内容正文:
专题4.4 对数函数(期中复习讲义)
【人教A版】
【重难点】
★重点:对数函数的概念、图象与性质(单调性·奇偶性·定点·最值)、反函数的求法与性质、对数函数的综合应用;
▲难点:由图象确定底数、对数型函数最值的转化求法、含参对数不等式的分类讨论.
目录
专题4.4 对数函数(期中复习讲义) 1
知识点1 对数函数的概念 1
【题型1 对数函数的概念与判定】 2
知识点2 对数函数的图象与性质 3
【题型2 对数函数的图象与定点】 4
【题型3 对数函数的单调性】 5
【题型4 对数函数的奇偶性与对称性】 6
【题型5 对数函数的最值与值域】 7
知识点3 反函数 8
【题型6 反函数的求法】 9
【题型7 反函数的性质(单调性与对称性)】 10
知识点4 对数函数的综合应用 11
【题型8 对数函数的综合应用(最值与不等式)】 12
【题型9 对数函数在实际问题中的应用】 13
考点1
对数函数的概念
知识点1 对数函数的概念
【重难点】★重点:对数函数的定义(,且)、定义域、值域;
▲难点:对数函数与指数函数的联系与区别,型函数不是标准对数函数但可由平移得到.
1.定义 形如(且)的函数叫做对数函数,是自变量,是底数.
2.定义域与值域 对数函数的定义域为,值域为.
3.与指数函数的联系 与互为反函数,图象关于直线对称.
【题型1 对数函数的概念与判定】
【例1】下列函数中,是对数函数的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式1-1】函数(且)的定义域是______,值域是______.
【变式1-2】函数的图象可由的图象怎样变换得到?答:______.
【变式1-3】下列说法正确的是( )
A.对数函数(且)的定义域是
B.对数函数的值域是
C.函数是对数函数
D.对数函数一定是奇函数
考点2
对数函数的图象与性质
知识点2 对数函数的图象与性质
【重难点】★重点:对数函数图象过定点、单调性(时递增,时递减)、奇偶性(,是既非奇函数也非偶函数)、值域与最值;
▲难点:由图象上的点确定底数、对数型函数最值的求法(把真数部分转化为二次函数的最值).
1.图象 对数函数的图象恒过点,以直线为渐近线;当时图象在第一、三象限,当时图象在第二、四象限.
2.单调性 时在上单调递增;时在上单调递减.
3.奇偶性 定义域关于原点不对称,故对数函数是既非奇函数也非偶函数.
【题型2 对数函数的图象与定点】
【例2】已知对数函数(且)的图象经过点,则______.
【变式2-1】函数(且)的图象一定经过定点______.
【变式2-2】已知的图象过点,则______.
【变式2-3】函数的图象与轴的交点坐标为______.
【题型3 对数函数的单调性】
【例3】已知(且)在上是减函数,则在上是( )
A.增函数
B.减函数
C.既增又减
D.无法确定
【变式3-1】函数在定义域上是______函数(填“增”或“减”).
【变式3-2】函数的单调递增区间是______.
【变式3-3】若()在上单调递减,则的单调递增区间是______.
【题型4 对数函数的奇偶性与对称性】
【例4】下列函数中,既不是奇函数也不是偶函数的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式4-1】函数的定义域是______.
【变式4-2】若在上单调递减,则的取值范围是______.
【变式4-3】已知,则函数的零点为______.
【题型5 对数函数的最值与值域】
【例5】已知,则的值域是( )
A.
B.
C.
D.
【变式5-1】函数的值域是______.
【变式5-2】已知,则的最小值是______.
【变式5-3】函数的最小值是______.
考点3
反函数
知识点3 反函数
【重难点】★重点:反函数的求法(互换、后解出)、原函数与反函数图象关于对称、互为反函数的函数单调性相反;
▲难点:反函数的定义域是原函数的值域,与互为反函数.
1.求法 求的反函数:把式子中所有的、互换,再解出;反函数的定义域是原函数的值域.
2.性质 原函数与反函数的图象关于直线对称;若原函数在某个区间上单调递增,则反函数在该区间上也单调递增.
【题型6 反函数的求法】
【例6】求下列函数的反函数:(1);(2);(3).
【变式6-1】函数的反函数为______.
【变式6-2】已知函数的反函数为,则的表达式是______.
【变式6-3】若函数(且)的反函数为,则的定义域是______.
【题型7 反函数的性质(单调性与对称性)】
【例7】若函数在上单调递增,则其反函数在上( )
A.单调递增
B.单调递减
C.先增后减
D.先减后增
【变式7-1】函数的图象与函数的图象关于直线______对称.
【变式7-2】已知,则的解析式为______,其定义域是______.
【变式7-3】若(且)与互为反函数,则的图象关于直线______对称.
考点4
对数函数的综合应用
知识点4 对数函数的综合应用
【重难点】★重点:对数型函数的最值与值域、含参对数不等式的讨论、指数与对数的综合运算;
▲难点:由求最值时把的值域转化为对数函数的值域,含参问题中底数范围的分类讨论.
1.最值方法 对数函数在上单调,故的最值可转化为的最值,再由单调性对应过去.
2.常见结论 时();时不等号方向相反.
【题型8 对数函数的综合应用(最值与不等式)】
【例8】已知,求的最小值;若,求的取值范围.
【变式8-1】已知,若,求的取值范围.
【变式8-2】已知,若,求的取值范围.
【变式8-3】已知,若,求的取值范围.
【题型9 对数函数在实际问题中的应用】
【例9】某种商品的价格 (元)与日销量 (件)近似满足,若日销量不低于件,则价格最高不超过______元.
【变式9-1】某公司某种产品的年销售额 (万元)与单价 (元)满足,当单价为元时,年销售额为______万元.
【变式9-2】某种存款的年利率为,存入元()年后本息和为元,若要使本息和达到元,至少需要______年(结果精确到).
【变式9-3】一栋楼共有户住户,用电量不超过千瓦时的住户数占总数的百分比为,则用电量不超过千瓦时的住户有______户.
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专题4.4 对数函数(期中复习讲义)
【人教A版】
【重难点】
★重点:对数函数的概念、图象与性质(单调性·奇偶性·定点·最值)、反函数的求法与性质、对数函数的综合应用;
▲难点:由图象确定底数、对数型函数最值的转化求法、含参对数不等式的分类讨论.
目录
专题4.4 对数函数(期中复习讲义) 1
知识点1 对数函数的概念 1
【题型1 对数函数的概念与判定】 2
知识点2 对数函数的图象与性质 3
【题型2 对数函数的图象与定点】 4
【题型3 对数函数的单调性】 5
【题型4 对数函数的奇偶性与对称性】 6
【题型5 对数函数的最值与值域】 7
知识点3 反函数 8
【题型6 反函数的求法】 9
【题型7 反函数的性质(单调性与对称性)】 10
知识点4 对数函数的综合应用 11
【题型8 对数函数的综合应用(最值与不等式)】 12
【题型9 对数函数在实际问题中的应用】 13
考点1
对数函数的概念
知识点1 对数函数的概念
【重难点】★重点:对数函数的定义(,且)、定义域、值域;
▲难点:对数函数与指数函数的联系与区别,型函数不是标准对数函数但可由平移得到.
1.定义 形如(且)的函数叫做对数函数,是自变量,是底数.
2.定义域与值域 对数函数的定义域为,值域为.
3.与指数函数的联系 与互为反函数,图象关于直线对称.
【题型1 对数函数的概念与判定】
【例1】下列函数中,是对数函数的是( )
A.
B.
C.
D.
【解析】判定依据:对数函数必须是 ( 且 ).
A: 即 ,底数为 10,是对数函数
B: 的真数不是 ,不是对数函数
C: 是幂函数,不是对数函数
D: 是指数函数,不是对数函数
故选 A.
【变式1-1】函数(且)的定义域是______,值域是______.
【解析】由真数为正得 ,即 ,故定义域为 .
对数函数的值域为 ,故值域是 .故填 ;.
【变式1-2】函数的图象可由的图象怎样变换得到?答:______.
【解析】 中的 换成 ,相当于横坐标减 1,
故图象由 的图象向左平移 1 个单位得到.
【变式1-3】下列说法正确的是( )
A.对数函数(且)的定义域是
B.对数函数的值域是
C.函数是对数函数
D.对数函数一定是奇函数
【解析】判定依据: 的定义域是 ,值域是 .
A:定义域为 ,正确
B:值域应为 ,不是
C: 的真数不是 ,不是对数函数
D:定义域关于原点不对称,对数函数既非奇也非偶
故选 A.
考点2
对数函数的图象与性质
知识点2 对数函数的图象与性质
【重难点】★重点:对数函数图象过定点、单调性(时递增,时递减)、奇偶性(,是既非奇函数也非偶函数)、值域与最值;
▲难点:由图象上的点确定底数、对数型函数最值的求法(把真数部分转化为二次函数的最值).
1.图象 对数函数的图象恒过点,以直线为渐近线;当时图象在第一、三象限,当时图象在第二、四象限.
2.单调性 时在上单调递增;时在上单调递减.
3.奇偶性 定义域关于原点不对称,故对数函数是既非奇函数也非偶函数.
【题型2 对数函数的图象与定点】
【例2】已知对数函数(且)的图象经过点,则______.
【解析】图象过点 ,故 ,即 ,得 .
所以 .故填 .
【变式2-1】函数(且)的图象一定经过定点______.
【解析】因为 对任意 且 恒成立,
所以图象恒过定点 .故填 .
【变式2-2】已知的图象过点,则______.
【解析】图象过点 ,故 ,即 ,得 .
所以 .故填 .
【变式2-3】函数的图象与轴的交点坐标为______.
【解析】令 ,得 ,故 ,即 .
所以图象与 轴的交点坐标为 .故填 .
【题型3 对数函数的单调性】
【例3】已知(且)在上是减函数,则在上是( )
A.增函数
B.减函数
C.既增又减
D.无法确定
【解析】 在 上递减,故 ,从而 .
的外层递增,内层 也递增,故 递增.
A: 在 上递增,正确
B:与上述判断相反
C:对数型函数单调,不存在「既增又减」
D:底数范围已确定,单调性可判定
故选 A.
【变式3-1】函数在定义域上是______函数(填“增”或“减”).
【解析】 的定义域为 ,底数 ,
故 在定义域上是增函数.故填「增」.
【变式3-2】函数的单调递增区间是______.
【解析】由 得 或 ,即定义域为 .
外层 递增,故只需 递增,其对称轴为 ,
递增区间与定义域取交集得 ,故填 .
【变式3-3】若()在上单调递减,则的单调递增区间是______.
【解析】 时外层 递减,故 递增需内层 递减.
在 上递减,再由 得 ,故单调递增区间为 .
【题型4 对数函数的奇偶性与对称性】
【例4】下列函数中,既不是奇函数也不是偶函数的是( )
A.
B.
C.
D.
【解析】判定依据:定义域关于原点对称且 才有奇偶性.
A:,是偶函数
B:,是偶函数
C:,是偶函数
D:定义域 关于原点不对称,非奇非偶
故选 D.
【变式4-1】函数的定义域是______.
【解析】由真数为正得 且 ,即 ,故定义域为 .
【变式4-2】若在上单调递减,则的取值范围是______.
【解析】 的内层 在 上递增,
而 递减,故外层递减,即 .故填 .
【变式4-3】已知,则函数的零点为______.
【解析】.
令 得 ,即 ,故零点为 .故填 .
【题型5 对数函数的最值与值域】
【例5】已知,则的值域是( )
A.
B.
C.
D.
【解析】 的定义域为 ,真数 取遍 .
故 取遍全体实数,值域为 .
A:值域为 ,正确
B: 是定义域,不是值域
C: 是指数函数的值域
D: 少了一个值,不正确
故选 A.
【变式5-1】函数的值域是______.
【解析】 的定义域为 ,真数取遍 ,
故值域为 .故填 .
【变式5-2】已知,则的最小值是______.
【解析】,且 时取等号.
外层 递增,故 ,最小值为 .故填 .
【变式5-3】函数的最小值是______.
【解析】,当 时取等号.
故 ,最小值为 .故填 .
考点3
反函数
知识点3 反函数
【重难点】★重点:反函数的求法(互换、后解出)、原函数与反函数图象关于对称、互为反函数的函数单调性相反;
▲难点:反函数的定义域是原函数的值域,与互为反函数.
1.求法 求的反函数:把式子中所有的、互换,再解出;反函数的定义域是原函数的值域.
2.性质 原函数与反函数的图象关于直线对称;若原函数在某个区间上单调递增,则反函数在该区间上也单调递增.
【题型6 反函数的求法】
【例6】求下列函数的反函数:(1);(2);(3).
【解析】(1) 由 得 ,互换得 ().
(2) 由 得 ,互换得 ().
(3) 由 得 ,即 ,互换得 ().
【变式6-1】函数的反函数为______.
【解析】由 得 ,即 .
互换得 ,故反函数为 .
【变式6-2】已知函数的反函数为,则的表达式是______.
【解析】由 得 ,互换得 .故 ().
【变式6-3】若函数(且)的反函数为,则的定义域是______.
【解析】,故 的值域为 .
反函数的定义域等于原函数的值域,故 的定义域为 .
【题型7 反函数的性质(单调性与对称性)】
【例7】若函数在上单调递增,则其反函数在上( )
A.单调递增
B.单调递减
C.先增后减
D.先减后增
【解析】 的反函数为 .
互为反函数的两个函数单调性相同,故 在 上递增.
A: 在 上单调递增,正确
B: 递增,不是递减
C:指数函数在 上单调,不存在先增后减
D:指数函数在 上单调,不存在先减后增
故选 A.
【变式7-1】函数的图象与函数的图象关于直线______对称.
【解析】 与 互为反函数,
故两图象关于直线 对称.故填「」.
【变式7-2】已知,则的解析式为______,其定义域是______.
【解析】由 得 ,互换得 ,
故 ,其定义域为 .
【变式7-3】若(且)与互为反函数,则的图象关于直线______对称.
【解析】 与 互为反函数,
故 与 的图象关于直线 对称.故填「」.
考点4
对数函数的综合应用
知识点4 对数函数的综合应用
【重难点】★重点:对数型函数的最值与值域、含参对数不等式的讨论、指数与对数的综合运算;
▲难点:由求最值时把的值域转化为对数函数的值域,含参问题中底数范围的分类讨论.
1.最值方法 对数函数在上单调,故的最值可转化为的最值,再由单调性对应过去.
2.常见结论 时();时不等号方向相反.
【题型8 对数函数的综合应用(最值与不等式)】
【例8】已知,求的最小值;若,求的取值范围.
【解析】,当 时取等号.
外层 递增,故 ,最小值为 .
由 得 ,即 ,
解得 或 ,故 的取值范围是 .
【变式8-1】已知,若,求的取值范围.
【解析】,
由 及 递增,得 .故 的取值范围是 .
【变式8-2】已知,若,求的取值范围.
【解析】由 及 递增,得 ,
即 ,解得 或 .
故取值范围是 .
【变式8-3】已知,若,求的取值范围.
【解析】 时 递增,故原不等式等价于
.由 得 ,由 得 ,故 .
【题型9 对数函数在实际问题中的应用】
【例9】某种商品的价格 (元)与日销量 (件)近似满足,若日销量不低于件,则价格最高不超过______元.
【解析】由 得 ,即 ,
故 ,即 .由 得 ,又 ,故 .
所以价格最高不超过 元.
【变式9-1】某公司某种产品的年销售额 (万元)与单价 (元)满足,当单价为元时,年销售额为______万元.
【解析】由 得 ,故 ,即 .
当 时 ,故年销售额为 万元.
【变式9-2】某种存款的年利率为,存入元()年后本息和为元,若要使本息和达到元,至少需要______年(结果精确到).
【解析】由 且 得 .
两边取对数得 .故至少需要 年.
【变式9-3】一栋楼共有户住户,用电量不超过千瓦时的住户数占总数的百分比为,则用电量不超过千瓦时的住户有______户.
【解析】当 时,,即占比为 .
故用电量不超过 9 千瓦时的住户有 (户).
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