内容正文:
第九节 对数函数
1.了解对数函数的实际意义,会画对数函数的图象,并能应用图象解决一些简单问题.
2.理解对数函数的单调性、特殊点等性质,并能简单应用.
教材再回首
1.对数函数的定义
一般地,函数 叫做对数函数,其中x是自变量,定义域是 .
2.对数函数的图象与性质
0<a<1
a>1
图象
定义域
值域
R
性质
过定点 ,即x=1时,y=0
当x>1时, ;
当0<x<1时,
当x>1时, ;
当0<x<1时,
在(0,+∞)上是
在(0,+∞)上是
3.反函数
指数函数y=ax(a>0,且a≠1)与对数函数y=logax(a>0,且a≠1)互为反函数,它们的定义域与值域正好互换,图象关于直线 对称.
[微点提醒]
(1)不论a>1还是0<a<1,对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象都经过点,(1,0),(a,1),且图象都在y轴右侧,据此可以快速画出对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的大致图象.
(2)底数a与1的大小关系决定了对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的单调性,因此若底数a的大小不确定,则需要分0<a<1和a>1两种情况讨论.
(3)在同一平面直角坐标系内,当a>1时,随a的增大,对数函数的图象愈靠近x轴;当0<a<1时,对数函数的图象随a的增大而远离x轴.(见下图)(对数函数在第一象限内从左到右底数逐渐增大. )
典题细发掘
1.(湘教必修①P126T17(1))下列函数中,其定义域和值域分别与函数y=10lg x的定义域和值域相同的是 ( )
A.y=x B.y=lg x
C.y=2x D.y=
2.(北师大必修①P114例7改编)已知a=log0.90.8,b=log0.80.9,c=1.41.9,则 ( )
A.b<a<c B.c<a<b
C.c<b<a D.b<c<a
3.(人B必修②P27例2改编)已知log0.72m<log0.7(m-1),则实数m的取值范围是 .
4.(人A必修①P140T1改编)函数y=的定义域为 .
题点一 对数函数的图象及应用
[例1]
(1)已知函数f(x)=|log3x|,若b>a>0,且a,b是f(x)的图象与直线y=m(m>0)的两个交点对应的横坐标,则4a+b的最小值为 ( )
A.2 B.4
C.6 D.8
(2)对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的大致图象如图所示,已知a的取值为,,,,则曲线C1,C2,C3,C4对应的a的值依次是 .
|思维建模|
(1)在识别函数图象时,要善于利用已知函数的性质、函数图象上的特殊点(与坐标轴的交点、最高点、最低点等)排除不符合要求的选项.
(2)对于一些对数型方程、不等式问题,常转化为相应函数图象问题,利用数形结合求解.
|价值发掘|
同一直角坐标系内函数图象在x轴上方部分越远离y轴的对数函数的底数越大.
[即时训练]
1.已知函数f(x)=loga(2x+b-1)(a>0且a≠1)的图象如图所示,则a,b满足的关系是 ( )
A.0<a-1<b<1 B.0<b<a-1<1
C.0<b-1<a<1 D.0<a-1<b-1<1
2.若方程4x=logax在上有解,则实数a的取值范围为 .
题点二 对数函数的性质及应用
考法(一) 比较大小
[例2] 已知a=log36,b=log510,c=log714,则 ( )
A.b<a<c B.c<b<a
C.a<b<c D.a<c<b
|思维建模| 比较对数函数值大小的方法
(1)单调性法:在同底的情况下直接得到大小关系,若不同底,先化为同底.
(2)中间量过渡法:寻找中间数联系要比较的两个数,一般是用“0”“1”或其他特殊值进行“比较传递”.
(3)图象法:根据图象观察得出大小关系.
考法(二) 解不等式
[例3] 已知不等式logx(2x2+1)<logx(3x)<0成立,则实数x的取值范围是 .
|思维建模|
解对数不等式的类型及方法
(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,需先将b化为以a为底的对数式的形式再进行求解.
考法(三) 对数函数性质的综合应用
[例4] 已知函数f(x)=log4(ax2+2x+3).
(1)若f(1)=1,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)的最小值为0,求a的值.
快审准解:(1)先根据f(1)=1,求出a,再由复合函数的单调性求单调区间;
(2)f(x)的最小值为0,转化为y=ax2+2x+3的最小值为1,结合二次函数的图象与性质求解.
|思维建模|
利用对数函数的性质,求与对数函数有关的函数值域、最值和复合函数的单调性问题,必须弄清三方面的问题:一是定义域,所有问题都必须在定义域内讨论;二是底数与1的大小关系;三是复合函数的构成,即它是由哪些基本初等函数复合而成的.另外,解题时要注意数形结合、分类讨论、转化与化归思想的使用.
[即时训练]
3.(2025·泰安模拟)已知a=log0.20.3,b=ln a,c=2a,则a,b,c的大小关系为 ( )
A.c>b>a B.a>b>c
C.b>a>c D.c>a>b
4.已知对数函数y=logax(a>0,且a≠1),且loga<loga,则关于x的不等式loga(2x-3)>0的解集为 .
5.已知函数f(x)=loga(2-a2x)在区间[3,7]上单调递增,则a的取值范围为 .
课下作业:请完成“课时跟踪检测(十六)”
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