3.4 对数运算及对数函数（导与练）-2024年高考数学一轮复习导与练高分突破（新高考）

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一．对数的概念
（1）一般地，如果ax＝N(a>0，且a≠1)，那么数x叫做以a为底N的对数，记作x＝lgaN，其中a叫做对数的底数，N叫做真数．
(2)常用对数与自然对数
二．对数的性质与运算性质
(1)对数的运算法则
如果a>0且a≠1，M >0，N >0，那么
①lga(MN)＝lgaM＋lgaN；②lga eq \f(M,N) ＝lgaM－lgaN；③lgaMn＝nlgaM (n∈R)；④lgamMn＝ eq \f(n,m) lgaM．
(2)对数的性质：①algaN＝N；②lgaaN＝N(a>0且a≠1)．
(3)对数的重要公式
①换底公式：lgbN＝ eq \f(lgaN,lgab) (a，b均大于零且不等于1)；
②lgab＝ eq \f(1,lgba) ，推广lgab·lgbc·lgcd＝lgad．
三．对数函数的图象与性质
四.反函数
指数函数y＝ax(a>0且a≠1)与对数函数y＝lgax(a>0且a≠1)互为反函数，它们的图象关于直线y＝x对称．
对数运算
1.将真数化为底数的指数幂的形式进行化简．
2.将同底对数的和、差、倍合并．
3.利用换底公式将不同底的对数式转化成同底的对数式，要注意换底公式的正用、逆用及变形应用．
二．对数函数的图象
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．
三．比较对数值大小的方法
四．简单对数不等式
1.解决简单的对数不等式，应先利用对数的运算性质化为同底数的对数值，再利用对数函数的单调性转化为一般不等式求解．
2.对数函数的单调性和底数a的值有关，在研究对数函数的单调性时，要按01进行分类讨论．
3.某些对数不等式可转化为相应的函数图象问题，利用数形结合法求解．
五．盘点易错易混
1．对数的底数含字母时易忽视对底数的讨论；
2．涉及对数的运算及对数函数问题，一定要确保真数大于0，树立定义域优先的思想．
考法一 对数的运算
【例1-1】（2023·广东潮州）求值：
(1)；
(2)
(3)；
(4).
【例1-2】已知lg23＝a，3b＝7，则lg 3 eq \r(7) 2 eq \r(21) 的值为________．
【一隅三反】
1．（2023广东湛江）计算：
(1)；
(2)
(3)
(4)
(5) ．
(6)已知 ， ，求的值．
考法二 对数函数的三要素及定点
【例2-1】（1）（2023·山东枣庄·统考模拟预测）函数的定义域是（ ）
A．B．C．D．
（2）（2023·全国·高三对口高考）函数的定义域是（ ）
A．B．
C．D．
【例2-2】（1）（2023春·云南保山）函数的值域为，则实数的取值范围是
（2023·全国·高三专题练习）设，则值域是_______
（2023·山东）已知函数若存在最小值，则实数a的取值范围是
【例2-3】（2023·山东德州）函数的图象恒过点P，若角的终边经过点P，则（ ）
A．B．C．D．
【一隅三反】
1．（2023·安徽安庆·校联考模拟预测）已知函数恒过定点，则的最小值为（ ）．
A．B．C．3D．
2．（2023·全国·高三专题练习）已知函数，则函数的定义域是（ ）
A．或B．
C．D．
3．（2023·湖北）已知函数（，且）在上的值域为，则实数a的值是（ ）
A．B．C．D．
4．（2023·浙江）已知函数且，若函数的值域是，则实数的取值范围是（ ）
A．B．
C．D．
考法三 对数函数的单调性及应用
【例3-1】（2023·安徽）函数的单调递减区间为_________
【例3-2】（1）（2023春·云南）已知函数在上为减函数，则实数的取值范围是（ ）
A．B．C．D．
（2）（2023·山西）函数在上是单调递增的，则此函数在上是（ ）
A．单调递增B．单调递减C．先增后减D．先减后增
（3）（2023·北京）若函数对任意都有，则实数a的取值范围是（ ）
A．B．
C．D．
【例3-3】（1）（2023·广东汕头·统考三模）已知，，，则a，b，c大小为（ ）
A．B．
C．D．
（2）（2023·湖南·校联考模拟预测）已知，则下列结论正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【例3-4】（2023春·湖南·高二临澧县第一中学校联考期中）已知，则实数a的取值范围是（ ）
A．B．C．D．
【一隅三反】
1．（2023春·河南·）已知函数，则的单调增区间为_______.
2．（2023·河南平顶山·叶县高级中学校联考模拟预测）已知函数在区间上单调递增，则的取值范围为______．
3．（2023·河北）已知在上单调递减，则的取值范围是__________．
4．（2023·北京·高三专题练习）设，，，则（ ）
A．B．
C．D．
5．（2023春·山西·高三校联考阶段练习）已知，则（ ）
A．B．
C．D．
6．（2023·河南）已知，则（ ）
A．B．C．D．
考法四 对数函数的奇偶性及应用
【例4】（2023·河南·校联考模拟预测）若函数为奇函数，则（ ）
A．0B．C．D．
【一隅三反】
1．（2023·湖南长沙·周南中学校考三模）“”是“函数是奇函数”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
2（2023·安徽合肥·合肥市第八中学校考模拟预测）若为奇函数，则（ ）
3．（2023·甘肃）已知函数，则______．
考法五 对数函数的图像问题
【例5】8（2023·全国·模拟预测）函数在区间上的大致图象为（ ）
A．B．
C．D．
【一隅三反】
1．（2023·四川自贡·统考三模）函数的图象大致是（ ）
A．B．
C．D．
2（2023·广东广州·统考三模）函数的大致图象是（ ）．
A．B．
C．D．
3．（2023·全国·高三专题练习）函数的图象可能是（ ）．
A．B．C．D．
考法六 对数函数的综合运用
【例6-1】（2023·四川凉山）凉山州地处川西南横断山系东北缘，地质构造复杂，时常发生有一定危害程度的地震，尽管目前我们还无法准确预报地震，但科学家通过多年研究，已经对地震有了越来越清晰的认识与了解．例如：地震时释放出的能量（单位：）与地震里氏震级之间的关系为，年月日，我州会理市发生里氏级地震，它所释放出来的能量是年年初云南省丽江市宁蒗县发生的里氏级地震所释放能量的约多少倍（ ）
A．倍B．0.56倍C．倍D．0.83倍
【例6-2】（2023春·湖北）（多选）已知函数,下列说法正确的是( )
A．若定义域为R,则B．若值域为R,则
C．若最小值为0,则D．若最大值为2,则
【一隅三反】
1．（2023春·四川宜宾）尽管目前人类还无法准确预报地震，但科学家通过研究，已经对地震有所了解．例如，地震时释放出的能量（单位：焦耳）与地震里氏震级之间的关系为：．年月日，我国汶川发生了里氏级大地震，它所释放出来的能量约是年月日我国泸定发生的里氏级地震释放能量的（ ）倍．（参考数据：，，）
A．B．C．D．
2．（2023·广东清远）（多选）已知函数，则（ ）
A．的定义域为
B．的单调递减区间为
C．是增函数
D．的值域为
3．（2023·高一课时练习）关于函数，有以下四个命题：①函数在区间上是单调增函数；②函数的图象关于直线对称；③函数的定义域为；④函数的值域为.其中所有正确命题的序号是________.
4（2023·湖北武汉·武汉二中校联考模拟预测）已知圆与直线相切，函数过定点，过点作圆的两条互相垂直的弦，则四边形面积的最大值为__________.
常用对数
将以10为底的对数叫做常用对数
把lg10N记为lg N
自然对数
将以无理数e＝2．71828…为底的对数叫做自然对数
把lgeN记为lnN
y＝lgax
a>1
0图象
定义域
(0，＋∞)
值域
R
性质
过定点(1,0)，即x＝1时，y＝0
当x>1时，y>0；当0当x>1时，y<0；当00
在(0，＋∞)上是增函数
在(0，＋∞)上是减函数
单调性法
在同底的情况下直接得到大小关系，若不同底，先化为同底
过渡法
寻找中间数联系要比较的两个数，一般是用“0”，“1”或其他特殊值进行“比较传递”
图象法
根据图象观察得出大小关系