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新高考数学一轮复习考点讲练测第2章第05讲 对数与对数函数(八大题型)(讲义)(2份,原卷版+解析版)
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\l "_Tc167730697" 01 考情透视·目标导航 PAGEREF _Tc167730697 \h 2
\l "_Tc167730698" 02 知识导图·思维引航 PAGEREF _Tc167730698 \h 3
\l "_Tc167730699" 03 考点突破·题型探究 PAGEREF _Tc167730699 \h 4
\l "_Tc167730700" 知识点1:对数式的运算 PAGEREF _Tc167730700 \h 4
\l "_Tc167730701" 知识点2:对数函数的定义及图像 PAGEREF _Tc167730701 \h 5
\l "_Tc167730702" 解题方法总结 PAGEREF _Tc167730702 \h 6
\l "_Tc167730703" 题型一:对数式的运算 PAGEREF _Tc167730703 \h 6
\l "_Tc167730704" 题型二:对数函数的图象及应用 PAGEREF _Tc167730704 \h 8
\l "_Tc167730705" 题型三:对数函数过定点问题 PAGEREF _Tc167730705 \h 14
\l "_Tc167730706" 题型四:比较对数式的大小 PAGEREF _Tc167730706 \h 16
\l "_Tc167730707" 题型五:解对数方程或不等式 PAGEREF _Tc167730707 \h 18
\l "_Tc167730708" 题型六:对数函数的最值与值域问题 PAGEREF _Tc167730708 \h 21
\l "_Tc167730709" 题型七:对数函数中的恒成立问题 PAGEREF _Tc167730709 \h 25
\l "_Tc167730710" 题型八:对数函数的综合问题 PAGEREF _Tc167730710 \h 29
\l "_Tc167730711" 04真题练习·命题洞见 PAGEREF _Tc167730711 \h 36
\l "_Tc167730712" 05课本典例·高考素材 PAGEREF _Tc167730712 \h 38
\l "_Tc167730713" 06易错分析·答题模板 PAGEREF _Tc167730713 \h 41
\l "_Tc167730714" 易错点:无视对数函数中底数和真数的范围 PAGEREF _Tc167730714 \h 41
\l "_Tc167730715" 答题模板:对数型复合函数的单调问题 PAGEREF _Tc167730715 \h 41
知识点1:对数式的运算
(1)对数的定义:一般地,如果且,那么数叫做以为底的对数,记作,读作以为底的对数,其中叫做对数的底数,叫做真数.
(2)常见对数:
①一般对数:以且为底,记为,读作以为底的对数;
②常用对数:以为底,记为;
③自然对数:以为底,记为;
(3) 对数的性质和运算法则:
①;;其中且;
②(其中且,);
③对数换底公式:;
④;
⑤;
⑥,;
⑦和;
⑧;
【诊断自测】(2024·青海·模拟预测)若,,则( )
A.1B.-1C.2D.-2
【答案】A
【解析】由,
所以
故选:A
知识点2:对数函数的定义及图像
(1)对数函数的定义:函数 且叫做对数函数.
(12)对数函数的图象与性质
【诊断自测】(2024·广东深圳·二模)已知,且,则函数的图象一定经过( )
A.一、二象限B.一、三象限C.二、四象限D.三、四象限
【答案】D
【解析】当时,,
则当时,函数图象过二、三、四象限;
则当时,函数图象过一、三、四象限;
所以函数的图象一定经过三、四象限.
故选:D
解题方法总结
1、对数函数常用技巧
在同一坐标系内,当时,随的增大,对数函数的图象愈靠近轴;当时,对数函数的图象随的增大而远离轴.(见下图)
题型一:对数式的运算
【典例1-1】已知,则 .(用含的式子表示)
【答案】
【解析】因为,所以,又,
所以
.
故答案为:
【典例1-2】(2024·重庆·三模)若正实数,满足,,则 .
【答案】100
【解析】由于,整理得,①,
又,②,
所以①+②得:;
即
对于取常用对数可得,,
故.
故答案为:100.
【方法技巧】
对数的有关运算问题要注意公式的正用、逆用及变形等应用.
【变式1-1】化简下列各式:
(1);
(2).
【解析】(1)原式.
(2)原式
.
【变式1-2】已知,,则 .(用表示)
【答案】
【解析】因为,所以,
又,所以
.
故答案为:
【变式1-3】(2024·全国·模拟预测)已知,则 .
【答案】3
【解析】依题意,,
则.
故答案为:3
题型二:对数函数的图象及应用
【典例2-1】已知函数① y=lgax;② y=lgbx;③ y=lgcx;④ y=lgdx的大致图象如图所示,则下列不等关系正确的是( )
A.a+c<b+aB.a+d<b+c
C.b+c<a+dD.b+d<a+c
【答案】A
【解析】解析:由已知可得b>a>1>d>c,则a+b>a+c,b+d>a+c,故A正确,D错误;又a+d与b+c的大小不确定,故B,C错误.故选A.
【典例2-2】(2024·江苏扬州·模拟预测)设方程和方程的根分别为,设函数,则( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】由得,由得,
所以令,这3个函数图象情况如下图所示:
设交于点,交于点,
由于的图象关于直线对称,
而的交点为,所以,
注意到函数的对称轴为直线,即,
且二次函数的图象是开口向上的抛物线方程,
从而.
故选:B.
【方法技巧】
对于有关对数型函数的图象问题,一般是从最基本的对数函数的图象入手,通过伸缩、平移、对称等变换得到,当时,对数函数的图像呈上升趋势;当时,对数函数的图像呈下降趋势.
【变式2-1】(多选题)(2024·河南信阳·模拟预测)函数的大致图象不可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】函数的定义域为,
因为,所以函数为偶函数,
当时,为减函数,且过定点,
故函数的大致图象不可能为BCD选项.
故选:BCD.
【变式2-2】(2024·高三·江西南昌·开学考试)已知函数和的图象与直线交点的横坐标分别为,,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】作出函数和的图象以及直线的图象,如图,
由函数和的图象与直线交点的横坐标分别为,,
结合图象可知,A错误;
由题意知,也即,
由于函数和互为反函数,
二者图象关于直线对称,而为和的图象与直线的交点,
故关于对称,故,B错误;
由,故,C错误;
因为,故,
结合,即得,D正确,
故选:D
【变式2-3】(2024·高三·上海·期末)已知定义在上的函数,设为三个互不相同的实数,满足,则的取值范围为 .
【答案】
【解析】作出的图像如图:
当时,由,得,
若互不相等,不妨设,
因为,
所以由图像可知,
由,得,
即,即,
则,所以,
因为,
所以,
即,
所以的取值范围是.
故答案为:.
【变式2-4】(2024·高三·北京·开学考试)已知函数,给出下列四个结论:
①,使得有两个零点;
②若,则有两个零点;
③,使得有两个零点:
④,使得有三个零点;
以上正确结论的序号是 .
【答案】③④
【解析】
首先我们分别作出和当时,即的图像,将直线图像绕定点按要求旋转分析,我们发现不存在,使得有两零点,故①不正确;
由上图可得我们可得当时,此时的零点为2,且仅有一个,故②不正确;
若,则当函数与直线的图象相切时,设切点横坐标为,此时,则,得到方程组化简得,易得,则此时有两个零点,图像见下图,故③正确;
当时,只需将上图相切时的直线向左偏一点,图像如下图所示,则两函数会出现三个交点,此时有三个零点,如下图所示,故④正确.
故答案为:③④.
【变式2-5】已知函数,若且,则的取值范围为 .
【答案】
【解析】画出的图象如图:
∵,且,
∴且,,
∴,即,∴,,
由图象得在上为减函数,
∴,
∴的取值范围是.
故答案为:.
题型三:对数函数过定点问题
【典例3-1】函数 (且)的图象必经过一个定点,则这个定点的坐标是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】因为对数函数(且)恒过定点,
所以函数 (且)的图象必过定点.
故选:C.
【典例3-2】函数(且)的图象恒过定点,若且,,则的最小值为( )
A.9B.8C.D.
【答案】B
【解析】当时,,
所以,函数过定点,得,
所以,,
因为,,
所以,,
当且仅当,即时,等号成立,
所以,的最小值为8.
故选:B
【方法技巧】
恒过定点.
【变式3-1】函数的图象恒过定点,若点在直线上,其中,则的最小值为( )
A.B.3C.7D.4
【答案】A
【解析】对于函数,
当时,,所以,
则,
所以,
当且仅当时等号成立.
故选:A
【变式3-2】已知直线经过函数图象过的定点(其中均大于0),则的最小值为( )
A.2B.3C.4D.5
【答案】C
【解析】因为,所以函数图象过的定点为,
将其代入直线方程得,即,
又,
所以,
当且仅当即时,等号成立,故有最小值4.
故选:C.
【变式3-3】(2024·安徽安庆·模拟预测)已知函数恒过定点,则的最小值为( ).
A.B.C.3D.
【答案】A
【解析】由题意可知,
则,
当且仅当,时,
的最小值为,
故选:A.
题型四:比较对数式的大小
【典例4-1】(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)设,,,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】∵,
,
则,
故选:C.
【典例4-2】已知,,,则,,的大小关系为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】因为,,∴,
因为,∴,
∴.
故选:D.
【方法技巧】
比较大小问题,常利用函数的单调性及中间值法.
【变式4-1】(2024·天津·二模)设,则的大小关系为( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】,
,
,
,.
故选:C.
【变式4-2】(2024·宁夏银川·三模)已知,,,则( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】由题知,,,因为在定义域内单调递增,
所以,即,
因为在定义域内单调递减,所以,即,
因为在上单调递减,所以,即,
综上:.
故选:D
【变式4-3】(2024·青海西宁·模拟预测)已知,,,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】令,则.
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
则,故.
令,则.
当时,,单调递减,
则,即.
故.
故选:A.
【变式4-4】(2024·江西·模拟预测)若,则( )
A.B.C.D.无法确定
【答案】A
【解析】因为,
所以,
因为,
所以,可得,
令,,
所以,
设,,,
作出它们的图象如图:
由图可知.故选项A正确.
故选:A.
题型五:解对数方程或不等式
【典例5-1】方程的解是 .
【答案】
【解析】由方程,可得,
,解得.
故答案为:
【典例5-2】不等式的解集为 .
【答案】
【解析】设函数,
则应有,解得,所以,定义域为.
又,
所以,由,可得.
因为以及均在上单调递增,
所以,在上单调递增,
所以,.
综上所述,.
所以,不等式的解集为.
故答案为:.
【方法技巧】
(1)对于形如的形式,利用转化;对于形如的形式,可借助换元法转化为二次方程求解.
(2)解对数不等式,也是利用对数函数的单调性将不等式转化为比较真数之间的不等式,再解这个不等式即可.
【变式5-1】不等式的解集是 .
【答案】
【解析】设,其定义域为,
和在均为增函数,
则在为增函数,且,
,即,,
不等式的解集是.
故答案为:.
【变式5-2】方程:的解是 .
【答案】
【解析】因为,即,所以,
即,解得,则,或无实根.
故答案为:
【变式5-3】不等式的解集是 .
【答案】或
【解析】原不等式可化为,即,
∴,于是,亦即或,
∴或,故解集为或
故答案为:或
【变式5-4】不等式的解集是 .
【答案】
【解析】由可得,
又恒成立,恒成立,
所以不等式等价于,即,也即;
可得,所以,解得.
所以原不等式的解集为.
故答案为:
【变式5-5】由函数的观点,不等式的解集是 .
【答案】
【解析】由不等式,可得,
令,可知的定义域为,
因为在定义域上单调递增,
可知在定义域上单调递增,且,
对于不等式即为,解得,
所以不等式的解集是.
故答案为:.
题型六:对数函数的最值与值域问题
【典例6-1】(2024·全国·模拟预测)已知函数在区间上有最大值或最小值,则实数的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】要使函数在区间上有最大值或最小值,
由于开口向上,
故需函数在区间上有最小值,且.
该函数图像的对称轴为直线,所以,
解得,
所以,且,即实数的取值范围为.
故选:B.
【典例6-2】已知函数的最大值为2,则 .
【答案】6
【解析】因为函数由与复合而成,
而在定义域上单调递增,所以当取最大值时,函数取得最大值,
由二次函数的性质易知当时,,此时,所以,解得.
故答案为:
【方法技巧】
对数函数的最值与值域问题通常利用对数函数的单调性解决.
【变式6-1】若函数(且)的最小值为-4,则实数a的值为 .
【答案】/
【解析】由题意知,,解得,
因为,
因为,则,又因为的最小值为-4,
则,所以,
即,得,因为,所以.
故答案为:.
【变式6-2】已知函数 (且).
(1)当时,函数恒有意义,求实数的取值范围;
(2)是否存在这样的实数,使得函数在区间上为减函数,且最大值为?如果存在,试求出的值;如果不存在,请说明理由.
【解析】(1)当时,函数恒有意义,
所以在上恒成立,
即在上恒成立.
令,,
则,
所以在上单调递减,
所以,所以.
又且,所以.
(2)函数在区间上有意义,
则在上恒成立.
由(1)同理可知,,
又函数在区间上为减函数,并且最大值为.
当时,为减函数,
则且在上单调递增,
所以,即,故不存在这样的实数;
当时,为增函数,
则且在上单调递减,
所以,即,故不存在这样的实数.
综上,不存在这样的实数,使得函数在区间上为减函数,且最大值为.
【变式6-3】已知函数的最大值为,则函数的最小值为 (结果用表示)
【答案】
【解析】因为,所以,
则,
当的取值范围为时,的取值范围为,
所以的最大值与的最大值相等,均为,
所以的最小值为.
故答案为:.
【变式6-4】已知函数且是奇函数.
(1)求的值;
(2)若,对任意有恒成立,求实数的取值范围;
(3)设,若,问是否存在实数使函数在上的最大值为0?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【解析】(1)由函数且是奇函数,
可得,即,可得,
经验证:当时,,满足,
此时函数为奇函数,符合题意.
(2)由,可得为单调递减函数,
因为对任意有恒成立,
即对任意有恒成立,
设,则函数开口向上的抛物线,且对称轴为,
当时,即时,此时函数在区间上单调递增,
则,解得;
当时,即时,此时函数在对称轴处取得最小值,
则,解得,因为,此时无解;
当时,即时,此时函数在区间上单调递减,
则,解得,因为,此时无解;
综上可得,实数的取值为.
(3)由,可得,解得或(舍去),所以,
则,
设,则,
当时,可得,此时,
又由,
则当时,在上的最小值为;
当时,在上的最大值为;
设,
当时,函数在处取得最小值,
此时,解得(舍去);
当时,函数的对称轴为,
函数在处取得最大值,此时,解得(舍去);
当时,函数的对称轴为,
函数在处取得最大值,此时,
综上可得,不存在这样的实数,使得其成立.
题型七:对数函数中的恒成立问题
【典例7-1】已知函数,若对任意都有,则实数a的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】因为若对任意,都有,
所以对任意,都有,
令,则在上单调递增.
首先.
因为在上递增,所以在上递增.
当时,显然符合题意;
当时,令,
则在上递增,所以,则.
综上所述,,故D正确.
故选:D.
【典例7-2】若不等式在上恒成立,则实数a的取值范围为( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】变形为:,即在上恒成立,
若,此时在上单调递减,,而当时,,显然不合题意;
当时,画出两个函数的图像,
要想满足在上恒成立,只需,即,
解得:,综上:实数a的取值范围是.
故选:C
【方法技巧】
已知不等式能恒成立求参数值(取值范围)问题常用的方法:
(1)函数法:讨论参数范围,通常借助函数单调性求解;
(2)分离参数法:首先将参数分离,转化成求函数的最值或值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,再利用数形结合的方法来解决.
【变式7-1】已知函数,且,若对任意的,存在,使得成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】根据题意知,
因为,
其图象开口向下,对称轴为,
所以当时,
其最小值,
当时,,在上的最小值为,
则由得,
当时,,在上的最小值为,
则时,无解,
故实数的取值范围为,
故答案为:.
【变式7-2】已知且,当时,,则的取值范围为 .
【答案】
【解析】当时,.
当时,成立.
当时,若成立,是减函数,是增函数,则,解得,所以.
综上,的取值范围为.
故答案为:.
【变式7-3】已知函数为奇函数.
(1)求实数a的值;
(2)判断函数的单调性(不用证明);
(3)设函数,若对任意的,总存在,使得成立,求实数m的取值范围.
【解析】(1)由已知函数需满足,当时,函数的定义域为,
函数为奇函数,所以,
即在上恒成立,即,(舍),
当时,,函数的定义域为,
又函数为奇函数,所以,
此时,函数定义域为,
,函数为奇函数,满足,
综上所述:;
(2)在和上单调递减,证明如下:
,定义域为,
设,且,
则
因为,且,所以,
所以,所以在上单调递减,
同理可证,所以在上单调递减;
所以在,上单调递减.
(3)函数在和上单调递减,
且当时,,当时,,
时,,所以当时的值域,
又,
设,则,
当时,取最小值为,当时,取最大值为,
即在上的值域,
又对任意的,总存在,使得成立,
即,所以,解得,即.
题型八:对数函数的综合问题
【典例8-1】(2024·四川南充·模拟预测)函数的零点为,函数的零点为,则下列结论正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】由题意知,,,
令,则,
又因为与互为反函数,
所以、分别与的的交点关于对称,
所以,即:,
又因为,,
所以由零点存在性定理可知,,
又因为,即,
所以,
对于A项,因为,,
所以,故A项错误;
对于B项,因为,所以,
又因为,,
所以,故B项正确;
对于C项,因为,,所以,故C项错误;
对于D项,因为, ,,
所以,故D项错误.
故选:B.
【典例8-2】(2024·云南·二模)已知函数的定义域为,且若,则的取值范围为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】当时,,
由复合函数的单调性可知在上单调递减,
所以;
当时,,
因为在上单调递增,为增函数,
所以在上单调递增,
又在上为增函数,所以在单调递增,
所以.
综上,在上恒成立,当且仅当时取等号.
所以不等式,
解得且且,即原不等式的解集为.
故选:D
【方法技巧】
对数函数常与其他函数形成复合函数问题,解题时要清楚复合的层次,外层是对数函数还是内层是对数函数,其次如果涉及到定义域、值域、奇偶性、单调性等问题,则要按复合函数的性质规律求解.
【变式8-1】已知函数,,则 .若方程的所有实根之和为4,则实数m的取值范围是 .
【答案】
【解析】函数,,则,所以;
显然函数的图象关于直线对称,如图,
函数在上单调递减,函数值集合为,在上单调递增,函数值集合为,
在上单调递减,函数值集合为,在上单调递增,函数值集合为,
当,即或时,,点关于直线对称,
当且时,函数的图象关于直线对称,
因此函数()的图象关于直线对称,
由于函数在上单调递增,因此函数在上单调递减,函数值集合为R,
在上单调递增,函数值集合为,在上单调递减,函数值集合为,
在上单调递增,函数值集合为R,
于是函数在上单调递减,函数值集合为R,在上单调递增,函数值集合为,
在上单调递减,函数值集合为,在上单调递增,函数值集合为R,
在同一坐标系内作出直线与函数的图象,如图,
当时,直线与函数的图象有3个交点,方程的所有实根和为6;
当且时,直线与函数的图象有4个交点,方程的所有实根和为8;
当时,直线与函数的图象有6个交点,方程的所有实根和为12;
当时,直线与函数的图象有2个交点,方程的所有实根和为4,
所以实数m的取值范围是.
故答案为:;
【变式8-2】设定义域为R的函数,若关于x的方程有8个不同的实根,到实数b的取值范围是 .
【答案】
【解析】由题设,的图象如下图示:
令,则化为,
∴要使原方程有8个不同实根,则有2个不同的实根且两根、,
∴,可得,又在上递减,在上递增,且,,即,
综上,.
故答案为:.
【变式8-3】已知函数.
(1)求的定义域;
(2)若,求的取值范围.
【解析】(1)要使函数有意义,则,解得,
所以的定义域为;
(2)因为,所以,
,因为,所以,
所以当时,,
对于函数,,
若,则函数在定义域上单调递减,而函数在上单调递增,
所以函数在上单调递减,
所以,则,
因为,所以,无解;
若,则函数在定义域上单调递增,而函数在上单调递增,
所以函数在上单调递增,所以,
则,又,所解得;
综上,的取值范围为.
【变式8-4】(2024·广东佛山·模拟预测)已知,分别是关于的方程,的根,则下面为定值2023的是( )
A.B.C.D.E.均不是
【答案】C
【解析】由已知条件可知,,,
令,,,
如图所示,
曲线与曲线关于直线对称,曲线关于直线对称,
设曲线分别与曲线,交于点, ,
则点,关于直线对称,
而点关于直线对称的点为,即为点,
则,即.
故选:C.
【变式8-5】给出函数,
(1)若,求不等式的解集;
(2)若,且,求的取值范围;
(3)若,非零实数,满足,求证:.
【解析】(1)若,则不等式为,
即,所以,解得或,
所以不等式的解集为.
(2)设,可得其定义域是,
则,所以是偶函数,
设,则,,
故,所以,
因为,所以,即,
故在上是严格减函数,
又因为,所以是偶函数,且在上是严格减函数,
所以,不等式等价于,
由单调性可得,解得的取值范围是.
(3)若,则,
由得,
所以,所以.
设,则,,解得,,则.
要证,即证.因为,所以只需证,
即证:.
设,则,
所以在上是严格增函数,故,于是.
1.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)设函数,若,则的最小值为( )
A.B.C.D.1
【答案】C
【解析】解法一:由题意可知:的定义域为,
令解得;令解得;
若,当时,可知,
此时,不合题意;
若,当时,可知,
此时,不合题意;
若,当时,可知,此时;
当时,可知,此时;
可知若,符合题意;
若,当时,可知,
此时,不合题意;
综上所述:,即,
则,当且仅当时,等号成立,
所以的最小值为;
解法二:由题意可知:的定义域为,
令解得;令解得;
则当时,,故,所以;
时,,故,所以;
故, 则,
当且仅当时,等号成立,
所以的最小值为.
故选:C.
2.(2024年北京高考数学真题)生物丰富度指数 是河流水质的一个评价指标,其中分别表示河流中的生物种类数与生物个体总数.生物丰富度指数d越大,水质越好.如果某河流治理前后的生物种类数没有变化,生物个体总数由变为,生物丰富度指数由提高到,则( )
A.B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意得,则,即,所以.
故选:D.
3.(2022年新高考天津数学高考真题)化简的值为( )
A.1B.2C.4D.6
【答案】B
【解析】原式
,
故选:B
4.(2022年新高考天津数学高考真题)已知,,,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】因为,故.
故答案为:C.
1.我们可以把看作每天的"进步”率都是1%,一年后是;而把看作每天的“落后”率都是1%,一年后是.利用计算工具计算并回答下列问题:
(1)一年后“进步”的是“落后”的多少倍?
(2)大约经过多少天后“进步”的分别是“落后”的10倍、100倍、1000倍?
【解析】(1).
∴一年后“进步”的大约是“落后”的倍
(2)由得
∴大约经过天“进步”的是“落后”的倍.
由得.
∴大约经过天“进步”的是“落后”的倍.
由得解得
∴大约经过天“进步”的是“落后”的倍.
2.酒驾是严重危害交通安全的违法行为,为了保障交通安全,根据国家有关规定:血液中酒精含量达到的驾驶员即为酒后驾车,及以上认定为醉酒驾车,假设某驾驶员喝了一定量的酒后,其血液中的酒精含量上升到了.如果在停止喝酒以后,他血液中酒精含量会以每小时的速度减少,那么他至少经过几个小时才能驾驶?(参考数据,)
【解析】设经过个小时才能驾驶,则,
即,
由于在定义域上单调递减,
,
∴他至少经过5小时才能驾驶.
3.已知,,求实数a的取值范围.
【解析】解:,
当时成立;
②当时,解得.
又,
∴a的取值范围是.
4.比较下列各题中三个值的大小:
(1);
(2).
【解析】解:(1) 因为,
且,故
(2)
,
同理可证.
5.假设有一套住房的房价从2002年的20万元上涨到2012年的40万元,下表给出了两种价格增长方式,其中是按直线上升的房价,是按指数增长的房价,t是2002年以来经过的年数.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数的解析式;
(3)完成上表空格中的数据,并在同一直角坐标系中画出两个函数的图象,然后比较两种价格增长方式的差异.
【解析】解:(1)设,则,
.
(2)设(,且),则.
.
(3)图象如图.
由图象可以看出,在前10年,按增长的价格始终高于按增长的价格,但10年后,的价格增长速度很快,远远超出的价格并且时间越长,差别越大.
易错点:无视对数函数中底数和真数的范围
易错分析: 忽略“对数的真数大于0”这一个条件导致出错,面对这类题一定要注意真数和底数的范围.
【易错题1】解不等式.
【解析】因为函数在定义域内是单调增函数,解不等式,即所以需要满足,解得即,所以不等式的解集为.
【易错题2】的定义域为,求实数的取值范围.
【解析】由题意中函数的定义域为,
即需要满足恒成立,
故有,解得,即,
所以函数的定义域为的取值范围为
答题模板:对数型复合函数的单调问题
1、模板解决思路
判断复合函数单调性的原则是“同增异减”.
2、模板解决步骤
第一步:求函数的定义域.
第二步:将函数分解成内层函数和外层函数.
第三步:判断内层函数和外层函数的单调性.
第四步:根据“同增异减”的原则确定复合函数的单调性.
【典例1】若函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】易知函数在上单调递增,又函数在上单调递减,
所以且,解得.
即实数a的取值范围为
故选:B
【典例2】已知函数在上单调递减,则实数a的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】令,则,即由和复合而成,
而在上单调递增,
故要使得函数在上单调递减,
需满足在上恒成立,且在上单调递减,
即得,解得,即,
故选:A
【典例3】(2024·重庆·模拟预测)若函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】因为函数在上单调递增,
所以,解得.
故选:B.
考点要求
考题统计
考情分析
(1)对数的概念及运算性质
(2)对数函数的图象
(3)对数函数的性质
2024年II卷第8题,5分
2024年北京卷第7题,4分
2024年天津卷第5题,5分
2023年北京卷第11题,5分
2023年I卷第10题,5分
2022年天津卷第6题,5分
2022年浙江卷第7题,5分
2022年I卷I卷第7题,5分
从近五年的高考情况来看,对数运算与对数函数是高考的一个重点也是一个难点,常与二次函数、幂函数、指数函数、三角函数综合,考查数值大小的比较和函数方程问题.在利用对数函数的图像与性质应用上,体现了逻辑推理与数学运算素养.
复习目标:
(1)理解对数的概念及运算性质,能用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数.
(2)通过实例,了解对数函数的概念,会画对数函数的图象,理解对数函数的单调性与特殊点.
(3)了解指数函数与对数函数(,且)互为反函数.
图象
性质
定义域:
值域:
过定点,即时,
在上增函数
在上是减函数
当时,,
当时,
当时,,
当时,
t
0
5
10
15
20
/万元
20
30
40
50
60
/万元
20
40
80
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