第二章 2.6对数函数-2021届高三数学一轮基础复习讲义(学生版+教师版)【机构专用】
展开第1课时
进门测
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若MN>0,则loga(MN)=logaM+logaN.( × )
(2)logax·logay=loga(x+y).( × )
(3)函数y=log2x及y=log3x都是对数函数.( × )
(4)对数函数y=logax(a>0且a≠1)在(0,+∞)上是增函数.( × )
(5)函数y=ln与y=ln(1+x)-ln(1-x)的定义域相同.( √ )
(6)对数函数y=logax(a>0且a≠1)的图象过定点(1,0)且过点(a,1),,函数图象只在第一、四象限.( √ )
作业检查
无
第2课时
阶段训练
题型一 对数的运算
例1 (1)已知loga2=m,loga3=n,则a2m+n=________.
(2)计算:=________.
答案 (1)12 (2)1
解析 (1)∵loga2=m,loga3=n,∴am=2,an=3,
∴a2m+n=(am)2·an=22×3=12.
(2)原式
=
=
=
====1.
思维升华 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)计算:log2=________,=________.
(2)2(lg)2+lg ·lg 5+=________.
答案 (1)- 3 (2)1
解析 (1)log2=log22 =-,
=×=3×=3.
(2)原式=2×(lg 2)2+lg 2×lg 5+
=lg 2(lg 2+lg 5)+1-lg 2
=lg 2+1-lg 2=1.
题型二 对数函数的图象及应用
例2 (1)已知函数y=loga(x+c)(a,c为常数,其中a>0,且a≠1)的图象如图,则下列结论成立的是( )
A.a>1,c>1 B.a>1,0
C.(1,) D.(,2)
答案 (1)D (2)B
解析 (1)由该函数的图象通过第一、二、四象限知该函数为减函数,∴0 (2)构造函数f(x)=4x和g(x)=logax,当a>1时不满足条件,当0,所以a的取值范围为(,1).
思维升华 (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)若函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象如图所示,则下列函数图象正确的是( )
(2)已知函数f(x)=若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则abc的取值范围是( )
A.(1,10) B.(5,6)
C.(10,12) D.(20,24)
答案 (1)B (2)C
解析 (1)由题意y=logax(a>0,且a≠1)的图象过(3,1)点,可解得a=3.选项A中,y=3-x=()x,显然图象错误;选项B中,y=x3,由幂函数图象性质可知正确;选项C中,y=(-x)3=-x3,显然与所画图象不符;选项D中,y=log3(-x)的图象与y=log3x的图象关于y轴对称,显然不符,故选B.
(2)方法一 不妨设a 方法二 作出f(x)的大致图象(图略).由图象知,要使f(a)=f(b)=f(c),不妨设a 由图知10
命题点1 比较对数值的大小
例3 已知定义在R上的函数f(x)=2|x-m|-1(m为实数)为偶函数,记a=f(log0.53),b=f(log25),c=f(2m),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 由f(x)=2|x-m|-1是偶函数可知m=0,
所以f(x)=2|x|-1.
所以a=,
b==4,
c=f(0)=2|0|-1=0,所以c 命题点2 解对数不等式
例4 (1)若loga<1,则a的取值范围是________.
(2)已知函数f(x)=则不等式f(x)>1的解集为________.
答案 (1)(0,)∪(1,+∞) (2)(-1,)
解析 (1)当a>1时,函数y=logax在定义域内为增函数,所以loga
(2)若x≤0,则不等式f(x)>1可转化为3x+1>1⇒x+1>0⇒x>-1,∴-1
∴0
命题点3 和对数函数有关的复合函数
例5 已知函数f(x)=log4(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 (1)因为f(1)=1,所以log4(a+5)=1,
因此a+5=4,a=-1,这时f(x)=log4(-x2+2x+3).
由-x2+2x+3>0,得-1
令g(x)=-x2+2x+3,
则g(x)在(-1,1)上递增,在(1,3)上递减.
又y=log4x在(0,+∞)上递增,
所以f(x)的单调递增区间是(-1,1),
单调递减区间是(1,3).
(2)假设存在实数a,使f(x)的最小值为0,
则h(x)=ax2+2x+3应有最小值1,
即解得a=.
故存在实数a=使f(x)的最小值为0.
思维升华 (1)对数值大小比较的主要方法
①化同底数后利用函数的单调性;
②化同真数后利用图象比较;
③借用中间量(0或1等)进行估值比较.
(2)解决与对数函数有关的复合函数问题,首先要确定函数的定义域,根据“同增异减”原则判断函数的单调性,利用函数的最值解决恒成立问题.
(1)设函数f(x)=则满足f(x)≤2的x的取值范围是( )
A.[-1,2] B.[0,2]
C.[1,+∞) D.[0,+∞)
(2)已知f(x)=ln(x+-a),若对任意的m∈R,均存在x0>0使得f(x0)=m,则实数a的取值范围是__________.
答案 (1)D (2)[4,+∞)
解析 (1)当x≤1时,21-x≤2,解得x≥0,
所以0≤x≤1;当x>1时,1-log2x≤2,
解得x≥,所以x>1.综上可知x≥0.
(2)由题意知,函数f(x)的值域为R,
∴t=x+-a的值域为[0,+∞),
由x>0,知x+≥a.
∴实数a的取值范围是[4,+∞).
第3课时
阶段重难点梳理
1.对数的概念
一般地,如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN,其中a叫做对数的底数,N叫做真数.
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
①loga(MN)=logaM+logaN;
②loga=logaM-logaN;
③logaMn=nlogaM (n∈R).
(2)对数的性质
①N=N;②logaaN=N(a>0,且a≠1).
(3)对数的换底公式
logab=(a>0,且a≠1;c>0,且c≠1;b>0).
3.对数函数的图象与性质
a>1
0 图象
性质
定义域:(0,+∞)
值域:R
过定点(1,0),即x=1时,y=0
当x>1时,y>0
当0
当0
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
4.反函数
指数函数y=ax与对数函数y=logax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)logab=;
(2)logambn=logab.
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
重点题型训练
典例 (1)若a>b>0,0
(2)若a=20.3,b=logπ3,c=log4cos 100,则( )
A.b>c>a B.b>a>c
C.a>b>c D.c>a>b
(3)若实数a,b,c满足loga2
∵0
但不能确定lg a、lg b的正负,
所以它们的大小不能确定,所以A错;
对B:logca=,logcb=,
而lg a>lg b,两边同乘以一个负数改变不等号方向,所以选项B正确;
对C:由y=xc在第一象限内是增函数,
即可得到ac>bc,所以C错;
对D:由y=cx在R上为减函数,
得ca
(3)由loga2
1.设函数f(x)=|ln x|(e为自然对数的底数),满足f(a)=f(b)(a≠b),则( )
A.ab=ee B.ab=e
C.ab= D.ab=1
答案 D
解析 ∵|ln a|=|ln b|且a≠b,∴ln a=-ln b,∴ab=1.
2.函数f(x)=lg(|x|-1)的大致图象是( )
答案 B
解析 由函数f(x)=lg(|x|-1)的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞),值域为R.又当x>1时,函数单调递增,所以只有选项B正确.
3.已知a=,b=,c=,则( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.a>c>b D.c>a>b
答案 C
解析 c==,
∵log3>log33=1且<3.4,
∴log3
∴log43.6
由于y=5x为增函数,∴>>.
即>>,故a>c>b.
4.函数y=的定义域为________.
答案 (,1]
解析 由log0.5(4x-3)≥0且4x-3>0,得
作业布置
1.函数y=的定义域是( )
A.(-1,+∞) B.[-1,+∞)
C.(-1,1)∪(1,+∞) D.[-1,1)∪(1,+∞)
答案 C
解析 要使有意义,需满足x+1>0且x-1≠0,得x>-1且x≠1.
2.设a=log37,b=21.1,c=0.83.1,则( )
A.b C.c 答案 B
解析 ∵a=log37,∴1 ∵b=21.1,∴b>2.
∵c=0.83.1,∴0
答案 C
解析 函数y=2log4(1-x)的定义域为(-∞,1),排除A、B;又函数y=2log4(1-x)在定义域内单调递减,排除D.故选C.
4.已知函数f(x)=则f(2 018)等于( )
A.2 019 B.2 018
C.2 017 D.2 016
答案 A
解析 由已知f(2 018)=f(2 017)+1
=f(2 016)+2=f(2 015)+3
=…=f(1)+2 017=log2(5-1)+2 017=2 019.
5.若直线x=m(m>1)与函数f(x)=logax,g(x)=logbx的图象及x轴分别交于A,B,C三点.若AB=2BC,则( )
A.b=a2或a=b2 B.a=b-1或a=b3
C.a=b-1或b=a3 D.a=b3
答案 C
解析 当a>1>b时,则A(m,logam),B(m,logbm),C(m,0),
由AB=2BC,得|logam-logbm|=2|logbm|,
即logam-logbm=-2logbm,
所以logam=-logbm,
即=-,所以a=b-1;
当b>a>1时,由AB=2BC,
得|logam-logbm|=2|logbm|,
即logam-logbm=2logbm,
所以logam=3logbm,即=,
所以b=a3,所以a=b-1或b=a3,故选C.
6.若函数f(x)=loga(x2+x)(a>0,且a≠1)在区间(, +∞)内恒有f(x)>0,则f(x)的单调递增区间为( )
A.(0,+∞) B.(2,+∞)
C.(1,+∞) D.(,+∞)
答案 A
解析 令M=x2+x,当x∈(,+∞)时,M∈(1,+∞),f(x)>0,所以a>1,所以函数y=logaM为增函数,
又M=(x+)2-,因此M的单调递增区间为(-,+∞).
又x2+x>0,所以x>0或x<-,
所以函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞).
7.lg+2lg 2--1=________.
答案 -1
解析 lg +2lg 2--1=lg +lg 22-2
=lg -2=1-2=-1.
8.函数f(x)=log2·(2x)的最小值为________.
答案 -
解析 f(x)=log2·log(2x)=log2x·2log2(2x)=log2x(1+log2x).
设t=log2x(t∈R),则原函数可以化为
y=t(t+1)=(t+)2-(t∈R),
故该函数的最小值为-,
故f(x)的最小值为-.
9.已知函数f(x)=loga(2x-a)在区间[,]上恒有f(x)>0,则实数a的取值范围是________.
答案 (,1)
解析 当0 所以loga(-a)>0,即0<-a<1,
解得 当a>1时,函数f(x)在区间[,]上是增函数,
所以loga(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(,1).
*10.已知函数f(x)=则f(f(-2))=________;若f(x)≥2,则实数x的取值范围是________.
答案 2 (-∞,-4]∪[1,+∞)
解析 ∵f(-2)=log22=1,∴f(f(-2))=f(1)=2.
当x≥0时,由2x≥2,得x≥1;
当x<0时,由log2(-x)≥2,得-x≥4,∴x≤-4.
∴实数x的取值范围是(-∞,-4]∪[1,+∞).
*11.设f(x)=loga(1+x)+loga(3-x)(a>0,且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,]上的最大值.
解 (1)∵f(1)=2,
∴loga4=2(a>0,且a≠1),∴a=2.
由得-1
(2)f(x)=log2(1+x)+log2(3-x)
=log2(1+x)(3-x)
=log2[-(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,]上的最大值是f(1)=log24=2.
12.设x∈[2,8]时,函数f(x)=loga(ax)·loga(a2x)(a>0且a≠1)的最大值是1,最小值是-,求a的值.
解 由题意知f(x)=(logax+1)(logax+2)
=[(logax)2+3logax+2]=(logax+)2-.
当f(x)取最小值-时,logax=-.
又∵x∈[2,8],∴a∈(0,1).
∵f(x)是关于logax的二次函数,
∴函数f(x)的最大值必在x=2或x=8时取得.
若(loga2+)2-=1,则a=2-,
此时f(x)取得最小值时,
x==∉[2,8],舍去.
若(loga8+)2-=1,则a=,
此时f(x)取得最小值时,x==2∈[2,8],
符合题意,∴a=.
13.已知函数f(x)=-log2.
(1)求f(x)的定义域;
(2)判断并证明f(x)的奇偶性;
(3)求证:f(x)在(0,1)内是减函数,并求使关系式f(x)
解得-1
∵f(-x)=--log2=-+log2
=-f(x),
又由(1)知f(x)的定义域关于原点对称,
∴f(x)为奇函数.
(3)证明 设0
又-=,
1-x1>0,1-x2>0,x1-x2<0,
∴0<<,
∴log2
∴f(x)在(0,1)内为减函数,又f(x)
第二章 2.1函数及其表示-2021届高三数学一轮基础复习讲义(学生版+教师版)【机构专用】: 这是一份第二章 2.1函数及其表示-2021届高三数学一轮基础复习讲义(学生版+教师版)【机构专用】,文件包含第二章21函数及其表示-学生版docx、第二章21函数及其表示-教师版docx等2份学案配套教学资源,其中学案共29页, 欢迎下载使用。
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第二章 2.7函数图像-2021届高三数学一轮基础复习讲义(学生版+教师版)【机构专用】: 这是一份第二章 2.7函数图像-2021届高三数学一轮基础复习讲义(学生版+教师版)【机构专用】,文件包含第二章27函数图像-学生版docx、第二章27函数图像-教师版docx等2份学案配套教学资源,其中学案共38页, 欢迎下载使用。