高一数学对数与对数运算2
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〖2.2〗对数函数【2.2.1】对数与对数运算(1)对数的定义①若 , 则 叫做以 为底 的对数, 记作 , 其中 叫做底数, 叫做真数. ②负数和零没有对数. ③对数式与指数式的互化: .(2)几个重要的对数恒等式: , , .(3)常用对数与自然对数:常用对数: , 即 ;自然对数: , 即 (其中 …). (4)对数的运算性质 如果 , 那么 ①加法: ②减法: ③数乘:④log a N a N = ⑤log log (0,)bn a a nM M b n R b=≠∈ ⑥换底公式:【2.2.2】对数函数及其性质(5)对数函数(6)反函数的概念设函数 的定义域为 , 值域为 , 从式子 中解出 , 得式子 . 如果对于 在 中的任何一个值, 通过式子 , 在 中都有唯一确定的值和它对应, 那么式子 表示 是 的函数, 函数 叫做函数 的反函数, 记作 , 习惯上改写成 .(7)反函数的求法①确定反函数的定义域, 即原函数的值域;②从原函数式 中反解出 ; ③将 改写成 , 并注明反函数的定义域. (8)反函数的性质①原函数 与反函数 的图象关于直线 对称.②函数 的定义域、值域分别是其反函数 的值域、定义域. ③若 在原函数 的图象上, 则 在反函数 的图象上. ④一般地, 函数 要有反函数则它必须为单调函数.一、选择题:1. 的值是( )A.B. 1C. D. 22. 已知x= +1,则log4(x3-x -6)等于 ( ) A.23 B.45 C.0 D.21 3. 已知lg2=a, lg3=b, 则 等于 ( ) A.B.C. D. 4.已知2lg(x -2y)=lgx +lgy, 则 的值为( )A. 1B. 4C. 1或4D. 4或-15.函数y=)12(log 21 x 的定义域为( ) A. ( , +∞) B. [1, +∞ C. ( , 1 D. (-∞, 1) 6.已知f(ex)=x, 则f(5)等于 ( )A. e5B. 5eC. ln5D. log5e7. 若 的图像是 ( )A B C D8. 设集合等于()A. B.C. D.9. 函数的反函数为()A. B.C. D.二、填空题:10. 计算: log2.56.25+lg +ln +=11. 函数y=log4(x-1)2(x<1的反函数为__________ .12. 函数y=(log x)2-log x2+5在2≤x≤4时的值域为______.三、解答题:13.已知y=loga(2-ax)在区间{0, 1}上是x的减函数, 求a的取值范围.14. 已知函数f(x)=lg[(a2-1) x2+(a+1)x+1], 若f(x)的定义域为R, 求实数a的取值范围.15. 已知f(x)=x2+(lga+2)x+lgb, 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?一、选择题: ABBCBCDCBAAB13. , 14.y=1-2x(x∈R), 15.(lgm)0.9≤(lgm)0.8, 16.17.解析: 因为a是底, 所以其必须满足a>0 且a不等于1a>0所以2-ax为减函数, 要是Y=loga(2-ax)为减函数, 则Y=loga(Z)为增函数, 得a>1又知减函数区间为[0,1], a必须满足2-a*0>0 2-a*1>0 即得a<2综上所述, 啊的取值范围是(1,2)18、解: 依题意(a2-1)x2+(a+1)x+1>0对一切x∈R恒成立.当a2-1≠0时, 其充要条件是: 解得a<-1或a>又a=-1, f(x)=0满足题意, a=1, 不合题意.所以a的取值范围是: (-∞, -1]∪( , +∞)19、解析:由f(-1)=-2, 得:f(-1)=1-(lga+2)+lgb=-2, 解之lga-lgb=1,∴=10, a=10b.又由x∈R, f(x)≥2x恒成立.知:x2+(lga+2)x+lgb≥2x, 即x2+xlga+lgb≥0, 对x∈R恒成立, 由Δ=lg2a-4lgb≤0, 整理得(1+lgb)2-4lgb≤0即(lgb-1)2≤0, 只有lgb=1, 不等式成立.即b=10, ∴a=100.∴f(x)=x2+4x+1=(2+x)2-3当x=-2时, f(x)min=-3.。
【金版学案】2015-2016高中数学 对数与对数运算(二)练习 新人教A 版必修1 基础梳理1.设a >0,a ≠1,M >0,N >0,则有(1)log a (MN )=log a M +log a N ,简记为:积的对数=对数的和.(2)log a MN=log a M -log a N ,简记为:商的对数=对数的差.(3)log a M n =n log a M (n ∈R). 例如:①lg (3×5)=______;②lg 5+lg 2=______;③ln e 2=______.2.几点注意:(1)对数的真数是多项式时,需将真数部分加括号,如lg(x +y )与lg x +y 的含义不同.(2)(lg M )n 与lg M n 的含义不同.(3)log 2(-3)(-5)=log 2(-3)+log 2(-5)是不成立的.(4)log 10(-10)2=2log 10(-10)是不成立的.(5)当心记忆错误:log a (MN )≠log a M ·log a N ;log a (M ±N )≠log a M ±log a N .3.对数的换底公式log a b =log c b log c a(a >0,且a ≠1;c >0,且c ≠1;b >0).换底公式的意义是把一个对数式的底数改变,可将不同底问题化为同底,便于使用运算法则.例如:log 35=________,其中a >0,且a ≠1.4.关于对数换底公式的证明方法有很多,可借助指数式证明对数换底公式.例如:设a >0,且a ≠1;c >0,且c ≠1;b >0.求证:log a b =log c b log c a.5.设a ,b >0,且均不为1,由换底公式可加以求证:(1)log a b ·log b a =1;(2)log am b n =n mlog a b .例如:①log 23·log 32=____;②log 89=________ .基础梳理1.①lg 3+lg 5 ②1 ③2 3.log a 5log a 34.证明:设log a b =x ,则b =a x ,于是log c b =log c a x ,即x log c a =log c b ,∴x =log c b log c a ,∴log a b =log c b log c a. 5.证明:(1)log a b ·log b a =lg b lg a ·lg a lg b=1. (2)log am b n =lg b n lg a m =n lg b m lg a =n mlog a b . 答案:1 23log 23 ,思考应用1.log a (M +N )=log a (MN )对吗?1.错2.log a (M -N )=log a M N 对吗?2错 自测自评1.若a >0,a ≠1,x >y >0,下列式子:①log a x ·log a y =log a (x +y );②log a x -log a y =log a (x -y );③log a xy=log a x ÷log a y ;④log a (xy )=log a x ·log a y .其中正确的个数为( ) A .0个 B .1个C .2个D .3个2.设9a =45,log 95=b ,则( )A .a =b +9B .a -b =1C .a =9bD .a ÷b =13.求值:log 274log 32=____. 1.解析:根据对数的性质知4个式子均不正确.故选A.答案:A2.解析:由9a =45得a =log 945=log 99+log 95=1+b ,即a -b =1,故选B. 答案:B3.解析:log 274log 32=lg 4lg 27lg 2lg 3=2lg 23lg 3lg 2lg 3=23. 答案:23►基础达标1.lg a 与lg b 互为相反数,则( )A .a +b =0B .a -b =0C .ab =1 D.a b=11.C2.在log (a -2)2中,a 的取值X 围是____________.2.(2,3)∪(3,+∞)3.已知log 5[log 4(log 3x )]=0,则x =____.3.814.化简12log 612-2log 62的结果为( ) A .6 2 B .12 2C .log 6 3 D.124.解析:12log 612-2log 62=12(1+log 62)-log 62=12(1-log 62)=12log 63=log 6 3.故选C.答案:C5.(log 29)·(log 34)=( )A.14B.12C .2D .4 5.解析:原式=lg 9lg 2·lg 4lg 3=2lg 3·2lg 2lg 2·lg 3=4. 答案:D6.设lg 2=a ,lg 3=b ,则log 512等于( )A.2a +b 1+aB.a +2b 1+aC.2a +b 1-aD.a +2b 1-a6.解析:log 512=lg 12lg 5=lg 3+2lg 2lg 5=lg 3+2lg 21-lg 2= b +2a 1-a. 答案:C►巩固提高7.(lg 2)3+(lg 5)3+3lg 2 lg 5的值是( )A .4B .1C .6D .37.B8.(2014·某某卷)已知a =2-13,b =log 2,c =log 1213,则( ) A .a >b >c B .a >c >bC .c >a >bD .c >b >a8.解析:0<a =2-13<20=1,b =log 213<0,a =log 1213=log 23>1,所以c >a >b ,故选C.答案:C9.求值:(lg 2)2+lg 2·lg 50+lg 25.9.解析:(lg 2)2+lg 2·lg 50+lg 25=lg 2(lg 2+lg 50)+lg 25=2lg 2+lg 25=lg 100=2.10.求值:(log 32+log 92)·(log 43+log 83).10.解析:(log 32+log 92)·(log 43+log 83)=⎝⎛⎭⎪⎫log 32+log 32log 39·⎝ ⎛⎭⎪⎫log 33log 34+log 33log 38 =32log 32·⎝ ⎛⎭⎪⎫12log 32+13log 32 =34+12=54.1.条件代数式的求值问题包括以下三个方面:①若条件简单,结论复杂,可从化简结论入手;②若条件复杂,结论简单,可从化简条件入手,转化成结论的形式;③若条件与结论的复杂程度相差无几时,可同时对它们进行化简,直到找出它们之间的联系为止.2.利用换底公式统一对数的底数,即化异为同是处理含不同底的对数的常用方法.3.在化简、求值、证明等问题中,要把换底公式与对数的运算性质结合起来.4.有时需将对数式log a 5log a 3写成log 35后解决有关问题.。
2.2.1对数与对数运算(二)教学目标(一) 教学知识点对数的运算性质.(二) 能力训练要求1.进一步熟悉对数定义与幂的运算性质; 2. 理解对数运算性质的推倒过程;3.熟悉对数运算性质的内容; 4.熟练运用对数的运算性质进行化简求值;5.明确对数运算性质与幂的运算性质的区别.(三)德育渗透目标1.认识事物之间的普遍联系与相互转化; 2.用联系的观点看问题.教学重点证明对数的运算性质.教学难点对数运算性质的证明方法与对数定义的联系.教学过程一、复习引入:1.对数的定义 b N a =l o g 其中 ),1()1,0(+∞∈ a 与 ),0(+∞∈N2.指数式与对数式的互化)10( log ≠>=⇔=a a b N N a a b 且3.重要公式:⑴负数与零没有对数; ⑵01log =a ,1log =a a ⑶对数恒等式N a N a =log4.指数运算法则 )()(),()(),(R n b a ab R n m a a R n m a a a n n n mn n m n m n m ∈⋅=∈=∈=⋅+二、新授内容:1.积、商、幂的对数运算法则:如果 a > 0,a ≠ 1,M > 0, N > 0 有:)()()(3R)M(n nlog M log 2N log M log N M log 1N log M log (MN)log a n a a a a a a a ∈=-=+= 证明:①设a log M =p , a log N =q . 由对数的定义可以得:M =p a ,N =q a .∴MN = p a q a =q p a + ∴a log MN =p +q , 即证得a log MN =a log M + a log N .②设a log M =p ,a log N =q . 由对数的定义可以得M =p a ,N =q a .∴q p q pa aa N M -== ∴q p N M a -=log 即证得N M N M a a a log log log -=. ③设a log M =P 由对数定义可以得M =pa ,∴n M =np a ∴a log n M =np , 即证得a log n M =n a log M . 说明:上述证明是运用转化的思想,先通过假设,将对数式化成指数式,并利用幂的运算性质进行恒等变形;然后再根据对数定义将指数式化成对数式.①简易语言表达:“积的对数 = 对数的和”……②有时逆向运用公式:如110log 2log 5log 101010==+.③真数的取值范围必须是),0(+∞:)5(log )3(log )5)(3(log 222-+-=-- 是不成立的.)10(log 2)10(log 10210-=-是不成立的.④对公式容易错误记忆,要特别注意:N M MN a a a log log )(log ⋅≠,N M N M a a a log log )(log ±≠±.2.讲授范例:例1. 用x a log ,y a log ,z a log 表示下列各式:32log )2(;(1)log z y x zxy a a . 解:(1)zxy a log =a log (xy )-a log z=a log x+a log y- a log z (2)32log zy x a =a log (2x 3log )z y a - = a log 2x +alog 3log z y a -=2a log x+z y a a log 31log 21-. 例2. 计算 (1)25log 5, (2)1log 4.0, (3))24(log 572⨯, (4)5100lg解:(1)5log 25= 5log 25=2 (2)4.0log 1=0. (3)2log (74×25)= 2log 74+ 2log 52= 2log 722⨯+ 2log 52 = 2×7+5=19. (4)lg 5100=52lg1052log10512==. 例3.计算: (1);50lg 2lg )5(lg 2⋅+ (2) ;25log 20lg 100+(3) .18lg 7lg 37lg 214lg -+- 说明:此例题可讲练结合.解:(1) 50lg 2lg )5(lg 2⋅+=)15(lg 2lg )5(lg 2+⋅+=2lg 5lg 2lg )5(lg 2+⋅+=2lg )2lg 5(lg 5lg ++=2lg 5lg +=1;(2) 25log 20lg 100+=5lg 20lg +=100lg =2;(3)解法一:lg14-2lg 37+lg7-lg18=lg(2×7)-2(lg7-lg3)+lg7-lg(23×2) =lg2+lg7-2lg7+2lg3+lg7-2lg3-lg2=0.解法二: lg14-2lg 37+lg7-lg18=lg14-lg 2)37(+lg7-lg18=lg 01lg 18)37(7142==⨯⨯ 评述:此例题体现对数运算性质的综合运用,应注意掌握变形技巧,如(3)题各部分变形要化到最简形式,同时注意分子、分母的联系.(2)题要避免错用对数运算性质.例4.已知3010.02lg =,4771.03lg =, 求45lg例5.课本P66面例5.20世纪30年代,里克特制订了一种表明地震能量大小的尺度,就是使用测震仪衡量地震能量的等级,地震能量越大,测震仪记录的地震曲线的振幅就越大.这就是我们常说的里氏震级M ,其计算公式为 M =lg A -lg A 0.其中,A 是被测地震的最大振幅,A 0是“标准地震”的振幅(使用标准地震振幅是为了修正测震仪距实际震中的距离造成的偏差).(1)假设在一次地震中,一个距离震中100千米的测震仪记录的地震最大振幅是20,此时标准地震的振幅是0.001,计算这次地震的震级(精确到0.1);(2)5级地震给人的震感已比较明显,计算7.6级地震的最大振幅是5级地震的最大振幅的多少倍(精确到1).例6.已知a =9log 18,518=b ,求45log 36 (备用题)评述:此题体现了对数运算性质的灵活运用,运算性质的逆用常被学生所忽视.3.课堂练习:教材第68页练习题1、2、3题.4.课堂小结对数的运算法则,公式的逆向使用.5、课后作业:(1)阅读教材第64~65页;(2)《习案》作业二十一.。
§2.6对数与对数函数1.对数的概念一般地,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.对数的性质与运算法则(1)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 ;②log a MN =log a M -log a N ;③log a M n =n log a M (n ∈R ).(2)对数的性质①负数和零没有对数;②log a 1=0,log a a =1(a >0,且a ≠1);③log a Na=N (a >0,a ≠1,且N >0);④log a a N =N (a >0,且a ≠1).(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y =log a xa >10<a <1图象定义域(1)(0,+∞)值域(2)R性质(3)过定点(1,0),即x =1时,y =0(4)当x >1时,y >0;(5)当x >1时,y <0;当0<x <1时,y <0当0<x <1时,y >0(6)在(0,+∞)上是增函数(7)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.概念方法微思考1.根据对数换底公式:①说出log a b ,log b a 的关系?②化简log m na b .提示①log a b ·log b a =1;②logm na b =n mlog a b .2.如图给出4个对数函数的图象.比较a ,b ,c ,d 与1的大小关系.提示0<c <d <1<a <b .题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若MN >0,则log a (MN )=log a M +log a N .(×)(2)对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)在(0,+∞)上是增函数.(×)(3)函数y =ln1+x1-x与y =ln(1+x )-ln(1-x )的定义域相同.(√)(4)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)一、四象限.(√)题组二教材改编2.log 29·log 34·log 45·log 52=________.答案23.已知a =1-32,b =log 213,c =121log 3,则a ,b ,c 的大小关系为________.答案c >a >b解析∵0<a <1,b <0,c =121log 3=log 23>1.∴c >a >b .4.函数y的定义域是______.答案1解析由23log (21)x -≥0,得0<2x -1≤1.∴12<x ≤1.∴函数y1.题组三易错自纠5.已知b >0,log 5b =a ,lg b =c,5d =10,则下列等式一定成立的是()A .d =acB .a =cdC .c =adD .d =a +c答案B6.(多选)函数y =log a (x +c )(a ,c 为常数,其中a >0,a ≠1)的图象如图所示,则下列结论成立的是()A .a >1B .0<c <1C .0<a <1D .c >1答案BC解析由图象可知函数为减函数,所以0<a <1,令y =0得log a (x +c )=0,x +c =1,x =1-c .由图象知0<1-c <1,∴0<c <1.7.若log a 34<1(a >0且a ≠1),则实数a 的取值范围是____________________.答案(1,+∞)解析当0<a <1时,log a 34<log a a =1,∴0<a <34;当a >1时,log a 34<log a a =1,∴a >1.∴实数a (1,+∞).对数式的运算1.已知2x =3,log 483=y ,则x +2y 的值为________.答案3解析由2x =3,log 483=y 得x =log 23,y =log 483=12log 283,所以x +2y =log 23+log 283=log 28=3.2.设函数f (x )=3x +9x ,则f (log 32)=________.答案6解析∵函数f (x )=3x +9x ,∴f (log 32)=339log 2log 2log 43929+=+=2+4=6.3.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.(2019·北京)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 E1E 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解析两颗星的星等与亮度满足m 2-m 1=52lg E 1E 2,令m 2=-1.45,m 1=-26.7,lgE 1E 2=25·(m 2-m 1)=25(-1.45+26.7)=10.1,E 1E 2=1010.1.思维升华对数运算的一般思路(1)拆:首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,然后利用对数运算性质化简合并.(2)合:将对数式化为同底数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算性质,转化为同底对数真数的积、商、幂的运算.对数函数的图象及应用例1(1)已知函数f (x )=log a (2x +b -1)(a >0,a ≠1)的图象如图所示,则a ,b 满足的关系是()A .0<a -1<b <1B .0<b <a -1<1C .0<b -1<a <1D .0<a -1<b -1<1答案A解析由函数图象可知,f (x )为单调递增函数,故a >1.函数图象与y 轴的交点坐标为(0,log a b ),由函数图象可知-1<log a b <0,解得1a <b <1.综上有0<1a<b <1.(2)方程4x=log a x ,12上有解,则实数a 的取值范围为__________.答案,22解析若方程4x =log a x ,12上有解,则函数y =4x 和函数y =log a x ,12上有交点,a<1,a12≤2,解得0<a≤22.4x<log a x,12上恒成立,则实数a的取值范围是________.答案解析当0<x≤12时,函数y=4x的图象在函数y=log a x图象的下方.又当x=12时,124=2,即函数y=4x y=log a x,得a=22.若函数y=4x的图象在函数y=log a x图象的下方,则需22<a<1(如图所示).当a>1时,不符合题意,舍去.所以实数a思维升华对数函数图象的识别及应用方法(1)在识别函数图象时,要善于利用已知函数的性质、函数图象上的特殊点(与坐标轴的交点、最高点、最低点等)排除不符合要求的选项.(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.跟踪训练1(1)(2019·河北冀州中学月考)函数f(x)=lg(|x|-1)的大致图象是()答案B解析由函数值域为R,可以排除C,D,当x>1时,f(x)=lg(x-1)在(1,+∞)上单调递增,排除A,选B.(2)若不等式x 2-log a x <0对xa 的取值范围是________.答案116,解析只需f 1(x )=x 2f 2(x )=log a x图象的下方即可.当a >1时,显然不成立;当0<a <1时,如图所示,要使x 2<loga x 在x只需ff所以有≤log a 12,解得a ≥116,所以116≤a <1.即实数a 的取值范围是116,对数函数的性质及应用命题点1解对数方程、不等式例2(1)方程log 2(x -1)=2-log 2(x +1)的解为________.答案x =5解析原方程变形为log 2(x -1)+log 2(x +1)=log 2(x 2-1)=2,即x 2-1=4,解得x =±5,又x >1,所以x =5.(2)设f (x )2x ,x >0,12(-x ),x <0,则方程f (a )=f (-a )的解集为________.答案{-1,1}解析当a >0时,由f (a )=log 2a =121log a ⎛⎫⎪⎝⎭=f (-a )=12log a ,得a =1;当a <0时,由f (a )=12log ()a-=logf (-a )=log 2(-a ),得a =-1.∴方程f (a )=f (-a )的解集为{1,-1}.本例(2)中,f (a )>f (-a )的解集为________.答案(-1,0)∪(1,+∞)解析>0,log 2a >12a<0,12(-a )>log 2(-a ),解得a >1或-1<a <0.命题点2对数函数性质的综合应用例3(2020·湛江质检)已知函数f (x )=12log (x 2-2ax +3).(1)若f (-1)=-3,求f (x )的单调区间;(2)是否存在实数a ,使f (x )在(-∞,2)上为增函数?若存在,求出a 的范围;若不存在,说明理由.解(1)由f (-1)=-3,得12log (4+2a )=-3.所以4+2a =8,所以a =2.则f (x )=12log (x 2-4x +3),由x 2-4x +3>0,得x >3或x <1.故函数f (x )的定义域为(-∞,1)∪(3,+∞).令μ=x 2-4x +3,则μ在(-∞,1)上单调递减,在(3,+∞)上单调递增.又y =12log μ在(0,+∞)上单调递减,所以f (x )的单调递增区间是(-∞,1),单调递减区间是(3,+∞).(2)令g (x )=x 2-2ax +3,要使f (x )在(-∞,2)上为增函数,应使g (x )在(-∞,2)上单调递减,且恒大于0.≥2,(2)≥0,即≥2,-4a ≥0,a 无解.所以不存在实数a ,使f (x )在(-∞,2)上为增函数.思维升华利用对数函数的性质,求与对数函数有关的函数值域和复合函数的单调性问题,必须弄清三方面的问题: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.另外,解题时要注意数形结合、分类讨论、转化与化归思想的应用.跟踪训练2(1)若f (x )=lg(x 2-2ax +1+a )在区间(-∞,1]上单调递减,则a 的取值范围为()A .[1,2)B .[1,2]C .[1,+∞)D .[2,+∞)答案A解析令函数g (x )=x 2-2ax +1+a =(x -a )2+1+a -a 2,对称轴为x =a ,要使函数在(-∞,1](1)>0,≥1,-a >0,≥1,解得1≤a <2,即a ∈[1,2).(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__________.答案解析当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,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.∴a >4,且a<4,故不存在.综上可知,实数a比较指数式、对数式的大小例4(1)(2019·天津市河西区模拟)设a =log 3e ,b =e 1.5,c =131log 4,则()A .b <a <cB .c <a <bC .c <b <aD .a <c <b答案D 解析c =131log 4=log 34>log 3e =a .又c =log 34<log 39=2,b =e 1.5>2,∴a <c <b .(2)(2018·全国Ⅲ)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∵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.(3)已知函数y =f (x +2)的图象关于直线x =-2对称,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )=|log 2x |,若a =f (-3),b =fc =f (2),则a ,b ,c 的大小关系是________.答案c <a <b解析易知y =f (x )是偶函数.当x ∈(0,+∞)时,f (x )=f |log 2x |,且当x ∈[1,+∞)时,f (x )=log 2x 单调递增,又a =f (-3)=f (3),b =f f (4),所以c <a <b .思维升华(1)比较指数式和对数式的大小,可以利用函数的单调性,引入中间量;有时也可用数形结合的方法.(2)解题时要根据实际情况来构造相应的函数,利用函数单调性进行比较,如果指数相同,而底数不同则构造幂函数,若底数相同而指数不同则构造指数函数,若引入中间量,一般选0或1.跟踪训练3(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答案B解析因为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)(2019·天津市滨海新区模拟)已知函数f (x )=|x |,且a =f b =f c =f (2-1),则a ,b ,c 的大小关系为()A .a <c <bB .b <c <aC .c <a <bD .b <a <c答案A解析ln 32<ln e =12,log 23>12,∴log 23>12>ln 32.又f (x )是偶函数,在(0,+∞)上为增函数,∴ff f (log 23)=f ∴a <c <b .(3)若实数a ,b ,c 满足log a 2<log b 2<log c 2<0,则下列关系中正确的是()A .a <b <cB .b <a <cC .c <b <aD .a <c <b答案C解析根据不等式的性质和对数的换底公式可得1log 2a <1log 2b <1log 2c <0,即log 2c <log 2b <log 2a <0,可得c <b <a <1.故选C.1.(2019·泸州诊断)2lg 2-lg 125的值为()A .1B .2C .3D .4答案B解析2lg 2-lg 125=2lg 100=2,故选B.2.设0<a <1,则()A .log 2a >B .>C .log 2a <D .log 2a <答案B解析∵0<a <1,∴0<a 2<a <a <1,∴在A 中,log 2a =,故A 错误;在B 中,>,故B 正确;在C 中,log 2a >,故C 错误;在D 中,log 2a >,故D 错误.3.函数y =ln1|2x -3|的图象为()答案A解析易知2x -3≠0,即x ≠32,排除C ,D.当x >32时,函数为减函数;当x <32时,函数为增函数,所以选A.4.(2019·衡水中学调研卷)若0<a <1,则不等式1log a x >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 <1.5.函数f (x )=12log (x 2-4)的单调递增区间为()A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,-2)答案D解析函数y =f (x )的定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞),因为函数y =f (x )由y =12log t 与t =g (x )=x 2-4复合而成,又y =12log t 在(0,+∞)上单调递减,g (x )在(-∞,-2)上单调递减,所以函数y =f (x )在(-∞,-2)上单调递增.6.(2020·长沙期末)已知函数f (x )2x ,x >0,x,x ≤0,且关于x 的方程f (x )-a =0有两个实根,则实数a 的取值范围为()A .(0,1]B .(0,1)C .[0,1]D .(0,+∞)答案A解析作出函数y =f (x )的图象(如图),欲使y =f (x )和直线y =a 有两个交点,则0<a ≤1.7.(多选)关于函数f (x )=ln1-x1+x,下列说法中正确的有()A .f (x )的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞)B .f (x )为奇函数C .f (x )在定义域上是增函数D .对任意x 1,x 2∈(-1,1),都有f (x 1)+f (x 2)=f 答案BD解析函数f (x )=ln 1-x1+x=其定义域满足(1-x )(1+x )>0,解得-1<x <1,∴定义域为{x |-1<x <1}.∴A 不对.由f (-x )=ln 1+x1-x=1=-ln1-x1+x=-f (x ),是奇函数,∴B 对.函数y =21+x -1在定义域内是减函数,根据复合函数的单调性,同增异减,∴f (x )在定义域内是减函数,C 不对.f (x 1)+f (x 2)=ln1-x 11+x 1+ln 1-x 21+x 2=f ∴D 对.8.(多选)已知函数f (x )的图象与g (x )=2x 的图象关于直线y =x 对称,令h (x )=f (1-|x |),则关于函数h (x )有下列说法,其中正确的说法为()A .h (x )的图象关于原点对称B .h (x )的图象关于y 轴对称C .h (x )的最大值为0D .h (x )在区间(-1,1)上单调递增答案BC解析函数f (x )的图象与g (x )=2x 的图象关于直线y =x 对称,∴f (x )=log 2x ,h (x )=log 2(1-|x |),为偶函数,不是奇函数,∴A 错误,B 正确;根据偶函数性质可知D 错误;∵1-|x |≤1,∴h (x )≤log 21=0,故C 正确.9.函数f (x )=log 2x ·(2x )的最小值为________.答案-14解析依题意得f (x )=12log 2x ·(2+2log 2x )=(log 2x )2+log 2x 2x -14≥-14,当log 2x =-12,即x =22时等号成立,所以函数f (x )的最小值为-14.10.(2020·深圳月考)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)解析由题意知,在(0,10)上,函数y =|lg x |的图象和直线y =c 有两个不同交点(如图),∴ab=1,0<c <lg 10=1,∴abc 的取值范围是(0,1).11.设f (x )=log a (1+x )+log a (3-x )(a >0,且a ≠1),且f (1)=2.(1)求实数a 的值及f (x )的定义域;(2)求f (x )在区间0,32上的最大值.解(1)∵f (1)=2,∴log a 4=2(a >0,且a ≠1),∴a =2.+x >0,-x >0,得-1<x <3,∴函数f (x )的定义域为(-1,3).(2)f (x )=log 2(1+x )+log 2(3-x )=log 2[(1+x )(3-x )]=log 2[-(x -1)2+4],∴当x ∈(-1,1]时,f (x )是增函数;当x ∈(1,3)时,f (x )是减函数,故函数f (x )在0,32上的最大值是f (1)=log 24=2.12.是否存在实数a ,使得f (x )=log a (ax 2-x )在区间[2,4]上是增函数?若存在,求出a 的范围;若不存在,说明理由.解设t=ax2-x=-1 4a.若f(x)在[2,4]上是增函数,<1,4,-4>0,2,2>0,解得a>1.∴存在实数a满足题意,即当a∈(1,+∞)时,f(x)在[2,4]上是增函数.13.已知函数f(x)=ln e xe-x,若fff1010(a+b),则a2+b2的最小值为()A.1B.2C.3D.4答案B解析∵f(x)+f(e-x)=2,∴ff…+f2020,∴1010(a+b)=2020,∴a+b=2.∴a2+b2≥(a+b)22=2,当且仅当a=b=1时取等号.14.若函数f(x)=log a(x2-x+2)在区间[0,2]上的最大值为2,则实数a=________.答案2解析令u(x)=x2-x+2,则u(x)在[0,2]上的最大值u(x)max=4,最小值u(x)min=74.当a>1时,y=log a u是增函数,f(x)max=log a4=2,得a=2;当0<a<1时,y=log a u是减函数,f(x)max=log a74=2,得a=72(舍去).故a=2. 15.(2019·福州模拟)已知函数f(x)=log a(2x-a)在区间12,23上恒有f(x)>0,则实数a的取值范围是()B.13,D.23,答案A解析当0<a <1时,函数f (x )在区间12,23上是减函数,所以log ,即0<43-a <1,解得13<a <43,故13<a <1;当a >1时,函数f (x )在区间12,23上是增函数,所以log a (1-a )>0,即1-a >1,解得a <0,此时无解.综上所述,实数a 16.已知函数f (x )=lgx -1x +1.(1)计算:f (2020)+f (-2020);(2)对于x ∈[2,6],f (x )<lg m(x +1)(7-x )恒成立,求实数m 的取值范围.解(1)由x -1x +1>0,得x >1或x <-1.∴函数f (x )的定义域为{x |x >1或x <-1}.又f (x )+f (-x )=0,∴f (x )为奇函数.∴f (2020)+f (-2020)=0.(2)当x ∈[2,6]时,f (x )<lgm (x +1)(7-x )恒成立可化为x -11+x <m(x +1)(7-x )恒成立.即m >(x -1)(7-x )在[2,6]上恒成立.又当x ∈[2,6]时,(x -1)(7-x )=-x 2+8x -7=-(x -4)2+9.∴当x =4时,[(x -1)(7-x )]max =9,∴m >9.即实数m 的取值范围是(9,+∞).。
2.1 对数的运算性质 2.2 换底公式A级必备知识基础练1.2log510+log50.25=( )A.0B.1C.2D.42.(2022内蒙古包头高三期末(文))若x log34=1,则3(4x-4-x)=( )A.5B.7C.8D.103.1lo g1419+1lo g1513等于( )A.lg 3B.-lg 3C.1lg3D.-1lg34.已知2a=3b=k(k≠1),且2a+b=ab,则实数k的值为( )A.6B.9C.12D.185.(2022江西九江高一期末)设a=lg 2,b=lg 3,则log318=( )A.2ab +1 B.2ba+1 C.ab+2 D.ba+26.log35log46log57log68log79= .7.设a x=M,y=log a N(a>0,且a≠1,M>0,N>0).试用x,y表示log M34√N= .8.计算:(1)lg2+lg5-lg8lg50-lg40;(2)lg12-lg58+lg54-log92·log43;(3)已知log53=a,log54=b,用a,b表示log25144.B级关键能力提升练9.若lg x-lg y=a,则lg(x2)3-lg(y2)3=( )A.3aB.32a C.a D.a210.若2log a(P-2Q)=log a P+log a Q(a>0,且a≠1),则PQ的值为( )A.14B.4C.1D.4或111.(多选题)设a,b,c都是正数,且4a=6b=9c,那么( )A.ab+bc=2acB.ab+bc=acC.2 c =2a+1bD.1c=2b−1a12.设a=log36,b=log520,则log215=( )A.a+b-3 (a-1)(b-1)B.a+b-2 (a-1)(b-1)C.a+2b-3 (a-1)(b-1)D.2a+b-3 (a-1)(b-1)13.(2022江西景德镇一中高一期末(文))已知实数x,y,正数a,b满足a x=b y=2,且2x +1y=-3,则1b-a的最小值为 .14.已知log a(x2+4)+log a(y2+1)=log a5+log a(2xy-1)(a>0,且a≠1),求log8yx的值.C级学科素养创新练15.设正数a,b,c满足a2+b2=c2.求证:log 21+b+ca+log 21+a-cb=1.2.1 对数的运算性质2.2 换底公式1.C 原式=log5102+log50.25=log5(100×0.25)=log525=2.2.C 因为x log34=1,所以log34x=1,即4x=3,所以3(4x-4-x)=3×3-13=8.故选C.3.C 原式=lo g1914+lo g1315=log94+log35=log32+log35=log310=1lg3.4.D ∵2a=3b=k(k≠1),∴a=log2k,b=log3k,∴1 a =log k2,1b=log k3.∵2a+b=ab,∴2 b +1a=2log k3+log k2=log k9+log k2=log k18=1,∴k=18.5.C log318=lg18lg3=lg2+lg32lg3=a+2bb=ab+2,故选C.6.3 log35log46log57log68log79=lg5lg3·lg6lg4·lg7lg5·lg8lg6·lg9lg7=lg8lg9lg3lg4=3lg2·2lg3lg3·2lg2=3.7.3x-5y4 ∵a x=M,∴x=log a M,∴log a34√N log a M3-log a4√N5=3log a M-54log a N=3x-54y.8.解(1)原式=lg2×58lg5040=lg54lg54=1.(2)(方法一)原式=lg 1258+lg54−lg2lg9×lg3lg4=lg(45×54)−lg22lg3×lg32lg2=lg1-14=-14.(方法二)原式=(lg1-lg2)-(lg5-lg8)+(lg5-lg4)-lg2lg9×lg3lg4=-lg2+lg8-lg4-lg22lg3×lg32lg2=-(lg2+lg4)+lg8-14=-lg(2×4)+lg8-14=-14.(3)∵log53=a,log54=b,∴log25144=log512=log53+log54=a+b.9.A lg(x2)3-lg(y2)3=3(lg x2-lg y2)=3(lg x-lg y)=3a.10.B 由2log a(P-2Q)=log a P+log a Q,得log a(P-2Q)2=log a(PQ),P>0,Q>0,P>2Q.由对数运算法则得(P-2Q)2=PQ,即P2-5PQ+4Q2=0,所以P=Q(舍去)或P=4Q,解得PQ=4.11.AD 由题意,设4a=6b=9c=k(k>1),则a=log4k,b=log6k,c=log9k,由ab+bc=2ac,可得bc +ba=2,因为bc+ba=lo g6klo g9k+lo g6klo g4k=lo gk9lo g k6+lo gk4lo g k6=log69+log64=log636=2,故A正确,B错误;2 a +1b=2lo g4k+1lo g6k=2log k4+log k6=log k96,2c=2lo g9k=2log k9=log k81,故2c≠2a+1b,故C错误;2 b −1a=2lo g6k−1lo g4k=2log k6-log k4=log k9,1c=1lo g9k=log k9,故1c=2b−1a,故D正确.12.D ∵a=log36=1+log32,b=log520=1+2log52,∴log23=1a-1,log25=2b-1,∴log215=log23+log25=1a-1+2b-1=2a+b-3(a-1)(b-1).故选D.13.-132 已知实数x,y,正数a,b满足a x=b y=2,则x=log a2,y=log b2,由换底公式可得2x +1y=2log2a+log2b=log2(a2b)=-3,可得a2b=18,则1b=8a2,因为a>0,则1b-a=8a2-a=8a-1162-132≥-132,当且仅当a=116时,等号成立,因此,1b-a的最小值为-132.14.解由对数的运算法则,可将等式化为log a[(x2+4)·(y2+1)]=log a[5(2xy-1)],∴(x2+4)(y2+1)=5(2xy-1).整理,得x2y2+x2+4y2-10xy+9=0,配方,得(xy-3)2+(x-2y)2=0,∴{xy=3, x=2y.∴yx=12.∴log8yx =log812=lo g232-1=-13log22=-13.15.证明log2(1+b+c a)+log2(1+a-c b)=log2[(1+b+c a)(1+a-c b)]=log2(a+b+c)(a+b-c)ab =log2(a+b)2-c2ab=log22=1.。