第四章指数函数与对数函数章末复习课【例1】计算:(1)2log32-log3329+log38-5log53;(2)1.5-13×-760+80.25×42+(32×3)6--2323.[解](1)原式=log322×8329-3=2-3=-1.(2)原式=2313+234×214+22×33-2313=21+4×27=110.指数与对数的运算指数、对数的运算应遵循的原则指数式的运算首先注意化简顺序,一般负指数先转化成正指数,根式化为分数指数幂运算,其次若出现分式则要注意分子、分母因式分解以达到约分的目的.对数运算首先注意公式应用过程中范围的变化,前后要等价,熟练地运用对数的三个运算性质并结合对数恒等式,换底公式是对数计算、化简、证明常用的技巧.1.设3x=4y=36,则2x+1y的值为()A.6B.3C.2D.1D[由3x=4y=36得x=log336,y=log436,∴2x+1y=2log363+log364=log369+log364=log3636=1.]【例2】(1)若函数y=logax(a0,且a≠1)的图象如图所示,则下列函数正确的是()ABCD指数函数、对数函数的图象及应用(2)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=12x.①如图,画出函数f(x)的图象;②根据图象写出f(x)的单调区间,并写出函数的值域.(1)B[由已知函数图象可得,loga3=1,所以a=3.A项,函数解析式为y=3-x,在R上单调递减,与图象不符;C项中函数的解析式为y=(-x)3=-x3,当x0时,y0,这与图象不符;D项中函数解析式为y=log3(-x),在(-∞,0)上为单调递减函数,与图象不符;B项中对应函数解析式为y=x3,与图象相符.故选B.](2)[解]①先作出当x≥0时,f(x)=12x的图象,利用偶函数的图象关于y轴对称,再作出f(x)在x∈(-∞,0)时的图象.②函数f(x)的单调递增区间为(-∞,0),单调递减区间为[0,+∞),值域为(0,1].1.识别函数的图象从以下几个方面入手:(1)单调性:函数图象的变化趋势;(2)奇偶性:函数图象的对称性;(3)特殊点对应的函数值.2.指数函数与对数函数图象经过定点的实质是a0=1,loga1=0.2.函数y=1+log12(x-1)的图象一定经过点()A.(1,1)B.(1,0)C.(2,1)D.(2,0)C[把y=log12x的图象向右平移1个单位,再向上平移1个单位即可得到y=1+log12(x-1)的图象,故其经过点(2,1).]【例3】若0xy1,则()A.3y3xB.logx3logy3C.log4xlog4yD.14x14y比较大小对于A,函数y=3x在R上单调递增,故3x3y,A错误.对于B,根据底数a对对数函数y=logax的影响:当0a1时,在x∈(1,+∞)上“底小图高”.因为0xy1,所以logx3logy3,B错误.对于C,函数y=log4x在(0,+∞)上单调递增,故log4xlog4y,C正确.对于D,函数y=14x在R上单调递减,故14x14y,D错误.]1.比较两数大小常用的方法有单调性法、图象法、中间值法等.2.当两个数都是指数幂或对数式时,可将其看成某个指数函数、对数函数或幂函数的函数值,然后利用该函数的单调性比较.3.比较多个数的大小时,先利用“0”“1”作为分界点,然后在各部分内再利用函数性质比较大小.4.含参数的问题,要根据参数的取值进行分类讨论.3.设a=log2π,b=log12π,c=π-2,则()A.abcB.bacC.acbD.cbaC[∵a=log2πlog22=1,b=log12πlog121=0,c=π-2=1π2,即0c1,∴acb,故选C.]【例4】(1)设函数f(x)=ln(1+x)-ln(1-x),则f(x)是()A.奇函数,且在(0,1)上是增函数B.奇函数,且在(0,1)上是减函数C.偶函数,且在(0,1)上是增函数D.偶函数,且在(0,1)上是减函数指数函数、对数函数的性质(2)已知a0,a≠1且loga3loga2,若函数f(x)=logax在区间[a,3a]上的最大值与最小值之差为1.①求a的值;②若1≤x≤3,求函数y=(logax)2-logax+2的值域.(1)A[由题意可得,函数f(x)的定义域为(-1,1),且f(-x)=ln(1-x)-ln(1+x)=-f(x),故f(x)为奇函数.又f(x)=ln1+x1-x=ln21-x-1,易知y=21-x-1在(0,1)上为增函数,故f(x)在(0,1)上为增函数.](2)[解]①因为loga3loga2,所以f(x)=logax在[a,3a]上为增函数.又f(x)在[a,3a]上的最大值与最小值之差为1,所以loga(3a)-logaa=1,即loga3=1,所以a=3.②函数y=(log3x)2-log3x+2=(log3x)2-12log3x+2=log3x-142+3116.令t=log3x,因为1≤x≤3,所以0≤log3x≤1,即0≤t≤1.所以y=t-142+3116∈3116,52,所以所求函数的值域为3116,52.1.把本例(1)的函数f(x)改为“f(x)=ln(x+1+x2)”,判断其奇偶性.[解]∵f(x)=ln(x+1+x2),∴其定义域为R,又f(-x)=ln(-x+1+x2),∴f(x)+f(-x)=ln(x+1+x2)+ln(-x+1+x2)=ln1=0,∴f(-x)=-f(x),∴f(x)为奇函数.2.把本例(2)②中的函数改为“y=a2x+ax-1”,求其最小值.[解]由题意可知y=32x+3x-1,令3x=t,则t∈[3,27],∴f(t)=t2+t-1=t+122-54,t∈[3,27],∴当t=3时,f(t)min=f(3)=9+3-1=11.1.研究函数的性质要树立定义域优先的原则.2.换元法的作用是利用整体代换,将问题转化为常见问题.该类问题中,常设u=logax或u=ax,转化为一元二次方程、二次函数等问题.要注意换元后u的取值范围.【例5】一种放射性元素,最初的质量为500g,按每年10%衰减.(1)求t年后,这种放射性元素的质量w的表达式;(2)由求出的函数表达式,求这种放射性元素的半衰期(结果精确到0.1).函数的应用[解](1)最初的质量为500g.经过1年,w=500(1-10%)=500×0.9;经过2年,w=500×0.92;由此推知,t年后,w=500×0.9t.(2)由题意得500×0.9t=250,即0.9t=0.5,两边同时取以10为底的对数,得lg0.9t=lg0.5,即tlg0.9=lg0.5,所以t=lg0.5lg0.9≈6.6.即这种放射性元素的半衰期约为6.6年.指数函数模型的应用在实际问题中,有关人口增长、银行利率、细胞分裂等增长率问题常可以用指数函数模型表示.通常可以表示为y=N1+px其中N为基础数,p为增长率,x为时间的形式.4.某化工厂生产一种溶液,按市场要求,杂质含量不能超过0.1%,若初时含杂质2%,每过滤一次可使杂质含量减少13,问至少应过滤几次才能使产品达到市场要求?(已知:lg2≈0.3010,lg3≈0.4771)[解]设过滤n次能使产品达到市场要求,依题意,得2100×23n≤11000,即23n≤120.则n(lg2-lg3)≤-(1+lg2),故n≥1+lg2lg3-lg2≈7.4,考虑到n∈N,故n≥8,即至少要过滤8次才能达到市场要求.