高考数学一轮复习第2章函数、导数及其应用2.6对数与对
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高考数学一轮复习第2章函数导数及其应用第6节对数与对数函数教师用书文北师大版[考纲传真] 1.理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化成自然对数或常用对数;了解对数在简化运算中的作用.2.理解对数函数的概念,理解对数函数的单调性,掌握对数函数图像通过的特殊点.3.知道对数函数是一类重要的函数模型.4.了解指数函数y=ax与对数函数y=logax互为反函数(a>0,且a≠1).1.对数的概念如果ab=N(a>0且a≠1),那么b叫作以a为底N的对数,记作logaN=b,其中a叫作对数的底数,N叫作真数.2.对数的性质、换底公式与运算性质(1)对数的性质:①alogaN=N;②logaab=b(a>0,且a≠1).(2)换底公式:logab=(a,c均大于0且不等于1,b>0).(3)对数的运算性质:如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么:①loga(M·N)=logaM+logaN;②logaMn=nlogaM(n∈R);③loga=logaM-logaN.3.对数函数的定义、图像与性质4.反函数指数函数y=ax(a>0且a≠1)与对数函数y=logax(a>0且a≠1)互为反函数,它们的图像关于直线y=x对称.1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)log2x2=2log2x.( )(2)当x>1时,logax>0.( )(3)函数y=lg(x+3)+lg(x-3)与y=lg[(x+3)(x-3)]的定义域相同.( )(4)对数函数y=logax(a>0且a≠1)的图像过定点(1,0),且过点(a,1),,函数图像不在第二、三象限.( )[答案] (1)×(2)×(3)×(4)√2.已知a=2-,b=log2,c=log,则( )A.a>b>c B.a>c>bC.c>b>a D.c>a>bD [∵0<A=2-<20=1,B=LOG2<LOG21=0,C=LOG>LOG =1,∴c>a>b.]图2613.已知函数y=loga(x+c)(a,c为常数,其中a>0,a≠1)的图像如图261,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<1D [由图像可知Y=LOGA(X+C)的图像是由Y=LOGAX的图像向左平移C个单位得到的,其中0<C<1.再根据单调性可知0<A<1.] 4.(教材改编)若loga<1(a>0,且a≠1),则实数a的取值范围是( )【导学号:66482059】。
第二章 函数、导数及其应用 2.6 对数与对数函数练习 理[A 组·基础达标练]1.函数f (x )=log 0.5 4x -1 的定义域为( ) A.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,12 B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞C.⎝ ⎛⎦⎥⎤14,12D.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,+∞ 答案 C解析 由题意易知⎩⎪⎨⎪⎧log 0.5 4x -1 ≥04x -1>0整理得0<4x -1≤1,解得14<x ≤12,即函数f (x )=log 0.5 4x -1 的定义域为⎝ ⎛⎦⎥⎤14,12,故选C.2.[2015·重庆高考]“x >1”是“log 12 (x +2)<0”的( )A .充要条件B .充分而不必要条件C .必要而不充分条件D .既不充分也不必要条件答案 B解析 由log 12 (x +2)<0,得x +2>1,解得x >-1,所以“x >1”是“log 12 (x +2)<0”的充分而不必要条件,故选B.3.[2015·石家庄一模]设函数f (x )为偶函数,当x ∈(0,+∞)时,f (x )=log 2x ,则f (-2)=( )A .-12B.12 C .2 D .-2答案 B解析 因为函数f (x )是偶函数,所以f (-2)=f (2)=log 22=12,故选B.4.函数f (x )=2x +1和函数g (x )=log 2(x +3)的图象的交点一定在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限答案 B解析 函数f (x )=2x +1,g (x )=log 2(x +3)的图象可以由基本的指数函数f (x )=2x和对数函数g (x )=log 2x 的图象分别向左平移1个单位和3个单位得到,由f (x )=2x +1,g (x )=log 2(x +3)的图象可知,其交点在第二象限,选B.5.[2014·辽宁高考]已知a =2-13 ,b =log 213,c =log 1213,则( )A .a >b >cB .a >c >bC .c >a >bD .c >b >a答案 C解析 0<a =2-13 =12 13<1,b =log 213<0,c =log 12 13=log 23>1.∴c >a >b .6.[2014·福建高考]若函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象如图所示,则下列函数图象正确的是()答案 B解析 由题图可知y =log a x 的图象过点(3,1), ∴log a 3=1,即a =3.A 项,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x在R 上为减函数,错误;B 项,y =x 3符合;C 项,y =(-x )3=-x 3在R 上为减函数,错误; D 项,y =log 3(-x )在(-∞,0)上为减函数,错误.7.[2016·云南名校联考]设a >b >1,c <0,给出下列三个结论: ①c a >c b;②a c <b c;③log b (a -c )>log a (b -c ), 其中所有的正确结论的序号是( ) A .① B .①② C .②③D .①②③答案 D解析 由a >b >1知1a <1b ,又c <0,所以c a >cb,①正确;由幂函数的图象与性质知②正确;由a >b >1,c <0知a -c >b -c >1-c >1,由对数函数的图象与性质知③正确,故选D.8.[2016·河北五校质监]函数y =log a (x +3)-1(a >0,且a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx +ny +2=0上,其中m >0,n >0,则2m +1n的最小值为( )A .2 2B .4 C.52 D.92答案 D解析 由函数y =log a (x +3)-1(a >0,且a ≠1)的解析式知:当x =-2时,y =-1,所以点A 的坐标为(-2,-1),又因为点A 在直线mx +ny +2=0上,所以-2m -n +2=0,即2m +n =2,又m >0,n >0,所以2m +1n =2m +n m +2m +n 2n =2+n m +m n +12≥52+2=92,当且仅当m =n=23时等号成立.所以2m +1n 的最小值为92,故选D. 9.若f (x )=lg x ,g (x )=f (|x |),则g (lg x )>g (1)时,x 的取值范围是________. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,110∪(10,+∞)解析 当g (lg x )>g (1)时,f (|lg x |)>f (1),由f (x )为增函数得|lg x |>1,从而lg x >1或lg x <-1,解得0<x <110或x >10.10.已知函数y =f (x )是周期为2的奇函数,当x ∈[2,3)时,f (x )=log 2(x -1),给出以下结论:①函数y =f (x )的图象关于点(k,0)(k ∈Z )对称; ②函数y =|f (x )|是以2为周期的周期函数; ③当x ∈(-1,0)时,f (x )=-log 2(1-x ); ④函数y =f (|x |)在(k ,k +1)(k ∈Z )上单调递增. 其中,正确结论的序号是________. 答案 ①②③解析 因为f (x )是周期为2的奇函数,奇函数的图象关于原点(0,0)对称,故函数y =f (x )的图象也关于点(2,0)对称,先作出函数f (x )在(1,3)上的图象,左右平移即得到f (x )的草图如图所示,由图象可知f (x )关于点(k,0)(k ∈Z )对称,故①正确;由y =f (x )的图象可知y =|f (x )|的周期为2,故②正确;当x ∈(-1,0)时,2<2-x <3,f (2-x )=log 2(1-x )=-f (x ),即f (x )=-log 2(1-x ),故③正确;y =f (|x |)在(-1,0)上为减函数,故④错误.11.[2015·珠海月考]函数f (x )是定义在R 上的偶函数,f (0)=0,当x >0时,f (x )=log 12x . (1)求函数f (x )的解析式; (2)解不等式f (x 2-1)>-2.解 (1)当x <0时,-x >0,则f (-x )=log 12 (-x ).因为函数f (x )是偶函数,所以f (-x )=f (x ). 所以函数f (x )的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ,x >0,0,x =0,log 12-x ,x <0.(2)因为f (4)=log 12 4=-2,f (x )是偶函数,所以不等式f (x 2-1)>-2可化为f (|x 2-1|)>f (4). 又因为函数f (x )在(0,+∞)上是减函数, 所以0<|x 2-1|<4,解得-5<x <5且x ≠±1, 又当x 2-1=0即x =±1时,f (0)=0>-2符合题意. ∴不等式的解集为(-5,5).12.已知函数f (x )=log a (x +1)(a >1),若函数y =g (x )的图象上任意一点P 关于原点对称的点Q 的轨迹恰好是函数f (x )的图象.(1)写出函数g (x )的解析式;(2)当x ∈[0,1)时总有f (x )+g (x )≥m 成立,求m 的取值范围.解 (1)设P (x ,y )为g (x )图象上任意一点,则Q (-x ,-y )是点P 关于原点的对称点,因为Q (-x ,-y )在f (x )的图象上,所以-y =log a (-x +1),即y =-log a (1-x )(x <1). 所以g (x )=-log a (1-x )(x <1). (2)f (x )+g (x )≥m ,即log a1+x1-x≥m . 设F (x )=log a 1+x1-x ,x ∈[0,1).由题意知,只要F (x )min ≥m 即可.因为F (x )在[0,1)上是增函数,所以F (x )min =F (0)=0.故m 的取值范围是(-∞,0].[B 组·能力提升练]1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x,x ≤0,且函数h (x )=f (x )+x -a 有且只有一个零点,则实数a 的取值范围是( )A .[1,+∞)B .(1,+∞)C .(-∞,1)D .(-∞,1]答案 B解析 如图所示,在同一坐标系中分别作出y =f (x )与y =-x +a 的图象,其中a 表示直线在y 轴上的截距,由图可知,当a >1时,直线y =-x +a 与y =f (x )只有一个交点.故选B.2.定义函数y =f (x ),x ∈D ,若存在常数c ,对任意x 1∈D ,存在唯一的x 2∈D ,使得f x 1 +f x 22=c ,则称函数f (x )在D 上的均值为c .已知f (x )=ln x ,x ∈[1,e 2],则函数f (x )=ln x 在x ∈[1,e 2]上的均值为( )A.12 B .1 C .e D.1+e 22答案 B解析 只有x 1x 2=e 2,才有x 1∈[1,e 2]时,x 2=e 2x 1∈[1,e 2],所以函数f (x )=ln x 在x∈[1,e 2]上的均值为ln x 1+ln x 22=ln x 1x 2 2=ln e22=1.3.[2016·山西质检]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|2x +1|,x <1,log 2 x -m ,x >1,若f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)(x 1,x 2,x 3互不相等),且x 1+x 2+x 3的取值范围为(1,8),则实数m 的值为________.答案 1解析 作出f (x )的图象,如图所示,可令x 1<x 2<x 3,则由图知点(x 1,0),(x 2,0)关于直线x =-12对称,所以x 1+x 2=-1.又1<x 1+x 2+x 3<8,所以2<x 3<9.由f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)(x 1,x 2,x 3互不相等),结合图象可知点A 的坐标为(9,3),代入函数解析式,得3=log 2(9-m ),解得m =1.4.已知函数f (x )=3-2log 2x ,g (x )=log 2x .(1)当x ∈[1,4]时,求函数h (x )=[f (x )+1]·g (x )的值域;(2)如果对任意的x ∈[1,4],不等式f (x 2)·f (x )>k ·g (x )恒成立,求实数k 的取值范围.解 (1)h (x )=(4-2log 2x )·log 2x =-2(log 2x -1)2+2, 因为x ∈[1,4],所以log 2x ∈[0,2], 故函数h (x )的值域为[0,2]. (2)由f (x 2)·f (x )>k ·g (x ), 得(3-4log 2x )(3-log 2x )>k ·log 2x ,令t =log 2x ,因为x ∈[1,4],所以t =log 2x ∈[0,2], 所以(3-4t )(3-t )>k ·t 对一切t ∈[0,2]恒成立, ①当t =0时,k ∈R ;②当t ∈(0,2]时,k < 3-4t 3-t t 恒成立,即k <4t +9t -15,因为4t +9t≥12,当且仅当4t =9t ,即t =32时取等号,所以4t +9t-15的最小值为-3,综上,k ∈(-∞,-3).。
第6讲对数与对数函数[考纲解读] 1.理解对数的概念及其运算性质,能用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数,熟悉对数在简化运算中的作用.2.理解对数函数的概念及对数函数的相关性质,掌握其图象通过的特殊点.(重点、难点)3.通过具体实例了解对数函数模型所刻画的数量关系,并体会对数函数是一类重要的函数模型.y=a x(a>0且a≠1)与对数函数y=log a x(a>0且a≠1)互为反函数.[考向预测] 从近三年高考情况来看,本讲为高考中的一个热点.预测2020年高考主要以考查对数函数的单调性的应用、最值、比较大小为主要命题方向,此外,与对数函数有关的复合函数也是一个重要的考查方向,主要以复合函数的单调性、恒成立问题呈现.1.对数2.对数函数的图象与性质续表3.反函数指数函数y =a x (a >0,且a ≠1)与对数函数□01y =log a x (a >0,且a ≠1)互为反函数,它们的图象关于直线□02y =x 对称.1.概念辨析(1)log 2x 2=2log 2x .( )(2)函数y =log 2(x +1)是对数函数.( )(3)函数y =ln 1+x1-x 与y =ln (1+x )-ln (1-x )的定义域相同.( )(4)当x >1时,若log a x >log b x ,则a <b .( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×2.小题热身(1)已知a >0,a ≠1,函数y =a x与y =log a (-x )的图象可能是( )答案 B解析 y =log a (-x )的定义域是(-∞,0),所以排除A ,C ;对于选项D ,由y =a x的图象知0<a <1,由y =log a (-x )的图象知a >1,矛盾,故排除D.故选B.(2)设a =log 213,b =e -12 ,c =ln π,则( )A .c <a <bB .a <c <bC .a <b <cD .b <a <c 答案 C解析 a =log 213<0,b =e - 12 ∈(0,1),c =ln π>1,所以a <b <c .(3)有下列结论:①lg (lg 10)=0;②lg (ln e)=0;③若lg x =1,则x =10;④若log 22=x ,则x =1;⑤若log m n ·log 3m =2,则n =9.其中正确结论的序号是________.答案 ①②③④⑤解析 lg (lg 10)=lg 1=0,故①正确;lg (ln e)=lg 1=0,故②正确;③④正确;log m n ·log 3m =log 3nlog 3m·log 3m =log 3n =2,故n =9,故⑤正确.(4)若函数y =f (x )是函数y =2x的反函数,则f (2)=________. 答案 1解析 由已知得f (x )=log 2x ,所以f (2)=log 22=1.题型 一 对数式的化简与求值1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3-x+1,x ≤0,则f [f (1)]+f ⎝⎛⎭⎪⎫log 312的值是________.答案 5解析 因为f (1)=log 21=0,所以f [f (1)]=f (0)=2. 因为log 312<0,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 312=3-log 312 +1 =3log 32+1=2+1=3.所以f [f (1)]+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 312=2+3=5.2.计算下列各式: (1)lg 2+lg 5-lg 8lg 50-lg 40;(2)log 34273log 5[4 12 log 210-(33) 23 -7log 72].解 (1)原式=lg 2×58lg 5040=lg54lg 54=1.=⎝ ⎛⎭⎪⎫34log 33-log 33·log 5(10-3-2) =⎝ ⎛⎭⎪⎫34-1log 55=-14.3.已知log 189=a,18b=5,试用a ,b 表示log 3645. 解 因为log 189=a,18b=5,所以log 185=b ,于是log 3645=log 1845log 1836=log 189×51+log 182=a +b 1+log 18189=a +b2-a.对数运算的一般思路(1)拆:首先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后正用对数运算性质化简合并.(2)合:将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算性质,转化为同底对数真数的积、商、幂的运算.如举例说明2(1).(3)转化:a b=N ⇔b =log a N (a >0,且a ≠1)是解决有关指数、对数问题的有效方法,在运算中应注意互化.如举例说明3中18b=5的变形.计算下列各式:(1)计算(lg 2)2+lg 2·lg 50+lg 25的结果为________; (2)若lg x +lg y =2lg (2x -3y ),则log 32 xy 的值为________;(3)计算:(log 32+log 92)·(log 43+log 83)=________. 答案 (1)2 (2)2 (3)54解析 (1)原式=lg 2(lg 2+lg 50)+lg 52=lg 2×lg 100+2lg 5=2(lg 2+lg 5)=2lg 10=2. (2)由已知得lg (xy )=lg (2x -3y )2,所以xy =(2x -3y )2,整理得4x 2-13xy +9y 2=0,即4⎝ ⎛⎭⎪⎫x y 2-13×x y+9=0,解得x y =1或x y =94.由x >0,y >0,2x -3y >0可得xy=1,不符合题意,舍去,所以log 32 x y =log 3294=2.(3)原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 2lg 3+lg 2lg 9·⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 3lg 4+lg 3lg 8=⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 2lg 3+lg 22lg 3·⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 32lg 2+lg 33lg 2=3lg 22lg 3·5lg 36lg 2=54. 题型 二 对数函数的图象及应用1.(2019·某某模拟)函数f (x )=lg (|x |-1)的大致图象是( )答案 B解析 易知f (x )为偶函数,且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg x -1,x >1,lg -x -1,x <-1,当x >1时,y =lg x 的图象向右平移1个单位,可得y =lg (x -1)的图象,结合选项可知,f (x )的大致图象是B.2.当0<x ≤12时,4x<log a x ,则a 的取值X 围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,22 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1 C .(1,2) D .(2,2) 答案 B解析 构造函数f (x )=4x和g (x )=log a x ,画出两个函数在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上的草图(图略),可知,若g (x )经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2,则a =22,所以a 的取值X 围为⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1. 条件探究1 若举例说明2变为:若方程4x=log a x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上有解,某某数a 的取值X围.解 若方程4x =log a x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上有解,则函数y =4x和函数y =log a x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上有交点,由图象知⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,log a 12≤2,解得0<a ≤22. 条件探究2 若举例说明2变为:若不等式x 2-log a x <0对x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12恒成立,某某数a的取值X 围.解 由x 2-log a x <0得x 2<log a x ,设f 1(x )=x 2,f 2(x )=log a x ,要使x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12时,不等式x 2<log a x 恒成立,只需f 1(x )=x 2在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上的图象在f 2(x )=log a x 图象的下方即可.当a >1时,显然不成立;当0<a <1时,如图所示,要使x 2<log a x 在x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上恒成立,需f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫12≤f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫12, 所以有⎝ ⎛⎭⎪⎫122≤log a 12,解得a ≥116,所以116≤a <1.即实数a 的取值X 围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫116,1.条件探究3 若举例说明2变为:当0<x ≤14时,x <log a x ,某某数a 的取值X 围.解 若x <log a x 在x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14时成立,则0<a <1,且y =x 的图象在y =log a x 图象的下方,如图所示,由图象知14<log a 14, 所以⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,a12 >14,解得116<a <1.即实数a 的取值X 围是⎝ ⎛⎭⎪⎫116,1.1.对数函数图象的特征(1)底数与1的大小关系决定了图象的升降,即a >1时,图象上升;0<a <1时,图象下降.(2)对数函数在同一直角坐标系中的图象如图,其中图象的相对位置与底数大小有关,图中0<c <d <1<a <b .在x 轴上侧,图象从左到右相应的底数由小变大; 在x 轴下侧,图象从右到左相应的底数由小变大. (无论在x 轴的上侧还是下侧,底数都按顺时针方向变大) 2.利用对数函数的图象可求解的三类问题(1)对数型函数图象的识别.解此类问题应从对数函数y =log a x 的图象入手,抓住图象上的三个关键点(a,1),(1,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫1a,-1,特别地要注意a >1和0<a <1的两种不同情况.(2)对一些可通过平移、对称变换作出其图象的对数型函数,在求解其单调性(单调区间)、值域(最值)、零点时,常利用数形结合思想求解.(3)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.如举例说明2.1.已知lg a +lg b =0(a >0且a ≠1,b >0且b ≠1),则函数f (x )=a x与g (x )=-log b x 的图象可能是( )答案 B解析 因为lg a +lg b =0,所以lg (ab )=0,所以ab =1,即b =1a,故g (x )=-log b x=-log 1ax =log a x ,则f (x )与g (x )互为反函数,其图象关于直线y =x 对称,结合图象知,B 正确.2.设实数a ,b 是关于x 的方程|lg x |=c 的两个不同实数根,且a <b <10,则abc 的取值X 围是________.答案 (0,1)解析 由图象可知0<a <1<b <10,又因为|lg a |=|lg b |=c ,所以lg a =-c ,lg b =c , 即lg a =-lg b ,lg a +lg b =0, 所以ab =1,于是abc =c ,而0<c <1. 故abc 的取值X 围是(0,1). 题型 三 对数函数的性质及应用角度1 比较对数值的大小1.(2018·某某高考)已知a =log 2e ,b =ln 2,c =log 1213,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >b >aD .c >a >b 答案 D解析 因为e =2.71828…>2,所以a =log 2e>log 22=1;b =ln 2<ln e =1;又因为c =log 1213=log 23>log 22=1,又因为a =log 2e<log 23=c ,所以c >a >b .角度2 解对数不等式2.(2018·某某模拟)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X 围是( ) A .(-1,0)∪(0,1) B .(-∞,-1)∪(1,+∞) C .(-1,0)∪(1,+∞) D .(-∞,-1)∪(0,1) 答案 C解析 若a >0,则log 2a >log 12 a ,即2log 2a >0,所以a >1.若a <0,则log 12 (-a )>log 2(-a ),即2log 2(-a )<0,所以0<-a <1,-1<a <0.综上知,实数a 的取值X 围是(-1,0)∪(1,+∞). 角度3 与对数函数有关的综合问题 3.已知函数f (x -3)=log ax6-x(a >0,且a ≠1). (1)判断f (x )的奇偶性,并说明理由; (2)当0<a <1时,求函数f (x )的单调区间.解 令x -3=u ,则x =u +3,于是f (u )=log a 3+u3-u (a >0,且a ≠1,-3<u <3),所以f (x )=log a 3+x 3-x(a >0,且a ≠1,-3<x <3).(1)因为f (-x )+f (x )=log a 3-x 3+x +log a 3+x3-x =log a 1=0,所以f (-x )=-f (x ).又定义域(-3,3)关于原点对称.所以f (x )是奇函数.(2)令t =3+x 3-x =-1-6x -3,则t 在(-3,3)上是增函数,当0<a <1时,函数y =log a t是减函数,所以f (x )=log a3+x3-x(0<a <1)在(-3,3)上是减函数, 即函数f (x )的单调递减区间是(-3,3).1.比较对数值大小的方法若底数为同一常数可由对数函数的单调性直接进行判断;若底数为同一字母,则需对底数进行分类讨论若底数不同,真数相同 可以先用换底公式化为同底后,再进行比较 若底数与真数都不同 常借助1,0等中间量进行比较,如举例说明12.求解对数不等式的两种类型及方法 类型 方法形如 log a x >log a b 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 <1两种情况讨论形如 log a x >b 需先将b 化为以a 为底的对数式的形式,再借助y =log a x 的单调性求解3.解决与对数函数有关的综合问题单调性的步骤 一求求出函数的定义域二判判断对数函数的底数与1的关系,分a >1与0<a <1两种情况判断内层函数和外层函数的单调性,运用复合函数“同增异减”的原则判断函数的单调性,如举例说明3(2)1.(2016·全国卷Ⅰ)若a >b >1,0<c <1,则( ) A .a c<b cB .ab c<ba cC .a log b c <b log a cD .log a c <log b c 答案 C解析 解法一:由a >b >1,0<c <1,知a c>b c,A 错误; ∵0<c <1,∴-1<c -1<0,∴y =x c -1在x ∈(0,+∞)上是减函数,∴bc -1>ac -1,又ab >0,∴ab ·bc -1>ab ·ac -1,即ab c >ba c,B 错误;易知y =log c x 是减函数,∴0>log c b >log c a ,∴log b c <log a c ,D 错误;由log b c <log a c <0,得-log b c >-log a c >0,又a >b >1>0,∴-a log b c >-b log a c >0,∴a log b c <b log a c ,故C 正确.解法二:依题意,不妨取a =10,b =2,c =12.易验证A ,B ,D 错误,只有C 正确.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≤0log 2x ,x >0,若f [f (x )]≥-2,则x 的取值X 围为( )A .[-2,1]B .[42,+∞)C .[-2,1]∪[42,+∞) D.[0,1]∪[42,+∞) 答案 C解析 解法一:①若x ≤0,则f [f (x )]=log 22x=x ≥-2,所以-2≤x ≤0.②若x >1,则f [f (x )]=log 2(log 2x )≥-2,log 2x ≥2-2,x ≥2 14 =42,所以x ≥42. ③若0<x ≤1,则f [f (x )]=2log 2x=x ≥-2, 所以0<x ≤1.综上知,x 的取值X 围是[-2,1]∪[42,+∞). 解法二:作出函数f (x )的图象如下:由图象可知,若f [f (x )]≥-2,则f (x )≥14或f (x )≤0.再次利用图象可知x 的取值X 围是[-2,1]∪[42,+∞). 3.函数f (x )=log 2x ·log 2(2x )的最小值为________.答案 -14解析 f (x )=12log 2x ·2log 2(2x )=log 2x (log 22+log 2x ) =log 2x +(log 2x )2=⎝⎛⎭⎪⎫log 2x +122-14, 所以当log 2x =-12,即x =22时,f (x )取得最小值-14.。
第六节对数与对数函数2019考纲考题考情1.对数的概念(1)对数的定义如果a x=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=log a N,其中a叫做对数的底数,N叫做真数。
(2)几种常见对数(1)对数的性质①a log a N=N(a>0且a≠1,N>0)。
②log a a N=N(a>0,且a≠1)。
(2)对数的重要公式①换底公式:log b N=log a Nlog a b(a,b均大于零,且不等于1)。
②log a b=1log b a,推广log a b·log b c·log c d=log a d。
(3)对数的运算法则如果a >0,且a ≠1,M >0,N >0,那么 ①log a (MN )=log a M +log a N 。
②log a MN =log a M -log a N 。
③log a M n =n log a M (n ∈R )。
④log am M n=nm log a M (m ,n ∈R )。
3.对数函数的图象与性质4.y =a x 与y =log a x (a >0,a ≠1)的关系指数函数y=a x与对数函数y=log a x互为反函数,它们的图象关于直线y=x对称。
1.指数与对数的等价关系:a x=N⇔x=log a N。
2.换底公式的三个重要结论(1)log a b=1log b a;(2)log am b n=nm log a b;(3)log a b·log b c·log c d=log a d。
3.对数函数的图象与底数大小的比较如图,作直线y=1,则该直线与四个函数图象交点的横坐标为相应的底数。
故0<c<d<1<a<b。
由此我们可得到以下规律:在第一象限内从左到右底数逐渐增大。
一、走进教材1.(必修1P75A组T11改编)(log29)·(log34)=()A .14B .12 C .2 D .4解析 (log 29)·(log 34)=lg9lg2×lg4lg3=2lg3lg2×2lg2lg3=4。