1、对数函数单调性应用例析山东 刘乃东 我们知道,对数函数,且当时,在上为增函数;当时,在上为减函数。对数函数的单调性,在比较大小方面的题目时具有特殊功效。 例1 比较下列各组数中两个值的大小: (1)与; (2)与(,)。 分析:对于底数相同的两个对数值比较大小,可由对数函数的单调性确定。 解析:(1)考察函数,因为它的底数,所以它在上为增函数,所以。 (2)对数函数的增减性决定于对数的底数是大于1还是小于1,而已知条件中并未指明底数与1哪个大,因此,需对底数进行讨论。 当时,函数在上为增函数,于是; 当时,函数在上为减函数,于是。 评注:本题是利用对数函数的单调性比较两个对数的大小的,对底数与
2、1的大小关系未明确指定时,要分情况对底数进行讨论来比较两个对数的大小。 例2 若实数满足,求的取值范围。 分析:需对进行分类讨论。 当时,; 当时,即。 故。 评注:解含有对数符号的不等式时,必须注意对数的底数是大于1还是小于1,然后再利用相应的对数函数的单调性进行解答。理解会用以下几个结论很有必要:当时,若,则,若,则;当时,若,则,若,则。 例3 函数在时有最小值1,试确定、的值。 分析:解答本题需运用配方法确定函数的最值。 解析:, 在时有最小值。又时,有最小值1,解得,。 评注:将求指数函数、对数函数的最大值、最小值问题,转化为求二次函数的最大值、最小值,是解决这种问题的一个基本方法。