2 2x a 值域的子集,则 4 4a0 ,即 a 1.故答案为: 1; 1.【变式训练 7-3】.)已知f(x)=log 2(1-x)+log 2(x +3),求f(x)的定义域、值城.【答案】定义域为 3,1 ,值域为,2 .【解析】由函数 f(x) 有意义得 ,解得 3 x1,因为 f xlog 2 (1 x) log 2 (x 3) log 2 1 x x 3 log 2 x 2 2x 3log 2x 1 2 4 , 3 x 1, 又因为tx 1 24在( 3, 1) 上递增,在( 1,1) 上递减,所以t 0,4 ,所以log 2 t,2 .所以函数f(x) 的值域为 ,2 .【变式训练 7-4】.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 fx 的定义域;2)求 fx 在区间 0, 3上的最大值.2 1 x 0 x3 0【答案】1)a2,定义域为1,3;2)2【解析】1)f1loga 2loga2loga42,解得a2.故f x log21x log2(3x),则解得-1< x < 3 ,故f x的定义域为1,3.(2)函数 f x log 2 1 x log 2 3 x log 2 3 x 1 x ,定义域为 1,3 , 01, 3 ,由函数 y log 2 x 在0, 上单调递增, 函数 y 3 x 1 x 在 0,1 上单调递增,在1, 3上单调递减,可得函数 f x 在0,1 上单调递增,在1, 3上单调递减.故 f x 在区间 0上的最大值为 f 1 log 2 4 2 .(七) 对数函数的概念与图像例 8.画出下列函数的图象:(1)y =lg|x -1| .(2) y lg(x 1) .(八) 对数型复合函数的单调性问题例 9.函数f(x) log 1 (2 x)的单调递增区间是( )2A .( , 2) B . ( ,0) C . (2, ) D . (0, )【答案】 A【解析】由 2 x 0 ,得到x 2 ,令t2 x ,则t 2 x 在(, 2) 上递减,而y log 1 t 在(0,) 上2递减,由复合函数单调性同增异减法则,得到f(x) log 1 (2 x) 在(, 2) 上递增,故选: A2226 ax在0,2 上为减函数,则a 的取值范围是()【变式训练9-1】.函数f x logaA .(0,1)B .1,3C.1,3D.3,【答案】B,计算得出,所以 B 选项是正确的.【变式训练 9-2】.已知函数 f(x) log x 2log x 2(a 0, a 1) .(1)当 a 2 时,求 f(2) ;(2)求解关于x 的不等式 f(x) 0 ;(3)若x [2,4], f(x) 4 恒成立,求实数a 的取值范围.2, 1 1, 3 2【解析】 (1)当 a2 时, f x log 2 x 2 log 2 x 2 f 2 1 1 22 (2)由 f x 0 得: log x 2log x 2 log x 2 log x 1 0log a x 1或log a x 2当 a 1 时,解不等式可得: 0 x或 x a 2 1 a综上所述:当 a 1 时, f x 0 的解集为0, 1 a 2,;当 0 a 1时, f x 0 的解集为0, a 21 ,a(3)由 f x4 得: log x 2 log x 6 log x 3 log x 2 0log a x 2 或log a x 3①当 a 1 时,log a x maxlog a 4 , log a xminlog a 2a当 0 a 1时,解不等式可得: x 或 0 x a 2【答案】(1) 2 ;(2)见解析; (3)【解析】若函数上为减函数,则a a a 2 在1a a a aa a a aloga 42logaa2或loga23logaa3,解得:1a32②当0 a 1时,loga xmaxloga2 ,logaxminloga4loga 2 2 logaa 2 或loga4 3 logaa3 ,解得:综上所述:a的取值范围为22,11,32(九) 对数型复合函数的最值问题2a 1例10.(2019·内蒙古集宁一中高三月考)已知f x loga 1x1xa0,a1(1)求f x的定义域;(2)判断f x的奇偶性并予以证明;(3)求使f x 0 的x 的取值范围.【答案】(1)1,1;(2)见解析;(3)见解析.【解析】(1)由>0 ,解得x∈(-1,1).(2)f(-x)=loga=-f(x),且x∈(-1,1),∴函数y=f(x)是奇函数.(3)若 a>1,f(x)>0,则>1,解得0<x<1;若0<a<1,f(x)>0,则 0<<1,解得-1<x<0.判断函数的奇偶性首先要看函数的定义域是否关于原点对称,如果不对称,既不是奇函数又不是偶函数,如果对称常见方法有:(1 )直接法, f x f x(正为偶函数,负为减函数);(2 )和差法,f x f x0(和为零奇函数,差为零偶函数);(3)作商法,f xf x1(1为偶函数,1为奇函数).【变式训练10-1】..(2019·浙江高一期中)已知函数f(x) log3 mx2 8x nx21.2(Ⅰ)若m 4, n 4 ,求函数f(x) 的定义域和值域;(Ⅱ)若函数f(x) 的定义域为R ,值域为[0,2] ,求实数m, n 的值.8];(Ⅱ)m5,n5.【答案】(Ⅰ)定义域为x x1,值域为(,log3【解析】(Ⅰ)若m 4, n 4 ,则 f(x) log34x 2 8x 4x 21,由4x 2 8x 4x 210 ,得到x 22x 1 0 ,得到 x 1 ,故定义域为x x 1 .4x 28x 4,则 (t 4)x 2 8x t 4 0当t4 时, x 0 符合.64 4(t 4)2 0,又 x 1 ,所以 t 0 ,所以 0t 8 ,则值域为(,log 3 8] .(Ⅱ)由于函数 f(x) 的定义域为 R ,则mx 2 8x n x 2 1m 0 m 0tmx 2 8x n,由于 f(x) 的值域为[0,2] ,则t [1,9] ,而(t m)x 2 8x t n 0 ,则由 64 4(t m)(t n) 0, 解得t [1,9] ,故 t 1和 t 9 是方程m n 10 m 5意.所以m 5, n 5 . 【变式训练 10-2】.(2019 秋•荔湾区校级期末)已知函数 f (x )=log 3(1+x )﹣ log 3( 1 ﹣ x ). (1)求函数f (x )定义域,并判断 f (x )的奇偶性.(2)判断函数f (x )在定义域内的单调性,并用单调性定义证明你的结论. (3)解关于 x 的不等式f (1 ﹣ x )+f (1 ﹣ x 2 )>0.x 2 1 令 t 64 4(t m)(t n) 0 即t2(m n)t mn 16 0 的两个根,则 ,得到 ,符合题mn 16 9 n 5x 2 10 恒成立,则 ,即 ,令 64 4mn 0 mn 16当t 4 时,上述方程要有解,则 ,得到 0 t 4 或4 t 8 , t 0【分析】(1)根据对数函数的性质以及函数的定义域,根据函数的奇偶性的定义判断函数的奇偶性即可;(2)根据函数单调性的定义判断函数的单调性即可;(3)根据函数的单调性以及函数的奇偶性判断即可.【答案】解:(1)要使函数f(x)=log3(1+x)﹣log3(1﹣x)有意义,必须满足,解得:﹣1<x<1,∴函数f(x)的定义域是(﹣ 1 ,1),综上所述,结论是:函数f(x)的定义域是(﹣ 1 ,1).f(x)=log3(1+x)﹣log3(1﹣x)=log3().f(﹣x)=log3=﹣log3.∴f(x)为奇函数.(2)函数f(x)=log3(),在区间(﹣ 1 ,1)上任取两个不同的自变量x1 ,x2,且设x1<x2 ,则f(x1)﹣f(x2 )=log3,又(1+x1)(1﹣x2)﹣(1﹣x1)(1+x2)=2(x1﹣x2)<0,即(1+x1)(1﹣x2)<(1﹣x1)(1+x2),∵﹣1<x1<x2<1,∴1+x1>0,1﹣x2>0,∵(1+x1)(1﹣x2)>0,∴<1,∴log3<0,即f(x1 )>f(x2),∴函数f(x)是定义域内的单调递增函数.(3)∵f(x)为奇函数,∴f(1﹣x)+f(1﹣x2)>0∴f(1﹣x)>f(x2﹣1),又∵f(x)在定义域上单调递增,∴1﹣x>x2﹣1,x2+x﹣2<0,即(x+2)(x﹣1)<0,∴﹣2<x<1,而,解得:0<x<,综上:0<x<1.【点睛】本题考查了函数的单调性、奇偶性问题,考查导数的应用以及转化思想,是一道中档题.四、迁移应用21x,x1,【答案】[0,)【解析】x1时,f(x)21x2,1x1,x0,∴0x1,x1时,f(x)1log2x2,log2x1,x1,所以x1,综上,原不等式的解集为[0, ) .故答案为:[0,).217.设函数f(x) 则满足f(x) 2 的x 的取值范围是_______________.1log2x,x1,。