《2021高考數(shù)學一輪復習 第2章 函數(shù) 第7節(jié) 對數(shù)與對數(shù)函數(shù)教學案 理 北師大版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2021高考數(shù)學一輪復習 第2章 函數(shù) 第7節(jié) 對數(shù)與對數(shù)函數(shù)教學案 理 北師大版(10頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第七節(jié)對數(shù)與對數(shù)函數(shù)最新考綱1.理解對數(shù)的概念及其運算性質(zhì),知道用換底公式將一般對數(shù)轉(zhuǎn)化成自然對數(shù)或常用對數(shù);了解對數(shù)在簡化運算中的作用.2.理解對數(shù)函數(shù)的概念及其單調(diào)性,掌握對數(shù)函數(shù)圖像通過的特殊點,會畫底數(shù)為2,10,的對數(shù)函數(shù)的圖像.3.體會對數(shù)函數(shù)是一類重要的函數(shù)模型.4.了解指數(shù)函數(shù)yax(a0,且a1)與對數(shù)函數(shù)ylogax(a0,且a1)互為反函數(shù)1對數(shù)的概念如果axN(a0且a1),那么x叫做以a為底N的對數(shù),記作xlogaN,其中a叫做對數(shù)的底數(shù),N叫做真數(shù)2對數(shù)的性質(zhì)、換底公式與運算性質(zhì)(1)對數(shù)的性質(zhì):alogaNN;logaabb(a0,且a1)(2)換底公式:loga
2、b(a,c均大于0且不等于1,b0)(3)對數(shù)的運算性質(zhì):如果a0,且a1,M0,N0,那么:loga(MN)logaMlogaN;logalogaMlogaN;logaMnnlogaM(nR)3對數(shù)函數(shù)的定義、圖像與性質(zhì)定義函數(shù)ylogax(a0且a1)叫做對數(shù)函數(shù)圖像a10a1定義函數(shù)ylogax(a0且a1)叫做對數(shù)函數(shù)性質(zhì)定義域:(0,)值域:R當x1時,y0,即過定點(1,0)當0x1時,y0;當x1時,y0當0x1時,y0;當x1時,y0在(0,)上為增函數(shù)在(0,)上為減函數(shù)4反函數(shù)指數(shù)函數(shù)yax(a0且a1)與對數(shù)函數(shù)ylogax(a0且a1)互為反函數(shù),它們的圖像關于直線yx
3、對稱1換底公式的兩個重要結(jié)論(1)loga b;(2)logambnloga b.其中a0且a1,b0且b1,m,nR,m0.2對數(shù)函數(shù)的圖像與底數(shù)大小的比較如圖,作直線y1,則該直線與四個函數(shù)圖像交點的橫坐標為相應的底數(shù),故0cd1ab.由此我們可得到以下規(guī)律:在第一象限內(nèi)從左到右底數(shù)逐漸增大一、思考辨析(正確的打“”,錯誤的打“”)(1)函數(shù)ylog2(x1)是對數(shù)函數(shù)()(2)log2x22log2x.()(3)函數(shù)yln與yln(1x)ln(1x)的定義域相同()(4)對數(shù)函數(shù)ylogax(a0且a1)的圖像過定點(1,0),且過點(a,1),函數(shù)圖像不在第二、三象限()答案(1)(2
4、)(3)(4)二、教材改編1(log29)(log34)()ABC2D4D(log29)(log34)4.故選D.2已知a2,blog2,clog,則()Aabc BacbCcba DcabD因為0a1,b0,cloglog2 31.所以cab.故選D.3函數(shù)y的定義域是_由log(2x1)0,得02x11.x1.函數(shù)y的定義域是.4函數(shù)yloga(4x)1(a0,且a1)的圖像恒過點_(3,1)當4x1即x3時,yloga111.所以函數(shù)的圖像恒過點(3,1)考點1對數(shù)式的化簡與求值對數(shù)運算的一般思路(1)拆:首先利用冪的運算把底數(shù)或真數(shù)進行變形,化成分數(shù)指數(shù)冪的形式,使冪的底數(shù)最簡,然后利
5、用對數(shù)運算性質(zhì)化簡合并(2)合:將對數(shù)式化為同底數(shù)對數(shù)的和、差、倍數(shù)運算,然后逆用對數(shù)的運算性質(zhì),轉(zhuǎn)化為同底對數(shù)真數(shù)的積、商、冪的運算1.設2a5bm,且2,則m等于()AB10C20 D100A由已知,得alog2m,blog5m,則logm2logm5logm102.解得m.2計算:100_.20原式(lg 22lg 52)100lg10lg 1021021020.3計算:_.1原式1.4已知log23a,3b7,則log2的值為_由題意3b7,所以log3 7b.所以log 2log.對數(shù)運算法則是在化為同底的情況下進行的,因此經(jīng)常會用到換底公式及其推論在對含有字母的對數(shù)式進行化簡時,必
6、須保證恒等變形考點2對數(shù)函數(shù)的圖像及應用對數(shù)函數(shù)圖像的識別及應用方法(1)在識別函數(shù)圖像時,要善于利用已知函數(shù)的性質(zhì)、函數(shù)圖像上的特殊點(與坐標軸的交點、最高點、最低點等)排除不符合要求的選項(2)一些對數(shù)型方程、不等式問題常轉(zhuǎn)化為相應的函數(shù)圖像問題,利用數(shù)形結(jié)合法求解(1)(2019浙江高考)在同一直角坐標系中,函數(shù)y,yloga(a0,且a1)的圖像可能是()A B C D(2)當0x時,4xlogax,則a的取值范圍是()A.B.C.(1,)D.(,2)(1)D(2)B(1)對于函數(shù)yloga,當y0時,有x1,得x,即yloga的圖像恒過定點,排除選項A、C;函數(shù)y與yloga在各自定
7、義域上單調(diào)性相反,排除選項B,故選D.(2)構(gòu)造函數(shù)f(x)4x和g(x)logax,當a1時不滿足條件,當0a1時,畫出兩個函數(shù)在上的圖像,可知fg,即2loga,則a,所以a的取值范圍為.母題探究1(變條件)若本例(2)變?yōu)椋喝舨坏仁絰2logax0對x恒成立,求實數(shù)a的取值范圍解由x2logax0得x2logax,設f1(x)x2,f2(x)logax,要使x時,不等式x2logax恒成立,只需f1(x)x2在上的圖像在f2(x)logax圖像的下方即可當a1時,顯然不成立;當0a1時,如圖所示要使x2logax在x上恒成立,需f1f2,所以有2loga,解得a,所以a1.即實數(shù)a的取值
8、范圍是.2(變條件)若本例(2)變?yōu)椋寒?x時,logax,求實數(shù)a的取值范圍解若logax在x成立,則0a1,且y的圖像在ylogax圖像的下方,如圖所示,由圖像知loga,所以解得a1.即實數(shù)a的取值范圍是.1(2019合肥模擬)函數(shù)yln(2|x|)的大致圖像為()ABCDA令f(x)ln(2|x|),易知函數(shù)f(x)的定義域為x|2x2,且f(x)ln(2|x|)ln(2|x|)f(x),所以函數(shù)f(x)為偶函數(shù),排除選項C,D.當x時,fln 0,排除選項B,故選A.2已知函數(shù)yloga(xc)(a,c為常數(shù),其中a0,a1)的圖像如圖,則下列結(jié)論成立的是()Aa1,c1Ba1,0c
9、1C0a1,c1D0a1,0c1D由對數(shù)函數(shù)的圖像和性質(zhì)及函數(shù)圖像的平移變換知0a1,0c1.3設方程10x|lg(x)|的兩個根分別為x1,x2,則()Ax1x20Bx1x20Cx1x21D0x1x21D作出y10x與y|lg(x)|的大致圖像,如圖顯然x10,x20.不妨令x1x2,則x11x20,所以10x1lg(x1),10x2lg(x2),此時10x110x2,即lg(x1)lg(x2),由此得lg(x1x2)0,所以0x1x21,故選D.考點3對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)及應用解與對數(shù)函數(shù)有關的函數(shù)性質(zhì)問題的3個關注點(1)定義域,所有問題都必須在定義域內(nèi)討論(2)底數(shù)與1的大小關系(3)復合函
10、數(shù)的構(gòu)成,即它是由哪些基本初等函數(shù)復合而成的比較大小(1)(2019天津高考)已知alog52,blog0.50.2,c0.50.2,則a,b,c的大小關系為()AacbBabcCbcaDcab(2)已知alog2e,bln 2,clog,則a,b,c的大小關系為()AabcBbacCcbaDcab(1)A(2)D(1)因為alog52log5,blog0.50.2log0.50.51,c0.50.2,0.50.21,所以acb,故選A.(2)因為alog2e1,bln 2(0,1),cloglog23log2e1,所以cab,故選D.對數(shù)值大小比較的主要方法(1)化同底數(shù)后利用函數(shù)的單調(diào)性(
11、2)化同真數(shù)后利用圖像比較(3)借用中間量(0或1等)進行估值比較解簡單對數(shù)不等式(1)若loga1(a0且a1),則實數(shù)a的取值范圍是_(2)若loga(a21)loga2a0,則a的取值范圍是_(1)(1,)(2)(1)當0a1時,logalogaa1,0a;當a1時,logalogaa1,a1.實數(shù)a的取值范圍是(1,)(2)由題意得a0且a1,故必有a212a,又loga(a21)loga2a0,所以0a1,同時2a1,所以a.綜上,a.對于形如logaf(x)b的不等式,一般轉(zhuǎn)化為logaf(x)logaab,再根據(jù)底數(shù)的范圍轉(zhuǎn)化為f(x)ab或0f(x)ab.而對于形如logaf(
12、x)logbg(x)的不等式,一般要轉(zhuǎn)化為同底的不等式來解和對數(shù)函數(shù)有關的復合函數(shù)解決與對數(shù)函數(shù)有關的函數(shù)的單調(diào)性問題的步驟已知函數(shù)f(x)loga(3ax)(1)當x0,2時,函數(shù)f(x)恒有意義,求實數(shù)a的取值范圍;(2)是否存在這樣的實數(shù)a,使得函數(shù)f(x)在區(qū)間1,2上為減函數(shù),并且最大值為1?如果存在,試求出a的值;如果不存在,請說明理由解(1)因為a0且a1,設t(x)3ax,則t(x)3ax為減函數(shù),x0,2時,t(x)的最小值為32a,當x0,2時,f(x)恒有意義,即x0,2時,3ax0恒成立所以32a0.所以a.又a0且a1,所以a(0,1).(2)t(x)3ax,因為a0
13、,所以函數(shù)t(x)為減函數(shù)因為f(x)在區(qū)間1,2上為減函數(shù),所以ylogat為增函數(shù),所以a1,當x1,2時,t(x)最小值為32a,f(x)最大值為f(1)loga(3a),所以即故不存在這樣的實數(shù)a,使得函數(shù)f(x)在區(qū)間1,2上為減函數(shù),并且最大值為1.利用對數(shù)函數(shù)的性質(zhì),求與對數(shù)函數(shù)有關的函數(shù)值域、最值和復合函數(shù)的單調(diào)性問題,必須弄清三方面的問題:一是定義域,所有問題都必須在定義域內(nèi)討論;二是底數(shù)與1的大小關系;三是復合函數(shù)的構(gòu)成,即它是由哪些基本初等函數(shù)復合而成的,另外,解題時要注意數(shù)形結(jié)合、分類討論、轉(zhuǎn)化與化歸思想的使用1.已知函數(shù)f(x)log0.5(x2ax3a)在2,)單調(diào)遞減,則a的取值范圍為()A(,4 B4,)C4,4D(4,4D令g(x)x2ax3a,因為f(x)log0.5(x2ax3a)在2,)單調(diào)遞減,所以函數(shù)g(x)在區(qū)間2,)內(nèi)單調(diào)遞增,且恒大于0,所以a2且g(2)0,所以a4且4a0,所以4a4.故選D.2函數(shù)ylogax(a0且a1)在2,4上的最大值與最小值的差是1,則a_.2或分兩種情況討論:當a1時,有l(wèi)oga4loga21,解得a2;當0a1時,有l(wèi)oga2loga41,解得a.所以a2或.3設函數(shù)f(x)若f(a)f(a),則實數(shù)a的取值范圍是_(1,0)(1,)由題意得或解得a1或1a0.10