(江苏专版)高考数学一轮复习专题2.7对数与对数函数(练)
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专题2.7 对数与对数函数一、填空题 1.函数f (x )=12x2-1的定义域为________. 【答案】⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞) 【解析】由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x >0,2x 2>1,解得x >2或0<x <12.2.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 )=________. 【答案】log 2x3. lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=________.【答案】-1【解析】lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=lg 5-lg 2+2lg 2-2=(lg 5+lg 2)-2=1-2=-1.4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 4x ,x >0,2-x,x ≤0,则f (f (-4))+f ⎝⎛⎭⎪⎫log 216=________.【答案】8【解析】f (f (-4))=f (24)=log 416=2, 因为log 216<0,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 216=2-log 216=2log 26=6, 即f (f (-4))+f ⎝⎛⎭⎪⎫log 216=2+6=8.5.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,y =-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,不合题意.故a ∈(1,2].6.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=1-log 2x ,则不等式f (x )<0的解集是________. 【答案】(-2,0)∪(2,+∞)7.设f (x )=log ⎝⎛⎭⎪⎫21-x +a 是奇函数,则使f (x )<0的x 的取值范围是________.【答案】(-1,0)【解析】由f (x )是奇函数可得a =-1, ∴f (x )=lg 1+x1-x ,定义域为(-1,1).由f (x )<0,可得0<1+x1-x<1,∴-1<x <0.8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 )≥4;又函数f (x )的值域为[4,+∞),所以⎩⎪⎨⎪⎧a >13+log a 2≥4,解1<a ≤2,所以实数a 的取值范围为(1,2]. 二、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.解 (1)∵f (1)=2, ∴log a 4=2(a >0,a ≠1),∴a =2.∴f (x )=log 2(1+x )+log 2(3-x ).10.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (0)=0,当x >0时,f (x )=log 12x .(1)求函数f (x )的解析式; (2)解不等式f (x 2-1)>-2.解 (1)当x <0时,-x >0,则f (-x )=(-x ).因为函数f (x )是偶函数,所以f (-x )=f (x )=(-x ),所以函数f (x )的解析式为(2)因为f (4)=4=-2,f (x )是偶函数,所以不等式f (x 2-1)>-2转化为f (|x 2-1|)>f (4). 又因为函数f (x )在(0,+∞)上是减函数, 所以|x 2-1|<4,解得-5<x <5, 即不等式的解集为(-5,5).能力提升题组11.(2017·扬州质检)设f (x )=ln x,0<a <b ,若p =f (ab ),q =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2,r =12(f (a )+f (b )),则p ,q ,r的大小关系为________. 【答案】p =r <q【解析】∵0<a <b ,∴a +b2>ab ,又∵f (x )=ln x 在(0,+∞)上为增函数, ∴f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2>f (ab ),即q >p .又r =12(f (a )+f (b ))=12(ln a +ln b )=ln ab =p ,故p =r <q .12.如图所示,函数f (x )的图象为折线ACB ,则不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集是________.【答案】{x |-1<x ≤1}【解析】令g (x )=y =log 2(x +1),作出函数g (x )的图象如图.由⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2,y =log 2x +,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1.∴结合图象知不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集为{x |-1<x ≤1}.13.已知a >b >1,若log a b +log b a =52,a b =b a,则a =________,b =________.【答案】4 214.设x ∈[2,8]时,函数f (x )=12log a (ax )·lo g a (a 2x )(a >0,且a ≠1)的最大值是1,最小值是-18,求a 的值.解 由题意知f (x )=12(log a x +1)(log a x +2)。
专题2.7 对数与对数函数班级__________ 姓名_____________ 学号___________ 得分__________(满分100分,测试时间50分钟)一、填空题:请把答案直接填写在答题卡相应的位置........上(共10题,每小题6分,共计60分). 1.函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间为________.【答案】(-∞,-2)【解析】因为y =log 12t 在定义域上是减函数,所以求原函数的单调递增区间,即求函数t =x 2-4的单调递减区间,结合函数的定义域,可知所求区间为(-∞,-2).2.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=3x+m (m 为常数),则f (-log 35)=________. 【答案】-4【解析】因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (0)=0,即30+m =0,解得m =-1,所以f (log 35)=3log 35-1=4,所以f (-log 35)=-f (log 35)=-4. 3.计算log 23 log 34+(3)log 34=______. 【答案】4【解析】log 23 log 34+(3)log 34=lg 3lg 2·2lg 2lg 3+312log 34=2+3log 32=2+2=4.4.已知函数f (x )=lg 1-x 1+x ,若f (a )=12,则f (-a )=________.【答案】-125.函数f (x )=4-|x |+lg x 2-5x +6x -3的定义域为__________.【答案】(2,3)∪(3,4] 【解析】由⎩⎪⎨⎪⎧4-|x |≥0,x 2-5x +6x -3>0,得⎩⎪⎨⎪⎧-4≤x ≤4,x >2且x ≠3,故函数定义域为(2,3)∪(3,4].6.计算:lg 0.001+ln e +2-1+log 23=________. 【答案】-1【解析】原式=lg 10-3+ln e 12+2log 232=-3+12+32=-1.7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x,x ≤0,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,+∞)【解析】问题等价于函数y =f (x )与y =-x +a 的图象有且只有一个交点,结合函数图象可知a >1. 8.函数f (x )=log 2x ·log 2(2x )的最小值为______. 【答案】-149.已知函数f (x )=a log 2x -b log 3x +2,若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 014=4,则f (2 014)的值为________.【答案】0【解析】令g (x )=f (x )-2=a log 2x -b log 3x ,可得g (x )满足g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =-g (x ).所以由g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 014=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 014-2=2,得g (2 014)=-2,所以f (2 014)=0.10.已知函数1()()2xf x =,12()log g x x =,记函数h(x)=()()()()()(),,f x f x g x g x f x g x ≤⎧⎪⎨>⎪⎩,则不等式h(x)≥2的解集为________. 【答案】(0,12]二、解答题:解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,请把答案写在答题纸的指定区域内.....。
课时跟踪检测(十) 对数与对数函数一抓基础,多练小题做到眼疾手快 1.(2015·某某调研)函数y =log 232x -1的定义域是________.解析:由log 23(2x -1)≥0⇒0<2x -1≤1⇒12<x ≤1.答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1 2.函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间为________.解析:函数y =f (x )的定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞),因为函数y =f (x )是由y =log 12t 与t =g (x )=x 2-4复合而成,又y =log 12t 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.答案:(-∞,-2)3.(2016·某某模拟)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________.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.答案:a =b >c4.(2015·某某高考)lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=________.解析:lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=lg 5-lg 2+2lg 2-2=(lg 5+lg 2)-2=1-2=-1. 答案:-15.函数y =log 2|x +1|的单调递减区间为______,单调递增区间为______. 解析:作出函数y =log 2x 的图象,将其关于y 轴对称得到函数y =log 2|x |的图象,再将图象向左平移1个单位长度就得到函数y =log 2|x +1|的图象(如图所示).由图知,函数y =log 2|x +1|的单调递减区间为(-∞,-1),单调递增区间为(-1,+∞).答案:(-∞,-1) (-1,+∞)二保高考,全练题型做到高考达标1.函数f (x )=|x -2|-ln x 在定义域内零点的个数为________. 解析:在同一坐标系中分别作函数y =|x -2|与y =ln x 的图象如图所示.由图可知y =|x -2|与y =ln x 有2个交点,所以函数f (x )零点的个数为2.答案:22.(2016·某某五校联考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3-x+1,x ≤0,则f (f (1))+f ⎝⎛⎭⎪⎫log 312的值是________.解析:由题意可知f (1)=log 21=0,f (f (1))=f (0)=30+1=2,f ⎝⎛⎭⎪⎫log 312=331-log 2+1=33log 2+1=2+1=3,所以f (f (1))+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 312=5.答案:53.设a =log 323,b =log 525,c =log 727,则a ,b ,c 的大小关系为________.解析:因为log 323=log 32-1,log 525=log 52-1,log 727=log 72-1,log 32>log 52>log 72,故a >b >c .答案:a >b >c4.计算:log 2.56.25+lg 0.001+ln e +2-1+log 23=______. 解析:原式=log 2.5(2.5)2+lg 10-3+ln e 12+2log 232 =2-3+12+32=1.答案:15.若函数f (x )=log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+32x (a >0,a ≠1)在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞内恒有f (x )>0,则f (x )的单调递增区间为________.解析:令M =x 2+32x ,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞时,M ∈(1,+∞),f (x )>0,所以a >1.所以函数y =log a M 为增函数,又M =⎝⎛⎭⎪⎫x +342-916,因此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,+∞).答案:(0,+∞)6.如图,矩形ABCD 的三个顶点A ,B ,C 分别在函数y =log22x ,y =x 12,y =⎝⎛⎭⎪⎫22x的图象上,且矩形的边分别平行于两坐标轴.若点A 的纵坐标为2,则点D 的坐标为________.解析:由条件得,点A 在函数y =log22x 的图象上,从而由2=2,得x A =12.而点B 在函数y =x 12上,从而2=x 12,解得x B =4.于是点C 的横坐标为4.又点C 在函数y =⎝⎛⎭⎪⎫22x上,从而y C =14,所以点D 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,14. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫12,14 7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x,x ≤0,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X 围是______.解析:问题等价于函数y =f (x )与y =-x +a 的图象有且只有一个交点,结合函数图象可知a >1.答案:(1,+∞)8.(2016·某某四市调研)函数f (x )=log 2x ·log 2(2x )的最小值为______.解析:依题意得f (x )=12log 2x ·(2+2log 2x )=(log 2x )2+log 2x =⎝ ⎛⎭⎪⎫log 2x +122-14≥-14,当且仅当log 2x =-12,即x =22时等号成立,因此函数f (x )的最小值为-14.答案:-149.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,f (0)=0,当x >0时,f (x )=log 12x .(1)求函数f (x )的解析式; (2)解不等式f (x 2-1)>-2.解:(1)当x <0时,-x >0,则f (-x )=log 12(-x ).因为函数f (x )是偶函数,所以f (-x )=f (x ). 所以函数f (x )的解析式为f (x )=⎩⎨⎧log 12x ,x >0,0,x =0,log 12-x ,x <0.(2)因为f (4)=log 124=-2,f (x )是偶函数, 所以不等式f (x 2-1)>-2可化为f (|x 2-1|)>f (4). 又因为函数f (x )在(0,+∞)上是减函数, 所以|x 2-1|<4,解得-5<x <5, 即不等式的解集为(-5,5).10.已知函数f (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),(a >0且a ≠1). (1)求f (x )的定义域;(2)判断f (x )的奇偶性并予以证明; (3)当a >1时,求使f (x )>0的x 的解集. 解:(1)要使函数f (x )有意义.则⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,1-x >0,解得-1<x <1.故所求函数f (x )的定义域为(-1,1). (2)证明:由(1)知f (x )的定义域为(-1,1), 且f (-x )=log a (-x +1)-log a (1+x ) =-[log a (x +1)-log a (1-x )]=-f (x ), 故f (x )为奇函数.(3)因为当a >1时,f (x )在定义域(-1,1)内是增函数,所以f (x )>0⇔x +11-x>1,解得0<x <1.所以使f (x )>0的x 的解集是(0,1). 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.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X 围是________.解析:当0<a <1时,函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,23上是减函数,所以log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫43-a >0,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 的取值X 围是⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1 2.(2016·某某中学月考)已知函数f (x )=log a 1-xb +x (0<a <1)为奇函数,当x ∈(-1,a ]时,函数f (x )的值域是(-∞,1],则a +b 的值为________.解析:由1-xb +x >0,解得-b <x <1(b >0).又奇函数定义域关于原点对称,故b =1.所以f (x )=log a 1-x 1+x (0<a <1).又g (x )=1-x x +1=-1+2x +1在(-1,a ]上单调递减,0<a <1,所以f (x )在(-1,a ]上单调递增.又因为函数f (x )的值域是(-∞,1],故f (a )=1,此时g (a )=a ,即1-a a +1=a ,解得a =2-1(负根舍去),所以a +b = 2. 答案: 23.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,某某数k 的取值X 围.解:(1)h (x )=(4-2log 2x )·log 2x =-2(log 2x -1)2+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-tt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.综上,实数k 的取值X 围为(-∞,-3).。
一、填空题 1.×log 218+2lg(3+5+3-5)的结果为________.解析:原式=9-3×(-3)+lg(3+5+3-5)2 =18+lg 10=19. 答案:192.设f (x )为定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=log 3(1+x ),则f (-2)=________. 解析:由题意得,f (-2)=-f (2)=-log 3(1+2)=-1. 答案:-13.设a =log 32,b =ln 2,则a ,b ,c 的大小关系为________.解析:a =log 32=ln 2ln 3<ln 2=b ,又12=15<12,a =log 32>log 33=12,因此c <a <b .答案:c <a <b4.已知函数f (x )=⎩⎨⎧8x -8,x ≤1,0,x >1,g (x )=log 2x ,则f (x )与g (x )两函数图象的交点个数为________.解析:如图,函数g (x )的图象与函数f (x )的图象交于两点,且均在函数y =8x -8(x ≤1)的图象上. 答案:25.设m 为常数,如果函数y =lg(mx 2-4x +m -3)的值域为R ,则m 的取值范围是________.解析:因为函数值域为R ,所以mx 2-4x +m -3能取到所有大于0的数,即满足⎩⎨⎧m >0,Δ=(-4)2-4m (m -3)≥0或m =0.解得0≤m ≤4. 答案:[0,4]6.已知函数f (x )=⎩⎨⎧log 3 x (x >0)2x (x ≤0),则f (f (19))=________.解析:f (19)=log 3 19=-2, f (f (19))=f (-2)=2-2=14. 答案:147.将函数y =log 3 x 的图象上每一点的纵坐标不变,横坐标变为原来的m (m >0)倍,得到图象C ,若将y =log 3 x 的图象向上平移2个单位,也得到图象C ,则m =________.解析:将y =log 3 x 的图象向上平移2个单位, 得到y =2+log 3 x =log 3 (9x )的图象,∴m =19. 答案:19 8.设f (x )=lg (21-x+a )是奇函数,则使f (x )<0的x 的取值范围是________. 解析:由f (x )是奇函数得f (-x )+f (x )=0,即lg2+a +ax 1+x +lg 2+a -ax1-x=0, (2+a +ax )(2+a -ax )=(1+x )(1-x ),(2+a )2-a 2x 2=1-x 2,因此(2+a )2=1且a 2=1,故a =-1,f (x )=lg1+x 1-x ,令f (x )=lg 1+x 1-x <0,则有0<1+x1-x<1,即-1<x <0,因此使f (x )<0的x 的取值范围是(-1,0). 答案:(-1,0)9.已知函数f (x )=⎩⎨⎧(a -2)x -1, x ≤1,log a x , x >1.若f (x )在(-∞,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围为________.解析:由题意得⎩⎨⎧a -2>0,a >1,log a 1≥(a -2)·1-1,解得2<a ≤3.答案:(2,3] 二、解答题10.对于正实数a ,函数y =x +a x 在(34,+∞)上为增函数,求函数f (x )=log a (3x 2-4x )的单调递减区间.解析:∵y =x +a x 在(34,+∞)上为增函数, ∴34<x 1<x 2时,y 1<y 2,即x 1+a x 1-x 2-a x 2=(x 1-x 2)(x 1x 2-a )x 1x2<0⇒x 1x 2-a >0⇒a <x 1x 2, ∴a ≤916恒成立,f (x )=log a (3x 2-4x )的定义域为(-∞,0)∪(43,+∞), 而0<a ≤916<1.∴f (x )与g (x )=3x 2-4x 在(-∞,0),(43,+∞)上的单调性相反. ∴f (x )的单调递减区间为(43,+∞).11.已知函数f (x )=log 4 (4x +1)+2kx (k ∈R)是偶函数. (1)求k 的值;(2)若方程f (x )=m 有解,求m 的取值范围. 解析:(1)由函数f (x )是偶函数,可知f (x )=f (-x ), ∴log 4 (4x +1)+2kx =log 4 (4-x +1)-2kx , 即log 4 4x +14-x +1=-4kx ,∴log 4 4x =-4kx ,∴x =-4kx ,即(1+4k )x =0, 对一切x ∈R 恒成立,∴k =-14. (2)由m =f (x )=log 4 (4x +1)-12x =log 4 4x +12x =log 4 (2x +12x ), ∵2x +12x ≥2,∴m ≥log 4 2=12.故要使方程f (x )=m 有解,m 的取值范围为[12,+∞). 12.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. 解析:∵f (1)=2, ∴log a 4=2(a >0,a ≠1), ∴a =2.由⎩⎨⎧1+x >0,3-x >0,得x ∈(-1,3), ∴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,函数f (x )在[0,32]上的最大值是f (1)=log 24=2.。
1.(2019·扬州中学期中)函数y =12log (21)x -的定义域为( )A.⎝⎛⎭⎫12,+∞ B .[1,+∞) C.⎝⎛⎦⎤12,1 D .(-∞,1)答案 A解析 要使函数y =12log (21)x -有意义,则2x -1>0,解得x >12,即函数的定义域为⎝⎛⎭⎫12,+∞. 2.已知a ,b >0且a ≠1,b ≠1,若log a b >1,则( ) A .(a -1)(b -1)<0 B .(a -1)(a -b )>0 C .(b -1)(b -a )<0 D .(b -1)(b -a )>0答案 D解析 由a ,b >0且a ≠1,b ≠1,及log a b >1=log a a 可得,当a >1时,b >a >1,当0<a <1时,0<b <a <1,代入验证只有D 满足题意. 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.(2020·南京质检)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 )=212log (4)x -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.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,2x ,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 ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 21+x 1x 2答案 BD解析 函数f (x )=ln 1-x 1+x =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫21+x -1,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+x 1-x =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 1+x -1=-ln1-x 1+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=ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 11+x 1×1-x 21+x 2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 21+x 1x 2.∴D 对. 8.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 ≥0.9.(2019·南通模拟)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).10.已知函数f (x )=ln x 1-x,若f (a )+f (b )=0,且0<a <b <1,则ab 的取值范围是________.答案 ⎝⎛⎭⎫0,14 解析 由题意可知ln a 1-a +ln b1-b=0,即ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a ×b 1-b =0,从而a 1-a ×b1-b=1, 化简得a +b =1,故ab =a (1-a )=-a 2+a =-⎝⎛⎭⎫a -122+14, 又0<a <b <1,所以0<a <12,故0<-⎝⎛⎭⎫a -122+14<14. 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.由⎩⎪⎨⎪⎧1+x >0,3-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 =ax 2-x =a ⎝⎛⎭⎫x -12a 2-14a . 若f (x )在[2,4]上是增函数,则⎩⎪⎨⎪⎧ 0<a <1,12a ≥4,16a -4>0或⎩⎪⎨⎪⎧a >1,12a ≤2,4a -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 x e -x,若f ⎝⎛⎭⎫e 2 021+f ⎝⎛⎭⎫2e 2 021+…+f ⎝⎛⎭⎫2 020e 2 021=1 010(a +b ),则a 2+b 2的最小值为( )A .1B .2C .3D .4 答案 B解析 ∵f (x )+f (e -x )=2,∴f ⎝⎛⎭⎫e 2 021+f ⎝⎛⎭⎫2e 2 021+…+f ⎝⎛⎭⎫2 020e 2 021=2 020, ∴1 010(a +b )=2 020,∴a +b =2. ∴a 2+b 2≥(a +b )22=2, 当且仅当a =b =1时取等号.14.(2019·无锡模拟)若函数 f (x )=log a (x 2-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 )=x 2-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 a 4=2,得a =2;当0<a <1时,y =log a u 是减函数,f (x )max =log a 74=2,得a =72(舍去).故a =2.15.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( ) A.⎝⎛⎭⎫13,1 B.⎣⎡⎭⎫13,1 C.⎝⎛⎭⎫23,1 D.⎣⎡⎭⎫23,1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 a ⎝⎛⎭⎫43-a >0,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 的取值范围是⎝⎛⎭⎫13,1. 16.已知函数f (x )=lg x -1x +1.(1)计算:f (2 020)+f (-2 020); (2)对于x ∈[2,6],f (x )<lgm(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 )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -11+x ·-x -11-x =0, ∴f (x )为奇函数. ∴f (2 020)+f (-2 020)=0.(2)当x ∈[2,6]时,f (x )<lg m (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,+∞).快乐分享,知识无界!感谢您的下载!由Ruize收集整理!。
第七节对数与对数函数[最新考纲] 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,错误!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.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、换底公式与运算性质(1)对数的性质:①a log a N=N;②log a a b=b(a>0,且a≠1).(2)换底公式:log a b=错误!(a,c均大于0且不等于1,b>0).(3)对数的运算性质:如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么:①log a(M·N)=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.对数函数的定义、图象与性质定义函数y=log a x(a>0且a≠1)叫做对数函数图象a>10<a<1性质定义域:(0,+∞)值域:R当x=1时,y=0,即过定点(1,0)当0<x<1时,y<0;当x>1时,y>0当0<x<1时,y>0;当x>1时,y<0在(0,+∞)上为增函数在(0,+∞)上为减函数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.错误!1.换底公式的两个重要结论(1)log a b=错误!;(2)log am b n=错误!log a b。
其中a>0且a≠1,b>0且b≠1,m,n∈R,m≠0。
2.对数函数的图象与底数大小的比较如图,作直线y=1,则该直线与四个函数图象交点的横坐标为相应的底数,故0<c<d<1<a<b.由此我们可得到以下规律:在第一象限内从左到右底数逐渐增大.一、思考辨析(正确的打“√",错误的打“×")(1)函数y=log2(x+1)是对数函数.()(2)log2x2=2log2x. ( )(3)函数y=ln 1+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),错误!,函数图象不在第二、三象限.()[答案](1)×(2)×(3)√(4)√二、教材改编1.(log29)·(log34)=()A。
对数式与对数函数[学习目标]1. 掌握对数的预算法则2. 理解对数函数的定义、图象和性质,能利用对数函数单调性比较同底对数大小,3.了解对数函数的特性以及函数的通性在解决有关问题中的灵活应用.[学习重难点]①理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式能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;理解对数函数的单调性,掌握函数图像通过的特殊点; ③知道对数函数是一类重要的函数模型;④了解指数函数x y a =与对数函数log a y x =互为反函数(),1a o a ≠[自主学习]1.对数:(1) 定义:如果N a b =)1,0(≠>a a 且,那么称 为 ,记作 ,其中a 称为对数的底,N 称为真数.① 以10为底的对数称为常用对数,N 10log 记作___________.② 以无理数)71828.2( =e e 为底的对数称为自然对数,N e log 记作_________.(2) 基本性质:① 真数N 为 (负数和零无对数);② 01log =a ;③ 1log =a a ; ④ 对数恒等式:N a N a =log .(3) 运算性质:① log a (MN)=___________________________;② log a NM =____________________________;③ log a M n = (n ∈R).④ 换底公式:log a N = (a >0,a ≠1,m >0,m ≠1,N>0)⑤ log m n a a n b b m = .2.对数函数:① 定义:函数 称为对数函数,1) 函数的定义域为 __________________;2) 函数的值域为 _____________________;3) 当______时,函数为减函数,当______时为增函数;4) 函数x y a log =与函数 )1,0(≠>=a a a y x且互为反函数.② 1) 图象经过点( ),图象在 ;2) 对数函数以 为渐近线(当10<<a 时,图象向上无限接近y 轴;当1>a 时,图象向下无限接近y 轴);3) 函数y =log a x 与 的图象关于x 轴对称.③ 函数值的变化特征及函数图像与性质:注:(1)同底的指数函数x y a =与对数函数log a y x =互为反函数(2)底大图低[典型例析]例1 计算: (1))32(log 32-+(2)2(lg 2)2+lg 2·lg5+12lg )2(lg 2+-; (3)21lg 4932-34lg 8+lg 245.变式训练1:化简求值.(1)log 2487+log 212-21log 242-1;(2)(lg2)2+lg2·lg50+lg25;(3)(log 32+log 92)·(log 43+log 83).例2已知函数f (x )=log 2(x 2-ax-a)在区间(-∞, 1-3]上是单调递减函数.求实数a 的取值范围.例3.对于)32(log )(221+-=ax x x f ,(1)函数的“定义域为R ”和“值域为R ”是否是一回事;(2)结合“实数a 的取何值时)(x f 在),1[+∞-上有意义”与“实数a 的取何值时函数的定义域为),3()1,(+∞⋃-∞”说明求“有意义”问题与求“定义域”问题的区别;(3)结合(1)(2)两问,说明实数a 的取何值时)(x f 的值域为]1,(--∞(4)实数a 的取何值时)(x f 在]1,(-∞内是增函数。
§2.7对数函数1.对数函数的定义形如y=log a x(a>0,a≠1)的函数叫做对数函数,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过点(1,0),即当x=1时,y=0在(0,+∞)上是单调增函数在(0,+∞)上是单调减函数3.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)对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)在(0,+∞)上是增函数.( × ) (2)函数y =ln 1+x1-x与y =ln(1+x )-ln(1-x )的定义域相同.( √ )(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.( √ )(4)若a m >a n (a >0,a ≠1),则m >n .( × ) 题组二 教材改编 2.已知a =132-,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 .3.函数y 23log 21x (-)的定义域是________.答案 ⎝⎛⎦⎤12,1解析 由23log (21)x -≥0,得0<2x -1≤1.∴12<x ≤1. ∴函数y 23log 21x (-)⎝⎛⎦⎤12,1.题组三 易错自纠4.函数f (x )=log 2(3-a x )在(-∞,1)上是减函数,则a 的取值范围是________. 答案 (1,3]解析 由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧a >1,3-a ≥0,解得1<a ≤3.5.函数f (x )=log 2(3x +1)的值域为________. 答案 (0,+∞)解析 3x >0⇒3x +1>1⇒log 2(3x +1)>log 21=0. 故f (x )的值域为(0,+∞).6.若log a 34<1(a >0且a ≠1),则实数a 的取值范围是____________________.答案 ⎝⎛⎭⎫0,34∪(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 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,34∪(1,+∞).对数函数的图象及应用例1 (1)(2020·南京模拟)已知函数y =log a (x +c )(a ,c 为常数,其中a >0,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答案 D解析 由该函数的图象通过第一、二、四象限知该函数为减函数,∴0<a <1,∵图象与x 轴的交点在区间(0,1)之间,∴该函数的图象是由函数y =log a x 的图象向左平移不到1个单位长度后得到的,∴0<c <1.(2)方程4x =log a x 在⎝⎛⎦⎤0,12上有解,则实数a 的取值范围为__________. 答案 ⎝⎛⎦⎤0,22解析 若方程4x =log a x 在⎝⎛⎦⎤0,12上有解,则函数y =4x 和函数y =log a x 在⎝⎛⎦⎤0,12上有交点,由图象知⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,log a 12≤2,解得0<a ≤22.4x <log a x 在⎝⎛⎦⎤0,12上恒成立,则实数a 的取值范围是________. 答案 ⎝⎛⎭⎫22,1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 的图象过点⎝⎛⎭⎫12,2.把点⎝⎛⎭⎫12,2代入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 的取值范围是⎝⎛⎭⎫22,1.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·常州质检)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)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,+∞)解析 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.(3)若不等式x 2-log a x <0对x ∈⎝⎛⎭⎫0,12恒成立,则实数a 的取值范围是________. 答案 ⎣⎡⎭⎫116,1解析 只需f 1(x )=x 2在⎝⎛⎭⎫0,12上的图象恒在f 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<log a x 在x ∈⎝⎛⎭⎫0,12上恒成立, 只需f 1⎝⎛⎭⎫12≤f 2⎝⎛⎭⎫12,所以有⎝⎛⎭⎫122≤log a12,解得a ≥116, 所以116≤a <1.即实数a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫116,1.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 )=212log ,0,log ,0,x x x x >⎧⎪⎨(-)<⎪⎩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 -=log 2⎝⎛⎭⎫-1a =f (-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 由题意,得2120,log log a a a >⎧⎪⎨>⎪⎩或1220,log ()log (),a a 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 已知函数f (x )=212log (23).x ax +-(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+2)a =-3.所以4+2a =8,所以a =2. 则f (x )=212log (43),x x +-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.因此⎩⎪⎨⎪⎧ a ≥2,g (2)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≥2,7-4a ≥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]上递减,则有⎩⎪⎨⎪⎧ g (1)>0,a ≥1,即⎩⎪⎨⎪⎧2-a >0,a ≥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 ⎝⎛⎭⎫1,83 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 的取值范围是⎝⎛⎭⎫1,83.比较指数式、对数式的大小例4 (1)设a =log 3e ,b =e 1.5,c =131log 4,则( ) A .b <a <c B .c <a <b C .c <b <a D .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)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<ab D .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f (x )是R 上的偶函数,当x 1,x 2∈(0,+∞)时,有(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]<0.设a =ln 1π,b =(ln π)2,c =ln π,则f (a ),f (b ),f (c )的大小关系为________. 答案 f (c )>f (a )>f (b )解析 由题意可知f (x )在(0,+∞)上是减函数,且f (a )=f (|a |),f (b )=f (|b |),f (c )=f (|c |), 又|a |=ln π>1,|b |=(ln π)2>|a |,|c |=12ln π<|a |,故|b |>|a |>|c |,所以f (|c |)>f (|a |)>f (|b |), 即f (c )>f (a )>f (b ).(4)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 =f ⎝⎛⎭⎫14,c =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 ⎝⎛⎭⎫1x =|log 2x |,且当x ∈[1,+∞)时,f (x )=log 2x 单调递增,又a =f (-3)=f (3),b =f ⎝⎛⎭⎫14=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 <c B .a =b >c C .a <b <c D .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)已知函数f (x )=|x |,且a =f ⎝⎛⎭⎫ln 32,b =f ⎝⎛⎭⎫log 213,c =f (2-1),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a <c <b B .b <c <a C .c <a <b D .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, ∴f ⎝⎛⎭⎫ln 32<f ⎝⎛⎭⎫12<f (log 23)=f ⎝⎛⎭⎫log 213, ∴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 <c B .b <a <c C .c <b <a D .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·扬州中学期中)函数y =12log (21)x -的定义域为( )A.⎝⎛⎭⎫12,+∞ B .[1,+∞) C.⎝⎛⎦⎤12,1 D .(-∞,1)答案 A解析 要使函数y =12log (21)x -有意义,则2x -1>0,解得x >12,即函数的定义域为⎝⎛⎭⎫12,+∞. 2.已知a ,b >0且a ≠1,b ≠1,若log a b >1,则( ) A .(a -1)(b -1)<0 B .(a -1)(a -b )>0 C .(b -1)(b -a )<0 D .(b -1)(b -a )>0答案 D解析 由a ,b >0且a ≠1,b ≠1,及log a b >1=log a a 可得,当a >1时,b >a >1,当0<a <1时,0<b <a <1,代入验证只有D 满足题意. 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.(2020·南京质检)若0<a <1,则不等式1log a x >1的解是( ) A .x >a B .a <x <1 C .x >1 D .0<x <a答案 B解析 易得0<log a x <1,∴a <x <1.5.函数f (x )=212log (4)x -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.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,2x ,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 )=ln 1-x 1+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 ⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 21+x 1x 2 答案 BD解析 函数f (x )=ln 1-x 1+x=ln ⎝⎛⎭⎫21+x -1, 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+x 1-x =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 1+x -1=-ln 1-x 1+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 =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 11+x 1×1-x 21+x 2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 21+x 1x 2.∴D 对. 8.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 ≥0.9.(2019·南通模拟)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).10.已知函数f (x )=ln x 1-x,若f (a )+f (b )=0,且0<a <b <1,则ab 的取值范围是________. 答案 ⎝⎛⎭⎫0,14 解析 由题意可知ln a 1-a +ln b 1-b=0, 即ln ⎝⎛⎭⎫a 1-a ×b 1-b =0,从而a 1-a ×b 1-b=1, 化简得a +b =1,故ab =a (1-a )=-a 2+a =-⎝⎛⎭⎫a -122+14, 又0<a <b <1,所以0<a <12,故0<-⎝⎛⎭⎫a -122+14<14. 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.由⎩⎪⎨⎪⎧1+x >0,3-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 =ax 2-x =a ⎝⎛⎭⎫x -12a 2-14a. 若f (x )在[2,4]上是增函数,则⎩⎪⎨⎪⎧ 0<a <1,12a ≥4,16a -4>0或⎩⎪⎨⎪⎧ a >1,12a ≤2,4a -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 )=lne x e -x,若f ⎝⎛⎭⎫e 2 021+f ⎝⎛⎭⎫2e 2 021+…+f ⎝⎛⎭⎫2 020e 2 021=1 010(a +b ),则a 2+b 2的最小值为( ) A .1 B .2 C .3 D .4答案 B解析 ∵f (x )+f (e -x )=2,∴f ⎝⎛⎭⎫e 2 021+f ⎝⎛⎭⎫2e 2 021+…+f ⎝⎛⎭⎫2 020e 2 021=2 020, ∴1 010(a +b )=2 020,∴a +b =2.∴a 2+b 2≥(a +b )22=2, 当且仅当a =b =1时取等号.14.(2019·无锡模拟)若函数f (x )=log a (x 2-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 )=x 2-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 a 4=2,得a =2;当0<a <1时,y =log a u 是减函数,f (x )max =log a 74=2,得a =72(舍去).故a =2.15.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( )A.⎝⎛⎭⎫13,1B.⎣⎡⎭⎫13,1C.⎝⎛⎭⎫23,1D.⎣⎡⎭⎫23,1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 a ⎝⎛⎭⎫43-a >0,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 的取值范围是⎝⎛⎭⎫13,1.16.已知函数f (x )=lg x -1x +1. (1)计算:f (2 020)+f (-2 020);(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 )=lg ⎝⎛⎭⎪⎫x -11+x ·-x -11-x =0, ∴f (x )为奇函数.∴f (2 020)+f (-2 020)=0.(2)当x ∈[2,6]时,f (x )<lg m (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,+∞).。
专题2.7 对数与对数函数
一、填空题
1.函数f (x )=1
2x 2-1
的定义域为________. 【答案】⎝ ⎛⎭
⎪⎫0,12∪(2,+∞) 【解析】由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ x >0,2x 2>1,
解得x >2或0<x <12. 2.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 )=________.
【答案】log 2x
3. lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭
⎪⎫12-1=________. 【答案】-1
【解析】lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭
⎪⎫12-1=lg 5-lg 2+2lg 2-2 =(lg 5+lg 2)-2=1-2=-1.
4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ log 4x ,x >0,2-x ,x ≤0,则f (f (-4))+f ⎝
⎛⎭⎪⎫log 216=________. 【答案】8
【解析】f (f (-4))=f (24)=log 416=2,
因为log 216
<0, 所以f ⎝
⎛⎭⎪⎫log 216=2-log 216=2log 26=6, 即f (f (-4))+f ⎝
⎛⎭⎪⎫log 216=2+6=8. 5.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,y =-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,不合题意.故a ∈(1,2].
6.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=1-log 2x ,则不等式f (x )<0的解集是________.
【答案】(-2,0)∪(2,+∞)
7.设f (x )=log ⎝ ⎛⎭
⎪⎫21-x +a 是奇函数,则使f (x )<0的x 的取值范围是________. 【答案】(-1,0)
【解析】由f (x )是奇函数可得a =-1,
∴f (x )=lg 1+x 1-x
,定义域为(-1,1). 由f (x )<0,可得0<1+x 1-x
<1,∴-1<x <0. 8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 )≥4;又函数f (x )的值域为[4,+∞),所以⎩⎪⎨⎪⎧ a >13+log a 2≥4,解1<a ≤2,所以
实数a 的取值范围为(1,2].
二、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. 解 (1)∵f (1)=2,
∴log a 4=2(a >0,a ≠1),
∴a =2.∴f (x )=log 2(1+x )+log 2(3-x ).
10.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (0)=0,当x >0时,f (x )=log 12
x .
(1)求函数f (x )的解析式;
(2)解不等式f (x 2-1)>-2.
解 (1)当x <0时,-x >0,则f (-x )=(-x ).
因为函数f (x )是偶函数,所以f (-x )=f (x )=
(-x ), 所以函数f (x )的解析式为
(2)因为f (4)=
4=-2,f (x )是偶函数, 所以不等式f (x 2-1)>-2转化为f (|x 2-1|)>f (4).
又因为函数f (x )在(0,+∞)上是减函数,
所以|x 2-1|<4,解得-5<x <5,
即不等式的解集为(-5,5).
能力提升题组
11.(2017·扬州质检)设f (x )=ln x,0<a <b ,若p =f (ab ),q =f ⎝
⎛⎭
⎪⎫a +b 2,r =12(f (a )+f (b )),则p ,q ,r 的大小关系为________.
【答案】p =r <q
【解析】∵0<a <b ,∴a +b 2>ab ,
又∵f (x )=ln x 在(0,+∞)上为增函数,
∴f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫a +b 2>f (ab ),即q >p . 又r =12(f (a )+f (b ))=12
(ln a +ln b )=ln ab =p , 故p =r <q .
12.如图所示,函数f (x )的图象为折线ACB ,则不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集是________.
【答案】{x |-1<x ≤1}
【解析】令g (x )=y =log 2(x +1),作出函数g (x )的图象如图. 由⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =2,y =log 2x +,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =1.
∴结合图象知不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集为{x |-1<x ≤1}.
13.已知a >b >1,若log a b +log b a =52
,a b =b a ,则a =________,b =________. 【答案】4 2
14.设x ∈[2,8]时,函数f (x )=12log a (ax )·log a (a 2x )(a >0,且a ≠1)的最大值是1,最小值是-18
,求a 的值.
解 由题意知f (x )=12
(log a x +1)(log a x +2)。