2018版高中数学第三章基本初等函数Ⅰ3.2.1第2课时对数的运算学业分层测评新人教B版必修1201
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对数的运算(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.2log510+log50.25=()A.0 B.1C.2 D.4【解析】2log510+log50.25=log5100+log50.25=log5(100×0.25)=log525=2.【答案】 C2.若lg a,lg b是方程3x2+6x+1=0的两个实根,则ab的值等于()1A.2 B.2110C. D.100【解析】∵lg a,lg b是方程3x2+6x+1=0的两个实根,由韦达定理得:lg a+lg b=-12,∴ab=.故选C.100【答案】 C3.已知函数f(x)=Error!则f(log27)=()7 7A. B.16 87 7C. D.4 27 7【解析】因为log27>1,所以f(log27)=f(log27-1)=f(log =f=22) (log -1)22 7f(log .24)【答案】 CA.lg 3 B.-lg 31 1C. D.-lg 3 lg 31【解析】【答案】 C5.已知2a=3b=k(k≠1),且2a+b=ab,则实数k的值为()【导学号:60210084】A.6 B.9C.12 D.18【解析】∵2a=3b=k(k≠1),∴a=log2k,b=log3k,1 1∴=log k2,=log k3,a b2 1∵2a+b=ab,∴+=2log k3+log k2=log k9+log k2=log k18=1,∴k=18.b a【答案】 D二、填空题16.已知3a=2,3b=,则32a-b=________.51 1【解析】∵3a=2,3b=,两边取对数得a=log32,b=log3 =-log35,5 5∴2a-b=2log32+log35=log320,∴32a-b=20.【答案】20【导学号:97512049】【解析】1 1lg 3 lg 3lg 8 3 9 3lg 2 3 9 1-·=-·=-=2.lg 9 lg 4 4 2lg 3 2lg 2 4 4【答案】 28.已知x,y∈(0,1),若lg x+lg y=lg(x+y),则lg(1-x)+lg(1-y)=________.【解析】lg(x+y)=lg x+lg y=lg(xy)⇒x+y=xy,lg(1-x)+lg(1-y)=lg[(1-x)(1-y)]=lg(1-x-y+xy)=lg 1=0.【答案】0三、解答题229.求值:(1)lg 52+lg 8+lg 5·lg 20+(lg 2)2;3(2)log89·log2732-( 3-1)lg 1+log535-log57.【解】(1)原式=2lg 5+2lg 2+2lg 5lg 2+(lg 5)2+(lg 2)2=2(lg 5+lg 2)+(lg5+lg 2)2=2+1=3.lg 9 lg 32 35 2lg 3(2)log89·log2732-( 3-1)lg 1+log535-log57=×-1+log5 =×lg 8 lg 27 7 3lg 25lg 2 10-1+1=.3lg 3 910.2015年我国国民生产总值为a亿元,如果平均每年增长8%,那么过多少年后国民生产总值是2015年的2倍(lg 2≈0.3010,lg 1.08≈0.0334,精确到1年).【解】设经过x年国民生产总值为2015年的2倍.经过1年,国民生产总值为a(1+8%),经过2年,国民生产总值为a(1+8%)2,…经过x年,国民生产总值为a(1+8%)x=2a,∴1.08x=2,两边取常用对数,得x·lg 1.08=lg 2.lg 2 0.301 0∴x=≈≈9.lg 1.08 0.033 4故约经过9年,国民生产总值是2015年的2倍.[能力提升]81.已知2x=3,log4 =y,则x+2y的值为()3A.3 B.8C.4 D.log4888 2log2【解析】由2x=3,得x=log23.∴x+2y=log23+2log4 =log23+33log24 =log23+(3log22-log23)=3.【答案】 A1 12.设2a=5b=m,且+=2,则m=()a b【导学号:97512050】A. 10 B.10C.20 D.100【解析】由2a=m,5b=m得a=log2m,b=log5m1 1 1 1∴=log m2,=log m5,∴+=log m2+log m5=log m10=2,∴m2=10.又∵m>0,∴m=a b a b310.【答案】 A3.如果方程(lg x)2+(lg 7+lg 5)lg x+lg 7·lg 5=0的两根是α,β,则αβ=________.【解析】方程(lg x)2+(lg 7+lg 5)lg x+lg 7·lg5=0可以看成关于lg x的二次方程.∵α,β是原方程的两根,∴lg α,lg β可以看成关于lg x的二次方程的两根.由根与系数的关系,1得lg α+lg β=-(lg 7+lg 5)=lg ,351∴lg αβ=lg α+lg β=lg ,351∴αβ=.351【答案】354.已知lg a,lg b是方程2x2-4x+1=0的两个根,求lg(ab)·(log a b+log b a)的值.1【解】由题设,得lg a+lg b=2,lg a·lg b=.2lg b lg a所以lg(ab)·(log a b+log b a)=(lg a+lg b)·( lg b)=(lg a+lglg a+lg a2+lg b 2b)·lg a·lg b122-2 ×lg a+lg b2-2lg a·lg b 2=(lg a+lg b)·=2×=12.lg a·lg b 124。
3.2.1 第2课时对数的运算性质(建议用时:45分钟)[学业达标]一、填空题1.下列式子中成立的是(假定各式均有意义)________.(填序号)①log a x·log a y=log a(x+y);②(log a x)n=n log a x;log a x③=log a;n xnlog a x④=log a x-log a y.log a y【解析】根据对数的运算性质知,③正确.【答案】③1 12.设7a=8b=k,且+=1,则k=________.a b【解析】∵7a=k,∴a=log7k.∵8b=k,∴b=log8k.1 1∴+=log k7+log k8=log k56=1,∴k=56.a b【答案】5616 23.已知a2=(a>0),则log a=________.81 316 4【解析】由a2=(a>0),得a=,81 92422所以log =log 2=2.3(3 )39【答案】 24.lg x1与lg x2是方程(lg x)2+(lg 2+lg 3)lg x+lg 2·lg 3=0的两根,则x1x2=________.【解析】由题意,lg x1,lg x2是关于lg x的一元二次方程(lg x)2+(lg 2+lg 3)lgx+lg 2·lg 3=0的两个根,则x1,x2是关于x的方程的两个根,由根与系数的关系,得lg x1+lg x2=-(lg 2+lg 3),1 1即lg (x1x2)=lg ,∴x1x2=.6 61【答案】6x y331x(y )=a,【解析】lg x-lg y=lgx y x3 y3 x xlg (2 )3-lg (2 )3=lg -lg 8=lg (y )3=3lg (y )=3a.8【答案】3a6.若lg 2=a,lg 3=b,则log5 12等于________.lg 12 lg 3+2lg 2 b+2a【解析】log5 12===.lg 5 1-lg 2 1-ab+2a【答案】1-a7.里氏震级M的计算公式为:M=lg A-lg A0,其中A是测震仪记录的地震曲线的最大振幅,A0是相应的标准地震的振幅.假设在一次地震中,测震仪记录的最大振幅是1 000,此时标准地震的振幅为0.001,则此次地震的震级为________级;9级地震的最大振幅是5级地震最大振幅的________倍.【解析】由M=lg A-lg A0知,M=lg 1 000-lg 0.001=6,所以此次地震的级数为6A1级.设9级地震的最大振幅为A1,5级地震的最大振幅为A2,则lg =lg A1-lg A2=(lg A1-A2A1lg A0)-(lg A2-lg A0)=9-5=4.所以=104=10 000.所以9级地震的最大振幅是5级地震A2的最大振幅的10 000倍.【答案】610 0001-x8.已知函数f (x)=lg ,若f (a)=b,则f (-a)=________.1+x1-x【解析】因为f (x)=lg ,1+x1-a所以f (a)=lg =b,1+a1+a 1-a(1+a )-1所以f (-a)=lg1-a=lg=-b.【答案】-b二、解答题9.计算:7(1)log5 35-2log5 +log5 7-log5 1.8;3lg 27+lg 8-lg 1 000(2) ;lg 1.2(3)(lg 5)2+lg 2·lg 50.9 【解】(1)原式=log5(5×7)-2(log5 7-log5 3)+log5 7-log5 =log5 5+log5 7-52log5 7+2log5 3+log5 7-2log5 3+log5 5=2log5 5=2.3 3lg 3+3lg 2-2 2(2)原式=lg 3+2lg 2-13lg 3+6lg 2-3 3==.2lg 3+2lg 2-1 2(3)原式=(lg 5)2+lg 2·(lg 2+2lg 5)=(lg 5)2+2lg 5·lg 2+(lg 2)2=(lg 5+lg 2)2=1.10.(1)已知10a=2,10b=3,求1002a-b;8 50(2)设a=lg 2,b=lg 7,用a,b表示lg ,lg .7 49【解】(1)∵10a=2,∴lg 2=a.又∵10b=3,∴lg 3=b,8(2)lg =lg 23-lg 7=3lg 2-lg 7=3a-b.750lg =lg (2×52)-lg (72)=lg 2+2lg 5-2lg 749=lg 2+2(1-lg 2)-2lg 7=2-a-2b.[能力提升]11.化简:log2 32-4log2 3+4+log2 =________.3【解析】log2 32-4log2 3+4=log2 3-22=2-log2 3.∴原式=2-log2 3+log2 3-1=2-2log2 3.【答案】2-2log2 312.设a表示的小数部分,则log 2a(2a+1)的值是________.3-51 3+5【解析】=,3-543+5 5-1可得a=-1=.4 4【答案】-13.若a,b是方程2(lg x)2-lg x4+1=0的两个实根,则lg(ab)·(log a b+log b a)的值为________.【解析】原方程可化为:2(lg x)2-4lg x+1=0.设lg x=t,即原方程为2t2-4t+1=0.1所以t1+t2=2,t1·t2=.2又因为a,b是方程2(lg x)2-lg x4+1=0的两个实根,则lg a=t1,lg b=t2,即lg a+lg b=2,1lg a·lg b=.2lg(ab)·(log a b+log b a)lg b2+lg a 2=(lg a+lg b)·lg a·lg blg a+lg b2-2lg a·lg b=(lg a+lg b)·lg a·lg b122-2 ×2 =2×=12,12即lg(ab)·(log a b+log b a)=12.【答案】124.一种放射性物质不断变化为其他物质,每经过一年剩余的质量约是原来的75%,估计1约经过多少年,该物质的剩余量是原来的(结果保留1位有效数字)?(lg 2≈0.3010,lg33≈0.4771)1【解】假设经过x年,该物质的剩余量是原来的,31根据题意得:0.75x=,31 lg 3 lg 3∴x=log0.75 =-=-≈4.3 lg 3-lg4 lg 3-2lg 21故估计约经过4年,该物质的剩余量是原来的.3。
实数指数幂及其运算(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.下列各式正确的是( )A.-2=-3B.4a4=aC.22=2D.3-3=2【解析】由于-2=3,4a4=|a|,3-3=-2,故A、B、D错误,故选C.【答案】 C2.以下说法正确的是( )A.正数的n次方根是正数B.负数的n次方根是负数C.0的n次方根是0(其中n>1且n∈N+)D.a的n次方根是n a【解析】由于正数的偶次方根有互为相反数的两个方根,故A错;由于负数的偶次方根无意义,故B错;C显然正确;当a<0时,只有n为大于1的奇数时n a才有意义,故D 错.【答案】 C3.下列各式运算错误的是( )A.(-a2b)2·(-ab2)3=-a7b8B.(-a2b3)3÷(-ab2)3=a3b3C.(-a3)2·(-b2)3=a6b6D.[-(a3)2·(-b2)3]3=a18b18【解析】对于A,(-a2b)2·(-ab2)3=a4b2·(-a3b6)=-a7b8,故A正确;对于B,(-a2b3)3÷(-ab2)3=-a6b9÷(-a3b6)=a6-3b9-6=a3b3,故B正确;对于C,(-a3)2·(-b2)3=a6·(-b6)=-a6b6,故C错误;对于D,易知正确,故选C.【答案】 C4.如果x=1+2b,y=1+2-b,那么用x表示y等于( )A.x+1x-1B.x+1xC.x -1x +1D.xx -1【解析】 由x =1+2b ,得2b =x -1,y =1+2-b=1+12b =1+1x -1=x x -1.【答案】 D5.当2-x 有意义时,化简x 2-4x +4-x 2-6x +9的结果是( ) A .2x -5 B .-2x -1 C .-1D .5-2x【解析】 ∵2-x 有意义, ∴2-x ≥0,即x ≤2.x 2-4x +4-x 2-6x +9=x -2-x -2=|x -2|-|x -3| =2-x -(3-x ) =2-x -3+x =-1. 【答案】 C 二、填空题6.化简3aa =________. 【解析】.【答案】7.已知3a =2,3b =15,则32a -b=________.【导学号:97512038】【解析】 32a -b=32a 3b =a 23b=2215=20. 【答案】 20 8.3-3+45-4+35-3=________.【解析】 3-3=-6,45-4=|5-4|=4-5, 35-3=5-4,∴原式=-6+4-5+5-4=-6. 【答案】 -6 三、解答题【解】【解】[能力提升]1.设a 12-a -12=m ,则a 2+1a=( )A .m 2-2 B .2-m 2C .m 2+2D .m 2【解析】 将a 12-a -12=m 平方得(a 12-a -12)2=m 2,即a -2+a -1=m 2,所以a +a -1=m 2+2,即a +1a =m 2+2⇒a 2+1a=m 2+2.【答案】 C2.已知a =3,则的值为________.【导学号:97512039】【解析】【答案】 -13.设a 2=b 4=m (a >0,b >0),且a +b =6,则m =________. 【解析】 ∵a 2=b 4=m (a >0,b >0),∴a =m 12,b =m 14,a =b 2. 由a +b =6,得b 2+b -6=0, 解得b =2或b =-3(舍去). ∴m 14=2,m =24=16. 【答案】 164.根据已知条件求下列值:(1)已知x =12,y =23,求x +y x -y -x -yx +y 的值;(2)已知a ,b 是方程x 2-6x +4=0的两根,且a >b >0,求a -ba +b的值. 【导学号:97512040】【解析】 (1)x +y x -y -x -yx +y=x +y2x -y-x -y 2x -y=4xyx -y. 将x =12,y =23代入上式得:412×2312-23=413-16=-2413=-8 3.(2)∵a ,b 是方程x 2-6x +4=0的两根,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +b =6,ab =4.∵a >b >0,∴a >b .⎝ ⎛⎭⎪⎫a -b a +b 2=a +b -2ab a +b +2ab =6-246+24=210=15, ∴a -b a +b =15=55.。
指数函数与对数函数的关系(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.设f(x)=3x+9,则f-1(x)的定义域是( )A.(0,+∞)B.(9,+∞)C.(10,+∞) D.(-∞,+∞)【解析】∵f(x)=3x+9>9,∴反函数的定义域为(9,+∞),故选B.【答案】 BA.a<b<c B.b<c<aC.c<a<b D.b<a<c【解析】∵x>1,∴c<a<b.故选C.【答案】 C3.已知函数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(2x)=e2x(x∈R)B.f(2x)=ln 2·ln x(x>0)C.f(2x)=2e x(x∈R)D.f(2x)=ln x+ln 2(x>0)【解析】由y=e x得f(x)=ln x,∴f(2x)=ln 2x=ln 2+ln x(x>0).【答案】 D4.函数y=x+2(x∈R)的反函数为( )A.x=2-y B.x=y-2C.y=2-x(x∈R) D.y=x-2(x∈R)【解析】由y=x+2(x∈R),得x=y-2(x∈R).互换x,y,得y=x-2(x∈R).【答案】 D5.已知函数y =log 3(3-x )(0≤x <3),则它的反函数是( ) A .y =3-3x(x ≥0) B .y =3+3x(x ≤1) C .y =3+3x (x ≥0)D .y =3-3x(x ≤1)【解析】 由y =log 3(3-x ),得3-x =3y,∴x =3-3y , ∴有f -1(x )=3-3x,排除B 、C , ∵原函数中0≤x <3,∴0<3-x ≤3, ∴y =log 3(3-x )≤1,所以f -1(x )的定义域为x ≤1,故选D. 【答案】 D 二、填空题6.若函数f (x )的反函数为f -1(x )=x 2(x >0),则f (4)=________. 【解析】 设f (4)=b ,则4=f -1(b )=b 2且b >0,∴b =2. 【答案】 27.已知函数y =a x+b 的图象过点(1,4),其反函数的图象过点(2,0),则a =________,b =________.【解析】 由函数y =a x+b 的图象过点(1,4),得a +b =4.由反函数的图象过点(2,0),则原函数图象必过点(0,2),得a 0+b =2,因此a =3,b =1.【答案】 3 18.已知函数y =f (x )与g (x )=log 3x (x >0)互为反函数,则f (-2)=________. 【解析】 法一:由题意,f (x )=3x ,∴f (-2)=3-2=19.法二:函数y =f (x )与g (x )=log 3x (x >0)互为反函数,∴求f (-2)即解方程log 3x =-2,故x =3-2=19.【答案】 19三、解答题9.求函数y =2x+1(x <0)的反函数.【解】 因为y =2x +1,0<2x <1,所以1<2x+1<2. 所以1<y <2.由2x=y -1,得x =log 2(y -1). 所以f -1(x )=log 2(x -1)(1<x <2).10.已知f (x )=log a (a x-1)(a >0,且a ≠1).(1)求f(x)的定义域;(2)讨论f(x)的单调性;(3)解方程f(2x)=f-1(x).【解】(1)要使函数有意义,必须a x-1>0,当a>1时,x>0;当0<a<1时,x<0.∴当a>1时,f(x)的定义域为(0,+∞);当0<a<1时,f(x)的定义域为(-∞,0).∴f(x1)<f(x2).故当a>1时,f(x)在(0,+∞)上是增函数;类似地,当0<a<1时,f(x)在(-∞,0)上为增函数.(3)令y=log a(a x-1),则a y=a x-1,∴x=log a(a y+1).∴f-1(x)=log a(a x+1).由f(2x)=f-1(x),得log a(a2x-1)=log a(a x+1),∴a2x-1=a x+1,解得a x=2或a x=-1(舍去),∴x=log a2.[能力提升]A.a<b<c B.b<c<aC.c<a<b D.c<b<a【答案】 C2.设函数f(x)=log a(x+b) (a>0,且a≠1)的图象过点(2,1),其反函数的图象过点(2,8),则a+b等于( )A.3 B.4C.5 D.6【解析】 f (x )=log a (x +b )的反函数为f -1(x )=a x -b ,又f (x )过点(2,1),∴f -1(x )过点(1,2),∴⎩⎪⎨⎪⎧ a -b =2,a 2-b =8,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =1,a =3或⎩⎪⎨⎪⎧b =-4,a =-2,又a >0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =3,∴a +b =4. 【答案】 B3.函数y =⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x <0,e x,x ≥0的反函数是________.【解析】 当x <0时,y =x +1的反函数是y =x -1,x <1; 当x ≥0时,y =e x的反函数是y =ln x ,x ≥1.故原函数的反函数为y =⎩⎪⎨⎪⎧x -1,x <1,ln x ,x ≥1.【答案】 y =⎩⎪⎨⎪⎧x -1,x <1,ln x ,x ≥1【解】 设t =x 2-2x +3=(x -1)2+2. 当x ∈R 时,t 有最小值,为2.由f (x )=log a (3-2x ),得其定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,32.设u (x )=3-2x ,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,32,则f (x )=log a u (x ).∵u (x )=3-2x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,32上是减函数,0<a <1, ∴f (x )=log a u (x )在⎝⎛⎭⎪⎫-∞,32上是增函数. ∴f (x )=log a (3-2x )的单调增区间为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,32,无单调减区间.百度文库是百度发布的供网友在线分享文档的平台。
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3.2。
2 对数函数1.理解对数函数的概念、图象及性质.(重点)2.根据对数函数的定义判断一个函数是否为对数函数.(易混点)3.初步掌握对数函数的图象和性质,会解与对数函数相关的定义域、值域问题.(难点)[基础·初探]教材整理1 对数函数的概念阅读教材P102“对数函数”前两个自然段,完成下列问题.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,函数的定义域为(0,+∞).判断(正确的打“√",错误的打“×”)(1)函数y=log x错误!是对数函数.()(2)函数y=2log3x是对数函数.()(3)函数y=log3(x+1)的定义域是(0,+∞).()【解析】(1)×.对数函数中自变量x在真数的位置上,且x〉0,所以(1)错;(2)×.在解析式y=log a x中,log a x的系数必须是1,所以(2)错;(3)×。
由对数式y=log3(x+1)的真数x+1>0可得x>-1,所以函数的定义域为(-1,+∞),所以(3)错.【答案】(1)×(2)×(3)×教材整理2 对数函数的图象和性质阅读教材P103“表2”以下至P103“例1”以上部分,完成下列问题.对数函数y=log a x在底数a〉1及0〈a<1这两种情况下的图象和性质如下表所示:a>10<a<1图象性质定义域:(0,+∞)值域:R过定点(1,0),即x=1时,y=0在(0,+∞)上是增函数在(0,+∞)上是减函数函数y=log(3a-1)x是(0,+∞)上的减函数,则实数a的取值范围是________.【解析】由题意可得0〈3a-1〈1,解得错误!<a<错误!,所以实数a的取值范围是错误!.【答案】错误![小组合作型]对数函数的概念(1)下列函数表达式中,是对数函数的个数有( )①y=log x2;②y=log a x(a∈R);③y=log8x;④y=ln x;⑤y=log x(x+2);⑥y=2log4x;⑦y=log2(x+1).A.1个B.2个C.3个D.4个(2)若对数函数f(x)的图象过点(4,-2),则f(8)=________。
3.2.1 第1课时 对数的概念(建议用时:45分钟)[学业达标]一、填空题1.有以下四个结论:①lg(lg 10)=0;②ln(ln e)=0;③若10=lg x ,则x =10;④若e =ln x ,则x =e 2,其中正确的是________.(填序号)【解析】 lg(lg 10)=lg 1=0,故①正确;ln(ln e)=ln 1=0,故②正确;若10=lg x ,则x =1010,③错误;若e =ln x ,则x =e e ,故④错误.【答案】 ①②2.下列指数式与对数式互化不正确的一组是________.(填序号)①100=1与lg 1=0;④log 77=1与71=7.【解析】 由log 39=2,得32=9,所以③不正确.【答案】 ③3.若10α=2,β=lg 3,则100α-12β=________. 【解析】 ∵β=lg 3,∴10β=3.【答案】 434.(1)若log 2(log x 9)=1,则x =________.(2)若log 3(a +1)=1,则log a 2+log 2(a -1)的值为________.【解析】 (1)由题意得,log x 9=2,∴x 2=9,∴x =±3,又∵x >0,∴x =3.(2)∵log 3(a +1)=1,∴a +1=31,即a =2.∴log a 2+log 2(a -1)=log 22+log 2(2-1)=1+0=1.【答案】 (1)3 (2)15.方程9x -6·3x -7=0的解是________.【解析】 设3x =t (t >0),则原方程可化为t 2-6t -7=0,解得t =7或t =-1(舍去),即3x =7.∴x =log 37.【答案】 x =log 37【解析】 由题意得,log 3(log 2 x )=1,即log 2 x =3,转化为指数式则有x =23=8,【答案】 247.若已知集合M ={2,lg a },则实数a 的取值范围是________.【解析】 因为M ={2,lg a },所以lg a ≠2.所以a ≠102=100.又因为a >0,所以0<a <100或a >100.【答案】 (0,100)∪(100,+∞)8.若f (10x )=x ,则f (3)的值为________.【解析】 令t =10x ,则x =lg t ,∴f (t )=lg t ,即f (x )=lg x ,∴f (3)=lg 3.【答案】 lg 3二、解答题9.求下列各式中的x .(1)log x 27=32;(2)log 2 x =-23;(3)log x (3+22)=-2;(4)log 5(log 2 x )=0;(5)x =log 27 19.(3)由log x (3+22)=-2,得3+22=x -2,即x =(3+22)-12=2-1. (4)由log 5(log 2 x )=0,得log 2 x =1.∴x =21=2.(5)由x =log 27 19,得27x =19, 即33x =3-2,∴x =-23. 10.计算下列各式:[能力提升]1.若log a 5b =c ,则下列关系式中,正确的是________.(填序号)①b =a 5c ;②b 5=a c ;③b =5a c ;④b =c 5a.【解析】 由log a 5b =c ,得a c =5b ,所以b =(a c )5=a 5c .【答案】 ①2.如果点P (lg a ,lg b )关于x 轴的对称点为(0,-1),则a =________,b =________.【解析】 易知lg a =0,lg b =1,∴a =1,b =10.【答案】 1 10【答案】 -47164.已知log a b =log b a (a >0,a ≠1;b >0,b ≠1),求证:a =b 或a =1b .【证明】 令log a b =log b a =t ,则a t =b ,b t=a ,当t =1时,a =b ;当t =-1时,a =1b ,所以a =b 或a =1b .。
3.2.2 对数函数1.理解对数函数的概念、图象及性质.(重点)2.根据对数函数的定义判断一个函数是否为对数函数.(易混点)3.初步掌握对数函数的图象和性质,会解与对数函数相关的定义域、值域问题.(难点)[基础·初探]教材整理1 对数函数的概念阅读教材P 102“对数函数”前两个自然段,完成下列问题.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,函数的定义域为(0,+∞).判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)函数y =log x 12是对数函数.( )(2)函数y =2log 3x 是对数函数.( )(3)函数y =log 3(x +1)的定义域是(0,+∞).( )【解析】 (1)×.对数函数中自变量x 在真数的位置上,且x >0,所以(1)错; (2)×.在解析式y =log a x 中,log a x 的系数必须是1,所以(2)错;(3)×.由对数式y =log 3(x +1)的真数x +1>0可得x >-1,所以函数的定义域为(-1,+∞),所以(3)错.【答案】 (1)× (2)× (3)× 教材整理2 对数函数的图象和性质阅读教材P 103“表2”以下至P 103“例1”以上部分,完成下列问题.对数函数y =log a x 在底数a >1及0<a <1这两种情况下的图象和性质如下表所示:函数y =log(3a -1)x 是(0,+∞)上的减函数,则实数a 的取值范围是________. 【解析】 由题意可得0<3a -1<1, 解得13<a <23,所以实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫13,23. 【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,23[小组合作型](1)①y =log x 2;②y =log a x (a ∈R );③y =log 8x ;④y =ln x ;⑤y =log x (x +2);⑥y =2log 4x ; ⑦y =log 2(x +1).A .1个B .2个C .3个D .4个(2)若对数函数f (x )的图象过点(4,-2),则f (8)=________.【精彩点拨】 (1)根据对数函数的定义进行判断;(2)设出对数函数的解析式,利用条件求出其解析式,可得f (8)的值.【自主解答】 (1)由于①中自变量出现在底数上,∴①不是对数函数;由于②中底数a ∈R 不能保证a >0,且a ≠1,∴②不是对数函数;由于⑤⑦的真数分别为(x +2),(x +1),∴⑤⑦也不是对数函数;由于⑥中log 4x 的系数为2,∴⑥也不是对数函数;只有③④符合对数函数的定义.(2)由题意设f (x )=log a x ,则f (4)=log a 4=-2,所以a -2=4,故a =12,【答案】 (1)B (2)-31.判断一个函数是对数函数必须是形如y =log a x (a >0且a ≠1)的形式,即必须满足以下条件:(1)底数a >0且a ≠1;(2)自变量x 在真数的位置上,且x >0;(3)在解析式y =log a x 中,log a x 的系数必须是1,真数必须是x .2.对数函数的解析式的值中只有一个参数a ,故用待定系数法求对数函数的解析式时只需一个条件即可求出.[再练一题]1.若函数f (x )=log (a +1)x +(a 2-2a -8)是对数函数,则a =________.【解析】 由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2a -8=0,a +1>0,a +1≠1,解得a =4.【答案】 4(1)3(2)函数f (x )=12-x +ln(x +1)的定义域为______.A .(2,+∞)B .(0,2)C .(-∞,2)D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 【精彩点拨】 (1)结合对数函数的定义2x -1>0.(2)(3)不仅要符合对数的定义,而且还要保证二次根式开方有意义,分母不为0等条件的限制.【自主解答】 (1)∵2x -1>0,∴x >12,∴函数的定义域是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >12.(2)函数式若有意义,需满足条件:⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2-x >0,2-x ≠0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x >-1,x <2,取交集可得:x ∈(-1,2),故函数的定义域为(-1,2).【答案】 (1)⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >12 (2)(-1,2) (3)B求与对数函数有关的函数的定义域问题应遵循的原则为:要保证根式有意义;要保证分母不为0;要保证对数式有意义,即若自变量在真数上,则必须保证真数大于0;若自变量在底数上,应保证底数大于0且不等于1.[再练一题]2.函数f (x )=3-x +lg(x +1)的定义域为( ) A .[-1,3) B .(-1,3) C .(-1,3]D .[-1,3]【解析】 根据题意,得⎩⎪⎨⎪⎧3-x ≥0,x +1>0,解得-1<x ≤3,∴f (x )的定义域为(-1,3]. 【答案】 C 3.函数y =log 3x -的定义域为( )A .[1,+∞)B .(1,+∞)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1【解析】 要使函数y =log 3x -有意义,有⎩⎪⎨⎪⎧2x -1>0,log 3x -,解得x ≥1,所以函数f (x )的定义域是[1,+∞),故选A. 【答案】 A[探究共研型]探究1 a log a (2x -1)+2(a>0且a≠1)的图象又过哪一定点呢?【提示】对数函数y=log a x(a>0且a≠1)的图象过定点(1,0);在f(x)=log a(2x-1)+2中,令2x-1=1,即x=1,则f(x)=2,所以函数f(x)=log a(2x-1)+2(a>0且a≠1)的图象过定点(1,2).探究2 从左向右,对数函数y=log a x(a>0且a≠1)的图象呈上升趋势还是下降趋势?其图象是上凸还是下凸?【提示】当0<a<1时,对数函数y=log a x(a>0且a≠1)的图象从左向右呈下降趋势,此时其图象下凸;当a>1时,对数函数y=log a x(a>0且a≠1)的图象从左向右呈上升趋势,此时其图象上凸.图321【提示】作直线y=1,它与各曲线C1,C2,C3,C4的交点的横坐标就是各对数的底数,由此可判断出各底数的大小必有a4>a3>1>a2>a1>0.(1)已知a>0且a≠1,函数y=log a x,y=a x,y=x+a在同一坐标系中的图象可能是( )(2)作出函数y=|log2(x+1)|+2的图象.【精彩点拨】(1)根据函数y=a x与y=log a x互为反函数,得到它们的图象关于直线y=x对称,从而对选项进行判断即得.(2)作复合函数的图象时,可先作它的基本函数的图象,然后对其进行适当变换,分步骤进行.【自主解答】(1)∵函数y=a x与y=log a x互为反函数,∴它们的图象关于直线y=x 对称.再由函数y=a x的图象过(0,1),y=log a x的图象过(1,0),排除选项A、B,从C、D选项看,y=log a x递减,即0<a<1,故C正确.【答案】 C(2)第一步:作y=log2x的图象,如图(1)所示.(1) (2)第二步:将y=log2x的图象沿x轴向左平移1个单位长度,得y=log2(x+1)的图象,如图(2)所示.第三步:将y=log2(x+1)的图象在x轴下方的部分作关于x轴的对称变换,得y=|log2(x+1)|的图象,如图(3)所示.第四步:将y=|log2(x+1)|的图象沿y轴向上平移2个单位长度,即得到所求的函数图象,如图(4)所示.(3) (4)1.根据所给的函数解析式选择函数的对数函数的图象时,如果所给的函数的底数不确定,就要对其进行分类讨论,并结合排除法得出选项.2.函数图象的变换规律(1)一般地,函数y=f(x±a)+b(a,b为实数)的图象是由函数y=f(x)的图象沿x轴向左或向右平移|a|个单位长度,再沿y轴向上或向下平移|b|个单位长度得到的.(2)含有绝对值的函数的图象一般是经过对称变换得到的.一般地,y=f(|x-a|)的图象是关于直线x=a对称的轴对称图形;函数y=|f(x)|的图象与y=f(x)的图象在f(x)≥0的部分相同,在f(x)<0的部分关于x轴对称.[再练一题]4.函数y=a-x与y=log a(-x)的图象可能是( )【解析】 ∵在y =log a (-x )中,-x >0,∴x <0,∴图象只能在y 轴的左侧,故排除A 、D ;当a >1时,y =log a (-x )是减函数,y =a -x=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x是减函数,故排除B ;当0<a <1时,y =log a (-x )是增函数,y =a -x=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x是增函数,∴C 满足条件,故选C.【答案】 C1.已知函数f (x )=11-x 的定义域为M ,g (x )=ln(1+x )的定义域为N ,则M ∩N 等于( )A .{x |x >-1}B .{x |x <1}C .{x |-1<x <1}D .∅【解析】 由题意得M ={x |x <1},N ={x |x >-1},则M ∩N ={x |-1<x <1}. 【答案】 C2.若f (x )是对数函数,且f (2)=2,则f (x )=________. 【解析】 设f (x )=log a x (a >0且a ≠1),则f (2)=【答案】A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,-2)【解析】 函数y =f (x )的定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞),因为函数y =f (x )是由y =与t =g (x )=x 2-4复合而成,又y =在(0,+∞)上单调递减,g (x )在(-∞,-2)上单调递减,所以函数y =f (x )在(-∞,-2)上单调递增.【答案】 D4.函数f (x )=log 2(3x+1)的值域是________.【导学号:97512051】【解析】 ∵3x +1>1,且y =log 2x 在(1,+∞)上单调递增,∴log 2(3x+1)>log 21=0,故函数f (x )的值域是(0,+∞).【答案】 (0,+∞)5.已知f(x)=log3x.(1)作出这个函数的图象;(2)当0<a<2时,利用图象判断是否有满足f(a)>f(2)的a值.【解】(1)作出函数y=log3x的图象如图所示:(2)令f(x)=f(2),即log3x=log32,解得x=2.由如图所示的图象知:当0<a<2时,恒有f(a)<f(2).故当0<a<2时,不存在满足f(a)>f(2)的a值.。
对数的运算(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1. 2log 510+ log 50.25 =( )A. 0B. 1C. 2D. 4【解析】 2log 510+ log 50.25 = log 5100+ log 50.25 = log 5(100 x 0.25) = log 525= 2. 【答案】 C2. 若lg a , lg b 是方程3x 2+ 6x + 1 = 0的两个实根,则 ab 的值等于( )A. 2B.2 1 _C.而D. 10【解析】 T ig a , lg b 是方程3x 2 + 6x + 1= 0的两个实根,由韦达定理得:lg a + lg1b =— 2 ,.•• ab = 100.故选 C.【答案】 C匚x.2 , x <1,3. 已知函数 f (x )= ] x _], x > 1, 则 f (log 27)=( )77A. 16B・87D.2—Z 、【解析】因为 Iog 27>1,所以 f (log 27) = f (log 27 — 1) = f log 22 = f log 22- 1 =7 f log 24 .而logz所以丿|1阻"J =才咗=£【答案】7 C .4 A. lg 3 1 C.lg 3B. —lg 31 D.—|g 3十lo 乐5= 10忌2+b 曲5 = b 瓯10=【答案】 C5.已知2a = 3b = k (k z 1),且2a + b = ab,则实数k 的值为( )【导学号:60210084】A. 6B. 9C. 12D.18【解析】•/ 2a = 3b = k (k z 1), • ■- a = log2k ,b = log3k ,11…a = logk2, b = logk 3,2 12a + b = ab ,「. b + a = 2log k 3 + log k 2 = log k 9+ log k 2 = log k i8= 1 ,•'• k = 18.【答案】 D 二、填空题16•已知 3a = 2,3 b = 5,贝U 3“b = __________ .1 1【解析】 T 3 = 2,3 b= 5,两边取对数得 a = log 32, b = log 35=— log 35,2a — b• 2a — b = 2log 32 + log 35 = log 320,「. 3 = 20.【导学号:97512049】100(対%)- log,8 • log^ 巧=l 严—1()小1 lg 3 3 9 3lg2 lg 44 2lg 31 lg 3 39 1 =—一 _ = 2 2lg 2 4 4 '【答案】lg(1 — x ) + lg(1 — y ) = lg[(1 — x )(1 — y )] = lg(1 — x — y + xy ) = lg 1 = 0.【解析】【答案】207 •计]00(去【解析】lg 8 lg 9&已知 x , y € (0,1),若lg x + lg y = lg( x + y ),则 lg(1 — x ) + lg(1 — y )=【解析】 lg( x + y ) = lgx + lg y = lg( xy )? x + y = xy ,【答案】0三、解答题29•求值:(1)lg 5 2+ 3lg 8 + lg 5 • lg 20 + (lg 2) 2;(2)log 89 • log 2732 - ( 3 - 1)lg 1+ log 535 - log 57.2 2【解】⑴原式=2lg 5+ 2lg 2 + 2lg 5lg 2 + (lg 5) + (lg 2) = 2(lg 5 + lg 2) + (lg5+ lg 2) 2= 2+ 1 = 3., __ lg 9 lg 32 35 2lg 3(2)log 89 • log 2732 —( 3 —1)^ 1+ log 535 —log 57 = g 8x lg 27 —1 + log5 7 = 3© 25lg 2 10x3lg 3 - 1+ 1 =10. 2015年我国国民生产总值为a亿元,如果平均每年增长8%那么过多少年后国民生产总值是2015年的2倍(lg 2疋0.301 0 , lg 1.08〜0.033 4,精确到1年).【解】设经过x年国民生产总值为2015年的2倍.经过1年,国民生产总值为a(1 + 8%),经过2年,国民生产总值为a(1 + 8%f,经过x年,国民生产总值为a(1 + 8%/ = 2a,/• 1.08x= 2,两边取常用对数,得x • lg 1.08 = lg 2.lg 2 0.301 0二x= lg 1.08 ~ 0.033 4 ~ 9.故约经过9年,国民生产总值是2015年的2倍.[能力提升]81. 已知2x= 3, log 4^= y,贝U x+ 2y 的值为()A. 3B. 8C. 4D. log 4888 2log【解析】由2 = 3,得x= log 23. - - x + 2y = log 23 + 2log 43= log 23 + log 24=log 23+ (3log 22 —log 23) = 3.【答案】A1 12. 设2 = 5 = m 且a+ b= 2,贝U m=( )【导学号:97512050】A. 10B. 10C. 20D. 100a b []【解析】由2 = m,5 = m得a= log 2m b= log 5m1 1 11a= log m2,b= log m5, —a+ b= log m2 + log m5 = log m10= 2,二m = 10.又T m>0, —rn=10.【答案】A3. 如果方程(lg x)2+ (lg 7 + lg 5)lg x + lg 7 • lg 5 = 0 的两根是a ,UaB =2 __________________________________________【解析】方程(lg x) + (lg 7 + lg 5)lg x + lg 7 • lg 5 = 0可以看成关于lg x的二次方程.•/ a,B是原方程的两根,.••lg a , lg B可以看成关于lg x的二次方程的两根.由根与系数的关系,丄得lg a + lg B =—(lg 7 + lg 5) = lg 35,1lg a B = lg a + lg B = lg 35,1••• a B = 35.1【答案】354. 已知lg a, lg b 是方程2x2—4x + 1 = 0 的两个根,求lg(ab) • (log a b+ log b a)的值.【解】由题设,得lg a+ lg b = 2, lg a • lg b=|4g b lg a)所以lg( ab) • (log a b + log b a) = (lg a + lg b) •lg a + lg b = (lg a + lga 2+b 2b)• lg a • lg b12 —a+ lg b 2—2lg a • lg b 2 —” 2=(l g a+ * l 2g b)•lg a • lg b =2X1 = 12・2。
3.2.1 第2课时 积、商、幂的对数 学习目标 1.掌握积、商、幂的对数运算性质,理解其推导过程和成立条件.2.掌握换底公式及其推论.3.能熟练运用对数的运算性质进行化简求值.知识点一 对数运算法则思考 有了乘法口诀,我们就不必把乘法还原成加法来计算.那么,有没有类似乘法口诀的东西,使我们不必把对数式还原成指数式就能计算?梳理 一般地,如果a >0,且a ≠1,M >0,N >0,那么:(1)log a (M ·N )=________________;(2)log a M N=________________;(3)log a M n =________(n ∈R ).知识点二 自然对数1.定义:以无理数e =________为底的对数叫做自然对数.2.记法:log e N =________.知识点三 换底公式思考1 观察知识点一的三个公式,我们发现对数都是同底的才能用这三个公式.而实际上,早期只有常用对数表和自然对数表,可以查表求对数值.那么我们在运算和求值中遇到不同底的对数怎么办?思考2 假设log 25log 23=x ,则log 25=x log 23,即log 25=log 23x ,从而有3x =5,再化为对数式可得到什么结论?梳理 对数换底公式log a b =log c b log c a(a >0,且a ≠1,b >0,c >0,且c ≠1). 特别地,log a b ·log b a =____(a >0,且a ≠1,b >0,且b ≠1).类型一 具体数字的化简求值例1 计算:(1)log 345-log 35;(2)log 2(23×45); (3)lg 27+lg 8-lg 1 000lg 1.2; (4)log 29·log 38.反思与感悟 具体数的化简求值主要遵循两个原则(1)把数字化为质因数的幂、积、商的形式.(2)不同底化为同底.跟踪训练1 计算:(1)2log 63+log 64;(2)(lg 25-lg 14)÷10012-; (3)log 43·log 98;(4)log 2.56.25+ln e -0.06413.类型二 代数式的化简 命题角度1 代数式恒等变换例2 化简log a x 2y3z.反思与感悟使用公式要注意成立条件,如lg x2不一定等于2 lg x,反例:log10(-10)2=2log10(-10)是不成立的.要特别注意log a(MN)≠log a M·log a N,log a(M±N)≠log a M±log a N.跟踪训练2 已知y>0,化简log ax yz.命题角度2 用代数式表示对数例3 已知log189=a,18b=5,求log3645.反思与感悟 此类问题的本质是把目标分解为基本“粒子”,然后用指定字母换元. 跟踪训练3 已知log 23=a ,log 37=b ,用a ,b 表示log 4256.1.log 513+log 53等于( ) A .0 B .1 C .-1 D .log 51032.设a ,b ,c 均为不等于1的正实数,则下列等式中恒成立的是( )A .log a b ·log c b =log c aB .log a b ·log c a =log c bC .log a (bc )=log a b ·log a cD .log a (b +c )=log a b +log a c3.log 29×log 34等于( )A.14B.12 C .2 D .44.lg 0.01+log216的值是________.log2+(-9.8)0=________.5.log327+lg 25+lg 4+771.换底公式可完成不同底数的对数式之间的转化,可正用、逆用;使用的关键是恰当选择底数,换底的目的是利用对数的运算性质进行对数式的化简.2.运用对数的运算性质应注意:(1)在各对数有意义的前提下才能应用运算性质.(2)根据不同的问题选择公式的正用或逆用.(3)在运算过程中避免出现以下错误:①log a N n=(log a N)n,②log a(MN)=log a M·log a N,③log a M±log a N=log a(M±N).答案精析问题导学知识点一思考 有.例如,设log a M =m ,log a N =n ,则a m =M ,a n =N ,∴MN =a m ·a n =a m +n ,∴log a (MN )=m +n =log a M +log a N .得到的结论log a (MN )=log a M +log a N ,可以当公式直接进行对数运算. 梳理(1)log a M +log a N (2)log a M -log a N (3)n log a M知识点二(1)2.718 28… (2)ln N知识点三思考1 设法换为同底.思考2 把3x=5化为对数式为:log 35=x ,又因为x =log 25log 23,所以得出log 35=log 25log 23的结论. 梳理1题型探究例1 解 (1)log 345-log 35=log 3455=log 39=log 332 =2log 33=2.(2)log 2(23×45)=log 2(23×210)=log 2(213)=13log 22=13. (3)lg 10333232234lg()lg(3210)101212lg lg 1010⨯⨯÷== =32lg 1210lg 1210=32. (4)log 29·log 38=log 2(32)·log 3(23)=2log 23·3log 32=6·log 23·1log 23=6. 跟踪训练1 解 (1)原式=log 632+log 64=log 6(32×4) =log 6(62)=2log 66=2.(2)原式=(lg 2514)÷1012()2⨯-=lg 102÷10-1 =2×10=20.(3)原式=lg 3lg 4·lg 8lg 9=lg 32lg 2·3lg 22lg 3=34. (4)原式=log 2.5(2.5)2+12-⎝ ⎛⎭⎪⎫641 00013=2+12-410=2110. 例2 解 ∵x 2y 3z>0且x 2>0,y >0, ∴y >0,z >0.log a x 2y 3z=log a (x 2y )-log a 3z =log a x 2+log a y -log a 3z=2log a |x |+12log a y -13log a z . 跟踪训练2 已知y >0,化简log ax yz . 解 ∵x yz>0,y >0,∴x >0,z >0. ∴log a x yz =log a x -log a (yz )=12log a x -log a y -log a z . 例3 解 ∵log 189=a,18b =5,∴log 185=b ,于是log 3645=log 1845log 1836=log 18log 18=log 189+log 1852log 1818-log 189=a +b 2-a. 跟踪训练3 解 ∵log 23=a ,则1a=log 32,又∵log 37=b ,∴log 4256=log 356log 342=log 37+3log 32log 37+log 32+1=ab +3ab +a +1. 当堂训练1.A 2.B 3.D 4.2 5.132。
3.2.2 第2课时 对数函数的图象与性质的应用(建议用时:45分钟)[学业达标]一、填空题1.在同一坐标系中,函数y =log 3 x 与y =log 13 x 的图象关于________对称.【解析】 y =log 13x =-log 3 x 与y =log 3 x 的图象关于x 轴对称.【答案】 x 轴2.若y =(log 12 a )x在R 上为减函数,则实数a 的取值范围是________.【解析】 由题知0<log 12a <1,即log 121<log 12a <log 1212,∴1>a >12.【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,13.函数f (x )=log a |x |+1(0<a<1)的图象大致为________.(填序号)【解析】 将g (x )=log a x 的图象不动,并将之关于y 轴对称到y 轴左侧,再上移1个单位,即得f (x )的图象.【答案】 ①4.若函数f (x )=log a x (0<a <1)在区间[a,3a ]上的最大值是最小值的3倍,则a 等于________.【解析】 ∵a ∈(0,1),∴f (x )max =log a a =1,f (x )min =log a 3a , 由题知log a 3a =13,∴a =133=39.【答案】395.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ,x ≥1,2x ,x <1的值域为________.【解析】 x ≥1时,f (x )≤0,x <1时,0<f (x )<2,故f (x )的值域为(-∞,2).【答案】 (-∞,2) 6.函数f (x )=lg (4x-2x +1+11)的最小值是________.【解析】 4x-2x +1+11=(2x )2-2·2x+11=(2x-1)2+10≥10,∴f (x )≥lg 10=1. 【答案】 17.已知函数f (x )=ln x ,g (x )=lg x ,h (x )=log 3 x ,直线y =a (a <0)与这三个函数的交点的横坐标分别为x 1,x 2,x 3,则x 1,x 2,x 3的大小关系是________.【解析】 法一:分别做出f (x ),g (x ),h (x )的图象(图略),通过作y =a (a <0)可以看出x 2<x 3<x 1.法二:由题知f (x 1)=a =ln x 1,∴x 1=e a,同理x 2=10a,x 3=3a,结合指数函数y =e x,y =10x ,y =3x 的图象可知,x 2<x 3<x 1.【答案】 x 2<x 3<x 18.已知f (x )是定义在[-2,2]上的单调递增函数,且f (x )的最大值为1,则满足f (log 2x )<1的解集为________.【解析】 由题知-2≤log 2 x <2,∴log 2 2-2≤log 2 x <log 2 22,故14≤x <4.【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,4 二、解答题9.(1)若log a 34<1(a >0,a ≠1),求实数a 的取值范围;(2)已知f (x )的定义域为[0,1],求函数y =f (log 12(3-x ))的定义域.【解】 (1)log a 34<1,即log a 34<log a a .当a >1时,函数y =log a x 在(0,+∞)上是单调增函数, 由log a 34<log a a ,得a >34,故a >1.当0<a <1时,函数y =log a x 在(0,+∞)上是单调减函数,由log a 34<log a a ,得a <34,故0<a <34.综上,实数a 的取值范围为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a ⎪⎪⎪0<a <34或a >1. (2)由0≤log 12(3-x )≤1得,log 121≤log 12 (3-x )≤log 1212, 所以12≤3-x ≤1,解得2≤x ≤52.所以函数y =f (log 12(3-x ))的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,52. 10.设函数y =f (x )满足lg y =lg(3x )+lg(3-x ). (1)求f (x )的表达式; (2)求f (x )的值域;(3)讨论f (x )的单调性.(不用证明) 【解】 (1)∵lg y =lg(3x )+lg(3-x ),∴⎩⎪⎨⎪⎧x >0,3-x >0,y >0,,即⎩⎪⎨⎪⎧0<x <3,y >0.又∵lg y =lg[3x (3-x )], ∴y =3x (3-x )=-3x 2+9x , 即f (x )=-3x 2+9x (0<x <3).(2)∵-3x 2+9x =-3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322+274且0<x <3,∴0<-3x 2+9x ≤274,即函数f (x )的值域为⎝⎛⎦⎥⎤0,274.(3)∵f (x )=-3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322+274,且0<x <3,∴f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫32,3上单调递减. [能力提升]1.若函数f (x )=log a (x +b )的图象如图322,其中a ,b 为常数,则函数g (x )=a x+b 的图象大致是下列中的________.(填序号)图322【解析】 由f (x )的图象可知0<a <1,0<b <1,故g (x )=a x+b 的图象为④. 【答案】 ④2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a -x -1,x ≤1,log a x ,x >1,若f (x )在(-∞,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围为________.【解析】 由题知⎩⎪⎨⎪⎧a -2>0,a >1,a --1≤log a 1=0⇒2<a ≤3.【答案】 (2,3]3.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上单调递增.若实数a 满足f (log 2 a )+f (log 12a )≤2f (1),则a 的取值范围是________.【解析】 ∵f (log 2 a )+f (log 12a )=f (log 2 a )+f (-log 2 a )=2f (log 2 a )≤2f (1),∴f (log 2 a )≤f (1),由f (x )为偶函数,且在[0,+∞)上单调递增, ∴-1≤log 2 a ≤1,即log 2 12≤log 2 a ≤log 2 2,∴12≤a ≤2. 【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2 4.已知函数f (x )=log 121-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 )+log 12(x -1)<m 恒成立,求实数m 的取值范围.【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log121+ax-x-1=-log121-axx-1=log12x-11-ax,解得a=-1或a=1(舍).所以a=-1.(2)f (x)+log12(x-1)=log121+xx-1+log12(x-1)=log12 (1+x),当x>1时,log12(1+x)<-1.∵当x∈(1,+∞)时,f (x)+log12(x-1)<m恒成立,∴m≥-1.即实数m的取值范围[-1,+∞).。
对数的运算
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.2log 510+log 50.25=( ) A .0 B .1 C .2
D .4
【解析】 2log 510+log 50.25=log 5100+log 50.25=log 5(100×0.25)=log 525=2. 【答案】 C
2.若lg a ,lg b 是方程3x 2
+6x +1=0的两个实根,则ab 的值等于( ) A .2 B.12 C.1100
D.10
【解析】 ∵lg a ,lg b 是方程3x 2+6x +1=0的两个实根,由韦达定理得:lg a +lg b =-2,∴ab =1
100.故选C.
【答案】 C
3.已知函数f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
2x
,x <1,
f x -,x ≥1,则f (lo
g 27)=( )
A.716
B.78
C.74
D.72
【解析】 因为log 27>1,所以f (log 27)=f (log 27-1)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 272=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 272-1=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 274.
【答案】 C
A .lg 3
B .- lg 3 C.1
lg 3
D .-1
lg 3
【解析】
【答案】 C
5.已知2a =3b =k (k ≠1),且2a +b =ab ,则实数k 的值为( )
【导学号:60210084】
A .6
B .9
C .12
D .18
【解析】 ∵2a
=3b
=k (k ≠1),∴a =log 2k ,b =log 3k , ∴1a =log k 2,1
b =log k 3,
∵2a +b =ab ,∴2b +1
a =2log k 3+log k 2=log k 9+log k 2=log k 18=1,∴k =18. 【答案】 D 二、填空题
6.已知3a
=2,3b
=1
5,则32a -b =________.
【解析】 ∵3a
=2,3b
=15,两边取对数得a =log 32,b =log 31
5=-log 35,
∴2a -b =2log 32+log 35=log 320,∴32a -b =20. 【答案】
20
【导学号:97512049】
【解析】
-lg 8lg 9·13lg 3lg 4=94-3lg 22lg 3·13lg 3
2lg 2=94-14=2. 【答案】 2
8.已知x ,y ∈(0,1),若lg x +lg y =lg(x +y ),则lg(1-x )+lg(1-y )=________. 【解析】 lg(x +y )=lg x +lg y =lg(xy )⇒x +y =xy ,
lg(1-x )+lg(1-y )=lg[(1-x )(1-y )]=lg(1-x -y +xy )=lg 1=0. 【答案】 0 三、解答题
9.求值:(1)lg 52
+2
3lg 8+lg 5·lg 20+(lg 2)2
;
(2)log 89·log 2732-(3-1)
lg 1
+log 535-log 57.
【解】 (1)原式=2lg 5+2lg 2+2lg 5lg 2+(lg 5)2+(lg 2)2=2(lg 5+lg 2)+(lg 5+lg 2)2=2+1=3.
(2)log 89·log 2732-(3-1)lg 1
+log 535-log 57=lg 9lg 8×lg 32lg 27-1+log 5357=2lg 3
3lg 2
×5lg 23lg 3-1+1=109.
10.2015年我国国民生产总值为a 亿元,如果平均每年增长8%,那么过多少年后国民生产总值是2015年的2倍(lg 2≈0.301 0,lg 1.08≈0.033 4,精确到1年).
【解】 设经过x 年国民生产总值为2015年的2倍. 经过1年,国民生产总值为a (1+8%), 经过2年,国民生产总值为a (1+8%)2, …
经过x 年,国民生产总值为a (1+8%)x
=2a , ∴1.08x
=2,两边取常用对数,得x ·lg 1.08=lg 2. ∴x =lg 2lg 1.08≈0.301 0
0.033 4≈9.
故约经过9年,国民生产总值是2015年的2倍.
[能力提升]
1.已知2x =3,log 48
3=y ,则x +2y 的值为( )
A .3
B .8
C .4
D .log 48
【解析】 由2x =3,得x =log 23.∴x +2y =log 23+2log 48
3=log 23+2log 283log 24 =log 23+(3log 22-log 23)=3. 【答案】 A
2.设2a
=5b
=m ,且1a +1
b =2,则m =( )
【导学号:97512050】
A.10 B .10 C .20
D .100
【解析】 由2a =m,5b =m 得a =log 2m ,b =log 5m
∴1a =log m 2,1b =log m 5,∴1a +1
b =log m 2+log m 5=log m 10=2,∴m 2
=10.又∵m >0,∴m =10. 【答案】 A
3.如果方程(lg x )2
+(lg 7+lg 5)lg x +lg 7·lg 5=0的两根是α,β,则αβ=________.
【解析】 方程(lg x )2+(lg 7+lg 5)lg x +lg 7·lg 5=0可以看成关于lg x 的二次方程.
∵α,β是原方程的两根,
∴lg α,lg β可以看成关于lg x 的二次方程的两根. 由根与系数的关系,
得lg α+lg β=-(lg 7+lg 5)=lg 135, ∴lg αβ=lg α+lg β=lg 1
35, ∴αβ=1
35. 【答案】 1
35
4.已知lg a ,lg b 是方程2x 2-4x +1=0的两个根,求lg(ab )·(log a b +log b a )的值. 【解】 由题设,得lg a +lg b =2,lg a ·lg b =1
2.
所以lg(ab )·(log a b +log b a )=(lg a +lg b )·⎝ ⎛⎭⎪⎫
lg b lg a +lg a lg b =(lg a +lg
b )·
a
2+g b
2
lg a ·lg b
=(lg a +lg b )·
a +lg
b 2
-2lg a ·lg b
lg a ·lg b =2×22
-2×1
21
2
=12.。