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资源详情
高中数学
人教A版(2019)
必修 第一册
第四章 指数函数与对数函数
4.4 对数函数
课时4.4 对数函数 学案 3课时(Word版含答案)
文档属性
名称
课时4.4 对数函数 学案 3课时(Word版含答案)
格式
zip
文件大小
1.3MB
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
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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0
3.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,
则
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)0
1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)0
1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0
3.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0
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.
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同课章节目录
第一章 集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念
1.2 集合间的基本关系
1.3 集合的基本运算
1.4 充分条件与必要条件
1.5 全称量词与存在量词
第二章 一元二次函数、方程和不等式
2.1 等式性质与不等式性质
2.2 基本不等式
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
第三章 函数概念与性质
3.1 函数的概念及其表示
3.2 函数的基本性质
3.3 幂函数
3.4 函数的应用(一)
第四章 指数函数与对数函数
4.1 指数
4.2 指数函数
4.3 对数
4.4 对数函数
4.5 函数的应用(二)
第五章 三角函数
5.1 任意角和弧度制
5.2 三角函数的概念
5.3 诱导公式
5.4 三角函数的图象与性质
5.5 三角恒等变换
5.6 函数 y=Asin( ωx + φ)
5.7 三角函数的应用
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