2016届《步步高》高考数学大一轮总复习(人教新课标文科)配套学案8 对数与对数函数 word版含解析

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1、学案学案 8 对数与对数函数对数与对数函数 导学目标: 1.理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化为自然 对数或常用对数,了解对数在简化运算中的作用.2.理解对数函数的概念,理解对数函数的单 调性与函数图象通过的特殊点,知道指数函数 yax与对数函数 ylogax 互为反函数 (a0,a1),体会对数函数是一类重要的函数模型 自主梳理 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对数的性质与运算法则 (1)对数的性质(a0 且 a1) _;_; N a alog 1loga _;_. N aa loga a

2、log (2)对数的重要公式 换底公式:logbN_(a,b 均大于零且不等于 1); ,推广_. b a loga b log 1 dcb cba logloglog (3)对数的运算法则 如果 a0 且 a1,M0,N0,那么 loga(MN)_; loga_; M N logaMn_(nR); logaM. n a M m log n m 3对数函数的图象与性质 a101 时,_ 当 01 时,_ 当 00 的 x 的取值范围是( ) )(log 8 1 xf A(0,)B(0, )(2,) 1 2 C(0, )( ,2)D(0, ) 1 8 1 2 1 2 5(2011台州期末)已知

3、0bcBacb CbacDbca (2)设 a,b,c 均为正数,且 2a,( )b,( )clog2c,则( ) a 2 1 log 1 2 b 2 1 log 1 2 Aa0 且 a1),如果对于任意的 x ,2都有|f(x)|1 成立,试 1 3 求 a 的取值范围 变式迁移 3 (2010全国)已知函数 f(x)|lg x|,若 00,a1) (1)解关于 x 的不等式:loga(1ax)f(1); (2)设 A(x1,y1),B(x2,y2)(x1x2)是 f(x)图象上的两点,求证:直线 AB 的斜率小于 0. 【答题模板】 (1)解 f(x)loga(1ax), f(1)loga

4、(1a)1a0.0loga(1a) Error!,即Error!00,ax1 时,f(x)的定义域为(,0);6 分 0x10,1.1 时,也有 y21 或 00 且 a1. 若 a1,则 logaf(x)logag(x)f(x)g(x)0. 若 0logag(x)00 且 a1)等价于 f(x)g(x),但要注意验根对于 logaf(x) logag(x)等价于 01 时, );()( , 0)( , 0)( xgxf xg xf ).()( , 0)( , 0)( xgxf xg xf (2)形如 F(logax)0、F(logax)0 或 F(logax)f(a),则实数 a 的取值范围

5、是( ) A(1,0)(0,1)B(,1)(1,) C(1,0)(1,)D(,1)(0,1) 4(2011济南模拟)设函数 f(x)定义在实数集上,f(2x)f(x),且当 x1 时,f(x)ln x,则有 ( ) Af( )0,a1)在1,2上的最大值与最小值之 和为 loga26,则 a 的值为( ) A.B.C2D4 1 2 1 4 题号12345 答案 二、填空题(每小题 4 分,共 12 分) 62lg 5 lg 8lg 5lg 20lg22_. 2 3 7(2011湖南师大附中检测)已知函数 f(x)lg在区间1,2上是增函数,则实数 axa2 x a 的取值范围是_ 8已知 f(

6、3x)4xlog23233,则 f(2)f(4)f(8)f(28)_. 三、解答题(共 38 分) 9(12 分)已知 f(x)2log3x,x1,9,求 yf(x)2f(x2)的最大值及 y 取最大值时 x 的值 10(12 分)(2011北京东城 1 月检测)已知函数 f(x)loga(x1)loga(1x),a0 且 a1. (1)求 f(x)的定义域; (2)判断 f(x)的奇偶性并予以证明; (3)若 a1 时,求使 f(x)0 的 x 的解集 11(14 分)(2011郑州模拟)已知函数 f(x)lg(axbx)(a1b0) (1)求 yf(x)的定义域; (2)在函数 yf(x)

7、的图象上是否存在不同的两点,使得过这两点的直线平行于 x 轴; (3)当 a,b 满足什么条件时,f(x)在(1,)上恒取正值 答案答案 自主梳理 1axN(a0,且 a1) xlogaN a N 2.(1)N 0 N 1 (2) logaN logab logad (3)logaMlogaN logaMlogaN nlogaM 3.(1)(0,) (2)R (3)(1,0) 1 0 (4)y0 y0(6)增 (7)减 4.ylogax yx 自我检测 1C 2.A 3A 因为 34,故 f(3log23) 3log233 . ( 1 2) ( 1 2) 1 3 1 24 4B 由题意可得:f

8、(x)f(x)f(|x|),f(|log x|)f( ),f(x)在0,)上递增,于是|log 1 8 1 3 x| ,解得 x 的取值范围是(0, )(2,) 1 8 1 3 1 2 5mn 解析 mn. m n 课堂活动区 例 1 解题导引 在对数运算中,先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指 数幂的形式,使幂的底数最简,然后再运用对数运算法则化简合并,在运算中要注意化同底 和指数与对数互化 解 (1)方法一 利用对数定义求值: 设x, )32(log )32( 则(2)x2(2)1, 33 1 2 33 x1. 方法二 利用对数的运算性质求解: )32(log )32( )32(

9、 1 log )32( 1. 1 )32( )32(log (2)原式 (lg 32lg 49) lg 8 1 2 4 3 1 2 lg 245 (5lg 22lg 7) lg 2 (2lg 7lg 5) 1 2 1 2 4 3 3 2 1 2 lg 2lg 72lg 2lg 7 lg 5 5 2 1 2 lg 2 lg 5 1 2 1 2 lg (25) lg 10 . 1 2 1 2 1 2 (3)由已知得 lg()2lg xy, xy 2 ()2xy,即 x26xyy20. xy 2 ( )26( )10. 32. x y x y x y2 Error! 1, 32, x y x y2

10、log(32 )log(32)(32 ) 2 x y22 log1. 32 2 1 32 2 变式迁移 1 解 (1)原式log2log212log2log22 7 4842 log2log2log22 . 7 12 48 42 2 1 2 2 3 2 3 2 (2)原式lg 2(lg 2lg 50)lg 25 21g 2lg 25lg 1002. 例 2 解题导引 比较对数式的大小或证明等式问题是对数中常见题型,解决此类问题 的方法很多,当底数相同时,可直接利用对数函数的单调性比较;若底数不同,真数相 同,可转化为同底(利用换底公式)或利用对数函数图象,数形结合解得;若不同底,不同 真数,则

11、可利用中间量进行比较 解 (1)log3log510,log3log0.71.1log0.71.2. ac. 1 2 1 2 1 2 而 y2x是增函数,2b2a2c. 变式迁移 2 (1)A alog31,b log23,则 bc. 1 2 1 2 1 2 1 2 (2)A a,b,c 均为正, log a2a1,log b( )b(0,1), 1 2 1 2 1 2 log2c( )c(0,1) 1 2 01 时,得 a1 a,即 a3; 1 3 当 01,lg a0.由 f(a)f(b), lg alg b ,ab1. b ,a2ba , 1 a 2 a 又 01 3,即 a2b3. 2

12、 a 2 1 课后练习区 1C x0,y( )x(0,1,M(0,1 1 2 当 01, log2e1,log23log2e. 1 a 1 b 1,0log3 ,a . 3 1 2 1 2 bln 2ln ,b . e 1 2 1 2 c5 0 时,f(a)log2a,f(a), a 2 1 log f(a)f(a),即 log2alog2, a 2 1 log 1 a a ,解得 a1. 1 a 当 af(a),即log2(a), )(log 2 1 a a 1 log 2 1 a1. 4C 由 f(2x)f(x)知 f(x)的图象关于直线 x1 对称,又当 x1 时,f(x) 2xx 2

13、ln x,所以离对称轴 x1 距离大的 x 的函数值大, |21| 1| 1|, 1 3 1 2 f( )0 时,函数 ax,logax 的单调性相同,因此函数 f(x)axlogax 是 (0,)上的单调函数,f(x)在1,2上的最大值与最小值之和为 f(1)f(2)a2aloga2, 由题意得 a2aloga26loga2.即 a2a60,解得 a2 或 a3(舍去) 63 7(1,2) 解析 因为 f(x)lg在区间1,2上是增函数,所以 g(x)a在区间1,2 (a a2 x ) a2 x 上是增函数,且 g(1)0,于是 a20,即 11 时,f(x)在定义域x|101. x1 1x

14、 解得 00 的 x 的解集是x|00,得( )x1,且 a1b0,得 1,所以 x0,即 f(x)的定义域为 a b a b (0,)(4 分) (2)任取 x1x20,a1b0,则0,所以0, 1 x a 2 x a 21 xx bb 11 xx ba 22 xx ba 即故 f(x1)f(x2) )lg( 11 xx ba)lg( 22 xx ba 所以 f(x)在(0,)上为增函数(8 分) 假设函数 yf(x)的图象上存在不同的两点 A(x1,y1)、B(x2,y2),使直线平行于 x 轴,则 x1x2,y1y2,这与 f(x)是增函数矛盾 故函数 yf(x)的图象上不存在不同的两点使过两点的直线平行于 x

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