高中数学必修1基本初等函数常考题型:对数函数及其性质的应用(复习课).doc
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对数函数及其性质的应用(复习课)
【常考题型】
题型一、对数值的大小
【例1】
(1)下列大小关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
(2)比较下列各组值的大小.
①与;
②与;
③与.
(1)[解析] ,,,故选C.
[答案] C
(2)[解] ①法一:
对数函数在上是增函数,
而,∴.
法二:
∵,,
∴.
②由于,.
又因对数函数在上是增函数,且,
∴,∴.
∴.
③取中间值,
∵,∴.
【类题通法】
比较对数值大小的方法
比较对数式的大小,主要依据对数函数的单调性.
(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,也可以利用顺时针方向底数增大画出函数的图象,再进行比较.
(4)若底数与真数都不同,则常借助,等中间量进行比较.
【对点训练】
比较下列各组中两个值的大小:
(1),;
(2),(,且);
(3),;
(4),.
解:
(1)因为函数是增函数,且,
所以.
(2)当时,函数在上是增函数,又,所以;
当时,函数在上是减函数,
又,所以.
(3)因为,所以,即.
(4)因为函数是增函数,且,所以.
同理,,所以.
题型二、求解对数不等式
【例2】
(1)已知,若,则的取值范围是________.
(2)已知,则的取值范围为________.
(3)已知,则的取值范围为________.
[解析]
(1)∵,
∴在上是减函数,
∴.
(2)由得.
①当时,有,此时无解.
②当时,有,
从而.
∴的取值范围是.
(3)∵函数在上为减函数,
∴由得,解得,
即的取值范围是.
[答案]
(1)
(2) (3)
【类题通法】
常见对数不等式的解法
常见的对数不等式有三种类型:
(1)形如的不等式,借助的单调性求解,如果的取值不确定,需分与两种情况讨论.
(2)形如的不等式,应将化为以为底数的对数式的形式,再借助的单调性求解.
(3)形如的不等式,可利用图象求解.
【对点训练】
若且,且,求的取值范围.
解:
不等式可化为,
等价于或,
解得,即的取值范围为.
题型三、对数函数性质的综合应用
【例3】
(1)下列函数在其定义域内为偶函数的是( )
A. B.
C. D.
(2)已知().
①求的定义域和值域;
②判断并证明的单调性.
(1)[解析] 指数、对数函数在其定义域内不具备奇偶性,故选D.
[答案] D
(2)[解] ①由,,即,得.
故的定义域为.
由,可知.
故函数的值域为.
②在上为减函数,证明如下:
任取,又,∴,∴,
∴()(),即,故在上为减函数.
【类题通法】
解决对数函数综合问题的方法
对数函数常与函数的奇偶性、单调性、最值以及不等式等问题综合,求解中通常会涉及对数运算.解决此类综合问题,首先要将所给的条件进行转化,然后结合涉及的知识点,明确各知识点的应用思路、化简方向,与所求目标建立联系,从而找到解决问题的思路.
【对点训练】
已知函数,
(1)当时,函数恒有意义,求实数的取值范围;
(2)是否存在实数,使得函数在区间上为减函数,并且最大值为1?
如果存在,试求出的值;如果不存在,请说明理由.
解:
(1)由题设,对恒成立,且,.
设,
则在上为减函数,
∴,
∴.
∴的取值范围是.
(2)假设存在这样的实数,则由题设知,
即,∴.
此时.
但时,无意义.故这样的实数不存在.
【练习反馈】
1.设,,,则( )
A. B.
C. D.
解析:
选D 由于,故.
2.函数的奇偶性是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.既奇又偶函数 D.非奇非偶函数
解析:
选A 定义域为,
,
∴为奇函数,故选A.
3.不等式的解集为________________.
解析:
由题意,
.
答案:
4.设,函数在区间上的最大值与最小值之差为,则________.
解析:
∵,
∴在上递增,
∴,
即,
∴,.
答案:
5.已知函数,,其中(且),设.
(1)求函数的定义域,判断的奇偶性,并说明理由;
(2)若,求使成立的的集合.
解:
(1)∵的定义域为,
的定义域为,
∴的定义域为.
∵=,
∴[],
∴为奇函数.
(2)∵,∴.
∴,
∴等价于,
∴,
解得.
故使成立的的集合为.