2015年高考第一轮复习数学:2.8 对数与对数函数

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2015届高三数学(文,山东版)一轮课件:第2章 第6节 对数与对数函数

2015届高三数学(文,山东版)一轮课件:第2章 第6节 对数与对数函数

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【解析】 f(x)=ln(x2+1),x∈R,当 x=0 时,f(0)=ln 1= 0,即 f(x)过点(0,0),排除 B,D.
∵f(-x)=ln[(-x)2+1]=ln(x2+1)=f(x), ∴f(x)是偶函数,其图象关于 y 轴对称,故选 A. 【答案】 A
C.2
D.4
【解析】 2log510+log50.25=log5100+log50.25=log525 =2.
【答案】 C
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2.若函数 y=f(x)是函数 y=ax(a>0,且 a≠1)Байду номын сангаас反函数,且
f(2)=1,则 f(x)等于( )
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二、对数函数的定义、图象与性质
定义
函数 y=logax(a>0 且 a≠1)叫做对数函数
a>1
0<a<1
图象
s
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定义域:_(_0_,__+__∞__)____ 值域:_(_-__∞__,__+__∞__)___
换底公式
logcb
logab=_lo_g_c_a_(a,c 均大于 0 且不等于 1,b>0)
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如果 a>0,且 a≠1,M>0,N>0,那么: ①loga(M·N)=__lo_g_a_M__+__lo_g_a_N____; 运算性质 ②logaMN =_l_o_g_a_M__-__lo_g_a_N___; ③logaMn=nlogaM(n∈R).

(江苏专用)高三数学一轮总复习 第二章 函数与基本初等函数Ⅰ 第七节 对数与对数函数课时跟踪检测 理

(江苏专用)高三数学一轮总复习 第二章 函数与基本初等函数Ⅰ 第七节 对数与对数函数课时跟踪检测 理

课时跟踪检测(十) 对数与对数函数一抓基础,多练小题做到眼疾手快 1.(2015·某某调研)函数y =log 232x -1的定义域是________.解析:由log 23(2x -1)≥0⇒0<2x -1≤1⇒12<x ≤1.答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1 2.函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间为________.解析:函数y =f (x )的定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞),因为函数y =f (x )是由y =log 12t 与t =g (x )=x 2-4复合而成,又y =log 12t 在(0,+∞)上单调递减,g (x )在(-∞,-2)上单调递减,所以函数y =f (x )在(-∞,-2)上单调递增.答案:(-∞,-2)3.(2016·某某模拟)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________.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:a =b >c4.(2015·某某高考)lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=________.解析:lg 52+2lg 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=lg 5-lg 2+2lg 2-2=(lg 5+lg 2)-2=1-2=-1. 答案:-15.函数y =log 2|x +1|的单调递减区间为______,单调递增区间为______. 解析:作出函数y =log 2x 的图象,将其关于y 轴对称得到函数y =log 2|x |的图象,再将图象向左平移1个单位长度就得到函数y =log 2|x +1|的图象(如图所示).由图知,函数y =log 2|x +1|的单调递减区间为(-∞,-1),单调递增区间为(-1,+∞).答案:(-∞,-1) (-1,+∞)二保高考,全练题型做到高考达标1.函数f (x )=|x -2|-ln x 在定义域内零点的个数为________. 解析:在同一坐标系中分别作函数y =|x -2|与y =ln x 的图象如图所示.由图可知y =|x -2|与y =ln x 有2个交点,所以函数f (x )零点的个数为2.答案:22.(2016·某某五校联考)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:由题意可知f (1)=log 21=0,f (f (1))=f (0)=30+1=2,f ⎝⎛⎭⎪⎫log 312=331-log 2+1=33log 2+1=2+1=3,所以f (f (1))+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 312=5.答案:53.设a =log 323,b =log 525,c =log 727,则a ,b ,c 的大小关系为________.解析:因为log 323=log 32-1,log 525=log 52-1,log 727=log 72-1,log 32>log 52>log 72,故a >b >c .答案:a >b >c4.计算:log 2.56.25+lg 0.001+ln e +2-1+log 23=______. 解析:原式=log 2.5(2.5)2+lg 10-3+ln e 12+2log 232 =2-3+12+32=1.答案:15.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________.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:(0,+∞)6.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的图象上,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________.解析:由条件得,点A 在函数y =log22x 的图象上,从而由2=2,得x A =12.而点B 在函数y =x 12上,从而2=x 12,解得x B =4.于是点C 的横坐标为4.又点C 在函数y =⎝⎛⎭⎪⎫22x上,从而y C =14,所以点D 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,14. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫12,14 7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x,x ≤0,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______.解析:问题等价于函数y =f (x )与y =-x +a 的图象有且只有一个交点,结合函数图象可知a >1.答案:(1,+∞)8.(2016·某某四市调研)函数f (x )=log 2x ·log 2(2x )的最小值为______.解析:依题意得f (x )=12log 2x ·(2+2log 2x )=(log 2x )2+log 2x =⎝ ⎛⎭⎪⎫log 2x +122-14≥-14,当且仅当log 2x =-12,即x =22时等号成立,因此函数f (x )的最小值为-14.答案:-149.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,f (0)=0,当x >0时,f (x )=log 12x .(1)求函数f (x )的解析式; (2)解不等式f (x 2-1)>-2.解:(1)当x <0时,-x >0,则f (-x )=log 12(-x ).因为函数f (x )是偶函数,所以f (-x )=f (x ). 所以函数f (x )的解析式为f (x )=⎩⎨⎧log 12x ,x >0,0,x =0,log 12-x ,x <0.(2)因为f (4)=log 124=-2,f (x )是偶函数, 所以不等式f (x 2-1)>-2可化为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).10.已知函数f (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),(a >0且a ≠1). (1)求f (x )的定义域;(2)判断f (x )的奇偶性并予以证明; (3)当a >1时,求使f (x )>0的x 的解集. 解:(1)要使函数f (x )有意义.则⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,1-x >0,解得-1<x <1.故所求函数f (x )的定义域为(-1,1). (2)证明:由(1)知f (x )的定义域为(-1,1), 且f (-x )=log a (-x +1)-log a (1+x ) =-[log a (x +1)-log a (1-x )]=-f (x ), 故f (x )为奇函数.(3)因为当a >1时,f (x )在定义域(-1,1)内是增函数,所以f (x )>0⇔x +11-x>1,解得0<x <1.所以使f (x )>0的x 的解集是(0,1). 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.已知函数f (x )=log a (2x -a )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,23上恒有f (x )>0,则实数a 的取值X 围是________.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X 围是⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1 2.(2016·某某中学月考)已知函数f (x )=log a 1-xb +x (0<a <1)为奇函数,当x ∈(-1,a ]时,函数f (x )的值域是(-∞,1],则a +b 的值为________.解析:由1-xb +x >0,解得-b <x <1(b >0).又奇函数定义域关于原点对称,故b =1.所以f (x )=log a 1-x 1+x (0<a <1).又g (x )=1-x x +1=-1+2x +1在(-1,a ]上单调递减,0<a <1,所以f (x )在(-1,a ]上单调递增.又因为函数f (x )的值域是(-∞,1],故f (a )=1,此时g (a )=a ,即1-a a +1=a ,解得a =2-1(负根舍去),所以a +b = 2. 答案: 23.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,某某数k 的取值X 围.解:(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-tt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X 围为(-∞,-3).。

2-7第七节 对数与对数函数(2015年高考总复习)

2-7第七节 对数与对数函数(2015年高考总复习)

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第二章
第七节
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【思维启迪】
观察图象,可从图象的增减性、所经过的特
殊点等方面分析,从而确定参数a,b的范围及关系. 听课记录 令g(x)=2x+b-1,这是一个增函数,
而由图象可知函数f(x)=logag(x)是单调递增的,所以必有 a>1. 又由图象知函数图象与y轴交点的纵坐标介于-1和0之间, 即-1<f(0)<0,所以-1<logab<0,故a 1<b<1,因此0<a 1<b<1,
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备考这样做 1.注意函数定义域的限制以及底数和1的大小关系对函数性质 的影响. 2.熟练掌握对数函数的图象、性质,搞清复合函数的结构以 及和对数函数的关系.
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(2)对数的性质 ①alogaN = N ;②logaaN= N (a>0,且a≠1). (3)对数的重要公式
logaN logbN= logab ①换底公式:
(a,b均大于零且不等于1); .
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5.已知a>0且a≠1,则函数y=loga(x+2 过定点__________.
解析
013)+2的图象恒
令x+2 013=1,即x=-2 012时,y=2,故其图象恒
过定点(-2 012,2).

高考第一轮复习数学:2.8 对数与对数函数

高考第一轮复习数学:2.8  对数与对数函数

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 a NM =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a<11))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C D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,+∞).1-1O xy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.-21 C.2 D.-2解析:y =log 2|ax -1|=log 2|a (x -a 1)|,对称轴为x =a 1,由a1=-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AB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。

2015届高考数学(理)一轮复习单元卷:对数与对数函数(苏教版)

2015届高考数学(理)一轮复习单元卷:对数与对数函数(苏教版)

对数与对数函数第Ⅰ组:全员必做题1.函数y =1-lg (x +2)的定义域为________.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 )=________.3.(2013·全国卷Ⅱ改编)设a =log 36,b =log 510,c =log 714,则a ,b ,c 的大小关系为________.4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ log 12x ,x >0,log 2(-x ),x <0,若f (m )<f (-m ),则实数m 的取值范围是____________.5.(2014·常州期末)设函数y =f (x )在R 内有定义,对于给定的正数k ,定义函数f k (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),f (x )>k ,k , f (x )≤k .若函数f (x )=log 3|x |,则当k =13时,函数f k (x )的单调减区间为________. 6.计算:(log 29)·(log 34)=________.7.函数y =log 12(x 2-6x +17)的值域是________. 8.设2a =5b =m ,且1a +1b=2,则m =________. 9.(2014·长春模拟)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.10.已知f (x )=log a x (a >0且a ≠1),如果对于任意的x ∈⎣⎡⎦⎤13,2都有|f (x )|≤1成立,试求a 的取值范围.第Ⅱ组:重点选做题1.(2013·徐州联考)函数y =log a (x -1)+1(a >0,且a ≠1)的图像恒过定点A ,若点A 在一次函数y =mx +n 的图像上,其中m ,n >0,则1m +2n的最小值为________.2.(2014·无锡模拟)若f (x )=lg x ,g (x )=f (|x |),则g (lg x )>g (1),x 的取值范围是________.答 案第Ⅰ组:全员必做题1.解析:由题意可知,1-lg(x +2)≥0,整理得lg(x +2)≤lg 10,则⎩⎪⎨⎪⎧x +2≤10,x +2>0,解得-2<x ≤8,故函数y =1-lg (x +2)的定义域为(-2,8].答案:(-2,8]2.解析:f (x )=log a x ,∵f (2)=1,∴log a 2=1.∴a =2.∴f (x )=log 2x .答案:log 2x3.解析:a =log 36=1+log 32,b =log 510=1+log 52,c =log 714=1+log 72,则只要比较log 32,log 52,log 72的大小即可,在同一坐标系中作出函数y =log 3x ,y =log 5x ,y =log 7x 的图像,由三个图像的相对位置关系,可知a >b >c .答案:a >b >c4.解析:当m >0时,f (m )<f (-m )⇒log 12m <log 2m ⇒m >1; 当m <0时,f (m )<f (-m )⇒log 2(-m )<log 12(-m )⇒-1<m <0.所以m 的取值范围是(-1,0)∪(1,+∞).答案:(-1,0)∪(1,+∞)5.解析:因为f (x )=log 3|x |,k =13,所以由f (x )>k 得log 3|x |>13,解得x <-33或x >33.同理由f (x )≤k 得-33≤x <0或0<x ≤33,所以f k (x )=⎩⎨⎧ log 3|x |,x <-33或x >33,13,-33≤x <0或0<x ≤33,所以函数f k (x )的单调减区间为(-∞,-33).(闭区间也对)答案:(-∞,-33)⎝⎛⎭⎫或(-∞,-33]6.解析:(log 29)·(log 34)=lg 9lg 2×lg 4lg 3=2lg 3lg 2×2lg 2lg 3=4. 答案:47.解析:令t =x 2-6x +17=(x -3)2+8≥8,y =log 12t 为减函数,所以有log 12t ≤log 128=-3. 答案:(-∞,-3]8.解析:由2a =5b =m ,得a =log 2m ,b =log 5m ,又1a +1b =2,即1log 2m +1log 5m=2, ∴1lg m=2,即m =10. 答案:109.解:∵f (1)=2,∴log a 4=2(a >0,a ≠1),∴a =2.由⎩⎪⎨⎪⎧1+x >0,3-x >0,得x ∈(-1,3), ∴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,函数f (x )在⎣⎡⎦⎤0,32上的最大值是f (1)=log 24=2. 10.解:当a >1时,f (x )=log a x 在⎣⎡⎦⎤13,2上单调递增,要使x ∈⎣⎡⎦⎤13,2都有|f (x )|≤1成立,则有⎩⎪⎨⎪⎧ log a 13≥-1,log a 2≤1,解得a ≥3. ∴此时a 的取值范围是a ≥3.当0<a <1时,f (x )=log a x 在⎣⎡⎦⎤13,2 上单调递减,要使x ∈⎣⎡⎦⎤13,2都有|f (x )|≤1成立,则有⎩⎪⎨⎪⎧log a 13≤1,log a 2≥-1,解得0<a ≤13. ∴此时,a 的取值范围是0<a ≤13. 综上可知,a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,13∪[3,+∞).第Ⅱ组:重点选做题1.解析:取x -1=1得原函数的图像恒过定点A (2,1),代入直线方程得2m +n =1,所以1m +2n =2m +n m +2(2m +n )n =4+n m +4m n ≥8,当且仅当n m =4m n ,即2m =n =12时等号成立,故最小值为8.答案:82.解析:因为g (lg x )>g (1),所以f (|lg x |)>f (1),由f (x )为增函数得|lg x |>1,从而lg x >1或lg x <-1.解得0<x <110或x >10.答案:⎝⎛⎭⎫0,110∪(10,+∞)。

2015届高考数学总复习第二章函数与导数第8课时指数函数、对数函数及幂函数教学案(含最新模拟、试题改编)

2015届高考数学总复习第二章函数与导数第8课时指数函数、对数函数及幂函数教学案(含最新模拟、试题改编)

第二章 函数与导数第8课时 指数函数、对数函数及幂函数(2)第三章 (对应学生用书(文)、(理)22~23页)1. (必修1P 110复习9改编)函数y =a x -3+3恒过定点________. 答案:(3,4)解析:当x =3时,f(3)=a 3-3+3=4,∴ f(x)必过定点(3,4).2. (必修1P 110复习3改编)函数y =8-16x 的定义域是________.答案:⎝⎛⎦⎤-∞,34 解析:由8-16x ≥0,所以24x ≤23,即4x ≤3,定义域是⎝⎛⎦⎤-∞,34. 3. (必修1P 67练习3)函数f(x)=(a 2-1)x 是R 上的减函数,则a 的取值范围是________________.答案:(-2,-1)∪(1,2)解析:由0<a 2-1<1,得1<a 2<2,所以1<|a|<2,即-2<a <-1或1<a < 2.4. (必修1P 71习题13改编)已知函数f(x)=a +14x +1是奇函数,则常数a =________.答案:-12解析:由f(-x)+f(x)=0,得a =-12.5. (原创)函数y =1+⎝⎛⎭⎫45|x -1|的值域为__________. 答案:(1,2]解析:设y′=⎝⎛⎭⎫45u ,u =|x -1|. 由于u ≥0且y′=⎝⎛⎭⎫45u 是减函数, 故0<⎝⎛⎭⎫45|x -1|≤1,则1<y ≤2.1. 指数函数定义一般地,函数y=a x(a>0,a≠1)叫做指数函数,函数的定义域是R.2. 指数函数的图象与性质[备课札记]题型1 指数型函数的定义域、值域例1 已知x ∈[-3,2],求f(x)=14x -12x +1的最小值与最大值.解:f(x)=14x -12x +1=4-x -2-x +1=2-2x -2-x +1=⎝⎛⎭⎫2-x -122+34.∵ x ∈[-3,2], ∴ 14≤2-x ≤8.则当2-x =12,即x =1时,f(x)有最小值34;当2-x =8,即x =-3时,f(x)有最大值57.备选变式(教师专享)已知9x-10×3x+9≤0,求函数y =⎝⎛⎭⎫14x -1-4⎝⎛⎭⎫12x +2的最大值和最小值.解:由9x -10·3x +9≤0,得(3x -1)(3x -9)≤0, 解得1≤3x ≤9,∴ 0≤x ≤2.令(12)x =t ,则14≤t ≤1,y =4t 2-4t +2=4(t -12)2+1, 当t =12即x =1时,y min =1;当t =1即x =0时,y max =2.题型2 指数型函数的图象例2 已知函数f(x)=|2x -1-1|. (1) 作出函数y =f(x)的图象;(2) 若a<c ,且f(a)>f(c),求证:2a +2c <4.(1) 解:f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1-1,x ≥1,1-2x -1,x<1,其图象如图所示.(2) 证明:由图知,f(x)在(-∞,1]上是减函数,在[1,+∞)上是增函数,故结合条件知必有a<1.若c ≤1,则2a <2,2c ≤2,所以2a +2c <4;若c>1,则由f(a)>f(c),得1-2a -1>2c -1-1,即2c -1+2a -1<2,所以2a +2c <4. 综上知,总有2a +2c <4. 备选变式(教师专享)画出函数y =||3x -1的图象,并利用图象回答:k 为何值时,方程||3x-1=k 无解?有一个解?有两个解?解:.由图知,当k<0时,方程无解;当k =0或k ≥1时,方程有一个解;当0<k<1时,方程有两个解.题型3 指数函数的综合运用例3 已知函数f(x)=⎝⎛⎭⎫1a x -1+12x 3(a>0且a ≠1).(1) 求函数f(x)的定义域; (2) 讨论函数f(x)的奇偶性;(3) 求a 的取值范围,使f(x)>0在定义域上恒成立. 解:(1) 由于a x -1≠0,则a x ≠1,所以x ≠0, 所以函数f(x)的定义域为{x|x ∈R ,且x ≠0}. (2) 对于定义域内任意的x ,有f(-x)=(1a x -1+12)(-x)3=-⎝⎛⎭⎫a x 1-a x +12x 3=-⎝⎛⎭⎫-1-1a x -1+12x 3=⎝⎛⎭⎫1a x -1+12x 3=f(x),所以f(x)是偶函数.(3) ① 当a>1时,对x>0,所以a x >1,即a x -1>0,所以1a x-1+12>0. 又x>0时,x 3>0,所以x 3⎝⎛⎭⎫1a x -1+12>0,即当x>0时,f(x)>0.由(2)知,f(x)是偶函数,即f(-x)=f(x),则当x<0时,-x>0,有f(-x)=f(x)>0成立. 综上可知,当a>1时,f(x)>0在定义域上恒成立. ② 当0<a<1时,f(x)=(a x +1)x 32(a x -1),当x>0时,0<a x <1,此时f(x)<0,不满足题意;当x<0时,-x>0,有f(-x)=f(x)<0,也不满足题意. 综上可知,所求a 的取值范围是a>1. 变式训练设a >0,f(x)=3x a +a3x 是R 上的偶函数.(1) 求a 的值;(2) 判断并证明函数f(x)在[0,+∞)上的单调性; (3) 求函数的值域.解:(1) 因为f(x)为偶函数,故f(1)=f(-1), 于是3a +a 3=13a +3a ,即9+a 23a =9a 2+13a .因为a >0,故a =1.(2) 设x 2>x 1≥0,f(x 1)-f(x 2)=(3x 2-3x 1)(13x 2+x 1-1).因为3x 为增函数,且x 2>x 1,故3x 2-3x 1>0.因为x 2>0,x 1≥0,故x 2+x 1>0,于是13x 2+x 1<1,即13x 2+x 1-1<0,所以f(x 1)-f(x 2)<0,所以f(x)在[0,+∞)上为增函数.(3) 因为函数为偶函数,且f(x)在[0,+∞)上为增函数,故f(0)=2为函数的最小值,于是函数的值域为[2,+∞).1. (2013·西安一检)函数y =a x -1a(a>0,a ≠1)的图象可能是________.(填序号)答案:④解析:当a>1时,y =a x -1a 为增函数,且在y 轴上的截距0<1-1a <1,故①②不正确;当0<a<1时,y =a x -1a 为减函数,且在y 轴上的截距1-1a<0,故④正确.2. (2013·温州二模)以下函数中满足f(x +1)>f(x)+1的是________.(填序号)① f(x)=lnx ;② f(x)=e x ;③ f(x)=e x -x ;④ f(x)=e x +x. 答案:④解析:若f(x)=e x +x ,则f(x +1)=e x +1+x +1=e ·e x +x +1>e x +x +1=f(x)+1. 3. (2013·天津)设函数f(x)=e x +x -2,g(x)=lnx +x 2-3.若实数a 、b 满足f(a)=0,g(b)=0,则g(a)、f(b)、0三个数的大小关系为________.答案:g(a)<0<f(b) 解析:易知f(x)是增函数,g(x)在(0,+∞)上也是增函数,由于f(a)=0,而f(0)=-1<0,f(1)=e -1>0,所以0<a<1;又g(1)=-2<0,g(2)=ln2+1>0,所以1<b<2,所以f(b)>0,g(a)<0,故g(a)<0<f(b).4. (2013·湖南)设函数f(x)=a x +b x -c x ,其中c>a>0,c>b>0.(1) 记集合M ={(a ,b ,c)|a 、b 、c 不能构成一个三角形的三条边长,且a =b},则(a ,b ,c)∈M 所对应的f(x)的零点的取值集合为________.(2) 若a 、b 、c 是△ABC 的三条边长,则下列结论正确的是________.(填序号) ① x ∈(-∞,1),f(x)>0;② x ∈R ,使a x 、b x 、c x 不能构成一个三角形的三条边长; ③ 若△ABC 为钝角三角形,则x ∈(1,2),使f(x)=0. 答案:(1) {x|0<x ≤1} (2) ①②③解析:(1) 因为c>a>0,c>b>0,a =b 且a 、b 、c 不能构成一个三角形的三条边长, 所以0<2a ≤c ,所以ca ≥2.令f(x)=0,得2a x=c x,即⎝⎛⎭⎫c a x=2,即x =log c a2,1x =log 2ca ≥1,所以0<x ≤1.(2) 由a 、b 、c 是△ABC 的三条边长,知a +b>c , 因为c>a>0,c>b>0,所以0<a c <1,0<bc <1,当x ∈(-∞,1)时,f(x)=a x+b x-c x=c x⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎫a c x +⎝⎛⎭⎫b c x -1>c x ⎝⎛⎭⎫a c +b c -1=c x ·a +b -c c >0,①正确;令a =2,b =3,c =4,则a 、b 、c 可以构成三角形,而a 2=4,b 2=9,c 2=16不能构成三角形,②正确;由c>a ,c>b ,且△ABC 为钝角三角形,则a 2+b 2-c 2<0.因为f(1)=a +b -c>0,f(2)=a 2+b 2-c 2<0,所以f(x)在(1,2)上存在零点,③正确.1. 已知函数f(x)=a -12x -1是定义在(-∞,-1]∪[1,+∞)上的奇函数,则f(x)的值域是________.答案:⎣⎡⎭⎫-32,-12∪⎝⎛⎦⎤12,32 解析:因为f(x)是奇函数,f(-1)+f(1)=0,解得a =-12,所以f(x)=-12-12x -1,易知f(x)在(-∞,-1]上为增函数,在[1,+∞)上也是增函数.当x ∈[1,+∞)时,f(x)∈⎣⎡⎭⎫-32,-12.又f(x)是奇函数,所以f(x)的值域是⎣⎡⎭⎫-32,-12∪⎝⎛⎦⎤12,32. 2. 已知f(x)=(e x -1)2+(e -x -1)2,则f(x)的最小值为________.答案:-2解析:将f(x)展开重新配方得f(x)=(e x +e -x )2-2(e x +e -x )-2,令t =e x +e -x , 则g(t)=t 2-2t -2=(t -1)2-3,t ∈ [2,+∞), 所以,最小值为-2.3. 设函数y =f(x)在(-∞,+∞)内有定义,对于给定的正数K ,定义函数f K (x)=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),f (x )≤K ,K ,f (x )>K.取函数f(x)=2-|x|.当K =12时,函数f K (x)的单调递增区间为________.答案:(-∞,-1)解析:函数f(x)=2-|x|=⎝⎛⎭⎫12|x|,作图易知f(x)≤K =12x ∈(-∞,-1]∪[1,+∞),故在(-∞,-1)上是单调递增的.4. 若函数f(x)=a x (a>1)的定义域和值域均为[m ,n],求实数a 的取值范围.解:由题意,⎩⎪⎨⎪⎧a m =m ,a n =n ,即方程a x =x 有两个不同的解,设f(x)=a x -x ,f ′(x)=a x lna -1,令f′(x)=0,得x =log a 1lna=-log a lna ,分析得f(-log a lna)<0即可,∴ 1<a<e 1e .1. 指数函数是中学数学中基本初等函数之一,是高考必考内容.本部分知识在高考中主要考查指数函数的定义域、值域、图象以及主要性质(单调性).2. 将指数函数y =a x (a>0,a ≠1)的图象进行平移、翻折,可作出y -y 0=f(x -x 0),y =|f(x)|,y =f(|x|)等函数的图象,要善于灵活应用这类函数图象变换画图和解题.3. 对可转化为a 2x +b·a x +c =0或a 2x +b·a x +c ≥0(≤0)形式的方程或不等式,常借助于换元法解决,但应注意换元后“新元”的范围.请使用课时训练(A )第8课时(见活页).[备课札记]。

高考数学一轮复习考点知识专题讲解9---对数与对数函数

高考数学一轮复习考点知识专题讲解9---对数与对数函数

高考数学一轮复习考点知识专题讲解对数与对数函数考点要求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 N a =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 x a >1 0<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,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 =nmlog 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)=lg9lg2×lg4lg3=2lg3lg2×2lg2lg3=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.10B .10C .20D .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+212log 2-log 5150-log 514=. 答案2解析原式=log 535-log 5150-log 514+12log (2)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:lg25+lg50+lg2·lg500+(lg2)2=.答案4解析原式=2lg5+lg(5×10)+lg2·lg(5×102)+(lg2)2=2lg5+lg5+1+lg2·(lg5+2)+(lg2)2=3lg5+1+lg2·lg5+2lg2+(lg2)2=3lg5+2lg2+1+lg2(lg5+lg2)=3lg5+2lg2+1+lg2=3(lg5+lg2)+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<1B.0<b<a-1<1C.0<b-1<a<1D.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 a12≤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+ln2B .e +ln2 C .2D .4 答案C解析根据题意,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,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(x 1,1e 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·西安调研)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 3B .x 1<x 3<x 2C .x 2<x 3<x 1D .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 <a B .a <c <b C .a <b <c D .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=lg2lg3, log 62=lg2lg6,log 122=lg2lg12,且lg3<lg6<lg12,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已知函数f (x )=ln 2x +12x -1,下列说法正确的是________.(填序号) ①f (x )为奇函数; ②f (x )为偶函数;③f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞上单调递减;④f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12上单调递增.答案①③解析f (x )=ln 2x +12x -1,令2x +12x -1>0,解得x >12或x <-12,∴f (x )的定义域为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞, 又f (-x )=ln-2x +1-2x -1=ln2x -12x +1=ln ⎝⎛⎭⎪⎫2x +12x -1-1=-ln2x +12x -1=-f (x ),∴f (x )为奇函数,故①正确,②错误; 又f (x )=ln2x +12x -1=ln ⎝⎛⎭⎪⎫1+22x -1, 令t =1+22x -1,t >0且t ≠1,∴y =ln t , 又t =1+22x -1在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞上单调递减, 且y =ln t 为增函数,∴f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞上单调递减,故③正确;又f (x )为奇函数,∴f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12上单调递减,故④不正确.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=lg3lg2×lg5lg9=lg3lg2×lg52lg3=lg52lg2=lg5lg4=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 a x -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.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 a2=1,所以a=2.故f(x)=log2x.3.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()①a>1;②0<c<1;③0<a<1;④c>1.A.①②B.①④C.②③D.③④答案C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<1.4.(2022·银川模拟)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/m2)表示,但在实际测量时,声音的强度水平常用L1=10lg II0 (单位:分贝,L1≥0,其中I0=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 II 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). 5.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,12log (-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) 答案C解析由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,log 2a >12log a或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,12log (-a )>log 2(-a ),解得a >1或-1<a <0.6.(2022·汉中模拟)已知log 23=a ,3b =7,则log 2156等于()A.ab+3a+abB.3a+ba+abC.ab+3a+bD.b+3a+ab答案A解析由3b=7,可得log37=b,所以log2156=log3(7×23)log3(3×7)=log37+log323log33+log37=b+3×1a1+b=ab+3a+ab.7.(2022·海口模拟)log327+lg25+lg4+7log27+13(8)-的值等于.答案7 2解析原式=log3323+lg52+lg22+2+133(2)⨯-=32+2lg5+2lg2+2+(-2)=32+2(lg5+lg2)+2+(-2)=32+2+2+(-2)=7 2 .8.已知函数y=log a(x-3)-1的图象恒过定点P,则点P的坐标是.答案(4,-1)解析令x -3=1,则x =4, ∴y =log a 1-1=-1, 故点P 的坐标为(4,-1).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 <0 C .a +b <0<ab D .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 >y B .z >y >x C .x >y ,x >z D .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.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log2x=-12,即x=22时等号成立,所以函数f(x)的最小值为-14.14.已知函数f(x)=|log2x|,实数a,b满足0<a<b,且f(a)=f(b),则a+b的取值范围是________.答案(2,+∞)解析∵f(x)=|log2x|,∴f(x)的图象如图所示,又f(a)=f(b)且0<a<b,∴0<a<1,b>1且ab=1,∴a+b≥2ab=2,当且仅当a=b时取等号.又0<a<b,故a+b>2.15.(2022·贵阳模拟)若3a+log3a=9b+2log9b,则()A.a>2b B.a<2bC.a>b2D.a<b2答案B解析f(x)=3x+log3x,易知f(x)在(0,+∞)上单调递增,∵3a+log3a=32b+log3b,∴f(2b)=32b+log3(2b)>32b+log3ba=f(a),=3a+log3∴2b>a.16.已知函数f(x)=log2(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)=log2(2x-4).由f(x)>2,(2x-4)>2,得log2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)=log2(2x+k)(k∈R)的图象过点P(0,1),所以f(0)=1,即log(1+k)=1,2解得k=1.所以f(x)=log2(2x+1).因为关于x的方程f(x)=x-2m有实根,(2x+1)=x-2m有实根.即log2所以方程-2m=log2(2x+1)-x有实根.令g(x)=log2(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).。

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

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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.。

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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 aNM =log a M -log aN .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<11))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C D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 <cB.a <c <bC.b <a <cD.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,+∞).1-1O xy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.-21 C.2D.-2解析:y =log 2|ax -1|=log 2|a (x -a 1)|,对称轴为x =a 1,由a1=-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ABC D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 +xm+2m ≥3在x >0时恒成立,只要(x +xm+2m )min ≥3. 又x +x m ≥2m (当且仅当x =x m,即x =m 时等号成立),∴(x +x m +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。

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