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第16题 对数函数
一.题源探究·黄金母题
已知函数,,.
(1)求函数的定义域;
(2)判断函数的奇偶性,并说明理由.
【解析】(1)由,得,∴函数的定义域为.
(2)根据(1)知:函数的定义域为
∴ 函数的定义域关于原点对称.
又∵
=,
∴是上的偶函数.
【试题来源】人教版A版必修一第75页B组第4题
【母题评析】本题以对数函数为载体,考查函数的定义域与奇偶性.本类考查方式是近几年高考试题常常采用的命题形式,能达到考查运算能力以及代数恒等变换能力.
【思路方法】求含有对数的函数的定义域时,除考虑前面所知晓的分母、根式要求外,还须考虑对数的真数必须大于0.判断对数型函数的奇偶性时首先必须确定函数的定义域是否对称,对称的情况下判断与的关系,进而判定.
二.考场精彩·真题回放
【2020年全国Ⅱ卷理数】设函数,则f(x)
A.是偶函数,且在单调递增 B.是奇函数,且在单调递减
C.是偶函数,且在单调递增 D.是奇函数,且在单调递减
【答案】D
【解析】由得定义域为,关于坐标原点对称,
又,
为定义域上的奇函数,可排除AC;
当时,,
在上单调递增,在上单调递减,
在上单调递增,排除B;
当时,,
在上单调递减,在定义域内单调递增,
根据复合函数单调性可知:在上单调递减,D正确.
故选:D.
【命题意图】本题考查函数奇偶性和单调性的判断。
【考试方向】这类试题在考查题型上,通常基本以选择题或填空题的形式出现,难度中等,往往以考查对数运算构成的对数型函数奇偶性、对数函数的单调性应用、对数函数的图象、在实际生活中的应用.
【学科素养】数学运算、数学抽象
【难点中心】(1)处理含有参数的对数型函数的单调性与奇偶性时,常常要运用逆向思维的方法,体现待定系数法的应用;(2)应用对数函数的图象时,常常涉及不太规范的对数型函数的图象,其作法可能较难,常常利用转化思想;(3)解决对数不等式问题的方法就是化为同底的对数或对数的形式,再利用函数的单调性转化为熟悉的代数不等式求解;(4)在实际生活中的应用时如何建立与对数相关的函数模型,也是相对较难.
三.理论基础·解题原理
考点一 对数与对数的运算性质
(1)对数的定义
如果(且),那么数叫做以为底,的对数,记作,其中叫做对数的底数,叫做真数.
(2)几种常见对数
对数形式
特点
记法
一般对数
底数为,且
常用对数
底数为10
自然对数
底数为
2、对数的性质与运算法则
(1)对数的性质():
①,②,③,④.
(2)对数的运算法则:
如果,且,,,那么:
1.·+;
2.-;
3. .
(2)换底公式:
(均为大于零且不等于1,);
利用换底公式推导下面的结论
(1).推广.
(2),特例:
考点二 对数函数的定义
函数,且叫做对数函数,其中是自量,函数的定义域是.
注意:(1)对数函数的定义与指数函数类似,都是形式定义,注意辨别.如:, 都不是对数函数,而只能称其为对数型函数.(2)对数函数对底数的限制:,且.
考点三 对数函数图象与性质
图象
性质
(1)定义域:
(2)值域:
(3)当时,,即过定点(1,0)
(4)当时,;
当时,
(4)当时,;
当时,
(5)在(0,+)上为增函数
(5)在(0,+)上为减函数
注:确定图中各函数的底数与1的大小关系
提示:作一直线,该直线与四个函数图象交点的横坐标即为它们相应的底数,∴.
四.题型攻略·深度挖掘
【考试方向】1.通常基本以选择题或填空题的形式出现,难度中等或中等偏下,往往与函数的定义域、值域、奇偶性、单调性、图象,以及不等式、方程有联系;
2.在解答题常常与导数相结合,考查函数的单调性、极值、最值等.
考向1 对数运算性质的应用
【2015高考安徽卷】___________.
【答案】
【解析】解法一:原式=.
解法二:.
【温馨提醒】进行对数运算常用的方法:(1)将真数化为底数的指数幂的形式进行化简;(2)将同底对数的和、差、倍合并;(3)利用换底公式将不同底的对数式转化成同底的对数式,要注意换底公式的正用、逆用及变形应用;(4)利用常用对数中的.
考向2 求对数型函数的定义域、值域
求下列函数的定义域、值域:
(1);(2).
【解析】(1)∵ ∴ ∴ 所以函数的定义域为
∵ 所以函数的值域为.
(2)∵ ∴或 所以函数的定义域为
因为,即能取遍一切正实数,所以
所以函数的值域为.
【温馨提醒】求函数的定义域主要从三个方面考虑:(1)分式中的分母要求不等于0;(2)偶次根式的被开方数要求非负;(3)对数式的真数要求为正数;(4