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第08讲 对数函数(含答案) 备战2025年高考数学一轮复习考点帮(天津专用)学案
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1. 5年真题考点分布
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】本节内容是天津高考卷的必考内容,设题灵活,难度综合,分值为5分
【备考策略】1.理解、掌握对数的图象与特征,能够灵活运用对数函数的性质
2.能利用对数函数的性质解决定义域与值域最值问题
3.具备数形结合的思想意识,会借助函数解决奇偶性与对称性问题
4.能结合图像与性质解决综合型问题
【命题预测】本节内容是天津高考卷的必考内容,考查内容比较广泛。
知识讲解
知识点一.对数的定义
1.一般地,如果a(a>0,a≠1)的b次幂等于N,即ab=N,那么称b是以a为底N的对数,记作b=lgaN,其中,a叫做对数的底数,N叫做真数.
2.底数的对数是1,即lgaa=1,1的对数是0,即lga1=0.
知识点二.对数函数的定义
1.形如y=lgax(a>0,a≠1)的函数叫作对数函数,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
知识点三.对数函数图象的特点
1.对数函数y=lgax(a>0且a≠1)的图象过定点(1,0),且过点(a,1),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a),-1)),函数图象只在第一、四象限.
2.函数y=lgax与y=lg1ax(a>0且a≠1)的图象关于x轴对称.
3.在第一象限内,不同底的对数函数的图象从左到右底数逐渐增大.
注意:
1.在运算性质lgaMn=nlgaM中,要特别注意M>0的条件,当n∈N*,且n为偶数时,在无M>0的条件下应为lgaMn=nlga|M|.
2.研究对数函数问题应注意函数的定义域.
3.解决与对数函数有关的问题时,若底数不确定,应注意对a>1及00,解得10sinx≠0,
解得12
【分析】根据函数的定义域有意义,解不等式求解.
【详解】根据题意可得x≥0x−2>0,解得x>2
故定义域为xx>2.
故答案为:xx>2
4.(23-24高三下·上海·阶段练习)函数f(x)=lg(4x−2x−2)的定义域为 .
【答案】(1,+∞).
【分析】根据对数函数的性质得不等式,然后解指数不等式可得.
【详解】由题意4x−2x−2>0,即(2x−2)(2x+1)>0,
∴2x>2,x>1,∴定义域为(1,+∞).
故答案为:(1,+∞).
考点四、对数函数的值域问题
1.(23-24高三上·北京·期中)下列函数中,值域为1,+∞的是( )
A.y=1sinxB.y=x+1C.y=lgx+1D.y=2x+1
【答案】D
【分析】根据初等函数的性质逐一求出相应值域即可得答案.
【详解】因为−1≤sinx≤1,且sinx≠0,所以1sinx≤−1或1sinx≥1,A错误;
因为x≥0,所以x+1≥1,B错误;
因为x+1≥1,所以lgx+1≥lg1=0,C错误;
因为2x>0,所以2x+1>1,即y=2x+1的值域为1,+∞,D正确.
故选:D
2.(2024高三·全国·专题练习)函数fx=lnx+x,x∈1,e的值域为 .
【答案】1,e+1
【分析】
利用函数的单调性可求函数的值域.
【详解】函数fx=lnx+x,x∈1,e为增函数,故其值域为1,e+1.
故答案为:1,e+1
1.(23-24高三上·上海黄浦·期中)函数y=lg3x+1lg93x在区间13,+∞上的最小值为 .
【答案】22−1
【分析】对函数变形后,利用基本不等式求出最小值.
【详解】y=lg3x+1lg9(3x)=lg3x+21+lg3x,
因为x∈13,+∞,所以lg3x∈−1,+∞,故1+lg3x∈0,+∞,
故y=1+lg3x+21+lg3x−1≥21+lg3x⋅21+lg3x−1=22−1,
当且仅当1+lg3x=21+lg3x,即x=32−1时,等号成立.
故答案为:22−1.
2.(23-24高三上·河南·期中)已知函数f(x)=x2+4x+3,x2,所以fe+1=lne+1=2;
当x0,函数fx=lg2x,x≥ax−2x−3,x0,ga单调递增,当a∈a0,+∞时,g'a0,g4=lg44−1=0,所以由ga≥0解得30,a≠1的图象恒过定点A,若点A在直线mx+ny+1=0上,其中m、n>0,则1m+2n的最小值为 .
【答案】8
【分析】求出定点A−2,−1,可得出2m+n=1,将代数式1m+2n与2m+n相乘,展开后利用基本不等式可求得1m+2n的最小值.
【详解】对于函数y=lgax+3−1a>0,a≠1,令x+3=1,可得x=−2,则y=lga1−1=−1,
故函数y=lgax+3−1a>0,a≠1的图象恒过定点A−2,−1,
因为点A在直线mx+ny+1=0上,则−2m−n+1=0,可得2m+n=1,
因为m、n>0,所以,1m+2n=2m+n1m+2n=4+4mn+nm≥4+24mn⋅nm=8,
当且仅当n=2m时,等号成立,故1m+2n的最小值为8.
故答案为:8.
2.(23-24高三上·陕西·阶段练习)函数fx=lgax+1+2x(a>0,且a≠1)的图象过定点 .
【答案】0,1
【分析】根据lga1=0,令x+1=1即可求出定点.
【详解】令x+1=1,则x=0,此时a在0,1∪1,+∞上无论取何值,fx的值总为1,故函数fx的图象过定点0,1.
故答案为:0,1
1.(23-24高三上·陕西咸阳·期中)已知函数y=lga(x−1)+4(a>0且a≠1)的图象恒过定点P,点P在幂函数y=f(x)的图象上,则lgf(2)+lgf(5)= .
【答案】2
【分析】令x−1=1可求得定点P的坐标,从而可求得y=f(x)的解析式,即可求解.
【详解】令x−1=1得y=4,则定点P2,4.
设幂函数f(x)=xα,将点P代入可得4=2α,则α=2,即f(x)=x2.
因此lgf(2)+lgf(5)=lg22+lg52=2lg2+2lg5=2lg2+lg5=2lg10=2.
故答案为:2.
2.(2023·江西赣州·一模)已知函数y=1+lga2−x(a>0且a≠1)的图像恒过定点P,且点P在圆x2+y2+mx+m=0外,则符合条件的整数m的取值可以为 .(写出一个值即可)
【答案】5(不唯一,取m>4的整数即可)
【分析】先求定点P的坐标,结合点在圆外以及圆的限制条件可得m的取值.
【详解】因为函数y=1+lga2−x的图像恒过定点1,1,所以P1,1;
因为点P在圆x2+y2+mx+m=0外,
所以12+12+m+m>0且m2−4m>0,解得−14的整数即可).
3.(2023·青海西宁·二模)已知函数y=lga3x−2+2(a>0且a≠1)的图像过定点A,若抛物线y2=2px也过点A,则抛物线的准线方程为 .
【答案】x=-1
【分析】先求出A点的坐标,再求出p即可.
【详解】因为函数y=lgax 经过定点1,0 ,所以函数y=lga3x−2+2 经过
定点A1,2,将它代入抛物线方程得22=2p×1 ,解得p=2,
所以其准线方程为x=−1;
故答案为:x=−1 .
4.(2023高三·全国·专题练习)已知数列an为等比数列,函数y=lga(2x−1)+2的图象过定点a1,a2,bn=lg2an,数列bn的前n项和为Sn,则S10的值为 .
【答案】45
【分析】先求出函数过定点(1,2),则等比数列an确定,由bn=lg2an,得出数列bn通项,再利用等差数列求和公式可得.
【详解】由已知y=lga(2x−1)+2,令x=1,得y=2.
所以函数y=lga2x−1+2的图象过定点(1,2),
所以a1=1,a2=2,
由数列an为等比数列,则an=2n−1,
而bn=lg2an,于是bn=n−1,
所以数列bn是以0为首项,1为公差的等差数列,b1=0,b10=9,
则S10=0+92×10=45.
故答案为:45.
考点七、对数函数的单调性
1.(2022高三·全国·专题练习)函数fx=lg15−2x2+3x+2的单调递减区间为 .
【答案】−12,34
【分析】求出函数的定义域,确定fx=lg15−2x2+3x+2由y=lg15u,u=−2x2+3x+2复合而成,判断这两个函数的单调性,根据复合函数的单调性,即可求得答案.
【详解】由题意知函数fx=lg15−2x2+3x+2,
令u=−2x2+3x+2,则u=−2x2+3x+2>0,∴−120,
所以f(x)=x−sinx在(0,1)上单调递增,
所以f15>f(0)=0,即15>sin15,所以b=ln1+sin150,
所以ℎ(x)=x−65ln(x+1)在0,15上单调递减,在15,1上单调递增,
所以ℎ15
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