2010高考数学导学练系列教案:函数概念与基本初等函数(5)

2019-01-12 17:24

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∴函数y=(故y=(

12)122)6?x?2x2在[,+∞)上是增函数.?

4116?x?2x单调递增区间为[,+∞).?

4(2)令u=x2-x-6,则y=2u,?

∵二次函数u=x2-x-6的对称轴是x=,

21在区间[,+∞)上u=x-x-6是增函数.?

212

又函数y=2u为增函数,? ∴函数y=2故函数y=2

x?x?62在区间[,+∞)上是增函数.?

21x?x?62的单调递增区间是[,+∞).

2ex1例4.设a>0,f(x)=(1)求a的值;?

a?aex是R上的偶函数.?

(2)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数.?

(1)解: ∵f(x)是R上的偶函数,∴f(-x)=f(x),?∴∴(a-∴a-1a1a)(e?xe?xa?ae?x?exa?aex,

1ex)=0对一切x均成立,?

=0,而a>0,∴a=1.

(2)证明 在(0,+∞)上任取x1、x2,且x1<x2, 则f(x1)-f(x2)=e +

x11ex1-e-x21ex2

=(ex2?e) (

x11ex1?x2?1).

21∵x1<x2,∴ex1?e,有ex?ex?0.??

x2x1?x2∵x1>0,x2>0,∴x1+x2>0,∴e1ex1?x2>1,

-1<0.∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),

故f(x)在(0,+∞)上是增函数.

变式训练4:已知定义在R上的奇函数f(x)有最小正周期2,且当x∈(0,1)时,f(x)=(1)求f(x)在[-1,1]上的解析式;? (2)证明:f(x)在(0,1)上是减函数.? (1)解: 当x∈(-1,0)时,-x∈(0,1).? ∵f(x)是奇函数,∴f(x)=-f(-x)=-24?x?x2

x

x

4?1

.

?1??2xx4?1.

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由f(0)=f(-0)=-f(0),且f(1)=-f(-1)=-f(-1+2)=-f(1),?

?2?x4?1?x2?f(x)=??x?4?1?0??xx?(0,1)x?(?1,0)x???1,0,1?得f(0)=f(1)=f(-1)=0.∴在区间[-1,1]上,有?

(2)证明 当x∈(0,1)时,f(x)=设0<x1<x2<1,? 则f(x1)-f(x2)=

2x1x12xx4?1.

4?1x2??2x2x24?1x1?(2?2)(2x1x2x1x1?x2?1)(4?1)(4?1)x2,

∵0<x1<x2<1,∴22>0,2x1?x2-1>0,∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),?

故f(x)在(0,1)上单调递减.

1.

b小结归纳 =a,a=N,logaN=b(其中N>0,a>0,a≠1)是同一数量关系的三种不同表示形式,

b

N因此在许多问题中需要熟练进行它们之间的相互转化,选择最好的形式进行运算.在运算中,根式常常化为指数式比较方便,而对数式一般应化为同底.

2.处理指数函数的有关问题,要紧密联系函数图象,运用数形结合的思想进行求解. 3.含有参数的指数函数的讨论问题是重点题型,解决这类问题最基本的分类方案是以“底”大于1或小于1分类.

4.含有指数的较复杂的函数问题大多数都以综合形式出现,与其它函数(特别是二次函数)形成的 函数问题,与方程、不等式、数列等内容形成的各类综合问题等等,因此要注意知识的相互渗透或综合.

第6课时 对数函数

基础过关 1.对数: (1) 定义:如果ab?N(a?0,且a?1)

,那么称 为 ,记作 ,其中a称为对数的底,N称为真数.

① 以10为底的对数称为常用对数,log10② 以无理数e(e?2.71828(2) 基本性质:

01① 真数N为 (负数和零无对数);② loga1? ;③ logaa? ;

?)N记作___________.

为底的对数称为自然对数,logeN记作_________.

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④ 对数恒等式:alogaN? . N(3) 运算性质:

① loga(MN)=___________________________; ② logaMN=____________________________;

③ logaMn= (n∈R).

④ 换底公式:logaN= (a>0,a≠1,m>0,m≠1,N>0) ⑤ logamnnb? .bam

2.对数函数:

① 定义:函数 称为对数函数,1) 函数的定义域为( ;2) 函数的值域为 ;3) 当______时,函数为减函数,当______时为增函数;

y?a(a?0,且a?1)互为反函数. 4) 函数y?logax与函数

x② 1) 图象经过点( ),图象在 ;2) 对数函数以 为渐近线(当0?a?1时,图象向上无限接近y轴;当a?1时,图象向下无限接近y轴); 4) 函数y=logax与 的图象关于x轴对称. ③ 函数值的变化特征:

0?a?1 a?1 ① x?1时 ② x?1时 ③ 0?典型例题 x?1时① x?1时 ② x?1时 x?1时 ③ 0?

例1 计算:(1)log(2)2(lg(3)lg

212?3(2?3)

(lg2)?lg2?1223249)+lg-lg

342

22lg5++lg

245;?

8.??

解:(1)方法一 利用对数定义求值? 设log2?(2?33)=x,?则(2+

3)x=2-

3=

12?3=(2+

3)-1,∴x=-1.?

方法二 利用对数的运算性质求解?

log2?3(2?3)=log22?3

12?3=log22?3(2+

(lg3)=-1.?

2)?2lg2-1

(2)原式=lg(2lg+lg5)+

2?1=lg

2(lg2+lg5)+|lg

2-1|?

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=lg

2+(1-lg

122)=1.?

4312(3)原式=(lg32-lg49)-lg8+lg245?

21= (5lg2-2lg7)-3

2351432lg2+ (2lg7+lg5)?

2111=lg2-lg7-2lg2+lg7+lg5=lg2+lg5?

22221=lg(235)= lg10=.??

222111变式训练1:化简求值.? (1)log2

748+log212-log242-1;?

21(2)(lg2)2+lg22lg50+lg25;? (3)(log32+log92)2(log43+log83).? 解:(1)原式=log2

748+log212-log2

42-log22=log2

7?1248?42?2?log2122?log22?32??32.?

(2)原式=lg2(lg2+lg50)+lg25=2lg2+lg25=lg100=2.? (3)原式=(

lg2lg3?lg22lg3)·(lg32lg2?lg33lg2)?3lg25lg35·?. 2lg36lg24例2 比较下列各组数的大小.?

(1)log32与log56;?(2)log1.10.7与log1.20.7;?

35(3)已知logb<loga<logc,比较2b,2a,2c的大小关系.?

111222解:(1)∵log3<log31=0,?而log5>log51=0,∴log3<log5.?

35352626(2)方法一 ∵0<0.7<1,1.1<1.2,?∴0>log∴

1log0.71.1?1log0.71.20.71.1?log0.71.2,?

,?

即由换底公式可得log1.10.7<log1.20.7.? 方法二 作出y=log1.1x与y=log1.2x的图象.?

如图所示两图象与x=0.7相交可知log1.10.7<log1.20.7.? (3)∵y=log1x为减函数,且log212b?log1a?log1c22,?

∴b>a>c,而y=2是增函数,∴2>2>2.? 变式训练2:已知0<a<1,b>1,ab>1,则logaA.logaC.log1b?logab?log1bxbac

1b,logab,log1bb的大小关系是 ( )

1a1bb1

B.logab?log1b1?log1bb

ab?logb?logab D.logbb?logab?logabwww.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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解: C

例3已知函数f(x)=logax(a>0,a≠1),如果对于任意x∈[3,+∞)都有|f(x)|≥1成立,

试求a的取值范围.?

解:当a>1时,对于任意x∈[3,+∞),都有f(x)>0.? 所以,|f(x)|=f(x),而f(x)=logax在[3,+∞)上为增函数, ∴对于任意x∈[3,+∞),有f(x)≥loga3.

因此,要使|f(x)|≥1对于任意x∈[3,+∞)都成立.? 只要loga3≥1=logaa即可,∴1<a≤3.

当0<a<1时,对于x∈[3,+∞),有f(x)<0,? ∴|f(x)|=-f(x).

∵f(x)=logax在[3,+∞)上为减函数,? ∴-f(x)在[3,+∞)上为增函数.? ∴对于任意x∈[3,+∞)都有? |f(x)|=-f(x)≥-loga3.

因此,要使|f(x)|≥1对于任意x∈[3,+∞)都成立,? 只要-loga3≥1成立即可,? ∴loga3≤-1=loga

1a,即

1a≤3,∴≤a<1.?

311综上,使|f(x)|≥1对任意x∈[3,+∞)都成立的a的取值范围是:(1,3]∪[,1).

3变式训练3:已知函数f(x)=log2(x2-ax-a)在区间(-∞,?1-取值范围.?

解:令g(x)=x-ax-a, 则g(x)=(x-a22

3]上是单调递减函数.求实数a的

)-a-

2

a24,?由以上知g(x)的图象关于直线x=

a2对称且此抛物线开口向上.?

因为函数f(x)=log2g(x)的底数2>1,? 在区间(-∞,1-3]上是减函数,?

3所以g(x)=x2-ax-a在区间(-∞,1-a???1?3??a?2?232,即?∴?2??g(1?3)?0?(1?3)?a(1??]上也是单调减函数,且g(x)>0.?

3)?a?0解得2-2

3≤a<2.?

3故a的取值范围是{a|2-2≤a<2}.

例4 已知过原点O的一条直线与函数y=log8x的图象交于A、B两点,分别过A、B作y轴的平行与函

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