内容正文:
2026年暑假新高一自学讲义 56个知识点 · 75道经典例题 · 312个巩固演练
第八周 第 1天 对数函数的图象和性质(一)
今 日 目 标
树目标 · 抓落实
1.初步掌握对数函数的图象和性质. (重点)
2.会类比指数函数研究对数函数的性质. (重点)
3.掌握对数函数的图象和性质的简单应用. (难点)
今 日 知 识
汲新知 · 赋新能
知识点1
对数函数的图象和性质
❓ 问题 将y=2x化为对数式得到什么结果?根据这一结果,对于区间(0,+∞)内的每一个y的值,是否都有唯一的实数x与之对应?x能否看作是关于y的函数?
💬 提示 x=log2y,任意y∈(0,+∞),都有唯一的x对应,x是关于y的函数.
❓ 问题1 请同学们利用列表、描点、连线的画图步骤,先完成下列表格,再在同一坐标系下画出对数函数y=log2x和y=x的图象.
x
…
0.25
0.5
1
2
4
8
16
32
…
y=log2x
…
…
y=x
…
…
💬 提示 (1)-2 -1 0 1 2 3 4 5 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5
(2)描点、连线.
❓ 问题2 为了更好地研究对数函数的性质,我们再选取底数a=3,4你能在同一坐标系下作出它们的函数图象吗?
💬 提示
💡知识梳理
对数函数的图象和性质
y=logax(a>0,且a≠1)
底数
a>1
0<a<1
图象
定义域
(0,+∞)
值域
R
单调性
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
最值
无最大、最小值
奇偶性
非奇非偶函数
共点性
图象过定点(1,0),即x=1时,y=0
函数
值特点
当x∈(0,1)时,y∈(-∞,0);
当x∈[1,+∞)时,y∈[0,+∞)
当x∈(0,1)时,y∈(0,+∞);
当x∈[1,+∞)时,y∈(-∞,0]
对称性
函数y=logax与y=x的图象关于x轴对称
⚠️ 注意点:
(1)函数图象只出现在y轴右侧.
(2)对任意底数a,当x=1时,y=0,故过定点(1,0).
(3)当0<a<1时,底数越小,图象越靠近x轴.
(4)当a>1时,底数越大,图象越靠近x轴.
(5)任意底数互为倒数的两个对数函数的图象关于x轴对称.
🎯例1-1函数f(x)=loga|x|+1(a>1)的图象大致为( )
【解】 因为函数f(x)=loga|x|+1(a>1)是偶函数,所以f(x)的图象关于y轴对称,
当x>0时,f(x)=logax+1是增函数;当x<0时,f(x)=loga(-x)+1是减函数,
又因为函数f(x)的图象过(1,1),(-1,1)两点,所以结合选项可知选项C中的图象符合题意.
🎯例1-2 若函数y=loga(x+b)+c(a>0,且a≠1)的图象恒过定点(3,2),则实数b= ,c= .
【解】 由题意,得2=loga(3+b)+c. 又当a>0,且a≠1时,loga1=0恒成立,∴c=2,3+b=1,∴b=-2,c=2.
🎯例1-3 已知f(x)=loga|x|(a>0,且a≠1)满足f(-25)=2,试画出函数f(x)的图象.
【解】 因为f(-25)=2,所以loga25=2,即a=5,故f(x)=log5|x|=
所以函数f(x)=log5|x|的图象如图所示.
🎯一题多变1 在例1-3 中,若条件不变,试画出函数g(x)=loga|x-1|的图象.
【解】 因为f(x)=log5|x|,所以g(x)=log5|x-1|,
如图,g(x)的图象是由f(x)的图象向右平移1个单位长度得到的.
🎯一题多变2 在例1-3中,若条件不变,试画出函数h(x)=|logax|的图象,并写出其值域和单调区间.
【解】 因为a=5,所以h(x)=|log5x|.h(x)的图象如图中实线部分所示.
由图象知,其值域为[0,+∞),单调递减区间是(0,1],单调递增区间是(1,+∞).
(1)对数函数y=logax(a>0且a≠1)的图象恒过定点(1,0),即当x=1时,y=0,令其真数等于1,可得图象过定点的坐标.
(2)对数型函数图象的变换方法
①作y=f(|x|)的图象时,保留y=f(x)(x>0)的图象不变,x<0时y=f(|x|)的图象与y=f(x)(x>0)的图象关于y轴对称.
②作y=|f(x)|的图象时,保留y=f(x)的x轴及上方图象不变,把x轴下方图象以x轴为对称轴翻折上去即可.
③有关对数函数平移也符合“左加右减,上加下减”的规律.
④y=f(-x)与y=f(x)的图象关于y轴对称,y=-f(x)与y=f(x)的图象关于x轴对称,y=-f(-x)与y=f(x)的图象关于原点对称.
反思
归纳
🎯跟踪练习 1-1函数y=loga(x-1)(0<a<1)的图象大致是( )
【解】 因为0<a<1,所以y=logax在(0,+∞)上单调递减,故排除C,D.
又函数y=loga(x-1)的图象过点(2,0),故A正确.
🎯跟踪练习 1-2函数f(x)=loga(x-1)+1(a>0,且a≠1)的图象恒过点( )
A.(1,1) B.(2,1)
C.(1,2) D.(2,2)
【解】 令x-1=1,则x=2,因此f(2)=1,所以函数f(x)的图象过定点(2,1).故选B.
知识点2
利用单调性解对数型不等式
🎯例2-1 解下列不等式:
(1)logx>log(4-x); (2)logx>1.
【解】 (1)由题意可得解得0<x<2.所以原不等式的解集为(0,2).
(2)当x>1时,logx>1=logxx,解得x<,此时不等式无解.
当0<x<1时,logx>1=logxx,解得x>,所以<x<1.
综上所述,原不等式的解集为.
🎯例2-2 解下列关于x的不等式:
(1)lox>lo4-x); (2)loga(2x-5)>loga(x-1); (3)logx>1.
【解】 (1)由题意可得解得0<x<2. 所以原不等式的解集为{x|0<x<2}.
(2)当a>1时,原不等式等价于解得x>4.
当0<a<1时,原不等式等价于解得<x<4.
综上所述,当a>1时,原不等式的解集为{x|x>4};当0<a<1时,原不等式的解集为.
(3)当x>1时,logx>logxx,所以x<无解;当0<x<1时,logx>logxx,所以<x<1.
综上,原不等式的解集为.
🎯例2-3 已知loga(2a+1)<loga(3a)<0,求实数a的取值范围.
【解】由题意可知即a>0且a≠1.
当a>1时,∵loga(2a+1)<loga(3a)<0=loga1,∴2a+1<3a<1,此时无解;
当0<a<1时,∵loga(2a+1)<loga(3a)<0=loga1,∴2a+1>3a>1,解得<a<1,
因此,实数a的取值范围为.
对数不等式的三种考查类型及解法
(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<1两种情况进行讨论.
(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(b=logaab),再借助y=logax的单调性求解.
(3)形如logf(x)a>logg(x)a(f(x),g(x)>0且不等于1,a>0)的不等式,可利用换底公式化为同底的对数进行求解,或利用函数图象求解.
反思
归纳
🎯跟踪练习 2 解下列不等式:
(1)log0.7(2x)<log0.7(x-1);
(2)loga(2x-5)>loga(x-1).
【解】(1)因为函数y=log0.7x在(0,+∞)上为减函数,所以由log0.7(2x)<log0.7(x-1),
得解得x>1. 所以x的取值范围是(1,+∞).
(2)当a>1时,原不等式等价于解得x>4.
当0<a<1时,原不等式等价于解得<x<4.
综上所述,当a>1时,原不等式的解集为{x|x>4}.当0<a<1时,原不等式的解集为.
知识点3
利用单调性比较对数值的大小
🎯教材例题 比较下列各题中两个值的大小:
(1)log23.4,log28.5; (2)log0.31.8,log0.32.7; (3)loga5.1,loga5.9(a>0,且a≠1).
【解】 (1)log23.4和log28.5可看作函数y=log2x的两个函数值.因为底数2>1,对数函数y=log2x是增函数,且3.4<8.5,所以log23.4<log28.5.
(2)log0.31.8和log0.32.7可看作函数y=log0.3x的两个函数值.因为底数0.3<1,对数函数y=log0.3x是减函数,且1.8<2.7,所以log0.31.8>log0.32.7.
(3)loga5.1和loga5.9可看作函数y=logax的两个函数值.对数函数的单调性取决于底数a是大于1还是小于1,因此需要对底数a进行讨论.
当a>1时,因为函数y=logax是增函数,且5.1<5.9,所以loga5.1<loga5.9;
当0<a<1时,因为函数y=logax是减函数,且5.1<5.9,所以loga5.1>loga5.9.
🎯例3-1比较下列各组值的大小:
(1)log0.5,log0.6; (2)log1.51.6,log1.51.4; (3)log34,log0.43.
【解】 (1)因为函数y=logx在(0,+∞)上是减函数,且0.5<0.6,所以log0.5>log0.6.
(2)因为函数y=log1.5x在(0,+∞)上是增函数,且1.6>1.4,所以log1.51.6>log1.51.4.
(3)因为log34>log31=0,log0.43<log0.41=0,所以log34>log0.43.
🎯例3-2 比较下列各组中两个值的大小:
(1)log31.9,log32; (2)log23,log0.32;
(3)logaπ,loga3.14(a>0,且a≠1); (4)log50.4,log60.4.
【解】 (1)因为y=log3x在(0,+∞)上单调递增,1.9<2,所以log31.9<log32.
(2)因为log23>log21=0,log0.32<log0.31=0,
所以log23>log0.32.
(3)当a>1时,函数y=logax在(0,+∞)上单调递增,又π>3.14,则有logaπ>loga3.14;
当0<a<1时,函数y=logax在(0,+∞)上单调递减,又π>3.14,则有logaπ<loga3.14.
综上所述,当a>1时,logaπ>loga3.14;
当0<a<1时,logaπ<loga3.14.
(4)在同一直角坐标系中,作出y=log5x,y=log6x的图象,再作出直线x=0.4(图略),观察图象可得log50.4<log60.4.
比较对数值大小时常用的四种方法
(1)同底数的利用对数函数的单调性.
(2)同真数的利用对数函数的图象或用换底公式转化.
(3)底数和真数都不同,找中间量.
(4)若底数为同一参数,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.
反思
归纳
🎯跟踪练习 3-1 比较大小:
(1)log23,log32,log46; (2)log3π,log2log3.
【解】 (1)∵y=log4x在(0,+∞)上单调递增,∴log23=log49>log46>1,
又∵log32<1,∴log23>log46>log32.
(2)∵log2log23,又1<log23<2,∴<log2<1.
又log3log32<log3π>1,
∴log3π>log2>log3.
🎯跟踪练习 3-2 下列式子中成立的是( )
A.log0.44<log0.46 B.1.013.4>1.013.5
C.3.50.3<3.40.3 D.log76<log67
【解】因为y=log0.4x为减函数,故log0.44>log0.46,故A错;因为y=1.01x为增函数,所以1.013.4<1.013.5,故B错;由指数函数图象特点知,3.50.3>3.40.3,故C错.设函数f(x)=log7x,g(x)=log6x,则这两个函数在定义域内都单调递增,所以log76<log77=1=log66<log67,所以D正确.故选D.
自学小结
对数函数的概念
1.知识清单:
(1)对数函数的概念及应用.
(2)求解析式中含对数式的函数的定义域.
(3)对数函数模型的应用
2.方法归纳:待定系数法,转化法.
3.常见误区:易忽视对数函数底数有限制条件.
今 日 演 练
学以用 · 知以行
1.已知对数函数的图象过点M(9,2),则此对数函数的解析式为( )
A.y=log2x B.y=log3x
C.y=logx D.y=logx
【解】设y=logax(a>0,且a≠1),则loga9=2,a=3,所以y=log3x. 故选B.
2.给出下列函数:
①y=logx2;②y=log3(x-1);③y=log(x+1)x;④y=log5x.其中是对数函数的有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
【解】①②中,因为对数的真数不是只含有自变量x,所以不是对数函数;③中,因为对数的底数不是常数,所以不是对数函数;④是对数函数.故选A.
3.函数f(x)=+lg (3x+1)的定义域是( )
A. B.
C. D.
【解】要使函数有意义,则
即所以-<x≤2,即函数的定义域为,故选C.
4.若f(x)=logax+(a2-4a-5)是对数函数,则a=________.
【解】由对数函数的定义可知,解得a=5. 答案:5
5.某种动物的数量y(单位:只)与时间x(单位:年)的函数关系式为y=alog2(x+1),若这种动物第1年有100只,则第7年它们的数量为( )
A.300只 B.400只
C.500只 D.600只
【解】由题意,知100=alog2(1+1),解得a=100,则当x=7时,y=100log2(7+1)=100×3=300. 故选A
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第八周 第 1天 对数函数的图象和性质(一)
今 日 目 标
树目标 · 抓落实
1.初步掌握对数函数的图象和性质. (重点)
2.会类比指数函数研究对数函数的性质. (重点)
3.掌握对数函数的图象和性质的简单应用. (难点)
今 日 知 识
汲新知 · 赋新能
知识点1
对数函数的图象和性质
❓ 问题 将y=2x化为对数式得到什么结果?根据这一结果,对于区间(0,+∞)内的每一个y的值,是否都有唯一的实数x与之对应?x能否看作是关于y的函数?
❓ 问题1 请同学们利用列表、描点、连线的画图步骤,先完成下列表格,再在同一坐标系下画出对数函数y=log2x和y=x的图象.
x
…
0.25
0.5
1
2
4
8
16
32
…
y=log2x
…
…
y=x
…
…
❓ 问题2 为了更好地研究对数函数的性质,我们再选取底数a=3,4你能在同一坐标系下作出它们的函数图象吗?
💡知识梳理
对数函数的图象和性质
y=logax(a>0,且a≠1)
底数
a>1
0<a<1
图象
定义域
______________
值域
R
单调性
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
最值
______________
奇偶性
______________
共点性
图象过定点______________,即x=1时,y=0
函数
值特点
当x∈(0,1)时,y∈_________;
当x∈[1,+∞)时,y∈_________
当x∈(0,1)时,y∈_________;
当x∈[1,+∞)时,y∈_________
对称性
函数y=logax与y=x的图象关于_________对称
⚠️ 注意点:
(1)函数图象只出现在y轴右侧.
(2)对任意底数a,当x=1时,y=0,故过定点(1,0).
(3)当0<a<1时,底数越小,图象越靠近x轴.
(4)当a>1时,底数越大,图象越靠近x轴.
(5)任意底数互为倒数的两个对数函数的图象关于x轴对称.
🎯例1-1函数f(x)=loga|x|+1(a>1)的图象大致为( )
🎯例1-2 若函数y=loga(x+b)+c(a>0,且a≠1)的图象恒过定点(3,2),则实数b= ,c= .
🎯例1-3 已知f(x)=loga|x|(a>0,且a≠1)满足f(-25)=2,试画出函数f(x)的图象.
🎯一题多变1 在例1-3 中,若条件不变,试画出函数g(x)=loga|x-1|的图象.
🎯一题多变2 在例1-3中,若条件不变,试画出函数h(x)=|logax|的图象,并写出其值域和单调区间.
(1)对数函数y=logax(a>0且a≠1)的图象恒过定点(1,0),即当x=1时,y=0,令其真数等于1,可得图象过定点的坐标.
(2)对数型函数图象的变换方法
①作y=f(|x|)的图象时,保留y=f(x)(x>0)的图象不变,x<0时y=f(|x|)的图象与y=f(x)(x>0)的图象关于y轴对称.
②作y=|f(x)|的图象时,保留y=f(x)的x轴及上方图象不变,把x轴下方图象以x轴为对称轴翻折上去即可.
③有关对数函数平移也符合“左加右减,上加下减”的规律.
④y=f(-x)与y=f(x)的图象关于y轴对称,y=-f(x)与y=f(x)的图象关于x轴对称,y=-f(-x)与y=f(x)的图象关于原点对称.
反思
归纳
🎯跟踪练习 1-1函数y=loga(x-1)(0<a<1)的图象大致是( )
🎯跟踪练习 1-2函数f(x)=loga(x-1)+1(a>0,且a≠1)的图象恒过点( )
A.(1,1) B.(2,1)
C.(1,2) D.(2,2)
知识点2
利用单调性解对数型不等式
🎯例2-1 解下列不等式:
(1)logx>log(4-x); (2)logx>1.
🎯例2-2 解下列关于x的不等式:
(1)lox>lo4-x); (2)loga(2x-5)>loga(x-1); (3)logx>1.
🎯例2-3 已知loga(2a+1)<loga(3a)<0,求实数a的取值范围.
对数不等式的三种考查类型及解法
(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<1两种情况进行讨论.
(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(b=logaab),再借助y=logax的单调性求解.
(3)形如logf(x)a>logg(x)a(f(x),g(x)>0且不等于1,a>0)的不等式,可利用换底公式化为同底的对数进行求解,或利用函数图象求解.
反思
归纳
🎯跟踪练习 2 解下列不等式:
(1)log0.7(2x)<log0.7(x-1); (2)loga(2x-5)>loga(x-1).
知识点3
利用单调性比较对数值的大小
🎯教材例题 比较下列各题中两个值的大小:
(1)log23.4,log28.5; (2)log0.31.8,log0.32.7; (3)loga5.1,loga5.9(a>0,且a≠1).
🎯例3-1比较下列各组值的大小:
(1)log0.5,log0.6; (2)log1.51.6,log1.51.4; (3)log34,log0.43.
🎯例3-2 比较下列各组中两个值的大小:
(1)log31.9,log32; (2)log23,log0.32;
(3)logaπ,loga3.14(a>0,且a≠1); (4)log50.4,log60.4.
比较对数值大小时常用的四种方法
(1)同底数的利用对数函数的单调性.
(2)同真数的利用对数函数的图象或用换底公式转化.
(3)底数和真数都不同,找中间量.
(4)若底数为同一参数,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.
反思
归纳
🎯跟踪练习 3-1 比较大小:
(1)log23,log32,log46; (2)log3π,log2log3.
🎯跟踪练习 3-2 下列式子中成立的是( )
A.log0.44<log0.46 B.1.013.4>1.013.5
C.3.50.3<3.40.3 D.log76<log67
自学小结
对数函数的图象与性质(一)
1.知识清单:
(1)对数函数的图象及性质.
(2)利用单调性解对数型不等式.
(3)利用单调性比较对数值的大小
2.方法归纳:分类讨论法、数形结合法.
3.常见误区:作对数函数图象时易忽视底数a>1与0<a<1两种情况.
今 日 演 练
学以用 · 知以行
1.函数y=|log2x|的图象是图中的( )
2.当a>0,且a≠1时,f(x)=loga(x+2)+3的图象过定点P,则点P的坐标为( )
A.(-2,4) B.(-1,4)
C.(-2,3) D.(-1,3)
3.函数f(x)=log5(2x+1)的单调增区间是________.
4.比较下列各题中两个值的大小:
(1)log31.9,log32;
(2)log23,log0.32.
5.不等式lo2x+3)<lo5x-6)的解集为 .
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