苏教版2019高中数学必修1 第6章§6.3 对数函数 课件(2课时打包)(65张PPT+55张PPT)

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名称 苏教版2019高中数学必修1 第6章§6.3 对数函数 课件(2课时打包)(65张PPT+55张PPT)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-07-15 08:58:08

文档简介

(共55张PPT)
第2课时 对数函数图象与性质的综合应用
第6章 §6.3 对数函数
学习目标
1.掌握与对数函数有关的图象变换.
2.了解反函数的概念.
3.掌握对数函数的实际应用.
课时对点练
一、与对数函数有关的图象变换
二、反函数
三、对数函数的实际应用
随堂演练
内容索引
与对数函数有关的图象变换

  已知f(x)=loga|x|(a>0,且a≠1)满足f(-5)=1,试画出函数f(x)的图象.
例1
因为f(-5)=1,所以loga5=1,即a=5,
所以函数f(x)=log5|x|的图象如图所示.
延伸探究
1.在本例(3)中,若条件不变,试画出函数g(x)=loga|x-1|的图象.
因为f(x)=log5|x|,
所以g(x)=log5|x-1|,
如图,g(x)的图象是由f(x)的图象向右平移1个单位长度得到的.
2.在本例(3)中,若条件不变,试画出函数h(x)=|logax|的图象.
因为a=5,所以h(x)=|log5x|.
h(x)的图象如图所示.
对数函数图象的变换方法
(1)作y=f(|x|)的图象时,保留y=f(x)(x≥0)图象不变,当x<0时,y=f(|x|)的图象与y=f(x)(x>0)的图象关于y轴对称.
(2)作y=|f(x)|的图象时,保留y=f(x)的x轴及上方图象不变,把x轴下方图象以x轴为对称轴翻折上去即可.
(3)有关对数函数图象的平移也符合“左加右减,上加下减”的规律.
(4)y=f(-x)与y=f(x)关于y轴对称,y=-f(x)与y=f(x)关于x轴对称,y=-f(-x)与y=f(x)关于原点对称.
反思感悟
   (1)函数f(x)=loga|x|+1(a>1)的图象大致为
跟踪训练1
∵函数f(x)=loga|x|+1(a>1)是偶函数,∴f(x)的图象关于y轴对称,
当x>0时,f(x)=logax+1是增函数;
当x<0时,f(x)=loga(-x)+1是减函数,
又∵图象过(1,1),(-1,1)两点,结合选项可知选C.

(2)画出函数y=|log2(x+1)|的图象,并写出函数的值域及单调区间.
函数y=|log2(x+1)|的图象如图所示.
由图象知,其值域为[0,+∞),减区间是(-1,0],增区间是[0,+∞).

反函数
问题 在同一坐标系下,画出函数y=2x与y=log2x的图象,观察两函数图象的关系.
提示 
知识梳理
反函数:指数函数 (a>0,且a≠1)与对数函数y=logax(a>0,且a≠1)互为反函数.它们的定义域与值域正好互换.
y=ax
  若函数y=f(x)是函数y=2x的反函数,则f(f(2))的值为
A.16 B.0 C.1 D.2
例2

函数y=2x的反函数是y=log2x,
即f(x)=log2x.
∴f(f(2))=f(log22)=f(1)=log21=0.
互为反函数的函数的性质
(1)同底数的指数函数与对数函数互为反函数.
(2)互为反函数的定义域与值域互换.
(3)互为反函数的两个函数的图象关于直线y=x对称.
反思感悟
C.(1,4) D.[-1,4]
跟踪训练2

可知y∈[-1,4].
所以反函数的定义域为x∈[-1,4].

对数函数的实际应用
  某公司制定了一个激励销售人员的奖励方案:当销售利润不超过10万元时,按销售利润的15%进行奖励;当销售利润超过10万元时,若超出A万元,则超出部分按2log5(A+1)进行奖励.记奖金为y(单位:万元),销售利润为x(单位:万元).
(1)写出奖金y关于销售利润x的解析式;
例3
由题意知
(2)如果业务员老江获得5.5万元的奖金,那么他的销售利润是多少万元?
由题意知1.5+2log5(x-9)=5.5,
即log5(x-9)=2,
∴x-9=52,解得x=34.
∴老江的销售利润是34万元.
对数函数应用题的解题思路
(1)依题意,找出或建立数学模型.
(2)依实际情况确定解析式中的参数.
(3)依题设数据解决数学问题.
(4)得出结论.
反思感悟
   某种动物的数量y(单位:只)与时间x(单位:年)的函数关系式为y=alog2(x+1),若这种动物第1年有100只,则第7年它们的数量为
A.300只 B.400只
C.500只 D.600只
跟踪训练3
由题意,知100=alog2(1+1),得a=100,
则当x=7时,y=100log2(7+1)=100×3=300.

课堂
小结
1.知识清单:
(1)与对数函数有关的图象变换.
(2)反函数的概念.
(3)对数函数模型的简单应用.
2.方法归纳:换元法.
3.常见误区:混淆图象变换中的翻折和对称变换.
随堂演练
1.函数y=loga(x-1)(01
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函数y=loga(x-1)的图象是由y=logax的图象向右平移1个单位长度得到的,
∵0
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2.“每天进步一点点”可以用数学来诠释,假如你今天的数学水平是1,以后每天比前一天增加千分之五,则经过y天之后,你的数学水平x与y之间的函数关系式是
A.y=log1.05x B.y=log1.005x
C.y=log0.95x D.y=log0.995x

由题意得x=(1+5‰)y=1.005y,化为对数函数得y=log1.005x.
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3.某科技研发公司2021年全年投入的研发资金为300万元,在此基础上,计划每年投入的研发资金比上一年增加10%.则该公司全年投入的研发资金开始超过600万元的年份是(参考数据:lg 2≈0.301,lg 3≈0.477,lg 5 ≈0.699,lg 11≈1.041)
A.2027年 B.2028年
C.2029年 D.2030年

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设n(n∈N*)年后公司全年投入的研发资金为y,
则y=300(1+10%)n,
令300(1+10%)n>600,
将lg 2≈0.301,lg 11≈1.041,
即到2029年,该公司全年投入的研发资金开始超过600万元.
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y=f(x)=log3x,
-log32
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基础巩固
1.(多选)已知函数y=ax与y=logax,其中a>0且a≠1,下列说法正确的是
A.两者的图象关于直线y=x对称
B.前者的定义域、值域分别是后者的值域、定义域
C.两函数在各自的定义域内增减性相同
D.y=ax的图象经过平行移动可得到y=logax的图象



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函数y=ax与y=logax互为反函数,所以根据互为反函数的函数图象关于直线y=x对称,可知A正确;
根据互为反函数的函数性质知,前者的定义域、值域分别是后者的值域、定义域,故B正确;
根据互为反函数的函数性质知C正确;
由图象的平移知,y=ax平移后得不到y=logax的图象,故D不正确.
方法一 函数y=ax(a>0,且a≠1)的反函数为y=logax(a>0,且a≠1),

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3.某地为了抑制一种有害昆虫的繁殖,引入了一种以该昆虫为食物的特殊动物,已知该动物的繁殖数量y(只)与引入时间x(年)的关系为y=alog3(x+2),若该动物在引入一年后的数量为150只,则25年后它们发展到
A.300只 B.450只
C.600只 D.700只

将x=1,y=150代入y=alog3(x+2)得,
150=alog3(1+2),解得a=150,
所以x=25时,y=150log3(25+2)=450.
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4.如图为函数y=m+lognx的图象,其中m,n为常数,则下列结论正确
A.m<0,n>1
B.m>0,n>1
C.m>0,0D.m<0,0
根据图象可知,函数y=m+lognx(m,n是常数)是减函数,所以01
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5.(多选)已知a>0,且a≠1,则函数y=a-x与y=loga(-x)的图象可能是
当a>1时,y=a-x单调递减,恒过(0,1),y=loga(-x)单调递减,定义域为(-∞,0) 恒过(-1,0),C选项符合题意;
当0

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6.已知a>1,b<-1,则函数y=loga(x-b)的图象不经过
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限

根据对数函数的单调性及图象平移的知识,知函数y=loga(x-b)的大致图象如图所示,函数图象不经过第四象限.
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7.若函数y=f(x)的反函数是y=g(x),f(a)=b,ab≠0,则g(b)=_____.
因为f(a)=b,所以点(a,b)在y=f(x)的图象上,因为互为反函数的两个函数图象关于直线y=x对称,所以点(b,a)在函数y=g(x)的图象上,所以g(b)=a.
a
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8.已知f(x)=|log3x|,若f(a)>f(2),则a的取值范围为__________________.
作出函数f(x)的图象,如图所示,
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9.已知函数y=loga(x+b)的图象如图所示.
(1)求实数a与b的值;
由图象可知,函数的图象过点(-3,0)与点(0,2),
所以得方程0=loga(-3+b)与2=logab,
解得a=2,b=4.
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(2)函数y=loga(x+b)与y=logax的图象有何关系?
由(1)知,y=log2(x+4).
函数y=log2(x+4)的图象可以由y=log2x的图象向左平移4个单位长度得到.
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10.20世纪70年代,里克特制订了一种表明地震能量大小的尺度,就是使用测震仪衡量地震能量的等级,地震能量越大,测震仪记录的地震曲线的振幅就越大,这就是我们常说的里氏震级M,其计算公式为M=lg A-lg A0.其中A是被测地震的最大振幅,A0是“标准地震”的振幅.
(1)假设在一次地震中,一个距离震中1 000千米的测震仪记录的地震最大振幅是20,此时标准地震的振幅是0.002,计算这次地震的震级;
即这次地震的震级为4级.
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(2)5级地震给人的震感已比较明显,我国发生在汶川的8级地震的最大振幅是5级地震的最大振幅的多少倍?
所以lg A8-lg A5=3,
即8级地震的最大振幅是5级地震的最大振幅的1 000倍.
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综合运用
11.函数f(x)=lg(|x|-1)的大致图象是
由f(x)的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞),且f(-x)=lg(|-x|-1)=lg(|x|-1)=f(x),得f(x)是偶函数,由此知C,D错误.
又当x>1时,f(x)=lg(x-1)在(1,+∞)上是增函数,所以B正确.

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12.(多选)在同一直角坐标系中,函数f(x)=loga(x-b),g(x)=bx-a的图象可能是


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对于A,根据f(x)的图象知对数函数在定义域上单调递增,所以a>1,图象过(2,0)点,所以b=1;根据g(x)的图象为y=1的一条直线可判断b=1,且无论a为何值图象均为y=1,此类情况符合题意,A正确;
对于B,由g(x)的图象可知a>1,0对于C,由对数函数f(x)的图象知01
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对于D,由f(x)的图象知函数f(x)单调递减,则01
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13.(多选)两个函数的图象经过平移后能够重合,称这两个函数为“同形”函数,给出四个函数:f1(x)=log2(x+1),f2(x)=log2(x+2),f3(x)=log2x2,f4(x)=log2(2x),其中“同形”函数是
A.f2(x)与f4(x)
B.f1(x)与f3(x)
C.f1(x)与f4(x)
D.f3(x)与f4(x)


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由题知,f1(x)=log2(x+1),
f2(x)=log2(x+2),
f3(x)=log2x2=2log2|x|,
f4(x)=log2(2x)=log2x+1,
对于A,可将函数f2(x)的图象向右平移2个单位长度,然后向上平移1个单位长度得到f4(x),故满足定义,A正确;
对于C,可将函数f1(x)的图象向右平移1个单位长度,然后向上平移1个单位长度得到f4(x),故满足定义,C正确;
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对于B,D,因函数f3(x)为分段函数,由两部分图形组成,不能单独平移得到其他函数图形,故不满足定义,故BD错误.
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14.大西洋鲑鱼每年都要逆流而上,游回产地产卵.研究鲑鱼的科学家发现鲑鱼的游速可以表示为函数v= ,单位是m/s,其中O表示鱼的耗氧量的单位数.当一条鱼的耗氧量是2 700个单位时,它的游速是_____m/s;一条鱼静止时耗氧量的单位数为______.
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当O=2 700时,
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拓广探究



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作出函数f(x)的图象如图所示.
∵|log2x3|=|log2x4|,即log2x3+log2x4=0,
∴x3x4=1,故C选项正确;
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15(共65张PPT)
第1课时 对数函数的概念与图象
第6章 §6.3 对数函数
学习目标
1.理解对数函数的概念,会求与对数函数有关的定义域问题.
2.掌握对数函数的图象和性质.
3.掌握对数函数的图象和性质的简单应用.
导语
通过前面的学习,我们知道了“对数源出于指数”,然而对数的发明先于指数,对数的出现是基于当时天文、航海等发展的需要,大家知道,我国在探索太空、大洋等方面取得了很大的成就,比如2020年11月24日,我国成功发射嫦娥五号探测器,12月17日凌晨嫦娥五号携带月球土壤样品安全着陆,大家知道吗?指挥本次月球探索的是一位24岁的小姑娘,同学们好好学习吧,说不定下一个指挥探索别的星球的人就是你哦.
课时对点练
一、对数函数的概念
二、对数函数的图象与性质
三、对数函数图象与性质的应用
随堂演练
内容索引
对数函数的概念

问题1 指数函数y=2x部分函数值如下表:
提示 根据指数与对数的相互转化,我们知道y=2x可以化为x=log2y,根据对数的运算,我们便可得到x=10和11.
x 1 2 3 … ? ?
y 2 4 8 … 1 024 2 048
你能求出函数值为1 024和2 048时的x的值吗?
知识梳理
对数函数的概念
一般地,函数 叫作对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是 .
y=logax(a>0,a≠1)
(0,+∞)
(1)对数函数的系数为1;
(2)真数只能是一个x;
(3)底数a>0,且a≠1.
注意点:
  (1)(多选)下列函数中不是对数函数的有
A.y=3log2x B.y=log6x
C.y=logx5 D.y=log2x+1
例1
A中,log2x的系数是3,不是1,不是对数函数.
B中,符合对数函数的结构形式,是对数函数.
C中,自变量在底数位置上,不是对数函数.
D中,对数式log2x后又加上1,不是对数函数.



解得0≤x<1.
(2)函数y= ln(1-x)的定义域为
A.(0,1) B.[0,1)
C.(0,1] D.[0,1]

设对数函数f(x)=logax(a>0,且a≠1),
∵f(x)的图象过点P(8,3),
∴3=loga8,∴a3=8,a=2.
∴f(x)=log2x,
(3)已知对数函数f(x)的图象过点P(8,3),则 =_____.
-5
(1)判断一个函数是对数函数的方法
反思感悟
(2)求与对数函数有关的函数的定义域时应遵循的原则
①分母不能为0.
②根指数为偶数时,被开方数非负.
③对数的真数大于0,底数大于0且不为1.
反思感悟
   (1)若函数f(x)=(a2+a-5)·logax是对数函数,则a=______.
跟踪训练1
由a2+a-5=1得a=-3或a=2.
又a>0且a≠1,所以a=2.
2
得x<4且x≠3,
∴所求定义域为(-∞,3)∪(3,4).
(-∞,3)∪(3,4)
设f(x)=logax(a>0,且a≠1),

对数函数的图象与性质
问题2 请同学们利用列表、描点、连线的画图步骤,先完成下列表格,再在同一坐标系下画出对数函数y=log2x和 的函数图象.
提示 描点、连线:
x 0.25 0.5 1 2 4
y=log2x

-2  -1  0  1  2
2  1  0  -1  -2
问题3 为了更好的研究对数函数的性质,我们特别选取了底数a=3,4,
在同一坐标系下作出它们的函数图象,观察这些图象的位置和变化趋势.
提示 
知识梳理
对数函数的图象和性质
y=logax (a>0,且a≠1) 底数 a>1 0图象
定义域 _________ 值域 R (0,+∞)
单调性 在(0,+∞) 上是增函数 在(0,+∞) 上是减函数
最值 _______________ 奇偶性 _____________ 共点性 图象过定点 ,即x=1时,y=0 函数值 特点 x∈(0,1)时,y∈ ; x∈[1,+∞)时,y∈_________ x∈(0,1)时,y∈ ;
x∈[1,+∞)时,y∈_________
对称性 函数y=logax与 的图象关于 对称 无最大、最小值
非奇非偶函数
(1,0)
(-∞,0)
[0,+∞)
(0,+∞)
(-∞,0]
x轴
(1)函数图象只出现在y轴右侧;
(2)对任意底数a,当x=1时,y=0,故过定点(1,0);
(3)当0(4)当a>1时,底数越大,图象越靠近x轴;
(5)任意底数互为倒数的两个对数函数的图象关于x轴对称.
注意点:
  (1)如图,若C1,C2分别为函数y=logax和y=logbx的图象,则
A.0B.0C.a>b>1
D.b>a>1
例2
作直线y=1,则直线与C1,C2的交点的横坐标分别为a,b,易知0
(2)若函数y=loga(x+b)+c(a>0,且a≠1)的图象恒过定点(3,2),则实数b=_____,c=_____.
∵函数的图象恒过定点(3,2),
∴将(3,2)代入y=loga(x+b)+c,
得2=loga(3+b)+c.
又当a>0,且a≠1时,loga1=0恒成立,
∴c=2,3+b=1,∴b=-2,c=2.
-2  2
对数函数图象的特点
(1)当01时,底数越大,图象越靠近x轴.
反思感悟
   (1)函数y=logax,y=logbx,y=logcx,y=logdx的图象如图所示,则a,b,c,d的大小顺序是
A.1B.cC.cD.d跟踪训练2

令函数y=logax,y=logbx,y=logcx,y=logdx取同样的函数值1,得到的自变量的值恰好分别是a,b,c,d.
直线y=1从左到右依次与上述四个函数的图象交于A(c,1),B(d,1),C(a,1),D(b,1),从而得出c又a>1,b>1,d<1,c<1,∴c(2)函数 的图象恒过定点
A.(1,1) B.(1,0)
C.(2,1) D.(2,0)
令x-1=1,得x=2,此时y=1,故函数 的图象一定过定点(2,1).


对数函数图象与性质的应用
例3
(2)求关于x的不等式loga(2x-5)>loga(x-1)的解集.
当a>1时,
解得x>4.
(1)比较对数值大小时常用的四种方法
①同底数的利用对数函数的单调性.
②同真数的利用对数函数的图象或用换底公式转化.
③底数和真数都不同,找中间量.
④若底数为同一参数,则根据底数对对数函数单调性的影响,对底数进行分类讨论.
(2)对数不等式的解法
对数不等式一般需化为同底,利用函数单调性解不等式,同时注意函数的定义域.
反思感悟
    (1)若a=log23,b=log32,c=log46,则下列结论正确的是
A.bC.c跟踪训练3
因为函数y=log4x在(0,+∞)上是增函数,a=log23=log49>log46>1,log32<1,
所以b
(2)已知log0.7(2x)∵函数y=log0.7x在(0,+∞)上为减函数,
解得x>1.
∴x的取值范围是(1,+∞).
课堂
小结
1.知识清单:
(1)对数函数的概念.
(2)对数函数的图象及性质.
(3)对数函数的图象及性质的简单应用.
2.方法归纳:分类讨论、数形结合.
3.常见误区:易忽视对数函数底数有限制条件,忽视函数定义域.
随堂演练
1.下列函数是对数函数的是
A.y=log2x B.y=ln(x+1)
C.y=logxe D.y=logxx

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2.在同一坐标系中,函数y=2x与y=log2x的大致图象是
由指数函数与对数函数的单调性知:y=2x在R上单调递增,y=log2x在(0,+∞)上单调递增,只有B满足.

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3.若a=20.2,b=log43.2,c=log20.5,则
A.a>b>c B.b>a>c
C.c>a>b D.b>c>a

∵a=20.2>1>b=log43.2>0>c=-1,
∴a>b>c.
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4.不等式 的解集为

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基础巩固
1.(多选)给出下列函数,其中不是对数函数的为
A. B.y=log3(x-1)
C.y=log(x+1)x D.y=logπx

AB不是对数函数,因为对数的真数不是仅有自变量x;
C不是对数函数,因为对数的底数不是常数;
D是对数函数.


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2.与函数y=10lg(x-1)相等的函数是
y=10lg(x-1)=x-1(x>1),

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3.ln x>0是x2>1的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件

因为ln x>0,所以x>1,因为x2>1,所以x>1或x<-1,所以ln x>0是x2>1的充分不必要条件.
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4.下列式子中成立的是
A.log0.441.013.5
C.3.50.3<3.40.3 D.log76
因为y=log0.4x为减函数,故log0.44>log0.46,故A错;
因为y=1.01x为增函数,所以1.013.4<1.013.5,故B错;
由幂函数的性质知,3.50.3>3.40.3,故C错,
log76<11
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5.函数f(x)=lg x+ 的定义域为
A.[1,+∞) B.(1,+∞)
C.(0,1] D.(0,1)

即函数的定义域为(0,1],故选C.
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6.(多选)在同一坐标系中,f(x)=kx+b与g(x)=logbx的图象如图,则下列关系不正确的是
A.k<0,0B.k>0,b>1
C. >0(x>0),g(x)>0(x>0)
D.x>1时,f(x)-g(x)>0



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由图象可知k>0,0当x>1时,g(x)<0,所以C选项错误;
当x>1时,f(x)>0,g(x)<0,
所以f(x)-g(x)>0,所以D选项正确.
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7.函数f(x)=logax+a2-2a-3为对数函数,则a=_____,f(9)=_____.
∴f(x)=log3x,
∴f(9)=log39=2.
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8.函数y=loga(x-4)+2(a>0且a≠1)恒过定点_______.
令x-4=1得x=5,
此时y=loga1+2=2,
所以函数y=loga(x-4)+2的图象恒过定点(5,2).
(5,2)
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9.已知函数f(x)=loga(3-x),其中a>0且a≠1.
(1)求函数f(x)的定义域;
由3-x>0,得x<3,
所以函数f(x)的定义域为(-∞,3).
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(2)比较f(-1)与f(1)的大小.
f(-1)=loga(3-(-1))=loga4,
f(1)=loga(3-1)=loga2,
当a>1时,函数y=logax是增函数,
所以loga4>loga2,即f(-1)>f(1),
当0所以loga41
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10.解下列关于x的不等式:
所以原不等式的解集为{x|01
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综合运用
11.若函数f(x)=(a2-a+1)log(a+1)x是对数函数,则实数a等于
A.0 B.1
C.0或1 D.不存在

由a2-a+1=1,解得a=0或a=1.
又底数a+1>0,且a+1≠1,所以a=1.
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12.已知函数f(x)=ln x,g(x)=lg x,h(x)=log3x,直线y=a(a<0)与这三个函数的交点的横坐标分别为x1,x2,x3,则x1,x2,x3的大小关系是
A.x2C.x1
分别作出三个函数的大致图象,如图所示.
由图可知,x21
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13.(多选)下列四个函数的图象过相同定点的有
A.y=ax+2-a B.y=xa+1
C.y=ax-1+1(a>0,a≠1) D.y=loga(2-x)+1(a>0,a≠1)

y=a(x-1)+2必过(1,2); y=xa+1,由1a=1知函数必过(1,2); y=ax-1+1(a>0,a≠1),由a0=1知函数必过(1,2); y=loga(2-x)+1(a>0,a≠1),由loga1=0知函数必过(1,1);∴A,B,C选项中函数的图象过相同的定点.


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14.已知a=20.1,b=log43.6,c=log30.3,则
A.a>b>c B.b>a>c
C.a>c>b D.c>a>b

a=20.1>20=1,0=log411
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拓广探究
15.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x)在(-∞,0)单调递增,又f(-2)=0,则不等式f(log2x-1)>0的解集为

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由已知条件画出f(x)的大致图象,如图,则当f(log2x-1)>0时,-22,
解得x∈ ∪(8,+∞).
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16.若不等式x2-logmx<0在 内恒成立,求实数m的取值范围.
由x2-logmx<0,得x21
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