高中数学第三章指数函数和对数函数3.3指数函数问题导学案北师大版必修
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3.5.3 对数函数的图像和性质[A 基础达标]1.若lg(2x -4)≤1,则x 的取值范围是( ) A .(-∞,7] B .(2,7] C .[7,+∞)D .(2,+∞)解析:选B.因为lg(2x -4)≤1,所以0<2x -4≤10,解得2<x ≤7,所以x 的取值范围是(2,7],故选B.2.设a =lg e ,b =(lg e)2,c =lg e ,则( ) A .a >b >c B .a >c >b C .c >a >bD .c >b >a解析:选B.因为0<lg e <1,所以(lg e)2<lg e ,故a >b .因为lg e =12lg e =lg10·lg e >lg e ·lg e =(lg e)2,所以c >b ,故a >c >b .3.已知函数f (x )=a -lg x 的定义域为(0,10],则实数a 的值为( ) A .0 B .10C .1 D.110解析:选C.由已知,得a -lg x ≥0的解集为(0,10],由a -lg x ≥0,得lg x ≤a ,又当0<x ≤10时,lg x ≤1,所以a =1,故选C.4.若函数f (x )=a x+log a (x +1)在[0,1]上的最大值和最小值之和为a ,则a 的值为( )A.14B.12 C .2D .4解析:选B.当a >1时,a +log a 2+1=a ,log a 2=-1,a =12,与a >1矛盾;当0<a<1时,1+a +log a 2=a ,log a 2=-1,a =12.5.已知a >1,b <-1,则函数y =log a (x -b )的图像不经过( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选D.因为a >1,所以函数y =log a (x -b )(b <-1)的图像就是把函数y =log a x 的图像向左平移|b |个单位长度,如图.由图可知函数y =log a (x -b )不经过第四象限,所以选D.6.已知在R 上的奇函数f (x ),当x >0时,f (x )=x 3+lg x ,则其解析式为f (x )=________.解析:当x <0时,-x >0,f (-x )=(-x )3+lg(-x )=-x 3+lg(-x ),又因为f (x )为奇函数,所以当x <0时,f (x )=x 3-lg(-x ).因为在R 上f (x )为奇函数,所以可得f (0)=0,故f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3+lg x ,x >0,0,x =0,x 3-lg (-x ),x <0.答案:⎩⎪⎨⎪⎧x 3+lg x ,x >0,0,x =0,x 3-lg (-x ),x <07.已知定义在实数集R 上的偶函数f (x )在区间[0,+∞)上是增加的,若f (1)<f (lg x ),则x 的取值范围是________.解析:因为f (x )是R 上的偶函数且在[0,+∞)上是递增的, 所以f (x )在(-∞,0]上是递减的,又因为f (1)<f (lg x ),所以|lg x |>1,即lg x >1或lg x <-1,可得x >10或0<x <110,所以x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,110∪(10,+∞).答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫0,110∪(10,+∞) 8.已知函数f (x )=2+log 3x (1≤x ≤9),则函数g (x )=f 2(x )+f (x 2)的最大值为________,最小值为________.解析:由题意可得:⎩⎪⎨⎪⎧1≤x ≤9,1≤x 2≤9.可得x ∈[1,3],故g (x )的定义域为[1,3]. g (x )=f 2(x )+f (x 2)=(log 3x )2+6log 3x +6,令t =log 3x ,t ∈[0,1],得g (t )=t 2+6t +6,故当t =0时,g (t )取最小值g (0)=6,当t =1时,g (t )取最大值g (1)=13.答案:13 69.判断函数f (x )=lg(x 2+1-x )的奇偶性. 解:法一:由x 2+1-x >0,得x ∈R , 故f (x )的定义域为R ,关于原点对称.因为f (-x )=lg(x 2+1+x ),f (x )=lg(x 2+1-x ),所以f (-x )+f (x )=lg(x 2+1+x )+lg(x 2+1-x ) =lg[(x 2+1+x )(x 2+1-x )] =lg[(x 2+1)-x 2]=lg 1=0.所以f (-x )=-f (x ).所以f (x )是奇函数. 法二:由x 2+1-x >0,得x ∈R . 故f (x )的定义域为R ,关于原点对称. 因为f (-x )=lg(x 2+1+x )=lg (x 2+1+x )(x 2+1-x )x 2+1-x =lg 1x 2+1-x=lg(x 2+1-x )-1=-lg(x 2+1-x ) =-f (x ),所以f (x )是奇函数.10.已知f (x )=log a (a -a x)(a >1). (1)求f (x )的定义域、值域; (2)判断f (x )的单调性并证明.解:(1)要使函数有意义,须满足a -a x>0,即a x<a . 因为a >1,所以x <1,从而定义域为(-∞,1). 又因为a x>0,且当x <1时,a x<a ,所以0<a x<a , 所以0<a -a x<a ,所以log a (a -a x )<log a a =1, 所以函数的值域为(-∞,1). (2)设x 1<x 2<1,因为a >1,所以ax 1<ax 2<a ,-ax 1>-ax 2>-a . 所以a -ax 1>a -ax 2>0,所以0<a -ax 2a -ax 1<1. 所以f (x 2)-f (x 1)=log a (a -ax 2)-log a (a -ax 1) =log aa -ax 2a -ax 1<log a 1=0. 所以f (x 2)<f (x 1).所以函数f (x )=log a (a -a x)在(-∞,1)上是减函数.[B 能力提升]1.若定义运算a b =⎩⎪⎨⎪⎧b ,a <b ,a ,a ≥b ,则函数f (x )=log 2x log 12x 的值域是( )A .[0,+∞)B .(0,1]C .[1,+∞)D .R解析:选A.当log 2x ≥log 12x ,即x ≥1时,f (x )=log 2x ,此时f (x )≥0.当log 2x <log 12x ,即0<x <1时,f (x )=log 12x ,此时f (x )>0.综上:f (x )≥0,即值域为[0,+∞).2.已知函数f (x )=log a (x +1)(a >0,且a ≠1)的定义域和值域都是[0,1],则a 的值是________.解析:因为函数f (x )在区间[0,1]上单调,所以只需将区间端点值代入, 依题意得f (0)=log a 1=0,f (1)=log a 2, 因为函数f (x )的值域为[0,1], 必有log a 2=1,所以a =2. 答案:23.已知f (x )=log 4(4x-1). (1)求f (x )的定义域; (2)讨论f (x )的单调性;(3)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上的值域. 解:(1)由4x-1>0,解得x >0, 因此f (x )的定义域为(0,+∞). (2)设0<x 1<x 2,则0<4x 1-1<4x 2-1, 因此log 4(4x 1-1)<log 4(4x 2-1), 即f (x 1)<f (x 2),故f (x )在(0,+∞)上是递增的. (3)因为f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上是递增的, 又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=0,f (2)=log 415, 因此f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上的值域为[0,log 415]. 4.(选做题)设a >0,且a ≠1,函数f (x )=log a |ax 2-x |在[3,4]上是增函数,求a 的取值范围.解:令u (x )=|ax 2-x |,则y =log a u ,所以u (x )的图像如图所示.当a >1时,由复合函数的单调性可知,区间[3,4]落在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12a 或⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上,所以4≤12a 或1a<3,故有a >1. 当0<a <1时,由复合函数的单调性可知[3,4]⊆⎣⎢⎡⎭⎪⎫12a ,1a , 所以12a ≤3且1a >4,解得16≤a <14,综上所述a >1或16≤a <14.。
5.3对数函数的图像与性质【教学目标】:知识与技能:理解对数函数的概念,掌握它们的基本性质,进一步领会研究函数的基本方法 过程与方法: 复习与实例引入、利用互为反函数的关系研究图像与性质情感态度与价值观:体会对数函数的应用价值,体验数学建模、求解和解释的过程【教学重点与难点】重点: 对数函数的概念;对数函数的性质;研究函数的方法难点:对数函数的性质【教学过程】:一. 复习:反函数的概念;通过实例和反函数的概念导出对数函数的概念通过关于细胞分裂的具体实例,直接了解对数函数模型所刻画的数量关系,使学生科学的发展源于实际生活,感受到指数函数与对数函数的密切关系:它们是从不同角度、不同需求看待同一个客观事实,前者根据细胞分裂次数,获得分裂后的细胞数;后者根据分裂后的细胞数,获得分裂的次数.前者用指数函数2xy =表示,后者用对数函数2log y x =.(1)引入:在我们学习研究指数函数时,曾经讨论过细胞分裂问题.某种细胞分裂时,得到的细胞的个数y 是分裂次数x 的函数,这个函数可用指数函数2xy =表示.现在来研究相反的问题,如果要求这种细胞经过多少次分裂,可以得到1万个、10万个、……细胞,那么分裂次数x 就是要得到的细胞个数y 的函数.根据对数的定义,这个函数可以写成对数的形式,就是2log x y =.如果用x 表示自变量,y 表示函数,这个函数就是2log y x =由反函数的概念,可知函数2log y x =与指数函数2x y =互为反函数.(2)定义:一般地,函数log a y x =(0,a >且1a ≠)就是指数函数x y a =(0,a >且1a ≠)的反函数.因为x y a =的值域是()0,+∞,所以,函数log a y x =的定义域是()0,+∞.二. 通过对数函数和指数函数的关系利用互为反函数的两函数的关系探求对数函数的图像和性质提问绘制图像的方法:(1)利用反函数的关系;(2)描点绘图图像O X性质对数函数log a y x =()1a > ()01a <<性质1.对数函数log a y x =的图像都在Y轴的右方.性质2.对数函数log a y x =的图像都经过点(1,0)性质3.当1x >时,0y >; 当1x >时,0y <;当01x <<时,0y <. 当01x <<时,0y >.性质4.对数函数在()0,+∞上是增函数. 对数函数在()0,+∞上是减函数.三. 掌握对数函数的图像和性质———巩固与应用对数函数的性质解决简单问题例1. 求下列函数的定义域:()21log a y x =;(2)2log (4)a y x =-;(3)log 4a x y x =-. 解(1)因为20x >,即0x ≠,所以函数2log a y x =的定义域是()(),00,-∞+∞U .(2)因为240x ->,即240x -<,所以函数2log (4)a y x =-的定义域是()2,2-.(3)因为04x x >-,即()40x x -<,所以函数log 4a x y x=-的定义域是()0,4. 例2.利用对数函数的性质,比较下列各题中两个值的大小: (1)3log 5和3log 7; (2) 0.5log 3和0.5log π; (3)1log 2a和1log 3a ,其中0,1a a >≠解(1)因为对数函数3log y x =在()0,+∞上是增函数,又57<,所以3log 5<3log 7.(2)因为对数函数0.5log y x =在()0,+∞上是减函数,又3<π,所以0.5log 3>0.5log π.(3)①当1a >时,因为对数函数log a y x =在()0,+∞上是增函数,又1123>,所以1log 2a >1log 3a . ②当01a <<时,因为对数函数log a y x =在()0,+∞上是减函数,又1123>,所以1log 2a <1log 3a . 例3.“学习曲线”可以用来描述学习某一任务的速度,假设函数144lg 190N t ⎛⎫=--⎪⎝⎭中,t 表示达到某一英文打字水平(字/ 分)所需的学习时间(时),N 表示每分钟打出的字数(字/ 分).(1) 计算要达到20字/ 分、40字/ 分所需的学习时间;(精确到“时”)(2) 利用(1)的结果,结合对数性质的分析,作出函数的大致图像解(1)用计算器计算,得N =20时,t =16;N =40时,t =37.所以,要达到这两个水平分别需要时间16小时和37小时.(2)由190N->0,得N <90.当N 增大时, 190N-随N 得增大而减小.又lg y x =为递增函数,lg 190N ⎛⎫- ⎪⎝⎭随N 得增大而减小.从而有144lg 190N ⎛⎫-- ⎪⎝⎭随N 得增大而增大,所以144lg 190N t ⎛⎫=--⎪⎝⎭为递增函数.由(1)知函数图像过点(20,16)、(40,37).另外,当N =0时t =0,所以函数图像过点(0,0). O根据上述这些点得坐标描点作图N 四.练习:教科书P20页1.2.3.4.5.6作业:练习册P5页1————4;《一课一练》五.小结:对数函数的概念、图像、性质教学反思:。
2018版高中数学第三章指数函数、对数函数和幂函数3.1.2 指数函数(第1课时)指数函数的概念、图象与性质学案苏教版必修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(2018版高中数学第三章指数函数、对数函数和幂函数3.1.2 指数函数(第1课时)指数函数的概念、图象与性质学案苏教版必修1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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3.1。
2 指数函数第1课时指数函数的概念、图象与性质1.理解指数函数的概念.(重点)2.掌握指数函数的图象和性质.(重点)3.能够利用指数函数的图象和性质解题.(重点、难点)4.掌握函数图象的平移变换和对称变换.[基础·初探]教材整理1 指数函数的概念阅读教材P64前四段,完成下列问题.一般地,函数y=a x(a>0,a≠1)叫做指数函数,它的定义域是R.下列函数中,是指数函数的为________.(填序号)(1)y=2x+2;(2)y=(-2)x;(3)y=-2x;(4)y=πx;(5)y=x2;(6)y=(a-1)x(a〉1,且a≠2).【解析】只有(4),(6)是指数函数,因它们满足指数函数的定义;(1)中解析式可变形为y=2x·22=4·2x,不满足指数函数的形式;(2)中底数为负,所以不是;(3)中解析式中多一负号,所以不是;(5)中指数为常数,所以不是;(6)中令b=a-1,则y=b x,b〉0且b≠1,所以是.【答案】(4)(6)教材整理2 指数函数的图象和性质阅读教材P64中至P67“思考”,完成下列问题.指数函数的图象与性质a〉10<a〈1图象1.判断(正确的打“√" ,错误的打“×”)(1)函数y=3·2x是指数函数.( )(2)指数函数的图象与x轴永不相交.()(3)函数y=2-x在R上为增函数.( )(4)当a>1时,对于任意x∈R总有a x>1。
对数函数的图像和性质教学设计1.知识技能①熟悉对数函数的图象与性质;②掌握对数函数的性质.2.过程与方法引导学生结合图象,类比指数函数的性质,探索研究对数函数的性质.3.情感、态度与价值观培养学生数形结合的思想以及分析推理的能力;培养学生严谨的科学态度.二 教学重点、难点和关键重点:对数函数的概念、图象和性质;在教学中只有突出这个重点,才能使教材脉络分明,才能有利于学生联系旧知识,学习新知识.难点:底数a 对对数函数的图象和性质的影响; 关键:对数函数与指数函数的类比教学[关键]由指数函数的图象过渡到对数函数的图象,通过类比分析达到深刻地了解对数函数的图象及其性质是掌握重点和突破难点的关键,在教学中一定要使学生的思考紧紧围绕图象,数形结合,加强直观教学,使学生能形成以图象为根本,以性质为主体的知识网络,同时在例题的讲解中,重视加强题组的设计和变形,使教学真正体现出由浅入深,由易到难,由具体到抽象的特点,从而突出重点、突破难点.三 教学手段:多媒体教学四 教学方法:(1) 启发引导学生思考、分析、实验、探索、归纳.(2) 采用“从特殊到一般”、“从具体到抽象”的方法.(3) 体现“对比联系”、“数形结合”及“分类讨论”的思想方法.(4) 多媒体课件演示法.五 学法:(1)对照比较学习法:学习对数函数,处处与指数函数相对照. (2)探究式学习法:学生通过分析、探索,得出对数函数的定义. (3)自主性学习法:通过实验画出函数图象、观察图象自得其性质. (4)反馈练习法:检验知识的应用情况,找出未掌握的内容及其差距六 教学过程设计教学流程:背景材料→ 引出课题 → 函数图象→ 函数性质 →问题解决→归纳小结(一) 复习旧知1.对数函数的概念:我们把 y=log a x (a >0,且a ≠1) 叫作对数函数, 其中定义域是 ,值域是R , 叫作对数函数的底数. 2.指数函数 和对数函数 互为反函数。
(二) 合作探究 1 请同学们 ()0,+∞a)1,0(log ≠>=a a x y a x a y =的图像。
§5对数函数第一课时对数函数的概念、图像和性质预习课本P89~94,思考并完成以下问题1.对数函数的定义是什么?2.什么是常用对数函数?什么是自然对数函数?3.反函数的定义是什么?4.对数函数的图像是什么形状?有哪些性质?[新知初探]1.对数函数的概念函数y=log a x(a>0,a≠1)叫作对数函数,其中a叫作对数函数的底数,x是自变量.2.特殊的对数函数常用对数函数以10为底的对数函数y=lg_x自然对数函数以无理数e为底的对数函数y=ln_x[点睛]对数函数是一个形式定义,只有形如y=logx(a>0,且a≠1)的函数才是对数函数.a3.反函数原函数反函数指数函数y=a x(a>0,且a≠1) 对数函数y=log a x(a>0,且a≠1)对数函数y=log a x(a>0,且a≠1) 指数函数y=a x(a>0,且a≠1) 指数函数y=a x(a>0,a≠1)的定义域和值域分别是对数函数y=log a x(a>0,a≠1)的值域和定义域;反过来,对数函数y=log a x(a>0,a≠1)的定义域和值域分别是指数函数y=a x(a>0,a ≠1)的值域和定义域,这样的两个函数叫作互为反函数.xa它们定义域与值域互反.4.对数函数y=log a x(a>0,且a≠1)的图像与性质1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”. (1)函数y =log 2x +1是对数函数.( )(2)对数函数y =log a x 与指数函数y =a x互为反函数.( ) (3)函数y =log a x 的图像与y =a x 的图像关于直线y =x对称.( ) (4)函数y =log a x 的图像过定点(1,0).( )(5)函数y =log a x 的定义域和值域均为(0,+∞).( ) 答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× 2.下列函数是对数函数的是( ) A .y =log a (2x )(a >0,a ≠1) B .y =log a (x 2+1)(a >0,a ≠1) C .y =log 1a x (a >0,a ≠1) D .y =2lg x 答案:C3.已知对数函数f (x )的图像过点(8,3),则f 132=_________________________________.答案:-54.函数y =2log a (x -1)(a >0,且a ≠1)的图像过定点______________________. 答案:(2,0)[典例] (1)y =log 5(1-x );(2)y =log (1-x )5; (3)y =log 0.5(4x -3).[解] (1)要使函数式有意义,需1-x >0,解得x <1,所以函数y =log 5(1-x )的定义域是{x |x <1}.(2)要使函数式有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,1-x ≠1,解得x <1,且x ≠0,所以函数y =log (1-x )5的定义域是{x |x <1,且x ≠0}.(3)要使函数式有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧4x -3>0,log 0.5(4x -3)≥0,解得34<x ≤1,所以函数y =log 0.5(4x -3)的定义域是x 34<x ≤1.定义域是使解析式有意义的自变量的取值集合,求与对数函数有关的定义域问题时,要注意对数函数的概念,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.[活学活用]求下列函数的定义域. (1)f (x )=11-log 3(x -1);(2)f (x )=log 12x -1. 解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧ x -1>0,log 3(x -1)≠1,得⎩⎪⎨⎪⎧x >1,x ≠4.∴定义域为(1,4)∪(4,+∞). (2)由⎩⎪⎨⎪⎧ x >0,log 12x -1≥0,得⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x ≤12.∴0<x ≤12,∴定义域为0,12.求函数的反函数[典例] (1)y =5x ; (2)y =⎝⎛⎭⎫45x; (3)y =log 14x; (4)y =log 7x .[解] (1)指数函数y =5x ,它的底数是5,它的反函数是对数函数y =log 5x . (2)指数函数y =⎝⎛⎭⎫45x ,它的底数是45,它的反函数是对数函数y =log 45x . (3)对数函数y =log 14x ,它的底数是14,它的反函数是指数函数y =⎝⎛⎭⎫14x .(4)对数函数y =log 7x ,它的底数是7,它的反函数是指数函数y =7x .反函数的求法(1)由y =a x (或y =log a x )解得x =log a y (或x =a y );(2)将x =log a y (或x =a y )中的x 与y 互换位置,得y =log a x (或y =a x );(3)由y =a x (或y =log a x )的值域,写出y =log a x (或y =a x )的定义域. [活学活用]若函数f (x )=a x (a >0,且a ≠1)的反函数的图像过点(3,1),则a =________. 解析:函数f (x )的反函数为y =log a x , 由题意得,log a 3=1,∴a =3. 答案:3对数函数的图像问题1.如图是对数函数y =log a x 的图像,已知a 取值3,43,35,110,则图像C 1,C 2,C 3,C 4相应的a 值依次是( )A.3,43,35,110B.3,43,110,35C.43,3,35,110D.43,3,110,35解析:选A 过(0,1)作平行于x 轴的直线,与C1,C 2,C 3,C 4的交点的坐标为(a 1,1),(a 2,1),(a 3,1),(a 4,1),其中a 1,a 2,a 3,a 4分别为各对数的底,显然a 1>a 2>a 3>a 4,所以C 1,C 2,C 3,C 4的底数依次由大到小.题点二:图像的识别2.当a >1时,函数y =log a x 和y =(1-a )x 的图像只能是( )解析:选B ∵a >1,∴函数y =log a x 为增函数,且图像过定点(1,0),故C 、D 均不正确. 又∵1-a <0,∴函数y =(1-a )x 的图像应过坐标原点且经过第二、四象限. 题点三:对数函数图像的应用3.当x ∈(1,2)时,不等式(x -1)2<log a x 恒成立,则a 的取值范围是( ) A .(0,1) B .(1,2) C .(1,2]D .0,12解析:选C 设f 1(x )=(x -1)2,f 2(x )=log a x ,要使当x ∈(1,2)时,不等式(x -1)2<log a x 恒成立,只需f 1(x )=(x -1)2在(1,2)上的图像在f 2(x )=log a x 的下方即可.当0<a <1时,显然不成立.当a >1时,如图所示,要使在(1,2)上,f 1(x )=(x -1)2的图像在f 2(x )=log a x 的下方,只需f 1(2)≤f 2(2),即(2-1)2≤log a 2,log a 2≥1,∴1<a ≤2.(1)对数函数的图像随对数函数的底数变化的规律:由于对数函数y =log a x 的图像与直线y =1交于点(a,1),所以在x 轴上方,对数函数y =log a x 的图像,从左到右对应的底数由小到大依次递增.由于函数y =log a x 的图像与直线y =-1交于点1a ,-1,所以在x 轴下方,函数y =log a x 的图像从左到右对应的底数由大到小依次递减.(2)图像的识别问题,主要依据底数确定图像是上升还是下降、图像的位置、图像所过定点、图像与坐标轴的交点等求解.(3)利用数形结合法解决与对数函数有关的大小比较、方程、不等式、取值范围以及过定点等问题.层级一 学业水平达标1.函数f (x )=11-x +lg(1+x )的定义域是( )A .(-∞,-1)B .(1,+∞)C .(-1,1)∪(1,+∞)D .(-∞,+∞)解析:选C 要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≠0,1+x >0,解得x >-1且x ≠1.2.若函数y =f (x )是函数y =a x (a >0,且a ≠1)的反函数,且f (2)=1,则f (x )=( )A .log 2x B.12x C .log 12xD .2x -2解析:选A 函数y =a x (a >0,且a ≠1)的反函数是f (x )=log a x (a >0,且a ≠1),又f (2)=1,即log a 2=1,所以a =2,故f (x )=log 2x .3.函数f (x )=log 2x 2的图像的大致形状是( )解析:选D 由于f (x )=log 2x 2=2log 2|x |,所以函数的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),且当x >0时,f (x )=2log 2x 在(0,+∞)上单调递增,又因为函数是偶函数,所以函数图像关于y 轴对称.4.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)的图像是图中的( )解析:选A 由y =a x 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. 5.当a >1时,在同一坐标系中,函数y =a -x 与y =log a x 的图像是( )解析:选D ∵a >1,不妨取a =2, 找出函数y =2-x与y =log 2x 的图像即可.6.函数f (x )=2-log 2x 的定义域是________. 解析:由2-log 2x ≥0 ⇒ log 2x ≤2, ∴0<x ≤4. 答案:(0,4]7.已知函数y =3+log a (2x +3)(a >0且a ≠1)的图像必经过定点P ,则P 点坐标________. 解析:∵当2x +3=1即x =-1时,log a (2x +3)=0,y =3,P (-1,3). 答案:(-1,3)8.方程x 2=log 12x 解的个数是________.解析:函数y =x 2和y =log 12x 在同一坐标系内的图像大致为:所以函数y =x 2和y =log 12x 的图像只有一个交点,故方程x 2=log 12x 解的个数是1.答案:19.已知函数y =log a (x +b )的图像如图所示,求实数a 与b 的值. 解:由图像可知,函数的图像过点(-3,0)和(0,2),∴⎩⎪⎨⎪⎧log a (b -3)=0,log ab =2, 解得b =4,a =2.10.作出函数y =|log 2(x +1)|的图像. 解:第一步:作y =log 2x 的图像,如图(1);第二步:将y =log 2x 的图像沿x 轴向左平移1个单位长度, 得y =log 2(x +1)的图像,如图(2);第三步:将y =log 2(x +1)在x 轴下方的图像作关于x 轴的对称变换,得y =|log 2(x +1)|的图像,如图(3).层级二 应试能力达标1.如图是三个对数函数的图像,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:选D y =log a x 的图像在(0,+∞)上是上升的,所以底数a >1,函数y =log b x ,y =log c x 的图像在(0,+∞)上都是下降的. 因此b ,c ∈(0,1),又易知c >b ,故a >c >b .2.设f (x )是奇函数,当x >0时,f (x )=log 2x ,则当x <0时,f (x )等于( ) A .-log 2x B .log 2(-x ) C .log x 2D .-log 2(-x )解析:选D ∵x <0,∴-x >0.∴f (-x )=log 2(-x ). 又∵f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ). ∴f (x )=-log 2(-x ).3.若实数a ,b ,c 满足log a 2<log b 2<log c 2,则下列关系中不可能成立的是( ) A .a <b <c B .b <a <c C .c <b <aD .a <c <b解析:选A 由题中条件绘出函数图像如图所示.由图可知选A.4.函数y =ax 2+bx 与y =log ⎪⎪⎪⎪b a x (ab ≠0,|a |≠|b |)在同一直角坐标系中的图像可能是( )解析:选D 若⎪⎪⎪⎪b a >1,则函数y =log ⎪⎪⎪⎪b a x 的图像为选项A 、B 中所示过点(1,0)的曲线,且⎪⎪⎪⎪b 2a >12,故函数y =ax 2+bx 的图像的对称轴x =-b 2a 应在区间⎝⎛⎭⎫-∞,-12或12,+∞内,A 、B 都不正确;若0<⎪⎪⎪⎪b a <1,则函数y =log ⎪⎪⎪⎪b a x 的图像为选项C 、D 中所示过点(1,0)的曲线,且0<b 2a <12,故函数y =ax 2+bx 的图像的对称轴x =-b 2a 应在区间-12,0或0,12内,C 不正确,D 正确. 5.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x ≤0,log c ⎝⎛⎭⎫x +19,x >0的图像如图所示,则a +b +c =________. 解析:由图像可求得直线的方程为y =2x +2, 又函数y =log c ⎝⎛⎭⎫x +19的图像过点(0,2), 将其坐标代入可得c =13,所以a +b +c =2+2+13=133.答案:1336.函数f (x )=||log 3x 在区间[a ,b ]上的值域为[0,1],则b -a 的最小值为________. 解析:数形结合||log 3x =0,则x =1,||log 3x =1, 则x =3或13.故(b -a )min =1-13=23.答案:237.已知f (x )=|lg x |,且1c >a >b >1,试比较f (a ),f (b ),f (c )的大小. 解:先作出函数y =lg x 的图像,再将图像位于x 轴下方的部分折到x 轴上方,于是得f (x )=|lg x |图像,(如图)由图像可知,f (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.由1c >a >b >1得:f 1c >f (a )>f (b ),而f 1c =⎪⎪⎪⎪lg 1c =|-lgc |=|lg c |=f (c ).∴f (c )>f (a )>f (b ).8.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:(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 )=a a 2-1(a x -a -x )(x ∈R).(2)因为f (-x )=a a 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.解得23<m <1.即m 的取值范围是⎝⎛⎭⎫23,1.第二课时 对数函数的图像和性质的应用(习题课)[典例] 比较大小. (1)log 23.4,log 28.5; (2)log 0.31.8,log 0.32.7; (3)log 67,log 76; (4)log 3π,log 20.8; (5)log 712,log 812.[解] (1)考查对数函数y =log 2x , ∵2>1,∴它在(0,+∞)上是增函数. ∴log 23.4<log 28.5.(2)考查对数函数y =log 0.3x ,∵0<0.3<1,∴它在(0,+∞)上是减函数, ∴log 0.31.8>log 0.32.7.(3)∵log 67>log 66=1,log 76<log 77=1, ∴log 67>log 76.(4)∵log 3π>log 31=0,log 20.8<log 21=0,∴log 3π>log 20.8.(5)在同一坐标系中作出函数y =log7x 与y =log 8x 的图像,由底数变化对图像位置的影响知:log 712>log 812.比较对数大小的思路:(1)底相同,真数不同的,可看作同一对数函数上的几个函数值,用对数函数的单调性比较大小;(2)底数不同,真数相同的几个数,可通过图像比较大小,也可通过换底公式比较大小;(3)底不相同,真数也不相同的几个数,可通过特殊值来比较大小,常用的特殊值是“0”或“1”.[活学活用]比较下列各组中两个值的大小:(1)3log 45与2log 23;(2)log 30.2,log 40.2;(3)log 3π,log π3;(4)log 0.20.1与0.20.1.解:(1)∵3log 45=log 4125,2log 23=log 29=log 481, 且函数y =log 4x 在(0,+∞)上是增函数,125>81,∴3log 45>2log 23.(2)∵0>log 0.23>log 0.24,∴1log 0.23<1log 0.24, 即log 30.2<log 40.2.(3)∵函数y =log 3x 是增函数,且π>3,∴log 3π>log 33=1.同理,1=log ππ>log π3,∴log 3π>log π3.(4)∵0<0.2<1,∴函数y =log 0.2x 在(0,+∞)上是减函数,∴log 0.20.1>log 0.20.2=1.∵0<0.2<1,∴函数y =0.2x 在R 上是减函数,∴0.20.1<0.20=1.∴log 0.20.1>0.20.1.解对数不等式[典例] 解下列不等式:(1)log 17x >log 17(4-x ); (2)log x 12>1; (3)log a (2x -5)>log a (x -1).[解] (1)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ x >0,4-x >0,x <4-x ,解得0<x <2.所以原不等式的解集为(0,2).(2)当x >1时,log x 12>1=log x x ,解得x <12, 此时不等式无解.当0<x <1时,log x 12>1=log x x ,解得x >12, 所以12<x <1.综上,原不等式的解集为12,1. (3)当a >1时,原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -5>0,x -1>0,2x -5>x -1,解得x >4.当0<a <1时,原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -5>0,x -1>0,2x -5<x -1,解得52<x <4. 综上所述,当a >1时,原不等式的解集为{x |x >4};当0<a <1时,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 52<x <4.(1)解含有对数符号的不等式,要先看底数是大于1还是大于0且小于1,然后利用相应的对数函数的单调性将其转化为一般的代数不等式,要注意转化过程的等价性,即进行同解变形.(2)底数中若含有参数时,一定注意底数大于0且不等于1;同时要注意与1的大小的讨论.[活学活用]若-1<log a 34<1(a >0,且a ≠1),求实数a 的取值范围. 解:∵-1<log a 34<1,∴log a 1a <log a 34<log a a . 当a >1时,1a <34<a ,则a >43; 当0<a <1时,1a >34>a ,则0<a <34. 故实数a 的取值范围是0,34∪43,+∞.有关对数型函数的值域与最值问题[典例](1)y =log 2(x 2+4);(2)y =log 12(3+2x -x 2). [解] (1)y =log 2(x 2+4)的定义域是R.因为x 2+4≥4,所以log 2(x 2+4)≥log 24=2,所以y =log 2(x 2+4)的值域为[2,+∞).(2)设u =3+2x -x 2=-(x -1)2+4≤4.因为u >0,所以0<u ≤4.又y =log 12u 在(0,+∞)上为减函数, 所以log 12u ≥log 124=-2, 所以y =log 12(3+2x -x 2)的值域为[-2,+∞).(1)求对数型函数的值域,一般需根据对数函数的单调性及真数的取值范围求解.(2)求函数的值域时,一定要注意定义域对它的影响,结合函数的单调性求解,当函数中含有参数时,有时需讨论参数的取值.[活学活用]已知f (x )=2+log 3x ,x ∈[1,9],求函数y =[f (x )]2+f (x 2)的最大值及此时x 的值.解:y =[f (x )]2+f (x 2)=(2+log 3x )2+log 3x 2+2=(log 3x )2+6log 3x +6=(log 3x +3)2-3.∵f (x )的定义域为[1,9],∴y =[f (x )]2+f (x 2)中,x 必须满足⎩⎪⎨⎪⎧1≤x ≤9,1≤x 2≤9, ∴1≤x ≤3,∴0≤log 3x ≤1,∴6≤y ≤13.∴当x =3时,y 取得最大值,为13.对数型函数的单调性1.求函数y =log 12(x 2-3x +5)的单调区间. 解:由于x 2-3x +5的判别式Δ=(-3)2-4×5=-11<0,∴x 2-3x +5>0,令u (x )=x 2-3x +5,当x ∈⎝⎛⎭⎫-∞,32时, u (x )为减函数,当x ∈⎝⎛⎭⎫32,+∞时,u (x )为增函数.∴y =log 12(x 2-3x +5)在⎝⎛⎭⎫-∞,32上为增函数,在⎝⎛⎭⎫32,+∞上为减函数. 综上函数y =log 12(x 2-3x +5)的增区间为⎝⎛⎭⎫-∞,32,减区间为⎝⎛⎭⎫32,+∞. 题点二:已知函数的单调性求参数2.已知函数f (x )=lg(x 2-2ax -a )在区间(-∞,-3)上是减函数,求实数a 的取值范围. 解:设u (x )=x 2-2ax -a .∵f (x )在(-∞,-3)上是减函数,∴u (x )在(-∞,-3)上是减函数,且u (x )>0在(-∞,-3)上恒成立.又u (x )=(x -a )2-a -a 2在(-∞,a )上是减函数.∴⎩⎪⎨⎪⎧u (-3)≥0,a ≥-3,∴a ≥-95. ∴满足条件的实数a 的取值范围是-95,+∞.解决对数型复合函数单调性问题的思路解决与对数函数有关的函数的单调性问题的关键:一是看底数是否大于1,当底数未明确给出时,则应对底数a 是否大于1进行讨论;二是运用复合法来判断其单调性;三是要注意其定义域.对数型复合函数一般可分为两类:一类是对数函数为外函数,即y =log a f (x )型;另一类是内函数为对数函数,即y =f (log a x )型.对于y =log a f (x )型的函数的单调性,有以下结论:函数y =log a f (x )的单调性与函数u =f (x )(f (x )>0)的单调性在a >1时相同,在0<a <1时相反.研究y =f (log a x )型复合函数的单调性,一般用复合法判定即可,即令t =log a x ,则只需研究t =log a x 及y =f (t )的单调性即可.层级一 学业水平达标1.已知a =log 23.6,b =log 43.2,c =log 43.6,则( )A .a >b >cB .a >c >bC .b >a >cD .c >a >b解析:选B a =log 23.6>1,b =log 43.2<1,c =log 43.6<1,又y =log 4x 为增函数,3.2<3.6, ∴log 43.2<log 43.6,即b <c ,∴b <c <a .2.如果log 12x <log 12y <0,那么( ) A .y <x <1B .x <y <1C .1<x <yD .1<y <x解析:选D 由log 12x <log 12y 得x >y .由log 12y <0得y >1.故x >y >1. 3.若log m 8.1<log n 8.1<0,那么m ,n 满足的条件是( )A .m >n >1B .n >m >1C .0<n <m <1D .0<m <n <1解析:选C 由题意知m ,n 一定都是大于0且小于1的,根据函数图像知,当x >1时,底数越大,函数值越小.4.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ log 2(-x ),x <0,log 12x ,x >0,若f (m )<f (-m ),则实数m 的取值范围是( ) A .(-1,0)∪(0,1)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-1,0)∪(1,+∞)D .(-∞,-1)∪(0,1)解析:选C 函数f (x )的图像大致如图:∴当f (m )<f (-m )时,f (x )<0.∴m ∈(-1,0)∪(1,+∞).5.已知函数f (x )=2log 12x 的值域为[-1,1],则函数f (x )的定义域是( ) A.⎣⎡⎦⎤22,2 B .[-1,1]C.⎣⎡⎦⎤12,2D.⎝⎛⎦⎤-∞,22∪[)2,+∞ 解析:选A -1≤2log 12x ≤1,-12≤log 12x ≤12, log 12⎝⎛⎭⎫12-12≤log 12x ≤log 12⎝⎛⎭⎫1212, ∵y =log 12x 是减函数,∴⎝⎛⎭⎫1212≤x ≤⎝⎛⎭⎫12-12. 即22≤x ≤ 2. 6.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:∵-1<x <0,∴0<x +1<1.又log 2a (x +1)>0,∴0<2a <1,即0<a <12. 答案:⎝⎛⎭⎫0,12 7.函数f (x )=log 3(x 2+2x +4)的值域为________.解析:令u =x 2+2x +4,则u =(x +1)2+3≥3,∴log 3(x 2+2x +4)≥log 33=1,即函数f (x )=log 3(x 2+2x +4)的值域为[1,+∞).答案:[1,+∞)8.函数f (x )=ln(2-x )的单调减区间为________.解析:由2-x >0,得x <2.又函数y =2-x ,x ∈(-∞,2)为减函数,∴函数f (x )=m (2-x )的单调减区间为(-∞,2).答案:(-∞,2)9.函数y =log a x (a >0,且a ≠1)在[2,4]上的最大值与最小值的差是1,求a 的值.解:①当a >1时,函数y =log a x 在[2,4]上是增函数,所以log a 4-log a 2=1,即log a 42=1,所以a =2.②当0<a <1时,函数y =log a x 在[2,4]上是减函数,所以log a 2-log a 4=1,即log a 24=1,所以a =12. 由①②知a =2或a =12. 10.已知函数y =(log 2x -2)log 4x -12,2≤x ≤8. (1)令t =log 2x ,求y 关于t 的函数关系式,并写出t 的范围;(2)求该函数的值域.解:(1)y =(log 2x -2)log 4x -12=(log 2x -2)12log 2x -12, 令t =log 2x ,得y =12(t -2)(t -1)=12t 2-32t +1, 又2≤x ≤8,∴1=log 22≤log 2x ≤log 28=3,即1≤t ≤3.(2)由(1)得y =12t -322-18,1≤t ≤3, 当t =32时,y min =-18; 当t =3时,y max =1,∴-18≤y ≤1, 即该函数的值域为-18,1. 层级二 应试能力达标1.设a =log 36,b =log 510,c =log 714,则( )A .a >c >bB .b >c >aC .c >b >aD .a >b >c解析:选D a =log 36=1+log 32,b =log 510=1+log 52,c =log 714=1+log 72,则只要比较log 32,log 52,log 72的大小即可,在同一坐标系中作出函数y =log 3x ,y =log 5x ,y =log 7x 的图像,由三个图像的相对位置关系,可知a >b >c .2.函数f (x )=log a |x -1|在(0,1)上是减函数,那么f (x )在(1,+∞)上( )A .递增且无最大值B .递减且无最小值C .递增且有最大值D .递减且有最小值解析:选A 由|x -1|>0,得函数y =log a |x -1|的定义域为{x |x ≠1}.设g (x )=|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧x -1,x >1,-x +1,x <1, 则有g (x )在(-∞,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数.∵f (x )=log a |x -1|在(0,1)上是减函数,∴a >1.∴f (x )=log a |x -1|在(1,+∞)上递增且无最大值.3.已知函数f (x )=|lg x |.若0<a <b ,且f (a )=f (b ),则a +2b 的取值范围是( )A .(22,+∞)B .[22,+∞)C .(3,+∞)D .[3,+∞)解析:选C 因为f (a )=f (b ),所以|lg a |=|lg b |,所以b =1a (a =b 舍去),则a +2b =a +2a. 又0<a <b ,所以0<a <1<b .令g (a )=a +2a ,由对勾函数的性质知函数g (a )在(0,1)上为减函数,所以g (a )>g (1)=1+21=3,即a +2b 的取值范围是(3,+∞).4.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:选B 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 在其定义域上必须为增函数,故a >1.综上可知,1<a <2.故选B.5.设0<a <1,函数f (x )=log a (2a x -2),则使得f (x )<0的x 的取值范围为________.解析:由于y =log a x (0<a <1)在(0,+∞)上为减函数,则2a x -2>1,即a x >32.由于0<a <1,可得x <log a 32. 答案:-∞,log a 326.已知函数f (x )=log a (x +3)的区间[-2,-1]上总有|f (x )|<2,则实数a 的取值范围为________________.解析:∵x ∈[-2,-1],∴1≤x +3≤2.当a >1时,log a 1≤log a (x +3)≤log a 2,即0≤f (x )≤log a 2.∵|f (x )|<2,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a >1,log a 2<2,解得a > 2.当0<a <1时,log a 2≤log a (x +3)≤log a 1,即log a 2≤f (x )≤0.∵|f (x )|<2,∴⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,log a 2>-2,解得0<a <22. 综上可得,实数a 的取值范围是0,22∪(2,+∞). 答案:0,22∪(2,+∞) 7.已知函数f (x )=lg(ax 2+2x +1).(1)若f (x )的值域为R ,求实数a 的取值范围;(2)若f (x )的定义域为R ,求实数a 的取值范围.解:(1)∵f (x )的值域为R ,∴要求u =ax 2+2x +1的值域包含(0,+∞).当a <0时,显然不可能;当a =0时,u =2x +1∈R 成立;当a >0时,若要u =ax 2+2x +1的值域包含(0,+∞),则Δ=4-4a ≥0,解得0<a ≤1.综上可知,a 的取值范围是[0,1].(2)由已知,u =ax 2+2x +1的值恒为正,∴⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=4-4a <0,解得a 的取值范围是(1,+∞).8.已知函数f (x )=lg a -x 1+x. (1)若f (x )为奇函数,求a 的值;(2)在(1)的条件下,若f (x )在(m ,n )上的值域为(-1,+∞),求(m ,n ). 解:(1)∵f (x )为奇函数,∴f (x )+f (-x )=0,∴lg a -x 1+x +lg a +x 1-x =0,∴(a -x )(a +x )1-x 2=1, 解得a =1(a =-1舍去).(2)由(1)知f (x )=lg 1-x 1+x,其定义域为(-1,1). ∵x ∈(-1,1)时,t =1-x 1+x =-1+21+x为减函数, 而y =lg t 在定义域内为增函数,∴f (x )=lg 1-x 1+x在其定义域内是减函数,则m =-1, 由题意知f (n )=lg 1-n 1+n=-1,解得n =911. 故所求(m ,n )为-1,911.。
》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《马鸣风萧萧整理3.3 指数函数问题导学一、指数函数的概念活动与探究1 下列函数中一定是指数函数的是__________.(只填序号) (1)y=10x;(2)y=10x+1;(3)y=-4x;(4)y=xx;(5)y=xα(α是常数);(6)y=(2a-1)x. 迁移与应用(1)若函数f(x)=(a2-a-1)·ax是一个指数函数,则实数a的值为__________;(2)若指数函数f(x)的图像经过点(-1,4),则f(2)=__________.
1.判断一个函数是否是指数函数,关键是分析该函数解析式是否完全符合指数函数解析式y=ax(a>0,且a≠1),其特征是:①底数a为大于0且不等于1的常数,不含有自变量x;②指数位置是自变量x,且x的系数是1;③ax的系数是1. 2.已知某函数是指数函数求参数值时,可采用待定系数法,先通过一个条件确定解析式中a的值,再解决其他问题.二、求指数型函数的定义域、值域(最值) 活动与探究2 求下列函数的定义域与值域:
(1)142xy;
(2)y=23-|x|. 迁移与应用1.函数y=4x-1的定义域是__________,值域是__________.
2.求y=1-12x的定义域和值域.
1.对于指数型函数y=af(x)(a>0,且a≠1),其定义域就是函数f(x)的定义域,可按照求函数定义域的一般方法进行求解.2.求指数型函数y=af(x)(a>0,且a≠1)的值域时,通常采用逐步推的办法,先确定f(x)的取值范围,再结合指数函数的单调性求得原函数的值域.三、指数函数单调性的应用活动与探究3 (1)比较下列各组数的大小:①1.72.5与1.73;
②34-1.8与34-2.6;③2.3-0.28与0.67-3.1. (2)求函数f(x)=352x-1的单调区间.迁移与应用1.比较下列各题中两个值的大小:》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《马鸣风萧萧整理(1)0.8-0.1,0.8-0.2;(2)1.70.3,0.93.1;(3)a1.3,a2.5(a>0,a≠1).2.函数f(x)=ax(a>0,a≠1)在区间[1,2]上的最大值与最小值之和为6,求a的值.
1.在进行数的大小比较时,若底数相同,则可根据指数函数的单调性得出结果;若底数不相同,则首先考虑能否化为同底数,然后根据指数函数的单调性得出结果;不能化成同底数的,要考虑引进第三个数(如0,1等)分别与之比较,从而得出结果.总之,比较时要尽量转化成同底的形式,根据指数函数的单调性进行判断.2.函数y=af(x)(a>0,且a≠1)的单调性与单调区间可按如下规则确定:(1)当a>1时,函数y=af(x)的单调性、单调区间与f(x)的单调性、单调区间相同;(2)当0<a<1时,函数y=af(x)的单调性、单调区间与f(x)的单调性、单调区间相反;(3)当底数a不确定时,要对其分a>1和0<a<1两种情况讨论.四、指数型函数的图像及图像变换问题活动与探究4
画出函数y=12|x|的图像,并根据图像写出函数的值域及单调区间.迁移与应用1.为了得到函数y=2x-3-1的图像,只需把函数y=2x的图像上所有的点( ).A.向右平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度B.向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度C.向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度D.向左平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度2.若函数f(x)=ax-1+3(a>0,且a≠1)的图像恒过定点P,试求点P的坐标.
函数图像变换问题的处理方法:(1)抓住图像上的特殊点.如指数函数的图像过定点(0,1);(2)利用图像变换.如函数图像的平移变换(左右平移、上下平移);(3)利用函数的奇偶性与单调性.当堂检测1.若指数函数y=ax经过点(-1,3),则a等于( ).
A.3 B.13C.2 D.12
2.若120.5a,130.5b,140.5c,则a,b,c的大小顺序是( ).
A.a>b>cB.a<b<c
C.a<c<bD.b<c<a
3.函数113xy的值域是( ).A.(-∞,0) B.(0,1] C.[1,+∞) D.(-∞,1]
4.为了得到y=14|x-1|的图像,可以把y=14x的图像向______平移______个单位长度.5.试求函数f(x)=2|x-1|的单调区间.》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《马鸣风萧萧整理提示:用最精炼的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记。
答案:课前预习导学【预习导引】1.y=axR预习交流1 提示:因为当a=0时,ax总为0或没有意义;
当a<0时,如a=-2,x=12,ax=12(2)=-2显然没意义;当a=1时,ax恒等于1,没有研究必要.因此规定a>0,且a≠1. 预习交流2 提示:从形式上看,指数函数与幂函数的解析式都是幂的形式,但自变量x的位置不同.指数函数中幂的底数为常数,自变量出现在指数位置上,而幂函数中幂的指
数是常数,自变量出现在底数位置上.预习交流3 提示:确定函数y=ax(a>0,a≠1,x∈R)的解析式的关键是确定底数a的值.2.上方(0,1) y>1 0<y<1 0<y<1 y>1 增函数减函数y轴预习交流4 提示:在指数函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)中,不论a取何值,总有f(0)=a0
=1,所以其图像经过定点(0,1).在指数型函数y=k·af(x)+b中,令f(x)=0若得x=x0,则其图像经过定点(x0,k+b).预习交流5 提示:a>10<a<1 定义域R值域[1,+∞)(0,1] 奇偶性偶函数
单调性在(0,+∞)上是增加的在(-∞,0)上是减少的在(0,+∞)上是减少的在(-∞,0)上是增加的课堂合作探究【问题导学】活动与探究1 (1) 解析:(1)y=10x符合定义,是指数函数;(2)y=10x+1指数是x+1而非x,不是指数函数;(3)y=-4x中系数为-1而非1,不是指数函数;(4)y=xx中底数和指数均是自变量x,不符合指数函数的定义,不是指数函数.(5)y=xα中底数是自变量,不是指数函数.(6)y=(2a-1)x中由于底数可能不大于0或可能为1,故不一定是指数函数.》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《马鸣风萧萧整理迁移与应用(1)2 (2)116解析:(1)依题意应有a2-a-1=1,a>0,a≠1,解得a=2(a=-1舍去).(2)设f(x)=ax(a>0,且a≠1),则有a-1=4,所以a=14,即f(x)=14x.
于是f(2)=116. 活动与探究2 思路分析:求定义域要根据函数自身的要求,找出关于x的不等式或不等式组,解此不等式或不等式组可得定义域.求值域要根据定义域,借助换元思想与指数函数的单调性求解.解:(1)∵令x-4≠0,得x≠4,∴定义域为{x|x∈R,且x≠4}.
∵1x-4≠0,∴142x≠1.
∴y=142x的值域为{y|y>0,且y≠1}.(2)由题意可知定义域为R.∵|x|≥0,
∴y=23-|x|=32|x|≥320=1.
故y=23-|x|的值域为{y|y≥1}.迁移与应用1.[1,+∞) [1,+∞) 解析:要使函数有意义,则有x-1≥0,即x≥1,所以定义域是[1,+∞);当x-1≥0时,y=14x≥40=1,即值域是[1,+∞).
2.解:∵1-12x≥0,
∴12x≤1,即x≥0. ∴函数y=1-12x的定义域为[0,+∞).令t=12x,∴0<t≤1. ∴0≤1-t<1.∴0≤1-t<1. ∴y=1-12x的值域为[0,1).活动与探究3 思路分析:(1)由于①②中的底数相同,因此可直接应用指数函数的单调性进行比较,而③中的底数不同、指数也不同,可借助中间值来比较大小;(2)先分析函数u
=2x-1的单调性,再结合增减函数定义分析y=35u的增减性,确定单调区间.解:(1)①∵y=1.7x在R上是增函数,且2.5<3,∴1.72.5<1.73. 》》》》》》》》》积一时之跬步臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《马鸣风萧萧整理②∵y=34x在定义域R上是减函数,且-1.8>-2.6,∴34-1.8<34-2.6. ③(中间量法)由指数函数的性质,知2.3-0.28<2.30=1,0.67-3.1>0.670=1,∴2.3-0.28<0.67-3.1. (2)设u=2x-1,当x∈(-∞,+∞)时,u是增加的,
而在函数y=35u中,由于0<35<1,所以y=35u是减少的,因此当x∈(-∞,+∞)
时,f(x)=352x-1是减少的.即函数的递减区间是(-∞,+∞),无递增区间.迁移与应用1.解:(1)由于0<0.8<1,所以指数函数y=0.8x在R上为减函数.又因为-0.1>-0.2,所以0.8-0.1<0.8-0.2. (2)1.70.3>1,0.93.1<1,所以1.70.3>0.93.1. (3)当a>1时,函数y=ax在R上是增函数,此时a1.3<a2.5;当0<a<1时,函数y=ax在R上是减函数,此时a1.3>a2.5. 综上,当a>1时,a1.3<a2.5;当0<a<1时,a1.3>a2.5. 2.解:若a>1,则f(x)在[1,2]上递增,∴a2+a=6,解得a=2或a=-3(舍去).若0<a<1,则f(x)在[1,2]上递减,∴a2+a=6,解得a=2(舍去)或a=-3(舍去).综上,a=2.
活动与探究4 思路分析:因为y=12|x|=12x,x≥0,2x,x<0,所以分段画出函数的图像即可.解:∵y=12|x|=12x,x≥0,
2x,x<0,∴在平面直角坐标系内画出函数y=12x(x≥0)及y=2x(x<0)的图像.这两段图像合起来就是所求函数的图像,如下图.