内容正文:
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第二课时
对数函数图象及性质的应用(习题课)
对数型函数的单调性
角度一 比较对数值的大小
[例1] (链接教科书第145页例2)比较下列各组中两个值的大小:
(1)ln 0.3,ln 2;
(2)loga3.1,loga5.2(a>0,且a≠1);
(3)log30.2,log40.2;
(4)log3π,logπ3.
[解] (1)因为函数y=ln x在(0,+∞)上是增函数,且0.3<2,所以ln 0.3<ln 2.
(2)当a>1时,函数y=logax在(0,+∞)上是增函数,
又3.1<5.2,所以loga3.1<loga5.2;
当0<a<1时,函数y=logax在(0,+∞)上是减函数,
又3.1<5.2,所以loga3.1>loga5.2.
综上所述,当a>1时,loga3.1<loga5.2;
当0<a<1时,loga3.1>loga5.2.
(3)因为0>log0.23>log0.24,所以eq \f(1,log0.23)<eq \f(1,log0.24),
即log30.2<log40.2.
(4)因为函数y=log3x是增函数,且π>3,
所以log3π>log33=1.
同理,1=logππ>logπ3,所以log3π>logπ3.
比较对数值大小时常用的4种方法
(1)若底数为同一常数,则可由对数函数的单调性直接进行比较;
(2)若底数为同一字母,则根据底数对对数函数单调性的影响,对底数进行分类讨论;
(3)若底数不同,真数相同,则可以先用换底公式化为同底后,再进行比较,也可以利用顺时针方向底数增大画出对数函数的图象,再进行比较;
(4)若底数与真数都不同,则常借助1,0等中间量进行比较.
角度二 求解对数不等式
[例2] 解不等式:
(1)log2(2x+3)≥log2(5x-6);
(2)loga(x-4)-loga(2x-1)>0(a>0,且a≠1).
[解] (1)原不等式等价于eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2x+3>0,,5x-6>0,,2x+3≥5x-6,))
解得eq \f(6,5)<x≤3.
所以不等式的解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(\f(6,5)))<x≤3) ).
(2)原不等式化为loga(x-4)>loga(2x-1).
当a>1时,
不等式等价于eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x-4>0,,2x-1>0,,x-4>2x-1,)) 无解.
当0<a<1时,不等式等价于eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x-4>0,,2x-1>0,,x-4<2x-1,))解得x>4.
综上可知,当a>1时,解集为∅;当0<a<1时,解集为{x|x>4}.
常见对数不等式的2种解法
(1)形如logax>logab的不等式,借助y=logax的单调性求解,如果a的取值不确定,需分a>1与0<a<1两种情况讨论;
(2)形如logax>b的不等式,应将b化为以a为底数的对数式的形式,再借助y=logax的单调性求解.
角度三 求对数型函数的单调区间
[例3] 求函数f(x)=log
(x2-2x-3)的单调区间.
[解] 设t=x2-2x-3>0,得x>3或x<-1,由于 t=(x-1)2-4在(3,+∞)上单调递增,在(-∞,-1)上单调递减,又y=log
t在定义域内单调递减,因而函数f(x)=log
(x2-2x-3)的单调递增区间为(-∞,-1),单调递减区间为(3,+∞).
1.解决对数型复合函数的单调性问题的关键:一是看底数是否大于1,当底数未明确给出时,则应对底数是否大于1进行讨论;二是运用复合函数的单调性法则来判断其单调性;三是要注意其定义域.
2.对数型复合函数一般可分为两类:一类是对数函数为外函数,即y=logaf(x)(a>0,且a≠1)型;另一类是对数函数为内函数,即y=f(logax)(a>0,且a≠1)型.
[跟踪训练]
1.已知a=2
,b=log2eq \f(1,3),c=log
eq \f(1,3),则
( )
A.a>b>c
B.a>c>b
C.c>b>a
D.c>a>b
解析:∵0<a=2
<20=1,b=log2eq \f(1,3)<log21=0,c=log
eq \f(1,3)>log
eq \f(1,2)=1,∴c>a>b.故选D.
答案:D
2.不等式log
(5+x)<log
(1-x)的解集为__________.
解析:因为函数y=log
x在(0,+∞)上是减函数,
所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(5+x>0,,1-x>0,,5+x>1-x,))