对数函数【高三重点复习】
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对数函数高考必背知识点数函数是高中数学中的重要内容,也是高考数学考试中的必考知识点之一。
掌握好数函数的相关知识,是考生取得高分的关键之一。
本文将从数函数的定义、性质、图像及应用等方面进行论述。
一、数函数的定义数函数是数学中描述数之间的映射关系的工具。
它由自变量和对应的函数值组成,通常用符号表示。
在高考中,经常出现的数函数包括一次函数、二次函数、指数函数、对数函数等。
二、对数函数的定义与性质对数函数是指以一个正数为底数的幂与拓展对数,是指数函数的反函数。
对数函数可以表示为y=logba,其中a>0且a≠1,b>0且b≠1。
对于常见的以10为底和以自然常数e为底的对数函数,可以分别记作log10x和lnx。
对数函数的性质主要包括:1. 对数函数的定义域为正实数集。
因为对数函数的底数不能为负数或零,所以自变量必须大于0。
2. 对于同一个数x,不同底数的对数函数的函数值不同。
底数越小,函数值越大。
3. 对数函数的反函数是指数函数。
4. 对数函数具有换底公式,即logab=logcb/logca。
5. 对数函数在自变量为1时等于0,即logaa=0。
6. 对数函数在自变量为0时无定义。
三、对数函数的图像对数函数的图像特点如下:1. 对数函数在定义域内递增。
对于以10为底和以e为底的对数函数,其图像在x轴的右侧递增。
2. 对数函数与指数函数的图像关于直线y=x对称。
这是因为对数函数是指数函数的反函数,反函数的图像与原函数的图像关于y=x 对称。
3. 对数函数的图像呈现出不断变缓的特点。
初始时变化较快,但随着自变量的不断增大,变化趋于平缓。
这是因为底数是固定的,变化量越大,函数值的变化越小。
四、对数函数的应用对数函数在现实生活中有着广泛的应用,主要体现在以下几个方面:1. 对数函数在金融领域的应用。
在复利计算、财务分析等方面,对数函数可以发挥重要作用。
2. 对数函数在生物学中的应用。
在生物学研究中,对数函数经常用来描述某些生物指标或现象的增长和变化规律。
高三对数函数总结知识点1. 引言对数函数是高中数学中的重要概念之一,广泛应用于各个领域。
在高三阶段学习中,对数函数也是重要的内容之一。
本文将对高三对数函数的知识点进行总结,帮助同学们更好地掌握和应用这一知识。
2. 对数函数的定义和性质对数函数的定义是指数与底数之间的关系。
对于正数a、b(a≠1),其中b>0,b≠1,a^x=b,称x为以a为底b的对数,记作logₐb。
对数函数有一些重要的性质,如对数的底数不能为0或1,底数为a的对数函数是单调递增函数等。
3. 对数函数的图像和性质对数函数的图像呈现一种特殊的曲线形状,具有一些独特的性质。
对于底数为a的对数函数logₐx,当x>1时,函数值递增;当0<x<1时,函数值递减;当x=1时,函数值为0。
此外,对数函数的图像在直线y=1和y=-1上分别有一条水平渐近线。
4. 常见对数函数的性质常见的对数函数包括以10为底的常用对数函数和以自然常数e为底的自然对数函数。
以10为底的对数函数log₁₀x常用于计算,有一些特殊性质,如log₁₀10=1,log₁₀1=0。
以e为底的自然对数函数lnx在数学和科学中应用广泛,同样具有一些特殊性质,如ln1=0,lne=1。
5. 对数的运算法则对数的运算法则是进行对数运算时常用的一些规则。
其中包括换底公式、对数的乘法法则和除法法则等。
通过熟练掌握对数运算法则,可以简化对数运算的过程,方便计算和推导。
6. 对数方程和对数不等式对数方程和对数不等式是对数函数的应用之一。
对数方程是指等式中存在对数的方程,解对数方程的方法通常可以利用对数的反函数指数函数的性质。
对数不等式是指不等式中存在对数的不等式,解对数不等式通常需要结合对数的性质进行推导和求解。
7. 实际问题中的对数函数对数函数在实际问题中具有广泛应用,如人口增长模型、物种滤过模型等。
通过将实际问题进行建模,可以利用对数函数的性质解决实际问题,并对问题进行分析和预测。
对数知识点归纳总结高中一、对数的基本概念1. 指数指数是用来表示一个数的乘方的指数。
对数与指数是互为逆运算的。
如果a的x次方等于b,那么x就是以a为底b的对数,记作x=logab。
其中,a被称为对数的底,b被称为真数,x被称为指数。
2. 对数的性质对数的性质包括:(1)对数的基本定义:loga1=0, logaa=1(2)对数的唯一性:对于任意的a>0,且a≠1,b>0,b>0且b≠1,则a的对数是唯一的。
(3)对数的运算性质:logab+logac=loga(bc),logab-logac=loga(b/c),nlogab=loga(b^n)。
3. 对数的运算对数可以进行加法、减法、乘法和除法运算,其中乘方运算是对数最基本的运算。
对数的运算基于对数的定义和性质。
通过对数的运算,可以简化复杂的乘方运算,进而求解各种数学问题。
4. 对数的换底公式对数的换底公式是指当对数的底不同时,如何求解两个底不同的对数之间的关系。
对数换底公式为:logab=logcb/logca。
5. 对数方程对数方程是指方程中包含对数的运算。
通过对数方程的变形和化简,可以求解出未知数的值。
对数方程在实际问题中有着广泛的应用,如生物学、物理学和经济学等领域。
6. 对数不等式对数不等式是指包含对数的不等式。
对数不等式可以通过对数的性质和运算来进行求解。
对数不等式在数学推导和应用问题中有着重要的作用。
二、常用对数1. 自然对数自然对数是以常数e(约等于2.71828)为底的对数。
自然对数在数学和物理中有着广泛的应用,如求解指数函数、微积分和概率统计等问题。
2. 常用对数常用对数是以10为底的对数。
常用对数在数学、工程和科学中常常用到,方便计算和表述。
3. 底为2的对数底为2的对数在计算机和信息技术领域有着特殊的应用,如计算机存储容量的衡量、数据压缩和信息传输等方面。
三、对数的应用1. 对数函数对数函数是指以对数形式表达的函数。
§2.6 对数与对数函数1.对数的概念如果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. 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.1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若log2(log3x)=log3(log2y)=0,则x+y=5. ( √)(2)2log510+log50.25=5. ( ×)(3)已知函数f(x)=lg x,若f(ab)=1,则f(a2)+f(b2)=2. ( √)(4)log2x2=2log2x. ( ×)(5)当x>1时,log a x>0. ( ×)(6)当x>1时,若log a x>log b x,则a<b. ( ×) 2.(2013·课标全国Ⅱ)设a=log36,b=log510,c=log714,则( ) A.c>b>a B.b>c>aC.a>c>b D.a>b>c答案 D解析a=log36=1+log32=1+1log23,b=log510=1+log52=1+1log25,c=log714=1+log72=1+1log27,显然a>b>c.3.(2013·浙江)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 yD .2lg(xy )=2lg x ·2lg y答案 D 解析 2lg x·2lg y=2lg x +lg y=2lg(xy ).故选D.4.函数f (x )=log 5(2x +1)的单调增区间是________.答案 (-12,+∞)解析 函数f (x )的定义域为(-12,+∞),令t =2x +1(t >0).因为y =log 5t 在t ∈(0,+∞)上为增函数,t =2x +1在(-12,+∞)上为增函数,所以函数y =log 5(2x +1)的单调增区间是(-12,+∞).5.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且在[0,+∞)上为增函数,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=0,则不等式f (log 18x )>0的解集为________________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞)解析 ∵f (x )是R 上的偶函数,∴它的图象关于y 轴对称. ∵f (x )在[0,+∞)上为增函数, ∴f (x )在(-∞,0]上为减函数,由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=0,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=0. ∴f (log 18x )>0⇒log 18x <-13或log 18x >13⇒x >2或0<x <12,∴x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞).题型一 对数式的运算例1 (1)若x =log 43,则(2x-2-x )2等于( )A.94B.54C.103D.43(2)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 .-1D.72思维启迪 (1)利用对数的定义将x =log 43化成4x=3; (2)利用分段函数的意义先求f (1),再求f (f (1));f (log 312)可利用对数恒等式进行计算.答案 (1)D (2)A解析 (1)由x =log 43,得4x=3,即2x=3,2-x =33,所以(2x -2-x )2=(233)2=43.(2)因为f (1)=log 21=0,所以f (f (1))=f (0)=2. 因为log 312<0,所以f (log 312)=3-log 312+1=3log 32+1=2+1=3.所以f (f (1))+f (log 312)=2+3=5.思维升华 在对数运算中,要熟练掌握对数式的定义,灵活使用对数的运算性质、换底公式和对数恒等式对式子进行恒等变形,多个对数式要尽量化成同底的形式.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(12)x ,x ≥4,f (x +1),x <4,则f (2+log 23)的值为________.答案124解析 因为2+log 23<4, 所以f (2+log 23)=f (3+log 23), 而3+log 23>4,所以f (3+log 23)=(12)3+log 23=18×(12)log 23=18×13=124. 题型二 对数函数的图象和性质例2 (1)函数y =2log 4(1-x )的图象大致是( )(2)已知f (x )是定义在(-∞,+∞)上的偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,设a =f (log 47),b =f (log 213),c =f (0.2-0.6),则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .c <a <b B .c <b <a C .b <c <aD .a <b <c思维启迪 (1)结合函数的定义域、单调性、特殊点可判断函数图象;(2)比较函数值的大小可先看几个对数值的大小,利用函数的单调性或中间值可达到目的. 答案 (1)C (2)B解析 (1)函数y =2log 4(1-x )的定义域为(-∞,1),排除A 、B ; 又函数y =2log 4(1-x )在定义域内单调递减,排除D.选C. (2)log 213=-log 23=-log 49,b =f (log 213)=f (-log 49)=f (log 49),log 47<log 49,0.2-0.6=⎝ ⎛⎭⎪⎫15-35=5125>532=2>log 49, 又f (x )是定义在(-∞,+∞)上的偶函数, 且在(-∞,0]上是增函数,故f (x )在[0,+∞)上是单调递减的,∴f (0.2-0.6)<f (log 213)<f (log 47),即c <b <a .思维升华 (1)函数的单调性是函数最重要的性质,可以用来比较函数值的大小,解不等式等;(2)函数图象可以直观表示函数的所有关系,充分利用函数图象解题也体现了数形结合的思想.(1)已知a =21.2,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12-0.8,c =2log 52,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c <b <aB .c <a <bC .b <a <cD .b <c <a(2)已知函数f (x )=log a (x +b ) (a >0且a ≠1)的图象过两点(-1,0)和(0,1),则a =________,b =________. 答案 (1)A (2)2 2解析 (1)b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12-0.8=20.8<21.2=a ,c =2log 52=log 522<log 55=1<20.8=b ,故c <b <a .(2)f (x )的图象过两点(-1,0)和(0,1).则f (-1)=log a (-1+b )=0且f (0)=log a (0+b )=1, ∴⎩⎪⎨⎪⎧b -1=1b =a,即⎩⎪⎨⎪⎧b =2a =2.题型三 对数函数的应用例3 已知函数f (x )=log a (3-ax ).(1)当x ∈[0,2]时,函数f (x )恒有意义,求实数a 的取值范围;(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.思维启迪 f (x )恒有意义转化为“恒成立”问题,分离参数a 来解决;探究a 是否存在,可从单调性入手.解 (1)∵a >0且a ≠1,设t (x )=3-ax , 则t (x )=3-ax 为减函数,x ∈[0,2]时,t (x )最小值为3-2a ,当x ∈[0,2]时,f (x )恒有意义, 即x ∈[0,2]时,3-ax >0恒成立.∴3-2a >0.∴a <32.又a >0且a ≠1,∴a ∈(0,1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32. (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 >0log a (3-a )=1,即⎩⎪⎨⎪⎧a <32a =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. 思维升华 解决对数函数综合问题时,无论是讨论函数的性质,还是利用函数的性质 (1)要分清函数的底数是a ∈(0,1),还是a ∈(1,+∞);(2)确定函数的定义域,无论研究函数的什么性质或利用函数的某个性质,都要在其定义域上进行;(3)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.已知f (x )=log 4(4x-1).(1)求f (x )的定义域;(2)讨论f (x )的单调性;(3)求f (x )在区间[12,2]上的值域.解 (1)由4x-1>0,解得x >0, 因此f (x )的定义域为(0,+∞). (2)设0<x 1<x 2,则0<4x 1-1<4x 2-1,因此log 4(4x 1-1)<log 4(4x 2-1),即f (x 1)<f (x 2), 故f (x )在(0,+∞)上递增.(3)f (x )在区间[12,2]上递增,又f (12)=0,f (2)=log 415,因此f (x )在[12,2]上的值域为[0,log 415].利用函数性质比较幂、对数的大小典例:(15分)(1)设a =0.50.5,b =0.30.5,c =log 0.30.2,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a >b >c B .a <b <c C .b <a <cD .a <c <bA .a >b >cB .b >a >cC .a >c >bD .c >a >b(3)已知函数y =f (x )的图象关于y 轴对称,且当x ∈(-∞,0)时,f (x )+xf ′(x )<0成立,a =(20.2)·f (20.2),b =(log π3)·f (log π3),c =(log 39)·f (log 39),则a ,b ,c 的大小关系是( )A .b >a >cB .c >a >bC .c >b >aD .a >c >b思维启迪 (1)利用幂函数y =x 0.5和对数函数y =log 0.3x 的单调性,结合中间值比较a ,b ,c 的大小;(2)化成同底的指数式,只需比较log 23.4、log 43.6、-log 30.3=log 3103的大小即可,可以利用中间值或数形结合进行比较;(3)先判断函数φ(x )=xf (x )的单调性,再根据20.2,log π3,log 39的大小关系求解.解析 (1)根据幂函数y =x 0.5的单调性,可得0.30.5<0.50.5<10.5=1,即b <a <1; 根据对数函数y =log 0.3x 的单调性,可得log 0.30.2>log 0.30.3=1,即c >1. 所以b <a <c .方法一 在同一坐标系中分别作出函数y =log2x ,y =log 3x ,y =log 4x 的图象,如图所示. 由图象知:log 23.4>log 3103>log 43.6.方法二 ∵log 3103>log 33=1,且103<3.4,∴log 3103<log 33.4<log 23.4.∵log 43.6<log 44=1,log 3103>1,∴log 43.6<log 3103.∴log 23.4>log 3103>log 43.6.(3)因为函数y =f (x )关于y 轴对称,所以函数y =xf (x )为奇函数. 因为[xf (x )]′=f (x )+xf ′(x ),且当x ∈(-∞,0)时,[xf (x )]′=f (x )+xf ′(x )<0,则函数y =xf (x )在(-∞,0)上单调递减; 因为y =xf (x )为奇函数,所以当x ∈(0,+∞)时,函数y =xf (x )单调递减. 因为1<20.2<2,0<log π3<1,log 39=2, 所以0<log π3<20.2<log 39, 所以b >a >c ,选A. 答案 (1)C (2)C (3)A温馨提醒 (1)比较幂、对数的大小可以利用数形结合和引入中间量利用函数单调性两种方法.(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.方法与技巧1.对数函数的定义域及单调性在对数式中,真数必须是大于0的,所以对数函数y =log a x 的定义域应为{x |x >0}.对数函数的单调性和a 的值有关,因而,在研究对数函数的单调性时,要按0<a <1和a >1进行分类讨论.2.比较幂、对数大小有两种常用方法:(1)数形结合;(2)找中间量结合函数单调性. 3.多个对数函数图象比较底数大小的问题,可通过图象与直线y =1交点的横坐标进行判定. 失误与防范1.在运算性质log a M α=αlog a M 中,要特别注意条件,在无M >0的条件下应为log a M α=αlog a |M |(α∈N +,且α为偶数).2.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,应从概念、图象和性质三个方面理解它们之间的联系与区别.3.解决与对数函数有关的问题时需注意两点:(1)务必先研究函数的定义域;(2)注意对数底数的取值A 组 专项基础训练一、选择题 1.函数y =2-xlg x的定义域是( )A .{x |0<x <2}B .{x |0<x <1或1<x <2}C .{x |0<x ≤2}D .{x |0<x <1或1<x ≤2}答案 D解析 要使函数有意义只需要⎩⎪⎨⎪⎧2-x ≥0x >0lg x ≠0,解得0<x <1或1<x ≤2,∴定义域为{x |0<x <1或1<x ≤2}. 2.函数y =lg|x -1|的图象是( )答案 A解析 ∵y =lg|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧lg (x -1),x >1lg (1-x ),x <1.∴A 项符合题意.3.已知x =ln π,y =log 52,z =e 21-,则 ( )A .x <y <zB .z <x <yC .z <y <xD .y <z <x答案 D解析 ∵x =ln π>ln e ,∴x >1.∵y =log 52<log 55,∴0<y <12.∵z =e21-=1e >14=12,∴12<z <1.综上可得,y <z <x .4.A .(-1,0)∪(0,1)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-1,0)∪(1,+∞)D .(-∞,-1)∪(0,1)答案 C⇒a >1或-1<a <0.5.函数f (x )=log a (ax -3)在[1,3]上单调递增,则a 的取值范围是 ( )A .(1,+∞)B .(0,1) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13D .(3,+∞)答案 D解析 由于a >0,且a ≠1,∴u =ax -3为增函数, ∴若函数f (x )为增函数,则f (x )=log a u 必为增函数, 因此a >1.又y =ax -3在[1,3]上恒为正, ∴a -3>0,即a >3,故选D. 二、填空题 6.7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 3x +1,x ≤0,log 2x ,x >0,则使函数f (x )的图象位于直线y =1上方的x 的取值范围是________________.答案 {x |-1<x ≤0或x >2}解析 当x ≤0时,3x +1>1⇒x +1>0,∴-1<x ≤0;当x >0时,log 2x >1⇒x >2,∴x >2.综上所述,x 的取值范围为-1<x ≤0或x >2.8.若log 2a 1+a 21+a<0,则a 的取值范围是____________. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 解析 当2a >1时,∵log 2a 1+a 21+a<0=log 2a 1, ∴1+a 21+a<1.∵1+a >0,∴1+a 2<1+a , ∴a 2-a <0,∴0<a <1,∴12<a <1. 当0<2a <1时,∵log 2a 1+a 21+a<0=log 2a 1, ∴1+a 21+a>1.∵1+a >0,∴1+a 2>1+a , ∴a 2-a >0,∴a <0或a >1,此时不合题意.综上所述,a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1. 三、解答题9.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{x |-1<x <1}.(2)由(1)知f (x )的定义域为{x |-1<x <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{x |-1<x <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{x |0<x <1}.10.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 +32)2-18.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+32)2-18=1,则a =2-13,=2∉[2,8],舍去.若12(log a 8+32)2-18=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.B 组 专项能力提升1.设f (x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫21-x +a 是奇函数,则使f (x )<0的x 的取值范围是 () A .(-1,0) B .(0,1)C .(-∞,0)D .(-∞,0)∪(1,+∞)答案 A解析 由f (x )是奇函数可得a =-1,∴f (x )=lg 1+x1-x ,定义域为(-1,1).由f (x )<0,可得0<1+x1-x <1,∴-1<x <0.2.设函数f (x )定义在实数集上,f (2-x )=f (x ),且当x ≥1时,f (x )=ln x ,则有()A .f (13)<f (2)<f (12) B .f (12)<f (2)<f (13) C .f (12)<f (13)<f (2) D .f (2)<f (12)<f (13) 答案 C解析 由f (2-x )=f (x )知f (x )的图象关于直线x =2-x +x 2=1对称,又当x ≥1时,f (x )=ln x ,所以离对称轴x =1距离大的x 的函数值大,∵|2-1|>|13-1|>|12-1|,∴f (12)<f (13)<f (2). 3.设函数f (x )=log a x (a >0,且a ≠1),若f (x 1x 2…x 2 015)=8,则f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22 015)=________.答案 16解析 f (x 1x 2…x 2 015)=log a (x 1x 2…x 2 015)=8,f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22 015) =log a x 21+log a x 22+…+log a x 22 015=log a (x 1x 2…x 2 015)2=2log a (x 1x 2…x 2 015)=16.4.设f (x )=|lg x |,a ,b 为实数,且0<a <b .(1)求方程f (x )=1的解;(2)若a ,b 满足f (a )=f (b ),求证:a ·b =1,a +b 2>1. (3)在(2)的条件下,求证:由关系式f (b )=2f (a +b 2)所得到的关于b 的方程g (b )=0,存在b 0∈(3,4),使g (b 0)=0.(1)解 由f (x )=1得,lg x =±1,所以x =10或110. (2)证明 结合函数图象,由f (a )=f (b )可判断a ∈(0,1),b ∈(1,+∞),从而-lg a =lg b ,从而ab =1.又a +b 2=1b +b 2>21b ·b 2=1(因1b≠b ). (3)证明 由已知可得b =(a +b 2)2,得4b =a 2+b 2+2ab ,得1b 2+b 2+2-4b =0, g (b )=1b 2+b 2+2-4b , 因为g (3)<0,g (4)>0,根据零点存在性定理可知,函数g (b )在(3,4)内一定存在零点,即存在b 0∈(3,4),使g (b 0)=0.5.已知函数y =log 21 (x 2-ax +a )在区间(-∞,2)上是增函数,求a 的取值范围.解 函数y =log 21 (x 2-ax +a )是由函数y =log 21t 和t =x 2-ax +a 复合而成.因为函数y =log 21t 在区间(0,+∞)上单调递减,而函数t =x 2-ax +a 在区间(-∞,a 2)上单调递减, 故函数y =log 21 (x 2-ax +a )在区间(-∞,a 2]上单调递增. 又因为函数y =log 21 (x 2-ax +a )在区间(-∞,2)上是增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 2≤a 2,(2)2-2a +a ≥0,解得⎩⎨⎧ a ≥22,2-2a +a ≥0,即22≤a ≤2(2+1).。
对数函数考点与题型归纳一、基础知识1.对数函数的概念函数y=log a x(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).y=log a x的3个特征(1)底数a>0,且a≠1;(2)自变量x>0;(3)函数值域为R.2.对数函数y=log a x(a>0,且a≠1)的图象与性质底数a>10<a<1图象性质定义域:(0,+∞)值域:R图象过定点(1,0),即恒有log a1=0当x>1时,恒有y>0;当0<x<1时,恒有y<0当x>1时,恒有y<0;当0<x<1时,恒有y>0在(0,+∞)上是增函数在(0,+∞)上是减函数注意当对数函数的底数a的大小不确定时,需分a>1和0<a,<1两种情况进行讨论.3.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.二、常用结论对数函数图象的特点(1)对数函数的图象恒过点(1,0),(a,1),⎝⎛⎭⎫1a ,-1,依据这三点的坐标可得到对数函数的大致图象.(2)函数y =log a x 与y =log 1ax (a >0,且a ≠1)的图象关于x 轴对称.(3)当a >1时,对数函数的图象呈上升趋势;当0<a <1时,对数函数的图象呈下降趋势.考点一 对数函数的图象及应用[典例] (1)函数y =lg|x -1|的图象是( )(2)已知当0<x ≤14时,有x <log a x ,则实数a 的取值范围为________.[解析] (1)因为y =lg|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧lg (x -1),x >1,lg (1-x ),x <1.当x =1时,函数无意义,故排除B 、D. 又当x =2或0时,y =0,所以A 项符合题意.(2)若x <log a x 在x ∈⎝⎛⎦⎤0,14时成立,则0<a <1,且y =x 的图象在y =log a x 图象的下方,作出图象如图所示.由图象知14<log a 14, 所以⎩⎨⎧0<a <1,a 12>14,解得116<a <1.即实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫116,1. [答案] (1)A (2)⎝⎛⎭⎫116,1 [变透练清]1.[变条件]若本例(1)函数变为f (x )=2log 4(1-x ),则函数f (x )的大致图象是( )解析:选C 函数f (x )=2log 4(1-x )的定义域为(-∞,1),排除A 、B ;函数f (x )=2log 4(1-x )在定义域上单调递减,排除D.故选C.2.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 的取值范围是________.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,+∞)3.[变条件]若本例(2)变为不等式x 2<log a x (a >0,且a ≠1)对x ∈⎝⎛⎭⎫0,12恒成立,求实数a 的取值范围.解:设f 1(x )=x 2,f 2(x )=log a x ,要使x ∈⎝⎛⎭⎫0,12时,不等式x 2<log a x 恒成立,只需f 1(x ) =x 2在⎝⎛⎭⎫0,12上的图象在f 2(x )=log a x 图象的下方即可.当a >1时,显然不成立;当0<a <1时,如图所示,要使x 2<log a x 在x ∈⎝⎛⎭⎫0,12上恒成立,需f 1⎝⎛⎭⎫12≤f 2⎝⎛⎭⎫12, 所以有⎝⎛⎭⎫122≤log a 12,解得a ≥116,所以116≤a <1. 即实数a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫116,1.考点二 对数函数的性质及应用考法(一) 比较对数值的大小[典例] (2018·天津高考)已知a =log 2e ,b =ln 2,c =log 1213,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >b >aD .c >a >b[解析] 因为c =log 1213=log 23>log 2e =a ,所以c >a .因为b =ln 2=1log 2e <1<log 2e =a ,所以a >b .所以c >a >b . [答案] D考法(二) 解简单对数不等式[典例] 已知不等式log x (2x 2+1)<log x (3x )<0成立,则实数x 的取值范围是________.[解析] 原不等式⇔⎩⎪⎨⎪⎧ 0<x <1,2x 2+1>3x >1①或⎩⎪⎨⎪⎧x >1,2x 2+1<3x <1②,解不等式组①得13<x <12,不等式组②无解,所以实数x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫13,12.[答案] ⎝⎛⎭⎫13,12考法(三) 对数型函数性质的综合问题[典例] 已知函数f (x )=log 4(ax 2+2x +3),若f (1)=1,求f (x )的单调区间. [解] 因为f (1)=1,所以log 4(a +5)=1, 因此a +5=4,a =-1, 这时f (x )=log 4(-x 2+2x +3). 由-x 2+2x +3>0,得-1<x <3, 函数f (x )的定义域为(-1,3). 令g (x )=-x 2+2x +3,则g (x )在(-1,1)上单调递增,在(1,3)上单调递减. 又y =log 4x 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).[题组训练]1.已知a =2-13,b =log 213,c =log 1213,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >b >cB .a >c >bC .c >a >bD .c >b >a解析:选C 0<a =2-13<20=1,b =log 213<log 21=0,c =log 1213=log 23>1,∴c >a >b .2.若定义在区间(-1,0)内的函数f (x )=log 2a (x +1)满足f (x )>0,则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫0,12 B.⎝⎛⎦⎤0,12 C.⎝⎛⎭⎫12,+∞ D .(0,+∞)解析:选A ∵-1<x <0,∴0<x +1<1.又∵f (x )>0,∴0<2a <1,∴0<a <12.3.已知a >0,若函数f (x )=log 3(ax 2-x )在[3,4]上是增函数,则a 的取值范围是________. 解析:要使f (x )=log 3(ax 2-x )在[3,4]上单调递增,则y =ax 2-x 在[3,4]上单调递增,且y =ax 2-x >0恒成立,即⎩⎪⎨⎪⎧12a ≤3,9a -3>0,解得a >13.答案:⎝⎛⎭⎫13,+∞[课时跟踪检测]A 级1.函数y =log 3(2x -1)+1的定义域是( ) A .[1,2] B .[1,2) C.⎣⎡⎭⎫23,+∞D.⎝⎛⎭⎫23,+∞解析:选C 由⎩⎪⎨⎪⎧log 3(2x -1)+1≥0,2x -1>0,即⎩⎨⎧log 3(2x -1)≥log 313,x >12,解得x ≥23.2.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 )=( )A .log2x B.12xC .log 12xD .2x -2解析:选A 由题意知f (x )=log a x (a >0,且a ≠1). ∵f (2)=1,∴log a 2=1.∴a =2.∴f (x )=log 2x . 3.如果log 12x <log 12y <0,那么( )A .y <x <1B .x <y <1C .1<x <yD .1<y <x解析:选D ∵log 12x <log 12y <log 121,∴x >y >1.4.(2019·海南三市联考)函数f (x )=|log a (x +1)|(a >0,且a ≠1)的大致图象是( )解析:选C 函数f (x )=|log a (x +1)|的定义域为{x |x >-1},且对任意的x ,均有f (x )≥0,结合对数函数的图象可知选C.5.(2018·惠州调研)若a =20.5,b =log π3,c =log 2sin 2π5,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .b >c >a B .b >a >c C .c >a >bD .a >b >c解析:选D 依题意,得a >1,0<b =log π3<log ππ=1,而由0<sin 2π5<1,2>1,得c <0,故a >b >c .6.设函数f (x )=log a |x |(a >0,且a ≠1)在(-∞,0)上单调递增,则f (a +1)与f (2)的大小关系是( )A .f (a +1)>f (2)B .f (a +1)<f (2)C .f (a +1)=f (2)D .不能确定解析:选A 由已知得0<a <1,所以1<a +1<2,又易知函数f (x )为偶函数,故可以判断f (x )在(0,+∞)上单调递减,所以f (a +1)>f (2).7.已知a >0,且a ≠1,函数y =log a (2x -3)+2的图象恒过点P .若点P 也在幂函数f (x )的图象上,则f (x )=________.解析:设幂函数为f (x )=x α,因为函数y =log a (2x -3)+2的图象恒过点P (2,2),则2α=2,所以α=12,故幂函数为f (x )=x 12.答案:x 128.已知函数f (x )=log a (x +b )(a >0,且a ≠1)的图象过两点(-1,0)和(0,1),则log b a =________.解析:f (x )的图象过两点(-1,0)和(0,1). 则f (-1)=log a (-1+b )=0, 且f (0)=log a (0+b )=1,所以⎩⎪⎨⎪⎧ b -1=1,b =a ,即⎩⎪⎨⎪⎧b =2,a =2.所以log b a =1.答案:19.(2019·武汉调研)函数f (x )=log a (x 2-4x -5)(a >1)的单调递增区间是________. 解析:由函数f (x )=log a (x 2-4x -5),得x 2-4x -5>0,得x <-1或x >5.令m (x )=x 2-4x -5,则m (x )=(x -2)2-9,m (x )在[2,+∞)上单调递增,又由a >1及复合函数的单调性可知函数f (x )的单调递增区间为(5,+∞).答案:(5,+∞)10.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,log 12(-x ),x <0,若f (a )>f (-a ),则实数a 的取值范围是________________.解析:由f (a )>f (-a )得⎩⎪⎨⎪⎧a >0,log 2a >log 12a或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,log 12(-a )>log 2(-a ),即⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,log 2a >-log 2a 或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,-log 2(-a )>log 2(-a ).解得a >1或-1<a <0. 答案:(-1,0)∪(1,+∞)11.求函数f (x )=log 2x ·log2(2x )的最小值.解:显然x >0,∴f (x )=log 2x ·log2(2x )=12log 2x ·log 2(4x 2)=12log 2x ·(log 24+2log 2x )=log 2x +(log 2x )2=⎝⎛⎭⎫log 2x +122-14≥-14,当且仅当x =22时,有f (x )min =-14. 12.设f (x )=log a (1+x )+log a (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⎣⎡⎦⎤0,32上的最大值. 解:(1)∵f (1)=2,∴log a 4=2(a >0,且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. B 级1.已知函数f (x )=log a x (a >0,且a ≠1)满足f ⎝⎛⎭⎫2a >f ⎝⎛⎭⎫3a ,则f ⎝⎛⎭⎫1-1x >0的解集为( ) A .(0,1) B .(-∞,1) C .(1,+∞)D .(0,+∞)解析:选C 因为函数f (x )=log a x (a >0,且a ≠1)在(0,+∞)上为单调函数,而2a <3a 且f ⎝⎛⎭⎫2a >f ⎝⎛⎭⎫3a ,所以f (x )=log a x 在(0,+∞)上单调递减,即0<a <1,结合对数函数的图象与性质可由f ⎝⎛⎭⎫1-1x >0,得0<1-1x<1,所以x >1,故选C. 2.若函数f (x )=log a ⎝⎛⎭⎫x 2+32x (a >0,且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,+∞)3.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.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 )=log 12(-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).。
高三对数函数知识点总结引言:高三阶段是学生们备战高考的关键时期,在数学学科中,对数函数是一个经常出现的重要知识点。
对数函数作为指数函数的逆运算,具有广泛的应用。
本文将对高三对数函数相关知识进行总结和归纳,力求帮助学生们更好地掌握和应用这一部分内容。
一、对数的定义和性质1.1 对数的定义对数的定义:设a>0,且a≠1,b>0,则称b为以a为底的对数,记作logₐb=c,其中a为底数,b为真数,c为对数。
1.2 对数的性质- 对数的底数不能为1或0,对数的真数必须大于0。
- 对数的定义域是(0, +∞),值域是(-∞, +∞)。
- 对数函数是递增函数,即当b₁ > b₂时,logₐb₁ > logₐb₂。
- 对数函数的图像在x轴的左侧与Ⅱ、Ⅲ象限内铺满整个坐标系。
二、常用的对数函数2.1 自然对数函数自然对数函数是以e为底的对数函数,其中e≈2.71828。
自然对数函数与自然常数e密切相关,具有许多特殊性质,常用于数学、物理等领域的建模和计算。
2.2 常用对数函数常用对数函数是以10为底的对数函数,常用于科学计算和实际问题中。
对于任意的正数x,有log₁₀x=logx。
三、对数运算和基本公式3.1 对数的运算- 对数的加减法:logₐb + logₐc = logₐ(bc);logₐb - logₐc = logₐ(b/c) - 对数的乘法:logₐb·c = logₐb + logₐc- 对数的除法:logₐ(b/c) = logₐb - logₐc3.2 基本公式- 对数函数的换底公式:logₐb = logₐc / logcb四、对数函数的应用4.1 指数增长与对数函数指数增长是一种常见的增长方式,而对数函数则是指数增长的逆过程。
对数函数在描述人口增长、物种数量、病毒传播等方面有重要应用,能够更好地揭示增长速度和趋势。
4.2 对数函数在实际问题中的应用对数函数在实际问题中有许多应用,如质量衰减问题、震动的计算、曲线拟合等。
对数函数重难点突破一、知识梳理二、知识精讲知识点一 对数函数及其性质(1)概念:函数 y =log a x(a >0,且 a≠1)叫做对数函数,其中 x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞). (2)对数函数的图象与性质0<a<1图象定义域: (0,+∞)值域: R当 x = 1 时, y =0,即过定点(1,0)当 x>1 时, y>0; 当 0<x<1 时, y<0在(0,+∞)上是增函数a>1对数的性质、换底公式与运算性质(1)对数的性质:①a logaN =N ;②log a a b =b(a>0,且 a≠1). (2)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 ; M④log a m M n =n mlog a M(m ,n∈R,且 m≠0).(3)换底公式: log b N =log a Nlog a b(a ,b 均大于零且不等于 1).三、例题讲解(一) 对数函数的概念与图像 例 1、给出下列函数:;①y= x πx .其中是对数函数的有( ) A .1 个 B .2 个 C .3 个 D .4 个 【答案】解: ①y=x 2 的真数为 x 2,故不是对数函数;3(x ﹣ 1)的真数为x ﹣ 1,故不是对数函数; ③y= log x+1x 的底数为 x+1,故不是对数函数;②y= log④y=log πx 是对数函数;故选: A .【变式训练 1-1】.函数f(x)=log a |x|+1(0<a <1)的图象大致为( )【答案】 A②log a =log a M -log a N ;③log a M n =nlog a M(n∈R);2 ②y=log 3(x ﹣ 1); ③y=log x+1x ; ④y=logN【解析】选A 由函数f(x)的解析式可确定该函数为偶函数,图象关于y 轴对称.设g(x)=log|x|,先画出ax>0 时,g(x)的图象,然后根据g(x)的图象关于y 轴对称画出x<0 时g(x)的图象,最后由函数g(x)的图象向上整体平移一个单位即得f(x)的图象,结合图象知选 A.【变式训练 1-2】.函数f (x )=的图象可能是( )【答案】解:∵f(x )=,∴函数定义域为(﹣∞, 0)∪(0,+∞),∵,∴函数f (x )为奇函数,图象关于原点对称,故排除 B 、C ,∵当 0<x <1 时, lnx <0,∴f(x )=<0,x∈(0,1)故排除 D .故选: A .【变式训练 1-3】.函数 y =|lg (x+1) |的图象是( )A .B .C .D .故函数 y = lg (x+1)的图象与 X 轴的交点是(0,0),即函数 y = |lg (x+1) |的图象与 X 轴的公共点是(0, 0),考察四个选项中的图象只有 A 选项符合题意故选: A . 1273 8【变式训练 1-4】.计算: +log 2(log 216)=________. CD例 2.函数 y = 的图象大致是(A . . .B .【解析】:原式=2 331323x 2 ,x 02x1,x083.)+log24=+2=【答案】 B【变式训练 2-1】.已知a 0 ,b 0且a 1,b 1 ,若logab 1,则下列不等式可能正确的是().A.(b1)(b a)0B.(a1)(a b)0C.(a1)(b1)0D.(a1)(b a)0【答案】 AD【解析】∵loga b1logaa,∴若a1,则b a,即b a1.∴(b1)(b a)0,故A正确.(a1)(b a)0,故D正确.若0a1,则0b a1,∴(a1)(a b)0,(a1)(b1)0,故BC错误,2x,x12-3】.图中曲线是对数函数y log x的图象,已知a 取 3 ,,,C 2 ,C3,C4的a 值依次为( )4 3 1【变式训练a3510四个值,则相应于C1,【变式训练2-2】.已知函数f(x)log2(1x),x1,则f(0)f(3)_______.【解析】f(0)f(3)20log1(3)121.故答案为:-14 3 1 4 1 3A . 3 , , ,B . 3 , , ,3 5 10 3 10 54 3 1 4 1 3C . , 3 , ,D . , 3 , ,3 5 10 3 10 5【答案】 A 可得C 1 , C 2 , C 3 , C 4 的a 值从小到大依次为: C 4 ,C 3 , C 2 , C 1 ,4(二) 比较大小例 3.(2019·浙江湖州高一期中) 下列各式中错误的是( )A . 30.8 30.7B .log 0.5 0.4 log 0.5 0.6C . 0.750.10.750.1 D .log 2 3 log 3 2 【答案】 C【变式训练 3-1】.(2020·全国高一课时练习) 设 alog 3 ,b log 2 3,c log 3 2 则( )A .a >b >cB .a >c >bC .b >a >cD .b >c >a 【答案】 A1 【解析】 alog 3log 3 3 1, 2log 3 3 log 3 2 c ,1 2【变式训练 3-2】.(2019 秋•沙坪坝区校级月考) 已知 a =log 30.3,b =30.3,c =0.30.2,则( ) A .a <b <c B .a <c <b C .c <a <b D .b <c <a 【分析】容易得出,从而可得出 a ,b ,c 的大小关系.【答案】解:∵log 30.3<log 31=0,30.3>30 =1,0<0.30.2<0.30=1 ∴a<c <b .故选: B . 【变式训练 3-3】.(2019•西湖区校级模拟)下列关系式中,成立的是( )【答案】解:∵log 34>log 33=1,0<0.31.7<0.30=1,log 0.310<log 0.31=0,CDlog 2 2 b log 2 3 log 2 2 1, a b c .故选: A. . . A . B . ..∴.故选: A.(三) 对数函数过定点问题例4.(2019 秋•水富县校级月考)已知函数y=3+log a(2x+3)(a>0,a≠1)的图象必经过定点 P,则P 点坐标是()A.(1,3)B.(﹣,4)C.(﹣1,3)D.(﹣1,4)【分析】令 2x+3=1,求得x 的值,从而求得P 点的坐标.【答案】解:令 2x+3=1,可得 x=﹣ 1,此时y=3.即函数y=3+log a(2x+3)(a>0,a≠1))的图象必经过定点 P 的坐标为(﹣ 1,3).故选:C.【点睛】本题主要考查对数函数的单调性和特殊点,属于基础题.【变式训练 4-1】.函数y=log a(x+2)+a x+1+2(a>0,且a≠1)的图象必经过的点是()A.(0,2) B.(2,2) C.(﹣ 1,2) D.(﹣ 1,3)【分析】根据 log a1=0,a0=1,求出定点的坐标即可.【答案】解:令x+2=1,解得:x=﹣ 1,故y=0+1+2=3,故图象过(﹣ 1,3),故选:D.【点睛】本题考查了对数函数,指数函数的性质,根据log a1=0,a0=1 是解题的关键.【变式训练 4-2】.已知a>0,a≠1,则f(x)=log a的图象恒过点()A.(1,0)B.(﹣2,0)C.(﹣1,0)D.(1,4)【分析】令=1,解得x=﹣ 2,y=0,进而得到f(x)=log a的图象恒过点的坐标.【答案】解:令=1,解得:x=﹣ 2,故f(﹣2)=log a1=0 恒成立,即f(x)=log a的图象恒过点(﹣ 2,0),故选:B.(四) 有关对数函数奇偶性问题例5.(多选题)下列函数中,是奇函数且存在零点的是( )A.y=x3+x B.y=logx2C.y=2x2 -3 D.y=x|x|【答案】 ADx 为非奇非偶函数,与题【解析】 A 中, y=x3+x 为奇函数,且存在零点x=0,与题意相符; B 中,y=log2意不符;C4.1,c f 20.8 ,【变式训练 5-1】.已知奇函数f x在R 上是增函数,若a f log b f log2则a,b,c 的大小关系为( )A.a b c B.b a c C.c b a D.c a b【答案】 C 5【解析】由题意:a f log21f log25,且:log25log24.12,120.82,据此: log 2 5log 2 4.1 20.8 ,结合函数的单调性有: f log 2 5 f log 2 4.1 f 20.8 , 即a b c,c b a .本题选择 C 选项.【变式训练 5-2】.对于函数 ,下列说法正确的是( )A .f (x )是奇函数B .f (x )是偶函数C .f (x )是非奇非偶函数D .f (x )既是奇函数又是偶函数【分析】根据函数奇偶性的定义判断函数的奇偶性即可. 【答案】解:由 >0,解得:﹣ 1<x <1,故函数f (x )的定义域是(﹣ 1,1),关于原点对称,而 f ( ﹣x )=log 2=﹣ log 2=﹣ f (x ),故f (x )是奇函数,故选: A .(五) 有关对数函数定义域问题 例 6.函数 y =1log 2(x 2)的定义域为( )A .(-∞ ,2)B .(2,+∞)C .(2,3)∪(3,+∞)D .(2,4)∪(4,+∞) 【答案】 Cx 2 0,【变式训练 6-1】.(2018 秋•宜宾期末) 函数 y =的定义域是( )A .( ,+∞)B .( ,1]C .(﹣∞, 1]D .[1,+∞)【分析】首先由根式有意义得到 log 0.5(4x ﹣ 3) ≥0,然后求解对数不等式得到原函数的定义域. 【答案】解:要使原函数有意义,则 log 0.5(4x ﹣ 3) ≥0,即 0<4x ﹣ 3≤1,解得.所以原函数的定义域为(].故选: B .【解析】:选 C 根据题意得 解得 x>2 且 x≠3,故选 C. log 2 (x 2) 0【变式训练 6-2】.(2018 春•连城县校级月考)函数y=的定义域是()A.[1,+∞) B.(,+∞) C.(1,+∞) D.(,1]【分析】利用对数的性质求解.【答案】解:函数 y = 的定义域满足: ,解得 .故选: D .1【变式训练 6-3】.函数ylog 2 x 2的定义域是__________.【答案】2,3 3,x 2 0 x 2 0因此,函数y 的定义域是2,3 3, .故答案为: 2,3 3, .【变式训练 6-4】.函数f xlog 1 x 2 2x 3 的定义域为______,最小值为______.2【答案】3,1 2 【解析】由题意得 x 2 2x 3 0 ,解得3 x 1,所以函数 f x 的定义域为 3,1 ,令t x 2 2x 3 x 1 2 4 0,4 ,所以g t log 1 t 在 0,4 递减,且g 4 log 1 4 2 .2 2因此函数 f x 的值域为[2, ) ,最小值为 2 .(六) 有关对数函数值域问题及最值问题1例 7.函数f(x)= 的值域是( )A .(-∞ ,1)B .(0,1)1 log2 x 23x 1【解析】由题意可得log 3 x2 0 ,即x2 1 ,解得 x 2且 x 3.【解析】∵3x +1>1, ∴0<13x 1<1,∴函数的值域为(0,1).【变式训练 7-1】.(2019 秋•南昌校级期中) 函数 y =log 4(2x+3 ﹣ x 2 )值域为.【分析】运用复合函数的单调性分析函数最值,再通过配方求得值域. 【答案】解:设 u (x )=2x+3 ﹣ x 2=﹣(x ﹣ 1) 2+4,当 x =1 时, u (x )取得最大值 4,∵函数 y =log 4x 为(0,+∞)上的增函数, ∴当 u (x )取得最大值时,原函数取得最大值,即 y max =log 4u (x ) max =log 44=1,8因此,函数 y =log 4(2x+3 ﹣ x 2)的值域为(﹣∞, 1],故填: (﹣∞, 1].【变式训练 7-2】.已知函数f(x) lg x 2 2x a ,若它的定义域为 R ,则 a_________,若它的值域为 R ,则 a__________. 【答案】 1 1【解析】函数 f(x) lg x 2 2x a 的定义域为 R ,则 x 22x a0恒成立,故 4 4a 0, 即 a1 ;函数 f(x) lg x2 2x a 为 R ,则 0, 是函数 y x 2 2x a 值域的子集,则 4 4a0 ,即 a 1.故答案为: 1; 1.【变式训练 7-3】.)已知f(x)=log 2(1-x)+log 2(x +3),求f(x)的定义域、值城.【答案】定义域为 3,1 ,值域为,2 .【解析】由函数 f(x) 有意义得 ,解得 3 x1,因为 f xlog 2 (1 x) log 2 (x 3) log 2 1 x x 3 log 2 x 2 2x 3log 2x 1 2 4 , 3 x 1, 又因为tx 1 24在( 3, 1) 上递增,在( 1,1) 上递减,所以t 0,4 ,所以log 2 t,2 .所以函数f(x) 的值域为 ,2 .【变式训练 7-4】.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 fx 的定义域;2)求 fx 在区间 0, 3上的最大值.2 1 x 0 x3 0【答案】1)a2,定义域为1,3;2)2【解析】1)f1loga 2loga2loga42,解得a2.故f x log21x log2(3x),则解得-1< x < 3 ,故f x的定义域为1,3.(2)函数 f x log 2 1 x log 2 3 x log 2 3 x 1 x ,定义域为 1,3 , 01, 3 ,由函数 y log 2 x 在0, 上单调递增, 函数 y 3 x 1 x 在 0,1 上单调递增,在1, 3上单调递减,可得函数 f x 在0,1 上单调递增,在1, 3上单调递减.故 f x 在区间 0上的最大值为 f 1 log 2 4 2 .(七) 对数函数的概念与图像例 8.画出下列函数的图象:(1)y =lg|x -1| .(2) y lg(x 1) .(八) 对数型复合函数的单调性问题例 9.函数f(x) log 1 (2 x)的单调递增区间是( )2A .( , 2) B . ( ,0) C . (2, ) D . (0, )【答案】 A【解析】由 2 x 0 ,得到x 2 ,令t2 x ,则t 2 x 在(, 2) 上递减,而y log 1 t 在(0,) 上2递减,由复合函数单调性同增异减法则,得到f(x) log 1 (2 x) 在(, 2) 上递增,故选: A2226 ax在0,2 上为减函数,则a 的取值范围是()【变式训练9-1】.函数f x logaA .(0,1)B .1,3C.1,3D.3,【答案】B,计算得出,所以 B 选项是正确的.【变式训练 9-2】.已知函数 f(x) log x 2log x 2(a 0, a 1) .(1)当 a 2 时,求 f(2) ;(2)求解关于x 的不等式 f(x) 0 ;(3)若x [2,4], f(x) 4 恒成立,求实数a 的取值范围.2, 1 1, 3 2【解析】 (1)当 a2 时, f x log 2 x 2 log 2 x 2 f 2 1 1 22 (2)由 f x 0 得: log x 2log x 2 log x 2 log x 1 0log a x 1或log a x 2当 a 1 时,解不等式可得: 0 x或 x a 2 1 a综上所述:当 a 1 时, f x 0 的解集为0, 1 a 2,;当 0 a 1时, f x 0 的解集为0, a 21 ,a(3)由 f x4 得: log x 2 log x 6 log x 3 log x 2 0log a x 2 或log a x 3①当 a 1 时,log a x maxlog a 4 , log a xminlog a 2a当 0 a 1时,解不等式可得: x 或 0 x a 2【答案】(1) 2 ;(2)见解析; (3)【解析】若函数上为减函数,则a a a 2 在1a a a aa a a aloga 42logaa2或loga23logaa3,解得:1a32②当0 a 1时,loga xmaxloga2 ,logaxminloga4loga 2 2 logaa 2 或loga4 3 logaa3 ,解得:综上所述:a的取值范围为22,11,32(九) 对数型复合函数的最值问题2a 1例10.(2019·内蒙古集宁一中高三月考)已知f x loga 1x1xa0,a1(1)求f x的定义域;(2)判断f x的奇偶性并予以证明;(3)求使f x 0 的x 的取值范围.【答案】(1)1,1;(2)见解析;(3)见解析.【解析】(1)由>0 ,解得x∈(-1,1).(2)f(-x)=loga=-f(x),且x∈(-1,1),∴函数y=f(x)是奇函数.(3)若 a>1,f(x)>0,则>1,解得0<x<1;若0<a<1,f(x)>0,则 0<<1,解得-1<x<0.判断函数的奇偶性首先要看函数的定义域是否关于原点对称,如果不对称,既不是奇函数又不是偶函数,如果对称常见方法有:(1 )直接法, f x f x(正为偶函数,负为减函数);(2 )和差法,f x f x0(和为零奇函数,差为零偶函数);(3)作商法,f xf x1(1为偶函数,1为奇函数).【变式训练10-1】..(2019·浙江高一期中)已知函数f(x) log3 mx2 8x nx21.2(Ⅰ)若m 4, n 4 ,求函数f(x) 的定义域和值域;(Ⅱ)若函数f(x) 的定义域为R ,值域为[0,2] ,求实数m, n 的值.8];(Ⅱ)m5,n5.【答案】(Ⅰ)定义域为x x1,值域为(,log3【解析】(Ⅰ)若m 4, n 4 ,则 f(x) log34x 2 8x 4x 21,由4x 2 8x 4x 210 ,得到x 22x 1 0 ,得到 x 1 ,故定义域为x x 1 .4x 28x 4,则 (t 4)x 2 8x t 4 0当t4 时, x 0 符合.64 4(t 4)2 0,又 x 1 ,所以 t 0 ,所以 0t 8 ,则值域为(,log 3 8] .(Ⅱ)由于函数 f(x) 的定义域为 R ,则mx 2 8x n x 2 1m 0 m 0tmx 2 8x n,由于 f(x) 的值域为[0,2] ,则t [1,9] ,而(t m)x 2 8x t n 0 ,则由 64 4(t m)(t n) 0, 解得t [1,9] ,故 t 1和 t 9 是方程m n 10 m 5意.所以m 5, n 5 . 【变式训练 10-2】.(2019 秋•荔湾区校级期末)已知函数 f (x )=log 3(1+x )﹣ log 3( 1 ﹣ x ). (1)求函数f (x )定义域,并判断 f (x )的奇偶性.(2)判断函数f (x )在定义域内的单调性,并用单调性定义证明你的结论. (3)解关于 x 的不等式f (1 ﹣ x )+f (1 ﹣ x 2 )>0.x 2 1 令 t 64 4(t m)(t n) 0 即t2(m n)t mn 16 0 的两个根,则 ,得到 ,符合题mn 16 9 n 5x 2 10 恒成立,则 ,即 ,令 64 4mn 0 mn 16当t 4 时,上述方程要有解,则 ,得到 0 t 4 或4 t 8 , t 0【分析】(1)根据对数函数的性质以及函数的定义域,根据函数的奇偶性的定义判断函数的奇偶性即可;(2)根据函数单调性的定义判断函数的单调性即可;(3)根据函数的单调性以及函数的奇偶性判断即可.【答案】解:(1)要使函数f(x)=log3(1+x)﹣log3(1﹣x)有意义,必须满足,解得:﹣1<x<1,∴函数f(x)的定义域是(﹣ 1 ,1),综上所述,结论是:函数f(x)的定义域是(﹣ 1 ,1).f(x)=log3(1+x)﹣log3(1﹣x)=log3().f(﹣x)=log3=﹣log3.∴f(x)为奇函数.(2)函数f(x)=log3(),在区间(﹣ 1 ,1)上任取两个不同的自变量x1 ,x2,且设x1<x2 ,则f(x1)﹣f(x2 )=log3,又(1+x1)(1﹣x2)﹣(1﹣x1)(1+x2)=2(x1﹣x2)<0,即(1+x1)(1﹣x2)<(1﹣x1)(1+x2),∵﹣1<x1<x2<1,∴1+x1>0,1﹣x2>0,∵(1+x1)(1﹣x2)>0,∴<1,∴log3<0,即f(x1 )>f(x2),∴函数f(x)是定义域内的单调递增函数.(3)∵f(x)为奇函数,∴f(1﹣x)+f(1﹣x2)>0∴f(1﹣x)>f(x2﹣1),又∵f(x)在定义域上单调递增,∴1﹣x>x2﹣1,x2+x﹣2<0,即(x+2)(x﹣1)<0,∴﹣2<x<1,而,解得:0<x<,综上:0<x<1.【点睛】本题考查了函数的单调性、奇偶性问题,考查导数的应用以及转化思想,是一道中档题.四、迁移应用21x,x1,【答案】[0,)【解析】x1时,f(x)21x2,1x1,x0,∴0x1,x1时,f(x)1log2x2,log2x1,x1,所以x1,综上,原不等式的解集为[0, ) .故答案为:[0,).217.设函数f(x) 则满足f(x) 2 的x 的取值范围是_______________.1log2x,x1,。
高三复习对数函数知识点高三是每个学生都要经历的一段艰苦的时光。
对于理科生来说,高三的数学复习尤其重要,而其中一个需要掌握的关键知识点就是对数函数。
在这篇文章中,我将深入探讨高三复习对数函数的相关知识点,希望能对学生们的备考有所帮助。
一、对数函数的定义及性质对数函数是数学中的重要概念,它相当于指数运算的逆运算。
对数函数的底数是一个常数,大于1,并且对数函数的定义域是正实数集。
对数函数的定义可以表示为:如果 x = a^y,那么 y 就是以 a 为底的对数函数。
对数函数有一些重要的性质。
首先,对数函数的图像呈现出曲线状,且经过点 (1,0)。
其次,对于任意正数 a 和 b,以 a 为底的对数函数总是要比以 b 为底的对数函数更大。
再次,对数函数的值域是全体实数集。
二、对数函数的公式与变换对数函数有一些常见的公式与变换。
首先,对于以 10 为底的对数函数,我们常用 log 表示。
例如,log10(x) 就表示以 10 为底的x 的对数。
同时,我们还常使用自然对数函数ln(x),以e 为底。
对于以其它数为底的对数函数,我们可以通过换底公式进行转换。
对数函数还可以进行一些常见的变换。
例如,平移变换可以使对数函数的图像在横轴和纵轴方向上移动。
横向平移可以表示为loga(x-h),其中 h 表示横向平移的距离。
纵向平移可以表示为loga(x)+k,其中 k 表示纵向平移的距离。
另外,对数函数还可以进行压缩和拉伸变换,这些变换可以通过改变底数和系数进行实现。
三、对数函数的应用对数函数在现实生活中有很多应用。
其中一个常见的应用就是解决指数增长问题。
对数函数可以将指数增长转换为线性增长,从而更容易进行分析和计算。
例如,对于人口增长问题,我们可以使用对数函数来研究不同地区的人口变化趋势。
对数函数还被广泛应用于科学和工程领域。
例如,声音的强度和地震的震级都是使用对数函数进行测量和表达的。
此外,对数函数还可以用于解决复杂的计算问题,如指数方程和指数不等式。