人教A版高中数学必修第一册第4章指数函数与对数函数4.4.2第2课时对数函数的图象和性质(二)课件+检测含答案(教师用)

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人教A版高中数学必修第一册第4章指数函数与对数函数4.4.2第2课时对数函数的图象和性质(二)课件+检测含答案(教师用)

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第四章 4.4 4.4.2 第2课时
课时跟踪检测
A组·基础巩固
1.函数f(x)=的定义域为(   )
A.(0,1 000] B.[3,1 000]
C. D.
【解析】 由题意得3-lg x≥0,∴lg x≤3,∴02.函数y=log(2x2-3x+1)的单调减区间为(   )
A.(1,+∞) B.
C. D.
【解析】 由2x2-3x+1>0得(2x-1)(x-1)>0,解得x<或x>1.设t=2x2-3x+1=22-,所以函数t的单调递增区间为(1,+∞).又y=logt为减函数,故y=log(2x2-3x+1)的单调递减区间为(1,+∞).故选A.
3.若定义在(-1,0)内的函数f(x)=log2a(x+1)>0,则实数a的取值范围是(   )
A. B.
C. D.(0,+∞)
【解析】 当x∈(-1,0)时,x+1∈(0,1),而函数f(x)=log2a(x+1)>0,故0<2a<1,即04.已知函数f(x)=loga(3-ax),当x∈[0,2]时,函数f(x)恒有意义,则实数a的取值范围为(   )
A.(0,1) B.
C. D.(0,1)∪
【解析】 由题设知3-ax>0对一切x∈[0,2]恒成立,a>0且a≠1.因为a>0,所以g(x)=3-ax在[0,2]上为减函数,从而g(2)=3-2a>0,所以a<,所以a的取值范围为(0,1)∪.故选D.
5.若函数f(x)=|log2x|的定义域为[a,b],值域为[0,2],则b-a的最小值为(   )
A. B.3
C.2 D.
【解析】 根据题意,画出函数f(x)的图象如图,令|log2x|=2可得x=或x=4.由图象可知,当值域为[0,2]时,定义域的最小区间是,则b-a的最小值为1-=,故选A.
6.如果函数f(x)=(3-a)x与g(x)=logax的增减性相同,则实数a的取值范围是 (1,2) .
【解析】 若f(x),g(x)均为增函数,则即17.若函数y=log0.5(x2-6x+13)的定义域为[2,5],则该函数的值域是 [-3,-2] .
【解析】 y=log0.5(x2-6x+13)=log0.5[(x-3)2+4],而当x∈[2,5]时,(x-3)2+4∈[4,8],令y=log0.5t,则t∈[4,8],因为该函数是减函数,所以该函数的值域是[log0.58,log0.54],即[-3,-2].
8.已知f(x)=log(x2-ax+3a)在区间[2,+∞)上为减函数,则实数a的取值范围是 (-4,4] .
【解析】 二次函数y=x2-ax+3a的对称轴为x=,由已知,应有≤2,且满足当x≥2时y=x2-ax+3a>0,即解得-49.设f(x)为奇函数,且当x>0时,f(x)=logx.
(1)求当x<0时,f(x)的解析式;
(2)解不等式f(x)≤2.
【解析】 (1)当x<0时,-x>0,则
f(-x)=log(-x),
又f(x)为奇函数,
所以f(x)=-f(-x)=-log(-x).
故当x<0时,f(x)=-log(-x).
(2)由题意及(1)知,原不等式等价于
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x>0,,logx≤2,))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x<0,,-log -x ≤2,))
解得x≥或-4≤x<0.
∴不等式的解集.
10.讨论函数f(x)=loga(x2-3x-10)(a>0且a≠1)的单调性.
【解析】 由x2-3x-10>0得函数的定义域为{x|x>5或x<-2},
则当a>1时,若x>5,则u=x2-3x-10为增函数,
∴f(x)=loga(x2-3x-10)为增函数.
若x<-2,则u=x2-3x-10为减函数,
∴f(x)=loga(x2-3x-10)为减函数.
当05,则f(x)=loga(x2-3x-10)为减函数;
若x<-2,则f(x)=loga(x2-3x-10)为增函数.
B组·综合运用
11.若对任意的实数x,都有loga(ex+3)≥1(a>0,且a≠1),则实数a的取值范围是(   )
A. B.(1,3]
C.(1,3) D.[3,+∞)
【解析】 ∵loga(ex+3)≥1=logaa对任意实数x都成立,∴a>1且a≤ex+3,又ex+3>3,∴112.(多选)函数f(x)=loga|x-1|(a>0且a≠1)在(0,1)上是减函数,那么(   )
A.f(x)在(1,+∞)上递增且无最大值
B.f(x)在(1,+∞)上递减且无最小值
C.f(x)在定义域内是偶函数
D.f(x)的图象关于直线x=1对称
【解析】 由|x-1|>0得,函数y=loga|x-1|的定义域为{x|x≠1}.设g(x)=|x-1|=则g(x)在(-∞,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数,且g(x)的图象关于x=1对称,所以f(x)的图象关于x=1对称,D正确;由于f(x)在(0,1)上是减函数,所以a>1,所以f(x)=loga|x-1|在(1,+∞)上递增且无最大值,A正确,B错误.又f(-x)=loga|-x-1|=loga|x+1|≠f(x),所以C错误,故选AD.
13.(多选)已知函数f(x)=(log2x)2-log2x2-3,则下列说法正确的是(   )
A.f(4)=-3
B.函数y=f(x)的图象与x轴有两个交点
C.函数y=f(x)的最小值为-4
D.函数y=f(x)的最大值为4
【解析】 f(4)=(log24)2-log242-3=-3,A正确;令f(x)=0,得(log2x+1)(log2x-3)=0,解得x=或x=8,即f(x)的图象与x轴有两个交点,B正确;因为f(x)=(log2x-1)2-4(x>0),所以当log2x=1,即x=2时,f(x)取最小值-4,C正确;f(x)没有最大值,D错误.故选ABC.
14.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在[0,+∞)上为减函数,f=0,则不等式f(logx)>0的解集为  .
【解析】 ∵f(x)是定义在R上的偶函数,∴f(x)=f(-x)=f(|x|),∴f(|logx|)>f,又f(x)在[0,+∞)上为减函数,所以|logx|<,∴-C组·拓展提升
15.已知函数f(x)=loga(-x2+ax-3),其中a>0,a≠1.
(1)当a=4时,求f(x)的值域和单调递减区间;
(2)若f(x)存在单调递增区间,求a的取值范围.
【解析】 (1)当a=4时,f(x)=log4(-x2+4x-3)=log4[-(x-2)2+1],
设t=-x2+4x-3=-(x-2)2+1,
由-x2+4x-3>0,得x2-4x+3<0,得1即函数的定义域为(1,3).
此时t=-(x-2)2+1∈(0,1],
则y=log4t≤log41,即函数的值域为(-∞,0].
要求f(x)的单调减区间,等价为求t=-(x-2)2+1的单调递减区间,
∵t=-(x-2)2+1的单调递减区间为[2,3).
∴f(x)的单调递减区间为[2,3).
(2)若f(x)存在单调递增区间,
则当a>1,函数g(x)=-x2+ax-3存在单调递增区间即可,则判别式Δ=a2-12>0,得a>2或a<-2(舍去),
当00,得a>2或a<-2(舍去),此时a不成立,
综上,实数a的取值范围是(2,+∞).
16.已知函数f(x)=loga(3-ax)(a>0,且a≠1).
(1)求f(x)的定义域;
(2)是否存在实数a,使函数f(x)在区间[1,2]上单调递减,并且最大值为2?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
【解析】 (1)由题意可得3-ax>0,即ax<3,
因为a>0,所以解得x<.
故f(x)的定义域为.
(2)假设存在实数a,使函数f(x)在区间[1,2]上单调递减,并且最大值为2.
设函数g(x)=3-ax,由a>0,得-a<0,
所以g(x)在区间[1,2]上为减函数且g(x)>0恒成立,
则g(2)>0,解得0<a<,
又因为f(x)在区间[1,2]上单调递减,
所以a>1,即1又因为f(x)在区间[1,2]上的最大值为2,
所以f(x)max=f(1)=loga(3-a)=2,
整理得a2+a-3=0,解得a=(a>0).
因为3<<4,所以a=∈,
所以存在实数a=,使函数f(x)在区间[1,2]上单调递减,并且最大值为2.
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第四章 指数函数与对数函数
4.4 对数函数
4.4.2 对数函数的图象和性质
第2课时 对数函数的图象和性质(二)
教材梳理 明要点
知识点一 对数型复合函数的单调性
复合函数y=f[g(x)]是由y=f(x)与y=g(x)复合而成,若f(x)与g(x)的单调性相同,则其复合函数f[g(x)]为__________;若f(x)与g(x)的单调性相反,则其复合函数f[g(x)]为__________.
对于对数型复合函数y=logaf(x)(a>0且a≠1)来说,函数y=logaf(x)可看成是y=logau与u=f(x)两个简单函数复合而成的,由复合函数单调性“同增异减”的规律即可判断.另外,在求复合函数的单调区间时,首先要考虑函数的定义域.
?新知初探
增函数
减函数
知识点二 对数型复合函数的值域
对于形如y=logaf(x)(a>0,且a≠1)的复合函数,其值域的求解步骤如下:
(1)分解成y=logau,u=f(x)两个函数;
(2)解f(x)>0,求出函数的定义域;
(3)求u的取值范围;
(4)利用y=logau的单调性求解.
?预习自测
2.函数y=log0.3(3-2x)在其定义域内是______函数(填“增”或“减”).

题型探究 提技能
1.讨论函数f(x)=loga(3x2-2x-1)(a>0且a≠1)的单调性.
题型一
对数型复合函数的单调性

[方法总结1]
求复合函数单调性的具体步骤是:
1.求定义域;
2.拆分函数;
3.分别求y=f(u),u=φ(x)的单调性;
4.按“同增异减”得出复合函数的单调性.
当a>1时,若x>1,∵y=logau为增函数,又u=3x2-2x-1为增函数,
∴f(x)=loga(3x2-2x-1)为增函数.
∴f(x)=loga(3x2-2x-1)为减函数.
当01,则f(x)=loga(3x2-2x-1)为减函数,

【解析】 由题意,得x2-3x-10>0,∴(x-5)(x+2)>0,∴x<-2或x>5.令u=x2-3x-10,函数f(x)的单调递增区间即为函数u=x2-3x-10在(-∞,-2)∪(5,+∞)上的单调递减区间,又u=x2-3x-10在(-∞,-2)上递减,故选A.
2.求下列函数的值域:
(1)y=log2(x2+4);
题型二
对数型复合函数的值域
2
[方法总结2]
对于形如y=logaf(x)(a>0,且a≠1)的复合函数的值域的求法的步骤:
1.分解成y=logau,u=f(x)两个函数;
2.求f(x)的定义域;
3.求u的取值范围;
4.利用y=logau的单调性求值域.
【解析】 (1)y=log2(x2+4)的定义域为R.
∵x2+4≥4,∴log2(x2+4)≥log24=2.
∴y=log2(x2+4)的值域为{y|y≥2}.
(2)设u=3+2x-x2,则u=-(x-1)2+4≤4.
∵u>0,∴02
A.(-∞,2] B.(-∞,-2]
C.[2,+∞) D.[-2,+∞)
3.已知函数f(x)=loga(x+1)-loga(1-x)(a>0且a≠1).
(1)求f(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)的奇偶性并加以证明.
题型三
对数型函数性质的综合应用
3
[方法总结3]
对数函数本身不具有奇偶性,但与有些函数复合后,就具有了奇偶性,如y=log2|x|就是偶函数.这类函数奇偶性可利用函数奇偶性的定义,并结合对数的运算性质来判断.
∴函数f(x)的定义域为(-1,1).
(2)由(1)知函数f(x)的定义域为(-1,1)关于原点对称.
∴f(-x)=loga(-x+1)-loga(1+x)
=-[loga(1+x)-loga(1-x)]=-f(x),
∴函数f(x)为奇函数.
3
已知a>0且满足不等式22a+1>25a-2.
(1)求实数a的取值范围;
(2)求不等式loga(3x+1)(3)若函数y=loga(2x-1)在区间[1,3]上有最小值为-2,求实数a的值.
【解析】 (1)∵22a+1>25a-2,∴2a+1>5a-2,即3a<3,
∴a<1,即0<a<1.
∴实数a的取值范围是(0,1).
(2)由(1)得,0<a<1,∵loga(3x+1)(3)∵0<a<1,∴函数y=loga(2x-1)在区间[1,3]上单调递减,
∴当x=3时,y有最小值为-2,即loga5=-2,
随堂检测 重反馈
A.(0,+∞) B.(-∞,1]
C.(0,1] D.[0,1]
2.函数f(x)=loga[(a-1)x+1]在定义域上(   )
A.是增函数 B.是减函数
C.先增后减 D.先减后增
【解析】 当a>1时,y=logat和t=(a-1)x+1都是增函数,所以f(x)是增函数;当02
[0,1)

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