创新设计2016_2017学年高中数学第2章函数2.3.2对数函数一课时作业
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【创新设计】(浙江专用)2016-2017学年高中数学 第二章 基本初等函数(I )2.2.2.1 对数函数的图象及性质课时作业 新人教版必修11.函数y =2-x lg x的定义域为( ) A.{x |x ≤2}B.{x |0<x ≤2}C.{x |1<x ≤2}D.{x |0<x <1或1<x ≤2} 解析 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2-x ≥0,lg x ≠0,x >0,∴0<x <1或1<x ≤2.答案 D2.如图是三个对数函数的图象,则a 、b 、c 的大小关系是( )A.a >b >cB.c >b >aC.c >a >bD.a >c >b解析 y =log a x 的图象在(0,+∞)上是上升的,所以底数a >1,函数y =log b x ,y =log c x 的图象在(0,+∞)上都是下降的,因此b ,c ∈(0,1),又易知c >b ,故a >c >b .答案 D3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x(x ≤0),log 2x (x >0),那么f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18的值为( ) A.27 B.127 C.-27 D.-127解析 f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18=log 218=log 22-3=-3,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18=f (-3)=3-3=127. 答案 B4.若a >0且a ≠1,则函数y =log a (x -1)+1的图象恒过定点________.解析 函数图象过定点,则与a 无关,故log a (x -1)=0,∴x -1=1,x =2,y =1,所以y =log a (x -1)+1过定点(2,1).答案 (2,1)5.已知对数函数f (x )的图象过点(8,-3),则f (22)=________.解析 设f (x )=log a x (a >0且a ≠1),则-3=log a 8,∴a =12.∴f (x )=log 12x ,f (22)=log 12(22)=-log 2(22)=-32. 答案 -326.求下列函数的定义域:(1)f (x )=lg(x -2)+1x -3; (2)f (x )=log (x +1)(16-4x ).解 (1)要使函数有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧x -2>0,x -3≠0, 解得x >2且x ≠3.∴函数定义域为(2,3)∪(3,+∞).(2)要使函数有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧16-4x >0,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x <0或0<x <4.∴函数的定义域为(-1,0)∪(0,4).7.已知函数y =log a (x +3)-89(a >0,a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 也在函数f (x )=3x +b 的图象上,求b 的值.解 当x +3=1,即x =-2时,对任意的a >0且a ≠1都有y =log a 1-89=0-89=-89,所以函数y =log a (x +3)-89的图象恒过定点A ⎝⎛⎭⎪⎫-2,-89, 若点A 也在函数f (x )=3x +b 的图象上,则-89=3-2+b ,所以b =-1. 8.已知函数f (x )=lg(x -1).(1)求函数f (x )的定义域和值域;(2)证明f (x )在定义域上是增函数.(1)解 要使函数有意义,则x -1>0,解得x >1.由于函数f (x )的定义域是(1,+∞),则有u =x -1的值域是(0,+∞),那么函数f (x )的值域是R .(2)证明 设x 1,x 2为(1,+∞)上的任意两个实数,且x 1<x 2,则有f (x 1)-f (x 2)=lg(x 1-1)-lg(x 2-1)=lg x 1-1x 2-1. ∵1<x 1<x 2,∴0<x 1-1<x 2-1.∴0<x 1-1x 2-1<1.∴lg x 1-1x 2-1<0.∴f (x 1)<f (x 2). ∴f (x )在定义域上是增函数.能 力 提 升9.函数f (x )=11-x +lg(3x +1)的定义域是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,+∞B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,13D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,1 解析 由⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,3x +1>0,可得-13<x <1. 答案 D10.函数y =a x与y =-log a x (a >0且a ≠1)在同一坐标系中的图象形状可能是( )解析 函数y =-log a x 恒过定点(1,0),排除B 项;当a >1时,y =a x 是增函数,y =-log a x 是减函数,当0<a <1时,y =a x是减函数,y =-log a x 是增函数,排除C 项和D 项,故选A.答案 A11.(2016·烟台高一检测)若函数y =log a 2x +1x -1+3的图象恒过定点P ,则P 点坐标为________.解析 依题意,令2x +1x -1=1,得x =-2,当x =-2时,y =log a 1+3=3.∴点P 的坐标为(-2,3).答案 (-2,3) 12.已知函数y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪log 12x 的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,m ,值域为[0,1],则m 的取值范围为________.解析 作出y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪log 12x 的图象(如图)可知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=f (2)=1. 由题意结合图象知:1≤m ≤2.答案 [1,2]13.若函数y =log a (x +a )(a >0且a ≠1)的图象过点(-1,0).(1)求a 的值.(2)求函数f (x )=log a (x +a )+x 在x ∈[0,2]上的值域. 解 (1)将(-1,0)代入y =log a (x +a )(a >0,a ≠1)中, 有0=log a (-1+a ),则-1+a =1.因此a =2.(2)由(1)知,f (x )=log 2(x +2)+x ,x ∈[0,2] ∵y =log 2(x +2)与y =x 在[0,2]上都是增函数. ∴f (x )在[0,2]上是增函数.∴f (x )min =f (0)=log 22+0=1,f (x )max =f (2)=log 24+2=4,故函数f (x )的值域为[1,4].探 究 创 新14.已知f (x )=|log 3x |.(1)画出函数f (x )的图象;(2)讨论关于x 的方程|log 3x |=a (a ∈R )的解的个数.解 (1)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x ≥1,-log 3x ,0<x <1,对应的函数f (x )的图象为:(2)设函数y =|log 3x |和y =a .当a <0时,两图象无交点,原方程解的个数为0个. 当a =0时,两图象只有1个交点,原方程只有1解. 当a >0时,两图象有2个交点,原方程有2解.。
-1-42-252.2.2对数函数及其性质(一)授课教师:林加才班级:高一(1)时间:2017年10月22日教学目标:掌握对数函数的定义、图象和性质,会运用对数函数的定义域求函数的定义域.教学重点:掌握对数函数的定义、图象和性质.教学过程:一、引入课题:复习对数的概念。
二、新课教学:(一)对数函数的定义:函数:y=log2x,y=log3x,y=x21log,y=x31log表达式的共同点:解析式是对数式,真数是单自变量,函数值是对数。
定义:函数0(logaxya,且)1a叫做对数函数(logarithmic function)其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).注意:(1)对数函数对底数的限制:0(a,且)1a;(2)对数函数的定义与指数函数类似,都是形式定义,注意辨别.如:xy2log2,5log5xy都不是对数函数,而只能称其为对数型函数.(二)对数函数的图象和性质:1.对数函数的图象:y=log2x图象与y=x21log的图象:2.性质:①在同一坐标系中画出下列对数函数的图象并说明两个图象的对称性:y=log2x与y=x21log-2-2,.,2.2,1.)2,1.(DCBA②对数函数y=logax的性质:函数y=logax(a>1)y=logax(0<a<1) 图像定义域R+R+值域RR单调性增函数减函数过定点(1,0)(1,0)取值范围0<x<1时,y<0x>1时,y>00<x<1时,y>0x>1时,y<0(三)举例:例1、下列函数中,既没有奇偶性,又在定义域上单调递减的是___D____A.y=x1B.y=-xC.y=exD.y=x21log例2、求下列函数的定义域:(其中a>0,a≠1)(1)y=logax2(2)y=loga(4-x)(3)y=)9(log2xa(4)y=)23(log)12(xx说明:本例主要考察学生对对数函数定义中底数和定义域的限制,加深对对数函数的理解.例3、(1)函数f(x)=xx132+lg(3x+1)的定义域是__B___A.(-31,+∞)B.(-31,1)C.(-31,31)D.(-∞,-31)(2)函数f(x)=)1(log21x的定义域是__B___(四)课堂练习:教材P73练习2(五)归纳小结,强化思想1、理解对数函数概念,掌握图象和性质.注意a>0,与0<a<1两种情况;2、利用对数函数,求简单的定义域.(六)作业布置:课本P74:(A组)第7题;(B组) 第5题.P82:(A组)第5题。
2016-2017学年高中数学第二章函数2.3 函数的单调性课时作业北师大版必修1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2016-2017学年高中数学第二章函数2.3 函数的单调性课时作业北师大版必修1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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3 函数的单调性时间:45分钟满分:80分班级________ 姓名________ 分数________一、选择题:(每小题5分,共5×6=30分)1.下列函数中,在区间(0,2)上为增函数的是( )A.y=3-x B.y=x2+1C.y=-x2 D.y=x2-2x-3答案:B解析:(排除法)选项A,y=3-x在R上是减函数;选项C,y=-x2在(0,+∞)上是减函数,选项D,y=x2-2x-3=(x-1)2-4,当x≤1时y是x的减函数,当x≥1时,y是x的增函数,而在(0,2)上并不严格单调.故选B。
2.如图是函数y=f(x)的图象,则此函数的单调递减区间的个数是( )A.1 B.2C.3 D.4答案:B解析:由图象,可知函数y=f(x)的单调递减区间有2个.故选B。
3.下列函数中,在区间(0,k)(k∈(0,+∞))上单调递增的是( )A.y=4-3x B.y=2x2+1C.y=-5x2 D.y=x2-2x+2答案:B解析:因为y=4-3x在(0,k)上单调递减,故A不满足题意;y=2x2+1在(0,+∞)上单调递增,则在区间(0,k)(k∈(0,+∞))上也单调递增,故B满足题意;y=-5x2在(0,k)上单调递减,故C不满足题意;y=x2-2x+2=(x-1)2+1在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,故D不满足题意.故选B。
1 / 7课时作业(十七) 对数函数的图象及性质[学业水平层次]一、选择题1.已知函数f (x )=1+log 2x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12的值为( ) A.12B .-12C .0D .-1 【解析】 ∵f (x )=1+log 2x ,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=1+log 212=1-1=0. 【答案】C2.已知函数f (x )=log 3(x +1),若f (a )=1,则a =( )A .0B .1C .2D .3【解析】 ∵f (a )=log 3(a +1)=1,∴a +1=3,∴a =2.【答案】C3.(2013·某某高考)函数y =1log 2(x -2)的定义域是( ) A .(-∞,2) B .(2,+∞)C .(2,3)∪(3,+∞)D .(2,4)∪(4,+∞)2 / 7 【解析】 由⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x -2)≠0,x -2>0,得x >2且x ≠3,故选C.【答案】C4.(2014·某某高一检测)对a (a >0,a ≠1)取不同的值,函数y =log a 2x +1x -1的图象恒过定点P ,则P 的坐标为() A .(1,0) B .(-2,0)C .(2,0)D .(-1,0)【解析】 根据log a 1=0,故令2x +1x -1=1,解得x =-2,故P 点的坐标为(-2,0).【答案】B二、填空题5.已知对数函数f (x )的图象过点(8,-3),则f (22)=________.【解析】 设f (x )=log a x (a >0,且a ≠1),则-3=log a 8,∴a =12.∴f (x )=log 12x ,f (22)=log 12(22)=-log 2(22)=-32.【答案】 -326.函数f (x )=log (2x -1)3x -2的定义域为________.3 / 7【解析】 由⎩⎪⎨⎪⎧2x -1>0,2x -1≠1,3x -2>0,解得x >23,且x ≠1,所以函数的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1∪(1,+∞). 【答案】⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1∪(1,+∞) 7.设函数f (x )=log a x (a >0,且a ≠1),若f (x 1x 2…x 2015)=8,则f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22015)的值等于________.【解析】 ∵f (x 21)+f (x 22)+f (x 23)+…+f (x 22015)=log a x 21+log a x 22+log a x 23+…+log a x 22015=log a (x 1x 2x 3…x 2015)2=2log a (x 1x 2x 3…x 2015)=2f (x 1x 2x 3…x 2015),∴原式=2×8=16.【答案】 16三、解答题8.求下列函数的定义域:(1)y =1lg (x +1)-3; (2)y =log a (4x -3)(a >0,且a ≠1).【解】 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧lg (x +1)-3≠0,x +1>0得⎩⎪⎨⎪⎧x +1≠103,x >-1,4 / 7∴x >-1,且x ≠999,∴函数的定义域为{x |x >-1,且x ≠999}.(2)log a (4x -3)≥0⇒log a (4x -3)≥log a 1.当a >1时,有4x -3≥1,x ≥1.当0<a <1时,有0<4x -3≤1,解得34<x ≤1. 综上所述,当a >1时,函数定义域为[1,+∞),当0<a <1时,函数定义域为⎝ ⎛⎦⎥⎤34,1. 9.已知f (x )=log 2(x +1),当点(x ,y )在函数y =f (x )的图象上时,点⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3,y 2在函数y =g (x )的图象上. (1)写出y =g (x )的解析式.(2)求方程f (x )-g (x )=0的根. 【解】 (1)依题意⎩⎪⎨⎪⎧y =f (x )=log 2(x +1),y 2=g ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3, 则g ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3=12log 2(x +1), 故g (x )=12log 2(3x +1). (2)由f (x )-g (x )=0得,5 / 7 log 2(x +1)=12log 2(3x +1),所以⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,3x +1>0,3x +1=(x +1)2,解得,x =0或x =1.[能力提升层次]1.(2013·某某高一检测)函数f (x )=x -4lg x -1的定义域是( )A .[4,+∞)B .(10,+∞)C .(4,10)∪(10,+∞)D .[4,10)∪(10,+∞)【解析】 由⎩⎪⎨⎪⎧x -4≥0,lg x -1≠0,x >0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x ≥4,x ≠10,x >0,所以x ≥4且x ≠10,所以函数的定义域为[4,10)∪(10,+∞).【答案】D2.已知lg a +lg b =0,则函数f (x )=a x 与函数g (x )=-log b x 的图象可能是()6 / 7【解析】 由lg a +lg b =0,得lg(ab )=0,所以ab =1,故a =1b,所以当0<b <1时,a >1;当b >1时,0<a <1. 又因为函数y =-log b x 与函数y =log b x 的图象关于x 轴对称.利用这些信息可知选项B 符合0<b <1且a >1的情况.【答案】 B3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x ,x ≤0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=________. 【解析】 ∵14>0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=log 214=-2. 则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14<0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=3-2=19. 【答案】194.(2014·某某高一检测)已知函数f (x )=log a (x +2)-log a (2-x ),a >0且a ≠1.(1)求函数f (x )的定义域.(2)判断f (x )的奇偶性并予以证明.【解】 (1)由题得⎩⎪⎨⎪⎧x +2>0,2-x >0,解得-2<x<2,所以函数f(x)的定义域为{x|-2<x<2}.(2)函数f(x)为奇函数.证明:由(1)知函数f(x)的定义域关于原点对称.且f(-x)=log a(-x+2)-log a(2+x)=-log a(2+x)+log a(2-x)=-[log a(2+x)-log a(2-x)]=-f(x),所以函数f(x)为奇函数.7 / 7。
2016-2017学年高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)第21课时对数与对数的运算(1)课时作业新人教A版必修1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2016-2017学年高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)第21课时对数与对数的运算(1)课时作业新人教A版必修1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第21课时对数与对数的运算(1)课时目标1。
理解对数的概念.2.掌握对数的基本性质.3.能够熟练地运用对数的运算性质进行计算.识记强化1.对数的概念.(1)定义:一般地,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。
(2)指数式与对数式的关系。
式子名称a b N指数式a b=N底数指数幂对数式log a N=b底数对数真数2。
对数的基本性质.设a>0,且a≠1,则(1)零和负数没有对数;(2)1的对数为零,即log a1=0;(3)底的对数等于1,即log a a=1.课时作业(时间:45分钟,满分:90分)一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.若log a N=b(a>0且a≠1),则下列等式正确的是()A.N=a2b B.N=2a bC.N=b2a D.N2=a b答案:A解析:把log a N=b写成错误!=a b,∴N=(a b)2=a2b.2.若a〉0,且a≠1,c〉0,则将a b=c化为对数式为()A.log a b=c B.log a c=bC.log b c=a D.log c a=b答案:B解析:由对数的定义直接可得log a c=b.3.方程lg(x2-1)=lg(2x+2)的根为( )解:(1)①log21024=10;②log0.30.027=3;③ln1=0。
课时作业(二十) 对数函数的图象及性质一、选择题1.如图是对数函数y =log a x 的图象,已知a 值取5,53,45,18,则相应于C 1,C 2,C 3,C 4的a 的值依次是( )A.18,45,53, 5 B.5,53,45,18C.53,5,45,18D.5,53,18,45答案:B2.函数y =ln(1-x )的图象大致为( )答案:C 解析:函数的定义域为(-∞,1)且在定义域上单调递减,故选C.3.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2e x -1,x <2,log 3x 2-,x ≥2,则f (f (2))=( )A .2B .3C .9D .18答案:A 解析:由题意可知,f (2)=log 3(22-1)=log 33=1. 所以f (f (2))=f (1)=2e1-1=2.4.设a =log 36,b =log 510,c =log 714,则( ) A .c >b >a B .b >c >a C .a >c >bD .a >b >c答案:D 解析:∵log 36=1+log 32=1+1log 23,log 510=1+log 52=1+1log 25,log 714=1+log 72=1+1log 27,又1<log 23<log 25<log 27,∴1log 23>1log 25>1log 27, 即a >b >c ,故选D. 5.函数y =lg ⎝⎛⎭⎪⎫21+x -1的图象关于( )A .原点对称B .y 轴对称C .x 轴对称D .直线y =x 对称答案:A 解析:函数f (x )=lg ⎝⎛⎭⎪⎫21+x -1=lg 1-x 1+x 的定义域(-1,1)关于原点对称,且f (-x )=lg 1--x 1+-x =lg 1+x 1-x =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 1+x -1=-lg 1-x 1+x =-f (x ),所以该函数为奇函数,其图象关于原点对称.6.若⎪⎪⎪⎪⎪⎪log a 14=log a 14,且|log b a |=-log b a ,则a ,b 满足的关系式是 ( )A .a >1,且b >1B .a >1,且0<b <1C .b >1,且0<a <1D .0<a <1,且0<b <1答案:C 二、填空题7.函数f (x )=lg(x -1)+5-x 的定义域为________.答案:(1,5] 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x -1>0,5-x ≥0,解得1<x ≤5.8.设函数f (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x·lg x +1,则f (10)=________. 答案:1 解析:令x =10,得f (10)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫110+1,①令x =110,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫110=f (10)·(-1)+1,② 由①②,得f (10)=1.9.若定义在区间(-1,0)内的函数f (x )=log 2a (x +1)满足f (x )>0,则a 的取值范围是________.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 解析:当-1<x <0时,0<x +1<1, 又f (x )=log 2a (x +1)>0, ∴0<2a <1,则0<a <12.10.设函数f (x )是定义在R 上的奇函数.若当x ∈(0,+∞)时,f (x )=lg x ,则满足f (x )>0的x 的取值范围是________.答案:(-1,0)∪(1,+∞) 解析:由已知条件可得函数f (x )的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg x ,>0,0,x =0,--x ,x <0,其图象如图所示.由函数图象可得,不等式f (x )>0的解集为(-1,0)∪(1,+∞). 三、解答题11.求下列函数的值域: (1)y =log 2(x 2+4); (2)y =log 12(3+2x -x 2).解:(1)y =log 2(x 2+4)的定义域为R , ∵x 2+4≥4,∴log 2(x 2+4)≥log 24=2. ∴y =log 2(x 2+4)的值域为{y |y ≥2}.(2)设u =3+2x -x 2,则u =-(x -1)2+4≤4. ∵u >0,∴0<u ≤4,又∵y =log 12 u 在(0,+∞)上是减函数,∴log 12 u ≥log 124=-2,∴y =log 12 (3+2x -x 2)的值域为{y |y ≥-2}. 12.已知f (x )=log a 1+x1-x (a >0且a ≠1).(1)求f (x )的定义域; (2)判断f (x )的奇偶性并证明.解:(1)∵函数f (x )=log a 1+x 1-x (a >0,且a ≠1),可得1+x1-x >0,即(1+x )(1-x )>0,解得-1<x <1,故函数f (x )的定义域为(-1,1). (2)f (x )为奇函数.证明如下:由于函数f (x )的定义域为(-1,1),关于原点对称, 且f (-x )=log a 1-x 1+x =-log a 1+x1-x =-f (x ),故函数f (x )为奇函数.13.作出函数y =|log 2(x +1)|+2的图象. 解:第一步:作出y =log 2x 的图象,如图①.第二步:将y =log 2x 的图象沿x 轴向左平移1个单位得到y =log 2(x +1)的图象,如图②.第三步:将log 2(x +1)的图象在x 轴下方的图象以x 轴为对称轴翻折到x 轴的上方得y =|log 2(x +1)|的图象,如图③.第四步:将y =|log 2(x +1)|的图象沿y 轴方向向上平移2个单位,得到y =|log 2(x +1)|+2的图象,如图④.尖子生题库14.已知函数f (x )=ln(ax 2+2x +1),g (x )=log 12(x 2-4x -5).(1)若f (x )的定义域为R ,求实数a 的取值范围; (2)若f (x )的值域为R ,则实数a 的取值范围; (3)求函数g (x )的递减区间.解:(1)若f (x )的定义域为R ,则y =ax 2+2x +1的图象恒在x 轴的上方,∴⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=4-4a <0,∴a >1.(2)若f (x )的值域为R ,则y =ax 2+2x +1的图象一定要与x 轴有交点,∴a =0或⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=4-4a ≥0,∴0≤a ≤1.(3)函数g (x )的定义域为{x ︱x <-1或x >5},由复合函数单调性的“同增异减”法则,可知函数g (x )的单调递减区间为(5,+∞).。
3.2.2 对数函数(一)课时目标 1.掌握对数函数的概念、图象和性质.2.能够根据指数函数的图象和性质得出对数函数的图象和性质,把握指数函数与对数函数关系的实质.1.对数函数的定义:一般地,我们把函数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一、选择题1.函数y =log 2x -2的定义域是( )A .(3,+∞)B .[3,+∞)C .(4,+∞)D .[4,+∞)2.设集合M ={y |y =(12)x,x ∈[0,+∞)},N ={y |y =log 2x ,x ∈(0,1]},则集合M ∪N是( )A .(-∞,0)∪[1,+∞)B .[0,+∞)C .(-∞,1]D .(-∞,0)∪(0,1) 3.已知函数f (x )=log 2(x +1),若f (α)=1,则α等于( ) A .0 B .1 C .2 D .3 4.函数f (x )=|log 3x |的图象是( )5.已知对数函数f (x )=log a x (a >0,a ≠1),且过点(9,2),f (x )的反函数记为y =g (x ),则g (x )的解析式是( )A .g (x )=4xB .g (x )=2xC .g (x )=9xD .g (x )=3x6.若log a 23<1,则a 的取值范围是( )A .(0,23)B .(23,+∞)C .(23,1)D .(0,23)∪(1,+∞)二、填空题7.如果函数f (x )=(3-a )x,g (x )=log a x 的增减性相同,则a 的取值范围是________. 8.已知函数y =log a (x -3)-1的图象恒过定点P ,则点P 的坐标是________.9.给出函数,则f (log 23)=________. 三、解答题10.求下列函数的定义域与值域:(1)y =log 2(x -2);(2)y =log 4(x 2+8).11.已知函数f (x )=log a (1+x ),g (x )=log a (1-x ),(a >0,且a ≠1). (1)设a =2,函数f (x )的定义域为[3,63],求函数f (x )的最值. (2)求使f (x )-g (x )>0的x 的取值范围.能力提升12.已知图中曲线C 1,C 2,C 3,C 4分别是函数y =log a 1x ,y =log a 2x ,y =log a 3x ,y =log a 4x 的图象,则a 1,a 2,a 3,a 4的大小关系是( ) A .a 4<a 3<a 2<a 1 B .a 3<a 4<a 1<a 2 C .a 2<a 1<a 3<a 4 D .a 3<a 4<a 2<a 113.若不等式x 2-log m x <0在(0,12)内恒成立,求实数m 的取值范围.1.函数y =log m x 与y =log n x 中m 、n 的大小与图象的位置关系.当0<n <m <1时,如图①;当1<n <m 时,如图②;当0<m <1<n 时,如图③.2.由于指数函数y =a x(a >0,且a ≠1)的定义域是R ,值域为(0,+∞),再根据对数式与指数式的互化过程知道,对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的定义域为(0,+∞),值域为R ,它们互为反函数,它们的定义域和值域互换,指数函数y =a x的图象过(0,1)点,故对数函数图象必过(1,0)点.3.2.2 对数函数(一)知识梳理2.(0,+∞) R (1,0) (-∞,0) [0,+∞) (0,+∞) (-∞,0] x 轴 作业设计1.D [由题意得:⎩⎪⎨⎪⎧log 2x -2≥0,x >0.解得x ≥4.]2.C [M =(0,1],N =(-∞,0],因此M ∪N =(-∞,1].]3.B [α+1=2,故α=1.]4.A [y =|log 3x |的图象是保留y =log 3x 的图象位于x 轴上半平面的部分(包括与x 轴的交点),而把下半平面的部分沿x 轴翻折到上半平面而得到的.]5.D [由题意得:log a 9=2,即a 2=9,又∵a >0,∴a =3.因此f (x )=log 3x ,所以f (x )的反函数为g (x )=3x.]6.D [由log a 23<1得:log a 23<log a a .当a >1时,有a >23,即a >1;当0<a <1时,则有0<a <23.综上可知,a 的取值范围是(0,23)∪(1,+∞).]7.(1,2)解析 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ 0<3-a <1,0<a <1或⎩⎪⎨⎪⎧3-a >1,a >1, 解得1<a <2. 8.(4,-1)解析 y =log a x 的图象恒过点(1,0),令x -3=1,则x =4; 令y +1=0,则y =-1. 9.124解析 ∵1<log 23<log 24=2,∴3+log 23∈(4,5), ∴f (log 23)=f (log 23+1)=f (log 23+2)=f (log 23+3)=f (log 224)=2log 2412⎛⎫⎪⎝⎭=2log 242-=21log 242=124. 10.解 (1)由x -2>0,得x >2,所以函数y =log 2(x -2)的定义域是(2,+∞),值域是R .(2)因为对任意实数x ,log 4(x 2+8)都有意义,所以函数y =log 4(x 2+8)的定义域是R .又因为x 2+8≥8,所以log 4(x 2+8)≥log 48=32,即函数y =log 4(x 2+8)的值域是[32,+∞).11.解 (1)当a =2时,函数f (x )=log 2(x +1)为[3,63]上的增函数, 故f (x )max =f (63)=log 2(63+1)=6, f (x )min =f (3)=log 2(3+1)=2.(2)f (x )-g (x )>0,即log a (1+x )>log a (1-x ),①当a >1时,1+x >1-x >0,得0<x <1. ②当0<a <1时,0<1+x <1-x ,得-1<x <0.12.B [作x 轴的平行线y =1,直线y =1与曲线C 1,C 2,C 3,C 4各有一个交点,则交点的横坐标分别为a 1,a 2,a 3,a 4.由图可知a 3<a 4<a 1<a 2.] 13.解 由x 2-log m x <0,得x 2<log m x ,在同一坐标系中作y =x 2和y =log m x 的草图,如图所示.要使x 2<log m x 在(0,12)内恒成立,只要y =log m x 在(0,12)内的图象在y =x 2的上方,于是0<m <1.∵x =12时,y =x 2=14,∴只要x =12时,y =log m 12≥14=14log m m .∴12≤14m ,即116≤m .又0<m <1, ∴116≤m <1,即实数m 的取值范围是[116,1).。
2.3.2 对数函数(二)课时目标1.进一步加深理解对数函数的性质.2.掌握对数函数的性质及其应用.1.设g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e xx ≤0ln x x >0,则g (g (12))=________.2.下列各组函数中,表示同一函数的是________.(填序号)①y =x 2和y =(x )2;②|y |=|x |和y 3=x 3;③y =log a x 2和y =2log a x ;④y =x 和y =log a a x.3.若函数y =f (x )的定义域是[2,4],则y =f (12log x )的定义域是________.4.函数f (x )=log 2(3x+1)的值域为________.5.函数f (x )=log a (x +b )(a >0且a ≠1)的图象经过(-1,0)和(0,1)两点,则f (2)=________.6.函数y =log a (x -2)+1(a >0且a ≠1)恒过定点________.一、填空题1.设a =log 54,b =(log 53)2,c =log 45,则a ,b ,c 的大小关系为________.2.已知函数y =f (2x)的定义域为[-1,1],则函数y =f (log 2x )的定义域为________. 3.函数f (x )=log a |x |(a >0且a ≠1)且f (8)=3,则下列不等关系判断正确的为________.(填序号)①f (2)>f (-2);②f (1)>f (2);③f (-3)>f (-2); ④f (-3)>f (-4).4.函数f (x )=a x+log a (x +1)在[0,1]上的最大值与最小值之和为a ,则a 的值为________.5.已知函数f (x )=lg 1-x1+x,若f (a )=b ,则f (-a )=________.6.函数y =3x(-1≤x <0)的反函数是________.7.函数f (x )=lg(2x-b ),若x ≥1时,f (x )≥0恒成立,则b 应满足的条件是________. 8.函数y =log a x 当x >2时恒有|y |>1,则a 的取值范围是________. 9.若log a 2<2,则实数a 的取值范围是______________. 二、解答题10.已知f (x )=log a (3-ax )在x ∈[0,2]上单调递减,求a 的取值范围.11.已知函数f (x )=12log 1-axx -1的图象关于原点对称,其中a 为常数.(1)求a 的值;(2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )+12log (x -1)<m 恒成立.求实数m 的取值范围.能力提升12.若函数f (x )=log a (x 2-ax +12)有最小值,则实数a 的取值范围是________.13.已知log m 4<log n 4,比较m 与n 的大小.1.在对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)中,底数a 对其图象的影响无论a 取何值,对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象均过点(1,0),且由定义域的限制,函数图象穿过点(1,0)落在第一、四象限,随着a 的逐渐增大,y =log a x (a >1,且a ≠1)的图象绕(1,0)点在第一象限由左向右顺时针排列,且当0<a <1时函数单调递减,当a >1时函数单调递增.2.比较两个(或多个)对数的大小时,一看底数,底数相同的两个对数可直接利用对数函数的单调性来比较大小,对数函数的单调性由“底”的范围决定,若“底”的范围不明确,则需分“底数大于1”和“底数大于0且小于1”两种情况讨论;二看真数,底数不同但真数相同的两个对数可借助于图象,或应用换底公式将其转化为同底的对数来比较大小;三找中间值,底数、真数均不相同的两个对数可选择适当的中间值(如1或0等)来比较.2.3.2 对数函数(二)双基演练 1.12解析 ∵g (12)=ln 12<0,∴g (ln 12)=1ln 2e =12,∴g (g (12))=12.2.④解析 y =log a a x=x log a a =x ,即y =x ,两函数的定义域、值域都相同.3.[116,14]解析 由题意得:2≤12log x ≤4,所以(12)2≥x ≥(12)4,即116≤x ≤14. 4.(0,+∞)解析 ∵3x +1>1,∴log 2(3x+1)>0. 5.2解析 由已知得log a (b -1)=0且log a b =1, ∴a =b =2.从而f (2)=log 2(2+2)=2. 6.(3,1)解析 若x -2=1,则不论a 为何值, 只要a >0且a ≠1,都有y =1. 作业设计 1.b <a <c解析 因为0<log 53<log 54<1,1<log 45, 所以b <a <c . 2.[2,4]解析 ∵-1≤x ≤1,∴2-1≤2x≤2,即12≤2x ≤2.∴y =f (x )的定义域为[12,2]即12≤log 2x ≤2,∴2≤x ≤4. 3.③解析 ∵log a 8=3,解得a =2,因为函数f (x )=log a |x |(a >0且a ≠1)为偶函数,且在(0,+∞)上为增函数,在(-∞,0)上为减函数,由-3<-2,所以f (-3)>f (-2). 4.12解析 函数f (x )=a x +log a (x +1),令y 1=a x,y 2=log a (x +1),显然在[0,1]上,y 1=a x 与y 2=log a (x +1)同增或同减.因而[f (x )]max +[f (x )]min =f (1)+f (0)=a +log a 2+1+0=a ,解得a =12.5.-b解析 f (-x )=lg 1+x 1-x =lg(1-x 1+x )-1=-lg 1-x1+x=-f (x ),所以f (x )为奇函数,故f (-a )=-f (a )=-b .6.y =log 3x (13≤x <1)解析 由y =3x(-1≤x <0)得反函数是y =log 3x (13≤x <1).7.b ≤1解析 由题意,x ≥1时,2x -b ≥1.又2x≥2,∴b ≤1.8.[12,1)∪(1,2]解析 ∵|y |>1,即y >1或y <-1, ∴log a x >1或log a x <-1,变形为log a x >log a a 或log a x <log a 1a当x =2时,令|y |=1,则有log a 2=1或log a 2=-1,∴a =2或a =12.要使x >2时,|y |>1.如图所示,a 的范围为1<a ≤2或12≤a <1.9.(0,1)∪(2,+∞)解析 log a 2<2=log a a 2.若0<a <1,由于y =log a x 是减函数,则0<a 2<2,得0<a <2,所以0<a <1;若a >1,由于y =log a x 是增函数,则a 2>2,得a > 2.综上得0<a <1或a > 2. 10.解 由a >0可知u =3-ax 为减函数,依题意则有a >1. 又u =3-ax 在[0,2]上应满足u >0,故3-2a >0,即a <32.综上可得,a 的取值范围是1<a <32.11.解 (1)∵函数f (x )的图象关于原点对称, ∴函数f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ),即12log 1+ax -x -1=-12log 1-ax x -1=12log x -11-ax,解得a =-1或a =1(舍). (2)f (x )+12log (x -1)=12log 1+xx -1+12log (x -1) =12log (1+x ),当x >1时,12log (1+x )<-1,∵当x ∈(1,+∞)时,f (x )+12log (x -1)<m 恒成立,∴m ≥-1. 12.(1,2)解析 已知函数f (x )有最小值,令y =x 2-ax +12,由于y 的值可以趋于+∞,所以a >1,否则,如果0<a <1,f (x )没有最小值.又由于真数必须大于0,所以y =x 2-ax +12存在大于0的最小值,即Δ=a 2-4×1×12<0,∴-2<a < 2.综上可知1<a < 2.13.解数形结合可得0<n <m <1或1<n <m 或0<m <1<n .。
3.2习题课课时目标 1.巩固对数的概念及对数的运算.2.提高对对数函数及其性质的综合应用能力.1.已知m =0.95.1,n =5.10.9,p =log 0.95.1,则这三个数的大小关系是________.2.已知0<a <1,log a m <log a n <0,则1,m ,n 的大小关系为________.3.函数y =+的定义域是________.x -11lg (2-x )4.给定函数①y =,②y =(x +1),③y =|x -1|,④y =2x +1,其中在区间(0,1)上12x 12log 单调递减的函数序号是________.(填序号)5.设函数f (x )=log a |x |,则f (a +1)与f (2)的大小关系是________________.6.若log 32=a ,则log 38-2log 36=________.一、填空题1.下列不等号连接正确的是________.(填序号)①log 0.52.7>log 0.52.8;②log 34>log 65;③log 34>log 56;④log πe>log e π.2.若log 37·log 29·log 49m =log 4,则m =________.123.设函数f (x )=Error!若f (3)=2,f (-2)=0,则b =________.4.若函数f (x )=log a (2x 2+x )(a >0,a ≠1)在区间(0,)内恒有f (x )>0,则f (x )的单调增区间12为_____________________________.5.若函数f (x )=若f (a )>f (-a ),则实数a 的取值范围是________.6.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,f (x )在(0,+∞)上是增函数,且f ()=0,则不等式13f (x )<0的解集为________.18log 7.已知log a (ab )=,则log ab =________.1p ab 8.若log 236=a ,log 210=b ,则log 215=________.9.设函数f (x )=Error!若f (a )=,则f (a +6)=________.18二、解答题10.已知集合A ={x |x <-2或x >3},B ={x |log 4(x +a )<1},若A ∩B =∅,求实数a 的取值范围.11.抽气机每次抽出容器内空气的60%,要使容器内的空气少于原来的0.1%,则至少要抽几次?(lg 2≈0.301 0)能力提升12.设a >0,a ≠1,函数f (x )=log a (x 2-2x +3)有最小值,求不等式log a (x -1)>0的解集.13.已知函数f (x )=log a (1+x ),其中a >1.(1)比较[f (0)+f (1)]与f ()的大小;1212(2)探索[f (x 1-1)+f (x 2-1)]≤f (-1)对任意x 1>0,x 2>0恒成立.12x 1+x 221.比较同真数的两个对数值的大小,常有两种方法:(1)利用对数换底公式化为同底的对数,再利用对数函数的单调性和倒数关系比较大小;(2)利用对数函数图象的相互位置关系比较大小.2.指数函数与对数函数的区别与联系指数函数y=a x(a>0,且a≠1)与对数函数y=log a x(a>0,且a≠1)是两类不同的函数.二者的自变量不同.前者以指数为自变量,而后者以真数为自变量;但是,二者也有一定的联系,y=a x(a>0,且a≠1)和y=log a x(a>0,且a≠1)互为反函数.前者的定义域、值域分别是后者的值域、定义域.二者的图象关于直线y=x对称.习题课双基演练1.p<m<n解析 0<m<1,n>1,p<0,故p<m<n.2.1<n<m解析 ∵0<a<1,∴y=log a x是减函数.由log a m<log a n<0=log a1,得m>n>1.3.(1,2)解析 由题意得:Error!解得:1<x<2.4.②③x解析 ①y=在(0,1)上为单调递增函数,∴①不符合题意,②,③符合,④y=2x+1在(0,1)上也是单调递增函数.5.f(a+1)>f(2)解析 当a>1时,f(x)在(0,+∞)上递增,又∵a+1>2,∴f(a+1)>f(2);当0<a<1时,f(x)在(0,+∞)上递减;又∵a+1<2,∴f(a+1)>f(2).综上可知,f(a+1)>f(2).6.a-2解析 log38-2log36=log323-2(1+log32)=3a-2-2a=a-2.作业设计1.①②③解析 对①,根据y=log0.5x为单调减函数易知正确.对②,由log34>log33=1=log55>log65可知正确.对③,由log 34=1+log 3>1+log 3>1+log 5=log 56可知正确.436565对④,由π>e>1可知,log e π>1>log πe 错误.2.22解析 左边=··=,lg 7lg 32lg 3lg 2lg m2lg 7lg mlg 2右边==-,-lg 22lg 212∴lg m =lg =lg ,12222∴m =.223.0解析 ∵f (3)=2,∴log a (3+1)=2,解得a =2,又f (-2)=0,∴4-4+b =0,b =0.4.(-∞,-)12解析 令y =2x 2+x ,其图象的对称轴x =-<0,14所以(0,)为y 的增区间,所以0<y <1,又因f (x )在区间(0,)内恒有f (x )>0,所以0<a <1.1212f (x )的定义域为2x 2+x >0的解集,即x >0或x <-,12由x =->-得,(-∞,-)为y =2x 2+x 的递减区间,141212又由0<a <1,所以f (x )的递增区间为(-∞,-).125.(-1,0)∪(1,+∞)解析 ①若a >0,则f (a )=log 2a ,f (-a )=a ,12log ∴log 2a >a =log 2,12log 1a ∴a >,∴a >1.1a ②若a <0,则f (a )=(-a ),12log f (-a )=log 2(-a ),∴(-a )>log 2(-a )=(-),12log 12log 1a ∴-a <-,1a∴-1<a <0,由①②可知,-1<a <0或a >1.6.(,1)∪(2,+∞)12解析 ∵f (x )在(0,+∞)上是增函数,且f ()=0,13在(0,+∞)上f (x )<0⇒f (x )<f ()18log 18log 13⇒0<x <⇒1<x <⇒<x <1;18log 1318log 18log 18log 1318⎛⎫ ⎪⎝⎭12同理可求f (x )在(-∞,0)上是增函数,且f (-)=0,得x >2.13综上所述,x ∈(,1)∪(2,+∞).127.2p -1解析 ∵log ab a =p ,log ab b =log ab =1-p ,ab a ∴log ab =log ab a -log ab b a b =p -(1-p )=2p -1.8.a +b -212解析 因为log 236=a ,log 210=b ,所以2+2log 23=a,1+log 25=b .即log 23=(a -2),log 25=b -1,12所以log 215=log 23+log 25=(a -2)+b -1=a +b -2.12129.-3解析 (1)当a ≤4时,2a -4=,18解得a =1,此时f (a +6)=f (7)=-3;(2)当a >4时,-log 2(a +1)=,无解.1810.解 由log 4(x +a )<1,得0<x +a <4,解得-a <x <4-a ,即B ={x |-a <x <4-a }.∵A ∩B =∅,∴Error!解得1≤a ≤2,即实数a 的取值范围是[1,2].11.解 设至少抽n 次才符合条件,则a ·(1-60%)n <0.1%·a (设原来容器中的空气体积为a ).即0.4n <0.001,两边取常用对数,得n ·lg 0.4<lg 0.001,所以n >.lg 0.001lg 0.4所以n >≈7.5.-32lg 2-1故至少需要抽8次,才能使容器内的空气少于原来的0.1%.12.解 设u (x )=x 2-2x +3,则u (x )在定义域内有最小值.由于f (x )在定义域内有最小值,所以a >1.所以log a (x -1)>0⇒x -1>1⇒x >2,所以不等式log a (x -1)>0的解集为{x |x >2}.13.解 (1)∵[f (0)+f (1)]=(log a 1+log a 2)=log a ,12122又∵f ()=log a ,且>,由a >1知1232322函数y =log a x 为增函数,所以log a <log a .232即[f (0)+f (1)]<f ().1212(2)由(1)知,当x 1=1,x 2=2时,不等式成立.接下来探索不等号左右两边的关系:[f (x 1-1)+f (x 2-1)]=log a ,12x 1x 2f (-1)=log a ,x 1+x 22x 1+x 22因为x 1>0,x 2>0,所以-=≥0,x 1+x 22x 1x 2(x 1-x 2)22即≥.又a >1,x 1+x 22x 1x 2所以log a ≥log a ,x 1+x 22x 1x 2即[f (x 1-1)+f (x 2-1)]≤f (-1).12x 1+x 22综上可知,不等式对任意x 1>0,x 2>0恒成立.。
第一课时对数函数的图象及性质[选题明细表]基础巩固1.下列给出的函数:①y=log5x+1;②y=log a x2(a>0,且a≠1);③y=lo x;④y=log3x;⑤y=log x(x>0,且x≠1);⑥y=lo x.其中是对数函数的为( D )(A)③④⑤(B)②④⑥(C)①③⑤⑥ (D)③⑥解析:①②④不满足对数函数解析式特征,⑤中真数是常数,故只有③⑥是对数函数.选D.2.(2019·云南玉溪一中高一上期中)函数y=log a(3x-2)+2(a>0,且a≠1)的图象必过定点( A )(A)(1,2) (B)(2,2)(C)(2,3) (D)(,2)解析:令3x-2=1,得x=1,又log a(3×1-2)+2=2,故定点为(1,2),选A.3.(2019·吉林舒兰一中高一上学期期中)设ln b>ln a>ln c,则a,b,c的大小关系为( A )(A)b>a>c (B)a>b>c(C)c>b>a (D)c>a>b解析:由对数函数的图象与性质可知,函数y=ln x在(0,+∞)上为单调递增函数,因为ln b>lna>ln c,所以b>a>c,故选A.4.(2019·辽宁实验中学高一上期中)已知函数f(x)=log2(1+2-x),函数的值域是( B )(A)[0,2) (B)(0,+∞)(C)(0,2) (D)[0,+∞)解析:因为2-x+1>1,所以log2(1+2-x)>log21,故f(x)>0.故选B.5.函数y=log2|x|的图象大致是( A )解析:函数y=log2|x|为偶函数,且x>0时,y=log2x,故选A.6.已知函数f(x)=ln x,g(x)=lg x,h(x)=log3x,直线y=a(a<0)与这三个函数的交点的横坐标分别是x1,x2,x3,则x1,x2,x3的大小关系是( A )(A)x2<x3<x1(B)x1<x3<x2(C)x1<x2<x3(D)x3<x2<x1解析:令a=-1,得ln x1=-1,lg x2=-1,log3x3=-1,故x1=,x2=,x3=,则x1>x3>x2.选A.7.(2019·陕西安康市高一上期中)若函数y=log0.5(a-2x)的定义域为(-∞,2),则a等于( D )(A)(B)(C)2 (D)4解析:由已知得a-2x>0,2x<a,x<log2a=2,a=4,故选D.8.若对数函数f(x)=(a2-2a-2)log a x,则f(9)= .解析:由对数函数定义知故a=3或a=-1(舍去),则f(x)=log3x,故f(9)=log39=2.答案:2能力提升9.(2018·河南实验中学期中)已知函数f(x)与g(x)=e x互为反函数,函数y=h(x)的图象与y=f(x)的图象关于x轴对称,若h(a)=1,则实数a的值为( C )(A)-e (B)-(C)(D)e解析:因为函数f(x)与函数g(x)=e x互为反函数,所以f(x)=ln x.因为函数y=h(x)的图象与y=f(x)的图象关于x轴对称,所以h(x)=-ln x.因为h(a)=1,所以a=,故选C.10.(2019·湖南岳阳一中高一上期中)已知f(x)是偶函数,且在[0,+∞)上是减函数,若f(lg x)>f(1),则x的取值范围是( A )(A)(,10) (B)(0,)∪(1,+∞)(C)(,1) (D)(0,1)∪(10,+∞)解析:因为f(x)是偶函数且在[0,+∞)上是减函数,又f(lg x)>f(1),即f(|lg x|)>f(1),则|lg x|<1,故-1<lg x<1,解得<x<10.故选A.11.若函数f(x)=log5(3x-b)(x≥1)的值域是[0,+∞),则b的取值集合是.解析:因为x≥1,所以3x-b≥3-b.又f(x)=log5(3x-b)的值域是[0,+∞),所以3-b=1,故b=2.答案:{2}12.若直线y=t(t>0)与f(x)=|ln x|有两个不同的交点,且交点的横坐标分别为x1,x2,则x1x2= .解析:由题意知|ln x1|=|ln x2|,假设x1<1<x2,则-ln x1=ln x2,即ln x1+ln x2=0,故ln x1x2=0,因此x1x2=1.答案:113.已知函数f(x)=+的定义域为A.(1)求集合A;(2)若函数g(x)=(log2x)2-2log2x-1,且x∈A,求函数g(x)的最大值、最小值和对应的x值. 解:(1)要使函数有意义,则即解得≤x≤4,即集合A=[,4].(2)因为x∈A,所以-1≤log2x≤2,g(x)=(log2x)2-2log2x-1=(log2x-1)2-2.当log2x=1,即x=2时,g(x)取最小值为-2,当log2x=-1,即x=时,g(x)取最大值为2.探究创新14.若定义一个区间[m,n]的长度为n-m,当函数f(x)=|log4x|在区间[a,b]上的值为[0,1]时,该区间的长度的最小值为.解析:依题意知f(x)=|log4x|在区间[a,b]上的值域为[0,1],如图,当f(x)=0时,x=1,当f(x)=1时,x=4或,因此定义域为[,1]时,区间长度最小,故b-a的最小值为.答案:。
2.2.2.2 对数函数及其性质的应用[基础巩固](25分钟,60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.设a =log 0.50.9,b =log 1.10.9,c =1.10.9,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a <b <c B .b <a <c C .b <c <a D .a <c <b解析:因为0=log 0.51<a =log 0.50.9<log 0.50.5=1,b =log 1.10.9<log 1.11=0,c =1.10.9>1.10=1,所以b <a <c ,故选B. 答案:B2.若log a 34<1(a >0,且a ≠1),则实数a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34∪(1,+∞) C .(1,+∞) D.(0,1)解析:当a >1时,log a 34<0<1,成立.当0<a <1时,y =log a x 为减函数. 由 log a 34<1=log a a ,得0<a <34.综上所述,0<a <34或a >1.答案:B3.函数y =log 0.4(-x 2+3x +4)的值域是( ) A .(0,2] B .[-2,+∞) C .(-∞,-2] D .[2,+∞)解析:-x 2+3x +4=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322+254≤254,又-x 2+3x +4>0,则0<-x 2+3x +4≤254,函数y =log 0.4x 为(0,+∞)上的减函数,则y =log 0.4(-x 2+3x +4)≥log 0.4254=-2,函数的值域为[-2,+∞).答案:B4.当a>1时,在同一坐标系中,函数y=a-x与y=log a x的图象是( )解析:∵a>1,∴函数y=a-x的图象过点(0,1)且递减,函数y=log a x的图象过点(1,0)且递增,故选A.答案:A5.如图所示,函数f(x)的图象为折线ACB,则不等式f(x)≥log2(x+1)的解集是( )A.{x|-1<x≤0} B.{x|-1≤x≤1}C.{x|-1<x≤1} D.{x|-1<x≤2}解析:在平面直角坐标系中作出函数y=log2(x+1)的大致图象如图所示.所以f(x)≥log2(x+1)的解集是{x|-1<x≤1}.答案:C二、填空题(每小题5分,共15分)6.函数f(x)=log3(4x-x2)的递增区间是________.解析:由4x-x2>0得0<x<4,函数y=log3(4x-x2)的定义域为(0,4).令u=4x-x2=-(x-2)2+4,当x∈(0,2]时,u=4x-x2是增函数,当x∈(2,4)时,u=4x-x2是减函数.又∵y=log3u是增函数,∴函数y=log3(4x-x2)的增区间为(0,2].答案:(0,2]7.已知函数f (x )=log 2a -x1+x为奇函数,则实数a 的值为________.解析:由奇函数得f (x )=-f (-x ),log 2 a -x 1+x =-log 2a +x 1-x ,a -x 1+x =1-x a +x,a 2=1, 因为a ≠-1, 所以a =1. 答案:18.如果函数f (x )=(3-a )x与g (x )=log a x 的增减性相同,则实数a 的取值范围是________.解析:若f (x ),g (x )均为增函数,则⎩⎪⎨⎪⎧3-a >1,a >1,则1<a <2;若f (x ),g (x )均为减函数,则⎩⎪⎨⎪⎧0<3-a <1,0<a <1,无解.答案:(1,2)三、解答题(每小题10分,共20分)9.求函数y =(log 12x )2-12log 12x +5在区间[2,4]上的最大值和最小值.解析:利用换元法,转化为二次函数问题来解决. 由y =log 12x 在区间[2,4]上为减函数知,log 122≥log 12x ≥log 124,即-2≤log 12x ≤-1.若设t =log 12x ,则-2≤t ≤-1,且y =t 2-12t +5.而y =t 2-12t +5的图象的对称轴为t =14,且在区间⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,14上为减函数,而[-2,-1]⊆⎝⎛⎦⎥⎤-∞,14.所以当t =-2,即x =4时,此函数取得最大值,最大值为10;当t =-1,即x =2时,此函数取得最小值,最小值为132.10.已知log a (2a +3)<log a 3a ,求a 的取值范围. 解析:(1)当a >1时,原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧a >1,2a +3<3a ,2a +3>0,解得a >3.(2)当0<a <1时,原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,2a +3>3a ,3a >0,解得0<a <1.综上所述,a 的范围是(0,1)∪(3,+∞).[能力提升](20分钟,40分)11.若函数y =log a (2-ax )在x ∈[0,1]上是减函数,则a 的取值范围是( ) A .(0,1) B .(1,2) C .(0,2) D .(1,+∞)解析:令u =2-ax ,因为a >0,所以u 是关于x 的减函数,当x ∈[0,1]时,u min =2-a ×1=2-a .因为2-ax >0在x ∈[0,1]时恒成立,所以u min >0,即2-a >0,a <2.在[0,1]上,随着x 的增大,u =2-ax 减小,要使函数y =log a (2-ax )在x ∈[0,1]上是减函数,则y =log a u 在其定义域上必须是增函数,故a >1.综上可知,1<a <2. 答案:B12.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:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a >0,log 2a >-log 2a 或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,log 12-a 2-a ,解得a >1或-1<a <0. 答案:(-1,0)∪(1,+∞)13.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2a x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,求a 的取值范围.解析:要使函数f (x )的值域为R ,需使⎩⎪⎨⎪⎧1-2a >0,ln 1≤1-2a +3a ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a <12,a ≥-1.所以-1≤a <12.即a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12. 14.已知a >0且a ≠1,f (log a x )=a a 2-1⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x . (1)求f (x );(2)判断f (x )的单调性和奇偶性;(3)对于f (x ),当x ∈(-1,1)时,有f (1-m )+f (1-2m )<0,求m 的取值范围. 解析:(1)令t =log a x (t ∈R ), 则x =a t,且f (t )=a a 2-1⎝ ⎛⎭⎪⎫a t -1a t , 所以f (x )=aa 2-1(a x-a -x)(x ∈R );(2)因为f (-x )=aa 2-1(a -x -a x) =-f (x ),且x ∈R ,所以f (x )为奇函数. 当a >1时,a x-a -x为增函数, 并且注意到aa 2-1>0,所以这时f (x )为增函数;当0<a <1时,类似可证f (x )为增函数. 所以f (x )在R 上为增函数;(3)因为f (1-m )+f (1-2m )<0,且f (x )为奇函数, 所以f (1-m )<f (2m -1). 因为f (x )在(-1,1)上为增函数, 所以⎩⎪⎨⎪⎧-1<1-m <1,-1<2m -1<1,1-m <2m -1.解之,得23<m <1.即m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1.。
2.2.1 对数与对数运算第1课时 对 数课时目标 1.理解对数的概念,能进行指数式与对数式的互化.2.了解常用对数与自然对数的意义.3.掌握对数的基本性质,会用对数恒等式进行运算.1.对数的概念如果a x=N (a >0,且a ≠1),那么数x 叫做__________________,记作____________,其中a 叫做__________,N 叫做______. 2.常用对数与自然对数通常将以10为底的对数叫做____________,以e 为底的对数叫做____________,log 10N 可简记为______,log e N 简记为________. 3.对数与指数的关系若a >0,且a ≠1,则a x=N ⇔log a N =____.对数恒等式:a log a N =____;log a a x=____(a >0,且a ≠1). 4.对数的性质(1)1的对数为____; (2)底的对数为____; (3)零和负数__________.一、选择题1.有下列说法:①零和负数没有对数;②任何一个指数式都可以化成对数式; ③以10为底的对数叫做常用对数; ④以e 为底的对数叫做自然对数. 其中正确命题的个数为( )A .1B .2C .3D .42.有以下四个结论:①lg(lg 10)=0;②ln(ln e)=0;③若10=lg x ,则x =100;④若e =ln x ,则x =e 2.其中正确的是( ) A .①③ B .②④ C .①② D .③④3.在b =log (a -2)(5-a )中,实数a 的取值范围是( ) A .a >5或a <2 B .2<a <5C .2<a <3或3<a <5D .3<a <44.方程3log 2x=14的解是( )A .x =19B .x =33C .x = 3D .x =95.若log a 5b =c ,则下列关系式中正确的是( )A .b =a 5cB .b 5=a cC .b =5a cD .b =c 5a6.0.51log 412-+⎛⎫ ⎪⎝⎭的值为( )A .6 B.72C .8 D.37二、填空题7.已知log 7[log 3(log 2x )]=0,那么12x -=________. 8.若log 2(log x 9)=1,则x =________.9.已知lg a =2.431 0,lg b =1.431 0,则b a=________. 三、解答题10.(1)将下列指数式写成对数式:①10-3=11 000;②0.53=0.125;③(2-1)-1=2+1.(2)将下列对数式写成指数式:①log 26=2.585 0;②log 30.8=-0.203 1; ③lg 3=0.477 1.11.已知log a x =4,log a y =5,求A =12232x xy ⎡⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣的值.能力提升12.若log a 3=m ,log a 5=n ,则a 2m +n的值是( ) A .15 B .75C .45D .22513.(1)先将下列式子改写成指数式,再求各式中x 的值:①log 2x =-25;②log x 3=-13.(2)已知6a=8,试用a 表示下列各式: ①log 68;②log 62;③log 26.1.对数概念与指数概念有关,指数式和对数式是互逆的,即a b=N ⇔log a N =b (a >0,且a ≠1),据此可得两个常用恒等式:(1)log a ab =b ;(2) log a Na =N .2.在关系式a x=N 中,已知a 和x 求N 的运算称为求幂运算;而如果已知a 和N 求x的运算就是对数运算,两个式子实质相同而形式不同,互为逆运算. 3.指数式与对数式的互化§2.2 对数函数 2.2.1 对数与对数运算 第1课时 对 数知识梳理1.以a 为底N 的对数 x =log a N 对数的底数 真数 2.常用对数 自然对数 lg N ln N 3.x N x 4.(1)零 (2)1 (3)没有对数 作业设计1.C [①、③、④正确,②不正确,只有a >0,且a ≠1时,a x=N 才能化为对数式.] 2.C [∵lg 10=1,∴lg(lg 10)=0,故①正确; ∵ln e =1,∴ln(ln e)=0,故②正确;由lg x =10,得1010=x ,故x ≠100,故③错误;由e =ln x ,得e e =x ,故x ≠e 2,所以④错误.] 3.C [由对数的定义知⎩⎪⎨⎪⎧ 5-a >0,a -2>0,a -2≠1⇒⎩⎪⎨⎪⎧a <5,a >2,a ≠3⇒2<a <3或3<a <5.]4.A [∵3log 2x=2-2,∴log 3x =-2,∴x =3-2=19.]5.A [由log a 5b =c ,得a c=5b ,∴b =(a c )5=a 5c.]6.C [(12)-1+log 0.54=(12)-1·(12)12log 4=2×4=8.]7.24解析 由题意得:log 3(log 2x )=1, 即log 2x =3,转化为指数式则有x =23=8, ∴128-=1218=18=122=24. 8.3解析 由题意得:log x 9=2,∴x 2=9,∴x =±3, 又∵x >0,∴x =3. 9.110解析 依据a x=N ⇔log a N =x (a >0且a ≠1),有a =102.431 0,b =101.431 0,∴b a =101.431 0102.431 0=101.431 0-2.431 0=10-1=110. 10.解 (1)①lg 11 000=-3;②log 0.50.125=3;③log 2-1(2+1)=-1.(2)①22.585 0=6;②3-0.203 1=0.8;③100.477 1=3. 11.解 A =12x ·(122x y-)16=51213x y .又∵x =a 4,y =a 5,∴A =3535a a=1.12.C [由log a 3=m ,得a m=3,由log a 5=n ,得a n=5. ∴a 2m +n =(a m )2·a n =32×5=45.]13.解 (1)①因为log 2x =-25,所以x =252-=582.②因为log x 3=-13,所以13x -=3,所以x =3-3=127.(2)①log 68=a .②由6a =8得6a=23,即36a =2,所以log 62=a3.③由36a =2得32a=6,所以log 26=3a.。
【创新设计】(浙江专用)2016-2017学年高中数学 第二章 基本初等函数(I )2.2.2.2 对数函数及其性质的应用课时作业 新人教版必修11.若0<x <y <1,则( ) A.3y<3xB.log x 3<log y 3C.ln x <ln yD.⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <⎝ ⎛⎭⎪⎫12y解析 A 中,y =3x 是增函数,故3y >3x;B 中,利用换底公式转化为1log 3x 和1log 3y,前者大于后者;C 中,y =ln x 是增函数,故ln x <ln y ;D 中,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 是减函数,故⎝ ⎛⎭⎪⎫12x>⎝ ⎛⎭⎪⎫12y.答案 C2.点(2,4)在函数f (x )=log a x 的反函数的图象上,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=( ) A.-2B.2C.-1D.1解析 因为点(2,4)在函数f (x )=log a x 的反函数图象上,所以点(4,2)在函数f (x )=log a x 的图象上,所以2=log a 4,即a 2=4,得a =2,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=log 212=-1.答案 C3.若log a 23<1,则a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23B.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫32,1D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23∪(1,+∞) 解析 由log a 23<1得:log a 23<log a a .当a >1时,有a >23,即a >1;当0<a <1时,则有0<a <23,综上可知,a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23∪(1,+∞).答案 D4.函数y =log 2(x 2-2x +3)的值域是________.解析 令u =x 2-2x +3,则u =(x -1)2+2≥2,因为函数y =log 2u 在(0,+∞)上是增函数,所以y ≥log 22=1,所以y ∈[1,+∞). 答案 [1,+∞)5.若定义在区间(-1,0)内的函数f (x )=log 2a (x +1)满足f (x )>0,则a 的取值范围是________.解析 因为-1<x <0,所以0<x +1<1,由对数函数的图象知,当真数大于0小于1时,只有底数也大于0小于1,对数的值才是正值,所以0<2a <1,得0<a <12,所以a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 6.设a >1,函数f (x )=log a x 在区间[a ,2a ]上的最大值与最小值之差为12,求实数a 的值.解 因为a >1,所以f (x )=log a x 在(0,+∞)上是增函数. 所以最大值为f (2a ),最小值为f (a ). 所以f (2a )-f (a )=log a 2a -log a a =12.即log a 2=12,所以a =4.7.已知函数f (x )=log 2(2+x 2). (1)判断f (x )的奇偶性 (2)求函数f (x )的值域.解 (1)易知f (x )的定义域为R ,且f (-x )=log 2[2+(-x )2]=log 2(2+x 2)=f (x ), ∴f (x )=log a (2+x 2)为偶函数.(2)对任意x ∈R ,t =2+x 2≥2,又y =log 2t 在[2,+∞)上是增函数,∴1≤y ,故f (x )的值域为[1,+∞).8.设函数f (x )是定义在R 上的奇函数,若当x ∈(0,+∞)时,f (x )=lg x ,求满足f (x )>0的x 的取值范围.解 ∵f (x )是R 上的奇函数,∴f (0)=0. 设x <0,则-x >0,∴f (x )=-f (-x )=-lg(-x ),∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg x (x >0),0 (x =0),-lg (-x ) (x <0).由f (x )>0可得⎩⎪⎨⎪⎧x >0,lg x >0或⎩⎪⎨⎪⎧x <0,-lg (-x )>0,∴-1<x <0或x >1.故满足f (x )>0的x 的取值范围是{x |-1<x <0或x >1}.能 力 提 升9.下列函数中,在(0,2)上为增函数的是( ) A.y =log 12(x +1)B.y =log 2x 2-1 C.y =log 21xD.y =log12(x 2-4x +5)解析 选项A ,C 中函数为减函数,(0,2)不是选项B 中函数的定义域.选项D 中,函数y =x 2-4x +5在(0,2)上为减函数,又12<1,故y =log12(x 2-4x +5)在(0,2)上为增函数. 答案 D10.已知函数f (x )=lg 1-x1+x ,若f (a )=b ,则f (-a )等于( )A.bB.-bC.1bD.-1b解析 由1-x1+x >0得⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,1+x >0或⎩⎪⎨⎪⎧1-x <0,1+x <0,所以-1<x <1.故f (x )的定义域为(-1,1),其关于原点对称,而f (-x )=lg 1+x 1-x =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 1+x -1=-lg 1-x 1+x =-f (x ),所以f (x )为奇函数,所以f (-a )=-f (a )=-b .故选B. 答案 B11.已知函数f (x )=lg(2x-b )(x ≥1)的值域是[0,+∞),则b 的值为________. 解析 由于f (x )=lg(2x -b )在[1,+∞)上是增函数,又f (x )的值域为[0,+∞), ∴f (1)=lg(2-b )=0,∴2-b =1.∴b =1. 答案 112.已知定义域为R 的偶函数f (x )在[0,+∞)上是增函数,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=0,则不等式f (log 4x )<0的解集是________.解析 由题意可知,f (log 4x )<0⇔-12<log 4x <12⇔log 44-12<log 4x <log 4412⇔12<x <2.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪12<x <213.已知函数f (x )=log 3(4x -1)+16-2x的定义域为A . (1)求集合A ;(2)若函数g (x )=(log 2x )2-2log 2x -1,且x ∈A ,求函数g (x )的最大值、最小值和对应的x 值.解 (1)要使f (x )有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧4x -1≥1,16-2x≥0,所以⎩⎪⎨⎪⎧x ≥12,x ≤4,所以12≤x ≤4,所以集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪12≤x ≤4. (2)设t =log 2x ,因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,4,所以t ∈[-1,2],所以y =t 2-2t -1,t ∈[-1,2].因为y =t 2-2t -1=(t -1)2-2的对称轴为t =1∈[-1,2], 所以当t =1时,y 有最小值-2. 所以当t =-1时,y 有最大值2. 所以当x =2时,g (x )的最小值为-2. 当x =12时,g (x )的最大值为2.探 究 创 新14.(2016·石家庄期中测试)已知函数f (x )=lg(3x-3). (1)求函数f (x )的定义域和值域;(2)设函数h (x )=f (x )-lg(3x+3),若不等式h (x )>t 无解,求实数t 的取值范围. 解 (1)由3x-3>0得x >1,所以定义域为(1,+∞),因为(3x-3)∈(0,+∞),所以值域为R .(2)因为h (x )=lg(3x-3)-lg(3x+3)=lg 3x-33x +3=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-63x +3的定义域为(1,+∞),且在(1,+∞)上是增函数,所以函数h (x )的值域为(-∞,0).若不等式h(x)>t无解,解得t≥0.故实数t的取值范围是[0,+∞).。
2.2.2.1 对数函数的图象及性质[基础巩固](25分钟,60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.下列函数是对数函数的是( )A.y=2+log3xB.y=log a(2a)(a>0,且a≠1)C.y=log a x2(a>0,且a≠1)D.y=ln x解析:判断一个函数是否为对数函数,其关键是看其是否具有“y=log a x”的形式,A,B,C全错,D正确.答案:D2.若某对数函数的图象过点(4,2),则该对数函数的解析式为( )A.y=log2x B.y=2log4xC.y=log2x或y=2log4x D.不确定解析:由对数函数的概念可设该函数的解析式为y=log a x(a>0,且a≠1,x>0),则2=log a4=log a22=2log a2,即log a2=1,a=2.故所求解析式为y=log2x.答案:A3.设函数y=4-x2的定义域为A,函数y=ln(1-x)的定义域为B,则A∩B=( ) A.(1,2) B.(1,2]C.(-2,1) D.[-2,1)解析:由题意可知A={x|-2≤x≤2},B={x|x<1},故A∩B={x|-2≤x<1}.答案:D4.函数y=e x的图象与函数y=f(x)的图象关于直线y=x对称,则( )A.f(x)=lg x B.f(x)=log2xC.f(x)=ln x D.f(x)=x e解析:易知y=f(x)是y=e x的反函数,所以f(x)=ln x.答案:C5.已知a>0,且a≠1,函数y=a x与y=log a(-x)的图象只能是下图中的( )解析:由函数y =log a (-x )有意义,知x <0,所以对数函数的图象应在y 轴左侧,可排除A ,C.又当a >1时,y =a x为增函数,所以图象B 适合.答案:B二、填空题(每小题5分,共15分)6.若f (x )=log a x +(a 2-4a -5)是对数函数,则a =________.解析:由对数函数的定义可知 ⎩⎪⎨⎪⎧ a 2-4a -5=0a >0a ≠1,∴a =5.答案:5 7.已知函数f (x )=log 3x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫95+f (15)=________. 解析:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫95+f (15)=log 395+log 315=log 327=3. 答案:38.函数f (x )=log a (2x -3)(a >0且a ≠1),的图象恒过定点P ,则P 点的坐标是________. 解析:令2x -3=1,解得x =2,且f (2)=log a 1=0恒成立,所以函数f (x )的图象恒过定点P (2,0).答案:(2,0)三、解答题(每小题10分,共20分)9.求下列函数的定义域:(1)y =log 3(1-x );(2)y =1log 2x; (3)y =log 711-3x. 解析:(1)∵当1-x >0,即x <1时,函数y =log 3(1-x )有意义,∴函数y =log 3(1-x )的定义域为(-∞,1).(2)由log 2x ≠0,得x >0且x ≠1.∴函数y =1log 2x的定义域为{x |x >0且x ≠1}. (3)由11-3x >0,得x <13. ∴函数y =log 711-3x 的定义域为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,13. 10.求出下列函数的反函数:(1)y =log 16x ;(2)y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x ; (3)y =πx.解析:(1)对数函数y =log 16x ,它的底数为16,所以它的反函数是指数函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫16x ; (2)同理,指数函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x 的反函数是对数函数y =log 1ex ; (3)指数函数y =πx的反函数为对数函数y =log πx . [能力提升](20分钟,40分)11.已知函数f (x )=a x(a >0,a ≠1)的反函数为g (x ),且满足g (2)<0,则函数g (x +1)的图象是下图中的( )解析:由y =a x 解得x =log a y ,∴g (x )=log a x .又∵g (2)<0,∴0<a <1.故g (x +1)=log a (x +1)是递减的,并且是由函数g (x )=log a x 向左平移1个单位得到的. 答案:A12.函数f (x )=x +1-2x 的定义域是________.解析:∵f (x )=x +1-2x ,∴要使函数f (x )有意义,需使⎩⎪⎨⎪⎧ x +3>01-2x >0,即-3<x <0.答案:(-3,0) 13.已知函数y =log 2x 的图象,如何得到y =log 2(x +1)的图象?y =log 2(x +1)的定义域与值域是多少?与x 轴的交点是什么?解析:y =log 2x ―――――→左移1个单位y =log 2(x +1),如图.定义域为(-1,+∞),值域为R ,与x 轴的交点是(0,0).14.已知函数f (x )=log 2x -的定义域为A ,函数g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x (-1≤x ≤0)的值域为B .(1)求A ∩B ;(2)若C ={y |y ≤a -1},且B ⊆C ,求a 的取值范围. 解析:(1)由题意知:⎩⎪⎨⎪⎧ x -1>0,log 2x -⇒x ≥2,所以A ={x |x ≥2},B ={y |1≤y ≤2},所以A ∩B ={2}.(2)由(1)知B ={y |1≤y ≤2},若要使B ⊆C ,则有a -1≥2,所以a ≥3.即a 的取值范围为[3,+∞).。
课时作业20 对数函数的图象与性质时间:45分钟 ——基础巩固类——一、选择题1.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+log 22-x,x <1,2x -1,x ≥1,则f (-2)+f (log 212)=( C )A .3B .6C .9D .12解析:由于f (-2)=1+log 24=3,f (log 212)=2log 212-1=2log 26=6,所以f (-2)+f (log 212)=9.故选C.2.函数y =log a (3x -2)(a >0,a ≠1)的图象过定点( B ) A .(0,23) B .(1,0)C .(0,1)D .(23,0)解析:根据对数函数过定点(1,0),令3x -2=1,得x =1,∴过定点(1,0). 3.函数f (x )=log 2(x 2+8)的值域为( C ) A .R B .[0,+∞)C .[3,+∞) D.(-∞,3]解析:设t =x 2+8,则t ≥8,又函数y =log 2t 在(0,+∞)上为增函数,所以f (x )≥log 28=3.故选C.4.已知m ,n ∈R ,函数f (x )=m +log n x 的图象如图,则m ,n 的取值X 围分别是( C )A .m >0,0<n <1B .m <0,0<n <1C.m>0,n>1 D.m<0,n>1解析:由图象知函数为增函数,故n>1.又当x=1时,f(x)=m>0,故m>0.解析:6.函数f(x)=x a满足f(2)=4,那么函数g(x)=|log a(x+1)|的图象大致为( C )解析:由f(2)=2a=4,得a=2.所以g(x)=|log2(x+1)|,则g(x)的图象由y=|log2x|的图象向左平移一个单位得到,C满足.二、填空题7.函数f (x )=1-2log 5x 的定义域为(0,5]. 解析:由1-2log 5x ≥0,得log 5x ≤12,故0<x ≤ 5.8.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x,x ≤0,直线y =a 与函数f (x )的图象恒有两个不同的交点,则a 的取值X 围是(0,1].解析:函数f (x )的图象如图所示,要使直线y =a 与f (x )的图象有两个不同的交点,则0<a ≤1.9.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +6,x ≤2,3+log a x ,x >2(a >0,且a ≠1)的值域是[4,+∞),则实数a 的取值X 围是(1,2].解析:∵当x ≤2时,f (x )∈[4,+∞),∴当x >2时,3+log a x 的值域为[4,+∞)的子集. ∴⎩⎪⎨⎪⎧a >1,3+log a 2≥4,解得1<a ≤2.三、解答题10.求下列函数的定义域: (1)y =log 24x -3; (2)y =log 5-x (2x -2).解:(1)要使函数有意义,必须满足: log 2(4x -3)≥0=log 21,即1≤4x -3⇒x ≥1, ∴函数的定义域为[1,+∞).(2)要使函数有意义,必须满足:⎩⎪⎨⎪⎧2x -2>0,5-x >0,5-x ≠1.解得1<x <5且x ≠4,∴函数的定义域为(1,4)∪(4,5).11.设定义域均为[2,8]的两个函数f (x )和g (x ),其解析式分别为f (x )=log 2x -2和g (x )=log 4x -12.(1)求函数y =f (x )的值域;(2)求函数G (x )=f (x )·g (x )的值域. 解:(1)因为y =log 2x 在[2,8]上是增函数.所以log 22≤log 2x ≤log 28,即log 2x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3. 故log 2x -2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1, 即函数y =f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1. (2)G (x )=f (x )·g (x )=(log 2x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫log 4x -12 =(log 2x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫12log 2x -12=12[(log 2x )2-3log 2x +2]. 令t =log 2x ,x ∈[2,8],t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3. 则y =12(t 2-3t +2)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫t -322-18,t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3, 故当t =32时,y 取最小值,最小值为-18;当t =3时,y 取最大值,最大值为1.所以函数G (x )=f (x )·g (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-18,1.——能力提升类——12.在同一坐标系中画出函数y =log a x ,y =a x,y =x +a 的图象,可能正确的是( D )解析:A 图中,由直线图象可知,直线y =x +a 与y 轴的交点(0,a )在(0,1)的下方,所以0<a <1,指数函数与对数函数都应是减函数,而两函数图象都是单调递增的,故不合题意;B 图中,由直线图象可知,直线y =x +a 与y 轴的交点(0,a )在(0,1)的上方,所以a >1,指数函数与对数函数都应是增函数,而两函数图象都是单调递减的,故不合题意;C 图中,指数函数与对数函数图象不关于直线y =x 对称,故不合题意;D 图中,由直线图象可知,直线y =x +a 与y 轴的交点(0,a )在(0,1)的上方,所以a >1,指数函数与对数函数都应是增函数,且图象关于直线y =x 对称,故满足条件.选D.13.y =log a (3a -1)恒为正值,则a 的取值X 围为( D ) A .a >13B.13<a ≤23C .a >1 D.13<a <23,或a >1解析:当⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,0<3a -1<1,即13<a <23时,y =log a (3a -1)恒正;当⎩⎪⎨⎪⎧a >1,3a -1>1,即a >1时,y =log a (3a -1)恒正.解析:二次函数y =x 2-ax +3a 的图象的对称轴为直线x =a 2,由已知,应有a2≤2,且满足当x ≥2时y =x 2-ax +3a >0,即⎩⎪⎨⎪⎧a 2≤2,4-2a +3a >0,解得-4<a ≤4.15.已知函数f (x )=lnx +1x -1. (1)求函数f (x )的定义域,并判断函数f (x )的奇偶性;(2)对于x ∈[2,6],f (x )=lnx +1x -1>ln mx -17-x恒成立,某某数m 的取值X 围. 解:(1)由x +1x -1>0,解得x <-1或x >1,所以函数f (x )的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞),当x ∈(-∞,-1)∪(1,+∞)时,f (-x )=ln-x +1-x -1=ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x +1=ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x -1-1=-ln x +1x -1=-f (x ),所以f (x )=ln x +1x -1是奇函数.(2)由于x ∈[2,6]时,f (x )=ln x +1x -1>ln mx -17-x恒成立,所以x +1x -1>m x -17-x>0 因为x ∈[2,6],所以0<m <(x +1)(7-x )在x ∈[2,6]上恒成立. 令g (x )=(x +1)(7-x )=-(x -3)2+16,x ∈[2,6],由二次函数的性质可知,x ∈[2,3]时函数g (x )单调递增,x ∈[3,6]时函数g (x )单调递减,即x ∈[2,6]时,g (x )min =g (6)=7, 所以0<m <7.。
2.3.2 对数函数(一)
课时目标 1.掌握对数函数的概念、图象和性质.2.能够根据指数函数的图象和性质得出对数函数的图象和性质,把握指数函数与对数函数关系的实质.
1.对数函数的定义:一般地,我们把______________________叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是________. 2
定义 y =log a x (a >0,且a ≠1)
底数 a >1 0<a <1
图象
定义域 值域
单调性 在(0,+∞)上是增函数 在(0,+∞)上是减函数 共点性 图象过点______,即log a 1=0
函数值 特点
x ∈(0,1)时, y ∈______; x ∈[1,+∞)时,
y ∈______
x ∈(0,1)时, y ∈______; x ∈[1,+∞)时,
y ∈______
对称性 函数y =log a x 与y =1log a
x 的图象关于______对称
3.反函数对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)和指数函数______________互为反函数.
一、填空题
1.函数y =log 2x -2的定义域是________.
2.设集合M ={y |y =(12
)x
,x ∈[0,+∞)},N ={y |y =log 2x ,x ∈(0,1]},则集合M ∪N
=________. 3.已知函数f (x )=log 2(x +1),若f (α)=1,则α=_____________________________. 4.函数f (x )=|log 3x |的图象是________.(填序号)
5.已知对数函数f (x )=log a x (a >0,a ≠1),且过点(9,2),f (x )的反函数记为y =g (x ),则g (x )的解析式是________.
6.若log a 2
3
<1,则a 的取值范围是________.
7.如果函数f (x )=(3-a )x
,g (x )=log a x 的增减性相同,则a 的取值范围是________. 8.已知函数y =log a (x -3)-1的图象恒过定点P ,则点P 的坐标是________. 9.给出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
12
x x ≥4
f x +1 x <4
,则f (log 23)=________.
二、解答题
10.求下列函数的定义域与值域: (1)y =log 2(x -2);
(2)y =log 4(x 2
+8).
11.已知函数f (x )=log a (1+x ),g (x )=log a (1-x ),(a >0,且a ≠1). (1)设a =2,函数f (x )的定义域为[3,63],求函数f (x )的最值. (2)求使f (x )-g (x )>0的x 的取值范围.
能力提升
12.已知图中曲线C 1,C 2,C 3,C 4分别是函数y =log a 1x ,y =log a 2x ,y =log a 3x ,y =log a 4x 的图象,则a 1,a 2,a 3,a 4的大小关系是__________.
13.若不等式x 2
-log m x <0在(0,12
)内恒成立,求实数m 的取值范围.
1.函数y =log m x 与y =log n x 中m 、n 的大小与图象的位置关系.
当0<n <m <1时,如图①;当1<n <m 时,如图②;当0<m <1<n 时,如图③.
2.由于指数函数y =a x
(a >0,且a ≠1)的定义域是R ,值域为(0,+∞),再根据对数式与指数式的互化过程知道,对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的定义域为(0,+∞),
值域为R ,它们互为反函数,它们的定义域和值域互换,指数函数y =a x
的图象过(0,1)点,故对数函数图象必过(1,0)点.
2.3.2 对数函数(一)
知识梳理
1.函数y =log a x (a >0,且a ≠1) (0,+∞)
2.(0,+∞) R (1,0) (-∞,0) [0,+∞) (0,+∞) (-∞,0] x 轴
3.y =a x
(a >0且a ≠1) 作业设计 1.[4,+∞)
解析 由题意得:⎩
⎪⎨
⎪⎧
log 2x -2≥0,
x >0.解得x ≥4.
2.(-∞,1]
解析 M =(0,1],N =(-∞,0],因此M ∪N =(-∞,1]. 3.1
解析 由题意知α+1=2,故α=1. 4.①
解析 y =|log 3x |的图象是保留y =log 3x 的图象位于x 轴上半平面的部分(包括与x 轴的交点),而把下半平面的部分沿x 轴翻折到上半平面而得到的.
5.g (x )=3x
解析 由题意得:log a 9=2,即a 2
=9,又∵a >0,∴a =3.
因此f (x )=log 3x ,所以f (x )的反函数为g (x )=3x
.
6.(0,2
3
)∪(1,+∞)
解析 由log a 23<1得:log a 2
3<log a a .
当a >1时,有a >2
3
,即a >1;
当0<a <1时,则有0<a <2
3
.
综上可知,a 的取值范围是(0,2
3
)∪(1,+∞).
7.(1,2)
解析 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ 0<3-a <1,0<a <1或⎩
⎪⎨⎪
⎧
3-a >1,a >1,解得1<a <2.
8.(4,-1)
解析 y =log a x 的图象恒过点(1,0),令x -3=1,则x =4; 令y +1=0,则y =-1. 9.124
解析 ∵1<log 23<log 24=2,∴3+log 23∈(4,5), ∴f (log 23)=f (log 23+1)=f (log 23+2)
=f (log 23+3)=f (log 224)=2log 24
12⎛⎫
⎪
⎝⎭
=2log 24
2
-=2
1log 24
2
=124
. 10.解 (1)由x -2>0,得x >2,所以函数y =log 2(x -2)的定义域是(2,+∞),值域是R .
(2)因为对任意实数x ,log 4(x 2
+8)都有意义,
所以函数y =log 4(x 2
+8)的定义域是R .
又因为x 2
+8≥8,
所以log 4(x 2
+8)≥log 48=32
,
即函数y =log 4(x 2
+8)的值域是[32
,+∞).
11.解 (1)当a =2时,函数f (x )=log 2(x +1)为[3,63]上的增函数, 故f (x )max =f (63)=log 2(63+1)=6, f (x )min =f (3)=log 2(3+1)=2.
(2)f (x )-g (x )>0,即log a (1+x )>log a (1-x ), ①当a >1时,1+x >1-x >0,得0<x <1. ②当0<a <1时,0<1+x <1-x ,得-1<x <0. 12.a 3<a 4<a 1<a 2
解析 作x 轴的平行线y =1,直线y =1与曲线C 1,C 2,C 3,C 4各有一个交点,则交点的横坐标分别为a 1,a 2,a 3,a 4.由图可知a 3<a 4<a 1<a 2. 13.
解 由x 2
-log m x <0,得x 2
<log m x ,在同一坐标系中作y =x 2
和y =log m x 的草图,如图所示.
要使x 2<log m x 在(0,12)内恒成立,只要y =log m x 在(0,12
)内的图象在y =x 2
的上方,于
是0<m <1.
∵x =12时,y =x 2
=14
,
∴只要x =12时,y =log m 12≥1
4=1
4log m m .
∴12≤1
4m ,即1
16≤m .又0<m <1, ∴1
16
≤m <1, 即实数m 的取值范围是[1
16,1).。