一个人得了难治之症,终日为疾病所苦。为了能早日痊愈,他看过了不少医生,都不见效果。他又听人说远处有一个小镇,镇上有一种包治百病的水,于是就急急忙忙赶过去,跳到水里去洗澡。但洗过澡后,他的病不但没好,反而加重了。这使他更加困苦不堪。 有一天晚上,他在梦里梦见一个精灵向他走来,很关切地询问他:“所有的方法你都试过了吗?” 他答道:“试过了。” “不,”精灵摇头说,“过来,我带你去洗一种你从来没有洗过的澡。” 精灵将这个人带到一个清澈的水池边对他说:“进水里泡一泡,你很快就会康复。”说完,就不见了。 这病人跳进了水池,泡在水中。等他从水中出来时,所有的病痛竟然真地消失了。他欣喜若狂,猛地一抬头,发现水池旁的墙上写着“抛弃”两个字。
这时他也醒了,梦中的情景让他猛然醒悟:原来自己一直以来任意放纵,受害已深。于是他就此发誓,要戒除一切恶习。他履行自己的誓言,先是苦恼从他的心中消失,没过多久,他的身体也康复了。
大道理:抛弃是治疗百病的万灵之药,人之所以有很多难缠的情感,就是因为在大多数情况下,舍不得放弃。把消极扔掉,让积极代替,就没有什么可抱怨的了。
二、知识点回顾:
1.根式 (1)根式的概念
根式的概念 如果,那么x叫做a的n次方根 当n是奇数时,正数的n次方根是一个,负数的n次方根是一个 当n是偶数时,正数的n次方根有,这两个数互为
nnnnn
(2)两个重要公式.①a=②(a)=(注意a必须使a有意义). 2. 幂的有关概念
①正分数指数幂:=(a>0,m、n∈N*,且n>1); ②负分数指数幂:= = (a>0,m、n∈N*,且n>1). ③0的正分数指数幂等于,0的负分数指数幂 .
y=ax 图象 a>1 1 / 18
0<a<1 n符号表示 备注 n>1且n∈N 零的n次方根是零 *a n±a(a>0) 负数没有偶次方根 . . 定义域 值域 R (0,+∞) 3.指数函数的图象与性质
y=ax 性 质 a>1 (1)过定点 (2)当x>0时, ;x<0时, (2)当x>0时,;x<0时, 0<a<1
(3)在R上是 (3)在R上是
4.对数的概念 (1)对数的定义
如果,那么数x叫做以a为底N的对数,
记作,其中叫做对数的底数,叫做真数. (2)两种常见对数
对数形式 常用对数 自然对数 5.对数的性质、换底公式与运算法则
性质 ①loga1=,②logaa=, ③=。 换底公式 logab= (a,b,c均大于零且不等于1) 运算法则 如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么: ①loga(M·N)= , ②loga= , ③logaMn=nlogaM(n∈R). 2 / 18 特点 底数为 底数为 记法 lgx lnx . .
6.对数函数的定义、图象与性质
定义 图 象
性 质 (1)定义域: (2)值域: (3)当x=1时,y=0,即过定点 (4)当0 指数函数y=ax(a>0且a≠1)与对数函数(a>0且a≠1)互为反函数,它们的图象关于直线 对称. (5)在(0,+∞)上为 函数 (a>0,且a≠1)叫做对数函数 a>1 0考点一 计算下列各式 (1) 7 31×(-)+86()320 有理指数幂的化简与求值 214×42+(32×3)6-2()33; (2) a5 33·254 ba 3; b 3(3) 23a8aba23ab4b2343133b3 ÷(1-2 )×a. a 3 / 18 . . 13(1)原式= ()3×1+22[自主解答] 31114×4+(3×2)6- 23231()3=2+4×27=110. 2(2) a5 3 3· 2 54 ba 3 = a33212· b321510= a54=a4a. b 3 (3)令 a3 13=m, 4 b13=n, 3 m-8mn2n 则原式=2)·m 2÷(1- m+2mn+4nmmm-8nm =2 2· m+2mn+4nm-2n= m 3 3 2 m-2nm+2mn+4n22m+2mn+4nm-2n 22 =m=a. 3 变式训练:计算下列各式 (1) 781-(-)+[(-2)] 8()31250 3 43+16 431+|-| 100 12; (2) 3a92a323÷3 a -73 a; 133 (3)(-3) 81+()500 12-10(5-2)+(2-3). -10 2-11-4-3 解:(1)原式=()-1+(-2)+2+ 5105111143 =-1+++=. 21681080 9636136(2)原式= aa76= a973136666=a0=1. aa(3)(3)原式=(-1) 233×(3) 8 231+()500 12- +1 5-2 10 4 / 18 . . 27=() 8 23+(500) 12-10(5+2)+1 4 =+105-105-20+1 9167=-. 9 考点二 指数函数的图象 画出函数y=|3x-1|的图象,并利用图象回答:k为何值时,方程|3x-1|=k无解?有一解?有两解? [自主解答] 函数y=|3x-1|的图象是 由函数y=3x的图象向下平移一个单位 后,再把位于x轴下方的图象沿x轴翻折 到x轴上方得到的,函数图象如图所示. 当k<0时,直线y=k与函数y=|3x-1|的图象无交点,即方程无解;当k=0或k≥1时,直线y=k与函数y=|3x-1|的图象有唯一的交点,所以方程有一解; 当0 解:由例2所作图象可知,函数 y=|3x-1|在[0,+∞)上为增函 数,在(-∞,0)上为减函数. 1|x+1| 已知函数y=(). 3 变式训练: (1)作出函数的图象(简图); (2)由图象指出其单调区间; (3)由图象指出当x取什么值时有最值,并求出最值. 解:(1)法一:由函数解析式可得 1x+1,x≥-11|x+1| 3y=()=3x+13,x<-1. 其图象由两部分组成: , 5 / 18 . . 向左平移1x1x+1 一部分是:y=()(x≥0)1―――→y=()(x≥-1); 个单位33向左平移 x+1 另一部分是:y=3(x<0)1―――→y=3(x<-1). 个单位 x 如图所示: 1|x|1x 法二:①由y=()可知函数是偶函数,其图象关于y轴对称,故先作出y=()的图象,保留x≥0 331x1|x| 的部分,当x<0时,其图象是将y=()(x≥0)图象关于y轴对折,从而得出y=()的图象. 331|x|1|x+1| ②将y=()向左移动1个单位,即可得y=()的图象,如图所示. 33(2)由图象知函数在(-∞,-1]上是增函数,在[-1,+∞)上是减函数. (3)由图象知当x=-1时,有最大值1,无最小值. 考点三 已知函数f(x)= 指数函数的性质 1ax24x3. ()3(1)若a=-1,求f(x)的单调区间; (2)若f(x)有最大值3,求a的值; (3)若f(x)的值域是(0,+∞),求a的取值围. [自主解答] (1)当a=-1时,f(x)= 2 1x24x3, ()3令g(x)=-x-4x+3, 由于g(x)在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,+∞)上单调递减, 1t 而y=()在R上单调递减, 3 所以f(x)在(-∞,-2)上单调递减,在(-2,+∞)上单调递增, 即函数f(x)的递增区间是(-2,+∞), 递减区间是(-∞,-2). 6 / 18 . . 1h(x)2 (2)令h(x)=ax-4x+3,y=(),由于f(x)有最大值3,所以h(x)应有最小值-1,因此必有 3a>0 12a-16 =-14a ,解得a=1 即当f(x)有最大值3时,a的值等于1. 1h(x)2 (3)由指数函数的性质知,要使y=()的值域为(0,+∞).应使h(x)=ax-4x+3的值域为R,因此只 3 能有a=0.因为若a≠0,则h(x)为二次函数,其值域不可能为R.故a的取值围是a=0. 1 变式训练:已知g(x)=-(1)+4()+5,求该函数的定义域、值域和单调区间. 42 x x 1x1x12x1x 解:由g(x)=-()+4()+5=-()+4()+5. 4222 1x ∴函数的定义域为R,令t=()(t>0). 2∴g(t)=-t+4t+5=-(t-2)+9. ∵t>0,∴g(t)=-(t-2)+9≤9, 等号成立条件是t=2, 1x 即g(x)≤9,等号成立条件是()=2, 2 即x=-1. ∴g(x)的值域是(-∞,9]. 由g(t)=-(t-2)+9(t>0), 1x 而t=()是减函数, 2 ∴要求g(x)的增区间实际上是求g(t)的减区间. 求g(x)的减区间实际上是求g(t)的增区间. ∵g(t)在(0,2]上递增, 在[2,+∞)上递减, 1x 由0 1x 可得x≥-1,由t=()≥2,可得x≤-1. 2 7 / 18 2 2 2 2 . . ∴g(x)在[-1,+∞)上递减,在(-∞,-1]上递增. 故g(x)的单调递增区间是(-∞,-1],单调递减区间是[-1,+∞). 考点四 对数式的化简与求值 3[例4](1)计算:lg5(lg8+lg1 000)+(lg227 (2)化简:log3·log5[ 3 4 12)+lg+lg0.06; 623- 41log1022- (33)log322 7log72]; (3)已知:lgx+lgy=2lg(2x-3y),求 x 的值. y [自主解答] (1)原式=lg5(3lg 2+3)+3(lg 2)-lg 6+lg 6-2 =3lg 5·lg 2+3lg 5+3(lg 2)-2 =3lg 2(lg 5+lg 2)+(3lg 5)-2 =3(lg 2+lg 5)-2=1. 4 (2)原式=(log327-1)·log5(10-3-2) 31=(-1)log55=-. 44 (3)∵lgx+lgy=2lg(2x-3y) ∴xy=(2x-3y)=4x+9y-12xy 即4x-13xy+9y=0 ∴(4x-9y)(x-y)=0,即4x=9y,x=y(舍去), ∴ 2 22 2 22 log32x=y log9 =2. 432 变式训练:计算:(1)(log2+log2)·(log3+log3); 3 9 4 8 1111 (2)(lg32+log416+6lg)+lg. 5255 111 解:(1)原式=(log32+log32)(log23+log23) 2233 =(log32+log32)(log23+log23) 3 =log322·log2(3·3) =log32·log23 8 / 18 3256. . 355=·log32··log23=. 264 1161 (2)原式=[lg32+2+lg()+lg ] 52511111 =[2+lg(32××)]=(2+lg) 564551011=[2+(-1)]=. 55 考点五 对数值的大小比较 [例5]比较下列各组数的大小. 26(1)log3与log5; 35(2)log1.10.7与log1.20.7; (3)已知 log1log1log1b< a< c,比较222的大小关系. b,a,c 2226 [自主解答] (1)∵log3 35 26 ∴log3 (2)法一:∵0<0.7<1,1.1<1.2, ∴0>log0.71.1>log0.71.2. ∴ 1 <, log0.71.1log0.71.2 1 2由换底公式可得log1.10.7 . . (3)∵y= log1x为减函数, 2且 log12x b< log1a 而y=2是增函数, ∴2>2>2. b a c 变式训练:设a、b、c均为正数,且2=loga 121b1c a,()=b,()=log2c,则( ) 22log12A.a解析:如图: ∴a考点六 对数函数图象与性质的应用 [ 例6]已知f(x)=logx(a>0且a≠1),如果对于任意的x∈[3,2]都有|f(x)|≤1成立,试求a的取值围. a 1 10 / 18 . . [自主解答] ∵f(x)=logax, 111 则y=|f(x)|的图象如右图.由图示,要使x∈[,2]时恒有|f(x)|≤1,只需|f()|≤1,即-1≤loga≤1, 3331-1 即logaa≤loga≤logaa, 3 1-1 亦当a>1时,得a≤≤a,即a≥3; 311-1 当0331 综上所述,a的取值围是(0,]∪[3,+∞). 3 变式训练:(2010·潍坊二模)已知函数f(x)=log2(x+1),将y=f(x)的图象向左平移1个单位, 再将图象上所有点的横坐标不变,纵坐标伸长到原来的2倍,得到函数y=g(x)的图象. (1)求g(x)的定义域; (2)令F(x)=f(x-1)-g(x),求F(x)的最大值. 向左平移1个单位纵坐标伸长 解:(1)f(x)=log2(x+1)―――――――→y=log2(x+2)到原来的―――――― ―2→倍y=2log2(x+2), 即g(x)=2log2(x+2),∴x+2>0. ∴x>-2.∴定义域为(-2,+∞). (2)∵F(x)=f(x-1)-g(x)=log2x-2log2(x+2) =log2 x x+2 2x (x>0)=log22 x+4x+4 11 =log2≤log2=-3, 48x++4x∴当x=2时,F(x)max=-3. 考点七 与对数函数有关的综合问题 1-ax 为奇函数,a<0. x-1 [例7](2011·成都模拟)设f(x)=log(1)求a的值; 121x (2)若对于区间[3,4]上的每一个x的值,不等式f(x)>()+m恒成立,求实数m的取值范围. 2 [自主解答] (1)∵f(-x)=-f(x), ∴ 1+ax =--1-x11-ax =x-1 x-1 , 1-ax1loglog12log2211 / 18 . . ∴ 1+axx-1 =,即(1+ax)(1-ax)=-(x+1)(x-1), -x-11-ax ∴a=-1或a=1(舍去). (2)由(1)可知f(x)= x+1 =x-1 2 ), x-1 log12log12(1+ 1x ∵f(x)>()+m恒成立,x∈[3,4], 21x ∴m 令g(x)=f(x)-()= 2 log21x (1+)-(),x∈[3,4]. x-1212∵函数f(x)= log1221x (1+)与y=-()在x∈[3,4]上均为增函数,∴g(x)在[3,4]上为增函数, x-12 99 ∴g(x)min=g(3)=-,∴m<-. 88 思考: 若f(x)的值域为[1,+∞),求x的取值范围. 解:由例题知, f(x)= x+1 x-1 log12又∵f(x)的值域为[1,+∞) x+11∴0<≤ x-12∴-3≤x<-1. 即x的取值范围为[-3,-1). 变式训练:已知函数y=loga2(x2-2ax-3)在(-∞,-2)上是增函数,求a的取值范围. 解:因为μ(x)=x-2ax-3在(-∞,a]上是减函数, 在[a,+∞)上是增函数, 要使y=loga2(x-2ax-3)在(-∞,-2)上是增函数, 首先必有012 / 18 2 2 2 . . μ-2≥0, 即0a≥-2, 1 得a≥-. 4 1 综上,得-≤a<0或04 五、巩固练习: 一、选择题 1.(2011·济南模拟)定义运算a⊗b= aba≤ba>b x,则函数f(x)=1⊗2的图象大致为( ) x a解析:由a⊗b= ba≤ba>b 2x得f(x)=1⊗2= 1 x≤0,x>0. 答案:A 11ab2.(2010·辽宁高考)设2=5=m,且+=2,则m=( ) abA.10 B.10 C.20 D.100 解析:a=log2m,b=log5m,代入已知得logm2+logm5=2, 即logm10=2,所以m=10. 答案:A 3.(2010·全国卷Ⅰ)设a=log32,b=ln2,c=5,则( ) A.a<b<cB.b<c<a C.c<a<bD.c<b<a 1ln 2111解析:a=log32=<ln 2=b,又c=52=<,a=log32>log33=,因此c<a<b. ln 3252 124.若函数f(x)=loga(x+b)的大致图象如图所示,其中a,b(a>0且a≠1)为常数,则函数g(x)=a+b的大致图象是( ) x 13 / 18 . . 解析:由图可知,函数f(x)=loga(x+b)是单调递减函数,所以0答案:B 5.(2011·石家庄模拟)已知函数f(x)=log2(a-2)+x-2,若f(x)=0有解,则实数a的取值范围是( ) A.(-∞,-4]∪[4,+∞) B.[1,+∞) C.[2,+∞) D.[4,+∞) 解析:法一:f(x)=log2(a-2)+x-2=0,得a-2=2 2 xxxx2-x4xx ,即a-2=x,令t=2 2 2 (t>0),则t-at+4=0在t∈(0,+∞)上有解,令g(t)=t-at+4,g(0)=4>0,故满足 a2>0, 2Δ=a-16≥0, 得a≥4. 法二:f(x)=log2(a-2)+x-2=0,得a-2=2二、填空题 6.2723- xx2-x4x,a=2+x≥4. 2 2log231 ×log2+2lg(3+5+3-5)的结果为________. 8 2 解析:原式=9-3×(-3)+lg(3+5+3-5)=18+lg 10=19. 答案:19 7.函数y=a(a>0,且a≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大,则a的值是________. 2 xaa3x2x解析:当a>1时,y=a在[1,2]上单调递增,故a-a=,得a=.当022a1132 调递减,故a-a=,得a=.故a=或. 2222 8.若曲线|y|=2+1与直线y=b没有公共点,则b的取值范围是________. 解析:分别作出两个函数的图象,通过图象的交点个数来判断参数的取值范围. x 曲线|y|=2+1与直线y=b的图象如图所示,由图象可得:如果|y|=2+1与直线y=b没有公共点,则b应满足的条件是b∈[-1,1]. 答案:[-1,1] 14 / 18 xx. . 三、解答题 9.已知函数f(x)=3x,f(a+2)=18,g(x)=λ·3ax-4x的定义域为[0,1]. (1)求a的值; (2)若函数g(x)在区间[0,1]上是单调递减函数,求实数λ的取值范围. 解:法一:(1)由已知得3 a+2 =18⇒3a=2⇒a=log32. (2)此时g(x)=λ·2x-4x, 设0≤x1 所以g(x1)-g(x2)=(2x1-2x2)(λ-2x2-2x1)>0恒成立,即λ<2x2+2x1恒成立. 由于2x2+2x0 0 1>2+2=2, 所以实数λ的取值范围是λ≤2. 10.(1)已知loga2=m,loga3=n,求a2m+n的值; (2)已知2lg x-y2 =lg x+lg y,求 xy的值. 解:(1)由logam=2,ana2=m,loga3=n得=3, ∴a2m+n=a2m·an=22 ×3=12. (2)由已知得lg(x-y2 2 )=lg(xy), ∴(x-y2xy,即x2 -6xy+y2 2 )==0, ∴(x)2 -6·xyy+1=0, ∴xy=3±22. ∵x-y>0,x>0,y>0, ∴x>1,从而xyy=3+22, xy=1+2. 六、拓展训练: 1、2(2010·安徽高考)设a=(3)5,b= ,则a,b,c的大小关系是( 5(2325)5,c=(25)5A.a>c>b B.a>b>c 15 / 18 ) . . C.c>a>b D.b>c>a 2x2x [规范解答] 构造指数函数y=()(x∈R),由该函数在定义域内单调递减可得b<c;又y=()(x∈R) 55 23x3x2x 3与y=()(x∈R)之间有如下结论:当x>0时,有()>(),故 555()5> 5225(),∴a>c,故a>c>b. 52、(2010·XX高考)设函数f(x)=log( ) log1(x),22x,x0,若f(a)>f(-a),则实数a的取值范围是x0.A.(-1,0)∪(0,1) B.(-∞,-1)∪(1,+∞) C.(-1,0)∪(1,+∞) D.(-∞,-1)∪(0,1) [规范解答] 由题意可得 或a0 a0log2alog1alog(a)loga,1222解之得a>1或-1七、反思总结: 16 / 18 . . 当堂过手训练(快练五分钟,稳准建奇功!) 1.(2011·桐乡模拟)函数y=ax+2012+2012(a>0,a≠1)的图象恒过定点________. 解析:令x+2012=0,则x=-2012,此时y=a0+2012=1+2012=2013 ∴恒过定点(-2012,2013). 答案:(-2012,2013) 2.若a>0,a≠1,x>y>0,n∈N,则下列各式: ①(logax)=nlogax;②(logax)=logax; 11n ③logax=-loga;④logax=logax; xnlogaxx-yx+yn ⑤=logax;⑥loga=-loga. nx+yx-y其中正确的个数有( ) A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 3.如图所示的曲线C1,C2,C3,C4分别是函数y=ax,y=bx,y=cx,y=dx的图象,则a,b,c,d的 大小关系是 ( ) A.an n n 17 / 18 . . 1xxx
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