(新高考)高考数学一轮考点复习2.5《对数与对数函数》教案 (含详解)

PAGEPAGE21第五节对数与对数函数核心素养立意下的命题导向1.对数的运算性质与对数的换底公式相结合考查对数的运算，凸显数学运算的核心素养．2．与不等式等问题相结合考查对数函数的图象及其应用，凸显直观想象、数学运算的核心素养．3．与不等式等问题相结合考查对数函数的单调性、值域等性质，凸显直观想象、逻辑推理和数学运算的核心素养．[理清主干知识]1．对数概念如果ax＝N(a>0，且a≠1)，那么数x叫做以a为底N的对数，记作x＝logaN，其中a叫做对数的底数，N叫做真数，logaN叫做对数式性质对数式与指数式的互化：ax＝N⇔x＝logaNloga1＝0，logaa＝1，alogaN＝N运算法则loga(M·N)＝logaM＋logaNa>0，且a≠1，M>0，N>0logaeq\f(M,N)＝logaM－logaNlogaMn＝nlogaM(n∈R)换底公式logab＝eq\f(logcb,logca)(a>0，且a≠1，c>0，且c≠1，b>0)2．对数函数的图象与性质y＝logaxa>10<a<1图象性质定义域为(0，＋∞)值域为R过定点(1,0)，即x＝eq\a\vs4\al(1)时，y＝eq\a\vs4\al(0)当x>1时，y>0；当x>1时，y<0；当0<x<1时，y<0当0<x<1时，y>0在区间(0，＋∞)上是增函数在区间(0，＋∞)上是减函数3．底数的大小决定了图象相对位置的高低不论是a＞1还是0＜a＜1，在第一象限内，自左向右，图象对应的对数函数的底数逐渐变大，如图，0<c<d<1<a<b.在x轴上侧，图象从左到右相应的底数由小变大；在x轴下侧，图象从右到左相应的底数由小变大．(无论在x轴的上侧还是下侧，底数都按顺时针方向变大)4．反函数指数函数y＝ax(a>0且a≠1)与对数函数y＝logax(a>0且a≠1)互为反函数，它们的图象关于直线y＝x对称．[澄清盲点误点]一、关键点练明1．(对数式的计算)计算：2＋lg8＋eq\f(3,2)lg25＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(9,25)))＝________.答案：52．(换底公式的应用)log225·log34·log59＝________.答案：83．(对数函数图象过定点问题)已知函数y＝loga(x－3)－1的图象恒过定点P，则点P的坐标是________．答案：(4，－1)4．(对数函数的定义域)函数y＝eq\r(log2x－1)的定义域为________．答案：[2，＋∞)5．(对数型函数的单调性)函数y＝log(3x－1)的单调递减区间为________．答案：eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)，＋∞))二、易错点练清1．(对数的运算性质不熟悉)有下列结论：①lg(lg10)＝0；②lg(lne)＝0；③若lgx＝1，则x＝10；④若log22＝x，则x＝1；⑤若logmn·log3m＝2，则n答案：①②③④⑤2．(忽视真数大于零)已知lgx＋lgy＝2lg(x－2y)，则eq\f(x,y)＝________.答案：43．(忽视对底数的讨论)若函数y＝logax(a>0，a≠1)在[2,4]上的最大值与最小值的差是1，则a＝________.答案：2或eq\f(1,2)考点一对数式的化简与求值[典例](1)(2020·全国卷Ⅰ)设alog34＝2，则4－a＝()A.eq\f(1,16) B.eq\f(1,9)C.eq\f(1,8) D．eq\f(1,6)(2)计算下列各式的值：①log535＋2logeq\r(2)－log5eq\f(1,50)－log514；②[(1－log63)2＋log62·log618]÷log64.[解析](1)选B因为alog34＝2，所以log34则有4a＝32＝9，所以4－a＝eq\f(1,4a)＝eq\f(1,9)，故选B.(2)①原式＝log535＋log550－log514＋2log2＝log5eq\f(35×50,14)＋log2＝log553－1＝2.②原式＝[(log66－log63)2＋log62×log6(2×32)]÷log64＝eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(log6\f(6,3)))2＋log62×log62＋log632))÷log622＝[(log62)2＋(log62)2＋2log62×log63]÷2log62＝log62＋log63＝log6(2×3)＝1.[方法技巧]解决对数运算问题的常用方法(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．(4)利用常用对数中的lg2＋lg5＝1.[针对训练]1．(多选)(2021·山东临沂期末)若10a＝4,10bA．a＋b＝2 B．b－a＝1C．ab>8lg22 D．b－a>lg6解析：选ACD由10a＝4,10b＝25，得a＝lg4，b＝lg25，∴a＋b＝lg4＋lg25＝lg100＝2，故A正确；b－a＝lg25－lg4＝lgeq\f(25,4)，∵lg10＝1>lgeq\f(25,4)>lg6，∴1>b－a>lg6，故B错误，D正确；ab＝4lg2·lg5>4lg2·lg4＝8lg22，故C正确．故选A、C、D.2．计算：eq\f(1－log632＋log62·log618,log64)＝________.解析：原式＝eq\f(1－2log63＋log632＋log6\f(6,3)×log66×3,log64)＝eq\f(1－2log63＋log632＋1－log632,log64)＝eq\f(21－log63,2log62)＝eq\f(log66－log63,log62)＝eq\f(log62,log62)＝1.答案：13．已知log23＝a,3b＝7，则log3eq\r(7)2eq\r(21)的值为________．解析：由题意3b＝7，所以log37＝b.所以log3eq\r(7)2eq\r(21)＝logeq\r(63)eq\r(84)＝eq\f(log284,log263)＝eq\f(log222×3×7,log232×7)＝eq\f(2＋log23＋log23·log37,2log23＋log23·log37)＝eq\f(2＋a＋ab,2a＋ab).答案：eq\f(2＋a＋ab,2a＋ab)考点二对数函数的图象及应用考法(一)对数函数图象的辨析[例1](2019·浙江高考)在同一直角坐标系中，函数y＝eq\f(1,ax)，y＝logaeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(1,2)))(a>0，且a≠1)的图象可能是()[解析]法一：当a>1时，函数y＝ax的图象过定点(0,1)，在R上单调递增，于是函数y＝eq\f(1,ax)的图象过定点(0,1)，在R上单调递减，函数y＝logaeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(1,2)))的图象过定点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，0))，在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(1,2)，＋∞))上单调递增．显然A、B、C、D四个选项都不符合．当0<a<1时，函数y＝ax的图象过定点(0,1)，在R上单调递减，于是函数y＝eq\f(1,ax)的图象过定点(0,1)，在R上单调递增，函数y＝logaeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(1,2)))的图象过定点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，0))，在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(1,2)，＋∞))上单调递减．因此，选项D中的两个图象符合，故选D.法二：易知a与eq\f(1,a)必有1个大于1,1个小于1，则f(x)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,a)))x与g(x)＝logaeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(1,2)))在各自定义域内单调性相反，可排除B；由geq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))＝0可排除A、C.故选D.[答案]D[方法技巧]研究对数型函数图象的思路研究对数型函数的图象时，一般从最基本的对数函数的图象入手，通过平移、伸缩、对称变换得到．特别地，要注意底数a>1或0<a<1这两种不同情况．考法(二)对数函数图象的应用[例2]当0<x≤eq\f(1,2)时，4x<logax，则a的取值范围是()A.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(\r(2),2))) B.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)，1))C．(1，eq\r(2)) D．(eq\r(2)，2)[解析]构造函数f(x)＝4x和g(x)＝logax，当a>1时不满足条件，当0<a<1时，画出两个函数的图象如图所示，可知feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))<geq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))，即2<logaeq\f(1,2)，则a>eq\f(\r(2),2)，所以a的取值范围为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)，1)).[答案]B[方法技巧]与对数型函数有关的方程或不等式问题常常结合对数函数的图象来解决，即数形结合法，应用时要准确画出图象，把方程根、不等式的解等问题转化为函数图象之间的问题．[针对训练]1．(2021·岳阳模拟)在同一直角坐标系中，函数f(x)＝xa(x>0)与g(x)＝logax的图象可能是()解析：选A易知g(x)的图象过点(1,0)．若0<a<1，则函数f(x)＝xa(x>0)单调递增，且递增趋势越来越慢，函数g(x)＝logax单调递减．显然四个选项不满足条件．若a>1，则函数g(x)＝logax单调递增，函数f(x)＝xa(x>0)单调递增且递增趋势越来越快，显然只有选项A满足条件．故选A.2．(2021·宜昌五校联考)已知函数f(x)＝|lnx|.若0<a<b，且f(a)＝f(b)，则a＋4b的取值范围是()A．(4，＋∞) B．[4，＋∞)C．(5，＋∞) D．[5，＋∞)解析：选C由f(a)＝f(b)得|lna|＝|lnb|，根据函数y＝|lnx|的图象及0<a<b，得－lna＝lnb,0<a<1<b，eq\f(1,a)＝b.令g(b)＝a＋4b＝4b＋eq\f(1,b)，易得g(b)在(1，＋∞)上单调递增，所以g(b)>g(1)＝5.3．已知函数f(x)＝|logx|的定义域为eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，m))，值域为[0,1]，则m的取值范围为________．解析：作出f(x)＝|logx|的图象(如图)，可知feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))＝f(2)＝1，f(1)＝0，由题意结合图象知：1≤m≤2.答案：[1,2]考点三对数函数的性质及应用考法(一)与对数函数有关的函数定义域问题[例1]若函数y＝log2(mx2－2mx＋3)的定义域为R，则实数m的取值范围是()A．(0,3) B．[0,3)C．(0,3] D．[0,3][解析]由题意知mx2－2mx＋3>0恒成立．当m＝0时，3>0，符合题意；当m≠0时，只需eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m>0，,Δ＝－2m2－12m<0，))解得0<m<3.综上0≤m<3，故选B.[答案]B[方法技巧]已知f(x)＝loga(px2＋qx＋r)(a>0，且a≠1)的定义域为R，求参数范围时，要注意分p＝0，p≠0讨论．同时p≠0时应结合图象说明成立条件．考法(二)与对数函数有关的比较大小问题[例2](1)(2020·天津高考)设a＝30.7，b＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))－0.8，c＝log0.70.8，则a，b，c的大小关系为()A．a<b<c B．b<a<cC．b<c<a D．c<a<b(2)(2020·全国卷Ⅰ)若2a＋log2a＝4b＋2log4b，则(A．a＞2b B．a＜2bC．a＞b2 D．a＜b2[解析](1)由题知c＝log0.70.8<1，b＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))－0.8＝30.8，易知函数y＝3x在R上单调递增，所以b＝30.8>30.7＝a>30＝1，所以c<a<b，故选D.(2)法一：令f(x)＝2x＋log2x，因为y＝2x在(0，＋∞)上单调递增，y＝log2x在(0，＋∞)上单调递增，所以f(x)＝2x＋log2x在(0，＋∞)上单调递增．又2a＋log2a＝4b＋2log4b＝22b＋log2b＜22b＋log2(2b)，所以f(a)＜f(2b)，所以a＜2b.法二：由2a＋log2a＝4b＋2log4b＝4b＋log2b，取b＝1，得2a令f(x)＝2x＋log2x－4，则f(x)在(0，＋∞)上单调递增，且f(1)＜0，f(2)＞0，所以f(1)f(2)＜0，f(x)＝2x＋log2x－4在(0，＋∞)上存在唯一的零点，所以1＜a＜2，故a＞2b＝2，a＜b2都不成立，排除A、D；取b＝2，得2a＋log2令g(x)＝2x＋log2x－17，则g(x)在(0，＋∞)上单调递增，且g(3)＜0，g(4)＞0，所以g(3)g(4)＜0，g(x)＝2x＋log2x－17在(0，＋∞)上存在唯一的零点，所以3＜a＜4，故a＞b2＝4不成立，排除C.故选B.[答案](1)D(2)B[方法技巧]对数函数值大小比较的方法单调性法在同底的情况下直接得到大小关系，若不同底，先化为同底中间量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考法(三)与对数函数有关的不等式问题[例3]设函数f(x)＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(log2x，x＞0，,log\f(1,2)－x，x＜0.))若f(a)＞f(－a)，则实数a的取值范围是()A．(－1,0)∪(0,1) B．(－∞，－1)∪(1，＋∞)C．(－1,0)∪(1，＋∞) D．(－∞，－1)∪(0,1)[解析]由题意得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a＞0，,log2a＞－log2a))或eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a＜0，,－log2－a＞log2－a，))解得a＞1或－1＜a＜0.故选C.[答案]C[方法技巧]简单对数不等式问题的求解策略(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0<a<1和a>1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．考法(四)对数函数性质的综合问题[例4]已知函数f(x)＝loga(3－ax)．(1)当x∈[0,2]时，函数f(x)恒有意义，求实数a的取值范围；(2)是否存在这样的实数a，使得函数f(x)在区间[1,2]上为减函数，并且最大值为1？如果存在，试求出a的值；如果不存在，请说明理由．[解](1)因为a>0且a≠1，设t(x)＝3－ax，则t(x)＝3－ax为减函数，当x∈[0,2]时，t(x)的最小值为3－2a又当x∈[0,2]时，f(x)恒有意义，即x∈[0,2]时，3－ax>0恒成立，所以3－2a>0，所以a<eq\f(3,2).又a>0且a≠1，所以a∈(0,1)∪eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1，\f(3,2))).(2)t(x)＝3－ax，因为a>0，所以函数t(x)为减函数．因为f(x)在区间[1,2]上为减函数，所以y＝logat为增函数，所以a>1，当x∈[1,2]时，t(x)最小值为3－2a，f(x)最大值为f(1)＝loga(3－a所以eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(3－2a>0，,loga3－a＝1，))即eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a<\f(3,2)，,a＝\f(3,2).))故不存在这样的实数a，使得函数f(x)在区间[1,2]上为减函数，并且最大值为1.[方法技巧]解决对数函数性质的综合问题的3个注意点(1)要分清函数的底数是a∈(0,1)，还是a∈(1，＋∞)．(2)确定函数的定义域，无论研究函数的什么性质或利用函数的某个性质，都要在其定义域上进行．(3)转化时一定要注意对数问题转化的等价性．[针对训练]1．(多选)设函数y＝ln(x2－x＋1)，则下列命题中正确的是()A．函数的定义域为RB．函数是增函数C．函数的值域为RD．函数的图象关于直线x＝eq\f(1,2)对称解析：选AD∵x2－x＋1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x－\f(1,2)))2＋eq\f(3,4)>0恒成立，∴函数的定义域为R，A正确．函数y＝ln(x2－x＋1)在x>eq\f(1,2)时是增函数，在x<eq\f(1,2)时是减函数，B错误．由x2－x＋1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x－\f(1,2)))2＋eq\f(3,4)≥eq\f(3,4)可得y＝ln(x2－x＋1)≥lneq\f(3,4)，∴函数的值域为eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(ln\f(3,4)，＋∞))，C错误．易知函数的图象关于直线x＝eq\f(1,2)对称，D正确．故选A、D.2．(2020·全国卷Ⅲ)已知55<84，134<85.设a＝log53，b＝log85，c＝log138，则()A．a<b<c B．b<a<cC．b<c<a D．c<a<b解析：选A∵log53－log85＝log53－eq\f(1,log58)＝eq\f(log53·log58－1,log58)<eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(log53＋log58,2)))2－1,log58)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(log524,2)))2－1,log58)<eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(log525,2)))2－1,log58)＝0，∴log53<log85.∵55<84,134<85，∴5log85<4,4<5log138，∴log85<log138，∴log53<log85<log138，即a<b<c.3．已知奇函数f(x)在R上是增函数，g(x)＝xf(x)，若a＝g(－log25.1)，b＝g(20.8)，c＝g(3)，则a，b，c的大小关系为()A．a<b<c B．c<b<aC．b<a<c D．b<c<a解析：选C奇函数f(x)在R上是增函数，当x>0时，f(x)>f(0)＝0，当x1>x2>0时，f(x1)>f(x2)>0，∴x1f(x1)>x2f(x2)，∴g(x)在(0，＋∞)上单调递增，且g(x)＝xf(x)是偶函数，∴a＝g(－log25.1)＝g(log25.1)．∵2<log25.1<3,1<20.8<2，由g(x)在(0，＋∞)上单调递增，得g(20.8)<g(log25.1)<g(3)，∴b<a<4．已知f(x)是定义在R上的奇函数，当x≥0时，f(x)＝log2(x＋1)，则满足不等式f(a－2a2)＋4>0的实数a解析：当x≥0时，f(x)＝log2(x＋1)，则f(x)在区间[0，＋∞)上为增函数，且f(15)＝log2(15＋1)＝4.又函数f(x)为奇函数，且函数f(x)是R上的连续函数，则f(x)在R上为增函数．因为f(a－2a2)＋4>0，即f(a－2a所以f(a－2a2)>f(－15)，即a－2a2>－15，解得－eq\f(5,2)<a<3.答案：eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(5,2)，3))5．已知logaeq\f(3,4)<1，那么a的取值范围是________．解析：∵logaeq\f(3,4)<1＝logaa，∴当0<a<1时，y＝logax为减函数，得0<a<eq\f(3,4)；当a>1时，y＝logax为增函数，得a>eq\f(3,4)，∴a>1.综上所述，a的取值范围是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(3,4)))∪(1，＋∞)．答案：eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(3,4)))∪(1，＋∞)

创新思维角度——融会贯通学妙法指数式、对数式比大小类型(一)利用指数函数、对数函数的图象与性质比较大小比较大小时，若题设涉及指数式、对数式，则应考虑指数函数、对数函数的图象与性质，此外，要特别注意数字“0”和“1”等在比较大小问题中的桥梁作用．[例1]设a＝5－0.7，b＝logeq\f(1,2)，c＝lgeq\f(3,4)，则这三个数之间的大小关系是()A.a>b>c B．a>c>bC.b>c>a D．b>a>c[解析]结合函数y＝5x，y＝logx，y＝lgx的图象易知0<a＝5－0.7<50＝1，b＝logeq\f(1,2)>logeq\f(2,3)＝1，c＝lgeq\f(3,4)<lg1＝0，所以b>a>c.故选D.[答案]D[名师微点]利用指数函数、对数函数的图象与性质时，要注意考虑a，b，c与特殊数字“0”“1”的大小关系，以便比较大小．[例2]若a＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,5)))－0.3，b＝log52，c＝e，则()A.a<b<c B．c<a<bC.b<c<a D．c<b<a[解析]结合指数函数y＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,5)))x的图象易知a＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,5)))－0.3>1；结合对数函数y＝log5x在(0，＋∞)上单调递增可知b＝log52<log5eq\r(5)＝eq\f(1,2)；又c＝e＝eq\f(1,\r(e))∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，1))，所以b<c<a.故选C.[答案]C[名师微点]本题易错点是不会借助中间桥梁，比较log52与e的大小．由于log52与e均在区间(0,1)内，故需要寻找一个新的中间桥梁“eq\f(1,2)”，以便顺利获解．类型(二)利用特例法、设元法，巧解涉及三元变量的比较大小问题比较大小时，若题设涉及三个指数式连等，或三个对数式连等，则可利用特例法求解，也可在设元变形的基础上，灵活运用相关函数的性质求解．[例3]设x，y，z为正数，且2x＝3y＝5z，则()A．3y<2x<5z B．2x<3y<5zC．3y<5z<2x D．5z<2x<3y[解析]法一：作差法令2x＝3y＝5z＝k，由x，y，z为正数，知k>1，则x＝eq\f(lgk,lg2)，y＝eq\f(lgk,lg3)，z＝eq\f(lgk,lg5).因为k>1，所以lgk>0，所以2x－3y＝eq\f(2lgk,lg2)－eq\f(3lgk,lg3)＝eq\f(lgk×2lg3－3lg2,lg2×lg3)＝eq\f(lgk×lg\f(9,8),lg2×lg3)>0，故2x>3y，又2x－5z＝eq\f(2lgk,lg2)－eq\f(5lgk,lg5)＝eq\f(lgk×2lg5－5lg2,lg2×lg5)＝eq\f(lgk×lg\f(25,32),lg2×lg5)<0，故2x<5z.所以3y<2x<5z.法二：作商法令2x＝3y＝5z＝k，由x，y，z为正数，知k>1，则x＝eq\f(lgk,lg2)，y＝eq\f(lgk,lg3)，z＝eq\f(lgk,lg5).因为eq\f(2x,3y)＝eq\f(2,3)×eq\f(lg3,lg2)＝eq\f(lg9,lg8)>1，所以2x>3y，又eq\f(5z,2x)＝eq\f(5,2)×eq\f(lg2,lg5)＝eq\f(lg25,lg52)>1，所以5z>2x.所以5z>2x>3y.法三：中间值法令2x＝3y＝5z＝k，由x，y，z为正数，知k>1，则x＝eq\f(lgk,lg2)，y＝eq\f(lgk,lg3)，z＝eq\f(lgk,lg5).所以3y＝eq\f(lgk,lg\r(3,3))，2x＝eq\f(lgk,lg\r(2))，5z＝eq\f(lgk,lg\r(5,5)).因为eq\r(3,3)＝eq\r(6,9)>eq\r(6,8)＝eq\r(2)，eq\r(2)＝eq\r(10,32)>eq\r(10,25)＝eq\r(5,5)，所以lgeq\r(3,3)>lgeq\r(2)>lgeq\r(5,5)>0.又k>1，所以lgk>0，所以3y<2x<5z.法四：取z＝1，则由2x＝3y＝5得x＝log25，y＝log35，所以2x＝log225<log232＝5z,3y＝log3125<log3243＝5z，所以5z最大．取y＝1，则由2x＝3得x＝log23，所以2x＝log29>3y.综上可得，3y<2x<5z，故选A.[答案]A[名师微点]本例可利用特例法或设元法求解，利用特例法，显得简洁、明了；关键根据对数换底公式，将x，y，z写成分式形式，分子相同，分母不同，因此可以利用作差法或作商法比较，也可借助中间值比较大小．当然解题时也可直接取一个固定的k值．[例4]设x，y，z为正实数，且log2x＝log3y＝log5z>0，则eq\f(x,2)，eq\f(y,3)，eq\f(z,5)的大小关系不可能是()A.eq\f(x,2)<eq\f(y,3)<eq\f(z,5) B．eq\f(y,3)<eq\f(x,2)<eq\f(z,5)C.eq\f(x,2)＝eq\f(y,3)＝eq\f(z,5) D．eq\f(z,5)<eq\f(y,3)<eq\f(x,2)[解析]法一：取x＝2，则由log2x＝log3y＝log5z得y＝3，z＝5，此时易知eq\f(x,2)＝eq\f(y,3)＝eq\f(z,5)，此时选项C正确．取x＝4，则由log2x＝log3y＝log5z得y＝9，z＝25，此时易知eq\f(x,2)<eq\f(y,3)<eq\f(z,5)，此时选项A正确．取x＝eq\r(2)，则由log2x＝log3y＝log5z得y＝eq\r(3)，z＝eq\r(5)，此时易知eq\f(z,5)<eq\f(y,3)<eq\f(x,2)，此时选项D正确．综上，利用排除法可知本题应选B.法二：设log2x＝log3y＝log5z＝k，则x＝2k，y＝3k，z＝5k，所以eq\f(x,2)＝2k－1，eq\f(y,3)＝3k－1，eq\f(z,5)＝5k－1.又易知k>0，接下来对k与1的大小关系加以讨论．若k＝1，则eq\f(x,2)＝1，eq\f(y,3)＝1，eq\f(z,5)＝1，所以eq\f(x,2)＝eq\f(y,3)＝eq\f(z,5)，所以选项C有可能正确．若0<k<1，则根据函数f(t)＝tk－1在(0，＋∞)上单调递减可得2k－1>3k－1>5k－1，所以eq\f(z,5)<eq\f(y,3)<eq\f(x,2)，所以选项D有可能正确．若k>1，则根据函数f(t)＝tk－1在(0，＋∞)上单调递增可得2k－1<3k－1<5k－1，所以eq\f(x,2)<eq\f(y,3)<eq\f(z,5)，所以选项A有可能正确．综上，利用排除法可知选B.[答案]B[名师微点]本例可取特例，在特例的基础上，结合排除法解答；也可借助设元变形，先将目标问题等价转化为考查2k－1,3k－1,5k－1的大小，再对幂函数f(x)＝xk－1的单调性加以讨论分析．[提醒]幂函数y＝xa在(0，＋∞)上的单调性可分为三种情况：①若a>0，则单调递增；②若a＝0，则为常数函数；③若a<0，则单调递减．eq\a\vs4\al([课时跟踪检测])一、基础练——练手感熟练度1．log29·log32＋logaeq\f(5,4)＋logaeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,5)a))(a>0，且a≠1)的值为()A．2 B．3C．4 D．5解析：选B原式＝2log23×log32＋logaeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,4)×\f(4,5)a))＝2×1＋logaa＝3.2．函数y＝eq\r(log2x－1)的定义域是()A．[1,2] B．[1,2)C.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，1)) D．eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，1))解析：选D由log(2x－1)≥0⇒0<2x－1≤1⇒eq\f(1,2)<x≤1.3．设a＝log3π，b＝log2eq\r(3)，c＝log3eq\r(2)，则a，b，c的大小关系是()A．a＞b＞c B．a＞c＞bC．b＞a＞c D．b＞c＞a解析：选A因为a＝log3π＞log33＝1，b＝log2eq\r(3)＜log22＝1，所以a＞b；又eq\f(b,c)＝eq\f(\f(1,2)log23,\f(1,2)log32)＝(log23)2＞1，c＞0，所以b＞c.故a＞b＞c.4．(多选)已知函数f(x)＝logeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(1,x)))，则下列结论正确的是()A．f(x)的定义域为(0，＋∞)B．f(x)的值域为[－1，＋∞)C．f(x)是奇函数D．f(x)在(0,1)上单调递增解析：选AD由题知f(x)＝logeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(1,x)))，则x＋eq\f(1,x)>0且x≠0，解得x>0，所以f(x)的定义域为(0，＋∞)，故A正确；因为x＋eq\f(1,x)≥2，所以f(x)≤－1，故B错误；因为f(x)的定义域不关于原点对称，所以f(x)不是奇函数，故C错误；当x∈(0,1)时，y＝x＋eq\f(1,x)单调递减，y＝logx也单调递减，故f(x)在(0,1)上单调递增，故D正确．故选A、D.5．已知a>0，且a≠1，函数y＝loga(2x－3)＋eq\r(2)的图象恒过点P.若点P也在幂函数f(x)的图象上，则f(x)＝________.解析：设幂函数为f(x)＝xα，因为函数y＝loga(2x－3)＋eq\r(2)的图象恒过点P(2，eq\r(2))，则2α＝eq\r(2)，所以α＝eq\f(1,2)，故幂函数为f(x)＝xeq\f(1,2).答案：xeq\f(1,2)6．函数y＝log2|x＋1|的单调递减区间为__________，单调递增区间为__________．解析：作出函数y＝log2x的图象，将其关于y轴对称得到函数y＝log2|x|的图象，再将图象向左平移1个单位长度就得到函数y＝log2|x＋1|的图象(如图所示)．由图知，函数y＝log2|x＋1|的单调递减区间为(－∞，－1)，单调递增区间为(－1，＋∞)．答案：(－∞，－1)(－1，＋∞)二、综合练——练思维敏锐度1．已知函数f(x)＝lg(eq\r(1＋4x2)＋2x)＋2，则f(ln2)＋feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ln\f(1,2)))＝()A．4 B．2C．1 D．0解析：选A由函数f(x)的解析式可得：f(x)＋f(－x)＝lg(eq\r(1＋4x2)＋2x)＋2＋lg(eq\r(1＋4x2)－2x)＋2＝lg(1＋4x2－4x2)＋4＝4，∴f(ln2)＋feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ln\f(1,2)))＝f(ln2)＋f(－ln2)＝4.故选A.2．(多选)已知函数f(x)＝(log2x)2－log2x2－3，则下列说法正确的是()A．f(4)＝－3B．函数y＝f(x)的图象与x轴有两个交点C．函数y＝f(x)的最小值为－4D．函数y＝f(x)的最大值为4解析：选ABCA正确，f(4)＝(log24)2－log242－3＝－3；B正确，令f(x)＝0，得(log2x＋1)(log2x－3)＝0，解得x＝eq\f(1,2)或x＝8，即f(x)的图象与x轴有两个交点；C正确，因为f(x)＝(log2x－1)2－4(x＞0)，所以当log2x＝1，即x＝2时，f(x)取最小值－4；D错误，f(x)没有最大值．3．(2020·全国卷Ⅱ)若2x－2y＜3－x－3－y，则()A．ln(y－x＋1)＞0 B．ln(y－x＋1)＜0C．ln|x－y|＞0 D．ln|x－y|＜0解析：选A由2x－2y＜3－x－3－y，得2x－3－x＜2y－3－y，即2x－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))x＜2y－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))y.设f(x)＝2x－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))x，则f(x)＜f(y)．因为函数y＝2x在R上为增函数，y＝－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))x在R上为增函数，所以f(x)＝2x－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))x在R上为增函数，则由f(x)＜f(y)，得x＜y，所以y－x＞0，所以y－x＋1＞1，所以ln(y－x＋1)＞0，故选A.4．设函数f(x)＝loga|x|(a>0，且a≠1)在(－∞，0)上单调递增，则f(a＋1)与f(2)的大小关系是()A．f(a＋1)>f(2) B．f(a＋1)<f(2)C．f(a＋1)＝f(2) D．不能确定解析：选A由已知得0<a<1，所以1<a＋1<2，又易知函数f(x)为偶函数，故可以判断f(x)在(0，＋∞)上单调递减，所以f(a＋1)>f(2)．5．(多选)(2021·青岛模拟)如果函数f(x)＝loga|x－1|在(0,1)上是减函数，那么()A．f(x)在(1，＋∞)上递增且无最大值B．f(x)在(1，＋∞)上递减且无最小值C．f(x)在定义域内是偶函数D．f(x)的图象关于直线x＝1对称解析：选AD由|x－1|＞0得，函数y＝loga|x－1|的定义域为{x|x≠1}．设g(x)＝|x－1|＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x－1，x＞1，,－x＋1，x＜1，))则g(x)在(－∞，1)上为减函数，在(1，＋∞)上为增函数，且g(x)的图象关于直线x＝1对称，所以f(x)的图象关于直线x＝1对称，D正确；因为f(x)＝loga|x－1|在(0,1)上是减函数，所以a＞1，所以f(x)＝loga|x－1|在(1，＋∞)上递增且无最大值，A正确，B错误；又f(－x)＝loga|－x－1|＝loga|x＋1|≠f(x)，所以C错误．故选A、D.6．5G技术的数学原理之一便是著名的香农公式：C＝Wlog2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(S,N))).它表示：在受噪声干扰的信道中，最大信息传递速率C取决于信道带宽W、信道内信号的平均功率S、信道内部的高斯噪声功率N的大小，其中eq\f(S,N)叫做信噪比．按照香农公式，若不改变带宽W，而将信噪比eq\f(S,N)从1000提升至2000，则C大约增加了()A．10% B．30%C．50% D．100%解析：选A将信噪比eq\f(S,N)从1000提升至2000，C大约增加了eq\f(Wlog21＋2000－Wlog21＋1000,Wlog21＋1000)＝eq\f(log22001－log21001,log21001)≈eq\f(10.967－9.967,9.967)≈10%，故选A.7．已知函数f(x)＝loga(2x－a)在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(2,3)))上恒有f(x)>0，则实数a的取值范围是()A.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)，1)) B．eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)，1))C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)，1)) D．eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)，1))解析：选A当0<a<1时，函数f(x)在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(2,3)))上是减函数，所以logaeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,3)－a))>0，即0<eq\f(4,3)－a<1，解得eq\f(1,3)<a<eq\f(4,3)，故eq\f(1,3)<a<1；当a>1时，函数f(x)在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(2,3)))上是增函数，所以loga(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eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)，1)).8．如果函数f(x)的图象与函数g(x)＝ex的图象关于直线y＝x对称，则f(4x－x2)的单调递增区间为________．解析：由题意得f(x)＝lnx(x>0)．则f(4x－x2)＝ln(4x－x2)，0<x<4.若求f(4x－x2)的单调递增区间，就是求y＝4x－x2,0<x<4的单调递增区间．结合图象知y＝4x－x2(0<x<4)的单调递增区间为(0,2)，故f(4x－x2)的单调递增区间为(0,2)．答案：(0,2)9．已知函数f(x)＝loga(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________．解析：当a>1时，f(x)＝loga(8－ax)在[1,2]上是减函数，由f(x)>1在区间[1,2]上恒成立，得f(x)min＝loga(8－2a)>1，解得1<a<eq\f(8,3).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，得f(x)min＝loga(8－a)>1，解得a>4，且0<a<1，故不存在．综上可知，实数a的取值范围是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1，\f(8,3))).答案：eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1，\f(8,3)))10．已知函数f(x)＝loga(－x＋1)(a>0且a≠1)在[－2,0]上的值域是[－1,0]，则实数a＝________；若函数g(x)＝ax＋m－3的图象不经过第一象限，则实数m的取值范围为________．解析：函数f(x)＝loga(－x＋1)(a>0且a≠1)在[－2,0]上的值域是[－1,0]．当a>1时，f(x)在[－2,0]上单调递减，∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(f－2＝loga3＝0，,f0＝loga1＝－1，))无解；当0<a<1时，f(x)在[－2,0]上单调递增，∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(f－2＝loga3＝－1，,f0＝loga1＝0，))解得a＝eq\f(1,3).∵g(x)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))x＋m－3的图象不经过第一象限，∴g(0)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))m－3≤0，解得m≥－1，即实数m的取值范围是[－1，＋∞)．答案：eq\f(1,3)[－1，＋∞)11．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)＝logx.(1)求函数f(x)的解析式；(2)解不等式f(x2－1)>－2.解：(1)当x<0时，－x>0，则f(－x)＝log(－x)．因为函数f(x)是偶函数，所以f(－x)＝f(x)．所以当x<0时，f(x)＝log(－x)，所以函数f(x)的解析式为f(x)＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(logx，x>0，,0，x＝0，,log－x，x<0.))(2)因为f(4)＝log4＝－2，f(x)是偶函数，所以不等式f(x2－1)>－2可化为f(|x2－1|)>f(4)．又因为函数f(x)在(0，＋∞)上是减函数，所以0<|x2－1|<4，解得－eq\r(5)<x<eq\r(5)且x≠±1，又x2－1＝0时，f(0)＝0>－2，所以x∈(－eq\r(5)，eq\r(5))．12．已知函数f(x)＝lgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(a,x)－2))，其中a是大于0的常数．(1)求函数f(x)的定义域；(2)当a∈(1,4)时，求函数f(x)在[2，＋∞)上的最小值；(3)若对任意x∈[2，＋∞)恒有f(x)>0，试确定a的取值范围．解：(1)由x＋eq\f(a,x)－2>0，得eq\f(x2－2x＋a,x)>0，当a>1时，x2－2x＋a>0恒成立，定义域为(0，＋∞)；当a＝1时，定义域为{x|x>0且x≠1}；当0<a<1时，定义域为{x|0<x<1－eq\r(1－a)或x>1＋eq\r(1－a)}．(2)设g(x)＝x＋eq\f(a,x)－2，当a∈(1,4)，x∈[2，＋∞)时，g′(x)＝1－eq\f(a,x2)＝eq\f(x2－a,x2)>0.因此g(x)在[2，＋∞)上是增函数，∴f(x)在[2，＋∞)上是增函数．则f(x)min＝f(2)＝lgeq\f(a,2).(3)对任意x∈[2，＋∞)，恒有f(x)>0，即x＋e