§2.7对数函数第二章函数KAOQINGKAOXIANGFENXI考情考向分析对数函数在高考中的考查主要是图象和性质,同时考查数学思想方法,以考查分类讨论及运算能力为主,考查形式主要是填空题,难度为中低档.同时也有综合性较强的解答题出现,难度为中低档.NEIRONGSUOYIN内容索引基础知识自主学习题型分类深度剖析课时作业1基础知识自主学习PARTONE知识梳理1.对数函数的定义ZHISHISHULI形如的函数叫作对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是.y=logax(a0,a≠1)(0,+∞)2.对数函数的图象与性质a10a1图象性质定义域:(0,+∞)值域:R过点(1,0),即当x=1时,y=0在(0,+∞)上是单调增函数在(0,+∞)上是单调减函数3.反函数指数函数y=ax(a0且a≠1)与对数函数(a0且a≠1)互为反函数,它们的图象关于直线对称.y=logaxy=x【概念方法微思考】如图给出4个对数函数的图象.比较a,b,c,d与1的大小关系.提示0cd1ab.(4)若aman(a0,a≠1),则mn.()基础自测JICHUZICE题组一思考辨析123456(2)函数y=ln1+x1-x与y=ln(1+x)-ln(1-x)的定义域相同.()1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)对数函数y=logax(a0且a≠1)在(0,+∞)上是增函数.()(3)对数函数y=logax(a0且a≠1)的图象过定点(1,0)且过点(a,1),1a,-1,函数图象只在第一、四象限.()×√√×2.[P83例2]已知b=,则a,b,c的大小关系为________.132,a-=log213121log,3c=题组二教材改编123456cab解析∵0a1,b0,=log231.121log3c=∴cab.1234563.[P85练习T2]函数的定义域是________.23log(21)yx=-12,1解析由得02x-1≤1.23log(21)0,x-≥∴12x≤1.∴函数的定义域是12,1.23log(21)yx=-题组三易错自纠123456解析由已知可得a1,3-a≥0,解得1a≤3.4.函数f(x)=log2(3-ax)在(-∞,1)上是减函数,则a的取值范围是________.(1,3]1234565.函数f(x)=log2(3x+1)的值域为__________.(0,+∞)解析3x0⇒3x+11⇒log2(3x+1)log21=0.故f(x)的值域为(0,+∞).6.若1(a0且a≠1),则实数a的取值范围是_________________.loga34解析当0a1时,loga34logaa=1,∴0a34;1234560,34∪(1,+∞)当a1时,loga34logaa=1,∴a1.∴实数a的取值范围是0,34∪(1,+∞).2题型分类深度剖析PARTTWO题型一对数函数的图象师生共研例1(1)已知函数f(x)=|lgx|,0x≤10,-12x+6,x10,若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则abc的取值范围是________.(10,12)(2)当0x≤12时,4xlogax,则a的取值范围是________.22,1若本例(2)变为方程4x=logax在0,12上有解,则实数a的取值范围为_______.引申探究0,22解析若方程4x=logax在0,12上有解,则函数y=4x和函数y=logax在0,12上有交点,由图象知0a1,loga12≤2,解得0a≤22.思维升华(1)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.(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.跟踪训练1(1)如图是对数函数y=logax的底数a的值分别取3,43,35,110时所对应的图象,则相应的C1,C2,C3,C4的a的值依次是______________.3,43,35,110(2)已知函数f(x)=log2x,x0,3x,x≤0,且关于x的方程f(x)+x-a=0有且只有一个实根,则实数a的取值范围是____________.(1,+∞)解析如图,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a1时,直线y=-x+a与y=f(x)只有一个交点.题型二对数函数的性质多维探究命题点1比较对数值的大小例2(1)设a=log412,b=log515,c=log618,则a,b,c的大小关系为______.(用“”连接)abc解析a=1+log43,b=1+log53,c=1+log63,∵log43log53log63,∴abc.(2)已知c=log3π,则a,b,c的大小关系为________.(用“”连接)213311,,34ab骣骣鼢珑==鼢珑鼢珑桫桫abc解析由指数函数的性质可得,0a==1,0b=2313骣÷ç÷ç÷ç桫1301233111,42骣骣鼢珑=鼢珑鼢珑桫桫∵递增,∴ab,23yx=又由对数函数的性质可得c=log3πlog33=1,∴abc.解析原方程变形为log2(x-1)+log2(x+1)=log2(x2-1)=2,即x2-1=4,解得x=±5,命题点2解对数方程、不等式例3(1)方程log2(x-1)=2-log2(x+1)的解为________.x=5又x1,所以x=5.解析原不等式⇔①0x1,2x2+13x1,(2)已知不等式logx(2x2+1)logx(3x)0成立,则实数x的取值范围是_______.13,12或②x1,2x2+13x1,解不等式组①得13x12,不等式组②无解.所以实数x的取值范围为13,12.思维升华对数函数的性质以定义域作为基础,要注意底数与1的关系和“同底”原则.解析a=log32log33=1,b=log52log55=1.又c=log23log22=1,所以c最大.由1log23log25,得1log231log25,即ab,跟踪训练2(1)设a=log32,b=log52,c=log23,则a,b,c的大小关系是________.(用“”连接)cab所以cab.(2)已知函数f(x)=-x2+2x,则不等式f(log2x)f(2)的解集为_______________.(0,1)∪(4,+∞)解析∵二次函数f(x)=-x2+2x的对称轴为x=1,∴f(0)=f(2).结合二次函数的图象可得log2x0或log2x2,解得0x1或x4,∴不等式的解集为(0,1)∪(4,+∞).题型三对数函数的综合应用师生共研例4已知函数f(x)=3-2log2x,g(x)=log2x.(1)当x∈[1,4]时,求函数h(x)=[f(x)+1]·g(x)的值域;解h(x)=(4-2log2x)·log2x=-2(log2x-1)2+2,因为x∈[1,4],所以log2x∈[0,2].故函数h(x)的值域为[0,2].(2)如果对任意的x∈[1,4],不等式f(x2)·f()k·g(x)恒成立,求实数k的取值范围.x解由f(x2)·f()k·g(x)得(3-4log2x)(3-log2x)k·log2x.x令t=log2x,因为x∈[1,4],所以t∈[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,k3-4t3-tt恒成立,即k4t+9t-15恒成立,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,即k∈(-∞,-3).思维升华解对数函数的综合问题,要搞清题中复合函数的构成,保证变形过程的等价性.解析由题意得x2-ax-3a0在区间(-∞,-2]上恒成立且函数y=x2-ax-3a在(-∞,-2]上单调递减,则a2≥-2且(-2)2-(-2)a-3a0,解得实数a的取值范围是[-4,4).跟踪训练3(1)若函数f(x)=log2(x2-ax-3a)在区间(-∞,-2]上是减函数,则实数a的取值范围是________.[-4,4)解析依题意得f(x)=12log2x·(2+2log2x)=(log2x)2+log2x(2)函数f(x)=·的最小值为______.log2x2log(2)x-14=log2x+122-14≥-14,当log2x=-12,即x=22时等号成立,所以函数f(x)的最小值为-14.(3)已知函数f(x)=a-1x+4-2a,x1,1+log2x,x≥1,若f(x)的值域为R,则实数a的取值范围是_______.(1,2]解析当x≥1时,f(x)=1+log2x≥1,当x1时,f(x)=(a-1)x+4-2a,要满足f(x)的值域为R,需a-10,a-1+4-2a≥1,解得a∈(1,2].比较大小问题是每年高考的必考内容之一,基本思路是:(1)比较指数式和对数式的大小,可以利用函数的单调性,引入中间量;有时也可用数形结合的方法.(2)解题时要根据实际情况来构造相应的函数,利用函数单调性进行比较,如果指数相同,而底数不同则构造幂函数,若底数相同而指数不同则构造指数函数,若引入中间量,一般选0或1.高频小考点GAOPINXIAOKAODIAN比较指数式、对数式的大小例(1)设a=log3π,b=log23,c=log32,则a,b,c的大小关系是________.abc解析因为a=log3πlog33=1,b=log23log22=1,所以ab,又bc=12log2312log32=(log23)21,c0,所以bc,故abc.(2)已知a=log23+log23,b=log29-log23,c=log32,则a,b,c的大小关系是________.a=bc解析因为a=log23+log23=log233=32log231,b=log29-log23=log233=a,c=log32log33=1,所以a=bc.(3)若实数a,b,c满足loga2logb2logc2,则下列关系中不可能成立的是____.(填序号)①abc;②bac;③cba;④acb.①解析由loga2logb2logc2的大小关系,可知a,b,c有如下可能:1cba;0a1cb;0ba1c;0cba1.故①中关系不可能成立.(4)已知函数y=f(x+2)的图象关于直线x=-2对称,且当x∈(0,+∞)时,f(x)=|log2x|,若a=f(-3),b=f14,c=f(2),则a,b,c的大小关系是________.bac解析易知y=f(x)是偶函数.当x∈(0,+∞)时,f(x)=f1x=|log2x|,且当x∈[1,+∞)时,f(x)=log2x单调递增,又a=f(-3)=f(3),b=f14=f(4),所以bac.3课时作业PARTTHREE1.函数f(x)=lnx+1-x的定义域为________.基础保分练12345678910111213141516(0,1]解析由题意可得x0,1-x≥0,解得0x≤1,故所求函数的定义域为(0,1].123456789101112131415162.