(共58张PPT)
第1课时 对数函数y=logax的图象和性质
第四章 §3 3.3 对数函数y=logax的图象和性质
学习目标
1.初步掌握对数函数的图象和性质.
2.会类比指数函数研究对数函数的性质,培养数学抽象的核心素养.
3.掌握对数函数的图象和性质的简单应用,培养数学运算的核心素养.
任务一 对数函数的图象和性质
问题导思
对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象和性质
新知构建
图象和
性质 a>1 0<a<1
图象
图象和
性质 a>1 0<a<1
性
质 定义域:___________
值域:R
过定点________,即当x=1时,y=0
当x>1时,y>___;
当0<x<1时,y<___ 当x>1时,y<___;
当0<x<1时,y>___
性
质 在定义域(0,+∞)上是____函数
当x值趋近于正无穷大时,函数值趋近于正无穷大;当x值趋近于0时,函数值趋近于负无穷大 在定义域(0,+∞)上是____函数
当x值趋近于正无穷大时,函数值趋近于负无穷大;当x值趋近于0时,函数值趋近于正无穷大
(0,+∞)
(1,0)
0
0
0
0
增
减
(1)底数a的取值与对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象有什么关系?
提示: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<a<1时,对数函数的图象“下降”.
微思考
典例
1
求函数定义域的三个步骤
第一步:列不等式(组):根据函数f(x)有意义列出x满足的不等式(组);
第二步:解不等式(组):根据不等式(组)的解法步骤求出x满足的范围;
第三步:结论:写出函数的定义域.
规律方法
√
返回
任务二 对数函数图象及简单应用
√
典例
2
(2)函数y=loga(x-2)+2(a>0,且a≠1)的图象恒过定点
A.(2,2) B.(3,2)
C.(3,3) D.(2,3)
√
由x-2=1,得x=3,所以y=loga1+2=2,所以图象恒过定点(3,2).故选B.
1.有关对数型函数图象问题的求解技巧
求函数y=logaf(x)+m(a>0,且a≠1)的图象过定点时,只需令f(x)=1求出x=x0,即得定点为(x0,m).
2.根据对数函数图象判断底数大小的方法
(1)上下比较:在直线x=1的右侧,a>1时,a越大,图象越靠近x轴,0<a<1时,a越小,图象越靠近x轴.
(2)左右比较:比较图象与y=1的交点,交点的横坐标越大,对应的对数函数的底数越大.
规律方法
对点练2.(1)函数f(x)=log2(2x)的大致图象为
√
(2)已知函数f(x)=1+loga(2x-3)(a>0,a≠1)恒过定点(m,n),则m+n=
A.1 B.2
C.3 D.4
√
令2x-3=1,解得x=2,此时f(2)=1+loga1=1,所以f(x)恒过定点(2,1),则m=2,n=1,所以m+n=3.故选C.
返回
任务三 利用单调性比较对数值的大小
(链教材P114例7)比较下列各题中两个数的大小:
(1)log60.7,log69.1;
解:因为6>1,所以函数y=log6x在定义域(0,+∞)上是增函数,
由0.7<9.1,得log60.7<log69.1.
典例
3
(2)log0.27,log0.29;
解:因为0.2<1,所以函数y=log0.2x在定义域(0,+∞)上是减函数,
由7<9,得log0.27>log0.29.
(3)log0.35,log35;
解:因为0.3<1,所以函数y=log0.3x在定义域(0,+∞)上是减函数,
由5>1,得log0.35<log0.31=0,即log0.35<0.
因为3>1,所以函数y=log3x在定义域(0,+∞)上是增函数,
由5>1,得log35>log31=0,即log35>0.
所以log0.35<log35.
(4)loga2,loga6(a>0,且a≠1).
解:当0<a<1时,函数y=logax在定义域(0,+∞)上是减函数,此时由2<6,得loga2>loga6;
当a>1时,函数y=logax在定义域(0,+∞)上是增函数,此时由2<6,得loga2<loga6;
综上可得当0<a<1时,loga2>loga6;当a>1时,loga2<loga6.
比较对数值大小时常用的四种方法
1.若底数为同一常数,则可由对数函数的单调性直接进行比较.
2.若底数为同一字母,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.
3.若底数不同,真数相同,则可以先用换底公式化为同底后,再进行比较,也可以利用在第一象限顺时针方向底数增大画出对数函数的图象,再进行比较.
4.若底数与真数都不同,则常借助1,0等中间量进行比较.
规律方法
√
②③
返回
任务四 解对数不等式
典例
4
对数不等式的三种考查类型及其解法
1.形如logax>logab的不等式,借助y=logax的单调性求解,如果a的取值不确定,需分a>1与0<a<1两种情况进行讨论.
2.形如logax>b的不等式,应将b化为以a为底数的对数式的形式(b=logaab),再借助y=logax的单调性求解.
3.形如logf(x)a>logg(x)a(f(x),g(x)>0且不等于1,a>0)的不等式,可利用换底公式化为同底的对数进行求解,或利用函数图象求解.
规律方法
√
(0,1)
函数y=lg x在(0,+∞)是严格增函数,所以0<2x<2,得0<x<1,所以实数x的取值范围是(0,1).
返回
课堂小结
任务
再现 1.对数函数y=logax的图象和性质.2.对数型函数的定义域.3.对数函数图象及简单应用.4.对数函数的综合运用:比较大小、解对数不等式
方法
提炼 分类讨论法、数形结合法
易错
警示 求与对数函数有关的定义域时,易漏掉真数大于零
随堂评价
√
√
√
返回
课时分层评价
√
2.如图,C1是函数y=ax(0<a<1)的图象,C2,C3,C4是由C1经轴对称变换得到的函数图象,则C2,C3,C4对应的函数解析式分别是
A.y=a-x,y=logax,y=-logax
B.y=logax,y=a-x,y=-logax
C.y=logax,y=-logax,y=a-x
D.y=-logax,y=a-x,y=logax
√
由图可知,C2与C1关于直线y=x对称,所以C2的解析式为y=logax;C3与C1关于y轴对称,所以C3的解析式为y=a-x;C4与C3关于y=x轴对称,所以C4的解析式为y=-logax.故选B.
3.已知a=log23,b=log2e,c=log32,则a,b,c的大小关系是
A.a>b>c B.b>a>c
C.c>b>a D.c>a>b
√
a=log23>b=log2e>log22=1,c=log32<log33=1,所以a,b,c的大小关系为a>b>c.故选A.
√
5.已知函数f(x)=loga(x-b)(a>0,且a≠1,a,b为常数)的图象如图,则下列结论正确的是
A.a>1,b<-1
B.a>1,-1<b<0
C.0<a<1,b<-1
D.0<a<1,-1<b<0
√
因为函数f(x)=loga(x-b)为减函数,所以0<a<1,又因为函数图象与x轴的交点在正半轴,所以x=1+b>0,即b>-1;又因为函数图象与y轴有交点,所以b<0,所以-1<b<0,故选D.
6. (多选题)下列不等式成立的是
A.log0.20.3<log0.20.4 B.20.3>log32
C.log3e>ln 3 D.log25>log35
√
对于A,y=log0.2x在定义域上单调递减,故log0.20.3>log0.20.4,故A错误;对于B,由20.3>20=1=log33>log32,故B正确;对于C,由log3e<log33=1=ln e<ln 3,故C错误;对于D,由log25>log24=2=log39>log35,故D正确.故选BD.
√
7.若函数f(x)=loga(x-1)过点(a,0),则f(x)>0的解集为__________.
由函数f(x)=loga(x-1)过点(a,0),可得loga(a-1)=0,则a-1=1,即a=2,此时f(x)=log2(x-1).由log2(x-1)>0可得x-1>1即x>2,故f(x)>0的解集为(2,+∞).
(2,+∞)
8.已知logm8.1<logn8.1<0,那么m,n满足的条件是______________.
0<n<m<1
9.不等式log2x+log4x≤3的解集为________________.
(2)当a>1时,求不等式f(x+2)<1的解集.
解:f(x+2)<1等价于log3a(x+2)<log3a3a,
当a>1时,函数f(x)=log3ax在(0,+∞)上是增函数,所以0<x+2<3a,即-2<x<3a-2.
故当a>1时,不等式f(x+2)<1的解集为{x|-2<x<3a-2}.
√
√
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.x2<x3<x1 B.x1<x3<x2
C.x1<x2<x3 D.x3<x2<x1
√
分别作出这三个函数的大致图象,如图所示.由图可
知,x2<x3<x1.故选A.
15.(5分)(多选题)下列不等式,正确的是
A.log0.30.5>1 B.0.30.5<1 C.log20.5<20.5 D.log23>log34
√
√
√
16.(15分)已知函数f(x)=logax,其中a>0且a≠1.
(1)若函数y=f(x)的图象过点(4,2),求不等式f(2x-2)<f(x)的解集;
解:因为f(4)=2,则loga4=2,所以a2=4,因为a>0,所以a=2,
所以f(x)=log2x,
因为f(2x-2)<f(x),所以2x-2>0,x>0,2x-2<x,解得1<x<2.
所以不等式f(2x-2)<f(x)的解集为(1,2).
返回3.3 对数函数y=logax的图象和性质
第1课时 对数函数y=logax的图象和性质
学习目标 1.初步掌握对数函数的图象和性质. 2.会类比指数函数研究对数函数的性质,培养数学抽象的核心素养. 3.掌握对数函数的图象和性质的简单应用,培养数学运算的核心素养.
任务一 对数函数的图象和性质
问题.在同一坐标系内画出函数y=log2x,y=lox,y=lox和y=log3x的图象,并说出函数图象从左到右的变化趋势和函数图象的共同特征.
提示:同一坐标系中函数的图象如图.
①y=log2x与y=log3x的图象从左到右是上升的,函数y=lox和y=lox的图象从左到右是下降的.
②图象都过定点(1,0),函数的图象都在y轴的右侧,且向上向下无限延伸.
对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象和性质
图象和 性质 a>1 0<a<1
图 象
性 质 定义域:(0,+∞)
值域:R
过定点(1,0),即当x=1时,y=0
当x>1时,y>0; 当0<x<1时,y<0 当x>1时,y<0; 当0<x<1时,y>0
性 质 在定义域(0,+∞)上是增函数 当x值趋近于正无穷大时,函数值趋近于正无穷大;当x值趋近于0时,函数值趋近于负无穷大 在定义域(0,+∞)上是减函数 当x值趋近于正无穷大时,函数值趋近于负无穷大;当x值趋近于0时,函数值趋近于正无穷大
[微思考] (1)底数a的取值与对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象有什么关系?
(2)对数函数y=logax(a>0,且a≠1)与y=lox (a>0,且a≠1)有什么关系?
提示:(1)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<a<1时,对数函数的图象“下降”.
(2)在同一坐标系内,y=logax(a>0,且a≠1)的图象与y=lox(a>0,且a≠1)的图象关于x轴(即直线y=0)对称.
(链教材P114例6)求下列函数的定义域:
(1)f(x)=lg(x-2)+;(2)f(x)=;(3)y=(a>0,且a≠1).
解:(1)为使函数有意义,只需解得x>2,且x≠3,
所以函数的定义域为(2,3)∪(3,+∞).
(2)为使函数有意义,只需解得1<x<2,
所以函数的定义域为{x|1<x<2}.
(3)当0<a<1时,0<4x-3≤1 <x≤1,所以函数的定义域为;
当a>1时,4x-3≥1 x≥1,所以函数的定义域为{x|x≥1}.
求函数定义域的三个步骤
第一步:列不等式(组):根据函数f(x)有意义列出x满足的不等式(组);
第二步:解不等式(组):根据不等式(组)的解法步骤求出x满足的范围;
第三步:结论:写出函数的定义域.
对点练1.函数f(x)=的定义域为( )
A. B.(-∞,0)∪
C. D.∪
答案:D
解析:由题意得∪.故选D.
任务二 对数函数图象及简单应用
(1)如图,图象①②③④所对应的函数不属于y=2x-,y=log2x,y=lox中的一个是( )
A.① B.②
C.③ D.④
(2)函数y=loga(x-2)+2(a>0,且a≠1)的图象恒过定点( )
A.(2,2) B.(3,2)
C.(3,3) D.(2,3)
答案:(1)D (2)B
解析:(1)根据题意,函数y=2x-,y=log2x,y=lox的图象分别过定点(0,),(1,0),(1,0),它们分别对应图③②①,因此④不属于给定的三个函数之一.故选D.
(2)由x-2=1,得x=3,所以y=loga1+2=2,所以图象恒过定点(3,2).故选B.
1.有关对数型函数图象问题的求解技巧
求函数y=logaf(x)+m(a>0,且a≠1)的图象过定点时,只需令f(x)=1求出x=x0,即得定点为(x0,m).
2.根据对数函数图象判断底数大小的方法
(1)上下比较:在直线x=1的右侧,a>1时,a越大,图象越靠近x轴,0<a<1时,a越小,图象越靠近x轴.
(2)左右比较:比较图象与y=1的交点,交点的横坐标越大,对应的对数函数的底数越大.
对点练2.(1)函数f(x)=log2(2x)的大致图象为( )
(2)已知函数f(x)=1+loga(2x-3)(a>0,a≠1)恒过定点(m,n),则m+n=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:(1)C (2)C
解析:(1)令f(x)=0,解得x=,由题意,f(x)=log2=log2x+1,且x>0,所以f(x)的图象由y=log2x图象向上平移一个单位长度即可.故选C.
(2)令2x-3=1,解得x=2,此时f(2)=1+loga1=1,所以f(x)恒过定点(2,1),则m=2,n=1,所以m+n=3.故选C.
任务三 利用单调性比较对数值的大小
(链教材P114例7)比较下列各题中两个数的大小:
(1)log60.7,log69.1;(2)log0.27,log0.29;(3)log0.35,log35;(4)loga2,loga6(a>0,且a≠1).
解:(1)因为6>1,所以函数y=log6x在定义域(0,+∞)上是增函数,
由0.7<9.1,得log60.7<log69.1.
(2)因为0.2<1,所以函数y=log0.2x在定义域(0,+∞)上是减函数,
由7<9,得log0.27>log0.29.
(3)因为0.3<1,所以函数y=log0.3x在定义域(0,+∞)上是减函数,
由5>1,得log0.35<log0.31=0,即log0.35<0.
因为3>1,所以函数y=log3x在定义域(0,+∞)上是增函数,
由5>1,得log35>log31=0,即log35>0.
所以log0.35<log35.
(4)当0<a<1时,函数y=logax在定义域(0,+∞)上是减函数,此时由2<6,得loga2>loga6;
当a>1时,函数y=logax在定义域(0,+∞)上是增函数,此时由2<6,得loga2<loga6;
综上可得当0<a<1时,loga2>loga6;当a>1时,loga2<loga6.
比较对数值大小时常用的四种方法
1.若底数为同一常数,则可由对数函数的单调性直接进行比较.
2.若底数为同一字母,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.
3.若底数不同,真数相同,则可以先用换底公式化为同底后,再进行比较,也可以利用在第一象限顺时针方向底数增大画出对数函数的图象,再进行比较.
4.若底数与真数都不同,则常借助1,0等中间量进行比较.
对点练3.(1)设a=log2e(e为自然对数的底数),b=ln 2,c=lo,则实数a,b,c的大小关系是( )
A.a>b>c B.c>b>a
C.c>a>b D.b>a>c
(2)若a>b>c>1,则下列不等式不成立的是 .(填写所有不成立的不等式的序号)
①logab>logac;②loga>loga;③lob>loc;④lo>lo.
答案:(1)C (2)②③
解析:(1)因为a=log2e>log22=1,b=ln 2<ln e=1,c=lo=log23>log2e=a,所以c>a>b.故选C.
(2)因为a>1,所以0<<1,所以y=logax在(0,+∞)上单调递增,y=lox在(0,+∞)上单调递减.又b>c>0,所以0<<,所以logab>logac,loga<loga,lob<loc,lo>lo.故答案为②③.
任务四 解对数不等式
解下列关于x的不等式:
(1)lox>lo(4-x);(2)loga(2x-5)>loga(x-1)(a>0,且a≠1).
解:(1)由题意可得解得0<x<2.所以原不等式的解集为{x|0<x<2}.
(2)当a>1时,原不等式等价于解得x>4.
当0<a<1时,原不等式等价于<x<4.
综上所述,当a>1时,原不等式的解集为{x|x>4};
当0<a<1时,原不等式的解集为.
对数不等式的三种考查类型及其解法
1.形如logax>logab的不等式,借助y=logax的单调性求解,如果a的取值不确定,需分a>1与0<a<1两种情况进行讨论.
2.形如logax>b的不等式,应将b化为以a为底数的对数式的形式(b=logaab),再借助y=logax的单调性求解.
3.形如logf(x)a>logg(x)a(f(x),g(x)>0且不等于1,a>0)的不等式,可利用换底公式化为同底的对数进行求解,或利用函数图象求解.
对点练4.(1)已知f(x)=log2(2x-1),则不等式f(x)<2的解集为( )
A. B.
C. D.
(2)设函数y=f(x),其中f(x)=lg x,若f<f(2),则实数x的取值范围是 .
答案:(1)D (2)(0,1)
解析:(1)由题意可知log2(2x-1)<2,则<x<,即不等式f(x)<2的解集为.故选D.
(2)函数y=lg x在(0,+∞)是严格增函数,所以0<2x<2,得0<x<1,所以实数x的取值范围是(0,1).
任务 再现 1.对数函数y=logax的图象和性质.2.对数型函数的定义域.3.对数函数图象及简单应用.4.对数函数的综合运用:比较大小、解对数不等式
方法 提炼 分类讨论法、数形结合法
易错 警示 求与对数函数有关的定义域时,易漏掉真数大于零
1.函数f(x)=ln(x+6)的定义域为( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:由解析式可知,x+6>0,即x>-6,所以定义域为.故选A.
2.如图(1)(2)(3)(4)中,不属于函数y=lox,y=lox,y=log5x中的一个是( )
A.(1) B.(2)
C.(3) D.(4)
答案:B
解析:因为lo<lo=lo,所以(3)是y=lox,(4)是y=lox,又y=lox=-log5x与y=log5x关于x轴对称,所以(1)是y=log5x.故选B.
3.不等式log2<1的解集是( )
A.
B.
C.∪
D.∪
答案:D
解析:log2<1,即log2<log22,则0<x2-1<2,解得x∈∪.故选D.
4.log3,log3,log32的大小关系为 .
答案:log3<log3<log32
解析:因为y=log3x在(0,+∞)上单调递增,且<<2,所以log3<log3<log32.
课时分层评价30 对数函数y=logax的图象和性质
(时间:40分钟 满分:100分)
(1—9题,每小题5分,共45分)
1.函数f(x)=的定义域为( )
A.(1,2) B.
C.(2,+∞) D.
答案:B
解析:由 得1<x≤2,所以函数f(x)的定义域为(1,2].故选B.
2.如图,C1是函数y=ax(0<a<1)的图象,C2,C3,C4是由C1经轴对称变换得到的函数图象,则C2,C3,C4对应的函数解析式分别是( )
A.y=a-x,y=logax,y=-logax
B.y=logax,y=a-x,y=-logax
C.y=logax,y=-logax,y=a-x
D.y=-logax,y=a-x,y=logax
答案:B
解析:由图可知,C2与C1关于直线y=x对称,所以C2的解析式为y=logax;C3与C1关于y轴对称,所以C3的解析式为y=a-x;C4与C3关于y=x轴对称,所以C4的解析式为y=-logax.故选B.
3.已知a=log23,b=log2e,c=log32,则a,b,c的大小关系是( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.c>b>a D.c>a>b
答案:A
解析:a=log23>b=log2e>log22=1,c=log32<log33=1,所以a,b,c的大小关系为a>b>c.故选A.
4.已知log2a<log2a4a<0,则( )
A.0<a< B.<a<
C.<a< D.<a<1
答案:B
解析:由对数的定义得0<2a<1或2a>1,又因为4a2+1-4a=(2a-1)2>0(a≠),所以4a2+1>4a,因为log2a<log2a4a<0,所以可得0<2a<1,因为log2a4a<0=log2a1,可得4a>1,所以<a<.故选B.
5.已知函数f(x)=loga(x-b)(a>0,且a≠1,a,b为常数)的图象如图,则下列结论正确的是( )
A.a>1,b<-1
B.a>1,-1<b<0
C.0<a<1,b<-1
D.0<a<1,-1<b<0
答案:D
解析:因为函数f(x)=loga(x-b)为减函数,所以0<a<1,又因为函数图象与x轴的交点在正半轴,所以x=1+b>0,即b>-1;又因为函数图象与y轴有交点,所以b<0,所以-1<b<0,故选D.
6. (多选题)下列不等式成立的是( )
A.log0.20.3<log0.20.4 B.20.3>log32
C.log3e>ln 3 D.log25>log35
答案:BD
解析:对于A,y=log0.2x在定义域上单调递减,故log0.20.3>log0.20.4,故A错误;对于B,由20.3>20=1=log33>log32,故B正确;对于C,由log3e<log33=1=ln e<ln 3,故C错误;对于D,由log25>log24=2=log39>log35,故D正确.故选BD.
7.若函数f(x)=loga(x-1)过点(a,0),则f(x)>0的解集为 .
答案:(2,+∞)
解析:由函数f(x)=loga(x-1)过点(a,0),可得loga(a-1)=0,则a-1=1,即a=2,此时f(x)=log2(x-1).由log2(x-1)>0可得x-1>1即x>2,故f(x)>0的解集为(2,+∞).
8.已知logm8.1<logn8.1<0,那么m,n满足的条件是 .
答案:0<n<m<1
解析:因为logm8.1=<logn8.1=<0,所以ln n<ln m<0,所以0<n<m<1.
9.不等式log2x+log4x≤3的解集为 .
答案:
解析:因为log2x+log4x=log2x+log2x=log2x,且x>0,若log2x+log4x≤3,即log2x≤3,则log2x≤2=log24,解得0<x≤4,所以不等式log2x+log4x≤3的解集为.
10.(10分)已知函数f(x)=log3ax(a>0,且a≠)的定义域为(0,+∞).
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)当a>1时,求不等式f(x+2)<1的解集.
解:(1)当0<3a<1,即0<a<时,函数f(x)在(0,+∞)上是减函数;
当3a>1,即a>时,函数f(x)在(0,+∞)上是增函数.
综上所述:0<a<时,函数f(x)在(0,+∞)上是减函数;
a>时,函数f(x)在(0,+∞)上是增函数.
(2)f(x+2)<1等价于log3a(x+2)<log3a3a,
当a>1时,函数f(x)=log3ax在(0,+∞)上是增函数,所以0<x+2<3a,即-2<x<3a-2.
故当a>1时,不等式f(x+2)<1的解集为{x|-2<x<3a-2}.
(11—13题,每小题5分,共15分)
11.(多选题)已知函数f(x)=logax(a>0,且a≠1)的图象经过点(9,2),则下列说法正确的是( )
A.a=2
B.函数f(x)为增函数
C.若x>3,则f(x)>1
D.若0<x1<x2,则>f
答案:BC
解析:由loga9=2,得a=3,故A错误;f(x)=log3x是增函数,故B正确;当x>3时,f(x)>f(3)=1,故C正确;因为==log3,f=log3,又0<x1<x2,所以<,所以log3<log3,即<f,故D错误.故选BC.
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.x2<x3<x1 B.x1<x3<x2
C.x1<x2<x3 D.x3<x2<x1
答案:A
解析:分别作出这三个函数的大致图象,如图所示.由图可知,x2<x3<x1.故选A.
13.已知b>a>0,log4a+log2b=1,且=,则a+b= .
答案:
解析:因为b>a>0,log4a+log2b=log4a+log4b2=log4ab2=1,所以ab2=4,因为=,所以-lg a=lg b,所以lg a+lg b=0,即ab=1,所以b=4,a=,则a+b=.
14.(10分)已知函数f(x)=logax,g(x)=logbx,若f(4)+g(4)=3,f(4)-g(4)=1.
(1)求f(x),g(x)的解析式;
(2)若f(m)=g(n),试比较m,n的大小.
解:(1)由
解得f(4)=2,g(4)=1,
即a=2,b=4,所以f(x)=log2x,g(x)=log4x.
(2)由f(m)=g(n),得log2m=log4n;
当m=1时,有log2m=0,所以n=1,此时m=n;
当m>1时,因为log2m=log4n,
所以0<=,所以lg m<lg n,此时m<n;
当0<m<1时,因为log2m=log4n,
所以0>=,所以lg m>lg n,此时m>n.
15.(5分)(多选题)下列不等式,正确的是( )
A.log0.30.5>1 B.0.30.5<1
C.log20.5<20.5 D.log23>log34
答案:BCD
解析:对于A,因为y=log0.3x在(0,+∞)上递减,且0.5>0.3,所以log0.30.5<log0.30.3=1,故A错误;对于B,因为y=0.3x在R上递减,且0.5>0,所以0.30.5<0.30=1,故B正确;对于C,因为y=log2x在(0,+∞)上递增,且0.5<1,所以log20.5<log21=0,因为20.5=>0,所以log20.5<20.5,故C正确;对于D,因为y=log2x在(0,+∞)上递增,且<<4,所以log2<log2<log24,所以log2<log23<log222,所以<log23<2,因为y=log3x在(0,+∞)上递增,3<<,所以log33<log3<log3,所以1<log34<log3,所以1<log34<,所以log23>log34,故D正确.故选BCD.
16.(15分)已知函数f(x)=logax,其中a>0且a≠1.
(1)若函数y=f(x)的图象过点(4,2),求不等式f(2x-2)<f(x)的解集;
(2)若存在实数x,使得f(x+1)+f(x+2)=2f(ax),求实数a的取值范围.
解:(1)因为f(4)=2,则loga4=2,所以a2=4,因为a>0,所以a=2,
所以f(x)=log2x,
因为f(2x-2)<f(x),所以2x-2>0,x>0,2x-2<x,解得1<x<2.
所以不等式f(2x-2)<f(x)的解集为(1,2).
(2)因为f(x)的定义域为(0,+∞),则在方程2f(ax)=f(x+1)+f(x+2)中,应满足由a>0,解得x>0,
即当x>0时,方程f(x+1)+f(x+2)=2f(ax)有实数解.
又f(x)=logax,则loga(x+1)+loga(x+2)=2logaax,
即loga(a2x2)=loga(x2+3x+2),
所以a2x2=x2+3x+2,
因为x>0,两边同除以x2得a2=++1.
令t=,由x>0,则t∈(0,+∞),
所以a2=2t2+3t+1在t>0时有解.
又y=2t2+3t+1=2-在(0,+∞)上为增函数,
所以y=2t2+3t+1∈(1,+∞),即a2∈(1,+∞),
又a>0,则a>1.
所以实数a的取值范围为(1,+∞).
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