课时4.4 对数函数 学案 3课时(Word版含答案)

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名称 课时4.4 对数函数 学案 3课时(Word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-06-27 16:52:37

文档简介

课时4.4.1 对数函数的概念
01考点梳理
1.对数函数的概念
函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中 是自变量,函数的定义域是_____________.
温馨提示:(1)对数函数y=logax是由指数函数y=ax反解后将x、y互换得到的.
(2)无论是指数函数还是对数函数,都有其底数a>0且a≠1.
2.对数函数的图象及性质
注意:底数a与1的大小关系决定了对数函数图象的“升降”:当a>1时,对数函数的图象“上升”;当03.当底数不同时对数函数图象的变化规律
作直线y=1与所给图象相交,交点的横坐标即为对数的底数,依据在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大,可得b>a>1>d>c>0.
答案:x (0,+∞)
02考点解读
题型一 对数函数的定义域和值域
1.函数的图象大致为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】函数的定义域为,
又,
所以函数是奇函数,故排除A,C;
又因为,故排除D.
故选:B
题型二 对数函数的图像问题
2.如果函数的反函数是增函数,那么函数的图象大致是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】因为函数的反函数是增函数,可得函数为增函数,所以,
所以函数为减函数,可排除B、D;
又由当时,,排除A.
故选:C.
题型三 对数函数的单调性
3.函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由,
而对数函数在上是减函数,在上是增函数,
所以函数单调递增区间为.
故选:C
题型四 对数函数的最值及参数问题
4.已知,,若,,使得,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】若,,使得,则.
由于函数在区间上为增函数,则,
由于函数在区间上为减函数,则,
所以,,解得.
故选:D.
03题组训练
5.在b=log3a-1(3-2a)中,实数a的取值范围是( )
A.∪B.∪ C.D.
【答案】B
【解析】要使式子b=log3a-1(3-2a)有意义,

解得 或 .
故选:B.
6.已知函数在(0,2)上为减函数,则的取值范围是( )
A.(1,3] B.(1,3) C.(0,1) D.[3,+∞)
【答案】A
【解析】由函数在(0,2)上为减函数,
可得函数在(0,2)上大于零,且为减函数,,
故有,解得
故选:A.
7.若函数的定义域为,则( )
A.1 B.-1
C.2 D.无法确定
【答案】B
【解析】函数的定义域为,则的解集为,
即,且的根,故.
故选:B.
8.下列不等号连接不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】对于选项A:因为在单调递减,,所以,故选项A正确;
对于选项B:,,即,,
所以,故选项B正确;
对于选项C:,

因为,所以,
故选项C正确;
对于选项D:,,所以,故选项D不正确;
所以只有选项D不正确,
故选:D
9.函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题可得,,解得.所以函数的定义域是.
故选:D.
12.已知,且,函数与的图象只能是下图中的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】当时,函数与的大致图象如图所示:
当时,函数与的大致图象如图所示:
根据题意,所以正确的是B.
故选:B.
13.下列函数表达式中,是对数函数的有( )
①y=logx2;②y=logax(a∈R);③y=log8x;④y=ln x;⑤y=logx(x+2);⑥y=log2(x+1).
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【解析】形如(且)的函数为对数函数,
故③④为对数函数,
所以共有个.
故选:B
14.已知函数f(x)=|lg x|,若0【答案】(5,+∞)
【解析】函数f(x)=|lg x|定义域为,图象如下:
因为f(a)=f(b),且0即,所以a+4b=a+,
令g(a)=a+,易知对勾函数g(a)在(0,1)上为减函数,所以g(a)>g(1)=1+=5,即a+4b的取值范围是(5,+∞).
故答案为:(5,+∞).
15.已知.
(1)求x的取值的集合A;
(2)时,求函数的值域;
(3)设若有两个零点 (),求的取值范围.
【答案】(1);(2);(3).
【解析】(1)由得,

∴,∴,
故为所求.
(2)当时,

∵,∴,
∴,即为的值域.
(3)作出函数的图象,
∵有两个零点 且,
∴,,
且,
∴,
∵,

即的取值范围为.课时4.4.3 不同函数增长的差异
01考点梳理
三种函数模型的性质
y=ax(a>1) y=logax(a>1) y=kx(k>0)
在(0,+∞)上的增减性 _________ __________ __________
图象的变化趋势 随x增大逐渐近似与  平行 随x增大逐渐近似与  平行 保持固定增长速度
增长速度 ①y=ax(a>1):随着x的增大,y增长速度    ,会远远大于y=kx(k>0)的增长速度,y=logax(a>1)的增长速度    ; ②存在一个x0,当x>x0时,有      
02考点解读
题型一 平均变化率
1.已知函数,则下列关于这三个函数的描述中,正确的是( )
A.随着的逐渐增大,增长速度越来越快于
B.随着的逐渐增大,增长速度越来越快于
C.当时,增长速度一直快于
D.当时,增长速度有时快于
2.已知函数的定义域为R,分别判断下列条件下的单调性:
(1)在任意区间内的平均变化率均为正数;
(2)在任意区间内的平均变化率均比在同一区间内的平均变化率小.
03题组训练
3.下面对函数,与在区间上的递减情况说法正确的是( )
A.递减速度越来越慢,递减速度越来越快,递减速度比较平稳
B.递减速度越来越快,递减速度越来越慢,递减速度越来越快
C.递减速度越来越慢,递减速度越来越慢,递减速度比较平稳
D.递减速度越来越快,递减速度越来越快,递减速度越来越快
4.函数的大致图像为( ).
A.B.4C.D.
5.四人赛跑,假设他们跑过的路程fi(x)(其中i∈{1,2,3,4})和时间x(x>1)的函数关系分别是f1(x)=x2,f2(x)=4x,f3(x)=log2x,f4(x)=2x,如果他们一直跑下去,最终跑在最前面的人具有的函数关系是(  )
A.f1(x)=x2 B.f2(x)=4x C.f3(x)=log2x D.f4(x)=2x
6.某种储蓄按复利计算利息,若本金为a元,每期利率为r,存期是x,本利和(本金加利息)为y元,则本利和y随存期x变化的函数解析式是_________.
7.据报道,某淡水湖的湖水50年内减少了10%,若年平均减少率相等,按此规律,设2019年的湖水水量为m,从2019年起,经过x年后湖水水量y与x的函数解析式为________.
8.某科研单位在研发新产品的过程中发现了一种新材料,由大数据测得该产品的性能指标值y与这种新材料的含量x(单位:克)的关系如下:当时,y是x的二次函数;当时,. 测得数据如表(部分).
x(克) 0 1 2 9 …
y 0 3 …
(1)求y关于x的函数解析式;
(2)求函数f(x)的最大值.
9.(1)求满足不等式的的范围.
(2)当在(1)中求得的范围内变化时,求函数的最大值和最小值.课时4.4.2 对数函数的图象和性质
01考点梳理
1.对数函数值的符号规律
(1)a>1时,当x>1时,_______;当0(2)01时,______.
可简记为“底真同,对数正;底真异,对数负”,“同”指同大于1或同小于1,“异”指一个大于1一个小于1.
2.对称关系
(1)函数y=与y=logax的图象关于_________对称.
(2)函数y=ax与y=logax的图象关于直线_______对称.
3.反函数
指数函数________________________和对数函数__________________________互为反函数.
答案:y>0 y<0 y>0 y<0 x轴 y=x y=ax(a>0,且a≠1) y=logax(a>0,且a≠1)
02考点解读
题型一 对数函数的定义域和值域
1.已知函数,给出下述论述,其中正确的是( )
A.当时,的定义域为
B.一定有最小值
C.当时,的定义域为
D.若在区间上单调递增,则实数的取值范围是
【答案】A
【解析】对A,当时,解有,故A正确;
对B,当时,,此时,,
此时值域为,故B错误;
对C,由A,的定义域为,故C错误;
对D,若在区间上单调递增,此时在上单调递增,所以对称轴,解得,但当时,在处无定义,故D错误.
故选:A.
题型二 对数函数的图像问题
2.若关于的不等式在恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意知关于的不等式在恒成立,
所以当时,函数的图象不在的图象的上方,
由图可知,解得.
故选:A
题型三 对数函数的单调性
3.已知函数,若实数是方程的解,且,则的值(   )
A.恒为正值 B.恒为负值 C.等于0 D.不能确定
【答案】A
【解析】
由于实数是方程的解,则,
由于在上递减,在上递增,
则在上递减,
由于,则,
即有,
本题选择A选项.
题型四 对数函数的最值及参数问题
4.设函数,且.
(1)求的值;
(2)若令,求实数t的取值范围;
(3)将表示成以为自变量的函数,并由此求函数的最大值与最小值及与之对应的x的值.
【答案】(1)6;(2);(3),此时;,此时.
【解析】(1);
(2),又,,,所以t的取值范围为;
(3)由,
令,,
当时,,即,解得,
所以
,此时;
当时,,即,
,此时.
03题组训练
5.已知函数f(x)=则函数y=f(1-x)的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为函数,
所以函数,
当x=0时,y=f(1)=3,即y=f(1-x)的图象过点(0,3),排除A;
当x=-2时,y=f(3)=-1,即y=f(1-x)的图象过点(-2,-1),排除B;
当时,,排除C,
故选:D.
6.函数f(x)=logax(0<a<1)在[a2,a]上的最大值是( )
A.0 B.1
C.2 D.a
【答案】C
【解析】∵0<a<1,∴f(x)=logax在[a2,a]上是减函数,
∴f(x)max=f(a2)=logaa2=2.
故选:C
7.已知对数式(Z)有意义,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题意可知:,解之得:且.
∵Z,∴的取值范围为.
故选:C.
8.设,函数的图象大致是( )
A.B. C. D.
【答案】C
【解析】的定义域为,当时,,
,在上是减函数,且时,,
又,
是偶函数,图象关于y轴对称.
故选:C.
9.已知f(x)=在区间[2,+∞)上为减函数,则实数a的取值范围是________.
【答案】(-4,4]
【解析】解析二次函数y=x2-ax+3a的对称轴为x=,由已知,应有≤2,且满足当x≥2时y=x2-ax+3a>0,即解得-4故答案为:(-4,4]
10.设实数满足,则________.
【答案】或2
【解析】由于,所以原式转化为,
即,解得或,所以或.
故答案为: 或2.
11.已知函数,则与的大小关系是__________.
【答案】
【解析】因为,定义域为,
令,为减函数,
,为减函数,所以,为增函数,
所以.
故答案为:.
12.设函数为常数,且
(1)求的值;
(2)设,求不等式的解集.
【答案】(1);(2).
【解析】(1),;
(2)由(1)知:,;
①当时,,即,解得:;
②当时,,即,,
解得:,;
综上所述:的解集为.
13.若.
(1)如果,求x,y的值;
(2)当x,y为何值时,有最小值.
【答案】(1)或;(2)当时,有最小值为.
【解析】解析:(1)若,则由条件可得,
求得或,即或,
∴或
(2)解析:令,则由已知得,
即,
故当时,取得最小值,此时.
当,时,有最小值为.课时4.4.3 不同函数增长的差异
01考点梳理
三种函数模型的性质
y=ax(a>1) y=logax(a>1) y=kx(k>0)
在(0,+∞)上的增减性 _________ __________ __________
图象的变化趋势 随x增大逐渐近似与  平行 随x增大逐渐近似与  平行 保持固定增长速度
增长速度 ①y=ax(a>1):随着x的增大,y增长速度    ,会远远大于y=kx(k>0)的增长速度,y=logax(a>1)的增长速度    ; ②存在一个x0,当x>x0时,有      
答案:增函数 增函数 增函数 y轴 x轴 越来越快 越来越慢 ax>kx>logax
02考点解读
题型一 平均变化率
1.已知函数,则下列关于这三个函数的描述中,正确的是( )
A.随着的逐渐增大,增长速度越来越快于
B.随着的逐渐增大,增长速度越来越快于
C.当时,增长速度一直快于
D.当时,增长速度有时快于
【答案】BD
【解析】如图
对于,
从负无穷开始,大于,然后大于,再然后再次大于,最后大于,再也追不上,故随着的逐渐增大,增长速度越来越快于,A错误,BD正确;
由于的增长速度是不变的,当时,大于,当时,大于,再也追不上,增长速度有时快于,C错误.
故选:BD.
2.已知函数的定义域为R,分别判断下列条件下的单调性:
(1)在任意区间内的平均变化率均为正数;
(2)在任意区间内的平均变化率均比在同一区间内的平均变化率小.
【答案】(1)增函数;(2)减函数.
【解析】(1)是增函数,理由如下:
取且,则,
由题意知在任意区间内的平均变化率
.
是增函数
(2)是减函数,理由如下:
取任意区间,则在该区间上的平均变化率为
在该区间上的平均变化率为.
由题意,.

是减函数.
03题组训练
3.下面对函数,与在区间上的递减情况说法正确的是( )
A.递减速度越来越慢,递减速度越来越快,递减速度比较平稳
B.递减速度越来越快,递减速度越来越慢,递减速度越来越快
C.递减速度越来越慢,递减速度越来越慢,递减速度比较平稳
D.递减速度越来越快,递减速度越来越快,递减速度越来越快
【答案】C
【解析】观察函数、、在区间上的图象如下图所示:
函数的图象在区间上递减较快,但递减速度逐渐变慢;
函数在区间上,递减较慢,且越来越慢.
同样,函数的图象在区间上递减较慢,且递减速度越来越慢.
函数的图象递减速度比较平稳.
故选:C.
4.函数的大致图像为( ).
A.B.4C.D.
【答案】D
【解析】,,

所以函数为偶函数,故A,B选项错误;
又时,,
,C选项错误,
故选:D.
5.四人赛跑,假设他们跑过的路程fi(x)(其中i∈{1,2,3,4})和时间x(x>1)的函数关系分别是f1(x)=x2,f2(x)=4x,f3(x)=log2x,f4(x)=2x,如果他们一直跑下去,最终跑在最前面的人具有的函数关系是(  )
A.f1(x)=x2 B.f2(x)=4x C.f3(x)=log2x D.f4(x)=2x
【答案】D
【解析】由函数的增长趋势可知,指数函数增长最快,所以最终最前面的具有的函数关系为,故选D.
6.某种储蓄按复利计算利息,若本金为a元,每期利率为r,存期是x,本利和(本金加利息)为y元,则本利和y随存期x变化的函数解析式是_________.
【答案】y=a(1+r)x,x∈N*
【解析】已知本金为a元,利率为r,
则1期后本利和为y=a+ar=a(1+r),
2期后本利和为y=a(1+r)+a(1+r)r=a(1+r)2
3期后本利和为y=a(1+r)3,…
x期后本利和为y=a(1+r)x,x∈N*.
故答案为:y=a(1+r)x,x∈N*.
7.据报道,某淡水湖的湖水50年内减少了10%,若年平均减少率相等,按此规律,设2019年的湖水水量为m,从2019年起,经过x年后湖水水量y与x的函数解析式为________.
【答案】.
【解析】设每年湖水量为上一年的,则,所以,
所以年后的湖水量为.
故答案为:.
8.某科研单位在研发新产品的过程中发现了一种新材料,由大数据测得该产品的性能指标值y与这种新材料的含量x(单位:克)的关系如下:当时,y是x的二次函数;当时,. 测得数据如表(部分).
x(克) 0 1 2 9 …
y 0 3 …
(1)求y关于x的函数解析式;
(2)求函数f(x)的最大值.
【答案】(1) ;(2)4.
【解析】解:(1)当时,由题意,设,
由表格数据可得,解得
所以,当时,
当时,,由表格数据可得,解得
所以当时,
综上,
(2)当时,
所以当时,函数f(x)的最大值为4;
当时,单调递减,所以f(x)的最大值为
因为,所以函数的最大值为4.
9.(1)求满足不等式的的范围.
(2)当在(1)中求得的范围内变化时,求函数的最大值和最小值.
【答案】(1);(2)..
【解析】(1)令,则原不等式可化为,
由二次函数图象解得,
即.
又,,
∴,即.
(2)将变形为关于的形式:

由(1)知.
∴当,即时,;
当,即时,.课时4.4.2 对数函数的图象和性质
01考点梳理
1.对数函数值的符号规律
(1)a>1时,当x>1时,_______;当0(2)01时,______.
可简记为“底真同,对数正;底真异,对数负”,“同”指同大于1或同小于1,“异”指一个大于1一个小于1.
2.对称关系
(1)函数y=与y=logax的图象关于_________对称.
(2)函数y=ax与y=logax的图象关于直线_______对称.
3.反函数
指数函数________________________和对数函数__________________________互为反函数.
02考点解读
题型一 对数函数的定义域和值域
1.已知函数,给出下述论述,其中正确的是( )
A.当时,的定义域为
B.一定有最小值
C.当时,的定义域为
D.若在区间上单调递增,则实数的取值范围是
题型二 对数函数的图像问题
2.若关于的不等式在恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型三 对数函数的单调性
3.已知函数,若实数是方程的解,且,则的值(   )
A.恒为正值 B.恒为负值 C.等于0 D.不能确定
题型四 对数函数的最值及参数问题
4.设函数,且.
(1)求的值;
(2)若令,求实数t的取值范围;
(3)将表示成以为自变量的函数,并由此求函数的最大值与最小值及与之对应的x的值.
03题组训练
5.已知函数f(x)=则函数y=f(1-x)的大致图象是( )
A. B.
C. D.
6.函数f(x)=logax(0<a<1)在[a2,a]上的最大值是( )
A.0 B.1
C.2 D.a
7.已知对数式(Z)有意义,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
8.设,函数的图象大致是( )
A.B. C. D.
9.已知f(x)=在区间[2,+∞)上为减函数,则实数a的取值范围是________.
10.设实数满足,则________.
11.已知函数,则与的大小关系是__________.
12.设函数为常数,且
(1)求的值;
(2)设,求不等式的解集.
13.若.
(1)如果,求x,y的值;
(2)当x,y为何值时,有最小值.课时4.4.1 对数函数的概念
01考点梳理
1.对数函数的概念
函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中 是自变量,函数的定义域是_____________.
温馨提示:(1)对数函数y=logax是由指数函数y=ax反解后将x、y互换得到的.
(2)无论是指数函数还是对数函数,都有其底数a>0且a≠1.
2.对数函数的图象及性质
注意:底数a与1的大小关系决定了对数函数图象的“升降”:当a>1时,对数函数的图象“上升”;当03.当底数不同时对数函数图象的变化规律
作直线y=1与所给图象相交,交点的横坐标即为对数的底数,依据在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大,可得b>a>1>d>c>0.
02考点解读
题型一 对数函数的定义域和值域
1.函数的图象大致为( )
A.B.C.D.
题型二 对数函数的图像问题
2.如果函数的反函数是增函数,那么函数的图象大致是( )
A.B.C.D.
题型三 对数函数的单调性
3.函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
题型四 对数函数的最值及参数问题
4.已知,,若,,使得,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
03题组训练
5.在b=log3a-1(3-2a)中,实数a的取值范围是( )
A.∪B.∪ C.D.
6.已知函数在(0,2)上为减函数,则的取值范围是( )
A.(1,3] B.(1,3) C.(0,1) D.[3,+∞)
7.若函数的定义域为,则( )
A.1 B.-1
C.2 D.无法确定
8.下列不等号连接不正确的是( )
A. B.
C. D.
9.函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
12.已知,且,函数与的图象只能是下图中的( )
A. B. C. D.
13.下列函数表达式中,是对数函数的有( )
①y=logx2;②y=logax(a∈R);③y=log8x;④y=ln x;⑤y=logx(x+2);⑥y=log2(x+1).
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
14.已知函数f(x)=|lgx|,若015.已知.
(1)求x的取值的集合A;
(2)时,求函数的值域;
(3)设若有两个零点 (),求的取值范围.