2019-2020学年高中数学 2.2 对数函数(2)对数函数及其性质的应用教学案新人教A版必修1.doc
高一数学对数函数及其性质2(2019年11月整理)
D.b>c>a
【解析】
a = log3π>1 , b = log2
3
=
1 2
log23∈21,1, c=log3 2=12log32∈0,12,
故有 a>b>c.故选 A.
【答案】 A
(1)已知 loga13>1,求 a 的取值范围; (2)已知 log132a<log13(a-1),求 a 的ห้องสมุดไป่ตู้值范围.
∴log4125>log481,即3log45>2log23. (4)由对数函数性质知,
Log1/30.3>0,log20.8<0, ∴log1/30.3>log20.8.
1.(2009 年全国卷)设 a=log3π,b=log2 3,
c=log3 2,则( ) A.a>b>c
B.a>c>b
C.b>a>c
已知y=loga(2-ax)在[0,1]上是关于x的减函数,则a的取值范围是( )
A.(0,1)
B.(1,2)
C.(0,2) D.(2,+∞)
【思路点拨】 由题目可以获取以下主要信息:
①函数y=loga(2-ax)在[0,1]有意义, ②函数在[0,1]上是减函数.
解决本类问题应注意复合函数单调性的判定方法.
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高中数学:2.2.2对数函数及其性质 (1)
2.2.2对数函数及其性质第二课时对数函数及其性质的应用(习题课)比较对数值的大小[例1]比较下列各组数中两个值的大小:(1)log23.4,log28.5;(2)log0.31.8,log0.32.7;(3)log a5.1,log a5.9(a>0,且a≠1).[解](1)考察对数函数y=log2x,因为它的底数2>1,所以它在(0,+∞)上是增函数,于是log23.4<log28.5.(2)考察对数函数y=log0.3x,因为它的底数0<0.3<1,所以它在(0,+∞)上是减函数,于是log0.31.8>log0.32.7.(3)当a>1时,y=log a x在(0,+∞)上是增函数,于是log a5.1<log a5.9;当0<a<1时,y=log a x在(0,+∞)上是减函数,于是log a5.1>log a5.9.比较对数值大小时常用的4种方法(1)同底的利用对数函数的单调性.1.比较下列各题中两个值的大小: (1)lg 6,lg 8; (2)log 0.56,log 0.54; (3)log 132与log 152;(4)log 23与log 54.解:(1)因为函数y =lg x 在(0,+∞)上是增函数,且6<8,所以lg 6<lg 8. (2)因为函数y =log 0.5x 在(0,+∞)上是减函数,且6>4,所以log 0.56<log 0.54. (3)由于log 132=1log 213,log 152=1log 215. 又∵对数函数y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数,且13>15,∴0>log 2 13>log 2 15,∴1log 213<1log 215.∴log 132<log 152. (4)取中间值1,∵log 23>log 22=1=log 55>log 54,∴log 23>log 54.[例2] (1)已知log a 12>1,求a 的取值范围;(2)已知log 0.7(2x )<log 0.7(x -1),求x 的取值范围. [解] (1)由log a 12>1得log a 12>log a a .求解对数不等式①当a >1时,有a <12,此时无解.②当0<a <1时,有12<a ,从而12<a <1.∴a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫12,1.(2)∵函数y =log 0.7x 在(0,+∞)上为减函数, ∴由log 0.72x <log 0.7(x -1) 得⎩⎪⎨⎪⎧2x >0,x -1>0,2x >x -1,解得x >1.∴x 的取值范围是(1,+∞).常见对数不等式的2种解法(1)形如log a x >log a b 的不等式,借助y =log a x 的单调性求解,如果a 的取值不确定,需分a >1与0<a <1两种情况讨论.(2)形如log a x >b 的不等式,应将b 化为以a 为底数的对数式的形式,再借助y =log a x 的单调性求解.2.已知log a (3a -1)恒为正,求a 的取值范围. 解:由题意知log a (3a -1)>0=log a 1. 当a >1时,y =log a x 是增函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3a -1>1,3a -1>0,解得a >23,∴a >1;当0<a <1时,y =log a x 是减函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧3a -1<1,3a -1>0,解得13<a <23.∴13<a <23. 综上所述,a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫13,23∪(1,+∞).有关对数型函数的值域与最值问题[例3] 求下列函数的值域.(1)y =log 2(x 2+4);(2)y =log 12(3+2x -x 2).[解] (1)y =log 2(x 2+4)的定义域是R. 因为x 2+4≥4,所以log 2(x 2+4)≥log 24=2, 所以y =log 2(x 2+4)的值域为[2,+∞). (2)设u =3+2x -x 2=-(x -1)2+4≤4. 因为u >0,所以0<u ≤4.又y =log 12u 在(0,+∞)上为减函数,所以log 12u ≥log 124=-2,所以y =log 12(3+2x -x 2)的值域为[-2,+∞).(1)求对数型函数的值域,一般需根据对数函数的单调性及真数的取值范围求解. (2)求函数的值域时,一定要注意定义域对它的影响,结合函数的单调性求解,当函数中含有参数时,有时需讨论参数的取值.3.已知f (x )=2+log 3x ,x ∈[1,9],求函数y =[f (x )]2+f (x 2)的最大值及此时x 的值. 解:y =[f (x )]2+f (x 2)=(2+log 3x )2+log 3x 2+2=(log 3x )2+6log 3x +6=(log 3x +3)2-3. ∵f (x )的定义域为[1,9], ∴y =[f (x )]2+f (x 2)中,x必须满足⎩⎪⎨⎪⎧1≤x ≤9,1≤x 2≤9,∴1≤x ≤3,∴0≤log 3x ≤1,∴6≤y ≤13. ∴当x =3时,y 取得最大值,为13.[例4] 已知函数f (x )=log a (1+x ),g (x )=log a (1-x ),其中(a >0且a ≠1),设h (x )=f (x )-g (x ).求函数h (x )的定义域,判断h (x )的奇偶性,并说明理由. [解] ∵f (x )=log a (1+x )的定义域为{x |x >-1}, g (x )=log a (1-x )的定义域为{x |x <1},∴h (x )=f (x )-g (x )的定义域为{x |x >-1}∩{x |x <1}={x |-1<x <1}. ∵h (x )=f (x )-g (x )=log a (1+x )-log a (1-x ),∴h (-x )=log a (1-x )-log a (1+x )=-[log a (1+x )-log a (1-x )]=-h (x ), ∴h (x )为奇函数. [一题多变]1.[变条件]若f (x )变为log a 1+x1-x (a >1):求f (x )的定义域.解:因为f (x )=log a 1+x1-x,需有1+x1-x >0,即⎩⎪⎨⎪⎧ 1+x >0,1-x >0,或⎩⎪⎨⎪⎧1+x <0,1-x <0,所以-1<x <1.所以函数f (x )的定义域为(-1,1).2.[变设问]在本例条件下,若f (3)=2,求使h (x )<0成立的x 的集合. 解:∵f (3)=log a (1+3)=log a 4=2,∴a =2. ∴h (x )=log 2(1+x )-log 2(1-x ), ∴h (x )<0等价于log 2(1+x )<log 2(1-x ),对数函数性质的综合应用∴⎩⎪⎨⎪⎧1+x <1-x ,1+x >0,1-x >0,解得-1<x <0.故使h (x )<0成立的x 的集合为{x |-1<x <0}.层级一 学业水平达标1.若lg(2x -4)≤1,则x 的取值范围是( ) A .(-∞,7] B .(2,7] C .[7,+∞)D .(2,+∞)解析:选B ∵lg(2x -4)≤1,∴0<2x -4≤10,解得2<x ≤7,∴x 的取值范围是(2,7],故选B.2.已知log 12m <log 12n <0,则( )A .n <m <1B .m <n <1C .1<m <nD .1<n <m解析:选D 因为0<12<1,log 12m <log 12n <0,所以m >n >1,故选D.3.函数f (x )=|log 12x |的单调递增区间是( )A.⎝⎛⎦⎤0,12 B .(0,1] C .(0,+∞)D .[1,+∞)解析:选D f (x )的图象如图所示,由图象可知单调递增区间为[1,+∞).4.已知实数a =log 45,b =⎝⎛⎭⎫120,c =log 30.4,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .b <c <a B .b <a <c C .c <a <bD .c <b <a解析:选D 由题知,a =log 45>1,b =⎝⎛⎭⎫120=1,c =log 30.4<0,故c <b <a . 5.函数f (x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+1+x 是( ) A .奇函数 B .偶函数 C .既奇又偶函数D .非奇非偶函数解析:选A f (x )定义域为R ,f (-x )+f (x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+1-x +lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+1+x =lg1(x 2+1)-x 2=lg 1=0,∴f (x )为奇函数,故选A. 6.比较大小: (1)log 22______log 23; (2)log 3π______log π3.解析:(1)因为函数y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数,且2>3,所以log 22>log 2 3. (2)因为函数y =log 3x 增函数,且π>3,所以log 3π>log 33=1. 同理1=log ππ>log π3,所以log 3π>log π3. -=-=答案=-=-:(1)> (2)>7.不等式log 13(5+x )<log 13(1-x )的解集为________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧5+x >0,1-x >0,5+x >1-x ,得-2<x <1.-=-=答案=-=-:{x |-2<x <1}8.设a >1,函数f (x )=log a x 在区间[a,2a ]上的最大值与最小值之差为12,则a =________.解析:∵a >1,∴f (x )=log a x 在[a,2a ]上递增, ∴log a (2a )-log a a =12,即log a 2=12,∴a 12=2,a =4. -=-=答案=-=-:49.已知对数函数f (x )的图象过点(4,2),试解不等式f (2x -3)>f (x ). 解:设f (x )=log a x (a >0且a ≠1), 因为f (4)=2,所以log a 4=2,所以a =2,所以f (x )=log 2x ,所以f (2x -3)>f (x )⇒log 2(2x -3)>log 2x ⇒⎩⎪⎨⎪⎧2x -3>0,x >0,2x -3>x ⇒x >3,所以原不等式的解集为(3,+∞).10.求函数y =log 12(1-x 2)的单调增区间,并求函数的最小值.解:要使y =log 12(1-x 2)有意义,则1-x 2>0,∴x 2<1,则-1<x <1,因此函数的定义域为(-1,1). 令t =1-x 2,x ∈(-1,1).当x ∈(-1,0]时,x 增大,t 增大,y =log 12t 减小,∴x ∈(-1,0]时,y =log 12(1-x 2)是减函数;同理当x ∈[0,1)时,y =log 12(1-x 2)是增函数.故函数y =log 12(1-x 2)的单调增区间为[0,1),且函数的最小值y min =log 12(1-02)=0.层级二 应试能力达标1.若a >0,且log 0.25(a 2+1)>log 0.25(a 3+1),则实数a 的取值范围是( )A .(0,1)∪(1,+∞)B .(0,1)C .(1,+∞)D .[1,+∞)解析:选C ∵log 0.25(a 2+1)>log 0.25(a 3+1),∴a 2<a 3,即a 2(1-a )<0,∴a >1,故选C.2.设a =log 54,b =log 53,c =log 45,则( ) A .a <c <b B .b <c <a C .a <b <cD .b <a <c解析:选D 由于b =log 53<a =log 54<1<log 45=c ,故b <a <c . 3.关于函数f (x )=log 12(1-2x )的单调性的叙述正确的是( )A .f (x )在⎝⎛⎭⎫12,+∞内是增函数 B .f (x )在⎝⎛⎭⎫12,+∞内是减函数 C .f (x )在⎝⎛⎭⎫-∞,12内是增函数 D ..f (x )在⎝⎛⎭⎫-∞,12内是减函数 解析:选C 由于底数12∈(0,1),所以函数f (x )=log 12(1-2x )的单调性与y =1-2x 的单调性相反.由1-2x >0,得x <12,所以f (x )=log 12(1-2x )的定义域为(-∞,12).因为y =1-2x 在(-∞,+∞)内是减函数,所以f (x )在⎝⎛⎭⎫-∞,12内是增函数,故选C. 4.(2017·全国卷Ⅱ)函数f (x )=ln(x 2-2x -8)的单调递增区间是( ) A .(-∞,-2) B .(-∞,1) C .(1,+∞)D .(4,+∞)解析:选D 由x 2-2x -8>0,得x >4或x <-2.因此,函数f (x )=ln(x 2-2x -8)的定义域是(-∞,-2)∪(4,+∞).注意到函数y =x 2-2x -8在(4,+∞)上单调递增,由复合函数的单调性知,f (x )=ln(x 2-2x -8)的单调递增区间是(4,+∞).5.若y =log (2a -3)x 在(0,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围为________. 解析:由y =log (2a -3)x 在(0,+∞)上是增函数,所以2a -3>1,解得a >2. -=-=答案=-=-:(2,+∞)6.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且在[0,+∞)上为增函数,f ⎝⎛⎭⎫13=0,则不等式f (log 18x )>0的解集为________________.解析:∵f (x )是R 上的偶函数,∴它的图象关于y 轴对称.∵f (x )在[0,+∞)上为增函数,∴f (x )在(-∞,0]上为减函数,做出函数图象如图所示.由f ⎝⎛⎭⎫13=0,得f ⎝⎛⎭⎫-13=0. ∴f (log 18x )>0⇒log 18x <-13或log 18x >13⇒x >2或0<x <12, ∴x ∈⎝⎛⎭⎫0,12∪(2,+∞). -=-=答案=-=-:⎝⎛⎭⎫0,12∪(2,+∞) 7.求函数f (x )=log 2(4x )·log 14x 2,x ∈⎣⎡⎦⎤12,4的值域. 解:f (x )=log 2(4x )·log 14x 2 =(log 2x +2)·⎣⎡⎦⎤-12(log 2x -1) =-12[](log 2x )2+log 2x -2. 设log 2x =t .∵x ∈⎣⎡⎦⎤12,4,∴t ∈[-1,2],则有y =-12(t 2+t -2),t ∈[-1,2], 因此二次函数图象的对称轴为t =-12, ∴它在⎣⎡⎦⎤-1,-12上是增函数,在⎣⎡⎦⎤-12,2上是减函数, ∴当t =-12时,有最大值,且y max =98. 当t =2时,有最小值,且y min =-2.∴f (x )的值域为⎣⎡⎦⎤-2,98.8.已知函数f (x )=log a (1-x )+log a (x +3),其中0<a <1.(1)求函数f (x )的定义域;(2)若函数f (x )的最小值为-4,求a 的值.解:(1)要使函数有意义,则有⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,x +3>0, 解得-3<x <1,所以函数的定义域为(-3,1).(2)函数可化为:f (x )=log a (1-x )(x +3)=log a (-x 2-2x +3)=log a [-(x +1)2+4], 因为-3<x <1,所以0<-(x +1)2+4≤4. 因为0<a <1,所以log a [-(x +1)2+4]≥log a 4,即f (x )min =log a 4,由log a 4=-4,得a -4=4,所以a =4-14=22.。
高中数学 第二章 基本初等函数 2.2.2 对数函数及其性质(第2课时)对数函数性质的应用课时作业(
第2课时 对数函数性质的应用A 级 基础巩固一、选择题1.(2019·某某某某众兴中学高一期末测试)函数f (x )=3-lg x 的定义域为( A ) A .(0,1 000] B .[3,1 000] C .(0,11 000]D .[11 000,3][解析] 由题意得3-lg x ≥0, ∴lg x ≤3,∴0<x ≤103=1 000, 故选A .2.(2019·某某市南开区高一期末测试)函数f (x )=lg(1-x 2)的单调递减区间为( B )A .(0,+∞)B .(0,1)C .(-∞,0)D .(-1,0)[解析] 由题意得1-x 2>0,∴x 2<1,∴-1<x <1. 令u =1-x 2,函数f (x )的单调递减区间即为u =1-x 2在(-1,1)上单调递减区间, 又u =1-x 2在(0,1)上递减,故选B .3.已知f (x )=log 3x ,则f (14),f (12),f (2)的大小是( B )A .f (14)>f (12)>f (2)B .f (14)<f (12)<f (2)C .f (14)>f (2)>f (12)D .f (2)>f (14)>f (12)[解析] 由函数y =log 3x 的图象知,图象呈上升趋势,即随x 的增大,函数值y 在增大,故f (14)<f (12)<f (2).4.(2019·某某文,5)已知a =log 27,b =log 38,c =0.30.2,则a ,b ,c 的大小关系为( A )A .c <b <aB .a <b <cC .b <c <aD .c <a <b[解析]a =log 27>log 24=2,log 38<log 39=2,log 38>log 33=1,∴1<b <2,c =0.30.2<0.30=1,∴c <b <a ,故选A .5.(2019·全国卷Ⅱ理,6)若a >b ,则( C ) A .ln(a -b )>0 B .3a <3bC .a 3-b 3>0D .|a |>|b |[解析]∵函数y =x 3在R 上是增函数, ∴若a >b ,则a 3>b 3,∴a 3-b 3>0,故选C .6.(2019·某某泸西一中高一期中测试)函数y =lg|x |x的图象大致是( D )[解析]∵函数y =lg|x |x是奇函数,∴其图象关于原点对称,排除A 、B ;又∵x =1时,y =0,排除C ,故选D .二、填空题7.(2019·某某某某高一期中测试)不等式log 2x <12的解集为__(0,2)__.[解析] 由题意得log 2x <log 2212,∴0<x <212,∴0<x <2,故不等式的解集为(0,2).8.(2019·某某云天化中学高一期末测试)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2e x -1x <2log 3x 2-1x ≥2,则f [f (2)]=__2__.[解析]∵x ≥2时,f (x )=log 3(x 2-1), ∴f (2)=log 33=1, ∴f [f (2)]=f (1),又∵x <2时,f (x )=2e x -1,∴f (1)=2e 0=2,∴f [f (2)]=f (1)=2. 三、解答题9.已知f (x )=log a (1-x )+log a (x +3),(a >0且a ≠1). (1)求函数f (x )的定义域、值域;(2)若函数f (x )有最小值为-2,求a 的值.[解析] (1)⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0x +3>0,∴-3<x <1∴函数f (x )的定义域为{x |-3<x <1}.f (x )=log a (-x 2-2x +3),令t =-x 2-2x +3=-(x +1)2+4,∵x ∈(-3,1),∴t ∈(0,4].∴y =log a t ,t ∈(0,4]. 当0<a <1时,y min =f (4)=log a 4, ∴函数f (x )的值域为[log a 4,+∞).当a >1时,y max =log a 4,∴函数f (x )的值域为(-∞,log a 4].(2)∵函数f (x )有最小值-2,由(1)得⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1log a 4=-2,得a =12.B 级 素养提升一、选择题1.已知函数f (x )=log a (x 2+2x -3),若f (2)>0,则此函数的单调递增区间是( D ) A .(-∞,-3) B .(1,+∞)∪(-∞-3) C .(-∞,-1)D .(1,+∞)[解析]∵f (2)=log a 5>0=log a 1,∴a >1.由x 2+2x -3>0,得函数f (x )的定义域为(-∞,-3)∪(1,+∞). 设u =x 2+2x -3,则此函数在(1,+∞)上为增函数. 又∵y =log a u (a >1)为增函数,∴函数f (x )的单调递增区间是(1,+∞),故选D .2.(2018·某某文,5)已知a =log 372,b =(14)13 ,c =log 1315,则a ,b ,c 的大小关系为( D )A .a >b >cB .b >a >cC .c >b >aD .c >a >b[解析]∵函数y =log 3x 在(0,+∞)上单调递增, ∴log 1315=log 35>log 372>log 33=1,又(14)13 <(14)0=1,∴c >a >b ,故选D . 3.(2019·某某理,6)已知a =log 52,b =log 0.50.2,c =0.50.2,则a ,b ,c 的大小关系为( A )A .a <c <bB .a <b <cC .b <c <aD .c <a <b[解析]a =log 52<log 55=12,b =log 0.50.2>log 0.50.5=1,0.51<0.50.2<0.50,∴12<0.50.2<1,∴12<c <1,∴a <c <b ,故选A . 4.已知函数f (x )=log a (2-ax )在[0,1]上是减函数,则a 的取值X 围为( B ) A .(1,+∞) B .(1,2) C .(2,+∞)D .(0,1)[解析] 由题意得a >0且a ≠1,2-ax >0,∴x <2a ,即函数f (x )的定义域为(-∞,2a ).∵函数在[0,1]上为减函数,∴2a>1,即a <2,∵函数y =log a (2-ax )在(0,1)上是减函数,又t =2-ax 为减函数,∴y =log a t 是增函数,∴a >1,∴1<a <2.二、填空题5.已知f (x )=|log 2x |,若f (a )>f (4),则a 的取值X 围是__(0,14)∪(4,+∞)__.[解析]∵f (4)=|log 24|=2.∴不等式化为f (a )>2,即|log 2a |>2,∴log 2a >2或log 2a <-2,∴a >4或0<a <14.6.若函数f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,则a =__1__. [解析]∵f (x )为偶函数,∴f (-1)=f (1),∴-ln(-1+a +1)=ln(1+a +1), ∴ln(1+a +1)+ln(-1+a +1)=0, ∴ln[(a +1)2-1]=0, ∴ln a =0,∴a =1. 三、解答题7.设f (x )为奇函数,且当x >0时,f (x )=log 12x .(1)求当x <0时,f (x )的解析式; (2)解不等式f (x )≤2.[解析] (1)当x <0时,-x >0,则f (-x )=log 12(-x ),又f (x )为奇函数,所以f (x )=-f (-x )=-log 12 (-x ).故当x <0时,f (x )=-log 12(-x ).(2)由题意及(1)知,原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧x >0log 12x ≤2,或⎩⎪⎨⎪⎧x <0-log 12-x ≤2,解得x ≥14或-4≤x <0.∴不等式的解集{x |x ≥14或-4≤x <0}.8.已知函数f (x )=log a (3+2x ),g (x )=log a (3-2x )(a >0,且a ≠1). (1)求函数f (x )-g (x )的定义域;(2)判断函数f (x )-g (x )的奇偶性,并予以证明; (3)求使f (x )-g (x )>0的x 的取值X 围.[解析] (1)使函数f (x )-g (x )有意义,必须有⎩⎪⎨⎪⎧3+2x >03-2x >0,解得-32<x <32.所以函数f (x )-g (x )的定义域是{x |-32<x <32}.(2)f (x )-g (x )为奇函数.证明:由(1)知函数f (x )-g (x )的定义域关于原点对称.f (-x )-g (-x )=log a (3-2x )-log a (3+2x )=-[log a (3+2x )-log a (3-2x )]=-[f (x )-g (x )],∴函数f (x )-g (x )是奇函数.(3)f (x )-g (x )>0,即log a (3+2x )>log a (3-2x ). 当a >1时,有⎩⎪⎨⎪⎧3+2x >3-2x 3-2x >03+2x >0,解得x 的取值X 围是(0,32).当0<a <1时,有⎩⎪⎨⎪⎧3+2x <3-2x 3-2x >03+2x >0,解得x 的取值X 围是(-32,0).综上所述,当a >1时,x 的取值X 围是(0,32);当0<a <1时,x 的取值X 围是(-32,0).9.(2019·某某宿迁市高一期末测试)已知函数f (x )=ln(1+x )+ln(a -x )为偶函数. (1)某某数a 的值;(2)讨论函数f (x )的单调性. [解析] (1)∵f (x )为偶函数, ∴f (-x )=f (x ),∴ln(1-x )+ln(a +x )=ln(1+x )+ln(a -x ), ∴ln(1-x )-ln(1+x )=ln(a -x )-ln(a +x ), ∴ln 1-x 1+x =ln a -x a +x ,∴1-x 1+x =a -x a +x, 整理得2x (a -1)=0,∵x 不恒为0,∴a -1=0,∴a =1. (2)由(1)知f (x )=ln(1+x )+ln(1-x ),要使函数f (x )有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧1+x >01-x >0,∴-1<x <1.∴函数f(x)的定义域为(-1,1).设任意x1,x2∈(-1,1),且x1<x2,∴f(x2)-f(x1)=ln(1+x2)+ln(1-x2)-ln(1+x1)-ln(1-x1) =ln(1-x22)-ln(1-x21)当-1<x1<x2<0时,x21>x22,1-x21<1-x22,∴ln(1-x22)>ln(1-x21),∴ln(1-x22)-ln(1-x21)>0,∴f(x2)-f(x1)>0,∴f(x2)>f(x1),∴f(x)在(-1,0)上是增函数,当0≤x1<x2<1时,x21<x22,∴1-x21>1-x22,∴ln(1-x21)>ln(1-x22),∴ln(1-x22)-ln(1-x21)<0,∴f(x2)-f(x1)<0,∴f(x2)<f(x1),∴f(x)在[0,1)上是减函数.综上可知,函数f(x)在(-1,0)上是增函数,在[0,1)上是减函数.。
2019-2020学年高一数学人教A版必修1练习:2.2.2 对数函数及其性质 Word版含解析
2.2.2 对数函数及其性质课后篇巩固提升基础巩固1.y=2x与y=log2x的图象关于( )A.x轴对称B.直线y=x对称C.原点对称D.y轴对称y=2x与y=log2x互为反函数,故函数图象关于直线y=x对称.2.函数y=ln(1-x)的图象大致为( )(-∞,1),且函数在定义域上单调递减,故选C.3.已知函数y=log a(x+c)(a,c为常数,且a>0,a≠1)的图象如图所示,则下列结论成立的是( )A.a>1,c>1B.a>1,0<c<1C.0<a<1,c>1D.0<a<1,0<c<1y=log a (x+c )的图象是由y=log a x 的图象向左平移c 个单位长度得到的,结合题图知0<c<1.根据单调性易知0<a<1.4.已知a>0且a ≠1,函数y=log a x ,y=a x ,y=x+a 在同一坐标系中的图象可能是( )函数y=a x 与y=log a x 的图象关于直线y=x 对称,再由函数y=a x 的图象过(0,1),y=log a x 的图象过(1,0),观察图象知,只有C 正确.5.已知a=,b=log 2,c=lo ,则( )2-1313g 1213A.a>b>cB.a>c>bC.c>b>aD.c>a>b0<a=<20=1,b=log 2<log 21=0,c=lo >lo =1,∴c>a>b.故选D .2-1313g 1213g 12126.若对数函数f (x )的图象经过点P (8,3),则f = .(12)f (x )=log a x (a>0,a ≠1),则log a 8=3,∴a 3=8,∴a=2.∴f (x )=log 2x ,故f =log 2=-1.(12)1217.将y=2x 的图象先 ,再作关于直线y=x 对称的图象,可得到函数y=log 2(x+1)的图象( )A.先向上平移一个单位长度B.先向右平移一个单位长度C.先向左平移一个单位长度D.先向下平移一个单位长度,可求出解析式或利用几何图形直观推断.8.已知函数f (x )=直线y=a 与函数f (x )的图象恒有两个不同的交点,则a 的取值范围{log 2x ,x >0,3x ,x ≤0,是 .f (x )的图象如图所示,要使直线y=a 与f (x )的图象有两个不同的交点,则0<a ≤1.9.作出函数y=|log 2x|+2的图象,并根据图象写出函数的单调区间及值域.y=log 2x 的图象,如图甲.再将y=log 2x 在x 轴下方的图象关于x 轴对称翻折到x 轴上方(原来在x 轴上方的图象不变),得函数y=|log 2x|的图象,如图乙;然后将y=|log 2x|的图象向上平移2个单位长度,得函数y=|log 2x|+2的图象,如图丙.由图丙得函数y=|log 2x|+2的单调递增区间是[1,+∞),单调递减区间是(0,1),值域是[2,+∞).10.已知对数函数y=f(x)的图象经过点P(9,2).(1)求y=f(x)的解析式;(2)若x∈(0,1),求f(x)的取值范围.(3)若函数y=g(x)的图象与函数y=f(x)的图象关于x轴对称,求y=g(x)的解析式.设f(x)=log a x(a>0,且a≠1).由题意,f(9)=log a9=2,故a2=9,解得a=3或a=-3.又因为a>0,所以a=3.故f(x)=log3x.(2)因为3>1,所以当x∈(0,1)时,f(x)<0,即f(x)的取值范围为(-∞,0).g1(3)因为函数y=g(x)的图象与函数y=log3x的图象关于x轴对称,所以g(x)=lo x.3能力提升1.函数y=log a(x+2)+1(a>0,且a≠1)的图象过定点( )A.(1,2)B.(2,1)C.(-2,1)D.(-1,1)x+2=1,得x=-1,此时y=1.2.若函数f (x )=log 2x 的反函数为y=g (x ),且g (a )=,则a=( )14A.2 B.-2 C. D.-1212,得g (x )=2x .∵g (a )=,∴2a =,∴a=-2.14143.若函数f (x )=log 2(x 2-ax-3a )在区间(-∞,-2]上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A.(-∞,4)B.(-4,4]C.(-∞,4)∪[2,+∞)D.[-4,4)t (x )=x 2-ax-3a ,则由函数f (x )=log 2t 在区间(-∞,-2]上是减函数,可得函数t (x )在区间(-∞,-2]上是减函数,且t (-2)>0,所以有-4≤a<4,故选D .4.已知函数f (x )=a x +log a (x+1)在[0,1]上的最大值与最小值之和为a ,则a 的值等于( )A. B.2 C.3D.1213y=a x 与y=log a (x+1)在[0,1]上的单调性相同,所以f (x )在[0,1]上的最大值与最小值之和为f (0)+f (1)=(a 0+log a 1)+(a 1+log a 2)=a ,整理得1+a+log a 2=a ,即log a 2=-1,解得a=.故选A .125.已知a=log 23.6,b=log 43.2,c=log 43.6,则a ,b ,c 的大小关系为 .a==2log 43.6=log 43.62,又函数y=log 4x 在区间(0,+∞)上是增函数,3.62>3.6>3.2,log 43.6log 42∴log 43.62>log 43.6>log 43.2,∴a>c>b.6.已知a>0且a ≠1,则函数y=a x 与y=log a (-x )在同一直角坐标系中的图象只能是下图中的 (填序号).方法一)首先,曲线y=a x 位于x 轴上方,y=log a (-x )位于y 轴左侧,从而排除①③.其次,从单调性考虑,y=a x 与y=log a (-x )的增减性正好相反,又可排除④.故只有②满足条件.(方法二)若0<a<1,则曲线y=a x 下降且过点(0,1),而曲线y=log a (-x )上升且过点(-1,0),所有选项均不符合这些条件.若a>1,则曲线y=a x 上升且过点(0,1),而曲线y=log a (-x )下降且过点(-1,0),只有②满足条件.(方法三)如果注意到y=log a (-x )的图象关于y 轴的对称图象为y=log a x 的图象,又y=log a x 与y=a x 互为反函数(两者图象关于直线y=x 对称),则可直接选②.7.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,若当x ∈(0,+∞)时,f (x )=lg x ,则满足f (x )>0的x 的取值范围是 .f (x )的解析式为f (x )=其图象如右图所示.{lg x ,x >0,0,x =0,-lg (-x ),x <0,由函数图象可得不等式f (x )>0时,x 的取值范围为(-1,0)∪(1,+∞).-1,0)∪(1,+∞)8.设函数f (x )=ln(ax 2+2x+a )的定义域为M.(1)若1∉M ,2∈M ,求实数a 的取值范围;(2)若M=R ,求实数a 的取值范围.由题意M={x|ax 2+2x+a>0}.由1∉M ,2∈M 可得{a ×12+2×1+a ≤0,a ×22+2×2+a >0,化简得解得-<a ≤-1.{2a +2≤0,5a +4>0,45所以a 的取值范围为.(-45,-1](2)由M=R 可得ax 2+2x+a>0恒成立.当a=0时,不等式可化为2x>0,解得x>0,显然不合题意;当a ≠0时,由二次函数的图象可知Δ=22-4×a×a<0,且a>0,即化简得解得a>1.{4-4a 2<0,a >0,{a 2>1,a >0,所以a 的取值范围为(1,+∞).9.已知函数f (x )=log 2(a 为常数)是奇函数.1+ax x -1(1)求a 的值与函数f (x )的定义域;(2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )+log 2(x-1)>m 恒成立,求实数m 的取值范围.∵函数f (x )=log 2是奇函数,1+axx -1∴f (-x )=-f (x ).∴log 2=-log 2.1-ax -x -11+ax x -1即log 2=log 2,∴a=1.ax -1x +1x -11+ax 令>0,解得x<-1或x>1.1+x x -1所以函数的定义域为{x|x<-1或x>1}.(2)f (x )+log 2(x-1)=log 2(1+x ),当x>1时,x+1>2,∴log 2(1+x )>log 22=1.∵x ∈(1,+∞),f (x )+log 2(x-1)>m 恒成立,∴m ≤1.故m 的取值范围是(-∞,1].。
2.2.2 对数函数及其性质
3 y x ( x R) 的反函数,并且画出原来的函数和它 例13:求函数
的反函数的图象。
解:由y x 3,得 x 3 y ∴函数 y x 的反函数是: y 3 x ( x R)
3 3 y x ( x R)和它的反函数 y 3 x ( x R) 的图象如图所示: 函数
(2)在定义域上是增函数
注:函数 y log a x(a 0且a 1) 的图象与 y log 1 x(a 0且a 1) 的 a 图象关于 x轴对称。 练习: 1. 函数 y log 4.3 x 的值域是( D )
A.(0,) C义:
一般地,我们把函数 y log a x(a 0, 且a 1) 叫做对数函数, 其中 x 是自变量,函数的定义域是(0,) 。
注:
x y a 1.由于指数函数 中的底数a满足a 0且a 1 ,则对数函数 y log a x 中的底数 a 也必须满足 a 0且a 1。
二、对数函数的图象和性质:
例2:函数 y log2 x 和 y log1 x 的图象。
2
一般地,对数函数y log a x(a 0,且a 1)的图象和性质 如下表所示:
0 a 1
图象
a 1
定义域 值域 性质 (2)在定义域上是减函数
(0,)
R
(1)过定点(1,0),即x=1时,y=0
x f 1 ( y)
y 注:在函数 x f 1 ( y)中,表示自变量,表示函数。但在习惯上, x 我们一般用 x 表示自变量,用 y表示函数,为此我们常常对调函数 x f 1 ( y)中的字母 x, y,把它改写为 y f 1 ( x)。
2.如果函数 y f ( x)有反函数 f 1 ( x) ,那么函数 y f 1 ( x) 的反函 数就是y f ( x) 。
2019-2020年人教版高中数学必修一说课稿:2-2对数函数及其性质
2019-2020年人教版高中数学必修一说课稿:2-2对数函数及其性质一、教材分析本节课选自人教版高一数学(必修一)第二单元2.2.2《对数函数及其性质》第一课时。
对数函数是重要的基本初等函数之一,是指数函数知识的拓展和延伸. 它的教学过程,体现了“数形结合”的思想,同时蕴涵丰富的解题技巧,这对培养学生的观察、分析、概括的能力、发展学生严谨论证的思维能力有重要作用.本节课也为后面进一步探究对数函数的应用及指数函数、对数函数的综合应用起到承上启下的作用。
二、学情分析学生前面已经学习了指数函数,用研究指数函数的方法,进一步研究和学习对数函数的概念、图像和性质以及初步应用,启发引导学生进一步完善初等函数的知识的系统性,加深对函数的思想方法的理解。
教学过程中,发挥大多数学生动手能力较强的特点,让学生自己通过列表、描点、连线画对数函数图像。
这样也利于对对数函数性质的理解。
三、教学目标1.知识目标:让学生掌握对数函数的概念,能正确描绘对数函数的图象,掌握对数函数的性质.2.能力目标:通过对对数函数的学习,培养学生观察,思考,分析,归纳的思维能力.3.情感目标:培养学生勇于探索的精神,让学生主动融入学习.四、教学重点和难点重点:在理解对数函数定义的基础上,掌握对数函数的图象和性质。
难点:对数函数性质的应用。
五、教法与学法说教法教学过程是教师和学生共同参与的过程,启发学生自主性学习,教师主导,学生为主体,根据这样的原则和所要完成的教学目标,我采用如下的教学方法:(1)启发引导学生思考、分析、实验、探索、归纳。
(2)采用“从特殊到一般”、“从具体到抽象”的方法。
(3)体现“对比联系”、“数形结合”及“分类讨论”的思想方法。
(4)多媒体演示法。
说学法教给学生方法比教给学生知识更重要,本节课注重调动学生积极思考、主动探索,尽可能地增加学生参与教学活动的时间和空间,我进行了以下学法指导:(1)对照比较学习法:学习对数函数,处处与指数函数相对照。
高考数学第一轮复习:2.2.2 第2课时 对数函数及其性质的应用
学习目标 1.进一步理解对数函数的性质(重点).2.能运用对数 函数的性质解决相关问题(重、难点).
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题型二 与对数函数有关的值域和最值问题
【例 2】 (1)函数 f(x)=log1 (x2+2x+3)的值域是________.
2
(2)若函数 f(x)=ax+loga(x+1)在[0,1]上的最大值和最小值
课堂互动
课堂反馈
方向3 与对数函数有关的复合函数的单调性
【例 3-3】 (1)求函数 y=log0.3(3-2x)的单调区间; (2)函数 f(x)=log1 (3x2-ax+7)在[-1,+∞)上是减函数,
3
求实数 a 的取值范围. 解 (1)由 3-2x>0,解得 x<32,设 t=3-2x,x∈-∞,32, ∵函数 y=log0.3t 是减函数,且函数 t=3-2x 是减函数, ∴函数 y=log0.3(3-2x)在-∞,32上是增函数,即函数 y= log0.3(3-2x)的单调递增区间是-∞,32,没有单调递减区间.
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规律方法 1.两类对数不等式的解法 (1)形如logaf(x)<logag(x)的不等式. ①当0<a<1时,可转化为f(x)>g(x)>0; ②当a>1时,可转化为0<f(x)<g(x). (2)形如logaf(x)<b的不等式可变形为logaf(x)<b=logaab. ①当0<a<1时,可转化为f(x)>ab; ②当a>1时,可转化为0<f(x)<ab.
A.(-∞,-2)
B.(-∞,1)
C.(1,+∞)
D.(4,+∞)
2019A新高中数学必修第一册:2.2.2 对数函数及其性质(第2课时)
(1) 根据对数函数性质及上述 pH 的计算公式, 说明溶液酸
碱度与溶液中氢离子的浓度之间的变化关系;
(2) 已知纯净水中氢离子的浓度为 [H+]=10-7摩尔/升, 计算
纯净水的 pH.
解:
(1)
公式化为
pH
=
lg[H+]-1 =
lg
1 [H
, ]
此对数函数是 (0, ∞) 上的增函数,
当[H+]增大时,
当 I=10-12 W/m2 时,
LI =10lg(1100--1122 ) =10lg1 =0.
∴人听觉的声强级范围是 0 到 120 dB.
3. 声强级 LI (单位: dB) 由公式 LI =10lg(10I-12 )
给出, 其中 I 为声强 (单位: W/m2).
(1) 一般正常人听觉能忍受的最高声强为 1 W/m2, 能
y = logax (a>0, a≠1). 即 指数函数与对数函数互为反函数.
一般地, 求一个函数的反函数, 就是将函数中 的自变量 x 表示成 y 的函数, 其定义域是原函数的 值域.
由于习惯用 x 表示自变量, 所以将变换后函数 中的字母 x, y 相交换.
如: y=log3x,
用 y 表示 x: x=3y,
5. (1) 试着举几个满足 “对定义域内任意实数 a、 b, 都有 f(a·b)=f(a)f(b)” 的函数例子, 你能说出这些 函数具有哪些共同性质吗?
(2) 试着举几个满足 “对定义域内任意实数 a、b, 都有 f(ab)=f(a)·f(b)” 的函数例子, 你能说出这些函 数具有哪些共同性质吗?
函数中的字母 x, y 相交换得
y=g(x), 指数函数与对数函数互为反函数. 如果两函数互为反函数, 则它们的图象关 于直线 y=x 即称.
2.2.2对数函数及其性质(二)
例5:已知函数 f ( x) log 2 (3x 1), 若 f ( x) 0, 求 x 的取值范围.
总结点评:注意对数函数定义中定义域限制 (3x-1>0)
变式1:已知函数 y log 2 (2x 1), 求满足 f ( x) 1 的 x 的取值范围.
变式2:已知 log a (3a 1) 恒为正数, 求 a 的取值范围.
x
探 究:
么 x 是 y 的函数吗?如果是,那么对应关系是
什么?如果不是,请说明理由。 y=2x x log2 y y 0,
xR
指数函数y=2x(x ∈R)与对数函数y=log2x (x∈(0,+∞)) 互为反函数. 一般地,指数函数y=ax(x ∈R)与对数函数 y=logax (x∈(0,+∞)) 互为反函数.
得到:log 0.35>log 0.37
(3)log a5 与log a7 ( a>0 且 a≠1 )
对数函数的增减性决定于对数的底数是大于1还 是小于1.而已知条件中并未指出底数a与1哪个大? 因此需要对底数a进行讨论:
y 0 1 x y 0 x
1
当a>1时,函数y=log ax在(0,+∞)上是增函数,故 log a5<log a7 当0<a<1时,函数y=log ax在(0,+∞)上是减函数,故 log a5>log a7
(6) loga x2与 loga (x2+1) (x≠0)
练习
1995年我国人口总数是12亿,如果人口的自然增长率 控制在1.25%,问哪一年我国人口总数将大约等于14亿? 解: 设 X年后人口总数超过14亿,依题意得 12.(1+0.0125)X=14 即 1.0125X=14/12,两边取常用对数, 得:X.lg1.0125=lg14-lg12 即:X= (lg14-lg12)/ lg1.0125≈12.4
高中数学第二章2.2对数函数2.2.2对数函数及其性质(一)学案(含解析)新人教A版必修1
2.2.2 对数函数及其性质(一)学习目标 1.理解对数函数的概念.2.掌握对数函数的性质.3.了解对数函数在生产实际中的简单应用.知识点一对数函数的概念思考已知函数y=2x,那么反过来,x是否为关于y的函数?答案由于y=2x是单调函数,所以对于任意y∈(0,+∞)都有唯一确定的x与之对应,故x也是关于y的函数,其函数关系式是x=log2y,此处y∈(0,+∞).习惯上用x,y分别表示自变量、因变量.上式可改为y=log2x,x∈(0,+∞).梳理一般地,把函数y=log a x(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).知识点二对数函数的图象与性质对数函数y=log a x(a>0,且a≠1)的图象和性质如下表:定义y=log a x (a>0,且a≠1)底数a>10<a<1图象定义域(0,+∞)值域R单调性在(0,+∞)上是增函数在(0,+∞)上是减函数共点性图象过定点(1,0),即x=1时,y=0函数值特点x∈(0,1)时,y∈(-∞,0);x∈[1,+∞)时,y∈[0,+∞)x∈(0,1)时,y∈(0,+∞);x∈[1,+∞)时,y∈(-∞,0] 对称性函数y=log a x与y=1logax的图象关于x轴对称1.由y =log a x ,得x =a y,所以x >0.( √ ) 2.y =2log 2x 是对数函数.( × )3.y =a x与y =log a x 的单调区间相同.( × )4.由log a 1=0,可得y =log a x 恒过定点(1,0).( √ )类型一 对数函数的定义域的应用 例1 求下列函数的定义域. (1)y =log a (3-x )+log a (3+x ); (2)y =log 2(16-4x). 考点 对数函数的定义域 题点 对数函数的定义域解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧3-x >0,3+x >0,得-3<x <3,∴函数的定义域是{x |-3<x <3}. (2)由16-4x>0,得4x <16=42, 由指数函数的单调性得x <2,∴函数y =log 2(16-4x)的定义域为{x |x <2}. 引申探究1.把本例(1)中的函数改为y =log a (x -3)+log a (x +3),求定义域.解 由⎩⎪⎨⎪⎧x -3>0,x +3>0,得x >3.∴函数y =log a (x -3)+log a (x +3)的定义域为{x |x >3}.2.求函数y =log a [(x +3)(x -3)]的定义域,相比引申探究1,定义域有何变化?解 (x +3)(x -3)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧x +3>0,x -3>0或⎩⎪⎨⎪⎧x +3<0,x -3<0,解得x <-3或x >3.∴函数y =log a [(x +3)(x -3)]的定义域为{x |x <-3或x >3}.相比引申探究1,函数y =log a [(x +3)(x -3)]的定义域多了(-∞,-3)这个区间,原因是对于y =log a [(x +3)·(x -3)],要使对数有意义,只需(x +3)与(x -3)同号,而对于y =log a (x -3)+log a (x +3),要使对数有意义,必须(x -3)与(x +3)同时大于0.反思与感悟 求含对数式的函数定义域关键是真数大于0,底数大于0且不为1.如需对函数式变形,需注意真数底数的取值范围是否改变. 跟踪训练1 求下列函数的定义域.(1)y =x 2-4lg x +3;(2)y =log (x +1)(16-4x); 考点 对数函数的定义域 题点 对数函数的定义域解 (1)要使函数有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4≥0,x +3>0,x +3≠1,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-2或x ≥2,x >-3,x ≠-2,即-3<x <-2或x ≥2,故所求函数的定义域为(-3,-2)∪[2,+∞). (2)要使函数有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧16-4x>0,x +1>0,x +1≠1,即⎩⎪⎨⎪⎧x <2,x >-1,x ≠0,所以-1<x <2,且x ≠0,故所求函数的定义域为{x |-1<x <2,且x ≠0}. 类型二 对数函数单调性的应用 命题角度1 比较同底对数值的大小 例2 比较下列各组数中两个值的大小. (1)log 23.4,log 28.5; (2)log 0.31.8,log 0.32.7;(3)log a 5.1,log a 5.9(a >0,且a ≠1). 考点 对数值大小比较 题点 对数值大小比较解 (1)考察对数函数y =log 2x , 因为它的底数2>1,所以它在(0,+∞)上是增函数, 又3.4<8.5, 于是log 23.4<log 28.5.(2)考察对数函数y =log 0.3x ,因为它的底数0<0.3<1,所以它在(0,+∞)上是减函数,又1.8<2.7,于是log0.31.8>log0.32.7.(3)当a>1时,y=log a x在(0,+∞)上是增函数,又5.1<5.9,于是log a5.1<log a5.9;当0<a<1时,y=log a x在(0,+∞)上是减函数,又5.1<5.9,于是log a5.1>log a5.9.综上,当a>1时,log a5.1<log a5.9,当0<a<1时,log a5.1>log a5.9.反思与感悟比较两个同底数的对数大小,首先要根据对数底数来判断对数函数的增减性;然后比较真数大小,再利用对数函数的增减性判断两对数值的大小.对于底数以字母形式出现的,需要对底数a进行讨论.对于不同底的对数,可以估算范围,如log22<log23<log24,即1<log23<2,从而借助中间值比较大小.跟踪训练2 设a=log3π,b=log23,c=log32,则( )A.a>b>c B.a>c>bC.b>a>c D.b>c>a考点对数值大小比较题点对数值大小比较答案 A解析∵a=log3π>1,b=12log23,其中log22<log23<log24,则12<b<1,c=12log32<12,∴a>b>c.命题角度2 求y=log a f x型的函数值域例3 函数f(x)=log2(3x+1)的值域为________.考点对数函数的值域题点对数函数的值域答案(0,+∞)解析f(x)的定义域为R.∵3x>0,∴3x+1>1.∵y=log2x在(0,+∞)上单调递增,∴log 2(3x+1)>log 21=0. 即f (x )的值域为(0,+∞).反思与感悟 在函数三要素中,值域从属于定义域和对应关系.故求y =log a f (x )型函数的值域必先求定义域,进而确定f (x )的范围,再利用对数函数y =log a x 的单调性求出log a f (x )的取值范围.跟踪训练3 已知f (x )=log 2(1-x )+log 2(x +3),求f (x )的定义域、值城. 考点 对数函数的值域题点 真数为二次函数的对数型函数的值域解 要使函数式有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,x +3>0,解得定义域为(-3,1).f (x )=log 2[(1-x )(x +3)]=log 2[-(x +1)2+4].∵x ∈(-3,1),∴-(x +1)2+4∈(0,4].∴log 2[-(x +1)2+4]∈(-∞,2]. 即f (x )的值域为(-∞,2]. 类型三 对数函数的图象例4 画出函数y =lg|x -1|的图象. 考点 对数函数的图象题点 含绝对值的对数函数的图象 解 (1)先画出函数y =lg x 的图象(如图).(2)再画出函数y =lg|x |的图象(如图).(3)最后画出函数y =lg|x -1|的图象(如图).反思与感悟现在画图象很少单纯依靠描点,大多是以基本初等函数为原料加工,所以一方面要掌握一些常见的平移、对称变换的结论,另一方面要关注定义域、值域、单调性、关键点.跟踪训练4 画出函数y=|lg(x-1)|的图象.考点对数函数的图象题点含绝对值的对数函数的图象解(1)先画出函数y=lg x的图象(如图).(2)再画出函数y=lg(x-1)的图象(如图).(3)再画出函数y=|lg(x-1)|的图象(如图).1.下列函数为对数函数的是( )A.y=log a x+1(a>0且a≠1)B.y=log a(2x)(a>0且a≠1)C.y=log(a-1)x(a>1且a≠2)D.y=2log a x(a>0且a≠1)考点对数函数的概念题点对数函数的概念答案 C2.函数y=log2(x-2)的定义域是( )A.(0,+∞) B.(1,+∞)C.(2,+∞) D.[4,+∞)考点对数函数的定义域题点 对数函数的定义域 答案 C3.函数y =2log 4(1-x )的图象大致是( )考点 对数函数的图象 题点 对数函数的图象 答案 C解析 函数y =2log 4(1-x )的定义域为(-∞,1),排除A ,B ;又函数y =2log 4(1-x )在定义域内单调递减,排除D.故选C.4.函数f (x )=log 0.2(2x+1)的值域为________. 考点 对数函数的值域 题点 对数函数的值域 答案 (-∞,0)5.若函数f (x )=2log a (2-x )+3(a >0,且a ≠1)过定点P ,则点P 的坐标是__________. 考点 对数函数的性质 题点 对数函数图象过定点问题 答案 (1,3)1.含有对数符号“log”的函数不一定是对数函数.判断一个函数是否为对数函数,不仅要含有对数符号“log”,还要符合对数函数的概念,即形如y =log a x (a >0,且a ≠1)的形式.如:y =2log 2x ,y =log 5x5都不是对数函数,可称其为对数型函数.2.研究y =log a f (x )的性质如定义域、值域、比较大小,均需依托对数函数的相应性质.一、选择题1.给出下列函数:①y=log 23x2;②y=log3(x-1);③y=log(x+1)x;④y=logπx.其中是对数函数的有( )A.1个B.2个C.3个D.4个考点对数函数的概念题点对数函数的概念答案 A解析①②不是对数函数,因为对数的真数不是只含有自变量x;③不是对数函数,因为对数的底数不是常数;④是对数函数.2.已知函数f(x)=11-x的定义域为M,g(x)=ln(1+x)的定义域为N,则M∩N等于( )A.{x|x>-1} B.{x|x<1}C.{x|-1<x<1} D.∅考点对数函数的定义域题点对数函数的定义域答案 C解析∵M={x|1-x>0}={x|x<1},N={x|1+x>0}={x|x>-1},∴M∩N={x|-1<x<1}.3.已知a>0,且a≠1,函数y=a x与y=log a(-x)的图象只能是下图中的( )考点对数函数的图象题点同一坐标系下的指数函数与对数函数的图象答案 B解析y=a x与y=log a(-x)的单调性相反,排除A,D.y=log a(-x)的定义域为(-∞,0),排除C,故选B.4.已知函数f(x)=log a(x+2),若图象过点(6,3),则f(2)的值为( )A .-2B .2C.12D .-12考点 对数函数的性质 题点 对数函数图象过定点问题 答案 B解析 代入(6,3),3=log a (6+2)=log a 8, 即a 3=8,∴a =2.∴f (x )=log 2(x +2),∴f (2)=log 2(2+2)=2.5.若函数f (x )=log a (x +b )的图象如图所示:其中a ,b 为常数,则函数g (x )=a x+b 的图象大致是( )考点 对数函数的图象题点 同一坐标系下的指数函数与对数函数的图象 答案 D解析 由f (x )的图象可知0<a <1,0<b <1, ∴g (x )的图象应为D.6.下列不等号连接错误的一组是( ) A .log 0.52.2>log 0.52.3 B .log 34>log 65 C .log 34>log 56 D .log πe>lnπ 考点 对数值大小比较 题点 对数值大小比较 答案 D解析 对A ,根据y =log 0.5x 为单调减函数易知正确. 对B ,由log 34>log 33=1=log 55>log 65可知正确.对C ,由log 34=1+log 343>1+log 365>1+log 565=log 56可知正确.对D ,由π>e>1,得lnπ>1>log πe 可知错误. 7.已知f (x )=2+log 3x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤181,9,则f (x )的最小值为( )A .-2B .-3C .-4D .0 考点 对数函数的值域 题点 对数函数的值域 答案 A解析 ∵181≤x ≤9,∴log 3181≤log 3x ≤log 39,即-4≤log 3x ≤2,∴-2≤2+log 3x ≤4. ∴当x =181时,f (x )min =-2.8.已知函数f (x )=log a |x +1|在(-1,0)上有f (x )>0,那么( ) A .f (x )在(-∞,0)上是增函数 B .f (x )在(-∞,0)上是减函数 C .f (x )在(-∞,-1)上是增函数 D .f (x )在(-∞,-1)上是减函数 考点 对数函数的图象题点 含绝对值的对数函数的图象 答案 C解析 当x ∈(-1,0)时,|x +1|∈(0,1), ∵log a |x +1|>0,∴0<a <1, 画出f (x )的图象如图:由图可知选C. 二、填空题9.已知函数f (x )的图象如图所示,则函数g (x )=log 2f (x )的定义域是____________.考点 对数函数的定义域题点 对数函数的定义域答案 {x |2<x ≤8}解析 由题意知,f (x )>0,由所给图象可知f (x )>0的解集为{x |2<x ≤8}.10.设a =log 2π,b =log 12π,c =π-2,则a ,b ,c 的大小关系是______________.考点 对数值大小比较题点 指数、对数值大小比较答案 a >c >b解析 因为π>2,所以a =log 2π>1,所以b =log 12π<0.因为π>1,所以0<π-2<1,即0<c <1.所以a >c >b .11.已知函数f (x )=|lg x |,若0<a <b ,且f (a )=f (b ),则a +4b 的取值范围是____________. 考点 对数函数的图象题点 含绝对值的对数函数的图象答案 (5,+∞)解析 因为f (a )=f (b ),且0<a <b ,所以0<a <1<b ,且-lg a =lg b ,即b =1a,所以a +4b =a +4a .令g (a )=a +4a ,易知g (a )在(0,1)上为减函数,所以g (a )>g (1)=1+41=5,即a +4b 的取值范围是(5,+∞).三、解答题12.已知f (x )=log 2(x +1),当点(x ,y )在函数y =f (x )的图象上时,点⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3,y 2在函数y =g (x )的图象上.(1)写出y =g (x )的解析式;(2)求方程f (x )-g (x )=0的根.考点 对数函数的解析式题点 对数函数的解析式解 (1)设x 3=x ′,y 2=y ′, 则x =3x ′,y =2y ′.∵(x ,y )在y =f (x )的图象上,∴y =log 2(x +1),∴2y ′=log 2(3x ′+1),y ′=12log 2(3x ′+1), 即点(x ′,y ′)在y =12log 2(3x +1)的图象上. ∴g (x )=12log 2(3x +1). (2)f (x )-g (x )=0,即log 2(x +1)=12log 2(3x +1)=log 23x +1, ∴x +1=3x +1,∴⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,3x +1>0,x +12=3x +1, 解得x =0或x =1. 13.已知1≤x ≤4,求函数f (x )=log 2x 4×log 2x 2的最大值与最小值. 考点 对数函数的值域 题点 对数函数的值域 解 ∵f (x )=log 2x 4×log 2x 2=(log 2x -2)(log 2x -1)=⎝⎛⎭⎪⎫log 2x -322-14, 又∵1≤x ≤4,∴0≤log 2x ≤2,∴当log 2x =32,即x =232=22时,f (x )取最小值-14; 当log 2x =0,即x =1时,f (x )取最大值2.∴函数f (x )的最大值是2,最小值是-14. 四、探究与拓展14.已知log a (3a -1)恒为正,则a 的取值范围是________.考点 对数函数的图象题点 对数函数的图象答案 ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a ⎪⎪⎪ 13<a <23或a >1解析 由题意知log a (3a -1)>0=log a 1.当a >1时,y =log a x 是增函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧3a -1>1,3a -1>0,解得a >23,∴a >1; 当0<a <1时,y =log a x 是减函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3a -1<1,3a -1>0,解得13<a <23. ∴13<a <23. 综上所述,a 的取值范围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a ⎪⎪⎪ 13<a <23或a >1. 15.已知函数f (x )=ln(ax 2+2x +1).(1)若f (x )的定义域为R ,求实数a 的取值范围;(2)若f (x )的值域为R ,求实数a 的取值范围.考点 对数函数的值域题点 求对数函数的定义域与值域解 (1)若f (x )的定义域为R ,则y =ax 2+2x +1的图象恒在x 轴的上方,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ=4-4a <0,所以a >1.(2)若f (x )的值域为R ,则y =ax 2+2x +1的图象一定要与x 轴有交点,且能取得y 轴正半轴的任一值,所以a =0或⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ=4-4a ≥0,所以0≤a ≤1.。
第二章 2.2.2对数函数及其性质(2)
答案:A
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3.不等式 log 1 (2x+1)>log 1 (3-x)的解集为_____________.
2 2
2x+1>0, 解析:由题意3-x>0, 2x+1<3-x 1 2 ⇒-2<x<3.
1 2 答案:{x|-2<x<3}
1 x>-2, ⇒x<3, 2 x< 3
-
1 3
.
返回
取得最小值时 x= 2
1 - 3 - 2 3
= 2<2,
这时 x [2,8],舍去. 32 1 1 若2loga8+2 -8=1, 1 则 a=2,此时取得最小值时
1- 3 x=2 2 =2
2∈[2,8]符合题意,
1 ∴a=2.
=(log2x-1)(log2x-2)
返回
=(log2x)2-3log2x+2,(6 分) 令 t=log2x. ∵x∈[ 2,8],
1 ∴t∈2,3,(8
分)
利用换元法解决问题时, 一定要求出换元后的变 量的取值范围,即新 函数的定义域.
求此类函数的最值,应 借助函数的图象求解, 此处极易将两端点处的 函数值作为最值,从 而导致解题错误.
返回
[随堂即时演练]
1.设 a=log54,b=log53,c=log45,则 A.a<c<b C.a<b<c B.b<c<a D.b<a<c ( )
解析:由于 b=log53<a=log54<1<log45=c,故 b< a<c.
答案:D
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2.函数
f(x)=lg
1 的奇偶性是 2 x +1+x
高中数学 2.2.2 对数函数及其性质 第2课时 对数函数性质的应用课件 新人教A版必修1
x∈(0,1)⇒y∈_(_-__∞_,__0_) ; x∈(0,1)⇒y∈_(_0_,__+__∞_);
x∈[1,+∞)
x∈[1,+∞)
⇒y∈__[_0,__+__∞_)__
⇒y∈__(_-__∞_,__0_]_
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新知导学 1.对数复合函数的单调性 复合函数y=f[g(x)]是由y=f(x)与y=g(x)复合而成,若f(x) 与g(x)的单调性相同,则其复合函数f[g(x)]为_增__函__数___;若f(x) 与g(x)的单调性相反,则其复合函数f[g(x减)]为函数__(_h_á_n_sh_ù_). 对于对数型复合函数y=logaf(x)来说,函数y=logaf(x)可看 成是y=logau与u=f(x)两个简单函数复合而成的,由复合函数单 调性“同增异减”的规律即可判断(pànduàn).另外,在求复合 函数的单调性时,首先要考虑函数的定义域.
第二十八页,共48页。
(2)设 u=3+2x-x2,
则 u=-(x-1)2+4≤4.
∵u>0,∴0<u≤4.
又 y=log1 u 在(0,+∞)上是减函数,
2
∴log1 u≥log1 4=-2,
2
2
∴y=log1 (3+2x-x2)的值域为{y|y≥-2}.
2
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规律总结(zǒngjié):求复合函数y =f[g(x)]值域的方法设y=f(t),t=g(x),先求t=g(x)的值域再求 y=f(x)的值域.
第二十页,共48页。
③因为 0>log0.23>log0.24,所以log10.23<log10.24,即 log30.2 <log40.2.
④因为函数 y=log3x 是增函数,且 π>3,所以 log3π>log33 =1.
对数函数及其性质(2)
2.2.2 对数函数及其性质(2)从容说课研究对数函数需从研究函数的一般规律入手.本节课起承上启下的作用,侧重于研究对数函数的单调性、奇偶性.对于比较大小的问题,一般常用方法有:底相同,真数不同的,可看作同一对数函数上的几个函数值,用对数函数的单调性比较大小;底相同,指数不同的,可看作同一指数函数上的几个函数值,用指数函数的单调性比较大小;底数不同,真数相同的几个数,可通过图象比较大小,也可通过换底公式比较大小;底不相同,真数也不相同的几个数,可通过特殊值来比较大小,常用的特殊值是“0”或“1”.对于对数函数奇偶性的判定不能仅从形式上去观察而得出结论,应从定义上严格加以论证,这类问题技巧性较强.对数函数的单调性需严格按定义来加以论证.三维目标一、知识与技能1.掌握对数函数的单调性.2.会进行同底数对数和不同底数的对数的大小比较.二、过程与方法1.通过师生双边活动使学生掌握比较同底对数大小的方法.2.培养学生的数学应用的意识.三、情感态度与价值观1.用联系的观点分析、解决问题.2.认识事物之间的相互转化.教学重点利用对数函数单调性比较同底对数大小.教学难点不同底数的对数比较大小.教具准备投影、作业讲义.教学过程一、创设情景,引入新课上一节,大家学习了对数函数y=log a x的图象和性质,明确了对数函数的单调性,即当a>1时,在(0,+∞)上是增函数;当0<a<1时,在(0,+∞)上是减函数.这一节,我们主要通过对数函数的单调性解决有关问题.二、讲解新课例题讲解【例1】比较下列各组数中两个值的大小:(投影显示)(1)log23.4,log23.8;(2)log0.51.8,log0.52.1;(3)log a5.1,log a5.9;(4)log75,log67.请同学们回顾一下我们利用指数函数的有关性质比较大小的方法和步骤,并完成以下练习.(生板演前三题,师组织学生进行课堂评价,师生共同讨论完成第四题)解:(1)对数函数y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数,且3.4<3.8.于是log 23.4<log 23.8.(2)对数函数y =log 0.5x 在(0,+∞)上是减函数,且1.8<2.1,于是log 0.51.8>log 0.52.1.(3)当a >1时,对数函数y =log a x 在(0,+∞)上是增函数,于是log a 5.1<log a 5.9; 当0<a <1时,对数函数y =log a x 在(0,+∞)上是减函数,于是log a 5.1>log a 5.9. 请观察第(4)题,你认为它和其他三题有什么区别?两个对数式的底数和真数均不相同.能否找到一个具体的对数函数,根据这个函数的单调性来比较它们的大小呢?……这种困惑同学们以前遇到过吗?以前我们是怎样解决这类问题的呢?解:因为函数y =log 7x 和函数y =log 6x 都是定义域上的增函数,所以log 75<log 77=1=log 66<log 67.所以log 75<log 67.本例是利用对数函数的单调性来比较两个对数式的大小的问题,一般是根据所给对数式的特征,确定一个目标函数,把需要比较大小的对数式看作是对应函数中两个能比较大小的自变量的值对应的函数值,再根据所确定的目标函数的单调性比较两个对数式的大小.当底数为变量时,要分情况对底数进行讨论来比较两个对数的大小.若题中所给的对数式的底数和真数都不相同时,可以找一个中间量作为桥梁,通过比较中间量与这两个对数式的大小来比较对数式的大小,一般选择“0”或“1”作为中间量进行比较.已知log m 4<log n 4,比较m 、n 的大小.该题和我们以前见到的题目有什么不同?已知对数式的大小关系,要求我们确定底数的大小关系.你能解决这个问题吗?……你能解决与这个问题有关的一个问题吗?若变量在真数位置上,我就可以解决这个问题了.你能设法对原式进行变换使变量在真数位置上吗?……你最希望已知条件的不等式两边的对数式变成怎样的形式?log 4m 和log 4n .如果能找到log 4m 和log m 4的关系,这个问题就可以了,请回顾一下对数的运算法则,你能找到log 4m 和log m 4的关系吗?结论:log m 4=m4log 1. 有了这个关系,题中已知条件就变为m 4log 1<n 4log 1,你能据此确定m 、n 的大小关系吗?已知条件对于m 、n 有什么限制吗?由已知可得m 、n 都大于0,且都不等于1. 在这个条件的限制下,你能由条件m 4log 1<n 4log 1确定m 、n 的大小关系吗? 将条件m 4log 1<n4log 1进行怎样的变换才能确定m 、n 的大小关系呢?将两边同乘以log 4m ·log 4n 即可.能直接乘以log 4m ·log 4n 吗?乘以log 4m ·log 4n 之后原式中的不等号方向如何变化?解:∵log m 4<log n 4,∴m 4log 1<n4log 1. 当m >1,n >1时,得0<m 4log 1<n 4log 1, ∴log 4n <log 4m .∴m >n >1.当0<m <1,0<n <1时,得m 4log 1<n4log 1<0, ∴log 4n <log 4m .∴0<n <m <1.当0<m <1,n >1时,得log 4m <0,0<log 4n ,∴0<m <1,n >1.∴0<m <1<n .综上所述,m 、n 的大小关系为m >n >1或0<n <m <1或0<m <1<n .【例2】 判断函数f (x )=ln (21x +-x )的奇偶性.你觉得要解决这个问题需要掌握哪些知识?即函数单调性的定义以及运用函数的单调性判断函数单调性的方法和步骤以及对数的定义.如何运用这些知识解决这个问题呢?至此,你能解决这个问题吗? 解:∵12+x >x 恒成立,故f (x )的定义域为(-∞,+∞),又∵f (-x )=ln (21x ++x )=-ln x x ++211=-ln 2222)1(1x x xx -+-+=-ln (21x +-x )=-f (x ),∴f (x )为奇函数.在根据函数的单调性的定义判断函数单调性的时候,首先应该根据函数的解析式确定函数的定义域,当所给函数的定义域关于原点对称时,再判断f (x )和f (-x )之间的关系.f (x )为奇函数⇔f (-x )=-f (x )⇔f (x )+f (-x )=0⇔)()(x f x f -=-1〔f (x )≠0〕, f (x )为偶函数⇔f (-x )=f (x )⇔f (-x )-f (x )=0⇔)()(x f x f -=1〔f (x )≠0〕. 在解决具体问题时,可以根据函数解析式的具体特点选择不同的方式来判断.你能够用这些等价的变形再次研究例3吗?看一看哪一种方法最好.【例3】(1)证明函数f (x )=log 2(x 2+1)在(0,+∞)上是增函数;(2)问:函数f (x )=log 2(x 2+1)在(-∞,0)上是减函数还是增函数?分析:此题目的在于让学生熟悉函数单调性证明通法,同时熟悉利用对数函数单调性比较同底数对数大小的方法.(1)证明:设x 1、x 2∈(0,+∞),且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=log 2(x 12+1)-log 2(x 22+1),∵0<x 1<x 2,∴x 12+1<x 22+1.又∵y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数,∴log 2(x 12+1)<log 2(x 22+1),即f (x 1)<f (x 2).∴函数f (x )=log 2(x 2+1)在(0,+∞)上是增函数.(2)解:是减函数,证明可以仿照上述证明过程.利用定义证明函数的单调性是研究单调性问题的重要方法.【例4】 已知f (log a x )=)1()1(22--a x x a ,其中a >0,且a ≠1. (1)求f (x );(2)求证:f (x )是奇函数;(3)求证:f (x )在R 上为增函数.分析:利用换元法,可令t =log a x ,求出f (x ),从而求出f (x ).证明奇函数及增函数可运用定义.(1)解:设t =log a x ,则t ∈R ,∴x =a t (x >0).则f (t )=)1()1(22--a a a a t t =12-a a (a t -a -t ). (2)证明:∵f (-x )=12-a a (a -x -a x )=-12-a a (a x -a -x )=-f (x ), ∴f (x )为奇函数.(3)证明:设x 1、x 2∈R ,且x 1<x 2,则f (x 2)-f (x 1)=12-a a ;(a 2x -a -2x )-(a 1x -a -1x )] =12-a a ;(a 2x -a 1x )+a -1x a -2x (a 2x -a 1x )] =12-a a (a 2x -a 1x )(1+a -1x a -2x ). 若0<a <1,则a 2-1<0,a 1x >a 2x ,∴f (x 2)>f (x 1).∴y =f (x )在R 上为增函数;若a >1,则a 2-1>0,a 1x <a 2x .∴f (x 2)>f (x 1).∴y =f (x )在R 上为增函数.综上,a >0,且a ≠1时,y =f (x )是增函数.二、目标检测课本P 85练习3.答案:(1)< (2)< (3)> (4)>三、课堂小结通过本节的学习,大家要掌握利用对数函数的增减性比较两对数大小的方法,并能掌握分类讨论思想.四、布置作业课本P88习题2.2B第2,3题.板书设计2.2.2 对数函数及其性质(2)1.对数函数大小比较方法2.复合函数的单调性和奇偶性的判断一、例题解析二、学生训练、目标检测题评析三、课堂小结与布置作业。
2.2.2_对数函数及其性质(2)_课件(人教A版必修1)
• (1)若y=f(u),u=g(x)在给定区间上的单调性相同, 则函数y=f[g(x)]是增函数;
• (2)若y=f(u),u=g(x)在给定区间上的单调性相反, 则函数y=f[g(x)]是减函数.
[解] 由 3x2-2x-1>0 得函数定义域为{x|x>1 或 x<-13}.
• 解:(1)当a>1时,原不等式等价于
a2a+1<3a,解得a 2a+1>0
(2)当 0<a<1 时,
原不等式等价于20a<+a 1>3a, 3a>0
解得 0<a<1. 综上所述,a 的范围是 0<a<1 或 a>1.
• 类型二 对数型函数的单调性问题
• [例2] 讨论函数f(x)=loga(3x2-2x-1)的单调性. • [分析] 本题考查复合函数单调性的判定方法.一般
若 a∈(1,+∞),当 x∈[0,1]时,u 是 x 的减函数, 函数 y=logau 是 u 的增函数,那么函数 y=loga(2-ax) 在[0,1]上是减函数,且 2-ax>0;当 x∈[0,1]时必须恒
2.2 对数函数
2.2.2 对数函数及其性质
第2课时 对数函数的性质应用
目标了然于胸,让讲台见证您的高瞻远瞩
1.要借助函数图象掌握对数函数的性质,这是本节 内容的重点.
2.要会利用对数函数的性质解决相关问题,这也 是本节的一个难点内容.
3.理解指数函数和对数函数的互为反函数的关系.
研习新知
• 新知视界
解:先求函数的定义域 2-ax>0,有 ax<2. ∵a 是对数的底数,故有 a>0, ∴函数的定义域为{a|x<a}. 设 u=2-ax,若 a∈(0,1),当 x∈[0,1]时,u 是 x 的减函数,而 y=logau 是 u 的减函数,那么函数 y=loga(2-ax)在[0,1]上是增函数,不合题意;
2.2.2对数函数及其性质
2.2.2对数函数及其性质1.对数函数的概念形如y=log a x (a>0且a≠1)的函数叫做对数函数.对于对数函数定义的理解,要注意:(1)对数函数是由指数函数变化而来的,由指数式与对数式关系知,对数函数的自变量x 恰好是指数函数的函数值y,所以对数函数的定义域是(0,+∞);(2)对数函数的解析式y=log a x中,log a x前面的系数为1,自变量在真数的位置,底数a 必须满足a>0,且a≠1;(3)以10为底的对数函数为y=lg x,以e为底的对数函数为y=ln x.m (1)当(m -1)(n -1)>0,即m 、n 范围相同(相对于“1”而言),则log m n >0;(2)当(m -1)(n -1)<0,即m 、n 范围相反(相对于“1”而言),则log m n <0.有了这个规律,我们再判断对数值的正负就很简单了,如log 213<0,log 52>0等,一眼就看出来了!题型一 求函数定义域求下列函数的定义域:(1)y =log 3x -12x +3x -1;(2)y =11-log a (x +a )(a >0,a ≠1).分析 定义域即使函数解析式有意义的x 的范围.解 (1)要使函数有意义,必须{ 2x +3>0, x -1>0, 3x -1>0, 3x -1≠1同时成立,解得⎩⎨⎧x >-32, x >1, x >13, x ≠23. ∴x >1.∴定义域为(1,+∞).(2)要使原函数有意义,需1-log a (x +a )>0, 即log a (x +a )<1=log a a .当a >1时,0<x +a <a ,∴-a <x <0. 当0<a <1时,x +a >a ,∴x >0.∴当a >1时,原函数定义域为{x |-a <x <0}; 当0<a <1时,原函数定义域为{x |x >0}.点评 求与对数函数有关的定义域问题,首先要考虑:真数大于零,底数大于零且不等于1,若分母中含有x ,还要考虑不能使分母为零.题型二 对数单调性的应用(1)log 43,log 34,log 4334的大小顺序为( )A .log 34<log 43<log 4334B .log 34>log 43>log 4334C .log 34>log 4334>log 43D .log 4334>log 34>log 43(2)若a 2>b >a >1,试比较log a a b ,log b ba,log b a ,log a b 的大小.(1)解析 ∵log 34>1,0<log 43<1, log 4334=log 43⎝⎛⎭⎫43-1=-1, ∴log 34>log 43>log 4334.答案 B(2)解 ∵b >a >1,∴0<ab<1.∴log a a b <0,log b ba ∈(0,1),logb a ∈(0,1).又a >b a >1,且b >1,∴log b ba<log b a ,故有log a a b <log b ba<log b a <log a b .点评 比较对数的大小,一般遵循以下几条原则:①如果两对数的底数相同,则由对数函数的单调性(底数a >1为增;0<a <1为减)比较. ②如果两对数的底数和真数均不相同,通常引入中间变量进行比较.③如果两对数的底数不同而真数相同,如y =log a 1x 与y =log a 2x 的比较(a 1>0,a 1≠1,a 2>0,a 2≠1).当a 1>a 2>1时,曲线y 1比y 2的图象(在第一象限内)上升得慢.即当x >1时,y 1<y 2;当0<x <1时,y 1>y 2.而在第一象限内,图象越靠近x 轴对数函数的底数越大.当0<a 2<a 1<1时,曲线y 1比y 2的图象(在第四象限内)下降得快.即当x >1时,y 1<y 2;当0<x <1时,y 1>y 2即在第四象限内,图象越靠近x 轴的对数函数的底数越小.已知log a 12<1,那么a 的取值范围是________.分析 利用函数单调性或利用数形结合求解.解析 由log a 12<1=log a a ,得当a >1时,显然符合上述不等式,∴a >1;当0<a <1时,a <12,∴0<a <12. 故a >1或0<a <12.答案 a >1或0<a <12点评 解含有对数符号的不等式时,必须注意对数的底数是大于1还是小于1,然后再利用相应的对数函数的单调性进行解答.理解会用以下几个结论很有必要:(1)当a >1时,log a x >0⇔x >1,log a x <0⇔0<x <1; (2)当0<a <1时,log a x >0⇔0<x <1,log a x <0⇔x >1.题型三 函数图象的应用若不等式2x -log a x <0,当x ∈⎝⎛⎭⎫0,12时恒成立,求实数a 的取值范围. 解要使不等式2x<logax 在x ∈⎪⎭⎫ ⎝⎛21,0时恒成立,即函数y=logax 的图象在⎪⎭⎫ ⎝⎛21,0内恒在函数y=2x 图象的上方,而y=2x 图象过点⎪⎭⎫⎝⎛2,21.由图可知,loga 21>2,显然这里0<a<1,∴函数y=logax 递减. 又loga21>2=log 2a a ,∴a2>21,即a>2221⎪⎭⎫ ⎝⎛.∴所求的a 的取值范围为2221⎪⎭⎫⎝⎛<a<1.点评 原问题等价于当x ∈⎪⎭⎫⎝⎛21,0时,y1=2x 的图象在y2=logax 的图象的下方,由于a的大小不确定,当a>1时,显然y2<y1,因此a 必为小于1的正数,当y2的图象通过点⎪⎭⎫⎝⎛2,21时,y2满足条件,此时a 0=2221⎪⎭⎫⎝⎛.那么a 是大于a 0还是小于a 0才满足呢?可以画图象观察,请试着画一画.这样可以对数形结合的方法有更好地掌握.设函数f (x )=lg(ax 2+2x +1),若f (x )的值域是R ,求实数a 的取值范围.错解 ∵f (x )的值域是R ,∴ax 2+2x +1>0对x ∈R 恒成立,即{ a >0 Δ<0⇔{ a >0 4-4a <0⇔a >1. 错因分析 出错的原因是分不清定义域为R 与值域为R 的区别. 正解 函数f (x )=lg(ax 2+2x +1)的值域是R ⇔真数t =ax 2+2x +1能取到所有的正数.当a =0时,只要x >-12,即可使真数t 取到所有的正数,符合要求;当a ≠0时,必须有{ a >0 Δ≥0⇔{ a >0 4-4a ≥0⇔0<a ≤1. ∴f (x )的值域为R 时,实数a 的取值范围为[0,1].本节内容在高考中考查的形式、地位与指数函数相似,着重考查对数的概念与对数函数的单调性,考查指数、对数函数的图象、性质及其应用.1.(广东高考)已知函数f (x )=11-x的定义域为M ,g (x )=ln(1+x )的定义域为N ,则M ∩N等于( )A .{x |x >-1}B .{x |x <1}C .{x |-1<x <1}D .∅解析 由题意知M ={x |x <1},N ={x |x >-1}. 故M ∩N ={x |-1<x <1}. 答案 C2.(湖南高考)下列不等式成立的是( ) A .log 32<log 23<log 25 B .log 32<log 25<log 23 C .log 23<log 32<log 25 D .log 23<log 25<log 32解析 ∵y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数, ∴log 25>log 23>log 22=1.又y =log 3x 在(0,+∞)上为增函数, ∴log 32<log 33=1.∴log 32<log 23<log 25. 答案 A3.(全国高考)若x ∈(e -1,1),a =ln x ,b =2ln x ,c =ln 3x ,则( ) A .a <b <c B .c <a <b C .b <a <c D .b <c <a解析 ∵1e<x <1,∴-1<ln x <0.令t =ln x ,则-1<t <0.∴a -b =t -2t =-t >0.∴a >b .c -a =t 3-t =t (t 2-1)=t (t +1)(t -1), 又∵-1<t <0,∴0<t +1<1,-2<t -1<-1,∴c -a >0,∴c >a . ∴c >a >b . 答案 C1.已知函数f (x )=1+2x 的定义域为集合M ,g (x )=ln(1-x )的定义域为集合N ,则M ∩N 等于( )A .{x |x >-1}B .{x |x <1}C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-12<x <1 D .∅ 答案 C2.已知函数f (x )=lg 1-x 1+x,若f (a )=12,则f (-a )等于( )A.12 B .-12 C .-2 D .2 答案 B解析 f (-a )=lg 1+a 1-a =-lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a 1-a -1=-lg 1-a 1+a=-f (a )=-12.3.已知a =log 23,b =log 32,c =log 42,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .c <b <a B .a <b <c C .b <c <a D .c <a <b 答案 A解析 因为a =log 23>1,b =log 3 2<1,所以a >b ;又因为2>3,则log 32>log 33=12,而log 42=log 22=12,所以b >12,c =12,即b >c .从而a >b >c .4.函数f (x )=lg|x |为( )A .奇函数,在区间(0,+∞)上是减函数B .奇函数,在区间(0,+∞)上是增函数C .偶函数,在区间(-∞,0)上是增函数D .偶函数,在区间(-∞,0)上是减函数 答案 D解析 已知函数定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于坐标原点对称,且f (-x )=lg|-x |=lg|x |=f (x ),所以它是偶函数.又当x >0时,|x |=x ,即函数y =lg|x |在区间(0,+∞)上是增函数. 又f (x )为偶函数,所以f (x )=lg|x |在区间(-∞,0)上是减函数.5.函数y =a x 与y =-log a x (a >0,且a ≠1)在同一坐标系中的图象只可能为( )答案 A解析 方法一 若0<a <1,则曲线y =a x 下降且过(0,1),而曲线y =-log a x 上升且过(1,0);若a >1,则曲线y =a x上升且过(0,1),而曲线y =-log a x 下降且过(1,0).只有选项A 满足条件.方法二 注意到y =-log a x 的图象关于x 轴对称的图象的表达式为y =log a x ,又y =log a x 与y =a x 互为反函数(图象关于直线y =x 对称),则可直接选定选项A.6.设函数f (x )=log 2a (x +1),若对于区间(-1,0)内的每一个x 值都有f (x )>0,则实数a 的取值范围为( )A .(0,+∞) B.⎝⎛⎭⎫12,+∞C.⎝⎛⎭⎫12,1D.⎝⎛⎭⎫0,12 答案 D解析 已知-1<x <0,则0<x +1<1,又当-1<x <0时,都有f (x )>0,即0<x +1<1时都有f (x )>0,所以0<2a <1,即0<a <12.7.若指数函数f (x )=a x(x ∈R )的部分对应值如下表:则不等式log a (x -1)<0答案 {x |1<x <2}解析 由题可知a =1.2,∴log 1.2(x -1)<0, ∴log 1.2(x -1)<log 1.21,解得x <2, 又∵x -1>0,即x >1,∴1<x <2. 故原不等式的解集为{x |1<x <2}.8.函数y =log a x (1≤x ≤2)的值域为[-1,0],那么a 的值为________.答案 12解析 若a >1,则函数y =log a x 在区间[1,2]上为增函数,其值域不可能为[-1,0]; 故0<a <1,此时当x =2时,y 取最小值-1,即log a 2=-1,得a -1=2,所以a =12.9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(3a -1)x +4a ,x <1log a x ,x ≥1是实数集R 上的减函数,那么实数a 的取值范围为__________.答案 ⎣⎡⎭⎫17,13解析 函数f (x )为实数集R 上的减函数,一方面,0<a <1且3a -1<0,所以0<a <13,另一方面,由于f (x )在R 上为减函数,因此应有(3a -1)×1+4a ≥log a 1,即a ≥17.因此满足题意的实数a 的取值范围为17≤a <13.10.已知f (x )=1+log 2x (1≤x ≤4),求函数g (x )=f 2(x )+f (x 2)的最大值和最小值. 解 ∵f (x )的定义域为[1,4], ∴g (x )的定义域为[1,2].∵g (x )=f 2(x )+f (x 2)=(1+log 2x )2+(1+log 2x 2) =(log 2x +2)2-2,又1≤x ≤2,∴0≤log 2x ≤1.∴当x =1时,g (x )min =2;当x =2时,g (x )max =7.学习目标1.掌握对数函数的概念、图象和性质.2.能够根据指数函数的图象和性质得出对数函数的图象和性质,把握指数函数与对数函数关系的实质.自学导引1.对数函数的定义:一般地,我们把函数y =log a x (a >0,且a ≠1)叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞).对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)和指数函数y =a x _(a >0且a ≠1)互为反函数.一、对数函数的图象例1 下图是对数函数y =log a x 的图象,已知a 值取3,43,35,110,则图象C 1,C 2,C 3,C 4相应的a 值依次是( )A.101,53,34,3B .53,101,34,3C .101,53,3,34D .53,101,3,34答案 A解析 方法一 因为对数的底数越大,函数的图象越远离y 轴的正方向,所以C1,C2,C3,C4的a 值依次由大到小,即C1,C2,C3,C4的a 值依次为101,53,34,3.方法二过(0,1)作平行于x 轴的直线,与C1,C2,C3,C4的交点的横坐标为(a1,1),(a2,1),(a3,1),(a4,1),其中a1,a2,a3,a4分别为各对数的底,显然a1>a2>a3>a4,所以C1,C2,C3,C4的底值依次由大到小.点评 函数y=logax (a>0,且a ≠1)的底数a 的变化对图象位置的影响如下:①上下比较:在直线x=1的右侧,底数大于1时,底数越大,图象越靠近x 轴;底数大于0且小于1时,底数越小,图象越靠近x 轴.②左右比较:(比较图象与y=1的交点)交点的横坐标越大,对应的对数函数的底数越大. 变式迁移1 借助图象比较m ,n 的大小关系: (1)若logm5>logn5,则m n ; (2)若logm0.5>logn0.5,则m n. 答案 (1)< (2)>二、求函数的定义域例2 求下列函数的定义域:(1)y =3log 2x ;(2)y =log 0.5(4x -3); (3)y =log (x +1)(2-x ).分析 定义域即使函数解析式有意义的x 的范围.解 (1)∵该函数是奇次根式,要使函数有意义,只要对数的真数是正数即可, ∴定义域是{x |x >0}.(2)要使函数y =log 0.5(4x -3)有意义, 必须log 0.5(4x -3)≥0=log 0.51,∴0<4x -3≤1.解得34<x ≤1.∴定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |34<x ≤1.(3)由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0x +1≠12-x >0,得⎩⎪⎨⎪⎧x >-1x ≠0,x <2即0<x <2或-1<x <0,所求定义域为(-1,0)∪(0,2).点评 求与对数函数有关的函数定义域时,除遵循前面已学习过的求函数定义域的方法外,还要对这种函数自身有如下要求:一是要特别注意真数大于零;二是要注意对数的底数;三是按底数的取值应用单调性,有针对性的解不等式.变式迁移2 求y =log a (4x -3)(a >0,a ≠1)的定义域. 解 log a (4x -3)≥0.(*)当a >1时,(*)可化为log a (4x -3)≥log a 1, ∴4x -3≥1,x ≥1.当0<a <1时,(*)可化为 log a (4x -3)≥log a 1,∴0<4x -3≤1,34<x ≤1.综上所述,当a >1时,函数定义域为[1,+∞),当0<a <1时,函数定义域为⎝⎛⎦⎤34,1.三、对数函数单调性的应用例3 比较大小: (1)log 0.81.5与log 0.82; (2)log 35与log 64.分析 从比较底数、真数是否相同入手.解 (1)考查对数函数y =log 0.8x 在(0,+∞)内是减函数, ∵1.5<2,∴log 0.81.5>log 0.82.(2)log 35和log 64的底数和真数都不相同,找出中间量“搭桥”,再利用对数函数的单调性,即可求解.∵log 35>log 33=1=log 66>log 64, ∴log 35>log 64.点评 比较两个对数值的大小,常用方法有:①底数相同真数不同时,用函数的单调性来比较;②底数不同而真数相同时,常借助图象比较,也可用换底公式转化为同底数的对数后比较;③底数与真数都不同,需寻求中间值比较.变式迁移3 比较下列各组中两个值的大小: (1)log 0.52.7,log 0.52.8; (2)log 34,log 65; (3)log a π,log a e (a >0且a ≠1). 解 (1)∵0<0.5<1,∴对数函数y =log 0.5x 在(0,+∞)上是减函数. 又∵2.7<2.8,∴log 0.52.7>log 0.52.8.(2)∵y =log 3x 在(0,+∞)上是增函数, ∴log 34>log 33=1.∵y =log 6x 在(0,+∞)上是增函数, ∴log 65<log 66=1. ∴log 34>log 65.(3)当a >1时,y =log a x 在(0,+∞)上是增函数. ∵π>e ,∴log a π>log a e.当0<a <1时,y =log a x 在(0,+∞)上是减函数. ∵π>e ,∴log a π<log a e.综上可知,当a >1时,log a π>log a e ; 当0<a <1时,log a π<log a e.例4 若-1<log a 34<1,求a 的取值范围.分析 此不等式为对数不等式且底数为参数.解答本题可根据对数函数的单调性转化为一般不等式求解,同时应注意分类讨论.解 -1<log a 34<1⇔log a 1a <log a 34<log a a .当a >1时,1a <34<a ,∴a >43.当0<a <1时,1a >34>a ,∴0<a <34.∴a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,34∪⎝⎛⎭⎫43,+∞. 点评 (1)解对数不等式问题通常转化为不等式组求解,其依据是对数函数的单调性. (2)解决与对数函数相关的问题时要遵循“定义域优先”原则. (3)若含有字母,应考虑分类讨论.变式迁移4 已知log a (2a +1)<log a 3a <0,求a 的取值范围. 解 log a (2a +1)<log a 3a <0(*)当a >1时,(*)可化为⎩⎪⎨⎪⎧0<2a +1<10<3a <12a +1<3a,解得⎩⎪⎨⎪⎧ -12<a <00<a <13a >1,∴此时a 无解.当0<a <1时,(*)可化为⎩⎪⎨⎪⎧ 2a +1>13a >12a +1>3a ,解得⎩⎨⎧ a >0a >13a <1,∴13<a <1. 综上所述,a 的取值范围为⎝⎛⎭⎫13,1.1.求对数函数定义域要注意底数中是否含有自变量,此时底数大于0且不等于1.2.应用对数函数的图象和性质时要注意a >1还是0<a <1。
高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)2.2.2对数函数及其性质(第2课时)对数函数及其性质的应用(习题课)应用
高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)2.2.2对数函数及其性质(第2课时)对数函数及其性质的应用(习题课)应用案巩固提升新人教A 版必修1[A 基础达标]1.已知a =log 0.60.5,b =ln 0.5,c =0.60.5,则( ) A .a >b >c B .a >c >b C .c >a >bD .c >b >a解析:选B.a =log 0.60.5>log 0.60.6=1,b =ln 0.5<0,0<c =0.60.5<0.60=1, 故a >c >b .2.(2019·衡阳高一检测)函数y =log 15(1-3x)的值域为( )A .(-∞,+∞)B .(-∞,0)C .(0,+∞)D .(1,+∞)解析:选C.因为3x>0,所以-3x<0, 所以1-3x<1.又y =log 15t (t =1-3x)是关于t 的减函数,所以y =log 15t >log 151=0.选C.3.(2019·聊城高一检测)关于函数f (x )=log 12(1-2x )的单调性的叙述正确的是( )A .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞上是增函数B .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞上是减函数 C .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12上是增函数D .f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫-∞,12上是减函数 解析:选C.由1-2x >0,得x <12,所以f (x )=log 12(1-2x )的定义域为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,12.由于底数12∈(0,1),所以函数f (x )=log 12(1-2x )的单调性与y =1-2x 的单调性相反.因为y =1-2x 在(-∞,+∞)上是减函数,所以f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫-∞,12上是增函数,故选C. 4.(2019·六安高一检测)若a >1,且log 1ax 1=log a x 2=log a +1x 3<0,则x 1,x 2,x 3的大小关系是( )A .x 1<x 2<x 3B .x 2<x 3<x 1C .x 3<x 2<x 1D .x 3<x 1<x 2解析:选C.因为log 1ax 1=log a x 2=log a +1x 3<0,所以lg x 1lg 1a=lg x 2lg a =lg x 3lg (a +1)<0,因为a >1,则lg 1a<0,lg(a +1)>lg a >0,所以lg x 1>0,lg x 2<0,lg x 3<0,且lg x 2>lgx 3,所以x 1>1,0<x 3<x 2<1,所以x 3<x 2<x 1.5.下列函数为奇函数的是( )A .f (x )=lg ⎝⎛⎭⎪⎫2x +12xB .f (x )=|lg x |C .f (x )=lg |x |D .f (x )=lg 1-x1+x解析:选D.对于选项A 中的函数f (x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +12x ,函数定义域为R ,f (-x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-x +12-x =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +2x =f (x ),故选项A 中的函数为偶函数;对于选项B 中的函数f (x )=|lg x |,由于函数定义域为(0,+∞),不关于原点对称,故选项B 中的函数既不是奇函数,也不是偶函数;对于选项C 中的函数f (x )=lg|x |,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,f (-x )=lg|-x |=lg|x |=f (x ),故选项C 中的函数为偶函数;对于选项D 中的函数f (x )=lg 1-x 1+x ,由于函数的定义域为(-1,1),关于原点对称,f (-x )=lg 1+x 1-x =-lg 1-x1+x=-f (x ),故选项D 中的函数为奇函数.故选D.6.若lg(2x -4)≤1,则x 的取值范围是________. 解析:由lg(2x -4)≤1得lg(2x -4)≤lg 10, 所以0<2x -4≤10, 解得2<x ≤7. 答案:(2,7]7.(2019·凉州高一检测)已知函数y =log 2(1-x )的值域为(-∞,0),则其定义域是________.解析:因为函数y =log 2(1-x )的值域为(-∞,0),所以0<1-x <1,即-1<x -1<0,解得0<x <1,所以该函数的定义域为(0,1).答案:(0,1)8.设a >1,函数f (x )=log a x 在区间[a ,2a ]上的最大值与最小值之差为12,则a =________.解析:因为a >1,所以f (x )=log a x 在[a ,2a ]上递增, 所以log a (2a )-log a a =12,即log a 2=12,所以a 12=2,a =4.答案:49.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数.当x >0时,f (x )=log 2x . (1)求f (x )的解析式; (2)解关于x 的不等式f (x )≤12.解:(1)设x <0,则-x >0, 因为当x >0时,f (x )=log 2x , 所以f (-x )=log 2(-x ), 又因为函数f (x )是奇函数,所以f (x )=-f (-x )=-log 2(-x ). 当x =0时,f (0)=0,综上所述,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,0,x =0,-log 2(-x ),x <0.(2)由(1)得不等式f (x )≤12可化为x >0时,log 2x ≤12,解得0<x ≤ 2.x =0时,0≤12满足条件.x <0时,-log 2(-x )≤12,解得x ≤-22. 综上可知,原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x |x ≤-22或0≤x ≤2.10.已知函数f (x )=log 2(1+x 2).求证:(1)函数f (x )是偶函数;(2)函数f (x )在区间(0,+∞)上是增函数.证明:(1)函数f (x )的定义域是R ,f (-x )=log 2[1+(-x )2]=log 2(1+x 2)=f (x ),所以函数f (x )是偶函数.(2)设x 1,x 2为(0,+∞)上的任意两个实数,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=log 2(1+x 21)-log 2(1+x 22)=log 21+x 211+x 22.因为0<x 1<x 2,所以0<x 21<x 22,0<1+x 21<1+x 22,所以0<1+x 211+x 22<1.又函数y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数,所以log 21+x 211+x 22<0.所以f (x 1)<f (x 2).所以函数f (x )在区间(0,+∞)上是增函数.[B 能力提升]11.log 12(a 2+a +1)与log 1234的大小关系为( )A .log 12(a 2+a +1)≥log 1234B .log 12(a 2+a +1)>log 1234C .log 12(a 2+a +1)≤log 1234D .log 12(a 2+a +1)<log 1234解析:选C.因为y =log 12x 在(0,+∞)上是减函数,而a 2+a +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫a +122+34≥34,所以log 12(a 2+a +1)≤log 1234.12.(2019·大庆高一检测)若⎪⎪⎪⎪⎪⎪log a 14=log a 14,且|log b a |=-log b a .则a ,b 满足的关系式是( )A .a >1且b >1B .a >1且0<b <1C .b >1且0<a <1D .0<a <1且0<b <1解析:选C.因为⎪⎪⎪⎪⎪⎪log a 14=log a 14,且|log b a |=-log b a ,所以log a 14>0,log b a <0,即0<a <1,b >1.13.已知函数f (x )=log a (1-x )+log a (x +3)(0<a <1). (1)求函数f (x )的定义域;(2)若函数f (x )的最小值为-2,求a 的值.解:(1)要使函数有意义,则有⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,x +3>0,解得-3<x <1,所以定义域为(-3,1).(2)函数可化为f (x )=log a (1-x )(x +3)=log a (-x 2-2x +3)=log a [-(x +1)2+4],因为-3<x <1,所以0<-(x +1)2+4≤4,又0<a <1,所以log a [-(x +1)2+4]≥log a 4,即f (x )的最小值为log a 4.由log a 4=-2,得a -2=4,所以a =4-12=12.14.(选做题)已知函数f (x )=log a (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)由题设,3-ax >0对x ∈[0,2]恒成立,且a >0,a ≠1.设g (x )=3-ax , 则g (x )在[0,2]上为减函数,所以g (x )min =g (2)=3-2a >0,所以a <32.所以实数a 的取值范围是(0,1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32. (2)假设存在这样的实数a ,则由题设知f (1)=1, 即log a (3-a )=1,所以a =32.此时f (x )=log 32⎝ ⎛⎭⎪⎫3-32x . 但x =2时,f (x )=log 320无意义.故这样的实数a 不存在.。
高中数学第二章基本初等函数(ⅰ)2.2对数函数2.2.2第2课时对数函数及其性质的应用
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1.y=ln(x2+1)的值域是( A.R C.(0,+∞) 答案:B
[双基自测] ) B.[0,+∞) D.(-∞,0)
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2.设 a=log54,b=log53,c=log 1 5,则( )
3
A.a<c<b
B.c<a<b
C.b<a<c
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3.(1)若 f(x)=lg(x2-2ax+1+a)在区间(-∞,1]上递减,则 a 的取值范围是( )
A.[1,2)
B.[1,2]
C.[1,+∞)
D.[2,+∞)
(2)求函数 f(x)=log2(x2-x-2)的单调减区间.
解析:(1)令函数 g(x)=x2-2ax+1+a=(x-a)2+1+a-a2 的对称轴为 x=a,要
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(2)令 f(x)-g(x)>0,得 f(x)>g(x), 即 loga(x+1)>loga(4-2x), 当 a>1 时,可得 x+1>4-2x,解得 x>1. 由(1)知-1<x<2,∴1<x<2; 当 0<a<1 时,可得 x+1<4-2x,解得 x<1, 由(1)知-1<x<2,∴-1<x<1. 综上,当 a>1 时,x 的取值范围是(1,2);当 0<a<1 时,x 的取值范围是(-1,1).
C.(1,+∞)
D.(0,1)
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解析:当 a>1 时,loga34<0<1,成立.
当 0<a<1 时,y=logax 为减函数.
由
loga34<1=logaa,得
2.2.2 对数函数及其性质(2)
练习(2)已知f(log2x2)的定义域为(0,2],求f(2-x) 的定义域。
例1.函数y 2 log a x 1, x [2,4](a 0, 且a 1) 最大值比最小值大1, 求a的取值.
1 练习、(1)若loga <1,求实数a的取值范围; 2
(2)若loga2<logb2<0,则(
解:令 u 2 ax , 则 y log u , a
a 0且a 1 由题意,
得 u 2 ax 在[0,1]上是减函数, 按照复合函数“同增异减”法则,
a1 知 y loga u 是增函数,
又 2 ax 0 在[0,1]上恒成立, 故只需 (2 ax )min 0 , x [0 , 1] 即 2 a 0 , a 2 .
在(0,+∞)上是增函数
定义域:(0, +∞); 值域:R 过点(1, 0),即当x=1时,y=0.
在(0,+∞)上是减函数
y
y=log2x
y log3 x
O
x
y log1 x
y log1 x
2
3
例5、(2)若y=lg(ax2+2x+1)的值域为R,求实数a的 取值范围。
练习(1)设f(x)定义域为[0,1],求y=f[log 1 (3-x)] 2 的定义域;
综上a的取值范围是: 1 a 2 .
例4、
练习、已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时, f(x)=loga(x+1)(其中0<a<1)。 (1)求x<0时,f(x)的表达式; (2)求使f(x)+1>0成立的x的取值范围。
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2019-2020学年高中数学 2.2 对数函数(2)对数函数及其性质的应用教
学案新人教A版必修1
一、教学目标:
1.掌握利用对数函数的单调性比较两个数的大小的方法,会解简单的对数不等式。
2.能应用对数函数模型解决简单实际问题。
教学重点:对数函数性质的应用.
教学难点:把实际问题化归为数学问题,利用对数函数模型进行求解.
二、预习导学
知识梳理
1、温故知新:回顾上一节课对数函数y=(a>0,且a≠0)的图象及性质并完成下表:
2、对数函数的单调性:当时_______________________________
当时_______________________________
三、问题引领,知识探究
问题1:比较下列各题中数值的大小:
(1), (2),
(3),
问题2:你会解下列不等式吗?
(1)
(2x +1)>(1-x) (2)x +2<2
问题3: 溶液的酸碱度是通过pH 值来刻画的,pH 值的计算公式为pH =-lg [H +],其中[H +]
表示溶液中氢离子的浓度,单位是mol /L .
(1)根据对数函数性质及上述pH 值的计算公式,说明溶液的酸碱度与溶液中氢离子的浓度之间的变化关系.
(2)已知纯净水中氢离子的浓度为[H +]=10-7
mol /L ,计算纯净水的p H 值.
(3)国家标准规定,饮用纯净水的PH 值应该在5.0~7.0之间,请你计算出饮用纯净水的氢离子浓度的范围是多少?
四、目标检测
1.函数lg y x = ( )
A .是偶函数,在区间(),0-∞上单调递增
B .是偶函数,在区间(),0-∞上单调递减
C .是奇函数,在区间()0,+∞上单调递增
D .是奇函数,在区间()0,+∞上单调递减
2.函数()()log 1x a f x a x =++在[]0,1上的最大值与最小值之和为a ,则a 的值为( ) A .14 B .12
C .2
D .4 3.比较3log 4与4log 3的大小 。
4.函数()log 4a y x =-的单调增区间是()4,+∞,则a 的范围是 。
5.若2log 13
a <,试确定a 的取值范围。
五、分层配餐
A 组
1.已知函数1()lg 1x
f x x -=+,若1
()2f a =,则()f a -等于 ( )
A .1
2 B .1
2- C .2 D .2-
2.若log 2log 20m n <<,则m n 、的关系是 ( )
A .1n m <<
B .1m n <<
C .01n m <<<
D .01m n <<<
3.函数()2
12
()log 23f x x x =--的单调区间是 ( )
A .(),1-∞-
B .(),1-∞
C .()1,+∞
D .()3,+∞
4.设01a <<,函数()2()log 22x x
a f x a a =--,则使()0f x <的x 取值范围是(
) A .(),0-∞ B .()0,+∞ C .(),log 3a -∞ D .()log 3,a +∞
5.已知函数()212
()log 3f x x ax a =-+在区间[)2,+∞上为减函数,则a 的
取值范围是 ( )
A .(),4-∞
B .()4,4-
C .(),4-∞-
D .[)4,2-
6.若()2
log 1log 20a a a a +<<,则实数a 的取值范围是 ( )
A .()0,1
B .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭
C .1,12⎛⎫
⎪⎝⎭ D .()1,+∞
7.函数()log 1a f x x =+在()1,0-上有()0f x >,则()f x ( )
A .在(),0-∞ 上为减函数
B .在(),0-∞上为增函数
C .在(),1-∞-上为增函数
D .在(),1-∞-上为减函数
B 租
8.已知函数()lg f x x =,0a b <<,且()()f a f b >,则 ( )
A .1ab >
B .1ab <
C .1ab =
D .()()110a b -->
9.已知函数34
()log 2f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则方程1
()4f x -=的解x = 。
10.已知()log 3a y ax =-在[]0,2上是x 的减函数,则a 的取值范围是 。
11.若log 3.5log 3.5m n >,比较m n 、的大小。
12.已知函数()()1log 0,11a
mx f x a a x +=>≠-在定义域()(),11,-∞-+∞上是奇函数。
(1)求m 的值; (2)判断()f x 在区间()1,+∞上的单调性,并加以证明。
13.已知定义在R 上的函数()lg(f x x =-。
求证:()f x 的图像关于原点对称。
C 组
14.已知0a >且1a ≠,()21log 1a a f x x a x ⎛⎫=
- ⎪-⎝⎭。
(1)求()f x ;
(2)判断()f x 的单调性和奇偶性;
(3)对于()f x ,当()1,1x ∈-时,有()()2110f m f m -+-<,求m 的取值范围。