内容正文:
4.4 对数函数
4.4.2 对数函数的图象和性质
1
第1课时 对数函数的图象和性质
2
探究点一 对数函数图象的识别
探究点二 利用对数函数的单调性比较大小
探究点三 解简单的对数不等式
◆
◆
◆
课前预习
课中探究
课后习题
3
【学习目标】
1.能用描点法或借助计算机工具画出具体对数函数的图象,会分
底数及 描述对数函数的图象特征.
2.能从整体的角度探索具体的对数函数模型和一般对数函数的性
质和应用.
3.探索并了解对数函数的单调性与特殊点,会利用单调性比较函
数值的大小,会解对数方程及对数不等式.
4.会根据对数函数的图象与性质解决一些简单的问题.
4
知识点一 对数函数的图象和性质
解析式 ,且
底数
图象
定义域
值域 ___
课 前 预 习
5
单调性 增函数 减函数
共点性 图象过定点______,即 ___
函数
值特征 当时, _____
____;当 时,
________ 当时,
________;当 时,
________
解析式 ,且
对称性 与 的图象关于___轴对称
0
续表
课 前 预 习
6
【诊断分析】
判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)函数,且的图象过定点 .( )
√
[解析] 因为当时, ,
所以函数,且的图象过定点 .
课 前 预 习
7
判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(2)对数函数的图象一定在 轴的右侧.( )
√
[解析] 因为对数函数的定义域为 ,
所以对数函数的图象一定在 轴的右侧.
课 前 预 习
8
判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(3)函数,且在 上是单调函数.( )
√
[解析] 因为当时,函数在 上是增函数,
当时,函数在 上是减函数,
所以函数,且在 上是单调函数.
课 前 预 习
9
判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(4)当时,若,则 的函数值都大于零.( )
×
[解析] 当时,若,则 的函数值都小于零.
(5)函数与的图象关于 轴对称.( )
×
[解析] 两函数的图象关于 轴对称.
课 前 预 习
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判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(6)函数的定义域和值域都是 .( )
×
[解析] 函数的定义域是,值域是 .
课 前 预 习
11
知识点二 根据对数函数的图象判断底数大小的方法
如图,作出直线 ,与所给图象相交,
交点的横坐标即为各个底数,依据在第一
象限内,自左向右,图象对应的对数函数
的底数逐渐变大,可比较底数的大小.
课 前 预 习
12
探究点一 对数函数图象的识别
例1(1)已知函数 ,
, 的图象分
别对应图中的①②③,则下列结论正确
的是( )
A. B.
C. D.
√
课 中 探 究
13
[解析] 如图,作出直线,则直线 与①②③对应图象的交点的
横坐标分别为,,,
由图知 ,故选A.
课 中 探 究
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(2)已知函数 的图象恒过定
点,则 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
[解析] 令,解得,此时 ,
所以的图象恒过定点,则,,
所以 .故选C.
√
课 中 探 究
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例2 画出函数 的图象.
解:由题可得,解得 ,
所以函数的定义域为.
先画对数函数 的图象,再将函数
的图象向右平移1个单位长度,得到函数 的图象,
再将函数的图象位于轴下方的部分翻折到 轴上方,
即可得到函数 的图象,如图所示.
课 中 探 究
16
变式(1)在同一平面直角坐标系中,函数 ,
的图象可能是( )
A. B. C. D.
[解析] 函数,,由对数函数可知 且
,函数的图象恒过原点,排除B,C.
当 时,为减函数,也为减函数,
当 时,为增函数, 也为增函数,
排除A.故选D.
√
课 中 探 究
17
(2)[2026·济南高一期末] 函数 且
的图象恒过定点______.
[解析] 因为对任意且,都有,
所以令 ,得,
又 ,
所以函数的图象恒过定点 .
课 中 探 究
18
[素养小结]
处理对数函数图象问题的3个注意点:
(1)明确图象的分布区域.对数函数的图象经过第一、四象限.当<m></m>趋
近于0时,函数图象会越来越靠近<m></m>轴,但永远不会与<m></m>轴相交.
(2)建立分类讨论的思想.在画对数函数图象之前要先判断对数的底
数<m></m>的取值范围是<m></m>,还是<m></m>.
(3)牢记特殊点.对数函数<m></m>,且<m></m>的图象经过
点<m></m>,<m></m>和<m></m>.
课 中 探 究
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探究点二 利用对数函数的单调性比较大小
例3 比较下列各组中两个值的大小.
(1), ;
解:因为在上是增函数,所以 .
(2), ;
解:因为在上是减函数,所以 .
(3), ;
解:因为, ,
所以 .
课 中 探 究
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例3 比较下列各组中两个值的大小.
(4), ;
解:因为,
所以 ,即 .
课 中 探 究
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例3 比较下列各组中两个值的大小.
(5) ,,且 .
解:当时,函数在 上是增函数,
则有;
当时,函数在 上是减函数,
则有.
综上,当时, ;当时, .
课 中 探 究
22
变式(1)已知,, ,则( )
A. B. C. D.
[解析] 由题易知, ,
,
而 ,所以,即 .
故选A.
√
课 中 探 究
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(2)(多选题)下列各式中正确的是( )
A. B.
C. D.
[解析] 因为是上的增函数,,所以 ,
又在上是增函数,所以 ,故A正确;
因为是上的增函数,,
所以 ,故B正确;
因为是上的减函数, ,
所以,故C正确;
因为 ,,
所以,故D错误.故选 .
√
√
√
课 中 探 究
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[素养小结]
利用对数函数的单调性可进行对数大小的比较,常用的方法如下:
(1)同底数的两个对数值的大小比较,根据对数函数的单调性比较;
(2)底数和真数都不相同的两个对数值的大小比较,常引入中间量进
行比较,通常取中间量为<m></m>,0,1等;
(3)底数不同而真数相同的两个对数值的大小比较,常用数形结合思
想来解决,也可用换底公式化为同底,再进行比较.
课 中 探 究
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探究点三 解简单的对数不等式
例4(1)不等式 的解集为______.
[解析] 由对数函数的性质可得 解得
,
且为减函数,
解得 ,故不等式的解集为 .
课 中 探 究
26
(2)设且,函数 ,
,求不等式 的解集.
解:不等式即为 .
若,则解得 ,
所以不等式的解集为;
课 中 探 究
27
若,则 解得,
所以不等式的解集为 .
综上所述,当时,不等式的解集为;
当 时,不等式的解集为 .
课 中 探 究
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变式(1)已知函数.若曲线 过点
,则不等式 的解集为_____________.
[解析] 若曲线过点,则 ,
所以,得,所以
在 上单调递增,
所以不等式等价于解得 ,
所以不等式的解集为 .
课 中 探 究
29
(2)已知且,若,则 的取值
范围是_ ______.
[解析] 由题得 ,
等价于或
解得,故 的取值范围为 .
课 中 探 究
30
[素养小结]
解对数不等式的一般思路:
(1)把不等式两边均化为<m></m>的形式;
(2)利用单调性把不等式转化为真数的大小关系比较,得到新的不等
式,要注意底数<m></m>和1的关系;
(3)在真数大于零的前提下解这个新的不等式;
(4)得出不等式的解集.
课 中 探 究
31
课后习题
32
1.函数 的图象过定点( )
A. B. C. D.
[解析] 令,则,此时 ,
故函数图象过定点 .故选C.
√
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2.函数 的定义域是( )
A. B. C. D.
[解析] 要使函数有意义,则
解得,故函数的定义域为 ,故选B.
√
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3.函数在 上的取值范围为( )
A. B. C. D.
[解析] ,在 上单调递增,
又, ,
在上的取值范围为 .故选B.
√
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4.若,,,则,, 的大小关系是( )
A. B. C. D.
[解析] 因为,, ,
所以 .故选A.
√
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5.(多选题)已知函数,且 的图象经过点
,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数 为增函数
C.若,则
D.若,则
√
√
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[解析] 由题意知,,可得,所以 ,
所以函数为增函数,故A错误,B正确;
当 时,,所以 ,故C正确;
,,
又 ,所以,所以 ,
即,故D错误.故选 .
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6.(多选题)下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
[解析] 对于A,函数是定义在 上的减函数,所以
,故A不成立;
对于B, ,故B成立;
对于C, ,故C不成立;
对于D,,故D成立.故选 .
√
√
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7.如图,,,,是,,,
四个函数的图象,则
(1)函数 的图象是___;
(2)函数 的图象是___;
(3)函数 的图象是___;
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7.如图,,,,是, ,
, 四个函数的图象,则
(4)函数 的图象是___.
[解析] 对于对数函数且 ,
当时,函数在定义域内单调递增;
当 时,函数在定义域内单调递减.
所以函数的图象是.
当 时,底数越大,图象越靠近轴,所以函数的图象是,
函数 的图象是,函数的图象是 .
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8.[2026·温州中学高一期中] 已知且,则 的
取值范围是_ ______________.
[解析] 因为,所以.
当时,可得 , 所以;
当时,可得,所以.
综上, 的取值范围是 .
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9.(13分)
(1)函数 的图象是由函数
的图象如何变化得到的?
解:函数 的图象是由函数
的图象向右平移1个单位长度得到
的.
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9.(13分)
(2)在图中作出 的图象
(不要求写作法).
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解: 的图象如图①所示.
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9.(13分)
(3)设函数 与函数
的图象的两个交点的横
坐标分别为,, ,
请判断 的符号.
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解:在同一坐标系中作出 与
的图象,如图②所示.
不妨令,由图知 ,
,
所以 ,故 的符号为负.
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10.设,, ,则( )
A. B. C. D.
[解析] 易知,,都是正数,所以 ,
, .
因为,,,且 ,
所以,即,所以 ,故选C.
√
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11.若,且,则函数 的图象大
致是( )
A. B. C. D.
√
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[解析] 因为,且,所以 ,
所以在上为减函数,其图象过点 ,
又的图象是由 的图象向右平移1个单位长度
得到的,
所以在上为减函数,其图象过点 .
故选A.
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12.已知函数若,则实数 的取值范围
是__________________.
[解析] 若,则由,得;
若,则由 ,得.
故的取值范围是 .
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13.设,是关于的方程 的两个不同实数根,且
,则 的取值范围是______.
[解析] 由题意知,当时,的图象和直线 有
两个不同的交点,可知,
又 ,,,,
的取值范围是 .
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14.(15分)[2026·杭州二中高一期末] 已知函数
(其中,均为常数,且)的图象经过点与点 .
(1)求, 的值;
解:由题意知即解得
所以, .
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14.(15分)[2026·杭州二中高一期末] 已知函数
(其中,均为常数,且)的图象经过点与点 .
(2)解不等式 .
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解:由(1)知 ,
则 ,
不等式 ,
即 ,
即 ,
所以,即,即 ,
解得 ,
所以不等式的解集为 .
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15.[2026·厦门外国语学校高一期中]已知 ,则
( )
A. B.
C. D.
√
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[解析] 由,令,
易知函数在 上单调递增,
由,,得.
由 ,令,
易知函数在 上单调递增,
由,,得.
综上可得 .故选D.
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16.(15分)已知函数且 .
(1)若在区间上的最大值与最小值之差为1,求 的值;
解:因为在上为单调函数,且函数 在区间
上的最大值与最小值之差为1,
所以,解得或 .
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16.(15分)已知函数且 .
(2)解关于的不等式 .
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解:因为函数是 上的减函数,
所以 即
当时,,原不等式的解集为 ;
当时,,原不等式的解集为 .
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