内容正文:
专题7 指数函数、对数函数、幂函数性质
考点解读
考点一 与指数函数相关的函数图像问题
1.与指数函数有关的图像变换方法
(1)平移变换
将函数y=ax的图像向左平移φ(φ>0)个单位长度,则得到函数y=ax+φ的图像;向右平移φ(φ>0)个单位长度,则得到函数y=ax-φ的图像;若向上平移φ(φ>0)个单位长度,则得到函数y=ax+φ的图像;若向下平移φ(φ>0)个单位长度,则得到函数y=ax-φ的图像.即“左加右减,上加下减”.
(2)对称变换
函数y=a-x与函数y=ax的图像关于y轴对称;函数y=-ax与函数y=ax的图像关于x轴对称;函数y=-a-x与函数y=ax的图像关于原点对称;函数y=a|x|的图像关于y轴对称;函数y=|ax-b|的图像就是y=ax-b在x轴上方的图像保持不动,将x轴下方的图像翻折到x轴上方.
2.利用指数函数的图像及性质判断图像的正误的方法
根据指数函数y=ax的图像及性质,判断所给函数的定义域、单调性、函数值(正负)等.
规律总结
与指数函数有关的函数图像的研究,往往利用相应指数函数的图像,通过平移、对称变换、判断单调性等方法得到所需图像.也可以利用“函数图像的识别”的通性通法来确定所需图像.
【例题1】函数y=在[-6,6]的图像大致为( ).
【解析】因为f(x)=,所以f(-x)==-f(x),且x∈[-6,6],所以函数y=为奇函数,排除C;当x>0时,f(x)=>0恒成立,排除D;因为f(4)===≈7.97,排除A.故选B.
【答案】B
考点二 对数函数的图像及其应用
(1)对数函数图像识别问题的处理方法:
在识别函数图像时,要善于利用已知函数的性质、函数图像上的特殊点(与坐标轴的交点、最高点、最低点等)排除不符合要求的选项.在研究方程的根时,可把方程的根看作两个函数图像交点的横坐标,通过研究两个函数图像得出方程根的关系.
(2)应用对数函数的图像可求解的问题及方法:
①对一些可通过平移、对称变换作出其图像的对数型函数,在求解其单调性(单调区间)、值域(最值)、零点时,常利用数形结合求解.
②一些对数型方程、不等式问题的求解,常转化为相应函数图像问题,利用数形结合求解.
(3)对于较复杂的不等式有解或恒成立问题,可借助函数图像解决,具体做法是对不等式变形,不等号两边对应两函数.在同一坐标系中作出两函数图像,根据当x在某一范围内取值时图像的上下位置及交点的个数,来确定参数的取值或不等式解的情况.
破解对数型函数的图像与性质问题的关键:一是懂应用,即利用函数的性质,如定义域、单调性、奇偶性或函数所经过的特殊点等进行判断;二是会运算,在求函数的定义域或解析式的过程中一定要认真运算,才能准确得出结果并进行相应的判断.
【例题2】若函数y=logax(a>0,且a≠1)的图像如图7-2,则下列函数图像正确的是( ).
【解析】由y=logax的图像知a=3,A中y=a-x应该单调递减且不过点(1,3),图像错误;B中y=xa单调递增,符合;C中y=(-x)a=(-x)3,显然当x>0时,y<0,不符合;D中y=loga(-x)应该单调递减且不过点(-3,-1),所以不符合.选B.
【答案】B
专题强化
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知函数,令,,,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为,,,
,,
所以,
又表示点和原点连线的斜率,
结合函数的图象特征可知.
故选:B.
2.已知,函数的零点分别为,.函数的零点分别是,,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.3
【答案】B
【解析】函数的图象如图所示:
因为,
所以,
又因为,
所以,
所以,
所以,
因为,
所以,
所以,
所以的最小值是.
故选:B
3.已知,函数的最大值为0,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
令,
设其交点恒坐标为
在同一坐标系画出,二者图象
当时,,即,故;
当时,,即,故;
当时,,即,故.
又
,取最大值,即
由可得:①
由可得:②
由①可得:
可得:,整理可得将其代入②
可得:
令
可得:
令,
在同一坐标系画出,图象
由图象可得:时,,即
,即将其代入①
可得,即
故选:C.
4.已知函数,在同一坐标系中,与的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】,在轴上的截距为1,排除D;
又因为,排除A;
B、C中由直线可知,,当时变为,在上为增函数,
故选:C
5.已知直线与函数图象交于不同三点M,N,P,且,则实数k的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为函数为奇函数,且在