2.2.2对数函数及其性质(2)
- 格式:ppt
- 大小:206.00 KB
- 文档页数:8
§2.2.2 对数函数及其性质(二)学习目标1.熟练掌握对数函数概念、图象、性质2.掌握对数函数定义域、值域的求法,判断其单调性※ 学习重点、难点:重点:对数函数单调性的应用难点:灵活运用对数函数的图象与性质学习过程(预习教材P 72,找出疑惑之处)一.课前导学※ 复习回顾复习1:对数函数的概念一般地,我们把函数 叫做对数函数,其中 是自变量,函数的定义域是复习2:对数函数的图像与性质探究1:对数函数的图像及性质与底数间的规律问题1:在同一坐标系中,作出函数图象的草图2log y x =,12log y x =,3log y x =,13log y x =,4l g y o x =,14log y x=y0 x思考:在第一象限,底数对图象的影响? 在第一象限,对数函数的图象,底数大的在 . 例1.下图是函数1log a y x =,2log ,a y x =3log a y x =,4log a y x =的图象,则底数之间的关系为 .二.课内探究※ 知识检测1.解对数方程3log )2(log )1(21221=-x x01)32(log )2(22=-++x x※ 能力达标2.求x 的范围 2log 21>x(1)2log 2>x (2)小结:注意考虑有意义的范围3.求下列函数的定义域(1) (2) (3))2(log +=x y x (4) y =x 2log 1小结:定义域的限制条件:4.对数函数的真数大于0 ※ 拓展提高4.求下列函数的定义域,值域小结:三.总结提升※ 学习小结2212(1)log (4)(2)log 1)y x y =+=2log a y x =log (4)a y x =-xy 3log )6(=)且(101log )3(≠>>a a x a x y 311log )5(7-=1.对数复合函数定义域,值域的求法四.课后作业1.下列函数中,定义域相同的一组是( )A.x y a =与log a y x =(0a >且1a ≠)B.y x =与y =C.lg y x =与y =D.2y x =与2lg y x =2.函数22log (1)y x x =+≥的值域为( )A. (2,)+∞B. (,2)-∞C. [)2,+∞D. [)3,+∞3.不等式的41log 2x >解集是( ) A.(2,)+∞ B.(0,2) C.1(,)2+∞ D.1(0,)24.的定义域是 ,值 域是 .5.求下列函数的定义域:(1)3log (36)y x =-(2)y (3)y =(4)33log 34y x =+ (5)(1)log (42)x y x -=-6.函数)1(log )1(log )(x x x f a a -++=, 判断函数的奇偶性y。
2.2.2 对数函数及其性质1.对数函数的概念(1)定义:一般地,我们把函数 y= logax(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)对数函数的特征:log ax的系数: 1特征 log ax的底数:常数,且是不等于 1的正实数log ax的真数:仅是自变量x判断一个函数是否为对数函数,只需看此函数是否具备了对数函数的特征.比如函数 y= log7x 是对数函数,而函数y=- 3log 4x 和 y= logx2 均不是对数函数,其原因是不符合对数函数解析式的特点.【例 1- 1】函数 f(x)= (a2- a+ 1)log (a+1)x 是对数函数,则实数a= __________ .解析:由 a2- a+ 1= 1,解得 a= 0,1 .又 a+ 1> 0,且 a+ 1≠ 1,∴ a= 1.答案: 1【例 1- 2】下列函数中是对数函数的为__________ .(1)y= log a x (a> 0,且 a≠ 1) ; (2)y= log2x+2;(3)y= 8log 2 (x+ 1) ; (4)y= log x6(x> 0,且 x≠ 1) ;(5)y= log 6x.解析:序号是否理由(1)×真数是x ,不是自变量x(2)×对数式后加 2(3)×真数为 x+1,不是 x,且系数为 8,不是 1(4)×底数是自变量 x,不是常数(5) √底数是 6,真数是 x答案: (5)2.对数函数y= log ax(a> 0,且 a≠ 1)的图象与性质(1)图象与性质a> 1 0< a< 1图象(1)定义域 { x|x>0}(2)值域 { y|y R }性(3)当 x=1 时, y=0,即过定点 (1,0)质(4)当 x>1时, y> 0;当 0< x< 1(4) 当 x>1 时, y<0;当 0时, y<0 <x<1 时, y>0(5) 在 (0,+∞ )上是增函数(5) 在 (0,+∞ ) 上是减函数谈重点对对数函数图象与性质的理解对数函数的图象恒在y 轴右侧,其单调性取决于底数. a> 1 时,函数单调递增;0< a< 1 时,函数单调递减.理解和掌握对数函数的图象和性质的关键是会画对数函数的图象,在掌握图象的基础上性质就容易理解了.我们要注意数形结合思想的应用.(2)指数函数与对数函数的性质比较第 1 页共 10 页解析式y= a x(a>0,且 a≠ 1) y= logax (a> 0,且a≠ 1)定义域R (0,+∞ )值域(0,+∞ ) R 性(0,1) (1,0) 过定点质单调性一致,同为增函数或减函数单调性奇偶性奇偶性一致,都既不是奇函数也不是偶函数(3)底数 a 对对数函数的图象的影响①底数 a 与 1 的大小关系决定了对数函数图象的“升降”:当 a> 1 时,对数函数的图象“上升”;当 0< a< 1 时,对数函数的图象“下降”.②底数的大小决定了图象相对位置的高低:不论是a> 1 还是 0< a< 1,在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大.点技巧对数函数图象的记忆口诀两支喇叭花手中拿,(1,0) 点处把花扎,若是底数小于1,左上穿点渐右下,若是底数大于1,左下穿点渐右上,绕点旋转底变化,顺时方向底变大,可用直线 y= 1 来切,自左到右 a 变大.【例 2】如图所示的曲线是对数函数y= log ax 的图象.已知a 从3 ,4 , 3 , 1 中取值,则相应曲线C1, C2, C3, C4的 a 值依次为 ()3 5 10A.3, 4 ,3 , 13 5 10B. 3 , 4 , 1 , 33 10 5C.4 , 3 ,3 , 13 5 10D.4 , 3 , 1 , 33 10 5解析:由底数对对数函数图象的影响这一性质可知,C4的底数< C3的底数< C2的底数< C1的底数.故相应于曲线C1, C2, C3, C4的底数依次是3 ,4,3,1.答案: A3 5 10点技巧根据图象判断对数函数的底数大小的方法(1)方法一:利用底数对对数函数图象影响的规律:在x 轴上方“底大图右”,在 x 轴下方“底大图左”; (2)方法y=二:作直线1,它与各曲线的交点的横坐标就是各对数的底数,由此判断各底数的大小.3.反函数(1)对数函数的反函数指数函数 y= a x (a> 0,且 a≠ 1) 与对数函数y= log ax(a> 0,且 a≠ 1) 互为反函数.(2)互为反函数的两个函数之间的关系①原函数的定义域、值域是其反函数的值域、定义域;②互为反函数的两个函数的图象关于直线y= x 对称.(3)求已知函数的反函数,一般步骤如下:第 2 页共 10 页①由 y= f(x)解出 x,即用y 表示出x;②把 x 替换为 y, y 替换为 x;③根据 y= f(x)的值域,写出其反函数的定义域.【例 3- 1】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)= ( )1A. log 2x B .2xC. log 1 x D.2x- 22解析:因为函数 y=a x(a> 0,且 a≠ 1)的反函数是f(x)= loga x,又f(2)= 1,即 log a2= 1,所以 a= 2.故 f(x)= log 2x.答案: A【例 3- 2】函数 f(x)= 3x(0< x≤ 2)的反函数的定义域为 ( )A. (0 ,+∞ ) B . (1 ,9]C. (0,1) D . [9,+∞ )解析:∵ 0< x≤ 2,∴ 1< 3x≤9,即函数 f(x)的值域为(1,9] .故函数 f(x)的反函数的定义域为(1,9] .答案: B【例 3- 3】若函数 y= f(x)的反函数图象过点(1,5) ,则函数 y= f(x)的图象必过点 () A. (5,1) B. (1,5) C. (1,1) D . (5,5)解析:由于原函数与反函数的图象关于直线y= x 对称,而点 (1,5) 关于直线 y= x 的对称点为(5,1),所以函数 y= f(x)的图象必经过点(5,1).答案: A4.利用待定系数法求对数函数的解析式及函数值对数函数的解析式y= log ax(a> 0,且 a≠ 1) 中仅含有一个常数a,则只需要一个条件即可确定对数函数的解析式,这样的条件往往是已知f(m)= n 或图象过点 (m, n)等等.通常利用待定系数法求解,设出对数函数的解析式f(x)= logax(a> 0,且 a≠ 1),利用已知条件列方程求出常数a的值.利用待定系数法求对数函数的解析式时,常常遇到解方程,比如loga m= n,这时先把对数式 logam= n 化为指数式的形式a n= m,把 m 化为以 n 为指数的指数幂形式m= k n(k> 0,且k≠1) ,1 1则解得 a= k> 0.还可以直接写出a m n,再利用指数幂的运算性质化简m n.例如:解方程-2 1loga 4=- 2,则 a= 4,由于4221 .又 a> 0,所以 a1,所以a.当2 21 1 11然,也可以直接写出a 4 2,再利用指数幂的运算性质,得a 4 2(22) 22 1.【例 4- 1】已知 f(e x) =x,则f(5)= ( )2A . e 5B . 5eC . ln 5D . log 5 e解析: (方法一 )令 t = e x,则 x = ln t ,所以 f(t)= lnt ,即 f(x)= ln x .所以 f(5) = ln5 .(方法二 )令 e x= 5,则 x = ln 5 ,所以 f(5) = ln5 .答案: C【例 4- 2】已知对数函数 f(x)的图象经过点1,2 ,试求 f(3)的值.9分析: 设出函数 f(x)的解析式,利用待定系数法即可求出. 解: 设 f(x)= logax(a > 0,且 a ≠ 1),∵ 对数函数 f(x)的图象经过点 1 , 2 , ∴f 1 log a 1 2. ∴ a 2= 1.99 9 9第 3 页 共 10 页1 2 1 21 21 1x . ∴ a =3.∴ f(x)= log 19 3 31 1 ∴ f(3)=log 1 3 log 1=- 1.33 3【例 4- 3】已知对数函数 f(x)的反函数的图象过点 (2,9) ,且 f(b)= 1,试求 b的值.2解: 设 f(x)= logax(a > 0,且 a ≠ 1),则它的反函数为y = a x (a > 0,且 a ≠ 1),由条件知 a 2= 9 1 1= 32,从而 a = 3.于是 f(x)= log 3 3 ,解得 b= 3 2 3 . x ,则 f(b)= log b =25.对数型函数的定义域的求解(1)对数函数的定义域为 (0 ,+∞ ).(2)在求对数型函数的定义域时,要考虑到真数大于 0,底数大于 0,且不等于 1.若底数和真数中都含有变量,或式子中含有分式、根式等, 在解答问题时需要保证各个方面都有意义. 一般地,判断类似于 y = loga f(x)的定义域时,应首先保证 f(x)>0.(3)求函数的定义域应满足以下原则: ①分式中分母不等于零;②偶次根式中被开方数大于或等于零; ③指数为零的幂的底数不等于零; ④对数的底数大于零且不等于 1;⑤对数的真数大于零,如果在一个函数中数条并存,求交集. 【例 5】求下列函数的定义域.(1)y = log 5(1- x); (2) y = log(2x - 1)(5x - 4);(3) y log 0.5 (4 x 3) .分析: 利用对数函数 y = log ax(a > 0,且 a ≠ 1)的定义求解. 解: (1)要使函数有意义,则 1- x > 0,解得 x < 1, 所以函数 y = log5(1 - x)的定义域是 { x|x < 1} .5x 4>0,(2)要使函数有意义,则2x 1>0, 解得 x > 4且 x ≠1,2x 1 1, 5所以函数 y = log(2x - 1)(5x -4) 的定义域是4 ,1 (1,+∞ ). 54x 3 0, 解得 3< x ≤ 1,(3)要使函数有意义,则log 0.5 (4x 3) 0, 4所以函数ylog 0.5 (4x 3)x 3的定义域是<x 1 .46.对数型函数的值域的求解(1)充分利用函数的单调性和图象是求函数值域的常用方法.(2)对于形如y= loga f(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)这两个函数;②求 f(x)的定义域;③求 u 的取值范围;④利用 y= logau 的单调性求解.(3)对于函数 y= f(log ax)(a> 0,且 a≠ 1) ,可利用换元法,设loga x= t,则函数 f(t)(t R )的值域就是函数 f(log ax)(a> 0,且 a≠1) 的值域.注意: (1) 若对数函数的底数是含字母的代数式(或单独一个字母 ),要考查其单调性,就必须对底数进行分类讨论.第 4 页共 10 页(2)求对数函数的值域时,一定要注意定义域对它的影响.当对数函数中含有参数时,有时需讨论参数的取值范围.【例 6- 1】求下列函数的值域:(1)y = log 2(x 2+ 4) ; (2) y = log 1 (3+2x - x 2) .2解: (1) ∵ x 2+ 4≥ 4, ∴ log 2(x 2+ 4)≥ log 24=2.∴ 函数 y = log 2(x 2+ 4)的值域为 [2 ,+ ∞ ).(2)设 u = 3+ 2x- x2,则 u =- (x - 1)2 + 4≤4. ∵ u >0, ∴ 0< u ≤ 4. 又 y = log 1 u 在 (0,+∞ )上为减函数,∴ log 1 u ≥-2.2 2∴函数 y = log 1 (3+2x - x 2) 的值域为 [- 2,+∞ ).2 ,求 y = [f(x)] 2 +f(x 2)的最大值及相应的【例 6- 2】已知 f(x)= 2+ log 3x , x [1,3] x 的值.分析: 先确定 y = [f (x)] 2 + f(x 2)的定义域,然后转化成关于 log3 x 的一个一元二次函数,利用一元二次函数求最值.解: ∵ f(x)= 2+ log 3 x , x[1,3] ,∴ y = [f(x)] 2 + f(x 2)= (log 3x)2+ 6log 3 x + 6 且定义域为 [1,3] .令 t = log 3x(x [1,3]) .∵ t = log3 x 在区间 [1,3] 上是增函数, ∴ 0≤t ≤ 1.从而要求 y = [f(x)] 2+ f(x 2)在区间 [1,3] 上的最大值,只需求 y = t 2+ 6t + 6 在区间 [0,1]上的最大值即可. ∵ y = t 2+ 6t + 6 在 [- 3,+ ∞ )上是增函数,∴ 当 t = 1,即 x = 3 时, y max = 1+ 6+ 6= 13.综上可知,当 x = 3 时, y = [ f(x)] 2+ f(x 2)的最大值为 13.7.对数函数的图象变换及定点问题(1)与对数函数有关的函数图象过定点问题对数函数 y = logax(a > 0,且 a ≠ 1)过定点 (1,0) ,即对任意的 a > 0,且 a ≠ 1 都有 loga1=0.这是解决与对数函数有关的函数图象问题的关键.对于函数 y = b + kloga f(x)(k ,b 均为常数,且 k ≠ 0),令f(x)= 1,解方程得 x = m ,则该函数恒过定点 (m , b).方程 f (x) =0 的解的个数等于该函数图象恒过定点的个数.(2)对数函数的图象变换的问题向左 (b>0)或向右 (b<0)①函数 y = logax(a > 0,且 a ≠ 1)――------- -- -------→ 函数 y = log a(x + b)(a > 0,且 a ≠ 1)平移 |b|个单位长度 向上(b>0)或向下 (b<0)②函数 y = logax(a > 0,且 a ≠ 1)――------- -- ------→函数 y = loga x +b(a >0,且 a ≠ 1)平移|b|个单位长度③函数 y = logax(a > 0,且 a ≠ 1) 当 x>0时,两函数图象相同函数 y = loga |x|(a > 0,且 a ≠ 1) ―------ -- --- -- ---―→当x<0时,将 x>0时的图象关于 y 轴对称④函数 y = logax(a > 0,且 a ≠ 1)―― 保留 x 轴上方的图象--- → 函数 y = |logax|(a > 0,---------- -- ------------- --x 轴的对称变换---------- 同时将 x 轴下方的图象作关于且 a ≠ 1)【例 7- 1】若函数 y = log a(x + b)+ c(a > 0,且 a ≠ 1) 的图象恒过定点 (3,2) ,则实数 b ,c的值分别为 __________ .解析: ∵ 函数的图象恒过定点 (3,2) ,∴ 将 (3,2)代入 y = loga (x + b)+ c(a > 0,且 a ≠ 1),得 2= loga(3+ b)+ c . 又 ∵ 当 a > 0,且 a ≠ 1 时,log a 1= 0 恒成立,∴ c = 2. ∴ loga (3+ b)= 0.∴ b =- 2.答案: - 2,2【例 7- 2】作出函数 y = |log 2(x + 1)|+2 的图象.解: (第一步 )作函数 y = log 2x 的图象,如图 ① ;(第二步 )将函数 y = log2x 的图象沿 x 轴向左平移 1 个单位长度, 得函数 y = log 2(x + 1)的图象,如图 ② ;(第三步 )将函数 y = log2(x + 1)在 x 轴下方的图象作关于 x 轴的对称变换, 得函数 y = |log2 (x +1)|的图象,如图 ③ ;(第四步 )将函数 y = |log2 (x + 1)|的图象, 沿 y 轴方向向上平移 2 个单位长度, 便得到所求函数第 5 页 共 10 页的图象,如图④ .8.利用对数函数的单调性比较大小两个对数式的大小比较有以下几种情况:(1)底数相同,真数不同.比较同底数 (是具体的数值)的对数大小,构造对数函数,利用对数函数的单调性比较大小.要注意:明确所给的两个值是哪个对数函数的两个函数值;明确对数函数的底数与 1的大小关系;最后根据对数函数的单调性判断大小.(2)底数不同,真数相同.若对数式的底数不同而真数相同时,可以利用顺时针方向底数增大画出函数的图象,再进行比较,也可以先用换底公式化为同底后,再进行比较.(3)底数不同,真数也不同.对数式的底数不同且指数也不同时,常借助中间量 0,1 进行比较.(4)对于多个对数式的大小比较,应先根据每个数的结构特征,以及它们与“0”和“ 1”的大小情况,进行分组,再比较各组内的数值的大小即可.注意:对于含有参数的两个对数值的大小比较,要注意对底数是否大于 1 进行分类讨论.【例 8- 1】比较下列各组中两个值的大小.(1)log 31.9 , log3 2;(2)log 23, log0.3 2; (3)logaπ, loga3.141 .分析: (1) 构造函数 y= log 3x,利用其单调性比较;(2) 分别比较与的大小; (3) 分类讨论底数的取值范围.解: (1)因为函数 y= log 3x 在 (0 ,+∞ )上是增函数,所以 f(1.9)< f (2).所以 log31.9 < log32.(2)因为 log 23> log21= 0, log0.32< log0.31= 0,所以 log23> log 0.32.(3)当 a> 1 时,函数 y= loga x 在定义域上是增函数,则有 logaπ> log a3.141 ;当 0< a< 1 时,函数 y= log a x 在定义域上是减函数,则有 log aπ< log a3.141 .综上所得,当 a> 1 时, log aπ> loga3.141 ;当 0< a< 1 时, log aπ< log a3.141 .【例 8- 2】若 a2> b> a> 1,试比较 log aa, logb b, logb a, log a b 的大小.b a分析:利用对数函数的单调性或图象进行判断.解:∵ b>a> 1,∴ 0<a< 1.b∴log a a< 0, loga b> log aa= 1, logb1< logb a< log bb,即 0< logba< 1.b第 6 页共 10 页由于 1< b< b , ∴ 0< log b b< 1.由 log b a- logb b= log b a 2, a a ab 2 > b > 1, ∴ a 2∵a > 1.b ∴ log b a 2log b b > 0,即 log b a > a b ∴ logab > logb a >log bb > log a a a b.. 9.利用对数函数的单调性解对数不等式(1)根据对数函数的单调性,当 a > 0,且 a ≠ 1时,有① logaf (x)= loga g(x) f(x)=g(x)(f(x) >0, g(x)>0) ;②当 a > 1 时, logaf(x)>loga g(x) f(x)> g( x)(f(x)> 0, g(x)> 0);③当 0< a < 1 时, log af(x)> log ag(x) f(x)< g(x)(f(x)>0, g(x)> 0) .(2)常见的对数不等式有三种类型:①形如 loga f(x)> log ag(x)的不等式, 借助函数 y = log ax 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 loga f(x)> b 的不等式,应将 b 化为以 a 为对数的对数式的形式,再借助函数 y = logax的单调性求解.③形如 loga b g(x)的不等式,基本方法是将不等式两边化为同底的两个对数值,利用f(x)>log 对数函数的单调性来脱去对数符号,同时应保证真数大于零,取交集作为不等式的解集.④形如 f(log ax)> 0 的不等式,可用换元法 (令 t = log ax),先解 f( t)> 0,得到 t 的取值范围.然后再解 x 的范围.【例 9- 1】解下列不等式: (1) log1xlog 1 (4 x) ;77(2)log x(2x + 1)> logx (3- x).x>0,解: (1)由已知,得4 x>0, 解得 0< x < 2. x<4x,所以原不等式的解集是 { x|0< x < 2} . (2)当 x > 1 时,有当 0< x < 1 时,有2x 1>3 x,2x 1>0, 解得 1< x <3; 3 x>0,2x 1<3x,2x 1>0, 解得 0< x < 2.3 x>0, 3所以原不等式的解集是2 或.x 0<x<31<x<3【例 9- 2】若log a 23 2< 1,求 a 的取值范围.2 22< 1,即 loga 1 2解:∵log a< 1,∴ - 1<log a log alog aa .3 3 a 3(1)∵当 a > 1 时, y= log ax 为增函数,∴ 1 2 a .∴ a>3,结合 a> 1,可知 a>3.a 3 2 2第 7 页共 10 页1 2 (2)∵ 当 0< a < 1 时, y = loga x 为减函数, ∴ > >a .∴ a < 20< a < 1,知 0< a< 2a 3,结合 .3 3∴ a 的取值范围是a 0<a< 2,或 a> 3. 3 210.对数型函数单调性的讨论(1)解决与对数函数有关的函数的单调性问题的关键: 一是看底数是否大于 1,当底数未明确给出时, 则应对底数a 是否大于 1 进行讨论; 二是运用复合法来判断其单调性; 三是注意其定义 域.(2)关于形如 y = loga f(x)一类函数的单调性,有以下结论:函数 y = logaf(x)的单调性与函数 u = f(x)(f(x)> 0)的单调性, 当 a > 1 时相同, 当 0< a < 1 时相反.例如:求函数y = log2 (3 -2x)的单调区间. 分析: 首先确定函数的定义域,函数y = log2(3- 2x)是由对数函数 y = log 2u 和一次函数 u =3 - 2x 复合而成,求其单调区间或值域时,应从函数 u = 3- 2x 的单调性、值域入手,并结合函数y = log2 u 的单调性考虑.解: 由 3- 2x > 0,解得函数 y = log2(3 - 2x)的定义域是- ∞ , 3. 2设 u = 3-2x , x3 - ∞ , 2 , ∵ u = 3- 2x 在 - ∞ , 3上是减函数,且 y = log 2u 在 (0,+ ∞ )上单调递增,2∴ 函数 y = log 2(3 - 2x)在 - ∞ , 3上是减函数.2∴ 函数 y = log2(3 - 2x)的单调减区间是- ∞ ,3.2【例 10- 1】求函数 y = log a (a - a x)的单调区间.t = a - a x递减. 解: (1)若 a > 1,则函数 y = log a t 递增,且函数又 ∵ a - a x > 0,即 a x<a ,∴ x < 1. ∴ 函数 y = log a (a - a x)在 (-∞ , 1)上递减.(2)若 0< a < 1,则函数 y = log at 递减,且函数 t = a- a x递增.又 ∵ a - a x > 0,即 a x< a ,∴x > 1.∴ 函数 y = loga(a - a x)在 (1,+ ∞ )上递减.综上所述,函数y = loga (a - a x)在其定义域上递减.析规律判断函数 y = log af(x)的单调性的方法 函数 y = log af(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.需特别注意的是, 在求复合函数的单调性时,首先要考虑函数的定义域,即 “ 定义域优先 ”.【例 10- 2】已知 f(x)= log 1 (x 2- ax - a)在 , 1 上是增函数,求 a 的取值范围.22解:, 1 是函数 f(x)的递增区间,说明 , 1是函数 u = x 2- ax - a 的递减区间,2 2 由于是对数函数,还需保证真数大于0.令 u(x)= x 2- ax - a , ∵ f(x)=log 1 u(x) 在, 1 上是增函数, 2 2∴ u(x)在 , 1上是减函数,且u(x)> 0 在, 1 上恒成立.22第 8 页 共 10 页a 1 , a 1, ∴ 22 即 1 a 0. u 14 a 0, 22∴- 1≤ a ≤ 1.2∴满足条件的 a 的取值范围是a 1 a 1 .211. 对数型函数的奇偶性问题判断与对数函数有关的函数奇偶性的步骤是:(1) 求函数的定义域,当定义域关于原点不对称时,则此函数既不是奇函数也不是偶函数, 当定义域关于原点对称时,判断f(- x)与 f(x)或- f(x)是否相等; (2) 当 f(- x)= f(x)时,此函数是偶函数;当 f(- x)=- f(x)时,此函数是奇函数;(3) 当 f(- x)= f(x)且 f(-x)=- f(x)时,此函数既是奇函数又是偶函数; (4) 当 f(- x)≠ f(x)且 f(-x)≠- f(x)时,此函数既不是奇函数也不是偶函数.例如,判断函数f(x)=log a ( x 2 1+ x) (x R , a > 0,且 a ≠ 1) 的奇偶性. 解: ∵ f(- x)+ f(x)== log a ( x 2 1 x) + log a ( x 21+x) )=log a (x 2 + 1- x 2)= log a 1= 0,∴f(- x)=- f(x). ∴ f(x)为奇函数.【例 11】已知函数 f(x)= 1 x loga 1 (a > 0,且 a ≠1) .x(1) 求函数 f(x)的定义域; (2) 判断函数 f(x)的奇偶性; (3) 求使 f(x)> 0 的 x 的取值范围.分析: 对于第 (2) 问,依据函数奇偶性的定义证明即可.对于第 (3) 问,利用函数的单调性去掉对数符号,解出不等式.解: (1)由 1x> 0,得- 1< x <1,1 x故函数 f(x)的定义域为 (-1,1) .1 x = 1 x=- f(x),(2)∵ f(- x)=log a 1 x loga 1 x又由 (1)知函数 f(x)的定义域关于原点对称,∴ 函数 f(x)是奇函数.(3)当 a> 1 时,由log a1x> 0= loga1,得1x> 1,解得 0< x< 1;当 0< a< 1 时,1x 1 x由 log a1x> 0= loga1,得0< 1x< 1,解得- 1< x<0.1 x 1 x故当 a> 1 时, x 的取值范围是 { x|0< x< 1} ;当 0< a < 1 时, x 的取值范围是 { x|- 1<x< 0} .12.对数型函数模型的实际应用地震震级的变化规律、溶液 pH 的变化规律、航天问题等,可以用对数函数模型来研究.此类题目,通常给出函数解析式模型,但是解析式中含有其他字母参数.其解决步骤是:(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,抓住关键的词和量,理顺数量关系;(2)建模:将文字语言转化成数学语言,利用数学知识,求出函数解析式模型中参数的值;第 9 页共 10 页(3)求模:求解函数模型,得到数学结论;(4)还原:将用数学方法得到的结论还原为实际问题的结论. 由此看, 直接给定参数待定的函数模型时, 利用待定系数法的思想, 代入已知的数据得到相关的方程而求得待定系数.一般求出函数模型后,还利用模型来研究一些其他问题. 代入法、 方 程思想、对数运算性质,是解答此类问题的方法精髓.【例 12】我国用长征二号 F 型运载火箭成功发射了“神舟”七号载人飞船,实现了中国历 史上第一次的太空漫步,令中国成为世界上第三个有能力把人送上太空并进行太空漫步的国家 (其中,翟志刚完全出舱,刘伯明的头部和手部部分出舱 ).在不考虑空气阻力的条件下,假设火箭的最大速度 y(单位: km/s) 关于燃料重量 x(单位:吨 ) 的函数关系式为y = kln(m + x)-kln( 2m )+4ln 2( k ≠ 0),其中 m 是箭体、 搭载的飞行器、 航天员的重量和. 当燃料重量为 (e - 1)m 吨时, 火箭的最大速度是 4km/s .(1)求 y =f(x);(2)已知长征二号 F 型运载火箭的起飞重量是 479.8 吨 (箭体、搭载的飞行器、 航天员、 燃料 ),火箭的最大速度为 8 km/s ,求装载的燃料重量 (e = 2.7,精确到0.1) .解: (1)由题意得当 x =(e - 1)m 时, y = 4, 则 4= kln[ m + (e - 1)m]- kln( 2m )+ 4ln 2 ,解得 k= 8. 所以 y = 8ln(m + x)- 8ln(2m )+ 4ln 2 ,即 y = 8ln m x. m(2)由于 m + x = 479.8,则 m =479.8 - x ,479.8 ,解得 x ≈302.1. 令8 8ln479.8x 302.1 吨. 故火箭装载的燃料重量约为第 10 页共 10 页。
2.2.2对数函数及其性质(二)(C)【使用说明及方法指导】1、结合问题导学,回归课本70-71页,用红笔勾画出疑惑点,独立完成探究题,总结方法.2、针对预习自学及合作探究找出疑惑点,课上小组讨论交流,答疑解惑.3、带(*)号的C 层可以不做,带(附加)的B 、C 层可以不做. 【学习目标】1.能够准确描绘出对数函数的图像,并可以利用图像来解决相关问题;2.能够利用对数函数单调性比较函数值大小. 3.能够利用对数函数的相关性质解决相关问题.【自主预习】 温故知新1.回顾对数函数)10(log ≠>=a a x y a 且的图象与性质填表:2.不同底数的对数函数在同一坐标系中的图像性质: 在第一象限内,按逆时针方向底数越来越小题型一:对数函数的图象例1、 如图所示曲线是对数函数log a y x =的图像,已知a 值取4313,,,3510,则相应于1234,,,C C C C 的a 值依次为例2、(1)将函数x y 3log =的图象向______平移______个单位可得函数)2(log 3+=x y 的图象.(2)将函数log a y x =的图像沿x 轴向右平移2个单位,再向下平移1个单位,所得到函数图像的解析式为:__________________. 题型二:对数函数单调性的应用 例3.比较下列各数的大小(1)7.0log 5.0_____8.2log 5.0;(2)5log 2_____5log 7;(3)5log 3____4log 6 (4))1,0(4log 3log ≠>m m m m 与例4.解下列不等式.(1))65(log )32(log 22->+x x (2)121log <x例5、已知(6)4,(1)()log ,(1)a a x a x f x xx --<⎧⎪=⎨≥⎪⎩是R 上的增函数,求a 的取值范围。
典型题易错题存在问题反思提高1>a10<<a图 象定义域 值域过定点 经过定点_________,即x =_______时,y =________单调性函数值特点时10<<x ,∈y __________; 1>x 时,∈y ______________. 时10<<x ,∈y ____________; 1>x 时,∈y ________________.1C 2C 3C 4C 1 0 xy四、巩固训练:1.函数log (2)1(0,1)a y x a a =++>≠恒过定点2.为了得到函数3lg 10x y +=的图像,只需把函数lg y x =的图像上所有点向 平移 个单位长度,再向 平移 个单位长度3.号填空或,用比较下列各组值的大小<>. ① 3.0log ______1.0log 22 ② 3log ______2log 3.03.0 ③ 43lg ______32lg ④ 21lg ______2.1ln ⑤ 3log ______3log 424.设1>a ,函数x x f a log )(=在区间]2,[a a 上的最大值与最小值之差为21, 则=a _____________ 5.已知2log 13a <,则a 的取值范围是6.已知函数2log ()y x a =+的图象经过点)3,1(,则函数log (2)a y x a =+的 取值大于0时,x 的取值范围为7.解不等式21122log (2)log (1)1x x x -->--.2.2.2对数函数及其性质(二)(D) 【使用说明及方法指导】典型题易错题存在问题优秀小组优秀个人1、结合问题导学,回归课本70-71页,用红笔勾画出疑惑点,独立完成探究题,总结方法.2、针对预习自学及合作探究找出疑惑点,课上小组讨论交流,答疑解惑.3、带(*)号的C 层可以不做,带(附加)的B 、C 层可以不做. 【学习目标】1.能够准确描绘出对数函数的图像,并可以利用图像来解决相关问题;2.能够利用对数函数单调性比较函数值大小. 3.能够利用对数函数的相关性质解决相关问题.【自主预习】 温故知新1.回顾对数函数)10(log ≠>=a a x y a 且的图象与性质填表:3.不同底数的对数函数在同一坐标系中的图像性质: 在第一象限内,按逆时针方向底数越来越小题型一:对数函数的图象例1、 如图所示曲线是对数函数log a y x =的图像,已知a 值取4313,,,3510,则相应于1234,,,C C C C 的a 值依次为例2、(1)将函数x y 3log =的图象向______平移______个单位可得函数)2(log 3+=x y 的图象.(2)将函数log a y x =的图像沿x 轴向右平移2个单位,再向下平移1个单位,所得到函数图像的解析式为:__________________. 题型二:对数函数单调性的应用 例3.比较下列各数的大小(1)7.0log 5.0_____8.2log 5.0;(2)5log 2_____5log 7;(3)5log 3____4log 6 (4))1,0(4log 3log ≠>m m m m 与例4.解下列不等式.(1))65(log )32(log 22->+x x (2)121log <x四、巩固训练:1>a10<<a图 象定义域 值域过定点 经过定点_________,即x =_______时,y =________单调性函数值特点时10<<x ,∈y __________; 1>x 时,∈y ______________. 时10<<x ,∈y ____________; 1>x 时,∈y ________________.典型题易错题 存在问题反思提高1C 2C 3C 4C 1 0 xy1.函数log (2)1(0,1)a y x a a =++>≠恒过定点2.为了得到函数3lg 10x y +=的图像,只需把函数lg y x =的图像上所有点向平移 个单位长度,再向 平移 个单位长度 3.号填空或,用比较下列各组值的大小<>. ① 3.0log ______1.0log 22 ② 3log ______2log 3.03.0 ③ 43lg ______32lg ④ 21lg ______2.1ln⑤ 3log ______3log 424.设1>a ,函数x x f a log )(=在区间]2,[a a 上的最大值与最小值之差为21, 则=a _____________ 5.已知2log 13a <,则a 的取值范围是6.解不等式1)1(log )6(log 2121-->-x x .典型题 易错题存在问题优秀小组优秀个人。
第2课时 对数函数及其性质(二)学习目标 1.掌握对数型复合函数单调区间的求法及单调性的判定方法.2.会解简单的对数不等式.3.了解反函数的概念及它们的图象特点.知识点一 不同底的对数函数图象的相对位置一般地,对于底数a >1的对数函数,在(1,+∞)区间内,底数越大越靠近x 轴;对于底数0<a <1的对数函数,在(1,+∞)区间内,底数越小越靠近x 轴. 知识点二 反函数的概念一般地,像y =a x 与y =log a x (a >0,且a ≠1)这样的两个函数互为反函数.(1)y =a x 的定义域R 就是y =log a x 的值域;而y =a x 的值域(0,+∞)就是y =log a x 的定义域. (2)互为反函数的两个函数y =a x (a >0,且a ≠1)与y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象关于直线y =x 对称.(3)互为反函数的两个函数的单调性相同.但单调区间不一定相同.1.y =log 2x 2在(0,+∞)上为增函数.( √ )2.212log y x 在(0,+∞)上为增函数.( × )3.ln x <1的解集为(-∞,e).( × )4.y =a x 与x =log a y 的图象相同.( √ )题型一 比较大小例1 (1)若a =log 0.23,b =log 0.22.5,c =log 0.20.3,则( ) A.a >b >c B.c >b >a C.a >c >b D.c >a >b答案 B解析 因为0.3<2.5<3,且y =log 0.2x 在(0,+∞)上是减函数,所以c >b >a . (2)比较下列各组数的大小:①log 534与log 543;②1135log 2log 2与;③log 23与log 54.解 ①方法一 对数函数y =log 5x 在(0,+∞)上是增函数,而34<43,所以log 534<log 543.方法二 因为log 534<0,log 543>0,所以log 534<log 543.②由于1321log 21log 3=,1521log 21log 5=,又对数函数y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数,且0<15<13<1,所以0>log 213>log 215,所以1log 213<1log 215,所以3151l 2log 2og <.③取中间值1,因为log 23>log 22=1=log 55>log 54,所以log 23>log 54. 反思感悟 比较对数值大小时常用的四种方法 (1)同底数的利用对数函数的单调性.(2)同真数的利用对数函数的图象或用换底公式转化. (3)底数和真数都不同,找中间量.(4)若底数为同一参数,则根据底数对对数函数单调性的影响,对底数进行分类讨论.跟踪训练1 (1)设a =log 2π,12log πb =,c =π-2,则( )A.a >b >cB.b >a >cC.a >c >bD.c >b >a 答案 C解析 a =log 2π>1,12log π0b <=,c =π-2∈(0,1),所以a >c >b .(2)比较下列各组值的大小: ①2233log 0.5,log 0.6;②log 1.51.6,log 1.51.4;③log 0.57,log 0.67;④log 3π,log 20.8.解 ①因为函数23log y x =是减函数,且0.5<0.6,所以2233log 0.5log 0.6>.②因为函数y =log 1.5x 是增函数,且1.6>1.4, 所以log 1.51.6>log 1.51.4.③因为0>log 70.6>log 70.5,所以1log 70.6<1log 70.5,即log 0.67<log 0.57. ④因为log 3π>log 31=0,log 20.8<log 21=0,所以log 3π>log 20.8. 题型二 对数不等式的解法 例2 (1)7171lo lo g (g 4)x x >- ;(2)log a (2x -5)>log a (x -1). 解 (1)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧x >0,4-x >0,x <4-x ,解得0<x <2.所以原不等式的解集为{x |0<x <2}.(2)当a >1时,原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -5>0,x -1>0,2x -5>x -1.解得x >4.当0<a <1时,原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧2x -5>0,x -1>0,2x -5<x -1,解得52<x <4.综上所述,当a >1时,原不等式的解集为{x |x >4};当0<a <1时,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪52<x <4. 反思感悟 对数不等式的三种考查类型及解法(1)形如log a x >log a b 的不等式,借助y =log a x 的单调性求解,如果a 的取值不确定,需分a >1与0<a <1两种情况进行讨论.(2)形如log a x >b 的不等式,应将b 化为以a 为底数的对数式的形式(b =log a a b ),再借助y =log a x 的单调性求解.(3)形如log f (x )a >log g (x )a (f (x ),g (x )>0且不等于1,a >0)的不等式,可利用换底公式化为同底的对数进行求解,或利用函数图象求解.跟踪训练2 (1)求满足不等式log 3x <1的x 的取值集合; (2)若log a 25<1(a >0,且a ≠1),求实数a 的取值范围.解 (1)因为log 3x <1=log 33,所以x 满足的条件为⎩⎪⎨⎪⎧x >0,log 3x <log 33,即0<x <3.所以x 的取值集合为{x |0<x <3}. (2)log a 25<1,即log a 25<log a a .当a >1时,函数y =log a x 在定义域内是增函数, 所以log a 25<log a a 总成立;当0<a <1时,函数y =log a x 在定义域内是减函数, 由log a 25<log a a ,得a <25,即0<a <25.所以实数a 的取值范围为⎝⎛⎭⎫0,25∪(1,+∞).题型三 对数型复合函数的单调性命题角度1 求单调区间例3 求函数212log (1)y x =-的单调区间.解 要使212log (1)y x =-有意义,则1-x 2>0,所以x 2<1,所以-1<x <1, 因此函数的定义域为(-1,1). 令t =1-x 2,x ∈(-1,1).当x ∈(-1,0]时,x 增大,t 增大,y =12log t 减小.所以当x ∈(-1,0]时,212log (1)y x =-是减函数;同理可知,当x ∈[0,1)时,212log (1)y x =-是增函数.即函数212log (1)y x =-的单调递减区间是(-1,0],单调递增区间为[0,1).反思感悟 求形如y =log a f (x )的函数的单调区间的步骤 (1)求出函数的定义域.(2)研究函数t =f (x )和函数y =log a t 在定义域上的单调性. (3)判断出函数的增减性求出单调区间.跟踪训练3 求函数f (x )=log 2(1-2x )的单调区间.解 因为1-2x >0,所以x <12.又设u =1-2x ,则y =log 2u 是(0,+∞)上的增函数. 又u =1-2x ,则当x ∈⎝⎛⎭⎫-∞,12时,u (x )是减函数, 所以函数f (x )=log 2(1-2x )的单调递减区间是⎝⎛⎭⎫-∞,12. 命题角度2 已知复合函数单调性求参数范围例4 已知函数212log ()y x ax a =-+在区间(-∞,2)上是增函数,求实数a 的取值范围.考点 对数函数的单调性题点 由对数型复合函数的单调性求参数的取值范围解 令g (x )=x 2-ax +a ,g (x )在⎝⎛⎦⎤-∞,a 2上是减函数,∵0<12<1,∴12log ()y g x =是减函数,而已知复合函数212log ()y x ax a =-+在区间(-∞,2)上是增函数,∴只要g (x )在(-∞,2)上单调递减,且g (x )>0在x ∈(-∞,2)上恒成立, 即⎩⎪⎨⎪⎧2≤a 2,g (2)=(2)2-2a +a ≥0,∴22≤a ≤2(2+1),故所求a 的取值范围是[22,22+2].反思感悟 若a >1,则y =log a f (x )的单调性与y =f (x )的单调性相同,若0<a <1,则y =log a f (x )的单调性与y =f (x )的单调性相反.另外应注意单调区间必须包含于原函数的定义域. 跟踪训练4 若函数f (x )=log a (6-ax )在[0,2]上为减函数,则a 的取值范围是( ) A.(0,1) B.(1,3) C.(1,3] D.[3,+∞) 考点 对数函数的单调性题点 由对数型复合函数的单调性求参数的取值范围 答案 B解析 函数由y =log a u ,u =6-ax 复合而成,因为a >0,所以u =6-ax 是减函数,那么函数y =log a u 就是增函数,所以a >1,因为[0,2]为定义域的子集,所以当x =2时,u =6-ax 取得最小值,所以6-2a >0,解得a <3,所以1<a <3.故选B.1.不等式log 2(x -1)>-1的解集是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x >23 B.{x |x >2}C.{x |x >1}D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x >32 答案 D解析 ∵log 2(x -1)>-1=log 212,∴x -1>12,即x >32.2.函数f (x )=-2x +5+lg(2-x -1)的定义域为( )A.(-5,+∞)B.[-5,+∞)C.(-5,0)D.(-2,0) 答案 C解析 由⎩⎪⎨⎪⎧x +5>0,2-x -1>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x >-5,2-x >20,∴⎩⎪⎨⎪⎧x >-5,x <0,∴-5<x <0,故选C.3.如果2121l log og 0x y <<,那么( )A.y <x <1B.x <y <1C.1<x <yD.1<y <x 考点 对数不等式 题点 解对数不等式 答案 D4.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 )=________. 考点 函数的反函数 题点 求函数的反函数 答案 log 2x5.函数f (x )=ln x 2的单调减区间为____________. 考点 对数函数的单调性 题点 对数型复合函数的单调区间 答案 (-∞,0)1.与对数函数有关的复合函数的单调区间、奇偶性、不等式问题都要注意定义域的影响.2.y =a x 与x =log a y 的图象是相同的,只是为了适应习惯用x 表示自变量,y 表示因变量,把x =log a y 换成y =log a x ,y =log a x 才与y =a x 关于直线y =x 对称,因为点(a ,b )与点(b ,a )关于直线y =x 对称.一、选择题1.函数y =log 3(2x -1)的定义域为( ) A.[1,+∞) B.(1,+∞) C.⎝⎛⎭⎫12,+∞ D.⎝⎛⎭⎫12,1考点 对数不等式 题点 解对数不等式 答案 A解析 要使函数有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧log 3(2x -1)≥0,2x -1>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧2x -1≥1,2x -1>0,∴x ≥1, ∴函数y =log 3(2x -1)的定义域为[1,+∞). 2.若log a 2<log b 2<0,则下列结论正确的是( ) A.0<a <b <1 B.0<b <a <1 C.a >b >1 D.b >a >1答案 B解析 因为log a 2<0,log b 2<0, 所以0<a <1,0<b <1, 又log a 2<log b 2, 所以a >b , 故0<b <a <1.3.函数f (x )=12log x 的单调递增区间是( )A.⎝⎛⎦⎤0,12 B.(0,1] C.(0,+∞) D.[1,+∞)答案 D解析 f (x )的图象如图所示,由图象可知单调递增区间为[1,+∞).4.函数y =15log (1-3x )的值域为( )A.RB.(-∞,0)C.(0,+∞)D.(1,+∞) 答案 C解析 因为3x >0,所以-3x <0, 所以1-3x <1.又y =15log t (t =1-3x )是关于t 的减函数,所以y =15log t >15log 1=0.5.已知log a 12<2,那么a 的取值范围是( )A.0<a <22B.a >22C.22<a <1 D.0<a <22或a >1 考点 对数不等式 题点 解对数不等式 答案 D解析 当a >1时,由log a 12<log a a 2得a 2>12,故a >1;当0<a <1时,由log a 12<log a a 2得0<a 2<12,故0<a <22. 综上可知,a 的取值范围是0<a <22或a >1. 6.函数y =13log (-3+4x -x 2)的单调递增区间是( )A.(-∞,2)B.(2,+∞)C.(1,2)D.(2,3) 答案 D解析 由-3+4x -x 2>0,得x 2-4x +3<0,得1<x <3. 设t =-3+4x -x 2,其图象的对称轴为x =2. ∵函数y =13log t 为减函数,∴要求函数y =13log (-3+4x -x 2)的单调递增区间,即求函数t =-3+4x -x 2,1<x <3的单调递减区间, ∵函数t =-3+4x -x 2,1<x <3的单调递减区间是(2,3),∴函数y =13log (-3+4x -x 2)的单调递增区间为(2,3),故选D.7.已知函数f (x )=log 0.5(x 2-ax +3a )在[2,+∞)上单调递减,则a 的取值范围为( ) A.(-∞,4] B.[4,+∞ ) C.[-4,4] D.(-4,4] 答案 D解析 令g (x )=x 2-ax +3a ,∵f (x )=log 0.5(x 2-ax +3a )在[2,+∞)上单调递减, ∴函数g (x )在区间[2,+∞)上单调递增,且恒大于0, ∴12a ≤2且g (2)>0, ∴a ≤4且4+a >0,∴-4<a ≤4, 故选D.8.已知指数函数y =⎝⎛⎭⎫1a x,当x ∈(0,+∞)时,有y >1,则关于x 的不等式log a (x -1)≤log a (6-x )的解集为( ) A.⎣⎡⎭⎫72,+∞ B.⎝⎛⎦⎤-∞,72 C.⎝⎛⎦⎤1,72 D.⎣⎡⎭⎫72,6答案 D解析 ∵y =⎝⎛⎭⎫1a x 在x ∈(0,+∞)时,有y >1, ∴1a>1,∴0<a <1. 于是由log a (x -1)≤log a (6-x ), 得⎩⎪⎨⎪⎧x -1≥6-x ,x -1>0,6-x >0,解得72≤x <6,∴原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪72≤x <6.故选D. 二、填空题9.若函数y =f (x )是函数y =a x (a >0,且a ≠1)的反函数,其图象经过点⎝⎛⎭⎫32,23,则a =________. 考点 函数的反函数 题点 反函数的图象与性质 答案2解析 因为点⎝⎛⎭⎫32,23在y =f (x )的图象上,所以点⎝⎛⎭⎫23,32在y =a x 的图象上,则有32=23a , 即a 2=2,又因为a >0,所以a = 2. 10.函数y =log 2(x 2-1)的增区间为________. 考点 对数函数的单调性 题点 对数型复合函数的单调区间 答案 (1,+∞)解析 由x 2-1>0得函数的定义域为{x |x <-1或x >1},又y =log 2x 在定义域上单调递增,y =x 2-1在(1,+∞)上单调递增,∴函数的增区间为(1,+∞).11.若函数f (x )=log a x (其中a 为常数,且a >0,a ≠1)满足f (2)>f (3),则f (2x -1)<f (2-x )的解集是________. 答案 {x |1<x <2} 解析 ∵f (2)>f (3), ∴f (x )=log a x 是减函数,由f (2x -1)<f (2-x ),得⎩⎪⎨⎪⎧2x -1>0,2-x >0,2x -1>2-x ,∴⎩⎪⎨⎪⎧x >12,x <2,x >1,∴1<x <2. 三、解答题12.已知函数f (x )=log 2(x +1)-2. (1)若f (x )>0,求x 的取值范围; (2)若x ∈(-1,3],求f (x )的值域. 解 (1)函数f (x )=log 2(x +1)-2, ∵f (x )>0,即log 2(x +1)-2>0, ∴log 2(x +1)>2,∴x +1>4,∴x >3. 故x 的取值范围是x >3. (2)∵x ∈(-1,3], ∴x +1∈(0,4],∴log 2(x +1)∈(-∞,2], ∴log 2(x +1)-2∈(-∞,0], 故f (x )的值域为(-∞,0]. 13.已知f (x )=12log (x 2-ax -a ).(1)当a =-1时,求f (x )的单调区间及值域;(2)若f (x )在⎝⎛⎭⎫-∞,-12上为增函数,求实数a 的取值范围. 考点 对数函数的单调性题点 由对数型复合函数的单调性求参数的取值范围解 (1)当a =-1时,f (x )=12log (x 2+x +1),∵x 2+x +1=⎝⎛⎭⎫x +122+34≥34, ∴12log (x 2+x +1)≤123log 4=2-log 23, ∴f (x )的值域为(-∞,2-log 23].∵y =x 2+x +1在⎝⎛⎦⎤-∞,-12上单调递减,在⎝⎛⎭⎫-12,+∞上单调递增,y =12log x 在(0,+∞)上单调递减,∴f (x )的单调增区间为⎝⎛⎦⎤-∞,-12, 单调减区间为⎝⎛⎭⎫-12,+∞. (2)令u (x )=x 2-ax -a =⎝⎛⎭⎫x -a 22-a 24-a , ∵f (x )在⎝⎛⎭⎫-∞,-12上为单调增函数, 又∵y =12log u (x )为单调减函数,∴u (x )在⎝⎛⎭⎫-∞,-12上为单调减函数,且u (x )>0在⎝⎛⎭⎫-∞,-12上恒成立. ⎝⎛⎭⎫提示:⎝⎛⎭⎫-∞,-12⊆⎝⎛⎭⎫-∞,a 2 因此⎩⎨⎧ a 2≥-12,u ⎝⎛⎭⎫-12≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≥-1,14+a 2-a ≥0, 解得-1≤a ≤12. 故实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-1,12.14.若函数f (x )=a x +log a (x +1)在[0,1]上的最大值和最小值之和为a ,则a 的值为________.考点 对数函数的综合问题题点 与单调性有关的对数函数综合问题答案 12解析 当a >1时,y =a x 与y =log a (x +1)在[0,1]上是增函数, ∴f (x )max =a +log a 2,f (x )min =a 0+log a 1=1,∴a +log a 2+1=a ,∴log a 2=-1,a =12(舍去); 当0<a <1时,y =a x 与y =log a (x +1)在[0,1]上是减函数,∴f (x )max =a 0+log a (0+1)=1,f (x )min =a +log a 2,∴a +log a 2+1=a ,∴a =12. 综上所述,a =12. 15.已知函数f (x )=lg(1+x )-lg(1-x ).(1)求函数f (x )的定义域,并证明f (x )是定义域上的奇函数;(2)用定义证明f (x )在定义域上是增函数;(3)求不等式f (2x -5)+f (2-x )<0的解集.(1)解 由对数函数的定义得⎩⎪⎨⎪⎧ 1-x >0,1+x >0,得⎩⎪⎨⎪⎧x <1,x >-1, 即-1<x <1,∴函数f (x )的定义域为(-1,1).∵f (-x )=lg(1-x )-lg(1+x )=-f (x ),∴f (x )是定义域上的奇函数.(2)证明 设-1<x 1<x 2<1,则f (x 1)-f (x 2)=lg(1+x 1)-lg(1-x 1)-lg(1+x 2)+lg(1-x 2)=lg (1+x 1)(1-x 2)(1+x 2)(1-x 1). ∵-1<x 1<x 2<1,∴0<1+x 1<1+x 2,0<1-x 2<1-x 1,于是0<1+x 11+x 2<1,0<1-x 21-x 1<1, 则0<(1+x 1)(1-x 2)(1+x 2)(1-x 1)<1,∴lg (1+x 1)(1-x 2)(1+x 2)(1-x 1)<0, ∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),即函数f (x )是(-1,1)上的增函数.(3)解 ∵f (x )在(-1,1)上是增函数且为奇函数,∴不等式f (2x -5)+f (2-x )<0可转化为f (2x -5)<-f (2-x )=f (x -2),∴⎩⎪⎨⎪⎧ -1<2x -5<1,-1<x -2<1,2x -5<x -2,解得2<x <3.∴不等式的解集为{x |2<x <3}.。
2.2.2对数函数及其性质(2)【学习目的】(1)利用对数函数的单调性解决相关问题,利用对数形式复合函数的奇偶性解决问题。
(2)会进行同底对数和不同底对数的大小比较。
【教学重点】利用对数函数的单调性比较同底对数的大小。
【教学难点】利用对数函数的单调性比较不同底对数的大小。
【学习过程】一、复习:填表二、互学部分[师生互动1] 例1:比较下列各组数中两个值的大小: (1)4.32log ,5.82log(2)8.13.0log,7.23.0log(3)1.5loga,9.5loga(a >0,且a ≠1)例2:比较下列各组数中两个值的大小: (1)6log7log 76和 (2)8.0loglog23和π变式1: 将9.01.17.01.19.0log8.0log和,由小到大排列。
变式2:(1)若12log<a,则a 的范围为____________________________________(2)已知0<a<1,0<b<1,若1)3(log<-x ba ,则x 的范围为__________________[共同探究2] 1. 根据表中的数据(精确到0.01),画出函数2y lo g x =,3y lo g x =5y lo g x =的图像,并观察图像,说明它们的相同与不同之处.2.对数函数a y lo g x =,当底数a>1时,a 的变化对函数图像有何影响?3.仿照前面的方法,请你猜想,对数函数a y lo g x =当0<a<1时, a 的变化对函数图像有何影响?练习1:如图所示曲线是对数函数y=x alog的图象,已知a 的取值为101,53,34,3 ,则相应图象C1,C2,C3,C4中的a 的值依次为_____________________________[互学部分3]例:判断下列函数的奇偶性(1)xx x f +-=11lg)( 拓展提升(2)()ln )f x x =学后记:作业布置:P73.3 P75.10。
课题:§2.2.2对数函数(二)教学任务:(1)进一步理解对数函数的图象和性质;(2)熟练应用对数函数的图象和性质,解决一些综合问题;(3)通过例题和练习的讲解与演练,培养学生分析问题和解决问题的能力.教学重点:对数函数的图象和性质.教学难点:对对数函数的性质的综合运用. 教学过程: 一、回顾与总结1. 函数x y x y x y lg ,log ,log 52===的图象如图所示,回答下列问题. (1)说明哪个函数对应于哪个图象,并解释为什么?(2)函数x y a log =与x y a1log =,0(>a 且)0≠a 有什么关系?图象之间又有什么特殊的关系?(3)以x y x y x y lg ,log ,log 52===的图象为基础,在同一坐标系中画出x y x y x y 1015121log ,log ,log ===的图象.(4)已知函数x y x y x y x y a a a a 4321log ,log ,log ,log ====的图象,则底数之间的关系:.教○1 ○2 ○3 log =y xa 1 log =y x a2 log =y x a3 log =y xa 42. 完成下表(对数函数x y a log =,0(>a 且)0≠a 的图象和性质)10<<a 1>a图 象定义域 值域 性 质3. 根据对数函数的图象和性质填空.○1 已知函数x y 2log =,则当0>x 时,∈y ;当1>x 时,∈y ;当10<<x 时,∈y ;当4>x 时,∈y .○1 已知函数x y 31lo g =,则当10<<x 时,∈y ;当1>x 时,∈y ;当5>x 时,∈y ;当20<<x 时,∈y ;当2>y 时,∈x .二、应用举例例1. 比较大小:○1 πa log ,e alog ,0(>a 且)0≠a ; ○2 21log 2,)1(log 22++a a )(R a ∈. 解:(略)例2.已知)13(log -a a 恒为正数,求a 的取值范围.解:(略)[总结点评]:(由学生独立思考,师生共同归纳概括). . 例3.求函数)78lg()(2-+-=x x x f 的定义域及值域. 解:(略)注意:函数值域的求法.例4.(1)函数x y a log =在[2,4]上的最大值比最小值大1,求a 的值;(2)求函数)106(log 23++=x x y 的最小值. 解:(略)注意:利用函数单调性求函数最值的方法,复合函数最值的求法.例5.(2003年上海高考题)已知函数xxx x f -+-=11log 1)(2,求函数)(x f 的定义域,并讨论它的奇偶性和单调性. 解:(略)注意:判断函数奇偶性和单调性的方法,规范判断函数奇偶性和单调性的步骤.例6.求函数)54(log )(22.0++-=x x y x f 的单调区间. 解:(略)注意:复合函数单调性的求法及规律:“同增异减”. 练习:求函数)23(log 221x x y --=的单调区间.三、作业布置考试卷一套。