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文檔簡介
專題07對數(shù)與對數(shù)函數(shù)6題型分類
彩題生工總
題型6:對數(shù)函數(shù)中的恒成立問題題型1:對數(shù)運算及對數(shù)方程、對數(shù)不等式
\_____________________
題型5:對數(shù)函數(shù)性質(zhì)的綜合專題07對數(shù)與對數(shù)函數(shù)6—題型*對數(shù)函數(shù)的圖像
題型分類
題型4:對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性和最值題型3:對數(shù)函數(shù)的定義域、值域問題
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1、對數(shù)式的運算
(1)對數(shù)的定義:一般地,如果/=N(a>0且。*1),那么數(shù)x叫做以。為底N的對數(shù),記作x=log.N,
讀作以。為底N的對數(shù),其中。叫做對數(shù)的底數(shù),N叫做真數(shù).
(2)常見對數(shù):
①一般對數(shù):以a(a>0且OH1)為底,記為log"讀作以a為底N的對數(shù);
②常用對數(shù):以10為底,記為IgN;
③自然對數(shù):以e為底,記為InN;
(3)對數(shù)的性質(zhì)和運算法則:
①log;=0;log°=1;其中a>0且awl;
②個或=N(其中a>0且awl,N>0);
③對數(shù)換底公式:1°8。6=署1;
④log?(MN)=logaM+logaN;
⑤log”果=log“M-log“N;
⑥logb"=—log”b(m,〃eR);
m
⑦*J=匕和log.ah=b.
1
⑧l(xiāng)og”b=
log;,a
2、對數(shù)函數(shù)的定義及圖像
(1)對數(shù)函數(shù)的定義:函數(shù)丁=108“%(。>0且。*1)叫做對數(shù)函數(shù).
對數(shù)函數(shù)的圖象
a>\0<a<l
VAx=\
\
圖象\!(ho)
o\Z(l,o)X
定義域:(。,+8)
值域:R
過定點(1,0),即尤=1時,y=0
性質(zhì)
在(0,+8)上增函數(shù)在(0,+8)上是減函數(shù)
當(dāng)OVJTVI時,y<0,當(dāng)時,當(dāng)。vxvl時,y>0,當(dāng)時,
y>Qy<0
彩健題海籍
(一)
對數(shù)運算及對數(shù)方程、對數(shù)不等式
對數(shù)的有關(guān)運算問題要注意公式的順用、逆用、變形用等.對數(shù)方程或?qū)?shù)不等式問題是要將其化為同底,
利用對數(shù)單調(diào)性去掉對數(shù)符號,轉(zhuǎn)化為不含對數(shù)的問題,但這里必須注意對數(shù)的真數(shù)為正.
題型1:對數(shù)運算及對數(shù)方程、對數(shù)不等式
1-1.(2024?北京)已知函數(shù)/(x)=4'+logzx,貝
【答案】1
【分析】根據(jù)給定條件,把尤=g代入,利用指數(shù)、對數(shù)運算計算作答.
【詳解】函數(shù)/(x)=4"+log2X,所以/(;)=4;+log2g=2-1=1.
故答案為:1
1-2.(2024高三上?湖北,階段練習(xí))使log2(r)<x+l成立的x的取值范圍是
【答案】(-1,0)
【詳解】在同一坐標(biāo)系中分別畫出函數(shù)y=iog2(-x)和>=無+1的圖象(如圖所示),由圖象,得使
皿2(-尤)<尤+1成立的X的取值范圍是(T0);故填(-1,0).
7=log2(-X)/
1-3.(2024?全國)已知函數(shù)/(力=觀式/+”),若〃3)=1,則”.
【答案】-7
【詳解】分析:首先利用題的條件"3)=1,將其代入解析式,得到〃3)=/限(9+a)=l,從而得到9+。=2,
從而求得。=-7,得到答案.
詳解:根據(jù)題意有〃3)=上?2(9+〃)=1,可得9+。=2,所以口=-7,故答案是-7.
點睛:該題考查的是有關(guān)已知某個自變量對應(yīng)函數(shù)值的大小,來確定有關(guān)參數(shù)值的問題,在求解的過程中,
需要將自變量代入函數(shù)解析式,求解即可得結(jié)果,屬于基礎(chǔ)題目.
1-4.(2024高三上.江蘇南京.期中)設(shè)函數(shù)/。)=性:;'無>°,則"K.
【答案】
6
【分析】先求出巾,再求々0即可
flO2oX-l,X>0
【詳解】因為〃尤)=2.;<0,
1
I1一1111n
所以/log2--l=log2-+log2-=log2-<0,
2喝=L
所以//
366
故答案為:I
O
1-5.(2024高三下?上海?階段練習(xí))若12"=3〃=機,>--7=2,貝打〃=
ab
【答案】2
【分析】將條件中的指數(shù)式轉(zhuǎn)化為對數(shù)式,求出工1,代入:=2,利用對數(shù)的運算性質(zhì)可得機.
abab
【詳解】-.-12a=3h=m,>--7=2,
ab
...機>0且機w1,
/.a=log12m,b=log3m,
■■--=logm12,1=log,?3,
ab
?■---J-=log?,12-logm3=log?,4=2,
ab
:.m=2.
故答案為:2.
)2?21g3Jg2
(高三,全國專題練習(xí))(log63+(log62)2
1-6.2024(Ig3+lg2)2
【答案】1
【分析】利用換底公式、對數(shù)的運算性質(zhì)計算可得結(jié)果.
【詳解】原式=(1嗎3y+(1叫2)2+穿警
Ig61g6
22
=(log63)+(log62)+21og63-log62
2
=(log63+log62)
2
=(log66)=l.
故答案為:1.
彩健題秘籍。
對數(shù)函數(shù)的圖像
研究和討論題中所涉及的函數(shù)圖像是解決有關(guān)函數(shù)問題最重要的思路和方法.圖像問題是數(shù)和形結(jié)合的護體
解釋.它為研究函數(shù)問題提供了思維方向.
題型2:對數(shù)函數(shù)的圖像
2-1.(2024?山東荷澤?三模)已知函數(shù)y=log“(2x+3)—4(。>0且過定點尸,且定點尸在直線
/:6+勿+7=0(6>0)上,則」的最小值為______.
a+24b
【答案】|4
【分析】根據(jù)對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)得尸(T,-4),代入直線方程得0+2+46=9,再根據(jù)基本不等式可求出結(jié)果.
【詳解】令2x+3=l,即x=-l,得'=々,故P(T,-4),
由P(—1,-4)在直線/:改+Z?y+7=0(Z?>。)上,得一Q—4/?+7=0,即a+2+4Z?=9,
因為〃>0且awl,Z?>0,所以a+2>2且,+2?3,4/?>0,
11a+2+4614ba+21a+2、4
所以--------F一=出+小——-——=-(2+------+-------)>-(2+2,--------------)=-
a+24b99a+24b9\a+24b9
4ba+2959
當(dāng)且僅當(dāng)力=工’即"+2=46=5,即"屋"費時,等號成立?
114
故會+花的最小值為屋
4
故答案為:—
22(2024高二上?四川綿陽?單元測試)函數(shù)丁=1。8/1+3)-1(〃>0,〃。1)的圖象恒過定點人,若點A在直
19
線如+2+1=。上,其中加、H>0,則一+一的最小值為.
mn
【答案】8
1o
【分析】求出定點A(-2,T),可得出2初+及=1,將代數(shù)式乙+4與2機+”相乘,展開后利用基本不等式可
mn
求得1上9的最小值.
mn
【詳解】對于函數(shù)y=log?(x+3)T(a>0,awl),令x+3=l,可得x=-2,貝!|y=log01-1=一1,
故函數(shù)y=log,,(x+3)—l(a>0,awl)的圖象恒過定點A(-2,-l),
因為點A在直線=。上,貝!J—2加一〃+1=0,可得2機+〃=1,
因為用、〃>0,所以,—+-=(2m+n)|—+—|=4+—+—>4+2J—?—=8,
mnnJnm\nm
1?
當(dāng)且僅當(dāng)〃=2%時,等號成立,故上+士的最小值為8.
mn
故答案為:8.
2-3.(2024高二上?河北衡水?階段練習(xí))已知函數(shù)/(無)=/一2尤+3,g{x}=\og2x+m,對任意的毛,e[l,
句有/。)>8(三)恒成立,則實數(shù)機的取值范圍是.
【答案】(-8,0)
【分析】由題設(shè)不等式恒成立,只需在xe[L4]上“X)1rto>g(x)a成立即可,進而求優(yōu)范圍.
【詳解】函數(shù)/(工)=尤2-2苫+3=(尤-1了+2在口,4J上單調(diào)遞增,?(了)=1082元+根在[1,4]上單調(diào)遞增,
回/(")*="1)=2,gGL=g(4)=2+〃?,
對任意的毛,々6口,4]有/(%)>g(x2)恒成立,
團人力向,>8(力皿,即2>2+加,解得機<0,
團實數(shù)加的取值范圍是(-8,0),
故答案為:(-雙。).
2-4.(2024高三?四川?對口高考)已知函數(shù)y=log“(x+》)(a,6為常數(shù),其中a>0且aRl)的圖象如圖所
示,則下列結(jié)論正確的是()
A.a=0.5,6=2B.a=2,b=2
C.a=0,5>b=0.5D.a=2,b=0.5
【答案】D
【分析】由函數(shù)在定義域上單調(diào)遞增,可得。>1,排除A,C;代入(050),得6=0.5,從而得答案.
【詳解】解:由圖象可得函數(shù)在定義域上單調(diào)遞增,
所以a>l,排除A,C;
又因為函數(shù)過點(050),
所以b+0.5=l,解得6=0.5.
故選:D
2-5.(2024?陜西)函數(shù)>=里的圖像大致為()
x+2
【答案】B
【分析】由函數(shù)為偶函數(shù)可排除AC,再由當(dāng)xe(O,l)時,/(%)<0,排除D,即可得解.
【詳解】設(shè)y=〃x)=M,則函數(shù)〃x)的定義域為{尤卜*0},關(guān)于原點對稱,
又〃-、)]:::9"'),所以函數(shù)/(x)為偶函數(shù),排除AC;
當(dāng)xe(O,l)時,ln|x|(0,x2+2)0,所以〃x)<0,排除D.
故選:B.
對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)(單調(diào)性、最值(值域))
研究和討論題中所涉及的函數(shù)性質(zhì)是解決有關(guān)函數(shù)問題最重要的思路和方法.性質(zhì)問題是數(shù)和形結(jié)合的護體
解釋.它為研究函數(shù)問題提供了思維方向.
題型3:對數(shù)函數(shù)的定義域、值域問題
3-1.(2024高二下?福建莆田?期中)函數(shù)〃x)=&b+log2(x+l),則定義域是.
【答案】(-1,內(nèi))
【分析】根據(jù)解析式列出不等式組求解即可.
【詳解】由/'(%)=Jx+3+log2(x+l)可得,
[犬+320人,
1?,解得x>-l,
[x+l>0
所以函數(shù)的定義域為(-1,內(nèi)).
故答案為:(-1,內(nèi)).
logJX,X>1
32(2024?北京)函數(shù)/(尤)={2的值域為.
2',x<l
【答案】(口,2)
【分析】當(dāng)心1時,〃x)=logjXW。;當(dāng)x<l時,〃x)=2,e(O,2),可得值域
2
【詳解】當(dāng)X21時,/W=log^<0;當(dāng)了<1時,仆)=2*?0,2),故函數(shù)的值域為(-e,2).
2
【考點定位】本題考查了指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)和值域,求函數(shù)的值域可以利用函數(shù)的單調(diào)性,也可以利用
函數(shù)的圖象求.
3-3.(2024高三?全國?對口高考)若函數(shù)>=lg(f-巾+9)的定義域為R,則a的取值范圍為;若
函數(shù)y=ig(d-依+9)的值域為R,則。的取值范圍為.
【答案】(-6,6)(-<?,-6]u[6,+oo)
【分析】第一空,由題意可得無2一依+9>0對于xeR恒成立,結(jié)合判別式小于0即可求得答案;第二空,
由題意可得Y一依+9能取到所有正數(shù),結(jié)合判別式大于等于0即可求得答案;
【詳解】函數(shù)y=lg,-G+9)的定義域為R,則無2一6+9>0對于xeR恒成立,
故A=(—Q)2_4X9<0,解得一6<a<6,即?!辏ㄒ?,6);
若函數(shù)y=lg(*2-歐+9)的值域為R,即X2-依+9能取到所有正數(shù),
故△=(-o)2-4x920,解得“26或aW-6,即ae(-oo,-6]u[6,+e),
故答案為:(-6,6);(-oo,-6]u[6,+oo)
3-4.(2024高三?全國?專題練習(xí))已知函數(shù)〃”=館3+福+,|的值域為R,則加的取值范圍是.
【答案】(fT
【分析】
利用基本不等式求出函數(shù)M=5*+福+機的值域D,根據(jù)題意可知(O,y)=D,可得出關(guān)于實數(shù)優(yōu)的不等式,
解之即可.
【詳解】對任意的xeR,5">0,由基本不等式可得5*+上+優(yōu)22J5,+優(yōu)=m+4,
5XV5
當(dāng)且僅當(dāng)5'=三4時,即當(dāng)》=1嗎2時,等號成立,
5
因為函數(shù)/(x)=1g15,+:+9]的值域為R,則(0,~Ko)鼻+4,內(nèi)),
所以,m+4<0,解得機
因此,實數(shù)機的取值范圍是(-8,-4].
故答案為:(-oo,-4].
題型4:對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性和最值
4-1.(2024高三?重慶渝中?階段練習(xí))函數(shù)yTog/x?-x-2)的單調(diào)遞增區(qū)間為()
4
1
A.—00—B.(->?,-1)C.D.(2,+09)
2
【答案】B
【分析】根據(jù)復(fù)合函數(shù)的同增異減即可.
【詳解】函數(shù)>=1OS1(無2一無一2)的定義域為。(2,+8),
4
令”尤2一元一2,又y=i°gJ在定義域內(nèi)為減函數(shù),
4
故只需求函數(shù)-元-2在定義域(-8,-1)。(2,+8)上的單調(diào)遞減區(qū)間,
又因為函數(shù)公尤2_尤_2在上單調(diào)遞減,
y=10§1(%2-X-2)的單調(diào)遞增區(qū)間為(一8,-1).
4
故選:B
4-2.(2024高三下?寧夏銀川?階段練習(xí))已知函數(shù)/(?=1嗝(1-依),若“X)在(9』]上為減函數(shù),則。的取
值范圍為()
A.(0,+s)B.(0,1)C.(1,2)D.(-8,1)
【答案】B
【分析】根據(jù)復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性以及對數(shù)函數(shù)的定義域求解.
【詳解】設(shè)函數(shù)y=i-6,
因為/(X)在(-00,1]上為減函數(shù),
所以,=1-6在(-00,1]上為減函數(shù),則-<2<0解得。>0,
又因為y=i-依>。在(-8,1]恒成立,
所以Xnin=1一。解得。<1-
所以。的取值范圍為0<。<1,
故選:B.
,、I+(a—2)x—a+3.尤<1
4-3.(2024高一下?陜西寶雞?期末)己知函數(shù)=|,的最小值為0,則實數(shù)。的取
Ilog3X9X>1
值范圍是.
【答案】卜8,20]
【分析】根據(jù)對數(shù)函數(shù)圖像知函數(shù)y=iog3x,xwi最小值為0,從而轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)
//(耳=/+(°-2卜-。+32。對*<1恒成立,通過二次函數(shù)過定點,討論其對稱軸所在位置從而求解.
【詳解】函數(shù)y=iog3尤,XN1最小值為0,
設(shè)尤)=九2+(a-2)x-a+3,xvl,
所以只要滿足可無”0恒成立,
函數(shù)對稱軸為》=-9=平,且力(1)=1+。一2—.+3=2,
①一21,即aWO時,滿足題意;
②—<1,即aX)時,
需滿足//(7[=—2)?^j^-a+320,
IPa2<8,得-20<。<20,
此時實數(shù)。的取值范圍是(0,20].
綜上,實數(shù)。的取值范圍是卜s,2忘]
故答案為:卜°,2行].
44(2024高一下糊北?階段練習(xí))若函數(shù)〃尤)=:+","'L,在R上單調(diào),則。的取值范圍是()
\2a+log,x,x>l
A.(0,1)B.[2,+?)C.](),;卜(2,+與D.(0,1)u[2,^)
【答案】D
【分析】分外無)單調(diào)遞增與單調(diào)遞減兩種情況討論,根據(jù)分段函數(shù)單調(diào)性判斷方法列出不等式組求解.
[a>l
【詳解】若〃尤)在R上單調(diào)遞增,貝IJ0|1,解得〃£[2,+8),
[2+a<2a+iogal
fO<a<l
若在R上單調(diào)遞減,貝IJG11,解得〃£(0,1).
[2+a>2a+logal
綜上得aw(0,1)U⑵+8).
故選:D
4-5.(2024?云南?模擬預(yù)測)B^/(x)=log2x(l<x<16),設(shè)g(x)=/2(元)+/(爐),則函數(shù)y=g(x)的最大
值為.
【答案】8
fl<x<16_.
【分析】由,/2/“求出g(x)的定義域為[1,4],然后換元,令/=1窕2尤,0VY2,得>=〃+2/=。+1)2-1,
[1<尤<16
根據(jù)二次函數(shù)的單調(diào)性可求出最大值.
2222
【詳解】y=g(x)=r(x)+/(X)=(log2x)+log2x=(log2x)+21og2X,
fl<x<16
由,?得l〈x<4,即g(x)的定義域為口,4],
[1<x<16
令"logzX,因為所以0WY2,
所以>=?+2/=?+1)2—1在[0,2]上為增函數(shù),
所以7=2時,9=8.
故答案為:8.
YI
4-6.(2024海南???模擬預(yù)測)已知正實數(shù)優(yōu),〃滿足:"In/iue"-,則一的最小值為.
m
2
【答案】-e
4
【分析】將〃ln〃=e祇-〃Inm變形為曖』"+m—ln〃=ein"+lnw,設(shè)/(x)=e"+x,對/(%)求導(dǎo)可知/(%)在R
x
上單調(diào)遞增,所以〃Llnulmw,則”=J,所以烏=',令g(x)=三e,對g(/x)\求導(dǎo),即可求出己n的最
mmmxm
小值
Qm
【詳解】由〃In〃=e"-〃lnm可得:—=Inm+Inn,
n
w-ln
所以e%m〃—]n〃=inm,en+m-lnn=m+\nm=Qhim+lnm,
設(shè)〃x)=e"+x,/r(x)=ex+l>0,
所以在R上單調(diào)遞增,所以/(機-ln〃)=/(lnm),
Q'"
則m-lnn=]nm,所以In〃=In—,
m
x2x(-2)
所以"=J,所以二=J,令g(x)==,g〈x)=e-x-e-2xe
3
mmmxx,
令g'(x)>0,解得:x>2;令g'(x)<0,解得:0<x<2;
所以g(x)在(0,2)上單調(diào)遞減,在(2,+8)上單調(diào)遞增,
2
e
所以gWnJg⑵下
2
故上的最小值為
m4
2
故答案為:e
4
4-7.(2024?天津)已知°=2%6=,cfogzg,貝U()
A.a>c>bB.b>c>aC.a>b>cD.c>a>b
【答案】c
【分析】利用事函數(shù)、對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性結(jié)合中間值法可得出a、6、C的大小關(guān)系.
【詳解】因為2°7>2:'>0=log21>log2g,故a”>c.
故答案為:C.
題型5:對數(shù)函數(shù)性質(zhì)的綜合
5-L(2024高三?全國?專題練習(xí))己知函數(shù)滿足:x>4,則〃x)=2";當(dāng)x<4時,f(x)=f(x+l),則
/(2+logl3)=
2.
641
【答案】y/21-
【分析】利用對數(shù)函數(shù)性質(zhì)確定2+l°g23的范圍,再利用給定關(guān)系求解作答.
2
[詳解]依題意,崛4<蹙3<1叫2,則0<2+題工3<1,因此4<6+1<^3<5,
22222
而x",貝療(x)=2%當(dāng)尤<4時,/(x)=/(x+l),
6
6+log13264
所以〃2+108工3)=/(6+1。8工3)=2%=^~^==
22,3
64
故答案為:—
52(2024高一上?江蘇徐州?期末)已知函數(shù)“力是定義在R上的奇函數(shù),當(dāng)x>0時,/(x)=log2x,則
f(x)2-2的解集是.
【答案】-4,0]u[l
-log20
【分析】利用奇偶性求出函數(shù)"X)的解析式/(x)=0,x=。,分類討論即可求解.
log2x,x>0
【詳解】當(dāng)x<0時,-x>0,所以/(—x)=log2(-x),
因為函數(shù)/(無)是定義在R上的奇函數(shù),所以/(x)=-/(—x)=—log2(—x),
所以當(dāng)x<0時,f(x)=-log2(-x),
-log?(-尤),尤<0
所以/(x)=O,X=。,
log2>0
fx>0fx<0[x=0
要解不等式/(x)2-2,只需、c或](、>o或八、c,
[log,x>-2[-log2(-x)>-2[0>-2
解得或TWx<0或x=0,
4
綜上,不等式的解集為_4,0M;,+co].
故答案為:-4,0]。匕,+8].
5-3.(2024?陜西寶雞二模)已知函數(shù)〃x)=lgx+lg(2-x),則()
A.〃尤)在(0,1)單調(diào)遞減,在(1,2)單調(diào)遞增B.在(0,2)單調(diào)遞減
C.的圖像關(guān)于直線x=l對稱D.有最小值,但無最大值
【答案】C
【分析】根據(jù)復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性的判斷方法,可判斷A,B;推得/■(2-x)=lg(2-x)+lgx=/(x)可判斷C;
根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)結(jié)合對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性可判斷D.
【詳解】由題意可得函數(shù)〃x)=lg無+lg(2r)的定義域為(0,2),
貝I]/(x)=1gx+1g(2-x)=lg(-x2+2x),
因為y=—f+2兀在(0,1)上單調(diào)遞增,在(1,2)上單調(diào)遞減,
且y=lg尤在(0,+℃)上單調(diào)遞增,
故在(0,1)上單調(diào)遞增,在(L2)上單調(diào)遞減,A,B錯誤;
由于〃2-x)=lg(2—x)+lgx=/(x),故〃x)的圖像關(guān)于直線尤=1對稱,C正確;
因為y=—f+2x在x=l時取得最大值,且y=lgx在(0,口)上單調(diào)遞增,
故/(X)有最大值,但無最小值,D錯誤,
故選:C
5-4.(2024?全國)設(shè)函數(shù)/(x)=ln|2x+l|-ln|2xT|,則於)()
A.是偶函數(shù),且在+8)單調(diào)遞增B.是奇函數(shù),且在(-提》單調(diào)遞減
C.是偶函數(shù),且在單調(diào)遞增D.是奇函數(shù),且在(f,-;)單調(diào)遞減
【答案】D
【分析】根據(jù)奇偶性的定義可判斷出了(X)為奇函數(shù),排除AC;當(dāng)時,利用函數(shù)單調(diào)性的性質(zhì)
可判斷出“尤)單調(diào)遞增,排除B;當(dāng)時,利用復(fù)合函數(shù)單調(diào)性可判斷出〃x)單調(diào)遞減,從而
得到結(jié)果.
【詳解】由/(力=111|2了+1卜1321-1|得“X)定義域為卜土關(guān)于坐標(biāo)原點對稱,
X/(--^)=ln|l-2x|-ln|-2x-l|=ln|2x-l|-ln|2j;+l|=,
\"x)為定義域上的奇函數(shù),可排除AC;
當(dāng)xe時,/(x)=ln(2x+l)_ln°_2x),
Qy=ln(2x+1)在1J,1上單調(diào)遞增,y=ln(l—2x)在[g』上單調(diào)遞減,
\4x)在上單調(diào)遞增,排除B;
—8'一;)時'2r+1(2
當(dāng)了£/(x)=ln(-2x2x)=In-------=InI1+
2x-l
在上單調(diào)遞減,
“i+e“〃)=ln〃在定義域內(nèi)單調(diào)遞增,
根據(jù)復(fù)合函數(shù)單調(diào)性可知:“X)在,巴-上單調(diào)遞減,D正確.
故選:D.
【點睛】本題考查函數(shù)奇偶性和單調(diào)性的判斷;判斷奇偶性的方法是在定義域關(guān)于原點對稱的前提下,根
據(jù)/(-X)與F(x)的關(guān)系得到結(jié)論;判斷單調(diào)性的關(guān)鍵是能夠根據(jù)自變量的范圍化簡函數(shù),根據(jù)單調(diào)性的性
質(zhì)和復(fù)合函數(shù)"同增異減"性得到結(jié)論.
彩健題海籍
(四)
對數(shù)函數(shù)中的恒成立問題
1.不等式的恒成立與有解問題,可按如下規(guī)則轉(zhuǎn)化:
一般地,已知函數(shù)y=/(x),xe[a,6],y=g(x),x&\c,d\
⑴若x4a,6],Vx2clc,d],總有/(xJvgG)成立,故了⑺.<g(x)11M
(2)若%e[a,6],3x2&[c,d],有/(%)<g(%)成立,故/⑺1mx<g(x)1mx;
(3)若叫e[a,句,3X2s[c,d],有〃石)<g(%)成立,故/⑺5<g⑺1mx;
⑷若"3x^[c,d],有/(%)=&(%),則〃x)的值域是g(x)值域的子集.
2.(1)利用數(shù)形結(jié)合思想,結(jié)合對數(shù)函數(shù)的圖像求解;
(2)分離自變量與參變量,利用等價轉(zhuǎn)化思想,轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題.
(3)涉及不等式恒成立問題,將給定不等式等價轉(zhuǎn)化,借助同構(gòu)思想構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)探求函數(shù)單調(diào)性、
最值是解決問題的關(guān)鍵.
題型6:對數(shù)函數(shù)中的恒成立問題
6-L(2024高二下嘿龍江大慶?階段練習(xí))已知函數(shù)〃力=--2尤+3,g(x)=log2X+〃2,若對
依耳幺也衽叩轉(zhuǎn)為使得“動一色),則實數(shù)機的取值范圍為.
【答案】(-8,—1]
【分析】根據(jù)條件分析得到了(占)向“幺仇)皿,然后根據(jù)〃x),g(x)的單調(diào)性分析出對應(yīng)的最值,由此可求
解出機的取值范圍.
【詳解】因為對%?2,4],±2c[16,32],使得〃占)見(%),
所以"xj小8㈤硒,
因為〃x)=d—2x+3的對稱軸為x=l,所以〃尤)在[2,4]上單調(diào)遞增,所以/'(勾神=/(2)=3,
又因為g(X)=現(xiàn)2%+機在[16,32]上單調(diào)遞增,所以g(x)^=g(16)=4+〃?,
所以324+帆,所以%4-1,即〃ze(-8,-l],
故答案為:(7>,T].
【點睛】結(jié)論點睛:不等式的恒成立與有解問題,可按如下規(guī)則轉(zhuǎn)化:
一般地,已知函數(shù)y=/(x),xe[a,,|,y=g(x),x&[c,d\
(1)若%e[a,可,氣€卜,句,總有/(%)<g(蒼)成立,故〃力2<g(x)min;
(2)若%w[a,6],3X2e[c,J],有〃3)<8(々)成立,故/⑺1mx<g(?1mx;
(3)若初e[a,句,3x2e[c,d],有〃石)<8(z)成立,故/⑺1nto<g(x)1mx;
(4)若V±e[a,6],Bx2&[c,d],有〃石尸8化),則f(無)的值域是g(x)值域的子集.
62(2024?江西宜春?模擬預(yù)測)若Vxe1,21,不等式“7嗎尤+G<0恒成立,則實數(shù)。的取值范圍
_2J2
為.
【答案】~,-5)
【分析】分離參數(shù),將恒成立問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值問題,根據(jù)單調(diào)性可得.
【詳解】因為Vxe[,2],不等式2尤2-xlog2尤+6<°恒成立,
_2J2
所以"log產(chǎn)-2x對Vxe1,2恒成立.
2|_2_
記小)=log:-2X,xe1,2,只需。<〃耳皿.
因為ynlog^x在xe12上單調(diào)遞減,y=-2x在xe:,2上單調(diào)遞減,
2|_2」|_2
所以“無)=1嗎尤-2工在x/山]上單調(diào)遞減,
2|_2
所以〃XL="2)=—5,所以。<一5?
故答案為:(力,-5)
63(2024高三下?浙江?階段練習(xí))已知函數(shù)〃力=2±±,g(x)=log2x+?,若存在不目3,4],任意
X
x2e[4,8],使得〃%)2g(9),則實數(shù)。的取值范圍是.
【答案】
【分析】將問題轉(zhuǎn)化為在對應(yīng)區(qū)間上/(x)max^g(X)max,結(jié)合對勾函數(shù)、對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)求、gQ)的區(qū)
間最值,即可求。的范圍.
4
3
解得:a<ir,綜上:實數(shù)。的取值范圍是1,
故選:C
煉習(xí)與桎升
一、單選題
1.(2024高一上?內(nèi)蒙古包頭?期中)函數(shù)/(x)=log“(x-D+2的圖象恒過定點()
A.(2,2)B.(2,1)C.(3,2)D.(2,0)
【答案】A
【分析】根據(jù)對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)確定定點即可.
【詳解】當(dāng)x=2時/(2)=log〃l+2=2,即函數(shù)圖象恒過(2,2).
故選:A
2.(2024?北京?模擬預(yù)測)已知函數(shù)/(元)=log2*-(x-l)2,則不等式〃無)<。的解集為()
A.(fl)U(2,+°o)B.(0,1)"2,內(nèi))
C.(1,2)D.(l,+oo)
【答案】B
【分析】將已知不等式化為log2X<(x-l)2,在同一坐標(biāo)系下作出兩個函數(shù)的圖象,可得不等式/(x)<0的
解集.
【詳解】由題意,不等式即log2》-(龍一1『<0,
等價于log2X<(尤-球在(0,+8)上的解,
令g(x)=log2X,=則不等式為g(x)</i(x),
在同一坐標(biāo)系下作出兩個函數(shù)的圖象,如圖所示,
可得不等式/(X)<0的解集為(0,1)"2,內(nèi)),
故選:B
3.(2024高三?北京?學(xué)業(yè)考試)將函數(shù)y=log2X的圖象向上平移1個單位長度,得到函數(shù)y=/(X)的圖象,
則〃x)=()
A.log(x+l)
2B.1+log2x
D.-l+log2x
【答案】B
【分析】根據(jù)函數(shù)平移變換進行求解即可.
【詳解】將函數(shù)y=iogzx的圖象向上平移1個單位長度,得到函數(shù)y=i+iog2x.
故選:B.
4.(2024高三?河南?階段練習(xí))已知耳,巧分別是方程無+e、3和尤+ln尤=3的根,若%+無2=。+》,實數(shù)
a,b>0,則空土1的最小值為()
ab
767
A.1B.一C.—D.2
39
【答案】D
【分析】根據(jù)對稱性求得結(jié)合換元法以及基本不等式求得正確答案.
【詳解】X+e"=3,e"=3—%;x+lnx=3,lnx=3-x.
函數(shù)與函數(shù)y=ln%的圖象關(guān)于直線y=x對稱,
y=3-x333)
由y=x解得-y、,設(shè)%
292T
3
則%+%2=/X2=3,即a+b=3,
7尸+17片+17尸+17(/-36)+216+1_21b+1
7+
ab(3-b^bb2—3bb1-3bb「3b'
令2g+1=/,貝九匕二牙,
、
lb2+l21/7+1
則7+7+
abb2-3b-3x0
21
、7
441441
7+>-7+二2,
64*
t~\-----65--65
t
77
當(dāng)且僅當(dāng),若八?八卜=3一八|時等號成立.
故選:D
5.(2024高三?全國?專題練習(xí))若4滿足2工=5-x,4滿足了+1°82%=5,則占+無2等于()
A.2B.3C.4D.5
【答案】D
【分析】將所給式化簡可得5-f=2為,5-x2=log2x2,進而耳和巧是直線y=5-x和曲線>=2晨曲線
>=log?x交點的橫坐標(biāo).再根據(jù)反函數(shù)的性質(zhì)求解即可
【詳解】由題意5-%=23^W5-x2=log2x2
故4和4是直線y=5-x和曲線y=2*、曲線,=log?X交點的橫坐標(biāo).
根據(jù)函數(shù)y=2*和函數(shù)y=1鳴x互為反函數(shù),它們的圖象關(guān)于直線丁=彳對稱,
故曲線y=2*和曲線y=log2X的圖象交點關(guān)于直線,=了對稱.
即點(xi,5-xi)和點(尤2,5-%2)構(gòu)成的線段的中點在直線y=x上,
文山二5-3+5f,求得切+也=5,
22
故選:D.
6.(2024?陜西?模擬預(yù)測)已知均是方程%.3'=2的根,巧是方程”1鳴%=2的根,則占?%的值為()
A.2B.3C.6D.10
【答案】A
【分析】先把方程x3=2與方程小1幅戶2變形成方程3,,,和方程借助圖象交點求毛和巧
XX
的關(guān)系,即可求出西?無2.
99
【詳解】方程無3=2可變形為方程3,,,方程x.logsx=2可變形為方程log3x,,
XX
?.,士是方程尤?3'=2的根,巧是方程x-log3x=2的根,
27
.1不是函數(shù)y=3,與函數(shù)>=—的交點橫坐標(biāo),巧是函數(shù)y=log3x=與函數(shù)》=—的交點橫坐標(biāo),
XX
函數(shù)y=3'與函數(shù)y=log3x互為反函數(shù),
22
.?.函數(shù)y=log?x與函數(shù)y=—的交點橫坐標(biāo)4等于函數(shù),=V與函數(shù)y=—的交點縱坐標(biāo),即(匹,々)在數(shù)
XX
2
y=—圖象上,
X
又=3圖象上點的橫縱坐標(biāo)之積為2,;.X/2=2,
X
故選:A.
7.(2024?天津)化簡(21og43+log83/log32+log92)的值為()
A.1B.2C.4D.6
【答案】B
【分析】根據(jù)對數(shù)的性質(zhì)可求代數(shù)式的值.
【詳解】原式=(2xglog23+glog23)(log32+^log32)
43
=-log23x-log32=2,
故選:B
8.(2024?浙江)已知2"=5,log83=b,則4"3=()
cc255
A.25B.5C.——D.-
93
【答案】c
【分析】根據(jù)指數(shù)式與對數(shù)式的互化,幕的運算性質(zhì)以及對數(shù)的運算性質(zhì)即可解出.
4"=(2")[52「25
【詳解】因為2“=5,Z>=log83=1log23,即235=3,所以4-=
4^-(23i)2-
故選:C.
9.(2024高三上?廣西南寧?階段練習(xí))若2。=5"=10,則工+1=()
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