2.2.2 对数函数及其性质(一)(人教A版必修1)
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2.2.2 对数函数及其性质课后篇巩固提升基础巩固1.y=2x与y=log2x的图象关于( )A.x轴对称B.直线y=x对称C.原点对称D.y轴对称y=2x与y=log2x互为反函数,故函数图象关于直线y=x对称.2.函数y=ln(1-x)的图象大致为( )(-∞,1),且函数在定义域上单调递减,故选C.3.已知函数y=log a(x+c)(a,c为常数,且a>0,a≠1)的图象如图所示,则下列结论成立的是( )A.a>1,c>1B.a>1,0<c<1C.0<a<1,c>1D.0<a<1,0<c<1y=log a (x+c )的图象是由y=log a x 的图象向左平移c 个单位长度得到的,结合题图知0<c<1.根据单调性易知0<a<1.4.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( )函数y=a x 与y=log a x 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),观察图象知,只有C 正确.5.已知a=,b=log 2,c=lo ,则( )2-1313g 1213A.a>b>cB.a>c>bC.c>b>aD.c>a>b0<a=<20=1,b=log 2<log 21=0,c=lo >lo =1,∴c>a>b.故选D .2-1313g 1213g 12126.若对数函数f (x )的图象经过点P (8,3),则f = .(12)f (x )=log a x (a>0,a ≠1),则log a 8=3,∴a 3=8,∴a=2.∴f (x )=log 2x ,故f =log 2=-1.(12)1217.将y=2x 的图象先 ,再作关于直线y=x 对称的图象,可得到函数y=log 2(x+1)的图象( )A.先向上平移一个单位长度B.先向右平移一个单位长度C.先向左平移一个单位长度D.先向下平移一个单位长度,可求出解析式或利用几何图形直观推断.8.已知函数f (x )=直线y=a 与函数f (x )的图象恒有两个不同的交点,则a 的取值范围{log 2x ,x >0,3x ,x ≤0,是 .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.作出函数y=|log 2x|+2的图象,并根据图象写出函数的单调区间及值域.y=log 2x 的图象,如图甲.再将y=log 2x 在x 轴下方的图象关于x 轴对称翻折到x 轴上方(原来在x 轴上方的图象不变),得函数y=|log 2x|的图象,如图乙;然后将y=|log 2x|的图象向上平移2个单位长度,得函数y=|log 2x|+2的图象,如图丙.由图丙得函数y=|log 2x|+2的单调递增区间是[1,+∞),单调递减区间是(0,1),值域是[2,+∞).10.已知对数函数y=f(x)的图象经过点P(9,2).(1)求y=f(x)的解析式;(2)若x∈(0,1),求f(x)的取值范围.(3)若函数y=g(x)的图象与函数y=f(x)的图象关于x轴对称,求y=g(x)的解析式.设f(x)=log a x(a>0,且a≠1).由题意,f(9)=log a9=2,故a2=9,解得a=3或a=-3.又因为a>0,所以a=3.故f(x)=log3x.(2)因为3>1,所以当x∈(0,1)时,f(x)<0,即f(x)的取值范围为(-∞,0).g1(3)因为函数y=g(x)的图象与函数y=log3x的图象关于x轴对称,所以g(x)=lo x.3能力提升1.函数y=log a(x+2)+1(a>0,且a≠1)的图象过定点( )A.(1,2)B.(2,1)C.(-2,1)D.(-1,1)x+2=1,得x=-1,此时y=1.2.若函数f (x )=log 2x 的反函数为y=g (x ),且g (a )=,则a=( )14A.2 B.-2 C. D.-1212,得g (x )=2x .∵g (a )=,∴2a =,∴a=-2.14143.若函数f (x )=log 2(x 2-ax-3a )在区间(-∞,-2]上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A.(-∞,4)B.(-4,4]C.(-∞,4)∪[2,+∞)D.[-4,4)t (x )=x 2-ax-3a ,则由函数f (x )=log 2t 在区间(-∞,-2]上是减函数,可得函数t (x )在区间(-∞,-2]上是减函数,且t (-2)>0,所以有-4≤a<4,故选D .4.已知函数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 的值等于( )A. B.2 C.3D.1213y=a x 与y=log a (x+1)在[0,1]上的单调性相同,所以f (x )在[0,1]上的最大值与最小值之和为f (0)+f (1)=(a 0+log a 1)+(a 1+log a 2)=a ,整理得1+a+log a 2=a ,即log a 2=-1,解得a=.故选A .125.已知a=log 23.6,b=log 43.2,c=log 43.6,则a ,b ,c 的大小关系为 .a==2log 43.6=log 43.62,又函数y=log 4x 在区间(0,+∞)上是增函数,3.62>3.6>3.2,log 43.6log 42∴log 43.62>log 43.6>log 43.2,∴a>c>b.6.已知a>0且a ≠1,则函数y=a x 与y=log a (-x )在同一直角坐标系中的图象只能是下图中的 (填序号).方法一)首先,曲线y=a x 位于x 轴上方,y=log a (-x )位于y 轴左侧,从而排除①③.其次,从单调性考虑,y=a x 与y=log a (-x )的增减性正好相反,又可排除④.故只有②满足条件.(方法二)若0<a<1,则曲线y=a x 下降且过点(0,1),而曲线y=log a (-x )上升且过点(-1,0),所有选项均不符合这些条件.若a>1,则曲线y=a x 上升且过点(0,1),而曲线y=log a (-x )下降且过点(-1,0),只有②满足条件.(方法三)如果注意到y=log a (-x )的图象关于y 轴的对称图象为y=log a x 的图象,又y=log a x 与y=a x 互为反函数(两者图象关于直线y=x 对称),则可直接选②.7.已知函数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 .f (x )的解析式为f (x )=其图象如右图所示.{lg x ,x >0,0,x =0,-lg (-x ),x <0,由函数图象可得不等式f (x )>0时,x 的取值范围为(-1,0)∪(1,+∞).-1,0)∪(1,+∞)8.设函数f (x )=ln(ax 2+2x+a )的定义域为M.(1)若1∉M ,2∈M ,求实数a 的取值范围;(2)若M=R ,求实数a 的取值范围.由题意M={x|ax 2+2x+a>0}.由1∉M ,2∈M 可得{a ×12+2×1+a ≤0,a ×22+2×2+a >0,化简得解得-<a ≤-1.{2a +2≤0,5a +4>0,45所以a 的取值范围为.(-45,-1](2)由M=R 可得ax 2+2x+a>0恒成立.当a=0时,不等式可化为2x>0,解得x>0,显然不合题意;当a ≠0时,由二次函数的图象可知Δ=22-4×a×a<0,且a>0,即化简得解得a>1.{4-4a 2<0,a >0,{a 2>1,a >0,所以a 的取值范围为(1,+∞).9.已知函数f (x )=log 2(a 为常数)是奇函数.1+ax x -1(1)求a 的值与函数f (x )的定义域;(2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )+log 2(x-1)>m 恒成立,求实数m 的取值范围.∵函数f (x )=log 2是奇函数,1+axx -1∴f (-x )=-f (x ).∴log 2=-log 2.1-ax -x -11+ax x -1即log 2=log 2,∴a=1.ax -1x +1x -11+ax 令>0,解得x<-1或x>1.1+x x -1所以函数的定义域为{x|x<-1或x>1}.(2)f (x )+log 2(x-1)=log 2(1+x ),当x>1时,x+1>2,∴log 2(1+x )>log 22=1.∵x ∈(1,+∞),f (x )+log 2(x-1)>m 恒成立,∴m ≤1.故m 的取值范围是(-∞,1].。
高中数学 2.2.2 对数函数及其性质(第3课时)课后强化作业新人教A版必修1一、选择题1.若log2x=3,则x的值为( )A.4 B.6C.8 D.9[答案] C2.以下函数中,在区间(-∞,0)上为单调增函数的是( )A.y=-log12 (-x) B.y=2+x1-xC.y=x2-1 D.y=-(x+1)2[答案] B[解析] y=-log12(-x)=log2(-x)在(-∞,0)上为减函数,否定A;y=x2-1在(-∞,0)上也为减函数,否定C;y=-(x+1)2在(-∞,0)上不单调,否定D,故选B.3.(2010·山东文,3)函数f(x)=log2(1-3x)的值域为( )A.(0,+∞) B.[0,+∞)C.(-∞,0) D.[-∞,0)[答案] C[解析] 3x>0⇒0<1-3x<1⇒log2(3x+1)<log21=0,选C.4.(2013~2014山东梁山一中期中试题)已知a=log20.3,b=20.3,c=0.32则a、b、c 三者之间的大小关系为( )A.a>b>c B.b>a>cC.b>c>a D.c>b>a[答案] C[解析] a=log20.3<log21=0,b=20.3>20=1,c=0.32<0.30=1,又0.32>0,∴b>c>a,故选C.5.(2013~2014衡水二中月考试题)若f(x)=|lg x|,0<a<b且f(a)>f(b)则下列结论正确的是( )A.ab>1 B.ab<1C .ab =1D .(a -1)(b -1)>0[答案] B[解析] 由y =|lg x |图象可知,a <1<b ,否定D.∵f (a )>f (b ),∴|lg a |>|lg b |即-lg a >lg b ∴lg a +lg b <0,∴lg(ab )<0,∴0<ab <1.故选B.6.已知函数f (x )=log 12(3x 2-ax +5)在[-1,+∞)上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .-8≤a ≤-6B .-8<a <-6C .-8<a ≤-6D .a ≤-6[答案] C[解析] ⎩⎪⎨⎪⎧3-a ×-1+5>0a6≤-1⇒-8<a ≤-6,故选C.[点评] 不要只考虑对称轴,而忽视了定义域的限制作用. 二、填空题7.(2012·全国高考数学江苏卷)函数f (x )=1-2log 6x 的定义域为________. [答案] (0,6][解析] 由题意⎩⎪⎨⎪⎧x >01-2log 6x ≥0,所以x ∈(0,6].8.(2013~2014衡水高一检测)已知函数f (x )=a x+log a x (a >0,且a ≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为log a 2+6,则a 的值为________.[答案] 2[解析] a >1时,f (x )为增函数,f (1)+f (2)=log a 2+6,即a +log a 1+a 2+log a 2=6+log a 2,解得a =2,当0<a <1时同理解得a 不存在. 9.若函数f (x )=ax -1的图象经过点(4,2),则函数g (x )=log a1x +1的图象是________.[答案] ④[解析] 将点(4,2)代入f (x )=ax -1,得2=a4-1,解得a =213>1.又函数y =1x +1在(-1,+∞)上单调递减,所以g (x )单调递减且图象过点(0,0),所以④正确.三、解答题10.计算下列各式的值. (1)log 2748+log 212-12log 242; (2)lg52+23lg8+lg5·lg20+lg 22;(3)(2014·高考安徽卷)(1681)-34 +log 354+log 345[解析] (1)原式=log 2(743×12×17×6)=log 2(12)=log 22-12=-12.(2)原式=2lg5+2lg2+lg5(1+lg2)+lg 22 =2(lg5+lg2)+lg5+lg2(lg2+lg5) =2+lg5+lg2=3. (3)(1681) -34 +log 354+log 345=[(23)4] -34 +log 354×45=(23)-3+log 13=(32)3=27811.(2013~2014福建省厦门第一中学高一月考)已知函数f (x )=log a (1+x )+log a (3-x )(a >0,且a ≠1).(1)求函数f (x )的定义域;(2)若函数f (x )的最小值为-2,求实数a 的值.[解析] (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧1+x >03-x >0,解得-1<x <3,∴函数f (x )的定义域为(-1,3).(2)∵f (x )=log a [(1+x )(3-x )]=log a (-x 2+2x +3)=log a [-(x -1)2+4], 若0<a <1,则当x =1时,f (x )有最小值log a 4, ∴log a 4=-2,a -2=4,又0<a <1,∴a =12.若a >1,则当x =1时,f (x )有最大值log a 4,f (x )无最小值. 综上知,a =12.12.已知函数f (x )=x 2-x +k ,且log 2f (a )=2,f (log 2a )=k ,a >0,且a ≠1. (1)求a ,k 的值.(2)当x 为何值时,f (log a x )有最小值?求出该最小值.[解析] (1)因为⎩⎪⎨⎪⎧log 2f a=2,f log 2a =k ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a +k =22,log 2a =0或log 2a =1,又a >0,且a ≠1,所以⎩⎪⎨⎪⎧k =2,a =2.(2)f (log a x )=f (log 2x )=(log 2x )2-log 2x +2=(log 2x -12)2+74.所以当log 2x =12,即x =2时,f (log a x )有最小值74.。
2.2.2 对数函数及其性质(一) 自主学习 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=logax(a>0,且a≠1)叫做________________,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 定义 y=logax (a>0,且a≠1) 底数 a>1 0
图象 定义域 (0,+∞) 值域 R 单调性 在(0,+∞)上是增函数 在(0,+∞)上是减函数 共点性 图象过定点________,即x=1时,y=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=logax与y=log1ax的图象关于________对称 3.反函数 对数函数y=logax (a>0且a≠1)和指数函数________________________互为反函数.
对点讲练 对数函数的图象
【例1】 下图是对数函数y=logax的图象,已知a值取3,43,35,110,则图象C1,C2,C3,C4相应的a值依次是( )
A. 3、43、35、110 B.3、43、110、35 C.43、3、35、110 D.43、3、110、35 规律方法 (1)y=logax(a>0,且a≠1)图象无限地靠近于y轴,但永远不会与y轴相交. (2)设y1=logax,y2=logbx,其中a>1,b>1(或01时,“底大图低”,即若a>b,则y1b,则y1>y2. (3)在同一坐标系内,y=logax(a>0,且a≠1)的图象与y=log1ax(a>0,且a≠1)的图象关于x轴(即y=0)对称. 变式迁移1 借助图象求使函数y=loga(3x+4)的函数值恒为负值的x的取值范围.
对数函数的单调性的应用 【例2】 比较下列各组中两个值的大小: (1)log0.52.7,log0.52.8; (2)log34,log65; (3)logaπ,logae (a>0且a≠1).
变式迁移2 若a=log3π,b=log76,c=log20.8,则( ) A.a>b>c B.b>a>c C.c>a>b D.b>c>a
求函数的定义域 【例3】 求下列函数的定义域: (1)y=3log2x; (2)y=log0.54x-3; (3)y=log(x+1)(2-x).
规律方法 求与对数函数有关的函数定义域时,除遵循前面已学习过的求函数定义域的方法外,还要对这种函数自身有如下要求:一是要特别注意真数大于零;二是要注意对数的底数;三是按底数的取值应用单调性,有针对性的解不等式. 变式迁移3 求下列函数的定义域.
(1)y=1lgx+1-3; (2)y=loga4x-3(a>0,且a≠1). 1.对数函数单调性等重要性质要借助图象来理解与掌握. 2.比较对数值的大小要用函数单调性及中间“桥梁”过渡.另外还要注意底数是否相同. 3.掌握对数函数不但要清楚对数函数自身的图象和性质,还要结合指数函数的图象和性质来对比掌握. 4.对数函数的单调性与指数函数的单调性大同小异.
课时作业 一、选择题 1.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|-12.若loga2A.0b>1 D.b>a>1 3.以下四个数中的最大者是( ) A.(ln 2)2 B.ln(ln 2) C.ln 2 D.ln 2 4.函数y=ax与y=-logax(a>0且a≠1)在同一坐标系中的图象形状只能是( )
二、填空题 5.函数f(x)=lg4-xx-3的定义域为______________. 6.若指数函数f(x)=ax (x∈R)的部分对应值如下表: x -2 0 2 f(x) 0.694 1 1.44 则不等式loga(x-1)<0的解集为______________. 7.函数y=loga(x+2)+3的图象过定点__________. 三、解答题 8.求下列函数的定义域:
(1)y= 32x-1-127; (2)y=-lg1-x; (3)y=11-logax+a(a>0,a≠1). 9.已知f(x)=loga1+x1-x(a>0,a≠1), (1)求f(x)的定义域; (2)求使f(x)>0的x的取值范围; (3)判断f(x)的奇偶性.
2.2.2 对数函数及其性质(一) 答案 自学导引 1.对数函数 2.(1,0) (-∞,0) [0,+∞) (0,+∞) (-∞,0] x轴 3.y=ax (a>0且a≠1) 对点讲练 【例1】 A [过(0,1)作平行于x轴的直线,与C1,C2,C3,C4的交点的坐标为(a1,1),(a2,1),(a3,1),(a4,1),其中a1,a2,a3,a4分别为各对数的底,显然a1>a2>a3>a4, 所以C1,C2,C3,C4的底值依次由大到小.]
变式迁移1 解 当a>1时,由题意有 0<3x+4<1,
即-43当01,即x>-1. 综上,当a>1时,-43当0-1. 【例2】 解 (1)∵0<0.5<1, ∴对数函数y=log0.5x在(0,+∞)上是减函数. 又∵2.7<2.8,∴log0.52.7>log0.52.8. (2)∵y=log3x在(0,+∞)上是增函数, ∴log34>log33=1. ∵y=log6x在(0,+∞)上是增函数, ∴log65∴log34>log65. (3)当a>1时,y=logax在(0,+∞)上是增函数. ∵π>e,∴logaπ>logae. 当0∵π>e,∴logaπ综上可知,当a>1时,logaπ>logae; 当0变式迁移2 A [利用界值法可得a=log3π>log33=1,0log20.8b>c.] 【例3】 解 (1)∵该函数是奇次根式,要使函数有意义,只要对数的真数是正数即可, ∴定义域是{x|x>0}. (2)要使函数y=log0.54x-3有意义, 必须log0.5(4x-3)≥0=log0.51,
∴0<4x-3≤1.解得34
∴定义域是x|34
(3)由 x+1>0x+1≠12-x>0,得 x>-1x≠0,x<2 即0所求定义域为(-1,0)∪(0,2).
变式迁移3 解 (1)由 lgx+1-3≠0x+1>0,
得 x+1≠103x>-1, ∴x>-1且x≠999, ∴函数的定义域为{x|x>-1且x≠999}. (2)loga(4x-3)≥0.(*) 当a>1时,(*)可化为loga(4x-3)≥loga1, ∴4x-3≥1,x≥1. 当0loga(4x-3)≥loga1,
∴0<4x-3≤1,34综上所述,当a>1时,函数定义域为[1,+∞), 当0课时作业 1.C [由题意知M={x|x<1}, N={x|x>-1}. 故M∩N={x|-12.B [由底数与对数函数的图象关系(如图)可知y=logax,y=logbx图象的大致走向.
再由对数函数的图象规律:从第一象限看,自左向右底数依次增大.∴选B.] 3.D [∵0
(ln 2)2∴最大的数是ln 2.] 4.A 5.{x|x<4,且x≠3} 解析 4-x>0x-3≠0解得x<4,且x≠3, 所以定义域为{x|x<4,且x≠3}. 6.{x|1解析 由题可知a=1.2,∴log1.2(x-1)<0, ∴log1.2(x-1)又∵x-1>0,即x>1,∴1故原不等式的解集为{x|17.(-1,3)
8.解 (1)由32x-1-127≥0得,x≥-1. ∴所求定义域为[-1,+∞).
(2)由-lg(1-x)≥0得, 1-x≤11-x>0, 即x∈[0,1) ∴所求定义域为[0,1). (3)1-loga(x+a)>0时,函数有意义, 即loga(x+a)<1① 当a>1时,-a<-1
由①得, x+a0 解得-a当0由①得,x+a>a.∴x>0. ∴定义域为(0,+∞). 故所求定义域是:当0当a>1时,x∈(-a,0).
9.解 (1)由1+x1-x>0,得-1故所求的定义域为(-1,1). (2)①当a>1时,由loga1+x1-x>0=loga1
得1+x1-x>1,∴0②当00=loga1 得0<1+x1-x<1,∴-1故当a>1时,所求范围为0当0
(3)f(-x)=loga1-x1+x
=loga(1+x1-x)-1=-f(x) ∴f(x)为奇函数.