内容正文:
4.4 对数函数
4.4.2 对数函数的图象和性质
第2课时 对数函数的性质及应用
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学习指导
1.进一步掌握对数函数的图象与性质.(直观想象、数学抽象)
2.运用对数函数的性质解决对数型函数的奇偶性、单调性和简单值域等综合问题.(数学运算、逻辑推理)
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关键能力 提升
课堂小结
课堂巩固 自测
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关键能力 提升
01
4
考点一 对数型函数的单调性
例1(1) 函数 在区间 上的单调性为( )
A.先增后减 B.先减后增 C.单调递增 D.单调递减
解析:当 时,函数 .又函数
是增函数, 在区间 上单调递增,故
在区间 上单调递增.故选C.
√
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(2)若函数 ,则 的单调递增区间为
( )
A. B. C. D.
解析:令 ,
解得 或 ,
即 .因为 为减函数,
在区间 上单调递减,
所以函数 的单调递增区间为 .
√
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求形如 的函数的单调区间的步骤
(1)求出函数的定义域.
(2)研究函数 和函数 在定义域上的单调性.
(3)判断函数的增减性,求出单调区间.
[注意] 要注意对底数进行分类讨论.
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【跟踪训练】
1.若函数 在区间 内单调递增,
则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
解析:选B. 为减函数,
又 在区间 上单调递增,则 ,
且当 时, 恒成立,所以 ,解得 ,
则 .故选B.
√
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2.函数 的单调递减区间是______.
<m></m>
解析:要使函数 有意义,则 ,
即 ,解得 ,
即函数 的定义域为 .
令 ,则 在 上单调递减,根据复合函
数的单调性知,
要使函数 单调递减,
应使函数 单调递增,即 .
又函数 的定义域为 ,
所以函数 的单调递减区间是 .
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考点二 对数(型)函数的值域与最值
例2 已知函数 ,且 .
(1)当 时,求 的值域;
【解】由 得 ,则 的定义域为 ;
当 时, ,
当 时, (当且仅当 时取等号),
所以 ,则 的值域为 .
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(2)若 在 上的最大值大于2,求 的取值范围.
【解】 .
令 ,则 在 上单调递减,在
上单调递增,
又 , , ,所以 的值域为 ;
当 时, ,所以 ,解得
(舍);
当 时, ,所以 ,解得 .
综上所述,实数 的取值范围为 .
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求对数型函数值域(最值)的方法
(1)对于形如 ,且 的复合函数,其值域(最
值)的求解步骤如下:
①分解成 , 两个函数.
②求 的定义域.
③求 的取值范围.
④利用 的单调性求解.
(2)当函数较为复杂时,可对对数函数进行换元,把复杂问题简单化.
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【跟踪训练】
1.已知函数 , ,则 的值域为( )
A. B. C. D.
解析:选D.因为 ,所以 ,所以 .故选D.
√
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2.设函数 , ,则 的值域为
_________.
<m></m>
解析:因为 ,令 ,则 .
故函数 的值域为 .
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考点三 对数函数性质的综合应用
例3 已知函数 , ,且 .
(1)证明: 在定义域上是增函数;
证明:因为 ,所以 ,
所以 ,又 ,所以 ,
所以 .
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由 ,解得 ,
所以 的定义域为 .
令 ,任取 , ,且 ,
则 .
又 , , ,
所以 ,
即 ,
所以 在 上是增函数.
又 在 上是增函数,由复合函数的单调性知 在
上是增函数.
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(2)若 ,求 的取值集合.
【解】因为 ,
所以原不等式可化为 ,
即 .
由(1)知, 是增函数,
所以 .
又 的定义域为 ,
所以 的取值集合为 .
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解决综合性问题的注意点
(1)增强定义域意识:无论是求单调区间、证奇偶性、解不等式都要先求定义域,符合定义域是满足性质的前提.
(2)增强性质的应用意识:解对数不等式的关键是转化为常见的不等式,转化工具就是对数函数的单调性.
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【跟踪训练】
已知函数 .
(1)若 为偶函数,求 ;
解:因为函数 为偶函数,所以 ,即 ,
所以 ,即 ,所以 .
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(2)若命题“ , ”为假命题,求实数 的