内容正文:
第2讲 基本初等函数、函数与方程
★[高考定位] 基本初等函数作为高考的命题热点,多单独或与不等式综合考查,常以选择题、填空题的形式出现.有时难度较大,函数的应用问题集中体现在函数模型的选择使用.函数与方程主要是函数零点个数的判断,零点所在区间、求参数取值范围等方面.
考点一 基本初等函数的图象与性质
[知识整合]
2.指数函数与对数函数的图象和性质
指数函数y=ax(a>0,a≠1)与对数函数y=logax(a>0,a≠1)的图象和性质,分0<a<1,a>1两种情况:当a>1时,两函数在定义域内都为增函数,当0<a<1时,两函数在定义域内都为减函数.
[例1] (1)(理科)(2021·平顶山质检二)已知5x=6y=30,z=logxy,则x,y,z的大小关系为( )
A.x<y<z B.z<y<x
C.y<x<z D.z<x<y
[解析] B [对5x=6y=30两边同时取常用对数可得lg 5x=lg 6y=lg 30,
所以x=,y=,
因为y=lg x在(0,+∞)单调递增,所以0<lg 5<lg 6,
所以>,即x>y,
又因为x===1+log5 6>1,
y===1+log65>1,
所以0<z=logxy<logxx=1,
所以z<y<x.故选:B.]
[点睛] 本题解题的关键点是取对数判断x,y的大小关系,判断x与1的关系利用单调性得出z的范围.
(文科)(2021·焦作联考三)已知函数f(x)=log4(x+k)的图象如图所示,则2f(2)+2-f(2)=( )
A.2 B.2
C. D.
[解析] C [根据f(0)=0,可得k=1,然后代入求解f(2)=log4 3,利用对数的运算法则与对数恒等式计算即可.
由图象可知,f(0)=0,即log4k=0,∴k=1,则f(x)=log4(x+1),∴f(2)=log4 3,则2f(2)+2-f(2)=2log43+2-log43=2log2+2-log2=2log2+2log2=+=.故选:C.]
(2)(2021·新高考全国Ⅱ)已知a=log52,b=log83,c=,则下列判断正确的是( )
A.c<b<a B.b<a<c
C.a<c<b D.a<b<c
[解析] C [对数函数的单调性可比较a、b与c的大小关系,由此可得出结论.
a=log52<log5==log82<log83=b,即a<c<b. 故选:C.]
基本初等函数图象与性质的应用技巧
(1)对数函数与指数函数的单调性都取决于其底数的取值,当底数a的值不确定时,要注意分a>1和0<a<1两种情况讨论.
(2)研究由指数函数、对数函数与其他函数复合而成的函数的性质,首先通过换元法转化为两个或多个基本初等函数,然后根据复合函数的性质与相关函数的性质之间的关系进行判断.
(3)对于幂函数y=xα的性质,要注意α>0和α<0两种情况的不同.
[跟踪训练]
1.(2021·信阳质检二)“ln x>ln y”是“x<y”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:A [由ln x>ln y,得x>y>0,此时x<y<y,反之x<y成立时,可以取x=-1,y=-2,不能推出ln x>ln y.故选:A.]
[点睛] 本题主要考查逻辑条件的判断,还考查了运算求解的能力,属于基础题.
2.(理科)(2021·潍坊一模)已知2020a=2021,2021b=2020,c=ln 2,则( )
A.logac>logbc B.logca>logcb
C.ac<bc D.ca<cb
解析:D [由题意知:a=log20202021>1>b=log20212020>0,而0<c=ln 2<1,
∴y=logcx在定义域内单调减,故logca<0<logcb,则B错误;logac=<0<logbc=,故A错误;
y=xc在第一象限的单调递增知ac>bc,故C错误;
y=cx定义域内单调递减,即ca<cb,故D正确;故选:D.]
(文科)(2021·六安示范高中质检)设a=2020,b=log2020,c=log2021,则( )
A.a>c>b B.b>c>a
C.b>a>c D.a>b>c
解析:D [首先三个数a,b,c先和0,1比较大小,再比较a,b,c的大小.
a=2020>20200=1,
0=log20201<b=log2020<log20202020=1,
c=log2021<log20211=0,所a>b>c.故选:D.]
考点二 函数的零点
[知识整合]
函数的零点与方程根、函数图象的关系
函数F(x)=f(x)-g(x)的零点就是方程f(x)=g(x)的根,即函数y=f(x)的图象与函数y=g(