2016高中数学人教A版必修一2.2.2对数函数及其性质第1课时课后训练
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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|-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.函数f(x)=log2(3x+3-x)是( ) A.奇函数B.偶函数C.既是奇函数又是偶函数D.不是奇函数又不是偶函数解析:∵3x+3-x>0恒成立.∴f(x)的定义域为R.又∵f(-x)=log2(3-x+3x)=f(x).∴f(x)为偶函数.答案:B3.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>c B.c>b>aC.c>a>b D.a>c>b解析:由图可知a>1,而0<b<1,0<c<1,取y=1,则可知c>b.∴a>c>b.答案:D4.已知函数f(x)=|lg x|.若a≠b,且f(a)=f(b),则a+b的取值范围是( ) A.(1,+∞) B.[1,+∞)C.(2,+∞) D.[2,+∞)解析:f(x)=|lg x|的图像如图所示,由题可设0<a<1,b>1,∴|lg a|=-lg a,|lg b|=lg b,∴-lg a=lg b.=b,即1a∴a+b=a+1a(0<a<1).又∵函数y=x+1x(0<x<1)为减函数,∴a+1a>2.答案:C二、填空题5.对数函数的图像过点(16,4),则此函数的解析式为________.解析:设f(x)=log a x(a>0且a≠1),则log a16=4.∴a4=16,又∵a>0且a≠1,∴a=2.即f(x)=log2x.答案:f(x)=log2x6.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)7.方程x2=log x解的个数是________.解析:函数y=x2和y=log x在同一坐标系内的图像大致为:答案:18.若实数a满足log a2>1,则a的取值范围为________.解析:当a>1时,log a2>1=log a a.∴2>a.∴1<a<2;当0<a<1时,log a2<0.不满足题意. 答案:1<a <2 三、解答题9.(1)已知函数y =lg(x 2+2x +a )的定义域为R ,求实数a 的取值范围; (2)已知函数f (x )=lg[(a 2-1)x 2+(2a+1)x+1],若f (x )的定义域为R ,求实数a 的取值范围.解:(1)因为y =lg(x 2+2x +a )的定义域为R , 所以x 2+2x +a >0恒成立,所以Δ=4-4a <0, 所以 a >1.故a 的取值范围是(1,+∞).(2)依题意(a 2-1)x 2+(2a +1)x +1>0对一切x ∈R 恒成立.当a 2-1≠0时, 错误! 解得a <-54.当a 2-1=0时,显然(2a +1)x +1>0,对x ∈R 不恒成立. 所以a 的取值范围是(-∞,-54).10.已知函数f (x )=log a x +1x -1(a >0,且a ≠1).(1)求f (x )的定义域: (2)判断函数的奇偶性.解:(1)要使函数有意义,则有x +1x -1>0,即⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,x -1>0,,或⎩⎪⎨⎪⎧x +1<0,x -1<0,解得x >1或x <-1, 此函数的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞),关于原点对称. (2)f (-x )=log a -x +1-x -1=log a x -1x +1=-log a x +1x -1=-f (x ).∴f (x )为奇函数.。
第二章 基本初等函数(Ⅰ)2.2 对数函数2.2.2 对数函数及其性质第1课时 对数函数的图象及其性质A 级 基础巩固一、选择题1.已知集合A ={y |y =log 2x ,x >1},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪⎪⎭⎪⎫y =⎝ ⎛12x ,x <0,则A ∩B =( )A .{y |0<y <1}B .{y |y >1} C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪⎪12<y <1 D .∅解析:因为A ={y |y >0},B ={y |y >1}.所以A ∩B ={y |y >1}.答案:B2.已知x =20.5,y =log 52,z =log 50.7,则x ,y ,z 的大小关系为( )A .x <y <zB .z <x <yC .z <y <xD .y <z <x解析:因为x =20.5>20=1,0<y =log 52<1,z =log 50.7<0,所以z <y <x .答案:C3.函数f (x )=12-log 3x的定义域是( ) A .(-∞,9]B .(-∞,9)C .(0,9]D .(0,9)解析:要使函数有意义,只需2-log 3x >0,即log 3x <2.所以0<x <9. 答案:D4.已知f (x )为R 上的增函数,且f (log 2x )>f (1),则x 的取值范围为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞) C .(2,+∞) D .(0,1)∪(2,+∞)解析:依题意有log 2x >1,所以x >2.答案:C5.函数f (x )=log 2(1-x )的图象为( )解析:由定义域知x <1,排除选项B 、D.又f (x )=log 2(1-x )是定义域上的减函数,所以选项A 正确.答案:A二、填空题6.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________.解析:由题意,得⎩⎨⎧0<3-a <1,0<a <1,或⎩⎨⎧3-a >1,a >1,解得1<a <2.答案:(1,2)7.函数y =log a (2x -3)+1的图象恒过定点P ,则点P 的坐标是________.解析:当2x -3=1,即x =2时,y =1,故点P 的坐标是(2,1). 答案:(2,1)8.函数y =log 12(3x -a )的定义域是⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞,则a =________. 解析:根据题意,得3x -a >0,所以x >a 3,所以a 3=23,解得a =2.答案:2三、解答题9.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. 10.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,则t 的取值范围是t ≥0.B 级 能力提升1.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 1B .a 3<a 4<a 1<a 2C .a 2<a 1<a 3<a 4D .a 3<a 4<a 2<a 1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.答案:B2.给出函数f (x )=⎩⎨⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,x ≥4,f (x +1),x <4,则f (log 23)=______. 解析:因为1<log 23<log 24=2,所以3+log 23∈(4,5), 所以f (log 23)=f (log 23+1)=f (log 23+2)=f (log 23+3)=f (log 224)=⎝ ⎛⎭⎪⎫12log 224=答案:1243.已知实数x 满足-3≤log 12x ≤-12.求函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫log 2x 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫log 2x 4的值域.解:y =⎝ ⎛⎭⎪⎫log 2x 2⎝ ⎛⎭⎪⎫log 2x 4=(log 2x -1)(log 2x -2)= log 22x -3log 2x +2.因为-3≤log 12x ≤-12,所以12≤log 2x ≤3. 令t =log 2x ,则t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3, y =t 2-3t +2=⎝ ⎛⎭⎪⎫t -322-14, 所以t =32时,y min =-14;t =3时,y max =2. 故函数的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,2.。
2.2.2对数函数及其性质第二课时对数函数及其性质的应用(习题课)比较对数值的大小[例1]比较下列各组数中两个值的大小:(1)log23.4,log28.5;(2)log0.31.8,log0.32.7;(3)log a5.1,log a5.9(a>0,且a≠1).[解](1)考察对数函数y=log2x,因为它的底数2>1,所以它在(0,+∞)上是增函数,于是log23.4<log28.5.(2)考察对数函数y=log0.3x,因为它的底数0<0.3<1,所以它在(0,+∞)上是减函数,于是log0.31.8>log0.32.7.(3)当a>1时,y=log a x在(0,+∞)上是增函数,于是log a5.1<log a5.9;当0<a<1时,y=log a x在(0,+∞)上是减函数,于是log a5.1>log a5.9.比较对数值大小时常用的4种方法(1)同底的利用对数函数的单调性.1.比较下列各题中两个值的大小: (1)lg 6,lg 8; (2)log 0.56,log 0.54; (3)log 132与log 152;(4)log 23与log 54.解:(1)因为函数y =lg x 在(0,+∞)上是增函数,且6<8,所以lg 6<lg 8. (2)因为函数y =log 0.5x 在(0,+∞)上是减函数,且6>4,所以log 0.56<log 0.54. (3)由于log 132=1log 213,log 152=1log 215. 又∵对数函数y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数,且13>15,∴0>log 2 13>log 2 15,∴1log 213<1log 215.∴log 132<log 152. (4)取中间值1,∵log 23>log 22=1=log 55>log 54,∴log 23>log 54.[例2] (1)已知log a 12>1,求a 的取值范围;(2)已知log 0.7(2x )<log 0.7(x -1),求x 的取值范围. [解] (1)由log a 12>1得log a 12>log a a .求解对数不等式①当a >1时,有a <12,此时无解.②当0<a <1时,有12<a ,从而12<a <1.∴a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫12,1.(2)∵函数y =log 0.7x 在(0,+∞)上为减函数, ∴由log 0.72x <log 0.7(x -1) 得⎩⎪⎨⎪⎧2x >0,x -1>0,2x >x -1,解得x >1.∴x 的取值范围是(1,+∞).常见对数不等式的2种解法(1)形如log a x >log a b 的不等式,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.(2)形如log a x >b 的不等式,应将b 化为以a 为底数的对数式的形式,再借助y =log a x 的单调性求解.2.已知log a (3a -1)恒为正,求a 的取值范围. 解:由题意知log a (3a -1)>0=log a 1. 当a >1时,y =log a x 是增函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3a -1>1,3a -1>0,解得a >23,∴a >1;当0<a <1时,y =log a x 是减函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧3a -1<1,3a -1>0,解得13<a <23.∴13<a <23. 综上所述,a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫13,23∪(1,+∞).有关对数型函数的值域与最值问题[例3] 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.3.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.[例4] 已知函数f (x )=log a (1+x ),g (x )=log a (1-x ),其中(a >0且a ≠1),设h (x )=f (x )-g (x ).求函数h (x )的定义域,判断h (x )的奇偶性,并说明理由. [解] ∵f (x )=log a (1+x )的定义域为{x |x >-1}, g (x )=log a (1-x )的定义域为{x |x <1},∴h (x )=f (x )-g (x )的定义域为{x |x >-1}∩{x |x <1}={x |-1<x <1}. ∵h (x )=f (x )-g (x )=log a (1+x )-log a (1-x ),∴h (-x )=log a (1-x )-log a (1+x )=-[log a (1+x )-log a (1-x )]=-h (x ), ∴h (x )为奇函数. [一题多变]1.[变条件]若f (x )变为log a 1+x1-x (a >1):求f (x )的定义域.解:因为f (x )=log a 1+x1-x,需有1+x1-x >0,即⎩⎪⎨⎪⎧ 1+x >0,1-x >0,或⎩⎪⎨⎪⎧1+x <0,1-x <0,所以-1<x <1.所以函数f (x )的定义域为(-1,1).2.[变设问]在本例条件下,若f (3)=2,求使h (x )<0成立的x 的集合. 解:∵f (3)=log a (1+3)=log a 4=2,∴a =2. ∴h (x )=log 2(1+x )-log 2(1-x ), ∴h (x )<0等价于log 2(1+x )<log 2(1-x ),对数函数性质的综合应用∴⎩⎪⎨⎪⎧1+x <1-x ,1+x >0,1-x >0,解得-1<x <0.故使h (x )<0成立的x 的集合为{x |-1<x <0}.层级一 学业水平达标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 ∵lg(2x -4)≤1,∴0<2x -4≤10,解得2<x ≤7,∴x 的取值范围是(2,7],故选B.2.已知log 12m <log 12n <0,则( )A .n <m <1B .m <n <1C .1<m <nD .1<n <m解析:选D 因为0<12<1,log 12m <log 12n <0,所以m >n >1,故选D.3.函数f (x )=|log 12x |的单调递增区间是( )A.⎝⎛⎦⎤0,12 B .(0,1] C .(0,+∞)D .[1,+∞)解析:选D f (x )的图象如图所示,由图象可知单调递增区间为[1,+∞).4.已知实数a =log 45,b =⎝⎛⎭⎫120,c =log 30.4,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .b <c <a B .b <a <c C .c <a <bD .c <b <a解析:选D 由题知,a =log 45>1,b =⎝⎛⎭⎫120=1,c =log 30.4<0,故c <b <a . 5.函数f (x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+1+x 是( ) A .奇函数 B .偶函数 C .既奇又偶函数D .非奇非偶函数解析:选A f (x )定义域为R ,f (-x )+f (x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+1-x +lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+1+x =lg1(x 2+1)-x 2=lg 1=0,∴f (x )为奇函数,故选A. 6.比较大小: (1)log 22______log 23; (2)log 3π______log π3.解析:(1)因为函数y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数,且2>3,所以log 22>log 2 3. (2)因为函数y =log 3x 增函数,且π>3,所以log 3π>log 33=1. 同理1=log ππ>log π3,所以log 3π>log π3. -=-=答案=-=-:(1)> (2)>7.不等式log 13(5+x )<log 13(1-x )的解集为________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧5+x >0,1-x >0,5+x >1-x ,得-2<x <1.-=-=答案=-=-:{x |-2<x <1}8.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,则a =________.解析:∵a >1,∴f (x )=log a x 在[a,2a ]上递增, ∴log a (2a )-log a a =12,即log a 2=12,∴a 12=2,a =4. -=-=答案=-=-:49.已知对数函数f (x )的图象过点(4,2),试解不等式f (2x -3)>f (x ). 解:设f (x )=log a x (a >0且a ≠1), 因为f (4)=2,所以log a 4=2,所以a =2,所以f (x )=log 2x ,所以f (2x -3)>f (x )⇒log 2(2x -3)>log 2x ⇒⎩⎪⎨⎪⎧2x -3>0,x >0,2x -3>x ⇒x >3,所以原不等式的解集为(3,+∞).10.求函数y =log 12(1-x 2)的单调增区间,并求函数的最小值.解:要使y =log 12(1-x 2)有意义,则1-x 2>0,∴x 2<1,则-1<x <1,因此函数的定义域为(-1,1). 令t =1-x 2,x ∈(-1,1).当x ∈(-1,0]时,x 增大,t 增大,y =log 12t 减小,∴x ∈(-1,0]时,y =log 12(1-x 2)是减函数;同理当x ∈[0,1)时,y =log 12(1-x 2)是增函数.故函数y =log 12(1-x 2)的单调增区间为[0,1),且函数的最小值y min =log 12(1-02)=0.层级二 应试能力达标1.若a >0,且log 0.25(a 2+1)>log 0.25(a 3+1),则实数a 的取值范围是( )A .(0,1)∪(1,+∞)B .(0,1)C .(1,+∞)D .[1,+∞)解析:选C ∵log 0.25(a 2+1)>log 0.25(a 3+1),∴a 2<a 3,即a 2(1-a )<0,∴a >1,故选C.2.设a =log 54,b =log 53,c =log 45,则( ) A .a <c <b B .b <c <a C .a <b <cD .b <a <c解析:选D 由于b =log 53<a =log 54<1<log 45=c ,故b <a <c . 3.关于函数f (x )=log 12(1-2x )的单调性的叙述正确的是( )A .f (x )在⎝⎛⎭⎫12,+∞内是增函数 B .f (x )在⎝⎛⎭⎫12,+∞内是减函数 C .f (x )在⎝⎛⎭⎫-∞,12内是增函数 D ..f (x )在⎝⎛⎭⎫-∞,12内是减函数 解析:选C 由于底数12∈(0,1),所以函数f (x )=log 12(1-2x )的单调性与y =1-2x 的单调性相反.由1-2x >0,得x <12,所以f (x )=log 12(1-2x )的定义域为(-∞,12).因为y =1-2x 在(-∞,+∞)内是减函数,所以f (x )在⎝⎛⎭⎫-∞,12内是增函数,故选C. 4.(2017·全国卷Ⅱ)函数f (x )=ln(x 2-2x -8)的单调递增区间是( ) A .(-∞,-2) B .(-∞,1) C .(1,+∞)D .(4,+∞)解析:选D 由x 2-2x -8>0,得x >4或x <-2.因此,函数f (x )=ln(x 2-2x -8)的定义域是(-∞,-2)∪(4,+∞).注意到函数y =x 2-2x -8在(4,+∞)上单调递增,由复合函数的单调性知,f (x )=ln(x 2-2x -8)的单调递增区间是(4,+∞).5.若y =log (2a -3)x 在(0,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围为________. 解析:由y =log (2a -3)x 在(0,+∞)上是增函数,所以2a -3>1,解得a >2. -=-=答案=-=-:(2,+∞)6.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且在[0,+∞)上为增函数,f ⎝⎛⎭⎫13=0,则不等式f (log 18x )>0的解集为________________.解析:∵f (x )是R 上的偶函数,∴它的图象关于y 轴对称.∵f (x )在[0,+∞)上为增函数,∴f (x )在(-∞,0]上为减函数,做出函数图象如图所示.由f ⎝⎛⎭⎫13=0,得f ⎝⎛⎭⎫-13=0. ∴f (log 18x )>0⇒log 18x <-13或log 18x >13⇒x >2或0<x <12, ∴x ∈⎝⎛⎭⎫0,12∪(2,+∞). -=-=答案=-=-:⎝⎛⎭⎫0,12∪(2,+∞) 7.求函数f (x )=log 2(4x )·log 14x 2,x ∈⎣⎡⎦⎤12,4的值域. 解:f (x )=log 2(4x )·log 14x 2 =(log 2x +2)·⎣⎡⎦⎤-12(log 2x -1) =-12[](log 2x )2+log 2x -2. 设log 2x =t .∵x ∈⎣⎡⎦⎤12,4,∴t ∈[-1,2],则有y =-12(t 2+t -2),t ∈[-1,2], 因此二次函数图象的对称轴为t =-12, ∴它在⎣⎡⎦⎤-1,-12上是增函数,在⎣⎡⎦⎤-12,2上是减函数, ∴当t =-12时,有最大值,且y max =98. 当t =2时,有最小值,且y min =-2.∴f (x )的值域为⎣⎡⎦⎤-2,98.8.已知函数f (x )=log a (1-x )+log a (x +3),其中0<a <1.(1)求函数f (x )的定义域;(2)若函数f (x )的最小值为-4,求a 的值.解:(1)要使函数有意义,则有⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,x +3>0, 解得-3<x <1,所以函数的定义域为(-3,1).(2)函数可化为:f (x )=log a (1-x )(x +3)=log a (-x 2-2x +3)=log a [-(x +1)2+4], 因为-3<x <1,所以0<-(x +1)2+4≤4. 因为0<a <1,所以log a [-(x +1)2+4]≥log a 4,即f (x )min =log a 4,由log a 4=-4,得a -4=4,所以a =4-14=22.。
2.2.2对数函数及其性质班级:__________姓名:__________设计人__________日期__________课后练习【基础过关】1.若,则下列结论正确的是A. B. C. D.2.已知函数在上的最大值与最小值之和为,则的值为A. B. C.2 D.43.已知,则的最小值为A.-2B.-3C.-4D.04.函数的图象大致是A. B. C. D.5.已知,,则关于的不等式的解集为 .6.已知函数的图象恒过定点,若点也在函数的图象上,则= .7.已知,求的最大值以及取最大值时的值.8.已知函数.(1)求函数的定义域、值域;(2)若,求函数的值域.【能力提升】现有某种细胞100个,其中有占总数的细胞每小时分裂一次,即由1个细胞分裂成2个细胞,按这种规律发展下去,经过多少小时,细胞总数可以超过个?(参考数据:).2.2.2对数函数及其性质课后作业·详细答案【基础过关】1.B【解析】∵,如图所示,∴0<b<a<1.2.C【解析】利用“增函数+增函数仍为增函数”“减函数+减函数仍为减函数”确定函数f(x)的单调性,根据单调性求最大值和最小值,进而求解a的值.当a>1时,函数和在[1,2]都是增函数,所以在[1,2]是增函数,当0<a<1时,函数和在[1,2]都是减函数,所以在[1,2]是减函数,由题意得,即,解得a=2或a=-3(舍去).3.A【解析】∵函数在上是增函数,∴当时,f(x)取最小值,最小值为.4.D【解析】原函数的定义域为(0,+∞),首先去绝对值符号,可分两种情况x≥1及0<x<1讨论.①当x≥1时,函数化为:;淘汰C.②当0<x<1时,函数化为:.令,得,淘汰A、B,故选D.5.{x|3<x<4}【解析】原式转化为,∴∴0<x-3<1,∴3<x<4.6.-1【解析】当x+3=1,即x=-2时,对任意的a>0,且a≠1都有,所以函数图象恒过定点,若点A也在函数的图象上,则,∴b=-1.7.∴,∴.∵函数f(x)的定义域为[1,9],∴要使函数有意义,必须满足,∴1≤x≤3,∴,∴.当,即x=3时,y=13.∴当x=3时,函数取得最大值13.8.(1)由2x-1>0得,,函数f(x)的定义域是,值域是R.(2)令u=2x-1,则由知,u∈[1,8].因为函数在[1,8]上是减函数,所以.所以函数f(x)在上的值域为[-3,0].【能力提升】解:现有细胞100个,先考虑经过1、2、3、4个小时后的细胞总数; 1小时后,细胞总数为;2小时后,细胞总数为;3小时后,细胞总数为;4小时后,细胞总数为;可见,细胞总数y与时间x(小时)之间的函数关系为:,由,得,解得,∴;∵,∴.答:经过46小时,细胞总数超过个.。
2.2.2 对数函数及其性质第1课时 对数函数的图象及性质一、基础达标1.函数y =log a x 的图象如图所示,则a 的值可以是( )A .0.5B .2C .eD .π答案 A解析 ∵函数y =log a x 的图象单调递减,∴0<a <1,只有选项A 符合题意. 2.(2014·太原高一检测)函数f (x )=lg(x -1)+4-x 的定义域为 ( )A .(1,4]B .(1,4)C .[1,4]D .[1,4)答案 A解析 由⎩⎨⎧x -1>0,4-x ≥0,解得1<x ≤4.3.在同一坐标系中,函数y =log 3x 与y =log 13x 的图象之间的关系是 ( ) A .关于y 轴对称 B .关于x 轴对称 C .关于原点对称 D .关于直线y =x 对称 答案 B解析 ∵y =log 13x =-log 3x ,∴函数y =log 3x 与y =log 13x 的图象关于x 轴对称.4.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答案 D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 .5.已知函数f (x )=⎩⎨⎧3x (x ≤0),log 2x (x >0),那么f (f (18))的值为( )A .27B .127C .-27D .-127 答案 B解析 f (18)=log 218=log 22-3=-3,f (f (18))=f (-3)=3-3=127. 6.已知对数函数f (x )的图象过点(8,-3),则f (22)=________. 答案 -32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. 7.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,解之得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,解之得-1<x <0或0<x <4. ∴函数定义域为(-1,0)∪(0,4). 二、能力提升8.设函数f (x )=log 2x 的反函数为y =g (x ),且g (a )=14,则a = ( )A .2B .-2C .12D .-12答案 B解析 ∵函数f (x )=log 2x 的反函数为y =2x ,即g (x )=2x . 又∵g (a )=14,∴2a =14,∴a =-2.9.若函数f (x )=log a (x +b )的图象如图,其中a ,b 为常数,则函数g (x )=a x +b 的图象大致是( )答案 D解析 由函数f (x )=log a (x +b )的图象可知,函数f (x )=log a (x +b )在(-b ,+∞)上是减函数.∴0<a <1且0<b <1.所以g (x )=a x +b 在R 上是减函数,故排除A ,B.由g (x )的值域为(b ,+∞).所以g (x )=a x +b 的图象应在直线y =b 的上方,故排除C.10.设函数f (x )=log a x (a >0且a ≠1),若f (x 1x 2…x 2 013)=8,则f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22 013)的值等于________.答案 16解析 ∵f (x 21)+f (x 22)+f (x 23)+…+f (x 22 013) =log a x 21+log a x 22+log a x 23+…+log a x 22 013=log a (x 1x 2x 3…x 2 013)2 =2log a (x 1x 2x 3…x 2 013) =2f (x 1x 2x 3…x 2 013), ∴原式=2×8=16. 11.已知f (x )=log 3x . (1)作出这个函数的图象;(2)若f (a )<f (2),利用图象求a 的取值范围. 解 (1)作出函数y =log 3x 的图象如图所示.(2)令f (x )=f (2),即log 3x =log 32,解得x =2.由图象知:函数f (x )为单调增函数,当0<a <2时,恒有f (a )<f (2).∴所求a 的取值范围为(0,2). 三、探究与创新12.若函数y =lg(ax 2+2x +1)的值域为R ,求a 的取值范围. 解 ∵f (x )的值域为R ,∴u =ax 2+2x +1的值域应包括(0,+∞). 若a <0,u 的值域不可能包括(0,+∞); 若a =0,u 的值域为R ⊇(0,+∞);若a >0,u =ax 2+2x +1的值域包括(0,+∞). 必须有⎩⎨⎧a >0Δ=4-4a ≥0,∴0<a ≤1.综上所述,a 的取值范围为[0,1].13.若函数f (x )为定义在R 上的奇函数,且x ∈(0,+∞)时,f (x )=lg(x +1),求f (x )的表达式,并画出大致图象. 解 ∵f (x )为R 上的奇函数,∴f (0)=0. 又当x ∈(-∞,0)时,-x ∈(0,+∞), ∴f (-x )=lg(1-x ). 又f (-x )=-f (x ), ∴f (x )=-lg(1-x ),∴f (x )的解析式为f (x )=⎩⎨⎧lg (x +1),x >0,0,x =0,-lg (1-x ),x <0,∴f (x )的大致图象如图所示:。
2.2.2 对数函数及其性质课后训练1.函数y =2+log 2x (x ≥1)的值域为( ).A .(2,+∞)B .(-∞,2)C .[2,+∞)D .[3,+∞)2.已知集合M ={x |x <3},N ={x |log 2x >1},则M ∩N 等于( ).A .B .{x |0<x <3}C .{x |1<x <3}D .{x |2<x <3}3.函数y 12log (43)x -( ).A .(0,1] B.3,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭ C.3,24⎛⎫ ⎪⎝⎭ D.3,14⎛⎤ ⎥⎝⎦ 4.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 .12log x D .2x -2 5.小华同学作出的a =2,3,12时的对数函数y =log a x 的图象如图所示,则对应于C 1,C 2,C 3的a 的值分别为( ).A .2,3,12 B .3,2,12 C.12,2,3 D.12,3,2 6.不等式13log (5+x )<13log (1-x )的解集为______. 7.已知集合A ={x |log 2x ≤2},B =(-∞,a ),若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是(c ,+∞),其中c =________.8.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______.9.已知函数f (x )=log a (x +1),g (x )=log a (4-2x )(a >0,且a ≠1).(1)求函数f (x )-g (x )的定义域;(2)求使函数f (x )-g (x )的值为正数的x 的取值范围.10.分贝是计量声音强度相对大小的单位.物理学家引入了声压级(spl)来描述声音的大小:把声压P 0=2×10-5帕作为参考声压,把所要测量的声压P 与参考声压P 0的比值取常用对数后乘以20得到的数值称为声压级.声压级是听力学中最重要的参数之一,单位是分贝(dB).分贝值在60以下为无害区,60~110为过渡区,110以上为有害区.(1)根据上述材料,列出分贝值y与声压P的函数关系式.(2)某地声压P=0.002帕,试问该地为以上所说的什么区?(3)2011年春节联欢晚会中,赵本山、王小利、小沈阳等表演小品《同桌的你》时,现场多次响起响亮的掌声,某观众用仪器测量到最响亮的一次音量达到了90分贝,试求此时中央电视台演播大厅的声压是多少?参考答案1. 答案:C ∵x ≥1,∴log 2x ≥0,∴y ≥2.2. 答案:D 由log 2x >1,得x >2,∴M N ={x |2<x <3}.3. 答案:D 由题意列不等式组12log (43)0,(1)430.(2)x x -≥⎧⎪⎨⎪->⎩ 对于①有12log (4x -3)≥12log 1,解得x ≤1;对于②有4x >3,解得x >34.所以34<x ≤1. 4. 答案:A 函数y =a x (a >0,且a ≠1)的反函数是f (x )=log a x ,又f (2)=1,即log a 2=1,所以a =2,故f (x )=log 2x .5. 答案:C 直线y =1与函数y =log a x 的图象交点的横坐标是底数a ,则由图象得对应C 1的a 的值为12,对应C 3的a 的值为3,对应C 2的a 的值为2. 6. 答案:{x |-2<x <1} 原不等式等价于50,10,51,x x x x +>⎧⎪->⎨⎪+>-⎩解得-2<x <1.7. 答案:4 由log 2x ≤2,得0<x ≤4,所以A =(0,4].又A B ,则a >4,所以c =4.8. 答案:122x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭由题意可知,f (log 4x )<012-<log 4x <12124log 4-<log 4x <1241log 42⇔<x <2. 9. 答案:解:(1)由题意可知,f (x )-g (x )=log a (x +1)-log a (4-2x ),要使函数f (x )-g (x )有意义,自变量x 的取值需满足10,420,x x +>⎧⎨->⎩解得-1<x <2. 故函数f (x )-g (x )的定义域是(-1,2).(2)令f (x )-g (x )>0,得f (x )>g (x ),即log a (x +1)>log a (4-2x ),当a >1时,可得x +1>4-2x ,解得x >1.由(1)知-1<x <2,∴1<x <2;当0<a <1时,可得x +1<4-2x ,解得x <1,由(1)知-1<x <2,∴-1<x <1.综上所述,当a >1时,x 的取值范围是(1,2);当0<a <1时,x 的取值范围是(-1,1).10. 答案:解:(1)由已知,得y =20lg 0p p .又P 0=2×10-5,则y =20lg 5210p -⨯. (2)当P =0.002时,y =20lg 50.002210-⨯=20lg 102=40(分贝). 由已知条件知40分贝小于60分贝,所以该地区为无害区.(3)由题意,得90=20lg0p p ,则0p p =104.5, 所以P =104.5P 0=104.5×2×10-5=2×10-0.5≈0.63(帕).。
2.2.2对数函数的图像及性质(1)班级______________座号_________学生_______________一.选择题:1. 设a =log 32,b =log 52,c =log 23,则( )A .a >c >bB .b >c >aC .c >b >aD .c >a >b 2.函数)23(log 21-=x y 的定义域是( )A .[)+∞,1 B. ⎪⎭⎫⎝⎛+∞,32 C. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡1,32 D .⎥⎦⎤ ⎝⎛1,323.已知(31)4,1()log ,1a a x a x f x x x -+<⎧=⎨≥⎩是(﹣∞,+∞)上的减函数,那么a 的取值范围是( )A .(0,1)B .1(0,)3C .11[,)73D .1[,1)7 4. 设βα,分别是方程2log 30x x +-=和230x x +-=的根,则βα+的值为( ) A.1 B.2 C.3 D.6二.填空题:5. 函数y =log (2)ax ++1的图像过定点_________6. 偶函数()x f 在)0,(-∞内是减函数,若)(lg )1(x f f <-,则实数x 的取值范围是_______7.(2015·福建高考)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 的取值范围是________.三.解答题:8. 已知函数f (x )=lg(ax 2+2x +1).(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 ,求实数a 的取值范围.9. 已知log a (3x )≥log a (8-x ),求实数x 的取值范围.10.已知函数()()1log 2+=x x f ,当点()y x ,是函数()x f y =图像上的点时,点⎪⎭⎫⎝⎛2,3y x 是函数()x g y =图像上的点。
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 =log a x (a >0,且a ≠1)叫做________________,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞).a >10<a <1(0,+∞)对数函数y =log a x (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 =log a x 的图象,已知a 值取3,43,35,110,则图象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规律方法 (1)y =log a x (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y 1=log a x ,y 2=log b x ,其中a >1,b >1(或0<a <1,0<b <1),则当x >1时,“底大图低”,即若a >b ,则y 1<y 2.当0<x <1时,“底大图高”,即若a >b ,则y 1>y 2.(3)在同一坐标系内,y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象与y =log 1ax (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 =log a (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)log 0.52.7,log 0.52.8; (2)log 34,log 65; (3)log a π,log a e (a >0且a ≠1).变式迁移2 若a =log 3π,b =log 76,c =log 20.8,则( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >a >bD .b >c >a求函数的定义域【例3】 求下列函数的定义域:(1)y =3log 2x ; (2)y =log 0.5(4x -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 =1lg (x +1)-3; (2)y =log a (4x -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 |-1<x <1}D .∅ 2.若log a 2<log b 2<0,则( )A .0<a <b <1B .0<b <a <1C .a >b >1D .b >a >1 3.以下四个数中的最大者是( )A .(ln 2)2B .ln(ln 2)C .ln 2D .ln 24.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只能是( )二、填空题5.函数f (x )=lg (4-x )x -3的定义域为______________.6.若指数函数f (x )=a x则不等式log a (x -1)<07.函数y =log a (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 =-lg (1-x );(3)y =11-log a (x +a )(a >0,a ≠1).9.已知f (x )=log a 1+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 =a x (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C 1,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<x <-1.当0<a <1时,由题意有3x +4>1,即x >-1.综上,当a >1时,-43<x <-1;当0<a <1时,x >-1.【例2】 解 (1)∵0<0.5<1,∴对数函数y =log 0.5x 在(0,+∞)上是减函数. 又∵2.7<2.8,∴log 0.52.7>log 0.52.8.(2)∵y =log 3x 在(0,+∞)上是增函数, ∴log 34>log 33=1.∵y =log 6x 在(0,+∞)上是增函数, ∴log 65<log 66=1. ∴log 34>log 65.(3)当a >1时,y =log a x 在(0,+∞)上是增函数. ∵π>e ,∴log a π>log a e.当0<a <1时,y =log a x 在(0,+∞)上是减函数. ∵π>e ,∴log a π<log a e.综上可知,当a >1时,log a π>log a e ; 当0<a <1时,log a π<log a e.变式迁移2 A [利用界值法可得a =log 3π>log 33=1,0<b =log 76<log 77=1,c =log 20.8<log 21=0,故a >b >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 =log 0.5(4x -3)有意义, 必须log 0.5(4x -3)≥0=log 0.51,∴0<4x -3≤1.解得34<x ≤1.∴定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |34<x ≤1.(3)由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0x +1≠12-x >0,得⎩⎪⎨⎪⎧x >-1x ≠0,x <2即0<x <2或-1<x <0,所求定义域为(-1,0)∪(0,2).变式迁移3 解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧lg (x +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)log a (4x -3)≥0.(*)当a >1时,(*)可化为log a (4x -3)≥log a 1, ∴4x -3≥1,x ≥1.当0<a <1时,(*)可化为 log a (4x -3)≥log a 1,∴0<4x -3≤1,34<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. 课时作业1.C [由题意知M ={x |x <1}, N ={x |x >-1}.故M ∩N ={x |-1<x <1}.]2.B [由底数与对数函数的图象关系(如图)可知y =log a x ,y =log b x 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<1,∴ln(ln 2)<0,(ln 2)2<ln 2,而ln 2=12ln 2<ln 2.∴最大的数是ln 2.] 4.A5.{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<x <2}解析 由题可知a =1.2,∴log 1.2(x -1)<0, ∴log 1.2(x -1)<log 1.21,解得x <2, 又∵x -1>0,即x >1,∴1<x <2. 故原不等式的解集为{x |1<x <2}. 7.(-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-log a (x +a )>0时,函数有意义, 即log a (x +a )<1① 当a >1时,-a <-1由①得,⎩⎪⎨⎪⎧x +a <ax +a >0解得-a <x <0.∴定义域为(-a,0). 当0<a <1时,-1<-a <0. 由①得,x +a >a .∴x >0. ∴定义域为(0,+∞).故所求定义域是:当0<a <1时,x ∈(0,+∞); 当a >1时,x ∈(-a,0).9.解 (1)由1+x1-x>0,得-1<x <1.故所求的定义域为(-1,1).(2)①当a >1时,由log a 1+x1-x>0=log a 1得1+x 1-x>1,∴0<x <1. ②当0<a <1时,由log a 1+x1-x>0=log a 1得0<1+x 1-x<1,∴-1<x <0.故当a >1时,所求范围为0<x <1; 当0<a <1时,所求范围为-1<x <0.(3)f (-x )=log a 1-x1+x=log a (1+x 1-x)-1=-f (x )∴f (x )为奇函数.。
§2.2对数函数2.2.1 对数与对数运算第1课时对数学习目标 1.理解对数的概念、掌握对数的性质(重、难点).2.掌握指数式与对数式的互化,能应用对数的定义和性质解方程(重点).知识点1 对数1.对数(1)指数式与对数式的互化及有关概念:(2)底数a的范围是a>0,且a≠1.2.常用对数与自然对数【预习评价】(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)根据对数的定义,因为(-2)4=16,所以log(-2)16=4.( )(2)对数式log32与log23的意义一样.( )(3)对数的运算实质是求幂指数.( )提示(1)×因为对数的底数a应满足a>0且a≠1,所以(1)错;(2)×log32表示以3为底2的对数,log23表示以2为底3的对数,所以(2)错;(3)√由对数的定义可知(3)正确.知识点2 对数的基本性质 (1)负数和零没有对数. (2)log a 1=0(a >0,且a ≠1). (3)log a a =1(a >0,且a ≠1). 【预习评价】若log 32x -33=1,则x =________;若log 3(2x -1)=0,则x =________.解析 若log 32x -33=1,则2x -33=3,即2x -3=9,x =6;若log 3(2x -1)=0,则2x -1=1,即x =1. 答案 6 1题型一 对数的定义【例1】 (1)在对数式y =log (x -2)(4-x )中,实数x 的取值范围是________; (2)将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式. ①54=625;②log 216=4;③10-2=0.01;④log5125=6.(1)解析 由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧4-x >0,x -2>0,x -2≠1,解得2<x <4且x ≠3.答案 (2,3)∪(3,4)(2)解 ①由54=625,得log 5625=4. ②由log 216=4,得24=16. ③由10-2=0.01,得lg 0.01=-2. ④由log5125=6,得(5)6=125.规律方法 指数式与对数式互化的思路(1)指数式化为对数式:将指数式的幂作为真数,指数作为对数,底数不变,写出对数式. (2)对数式化为指数式:将对数式的真数作为幂,对数作为指数,底数不变,写出指数式. 【训练1】 将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式:(1)43=64;(2)ln a =b ;(3)⎝ ⎛⎭⎪⎫12m=n ;(4)lg 1000=3.解 (1)因为43=64,所以log 464=3;(2)因为ln a =b ,所以e b=a ;(3)因为⎝ ⎛⎭⎪⎫12m=n ,所以log 12n =m ; (4)因为lg 1 000=3,所以103=1 000. 题型二 利用指数式与对数式的互化求变量的值 【例2】 (1)求下列各式的值.①log 981=________.②log 0.41=________.③ln e 2=________. (2)求下列各式中x 的值. ①log 64x =-23;②log x 8=6;③lg 100=x ;④-ln e 2=x .(1)解析 ①设log 981=x ,所以9x =81=92,故x =2,即log 981=2;②设log 0.41=x ,所以0.4x =1=0.40,故x =0,即log 0.41=0;③设ln e 2=x ,所以e x =e 2,故x =2,即ln e 2=2. 答案 ①2 ②0 ③2(2)解 ①由log 64x =-23得x =64-23=43×(-23)=4-2=116; ②由log x 8=6,得x 6=8,又x >0,即x =816=23×16=2;③由lg 100=x ,得10x=100=102,即x =2; ④由-ln e 2=x ,得ln e 2=-x ,所以e -x=e 2, 所以-x =2,即x =-2.规律方法 对数式中求值的基本思想和方法 (1)基本思想.在一定条件下求对数的值,或求对数式中参数字母的值,要注意利用方程思想求解. (2)基本方法.①将对数式化为指数式,构建方程转化为指数问题. ②利用幂的运算性质和指数的性质计算.【训练2】 利用指数式、对数式的互化求下列各式中x 的值. (1)log 2x =-12;(2)log x 25=2;(3)log 5x 2=2.解 (1)由log 2x =-12,得2-12=x ,∴x =22. (2)由log x 25=2,得x 2=25. ∵x >0,且x ≠1,∴x =5. (3)由log 5x 2=2,得x 2=52,∴x =±5.∵52=25>0,(-5)2=25>0, ∴x =5或x =-5.题型三 利用对数的性质及对数恒等式求值 【例3】 (1)71-log 75;(2)100⎝⎛⎭⎪⎪⎫12lg 9-lg 2; (3)alog ab ·log bc(a ,b 为不等于1的正数,c >0).解 (1)原式=7×7-log 75=77log 75=75. (2)原式=10012lg 9×100-lg 2=10lg 9×1100lg 2=9×1102lg 2 =9×110lg 4=94.(3)原式=(alog ab )log bc=blog bc=c .规律方法 对数恒等式a log a N =N 的应用 (1)能直接应用对数恒等式的直接应用即可.(2)对于不能直接应用对数恒等式的情况按以下步骤求解.【训练3】 (1)设3log 3(2x +1)=27,则x =________.(2)若log π(log 3(ln x ))=0,则x =________. 解析 (1)3log 3(2x +1)=2x +1=27,解得x =13.(2)由log π(log 3(ln x ))=0可知log 3(ln x )=1,所以ln x =3,解得x =e 3. 答案 (1)13 (2)e 3课堂达标1.有下列说法:(1)只有正数有对数;(2)任何一个指数式都可以化成对数式;(3)以5为底25的对数等于±2;(4)3log 3(-5)=-5成立.其中正确的个数为( )A.0B.1C.2D.3解析 (1)正确;(2),(3),(4)不正确. 答案 B2.使对数log a (-2a +1)有意义的a 的取值范围为( ) A.a >12且a ≠1B.0<a <12C.a >0且a ≠1D.a <12解析 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧-2a +1>0,a >0,a ≠1,解得0<a <12.答案 B3.方程lg(2x -3)=1的解为________.解析 由lg(2x -3)=1知2x -3=10,解得x =132.答案1324.计算:2log 23+2log 31-3log 77+3ln 1=________.解析 原式=3+2×0-3×1+3×0=0. 答案 05.把下列指数式化为对数式,对数式化为指数式. (1)2-3=18;(2)⎝ ⎛⎭⎪⎫17a =b ;(3)lg 11 000=-3;(4)ln 10=x .解 (1)由2-3=18可得log 218=-3;(2)由⎝ ⎛⎭⎪⎫17a=b 得log 17b =a ;(3)由lg 11 000=-3可得10-3=11 000;(4)ln 10=x 可得e x=10.课堂小结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,N >0),据此可得两个常用恒等式:(1)log a ab =b ;(2)a log a N =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基础过关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( ) A.①③ B.②④ C.①②D.③④解析 lg(lg 10)=lg 1=0,ln(ln e)=ln 1=0,故①②正确;若10=lg x ,则x =1010,故③错误;若e =ln x ,则x =e e,故④错误. 答案 C2.log a b =1成立的条件是( ) A.a =b B.a =b 且b >0 C.a >0,a ≠1D.a >0,a =b ≠1解析 由log a b =1得a >0,且a =b ≠1. 答案 D3.设a =log 310,b =log 37,则3a -b 的值为( )A.107B.710C.1049D.4910解析 3a -b=3a÷3b=3log 310÷3log 37=10÷7=107.答案 A4.若log (1-x )(1+x )2=1,则x =________. 解析 由题意知1-x =(1+x )2, 解得x =0或x =-3.验证知,当x =0时,log (1-x )(1+x )2无意义, 故x =0时不合题意,应舍去.所以x =-3. 答案 -35.若log 3(a +1)=1,则log a 2+log 2(a -1)=________.解析 由log 3(a +1)=1得a +1=3,即a =2,所以log a 2+log 2(a -1)=log 22+log 21=1+0=1. 答案 16.将下列指数式化成对数式,对数式化成指数式. (1)35=243;(2)2-5=132;(3)log 1381=-4;(4)log 2128=7.解 (1)log 3243=5;(2)log 2132=-5;(3)⎝ ⎛⎭⎪⎫13-4=81;(4)27=128.7.求下列各式中的x 的值. (1)log x 27=32;(2)log 2x =-23;(3)log x (3+22)=-2; (4)log 5(log 2x )=0; (5)x =log 2719.解 (1)由log x 27=32,得x 32=27,∴x =2723=32=9.(2)由log 2x =-23,得2-23=x ,∴x =1322=322.(3)由log x (3+22)=-2,得3+22=x -2, ∴x =(3+22)-12=2-1.(4)由log 5(log 2x )=0,得log 2x =1.∴x =21=2. (5)由x =log 2719,得27x=19,即33x=3-2, ∴x =-23.能力提升8.对于a >0且a ≠1,下列说法正确的是( )(1)若M =N ,则log a M =log a N ;(2)若log a M =log a N ,则M =N ;(3)若log a M 2=log a N 2,则M =N ;(4)若M =N ,则log a M 2=log a N 2.A.(1)(2)B.(2)(3)(4)C.(2)D.(2)(3)解析 (1)中若M ,N 小于或等于0时,log a M =log a N 不成立;(2)正确;(3)中M 与N 也可能互为相反数且不等于0;(4)中当M =N =0时不正确. 答案 C9.已知log 3(log 5a )=log 4(log 5b )=0,则a b的值为( ) A.1 B.-1 C.5D.15解析 由log 3(log 5a )=0得log 5a =1,即a =5,同理b =5,故a b=1. 答案 A 10.方程3log 2x =127的解是________. 解析 3log 2x =3-3,∴log 2x =-3,x =2-3=18.答案 1811.若正数a ,b 满足2+log 2a =3+log 3b =log 6(a +b ),则1a +1b=________.解析 设2+log 2a =3+log 3b =log 6(a +b )=k ,则a =2k -2,b =3k -3,a +b =6k ,即4a =2k,27b =3k ,所以108ab =6k,∴108ab =a +b ,∴108=1a +1b.答案 10812.(1)若f (10x)=x ,求f (3)的值; (2)计算23+log 23+35-log 39.解 (1)令t =10x,则x =lg t ,∴f (t )=lg t ,即f (x )=lg x ,∴f (3)=lg 3. (2)23+log 23+35-log 39=23·2log 23+353log 39 =23×3+359=24+27=51.13.(选做题)若log 2(log 12(log 2x ))=log 3(log 13(log 3y ))=log 5(log 15(log 5z ))=0,试确定x ,y ,z 的大小关系.解 由log 2(log 12(log 2x ))=0,得log 12(log 2x )=1,log 2x =12,x =212=(215)130.由log 3(log 13(log 3y ))=0,得log 13(log 3y )=1,log 3y =13,y =313=(310)130.由log 5(log 15(log 5z ))=0,得log 15(log 5z )=1,log 5z =15,z =515=(56)130.∵310>215>56,∴y >x >z .。
课后训练
1.若函数y =(a -2)log 3x +b +1是对数函数,则( )
A .a =2,b =0
B .a =3,b =-1
C .a =3,b =0
D .a =2,b =1
2.函数y =log a (3x -2)(a >0,且a ≠1)的图象过定点( )
A .22,3⎛⎫ ⎪⎝⎭
B .(1,0)
C .(0,1)
D .2,03⎛⎫
⎪⎝⎭
3.函数21()4ln(1)f x x x =+-+的定义域为( ) A .[-2,0)∪(0,2]
B .(-1,0)∪(0,2]
C .[-2,2]
D .(-1,2]
4.在同一直角坐标系中,函数y =x +a 与y =log a x 的图象只可能是( )
5.若点(a ,b )在y =lg x 图象上,a ≠1,则下列点也在此图象上的是( )
A .1,b a ⎛⎫
⎪⎝⎭
B .(10a,1-b )
C .10,1b a ⎛⎫+ ⎪⎝⎭
D .(a 2,2b ) 6.设lg ,0,()10,0,
x x x f x x >⎧=⎨≤⎩则f (f (-2))=______. 7.已知对数函数f (x )的图象过点(8,-3),则(22)f =______.
8.已知1()lg 1x f x x +=-,x ∈(-1,1),若1()2f a =,则f (-a )=______. 9.已知函数f (x )=log a (3-ax ),当x ∈[0,2]时,函数f (x )有意义,求实数a 的取值范围.
10.作出函数y =log 2|x +1|的图象,由图象指出函数的单调区间,并说明它的图象可由y =log 2x 的图象经过怎样变换而得到.
参考答案
1答案:B
2答案:B
3答案:B
4答案:C
5答案:D
6答案:-2
7答案:32
-
8答案:12- 9答案:解:由题意知,当x ∈[0,2]时,3-ax >0.
设g (x )=3-ax ,∵a >0且a ≠1,
∴g(x)在[0,2]上为减函数,
∴g(x)的最小值为g(2)=3-2a>0.∴
3
2 a .
又a>0且a≠1,
∴实数a的取值范围是(0,1)∪(1,3
2 ).
10答案:解:先作出函数y=log2x的图象,再作其关于y轴对称的图象,得到函数y =log2|x|的图象.再将图象向左平移1个单位长度就得到函数y=log2|x+1|的图象,如图所示.
由图可得函数y=log2|x+1|的递减区间为(-∞,-1),递增区间为(-1,+∞).。