人教B版(2019)必修第二册高中数学 4.2.3对数函数的性质与图像 讲义

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名称 人教B版(2019)必修第二册高中数学 4.2.3对数函数的性质与图像 讲义
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资源类型 教案
版本资源 人教B版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-05-15 11:33:05

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4.2.3 对数函数的性质与图像
(教师独具内容)
课程标准:了解对数函数的概念,能用描点法或借助计算工具画出具体对数函数的图像,并通过图像了解对数函数的单调性与特殊点.
教学重点:对数函数的概念、对数函数的图像与性质.
教学难点:运用对数函数的图像与性质解决相关问题.
1.对对数函数定义的理解
同指数函数一样,对数函数仍然采用形式定义,例如y=2log2x,y=log2x2等都不是对数函数,只有y=logax(a>0且a≠1)才是.
(1)观察图像,注意变化规律
①上下比较:在直线x=1的右侧,a>1时,a越大,图像向右越靠近x轴,0②左右比较:比较图像与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.
(2)对于对数函数图像性质的助记口诀
对数增减有思路,函数图像看底数.底数只能大于0,等于1来也不行.底数若是大于1,图像逐渐往上升;底数0到1之间,图像逐渐往下降.无论函数增和减,图像都过(1,0)点.
2.函数y=logax(a>0且a≠1)的底数变化对图像位置的影响
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)y=log2x2与y=logx3都不是对数函数.(  )
(2)对数函数的图像一定在y轴右侧.(  )
(3)当01,则y=logax的函数值都大于零.(  )
2.做一做(请把正确的答案写在横线上)
(1)函数y=(a2-4a+4)logax是对数函数,则a=________.
(2)对数函数f(x)=logax的图像过点(2,1),则f(8)=________.
(3)若对数函数y=log(1-2a)x,x∈(0,+∞)是增函数,则a的取值范围为________.
题型一
对数函数的概念
例1 已知下列函数:
①y=log(-x)(x<0);
②y=2log4(x-1)(x>1);
③y=ln
x(x>0);
④y=log(a2+a)x(x>0,a是常数).
其中,是对数函数的是________(只填序号).
 若某对数函数的图像过点(4,2),则该对数函数的解析式为(  )
A.y=log2x
B.y=2log4x
C.y=log2x或y=2log4x
D.不确定
题型二
与对数函数有关的函数定义域问题
例2 求下列函数的定义域:
(1)y=;
(2)y=;
(3)y=log2(16-4x);
(4)y=log(x-1)(3-x).
 求下列函数的定义域:
(1)y=+lg
(5-3x);
(2)y=
.
题型三
对数函数的图像与性质
例3 (1)如图所示的曲线是对数函数y=logax,y=logbx,y=logcx,y=logdx的图像,则a,b,c,d,1,0的大小关系为(  )
A.a>b>1>d>c>0
B.b>a>1>c>d>0
C.a>b>1>c>d>0
D.b>a>1>d>c>0
(2)函数y=loga|x|+1(0 (1)已知a>0且a≠1,则函数y=ax与y=loga(-x)的图像可能是(  )
(2)函数y=loga(x+1)-2(a>0且a≠1)的图像恒过点________.
题型四
对数值的大小比较
例4 比较下列各组中两个值的大小:
(1)3log45,2log23;
(2)log30.2,log40.2;
(3)log3π,logπ3;
(4)log0.20.1,0.20.1.
 比较下列各组对数值的大小:
(1)log1.5,log1.6;
(2)log21.9,log23.2;
(3)log79,log4;
(4)loga3,loga10(a>0且a≠1).
题型五
解简单的对数不等式
例5 解不等式:
(1)log2(2x+3)≥log2(5x-6);
(2)loga(x-4)-loga(2x-1)>0(a>0且a≠1).
 已知f(x)=lg
(x+1),若0题型六
与对数函数有关的单调性问题
例6 求函数f(x)=log0.4(8-2x-x2)的单调区间,并说明在每一个区间上的单调性.
 函数y=log2(-x2+2x+3)的单调递减区间是________.
题型七
有关对数函数的值域与最值问题
例7 求下列函数的值域:
(1)y=log2(x2+4);
(2)y=log(3+2x-x2).
 (1)函数f(x)=ax+loga(x+1)在[0,1]上的最大值与最小值之和为a,则a的值为(  )
A.
B.
C.2
D.4
(2)求函数y=log2(2-x)+log2(x+2)的值域.
1.函数f(x)=+lg
(1+x)的定义域是(  )
A.(-∞,-1)
B.(1,+∞)
C.(-1,1)∪(1,+∞)
D.(-∞,+∞)
2.函数y=loga(x-2)+5(a>0且a≠1)的图像过定点(  )
A.(1,0)
B.(3,1)
C.(3,5)
D.(1,5)
3.(多选)已知函数f(x)=ln
x,g(x)=lg
x,h(x)=log3x,直线y=a与这三个函数图像的交点的横坐标分别是x1,x2,x3,则x1,x2,x3的大小关系可能是(  )
A.x2B.x1=x2=x3
C.x1D.x34.不等式log(x+1)>log(3-x)的解集是________.
5.已知函数f(x)=lg
(ax2+2x+1).
(1)若f(x)的值域为R,求实数a的取值范围;
(2)若f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围.
一、选择题
1.若f(x)=eq
\f(1,log
eq
\s\do10(
)
?2x+1?),则f(x)的定义域为(  )
A.
B.
C.∪(0,+∞)
D.
2.若函数y=loga(x+b)(a>0且a≠1)的图像过点(-1,0)和(0,1),则(  )
A.a=2,b=2
B.a=,b=2
C.a=2,b=1
D.a=,b=
3.函数y=|log2x|的图像是(  )
4.若函数y=loga(x2-ax+2)在区间(-∞,1]上为减函数,则a的取值范围为(  )
A.(0,1)
B.[1,+∞)
C.[2,3)
D.(1,3)
5.(多选)已知f(x)=lg
(10+x)+lg
(10-x),则(  )
A.f(x)是奇函数
B.f(x)是偶函数
C.f(x)在(0,10)上单调递增
D.f(x)在(0,10)上单调递减
二、填空题
6.函数f(x)=-5loga(x-1)+2(a>0且a≠1)的图像恒过定点P,则点P的坐标是________.
7.设a>0且a≠1,函数f(x)=loga(x2-2x+3)有最小值,则不等式loga(x-1)>0的解集为________.
8.已知函数f(x)=则f(f(-3))=________,f(x)的最小值是________.
三、解答题
9.已知函数y=f(x)的图像与g(x)=logax(a>0且a≠1)的图像关于x轴对称,且g(x)的图像过点(9,2).
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若f(3x-1)>f(-x+5)成立,求x的取值范围.
10.已知f(x)=(logx)2-3logx,x∈[2,4],试求f(x)的最大值与最小值.
1.已知函数f(x)=loga(x+1),g(x)=loga(4-2x)(a>0且a≠1).
(1)求函数y=f(x)-g(x)的定义域;
(2)求使函数y=f(x)-g(x)的值为正数的x的取值范围.
2.已知函数f(x)=loga(a>0且a≠1).
(1)求f(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)的奇偶性;
(3)求使f(x)>0的x的取值范围.
4.2.3 对数函数的性质与图像
(教师独具内容)
课程标准:了解对数函数的概念,能用描点法或借助计算工具画出具体对数函数的图像,并通过图像了解对数函数的单调性与特殊点.
教学重点:对数函数的概念、对数函数的图像与性质.
教学难点:运用对数函数的图像与性质解决相关问题.
1.对对数函数定义的理解
同指数函数一样,对数函数仍然采用形式定义,例如y=2log2x,y=log2x2等都不是对数函数,只有y=logax(a>0且a≠1)才是.
(1)观察图像,注意变化规律
①上下比较:在直线x=1的右侧,a>1时,a越大,图像向右越靠近x轴,0②左右比较:比较图像与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.
(2)对于对数函数图像性质的助记口诀
对数增减有思路,函数图像看底数.底数只能大于0,等于1来也不行.底数若是大于1,图像逐渐往上升;底数0到1之间,图像逐渐往下降.无论函数增和减,图像都过(1,0)点.
2.函数y=logax(a>0且a≠1)的底数变化对图像位置的影响
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)y=log2x2与y=logx3都不是对数函数.(  )
(2)对数函数的图像一定在y轴右侧.(  )
(3)当01,则y=logax的函数值都大于零.(  )
答案 (1)√ (2)√ (3)×
2.做一做(请把正确的答案写在横线上)
(1)函数y=(a2-4a+4)logax是对数函数,则a=________.
(2)对数函数f(x)=logax的图像过点(2,1),则f(8)=________.
(3)若对数函数y=log(1-2a)x,x∈(0,+∞)是增函数,则a的取值范围为________.
答案 (1)3 (2)3 (3)(-∞,0)
题型一
对数函数的概念
例1 已知下列函数:
①y=log(-x)(x<0);
②y=2log4(x-1)(x>1);
③y=ln
x(x>0);
④y=log(a2+a)x(x>0,a是常数).
其中,是对数函数的是________(只填序号).
[解析] 对于①,真数是-x,故①不是对数函数;对于②,2log4(x-1)的系数为2,而不是1,且真数是x-1,不是x,故②不是对数函数;对于③,ln
x的系数为1,真数是x,故③是对数函数;对于④,底数a2+a=2-,当a=-时,底数小于0,故④不是对数函数.
[答案] ③
金版点睛
判断函数是对数函数的条件
判断一个函数是对数函数必须是形如y=logax?a>0且a≠1?的形式,即必须满足以下条件:
?1?系数为1.
?2?底数为大于0且不等于1的常数.
?3?对数的真数仅有自变量x.
 若某对数函数的图像过点(4,2),则该对数函数的解析式为(  )
A.y=log2x
B.y=2log4x
C.y=log2x或y=2log4x
D.不确定
答案 A
解析 设对数函数的解析式为y=logax(a>0且a≠1),由题意可知loga4=2,∴a2=4,∴a=2.∴该对数函数的解析式为y=log2x.
题型二
与对数函数有关的函数定义域问题
例2 求下列函数的定义域:
(1)y=;
(2)y=;
(3)y=log2(16-4x);
(4)y=log(x-1)(3-x).
[解] (1)要使函数有意义,需解得x>1且x≠2.∴函数y=的定义域是{x|x>1且x≠2}.
(2)要使函数有意义,需
即解得x≥4.
∴所求函数的定义域是{x|x≥4}.
(3)要使函数有意义,需16-4x>0,解得x<2.
∴所求函数的定义域是{x|x<2}.
(4)要使函数有意义,需解得1金版点睛
求函数的定义域应考虑的几种情况
求函数的定义域就是求使函数的解析式有意义的自变量的取值范围.经常考虑的几种情况:①中f(x)≠0;②(n∈N
)中f(x)≥0;③logaf(x)(a>0,且a≠1)中f(x)>0;④logf(x)a(a>0)中f(x)>0且f(x)≠1;⑤[f(x)]0中f(x)≠0;⑥求抽象函数或复合函数的定义域,需正确理解函数的符号及其定义域的含义.
 求下列函数的定义域:
(1)y=+lg
(5-3x);
(2)y=
.
解 (1)要使函数有意义,需∴
∴1≤x<.∴原函数的定义域为.
(2)由题意得log0.5(4x-3)>0,可得0<4x-3<1,即3<4x<4,解得题型三
对数函数的图像与性质
例3 (1)如图所示的曲线是对数函数y=logax,y=logbx,y=logcx,y=logdx的图像,则a,b,c,d,1,0的大小关系为(  )
A.a>b>1>d>c>0
B.b>a>1>c>d>0
C.a>b>1>c>d>0
D.b>a>1>d>c>0
(2)函数y=loga|x|+1(0[解析] (1)由题图可知函数y=logax,y=logbx的底数a>1,b>1,函数y=logcx,y=logdx的底数0c,d,a,b,显然b>a>1>d>c>0.故选D.
(2)函数为偶函数,在(0,+∞)上为减函数,在(-∞,0)上为增函数,故可排除选项B,C,又x=±1时y=1,故选A.
[答案] (1)D (2)A
金版点睛
根据对数函数的图像判断底数大小的方法
作直线y=1与所给图像相交,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,图像对应的对数函数的底数逐渐变大,可比较底数的大小.
 (1)已知a>0且a≠1,则函数y=ax与y=loga(-x)的图像可能是(  )
(2)函数y=loga(x+1)-2(a>0且a≠1)的图像恒过点________.
答案 (1)B (2)(0,-2)
解析 (1)解法一:若0若a>1,则函数y=ax的图像上升且过点(0,1),而函数y=loga(-x)的图像下降且过点(-1,0),只有B中图像符合.
解法二:首先指数函数y=ax的图像只可能在x轴上方,函数y=loga(-x)的图像只可能在y轴左方,从而排除A,C;再看单调性,y=ax与y=loga(-x)的单调性正好相反,排除D.只有B中图像符合.
解法三:如果注意到y=loga(-x)的图像关于y轴的对称图像为y=logax,又y=logax与y=ax互为反函数(图像关于直线y=x对称),则可直接确定选B.
(2)因为函数y=logax(a>0且a≠1)的图像恒过点(1,0),则令x+1=1,得x=0,此时y=loga(x+1)-2=-2,所以函数y=loga(x+1)-2(a>0且a≠1)的图像恒过点(0,-2).
题型四
对数值的大小比较
例4 比较下列各组中两个值的大小:
(1)3log45,2log23;
(2)log30.2,log40.2;
(3)log3π,logπ3;
(4)log0.20.1,0.20.1.
[解] (1)∵3log45=log4125,2log23=log29=log481,且函数y=log4x在(0,+∞)上是增函数,又125>81,∴3log45>2log23.
(2)∵0>log0.23>log0.24,∴<,即log30.2(3)∵函数y=log3x在(0,+∞)上是增函数,且π>3,∴log3π>log33=1.
同理,1=logππ>logπ3,所以log3π>logπ3.
(4)∵函数y=log0.2x在(0,+∞)上是减函数,且0.1<0.2,
∴log0.20.1>log0.20.2=1.
∵函数y=0.2x在R上是减函数,且0<0.1,
∴0.20.1<0.20=1.
∴log0.20.1>0.20.1.
金版点睛
比较对数值大小的常用方法
?1?比较同底的两个对数值的大小,常利用对数函数的单调性.
?2?比较不同底数的两个对数值的大小,常用以下两种方法:①先利用对数换底公式化为同底的对数,再利用对数函数的单调性比较大小;②在同一象限内利用对数函数图像的位置关系比较大小.
?3?比较底数与真数都不同的两个对数值的大小,常借助中间量?如1,0,-1等?.
?4?比较多个对数值的大小,则应先根据每个数的结构特征,以及它们与中间量“0”和“1”的大小情况进行分组,再比较各组内的对数值的大小即可.
?5?比较含参数的两个对数值的大小,要注意对底数是否大于1进行分类讨论,有时也要注意挖掘所给对数值的隐含条件.例如:比较loga?b2-b+1?与loga
eq
\s\up15(
)
的大小时,要注意隐含条件:b2-b+1=+≥.
 比较下列各组对数值的大小:
(1)log1.5,log1.6;
(2)log21.9,log23.2;
(3)log79,log4;
(4)loga3,loga10(a>0且a≠1).
解 (1)∵y=logx在(0,+∞)上单调递减,1.5<1.6,∴log1.5>log1.6.
(2)∵y=log2x在(0,+∞)上单调递增,1.9<3.2,
∴log21.9(3)∵log79>0,log4<0,∴log79>log4.
(4)当a>1时,y=logax在(0,+∞)上单调递增,
∴loga3当0∴loga3>loga10.
题型五
解简单的对数不等式
例5 解不等式:
(1)log2(2x+3)≥log2(5x-6);
(2)loga(x-4)-loga(2x-1)>0(a>0且a≠1).
[解] (1)原不等式等价于
解得所以不等式的解集为.
(2)原不等式化为loga(x-4)>loga(2x-1).
当a>1时,不等式等价于解得x∈?.
当0解得x>4.
综上可知,当a>1时,解集为?;当04}.
金版点睛
求解简单对数不等式的一般方法
解对数不等式时应根据对数函数的单调性转化为关于真数的不等式,求解时应注意原对数式的真数大于0的条件.常见对数不等式的类型如下:
 已知f(x)=lg
(x+1),若0解 因为f(x)=lg
(x+1),所以f(1-2x)-f(x)=lg
(2-2x)-lg
(x+1).
由得-1由0(2-2x)-lg
(x+1)=lg
<1,
得1<<10.
因为x+1>0,所以x+1<2-2x<10(x+1),
所以-由得-所以x的取值范围是.
题型六
与对数函数有关的单调性问题
例6 求函数f(x)=log0.4(8-2x-x2)的单调区间,并说明在每一个区间上的单调性.
[解] 由8-2x-x2>0得函数f(x)的定义域是(-4,2),
令u=8-2x-x2=-(x+1)2+9,
可知当x∈(-4,-1]时,u为增函数,
x∈[-1,2)时,u为减函数,
∵f(u)=log0.4u在u>0上是减函数,
∴函数f(x)=log0.4(8-2x-x2)的单调区间是(-4,-1],[-1,2),且在(-4,-1]上是减函数,在[-1,2)上是增函数.
金版点睛
有关对数函数单调性问题的求解思路
(1)特别注意要在u(x)>0所确定的定义域上来讨论复合函数f(x)=logau(x)的单调性.
(2)对于形如f(x)=logau(x)(a>0且a≠1)的一类复合函数的单调性,有a>1时与函数u(x)的单调性相同,0(3)求复合函数f(x)=logag(x)的单调区间的步骤:
①求f(x)的定义域;②将函数f(x)=logag(x)分解成u=g(x),f(u)=logau两个函数;③在f(x)的定义域上求u的单调区间并判断f(x)的单调性;④利用同一区间上“同增(减)则f(x)增,异增减则f(x)减”得出结论.
 函数y=log2(-x2+2x+3)的单调递减区间是________.
答案 [1,3)
解析 函数的定义域为(-1,3),原函数可看作由y=log2t,t=-x2+2x+3复合而成,其中函数y=log2t是增函数,t=-x2+2x+3在区间[1,3)上是减函数,所以原函数的单调递减区间为[1,3).
题型七
有关对数函数的值域与最值问题
例7 求下列函数的值域:
(1)y=log2(x2+4);
(2)y=log(3+2x-x2).
[解] (1)y=log2(x2+4)的定义域是R.
因为x2+4≥4,所以log2(x2+4)≥log24=2.
所以y=log2(x2+4)的值域为[2,+∞).
(2)设u=3+2x-x2=-(x-1)2+4≤4.
因为u>0,所以0又y=logu在(0,+∞)上为减函数,
所以logu≥log4=-2,
所以y=log(3+2x-x2)的值域为[-2,+∞).
金版点睛
有关对数函数的值域的求法
?1?求对数函数或与对数函数相关的复合函数的值域?最值?,关键是根据单调性求解,若需换元,需考虑新元的取值范围.
?2?对于形如y=logaf?x??a>0且a≠1?的复合函数,其值域的求解步骤如下:
①分解成y=logau,u=f?x?两个函数;
②求f?x?的定义域;
③求u的取值范围;
④利用y=logau的单调性求解.
 (1)函数f(x)=ax+loga(x+1)在[0,1]上的最大值与最小值之和为a,则a的值为(  )
A.
B.
C.2
D.4
(2)求函数y=log2(2-x)+log2(x+2)的值域.
答案 (1)B (2)见解析
解析 (1)当01时,f(x)在[0,1]上为增函数,所以f(x)max=f(1)=a+loga2,f(x)min=f(0)=1,于是1+a+loga2=a,解得a=,与a>1矛盾.综上,a=.
(2)要使函数有意义应满足所以-2又y=log2(2-x)+log2(x+2)
=log2[(2-x)(x+2)]=log2(4-x2),x∈(-2,2),
令u=4-x2(-2得u∈(0,4],又因为y=log2u是增函数,所以ymax=2,即函数的值域为(-∞,2].
1.函数f(x)=+lg
(1+x)的定义域是(  )
A.(-∞,-1)
B.(1,+∞)
C.(-1,1)∪(1,+∞)
D.(-∞,+∞)
答案 C
解析 由题意知解得x>-1,且x≠1.
2.函数y=loga(x-2)+5(a>0且a≠1)的图像过定点(  )
A.(1,0)
B.(3,1)
C.(3,5)
D.(1,5)
答案 C
解析 ∵loga1=0,∴当x=3时,y=loga1+5=5,即函数图像过定点(3,5).
3.(多选)已知函数f(x)=ln
x,g(x)=lg
x,h(x)=log3x,直线y=a与这三个函数图像的交点的横坐标分别是x1,x2,x3,则x1,x2,x3的大小关系可能是(  )
A.x2B.x1=x2=x3
C.x1D.x3答案 ABC
解析 分别作出三个函数的大致图像和直线y=a,如图所示.由图可知,当a<0时,x20时,x14.不等式log(x+1)>log(3-x)的解集是________.
答案 {x|-1解析 原不等式等价于解得-15.已知函数f(x)=lg
(ax2+2x+1).
(1)若f(x)的值域为R,求实数a的取值范围;
(2)若f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围.
解 (1)∵f(x)的值域为R,
∴要求u=ax2+2x+1的值域包含(0,+∞).
当a<0时,显然不可能;
当a=0时,u=2x+1∈R成立;
当a>0时,u=ax2+2x+1的值域包含(0,+∞),
则Δ=4-4a≥0,解得0综上可知,a的取值范围是0≤a≤1.
(2)由已知,u=ax2+2x+1的值恒为正,
∴解得a的取值范围是a>1.
一、选择题
1.若f(x)=eq
\f(1,log
eq
\s\do10(
)
?2x+1?),则f(x)的定义域为(  )
A.
B.
C.∪(0,+∞)
D.
答案 C
解析 由题可得eq
\b\lc\{\rc\
(\a\vs4\al\co1(2x+1>0,,log
eq
\s\do10(
)
?2x+1?≠0,))解得x>-且x≠0,故选C.
2.若函数y=loga(x+b)(a>0且a≠1)的图像过点(-1,0)和(0,1),则(  )
A.a=2,b=2
B.a=,b=2
C.a=2,b=1
D.a=,b=
答案 A
解析 依题意可知loga(-1+b)=0,且logab=1,因此-1+b=1,且a=b,解得a=b=2.故选A.
3.函数y=|log2x|的图像是(  )
答案 B
解析 此函数图像过点(1,0),且函数值为非负.故选B.
4.若函数y=loga(x2-ax+2)在区间(-∞,1]上为减函数,则a的取值范围为(  )
A.(0,1)
B.[1,+∞)
C.[2,3)
D.(1,3)
答案 C
解析 因为二次函数f(x)=x2-ax+2开口向上,所以f(x)=x2-ax+2在上单调递减,在上单调递增,又因为函数y=loga(x2-ax+2)在区间(-∞,1]上为减函数,所以有解得2≤a<3.
5.(多选)已知f(x)=lg
(10+x)+lg
(10-x),则(  )
A.f(x)是奇函数
B.f(x)是偶函数
C.f(x)在(0,10)上单调递增
D.f(x)在(0,10)上单调递减
答案 BD
解析 由得x∈(-10,10),故函数f(x)的定义域为(-10,10),关于原点对称.又f(-x)=lg
(10-x)+lg
(10+x)=f(x),故函数f(x)为偶函数,而f(x)=lg
(10+x)+lg
(10-x)=lg
(100-x2),因为函数y=100-x2在(0,10)上单调递减,y=lg
x在(0,+∞)上单调递增,故函数f(x)在(0,10)上单调递减.故选BD.
二、填空题
6.函数f(x)=-5loga(x-1)+2(a>0且a≠1)的图像恒过定点P,则点P的坐标是________.
答案 (2,2)
解析 令x-1=1,得x=2,即f(2)=2,故P(2,2).
7.设a>0且a≠1,函数f(x)=loga(x2-2x+3)有最小值,则不等式loga(x-1)>0的解集为________.
答案 (2,+∞)
解析 由x2-2x+3=(x-1)2+2≥2且f(x)有最小值,可知a>1.由loga(x-1)>0,得x-1>1,即x>2.
8.已知函数f(x)=则f(f(-3))=________,f(x)的最小值是________.
答案 0 2-3
解析 由题意知,f(-3)=1,所以f(f(-3))=f(1)=0.又由复合函数的单调性,可知当x<1时,f(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,1)上单调递增;由对勾函数的性质,可知当x≥1时,f(x)在(1,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,所以f(x)min=min{f(0),f()}=min{0,2-3}=2-3.
三、解答题
9.已知函数y=f(x)的图像与g(x)=logax(a>0且a≠1)的图像关于x轴对称,且g(x)的图像过点(9,2).
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若f(3x-1)>f(-x+5)成立,求x的取值范围.
解 (1)∵g(x)=logax(a>0且a≠1)的图像过点(9,2),
∴loga9=2,解得a=3,∴g(x)=log3x.
又函数y=f(x)的图像与g(x)=log3x的图像关于x轴对称,∴f(x)=logx.
(2)由(1)知f(3x-1)>f(-x+5),即log(3x-1)>log(-x+5),则
解得∴x的取值范围为.
10.已知f(x)=(logx)2-3logx,x∈[2,4],试求f(x)的最大值与最小值.
解 令t=logx,则y=t2-3t=2-,
∵2≤x≤4,∴log4≤logx≤log2,即-2≤t≤-1.
∵y=2-在[-2,-1]上单调递减,
∴当t=-2时,y取最大值为10;
当t=-1时,y取最小值为4.
故f(x)的最大值为10,最小值为4.
1.已知函数f(x)=loga(x+1),g(x)=loga(4-2x)(a>0且a≠1).
(1)求函数y=f(x)-g(x)的定义域;
(2)求使函数y=f(x)-g(x)的值为正数的x的取值范围.
解 (1)由题意,知f(x)-g(x)=loga(x+1)-loga(4-2x).
由解得所以-1所以函数y=f(x)-g(x)的定义域是(-1,2).
(2)由f(x)-g(x)>0,得f(x)>g(x),
即loga(x+1)>loga(4-2x).①
当a>1时,由①可得x+1>4-2x,解得x>1.
又因为-1当0又因为-1综上所述,当a>1时,x的取值范围是(1,2);
当02.已知函数f(x)=loga(a>0且a≠1).
(1)求f(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)的奇偶性;
(3)求使f(x)>0的x的取值范围.
解 (1)由>0,得-1(2)由(1),知f(x)的定义域关于原点对称.
又因为f(-x)=loga=-loga=-f(x),
所以f(x)是奇函数.
(3)当a>1时,由loga>0=loga1,得>1.
所以0当00=loga1,得0<<1,
所以-1故当a>1时,x的取值范围是{x|0