高三数学一轮复习 对数与对数函数2(教师)导学案 新人教

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(新人教)高三数学第一轮复习教案2.8.2对数函数(2)

(新人教)高三数学第一轮复习教案2.8.2对数函数(2)

一.课题:对数函数(2)——对数函数性质的应用二.教学目标:1.复习巩固对数函数的图象和性质;2.会利用对数函数的性质(单调性)比较两个对数值的大小。

三.教学重、难点:对数函数性质的灵活运用。

四.教学过程:(一)复习:1.对数函数的概念;2.根据对数函数的图象,叙述对数函数的性质。

(二)新课讲解:例1.比较下列各组数中两个值的大小:(1)2log 3.4,2log 8.5; (2)0.3log 1.8,0.3log 2.7; (3)log 5.1a ,log 5.9a . 解:(1)对数函数2log y x =在(0,)+∞上是增函数,于是2log 3.4<2log 8.5;(2)对数函数0.3log y x =在(0,)+∞上是减函数,于是0.3log 1.8>0.3log 2.7;(3)当1a >时,对数函数log a y x =在(0,)+∞上是增函数,于是log 5.1a <log 5.9a ,当1o a <<时,对数函数log a y x =在(0,)+∞上是减函数,于是log 5.1a >log 5.9a .说明:本例是利用对数函数的增减性比较两个对数的大小的,底数与1的大小关系不明确时,要分情况对底数进行讨论来比较两个对数的大小。

例2.比较下列比较下列各组数中两个值的大小:(1)6log 7,7log 6; (2)3log π,2log 0.8;(3)0.91.1, 1.1log 0.9,0.7log 0.8; (4)5log 3,6log 3,7log 3.解:(1)∵66log 7log 61>=,77log 6log 71<=,∴6log 7>7log 6;(2)∵33log log 10π>=,22log 0.8log 10<=,∴3log π>2log 0.8.(3)∵0.901.1 1.11>=,1.1 1.1log 0.9log 10<=,0.70.70.70log 1log 0.8log 0.71=<<=,∴0.91.1>0.7log 0.8> 1.1log 0.9.(4)∵3330log 5log 6log 7<<<, ∴5log 3>6log 3>7log 3.说明:本例是利用对数函数的增减性比较两个数的大小,当不能直接进行比较时,可在两个对数中间插入一个已知数(如1或0等),间接比较上述两个对数的大小。

高三数学一轮复习第10课时对数函数学案

高三数学一轮复习第10课时对数函数学案

高三数学一轮复习 第10课时 对数函数学案【学习目标】1.理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化成自然对数或常用对数.2.理解对数函数的概念;理解对数函数的单调性. 【课本导读】1.对数(1)对数的定义 . (2)对数恒等式①Na a log = (a >0且a ≠1,N >0).②log a a b= (a >0,且a ≠1,b ∈R ). (3)对数运算法则(a >0且a ≠1,M >0,N >0)①log a (M ·N )= ;②log a M N= ;③log a M n= . (4)换底公式log b N =log a Nlog a b(a >0且a ≠1,b >0且b ≠1,N >0).推论:①log a b ·log b a = ; ②log a b ·log b c = ;③n a b n log = ; ④na b m log = .2.对数函数(1)对数函数的概念函数y =log a x (a >0且a ≠1)叫做对数函数. (2)对数函数的图像(3)对数函数的性质①定义域为 ,值域为 .②恒过定点(1,0). ③a >1时,y =log a x 在(0,+∞)上为 ;0<a <1时,y =log a x 在(0,+∞)上为 . ④当a >1,x >1时,log a x 0;当a >1,0<x <1时,log a x 0; 当0<a <1,0<x <1时,log a x 0;当0<a <1,x >1时,log a x 0. 【教材回归】1.(课本习题改编)写出下列各式的值:(1)log 26-log 23=____;(2)lg5+lg20=_____;(3)log 53+log 513=____;(4)log 35-log 315=____.2.(1)化简log 89log 23=____________.(2)已知9432=a (a >0),则log 23a =________.(3)若2a =5b=10,则1a +1b =________. 3.对于a >0且a ≠1,下列结论正确的是 ()①若M =N ,则log a M =log a N ;②若log a M =log a N ,则M =N ;③若log a M 2=log a N 2,则M =N ;④若M =N ,则log a M 2=log a N 2.A .①③B .②④C .②D .①②④4.已知a =21.2,b =(12)-0.8,c =2log 52,则a ,b ,c 的大小关系为 ( )A .c <b <aB .c <a <bC .b <a <cD .b <c <a 5.函数y =log a (x -1)+2(a >0,a ≠1)的图像恒过一定点是________. 【授人以渔】题型一 对数式的计算例1 计算下列各式:(1)lg2+lg5-lg8lg50-lg40;(2)log 34273log 5[2log 3210log 21727)33(4--]; (3)已知log 23=a ,3b=7,求212log 73的值.探究1 在对数运算中,要注意以下几个问题:(1)在化简与运算中,一般先用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后再运用对数运算法则化简合并.(2)a b=N ⇔b =log a N (a >0,且a ≠1)是解决有关指数、对数问题的有效方法,在运算中要注意互化.思考题1 (1)|1+lg0.001|+lg 213-4lg3+4+lg6-lg0.02的值为________.(2)(log 32+log 92)·(lo g 43+log 83)= .题型二 对数函数的图像及应用例2 比较下列各组数的大小:(1)log 23.4,log 28.5; (2)log 67,log 76; (3)m =0.95.1,n =5.10.9,p =log 0.95.1;(4)若0<a <b <1,试确定log a b ,log b a ,log 1ba ,log 1ab 的大小关系.探究2 (1)比较两个指数幂或对数值大小的方法:①分清是底数相同还是指数(真数)相同;②利用指数、对数函数的单调性或图像比较大小; ③当底数、指数(真数)均不相同时,可通过中间量过渡处理.(2)多个指数幂或对数值比较大小时,可对它们先进行0,1分类,然后在每一类中比较大小.思考题2 (1)(2011·天津)已知a =log 23.6,b =log 43.2,c =log 43.6,则 ( )A .a >b >cB .a >c >bC .b >a >cD .c >a >b (2)已知x =ln π,y =log 52,x =21e ,则 ( ) A .x <y <z B .z <x <y C .z <y <x D .y <z <x (3)(浙江卷改编)比较m >n 时,log m 4与log n 4.题型三 对数函数的性质例3 (1)作出函数y =log 2|x +1|的图像,由图像指出函数的单调区间,并说明它的图像可由函数y =log 2x 的图像经过怎样的变换而得到.(2)当x ∈(1,2)时,不等式(x -1)2<log a x 恒成立,则a 的取值范围是 ( )A .(0,1)B .(1,2)C .(1,2]D .(0,12)探究 3 (1)作一些复杂函数的图像,首先应分析它可以从哪一个基本函数的图像变换过来.一般是先作出基本函数的图像,通过平移、对称、翻折等方法,得出所求函数的图像.(2)对于较复杂的不等式有解或恒成立问题,可借助函数图像解决,具体做法是:对不等式变形,不等号两边对应两函数.在同一坐标系下作出两函数图像,比较当x 在某一范围内取值时图像的上下位置及交点的个数,来确定参数的取值或解的情况.思考题3 (1)已知图中曲线C 1、C 2、C 3、C 4是函数y =log a x 的图像,则曲线C 1、C 2、C 3、C 4对应的a 的值依次为 ( )A .3、2、13、12B .2、3、13、12C .2、3、12、13D .3、2、12、13(2)(2013·衡水调研卷)已知函数f (x )=(13)x-log 2x ,若实数x 0是方程f (x )=0的解,且0<x 1<x 0,则f (x 1) A .恒为负值 B .等于0 C .恒为正值 D .不大于0 ( )题型四 对数函数的综合应用例4 (1)求f (x )=log 12(3-2x -x 2)的单调区间.(2)已知函数f (x )=log a x (a >0,a ≠1),如果对于任意x ∈[3,+∞)都有|f (x )|≥1成立,试求a 的取值范围.探究4 关于形如log a f (x )的函数的单调性,有以下结论:函数y =log a f (x )的单调性与函数u =f (x )[f (x )>0]的单调性,当a >1时相同,当0<a <1时相反.思考题4 是否存在实数a ,使得f (x )=log a (ax 2-x )在区间[2,4]上是增函数?若存在,求出a 的范围;若不存在,说明理由.【本课总结】指数函数、对数函数在高中数学中占有重要位置,搞清这部分基础知识相当重要.(1)搞清指数函数与对数函数的关系:即二者互为反函数,因此,图像关于直线y =x 对称,它们在各自的定义域内增减性是一致的.即a >1时都为增函数,0<a <1时都为减函数.(2)比较指数函数、对数函数类型的数值间的大小关系是高考中常见题型.具体做法是:①底数相同指数不同时,要考虑指数函数的单调性;②底、指数都不同时要借助于中间值(如0或1)再不行可考虑商值(或差值)比较法;③对数函数型数值间的大小关系,底相同者考虑对数函数的单调性,底不同时可考虑中间值(如0或1),或用换底公式化为同底.最后可考虑比较法. 【自助餐】1.已知函数xx f ⎪⎭⎫⎝⎛=21)(的图象与函数)(x g y =的图象关于直线x y =对称,令)1()(x g x h -=,则关于)(x h 有下列命题:①)(x h 的图象关于原点对称;②)(x h 为偶函数;③)(x h 的最小值为0;④)(x h 在上为减函数.其中正确命题的序号为 . 2.已知函数)3(log )(ax x f a -=.(1)当[]2,0∈x 时,函数)(x f 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)(x f 在区间[]2,1上为减函数,并且最大值为1?如果存在,试求出a 的值.3.已知集合}321≤≤⎩⎨⎧=x x P ,函数)22(log )(22+-=x ax x f 的定义域为Q . (1)若(]3,2,32,21-=⎪⎭⎫⎢⎣⎡=Q P Q P ,求实数a 的值;(2)若φ=Q P ,求实数a 的取值范围。

高考数学一轮复习 第2章 函数、导数及其应用 2.6 对数与对数函数学案 理-人教版高三全册数学学案

高考数学一轮复习 第2章 函数、导数及其应用 2.6 对数与对数函数学案 理-人教版高三全册数学学案

2.6 对数与对数函数[知识梳理]1.对数2.对数函数的概念、图象与性质3.反函数概念:当一个函数的自变量和函数值成一一对应时,可以把这个函数的因变量作为一个新的函数的自变量,而把这个函数的自变量作为新的函数的因变量,我们称这两个函数互为反函数.4.对数函数与指数函数的关系指数函数y =a x(a >0且a ≠1)与对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)互为反函数. (1)对数函数的自变量x 恰好是指数函数的函数值y ,而对数函数的函数值y 恰好是指数函数的自变量x ,即二者的定义域和值域互换.(2)由两函数的图象关于直线y =x 对称,易知两函数的单调性、奇偶性一致. 特别提示:底数a 对函数y =log a x (a >0且a ≠1)的图象的影响(1)底数a 与1的大小关系决定了对数函数图象的“升降”:当a >1时,对数函数的图象“上升”;当0<a <1时,对数函数的图象“下降”.(2)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.(3)作直线y =1与所给图象相交,交点的横坐标为该对数函数的底数,由此可判断多个对数函数底数的大小关系.[诊断自测] 1.概念思辨(1)若log a M 2=log a N 2,则M =N ;若M =N ,则log a M 2=log a N 2.( ) (2)当x >1时,若log a x >log b x ,则a <b .( ) (3)函数f (x )=lgx -2x +2与g (x )=lg (x -2)-lg (x +2)是同一个函数.( ) (4)对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)的图象过定点(1,0),且过点(a,1),⎝ ⎛⎭⎪⎫1a,-1.( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ 2.教材衍化(1)(必修A1P 72例8)设a =log 36,b =log 510,c =log 714,则( ) A .c >b >a B .b >c >a C .a >c >b D .a >b >c 答案 D解析 解法一:由对数运算法则得a =log 36=1+log 32,b =1+log 52,c =1+log 72,由对数函数图象得log 32>log 52>log 72,所以a >b >c ,故选D.解法二:由对数运算法则得a =1+log 32,b =1+log 52,c =1+log 72,∵log 27>log 25>log 23>0,∴1log 27<1log 25<1log 23,即log 72<log 52<log 32,故a >b >c .故选D.(2)(必修A1P 75T 11)(lg 5)2+lg 2·lg 50=________. 答案 1解析 原式=(lg 5)2+lg 2·[lg (2×52)] =(lg 5)2+2lg 5·lg 2+(lg 2)2=(lg 5+lg 2)2=1. 3.小题热身(1)(2017·衡阳八中一模)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫13x (x ≤0),log 3x (x >0),则f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=( )A .-2B .-3C .9D .-9 答案 C解析 ∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫13x (x ≤0),log 3x (x >0),∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=log 319=-2,∴f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=f (-2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-2=9.故选C.(2)(2018·郑州模拟)已知lg a +lg b =0(a >0且a ≠1,b >0且b ≠1),则f (x )=a x与g (x )=-log b x 的图象可能是( )答案 B解析 ∵lg a +lg b =0,∴a =1b ,又g (x )=-log b x =log 1bx =log a x (x >0),∴函数f (x )与g (x )的单调性相同,故选B.题型1 对数的运算典例1 (2017·郑州二检)若正数a ,b 满足2+log 2a =3+log 3b =log 6(a +b ),则1a +1b的值为( )A .36B .72C .108 D.172用转化法.答案 C解析 设2+log 2a =3+log 3b =log 6(a +b )=k ,可得a =2k -2,b =3k -3,a +b =6k,所以1a +1b =a +b ab=6k2k -23k -3=108.故选C. 典例2(2018·镇江模拟)已知log 189=a,18b=5,求log 3645. 将指数式统一为对数式.解 因为log 189=a,18b=5,所以log 185=b ,于是 log 3645=log 1845log 1836=log 18(9×5)1+log 182=a +b 1+log 18189=a +b 2-a.方法技巧对数运算的一般思路1.对于指数式、对数式混合型条件的化简求值问题,一般可利用指数与对数的关系,将所给条件统一为对数式或指数式,再根据有关运算性质求解.见典例2.2.在对数运算中,可先利用幂的运算性质把底数或真数变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后运用对数的运算性质、换底公式,将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算.对于连等式,注意设等式为k ,见典例1.冲关针对训练1.已知3a =4b=12,则1a +1b=( )A.12 B .1 C .2 D. 2 答案 C解析 因为3a=4b=12, 所以a =log 312,b =log 412, 1a=log 123,1b=log 124,所以1a +1b=log 123+log 124=log 1212=2.故选C.2.(log 32+log 92)·(log 43+log 83)=________. 答案 54解析 原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫log 32+12log 32·⎝ ⎛⎭⎪⎫12log 23+13log 23=32log 32·56log 23=32×56=54.题型2 对数函数的图象及应用典例 (2018·长春模拟)当0<x ≤12时,4x<log a x ,则a 的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,22 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1 C .(1,2) D .(2,2) 用数形结合法,排除法.答案 B解析 解法一:构造函数f (x )=4x和g (x )=log a x ,当a >1时不满足条件,当0<a <1时,画出两个函数在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上的图象,可知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,即2<log a 12,a >22,则a 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫22,1.故选B.解法二:∵0<x ≤12,∴1<4x ≤2,∴log a x >4x>1,∴0<a <1,排除选项C 、D ;取a =12,x =12,则有4 12 =2,log 1212=1,显然4x<log a x 不成立,排除选项A.故选B.[条件探究] 若典例变为:若不等式x 2-log a x <0对x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12恒成立,求实数a 的取值范围.解 由x 2-log a x <0得x 2<log a x ,设f 1(x )=x 2,f 2(x )=log a x ,要使x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12时,不等式x 2<log a x 恒成立,只需f 1(x )=x 2在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上的图象在f 2(x )=log a x 图象的下方即可.当a >1时,显然不成立;当0<a <1时,如图所示,要使x 2<log a x 在x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上恒成立,需f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫12≤f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫12,所以有⎝ ⎛⎭⎪⎫122≤log a12,解得a ≥116,所以116≤a <1,即实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫116,1.方法技巧利用对数函数的图象可求解的两类热点问题1.对一些可通过平移、对称变换作出其图象的对数型函数,在求解其单调性(单调区间)、值域(最值)、零点时,常利用数形结合思想求解.2.一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.见典例.冲关针对训练1.(2017·郑州一模)若函数y =a |x |(a >0且a ≠1)的值域为{y |y ≥1},则函数y =log a |x |的图象大致是( )答案 B解析 由于y =a |x |的值域为{y |y ≥1}, ∴a >1,则y =log a x 在(0,+∞)上是增函数, 又函数y =log a |x |的图象关于y 轴对称. 因此y =log a |x |的图象应大致为选项B.故选B.2.(2017·青岛统考)已知函数g (x )=|x -k |+|x -1|,若对任意的x 1,x 2∈R ,都有f (x 1)≤g (x 2)成立,则实数k 的取值范围为________.答案 k ≤34或k ≥54解析 对任意的x 1,x 2∈R ,都有f (x 1)≤g (x 2)成立,即f (x )max ≤g (x )min ,由的图象(如图)可知,当x =12时,f (x )取最大值,f (x )max =14;因为g (x )=|x -k |+|x -1|≥|x -k -(x -1)|=|k -1|,所以g (x )min =|k -1|,所以|k -1|≥14,解得k ≤34或k ≥54,故答案为k ≤34或k ≥54.题型3 对数函数的性质及应用角度1 比较对数值的大小典例 设a =log 3π,b =log 23,c =log 32,则( ) A .a >b >c B .a >c >b C .b >a >c D .b >c >a借助中间值1比较a ,b 的大小,用作商法比较b ,c大小.答案 A解析 因为a =log 3π>log 33=1,b =log 23<log 22=1,所以a >b ,又b c =12log 2312log 32=(log 23)2>1,b >0,所以b >c ,故a >b >c .故选A.角度2 解对数不等式典例 (2017·江西名校联考)设函数f (x )=log 12 (x 2+1)+83x 2+1,则不等式f (log 2x )+f (log 12 x )≥2的解集为( )A .(0,2]B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2C .[2,+∞)D.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12∪[2,+∞) 利用函数的奇偶性,单调性结合换元法解不等式.答案 B解析 ∵f (x )的定义域为R ,f (-x )=log 12(x 2+1)+83x 2+1=f (x ),∴f (x )为R 上的偶函数.易知其在区间[0,+∞)上单调递减, 令t =log 2x ,则log 12x =-t ,则不等式f (log 2x )+f (log 12x )≥2可化为f (t )+f (-t )≥2,即2f (t )≥2,所以f (t )≥1.又∵f (1)=log 12 2+83+1=1,f (x )在[0,+∞)上单调递减,在R 上为偶函数,∴-1≤t ≤1,即log 2x ∈[-1,1],∴x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,故选B. 角度3 对数函数性质的综合应用典例 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.根据复合函数单调性求解.解 (1)∵a >0且a ≠1,设t (x )=3-ax , 则t (x )=3-ax 为减函数,x ∈[0,2]时,t (x )的最小值为3-2a ,当x ∈[0,2]时,f (x )恒有意义, 即x ∈[0,2]时,3-ax >0恒成立. ∴3-2a >0,∴a <32.又a >0且a ≠1,∴a ∈(0,1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32. (2)t (x )=3-ax ,∵a >0,∴函数t (x )为减函数. ∵f (x )在区间[1,2]上为减函数,∴y =log a t 为增函数,∴a >1,x ∈[1,2]时,t (x )最小值为3-2a ,f (x )最大值为f (1)=log a (3-a ),∴⎩⎪⎨⎪⎧3-2a >0,log a (3-a )=1,即⎩⎪⎨⎪⎧a <32,a =32.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. 方法技巧对数函数的性质及应用问题的常见题型与解题策略1.对数型函数定义域的求解列出对应的不等式(组)求解,注意对数函数的底数和真数的取值范围.2.比较对数式的大小.①若底数为同一常数,则可由对数函数的单调性直接进行判断;若底数为同一字母,则需对底数进行分类讨论;②若底数不同,真数相同,则可以先用换底公式化为同底后,再进行比较;③若底数与真数都不同,则常借助1,0等中间量进行比较.3.解对数不等式,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;形如log a x >b 的不等式,需先将b 化为以a 为底的对数式的形式.4.对数函数性质的应用多用在复合函数的单调性上,即求形如y =log a f (x )的复合函数的单调区间,其一般步骤为:①求定义域,即满足f (x )>0的x 的取值集合;②将复合函数分解成基本初等函数y =log a u 及u =f (x );③分别确定这两个函数的单调区间;④若这两个函数同增或同减,则y =log a f (x )为增函数,若一增一减,则y =log a f (x )为减函数,即“同增异减”.冲关针对训练1.(2018·河南模拟)设a =60.4,b =log 0.40.5,c =log 80.4,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a <b <cB .c <b <aC .c <a <bD .b <c <a 答案 B解析 ∵a =60.4>1,b =log 0.40.5∈(0,1),c =log 80.4<0,∴a >b >c .故选B.2.(2017·南昌调研)a >0,a ≠1,函数f (x )=log a |ax 2-x |在[3,4]上是增函数,则a 的取值范围是( )A.16≤a <14或a >1 B .a >1C.18≤a <14D.15≤a ≤14或a >1 答案 A解析 ∵a >0,a ≠1,令g (x )=|ax 2-x |( x ≠0,x ≠1a)作出其图象如右:∵函数f (x )=log a |ax 2-x |在[3,4]上是增函数,若a >1,则⎩⎪⎨⎪⎧ 12a≥4,a >1或⎩⎪⎨⎪⎧1a <3,a >1,解得a >1;若0<a <1,则⎩⎪⎨⎪⎧12a ≤3,1a >4,解得16≤a <14.故选A.题型4 指数函数、对数函数的综合应用典例1 (2018·西安模拟)设方程log 2x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x =0,log 12x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x =0的根分别为x 1,x 2,则( )A .x 1x 2=1B .0<x 1x 2<1C .1<x 1x 2<2D .x 1x 2≥2用数形结合法.答案 B解析 由方程log 2x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x =0得log 2x =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,log 12 x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x =0得log 12x =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,分别画出左右两边函数的图象,如图所示.由指数与对数函数的图象知:x 1>1>x 2>0,于是有log 2x 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 1<⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2<log 12x 2,得x 1<1x 2,所以0<x 1x 2<1.故选B.典例2 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≤0,log 2x ,x >0,函数y =f [f (x )]-1的零点个数为________.考虑定义域,应用分类讨论法.答案 2 解析方法技巧解指数函数与对数函数综合题的方法1.首先考虑函数的定义域.见典例2. 2.注意联想数形结合思想.见典例1. 冲关针对训练1.(2018·天津模拟)已知f (x )=ln (x 2+1),g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -m ,若∀x 1∈[0,3],∃x 2∈[1,2],使得f (x 1)≥g (x 2),则实数m 的取值范围为( )A.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,14 B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,+∞C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞D.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12答案 B解析 ∵f (x )=ln (x 2+1)在[0,3]上单调递增,g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -m 在[1,2]上单调递减,∴f (x )min =f (0)=0,g (x )min =g (2)=14-m .又∀x 1∈[0,3],∃x 2∈[1,2],使得f (x 1)≥g (x 2), ∴f (x )min ≥g (x )min ,即14-m ≤0,∴m ≥14.故选B.2.设点P 在曲线y =12e x上,点Q 在曲线y =ln (2x )上,则|PQ |的最小值为( )A .1-ln 2 B.2(1-ln 2) C .1+ln 2 D.2(1+ln 2)答案 B解析 根据函数y =12e x和函数y =ln 2x 的图象可知两函数图象关于直线y =x 对称,故要求|PQ |的最小值可转化为求与直线y =x 平行且与两曲线相切的直线间的距离,设曲线y =12e x 上的切点为A (m ,n ),则A 到直线y =x 的距离的2倍即所求最小值.因为y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫12e x ′=12e x ,则12e m=1,所以m =ln 2,切点A 的坐标为(ln 2,1),切点到直线y =x 的距离为d =|ln 2-1|2=1-ln 22,所以2d =2(1-ln 2).故选B.1.(2017·北京高考)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M 约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N 约为1080.则下列各数中与MN最接近的是( )(参考数据:lg 3≈0.48)A .1033B .1053C .1073D .1093 答案 D解析 由题意,lg M N =lg 33611080=lg 3361-lg 1080=361lg 3-80lg 10≈361×0.48-80×1=93.28.又lg 1033=33,lg 1053=53,lg 1073=73,lg 1093=93, 故与M N最接近的是1093.故选D.2.(2018·山西模拟)函数y =ln sin x (0<x <π)的大致图象是( )答案 C解析 因为0<x <π,所以0<sin x ≤1,所以ln sin x ≤0,故选C.3.(2018·江西九江联考)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)答案 D解析 由题意得x 2-ax -3a >0在区间(-∞,-2]上恒成立且函数y =x 2-ax -3a 在(-∞,-2]上递减,则a2≥-2且(-2)2-(-2)a -3a >0,解得实数a 的取值范围是[-4,4),故选D.4.(2015·福建高考)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +6,x ≤2,3+log a x ,x >2(a >0,且a ≠1)的值域是[4,+∞),则实数a 的取值范围是________.答案 (1,2]解析 当x ≤2时,f (x )=-x +6,f (x )在(-∞,2]上为减函数,∴f (x )∈[4,+∞).当x >2时,若a ∈(0,1),则f (x )=3+log a x 在(2,+∞)上为减函数,f (x )∈(-∞,3+log a 2),显然不满足题意,∴a >1,此时f (x )在(2,+∞)上为增函数,f (x )∈(3+log a 2,+∞),由题意可知(3+log a 2,+∞)⊆[4,+∞),则3+log a 2≥4,即log a 2≥1,∴1<a ≤2.[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.(2018·安阳检测)若点(a ,b )在y =lg x 图象上,a ≠1,则下列点也在此图象上的是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1a,b B .(10a,1-b )C.⎝⎛⎭⎪⎫10a ,b +1D .(a 2,2b )答案 D解析 当x =a 2时,y =lg a 2=2lg a =2b ,所以点(a 2,2b )在函数y =lg x 图象上.故选D.2.已知函数f (x )=2+log 2x ,x ∈[1,2],则函数y =f (x )+f (x 2)的值域为( )A .[4,5] B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤4,112 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤4,132 D .[4,7]答案 B解析 y =f (x )+f (x 2)=2+log 2x +2+log 2x 2=4+3log 2x ,注意到为使得y =f (x )+f (x 2)有意义,必有1≤x 2≤2,得1≤x ≤2,从而4≤y ≤112.故选B.3.(2018·太原调研)已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x-log 2x ,若实数x 0是方程f (x )=0的解,且0<x 1<x 0,则f (x 1)( )A .恒为负值B .等于0C .恒为正值D .不大于0答案 C 解析4.(2017·河南二模)函数y =2xln |x |的图象大致为( )答案 B 解析 函数y =2x ln |x |的定义域为{x |x ≠0且x ≠±1},故排除A ;∵f (-x )=-2xln |x |=-2xln |x |=-f (x ), ∴排除C ;当x =2时,y =4ln 2>0,故排除D.故选B. 5.(2015·湖南高考)设函数f (x )=ln (1+x )-ln (1-x ),则f (x )是( ) A .奇函数,且在(0,1)上是增函数 B .奇函数,且在(0,1)上是减函数 C .偶函数,且在(0,1)上是增函数 D .偶函数,且在(0,1)上是减函数 答案 A解析 解法一:函数f (x )的定义域为(-1,1),任取x ∈(-1,1),f (-x )=ln (1-x )-ln (1+x )=-f (x ),则f (x )是奇函数.当x ∈(0,1)时,f ′(x )=11+x +11-x =21-x 2>0,所以f (x )在(0,1)上是增函数.综上,故选A.解法二:同解法一知f (x )是奇函数. 当x ∈(0,1)时,f (x )=ln1+x 1-x =ln 2-(1-x )1-x =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫21-x -1.∵y =21-x (x ∈(0,1))是增函数,y =ln x 也是增函数,∴f (x )在(0,1)上是增函数.综上,故选A.6.(2018·包头模拟)已知函数f (x )=log 12 (x 2-ax -a )在⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12上是增函数,则实数a 的取值范围是( )A .[-1,+∞)B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12 D .(-∞,-1]答案 B解析 f (x )=log 12 (x 2-ax -a )在⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12上是增函数,说明内层函数μ(x )=x2-ax -a 在⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12上是减函数且μ(x )>0成立,只需对称轴x =a 2≥-12且μ(x )min =μ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12>0,∴解得a ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12,故选B.7.(2017·安徽安庆二模)已知函数y =f (x )是定义在R 上的偶函数,当x ∈(-∞,0]时,f (x )为减函数,若a =f (20.3),b =f (log 12 4),c =f (log 25),则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a >b >cB .c >b >aC .c >a >bD .a >c >b 答案 B解析 函数y =f (x )是定义在R 上的偶函数,当x ∈(-∞,0]时,f (x )为减函数,∴f (x )在[0,+∞)上为增函数,∵b =f (log 12 4)=f (-2)=f (2),1<20.3<2<log 25,∴c >b >a ,故选B.8.(2017·广东模拟)已知函数f (x )=(e x-e -x)x ,f (log 5x )+f (log 15 x )≤2f (1),则x的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤15,1 B .[1,5]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤15,5 D.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,15∪[5,+∞) 答案 C解析 ∵f (x )=(e x-e -x)x ,∴f (-x )=-x (e -x -e x )=(e x -e -x)x =f (x )(x ∈R ),∴函数f (x )是偶函数. ∵f ′(x )=(e x-e -x)+x (e x +e -x)>0在(0,+∞)上恒成立. ∴函数f (x )在(0,+∞)上单调递增. ∵f (log 5x )+f (log 15 x )≤2f (1),∴2f (log 5x )≤2f (1),即f (log 5x )≤f (1),∴|log 5x |≤1,∴15≤x ≤5.故选C.9.(2017·河北五校质监)函数y =log a (x +3)-1(a >0,且a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx +ny +2=0上,其中m >0,n >0,则2m +1n的最小值为( )A .2 2B .4 C.52 D.92答案 D解析 由函数y =log a (x +3)-1(a >0,且a ≠1)的解析式知:当x =-2时,y =-1,所以点A 的坐标为(-2,-1),又因为点A 在直线mx +ny +2=0上,所以-2m -n +2=0,即2m +n =2,又m >0,n >0,所以2m +1n =2m +n m +2m +n 2n =2+n m +m n +12≥52+2=92,当且仅当m=n =23时等号成立,所以2m +1n 的最小值为92,故选D.10.(2017·江西红色七校二模)已知函数f (x )=ln e x e -x ,若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2017+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2e 2017+…+f ⎝⎛⎭⎪⎫2016e 2017=504(a +b ),则a 2+b 2的最小值为( ) A .6 B .8 C .9 D .12 答案 B解析 ∵f (x )+f (e -x )=lne x e -x +ln e (e -x )x =ln e 2=2,∴504(a +b )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2017+f⎝ ⎛⎭⎪⎫2e 2017+…+f⎝ ⎛⎭⎪⎫2016e 2017=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2017+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2016e 2017+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2e 2017+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2015e 2017+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2016e 2017+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2017=12×(2×2016)=2016,∴a +b =4,∴a 2+b 2≥(a +b )22=422=8,当且仅当a =b =2时取等号.∴a 2+b 2的最小值为8.故选B. 二、填空题11.(2018·禅城区月考)已知函数f (x )=|lg x |,若0<a <b ,且f (a )=f (b ),则2a +b 的取值范围是________.答案 [22,+∞)解析 画出y =|lg x |的图象如图:∵0<a <b ,且f (a )=f (b ),∴|lg a |=|lg b |且0<a <1,b >1,∴-lg a =lg b ,∴ab =1,∴2a +b ≥22ab =2 2.当2a =b 时等号成立, ∴2a +b ≥2 2.12.函数f (x )=log 2x ·log 2(2x )的最小值为________.答案 -14解析 显然x >0,∴f (x )=log 2x ·log 2(2x )=12log 2x ·log 2(4x 2)=12log 2x ·(log 24+2log 2x )=log 2x +(log 2x )2=⎝⎛⎭⎪⎫log 2x +122-14≥-14,当且仅当x =22时,取“=”,故f (x )min =-14. 13.(2017·山西质检)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ |2x +1|,x <1,log 2(x -m ),x >1,若f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)(x 1,x 2,x 3互不相等),且x 1+x 2+x 3的取值范围为(1,8),则实数m 的值为________.答案 1解析 作出f (x )的图象,如图所示,可令x 1<x 2<x 3,则由图知点(x 1,0),(x 2,0)关于直线x =-12对称,所以x 1+x 2=-1.又1<x 1+x 2+x 3<8,所以2<x 3<9.由f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)(x 1,x 2,x 3互不相等),结合图象可知点A 的坐标为(9,3),代入函数解析式,得3=log 2(9-m ),解得m =1.14.(2017·辽宁沈阳一模)已知函数f (x )=|log 3x |,实数m ,n 满足0<m <n ,且f (m )=f (n ),若f (x )在[m 2,n ]上的最大值为2,则n m=________.答案 9解析 ∵f (x )=|log 3x |,实数m ,n 满足0<m <n ,且f (m )=f (n ),∴m <1<n ,-log 3m =log 3n ,∴mn =1.∵f (x )在区间[m 2,n ]上的最大值为2,函数f (x )在[m 2,1)上是减函数,在(1,n ]上是增函数,∴-log 3m 2=2或log 3n =2.若-log 3m 2=2,则m =13,从而n =3,此时log 3n =1,符合题意,则n m =3÷13=9. 若log 3n =2,则n =9,从而m =19,此时-log 3m 2=4,不符合题意.三、解答题15.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (0)=0,当x >0时,f (x )=log 12x .(1)求函数f (x )的解析式;(2)解不等式f (x 2-1)>-2.解16.设x ∈[2,8]时,函数f (x )=12log a (ax )·log a (a 2x )(a >0且a ≠1)的最大值是1,最小值是-18,求a 的值. 解。

高三数学一轮复习 对数与对数函数2(教师)导学案 新人教版

高三数学一轮复习 对数与对数函数2(教师)导学案 新人教版

高三数学一轮复习 对数与对数函数2(教师)导学案 新人教版一、学习目标:(1)对数函数性质及其应用。

(2)与对数函数有关的复合函数的性质二、自主学习:1. 函数()lg()(10)x x f x a b a b =->>>,则()0f x >的解集为{|1}x x >的充要条件是( C )A .1a b >+B .1a b <+C .1a b =+D .1b a =+2. 设1a >,函数()log a f x x =在区间[,2]a a 上的最大值与最小值之差为12,则a=( D ) A .2 B .2 C .22 D .43. 已知0log log ,10<<<<n m a a a ,则( A )A.1<n <mB. 1<m <nC.m <n <1D. n <m <14.已知213()log [3(1)]f x x =--单调减区间为:(13,1]-,值域为:[-1,+∞)5.函数y =log 21(x 2-ax +3a )在[2,+∞)上是减函数,则a 的取值范围是( B )A .(-∞,4)B .(-4,4]C .(-∞,-4)∪[2,+∞]D .[-4,4]三、合作探究:例1.见《优化设计》P26例2变式训练:比较下列各组数的大小:(1)3log 2与()23log 3x x -+(2) 1.1log 0.7与 1.2log 0.7(3)32log 3与56log 5小结与拓展:比较对数式的大小常用的有三种:(1)当底数相同时可直接利用对数函数的单调性比较;(2)当底数不同,真数相同时,可转化为同底或利用对数函数图像比较;(3)当底数不同,真数也不相同时,则可利用中间量比较例2.已知函数f(x)=log a x(a >0,a ≠1),如果对于任意x ∈[3,+∞)都有|f(x)|≥1成立, 试求a 的取值范围.解:当a >1时,对于任意x ∈[3,+∞),都有f(x)>0.所以,|f(x)|=f(x),而f(x)=log a x 在[3,+∞)上为增函数,∴对于任意x ∈[3,+∞),有f(x)≥log a 3.因此,要使|f(x)|≥1对于任意x ∈[3,+∞)都成立.只要log a 3≥1=log a a 即可,∴1<a ≤3.当0<a <1时,对于x ∈[3,+∞),有f(x)<0,∴|f(x)|=-f(x). ∵f (x )=log a x 在[3,+∞)上为减函数,∴-f (x )在[3,+∞)上为增函数.∴对于任意x ∈[3,+∞)都有|f(x)|=-f(x)≥-log a 3.因此,要使|f(x)|≥1对于任意x ∈[3,+∞)都成立,只要-log a 3≥1成立即可,∴log a 3≤-1=log a a 1,即a 1≤3,∴31≤a <1.综上,使|f(x)|≥1对任意x ∈[3,+∞)都成立的a 的取值范围是:(1,3]∪[31,1).变式训练:见《优化设计》例3例3:《优化设计》P26例5四、课堂总结:1.对数函数的定义:一般地,把函数)1,0(log ≠>=a a xy a 叫做对数函数. 函数对数函数:log a y x = 底数范围1a > 01a <<图象性质 定义域:定义域: 值 域: 值 域: 过点 ,即 .当1x >时,当01x <<时,当1x >时, 当01x <<时, 是 的增函数 是 的减函数 3.同底的指数函数x y a =与对数函数log a y x =互为反函数;五、检测巩固:同学们自行完成P25“真题在线”与P29“随堂练习”试题、上交《课时训练3.5》。

人教版高中数学数学导学案 对数式与对数函数2

人教版高中数学数学导学案 对数式与对数函数2

对数式与对数函数(2)编写 赵继森 审查 董猛学习目标1. 理解对数函数的定义、图象和性质,能利用对数函数单调性比较同底对数大小,2.了解对数函数的特性以及函数的通性在解决有关问题中的灵活应用.学习重难点①理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化成自然对数或常用对数;了解对数在简化运算中的作用;②理解对数函数的概念;理解对数函数的单调性,掌握函数图像通过的特殊点;③知道对数函数是一类重要的函数模型;④了解指数函数x y a =与对数函数log a y x =互为反函数(),1a o a ≠热身训练1、若0.70.7 1.1log 0.8,log 0.8, 1.1,a b c ===则,,a b c 的大小关系是2、若函数22()log f x x =的值域是[]0,1,则x 的取值范围是3、设0,1,a a >≠函数2lg(23)()x x f x a-+=有最大值,则不等式2log (57)0a x x -+>的解集为 _________ 4. 设,0.(),0.x e x g x lnx x ⎧≤=⎨>⎩则1(())2g g =__________ 5. 已知7log 18a <,则a 的取值范围是 6.在函数()121f x x =;()22f x x =;()32x f x =;()412log f x x =四个函数中,当121x x >>时,能使()()1212122x x f x f x f +⎛⎫+<⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭成立的函数是 范例分析:例题1.函数()()()⎩⎨⎧≥<+-=1log 13822x x x ax x x f a 在R x ∈内单调递减,则a 的范围是_________.变式训练1:已知(31)4,1()log ,1a a x a x f x x x -+≤⎧=⎨>⎩是(,)-∞+∞上的减函数,那么a 的取值范围是__________变式训练2.:已知函数)且10)(3(log )(2≠>+-=a a ax x x f a 满足:对任意实数21,x x ,当221a x x ≤<时,总有()()21x f x f >,那么实数a 的取值范围是例题2.已知函数)12lg()(2++=x ax x f 。

高考数学一轮复习 2.8 对数与对数函数教案

高考数学一轮复习 2.8 对数与对数函数教案

2.8 对数与对数函数●知识梳理 1.对数(1)对数的定义:如果a b=N (a >0,a ≠1),那么b 叫做以a 为底N 的对数,记作log a N =b .(2)指数式与对数式的关系:a b=N ⇔log a N =b (a >0,a ≠1,N >0). 两个式子表示的a 、b 、N 三个数之间的关系是一样的,并且可以互化. (3)对数运算性质:①log a (MN )=log a M +log a N .②log aN M=log a M -log a N . ③log a M n=n log a M .(M >0,N >0,a >0,a ≠1)④对数换底公式:log b N =bNa a log log (a >0,a ≠1,b >0,b ≠1,N >0).2.对数函数(1)对数函数的定义 函数y =log a x (a >0,a ≠1)叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞). (2)对数函数的图象底数互为倒数的两个对数函数的图象关于x 轴对称. (3)对数函数的性质: ①定义域:(0,+∞). ②值域:R . ③过点(1,0),即当x =1时,y =0.④当a >1时,在(0,+∞)上是增函数;当0<a <1时,在(0,+∞)上是减函数. ●点击双基1.(2005年春季北京,2)函数f (x )=|log 2x |的图象是 解析:f (x )=⎩⎨⎧<<-≥.10,log ,1,log 22x x x x答案:A2.(2004年春季北京)若f -1(x )为函数f (x )=lg (x +1)的反函数,则f -1(x )的值域为___________________.解析:f -1(x )的值域为f (x )=lg (x +1)的定义域.由f (x )=lg (x +1)的定义域为(-1,+∞),∴f -1(x )的值域为(-1,+∞). 答案:(-1,+∞)3.已知f (x )的定义域为[0,1],则函数y =f [log 21(3-x )]的定义域是__________.解析:由0≤log 21(3-x )≤1⇒log 211≤log 21(3-x )≤log 2121⇒21≤3-x ≤1⇒2≤x ≤25.答案:[2,25] 4.若log x 7y =z ,则x 、y 、z 之间满足 A.y 7=x zB.y =x 7zC.y =7x zD.y =z x解析:由log x 7y =z ⇒x z=7y ⇒x 7z=y ,即y =x 7z.答案:B5.已知1<m <n ,令a =(log n m )2,b =log n m 2,c =log n (log n m ),则 A.a <b <c B.a <c <b C.b <a <c D.c <a <b 解析:∵1<m <n ,∴0<log n m <1.∴log n (log n m )<0. 答案:D ●典例剖析【例1】 已知函数f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧<+≥,4),1(,4,)21(x x f x x则f (2+log 23)的值为A.31B.61C.121D.241剖析:∵3<2+log 23<4,3+log 23>4,∴f (2+log 23)=f (3+log 23)=(21)3+log 23=241.答案:D【例2】 求函数y =log 2|x |的定义域,并画出它的图象,指出它的单调区间. 解:∵|x |>0,∴函数的定义域是{x |x ∈R 且x ≠0}.显然y =log 2|x |是偶函数,它的图象关于y 轴对称.又知当x >0时,y =log 2|x |⇔y =log 2x .故可画出y =log 2|x |的图象如下图.由图象易见,其递减区间是(-∞,0),递增区间是(0,+∞).评述:研究函数的性质时,利用图象更直观.深化拓展已知y =log 21[a 2x+2(ab )x -b 2x +1](a 、b ∈R +),如何求使y 为负值的x 的取值范围?提示:要使y <0,必须a 2x +2(ab )x -b 2x +1>1,即a 2x +2(ab )x -b 2x>0. ∵b 2x>0,∴(b a )2x +2(b a )x-1>0. ∴(b a )x >2-1或(b a )x<-2-1(舍去).再分b a >1,b a =1,ba<1三种情况进行讨论.答案:a >b >0时,x >log ba (2-1);a =b >0时,x ∈R ;0<a <b 时,x <log ba (2-1).【例3】 已知f (x )=log 31[3-(x -1)2],求f (x )的值域及单调区间.解:∵真数3-(x -1)2≤3,∴log 31[3-(x -1)2]≥log 313=-1,即f (x )的值域是[-1,+∞).又3-(x -1)2>0,得1-3<x <1+3,∴x ∈(1-3,1]时,3-(x -1)2单调递增,从而f (x )单调递减;x ∈[1,1+3)时,f (x )单调递增.特别提示讨论复合函数的单调性要注意定义域.●闯关训练 夯实基础1.(2004年天津,5)若函数f (x )=log a x (0<a <1)在区间[a ,2a ]上的最大值是最小值的3倍,则a 等于A.42 B.22 C.41 D.21 解析:∵0<a <1,∴f (x )=log a x 是减函数.∴log a a =3·log a 2a .∴log a 2a =31.∴1+log a 2=31.∴log a 2=-32.∴a =42.答案:A2.函数y =log 2|ax -1|(a ≠0)的对称轴方程是x =-2,那么a 等于A. 21B.-21C.2D.-2解析:y =log 2|ax -1|=log 2|a (x -a 1)|,对称轴为x =a 1,由a 1=-2得a =-21.答案:B评述:此题还可用特殊值法解决,如利用f (0)=f (-4),可得0=log 2|-4a -1|.∴|4a +1|=1.∴4a +1=1或4a +1=-1.∵a ≠0,∴a =-21.3.(2004年湖南,理3)设f -1(x )是f (x )=log 2(x +1)的反函数,若[1+ f-1(a )][1+ f -1(b )]=8,则f (a +b )的值为A.1B.2C.3D.log 23解析:∵f -1(x )=2x -1,∴[1+ f -1(a )][1+ f -1(b )]=2a ·2b =2a +b .由已知2a +b=8,∴a +b =3.答案:C4.(2004年春季上海)方程lg x +lg (x +3)=1的解x =___________________.解析:由lg x +lg (x +3)=1,得x (x +3)=10,x 2+3x -10=0. ∴x =-5或x =2. ∵x >0,∴x =2. 答案:25.已知y =log a (3-ax )在[0,2]上是x 的减函数,求a 的取值范围.解:∵a >0且a ≠1,∴t =3-ax 为减函数.依题意a >1,又t =3-ax 在[0,2]上应有t >0,∴3-2a >0.∴a <23.故1<a <23. 6.设函数f (x )=lg (1-x ),g (x )=lg (1+x ),在f (x )和g (x )的公共定义域内比较|f (x )|与|g (x )|的大小.解:f (x )、g (x )的公共定义域为(-1,1). |f (x )|-|g (x )|=|lg (1-x )|-|lg (1+x )|.(1)当0<x <1时,|lg (1-x )|-|lg (1+x )|=-lg (1-x 2)>0; (2)当x =0时,|lg (1-x )|-|lg (1+x )|=0;(3)当-1<x <0时,|lg (1-x )|-|lg (1+x )|=lg (1-x 2)<0.综上所述,当0<x <1时,|f (x )|>|g (x )|;当x =0时,|f (x )|=|g (x )|;当-1<x <0时,|f (x )|<|g (x )|.培养能力7.函数f (x )=log 2|x |,g (x )=-x 2+2,则f (x )·g (x )的图象只可能是 解析:∵f (x )与g (x )都是偶函数,∴f (x )·g (x )也是偶函数,由此可排除A 、D.又由x →+∞时,f (x )·g (x )→-∞,可排除B. 答案:C8.若f (x )=x 2-x +b ,且f (log 2a )=b ,log 2[f (a )]=2(a ≠1). (1)求f (log 2x )的最小值及对应的x 值;(2)x 取何值时,f (log 2x )>f (1)且log 2[f (x )]<f (1)?解:(1)∵f (x )=x 2-x +b ,∴f (log 2a )=log 22a -log 2a +b .由已知有log 22a -log 2a +b =b ,∴(log 2a -1)log 2a =0. ∵a ≠1,∴log 2a =1.∴a =2.又log 2[f (a )]=2,∴f (a )=4. ∴a 2-a +b =4,b =4-a 2+a =2.故f (x )=x 2-x +2,从而f (log 2x )=log 22x -log 2x +2=(log 2x -21)2+47. ∴当log 2x =21即x =2时,f (log 2x )有最小值47. (2)由题意⎪⎩⎪⎨⎧<+->+-2)2(log 22log log 22222x x x x ⇒⎩⎨⎧<<-<<>⇒21102x x x 或0<x <1. 探究创新9.(2004年苏州市模拟题)已知函数f (x )=3x+k (k 为常数),A (-2k ,2)是函数y = f -1(x )图象上的点.(1)求实数k 的值及函数f -1(x )的解析式;(2)将y = f -1(x )的图象按向量a =(3,0)平移,得到函数y =g (x )的图象,若2 f -1(x +m -3)-g (x )≥1恒成立,试求实数m 的取值范围.解:(1)∵A (-2k ,2)是函数y = f -1(x )图象上的点,∴B (2,-2k )是函数y =f (x )上的点.∴-2k =32+k .∴k =-3.∴f (x )=3x -3.∴y = f -1(x )=log 3(x +3)(x >-3).(2)将y = f -1(x )的图象按向量a =(3,0)平移,得到函数y =g (x )=log 3x (x >0),要使2 f -1(x +m -3)-g (x )≥1恒成立,即使2log 3(x +m )-log 3x ≥1恒成立,所以有x +x m +2m ≥3在x >0时恒成立,只要(x +x m+2m )min ≥3. 又x +x m ≥2m (当且仅当x =x m ,即x =m 时等号成立),∴(x +xm+2m )min =4m ,即4m ≥3.∴m ≥169.●思悟小结1.对数的底数和真数应满足的条件是求解对数问题时必须予以特别重视的.2.比较几个数的大小是对数函数性质应用的常见题型.在具体比较时,可以首先将它们与零比较,分出正负;正数通常都再与1比较分出大于1还是小于1,然后在各类中间两两相比较.3.在给定条件下,求字母的取值范围是常见题型,要重视不等式知识及函数单调性在这类问题上的应用.●教师下载中心 教学点睛1.本小节的重点是对数函数图象和性质的运用.由于对数函数与指数函数互为反函数,所以它们有许多类似的性质,掌握对数函数的性质时,与掌握指数函数的性质一样,也要结合图象理解和记忆.2.由于在对数式中真数必须大于0,底数必须大于零且不等于1,因此有关对数的问题已成了高考的热点内容.希望在讲解有关的例题时,要强化这方面的意识.拓展题例【例1】 求函数y =2lg (x -2)-lg (x -3)的最小值.解:定义域为x >3,原函数为y =lg 3)2(2--x x .又∵3)2(2--x x =3442-+-x x x =31)3(2)3(2-+-+-x x x =(x -3)+31-x +2≥4,∴当x =4时,y min =lg4.【例2】 (2003年北京宣武第二次模拟考试)在f 1(x )=x 21,f 2(x )=x 2,f 3(x )=2x,f 4(x )=log 21x 四个函数中,x 1>x 2>1时,能使21[f (x 1)+f (x 2)]<f (221x x +)成立的函数是A.f 1(x )=x 21B.f 2(x )=x 2C.f 3(x )=2xD.f 4(x )=log 21x解析:由图形可直观得到:只有f 1(x )=x 21为“上凸”的函数. 答案:A。

(新课标)2021版高考数学一轮总复习第二章函数第10讲对数与对数函数导学案新人教A版

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第10讲 对数与对数函数【课程要求】1.理解对数的概念,掌握指数与对数的相互转化,会运用指数、对数运算法则进行有关运算.2.掌握对数函数的定义、图象和性质及其应用. 3.掌握以对数函数为载体的复合函数的有关性质.4.了解指数函数y =a x与对数函数y =log a x 互为反函数的关系(a>0且a ≠1).对应学生用书p 25【基础检测】概念辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若MN>0,则log a (MN)=log a M +log a N.( )(2)对数函数y =log a x(a>0且a ≠1)在(0,+∞)上是增函数.( ) (3)函数y =ln 1+x1-x与y =ln (1+x)-ln (1-x)的定义域相同.( )(4)对数函数y =log a x(a>0且a ≠1)的图象过定点(1,0)且过点(a ,1),⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,-1,函数图象只在第一、四象限.( )[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√教材改编2.[必修1p 68T 4]log 29·log 34·log 45·log 52=____________. [解析]原式=2log 23·log 34·log 45·log 52=2·lg 3lg 2·lg 4lg 3·lg 5lg 4·lg 2lg 5=2. [答案]23.[必修1p 82A 组T 6]已知a =2-13,b =log 213,c =log 1213,则a ,b ,c 的大小关系为____________.[解析]∵0<a<1,b<0,c =log 1213=log 23>1,∴c>a>b.[答案]c>a>b4.[必修1p 74A 组T 7]函数y =log 23(2x -1)的定义域是__________.[解析]由log 23(2x -1)≥0,得0<2x -1≤1.∴12<x ≤1. ∴函数y =log 23(2x -1)的定义域是⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1. [答案]⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1 易错提醒5.已知b>0,log 5b =a ,lg b =c ,5d=10,则下列等式一定成立的是( )A .d =acB .a =cdC .c =adD .d =a +c[解析]由log 5b =a 知b =5a,由lg b =c 知c =lg 5a=a lg 5,由5d=10知d =log 510=lg 10lg 5=1lg 5,∴cd =a lg 5·1lg 5=a ,故选B . [答案]B6.已知a>0,a ≠1,函数y =a x与y =log a (-x)的图象可能是( )[解析]函数y =log a (-x)的图象与y =log a x 的图象关于y 轴对称,符合条件的只有B . [答案]B 【知识要点】 1.对数概念如果a x=N(a>0,且a ≠1),那么数x 叫做以a 为底N 的__对数__,记作x =log a N ,其中a叫做对数的底数,N叫做真数,loga N叫做对数式性质对数式与指数式的互化:a x=N⇔__x=log a N__log a1=0,log a a=1,a log a N=__N__运算法则log a(M·N)=__log a M+log a N__log aMN=__log a M-log a N__log a M n=__n log a M__(n∈R)a>0,且a≠1,M>0,N>0换底公式换底公式:log a b=log c blog c a(a>0,且a≠1,c>0,且c≠1,b>0)函数y=log a x(a>0,且a≠1)图象a>1 0<a<1图象特征在y轴__右侧__,过定点(1,0)当x逐渐增大时,图象是__上升__的当x逐渐增大时,图象是__下降__的性质定义域(0,+∞)值域R单调性 在(0,+∞)上是__增函数__ 在(0,+∞)上是__减函数__函数值 变化 规律当x =1时,__y =0__当x >1时,__y >0____;当0<x <1时,__y <0__ 当x >1时,__y <0__;当0<x <1时,__y >0__指数函数y =a x与对数函数y =log a x 互为反函数,它们的图象关于直线__y =x__对称. 【知识拓展】1.换底公式的两个重要结论 (1)log a b =1log b a;(2)log am b n=n mlog a b.其中a>0且a ≠1,b>0且b ≠1,m ,n ∈R . 2.对数函数的图象与底数大小的比较如图,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.对应学生用书p 26对数的运算1 (1)计算:log 89×log 2732=________. [解析]根据换底公式,log 89=lg 9lg 8=2lg 33lg 2,所以log 2732=lg 32lg 27=5lg 23lg 3, 所以log 89×log 2732=2lg 33lg 2×5lg 23lg 3=109.[答案]109(2)计算:()1-log 632+log 62·log 618log 64=________.[解析]原式=1-2log 63+(log 63)2+log 663·log 6(6×3)log 64=1-2log 63+(log 63)2+(1-log 63)(1+log 63)log 64=1-2log 63+(log 63)2+1-(log 63)2log 64=2(1-log 63)2log 62=log 66-log 63log 62=log 62log 62=1.[答案]1(3)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M 约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N 约为1080.则下列各数中与M N最接近的是(参考数据:lg 3≈0.48)( )A .1033B .1053C .1073D .1093[解析]由题意,lg M N =lg 33611080=lg 3361-lg 1080=361lg 3-80lg 10≈361×0.48-80×1=93.28. 又lg 1033=33,lg 1053=53,lg 1073=73,lg 1093=93, 故与M N 最接近的是1093.故选D . [答案]D[小结]对数运算的一般思路(1)拆:首先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后利用对数运算性质化简合并.(2)合:将对数式化为同底数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算性质,转化为同底对数真数的积、商、幂的运算.1.设2a =5b=m ,且1a +1b=2,则m 等于( )A .10B .10C .20D .100[解析]由已知,得a =log 2m ,b =log 5m ,则1a +1b =1log 2m +1log 5m =log m 2+log m 5=log m 10=2. 解得m =10. [答案]A2.已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3-x +1,x ≤0,则f(f(1))+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 312的值是__________.[解析]因为f(1)=log 21=0,所以f(f(1))=f(0)=2. 因为log 312<0,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 312=3-log 312+1=3log 32+1=2+1=3. 所以f(f(1))+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 312=2+3=5.[答案]53.求值:2log 323-log 3427-31+log 32=________.[解析]2log 323-log 3427-31+log 32=2(log 32-1)-(log 34-3)-3log 36 =2log 32-2-2log 32+3-6 =-5. [答案]-5对数函数的图象及应用例2 (1)函数f(x)=log a |x|+1(0<a <1)的图象大致为( )[解析]由函数f(x)的解析式可确定该函数为偶函数,图象关于y 轴对称.设g(x)=log a |x|,先画出x>0时,g(x)的图象,然后根据g(x)的图象关于y 轴对称画出x<0时g(x)的图象,最后由函数g(x)的图象向上整体平移一个单位即得f(x)的图象,结合图象知选A .[答案]A(2)已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x>0,3x ,x ≤0,且关于x 的方程f(x)+x -a =0有且只有一个实根,则实数a 的取值范围是________.[解析]如图,在同一坐标系中分别作出y =f(x)与y =-x +a 的图象,其中a 表示直线在y 轴上的截距.由图可知,当a>1时,直线y =-x +a 与y =log 2x 只有一个交点.[答案] (1,+∞)[小结](1)对一些可通过平移、对称变换作出其图象的对数型函数,在求解其单调性(单调区间)、值域(最值)、零点时,常利用数形结合思想求解.(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.4.已知函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x的图象与函数y =log a x(a>0,a ≠1)的图象交于点P(x 0,y 0),如果x 0≥2,那么a 的取值范围是( )A .[2,+∞)B .[4,+∞)C .[8,+∞)D .[16,+∞)[解析]由已知中两函数的图象交于点P(x 0,y 0),由指数函数的性质可知,若x 0≥2,则0<y 0≤14,即0<log a x 0≤14,由于x 0≥2,所以a>1且4a ≥x 0≥2,解得a ≥16.[答案]D5.当0<x ≤12时,4x<log a x ,则a 的取值范围是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,22B .⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1 C .(1,2) D .(2,2)[解析]由题意得,当0<a<1时,要使得4x <log a x ⎝ ⎛⎭⎪⎫0<x ≤12,即当0<x ≤12时,函数y =4x的图象在函数y =log a x 图象的下方.又当x =12时,412=2,即函数y =4x的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2.把点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2代入y =log a x ,得a =22.若函数y =4x的图象在函数y =log a x 图象的下方,则需22<a<1(如图所示). 当a>1时,不符合题意,舍去. 所以实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1. [答案]B对数函数的性质及其应用3 (1)设a =log 412,b =log 515,c =log 618,则( )A .a>b>cB .b>c>aC .a>c>bD .c>b>a[解析]a =1+log 43,b =1+log 53,c =1+log 63, ∵log 43>log 53>log 63,∴a>b>c. [答案]A(2)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)[解析]由题意得x 2-ax -3a>0在区间(-∞,-2]上恒成立且函数y =x 2-ax -3a 在(-∞,-2]上单调递减,则a 2≥-2且(-2)2-(-2)a -3a>0,解得实数a 的取值范围是[-4,4),故选D .[答案]D(3)若函数f(x)=log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+32x (a>0,a ≠1)在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞内恒有f(x)>0,则f(x)的单调递增区间为( )A .(0,+∞)B .(2,+∞)C .(1,+∞)D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞[解析]令M =x 2+32x ,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞时,M ∈(1,+∞),f(x)>0,所以a>1,所以函数y =log a M 为增函数,又M =⎝ ⎛⎭⎪⎫x +342-916,因此M 的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-34,+∞. 又x 2+32x>0,所以x>0或x<-32,所以函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞). [答案]A[小结](1)在解决与对数函数相关的比较大小或解不等式问题时,要优先考虑利用对数函数的单调性来求解.在利用单调性时,一定要明确底数a 的取值对函数增减性的影响,及真数必须为正的限制条件.(2)对数函数性质的应用多用在复合函数的单调性上,即求形如y =log a f(x)的复合函数的单调区间,其一般步骤为:①求定义域,即满足f(x)>0的x 的取值集合;②将复合函数分解成基本初等函数y =log a u 及u =f(x);③分别确定这两个函数的单调区间;④若这两个函数同增或同减,则y =log a f(x)为增函数,若一增一减,则y =log a f(x)为减函数,即“同增异减”.4 已知函数f(x)=3-2log 2x ,g(x)=log 2x. (1)当x ∈[1,4]时,求函数h(x)=[f(x)+1]·g(x)的值域;(2)如果对任意的x ∈[1,4],不等式f(x 2)·f(x)>k ·g(x)恒成立,求实数k 的取值范围.[解析] (1)h(x)=(4-2log 2x)·log 2x =-2(log 2x -1)2+2, 因为x ∈[1,4],所以log 2x ∈[0,2], 故函数h(x)的值域为[0,2].(2)由f(x 2)·f(x)>k ·g(x),得(3-4log 2x)(3-log 2x)>k ·log 2x , 令t =log 2x ,因为x ∈[1,4],所以t =log 2x ∈[0,2], 所以(3-4t)(3-t)>k ·t 对一切t ∈[0,2]恒成立, ①当t =0时,k ∈R ;②当t ∈(0,2]时,k <(3-4t )(3-t )t 恒成立,即k <4t +9t-15,因为4t +9t ≥12,当且仅当4t =9t ,即t =32时取等号,所以4t +9t-15的最小值为-3.综上,实数k 的取值范围是(-∞,-3).[小结]1.无论题型如何变化,都是围绕对数函数的单调性,变换不同的角度来应用.例3(1)是对数函数单调性的直接应用,利用单调性来比较大小、解不等式;例3(2),(3)是对数函数单调性的迁移应用,根据单调性来求参数的范围,所以弄清对数函数的单调性是解题的关键,并注意有时需对底数字母参数进行讨论.2.与对数型函数有关的恒成立问题多与其定义域和值域有关.对于函数y =log a f (x )(a >0,且a ≠1),若定义域为R ,则f (x )>0在R 上恒成立;若值域为R ,则f (x )能取遍所有正实数.6.若实数a ,b ,c 满足log a 2<log b 2<log c 2,则下列关系中不可能成立的是( )A .a<b<cB .b<a<cC .c<b<aD .a<c<b[解析]由log a 2<log b 2<log c 2的大小关系,可知a ,b ,c 有如下四种可能:①1<c<b<a ;②0<a<1<c<b ;③0<b<a<1<c ;④0<c<b<a<1.对照选项可知A 中关系不可能成立.[答案]A7.已知不等式log x (2x 2+1)<log x (3x)<0成立,则实数x 的取值范围是__________.[解析]原不等式⇔⎩⎪⎨⎪⎧0<x<1,2x 2+1>3x>1①或⎩⎪⎨⎪⎧x>1,2x 2+1<3x<1②,解不等式组①得13<x<12,不等式组②无解,所以实数x 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫13,12.[答案]⎝ ⎛⎭⎪⎫13,12 8.已知函数f(x)=log a x +b(a>0,a ≠1)的定义域、值域都是[1,2],则a +b =________. [解析]当0<a<1时,易知函数f(x)为减函数,由题意有⎩⎪⎨⎪⎧f (1)=b =2,f (2)=log a 2+b =1,解得a =12,b =2,符合题意,此时a +b =52;当a>1时,易知函数f(x)为增函数,由题意有⎩⎪⎨⎪⎧f (1)=b =1,f (2)=log a 2+b =2,解得a =2,b =1,符合题意,此时a +b =3.综上可得:a +b 的值为52或3.[答案]52或3对应学生用书p27(2019·全国卷Ⅱ理)若a>b,则( )A.ln(a-b)>0B.3a<3bC.a3-b3>0D.|a|>|b|[解析]取a=2,b=1,满足a>b,但ln(a-b)=0,则A错,排除A;由9=32>31=3,知B错,排除B;取a=1,b=-2,满足a>b,但|1|<|-2|,则D错,排除D;因为幂函数y=x3是增函数,a>b,所以a3>b3,即a3-b3>0,C正确.故选C.[答案]C11。

一轮对数及对数函数复习导学案

一轮对数及对数函数复习导学案

对数及对数函数复习导学案【高考要求】对数函数(B )【教学目标】1. 理解对数的概念及其运算性质;了解对数换底公式,知道一般对数可以转化成自然对数或常用对数.2.了解对数函数模型的实际案例;了解对数函数的概念;理解对数函数的性质,会画对数函数的图象.3.了解指数函数y =a x 与对数函数y =log a x 互为反函数(a > 0,a ≠1)(不要求一般地讨论反函数的定义,不要求求已知函数的反函数).【教学重难点】对数函数的性质及其应用【知识梳理】1.对数(1)对数的定义:(2)指数式与对数式的等价关系为: .两个式子表示的a 、b 、N 三个数之间的关系是一样的,并且可以互化.(3)对数运算性质:①log a (MN )= ②log aNM = ③log a M n = (M >0,N >0,a >0,a ≠1)④对数换底公式:log b N = (a >0,a ≠1,b >0,b ≠1,N >0).(4)特别的 a a log = 1log a =2.对数函数(1)对数函数的定义(2)对数函数的图象※底数互为倒数的两个对数函数的图象关于 轴对称.(3)对数函数的性质:①定义域:②值域:③过点 ,即当x = 时,y = .④当a >1时,在 上是增函数;当0<a <1时,在 上是减函数.【自学质疑】1. 已知35,a b m ==且112,a b+=则m =2. 已知()log (1)(0,1),a f x x a a =->≠那么()f x 的定义域为 ,当(0,1)a ∈时,()f x 为 (填增、减函数);当(0,1)a ∈,且x ∈ 时,()0f x <3. 已知[]732log log (log )0,x =则1x -=4. 设函数2log (1),2()1()1,22x x x f x x -≥⎧⎪=⎨-<⎪⎩,若0()1f x >,则0x ∈ 【交流展示与互动探究】例1、(1)求值11lg 9lg 24021;2361lg 27lg 35+-+-+(2)已知23log 3,log 7,m n ==求42log 56变式:计算:15log 25= ;1lg9lg 22100-= 例2、当(1,2)x ∈时,不等式2(1)log a x x -≤恒成立,则a ∈【迁移应用】1、若0.70.7 1.1log 0.8,log 0.8, 1.1,a b c ===则,,a b c 的大小关系是2、若函数22()log f x x =的值域是[]0,1,则()f x 的定义域是3、设0,1,a a >≠函数2lg(23)()x x f x a -+=有最大值,则不等式2log (57)0a x x -+>的解集为4、若函数2()lg(21)f x ax x =++的定义域是R ,则实数a 的取值范围 ;若函数2()lg(21)f x ax x =++的值域是R ,则实数a 的取值范围 ;5、(20XX 年陕西数学文3)若a 、b 、c 均为不等于0的实数,则下列等式恒成立的是( )A .b a log b c log =a c log B. b a log a c log =b c logC .)(log bc a =b a log c a log D. )(log c b a +=b a log +c a log。

高考数学一轮复习 专题09 对数与对数函数教学案 文-人教版高三全册数学教学案

高考数学一轮复习 专题09 对数与对数函数教学案 文-人教版高三全册数学教学案

专题09 对数与对数函数1.理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数;了解对数在简化运算中的作用;2.理解对数函数的概念及其单调性,掌握对数函数图象通过的特殊点,会画底数为2,10,12的对数函数的图象;3.体会对数函数是一类重要的函数模型.4.了解指数函数y =a x(a >0,且a ≠1)与对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)互为反函数.1.对数的概念一般地,对于指数式a b=N ,我们把“以a 为底N 的对数b ”记作log a N ,即b =log a N (a >0,且a ≠1).其中,数a 叫做对数的底数,N 叫做真数,读作“b 等于以a 为底N 的对数”.2.对数的性质与运算法则 (1)对数的运算法则如果a >0且a ≠1,M >0,N >0,那么①log a (MN )=log a M +log a N ;②log a M N=log a M -log a N ; ③log a M n=n log a M (n ∈R );④log am M n=n mlog a M . (2)对数的性质①a log a N =__N __;②log a a N=__N __(a >0且a ≠1). (3)对数的重要公式①换底公式:log b N =log a Nlog a b (a ,b 均大于零且不等于1);②log a b =1log b a ,推广log a b ·log b c ·log c d =log a d .3.对数函数的图象与性质a >1 0<a <1图 象性质(1)定义域:(0,+∞) (2)值域:R(3)过定点(1,0),即x =1时,y =0(4)当x >1时,y >0当0<x <1时,y <0(5)当x >1时,y <0 当0<x <1时,y >0 (6)在(0,+∞)上是增函数(7)在(0,+∞)上是减函数4.反函数指数函数y =a x与对数函数y =log a x 互为反函数,它们的图象关于直线y =x 对称.高频考点一 对数式的运算例1、(1)设2a =5b=m ,且1a +1b=2,则m 等于( )A.10 B .10 C .20 D .100(2)计算:⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 14-lg 25÷100-12=________.【答案】 (1)A (2)-20【方法规律】(1)在对数运算中,先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后正用对数运算法则化简合并.(2)先将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算法则,转化为同底对数真数的积、商、幂再运算.(3)a b=N ⇔b =log a N (a >0,且a ≠1)是解决有关指数、对数问题的有效方法,在运算中应注意互化.【变式探究】 (1)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≥4,f (x +1),x <4,则f (2+log 23)的值为( )A .24B .16C .12D .8(2) lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=________.【解析】 (1)因为3<2+log 23<4,所以f (2+log 23)=f (3+log 23)=23+log 23=8×2log 23=24.(2)lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=lg 5-lg 2+2lg 2-2=lg 5+lg 2-2=lg 10-2=-1. 【答案】 (1)A (2)-1高频考点二 对数函数的图象及应用例2、(1)若函数y =a |x |(a >0,且a ≠1)的值域为{y |y ≥1},则函数y =log a |x |的图象大致是( )(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x ,x ≤0,且关于x 的方程f (x )+x -a =0有且只有一个实根,则实数a 的取值X 围是________.由图可知,当a >1时,直线y =-x +a 与y =log 2x 只有一个交点. 【答案】 (1)B (2)a >1【方法规律】(1)在识别函数图象时,要善于利用已知函数的性质、函数图象上的特殊点(与坐标轴的交点、最高点、最低点等)排除不符合要求的选项.(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解. 【变式探究】 (1)函数y =2log 4(1-x )的图象大致是( )(2)当0<x ≤12时,4x<log a x ,则a 的取值X 围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,22 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1 C .(1,2) D .(2,2)当a >1时,不符合题意,舍去. 所以实数a 的取值X 围是⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1. 【答案】 (1)C (2)B高频考点三 对数函数的性质及应用例3、(2016·全国Ⅰ卷)若a >b >0,0<c <1,则( ) A .log a c <log b c B .log c a <log c b C .a c<bcD .c a >c b【解析】 由y =x c与y =c x的单调性知,C 、D 不正确. ∵y =log c x 是减函数,得log c a <log c b ,B 正确.log a c =lg c lg a ,log b c =lg clg b ,∵0<c <1,∴lg c <0.而a >b >0,∴lg a >lg b ,但不能确定lg a ,lg b 的正负,∴log a c 与log b c 的大小不能确定. 【答案】 B【方法规律】(1)确定函数的定义域,研究或利用函数的性质,都要在其定义域上进行. (2)如果需将函数【解析】式变形,一定要保证其等价性,否则结论错误.(3)在解决与对数函数相关的比较大小或解不等式问题时,要优先考虑利用对数函数的单调性来求解.在利用单调性时,一定要明确底数a 的取值对函数增减性的影响,及真数必须为正的限制条件.【变式探究】已知函数f (x )=log a (3-ax ).(1)当x ∈[0,2]时,函数f (x )恒有意义,某某数a 的取值X 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.(2)t (x )=3-ax ,∵a >0, ∴函数t (x )为减函数.∵f (x )在区间[1,2]上为减函数,∴y =log a t 为增函数,∴a >1,x ∈[1,2]时,t (x )最小值为3-2a ,f (x )最大值为f (1)=log a (3-a ), ∴⎩⎪⎨⎪⎧3-2a >0,log a(3-a )=1,即⎩⎪⎨⎪⎧a <32,a =32.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. 高频考点四 和对数函数有关的复合函数 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,某某数a 的取值X 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.(2)t(x)=3-ax ,∵a>0,∴函数t(x)为减函数. ∵f(x)在区间[1,2]上为减函数,∴y=logat 为增函数,∴a>1,x∈[1,2]时,t(x)最小值为3-2a ,f(x)最大值为f(1)=loga(3-a),∴⎩⎪⎨⎪⎧3-2a>0,loga 3-a =1,即⎩⎪⎨⎪⎧a<32,a =32.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. 【感悟提升】在解决与对数函数相关的比较大小或解不等式问题时,要优先考虑利用对数函数的单调性来求解.在利用单调性时,一定要明确底数a 的取值对函数增减性的影响,及真数必须为正的限制条件.【变式探究】(1)设a =log32,b =log52,c =log23,则( ) A .a>c>b B .b>c>a C .c>b>aD .c>a>b(2)若f(x)=lg(x2-2ax +1+a)在区间(-∞,1]上递减,则a 的取值X 围为( ) A .[1,2) B .[1,2] C .[1,+∞) D .[2,+∞) (3)设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧log2x ,x>0,log 12-x ,x<0,若f(a)>f(-a),则实数a 的取值X 围是( )A .(-1,0)∪(0,1)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-1,0)∪(1,+∞)D .(-∞,-1)∪(0,1) 【答案】 (1)D (2)A (3)C⎩⎪⎨⎪⎧g 1>0,a≥1,即⎩⎪⎨⎪⎧2-a>0,a≥1,解得1≤a<2,即a∈[1,2),故选A. (3)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a>0,log2a>log 12a 或⎩⎪⎨⎪⎧a<0,log 12-a >log2-a ,解得a>1或-1<a<0.高频考点五、比较指数式、对数式的大小例5、(1)设a =,b =0.30.5,c =log0.30.2,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .c<b<a B .a<b<c C .b<a<cD .a<c<b(2)设a =log2π,b =log 12π,c =π-2,则( ) A .a>b>c B .b>a>c C .a>c>bD .c>b>a(3)已知324log 0.3log 3.4log 3.6155()5a b c =,=,=,则( )A .a>b>cB .b>a>cC .a>c>bD .c>a>b由图象知:log23.4>log3103>log43.6.方法二 ∵log3103>log33=1,且103<3.4,∴log3103<log33.4<log23.4.∵log43.6<log44=1,log3103>1,∴log43.6<log3103.∴log23.4>log3103>log43.6.由于y =5x 为增函数,∴52log 3.4>310log 35>54log 3.6.即52log 3.4>3log 0.31()5>54log 3.6,故a>c>b.【答案】 (1)C (2)C (3)C【感悟提升】(1)比较指数式和对数式的大小,可以利用函数的单调性,引入中间量;有时也可用数形结合的方法.(2)解题时要根据实际情况来构造相应的函数,利用函数单调性进行比较,如果指数相同,而底数不同则构造幂函数,若底数相同而指数不同则构造指数函数,若引入中间量,一般选0或1.【2016·某某卷】已知a >b >1,若log a b +log b a =52,a b =b a,则a =________,b =________.【答案】 4 2【2015高考某某,理7】已知定义在R 上的函数()21x mf x -=- (m 为实数)为偶函数,记()()0.52(log 3),log 5,2a f b f c f m === ,则,,a b c 的大小关系为( ) (A )a b c << (B )a c b << (C )c a b << (D )c b a << 【答案】C【解析】因为函数()21x mf x -=-为偶函数,所以0m =,即()21xf x =-,所以221log log 330.521(log 3)log 2121312,3a f f ⎛⎫===-=-=-= ⎪⎝⎭()()2log 502log 5214,2(0)210b f c f m f ==-====-=所以c a b <<,故选C.【2015高考某某,理12】若4log 3a =,则22aa-+=.【答案】334. 【解析】∵3log 4=a ,∴3234=⇒=aa,∴33431322=+=+-aa . (2014·某某卷)已知实数x ,y 满足a x <a y(0<a <1),则下列关系式恒成立的是( )A.1x 2+1>1y 2+1B. ln(x 2+1)>ln(y 2+1) C. sin x >sin y D. x 3>y 3【答案】D(2014·某某卷)函数f (x )=1(log 2x )2-1的定义域为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 B .(2,+∞) C. ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞) D. ⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12∪[2,+∞) 【答案】C【解析】根据题意得,⎩⎪⎨⎪⎧x >0,(log 2)2-1>0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x >2或x <12.故选C. (2014·某某卷)若函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图像如图1­1所示,则下列函数图像正确的是( )图1­1A BC D 【答案】B【解析】由函数y =log a x 的图像过点(3,1),得a =3.选项A 中的函数为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x,则其函数图像不正确;选项B 中的函数为y =x 3,则其函数图像正确;选项C 中的函数为y =(-x )3,则其函数图像不正确;选项D 中的函数为y =log 3(-x ),则其函数图像不正确.(2014·某某卷)若等比数列{a n }的各项均为正数,且a 10a 11+a 9a 12=2e 5,则ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=________. 【答案】50(2014·某某卷)已知a =2-13,b =log 213,c =log 1213,则()A .a >b >cB .a >c >bC .c >a >bD .c >b >a 【答案】C【解析】因为0<a =2-13<1,b =log 213<0,c =log 1213>log 1212=1,所以c >a >b .(2014·某某卷)函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间为( )A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,-2) 【答案】D【解析】要使f (x )单调递增,需有⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4>0,x <0,解得x <-2.(2014·某某卷)在同一直角坐标系中,函数f (x )=x a(x >0),g (x )=log a x 的图像可能是( )A BC D 【答案】D(2014·某某卷)函数f (x )=log 2x ·log 2(2x )的最小值为________.【答案】-14【解析】f (x )=log 2x ·log2(2x )=12log 2x ·2log 2(2x )=log 2x ·(1+log 2x )=(log 2x )2+log 2x =⎝⎛⎭⎪⎫log 2x +122-14,所以当x =22时,函数f (x )取得最小值-14. (2013·某某卷)已知一元二次不等式f(x)<0的解集为x⎪⎪⎪ )x<-1或x>12,则f(10x)>0的解集为( )A .{x|x<-1或x>-lg 2}B .{x|-1<x<-lg 2}C .{x|x>-lg 2}D .{x|x<-lg 2} 【答案】D【解析】根据已知可得不等式f(x)>0的解是-1<x<12,故-1<10x <12,解得x<-lg 2.(2013·某某卷)定义“正对数”:ln +x =⎩⎪⎨⎪⎧0,0<x<1,ln x ,x≥1.现有四个命题:①若a>0,b>0,则ln +(a b )=bln +a ; ②若a>0,b>0,则ln +(ab)=ln +a +ln +b ;③若a>0,b>0,则ln +⎝ ⎛⎭⎪⎫a b ≥ln +a -ln +b ;④若a>0,b>0,则ln +(a +b)≤ln +a +ln +b +ln 2. 其中的真命题有________.(写出所有真命题的编号) 【答案】①③④④中,若0<a +b<1,左边=ln +()a +b =0,右边=ln +a +ln +b +ln 2=ln 2>0,左边≤右边;若a +b≥1,ln+()a +b -ln 2=ln ()a +b -ln 2=lna +b2, 又∵a +b 2≤a 或a +b 2≤b,a ,b 至少有1个大于1,∴ln a +b 2≤ln a 或ln a +b 2≤ln b,即有ln+()a +b -ln 2=ln ()a +b -ln 2=lna +b 2≤ln +a +ln +b ,∴④正确. (2013·新课标全国卷Ⅱ] 设a =log 36,b =log 510,c =log 714,则( ) A .c >b >a B .b >c >a C .a >c >b D .a >b >c 【答案】D【解析】a -b =log 36-log 510=(1+log 32)-(1+log 52)=log 32-log 52>0, b -c =log 510-log 714=(1+log 52)-(1+log 72)=log 52-log 72>0, 所以a>b>c ,选D.(2013·某某卷)已知x ,y 为正实数,则( ) A .2lg x +lg y=2lg x+2lg yB .2lg(x +y)=2lg x·2lg yC .2lg x·lg y =2lg x +2lg y D .2lg(xy)=2lg x·2lg y【答案】D【解析】∵lg(xy)=lg x +lg y ,∴2lg(xy)=2lg x +lg y=2lgx 2lgy,故选择D.1.设a ,b 为正实数,则“a >b >1”是“log 2a >log 2b >0”的( ) A .充分必要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件【答案】 A2.已知a =log 23+log 23,b =log 29-log 23,c =log 32,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a =b <c B .a =b >cC .a <b <cD .a >b >c【解析】 因为a =log 23+log 23=log 233=32log 23>1,b =log 29-log 23=log 233=a ,c=log 32<log 33=1. 【答案】 B3.若函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象如图所示,则下列函数图象正确的是( )【解析】 由题意y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象过(3,1)点,可解得a =3.选项A 中,y =3-x=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x,显然图象错误;选项B 中,y =x 3,由幂函数图象可知正确;选项C 中,y =(-x )3=-x 3,显然与所画图象不符;选项D 中,y =log 3(-x )的图象与y =log 3x 的图象关于y 轴对称,显然不符.故选B. 【答案】 B4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3-x +1,x ≤0,则f (f (1))+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 312的值是( )A .5B .3C .-1 D.72【解析】 由题意可知f (1)=log 21=0,f (f (1))=f (0)=30+1=2,f ⎝⎛⎭⎪⎫log 312=3-log 312+1=3log 32+1=2+1=3,所以f (f (1))+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 312=5. 【答案】 A5.知a ,b >0且a ≠1,b ≠1,若log a b >1,则( ) A .(a -1)(b -1)<0 B .(a -1)(a -b )>0 C .(b -1)(b -a )<0D .(b -1)(b -a )>0【答案】 D7.已知函数y =f (x )是定义在R 上的偶函数,当x ∈(-∞,0]时,f (x )为减函数,若a =f (20.3),b =f (log 124),c =f (log 25),则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a >b >cB .c >b >aC .c >a >bD .a >c >b【解析】 函数y =f (x )是定义在R 上的偶函数,当x ∈(-∞,0]时,f (x )为减函数, ∴f (x )在[0,+∞)为增函数,∵b =f (log 124)=f (-2)=f (2),1<20.3<2<log 25,∴c >b >a . 【答案】 B8.已知函数f (x )=ln x1-x,若f (a )+f (b )=0,且0<a <b <1,则ab 的取值X 围是________.【解析】 由题意可知ln a 1-a +ln b1-b =0,即ln ⎝⎛⎭⎪⎫a 1-a ×b 1-b =0,从而a 1-a ×b 1-b =1,化简得a +b =1,故ab =a (1-a )=-a 2+a =-⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+14,又0<a <b <1,∴0<a <12,故0<-⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+14<14.【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,149.设f (x )=log ⎝⎛⎭⎪⎫21-x +a 是奇函数,则使f (x )<0的x 的取值X 围是________.【答案】 (-1,0)10.设函数f (x )满足f (x )=1+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12log 2x ,则f (2)=________. 【解析】 由已知得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=1-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12·log 22,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12,则f (x )=1+12·l og 2x ,故f (2)=1+12·log 22=32. 【答案】 3211.设f (x )=log a (1+x )+log a (3-x )(a >0,a ≠1),且f (1)=2. (1)求a 的值及f (x )的定义域;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32上的最大值. 解 (1)∵f (1)=2,∴log a 4=2(a >0,a ≠1), ∴a =2.由⎩⎪⎨⎪⎧1+x >0,3-x >0,得-1<x <3,∴函数f (x )的定义域为(-1,3). (2)f (x )=log 2(1+x )+log 2(3-x )=log 2(1+x )(3-x )=log 2[-(x -1)2+4],∴当x ∈(-1,1]时,f (x )是增函数; 当x ∈(1,3)时,f (x )是减函数,故函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32上的最大值是f (1)=log 24=2. 12.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (0)=0,当x >0时,f (x )=log 12x .(1)求函数f (x )的解析式; (2)解不等式f (x 2-1)>-2.所以不等式f (x 2-1)>-2转化为f (|x 2-1|)>f (4). 又因为函数f (x )在(0,+∞)上是减函数, 所以|x 2-1|<4,解得-5<x <5, 即不等式的解集为(-5,5).13.设x ∈[2,8]时,函数f (x )=12log a (ax )·log a (a 2x )(a >0,且a ≠1)的最大值是1,最小值是-18,求a 的值.解 由题意知f (x )=12(log a x +1)(log a x +2)=12(log 2a x +3log a x +2)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫log a x +322-18.当f (x )取最小值-18时,log a x =-32.又∵x ∈[2,8],∴a ∈(0,1). ∵f (x )是关于log a x 的二次函数,∴函数f (x )的最大值必在x =2或x =8时取得. 若12⎝ ⎛⎭⎪⎫log a 2+322-18=1,则a =2-13,此时f (x )取得最小值时,x =(2-13)-32=2∉[2,8],舍去.若12⎝ ⎛⎭⎪⎫log a 8+322-18=1,则a =12,此时f (x )取得最小值时,x =⎝ ⎛⎭⎪⎫12-32=22∈[2,8],符合题意,∴a =12.。

高中数学 2.2.1 对数与对数运算导学案(2) 新人教A版必修1

高中数学 2.2.1 对数与对数运算导学案(2) 新人教A版必修1

高中数学 2.2.1 对数与对数运算导学案(2)新人教A版必修1∴log aMN =p +q ,即得log aMN =log aM + log aN 根据上面的证明,能否得出以下式子?如果 a > 0,a ≠ 1,M > 0, N > 0 ,则 (1)log ()log log aaaMN M N =+; (2)log log log a a aM M N N=-; (3) log log ()n aaM n M n R =∈. 反思:自然语言如何叙述三条性质? 性质的证明思路?(运用转化思想,先通过假设,将对数式化成指数式,并利用幂运算性质进行恒等变形;然后再根据对数定义将指数式化成对数式)※ 典型例题例1用log ax , log ay , log az 表示下列各式:(1)2log a xy z ; (2) 35log ax y z. 例2计算:(1)5log 25; (2)0.4log 1; (3)852log (42)⨯; (4)lg 9100.探究:根据对数的定义推导换底公式log log logcacbb a=(0a >,且1a ≠;0c >,且1c ≠;0b >).试试:2019年人口数13亿,年平均增长率1℅,多少年后可以达到18亿?※ 动手试试练1. 设lg2a =,lg3b =,试用a 、b 表示5log 12.变式:已知lg2=0.3010,lg3=0.4771,求lg6、lg12. lg 3.练2. 运用换底公式推导下列结论.(1)loglog mn a anb b m=;(2)1log log abb a =.练3. 计算:(1)7lg142lg lg7lg183-+-;(2)lg 243lg9. 三、总结提升 ※ 学习小结①对数运算性质及推导;②运用对数运算性质;③换底公式.※ 知识拓展① 对数的换底公式log log log babNN a=; ② 对数的倒数公式1log log abb a =.③ 对数恒等式:log log nnaa N N =, 学习评价※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差 ※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分: 1. 下列等式成立的是( ) A .222log (35)log 3log 5÷=- B .222log (10)2log (10)-=- C .222log (35)log 3log 5+= D .3322log (5)log 5-=-2. 如果lgx =lga +3lgb -5lgc ,那么( ). A .x =a +3b -c B .35ab x c= C .35ab x c= D .x =a +b 3-c 33. 若()2lg 2lg lg y x x y -=+,那么( ). A .y x = B .2y x =C .3y x =D .4y x = 4. 计算:(1)99log 3log 27+= ; (2)2121log log 22+= . 5. 计算:315lglg 523+= .课后作业 1. 计算:(1lg 27lg83lg 10+-; (2)2lg 2lg 2lg5lg5+⋅+.2. 设a 、b 、c 为正数,且346ab c==,求证:。

2023年高考数学一轮复习讲义——对数与对数函数

2023年高考数学一轮复习讲义——对数与对数函数

§2.7 对数与对数函数考试要求 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y =a x 与对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)互为反函数.知识梳理 1.对数的概念一般地,如果a x =N (a >0,且a ≠1),那么数x 叫做以a 为底N 的对数,记作x =log a N ,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数. 以10为底的对数叫做常用对数,记作lg N . 以e 为底的对数叫做自然对数,记作ln N . 2.对数的性质与运算性质(1)对数的性质:log a 1=0,log a a =1,log a Na =N (a >0,且a ≠1,N >0).(2)对数的运算性质如果a >0,且a ≠1,M >0,N >0,那么: ①log a (MN )=log a M +log a N ; ②log a MN =log a M -log a N ;③log a M n =n log a M (n ∈R ).(3)换底公式:log a b =log c blog c a (a >0,且a ≠1,b >0,c >0,且c ≠1).3.对数函数的图象与性质y =log a xa >10<a <1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<x <1时,当x >1时,y <0; 当0<x <1时,y <0y >0在(0,+∞)上是增函数在(0,+∞)上是减函数4.反函数指数函数y =a x (a >0且a ≠1)与对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)互为反函数,它们的图象关于直线y =x 对称. 常用结论1.log a b ·log b a =1,log nm b a =n m log a b .2.如图给出4个对数函数的图象则b >a >1>d >c >0,即在第一象限,不同的对数函数图象从左到右底数逐渐增大. 3.对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)的图象恒过点(1,0),(a,1),⎝⎛⎭⎫1a ,-1. 思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若MN >0,则log a (MN )=log a M +log a N .( × )(2)对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)在(0,+∞)上是增函数.( × ) (3)函数y =log a 1+x1-x 与函数y =ln(1+x )-ln(1-x )是同一个函数.( × )(4)函数y =log 2x 与y =121log x的图象重合.( √ ) 教材改编题1.函数y =log a (x -2)+2(a >0且a ≠1)的图象恒过定点 . 答案 (3,2) 解析 ∵log a 1=0, 令x -2=1,∴x =3, ∴y =log a 1+2=2,∴原函数的图象恒过定点(3,2). 2.计算:(log 29)·(log 34)= .答案 4解析 (log 29)·(log 34)=lg 9lg 2×lg 4lg 3=2lg 3lg 2×2lg 2lg 3=4.3.若函数y =log a x (a >0,a ≠1)在[2,4]上的最大值与最小值的差是1,则a = . 答案 12或2解析 当a >1时,log a 4-log a 2=log a 2=1, ∴a =2;当0<a <1时,log a 2-log a 4=-log a 2=1, ∴a =12,综上有a =12或2.题型一 对数式的运算例1 (1)设2a =5b =m ,且1a +1b =2,则m 等于( )A.10 B .10 C .20 D .100 答案 A解析 2a =5b =m , ∴log 2m =a ,log 5m =b ,∴1a +1b =1log 2m +1log 5m =log m 2+log m 5 =log m 10=2, ∴m 2=10,∴m =10(舍m =-10). (2)计算:log 535+122log 2log 5150-log 514= .答案 2解析 原式=log 535-log 5150-log 514+212log 2=log 535150×14+12log 2 =log 5125-1=log 553-1=3-1=2.教师备选计算:(1-log 63)2+log 62·log 618log 64= .答案 1 解析 原式=1-2log 63+(log 63)2+log 663·log 6(6×3)log 64=1-2log 63+(log 63)2+1-(log 63)2log 64=2(1-log 63)2log 62=log 66-log 63log 62=log 62log 62=1.思维升华 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.跟踪训练1 (1)已知a >b >1,若log a b +log b a =52,a b =b a ,则a +b = .答案 6解析 设log b a =t ,则t >1,因为t +1t =52,所以t =2,则a =b 2.又a b =b a , 所以b 2b =2b b ,即2b =b 2,又a >b >1,解得b =2,a =4. 所以a +b =6.(2)计算:lg 25+lg 50+lg 2·lg 500+(lg 2)2= . 答案 4解析 原式=2lg 5+lg(5×10)+lg 2·lg(5×102)+(lg 2)2 =2lg 5+lg 5+1+lg 2·(lg 5+2)+(lg 2)2 =3lg 5+1+lg 2·lg 5+2lg 2+(lg 2)2=3lg 5+2lg 2+1+lg 2(lg 5+lg 2) =3lg 5+2lg 2+1+lg 2 =3(lg 5+lg 2)+1 =4.题型二 对数函数的图象及应用例2 (1)已知函数f (x )=log a (2x +b -1)(a >0,且a ≠1)的图象如图所示,则a ,b 满足的关系是( )A .0<a -1<b <1 B .0<b <a -1<1 C .0<b -1<a <1 D .0<a -1<b -1<1答案 A解析 由函数图象可知,f (x )为增函数,故a >1.函数图象与y 轴的交点坐标为(0,log a b ),由函数图象可知-1<log a b <0,解得1a <b <1.综上有0<1a<b <1.(2)若方程4x =log a x 在⎝⎛⎦⎤0,12上有解,则实数a 的取值范围为 . 答案 ⎝⎛⎦⎤0,22解析若方程4x =log a x 在⎝⎛⎦⎤0,12上有解,则函数y =4x 和函数y =log a x 在⎝⎛⎦⎤0,12上有交点, 由图象知⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,log a 12≤2,解得0<a ≤22. 教师备选已知x 1,x 2分别是函数f (x )=e x +x -2,g (x )=ln x +x -2的零点,则1e x +ln x 2的值为( ) A .e 2+ln 2 B .e +ln 2 C .2D .4答案 C解析根据题意,已知x1,x2分别是函数f(x)=e x+x-2,g(x)=ln x+x-2的零点,函数f(x)=e x+x-2的零点为函数y=e x的图象与y=2-x的图象的交点的横坐标,则两个函数图象的交点为(x1,1e x),函数g(x)=ln x+x-2的零点为函数y=ln x的图象与y=2-x的图象的交点的横坐标,则两个函数图象的交点为(x2,ln x2),又由函数y=e x与函数y=ln x互为反函数,其图象关于直线y=x对称,而直线y=2-x也关于直线y=x对称,则点(x1,1e x)和(x2,ln x2)也关于直线y=x对称,则有x1=ln x2,则有1e x+ln x2=1e x+x1=2.思维升华对数函数图象的识别及应用方法(1)在识别函数图象时,要善于利用已知函数的性质、函数图象上的特殊点(与坐标轴的交点、最高点、最低点等)排除不符合要求的选项.(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.跟踪训练2(1)已知函数f(x)=log a x+b的图象如图所示,那么函数g(x)=a x+b的图象可能为()答案 D解析 结合已知函数的图象可知, f (1)=b <-1,a >1,则g (x )单调递增,且g (0)=b +1<0,故D 符合题意.(2)(2022·广州调研)设x 1,x 2,x 3均为实数,且1e x -=ln x 1,2e x -=ln(x 2+1),3e x -=lg x 3,则( ) A .x 1<x 2<x 3 B .x 1<x 3<x 2 C .x 2<x 3<x 1 D .x 2<x 1<x 3答案 D解析 画出函数y =⎝⎛⎭⎫1e x ,y =ln x ,y =ln(x +1),y =lg x 的图象,如图所示.数形结合,知x 2<x 1<x 3.题型三 对数函数的性质及应用 命题点1 比较指数式、对数式大小 例3 (1)设a =log 3e ,b =e 1.5,c =131log 4,则( ) A .b <a <c B .c <a <b C .c <b <a D .a <c <b答案 D 解析 c =131log 4=log 34>log 3e =a . 又c =log 34<log 39=2,b =e 1.5>2, ∴a <c <b .(2)(2022·昆明一中月考)设a =log 63,b =log 126,c =log 2412,则( )A .b <c <aB .a <c <bC .a <b <cD .c <b <a答案 C解析 因为a ,b ,c 都是正数, 所以1a =log 36=1+log 32,1b=log 612=1+log 62, 1c=log 1224=1+log 122, 因为log 32=lg 2lg 3,log 62=lg 2lg 6,log 122=lg 2lg 12,且lg 3<lg 6<lg 12,所以log 32>log 62>log 122, 即1a >1b >1c , 所以a <b <c .命题点2 解对数方程不等式例4 若log a (a +1)<log a (2a )<0(a >0,a ≠1),则实数a 的取值范围是 . 答案 ⎝⎛⎭⎫14,1解析 依题意log a (a +1)<log a (2a )<log a 1,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a >1,a +1<2a <1或⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,a +1>2a >1,解得14<a <1.命题点3 对数性质的应用例5 (2020·全国Ⅱ)设函数f (x )=ln|2x +1|-ln|2x -1|,则f (x )( ) A .是偶函数,且在⎝⎛⎭⎫12,+∞上单调递增 B .是奇函数,且在⎝⎛⎭⎫-12,12上单调递减C .是偶函数,且在⎝⎛⎭⎫-∞,-12上单调递增 D .是奇函数,且在⎝⎛⎭⎫-∞,-12上单调递减 答案 D解析 f (x )=ln|2x +1|-ln|2x -1|的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠±12. 又f (-x )=ln|-2x +1|-ln|-2x -1| =ln|2x -1|-ln|2x +1|=-f (x ), ∴f (x )为奇函数,故排除A ,C. 当x ∈⎝⎛⎭⎫-∞,-12时, f (x )=ln(-2x -1)-ln(1-2x )=ln -2x -11-2x=ln 2x +12x -1=ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+22x -1,∵y =1+22x -1在⎝⎛⎭⎫-∞,-12上单调递减, ∴由复合函数的单调性可得f (x )在⎝⎛⎭⎫-∞,-12上单调递减. 教师备选1.(2022·安徽十校联盟联考)已知a =log 23,b =2log 53,c =13log 2,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a >c >b B .a >b >c C .b >a >c D .c >b >a答案 B解析 ∵a =log 23>1,b =2log 53=log 59>1, c =13log 2<0,∴a b =log 23log 59=lg 3lg 2×lg 5lg 9=lg 3lg 2×lg 52lg 3 =lg 52lg 2=lg 5lg 4=log 45>1, ∴a >b ,∴a >b >c .2.若f (x )=lg(x 2-2ax +1+a )在区间(-∞,1]上单调递减,则a 的取值范围为( ) A .[1,2) B .[1,2] C .[1,+∞) D .[2,+∞)答案 A解析 令函数g (x )=x 2-2ax +1+a =(x -a )2+1+a -a 2,对称轴为x =a ,要使函数f (x )在(-∞,1]上单调递减,则有⎩⎪⎨⎪⎧ g (1)>0,a ≥1,即⎩⎪⎨⎪⎧2-a >0,a ≥1,解得1≤a <2,即a ∈[1,2).思维升华 求与对数函数有关的函数值域和复合函数的单调性问题,必须弄清三个问题:一是定义域;二是底数与1的大小关系;三是复合函数的构成.跟踪训练3 (1)若实数a ,b ,c 满足log a 2<log b 2<log c 2<0,则下列关系中正确的是( ) A .a <b <c B .b <a <c C .c <b <a D .a <c <b答案 C解析 根据不等式的性质和对数的换底公式可得1log 2a <1log 2b <1log 2c <0,即log 2c <log 2b <log 2a <0, 可得c <b <a <1.(2)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log a x ,x ≥2,-log ax -4,0<x <2存在最大值,则实数a 的取值范围是 .答案 ⎝⎛⎦⎤0,22解析 当a >1时,函数f (x )=log a x 在[2,+∞)上单调递增,无最值,不满足题意, 故0<a <1.当x ≥2时,函数f (x )=log a x 在[2,+∞)上单调递减,f (x )≤f (2)=log a 2; 当0<x <2时,f (x )=-log a x -4在(0,2)上单调递增,f (x )<f (2)=-log a 2-4, 则log a 2≥-log a 2-4,即log a 2≥-2=log a a -2, 即1a 2≥2,0<a ≤22, 故实数a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,22. (3)(2022·潍坊模拟)已知f (x )=1+log 3x (1≤x ≤9),设函数g (x )=f 2(x )+f (x 2),则g (x )max -g (x )min= .答案 5解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ 1≤x ≤9,1≤x 2≤9,∴1≤x ≤3,∴g (x )的定义域为[1,3],g (x )=f 2(x )+f (x 2)=(1+log 3x )2+1+log 3x 2=(log 3x )2+4log 3x +2,设t =log 3x ,则0≤t ≤1,则y =t 2+4t +2=(t +2)2-2,在[0,1]上单调递增,∴当t =0即x =1时,g (x )min =2,当t =1即x =3时,g (x )max =7,∴g (x )max -g (x )min =5.课时精练1.(2022·重庆巴蜀中学月考)设a =12,b =log 75,c =log 87,则( )A .a >b >cB .a >c >bC .c >b >aD .c >a >b答案 D解析 a =12=log 77>b =log 75,c =log 87>log 88=12=a ,所以c >a >b .2.若函数y =f (x )是函数y =a x (a >0,且a ≠1)的反函数且f (2)=1,则f (x )等于() A .log 2x B.12x C .12log x D .2x -2答案 A解析 函数y =a x (a >0,且a ≠1)的反函数是f (x )=log a x ,又f (2)=1,即log a 2=1,所以a =2.故f (x )=log 2x .3.(2022·昆明模拟)我们知道:人们对声音有不同的感觉,这与它的强度有关系.一般地,声音的强度用(W/m 2)表示,但在实际测量时,声音的强度水平常用L 1=10 lg I I 0(单位:分贝,L 1≥0,其中I 0=1×10-12是人们平均能听到的最小强度,是听觉的开端).某新建的小区规定:小区内公共场所的声音的强度水平必须保持在50分贝以下,则声音强度I 的取值范围是( )A .(-∞,10-7)B .[10-12,10-5)C .[10-12,10-7)D .(-∞,10-5)答案 C解析 由题意可得,0≤10·lg I I 0<50, 即0≤lg I -lg(1×10-12)<5,所以-12≤lg I <-7,解得10-12≤I <10-7,所以声音强度I 的取值范围是[10-12,10-7).4.设函数f (x )=()212log ,0,log ,0.x x x x >⎧⎪⎨-<⎪⎩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)答案 C解析 由题意得2120,log log a a a >⎧⎪⎨>⎪⎩ 或()()1220,log log a a a <⎧⎪⎨->-⎪⎩ 解得a >1或-1<a <0.5. (多选)函数y =log a (x +c )(a ,c 为常数,其中a >0,a ≠1)的图象如图所示,则下列结论成立的是( )A .a >1B .0<c <1C .0<a <1D .c >1答案 BC解析 由图象可知函数为减函数,∴0<a <1,令y =0得log a (x +c )=0,x +c =1,x =1-c ,由图象知0<1-c <1,∴0<c <1.6.(多选)已知函数f (x )=ln(e 2x +1)-x ,则( )A .f (ln 2)=ln 52B .f (x )是奇函数C .f (x )在(0,+∞)上单调递增D .f (x )的最小值为ln 2答案 ACD解析 f (ln 2)=ln(e 2ln 2+1)-ln 2=ln 52, 故A 项正确;f (x )=ln(e 2x +1)-x =ln(e 2x +1)-ln e x=ln e 2x +1e x =ln(e x +e -x ), 所以f (-x )=ln(e x +e -x ),所以f (-x )=f (x ),所以f (x )为偶函数,故B 项错误;当x >0时,y =e x +e -x 在(0,+∞)上单调递增,因此y =ln(e x +e -x )在(0,+∞)上单调递增,故C 项正确;由于f (x )在(0,+∞)上单调递增,又f (x )为偶函数,所以f (x )在(-∞,0]上单调递减,所以f (x )的最小值为f (0)=ln 2,故D 项正确.7.(2022·海口模拟)log 327+lg 25+lg 4+27log 7+138的值等于 . 答案 152 解析 原式=323log 3+lg 52+lg 22+2+1332⨯ =32+2lg 5+2lg 2+2+2 =32+2(lg 5+lg 2)+2+2 =32+2+2+2 =152. 8.函数f (x )=log 2x ·()2x 的最小值为 .答案 -14 解析 依题意得f (x )=12log 2x ·(2+2log 2x )=(log 2x )2+log 2x =⎝⎛⎭⎫log 2x +122-14≥-14,当log 2x =-12,即x =22时等号成立,所以函数f (x )的最小值为-14. 9.设f (x )=log 2(a x -b x ),且f (1)=1,f (2)=log 212.(1)求a ,b 的值;(2)当x ∈[1,2]时,求f (x )的最大值.解 (1)因为f (x )=log 2(a x -b x ),且f (1)=1,f (2)=log 212,所以⎩⎪⎨⎪⎧ log 2(a -b )=1,log 2(a 2-b 2)=log 212,即⎩⎪⎨⎪⎧a -b =2,a 2-b 2=12,解得a =4,b =2.(2)由(1)得f (x )=log 2(4x -2x ),令t =4x -2x ,则t =4x -2x =⎝⎛⎭⎫2x -122-14, 因为1≤x ≤2,所以2≤2x ≤4,所以94≤⎝⎛⎭⎫2x -122≤494,即2≤t ≤12, 因为y =log 2t 在[2,12]上单调递增,所以y max =log 212=2+log 23,即函数f (x )的最大值为2+log 23.10.(2022·枣庄模拟)已知函数f (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),a >0且a ≠1.(1)判断f (x )的奇偶性并予以证明;(2)当a >1时,求使f (x )>0的x 的解集.解 (1)f (x )是奇函数,证明如下:因为f (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),所以⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,1-x >0,解得-1<x <1,f (x )的定义域为(-1,1).f (-x )=log a (-x +1)-log a (1+x )=-[log a (1+x )-log a (-x +1)]=-f (x ),故f (x )是奇函数.(2)因为当a >1时,y =log a (x +1)是增函数,y =log a (1-x )是减函数,所以当a >1时,f (x )在定义域(-1,1)内是增函数,f (x )>0即log a (x +1)-log a (1-x )>0,log a x +11-x >0,x +11-x >1,2x 1-x >0,2x (1-x )>0,解得0<x <1,故使f (x )>0的x 的解集为(0,1).11.设a =log 0.20.3,b =log 20.3,则( )A .a +b <ab <0B .ab <a +b <0C .a +b <0<abD .ab <0<a +b答案 B解析 ∵a =log 0.20.3>log 0.21=0,b =log 20.3<log 21=0,∴ab <0. ∵a +b ab =1a +1b=log 0.30.2+log 0.32=log 0.30.4, ∴1=log 0.30.3>log 0.30.4>log 0.31=0,∴0<a +b ab<1,∴ab <a +b <0. 12.若实数x ,y ,z 互不相等,且满足2x =3y =log 4z ,则( )A .z >x >yB .z >y >xC .x >y ,x >zD .z >x ,z >y 答案 D解析 设2x =3y =log 4z =k >0,则x =log 2k ,y =log 3k ,z =4k ,根据指数、对数函数图象易得4k >log 2k ,4k >log 3k ,即z >x ,z >y .13.(2022·沈阳模拟)函数f (x )=|log 3x |,若正实数m ,n (m <n )满足f (m )=f (n ),且f (x )在区间[m 2,n ]上的最大值为2,则n -m 等于( ) A.83 B.809 C.154 D.25516答案 A解析 ∵f (x )=|log 3x |,正实数m ,n (m <n )满足f (m )=f (n ),∴0<m <1<n ,且|log 3m |=|log 3n |,∴log 3m =-log 3n ,∴log 3m +log 3n =0,解得mn =1,又∵f (x )在区间[m 2,n ]上的最大值为2,易知f (m 2)=-log 3m 2=2,此时⎩⎪⎨⎪⎧m =13,n =3,∴n -m =83. 14.(2022·惠州模拟)若函数f (x )=log a ⎝⎛⎭⎫x 2-ax +12有最小值,则实数a 的取值范围是 . 答案 (1,2)解析 令u =x 2-ax +12=⎝⎛⎭⎫x -a 22+12-a 24, 则u 有最小值12-a 24, 欲使函数f (x )=log a ⎝⎛⎭⎫x 2-ax +12有最小值, 则有⎩⎪⎨⎪⎧a >1,12-a 24>0,解得1<a <2,即实数a 的取值范围为(1,2).15.(2022·丽水模拟)已知log a (a +1)<log (a +1)a (a >0且a ≠1),则a 的取值范围是 . 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+52,1 解析 ∵log a (a +1)-log (a +1)a=lg (a +1)lg a -lg a lg (a +1)=lg 2(a +1)-lg 2a lg a lg (a +1)=[lg (a +1)-lg a ][lg (a +1)+lg a ]lg a lg (a +1)当a >1时,lg(a +1)>lg a >0,∴log a (a +1)>log (a +1)a ,不符合题意;当0<a <1时,lg a <0,lg(a +1)>0, lg(a +1)-lg a =lg a +1a>lg 1=0, lg(a +1)+lg a =lg [a (a +1)]=lg ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫a +122-14, ∴log a (a +1)<log (a +1)a (0<a <1)即为lg ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫a +122-14>0, 由于y =lg x (x >0)单调递增,∴⎝⎛⎭⎫a +122-14>1. 又0<a <1,解得-1+52<a <1, 综上有a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+52,1. 16.已知函数f (x )=log 2(2x +k )(k ∈R ).(1)当k =-4时,解不等式f (x )>2;(2)若函数f (x )的图象过点P (0,1),且关于x 的方程f (x )=x -2m 有实根,求实数m 的取值范围. 解 (1)当k =-4时,f (x )=log 2(2x -4).由f (x )>2,得log 2(2x -4)>2,得2x -4>4,得2x >8,解得x >3.故不等式f (x )>2的解集是(3,+∞).(2)因为函数f (x )=log 2(2x +k )(k ∈R )的图象过点P (0,1), 所以f (0)=1,即log 2(1+k )=1,解得k =1.所以f (x )=log 2(2x +1).因为关于x 的方程f (x )=x -2m 有实根, 即log 2(2x +1)=x -2m 有实根. 所以方程-2m =log 2(2x +1)-x 有实根. 令g (x )=log 2(2x +1)-x ,则g (x )=log 2(2x +1)-x=log 2(2x +1)-log 22x=log 22x +12x =log 2⎝⎛⎭⎫1+12x . 因为1+12x >1,log 2⎝⎛⎭⎫1+12x >0, 所以g (x )的值域为(0,+∞). 所以-2m >0,解得m <0.所以实数m 的取值范围是(-∞,0).。

新高考数学一轮复习教师用书:第2章 6 第6讲 对数与对数函数

新高考数学一轮复习教师用书:第2章 6 第6讲 对数与对数函数

第6讲对数与对数函数1.对数概念如果a x=N(a>0,a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=log a N.其中a叫做对数的底数,N叫做真数性质底数的限制:a>0,且a≠1对数式与指数式的互化:a x=N⇒log a N=x负数和零没有对数1的对数是零:log a1=0 底数的对数是1:log a a=1 对数恒等式:alog a N=N运算性质log a(M·N)=log a M+log a Na>0,且a≠1,M>0,N>0 log aMN=log a M-log a Nlog a M n=nlog a M(n∈R)换底公式公式:log a b=log c blog c a(a>0,且a≠1;c>0,且c≠1;b>0) 推广:log am b n=nmlog a b;log a b=1log b a2.对数函数的图象与性质a>1 0<a<1图象性质定义域:(0,+∞)值域:R过定点(1,0)当x>1时,y>0当0<x<1时,y<0当x>1时,y<0当0<x<1时,y>0在(0,+∞)上是增函数在(0,+∞)上是减函数3.对数函数的变化特征在同一平面直角坐标系中,分别作出对数函数y =log a x,y =log b x,y =log c x,y =log d x(a >1,b >1,0<c <1,0<d <1)的图象,如图所示.作出直线y =1,分别与四个图象自左向右交于点A(c,1),B(d,1),C(a,1),D(b,1),得到底数的大小关系是:b >a >1>d >c >0.根据直线x =1右侧的图象,单调性相同时也可以利用口诀:“底大图低”来记忆.4.反函数指数函数y =a x与对数函数y =log a x 互为反函数,它们的图象关于直线y =x 对称.[疑误辨析]判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)log a (MN)=log a M +log a N.( ) (2)log a x ·log a y =log a (x +y).( )(3)函数y =log 2x 及y =log 133x 都是对数函数.( )(4)对数函数y =log a x(a>0且a≠1)在(0,+∞)上是增函数.( ) (5)函数y =ln 1+x1-x与y =ln(1+x)-ln(1-x)的定义域相同.( )(6)对数函数y =log a x(a>0且a≠1)的图象过定点(1,0),且过点(a,1),⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,-1,函数图象只经过第一、四象限.( )答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ [教材衍化]1.(必修1P68练习T4改编)(log 29)·(log 34)=________. 解析:(log 29)·(log 34)=lg 9lg 2×lg 4lg 3=2lg 3lg 2×2lg 2lg 3=4.答案:42.(必修1P73探究改编)若函数y =f(x)是函数y =2x的反函数,则f(2)=________. 解析:由题意知f(x)=log 2x, 所以f(2)=log 22=1. 答案:13.(必修1P71表格改编)函数y =log a (4-x)+1(a >0,且a≠1)的图象恒过点________. 解析:当4-x =1即x =3时,y =log a 1+1=1. 所以函数的图象恒过点(3,1). 答案:(3,1)4.(必修1P82A 组T6改编)已知a =2-13,b =log 213,c =log 1213,则a,b,c 的大小关系为________.解析:因为0<a<1,b<0,c =log 1213=log 23>1.所以c>a>b.答案:c>a>b [易错纠偏](1)对数函数图象的特征不熟致误; (2)忽视对底数的讨论致误; (3)忽视对数函数的定义域致误.1.已知a>0,a ≠1,函数y =a x与y =log a (-x)的图象可能是________.(填序号)解析:函数y =log a (-x)的图象与y =log a x 的图象关于y 轴对称,符合条件的只有②. 答案:②2.函数y =log a x(a>0,a ≠1)在[2,4]上的最大值与最小值的差是1,则a =________.解析:分两种情况讨论:①当a>1时,有log a 4-log a 2=1,解得a =2;②当0<a<1时,有log a 2-log a 4=1,解得a =12.所以a =2或12.答案:2或123.函数y =log 23(2x -1)的定义域是________. 解析:由log 23(2x -1)≥0,得0<2x -1≤1.所以12<x ≤1.所以函数y =log 23(2x -1)的定义域是⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1. 答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1对数式的化简与求值(1)(2020·杭州市七校联考)计算:log 212=______,2log 23+log 43=________.(2)若a =log 43,则2a+2-a=________. 【解析】 (1)log 212=log 22-12=-12;2log 23+log 43=2log 23+12log 23=2log 2(3·312)=3 3.(2)因为a =log 43=log 223=12log 23=log 23,所以2a+2-a=2log 23+2-log 2 3 =3+2log 233=3+33=433. 【答案】 (1)-12 3 3 (2)433对数运算的一般思路(1)拆:首先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后正用对数的运算性质化简合并.(2)合:将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算性质,转化为同底对数真数的积、商、幂的运算.1.计算:2log 510+log 514=________,2log 43=________.解析:2log 510+log 514=log 5⎝ ⎛⎭⎪⎫102×14=2,因为log 43=12log 23=log 23,所以2log 43=2log 23= 3.答案:232.2(lg 2)2+lg 2·lg 5+(lg 2)2-lg 2+1=________. 解析:原式=2(lg 2)2+lg 2·lg 5+(1-lg 2)=2(lg 2)2+2lg 2·lg 5+1-lg 2 =2lg 2(lg 2+lg 5)+1-lg 2 =lg 2+1-lg 2=1. 答案:1对数函数的图象及应用(1)函数y =2log 4(1-x)的图象大致是( )(2)函数y =log a (x +4)-1(a>0,a ≠1)的图象恒过定点A,若点A 在直线x m +yn =-1上,且m>0,n>0,则3m +n 的最小值为( )A .13B .16C .11+6 2D .28【解析】 (1)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.(2)函数y =log a (x +4)-1(a>0,a ≠1)的图象恒过A(-3,-1), 由点A 在直线x m +y n =-1上可得,-3m +-1n =-1,即3m +1n=1,故3m +n =(3m +n)×⎝ ⎛⎭⎪⎫3m +1n =10+3⎝ ⎛⎭⎪⎫n m +m n ,因为m>0,n>0,所以n m +mn≥2n m ×m n =2(当且仅当n m =mn,即m =n 时取等号), 故3m +n =10+3⎝ ⎛⎭⎪⎫n m +m n ≥10+3×2=16,故选B.【答案】 (1)C (2)B利用对数函数的图象可求解的两类热点问题(1)对一些可通过平移、对称变换作出其图象的对数型函数,在求解其单调性(单调区间)、值域(最值)、零点时,常利用数形结合思想求解.(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.1.已知函数y =log a (x +c)(a,c 为常数,其中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<1解析:选D.由对数函数的性质得0<a<1,因为函数y =log a (x +c)的图象在c>0时是由函数y =log a x 的图象向左平移c 个单位得到的,所以根据题中图象可知0<c<1.2.已知函数f(x)=log a (x +b)(a>0且a≠1)的图象过两点(-1,0)和(0,1),则log b a =________. 解析:f(x)的图象过两点(-1,0)和(0,1).则f(-1)=log a (-1+b)=0且f(0)=log a (0+b)=1,所以⎩⎪⎨⎪⎧b -1=1,b =a ,即⎩⎪⎨⎪⎧b =2,a =2.所以logb a =1. 答案:1对数函数的性质及应用(高频考点)对数函数的性质是每年高考的必考内容之一,多以选择题或填空题的形式考查,难度低、中、高档都有.主要命题角度有:(1)求对数型函数的定义域; (2)比较对数值的大小; (3)解对数不等式;(4)与对数函数有关的复合函数问题. 角度一 求对数型函数的定义域函数f(x)=log 13(4x -5)的定义域为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫54,+∞B.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,54 C.⎝ ⎛⎦⎥⎤54,32 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫54,32 【解析】 要使函数有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧4x -5>0,log 13(4x -5)≥0,所以0<4x -5≤1,54<x ≤32.故函数f(x)的定义域为⎝ ⎛⎦⎥⎤54,32.【答案】 C角度二 比较对数值的大小(1)已知奇函数f(x)在R 上是增函数.若a =-f(log 215),b =f(log 24.1),c =f(20.8),则a,b,c 的大小关系为( )A .a<b<cB .b<a<cC .c<b<aD .c<a<b(2)设a =log 3π,b =log 23,c =log 32,则( ) A .a>b>c B .a>c>b C .b>a>cD .b>c>a【解析】 (1)由f(x)是奇函数可得,a =-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 215=f(log 25),因为log 25>log 24.1>log 24=2>20.8,且函数f(x)是增函数,所以c<b<a.(2)因为a =log 3π>log 33=1,b =log 23<log 22=1,所以a>b,又b c =12log 2312log 32=(log 23)2>1,c>0,所以b>c,故a>b>c.【答案】 (1)C (2)A 角度三 解对数不等式设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x>0,log 12(-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⎩⎪⎨⎪⎧a>0,log 2a>-log 2a或⎩⎪⎨⎪⎧a<0,log 12(-a )>log 2(-a ), 解得a>1或-1<a<0.故选C. 【答案】 C角度四 与对数函数有关的复合函数问题(1)(2020·金丽衢十二校联考)函数y =lg|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)若f(x)=lg(x 2-2ax +1+a)在区间(-∞,1]上递减,则a 的取值范围为________.【解析】 (1)因为lg|-x|=lg|x|,所以函数y =lg|x|为偶函数,又函数y =lg|x|在区间(0,+∞)上单调递增,由其图象关于y 轴对称可得,y =lg|x|在区间(-∞,0)上单调递减,故选B.(2)令函数g(x)=x 2-2ax +1+a =(x -a)2+1+a -a 2,对称轴为x =a,要使函数在(-∞,1]上递减,则有⎩⎪⎨⎪⎧g (1)>0,a ≥1,即⎩⎪⎨⎪⎧2-a>0,a ≥1,解得1≤a<2,即a∈[1,2). 【答案】 (1)B (2)[1,2)(1)比较对数值的大小的方法①若底数为同一常数,则可由对数函数的单调性直接进行判断;若底数为同一字母,则需对底数进行分类讨论.②若底数不同,真数相同,则可以先用换底公式化为同底后,再进行比较. ③若底数与真数都不同,则常借助1,0等中间量进行比较. (2)解对数不等式的类型及方法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,需先将b 化为以a 为底的对数式的形式再进行求解. (3)解决与对数函数有关的函数的单调性问题的步骤1.(2020·宁波模拟)已知a>0,a ≠1,函数f(x)=log a |ax 2-x|在[3,4]上是增函数,则a 的取值范围是( )A.16≤a<14或a>1 B .a>1 C.18≤a<14 D.15≤a ≤14或a>1 解析:选A.令t =|ax 2-x|,y =log a t,当a>1时,外函数为递增函数,所以内函数t =|ax 2-x|,x ∈[3,4],要为递增函数,所以1a <3或4≤12a ,解得a>13或a≤18,所以a>1,当0<a<1时,外函数为递减函数,所以内函数t=|ax 2-x|,x ∈[3,4],要为递减函数,12a ≤3<4<1a ,解得16≤a<14,综上所述,16≤a<14或a>1,故选A.2.(2020·绍兴一中高三期中)已知f(x)=lg(2x -4),则方程f(x)=1的解是________,不等式f(x)<0的解集是________.解析:因为f(x)=1,所以lg(2x -4)=1,所以2x -4=10,所以x =7;因为f(x)<0,所以0<2x -4<1,所以2<x<2.5,所以不等式f(x)<0的解集是(2,2.5).答案:7 (2,2.5)思想方法系列1 分类讨论思想研究指数、对数函数的性质已知函数f(x)=log a (2x -a)(a>0且a≠1)在区间[12,23]上恒有f(x)>0,则实数a 的取值范围是( )A .(13,1)B .[13,1)C .(23,1)D .[23,1)【解析】 当0<a<1时,函数f(x)在区间[12,23]上是减函数,所以log a (43-a)>0,即0<43-a<1,解得13<a<43,故13<a<1;当a>1时,函数f(x)在区间[12,23]上是增函数,所以log a (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(13,1).【答案】 A本题利用了分类讨论思想,在研究指数、对数函数的性质时,常对底数a 的值进行分类讨论,实质上分类讨论就是“化整为零,各个击破,再集零为整”的数学思想.已知函数y =b +ax2+2x(a,b 是常数且a>0,a ≠1)在区间[-32,0]上有y max =3,y min =52,试求a,b 的值.解:令t =x 2+2x =(x +1)2-1, 因为x∈[-32,0],所以t∈[-1,0].(1)若a>1,函数f(x)=a t在[-1,0]上为增函数, 所以a t∈[1a,1],则b +ax2+2x ∈[b +1a ,b +1],依题意得⎩⎪⎨⎪⎧b +1a =52,b +1=3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =2.(2)若0<a<1,函数f(x)=a t在[-1,0]上为减函数, 所以a t∈[1,1a],则b +ax2+2x ∈[b +1,b +1a ],依题意得⎩⎪⎨⎪⎧b +1a =3,b +1=52,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =23,b =32.综上,a,b 的值为⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =2或⎩⎪⎨⎪⎧a =23,b =32.[基础题组练]1.实数lg 4+2lg 5的值为( ) A .2 B .5 C .10D .20解析:选A.lg 4+2lg 5=2lg 2+2lg 5=2(lg 2 +lg 5)=2lg (2×5)=2lg 10=2.故选A. 2.函数f(x)=ln (x +3)1-2x的定义域是( ) A .(-3,0) B .(-3,0]C .(-∞,-3)∪(0,+∞)D .(-∞,-3)∪(-3,0)解析:选A.因为f(x)=ln (x +3)1-2x,所以要使函数f(x)有意义,需使⎩⎪⎨⎪⎧x +3>0,1-2x >0,即-3<x<0. 3.(2020·浙江省名校新高考研究联盟联考)若log 83=p,log 35=q,则lg 5(用p 、q 表示)等于( ) A.3p +q5 B.1+3pqp +qC.3pq1+3pqD .p 2+q 2解析:选C.因为log 83=p,所以lg 3=3plg 2,又因为log 35=q,所以lg 5=qlg 3,所以lg 5=3pqlg2=3pq(1-lg 5),所以lg 5=3pq1+3pq,故选C.4.若函数f(x)=ax -1的图象经过点(4,2),则函数g(x)=log a1x +1的图象是( )解析:选D.由题意可知f(4)=2,即a 3=2,a =32. 所以g(x)=log 321x +1=-log 32(x +1).由于g(0)=0,且g(x)在定义域上是减函数,故排除A,B,C.5.(2020·瑞安四校联考)已知函数f(x)=log 12|x -1|,则下列结论正确的是( )A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12<f(0)<f(3)B .f(0)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12<f(3)C .f(3)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12<f(0)D .f(3)<f(0)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12 解析:选C.f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=log 1232,因为-1=log 122<log 1232<log 121=0,所以-1<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12<0;f(0)=log 121=0;f(3)=log 122=-1,所以C 正确.6.设函数f(x)=log 12(x 2+1)+83x 2+1,则不等式f(log 2x)+f(log 12x )≥2的解集为( )A .(0,2] B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2C .[2,+∞)D.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12∪[2,+∞) 解析:选B.因为f(x)的定义域为R,f(-x)=log 12(x 2+1)+83x 2+1=f(x),所以f(x)为R 上的偶函数.易知其在区间[0,+∞)上单调递减,令t =log 2x,所以log 12x =-t,则不等式f(log 2x)+f(log 12x )≥2可化为f(t)+f(-t)≥2,即2f(t)≥2,所以f(t)≥1,又因为f(1)=log 122+83+1=1,f(x)在[0,+∞)上单调递减,在R 上为偶函数,所以-1≤t≤1,即log 2x∈[-1,1],所以x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,故选B. 7.(2020·瑞安市高三四校联考)若正数a,b 满足log 2a =log 5b =lg(a +b),则1a +1b 的值为________.解析:设log 2a =log 5b =lg(a +b)=k, 所以a =2k,b =5k,a +b =10k,所以ab =10k, 所以a +b =ab,则1a +1b =1.答案:18.设函数f(x)=|log a x|(0<a<1)的定义域为[m,n](m<n),值域为[0,1],若n -m 的最小值为13,则实数a的值为________.解析:作出y =|log a x|(0<a <1)的大致图象如图,令|log a x|=1. 得x =a 或x =1a ,又1-a -⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1=1-a -1-a a =(1-a )(a -1)a <0, 故1-a <1a-1,所以n -m 的最小值为1-a =13,a =23.答案:239.(2020·台州模拟)已知函数f(x)=log a (8-ax)(a>0,a ≠1),若f(x)>1在区间[1,2]上恒成立,则实数a 的取值范围为________.解析:当a>1时,f(x)=log a (8-ax)在[1,2]上是减函数, 由f(x)>1恒成立,则f(x)min =log a (8-2a)>1, 解得1<a<83,当0<a<1时,f(x)在x∈[1,2]上是增函数, 由f(x)>1恒成立,则f(x)min =log a (8-a)>1, 且8-2a<0,所以a>4,且a<1,故不存在.综上可知,实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫1,83. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫1,83 10.已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧|log 3x|,0<x≤3,2-log 3x ,x >3,若a <b <c,且f(a)=f(b)=f(c),则a +b +c 的取值范围为________.解析:由f(a)=f(b)=f(c),可知-log 3a =log 3b =2-log 3c,则ab =1,bc =9,故a =1b ,c =9b ,则a +b+c =b +10b ,又b∈(1,3),位于函数f(b)=b +10b 的减区间上,所以193<a +b +c <11.答案:⎝⎛⎭⎪⎫193,1111.函数f(x)=log 12(a x-3)(a>0且a≠1).(1)若a =2,求函数f(x)在(2,+∞)上的值域;(2)若函数f(x)在(-∞,-2)上单调递增,求a 的取值范围.解:(1)令t =a x-3=2x-3,则它在(2,+∞)上是增函数,所以t>22-3=1, 由复合函数的单调性原则可知,f(x)=log 12(2x-3)在(2,+∞)上单调递减,所以f(x)<f(2)=log 12 1=0,即函数f(x)在(2,+∞)上的值域为(-∞,0).(2)因为函数f(x)在(-∞,-2)上单调递增,根据复合函数的单调性法则,所以t =a x-3在(-∞,-2)上单调递减且恒为正数,即⎩⎪⎨⎪⎧0<a<1,t min>a -2-3≥0,解得0<a≤33. [综合题组练]1.设x,y,z 为正数,且2x=3y=5z,则( ) A .2x<3y<5z B .5z<2x<3y C .3y<5z<2xD .3y<2x<5z解析:选D.设2x=3y=5z =k>1, 所以x =log 2k,y =log 3k,z =log 5k.因为2x -3y =2log 2k -3log 3k =2log k 2-3log k 3=2log k 3-3log k 2log k 2·log k 3=log k 32-log k 23log k 2·log k 3=log k98log k 2·log k 3>0,所以2x>3y ;因为3y -5z =3log 3k -5log 5k =3log k 3-5log k 5=3log k 5-5log k 3log k 3·log k 5=log k 53-log k 35log k 3·log k 5=log k 125243log k 3·log k 5<0,所以3y<5z ;因为2x -5z =2log 2k -5log 5k =2log k 2-5log k 5=2log k 5-5log k 2log k 2·log k 5=log k 52-log k 25log k 2·log k 5=log k2532log k 2·log k 5<0,所以5z>2x.所以5z>2x>3y,故选D.2.(2020·宁波高三模拟)两个函数的图象经过平移后能够重合,称这两个函数为“同形”函数,给出四个函数:f 1(x)=2log 2(x +1),f 2(x)=log 2(x +2),f 3(x)=log 2x 2,f 4(x)=log 2(2x),其中“同形”函数是( )A .f 2(x)与f 4(x)B .f 1(x)与f 3(x)C .f 1(x)与f 4(x)D .f 3(x)与f 4(x)解析:选A.f 3(x)=log 2x 2是偶函数,而其余函数无论怎样变换都不是偶函数,故其他函数图象经过平移后不可能与f 3(x)的图象重合,故排除选项B,D ;f 4(x)=log 2(2x)=1+log 2x,将f 2(x)=log 2(x +2)的图象沿着x 轴先向右平移两个单位得到y =log 2x 的图象,再沿着y 轴向上平移一个单位可得到f 4(x)=log 2(2x)=1+log 2x 的图象,根据“同形”函数的定义可知选A.3.(2020·浙江新高考冲刺卷)已知函数f(x)=ln(e 2x+1)-mx 为偶函数,其中e 为自然对数的底数,则m =________,若a 2+ab +4b 2≤m,则ab 的取值范围是________.解析:由题意,f(-x)=ln(e-2x+1)+mx =ln(e 2x +1)-mx,所以2mx =ln(e 2x +1)-ln(e-2x+1)=2x,所以m =1,因为a 2+ab +4b 2≤m,所以4|ab|+ab≤1,所以-13≤ab ≤15,故答案为1,⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,15.答案:1 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,154.(2020·宁波诺丁汉大学附中高三调研)已知函数f(x)是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)单调递减,若实数a 满足f(log 3a)+f(log 13a )≥2f(1),则a 的取值范围是________.解析:由于函数f(x)是定义在R 上的偶函数,则f(-x)=f(x),即有f(x)=f(|x|), 由实数a 满足f(log 3a)+f(log 13a )≥2f(1),则有f(log 3a)+f(-log 3a )≥2f(1), 即2f(log 3a )≥2f(1)即f(log 3a )≥f(1), 即有f(|log 3a|)≥f(1),由于f(x)在区间[0,+∞)上单调递减, 则|log 3a|≤1,即有-1≤log 3a ≤1, 解得13≤a ≤3.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,3。

(新人教)高三数学第一轮复习教案2.8.1对数函数

(新人教)高三数学第一轮复习教案2.8.1对数函数

教案课题2.8.1对数函数教学目标(一)教学知识点1、对数函数的概念.2、对数函数的图象和性质(二)能力训练要求1、理解对数函数的的概念.2、掌握对数函数的图象和性质.3、培养学生数形结合的意识.(三)德育渗透目标1、用联系的观点分析问题.2、认识事物之间的相互转化.3、了解对数函数在生产在的简单应用.教学重点对数函数的图象和性质教学难点对数函数指数函数的关系教学方法学引法在引入对数函数概念时,引导学生注意提出对数函数与指数函数互为反函数这一点,然后对数函数的解析式可以通过对指数函灵敏求反函数得到,再根据互为反函数的值域、定义域的相互关系,可得对数函数的定义域也就是指数函数的值域,对数函数的值域也就是指数函数的定义域.教学过程Ⅰ复习回顾我们研究指数函数时,曾经讨论过细胞分裂问题.某种细胞分裂时,得到的细胞的个数I y是分裂次数x的函数,这个函数可以用指数函数y=2 x表示.现在,我们来研究相反的问题,如果要求这种细胞经过多少次分裂,大约可以得到1万个,10万个……细胞,那么,分裂次数x就是要得到的细胞个数y的函数.根据对数的定义,这个函数可以写成对数的形式就是x=㏒2 y.如果用x表示自变量,y表示函数,这个函数就是y=㏒2 x.由反函数概念可知,y=㏒2 x与y=2 x指数函数互为反函数.这一节,我们来研究指数函数的反函数对数函数.Ⅱ新课讲授1、对数函数定义一般地,当a>0且a≠1时,函数y=㏒2 x.叫做结数函数.在a b = N中, 底数a不变, 指数b变为x, 幂N变为y, 得到指数函数y= a x. 在a b = N中, 底数a不变,指数b变为y,幂N变为x, 得到对数函数y = log a x.这里大家要明确,对数函数与指数函数互为反函数,所以,对数函数的解析式可以由指数函数求反函数得到,对数函数的定义域、值域也就是指数函数的值域、定义域.即对数函数的定义域是(0,+∞),值域是R.作图y = log2 x y = logxⅢ巩固练习求下列函数的反函数(1)函数y = 4x(x∈R)的反函数是y = log4 x (x>0)(2)函数y = 0.25x(x∈R)的反函数是y = log0.25 x (x>0)(3)函数y =2log4 x (x>0)的反函数是y = 4x/2(x∈R)(4)函数y = log a(2x) (a >0且a≠1 , x>0) 的反函数是y = (1/2)a x(x∈R)(5)函数y = log a (x/2 ) (a >0且a≠1, x >0) 的反函数是y = 2a x(x∈R)求函数的定义域:1. 分式中分母不能为零;2. 开偶次方根时,被开方数非负;123. 对数中,真数大于零.例1 求下列函数的定义域:(1)y = log a x2 ;解: 要使数有意义,必须x2 >0, 即x≠0,∴函数y = log a x2的定义域是{x∣x≠0}.(2) y = log a(4-x);解: 要使函数有意义,必须 4 - x >0, 即x<4,(3) y = log a(9-x2);解: 要使函数有意义,必须9 –x2 >0, x2<9,即-3<x<3,∴函数y = log a(9-x2)的定义域是{x∣-3<x<3}.Ⅳ课堂练习:课本P6练习1,2.Ⅶ课时小结:1.回顾本节课的学习内容:对数函数的定义,图象及函数的性质.2.中学阶段研究函数性质的方法:通过观察函数的图象,从图象中直观地得到函数的性质.3.用运动变化的观点来考察对数函数:这一类函数的图象随着底数的变化而变化的情况,从底数的角度认识对数函数的性质.1.(3)(5) 2二、预习内容:Ⅴ课后作业:一、课本P891、预习课本P88例2例3.2、预习提纲⑴同底数的两对数如何比较大小?⑵不同底数的两对数如何比较大小?。

高考数学一轮复习 第2章 函数、导数及其应用 第6讲 对数与对数函数讲义 理(含解析)-人教版高三全

高考数学一轮复习 第2章 函数、导数及其应用 第6讲 对数与对数函数讲义 理(含解析)-人教版高三全

第6讲对数与对数函数[考纲解读] 1.理解对数的概念及其运算性质,能用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数,熟悉对数在简化运算中的作用.2.理解对数函数的概念及对数函数的相关性质,掌握其图象通过的特殊点.(重点、难点)3.通过具体实例了解对数函数模型所刻画的数量关系,并体会对数函数是一类重要的函数模型.y=a x(a>0且a≠1)与对数函数y=log a x(a>0且a≠1)互为反函数.[考向预测] 从近三年高考情况来看,本讲为高考中的一个热点.预测2020年高考主要以考查对数函数的单调性的应用、最值、比较大小为主要命题方向,此外,与对数函数有关的复合函数也是一个重要的考查方向,主要以复合函数的单调性、恒成立问题呈现.1.对数2.对数函数的图象与性质续表3.反函数指数函数y =a x (a >0,且a ≠1)与对数函数□01y =log a x (a >0,且a ≠1)互为反函数,它们的图象关于直线□02y =x 对称.1.概念辨析(1)log 2x 2=2log 2x .( )(2)函数y =log 2(x +1)是对数函数.( )(3)函数y =ln 1+x1-x 与y =ln (1+x )-ln (1-x )的定义域相同.( )(4)当x >1时,若log a x >log b x ,则a <b .( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×2.小题热身(1)已知a >0,a ≠1,函数y =a x与y =log a (-x )的图象可能是( )答案 B解析 y =log a (-x )的定义域是(-∞,0),所以排除A ,C ;对于选项D ,由y =a x的图象知0<a <1,由y =log a (-x )的图象知a >1,矛盾,故排除D.故选B.(2)设a =log 213,b =e -12 ,c =ln π,则( )A .c <a <bB .a <c <bC .a <b <cD .b <a <c 答案 C解析 a =log 213<0,b =e - 12 ∈(0,1),c =ln π>1,所以a <b <c .(3)有下列结论:①lg (lg 10)=0;②lg (ln e)=0;③若lg x =1,则x =10;④若log 22=x ,则x =1;⑤若log m n ·log 3m =2,则n =9.其中正确结论的序号是________.答案 ①②③④⑤解析 lg (lg 10)=lg 1=0,故①正确;lg (ln e)=lg 1=0,故②正确;③④正确;log m n ·log 3m =log 3nlog 3m·log 3m =log 3n =2,故n =9,故⑤正确.(4)若函数y =f (x )是函数y =2x的反函数,则f (2)=________. 答案 1解析 由已知得f (x )=log 2x ,所以f (2)=log 22=1.题型 一 对数式的化简与求值1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3-x+1,x ≤0,则f [f (1)]+f ⎝⎛⎭⎪⎫log 312的值是________.答案 5解析 因为f (1)=log 21=0,所以f [f (1)]=f (0)=2. 因为log 312<0,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 312=3-log 312 +1 =3log 32+1=2+1=3.所以f [f (1)]+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 312=2+3=5.2.计算下列各式: (1)lg 2+lg 5-lg 8lg 50-lg 40;(2)log 34273log 5[4 12 log 210-(33) 23 -7log 72].解 (1)原式=lg 2×58lg 5040=lg54lg 54=1.=⎝ ⎛⎭⎪⎫34log 33-log 33·log 5(10-3-2) =⎝ ⎛⎭⎪⎫34-1log 55=-14.3.已知log 189=a,18b=5,试用a ,b 表示log 3645. 解 因为log 189=a,18b=5,所以log 185=b ,于是log 3645=log 1845log 1836=log 189×51+log 182=a +b 1+log 18189=a +b2-a.对数运算的一般思路(1)拆:首先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后正用对数运算性质化简合并.(2)合:将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算性质,转化为同底对数真数的积、商、幂的运算.如举例说明2(1).(3)转化:a b=N ⇔b =log a N (a >0,且a ≠1)是解决有关指数、对数问题的有效方法,在运算中应注意互化.如举例说明3中18b=5的变形.计算下列各式:(1)计算(lg 2)2+lg 2·lg 50+lg 25的结果为________; (2)若lg x +lg y =2lg (2x -3y ),则log 32 xy 的值为________;(3)计算:(log 32+log 92)·(log 43+log 83)=________. 答案 (1)2 (2)2 (3)54解析 (1)原式=lg 2(lg 2+lg 50)+lg 52=lg 2×lg 100+2lg 5=2(lg 2+lg 5)=2lg 10=2. (2)由已知得lg (xy )=lg (2x -3y )2,所以xy =(2x -3y )2,整理得4x 2-13xy +9y 2=0,即4⎝ ⎛⎭⎪⎫x y 2-13×x y+9=0,解得x y =1或x y =94.由x >0,y >0,2x -3y >0可得xy=1,不符合题意,舍去,所以log 32 x y =log 3294=2.(3)原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 2lg 3+lg 2lg 9·⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 3lg 4+lg 3lg 8=⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 2lg 3+lg 22lg 3·⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 32lg 2+lg 33lg 2=3lg 22lg 3·5lg 36lg 2=54. 题型 二 对数函数的图象及应用1.(2019·某某模拟)函数f (x )=lg (|x |-1)的大致图象是( )答案 B解析 易知f (x )为偶函数,且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg x -1,x >1,lg -x -1,x <-1,当x >1时,y =lg x 的图象向右平移1个单位,可得y =lg (x -1)的图象,结合选项可知,f (x )的大致图象是B.2.当0<x ≤12时,4x<log a x ,则a 的取值X 围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,22 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1 C .(1,2) D .(2,2) 答案 B解析 构造函数f (x )=4x和g (x )=log a x ,画出两个函数在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上的草图(图略),可知,若g (x )经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2,则a =22,所以a 的取值X 围为⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1. 条件探究1 若举例说明2变为:若方程4x=log a x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上有解,某某数a 的取值X围.解 若方程4x =log a x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上有解,则函数y =4x和函数y =log a x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上有交点,由图象知⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,log a 12≤2,解得0<a ≤22. 条件探究2 若举例说明2变为:若不等式x 2-log a x <0对x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12恒成立,某某数a的取值X 围.解 由x 2-log a x <0得x 2<log a x ,设f 1(x )=x 2,f 2(x )=log a x ,要使x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12时,不等式x 2<log a x 恒成立,只需f 1(x )=x 2在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上的图象在f 2(x )=log a x 图象的下方即可.当a >1时,显然不成立;当0<a <1时,如图所示,要使x 2<log a x 在x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上恒成立,需f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫12≤f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫12, 所以有⎝ ⎛⎭⎪⎫122≤log a 12,解得a ≥116,所以116≤a <1.即实数a 的取值X 围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫116,1.条件探究3 若举例说明2变为:当0<x ≤14时,x <log a x ,某某数a 的取值X 围.解 若x <log a x 在x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14时成立,则0<a <1,且y =x 的图象在y =log a x 图象的下方,如图所示,由图象知14<log a 14, 所以⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,a12 >14,解得116<a <1.即实数a 的取值X 围是⎝ ⎛⎭⎪⎫116,1.1.对数函数图象的特征(1)底数与1的大小关系决定了图象的升降,即a >1时,图象上升;0<a <1时,图象下降.(2)对数函数在同一直角坐标系中的图象如图,其中图象的相对位置与底数大小有关,图中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) 2.利用对数函数的图象可求解的三类问题(1)对数型函数图象的识别.解此类问题应从对数函数y =log a x 的图象入手,抓住图象上的三个关键点(a,1),(1,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫1a,-1,特别地要注意a >1和0<a <1的两种不同情况.(2)对一些可通过平移、对称变换作出其图象的对数型函数,在求解其单调性(单调区间)、值域(最值)、零点时,常利用数形结合思想求解.(3)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.如举例说明2.1.已知lg a +lg b =0(a >0且a ≠1,b >0且b ≠1),则函数f (x )=a x与g (x )=-log b x 的图象可能是( )答案 B解析 因为lg a +lg b =0,所以lg (ab )=0,所以ab =1,即b =1a,故g (x )=-log b x=-log 1ax =log a x ,则f (x )与g (x )互为反函数,其图象关于直线y =x 对称,结合图象知,B 正确.2.设实数a ,b 是关于x 的方程|lg x |=c 的两个不同实数根,且a <b <10,则abc 的取值X 围是________.答案 (0,1)解析 由图象可知0<a <1<b <10,又因为|lg a |=|lg b |=c ,所以lg a =-c ,lg b =c , 即lg a =-lg b ,lg a +lg b =0, 所以ab =1,于是abc =c ,而0<c <1. 故abc 的取值X 围是(0,1). 题型 三 对数函数的性质及应用角度1 比较对数值的大小1.(2018·某某高考)已知a =log 2e ,b =ln 2,c =log 1213,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >b >aD .c >a >b 答案 D解析 因为e =2.71828…>2,所以a =log 2e>log 22=1;b =ln 2<ln e =1;又因为c =log 1213=log 23>log 22=1,又因为a =log 2e<log 23=c ,所以c >a >b .角度2 解对数不等式2.(2018·某某模拟)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,log 12 -x ,x <0,若f (a )>f (-a ),则实数a 的取值X 围是( ) A .(-1,0)∪(0,1) B .(-∞,-1)∪(1,+∞) C .(-1,0)∪(1,+∞) D .(-∞,-1)∪(0,1) 答案 C解析 若a >0,则log 2a >log 12 a ,即2log 2a >0,所以a >1.若a <0,则log 12 (-a )>log 2(-a ),即2log 2(-a )<0,所以0<-a <1,-1<a <0.综上知,实数a 的取值X 围是(-1,0)∪(1,+∞). 角度3 与对数函数有关的综合问题 3.已知函数f (x -3)=log ax6-x(a >0,且a ≠1). (1)判断f (x )的奇偶性,并说明理由; (2)当0<a <1时,求函数f (x )的单调区间.解 令x -3=u ,则x =u +3,于是f (u )=log a 3+u3-u (a >0,且a ≠1,-3<u <3),所以f (x )=log a 3+x 3-x(a >0,且a ≠1,-3<x <3).(1)因为f (-x )+f (x )=log a 3-x 3+x +log a 3+x3-x =log a 1=0,所以f (-x )=-f (x ).又定义域(-3,3)关于原点对称.所以f (x )是奇函数.(2)令t =3+x 3-x =-1-6x -3,则t 在(-3,3)上是增函数,当0<a <1时,函数y =log a t是减函数,所以f (x )=log a3+x3-x(0<a <1)在(-3,3)上是减函数, 即函数f (x )的单调递减区间是(-3,3).1.比较对数值大小的方法若底数为同一常数可由对数函数的单调性直接进行判断;若底数为同一字母,则需对底数进行分类讨论若底数不同,真数相同 可以先用换底公式化为同底后,再进行比较 若底数与真数都不同 常借助1,0等中间量进行比较,如举例说明12.求解对数不等式的两种类型及方法 类型 方法形如 log a x >log a b 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 <1两种情况讨论形如 log a x >b 需先将b 化为以a 为底的对数式的形式,再借助y =log a x 的单调性求解3.解决与对数函数有关的综合问题单调性的步骤 一求求出函数的定义域二判判断对数函数的底数与1的关系,分a >1与0<a <1两种情况判断内层函数和外层函数的单调性,运用复合函数“同增异减”的原则判断函数的单调性,如举例说明3(2)1.(2016·全国卷Ⅰ)若a >b >1,0<c <1,则( ) A .a c<b cB .ab c<ba cC .a log b c <b log a cD .log a c <log b c 答案 C解析 解法一:由a >b >1,0<c <1,知a c>b c,A 错误; ∵0<c <1,∴-1<c -1<0,∴y =x c -1在x ∈(0,+∞)上是减函数,∴bc -1>ac -1,又ab >0,∴ab ·bc -1>ab ·ac -1,即ab c >ba c,B 错误;易知y =log c x 是减函数,∴0>log c b >log c a ,∴log b c <log a c ,D 错误;由log b c <log a c <0,得-log b c >-log a c >0,又a >b >1>0,∴-a log b c >-b log a c >0,∴a log b c <b log a c ,故C 正确.解法二:依题意,不妨取a =10,b =2,c =12.易验证A ,B ,D 错误,只有C 正确.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≤0log 2x ,x >0,若f [f (x )]≥-2,则x 的取值X 围为( )A .[-2,1]B .[42,+∞)C .[-2,1]∪[42,+∞) D.[0,1]∪[42,+∞) 答案 C解析 解法一:①若x ≤0,则f [f (x )]=log 22x=x ≥-2,所以-2≤x ≤0.②若x >1,则f [f (x )]=log 2(log 2x )≥-2,log 2x ≥2-2,x ≥2 14 =42,所以x ≥42. ③若0<x ≤1,则f [f (x )]=2log 2x=x ≥-2, 所以0<x ≤1.综上知,x 的取值X 围是[-2,1]∪[42,+∞). 解法二:作出函数f (x )的图象如下:由图象可知,若f [f (x )]≥-2,则f (x )≥14或f (x )≤0.再次利用图象可知x 的取值X 围是[-2,1]∪[42,+∞). 3.函数f (x )=log 2x ·log 2(2x )的最小值为________.答案 -14解析 f (x )=12log 2x ·2log 2(2x )=log 2x (log 22+log 2x ) =log 2x +(log 2x )2=⎝⎛⎭⎪⎫log 2x +122-14, 所以当log 2x =-12,即x =22时,f (x )取得最小值-14.。

(新人教)高三数学第一轮复习教案2.7.1对数(1)

(新人教)高三数学第一轮复习教案2.7.1对数(1)

一.课题:对数(1)——对数概念及对数式与指数式的互化二.教学目标:1. 理解对数的概念;2. 能够进行对数式与指数式的互化;3.会根据对数的概念求一些特殊的对数式的值。

三.教学重、难点:理解对数的概念,能够进行对数式与指数式的互化,并求一些特殊的对数式的值;对数式与指数式的互化。

四.教学过程:(一)引入:从指数问题的实例导入,见教科书P 80例题:假设1995年我国的国民生产总值为 a 亿元,如每年平均增长8%,那么经过多少年国民生产总值是1995年的2倍?设:经过x 年国民生产总值是1995年的2倍,则有 (18%)2xa a +=, 1.082x=,这是已知底数和幂的值,求指数的问题。

即指数式N a b =中,已知a 和N 求b 的问题(这里 10≠>a a 且)。

介绍对数和指数发展简史,教科书P85。

(二)新课讲解:1.对数定义:一般地,如果a (10≠>a a 且)的b 次幂等于N , 就是N a b =,那么数 b 叫做a 为底 N 的对数,记作 b N a =log ,a 叫做对数的底数,N 叫做真数。

即ba N =, log Nb =说明:1.Θ在指数式中幂N > 0,∴在对数式中,真数N > 0.(负数与零没有对数)2.Θ对任意 0>a 且 1a ≠, 都有 01a = ∴log 10a =,同样:log 1a a =.3.如果把ba N =中的b 写成log a N , 则有 log a NaN =(对数恒等式).2.对数式与指数式的互换 例如:2416= 4log 162= 210100= 10log 1002=1242= 41log 22=2100.01-= 10log 0.012=- 例1.(P 81)将下列指数式写成对数式:(1)4525=; (2)61264-=; (3)327a =; (4)1 5.373m⎛⎫= ⎪⎝⎭.解:(1)5log 6254=; (2)21log 664=-;(3)3log 27a =; (4)13log 5.37m =.3.介绍两种特殊的对数:①常用对数:以10作底 10log N 写成 lg N②自然对数:以e 作底为无理数,e = 2.71828…… ,log e N 写成 ln e .例2.(P 81)将下列对数式写成指数式:(1)12log 164=-; (2)2log 1287=; (3)lg 0.012=-; (4)ln10 2.303=.解:(1)41162-⎛⎫= ⎪⎝⎭; (2)72128=; (3)2100.01-=; (4) 2.30310e =.例3.(1)计算: 9log 27,625.解:设x =9log 27 则 27x a =, 2333x =, ∴32x =; 令x=625,∴625x=, 44355x =, ∴5x =.(2)求 x 的值:①33log 4x =-; ②()2221log 3211x x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭-+-=.解:①343x -==; ②22232121200,2xx x x x x x +-=-⇒+=⇒==-但必须:2222102113210x x x x ⎧->⎪-≠⎨⎪+->⎩, ∴0x =舍去 ,从而2x =-.(3)求底数:①3log 35x =-, ②7log 28x =. 解:①3535353(3)x---== ∴533x -=;②77888722x ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭==, ∴2x =.五.课堂练习:P 81 练习六.小结:1.定义 2.互换 3.求值七.作业:P84 习题2.7 1,2, 《数学之友》P 118 C 组1,2补充题:1.计算:(1); (2)()()32log 32-+.2.求 x 的值:(1)35log 2-=x ; (2)()[]0log log log 432=x .3.求底数:2log 43x =-; 1log 34x =.。

高考数学一轮复习《对数函数》教案

高考数学一轮复习《对数函数》教案

福建省长泰一中高考数学一轮复习《对数函数》教案1.对数:⑤ log m na a nb b m = .例1 计算:(1))32(log32-+(2)2(lg 2)2+lg 2·lg5+12lg )2(lg 2+-;基础过关典型例题(3)21lg4932-34lg 8+lg 245. 解:(1)方法一设)32(log32-+=x,(2+3)x=2-3=321+=(2+3)-1,∴x=-1.方法二)32(log 32-+=32log +321+=32log+(2+3)-1=-1.(1)log 2487+log 212-21log 242-1;(2)(lg2)2+lg2·lg50+lg25;(3)(log 32+log 92)·(log 43+log 83).解:(1)原式=log 2487+log 212-log 242-log 22=log 2.232log 221log 242481272322-===⨯⨯⨯-(2)原式=lg2(lg2+lg50)+lg25=2lg2+lg25=lg100=2. (3)原式=(.452lg 63lg 5·3lg 22lg 3)2lg 33lg 2lg 23lg (·)3lg 22lg 3lg 2lg ==++ 例2 比较下列各组数的大小. (1)log 332与log 556;2)log 1.10.7与log 1.20.7;(3)已知log 21b <log 21a <log 21c,比较2b,2a,2c的大小关系.解:(1)∵log 332<log 31=0,log 556>log 51=0,∴log 332<log 556.(2)方法一 ∵0<0.7<1,1.1<1.2,0>2.1log 1.1log 7.00.7>,∴2.1log 11.1log 17.07.0<,即由换底公式可得log 1.10.7<log 1.20.7.方法二 作出y=log 1.1x 与y=log 1.2x 的图象.如图所示两图象与x=0.7相交可知log 1.10.7<log 1.20.7. (3)∵y=x 21log 为减函数,且c a b 212121log log log <<,∴b >a >c,而y=2x 是增函数,∴2b >2a >2c.变式训练2:已知0<a <1,b >1,ab >1,则log a bb bba1log ,log ,1的大小关系是 ( )A.log a bb bba1log log 1<<B.bb b b aa1log 1loglog << C.b b b a ba1log 1loglog << D.b bb a a b log 1log 1log << 解: C例3已知函数f(x)=log a x(a >0,a ≠1),如果对于任意x ∈[3,+∞)都有|f(x)|≥1成立, 试求a 的取值范围.解:当a >1时,对于任意x ∈[3,+∞),都有f(x)>0. 所以,|f(x)|=f(x ),而f(x)=log a x 在[3,+∞)上为增函数, ∴对于任意x ∈[3,+∞),有f(x)≥log a 3.因此,要使|f(x)|≥1对于任意x ∈[3,+∞)都成立. 只要log a 3≥1=log a a 即可,∴1<a ≤3. 当0<a <1时,对于x ∈[3,+∞),有f(x)<0, ∴|f(x)|=-f(x). ∵f (x )=log a x 在[3,+ ∴-f (x )在[3,+∞)上为增函数. ∴对于任意x ∈[3,+ |f(x)|=-f(x)≥-log a 3.因此,要使|f(x)|≥1对于任意x ∈[3,+ 只要-log a 3≥1 ∴log a 3≤-1=log aa1,即a 1≤3,∴31≤a < 1.综上,使|f(x)|≥1对任意x ∈[3,+∞)都成立的a 的取值范围是:(1,3]∪[31,1). 变式训练3:已知函数f (x )=log 2(x 2-ax-a)在区间(-∞,1-3]上是单调递减函数.求实数a的取值范围. 解:令g(x)=x 2-ax-a,则g(x)=(x-2a )2-a-42a ,由以上知g(x )的图象关于直线x=2a对称且此抛物线开口向上.因为函数f(x)=log 2g(x)的底数2>1, 在区间(-∞,1-3]上是减函数,所以g(x)=x 2-ax-a 在区间(-∞,1-3]上也是单调减函数,且g(x)>0.∴⎪⎩⎪⎨⎧>-----≥⎪⎩⎪⎨⎧>-≤-0)31()31(3220)31(2312a a a g a ,即 解得2-23≤a <2.故a 的取值范围是{a|2-23≤a <2}.例4 已知过原点O 的一条直线与函数y=log 8x 的图象交于A 、B 两点,分别过A 、B 作y 轴的平行与函数y=l og 2x 的图象交于C 、D 两点. (1)证明:点C 、D 和原点O (2)当BC 平行于x 轴时,求点A 的坐标. (1)证明 设点A 、B 的横坐标分别为x 1、x 2,由题设知x 1>1,x 2>1,则点A 、B 的纵坐标分别为log 8x 1、log 8x 2. 因为A 、B 在过点O 的直线上,所以228118log log x x x x = 点C 、D 的坐标分别为(x 1,log 2x 1)、(x 2,log 2x 2), 由于log 2x 1=2log log 818x =3log 8x 1,log 2x 2=3log 8x 2,OC 的斜率为k 1=118112log 3log x x x x =,OD 的斜率为,log 3log 2282222x x x x k ==由此可知k 1=k 2,即O 、C 、D 在同一直线上.(2)解: 由于BC 平行于x 轴,知log 2x 1=log 8x 2,即得log 2x 1=31log 2x 2,x 2=x 31, 代入x 2lo g 8x 1=x 1log 8x 2,得x 31log 8x 1=3x 1log 8x 1,由于x 1>1,知log 8x 1≠0,故x 31=3x 1, 又因x 1>1,解得x 1=3,于是点A 的坐标为(3,log 83). 变式训练4:已知函数f(x)=log 211-+x x +log 2(x-1)+log 2(p-x).(1)求f(x)的定义域; (2)求f(x)的值域.解:(1)f(x)有意义时,有⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>->->-+,③0,②01,①011x p x xx由①、②得x >1,由③得x <p,因为函数的定义域为非空数集,故p >1,f(x)的定义域是(1,p).(2)f(x)=log 2[(x+1)(p-x)]=log 2[-(x-21-p )2+4)1(2+p ] (1<x <p),①当1<21-p <p ,即p >3时, 0<-(x-4)1(4)1()21222+≤++-p p p,∴log 2⎥⎦⎤⎢⎣⎡++---4)1()21(22p p x ≤2log 2(p+1)-2.②当21-p ≤1,即1<p ≤3时,∵0<-(x -),1(24)1()2122-<++-p p p ∴log 2⎥⎦⎤⎢⎣⎡++---4)1()21(22p p x <1+log 2(p-1).综合①②可知:当p>3时,f(x)的值域是(-∞,2log2(p+1)-2];当1<p≤3时,函数f(x)的值域是(-∞,1+log2(p-1)).小结归纳1.处理对数函数的有关问题,要紧密联系函数图象,运用数形结合的思想进行求解. 2.对数函数值的变化特点是解决含对数式问题时使用频繁的关键知识,要达到熟练、运用自如的水平,使用时常常要结合对数的特殊值共同分析.3.含有参数的指对数函数的讨论问题是重点题型,解决这类问题最基本的分类方案是以“底”大于1或小于1分类.4.含有指数、对数的较复杂的函数问题大多数都以综合形式出现,与其它函数(特别是二次函数)形成的函数问题,与方程、不等式、数列等内容形成的各类综合问题等等,因此要注意知识的相互渗透或综合.。

高中数学 对数函数及其性质(二)导学案 新人教A版必修1

高中数学 对数函数及其性质(二)导学案 新人教A版必修1

课题:2.2.2 对数函数及其性质(2)一、教学目标:1.能够描绘出对数函数的图像,并可以利用图像来解决相关问题;2.能够利用对数函数的相性质解决相关问题。

三、教学过程:B 例1、如图所示曲线是对数函数l o g a y x =的图像,已 知a431,,3510,则相应于1234,,,CCCC 的a 值依次为变式训练1:已知30.330.30.3,3,l o g 0.3,l o ga b c d ==== 将a ,b ,c ,d 四数从小到大排列探究合作:问题1、说明函数3l o g (2)y x =+与函数3l o g y x =的图像关系。

问题2、将函数l o g a y x =的图像沿x 轴向右平移2个单位,再向下平移1个单位,所得到函数图像的解析式:例2、(1)若22(log )13a <,求a 的取值范围;(2)解不等式:2l o g (4)l o g (2)a ax x ->-.例3、已知函数f (x )=lg[(a 2-1)x 2+(a +1)x +1],若f (x )的定义域为R ,求实数a 的取值范围。

例4、已知(6)4,(1)()l o g ,(1)aax a x f x x x --<⎧⎪=⎨≥⎪⎩是R 上的增函数,求a 的取值范围。

四、当堂检测:1、函数l o g (2)1(0,1)ay x aa =++>≠恒过定点 2、为了得到函数3lg 10x y +=的图像,只需把函数l g y x =的图像上所有点向 平移 个单位长度,再向 平移 个单位长度3、已知下列不等式,比较m,n 的大小:(1) 33l o g l o g m n <; (2) 0.30.3l o g l o g ;m n >(3) l o g l o g (01)a a m n a <<<; (4) l o g l o g(1)a am n a >>;4、已知2log 13a <,则a 的取值范围 5、已知函数2l o g ()y x a =+的图象经过点(1,3),则函数l o g (2)ay x a =+的取值大于0时,x 的取值范围为6、函数)1(log )(++=x a x f a x在[]1,0上的最大值与最小值之和为a ,求实数a 的值。

高考数学第一轮复习 对数与对数函数学案 理-人教版高三全册数学学案

高考数学第一轮复习 对数与对数函数学案 理-人教版高三全册数学学案

对数与对数函数一、知识梳理:(阅读教材必修1第62页—第76页)1、对数与对数的运算性质(1)、一般地,如果 (a>0,且) 那么数x叫做以a为底的对数,记做x= ,其中a叫做对数的底,叫做对数的真数。

(2)、以10为底的对数叫做常用对数,并把记为lgN, 以e为底的对数称为自然对数,并把记为lnN.(3)、根据对数的定义,可以得到对数与指数和关系:(4)、零和负数没有对数; =1; =0;=N(5)、对数的运算性质:如果,M>0,N>0 ,那么=+==n(n)换底公式:=对数恒等式:=N2、对数函数与对数函数的性质(1)、一般地,我们把函数f(x)=)叫做对函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+。

(2)、对数函数的图象及性质图象的性质:①定义域②值域③单调性④奇偶性⑤周期性⑥特殊点⑦特殊线图象分a1 与a<1两种情况。

3、 反函数:对数函数f(x)=)与指数函数f(x)=)互为反函数。

原函数的定义域是反函数的值域,原函数的值域是反函数的定义域。

互为反函数的图象在同一坐标系关于直线y=x 对称。

【关于反函数注意大纲的要求】二、题型探究 探究一:对数的运算例1:【2015高考天津,理7改编】已知定义在R 上的函数 记, b=, c=,则,,a b c 的大小关系为( )(A )a b c << (B )a c b << (C )c a b << (D )c b a << 【答案】C 【解析】:因为 , b=, c=【考点定位】指数式、对数式的运算. 例2:【2014辽宁高考理第3题】已知132a -=,21211log ,log 33b c ==,则( ) A .a b c >> B .a c b >> C .c a b >> D .c b a >>例3:【2015高考浙江,理12】若4log 3a =,则22aa-+= .【答案】334.【考点定位】对数的计算 探究二:对数函数及其性质例4:【2014江西高考理第2题】函数)ln()(2x x x f -=的定义域为( ) A.)1,0( B. ]1,0[ C. ),1()0,(+∞-∞ D. ),1[]0,(+∞-∞例5:已知 ,若函数y=的定义域为R ,函数恒为正数,求实数a 的取值范围。

高三 一轮复习 对数及对数函数 教案

高三 一轮复习 对数及对数函数 教案

对数与对数函数1.对数的定义如果a x =N (a >0且a ≠1),那么数x 叫做以a 为底N 的对数,记作x =log a N ,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数.2.对数的性质与运算及换底公式 (1)对数的性质(a >0且a ≠1):①log a 1=0;②log a a =1;③a log a N =N . (2)对数的换底公式基本公式:log a b =log c blog c a (a ,c 均大于0且不等于1,b >0).(3)对数的运算法则:如果a >0且a ≠1,M >0,N >0,那么 ①log a (M ·N )=log a M +log a N , ②log a MN =log a M -log a N ,③log a M n =n log a M (n ∈R ). 3.对数函数的图像与性质a >10<a <1图像定义域 (0,+∞)值域 R 定点 过点(1,0)单调性 在(0,+∞)上是增函数 在(0,+∞)上是减函数 函数值正负当x >1时,y >0; 当0<x <1,y <0当x >1时,y <0; 当0<x <1时,y >04.反函数指数函数y =a x (a >0且a ≠1)与对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)互为反函数,它们的图像关于直线y =x 对称.1.在运算性质log a M n =n log a M 中,易忽视M >0. 2.解决与对数函数有关的问题时易漏两点: (1)函数的定义域; (2)对数底数的取值范围. [试一试]1.(2013·苏中三市、连云港、淮安二调)“M >N ”是“log 2M >log 2N ”成立的____________条件(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分又不必要”).2.(2014·常州期末)函数f (x )=log 2(4-x 2)的值域为________.1.对数值的大小比较的基本方法(1)化同底后利用函数的单调性;(2)作差或作商法; (3)利用中间量(0或1);(4)化同真数后利用图像比较. 2.明确对数函数图像的基本点(1)当a >1时,对数函数的图像“上升”; 当0<a <1时,对数函数的图像“下降”.(2)对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图像过定点(1,0),且过点(a,1)⎝⎛⎭⎫1a ,-1,函数图像只在第一、四象限. [练一练]1.函数y =log a (3x -2)(a >0,a ≠1)的图像经过定点A ,则A 点坐标是________.2.(2013·全国卷Ⅱ改编)设a =log 32,b =log 52,c =log 23,则a ,b ,c 的大小关系为________.考点一对数式的化简与求值计算下列各题:(1)lg 37+lg 70-lg 3-(lg 3)2-lg 9+1;(2)12lg 3249-43lg 8+lg 245[类题通法]对数运算的一般思路(1)首先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后正用对数运算性质化简合并.(2)将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算性质,转化为同底对数真数的积、商、幂的运算.考点二对数函数的图像及应用[典例] (1)(2014·南通期末)如图,矩形ABCD 的三个顶点A ,B ,C 分别在函数y =log22x ,y =x 12,y =⎝⎛⎭⎫22x 的图像上,且矩形的边分别平行于两坐标轴.若点A 的纵坐标为2,则点D 的坐标为________.(2)当0<x ≤12时,4x <log a x ,则a 的取值范围是________.若本例(2)变为:若不等式(x -1)2<log a x 在x ∈(1,2)内恒成立,则实数a 的取值范围为________.[类题通法]应用对数型函数的图像可求解的问题(1)对一些可通过平移、对称变换作出其图像的对数型函数,在求解其单调性(单调区间)、值域(最值)、零点时,常利用数形结合思想.(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图像问题,利用数形结合法求解. [针对训练]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg x , 0<x ≤10,⎪⎪⎪⎪-12x +6, x >10,若a ,b ,c 互不相等,且f (a )=f (b )=f (c ),则a +b +c 的取值范围是________.考点三对数函数的性质及应用[典例] 已知函数f (x )=log 4(ax 2+2x +3). (1)若f (1)=1,求f (x )的单调区间;(2)是否存在实数a ,使f (x )的最小值为0?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.[类题通法]求复合函数y =f (g (x ))的单调区间的步骤(1)确定定义域;(2)将复合函数分解成基本初等函数y =f (u ),u =g (x ); (3)分别确定这两个函数的单调区间;(4)若这两个函数同增或同减,则y =f (g (x ))为增函数,若一增一减,则y =f (g (x ))为减函数,即“同增异减”. [针对训练]已知f (x )=log a (a x -1)(a >0且a ≠1). (1)求f (x )的定义域; (2)判断函数f (x )的单调性.[课堂练通考点]1.(2014·深圳第一次调研)设f (x )为定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=log 3(1+x ),则f (-2)=________.2.(2013·广东高考改编)函数y =lg (x +1)x -1的定义域是________.。

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3.5对数与对数函数
一、学习目标:(1)对数函数性质及其应用。

(2)与对数函数有关的复合函数的性质
二、自主学习:
1. 函数()lg()(10)x x f x a b a b =->>>,则()0f x >的解集为{|1}x x >的充要条件是
( C ) A .1a b >+ B .1a b <+ C .1a b =+ D .1b a =+
2. 设1a >,函数()log a f x x =在区间[,2]a a 上的最大值与最小值之差为
12
,则a=( D )
A B .2 C . D .4
3. 已知0log log ,10<<<<n m a a a ,则( A )
A.1<n <m
B. 1<m <n
C.m <n <1
D. n <m <1
4.已知213()log [3(1)]f x x =--单调减区间为:(1,值域为:[-1,+∞)
5.函数y =log 21(x 2
-ax +3a )在[2,+∞)上是减函数,则a 的取值范围是( B )
A .(-∞,4)
B .(-4,4]
C .(-∞,-4)∪[2,+∞]
D .[-4,4]
三、合作探究:
例1.见《优化设计》P26例2
变式训练:比较下列各组数的大小:
(1)3log 2与()23log 3x x -+(2) 1.1log 0.7与 1.2log 0.7(3)32log 3与56log 5
小结与拓展:比较对数式的大小常用的有三种:(1)当底数相同时可直接利用对数函数的单调性比较;(2)当底数不同,真数相同时,可转化为同底或利用对数函数图像比较;(3)当底数不同,真数也不相同时,则可利用中间量比较
例2.已知函数f(x)=log a x(a >0,a ≠1),如果对于任意x ∈[3,+∞)都有|f(x)|≥1成立, 试求a 的取值范围.
解:当a >1时,对于任意x ∈[3,+∞),都有f(x)>0.
所以,|f(x)|=f(x),而f(x)=log a x 在[3,+∞)上为增函数,
∴对于任意x ∈[3,+∞),有f(x)≥log a 3.
因此,要使|f(x)|≥1对于任意x ∈[3,+∞)都成立.
只要log a 3≥1=log a a 即可,∴1<a ≤3.
当0<a <1时,对于x ∈[3,+∞),有f(x)<0,
∴|f(x)|=-f(x).
∵f (x )=log a x 在[3,+∞)上为减函数,
∴-f (x )在[3,+∞)上为增函数.
∴对于任意x ∈[3,+∞)都有
|f(x)|=-f(x)≥-log a 3.
因此,要使|f(x)|≥1对于任意x ∈[3,+∞)都成立,
只要-log a 3≥1成立即可,
∴log a 3≤-1=log a a 1,即a 1≤3,∴3
1≤a <1. 综上,使|f(x)|≥1对任意x ∈[3,+∞)都成立的a 的取值范围是:(1,3]∪[3
1,1). 变式训练:见《优化设计》例3
例3:《优化设计》P26例5
四、课堂总结:
1.对数函数的定义:一般地,把函数)1,0(log ≠>=a a x
y a 叫做对数函数.
3.同底的指数函数x y a =与对数函数log a y x =互为反函数;
五、检测巩固:
同学们自行完成P25“真题在线”与P29“随堂练习”试题、上交《课时训练3.5》。

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