2024届高考数学一轮复习（新教材人教A版强基版）第二章函数2.8对数与对数函数课件

§2.8对数与对数函数第二章　函　数 1.理解对数的概念及运算性质，能用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数.2.通过实例，了解对数函数的概念，会画对数函数的图象，理解对数函数的单调性与特殊点.3.了解指数函数y＝ax(a>0，且a≠1)与对数函数y＝logax(a>0，且a≠1)互为反函数.考试要求 内容索引第一部分第二部分第三部分落实主干知识探究核心题型课时精练 落实主干知识第一部分 1.对数的概念一般地，如果ax＝N(a>0，且a≠1)，那么数x叫做以a为底N的对数，记作_________，其中叫做对数的底数，叫做真数.以10为底的对数叫做常用对数，记作.以e为底的对数叫做自然对数，记作.x＝logaNaNlgNlnN 2.对数的性质与运算性质(1)对数的性质：loga1＝，logaa＝，＝___(a>0，且a≠1，N>0).(2)对数的运算性质如果a>0，且a≠1，M>0，N>0，那么：①loga(MN)＝_____________；②＝______________；③logaMn＝________(n∈R).(3)对数换底公式：logab＝(a>0，且a≠1；b>0；c>0，且c≠1).01NlogaM＋logaNlogaM－logaNnlogaM a>10<a<1图象定义域__________值域___3.对数函数的图象与性质(0，＋∞)R 性质过定点，即x＝1时，y＝0当x>1时，；当0<x<1时，_____当x>1时，；当0<x<1时，_____在(0，＋∞)上是_______在(0，＋∞)上是_______(1,0)y>0y<0y<0y>0增函数减函数 4.反函数指数函数y＝ax(a>0，且a≠1)与对数函数__________(a>0，且a≠1)互为反函数，它们的图象关于直线对称.y＝logaxy＝x 2.如图给出4个对数函数的图象则b>a>1>d>c>0，即在第一象限，不同的对数函数图象从左到右底数逐渐增大. 判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若M＝N，则logaM＝logaN.()(2)函数y＝loga2x(a>0，且a≠1)是对数函数.()(3)对数函数y＝logax(a>0，且a≠1)在(0，＋∞)上是增函数.()(4)函数y＝log2x与y＝的图象重合.()××√× 1.若函数f(x)＝log2(x＋1)的定义域是[0,1]，则函数f(x)的值域为A.[0,1]B.(0,1)C.(－∞，1]D.[1，＋∞)√根据复合函数单调性同增异减可知f(x)在[0,1]上单调递增，因为0≤x≤1，所以1≤x＋1≤2，则log21≤log2(x＋1)≤log22，即f(x)∈[0,1]. 2.函数y＝loga(x－2)＋2(a>0，且a≠1)的图象恒过点______.∵loga1＝0，令x－2＝1，∴x＝3，y＝2，∴函数的图象过定点(3,2).(3,2) 4 探究核心题型第二部分 例1(1)若2a＝5b＝10，则的值是由2a＝5b＝10，∴a＝log210，b＝log510，题型一对数式的运算√ (2)计算：log535＋－－log514＝_____.2＝log5125－1＝log553－1＝3－1＝2. 解决对数运算问题的常用方法(1)将真数化为底数的指数幂的形式进行化简.(2)将同底对数的和、差、倍合并.(3)利用换底公式将不同底的对数式转化成同底的对数式，要注意换底公式的正用、逆用及变形应用.思维升华 跟踪训练1(1)(2022·保定模拟)已知2a＝3，b＝log85，则4a－3b＝_______.因为2a＝3，所以a＝log23，又b＝log85， －1 例2(1)(多选)已知函数f(x)＝loga(x－b)(a>0，且a≠1)的图象如图所示，则以下说法正确的是A.－1<b<0B.a＋b>0C.0<a<1D.loga|b|<0题型二对数函数的图象及应用√√√ 由图象可知f(x)在定义域内单调递增，所以a>1，故C错误；令f(x)＝loga(x－b)＝0，即x＝b＋1，所以函数f(x)的零点为b＋1，结合函数图象可知0<b＋1<1，所以－1<b<0，故A正确；因此a＋b>0，故B正确； 因为0<|b|<1，所以loga|b|<loga1，即loga|b|<0，故D正确. (2)(2023·佛山模拟)已知函数f(x)＝|lnx|，若0<a<b，且f(a)＝f(b)，则a＋2b的取值范围是__________.(3，＋∞) f(x)＝|lnx|的图象如图，因为f(a)＝f(b)，所以|lna|＝|lnb|，因为0<a<b，所以lna<0，lnb>0，所以0<a<1，b>1，所以－lna＝lnb，所以lna＋lnb＝ln(ab)＝0， 则g(x)在(0,1)上单调递减，所以g(x)>g(1)＝1＋2＝3，所以a＋2b>3，所以a＋2b的取值范围为(3，＋∞). 对数函数图象的识别及应用方法(1)在识别函数图象时，要善于利用已知函数的性质、函数图象上的特殊点(与坐标轴的交点、最高点、最低点等)排除不符合要求的选项.(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题，利用数形结合法求解.思维升华 跟踪训练2(1)已知lga＋lgb＝0(a>0且a≠1，b>0且b≠1)，则函数f(x)＝ax与g(x)＝的图象可能是√ ∵lga＋lgb＝0(a>0且a≠1，b>0且b≠1)，∴g(x)＝＝logax，函数f(x)＝ax与函数g(x)＝互为反函数，∴函数f(x)＝ax与g(x)＝的图象关于直线y＝x对称，且具有相同的单调性. (2)(2023·濮阳模拟)已知a>0且a≠1，函数y＝ax的图象如图所示，则函数f(x)＝loga(－x＋1)的部分图象大致为√ 由函数y＝ax的图象可得a>1.当a>1时，y＝logax经过定点(1,0)，为增函数.因为y＝logax与y＝loga(－x)关于y轴对称，所以y＝loga(－x)经过定点(－1,0)，为减函数.而f(x)＝loga(－x＋1)可以看作y＝loga(－x)的图象向右平移一个单位长度得到的，所以f(x)＝loga(－x＋1)的图象经过定点(0,0)，为减函数.结合选项可知选D. 命题点1比较对数式的大小例3(2023·武汉质检)已知a＝log30.5，b＝log3π，c＝log43，则a，b，c的大小关系是A.a<b<cB.b<a<cC.a<c<bD.c<a<b√a＝log30.5<log31＝0，即a<0；b＝log3π>log33＝1，即b>1；0＝log41<log43<log44＝1，即0<c<1，∴a<c<b.题型三对数函数的性质及应用 命题点2解对数方程、不等式例4(2022·重庆模拟)已知a>0，且a≠1，<1，则实数a的取值范围是__________________. 当a>1时，y＝logax在(0，＋∞)上单调递增，当0<a<1时，y＝logax在(0，＋∞)上单调递减， 命题点3对数函数的性质及应用例5(2023·郑州模拟)设函数f(x)＝ln|x＋3|＋ln|x－3|，则f(x)A.是偶函数，且在(－∞，－3)上单调递减B.是奇函数，且在(－3,3)上单调递减C.是奇函数，且在(3，＋∞)上单调递增D.是偶函数，且在(－3,3)上单调递增√ 函数f(x)的定义域为{x|x≠±3}，f(x)＝ln|x＋3|＋ln|x－3|＝ln|x2－9|，令g(x)＝|x2－9|，则f(x)＝lng(x)，函数g(x)的单调区间由图象(图略)可知，当x∈(－∞，－3)，x∈(0,3)时，g(x)单调递减，当x∈(－3,0)，x∈(3，＋∞)时，g(x)单调递增，由复合函数单调性同增异减得单调区间.由f(－x)＝ln|(－x)2－9|＝ln|x2－9|＝f(x)得f(x)为偶函数. 求与对数函数有关的函数值域和复合函数的单调性问题，必须弄清三个问题：一是定义域；二是底数与1的大小关系；三是复合函数的构成. 令t(x)＝6－ax，因为a>0，所以t(x)＝6－ax为减函数.又由函数f(x)＝loga(6－ax)在(0,2)上单调递减，可得函数t(x)＝6－ax>0在(0,2)上恒成立，且a>1，跟踪训练3(1)(2023·开封模拟)已知函数f(x)＝loga(6－ax)(a>0，且a≠1)在(0,2)上单调递减，则实数a的取值范围是A.(1,3]B.(1,3)C.(0,1)D.(1，＋∞)√ (2)(2022·惠州模拟)若函数f(x)＝(a>0，且a≠1)有最小值，则实数a的取值范围是________. 课时精练第三部分 √1234567891011121314基础保分练 2.若函数f(x)＝logax(a>0，且a≠1)的反函数的图象过点(1,3)，则f(log28)等于A.－1B.1C.2D.3√1234567891011121314依题意，函数f(x)＝logax(a>0，且a≠1)的反函数，即函数y＝ax的图象过点(1,3)，则a＝3，f(x)＝log3x，于是得f(log28)＝log3(log28)＝log33＝1，所以f(log28)＝1. 函数f(x)＝log2(|x|－1)的定义域为(－∞，－1)∪(1，＋∞)，排除B，C；由f(－x)＝log2(|－x|－1)＝log2(|x|－1)＝f(x)，可知函数f(x)为偶函数，其图象关于y轴对称，排除D.√3.函数f(x)＝log2(|x|－1)的图象为1234567891011121314 4.按照“碳达峰”“碳中和”的实现路径，2030年为碳达峰时期，2060年实现碳中和，到2060年，纯电动汽车在整体汽车中的渗透率有望超过70%，新型动力电池迎来了蓬勃发展的风口.Peukert于1898年提出蓄电池的容量C(单位：Ah)，放电时间t(单位：h)与放电电流I(单位：A)之间关系的经验公式：C＝In·t，其中n为Peukert常数，为了测算某蓄电池的Peukert常数n，在电池容量不变的条件下，当放电电流I＝20A时，放电时间t＝20h；当放电电流I＝30A时，放电时间t＝10h.则该蓄电池的Peukert常数n大约为(参考数据：lg2≈0.30，lg3≈0.48)√1234567891011121314 1234567891011121314根据题意可得C＝20n·20，C＝30n·10， 12345678910111213145.已知函数f(x)＝log2(x＋1)－|x|，则不等式f(x)>0的解集是A.(－1,1)B.(0,1)C.(－1,0)D.∅√ 不等式f(x)>0⇔log2(x＋1)>|x|，分别画出函数y＝log2(x＋1)和y＝|x|的图象，由图象可知y＝log2(x＋1)和y＝|x|的图象有两个交点，分别是(0,0)和(1,1)，由图象可知log2(x＋1)>|x|的解集是(0,1)，即不等式f(x)>0的解集是(0,1).1234567891011121314 6.(多选)已知函数f(x)＝|loga(x＋1)|(a>1)，下列说法正确的是A.函数f(x)的图象恒过定点(0,0)B.函数f(x)在区间(0，＋∞)上单调递减C.函数f(x)在区间上的最小值为0D.若对任意x∈[1,2]，f(x)≥1恒成立，则实数a的取值范围是(1,2]1234567891011121314√√√ 将(0,0)代入函数f(x)＝|loga(x＋1)|(a>1)，成立，故A正确；当x∈(0，＋∞)时，x＋1∈(1，＋∞)，又a>1，所以f(x)＝|loga(x＋1)|＝loga(x＋1)，由复合函数单调性可知，当x∈(0，＋∞)时，f(x)＝|loga(x＋1)|＝loga(x＋1)单调递增，故B错误；所以f(x)＝|loga(x＋1)|≥loga1＝0，故C正确；当x∈[1,2]时，f(x)＝|loga(x＋1)|＝loga(x＋1)≥1恒成立，所以由函数为增函数知loga2≥1，解得1<a≤2，故D正确.1234567891011121314 123456789101112131410 8.函数f(x)＝的最小值为______.1234567891011121314 9.已知f(x)＝(1)若a＝2，求f(x)的值域；1234567891011121314当a＝2时，f(x)＝令t＝x2－2x＋10＝(x－1)2＋9，∴t≥9，f(x)≤＝－2，∴f(x)的值域为(－∞，－2]. (2)若f(x)在(1，＋∞)上单调递减，求a的取值范围.令u(x)＝x2－ax＋5a，∵y＝(x)为减函数，∴u(x)＝x2－ax＋5a在(1，＋∞)上单调递增，1234567891011121314 因为当x>0时，f(x)＝logax过点(3，－1)，所以loga3＝－1，10.(2023·兰州模拟)已知定义在R上的函数f(x)是奇函数.当x>0时，f(x)＝logax(a>0，且a≠1)过点(3，－1).(1)求实数a的值；1234567891011121314 (2)求函数f(x)的解析式；1234567891011121314 由(1)得，当x>0时，f(x)＝当x＝0时，易知f(x)＝0；当x<0时，－x>0，所以f(x)＝－f(－x)＝综上，1234567891011121314 (3)求不等式f(x)<1的解集.1234567891011121314 当x＝0时，f(0)＝0<1显然成立；当x<0时，f(x)＝由f(x)<1得<1，解得x>－3，故－3<x<0，当x>0时，f(x)＝由f(x)<1得<1，1234567891011121314 11.若非零实数a，b，c满足2a＝3b＝6c＝k，则1234567891011121314综合提升练√ 由已知，得2a＝3b＝6c＝k，得a＝log2k，b＝log3k，c＝log6k，1234567891011121314 1234567891011121314√ 1234567891011121314 1234567891011121314即为f(lnx)<f(1)， 13.(多选)关于函数f(x)＝log2x＋log2(4－x)，下列说法正确的是A.f(x)的最大值为1B.f(x)在区间(0,2)上为增函数C.f(x)的图象关于直线x＝2对称D.f(x)的图象关于点(2,0)对称1234567891011121314√拓展冲刺练√ 1234567891011121314函数f(x)＝log2x＋log2(4－x)＝log2(4x－x2)(0<x<4)，当x＝2时，4x－x2取到最大值4，故此时f(x)＝log2x＋log2(4－x)取到最大值log24＝2，A错误；f(x)＝log2(4x－x2)(0<x<4)可以看作是由函数y＝log2u，u＝－x2＋4x(0<x<4)复合而成，而y＝log2u是定义域上的增函数，u＝－x2＋4x(0<x<4)在(0,2)上单调递增，在(2,4)上单调递减，故f(x)在区间(0,2)上为增函数，在(2,4)上为减函数，故B正确； 1234567891011121314因为函数f(4－x)＝log2(4－x)＋log2x＝f(x)，故f(x)的图象关于直线x＝2对称，C正确；因为f(4－x)＝log2(4－x)＋log2x＝f(x)≠－f(x)，故f(x)的图象不关于点(2,0)对称，D错误. 14.(多选)已知函数f(x)＝若f(x)＝a有四个解x1，x2，x3，x4且满足x1<x2<x3<x4，则下列命题正确的是A.0<a<1B.x1＋2x2∈(3，＋∞)C.x1＋x2＋x3＋x4∈D.x4∈[4，＋∞)1234567891011121314√√ f(x)＝a有四个解，即y＝a与y＝f(x)的图象有4个交点x1，x2，x3，x4且x1<x2<x3<x4，可得0<a<1，故选项A正确；1234567891011121314 ∵x3＋x4＝8，1234567891011121314 1234567891011121314