2022届高考数学理一轮复习新人教版课件:第二章函数导数及其应用第六节对数函数
展开1.对数的概念如果ax=N(a>0,且a≠1),那么x叫做以a为底N的对数,记作____________.2.对数的性质与运算法则(1)对数的性质①lga1=__;②lgaa=__.
(2)对数恒等式algaN=__(其中a>0,且a≠1).(3)对数的换底公式lgbN=_______(a,b均大于零且不等于1,N>0).
3.对数函数的定义、图象与性质
y=lgax(a>0,且a≠1)
4.反函数指数函数y=ax(a>0,且a≠1)与对数函数__________(a>0,且a≠1)互为反函数,它们的图象关于直线______对称.
2.对数函数的图象与底数大小的比较如图所示,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.
1.(基本能力:对数运算)lg 2+lg 5=( )A.10 B.1C.lg 7 D.lg 2 lg 5
2.(基本方法:作对数函数的图象)y=ln |x|的图象为( )
3.(基本应用:比较大小)a=lg23.4,b=lg82,c=lg0.32.7,由大到小的排列顺序为________.答案: a >b>c
4.(基础知识:定义域)函数y=lg (x+1)+lg (x-1)的定义域为________.答案:(1,+∞)
5.(基本能力:求单调区间)函数y=2ln (x+1)的递增区间为________.答案:(-1,+∞)
方法总结 1.不同底的对数运算,利用换底公式化为同底,再结合对数运算性质求解.此题的普遍规律:lgab·lgbc·lgcd=lgad.2.对数的运算方法,主要有两种方法:一是对数式转化为指数式;二是利用对数运算法则,进行变形:
(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,正确使用幂的运算法则.(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,正确使用对数的运算法则.(3)注意指数式与对数式的相互转化关系.
[典例剖析]类型 1 图象的辨认[例1] (2020·山东潍坊模拟)若函数f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1)在R上为减函数,则函数y=lga(|x|-1)的图象可以是( )
解析:由f(x)在R上是减函数,知0<a<1.又y=lga(|x|-1)是偶函数,定义域是(-∞,-1)∪(1,+∞),∴当x>1时,y=lga(x-1)的图象由y=lgax向右平移一个单位得到.因此选项D正确.
方法总结对数函数与绝对值相联系的函数的图象常见有:(1)y=|lgax|(a>1)的图象如图①.(2)y=lga|x|(a>1)的图象如图②.(3)y=|lga|x||(a>1)的图象如图③. 辨认时可通过特殊点、单调性、奇偶性等性质进行.
方法总结应用对数型函数的图象可求解的问题(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.
(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.求参数时往往使其中一个函数图象“动起来”,找变化的边界位置,得参数范围.(3)与绝对值相联系的函数图象.
[题组突破]1.(2021·湖南张家界模拟)在同一直角坐标系中,函数f(x)=2-ax,g(x)=lga(x+2)(a>0,且a≠1)的图象大致为( )
[典例剖析]类型 1 比较大小[例1] (1)(2021·河南洛阳联考)设a=lg36,b=lg510,c=lg714,则( )A.c>b>a B.b>c>aC.a>c>b D.a>b>c
解析:因为a=lg36=lg33+lg32=1+lg32,b=lg510=lg55+lg52=1+lg52,c=lg714=lg77+lg72=1+lg72,因为lg32>lg52>lg72,所以a>b>c.
方法总结比较对数式大小的类型及相应的方法(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.
类型 2 与对数有关的不等式[例2] (1)解不等式2lga(x-4)>lga(x-2).
方法总结解对数不等式的类型及方法(1)形如lgax>lgab的不等式,借助y=lgax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lgax>b的不等式,需先将b化为以a为底的对数式的形式.
类型 3 对数性质的综合应用[例3] (1)已知函数f(x)=lga(8-ax)(a>0,且a≠1).若f(x)>1在区间[1,2]上恒成立,则实数a的取值范围为________.
(2)已知函数f(x)=lg4(ax2+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,请说明理由.解析:①因为f(1)=1,所以lg4(a+5)=1,因此a+5=4,a=-1,这时f(x)=lg4(-x2+2x+3).由-x2+2x+3>0,得-1<x<3,函数f(x)的定义域为(-1,3).
令g(x)=-x2+2x+3,则g(x)在(-1,1)上单调递增,在(1,3)上单调递减.又y=lg4x在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)的单调递增区间是(-1,1),单调递减区间是(1,3).
方法总结1.(1)形如函数y=lgaf(x)求定义域,要在a>0,a≠1的前提下,使f(x)>0;(2)判断y=lgaf(x)型的奇偶性要结合对数的运算:lgaf(x)+lgaf(-x)及lgaf(x)-lgaf(-x),其单调性利用复合函数y=lgan,n=f(x)的单调性的法则.2.求形如y=lgaf(x)的单调区间,首先求定义域:f(x)>0,同时结合复合函数“同增异减”的法则.
3.(2020·江西九江七校联考)若函数f(x)=lg2(x2-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)
4.(母题变式)将例2(1)改为:若2lga(a-4)>lga(a-2),求a的取值范围.
1.(2018·高考全国卷Ⅲ)下列函数中,其图象与函数y=ln x的图象关于直线x=1对称的是( )A.y=ln (1-x) B.y=ln (2-x)C.y=ln (1+x) D.y=ln (2+x)
3.(2019·高考天津卷)已知a=lg52,b=lg0.50.2,c=0.50.2,则a,b,c的大小关系为( )A.a<c<b B.a<b<cC.b<c<a D.c<a<b
4.(2019·高考全国卷Ⅱ)已知f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=-eax.若f(ln 2)=8,则a=________.解析:设x>0,则-x<0.∵当x<0时,f(x)=-eax,∴f(-x)=-e-ax.∵f(x)是奇函数,∴f(x)=-f(-x)=e-ax,∴f(ln 2)=e-a ln 2=(eln 2)-a=2-a.又∵f(ln 2)=8,∴2-a=8,∴a=-3.答案:-3
设平行于y轴的直线分别与函数y1=lg2x及函数y2=lg2x+2的图象交于B,C两点,点A(m,n)位于函数y2=lg2x+2的图象上,如图,若△ABC为正三角形,则m·2n=_____.
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