第七讲 对数与对数函数--文科数学高考复习 学案

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第七讲 对数与对数函数--文科数学高考复习 学案

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对数与对数函数
【考纲解读】
理解对数和对数函数的定义;
掌握对数的性质,运算法则和基本方法;
掌握对数函数的图像和性质,能够运用对数函数图像和性质熟练解答相关的数学问题。
【知识精讲】
一、对数的概念:
1、对数的定义:
(1)对数的定义:如果=N(a>0,且a≠1),则称数x是以a为底N的对数;
(2)对数的表示:对数x可表示为x,这里的a是对数的底数,N是对数的真数;
(3)特殊对数:①以10为底的对数称为常用对数,它可表示为lgx;②以e为底的对数称为自然对数,它可表示为lnx。
2、对数的性质:
(1)负数和零没有对数;(2)1的对数等于0;(3)底的对数等于1。
3、理解对数定义应该注意的问题:
注意指数式=N与对数式N的关系,掌握两种式子相互转化的方法。
二、对数的运算:
1、对数的运算法则:
(1)MN=M+N; (2)=M-N;
(3)=nM(其中a>0,且a≠1,M>0,N >0)。
2、对数的换底公式:
M=(其中a>0,且a≠1,b>0,且b≠1,M>0);
3、对数问题中常用的关系式:
(1)bc=c; (2)b=; (3)=b;
(4)=N; (5)=N(其中a>0,且a≠1,b>0,且b≠1,c,N>0)。
4、进行对数运算应该注意的问题:
(1)使用运算性质=nM时需要注意条件M>0,如果问题中没有M>0的条件,则=n|M|。
(2)注意对数恒等式=N,换底公式N=和=N在解答相关问题时的灵活运用。
三、对数函数:
1、对数函数的概念:
(1)对数函数的定义:形如y=x(a>0,且a≠1)的函数,叫做对数函数;
(2)对数函数与指数函数的关系:①对数函数与指数函数互为反函数;②对数函数的图像与指数函数的图像关于直线y=x对称。
2、对数函数的图像:
(1)作出函数y=x的图像; (2)作出函数y= x的图像。
y y
0 1 x 0 1 x
『思考问题』
(1)作对数函数图像的三个关键点是:①(,-1),② (1,0),③ (a,1);
(2)函数y=x(a>1)的图像与函数x的图像类似,这是因为2>1;
(3)出函数y=x(0<a<1)的图像与函数 x的图像类似,这是因为0<<1;
(4)函数y=x与函数y=(a>0且a≠1)的图像关于x轴对称;函数y=x与函数y= (a>0且a≠1)的图像关于直线y=x对称。
3、对数函数的性质:
函 数 y=x(a>1) y=x(0<a<1)
定义域 (0,+) (0,+)
值 域 R R
图像必过点 (1,0) (1,0)
函数的单调性 在区间(0,+)上单调递增 在区间(0,+)上单调递减
x(0,1) y (-,0) y(0,+)
x〔1,+∞) y 〔0,+) y(-,0]
【探导考点】
考点1对数的定义和运算:热点①对数定义及性质;热点②对数运算性质,对数换底公式和对数恒等式及运用;热点③ 对数运算的基本方法;
考点2对数函数的定义,图像和性质:热点①对数函数定义及运用;热点②对数函数图像及运用;热点③ 对数函数性质及运用;热点④对数函数图像和性质的综合运用;
考点3对数方程和不等式:热点①对数方程解答的基本方法;热点②对数不等式解答的基本方法。
【典例解析】
【典例1】解答下列问题:
1、若a>0,a1,x>0,y>0,x>y,则下列式子中正确的个数是( )①x.y=(x+y);②x-y=(x- y);③ =x÷y;④(xy)=x.y。
A 0 B 1 C 2 D 3
2、计算25. 2. 9的结果为( )
A 3 B 4 C 5 D 6
3、22-+8的值为( )
A B 2 C 3 D
4、若lg2=a,lg3=b,则lg0.18= ;
5、已知2=m,3=n,则= ;
6、计算:= ;
7、求下列各式的值:
(1); (2)lg。
(3)计算2+lg5+;
(4)计算;
(5)已知3=a,7=b,求;
,x≥4,
(6)已知函数f(x)= f(x+1), x<4,求f(2+3)的值;
8、利用对数的换底公式化简下列各式:
(1)9. 8. 25. 4; (2)b. a;
(3)(5+5)(2+2)。
『思考问题1』
(1)【典例1】是与对数运算相关的问题,解答这类问题应该掌握对数运算的基本性质,对数的换底公式和对数恒等式;
(2)运用对数的基本运算性质解答问题时应该注意:①对数运算性质成立的条件;②灵活运用公式,作为一个公式既要能够从左边用到右边,也要能够从右边用到左边;
(3)对数的换底公式主要用来解决底数不同的对数运算问题,对数的恒等式通常用于指数和对数的混合式子的运算;
(4)面对实际问题,到底是从左边用到右边还是从右边用到左边,必须依据问题给定的条件和需要解决的问题结合起来综合考虑。
〔练习1〕解答下列各题:
.=( )
A B C 2 D 4
已知2=a,=5,则用a,b表示为( )
A (a+b+1) B (a+b)+1 C (a+b+1) D +b+1
设a,b,c均为不等于1的正实数,则下列等式中恒成立的是()
A b. b=a B b. a=b
C bc=b. c D (b+c)= b+c
若a=3,则+= ;
5、若4. 8. m=16,则m等于 ;
6、lg+lg的值是 ;
7、利用对数的换底公式化简下列各式:
(1)3. 4. 5. 2; (2)(3+3)(2+2);
(3)c. a。
8、计算下列各式的值:
(1)+lg50lg2; (2)(2+2).( 3+3);
(3); (4)22-+8-125;
(5)+12-42-1; (6)+lg2.lg50+lg25。
(7).(lg32-lg2)。
【典例2】解答下列问题:
1、下列函数是对数函数的是( )
A y=2x B y=(2x) (a>0,且a≠1)C y=2x(a>0,且a≠1)Dy=lnx
2、函数y= 的定义域是( )
A(-,2) B(2,+) C (2,3) (3,+) D (2,4) (4,+)
3、设f(x)=lg ,则f()+ f()的定义域为( )
A (-4,0)(0,4) B (-4,-1)(1,4)
C (-2,-1)(1,2) D (-4,-2)(2,4)
4、已知对数函数f(x)的图像过点(8,-3),则f(2)= 。
『思考问题2』
(1)【典例2】是对数函数概念及运用的问题,解答这类问题需要理解对数函数的定义,注意对数函数的底数和真数的条件限制,在对数的定义中,底数a必须满足两个条件:①大于0,②不等于1;真数N必须满足大于0的条件限制;
(2)【典例2】中2,3,两题是求对数函数定义域的问题,解答时需要理解函数定义域的定义,掌握求函数定义域的基本求法;
(3)【典例2】中1,4两题可直接运用对数函数的定义求解,在理解对数函数的定义时一定要注意定义中函数解析式的结构特征。
〔练习2〕解答下列各题:
1、已知函数f(x)= 的定义域为M,g(x)=ln(1+x)的定义域为N,则M N=( )
A {x|x>1} B {x|x<1} C {x|-1<x<1} D
若定义在(-1,0)内的函数f(x)= (x+1)>0,则a的取值范围是( )
A (0,) B 〔0,〕 C (, +∞) D (0, +∞)
3、求下列函数的定义域:
(1)y= (-2x-3); (2)y=; (3)y=(1-x);
y=; (5)y= (6)y=。
【典例3】解答下列问题:
1、函数y=(x+2) +1(a>0,且a≠1)的图像过定点( )
A (1,2) B (2,1) C (-2,1) D (-1,1)
2、函数y=lg(x+1)的图像大致是( )
2 y 2 y 2 y 2 y
1 1 1 1
0 1 2 x -1 0 1 2 x -1 0 1 2 x -1 0 1 2 x
A B C D
3、在同一坐标系中,函数y=x与y=x的图像之间的关系是( )
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
y
4、如图是对数函数y=x的图像,已知a的值为 1 D C B A
,,,,则图像,,,相应 0 1 x
的a值依次是( )
A ,,, B,,, C ,,,D ,,,
函数f(x)= 的图像大致是( )
2 y 2 y 2 y 2 y
1 1 1 1
0 1 2 x 0 1 2 x -1 0 1 2 x -1 0 1 2 x
A B C D
6、已知函数y=(x+c)(a,c为常数,其中a>0,a≠1) y
的图像如图所示,则下列结论成立的是( ) 0 1 x
A a>1,c>1 B a>1,0<c<1 C 0<a<1,c>1 D 0<a<1,0<c<1
7、当0<x时,<x,则实数a的取值范围是( )
A(0,) B(,1) C (1,) D(,2)
8、已知函数f(x)= |lgx|,0<a<b,且f(a)= f(b),则a+2b的取值范围是( )
A (2,+) B[2,+) C(3,+) D [3,+)
9、已知函数g(x)的图像沿x轴方向向左平移一个单位后,与函数f(x)= 的图像关于直线y=x对称,且g(19)=a+2,则函数y=(0<x≤1)的值域为 ;
10、函数f(x)= (x+3)-1(a>0且a≠1),的图像恒过定点A,若点A在直线mx+ny+1=0上,其中mn>0,则+的最小值为 。
『思考问题3』
(1)【典例3】是对数函数的图像及运用的问题,解答这类问题需要熟悉对数函数的图像,注意底数a的不同取值对对数函数图像的影响;
(2)对数函数与指数函数互为反函数,其图像关于直线y=x对称;解答相关问题时注意分辨底数a的取值,确定问题涉及对数函数(或指数函数)图像两种基本类型的哪一种,再根据相关基本类型的特征去解答问题。
〔练习3〕解答下列问题:
若2<0,(a>0,且a≠1),则函数f(x)= (x+1)的图像大致是( )
y y y y
2 2 2 2
1 1 1 1
-1 0 1 2 x -1 0 1 2 x -1 0 1 2 x -1 0 1 2 x
A B C D
函数f(x)=|lg x|,若 a≠b,且f(a)=f(b),则a+b的取值范围是( )
A (1,+ ) B [1,+ ) C (2,+ ) D [2,+ )
3、已知f(x)= ,g(x)= x,其中a>0,且a≠1,若f(3).g(3)<0,则f(x),g(x)在同一直角坐标系内的图像可能是( )
y y y y
2 2 2 2
1 1 1 1
-1 0 1 2 x -1 0 1 2 x -1 0 1 2 x -1 0 1 2 x
A -x+6,x>10, B C D
4、已知函数f(x)= |lgx|,0<x≤10,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) y D(20,24)
5、若函数f(x)= x(a>0,且a≠1)的图像如图 1----------|
所示,则下列函数图像正确的是( ) 0 3 x
y3 ------| y= y y= y y= y y=(-x)
2 | 2 2 2
1 | 1 ----| 1 --| 1
-1 0 1 2 x -1 0 1 2 x -1 0 1 2 x -3 | ---0 1 2 x
A B C | -1 D
【典例4】解答下列问题:
1、若a=,b=,c=,则下列结论正确的是( )
A b<a<c B a<b<c C c<b<a D b<c<a
2、已知0 <<,则a,b 的关系是( )
A 0<a<b<1 B 0<b<a<1 C 1<a<b D 1<b<a
3、设a、b、c均为正数,且=a,=b,=c,则( )
A a<b<c B c<b<a C c<a<b D b<a<c
4、函数y=x在[1,2]上的值域是( )
A R B [0,+ ) C (-,1] D [0,1]
5、设a=,b=,c=(x>1),则a,b,c的大小关系是( )
A a<b<c B b<a<c C c<b<a D b<c<a
6、已知函数f(x)与函数g(x)=互为反函数,则( )
A f(x)=lgx(xR) B f(x)=lgx(x>0) C f(x)=lnx(xR) D f(x)=lnx(x>0)
7、若函数f(x)= (-ax)(a>0且a≠1)在区间(-,0)内单调递增,则a的取值范围是( )
A [,1) B [,1) C (,+) D (1, )
8、已知x,y为正实数,则( )
A =+ B =.
C =+ D =.
9、如果函数f(x)= x,x 1,那么f(x)的值域为 ;
,x<1,
10、已知函数f(x)= +x(a>0且a≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为2+6,则a的值为 ;
11、求函数f(x)= (2-5x+3)的单调区间;
12、已知函数f(x)= 〔3-〕,求函数f(x)的值域及单调区间;
13、已知函数f(x)= (-ax+1-a)在区间(-∞,1-〕上是单调递减函数,求实数a的取值范围。
14、已知函数f(x)= (a+2x+3)。
(1)若f(1)=1,求函数f(x)的单调区间;
(2)是否存在实数a,使函数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。
『思考问题4』
(1)【典例4】是对数函数的性质及应用问题,解答这类问题需要理解并掌握对数函数的性质,同时注意数形结合数学思想的灵活运用;
(2)解答比较对数函数值大小问题的基本方法是:①底数相同时,直接运用对数函数的性质得出结果;②底数不相同时,可借助于某一个常量作为比较标准,再得出结果;
(3)解答对数函数的应用问题的基本方法是:①分辨清楚问题的类型,建立相应的对数函数模型;②借助于对数函数的图像并结合对数函数的性质解答问题;③综合实际应用问题的实际意义得出结果。
(4)解答指数函数与对数函数综合问题的基本方法是:①图像法,在同一直角坐标系中分别作出问题涉及的所有函数的图像,借助于图像寻找结论;②代数法,分别运用指数函数,对数函数的性质求出问题中涉及的所有元素的取值范围,再根据结果得出结论。
〔练习4〕解答下列问题:
已知0<x<y<a<1,则有( )
A (xy)<0 B0< (xy)<1 C1<(xy)<2 D(xy)>2
设a=2,b=3,c=,则( )
A a<b<c B a<c<b C b<c<a D b<a<c
求函数f(x)= (ax-3)在[1,3]上单调递增,则实数a的取值范围是()
A (1,+) B (0,1) C (0, ) D (3,+ )
4、若函数f(x)=lg(-2ax+1+a)在区间(- ,1]上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A [ 1,2) B [ 1,2] C [ 1,+ ) D [2,+ )
5、设函数f(x)= ,x1,则满足f(x) 2的x的取值范围是( )
A [-1,2] 1-x,x>1, B [ 0,2] C [1,+ ) D [0,+ )
6、如果x>0成立,则x的取值范围是( )
A x> B <x<1 C x<1 D 0<x<1
7、若定义在(-1,0)内的函数f(x)= (x+1)>0,则a的取值范围是()
A (0,) B 〔0,〕 C (,+∞) D (0,+∞)
函数f(x)= (+x-6)的单调递减区间是 ;
9、已知函数f(x)=1+3,g(x)=22,试比较f(x)与g(x)的大小;
10、已知函数f(x)= 〔+2-+1〕(a、b∈),如果f(x)<0,求x的取值范围。
11、函数y=x,y=x,y=lgx的图像如图所示。
(1)试说明哪个函数对应于哪个图像,并说明理由; y ③ ②
(2)以已有图像为基础,在同一直角坐标系中画出 ①
y=x,y=x,y=x的图像; 0 1 x
从(2)的图中你发现了什么问题?
【典例5】解答下列问题:
1、函数f(x)的定义域为D,若满足:(1)函数f(x)在D内是单调函数;(2)存在〔m,n〕D,使f(x)在〔m,n〕上的值域为〔,〕,那么就称y=f(x)为“成功函数”,若函数f(x)= (+t) (a>0,且a≠1)是“成功函数”,则t的取值范围为( )
A (0,+∞) B (-∞,) C (0, 〕 D (0, )
2、设a>1, 函数f(x)= x在区间[ a,2a]上的最大值与最小值之差为,则实数a等于( )
A B 2 C 2 D 4
3、已知函数f(x)= x,其中a∈{a|20<12a-}.
(1)判断函数f(x)= x的增减性;
(2)若命题p:|f()|<1-|f(2)|为真命题,求实数x的取值范围。
4、已知函数f(x)= 是奇函数(a>0,且a≠1)。
(1)求m的值;
(2)判断f(x)在区间(1, +∞)上的单调性,并加以证明;
(3)当a>1,x∈(r,a-2)时,f(x)的值域是(1, +∞),求a与r的值。
5、已知函数f(x)= (-2ax+3)。
(1)若函数f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围;
(2)若f(-1)=-3,求函数f(x)的单调区间;
(3)是否存在实数a,使f(x)在(-∞,2)上为增函数?若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由。
6、已知函数f(x)= ,h(x)= x,且h(18)=a+2,g(x)= -的定义域是〔0,1)。
(1)求g(x)的解析式;
(2)求g(x)的单调区间;
(3)求g(x)的值域;
7、已知函数f(x)=lg(m+4mx+3)。
(1)若函数f(x)的定义域为R,求实数m的取值范围;
(2)若函数f(x)的值域为R,求实数m的取值范围。
8、已知函数f(x)= (a>0,且a≠1)。
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)证明函数f(x)是奇函数;
(3)求使f(x)>0成立的x的取值范围。
『思考问题5』
(1)【典例5】是对数函数的综合问题,解答对数函数的综合问题的基本方法是:①分辨清楚问题是由哪几个基本问题组合的;②对每一个基本问题进行逐一解答;③把各个基本问题综合起来得出问题的结果;
(2)【典例5】中的5题,8题涉及到对数函数的值域问题,解答这类问题的基本方法是:①确定对数底数取值,直接运用对数函数的性质得出结果,②底数不确定时,必须分两种情况分别求解,再综合得出结果;
(3)【典例5】中的5题,6题,8题,9题是复合函数问题,解答这类问题的基本方法是:①设出中间函数g(x),在直角坐标系中作出函数g(x)的图像;②运用判断函数单调性的基本方法确定函数的单调区间;③利用复合函数单调性判断法则和基本方法,结合问题条件得到关于a的不等式组,求解不等式组就可得出问题的结果;
〔练习5〕解答下列问题:
1、如果x>0成立,则x的取值范围是( )
A x> B <x<1 C x<1 D 0<x<1
函数f(x)= (+x-6)的单调递减区间是 ;
3、已知函数f(x)= - x+5,x[ 2,4],当x= 时,f(x)有最大值 ;
当x= 时,f(x)有最小值 ;
4、已知函数f(x)= (0<a<1)。
(1)试判断f(x)的奇偶性;
(2)解不等式f(x) 3x。
5、已知f(x)= (a-)(a>1).
(1)求f(x)的定义域,值域;
(2)判断函数f(x)的单调性,并证明;
(3)解不等式(-2)>f(x)。
【典例6】解答下列问题:
1、若不等式-x<0对x(0,)恒成立,则实数a的取值范围是( )
A {a|0<a<1} B{a|≤a<1} C {a|a>1} D{a|0<a≤}
2、不等式>恰有三个整数解,则a的取值范围为( )
A〔,〕 B 〔,) C (1,〕 D (1,〕
3、若<1,则实数a的取值范围是 ;
4、已知函数f(x)= x,x>0,则不等式f(x)>1的解集为 ;
,x≤0,
5、解关于x的方程lg(+2)=lgx+lg3;
6、解关于x的方程2lgx-lg(x-1)=lga;
7、解方程(x+4)-=0
8、设a>0,且a≠1,若2<a,求实数a的取值范围;
9、设a>1,求不等式(x+1)≥0的解集;
『思考问题6』
(1)【典例6】是有关对数函数方程或不等式的问题,解答这类问题需要理解并掌握的是函数的性质,掌握解方程或不等式的基本方法;
(2)解答的是函数方程问题的基本方法是:①运用对数函数的性质把原方程转化为熟知的普通方程;②求解普通方程;③结合对数的定义得出结果;
(3)解答对数函数不等式问题的基本方法是:①运用对数函数的性质把原不等式转化为熟知的普通不等式;②求解普通不等式;③结合对数的定义得出结果;
(4)如果问题中涉及到二次函数或指数函数的方程或不等式时,解答的基本方法是:①把原方程转化为对数函数与二次函数(或指数函数)的等式(或不等式);②在同一直角坐标系中分别作出对数函数,二次函数(或指数函数)的图像;③根据图像求出结果。
〔练习6〕解答下列问题:
已知方程x+lgx=3的解是,方程x+=3的解是,则+=( )
A 6 B 3 C 2 D 1
2、若A={xZ|2<8},B={xR||x|>1},则A(B)的元素个数为( )
A 0 B 1 C 2 D 3
3、方程lg-lg(x+2)=0的解集是 ;
4、解关于x的方程(1-2)=2x+1;
5、解不等式(1-)>1;
6、若函数y=(2x+1)在(-,0)上总有f(x) >0,求实数a的取值范围。
【典例7】解答下列问题:
1、已知a=2,b=3,c=,则下列判断正确的是( )(2021全国高考新高考II)
A c2、(理)已知函数f(x)= ,若a= f(ln2),b= f(-ln3),c= f(e),则a,b,c的大小关系为( )
A b>c>a B b>a>c C a>b>c D a>c>b
(文)已知函数f(x)=- +2|x|+3,若a= f(ln2),b= f(-ln3),c= f(e),则a,b,c的大小关系为( )(2021成都市高三零诊)
A b>a>c B b>c>a C a>b>c D a>c>b
3、已知实数a,b满足2>2>1,则( )(成都市2019级高三一诊)
A 14、在不考虑空气阻力的条件下,火箭的最大速度v(单位:km/s)与燃料的质量M(单位:kg),火箭(除燃料外)的质量m(单位:kg)的函数关系是v=2000ln(1+),当燃料质量与火箭质量的比值为时,火箭的最大速度可达到km/s,若要使火箭的最大速度达到2km/s,则燃料质量与火箭质量的比值应为( )(成都市2019级高三二诊)
A 2 B + C 2 D +2
5、(理)若函数f(x)= + 的零点为,则(-1)=( )
A B 1 C D 2
(文)若函数f(x)= x-x-lnx-1的零点个数为( )(成都市2019级高三三珍)
A 0 B 1 C 2 D 3
6、设a=ln,b= ,c =3,则a,b,c的大小关系为( )(成都市2020级高三零诊)
A b7、设a=0.1,b=,c=-ln0.9,则( )(2022全国高考新高考I卷)
A a8、若a=,b=2,c=lln2,则a,b,c的大小关系为( )(成都市高2021级2020
—2021学年度上期期末调研考试)
A a9、求lg + -ln的值(成都市高2021级2020—2021学年度上期期末调研考试)
10、计算210+0.25的值为( )(成都市高2020级2019—2020学年度上期期末调研考试)
A 5 B 3 C 2 D 0
11、设a=,b=0.5,c=cos3,则a,b,c的大小关系是( )(成都市高2020级2019—2020学年度上期期末调研考试)
A a>b>c B a>c>b C b>c>a D c>a>b
『思考问题7』
【典例7】是近几年考试试卷中对数与对数函数相关的问题,归结起来对数与对数函数问题主要包括:①对数的运算;②对数函数概念及运用;③对数函数图像及运用;④对数函数性质及运用;⑤对数函数的综合问题;⑥对数方程或不等式的解法等几种类型;
解答这类问题的基本方法是:①根据问题的结构特征,分辨清楚问题属于哪一种类型;
②运用该种类型问题的解答思路和方法实施解答;③得出问题的解答结果。
〔练习7〕解答下列问题:
设a=,b=ln,c=,则a,b,c的大小关系是( )(2021成都市高三一诊)
A a>b>c B a>c>b C c>a>b D c>b>a
计算+ - 3的值为 (2021成都市高三三诊)
3、已知函数f(x)= (a. - )是偶函数,则a= (2021全国高考新高考I)
4、某工厂产生的废气经过过滤后排放,过滤过程中废气的污染物数量p(mg/L)与时间t(h)之间的关系为p=,如果前2小时消除了20%的污染物,则污染物减少50%大约需要的时间为( )(参考数据:ln20.69,ln31.10,ln51.61)(2021成都市高三二诊)
A 4h B 6h C 8h D 10h
5、(理)已知定义在R上的函数f(x)满足f(2-x)= f(x+2),当x 2时,函数f(x)=(x-1)-1,若关于x的方程f(x)-kx+2k-e+1=0有三个不相等的实数根,则实数k的取值范围是( )
A(- 2,0) (2,+)B(- 2,0) (0,2)C(- e,0) (e,+)D(- e,0) (0,e)(文)已知定义在R上的函数f(x)满足f(2-x)= f(x+2),当x 2时,函数f(x)=x,若关于x的方程f(x)=k(x-2)+2有三个不相等的实数根,则实数k的取值范围是( )(2020成都市高三一诊)
A(- 1,0)(0,1)B(- 1,0)(1,+)C(- e,0)(0,e)D(- e,0)(e,
+)
6、a=,b=,c=0.4,则a,b,c的大小关系是( )(成都市高2019级2018—2019学年度上期期末调研考试)
A a7、已知函数f(x)= |lnx|,x>0,和g(x)=a(aR且为常数),有以下结论:①当a=4时,存
-+mx,x0,在实数m,使得关于x的方程f(x)=g(x)有四个不同的
实数根;②存在m[3,4],使得关于x的方程f(x)=g(x)有三个不同的实数根;③当x>0时,若函数h(x)= (x)+bf(x)+c恰有三个不同的零点,,,则=1;④当m=-4时,关于x的方程f(x)=g(x)有四个不同的实数根,,,,且<<<,
若函数f(x)在[,]上的最大值为ln4,则sin(3+3+5+4)=1,其中正确结论的个数是( )(成都市高2019级2018—2019学年度上期期末调研考试)
A 1个 B 2个 C 3个 D 4个
计算:2lg5+lg+ (成都市高2019级2018—2019学年度上期期末调研考试)
对数与对数函数
【考纲解读】
理解对数和对数函数的定义;
掌握对数的性质,运算法则和基本方法;
掌握对数函数的图像和性质,能够运用对数函数图像和性质熟练解答相关的数学问题。
【知识精讲】
一、对数的概念:
1、对数的定义:
(1)对数的定义:如果=N(a>0,且a≠1),则称数x是以a为底N的对数;
(2)对数的表示:对数x可表示为x,这里的a是对数的底数,N是对数的真数;
(3)特殊对数:①以10为底的对数称为常用对数,它可表示为lgx;②以e为底的对数称为自然对数,它可表示为lnx。
2、对数的性质:
(1)负数和零没有对数;(2)1的对数等于0;(3)底的对数等于1。
3、理解对数定义应该注意的问题:
注意指数式=N与对数式N的关系,掌握两种式子相互转化的方法。
二、对数的运算:
1、对数的运算法则:
(1)MN=M+N; (2)=M-N;
(3)=nM(其中a>0,且a≠1,M>0,N >0)。
2、对数的换底公式:
M=(其中a>0,且a≠1,b>0,且b≠1,M>0);
3、对数问题中常用的关系式:
(1)bc=c; (2)b=; (3)=b;
(4)=N; (5)=N(其中a>0,且a≠1,b>0,且b≠1,c,N>0)。
4、进行对数运算应该注意的问题:
(1)使用运算性质=nM时需要注意条件M>0,如果问题中没有M>0的条件,则=n|M|。
(2)注意对数恒等式=N,换底公式N=和=N在解答相关问题时的灵活运用。
三、对数函数:
1、对数函数的概念:
(1)对数函数的定义:形如y=x(a>0,且a≠1)的函数,叫做对数函数;
(2)对数函数与指数函数的关系:①对数函数与指数函数互为反函数;②对数函数的图像与指数函数的图像关于直线y=x对称。
2、对数函数的图像:
(1)作出函数y=x的图像; (2)作出函数y= x的图像。
y y
0 1 x 0 1 x
『思考问题』
(1)作对数函数图像的三个关键点是:①(,-1),② (1,0),③ (a,1);
(2)函数y=x(a>1)的图像与函数x的图像类似,这是因为2>1;
(3)出函数y=x(0<a<1)的图像与函数 x的图像类似,这是因为0<<1;
(4)函数y=x与函数y=(a>0且a≠1)的图像关于x轴对称;函数y=x与函数y= (a>0且a≠1)的图像关于直线y=x对称。
3、对数函数的性质:
函 数 y=x(a>1) y=x(0<a<1)
定义域 (0,+) (0,+)
值 域 R R
图像必过点 (1,0) (1,0)
函数的单调性 在区间(0,+)上单调递增 在区间(0,+)上单调递减
x(0,1) y (-,0) y(0,+)
x〔1,+∞) y 〔0,+) y(-,0]
【探导考点】
考点1对数的定义和运算:热点①对数定义及性质;热点②对数运算性质,对数换底公式和对数恒等式及运用;热点③ 对数运算的基本方法;
考点2对数函数的定义,图像和性质:热点①对数函数定义及运用;热点②对数函数图像及运用;热点③ 对数函数性质及运用;热点④对数函数图像和性质的综合运用;
考点3对数方程和不等式:热点①对数方程解答的基本方法;热点②对数不等式解答的基本方法。
【典例解析】
【典例1】解答下列问题:
1、若a>0,a1,x>0,y>0,x>y,则下列式子中正确的个数是( )①x.y=(x+y);②x-y=(x- y);③ =x÷y;④(xy)=x.y。
A 0 B 1 C 2 D 3
【解析】
【知识点】①对数定义与性质;②对数运算性质及运用。
【解题思路】根据对数的性质,运用对数运算性质,结合问题条件对各等式的正确或错误进行判断就可得出选项。
【详细解答】对①,x.y(x+y),①错误;对②,=x
-y(x- y) ,②错误;对③,=x-yx÷y,③错误;对④,(xy)=x+yx.y,④错误,4个式子都是错误的,没有一个正确,A正确,选A。
2、计算25. 2. 9的结果为( )
A 3 B 4 C 5 D 6
【解析】
【知识点】①对数定义与性质;②对数换底公式及运用。
【解题思路】根据对数性质,运用对数换底公式,结合问题条件通过运算求出25. 2. 9的值就可得出选项。
【详细解答】25.= =,2==, 9=
=,25. 2. 9==6,D正确,选D。
3、22-+8的值为( )
A B 2 C 3 D
【解析】
【知识点】①对数定义与性质;②对数运算性质及运用。
【解题思路】根据对数的性质,运用对数运算性质,结合问题条件通过运算求出22
-+8的值就可得出选项。
【详细解答】=32-9=52-2,8=32,22-
+8=22-52+2+32=2,B正确,选B。
4、若lg2=a,lg3=b,则lg0.18= ;
【解析】
【知识点】①对数定义与性质;②对数运算性质及运用。
【解题思路】根据对数性质,运用对数运算性质,结合问题条件通过运算就可求出lg0.18的值。
【详细解答】0.18==,lg2=a,lg3=b, lg0.18= lg= lg= lg2+ lg9- lg100= lg2+2 lg3-2=a+2b-2。
5、已知2=m,3=n,则= ;
【解析】
【知识点】①对数定义与性质;②指数定义与性质;③指数与对数互化的基本方法;④指数运算的法则和基本方法。
【解题思路】根据指数和对数的性质,运用指数与对数互化的基本方法把已知的对数化为指数,利用指数运算法则和基本方法,通过运算就可求出的值。
【详细解答】2=m,3=n,=2,=3,=.=.
=3=43=12。
6、计算:= ;
【解析】
【知识点】①对数定义与性质;②对数运算性质及运用。
【解题思路】根据对数的性质,运用对数运算性质,结合问题条件通过运算就可求出式子的值。
【详细解答】===,18=3+
6=3+1,==(2+3+1)=(6+1)=2=1。
7、求下列各式的值:
(1); (2)lg。
(3)计算2+lg5+;
(4)计算;
(5)已知3=a,7=b,求;
,x≥4,
(6)已知函数f(x)= f(x+1), x<4,求f(2+3)的值;
【解析】
【知识点】①对数定义与性质;②对数运算性质及运用;③换底公式及运用;④分段函数定义与性质;⑤求分段函数函数值的基本方法。
【解题思路】根据对数和分段函数的性质,运用对数运算性质,换底公式和求分段函数函数值的基本方法,结合问题条件通过运算就可分别求出各小题的值。
【详细解答】(1)====,=
=202=201=20;(2)=, lg= lg= lg10=1=;(3)
=lg=lg2,2+lg5+=2+lg2.lg5
+=lg2(2lg2+.lg5)+ =lg2(lg2+.lg5)+
=lg2. lg25+|lg2-1|=lg2+1-lg2=1;(4)=
=,==,=(2
++)=4==22=221=4;(5)3==
=,2===,3=a,7=b,=
=====;
(6)2<3<4,1<3<2,3<2+3<4,4<3+3<5, f(2+3)= f(1+2+3)
= f(3+3)= = = = = = 。
8、利用对数的换底公式化简下列各式:
(1)9. 8. 25. 4; (2)b. a;
(3)(5+5)(2+2)。
【解析】
【知识点】①对数定义与性质;②对数运算性质及运用;③换底公式及运用。
【解题思路】根据对数的性质,运用对数运算性质和换底公式,结合问题条件通过运算就可分别化简各小题。
【详细解答】(1)9==,8==,25==,
4==,9. 8. 25. 4==12;
(2)b.= ,a=,b. a==1;(3)5+5
=+=+==,2+2=+=+
==,(5+5)(2+2)==。
『思考问题1』
(1)【典例1】是与对数运算相关的问题,解答这类问题应该掌握对数运算的基本性质,对数的换底公式和对数恒等式;
(2)运用对数的基本运算性质解答问题时应该注意:①对数运算性质成立的条件;②灵活运用公式,作为一个公式既要能够从左边用到右边,也要能够从右边用到左边;
(3)对数的换底公式主要用来解决底数不同的对数运算问题,对数的恒等式通常用于指数和对数的混合式子的运算;
(4)面对实际问题,到底是从左边用到右边还是从右边用到左边,必须依据问题给定的条件和需要解决的问题结合起来综合考虑。
〔练习2〕解答下列各题:
1、.=( ) (答案:D)
A B C 2 D 4
2、已知2=a,=5,则用a,b表示为( )(答案:A)
A (a+b+1) B (a+b)+1 C (a+b+1) D +b+1
3、设a,b,c均为不等于1的正实数,则下列等式中恒成立的是()(答案:B)
A b. b=a B b. a=b
C bc=b. c D (b+c)= b+c
4、若a=3,则+= ;(答案:+=。)
5、若4. 8. m=16,则m等于 ;(答案m=9。)
6、lg+lg的值是 ;(答案:、lg+lg的值是1。)
7、利用对数的换底公式化简下列各式:
(1)3. 4. 5. 2;(2)(3+3)(2+2);(3)c. a。
(答案:(1)1;(2);(3)1。)
8、计算下列各式的值:
(1)+lg50lg2; (2)(2+2).( 3+3);
(3); (4)22-+8-125;
(5)+12-42-1; (6)+lg2.lg50+lg25。
(7).(lg32-lg2)。(答案:(1)1;(2);(3);(4)-1;(5)-;(6)2;(7)1+5。)
【典例2】解答下列问题:
1、下列函数是对数函数的是( )
A y=2x B y=(2x) (a>0,且a≠1)C y=2x(a>0,且a≠1)Dy=lnx
【解析】
【知识点】①对数函数定义与性质;②对数函数的结构特征。
【解题思路】根据对数函数的性质,运用对数函数的结构特征,结合问题条件,对各选项进行判断就可得出选项。
【详细解答】对A, y=2x=,不符合对数函数的结构特征,A错误;对B, y=(2x),不符合对数函数的结构特征,B错误;对C, y=2x=,不符合对数函数的结构特征,C错误;对D, y=lnx是以e为底的自然对数,D是对数函数,D正确,选D。
2、函数y= 的定义域是( )
A (-,2) B (2,+) C (2,3) (3,+)D (2,4) (4,+)
【解析】
【知识点】①对数函数定义与性质;②求函数定义域的基本方法。
【解题思路】根据对数函数的性质,运用求函数定义域的基本方法,结合问题条件,得到关于x的不等式组,求解不等式组求出函数y= 的定义域就可得出选项。
【详细解答】函数y= 有意义,必有x-2>0①,且x-21②,联立①②解得:
x>2,且x3,函数y= 的定义域为(2,3) (3,+),C正确,选C。
3、设f(x)=lg ,则f()+ f()的定义域为( )
A (-4,0)(0,4) B (-4,-1)(1,4)
C (-2,-1)(1,2) D (-4,-2)(2,4)
【解析】
【知识点】①对数函数定义与性质;②求函数定义域的基本方法;③已知函数f(x)的定义域,求函数f(g(x))定义域的基本方法。
【解题思路】根据对数函数的性质,运用求函数定义域的基本方法,结合问题条件得到关于x的不等式组,求解不等式组求出函数f(x)=lg 的定义域,利用已知函数f(x)的定义域,求函数f(g(x))定义域的基本方法求出函数f()+ f()的定义域就可得出选项。
【详细解答】函数f(x)=lg 有意义,必有>0①,且2-x0②,联立①②解得:
-24、已知对数函数f(x)的图像过点(8,-3),则f(2)= 。
【解析】
【知识点】①对数函数定义与性质;②求函数解析式的基本方法;③已知函数解析式,求函数值的基本方法。
【解题思路】根据对数函数的性质,运用求函数解析式的基本方法,结合问题条件求出函数f(x)的解析式,利用已知函数解析式,求函数值的基本方法就可求出f(2)的值。
【详细解答】设对数函数f(x)= x(a>0,且a≠1),对数函数f(x)的图像过点(8,-3),-3=8,a=,对数函数f(x)= x, f(2)=2=
===-=-。
『思考问题2』
(1)【典例2】是对数函数概念及运用的问题,解答这类问题需要理解对数函数的定义,注意对数函数的底数和真数的条件限制,在对数的定义中,底数a必须满足两个条件:①大于0,②不等于1;真数N必须满足大于0的条件限制;
(2)【典例2】中2,3,两题是求对数函数定义域的问题,解答时需要理解函数定义域的定义,掌握求函数定义域的基本求法;
(3)【典例2】中1,4两题可直接运用对数函数的定义求解,在理解对数函数的定义时一定要注意定义中函数解析式的结构特征。
〔练习2〕解答下列各题:
1、已知函数f(x)= 的定义域为M,g(x)=ln(1+x)的定义域为N,则M N=( )
A {x|x>1} B {x|x<1} C {x|-1<x<1} D (答案:C)
2、若定义在(-1,0)内的函数f(x)= (x+1)>0,则a的取值范围是( )(答案:A)
A (0,) B 〔0,〕 C (, +∞) D (0, +∞)
3、求下列函数的定义域:
(1)y= (-2x-3); (2)y=; (3)y=(1-x);
(答案:(1)(-,-1) (3,+);(2)(-,0) (0,+);(3)(-,1)。)
y=; (5)y= (6)y=。
(答案:(4)(-,);(5)(0,1) (1,+);(6)当a>1时,(-,2];当0【典例3】解答下列问题:
1、函数y=(x+2) +1(a>0,且a≠1)的图像过定点( )
A (1,2) B (2,1) C (-2,1) D (-1,1)
【解析】
【知识点】①对数函数定义与性质;②对数函数图像及运用。
【解题思路】根据对数函数的性质,运用对数函数图像,结合问题条件求出函数y图像所过的定点就能得出选项。
【详细解答】函数y=x(a>0,且a≠1)的图像必过点(1,0),当x=-1,即x+2=-1+2=1时,函数y=(x+2) +1=0+1=1,函数y=(x+2) +1(a>0,且a≠1)的图像必过点(-1,1),D正确,选D。
2、函数y=lg(x+1)的图像大致是( )
【解析】
【知识点】①对数函数定义与性质;②对数函数的图像及运用。
【解题思路】根据对数函数的性质,运用对数函数图像,结合问题条件可直接排除A,B,由函数y=lg(x+1)的图像是函数y=lgx的图像向左平移1个单位而得到,确定出函数y=lg(x+1)的大致图像就能得出选项。
【详细解答】10>1,A,B都不正确,可以排除,函数y=lg(x+1)的图像是函数y=lgx的图像向左平移1个单位而得到,函数y=lg(x+1)的大致图像为C,C正确,选C。
3、在同一坐标系中,函数y=x与y=x的图像之间的关系是( )
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
【解析】
【知识点】①对数函数定义与性质;②对数函数的图像及运用。
【解题思路】根据对数函数的性质,运用对数函数的图像,结合问题条件确定函数y=x与y=x的图像的对称关系就能得出选项。
【详细解答】=,函数y=x与y=x的图像关于x轴对称,B正确,选B。
如图是对数函数y=x的图像,已知a的值为,,,,则图像,,
,相应的a值依次是( )
A ,,, B,,, C ,,,D ,,,
【解析】
【知识点】①对数函数定义与性质;②对数函数的图像及运用。
【解题思路】如图,作直线y=1与图像,,,分别交于点A,B,C,D,根据对数函数的性质,运用对数函数的图像,确定出图像,,,相应的a的值,就能得出选项。
【详细解答】如图,作直线y=1与图像,,,分别交于点A,B,C,D, 由图知,图像,,,相应的a的大小关系为:图像的底数>的底数>的底数>的底数,图像相应的a=,相应的a=, 相应的a=,相应的a=,A正确,选A。
5、函数f(x)= 的图像大致是( )
【解析】
【知识点】①对数函数定义与性质;②对数函数的图像及运用。
【解题思路】根据对数函数的性质,运用对数函数的图像,结合问题条件求出函数f(x)的定义域为(-,0) (0,+),可排除A,B,由2>1得到函数f(x)在(0,+ )上单调递增,从而得到函数f(x)大致图像就能得出选项。
【详细解答】函数f(x)的定义域为(- ,0)(0,+ ),图像A,B不正确,可以排除A,B,2>1,函数f(x)在(0,+ )单调递增,函数f(x)大致图像是D,D正确,选D。 y
6、已知函数y=(x+c)(a,c为常数,其中a>0,a≠1)
的图像如图所示,则下列结论成立的是( ) 0 1 x
A a>1,c>1 B a>1,0<c<1 C 0<a<1,c>1 D 0<a<1,0<c<1
【解析】
【知识点】①对数函数定义与性质;②对数函数的图像及运用。
【解题思路】根据对数函数的性质,运用对数函数图像,结合问题条件可知00,得到0【详细解答】由图像可知00,07、当0<x时,<x,则实数a的取值范围是( )
A (0,) B (,1) C (1,) D (,2)
【解析】
【知识点】①对数函数定义与性质;②对数函数的图像及运用;③指数函数定义与性质;④指数函数的图像及运用。
【解题思路】在同一直角坐标系中作出函数y=,函数y=x的图像,根据对数函数和指数函数的性质,运用对数函数河指数函数的图像,结合问题条件得到关于a的不等式组,求解不等式组求出a的取值范围就可得出选项。
【详细解答】在同一直角坐标系中作出函数y=,函数y=x的图像,当0<x时,<x,0=2②,联立①②解得:8、已知函数f(x)= |lgx|,0<a<b,且f(a)= f(b),则a+2b的取值范围是( )
A (2,+) B [2,+) C (3,+) D [3,+)
【解析】
【知识点】①对数函数定义与性质;②对数函数的图像及运用;③基本不等式及运用。
【解题思路】作出函数f(x)= |lgx|的图像如图所示,根据对数函数的性质,运用对数函数的图像,结合问题条件可知01,从而得出ab=1,利用基本不等式求出a+2b的取值范围就可得出选项。
【详细解答】作出函数f(x)= |lgx|的图像如图所示,0<a<b,且f(a)= f(b),01, f(a)= -lga,f(b)=lgb, -lga=lgb, lga+lgb=lgab=0,ab=1,a=,>0,2b>0,a+2b=+2b22,B正确,选B。
9、已知函数g(x)的图像沿x轴方向向左平移一个单位后,与函数f(x)= 的图像关于直线y=x对称,且g(19)=a+2,则函数y=(0<x≤1)的值域为 ;
【解析】
【知识点】①对数函数定义与性质;②对数函数的图像及运用;③指数函数定义与性质;④指数函数的图像及运用;⑤求函数解析式的基本方法;⑥求函数值域的基本方法。
【解题思路】根据对数函数和指数函数的性质,运用对数函数河指数函数的图像,结合问题条件求出函数g(x)的解析式,从而求出a的值得到函数y=的解析式,利用求函数值域的基本方法就可求出函数y=当0<x≤1的值域。
【详细解答】函数g(x)的图像沿x轴方向向左平移一个单位后,与函数f(x)= 的图像关于直线y=x对称, g(x+1)= x, g(x)= (x-1), g(19)= (19-1)=18=2+2=a+2,a=2,函数y== = ,0<x≤1,1<≤2,当0<x≤1时,函数y=的值域为(1,2]。
10、函数f(x)= (x+3)-1(a>0且a≠1),的图像恒过定点A,若点A在直线mx+ny+1=0上,其中mn>0,则+的最小值为 。
【解析】
【知识点】①对数函数定义与性质;②对数函数的图像及运用;③基本不等式及运用。
【解题思路】根据对数函数的性质,运用对数函数的图像,结合问题条件求出点A的坐标,由点A在直线mx+ny+1=0上,得到关于m,n的等式,利用基本不等式就可求出+的最小值。
【详细解答】函数f(x)= (x+3)-1(a>0且a≠1),的图像恒过定点A,点A
(-2,-1),点A在直线mx+ny+1=0上,mn>0, -2m-n+1=0,2m+n=1,且m>0,
n>0, +=(+)(2m+n)=2+++2=4++4+28,+的最小值为8。
『思考问题3』
(1)【典例3】是对数函数的图像及运用的问题,解答这类问题需要熟悉对数函数的图像,注意底数a的不同取值对对数函数图像的影响;
(2)对数函数与指数函数互为反函数,其图像关于直线y=x对称;解答相关问题时注意分辨底数a的取值,确定问题涉及对数函数(或指数函数)图像两种基本类型的哪一种,再根据相关基本类型的特征去解答问题。
〔练习3〕解答下列问题:
若2<0,(a>0,且a≠1),则函数f(x)= (x+1)的图像大致是( )(答案:B)
2、函数f(x)=|lg x|,若 a≠b,且f(a)=f(b),则a+b的取值范围是( )(答案:C)
A (1,+ ) B [1,+ ) C (2,+ ) D [2,+ )
3、已知f(x)= ,g(x)= x,其中a>0,且a≠1,若f(3).g(3)<0,则f(x),g(x)在同一直角坐标系内的图像可能是( )(答案:C)
y y y y
2 2 2 2
1 1 1 1
-1 0 1 2 x -1 0 1 2 x -1 0 1 2 x -1 0 1 2 x
A -x+6,x>10, B C D
4、已知函数f(x)= |lgx|,0<x≤10,若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则abc
的取值范围是( )(答案:C)
A (1,10) B (5,6) C (10,12) y D(20,24)
5、若函数f(x)= x(a>0,且a≠1)的图像如图 1----------|
所示,则下列函数图像正确的是( )(答案:B) 0 3 x
y3 ------| y= y y= y y= y y=(-x)
2 | 2 2 2
1 | 1 ----| 1 --| 1
-1 0 1 2 x -1 0 1 2 x -1 0 1 2 x -3 | ---0 1 2 x
A B C | -1 D
【典例4】解答下列问题:
1、若a=,b=,c=,则下列结论正确的是( )
A b<a<c B a<b<c C c<b<a D b<c<a
【解析】
【知识点】①对数函数的图像及运用;②对数函数性质及运用;③比较实数大小的基本方法。
【解题思路】根据对数函数的性质,运用对数函数的图像和比较实数大小的基本方法,结合问题确定出a,b,c的大小关系就可得出选项。
【详细解答】 c==6=,2<<3,1< c=< a=,
0< b=<1, b<c<a,,D正确,选D。
2、已知0 <<,则a,b 的关系是( )
A 0<a<b<1 B 0<b<a<1 C 1<a<b D 1<b<a
【解析】
【知识点】①对数函数的图像及运用;②对数函数性质及运用;③比较实数大小的基本方法。
【解题思路】根据对数函数的性质,运用对数函数的图像和比较实数大小的基本方法,结合问题条件确定出a,b的大小关系就可得出选项。
【详细解答】0 <<,13、设a、b、c均为正数,且=a,=b,=c,则( )
A a<b<c B c<b<a C c<a<b D b<a<c
【解析】
【知识点】①对数函数的图像及运用;②对数函数的性质及运用;③指数函数的图像及运用;④指数函数的性质及运用;⑤比较实数大小的基本方法。
【解题思路】在同一直角坐标系中作出函数y=,y= ,y=x,y=x的图像,四个函数图像的交点分别为A,B,C,根据对数函数和指数函数的性质,运用对数函数和指数函数的图像,利用比较实数大小的基本方法,确定出a,b,c的大小关系就可得出选项。
【详细解答】在同一直角坐标系中作出函数y=,y= ,y=x,y=x的图像,四个函数图像的交点分别为A,B,C,=a,=b,=c,点A,B,C的横坐标分别为a,b,c,由图知a4、函数y=x在[1,2]上的值域是( )
A R B [0,+ ) C (-,1] D [0,1]
【解析】
【知识点】①对数函数的图像及运用;②对数函数性质及运用;③求函数值域的基本方法。
【解题思路】根据对数函数的性质,运用对数函数的图像和求函数值域的基本方法,结合问题条件求出函数y=x在[1,2]上的值域就可得出选项。
【详细解答】2>1,x[1,2]0≤x≤1,D正确,选D。
5、设a=,b=,c=(x>1),则a,b,c的大小关系是( )
A a<b<c B b<a<c C c<b<a D b<c<a
【解析】
【知识点】①对数函数的图像及运用;②对数函数性质及运用;③指数函数的图像及运用;④指数函数性质及运用;⑤比较实数大小的基本方法。
【解题思路】根据对数函数和指数函数的性质,运用对数函数和指数函数的图像,利用比较实数大小的基本方法,结合问题条件确定a,b,c的大小关系就可得出选项。
【详细解答】1< a==<,0 (x>1)
=2, b<a<c,B正确,选B。
6、已知函数f(x)与函数g(x)=互为反函数,则( )
A f(x)=lgx(xR) B f(x)=lgx(x>0) C f(x)=lnx(xR) D f(x)=lnx(x>0)
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②指数函数性质及运用;③指数函数与对数函数的关系。
【解题思路】根据对数函数和指数函数的性质,运用指数函数与对数函数互为反函数的关系,结合问题条件求出函数f(x)的解析式就可得出选项。
【详细解答】函数f(x)与函数g(x)= 互为反函数,函数f(x)= lnx(x>0),D正
确,选D。
7、若函数f(x)= (-ax)(a>0且a≠1)在区间(-,0)内单调递增,则a的取值范围是( )
A [,1) B [,1) C (,+) D (1, )
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②复合函数定义与性质;③判断复合函数单调性的法则和基本方法;④导函数定义与性质;⑤运用导函数判断函数单调性的基本方法。
【解题思路】根据对数函数和复合函数的性质,运用判断复合函数单调性的法则和基本方法,利用导函数判断函数单调性的基本方法,结合问题条件,由函数f(x) 在区间(-,0)内单调递增得到关于a的不等式组,求解不等式组求出实数a的取值范围就可得出选项。
【详细解答】设g(x)= -ax ,①当a>1时,=3-a,函数f(x)= (-ax)(a>0且a≠1)在区间(-,0)内单调递增, g(x)>0,0在区间(-,0)上恒成立, g(x)>0,且a3在区间(-,0)上恒成立,a0,与题设不符合;②当00,0在区间(-,0)上恒成立, g(x)>0,且a3在区间(-,0)上恒成立,a<1,综上所述,若函数f(x)= (-ax)(a>0且a≠1)在区间(-,0)内单调递增,则a的取值范围是[,1),B正确,选B。
8、已知x,y为正实数,则( )
A =+ B =.
C =+ D =.
【解析】
【知识点】①对数定义与性质;②指数定义与性质;③指数的运算法则和基本方法;④对数的运算法则和基本方法。
【解题思路】根据对数和指数的性质,运用指数与对数的运算法则和基本方法,结合问题条件对各选项式子的正确货错误进行判断就可得出选项。
【详细解答】对A,=.+,A错误;对B,lg(x+y) lgx+lgy,
=., B错误;对C,=+,C错误;对D, ==.,D正确,选D。
9、如果函数f(x)= x,x 1,那么f(x)的值域为 ;
【解析】 ,x<1,
【知识点】①对数函数定义与性质;②指数函数定义与性质;③分段函数定义与性质;④求分段函数值域的基本方法。
【解题思路】根据对数函数,指数函数和分段函数的性质,运用求分段函数值域的基本方法就可求出函数f(x)的值域。
【详细解答】当x 1时,函数f(x)= x的值域为(- ,0],当x<1时,函数f(x)=的值域为(0,1),函数f(x)的值域(- ,1)。
10、已知函数f(x)= +x(a>0且a≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为2+6,则a的值为 ;
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②指数函数性质及运用;③函数最值定义与性质;④求函数最值的基本方法。
【解题思路】根据对数函数和指数函数的性质,运用求函数最值的基本方法,结合问题条件得到关于a的方程,求解方程就可求出实数a的值。
【详细解答】①当a>1时,函数f(x)= +x(a>0且a≠1)在[1,2]上单调递增,
= f(2)= +2,= f(1)=a+1=a,+= +
2+a=2+6,+a-6=0,a=2;②当011、求函数f(x)= (2-5x+3)的单调区间;
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②复合函数定义与性质;③判断复合函数单调性的法则和基本方法。
【解题思路】运用对数函数的性质,判断复合函数单调性的法则与基本方法,结合问题条件就可求出函数f(x)= (2-5x+3)的单调区间。
【详细解答】设g(x)= 2-5x+3,作出函数g(x)的图像如图所示,由图知函数f(x)的定义域为(- ,-)(3,+ ),函数g(x)在(- ,-)上单调递减,在(3,+ )上单调递增,①当a>1时,函数f(g(x))在(- ,-),(3,+ )上单调递增,函数f(x) 在(- ,-)上单调递减,在(3,+ )上单调递增;②当01时,函数f(x) 在(- ,-)上单调递减,在(3,+ )上单调递增;当012、已知函数f(x)= 〔3-〕,求函数f(x)的值域及单调区间;
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②复合函数的定义与性质;③判断复合函数单调性的法则与基本方法;④求函数值域的基本方法。
【解题思路】根据对数函数和复合函数的性质,运用判断复合函数单调性的法则河基本方法,结合问题条件就可求出函数f(x)= (2-5x+3)的单调区间;利用对数函数的性质和求函数值域的基本方法就可求出函数f(x)的值域。
【详细解答】设g(x)= 3- ,作出函数g(x)的图像如图所示,由图知函数f(x)的定义为(1-,1+),函数g(x)在(1-,1)上单调递增,在(1,1+)上单调递减,函数f(g(x))在(1-,1+)上单调递减,函数f(x) 在(1-,1)上单调递减,在(1,1+)上单调递增;函数g(x)的值域为(0,3],函数f(x)= 〔3-的值域为[-1,+)。
13、已知函数f(x)= (-ax+1-a)在区间(-∞,1-〕上是单调递减函数,求实数a的取值范围。
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②复合函数定义与性质;③判断复合函数单调性的法则和基本方法。
【解题思路】根据对数函数和复合函数的性质,运用判断复合函数单调性的法则和基本方法,结合问题条件得到关于a的不等式组,求解不等式组就可求出实数a的取值范围。
【详细解答】设g(x)= -ax-1-a,函数f(x)= (-ax+1-a)在区间(-∞,1-〕上是单调递减函数,1-①,且-a(1-)+1-a>0②,联立①②解得:
2-2a<4+,若函数f(x)= (-ax+1-a)在区间(-∞,1-〕上是单调递减函数,则实数a的取值范围是[2-2,4+)。
14、已知函数f(x)= (a+2x+3)。
(1)若f(1)=1,求函数f(x)的单调区间;
(2)是否存在实数a,使函数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】
【知识点】①对数函数性质及运用;②复合函数定义与性质;③判断复合函数单调性的法则和基本方法;④求探索性问题的基本方法;⑤求函数最值的基本方法。
【解题思路】(1)根据f(1)=1得到关于a的方程,求解方程求出a的值,运用对数函数和复合函数的性质,利用判断复合函数单调性的法则和基本方法,结合问题条件就可求出函数f(x)的单调区间;(2)根据求解探索性问题的基本方法,得到关于a的不等式与方程,联立求解不等式与方程就可得出结论。
【详细解答】(1) f(1)=1,a+21+3=4,a=-1,设g(x)= -+2x+3,作出函数g(x)的图像如图所示,由图知函数f(x)的定义域为(-1,3),函数g(x)在(-1,1)是单调递增,在(1,3)上单调递减,函数f(g(x))在(-1,3)上单调递增,函数f(x) 在(-1,1)是单调递增,在(1,3)上单调递减;(2)设存在实数a,使函数f(x)的最小值为0,h(x)=a+2x+3,函数f(x)的最小值为0,函数h(x)的最小值为1,a>0①,且
=1②,联立①②解得:a=,存在实数a=,使函数f(x)的最小值为0。
『思考问题4』
(1)【典例4】是对数函数的性质及应用问题,解答这类问题需要理解并掌握对数函数的性质,同时注意数形结合数学思想的灵活运用;
(2)解答比较对数函数值大小问题的基本方法是:①底数相同时,直接运用对数函数的性质得出结果;②底数不相同时,可借助于某一个常量作为比较标准,再得出结果;
(3)解答对数函数的应用问题的基本方法是:①分辨清楚问题的类型,建立相应的对数函数模型;②借助于对数函数的图像并结合对数函数的性质解答问题;③综合实际应用问题的实际意义得出结果。
(4)解答指数函数与对数函数综合问题的基本方法是:①图像法,在同一直角坐标系中分别作出问题涉及的所有函数的图像,借助于图像寻找结论;②代数法,分别运用指数函数,对数函数的性质求出问题中涉及的所有元素的取值范围,再根据结果得出结论。
〔练习4〕解答下列问题:
1、已知0<x<y<a<1,则有( )(答案:D)
A (xy)<0 B0< (xy)<1 C1<(xy)<2 D(xy)>2
2、设a=2,b=3,c=,则( )(答案:B)
A a<b<c B a<c<b C b<c<a D b<a<c
3、求函数f(x)= (ax-3)在[1,3]上单调递增,则实数a的取值范围是()(答案:A)
A (1,+) B (0,1) C (0, ) D (3,+ )
4、若函数f(x)=lg(-2ax+1+a)在区间(- ,1]上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A [ 1,2) B [ 1,2] C [ 1,+ ) D [2,+ )(答案:A)
5、设函数f(x)= ,x1,则满足f(x) 2的x的取值范围是( )(答案:D)
A [-1,2] 1-x,x>1, B [ 0,2] C [1,+ ) D [0,+ )
6、如果x>0成立,则x的取值范围是( )(答案:D)
A x> B <x<1 C x<1 D 0<x<1
7、若定义在(-1,0)内的函数f(x)= (x+1)>0,则a的取值范围是()(答案:A)
A (0,) B 〔0,〕 C (,+∞) D (0,+∞)
8、函数f(x)= (+x-6)的单调递减区间是 ;(答案:函数f(x)的单调递减区间是(2,+ )。)
9、已知函数f(x)=1+3,g(x)=22,试比较f(x)与g(x)的大小;(答案:当0时,f(x)>g(x);当x=时,f(x)=g(x);当110、已知函数f(x)= 〔+2-+1〕(a、b∈),如果f(x)<0,求x的取值范围。(答案:当a>b>0时,若f(x)<0,则x的取值范围是 ((-1),+∞);当a=b>0时,若f(x)<0,则x的取值范围是R;当b>a>0时,若f(x)<0,则x的取值范围是 (-∞,(-1))。)
11、函数y=x,y=x,y=lgx的图像如图所示。
(1)试说明哪个函数对应于哪个图像,并说明理由; y ③ ②
(2)以已有图像为基础,在同一直角坐标系中画出 ①
y=x,y=x,y=x的图像; 0 1 x
(3)从(2)的图中你发现了什么问题?(答案:(1)函数y=x对应图像 ③ ,函数y=x对应图像②,函数y=lgx对应图像①;(2)作出函数y=x,y=x,y=x的图像如图所示;(3)当底数大于零小于一时,对数函数的底数越小,图像越靠近y轴。)
【典例5】解答下列问题:
1、函数f(x)的定义域为D,若满足:(1)函数f(x)在D内是单调函数;(2)存在〔m,n〕D,使f(x)在〔m,n〕上的值域为〔,〕,那么就称y=f(x)为“成功函数”,若函数f(x)= (+t) (a>0,且a≠1)是“成功函数”,则t的取值范围为( )
A (0,+∞) B (-∞,) C (0, 〕 D (0, )
【解析】
【知识点】①“成功函数”定义与性质;②对数函数性质及运用;③指数函数性质及运用;④求函数值域的基本方法。
【解题思路】根据“成功函数”和对数函数的性质,结合问题条件得到t关于x的函数,运用求函数值域的基本方法求出该函数的值域,从而得出t的取值范围就可得出选项。
【详细解答】函数f(x)= (+t) (a>0,且a≠1)是“成功函数”, 对任意的x[m,n],都有f(x)= (+t)= ,方程+t= 有两个不同的实数根,设g(x)= -,u=(u>0),方程t= g(u)= u- 有两个不同的正实数根,=-=-
=,作出函数g(u)的图像如图所示,由图知,02、设a>1, 函数f(x)= x在区间[ a,2a]上的最大值与最小值之差为,则实数a等于( )
A B 2 C 2 D 4
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②求函数最值的基本方法。
【解题思路】根据对数函数的性质,运用求函数最值的基本方法,结合问题条件得到关于a的方程,求解方程求出实数a的值就可得出选项。
【详细解答】 a>1, 函数f(x)= x在区间[ a,2a]上单调递增,
=f(2a)= (2a)= 2+1,= f(a)= a=1,-=2+1-1
=2=,a==4,D正确,选D。
3、已知函数f(x)= x,其中a∈{a|20<12a-}.
(1)判断函数f(x)= x的增减性;
(2)若命题p:|f()|<1-|f(2)|为真命题,求实数x的取值范围。
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②求解不等式的基本方法;③绝对值定义与性质;④判断命题真假的基本方法。
【解题思路】根据绝对值和对数函数的性质,运用求解不等式的基本方法,求出a的取值范围,从而就可判断函数f(x)= x的单调性;(2)根据绝对值和对数函数的性质,结合问题条件得到关于x的不等式,求解不等式就可求出实数x的取值范围。
【详细解答】(1) a∈{a|20<12a-}={a|2<a<10},函数f(x)= x在定义域上单调递增;(2)|f()|<1-|f(2)||f()|+|f(2)|<1,①当0|f(2)|<1,(2x)>-1,(2x)>,2x>, x> ;②
≤x<1时,|f()|+|f(2)|=-+2=2,|f()|+|f(2)|
<1,2<1,2=+2=2+2=x+2=(2x),|f()|+|f(2)|
<1,(2x)<1,(2x)4、已知函数f(x)= 是奇函数(a>0,且a≠1)。
(1)求m的值;
(2)判断f(x)在区间(1, +∞)上的单调性,并加以证明;
(3)当a>1,x∈(r,a-2)时,f(x)的值域是(1, +∞),求a与r的值。
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②奇函数的性质及运用;③判断复合函数单调性的法则与基本方法;④求函数值域的基本方法。
【解题思路】(1)根据奇函数和对数函数的性质,结合问题条件得到关于m的方程,求解方程就可求出m的值;( 2)根据判断复合函数单调性的法则和基本方法,就可判断函数f(x)在区间(1, +∞)上的单调性;(3)由(2)可知,当a>1时,函数f(x)在区间(r,a-2)上单调递减,根据求函数值域的基本方法,结合问题条件得到关于r,a的方程组,求解方程组就可求出a与r的值。
【详细解答】(1)函数f(x)= 是奇函数, f(-x)= =-
=,=,==0在定义域上恒成立,m=1或m=-1,当m=1时,==-1<0不符合题意,m=-1;(2)由(1)得f(x)= ,设g(x)= ,函数g(x)= =1+在区间(1, +∞)上的单调递减,①当a>1时,函数f(g(x)) 在区间(1, +∞)上的单调递增,函数f(x)在区间(1, +∞)上的单调递减;②当0<a<1时,函数f(g(x)) 在区间(1, +∞)上的单调递减,函数f(x)在区间(1, +∞)上的单调递增,综上所述,当a>1时, 函数f(x)在区间(1, +∞)上的单调递减;当0<a<1时,函数f(x)在区间(1, +∞)上的单调递增;(2)当a>1,x∈(r,a-2)时,f(x)的值域是(1, +∞), f(x)= >1,
>a,即>0,<0①, f(x)= = f(x)= (1+ ),①当x>1时,1+>1, f(x)>0;②当x<1时,0<1+<1, f(x)<0,
函数f(x)的值域是(1, +∞), x>1,由①解得:15、已知函数f(x)= (-2ax+3)。
(1)若函数f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围;
(2)若f(-1)=-3,求函数f(x)的单调区间;
(3)是否存在实数a,使f(x)在(-∞,2)上为增函数?若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由。
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②求函数定义域的基本方法;③一元二次函数定义与性质;④判断复合函数单调性的基本方法;⑤求解探索性问题的基本方法。
【解题思路】(1)运用求函数定义域的基本方法和对数函数的性质得到关于a的不等式,求解不等式就可求出实数a的取值范围;(2)由f(-1)=-3求出实数a的值,运用判断复合函数单调性的法则与基本方法就可求出函数f(x)的单调区间;(3)利用求解探索性问题的基本方法得到关于实数a的不等式组,求解不等式组就可得出结论。
【详细解答】(1)函数f(x)的定义域为R,-2ax+3>0在R上恒成立,=4-12<0,
-f(-1)= (1+2a+3)= (4+2a)=-3,4+2a=8,a=2, f(x)= (-4x+3),设
g(x)= -4x+3,作出函数g(x)的图像如图所示,由图知,函数f(x)的定义域为(-∞,1) (3, +∞),函数g(x)在(-∞,1)上单调递减,在(3, +∞)上单调递增,函数f(g(x))在(-∞,1),(3, +∞)上单调递减,函数f(x)在(-∞,1)上单调递增,在(3, +∞)上单调递减;(3)设存在实数a,使f(x)在(-∞,2)上为增函数,g(x)= -2ax+3,函数f(x)在(-∞,2)上为增函数,函数f(g(x))在(-∞,2)上单调递减,函数g(x)在(-∞,2)上单调递减,a2①,且g(2)= 4-4a+30②,联立①②解得:a,不存在实数a,使f(x)在(-∞,2)上为增函数。
6、已知函数f(x)= ,h(x)= x,且h(18)=a+2,g(x)= -的定义域是〔0,1)。
(1)求g(x)的解析式;
(2)求g(x)的单调区间;
(3)求g(x)的值域;
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②求函数解析式的基本方法;③指数函数性质及运用;④判断函数单调性的基本方法;⑤数学换元法及运用;⑥求函数值域的基本方法。
【解题思路】(1)根据h(18)=a+2,得到关于a的方程,求解方程求出a的值,把a的值代入函数g(x)的解析式就可求出函数g(x)的解析式;(2)根据判断函数单调性的基本方法就可求出函数g(x)单调区间;(3)利用求函数值域的基本方法就可求出函数g(x)的值域。
【详细解答】(1) h(18)==18=2+2=a+2,a=2, ==,
函数g(x)= -=-;(2)设t=,t(0, +∞), g(t)=t- ,作出函数g(t)的图像如图所示,由图知函数g(t)在(0,)上单调递增,在(,+∞)上单调递减; x(-∞,-1)时,t(0,),x(-1,+∞)时,t(,+∞),函数g(x)在(-∞,-1)上单调递增,在(-1,+∞)上单调递减;(3)由(2)知g(t)=t- =-+,
= g()=0+=,函数g(x)的值域为(-∞,]。
7、已知函数f(x)=lg(m+4mx+3)。
(1)若函数f(x)的定义域为R,求实数m的取值范围;
(2)若函数f(x)的值域为R,求实数m的取值范围。
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②求函数定义域的基本方法;③一元二次函数函数性质及运用;④求函数值域的基本方法。
【解题思路】(1)根据对数函数的性质,运用求函数定义域的基本方法得到关于m的不等式组,求解不等式组就可求出实数m的取值范围;(2)根据求函数值域的基本方法得到函数g(x)的值域,运用一元二次函数的性质得到关于m的不等式组,求解不等式组就可求出实数m的取值范围。
【详细解答】(1)函数f(x)的定义域为R, m+4mx+3>0在R上恒成立,m>0①,且=16-12m<0②,联立①②解得:00③,且=16-12m0④,联立③④解得:m,若函数f(x)的值域为R,则实数m的取值范围[,+∞)。
8、已知函数f(x)= (a>0,且a≠1)。
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)证明函数f(x)是奇函数;
(3)求使f(x)>0成立的x的取值范围。
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②求函数定义域的基本方法;③判断函数奇偶性的基本方法;④求解不等式的基本方法。
【解题思路】(1)根据对数函数的性质,运用求函数定义域的基本方法得到关于x的不等式,求解不等式就可求出函数f(x)的定义域;(2)根据判断函数奇偶性的基本方法对函数f(x)的奇偶性进行判断就可证明结论;(3)根据底数a的不同取值和对数函数的性质,得到关于x的不等式,求解不等式就可求出使f(x)>0成立的x的取值范围。
【详细解答】(1)函数f(x)有意义,必有>0,即-11时, f(x)>0,>1,01时,使f(x)>0成立的x的取值范围是(0,1);当0『思考问题5』
(1)【典例5】是对数函数的综合问题,解答对数函数的综合问题的基本方法是:①分辨清楚问题是由哪几个基本问题组合的;②对每一个基本问题进行逐一解答;③把各个基本问题综合起来得出问题的结果;
(2)【典例5】中的5题,8题涉及到对数函数的值域问题,解答这类问题的基本方法是:①确定对数底数取值,直接运用对数函数的性质得出结果,②底数不确定时,必须分两种情况分别求解,再综合得出结果;
(3)【典例5】中的5题,6题,8题,9题是复合函数问题,解答这类问题的基本方法是:①设出中间函数g(x),在直角坐标系中作出函数g(x)的图像;②运用判断函数单调性的基本方法确定函数的单调区间;③利用复合函数单调性判断法则和基本方法,结合问题条件得到关于a的不等式组,求解不等式组就可得出问题的结果;
〔练习5〕解答下列问题:
1、如果x>0成立,则x的取值范围是( )(答案:D)
A x> B <x<1 C x<1 D 0<x<1
2、函数f(x)= (+x-6)的单调递减区间是 ; (答案:函数f(x)在(-∞,-3)上单调递增,在(2, +∞)上单调递减。)
3、已知函数f(x)= - x+5,x[ 2,4],当x= 时,f(x)有最大值 ;
当x= 时,f(x)有最小值 ;(答案:当x=4时,f(x)有最大值7;当x=2时,f(x)有最小值。)
4、已知函数f(x)= (0<a<1)。
(1)试判断f(x)的奇偶性;(答案:函数f(x)是奇函数;)
(2)解不等式f(x) 3x。
(答案:不等式f(x) 3x的解集为[,1]。)
5、已知f(x)= (a-)(a>1).
(1)求f(x)的定义域,值域; (答案:函数f(x)的定义域为(-∞,1)), 值域为 (-∞,1)。)
(2)判断函数f(x)的单调性,并证明;(答案:函数f(x)在(-∞,1))上单调递减。)
(3)解不等式(-2)>f(x)。(答案:不等式(-2)>f(x)的解集为(-1,2)。)
【典例6】解答下列问题:
1、若不等式-x<0对x(0,)恒成立,则实数a的取值范围是( )
A {a|0<a<1} B{a|≤a<1} C {a|a>1} D{a|0<a≤}
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②对数函数的图像及运用;③一元二次函数的性质及运用;④一元二次函数的图像及运用;⑤求解不等式的基本方法。
【解题思路】设f(x)= x,g(x)= ,根据对数函数和一元二次函数的性质,运用函数f(x),g(x)的图像,结合问题条件得到关于实数a的不等式组,求解不等式组求出实数a的取值范围就可确定选项。
【详细解答】设f(x)= x,g(x)= ,根据题意可知0解得:≤a<1,B正确,选B。
2、不等式>恰有三个整数解,则a的取值范围为( )
A〔,〕 B 〔,) C (1,〕 D (1,〕
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②对数函数的图像及运用;③一元二次函数性质及运用;④一元二次函数的图像及运用;⑤求解不等式的基本方法。
【解题思路】设f(x)= x,g(x)= ,根据对数函数和一元二次函数的性质,运用函数f(x),g(x)的图像,结合问题条件得到关于实数a的不等式组,求解不等式组求出实数a的取值范围就可得出选项。
【详细解答】设f(x)= x,g(x)= ,根据题意可知a>1,在同一直角坐标系中作出函数f(x),g(x) 的图像如图所示,不等式>恰有三个整数解,由图得:a>1①,f(4)= 4> g(4)= =9②,f(5)= 5≤g(5)= =16③,联立①②③解得:≤a<,B正确,选B。
3、若<1,则实数a的取值范围是 ;
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②求解不等式的基本方法。
【解题思路】根据对数函数的性质,结合问题条件得到关于a的不等式,运用求解不等式的基本方法就可求出实数a的取值范围。
【详细解答】<1<a,①当a>1时,显然不等式 <a,成立;②当04、已知函数f(x)= x,x>0,则不等式f(x)>1的解集为 ;
,x≤0,
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②分段函数定义与性质;③求解不等式的基本方法。
【解题思路】根据对数函数和分段函数的性质,结合问题条件分别得到关于x的不等式,运用求解不等式的基本方法就可求出不等式f(x)>1的解集。
【详细解答】①当x>0时,不等式f(x)>1,x>,0时,不等式f(x)>1,>,x+1>0,-15、解关于x的方程lg(+2)=lgx+lg3;
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②求解方程的基本方法。
【解题思路】根据对数函数的性质,结合问题条件得到关于x的方程,运用求解方程的基本方法就可求出方程lg(+2)=lgx+lg3的解。
【详细解答】方程lg(+2)=lgx+lg3=lg3x,+2=3x,x=1或x=2,方程lg(+2)=lgx+lg3的解是x=1或x=2。
6、解关于x的方程2lgx-lg(x-1)=lga;
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②求解方程的基本方法。
【解题思路】根据对数函数的性质,结合问题条件得到关于x的方程,运用求解方程的基本方法就可求出方程2lgx-lg(x-1)=lga的解。
【详细解答】方程2lgx-lg(x-1)=lg-lg(x-1)=lg=lga,a>0①,且x-1>0②,且
=a③,联立①②③解得:当01;当a>4,即=-4a,>0时,x= 或x= ,综上所述,当a=4时,方程2lgx-lg(x-1)=lga的解为x=2,当a>4时,方程2lgx-lg(x-1)=lga的解为x= 或x= 。
7、解方程(x+4)-=0
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②指数函数性质及运用;③求解方程的基本方法。
【解题思路】根据对数函数和指数函数的性质,结合问题条件在同一直角坐标系中分别作出函数f(x)= (x+4),函数g(x)= 的图像,根据图像就可求出方程(x+4)-=0的解。
【详细解答】方程(x+4)-=0,方程(x+4)=,设函数f(x)= (x+4),函数g(x)= ,在同一直角坐标系中分别作出函数f(x),g(x)的图像如图所示,由图知方程(x+4)-=0有两解,-3< <-2,0< <1。
8、设a>0,且a≠1,若2<a,求实数a的取值范围;
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②求解不等式的基本方法。
【解题思路】根据对数函数的性质,结合问题条件得到关于x的不等式,运用求解不等式的基本方法就可求出不等式2<a的解。
【详细解答】①当11,02时,0<2<1,a>1,2<a成立;③当0-1,2<a不成立;④当9、设a>1,求不等式(x+1)≥0的解集;
【解析】
【知识点】①对数函数性质及运用;②求解不等式的基本方法。
【解题思路】根据对数函数的性质,结合问题条件得到关于x的不等式,运用求解不等式的基本方法就可求出不等式式(x+1)≥0的解。
【详细解答】 a>1,不等式(x+1)≥0,(x+1)≥1, x+1≥1, x≥0,不等式(x+1)≥0的解集为[0,+∞)。
『思考问题6』
(1)【典例6】是有关对数函数方程或不等式的问题,解答这类问题需要理解并掌握的是函数的性质,掌握解方程或不等式的基本方法;
(2)解答的是函数方程问题的基本方法是:①运用对数函数的性质把原方程转化为熟知的普通方程;②求解普通方程;③结合对数的定义得出结果;
(3)解答对数函数不等式问题的基本方法是:①运用对数函数的性质把原不等式转化为熟知的普通不等式;②求解普通不等式;③结合对数的定义得出结果;
(4)如果问题中涉及到二次函数或指数函数的方程或不等式时,解答的基本方法是:①把原方程转化为对数函数与二次函数(或指数函数)的等式(或不等式);②在同一直角坐标系中分别作出对数函数,二次函数(或指数函数)的图像;③根据图像求出结果。
〔练习6〕解答下列问题:
1、已知方程x+lgx=3的解是,方程x+=3的解是,则+=( )(答案:B)
A 6 B 3 C 2 D 1
2、若A={xZ|2<8},B={xR||x|>1},则A(B)的元素个数为( )
A 0 B 1 C 2 D 3 (答案:D)
3、方程lg-lg(x+2)=0的解集是 ;(答案:{-1,2}。)
4、解关于x的方程(1-2)=2x+1;(答案:x=-1.)
5、解不等式(1-)>1;(答案:当a>1时,不等式(1-)>1的解集为(,0);当06、若函数y=(2x+1)在(-,0)上总有f(x) >0,求实数a的取值范围。(答案:
实数a的取值范围是(-,-1)(1,)。)
【典例7】解答下列问题:
1、已知a=2,b=3,c=,则下列判断正确的是( )(2021全国高考新高考II)
A c【解析】
【考点】①对数定义与性质;②求对数值的基本方法;③实数比较大小的基本方法。
【解题思路】根据对数的性质和求对数值的基本方法,分别求出a,b的近似值,运用实数比较大小的基本方法,得到a,b,c的大小关系就可得出选项。
【详细解答】 1<2<,0< a=2<,3>, b=3> =, c=, a2、(理)已知函数f(x)= ,若a= f(ln2),b= f(-ln3),c= f(e),则a,b,c的大小关系为( )
A b>c>a B b>a>c C a>b>c D a>c>b
(文)已知函数f(x)=- +2|x|+3,若a= f(ln2),b= f(-ln3),c= f(e),则a,b,c的大小关系为( )(2021成都市高三零诊)
A b>a>c B b>c>a C a>b>c D a>c>b
【解析】
【考点】①函数求值的基本方法;②对数定义与性质;③实数大小比较的基本方法。
【解答思路】(理)根据函数求值的基本方法和对数的性质,结合问题条件分别求出a,b,c的值,运用实数大小比较的基本方法得出a,b,c的大小关系就可得出选项。(文)根据函数求值的基本方法和对数的性质,结合问题条件分别求出a,b,c的值,运用实数大小比较的基本方法得出a,b,c的大小关系就可得出选项。
【详细解答】(理) a= f(ln2)= <0,b= f(-ln3)= >0,a0,,c>a,可以排除B,A正确,选A。(文)b- a= f(-ln3)- f(ln2)= -(-ln3) +2ln3+3 +( ln2) -2ln2-3=( ln2+ ln3)(ln2- ln3)-2(ln2- ln3)=(ln2- ln3)( ln2+ ln3-2)>0, b>a,可以排除C,D,a- c= f(ln2)- f(e)= -( ln2) +2ln2+3 +-2e-3=(e+ ln2)(e- ln2)-2(e- ln2)= (e- ln2) (e+ ln2-2)>0,,a>c,可以排除B,A正确,选A。
3、已知实数a,b满足2>2>1,则( )(成都市2019级高三一诊)
A 1【解析】
【考点】①对数定义与性质;②实数比较大小的基本方法。
【解题思路】根据对数的性质,运用实数比较大小的基本方法,得出1,a,b,2的大小关系就可得出选项。
【详细解答】实数a,b满足2>2>1, 2>b>a>1,B正确,选B。
4、在不考虑空气阻力的条件下,火箭的最大速度v(单位:km/s)与燃料的质量M(单位:kg),火箭(除燃料外)的质量m(单位:kg)的函数关系是v=2000ln(1+),当燃料质量与火箭质量的比值为时,火箭的最大速度可达到km/s,若要使火箭的最大速度达到2km/s,则燃料质量与火箭质量的比值应为( )(成都市2019级高三二诊)
A 2 B + C 2 D +2
【解析】
【考点】①对数定义与性质;②函数解析式定义与性质;④已知函数解析式与函数值,确定自变量值的基本方法。
【解题思路】根据对数和函数解析式的性质,运用函数解析式和已知函数解析式,函数值,确定自变量值的基本方法得到关于的方程,求解方程求出的值就可得出选项。
【详细解答】当燃料质量与火箭质量的比值为时,火箭的最大速度可达到km/s, =2000ln(1+),v=2000ln(1+)=2=22000ln(1+), ln(1+)=2ln(1+)
=ln, 1+=,=+2,D正确,选D。
5、(理)若函数f(x)= + 的零点为,则(-1)=( )
A B 1 C D 2
(文)若函数f(x)= x-x-lnx-1的零点个数为( )(成都市2019级高三三珍)
A 0 B 1 C 2

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