指数对数函数图像与性质(含答案)
高考数学指数函数对数函数与幂函数对数与对数函数对数函数的性质与图像对数函数的性质与图像
, -2<x<2
所以函2 数 fx(x)的定义域为(-2,2),关于原点对称.
解法一: f(-x)=ln
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2 =②x
2 -x
=-f(x),
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所以函数f(x)=ln 2是- x 奇函数.
2 x
解法二: f(x)+f(-x)=ln +2 l-nx =③2 x
2 x
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内容(nèiróng)总结
第四章 指数函数、对数函数与幂函数。易错辨析:忽视对数函数对系数、底数(dǐshù)、真数的要求致误.。b的取值范围是(3,+∞),故选C.。所以
y=log2(x2+4)≥log24=2.。即函数y=log2(x2+4)的值域为[2,+∞).。3.(1)(变条件)把本例(1)①中的函数变成“y= ”,结果如何。因为对数函数的图像过点
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探究(tànjiū)三 对数函数的定义域、值域问题
例3 (1)求下列函数的定义域:
①y= ;lg (2-x)
②y=log(2x-1)(-4x+8). (2)求下列函数的值域:
①y=log2(x2+4);
②y=lo (3+2x-x第四章 指数函数(zhǐ shù hán shù)、对数函数与 4.2 对数与幂对函数数函数
4.2.3 对数函数(duìshùhán shù)的性质与图像
第1课时 对数函数(duìshùhán shù)的性质与图像
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情境导学
问题(wèntí):已知细胞的分裂个数y与分裂次数x满足函数y=2x,那么反过来,x是不是关于
指数,对数,幂函数的图像和性质
指数函数的图像是一条向上开口的曲线,通常表示为y=a^x(a>0,a≠1)。
指数函数的性质有:
1.在y 轴上的截距为1。
2.对于不同的指数函数,它们的图像形状是相同的,只有位置不同。
如果改变指数函数的
指数,则会改变函数的斜率,即函数图像会发生平移。
3.对于相同的指数函数,如果改变函数的系数,则会改变函数的尺度,即函数图像会发生
伸缩。
对数函数的图像是一条向右开口的曲线,通常表示为y=loga(x)(a>0,a≠1)。
对数函数的性质有:
1.在y 轴上的截距为0。
2.对于不同的对数函数,它们的图像形状是相同的,只有位置不同。
如果改变对数函数的
底数,则会改变函数的斜率,即函数图像会发生平移。
3.对于相同的对数函数,如果改变函数的系数,则会改变函数的尺度,即函数图像会发生
伸缩。
幂函数的图像可以是一条向上开口的曲线,也可以是一条向右开口的曲线,通常表示为y=x^n(n为常数)。
幂函数的性质有:
1.当n>0 时,幂函数的图像是一条向上开口的曲线。
2.当n<0 时,幂函数的图像是一条向右开口的曲线。
3.当n=0 时,幂函数的图像是一条水平直线。
4.幂函数的图像在y 轴上的截距为1。
5.对于不同的幂函数,它们的图像形状是相同的,只有位置不同。
如果改变幂函数的指数,
则会改变函数的斜率,即函数图像会发生平移。
6.对于相同的幂函数,如果改变函数的系数,则会改变函数的尺度,即函数图像会发生伸
缩。
对数函数图像与性质ppt课件
型的频率 80% 10% 10% 0%
配子的 A(
) A( )1a0(% ) a( )
比率
A( 90%)
a( )
子一代基 AA
Aa
aa
因型频率 ( 81%)
( 18% ) ( 1% )
子一代基 因频率
A ( 90% )
a (10% )
(p+q)2 = p2 + 2pq + q2 =1
(A% + a%) 2 = (AA% + Aa% + aa%)
0<b<a<1 0<b<a<1
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五、回顾小结:
本节课学习了以下内容:
1.对数函数定义、图象、性质;
2.比较两个对数大小,其方法是:
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;
②若底数为同一字母,则按对数函数的单调性对底 数进行分类讨论 ;
③若底数、真数都不相同,则常借助与1、0、-1等 中间量进行比较. ④若底数不同、真数相同,则可用换底公式化为 同底再进行比较.
种群中普遍存在的 可遗传变异 是自然 选择的前提,也是生物进化的前提。
基因在传递给后代时如何分配?
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种群基因频率的平衡和变化
1、种群:生活在一定区域的同种生物的全部个体。
2、一个种群全部等位基因总和称为什么? 基因库
3、基因频率:种群中,某一等位基因的数目占这个基因 可能出现的所有等位基因总数比例。
aa占16%。 (3)子代种群的基因频率:A占60%;a占40%。
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三、遗传平衡定律(哈代-温伯格定律):
在一个大的随机交配的种群里,基因频率和基因 型频率在没有迁移、突变、选择的情况下,世代相传 不发生变化,并且基因型频率由基因频率所决定。
高中数学 第二章 指数函数、对数函数和幂函数 2.2.3 对数函数的图象和性质 第1课时 反函数及对
2.2.3 对数函数的图象和性质第1课时反函数及对数函数的图象和性质[学习目标] 1.理解对数函数的概念.2.初步掌握对数函数的图象及性质.3.会类比指数函数,研究对数函数的性质.[知识]1.作函数图象的步骤为列表、描点、连线.另外也可以采取图象变换法.2.指数函数y=a x(a>0且a≠1)的图象与性质.a>10<a<1 图象定义域R值域(0,+∞)性质过定点过点(0,1),即x=0时,y=1函数值的变化当x>0时,y>1;当x<0时,0<y<1当x>0时,0<y<1;当x<0时,y>1 单调性是R上的增函数是R上的减函数[预习导引]1.对数函数的概念把函数y=log a x(x>0,a>0,a≠1)叫作(以a为底的)对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).2.对数函数的图象与性质a>10<a<1 图象性质定义域(0,+∞)值域R过点过点(1,0),即x=1时,y=0函数值的变化当0<x<1时,y<0;当x>1时,y>0当0<x<1时,y>0;当x>1时,y<0单调性是(0,+∞)上的增函数是(0,+∞)上的减函数3.反函数(1)对数函数y=log a x(a>0且a≠1)与指数函数y=a x(a>0,且a≠1)互为反函数.(2)要寻找函数y=f(x)的反函数,可以先把x和y换位,写成x=f(y),再把y解出来,表示成y=g(x)的形式,如果这种形式是唯一确定的,就得到f(x)的反函数g(x).要点一对数函数的概念例1 指出下列函数哪些是对数函数?(1)y=3log2x;(2)y=log6x;(3)y=log x3;(4)y=log2x+1.解(1)log2x的系数是3,不是1,不是对数函数.(2)符合对数函数的结构形式,是对数函数.(3)自变量在底数位置上,不是对数函数.(4)对数式log2x后又加1,不是对数函数.规律方法判断一个函数是对数函数必须是形如y=log a x(a>0且a≠1)的形式,即必须满足以下条件(1)系数为1.(2)底数为大于0且不等于1的常数.(3)对数的真数仅有自变量x.跟踪演练1 若某对数函数的图象过点(4,2),则该对数函数的解析式为( )A.y=log2x B.y=2log4xC.y=log2x或y=2log4x D.不确定答案 A解析设对数函数的解析式为y=log a x(a>0且a≠1),由题意可知log a4=2,∴a2=4,∴a =2,∴该对数函数的解析式为y=log2x.要点二对数函数的图象例2 如图所示,曲线是对数函数y =log a x 的图象,已知a 取3,43,35、110,则相应于c 1、c 2、c 3、c 4的a 值依次为( )A.3、43、35、110B.3、43、110、35C.43、3、35、110D.43、3、110、35 答案 A解析 方法一 先排c 1、c 2底的顺序,底都大于1,当x >1时图低的底大,c 1、c 2对应的a 分别为3、43.然后考虑c 3、c 4底的顺序,底都小于1,当x <1时底大的图高,c 3、c 4对应的a 分别为35、110.综合以上分析,可得c 1、c 2、c 3、c 4的a 值依次为3、43、35、110.故选A.方法二 作直线y =1与四条曲线交于四点,由y =log a x =1,得x =a (即交点的横坐标等于底数),所以横坐标小的底数小,所以c 1、c 2、c 3、c 4对应的a 值分别为3、43、35、110,故选A.规律方法 函数y =log a x (a >0且a ≠1)的底数变化对图象位置的影响.观察图象,注意变化规律:(1)上下比较:在直线x =1的右侧,a >1时,a 越大,图象向右越靠近x 轴,0<a <1时a越小,图象向右越靠近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. 跟踪演练2 (1)函数y =log a (x +2)+1的图象过定点( ) A .(1,2) B .(2,1) C .(-2,1) D .(-1,1)(2)如图,若C 1,C 2分别为函数y =log a x 和y =log b x 的图象,则( )A .0<a <b <1B .0<b <a <1C .a >b >1D .b >a >1 答案 (1)D (2)B解析 (1)令x +2=1,即x =-1, 得y =log a 1+1=1,故函数y =log a (x +2)+1的图象过定点(-1,1).(2)作直线y =1,则直线与C 1,C 2的交点的横坐标分别为a ,b ,易知0<b <a <1. 要点三 对数函数的定义域例3 (1)函数f (x )=11-x +lg(1+x )的定义域是( )A .(-∞,-1)B .(1,+∞)C .(-1,1)∪(1,+∞) D.(-∞,+∞) (2)若f (x )=121log (21)x +,则f (x )的定义域为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞ C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0∪(0,+∞) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,2 答案 (1)C (2)C解析 (1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧1+x >0,1-x ≠0,解得x >-1且x ≠1.(2)由题意有⎩⎪⎨⎪⎧2x +1>0,2x +1≠1,解得x >-12且x ≠0.规律方法 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,有针对性地解不等式. 跟踪演练3 (1)函数y =x ln(1-x )的定义域为( ) A .(0,1) B .[0,1) C .(0,1] D .[0,1] (2)函数y =lgx +1x -1的定义域是( )A .(-1,+∞) B.[-1,+∞)C .(-1,1)∪(1,+∞) D.[-1,1)∪(1,+∞) 答案 (1)B (2)C解析 (1)因为y =x ln(1-x ),所以⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,1-x >0,解得0≤x <1.(2)要使函数有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,x -1≠0,解得x >-1且x ≠1,故函数的定义域为(-1,1)∪(1,+∞),故选C. 要点四 反函数例4 求下列函数的反函数:(1)y =2x -5;(2)y =x1-x ;(3)y =1+e 2x . 解 (1)从x =2y -5中解得y =x +52,即为所求;(2)从x =y 1-y 中解得y =xx +1,即为所求;(3)从x =1+e 2y 移项得x -1=e 2y .两端取自然对数得到ln(x -1)=y2,解得y =2ln(x -1),即为所求.规律方法 要找寻函数y =f (x )的反函数,可以先把x 和y 换位,写成x =f (y ),再把y 解出来,表示成y =g (x )的形式.如果这种形式是唯一确定的,就得到了f (x )的反函数g (x ).既然y =g (x )是从x =f (y )解出来的,必有f (g (x ))=x ,这个等式也可以作为反函数的定义. 跟踪演练4 y =ln x 的反函数是________. 答案 y =e x解析 由y =ln x ,得x =e y ,所以反函数为y =e x.1.下列函数是对数函数的是( ) A .y =log a (2x ) B .y =log 22xC .y =log 2x +1D .y =lg x 答案 D解析 选项A 、B 、C 中的函数都不具有“y =log a x (a >0且a ≠1)”的形式,只有D 选项符合. 2.函数f (x )=11-x +lg(3x +1)的定义域是( )A .(-13,+∞) B.(-∞,-13)C .(-13,13)D .(-13,1)答案 D解析 由⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,3x +1>0,可得-13<x <1.3.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形状可能是( )答案 A解析 函数y =-log a x 恒过定点(1,0),排除B 项; 当a >1时,y =a x是增函数,y =-log a x 是减函数,排除C 项,当0<a <1时,y =a x是减函数,y =-log a x 是增函数,排除D 项,A 项正确.4.若a >0且a ≠1,则函数y =log a (x -1)+1的图象恒过定点________. 答案 (2,1)解析 函数图象过定点,则与a 无关, 故log a (x -1)=0,所以x -1=1,x =2,y =1, 所以y =log a (x -1)+1过定点(2,1). 5.函数y =lg x 的反函数是________. 答案 y =10x解析 由反函数的定义知x =10y,故反函数为y =10x.1.判断一个函数是不是对数函数关键是分析所给函数是否具有y =log a x (a >0且a ≠1)这种形式.2.在对数函数y =log a x 中,底数a 对其图象直接产生影响,学会以分类的观点认识和掌握对数函数的图象和性质.3.涉及对数函数定义域的问题,常从真数和底数两个角度分析.一、基础达标1.函数y =log a x 的图象如图所示,则a 的值可以是( )A .0.5B .2C .eD .π 答案 A解析 ∵函数y =log a x 的图象单调递减,∴0<a <1,只有选项A 符合题意. 2.函数f (x )=lg(x -1)+4-x 的定义域为( ) A .(1,4] B .(1,4) C .[1,4] D .[1,4) 答案 A解析 由⎩⎪⎨⎪⎧x -1>0,4-x ≥0,解得1<x ≤4.3.在同一坐标系中,函数y =log 3x 与y =13log x 的图象之间的关系是( )A .关于y 轴对称B .关于x 轴对称C .关于原点对称D .关于直线y =x 对称 答案 B解析 ∵y =13log x =-log 3x ,∴函数y =log 3x 与y =13log x 的图象关于x 轴对称.4.如图是三个对数函数的图象,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 D解析 y =log a x 的图象在(0,+∞)上是上升的,所以底数a >1,函数y =log b x ,y =log c x 的图象在(0,+∞)上都是下降的,因此b ,c ∈(0,1),又易知c >b ,故a >c >b .5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x, x ≤0,log 2x ,x >0,那么f (f (18))的值为( )A .27 B.127C .-27 D .-127答案 B解析 f (18)=log 218=log 22-3=-3,f (f (18))=f (-3)=3-3=127.6.已知对数函数f (x )的图象过点(8,-3),则f (22)=________. 答案 -32解析 设f (x )=log a x (a >0,且a ≠1), 则-3=log a 8,∴a =12.∴f (x )=log 12x ,f (22)=log 12(22)=-log 2(22)=-32.7.求下列函数的定义域: (1)f (x )=lg(x -2)+1x -3; (2)f (x )=log (x +1)(16-4x ).解 (1)要使函数有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧x -2>0,x -3≠0,解之得x >2且x ≠3.∴函数定义域为(2,3)∪(3,+∞). (2)要使函数有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧16-4x >0,x +1>0,x +1≠1,解之得-1<x <0或0<x <4. ∴函数定义域为(-1,0)∪(0,4). 二、能力提升8.设函数f (x )=log 2x 的反函数为y =g (x ),且g (a )=14,则a 等于( )A .2B .-2 C.12 D .-12答案 B解析 ∵函数f (x )=log 2x 的反函数为y =2x,即g (x )=2x. 又∵g (a )=14,∴2a=14,∴a =-2.9.若函数f (x )=log a (x +b )的图象如图,其中a ,b 为常数,则函数g (x )=a x+b 的图象大致是( )答案 D解析 由函数f (x )=log a (x +b )的图象可知,函数f (x )=log a (x +b )在(-b ,+∞)上是减函数.所以0<a <1且0<b <1.所以g (x )=a x+b 在R 上是减函数,故排除A ,B.由g (x )的值域为(b ,+∞).所以g (x )=a x+b 的图象应在直线y =b 的上方,故排除C. 10.若log 2a 1+a21+a<0,则a 的取值X 围是____________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1解析 当2a >1时,∵log 2a 1+a21+a <0=log 2a 1,∴1+a 21+a <1.∵1+a >0,∴1+a 2<1+a , ∴a 2-a <0,∴0<a <1,∴12<a <1.当0<2a <1时,∵log 2a 1+a21+a <0=log 2a 1,∴1+a 21+a >1.∵1+a >0,∴1+a 2>1+a , ∴a 2-a >0,∴a <0或a >1,此时不合题意.综上所述,a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1. 11.已知f (x )=log 3x . (1)作出这个函数的图象;(2)若f (a )<f (2),利用图象求a 的取值X 围. 解 (1)作出函数y =log 3x 的图象如图所示.(2)令f (x )=f (2),即log 3x =log 32,解得x =2.由图象知:函数f (x )为单调增函数,当0<a <2时,恒有f (a )<f (2).∴所求a 的取值X 围为(0,2). 三、探究与创新12.求y =(log 12x )2-12log 12x +5在区间[2,4]上的最大值和最小值.解 因为2≤x ≤4,所以log 122≥log 12x ≥log 124,即-1≥log 12x ≥-2.设t =log 12x ,则-2≤t ≤-1,所以y =t 2-12t +5,其图象的对称轴为直线t =14,所以当t =-2时,y max =10;当t =-1时,y min =132.13.若函数f (x )为定义在R 上的奇函数,且x ∈(0,+∞)时,f (x )=lg(x +1),求f (x )的word 11 / 11 表达式,并画出大致图象.解 ∵f (x )为R 上的奇函数,∴f (0)=0. 又当x ∈(-∞,0)时,-x ∈(0,+∞), ∴f (-x )=lg(1-x ).又f (-x )=-f (x ),∴f (x )=-lg(1-x ),∴f (x )的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg x +1,x >0,0,x =0,-lg 1-x ,x <0,∴f (x )的大致图象如图所示:。
指数函数对数函数与幂函数指数函数的性质与图像
指数函数对数函数与幂函数指数函数的性质与图像xx年xx月xx日CATALOGUE 目录•指数函数的定义与性质•对数函数的定义与性质•幂函数的定义与性质•指数函数、对数函数与幂函数的比较•指数函数、对数函数与幂函数的应用案例•总结与展望01指数函数的定义与性质指数函数的定义02指数函数:y=f(x)=a^x03a>0时,函数图像过一三象限;a<0时,函数图像过二四象限。
指数函数的性质函数图像恒过(0,1)点值域:R a>1时,函数为单调递增函数;0<a<1时,函数为单调递减函数奇偶性:当a>0时,为奇函数;当a=0时,既不是奇函数也不是偶函数;当a<0时,为偶函数指数函数的图像图像恒过(0,1)点当a>1时,函数的增长速度随着x的增大而逐渐加快;当0<a<1时,函数的增长速度随着x的增大而逐渐减慢。
a>1时,函数为单调递增函数,图像位于一三象限;0<a<1时,函数为单调递减函数,图像位于二四象限。
当a>1时,函数的最大值无限趋近于正无穷大;当0<a<1时,函数的最小值无限趋近于0。
02对数函数的定义与性质1 2 3自然对数:以数学常数e为底数的对数,记作ln(x)。
常用对数:以10为底数的对数,记作lg(x)。
底数为任意正数的对数,记作log(x)。
对数的运算性质log(a*b)=log(a)+log(b);log(a/b)=log(a)-log(b);log(a^n)=nlog(a)。
对数恒等式log(a/b)=log(a)-log(b);log(a^n)=nlog(a)。
对数的运算律如果a>0且a不等于1,M>0,N>0,那么log(a)(MN)=log(a)M +log(a)N;log(a)(M/N)=log(a)M -log(a)N;log(a)M^n=nlog(a)M。
•对数函数的图像与性质:图像与x轴交点为1,当x>1时,函数值大于0;当0<x<1时,函数值小于0。
原创精品课件1:3.5.3 对数函数的图像和性质(导学式)
课堂练习
2. 若loga(2a-1)>1(a>0,且a≠1).则a的范 围是________. 由 [解析]
答案:{a}
课堂练习
3. 函数f(x)=log2(3x+1)的值域为( A.(0,+∞) B.[0,+∞) )
C.(1,+∞) D.[1,+∞) [解析]∵3x+1>1,且f(x)在(1,+∞)上
典例精讲:题型三:对数函 数在实际问题中应用
在(0,+∞)上,随着[H+]的增大,减小,相应地,
lg 也减小,即pH减小. 所以随着 [H + ] 的增大, pH 值减小,即溶液中氢
+]=lg[H+]-1= 有 pH =- lg[H (1) [解析 ] 根据对数函数的运算性质,
离子的浓度越大,溶液的酸碱度就越小.
a>1
y x=1 y
0<a<1 x=1 (1,0)
x
图 象
O (1,0)
x
O
定义域 (0,+∞) 值 域 R
过定点(0,1),即当x=1时,y=0
性 质 在(0,+∞)上是 增函数 0<x<1 时,y<0;x>1时 ,y>0 在(0,+∞)上是 减函数 0<x<1时,y>0;x>1时 ,y<0
典例精讲:题型一:解 对数不等式
第三章 指数函数和 对数函数
§5 对数函数
5.3 对数函数的图像和性 质
高中数学必修1· 精品课
学习目标
1.进一步掌握对数函数的图象和性质,利用性质 解决一些实际问题. 2.了解指数函数与对数函数互为反函数,了解它 们的图象关于直线y=x对称.
复习 回顾
对数函数的图象和性质
第四章 指数函数与对数函数单元总结(思维导图+知识记诵+能力培养)(含解析)
第四章 指数函数与对数函数知识点一、指数及指数幂的运算 1.根式的概念a 的n 次方根的定义:一般地,如果n x a =,那么x 叫做a 的n 次方根,其中*1,n n N >∈当n 为奇数时,正数的n 次方根为正数,负数的n 次方根是负数,当n 为偶数时,正数的n次方根有两个,这两个数互为相反数可以表示为 负数没有偶次方根,0的任何次方根都是0.n 叫做根指数,a 叫做被开方数. 2.n 次方根的性质:(1)当n a =;当n ,0,,0;a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩(2)na =3.分数指数幂的意义:)0,,,1m na a m n N n =>∈>;()10,,,1m nm naa m n N n a-=>∈>要点诠释:0的正分数指数幂等于0,负分数指数幂没有意义. 4.有理数指数幂的运算性质:()0,0,,a b r s Q >>∈(1)r s r s a a a += (2)()r srsa a = (3)()rr rab a b =知识点二、指数函数及其性质 1.指数函数概念一般地,函数()0,1x y a a a =>≠且叫做指数函数,其中x 是自变量,函数的定义域为R . 2.指数函数函数性质:1.对数的定义(1)若(0,1)xa N a a =>≠且,则x 叫做以a 为底N 的对数,记作log a x N =,其中a 叫做底数,N 叫做真数.(2)负数和零没有对数.(3)对数式与指数式的互化:log (0,1,0)xa x N a N a a N =⇔=>≠>.2.几个重要的对数恒等式log 10a =,log 1a a =,log b a a b =.3.常用对数与自然对数常用对数:lg N ,即10log N ;自然对数:ln N ,即log e N (其中 2.71828e =…). 4.对数的运算性质如果0,1,0,0a a M N >≠>>,那么 ①加法:log log log ()a a a M N MN += ②减法:log log log a a aM M N N-= ③数乘:log log ()na a n M M n R =∈④log a NaN =⑤log log (0,)b n a a nM M b n R b=≠∈ ⑥换底公式:log log (0,1)log b a b NN b b a=>≠且知识点四:对数函数及其性质 1.对数函数定义一般地,函数()log 0,1a y x a a =>≠且叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域()0,+∞. 2.对数函数性质:1.函数零点的判定(1)利用函数零点存在性的判定定理如果函数()y f x =在一个区间[]a b ,上的图象不间断,并且在它的两个端点处的函数值异号,即()()0f a f b <,则这个函数在这个区间上,至少有一个零点,即存在一点()0x a b ∈,,使()00f x =,这个0x 也就是方程()0f x =的根.要点诠释:①满足上述条件,我们只能判定区间内有零点,但不能确定有几个.若函数在区间内单调,则只有一个;若不单调,则个数不确定.②若函数()f x 在区间[],a b 上有()()0f a f b ⋅>,()f x 在(,)a b 内也可能有零点,例如2()f x x =在[]1,1-上,2()23f x x x =--在区间[]2,4-上就是这样的.故()f x 在(),a b 内有零点,不一定有()()0f a f b ⋅<.③若函数()f x 在区间[],a b 上的图象不是连续不断的曲线,()f x 在(),a b 内也可能是有零点,例如函数1()1f x x=+在[]2,2-上就是这样的. (2)利用方程求解法求函数的零点时,先考虑解方程()0f x =,方程()0f x =无实根则函数无零点,方程()0f x =有实根则函数有零点.(3)利用数形结合法函数()()()F x f x g x =-的零点就是方程()()f x g x =的实数根,也就是函数()y f x =的图象与()y g x =的图象交点的横坐标.2.用二分法求函数零点的一般步骤: 已知函数()y f x =定义在区间D 上,求它在D 上的一个零点x 0的近似值x ,使它满足给定的精确度. 第一步:在D 内取一个闭区间[]00,a b D ⊆,使()0f a 与()0f b 异号,即()()000f a f b ⋅<,零点位于区间[]00,a b 中.第二步:取区间[]00,a b 的中点,则此中点对应的坐标为()()0000001122x a b a a b =+-=+. 计算()0f x 和()0f a ,并判断:①如果()00f x =,则0x 就是()f x 的零点,计算终止;②如果()()000f a f x ⋅<,则零点位于区间[]00,a x 中,令1010,a a b x ==;③如果()()000f a f x ⋅>,则零点位于区间[]00,x b 中,令1010,a x b b == 第三步:取区间[]11,a b 的中点,则此中点对应的坐标为()()1111111122x a b a a b =+-=+. 计算()1f x 和()1f a ,并判断:①如果()10f x =,则1x 就是()f x 的零点,计算终止;②如果()()110f a f x ⋅<,则零点位于区间[]11,a x 中,令2121,a a b x ==;③如果()()110f a f x ⋅>,则零点位于区间[]11,x b 中,令2121,a x b b ==;……继续实施上述步骤,直到区间[],n n a b ,函数的零点总位于区间[],n n a b 上,当n a 和n b 按照给定的精确度所取的近似值相同时,这个相同的近似值就是函数()y f x =的近似零点,计算终止.这时函数()y f x =的近似零点满足给定的精确度.要点诠释:(1)第一步中要使:①区间长度尽量小;②()f a 、()f b 的值比较容易计算且()() <0f a f b .(2)根据函数的零点与相应方程的根的关系,求函数的零点和求相应方程的根式等价的.对于求方程()()f x g x =的根,可以构造函数()()()F x f x g x =-,函数()F x 的零点即为方程()()f x g x =的根. 知识点六:函数的实际应用求解函数应用题时一般按以下几步进行: 第一步:审题弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择模型. 第二步:建模在细心阅读与深入理解题意的基础上,引进数学符号,将问题的非数学语言合理转化为数学语言,然后根据题意,列出数量关系,建立函数模型.这时,要注意函数的定义域应符合实际问题的要求.第三步:求模运用数学方法及函数知识进行推理、运算,求解数学模型,得出结果. 第四步:还原把数学结果转译成实际问题作出解答,对于解出的结果要代入原问题中进行检验、评判,使其符合实际背景.上述四步可概括为以下流程:实际问题(文字语言)⇒数学问题(数量关系与函数模型)⇒建模(数学语言)⇒求模(求解数学问题)⇒反馈(还原成实际问题的解答).类型一:指数、对数运算 例1.计算(1) 2221log log 12log 422-; (2)33lg 2lg 53lg 2lg5++; (3)222lg5lg8lg5lg 20lg 23+++;(4)lg0.7lg20172⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭【思路点拨】运算时尽量把根式转化为分数指数幂,而小数也要化为分数为好. 【答案】(1)12-;(2)1;(3)3;(4)14。
对数函数的性质与图像
)
(3)函数y=logax(a>0,且a≠1)的图像均在x轴上方. (
)
(4)y-4=logm(x+9)(m>0,且m≠1)的图像恒过定点(-8,4). (
)
(5)当0<a<1时,y=logax为R上的减函数;当a>1时,y=logax为R上的
增函数.
(6)因为x2+1>0恒成立,所以y=log5(x2+1)的值域为R. (
轴对称,据此可画出其图像如图所示.
从图像可知,函数 f(x)的值域为[0,+∞),递增
区间是[1,+∞),递减区间是(0,1).
1
1
当 x∈ 9 ,6 时,f(x)在 9 ,1 上是单调递减的,在(1,6]上是单调递增
的.
1
1
又 f 9 =2,f(6)=log36<2,故 f(x)在 9 ,6 上的最大值为 2.
(0,+∞).
课堂篇探究学习
探究一
探究二
探究三
探究四
利用对数函数的性质比较大小
例3 比较大小:
(1)log0.27与log0.29;
(2)log35与log65;
(3)(lg m)1.9与(lg m)2.1(m>1);
(4)log85与lg 4.
思维辨析
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0<a<1时,函数y=loga(a-ax)在(-∞,1)内是增函数.
反思感悟求复合函数的单调区间的步骤:
(1)求出函数的定义域;
(2)将复合函数分解为基本初等函数;
指数函数与对数函数的图像与性质
指数函数与对数函数的图像与性质指数函数与对数函数是高中数学中常见的一类函数,它们在数学和科学领域中都有着广泛的应用。
本文将从图像和性质两个方面对指数函数与对数函数进行论述。
一、指数函数的图像与性质指数函数可以表示为f(x)=a^x(a>0, a≠1)的形式,其中a为底数,x 为指数。
指数函数的图像特点如下:1. a>1时,指数函数呈现上升趋势。
以y=2^x为例,当x增大时,2的x次方的结果也随之增大,因此函数图像呈现递增趋势。
2. 0<a<1时,指数函数呈现下降趋势。
以y=(1/2)^x为例,当x增大时,1/2的x次方的结果将逐渐变小,因此函数图像呈现递减趋势。
3. a<0时,指数函数的图像不能通过实数值来表示。
因为负数的幂是无法定义的。
除了这些基本性质外,指数函数还有以下几个重要特点:1. 零指数:任何数的零次幂都等于1,即a^0=1。
2. 幂运算法则:对于指数函数a^x和a^y,有a^x*a^y=a^(x+y)和(a^x)^y=a^(xy)。
这些法则可以简化指数函数的运算。
3. 指数函数的性质:指数函数存在且连续,且在定义域内单调递增或递减。
当指数函数的底数a>1时,函数在整个定义域上是严格递增的;当0<a<1时,函数在整个定义域上是严格递减的。
二、对数函数的图像与性质对数函数可以表示为f(x)=log_a(x)(a>0, a≠1)的形式,其中a为底数,x为实数。
对数函数的图像特点如下:1. a>1时,对数函数呈现上升趋势。
以y=log_2(x)为例,x增大时,log_2(x)的结果也随之增大,因此函数图像呈现递增趋势。
2. 0<a<1时,对数函数呈现下降趋势。
以y=log_(1/2)(x)为例,x增大时,log_(1/2)(x)的结果将逐渐减小,因此函数图像呈现递减趋势。
3. a<0时,对数函数的图像不能通过实数值来表示。
指数对数函数图像与性质(含答案)
指数对数函数图像与性质(含答案)指数函数和对数函数是高中数学中比较重要的函数类型之一。
对数函数的定义域为正实数集,值域为实数集,图像在点(1,0)处经过y轴且单调递增。
指数函数的定义域为实数集,值域为正实数集,图像在点(0,1)处经过y轴且单调递增。
对数函数和指数函数是互为反函数的函数对,它们之间有着很多有趣的性质和运算规律。
对于指数函数,有以下基本运算规律:(1) $a^r\cdota^s=a^{r+s}$,(2) $a^r\div a^s=a^{r-s}$,(3) $(a^r)^s=a^{rs}$,(4) $(ab)^r=a^r\cdot b^r$。
对于对数函数,有以下恒等式:$\log_aN=N$,$\log_ab=\frac{1}{\log_ba}$,$\log_a\frac{M}{N}=\log_aM-\log_aN$,以及以下几个小结论:$\log_ab^n=n\log_ab$,$\log_an^M=M\log_an$,$\log_ab=\frac{\log_cb}{\log_ca}$,$\log_aa=1$,$\log_a1=0$。
在解题时,我们可以利用对数函数和指数函数的性质和运算规律,来求解函数的定义域、值域、单调性等问题。
例如,对于函数$y=-x^2+2x+1$,我们可以求出它的顶点坐标为$(1,2)$,因此它的值域为$(-\infty,2]$,并且它在区间$(0,1)$上单调递减,在区间$(1,+\infty)$上单调递增。
对于函数$y=\log_2(x^2-ax+3a)-5x+6$,我们可以先求出它的定义域为$(a-3\sqrt{a},a+3\sqrt{a})$,然后判断它在该定义域内的单调性,最后求出使其在区间$[2,+\infty)$上单调递减的$a$的取值范围。
对于函数$y=4x-\frac{12}{2-a\cdot2x+2\sqrt{a^2x^2+1}}$,我们可以先求出它的定义域为$(0,2]$,然后求出它的导数,令其为0,解出$x$的值,再求出函数在该定义域上的最大值和最小值。
指数函数与对数函数试题(含详解)
指数函数与对数函数试题(含详解)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:指数函数1.指数函数概念 一般地,函数叫做指数函数,其中是自变量,函数的定义域为.2.指数函数函数性质: 函数名称 指数函数 定义函数且叫做指数函数图象定义域 值域过定点 图象过定点,即当时,.奇偶性 非奇非偶单调性在上是增函数在上是减函数函数值的 变化情况变化对图象的影响在第一象限内,从逆时针方向看图象,逐渐增大;在第二象限内,从逆时针方向看图象,逐渐减小.对数函数及其性质1.对数函数定义 一般地,函数叫做对数函数,其中是自变量,函数的定义域.2.对数函数性质: 函数名称 对数函数定义函数且叫做对数函数图象定义域值域 过定点 图象过定点,即当时,.奇偶性 非奇非偶单调性在上是增函数 在上是减函数函数值的 变化情况变化对图象的影响 在第一象限内,从顺时针方向看图象,逐渐增大;在第四象限内,从顺时针方向看图象,逐渐减小.指数函数习题一、选择题1.定义运算a ⊗b =⎩⎨⎧a a ≤bb a >b,则函数f (x )=1⊗2x 的图象大致为( )2.函数f (x )=x 2-bx +c 满足f (1+x )=f (1-x )且f (0)=3,则f (b x )与f (c x )的大小关系是( ) A .f (b x )≤f (c x ) B .f (b x )≥f (c x ) C .f (b x )>f (c x )D .大小关系随x 的不同而不同3.函数y =|2x -1|在区间(k -1,k +1)内不单调,则k 的取值范围是( ) A .(-1,+∞) B .(-∞,1) C .(-1,1) D .(0,2)4.设函数f (x )=ln[(x -1)(2-x )]的定义域是A ,函数g (x )=lg(a x -2x -1)的定义域是B ,若A ⊆B ,则正数a 的取值范围( ) A .a >3 B .a ≥3 C .a > 5D .a ≥ 55.已知函数f (x )=⎩⎨⎧3-a x -3,x ≤7,a x -6,x >7.若数列{a n }满足a n =f (n )(n ∈N *),且{a n }是递增数列,则实数a 的取值范围是( )A .[94,3)B .(94,3)C .(2,3)D .(1,3)6.已知a >0且a ≠1,f (x )=x 2-a x ,当x ∈(-1,1)时,均有f (x )<12,则实数a 的取值范围是( )A .(0,12]∪[2,+∞)B .[14,1)∪(1,4]C .[12,1)∪(1,2]D .(0,14)∪[4,+∞)二、填空题7.函数y =a x(a >0,且a ≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大a2,则a 的值是________.8.若曲线|y |=2x +1与直线y =b 没有公共点,则b 的取值范围是________.9.(2011·滨州模拟)定义:区间[x 1,x 2](x 1<x 2)的长度为x 2-x 1.已知函数y =2|x |的定义域为[a ,b ],值域为[1,2],则区间[a ,b ]的长度的最大值与最小值的差为________.三、解答题 10.求函数y =2342x x ---+的定义域、值域和单调区间.11.(2011·银川模拟)若函数y =a 2x +2a x-1(a >0且a ≠1)在x ∈[-1,1]上的最大值为14,求a 的值.12.已知函数f (x )=3x ,f (a +2)=18,g (x )=λ·3ax -4x 的定义域为[0,1]. (1)求a 的值;(2)若函数g (x )在区间[0,1]上是单调递减函数,求实数λ的取值范围.1.解析:由a ⊗b =⎩⎨⎧a a ≤bb a >b得f (x )=1⊗2x=⎩⎨⎧2xx ≤01x >0.答案:A2. 解析:∵f (1+x )=f (1-x ),∴f (x )的对称轴为直线x =1,由此得b =2. 又f (0)=3,∴c =3.∴f (x )在(-∞,1)上递减,在(1,+∞)上递增.若x ≥0,则3x ≥2x ≥1,∴f (3x )≥f (2x). 若x <0,则3x <2x <1,∴f (3x )>f (2x ). ∴f (3x )≥f (2x ). 答案:A3.解析:由于函数y =|2x-1|在(-∞,0)内单调递减,在(0,+∞)内单调递增,而函数在区间(k -1,k +1)内不单调,所以有k -1<0<k +1,解得-1<k <1. 答案:C4. 解析:由题意得:A =(1,2),a x -2x >1且a >2,由A ⊆B 知a x -2x>1在(1,2)上恒成立,即a x -2x -1>0在(1,2)上恒成立,令u (x )=a x -2x -1,则u ′(x )=a x ln a -2x ln2>0,所以函数u (x )在(1,2)上单调递增,则u (x )>u (1)=a -3,即a ≥3. 答案:B5. 解析:数列{a n }满足a n =f (n )(n ∈N *),则函数f (n )为增函数,注意a 8-6>(3-a )×7-3,所以⎩⎨⎧a >13-a >0a 8-6>3-a7-3,解得2<a <3.答案:C6. 解析:f (x )<12⇔x 2-a x <12⇔x 2-12<a x ,考查函数y =a x 与y =x 2-12的图象,当a >1时,必有a -1≥12,即1<a ≤2,当0<a <1时,必有a ≥12,即12≤a <1,综上,12≤a <1或1<a ≤2.答案:C7. 解析:当a >1时,y =a x 在[1,2]上单调递增,故a 2-a =a 2,得a =32.当0<a <1时,y=a x 在[1,2]上单调递减,故a -a 2=a 2,得a =12.故a =12或32.答案:12或328. 解析:分别作出两个函数的图象,通过图象的交点个数来判断参数的取值范围.曲线|y |=2x +1与直线y =b 的图象如图所示,由图象可得:如果|y |=2x +1与直线y =b 没有公共点,则b 应满足的条件是b ∈[-1,1]. 答案:[-1,1]9. 解析:如图满足条件的区间[a ,b ],当a =-1,b =0或a =0,b =1时区间长度最小,最小值为1,当a =-1,b =1时区间长度最大,最大值为2,故其差为1. 答案:110. 解:要使函数有意义,则只需-x 2-3x +4≥0,即x 2+3x -4≤0,解得-4≤x ≤1. ∴函数的定义域为{x |-4≤x ≤1}.令t =-x 2-3x +4,则t =-x 2-3x +4=-(x +32)2+254,∴当-4≤x ≤1时,t max =254,此时x =-32,t min =0,此时x =-4或x =1.∴0≤t ≤254.∴0≤-x 2-3x +4≤52.∴函数y =2341()2x x ---+的值域为[28,1]. 由t =-x 2-3x +4=-(x +32)2+254(-4≤x ≤1)可知,当-4≤x ≤-32时,t 是增函数,当-32≤x ≤1时,t 是减函数.根据复合函数的单调性知:y =2341()2x x ---+在[-4,-32]上是减函数,在[-32,1]上是增函数.∴函数的单调增区间是[-32,1],单调减区间是[-4,-32].11. 解:令a x =t ,∴t >0,则y =t 2+2t -1=(t +1)2-2,其对称轴为t =-1.该二次函数在[-1,+∞)上是增函数.①若a >1,∵x ∈[-1,1],∴t =a x ∈[1a,a ],故当t =a ,即x =1时,y max =a 2+2a -1=14,解得a =3(a =-5舍去). ②若0<a <1,∵x ∈[-1,1],∴t =a x ∈[a ,1a ],故当t =1a,即x =-1时,y max =(1a+1)2-2=14.∴a =13或-15(舍去).综上可得a =3或13.12. 解:法一:(1)由已知得3a +2=18⇒3a=2⇒a =log 32. (2)此时g (x )=λ·2x -4x , 设0≤x 1<x 2≤1,因为g (x )在区间[0,1]上是单调减函数,所以g (x 1)-g (x 2)=(2x 1-2x 2)(λ-2x 2-2x 1)>0恒成立,即λ<2x 2+2x 1恒成立.由于2x 2+2x 1>20+20=2,所以实数λ的取值范围是λ≤2. 法二:(1)同法一.(2)此时g (x )=λ·2x -4x ,因为g (x )在区间[0,1]上是单调减函数,所以有g ′(x )=λln2·2x -ln4·4x =ln2[-2·(2x )2+λ·2x ]≤0成立.设2x =u ∈[1,2],上式成立等价于-2u 2+λu ≤0恒成立. 因为u ∈[1,2],只需λ≤2u 恒成立, 所以实数λ的取值范围是λ≤2.对数函数同步练习一、选择题1、已知32a =,那么33log 82log 6-用a 表示是( )A 、2a -B 、52a -C 、23(1)a a -+D 、 23a a -2、2log (2)log log a a a M N M N -=+,则NM的值为( ) A 、41 B 、4 C 、1 D 、4或1 3、已知221,0,0x y x y +=>>,且1log (1),log ,log 1y a a a x m n x+==-则等于( )A 、m n +B 、m n -C 、()12m n +D 、()12m n - 4、如果方程2lg (lg5lg 7)lg lg5lg 70x x +++=的两根是,αβ,则αβ的值是( )A 、lg5lg7B 、lg35C 、35D 、351 5、已知732log [log (log )]0x =,那么12x -等于( ) A 、13B 、123C 、122D 、1336、函数2lg 11y x ⎛⎫=-⎪+⎝⎭的图像关于( ) A 、x 轴对称 B 、y 轴对称 C 、原点对称 D 、直线y x =对称7、函数(21)log 32x y x -=-的定义域是( )A 、()2,11,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭B 、()1,11,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C 、2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D 、1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭8、函数212log (617)y x x =-+的值域是( )A 、RB 、[)8,+∞C 、(),3-∞-D 、[)3,+∞ 9、若log 9log 90m n <<,那么,m n 满足的条件是( )A 、 1 m n >>B 、1n m >>C 、01n m <<<D 、01m n <<< 10、2log 13a <,则a 的取值范围是( )A 、()20,1,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭B 、2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C 、2,13⎛⎫⎪⎝⎭D 、220,,33⎛⎫⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭11、下列函数中,在()0,2上为增函数的是( ) A 、12log (1)y x =+ B 、22log 1y x =-C 、21log y x= D 、212log (45)y x x =-+12、已知()log x+1 (01)a g x a a =>≠且在()10-,上有()0g x >,则1()x f x a+=是( )A 、在(),0-∞上是增加的B 、在(),0-∞上是减少的C 、在(),1-∞-上是增加的D 、在(),0-∞上是减少的 二、填空题13、若2log 2,log 3,m n a a m n a +=== 。
指数函数和对数函数的图像及性质
指数函数和对数函数的图像及性质一、指数函数及对数函数的图像指数函数和对数函数的图像都有两种,要分底数0<a<1和a>1两种情况,在我们掌握了最基本的指数函数图像及对数函数图像之后,我们要学会画变型之后的图像。
变型之后的图像主要还是依据最基本图像来画,结合单调性、奇偶性等性质。
例题1 函数f(x)=1+log2x与g(x)=2-x+1在同一直角坐标系下的图象大致是()A.B.C. D.解析:∵f(x)=1+log2x的图象是由y=log2x的图象上移1而得,∴其图象必过点(1,1).故排除A、B,又∵g(x)=2-x+1=2-(x-1)的图象是由y=2-x的图象右移1而得故其图象也必过(1,1)点,及(0,2)点,故排除D故选C二、指数函数和对数函数的复合函数问题我们主要研究复合函数的单调性及最值,复合函数的单调性,取决于两个函数的单调性,满足同增异减原则。
在求对数函数单调性问题时,我们要注意函数的定义域。
单调区间必须满足函数的定义域。
例题2 已知函数y=log4(2x+3-x2),(1)求函数的定义域;(2)求y的最大值,并求取得最大值时的x值.解析:(1)由对数式的真数大于0,求解一元二次不等式可得原函数的定义域;(2)原函数是复合函数,令真数为u,求出u的值域,因为外层函数是增函数,所以u最大时原函数值最大,u取最大时的x的值就是y最大时的x的值.三、集合与命题(1) 要使原函数有意义,则真数2x+3-x 2>0,解得-1<x <3,所以函数的定义域为{x|-1<x <3};(2)将原函数分解为y=log 4u ,u=2x+3-x 2两个函数.因为u=2x+3-x 2=-(x-1)2+4≤4,所以y=log 4(2x+3-x 2)≤log 44=1.所以当x=1时,u 取得最大值4,又y=log 4u 为单调增函数,所以y 的最大值为y=log 44=1,此时x=1.三、指数函数对数函数比较大小问题比较指数函数对数函数的大小,是本部分常见的类型。
指数函数和对数函数复习(有详细知识点和习题详解)
指数函数和对数函数复习(有详细知识点和习题详解)一、指数的性质一)整数指数幂整数指数幂的概念是指:a的n次方等于a乘以a的n-1次方,其中a不等于0,n为正整数。
另外,a的-n次方等于1除以a的n次方,其中a不等于0,n为正整数。
整数指数幂的运算性质包括:(1)a的m次方乘以a的n次方等于a的m+n次方;(2)a的n次方的m次方等于a的mn次方;(3)a乘以b的n次方等于a的n次方乘以b的n次方。
其中,a除以a的n次方等于a的n-1次方,a的m-n次方等于a的m除以a的n次方,an次方根的概念是指,如果一个数的n次方等于a,那么这个数叫做a的n次方根,记作x=√a。
例如,27的3次方根等于3,-27的3次方根等于-3,32的5次方根等于2,-32的5次方根等于-2.a的n次方根的性质包括:如果n是奇数,则a的n次方根等于a;如果n是偶数且a大于等于0,则a的正的n次方根等于a,a的负的n次方根等于负的a;如果n是偶数且a小于0,则a的n次方根没有意义,即负数没有偶次方根。
二)例题分析例1:求下列各式的值:(1)3的-8次方;(2)(-10)的2次方;(3)4的(3-π)次方;(4)(a-b)的2次方,其中a大于b。
例2:已知a小于b且n大于1,n为正整数,化简n[(a-b)/(a+b)]。
例3:计算:7+40+7-40.例4:求值:(59/24)+(59-45)/24 + 25×(5-2)/24.解:略。
二)分数指数幂1.分数指数幂当根式的被开方数能被根指数整除时,根式可以写成分数指数幂的形式,例如:$5\sqrt[10]{a^5}=a^{\frac{1}{2}}$,$3\sqrt[12]{a^3}=a^{\frac{1}{4}}$。
当根式的被开方数不能被根指数整除时,根式也可以写成分数指数幂的形式,例如:$\sqrt[4]{a^5}=a^{\frac{5}{4}}$。
规定:1)正数的正分数指数幂的意义是$a^{\frac{p}{q}}=\sqrt[q]{a^p}$。
高中数学第三章指数函数和对数函数3.3第1课时指数函数的图像与性质学案含解析北师大版必
学习资料§3指数函数第1课时指数函数的图像与性质内容标准学科素养1。
理解指数函数的概念和意义.2。
能借助计算器或计算机画出指数函数的图像.3.初步掌握指数函数的有关性质。
精确数学概念提升数学运算熟练等价转化授课提示:对应学生用书第44页[基础认识]知识点指数函数错误!(1)细胞分裂时,第1次由1个分裂成2个,第2次由2个分裂成4个,第3次由4个分裂成8个,如此下去,如果第x次分裂得到y个细胞,那么细胞个数y与次数x的函数关系式是什么?这个函数式与y=x2有什么不同?提示:y=2x。
它的底数为常数,自变量为指数,而y=x2,恰好反过来.(2)函数的性质包括哪些?如何探索指数函数的性质?提示:函数的性质通常包括定义域、值域、特殊点、单调性、最值、奇偶性,可以通过描点作图,先研究具体的指数函数性质,再推广至一般.知识梳理指数函数思考:1.函数y=3·5x是指数函数吗?为什么?提示:不是.不符合指数函数的定义,指数函数的解析式必须满足:①自变量为x在指数位置上;②底数a>0且a≠1;③a x的系数是1.2.指数函数定义中为什么规定a>0且a≠1?提示:(1)如果a=0,当x>0时,a x=0;当x≤0,a x无意义.(2)如果a<0,当x=错误!,错误!等时,a x无意义.(3)如果a=1,当a x=1,无研究的价值.为了避免上述各种情况,所以规定a>0且a≠1.[自我检测]1.函数y=2-x的图像是图中的()解析:y=2-x=错误!x.答案:B2.函数y=(a-1)x在R上为减函数,则a的取值范围是()A.a>0,且a≠1 B.a>2C.a<2 D.1<a<2解析:由0<a-1<1,解得1<a<2.答案:D3.若指数函数y=f(x)的图像经过点(π,e),则f(-π)=________。
解析:设f(x)=a x(a>0,且a≠1),则f(π)=e,即aπ=e。
∴f(-π)=a-π=1aπ=错误!。
2024-2025年北师大版数学必修第一册4.3.3.1对数函数的图象和性质(带答案)
第1课时 对数函数的图象和性质必备知识基础练知识点一 对数函数的定义域和值域 1.求下列函数的定义域: (1)y =1log 2(x -1);(2)y =log 2(16-4x); (3)y =log x -1(3-x ); (4)y =1log 0.5(4x -3).2.(1)求函数y =log 13(-x 2+4x -3)的值域;(2)求函数f (x )=log 2(2x )·log 2x (12 ≤x ≤2)的最大值和最小值.知识点二 对数函数的图象及应用 3.函数y =lg (x +1)的图象大致是( )4.如图(1)(2)(3)(4)中,不属于函数y =log 15x ,y =log 17x ,y =log 5x 的一个是( )A .(1)B .(2)C .(3)D .(4)5.已知函数y =log a (x +3)+1(a >0且a ≠1),则函数恒过定点( ) A .(1,0) B .(-2,0) C .(0,1) D .(-2,1) 知识点三 对数函数的单调性及应用6.设a =log 0.70.8,b =log 1.10.9,c =1.10.9,则a 、b 、c 的大小关系是( ) A .a <b <c B .b <c <a C .b <a <c D .c <a <b7.函数f (x )=log 13(x 2-2x -8)的单调递增区间是( )A .(-∞,-2)B .(-∞,1)C .(1,+∞)D .(4,+∞) 8.已知f (x )=log a 1+x 1-x (a >0,且a ≠1).(1)求f (x )的定义域;(2)求使f (x )>0的x 的取值范围.关键能力综合练1.函数y=3-x2-log2(x+1)的定义域是( )A.(-1,3) B.(-1,3]C.(-∞,3) D.(-1,+∞)2.设a=log43,b=log53,c=log45,则( )A.a>c>b B.b>c>aC.c>b>a D.c>a>b3.(易错题)函数y=log a(x-1)+log a(x+1)(a>0且a≠1)的图象必过定点( ) A.(3,0) B.(±2,0)C.(2,0) D.(-2,0)4.华罗庚是享誉世界的数学大师,其斐然成绩早为世人所推崇.他曾说:“数缺形时少直观,形缺数时难入微”.告知我们把“数”与“形”,“式”与“图”结合起来是解决数学问题的有效途径.若函数f(x)=log a(x+b)(a>0且a≠1,b∈R)的大致图象如图,则函数g(x)=a-x-b的大致图象是( )5.函数f (x )=log 2(x 2-4x +12)的值域为( )A .[3,+∞) B.(3,+∞) C .(-∞,-3) D .(-∞,-3] 6.函数f (x )=log 2x +log 2(2-x )的单调递减区间为( ) A .[1,2)B .(0,1]C .(-∞,1]D .[1,+∞) 7.函数f (x )=log 12(2 -|x |)的单调递增区间为________.8.一次函数y =mx +n (m >0,n >0)的图象经过函数f (x )=log a (x -1)+1的定点,则1m+2n的最小值为________. 9.(探究题)已知函数f (x )=log 2(1-x 2). (1)求函数的定义域;(2)请直接写出函数的单调区间,并求出函数在区间[22,1)上的值域.核心素养升级练1.(多选题)已知函数f (x )=ln (x -2)+ln (6-x ),则( ) A .f (x )在(2,6)上单调递增 B .f (x )在(2,6)上的最大值为2ln 2 C .f (x )在(4,6)上单调递减 D .y =f (x )的图象关于直线x =4对称2.(情境命题—学术探究)已知函数f (x )=log a (a x-1)(a >0,a ≠1). (1)当a =12时,求函数f (x )的定义域;(2)当a >1时,求关于x 的不等式f (x )<f (1)的解集;(3)当a =2时,若不等式f (x )-log 2(1+2x)>m 对任意实数x ∈[1,3]恒成立,求实数m 的取值范围.第1课时 对数函数的图象和性质必备知识基础练1.解析:(1)要使函数式有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧x -1>0,log 2(x -1)≠0, 解得x >1,且x ≠2.故函数y =1log 2(x -1)的定义域是{x |x >1,且x ≠2}.(2)要使函数式有意义,需16-4x>0,解得x <2. 故函数y =log 2(16-4x)的定义域是{x |x <2}.(3)要使函数式有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧3-x >0,x -1>0,x -1≠1, 解得1<x <3,且x ≠2.故函数y =log (x -1)(3-x )的定义域是{x |1<x <3,且x ≠2}.(4)由log 0.5(4x -3)>0,可得0<4x -3<1,即3<4x <4,解得34<x <1.所以原函数的定义域为(34,1). 2.解析:(1)由-x 2+4x -3>0,解得1<x <3,∴函数的定义域是(1,3). 设u =-x 2+4x -3(1<x <3),则u =-(x -2)2+1.∵1<x <3,∴0<u ≤1,则y ≥0,即函数的值域是[0,+∞). (2)f (x )=log 2(2x )·log 2x =(1+log 2x )·log 2x =(log 2x +12 )2-14 .∵12≤x ≤2,即-1≤log 2x ≤1, ∴当log 2x =-12 时,f (x )取得最小值-14 ;当log 2x =1时,f (x )取得最大值2. 3.答案:C解析:由底数大于1可排除A 、B ,y =lg (x +1)可看作是y =lg x 的图象向左平移1个单位.(或令x =0得y =0,而且函数为增函数)4.答案:B解析:∵log 17 15 <log 17 17 =log 1515 ,∴(3)是y =log 17x ,(4)是y =log 15x ,又y =log 15x =-log 5x 与y =log 5x 关于x 轴对称,∴(1)是y =log 5x .故选B. 5.答案:D解析:令x +3=1,解得x =-2,y =1, 所以函数恒过定点(-2,1).故选D. 6.答案:C解析:由y =log 0.7x 是减函数,且0.7<0.8<1得, log 0.70.7>log 0.70.8>log 0.71,即0<a <1; 由y =log 1.1x 是增函数,且0.9<1得, log 1.10.9<log 1.11=0,即b <0; 由y =1.1x是增函数,且0.9>0得, 1.10.9>1.10=1,即c >1. 因此,b <a <c .故选C. 7.答案:A解析:由x 2-2x -8>0,得x <-2或x >4.令g (x )=x 2-2x -8,易知函数g (x )在(4,+∞)上单调递增,在(-∞,-2)上单调递减,所以函数f (x )的单调递增区间为(-∞,-2).8.解析:(1)由1+x1-x >0,得-1<x <1,故所求的定义域为(-1,1).(2)①当a >1时,由log a 1+x 1-x >0=log a 1,得1+x1-x >1, 即⎩⎪⎨⎪⎧-1<x <1,1+x >1-x , 所以0<x <1;②当0<a <1时,由log a 1+x 1-x >0=log a 1,得0<1+x1-x <1,即⎩⎪⎨⎪⎧-1<x <1,1+x <1-x .所以-1<x <0,故当a >1时,所求范围为0<x <1; 当0<a <1时,所求范围为-1<x <0.关键能力综合练1.答案:A解析:依题意得⎩⎪⎨⎪⎧3-x ≥0,log 2(x +1)≠2,x +1>0, 解得-1<x <3,所以函数的定义域是(-1,3),故选A. 2.答案:D解析:a =log 43<log 44=1;c =log 45>log 44=1,∵log 53=lg 3lg 5 ,log 43=lg 3lg 4 ,lg 5>lg4,∴log 53<log 43,∴b <a <c ,故选D.3.答案:C解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x -1>0,x +1>0 得x >1,∴y =log a (x -1)+log a (x +1)(a >0,且a ≠1)的定义域为(1,+∞),∴y =log a (x 2-1)(a >0,且a ≠1,x >1). 令x 2-1=1,得x 2=2,又x >1,∴x =2 . 当x =2 时,y =log a [(2 )2-1]=0,因此y =log a (x -1)+log a (x +1)的图象必过定点(2 ,0),故选C. 4.答案:C解析:由题意,根据函数f (x )=log a (x +b )的图象,可得0<a <1,0<b <1, 根据指数函数y =a -x(0<a <1)的图象与性质,结合图象变换向下移动b 个单位,可得函数g (x )=a -x-b 的图象只有选项C 符合.故选C.5.答案:A解析:∵x 2-4x +12=(x -2)2+8≥8,且函数y =log 2x 在(0,+∞)上为增函数,∴f (x )≥log 28=3.6.答案:A解析:对于f (x )=log 2x +log 2(2-x )有⎩⎪⎨⎪⎧x >02-x >0 ,解得函数f (x )=log 2x +log 2(2-x )的定义域为(0,2), 又f (x )=log 2x +log 2(2-x )=log 2[x (2-x )],对于y =x (2-x )=-x 2+2x ,其在(0,1)上单调递增,在[1,2)上单调递减, 又y =log 2x 在(0,+∞)上单调递增, 由复合函数单调性的规则:同增异减得函数f (x )=log 2x +log 2(2-x )的单调递减区间为[1,2).故选A. 7.答案:[0,2 )解析:由2 -|x |>0,得-2 <x <2 ,所以函数f (x )的定义域为(-2 ,2 ). ∵函数u =2 -|x |在[0,2 )上为减函数,且函数y =log 12u 为减函数,∴函数f (x )的单调递增区间为[0,2 ). 8.答案:8解析:对于函数f (x )=log a (x -1)+1,令x -1=1,∴x =2,y =1,则该函数图象过定点(2,1),将(2,1)代入y =mx +n (m >0,n >0),得2m +n =1,故1m +2n=⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +2n (2m +n )=4+n m +4mn≥4+2n m ·4m n =8,当且仅当n m =4m n 且2m +n =1,即m =14 ,n =12时取等号.9.解析:(1)由1-x 2>0得定义域为{x |-1<x <1}.(2)令u =1-x 2,则u 在(-1,0]上单调递增,在(0,1)上单调递减.又f (u )=log 2u 单调递增,故f (x )在(-1,0]上单调递增,在(0,1)上单调递减. ∴函数f (x )在[22,1)上为减函数, ∴函数f (x )在[22,1)上的值域为(-∞,-1].核心素养升级练1.答案:BCD解析:因为f (x )=ln (x -2)+ln (6-x )=ln [(x -2)(6-x )],定义域为(2,6),令t =(x -2)(6-x ),则y =ln t ,二次函数t =(x -2)(6-x )的对称轴为直线x =4,所以f (x )在(2,4)上单调递增,在(4,6)上单调递减,A 错误,C ,D 正确;当x =4时,t 有最大值,所以f (x )max =ln (4-2)+ln (6-4)=2ln 2,故B 正确.故选BCD.2.解析:(1)当a =12 时,f (x )=log 12 (12x -1),由12x -1>0,得x <0,故函数f (x )的定义域为(-∞,0).(2)f (x )=log a (a x-1)(a >1)的定义域为(0,+∞),当x 1>x 2>0时,f (x 1)-f (x 2)=log a (a a 1-1)-log a (a a 2-1)=log a a a 1-1a a 2-1>0, 所以函数f (x )为(0,+∞)上的增函数,由f (x )<f (1),知⎩⎪⎨⎪⎧x >0x <1 ,故关于x 的不等式f (x )<f (1)的解集为{x |0<x <1}.(3)设g (x )=f (x )-log 2(1+2x)=log 22x-12x +1,x ∈[1,3],设t =2x-12x +1 =1-22x +1 ,x ∈[1,3].易知t =1-22x +1 在x ∈[1,3]上单调递增.所以t ∈[13 ,79 ],故g (x )min =log 213.因为m <g (x )对任意x ∈[1,3]恒成立,所以m <g (x )min . 故m 的取值范围是(-∞,log 213 ).。
指数函数、对数函数、幂函数的图像及性质
指数函数、对数函数、幂函数的图像与性质(一)指数与指数函数1.根式(1)根式的概念(2).两个重要公式①⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧<-≥==)0()0(||a a a a a aa nn ;②a a nn =)((注意a 必须使n a 有意义)。
2.有理数指数幂 (1)幂的有关概念 ①正数的正分数指数幂:0,,1)mnaa m n N n *=>∈>、且;②正数的负分数指数幂: 10,,1)m nm naa m n N n a-*==>∈>、且③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.注:分数指数幂与根式可以互化,通常利用分数指数幂进行根式的运算。
(2)有理数指数幂的性质 ①a r a s=a r+s(a>0,r 、s ∈Q); ②(a r )s=a rs(a>0,r 、s ∈Q); ③(ab)r=a r b s(a>0,b>0,r ∈Q);. 3.指数函数的图象与性质n 为奇数 n 为偶数y=a x a>1 0<a<1图象定义域R值域(0,+∞)性质(1)过定点(0,1)(2)当x>0时,y>1;x<0时,0<y<1(2) 当x>0时,0<y<1;x<0时, y>1(3)在(-∞,+∞)上是增函数(3)在(-∞,+∞)上是减函数注:如图所示,是指数函数(1)y=a x,(2)y=b x,(3),y=c x(4),y=d x的图象,如何确定底数a,b,c,d与1之间的大小关系?提示:在图中作直线x=1,与它们图象交点的纵坐标即为它们各自底数的值,即c1>d1>1>a1>b1,∴c>d>1>a>b。
即无论在轴的左侧还是右侧,底数按逆时针方向变大。
(二)对数与对数函数1、对数的概念(1)对数的定义如果(01)xa N a a=>≠且,那么数x叫做以a为底,N的对数,记作log Nax=,其中a 叫做对数的底数,N叫做真数。
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指数函数与对数函数
知识点一:对数函数与指数函数的图像与性质
知识点二:对数函数与指数函数的基本运算
指数函数:
(1)_______(0,,)r s a a a r s R ⋅=>∈ (2)_______(0,,)r s a a a r s R ÷=>∈
()
(3)_______(0,,)s
r a
a r s R =>∈ ()(4)________(,0,)r
ab a b r R =>∈
对数函数:恒等式:N a N
a
=log
;b a b a =log
①M a (log ·=)N ___________________ _②=N
M
a
log __________________________ ③log n a M =_________________________. a
b
b c c a log log log =
(4)几个小结论:①log _____n
n a b =;②log ______n a M =;③log _______n
m a b =
④log log ____a b b a ⋅= log 1____;log _____a a a ==.
表1 指数函数 ()0,1x y a a a =>≠
对数数函数
()log 0,1a y x a a =>≠
域 x R ∈
()0,x ∈+∞
值域 ()0,y ∈+∞
y R ∈
图象
性质
过定点(0,1) 过定点(1,0) 减函数
增函数
减函数
增函数
a b <
a b >
a b <
a b >
例题1:
1求函数y =122)2
1(++-x x 的定义域、值域、单调区间. 2求函数y = log 2 (x 2 -5x+6) 的定义域、值域、单调区间.
3函数)
3(2
1
2log a ax x y +-=在区间),2[+∞上是减函数,求实数a 的取值范围。
4设0≤x ≤2,求函数y =122
4212
x x a
a --⋅++的最大值和最小值.
练习2:
1、已知(10)x f x =,则(5)f =( )
A 、510
B 、105
C 、lg10
D 、lg 5 2、对于0,1a a >≠,下列说法中,正确的是( )
①若M N =则log log a a M N =; ②若log log a a M N =则M N =; ③若22log log a a M N =则M N =; ④若M N =则22log log a a M N =。
A 、①②③④ B 、①③ C 、②④ D 、②
3、设集合2{|3,},{|1,}x S y y x R T y y x x R ==∈==-∈,则S T 是 ( ) A 、∅ B 、T C 、S D 、有限集
4、函数22log (1)y x x =+≥的值域为( )
A 、()2,+∞
B 、(),2-∞
C 、[)2,+∞
D 、[)3,+∞ 5、在(2)log (5)a b a -=-中,实数a 的取值范围是( )
A 、52a a ><或
B 、2335a a <<<<或
C 、25a <<
D 、34a << 6、计算()
()2
2
lg 2lg52lg 2lg5++⋅等于( )
A 、0
B 、1
C 、2
D 、3 7、已知3log 2a =,那么33log 82log 6-用a 表示是( )
A 、52a -
B 、2a -
C 、23(1)a a -+
D 、231a a --
8、若21025x =,则10x -等于( )
A 、15
B 、15-
C 、
150
D 、1
625
9、若函数2(55)x y a a a =-+⋅是指数函数,则有( )
A 、1a =或4a =
B 、1a =
C 、4a =
D 、0a >,且1a ≠
10、当1a >时,在同一坐标系中, 函数x y a -=与log x
a y =的图象是图中的( )
11、已知1x ≠,则与x 3log 1+x 4log 1+x
5log 1
相等的式子是( ) A 、
x
60log 1
B 、3451log log log x x x ⋅⋅
C 、 60log 1x
D 、34512log log log x x x ⋅⋅
13、若函数()log (01)a f x x a =<<在区间[],2a a 上的最大值是最小值的3倍,则a 的值为( ) A 、
24 B 、22 C 、14 D 、1
2
14、下图是指数函数(1)x y a =,(2)x y b =,(3)x y c =,(4)x y d =的图象,则 a 、b 、c 、d 与1的大小关系是( ) A 、1a b c d <<<< B 、1b a d c <<<< C 、1a b c d <<<< D 、1a b d c <<<<
15、若函数m y x +=-|
1|)21(的图象与x 轴有公共点, 则m 的取值范围是( )
A 、1m ≤-
B 、10m -≤<
C 、1m ≥
D 、01m <≤
y
x
1
O
(4)
(3)
(2)
(1)
16已知2
1()log 1x
f x x
+=- (1)求()f x 的定义域; (2)求使()0f x >的x 的取值范围。
17、已知2
(23)
4
()log x x f x +-=, (1)求函数()f x 的单调区间;
(2)求函数()f x 的最大值,并求取得最大值时的x 的值.
18.已知函数
243
1()()3
ax x f x -+=.
(1)若1a =-,求()f x 的单调区间; (2)若()f x 有最大值3,求a 的值.
(3)若()f x 的值域是(0,+∞),求a 的取值范围
选择题:DDCCC BBBAC AAABB
16、(1)由于
101x
x
+>-,即()()110x x +⋅->,解得:11x -<< ∴函数21()log 1x
f x x +=-的定义域为(1,1)-
(2)()0f x >,即22211log 0log log 111x x
x x
++>⇒>-- ∵以2为底的对数函数是增函数,
∴11,(1,1),10,1101x x x x x x x
+>∈-∴->∴+>-⇒>- 又∵函数21()log 1x
f x x
+=-的定义域为(1,1)-,∴使()0f x >的x 的取值范围为(0,1)
17、解:(1)由2230x x +->,得函数()f x 的定义域为(1,3)-
令223t x x =+-,(1,3)x ∈-,由于223t x x =+-在(-1,1]上单调递增,在[1,3)上单调递减,而4()log t f x =在R 上单调递增,
所以函数()f x 的单调递增区间为(-1,1],递减区间为[1,3) (2)令223t x x =+-,(1,3)x ∈-,则2223(1)44t x x x =+-=--+≤,
所以2
(23)
44441()log log log x x t f x +-=≤==,所以当1x =时,()f x 取最大值1.
18、解:(1)当1a =-时,2
431()()3
x x f x --+=,
令2()43g x x x =--+,
由于()g x 在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,+∞)上单调递减, 而1()3
t y =在R 上单调递减,
所以()f x 在(-∞,-2)上单调递减,在(-2,+∞)上单调递增, 即函数()f x 的递增区间是(-2,+∞),递减区间是(-∞,-2).
(2)令2()43h x ax x =-+,则()1
()3
h x y =,由于()f x 有最大值3,所以()h x 应有最小值1-,
因此必有01216
14a a a
>⎧⎪-⎨=-⎪⎩,解得1a =.即当()f x 有最大值3时,a 的值等于1. (3)要使()1()3
h x y =的值域为(0,+∞).应2()43h x ax x =-+的值域为R ,只能有0a =。
因为若0a ≠,则()h x 为二次函数,其值域不可能为R 。
故a 的取值范围是0a =.。