1、第9课 对数与对数函数最新考纲内容要求ABC对数对数函数的图象与性质1对数的概念如果axN(a0且a1),那么x叫作以a为底N的对数,记作xlogaN,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:alogaNN;logaabb(a0,且a1)(2)换底公式:logab(a,c均大于0且不等于1,b0)(3)对数的运算性质:如果a0,且a1,M0,N0,那么:loga(MN)logaMlogaN;logalogaMlogaN,logaMnnlogaM(nR)3对数函数的定义、图象与性质定义函数ylogax(a0且a1)叫作对数函数图象a10a1性质定义域:(
2、0,)值域:R当x1时,y0,即过定点(1,0)当0x1时,y0;当x1时,y0当0x1时,y0;当x1时,y0在(0,)上为增函数在(0,)上为减函数4.反函数指数函数yax(a0且a1)与对数函数ylogax(a0且a1)互为反函数,它们的图象关于直线yx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)log2x22log2x.()(2)当x1时,logax0.()(3)函数ylg(x3)lg(x3)与ylg(x3)(x3)的定义域相同()(4)对数函数ylogax(a0且a1)的图象过定点(1,0),且过点(a,1),函数图象不在第二、三象限()答案(1)(2)(
3、3)(4)2(2017启东中学高三第一次月考)函数f(x)定义域为_(2,)由得0x2.3(2017泰州中学高三摸底考试)已知2,则a_.2,loga2loga32,loga62,a26,a0,a.4已知函数yloga(xc)(a,c为常数,其中a0,a1)的图象如图91,则下列结论成立的是_(填序号)图91a1,c1;a1,0c1;0a1,c1;0a1,0c1.由图象可知yloga(xc)的图象是由ylogax的图象向左平移c个单位得到的,其中0c1.再根据单调性可知0a1.5(教材改编)若loga1(a0,且a1),则实数a的取值范围是_(1,)当0a1时,logalogaa1,0a;当a
4、1时,logalogaa1,a1.即实数a的取值范围是(1,)对数的运算(1)设2a5bm,且2,则m等于_(2)(2017南通第一次学情检测)已知ab1,若logablogba,abba,则ab_.(1)(2)4(1)2a5bm,alog2m,blog5m,logm2logm5logm102,m.(2)logba,由logablogba得logab3或logab.又ab1,logab,即ab3.又abba,a3b,a3,b,ab4.规律方法1.在对数运算中,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,然后正用对数运算法则化简合并2先将对数式化为同底数对数的和、差
5、、倍数运算,然后逆用对数的运算法则,转化为同底对数真数的积、商、幂再运算3abNblogaN(a0,且a1)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变式训练1(1)已知函数f(x)则f(2log23)的值为_(2)若alog43,则2a2a_.(1)24(2)(1)32log234,f(2log23)f(3log23)23log238324.(2)alog43log223log23log2,2a2a2log22log22log2.对数函数的图象及应用(1)(2017南通二调)已知函数f(x)loga(xb)(a0,a1,bR)的图象如图92所示,则ab的值是_图92(2)已知函数
6、f(x)且关于x的方程f(x)xa0有且只有一个实根,则实数a的取值范围是_. 【导学号:62172048】(1)(2)(1,)(1)由题图可知解得b4,a,ab.(2)如图,在同一坐标系中分别作出yf(x)与yxa的图象,其中a表示直线在y轴上截距,由图可知,当a1时,直线yxa与ylog2x只有一个交点规律方法1.在识别函数图象时,要善于利用已知函数的性质、函数图象上的特殊点(与坐标轴的交点、最高点、最低点等)排除不符合要求的选项2一些对数型方程、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变式训练2如图93,点A,B在函数ylog2x2的图象上,点C在函数ylog2x的图象上
7、,若ABC为等边三角形,且直线BCy轴,设点A的坐标为(m,n),则m_.图93由题意知等边ABC的边长为2,则由点A的坐标(m,n)可得点B的坐标为(m,n1)又A,B两点均在函数ylog2x2的图象上,故有解得m.对数函数的性质及应用角度1比较对数值的大小(2016全国卷)若ab0,0c1,则下列选项中正确的是_(填序号)logaclogbc;logcalogcb;acbc;cacb.对于:logac,logbc,0c1,lg c0.而ab0,lg alg b,但不能确定lg a,lg b的正负,logac与logbc的大小不能确定对于:logca,logcb,而lg alg b,两边同乘
8、一个负数不等号方向改变,logcalogcb,正确对于:利用yxc(0c1)在第一象限内是增函数,可得acbc,错误对于:利用ycx(0c1)在R上为减函数,可得cacb,错误角度2解简单的对数不等式(2016浙江高考改编)已知a,b0且a1,b1,若logab1,则下列说法正确的是_(填序号)(a1)(b1)0;(b1)(ba)0.法一:logab1logaa,当a1时,ba1;当0a1时,0ba1.只有正确法二:取a2,b3,排除,故选.角度3探究对数型函数的性质已知函数f(x)loga(3ax),是否存在这样的实数a,使得函数f(x)在区间1,2上为减函数,并且最大值为1?如果存在,试求
9、出a的值;如果不存在,请说明理由. 【导学号:62172049】解假设存在满足条件的实数a.a0,且a1,u3ax在1,2上是关于x的减函数又f(x)loga(3ax)在1,2上是关于x的减函数,函数ylogau是关于u的增函数,a1,x1,2时,u最小值为32a,f(x)最大值为f(1)loga(3a),即故不存在这样的实数a,使得函数f(x)在区间1,2上为减函数,并且最大值为1.规律方法利用对数函数的性质研究对数型函数性质,要注意以下四点:一是定义域;二是底数与1的大小关系;三是如果需将函数解析式变形,一定确保其等价性;四是复合函数的构成,即它是由哪些基本初等函数复合而成的思想与方法1对
10、数值取正、负值的规律当a1且b1或0a1且0b1时,logab0;当a1且0b1或0a1且b1时,logab0.2利用单调性可解决比较大小、解不等式、求最值等问题,其基本方法是“同底法”,即把不同底的对数式化为同底的对数式,然后根据单调性来解决3比较幂、对数大小有两种常用方法:(1)数形结合;(2)找中间量结合函数单调性4多个对数函数图象比较底数大小的问题,可通过比较图象与直线y1交点的横坐标进行判定易错与防范1在对数式中,真数必须是大于0的,所以对数函数ylogax的定义域应为(0,)对数函数的单调性取决于底数a与1的大小关系,当底数a与1的大小关系不确定时,要分0a1与a1两种情况讨论2在
11、运算性质logaMlogaM中,要特别注意条件,在无M0的条件下应为logaMloga|M|(N,且为偶数)3解决与对数函数有关的问题时需注意两点:(1)务必先研究函数的定义域;(2)注意对数底数的取值范围课时分层训练(九)A组基础达标(建议用时:30分钟)一、填空题1lg 2lg 21_.1lg 2lg 21lg 5lg 22lg 22(lg 5lg 2)2121.2函数ylog2|x1|的单调递减区间为_,单调递增区间为_. 【导学号:62172050】(,1)(1,)作出函数ylog2x的图象,将其关于y轴对称得到函数ylog2|x|的图象,再将图象向左平移1个单位长度就得到函数ylog
12、2|x1|的图象(如图所示)由图知,函数ylog2|x1|的单调递减区间为(,1),单调递增区间为(1,)3函数y的定义域是_由log(2x1)002x11x1.4已知alog23log2,blog29log2,clog32,则a,b,c的大小关系是_abc因为alog23log2log23log231,blog29log2log23a,clog32log331,所以abc.5若函数ylogax(a0,且a1)的图象如图94所示,则下列函数图象中正确的是_(填序号)图94由题图可知ylogax的图象过点(3,1),loga31,即a3.选项,y3xx在R上为减函数,错误;选项,yx3符合;选项
13、,y(x)3x3在R上为减函数,错误;选项,ylog3(x)在(,0)上为减函数,错误6已知函数f(x)则f(f(1)f的值是_. 【导学号:62172051】5由题意可知f(1)log210,f(f(1)f(0)3012,f3log313log321213,所以f(f(1)f5.7已知函数ylog2(ax1)在(2,4)上单调递增,则a的取值范围是_由函数ylog2(ax1)在(2,4)上单调递增,得 解得a,则a的取值范围是.8(2017苏锡常镇调研二)已知函数f(x)x32x,若f(1)f(log3)0(a0且a1),则实数a的取值范围是_. 【导学号:62172052】(0,1)(3,
14、)f(x)3x220,f(x)为R上的递增函数,又f(x)x32xf(x),f(x)为奇函数由f(1)f0得f(1)f(log3)f,loga33或0a0,且a1)的值域是4,),则实数a的取值范围是_(1,2当x2时,yx64.f(x)的值域为4,),当a1时,3logax3loga24,loga21,1a2;当0a1时,3logax3loga2,不合题意故a(1,23已知函数f(x)loga(x1)loga(1x)(a0且a1)(1)求f(x)的定义域;(2)判断f(x)的奇偶性并予以证明;(3)当a1时,求使f(x)0的x的解集解(1)要使函数f(x)有意义,则解得1x1.故所求函数f(
15、x)的定义域为(1,1)(2)证明:f(x)为奇函数,由(1)知f(x)的定义域为(1,1),且f(x)loga(x1)loga(1x)loga(x1)loga(1x)f(x),故f(x)为奇函数(3)因为当a1时,f(x)在定义域(1,1)内是增函数,所以f(x)01,解得0x1,所以使f(x)0的x的解集是(0,1)4已知函数f(x)log4(ax22x3)(1)若f(1)1,求f(x)的单调区间;(2)是否存在实数a,使f(x)的最小值为0?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由解(1)f(1)1,log4(a5)1,因此a54,a1,这时f(x)log4(x22x3)由x22x30,得1x3,函数f(x)的定义域为(1,3)令g(x)x22x3,则g(x)在(1,1)上单调递增,在(1,3)上单调递减又ylog4x在(0,)上单调递增,f(x)的单调递增区间是(1,1),单调递减区间是(1,3)(2)假设存在实数a使f(x)的最小值为0,则h(x)ax22x3应有最小值1,因此应有解得a.故存在实数a使f(x)的最小值为0.