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第1课时 对数函数的概念、图象及性质
[A 基础达标]
1.下列函数中与函数y=x是同一个函数的是( )
A.y= B.y=()2
C.y=log22x D.y=2log2x
解析:选C.y==|x|,y=()2的定义域为{x|x≥0},y=log22x=x(x∈R),y=2log2x=x(x>0),故与函数y=x是同一个函数的是y=log22x.故选C.
2.y=2x与y=log2x的图象关于( )
A.x轴对称 B.直线y=x对称
C.原点对称 D.y轴对称
解析:选B.函数y=2x与y=log2x互为反函数,故函数图象关于直线y=x对称.
3.函数f(x)=ln+的定义域为( )
A. B.(-2,+∞)
C.∪ D.
解析:选C.对于函数f(x)=ln+,有
解得x>-2且x≠.
故定义域为∪.
4.函数y=lg(x+1)的图象大致是( )
解析:选C.由底数大于1可排除A、B,y=lg(x+1)可看作是y=lg x的图象向左平移1个单位.(或令x=0得y=0,而且函数为增函数)
5.若函数y=f(x)是函数y=ax(a>0,且a≠1)的反函数,且f(2)=1,则f(x)=( )
A.log2x B.
C.logx D.2x-2
解析:选A.函数y=ax(a>0,且a≠1)的反函数是f(x)=logax,又f(2)=1,即loga2=1,所以a=2.故f(x)=log2x.
6.若f(x)=logax+(a2-4a-5)是对数函数,则a=________.
解析:由对数函数的定义可知,解得a=5.
答案:5
7.函数y=loga(x+1)-2(a>0且a≠1)的图象恒过点________.
解析:依题意,当x=0时,y=loga(0+1)-2=0-2=-2,故图象恒过定点(0,-2).
答案:(0,-2)
8.如果函数f(x)=(3-a)x,g(x)=logax的增减性相同,则a的取值范围是________.
解析:若f(x),g(x)均为增函数,
则即1<a<2,
若f(x),g(x)均为减函数,则
无解.
综上,a的取值范围是(1,2).
答案:(1,2)
9.已知函数f(x)=log3x.
(1)作出函数f(x)的图象;
(2)由图象观察当x>1时,函数的值域.
解:(1)函数f(x)的图象如图:
(2)当x>1时,f(x)>0.故当x>1时,函数值域为(0,+∞).
10.已知函数f(x)=loga(3+2x),g(x)=loga(3-2x)(a>0,且a≠1).
(1)求函数y=f(x)-g(x)的定义域;
(2)判断函数y=f(x)-g(x)的奇偶性,并予以证明.
解:(1)要使函数y=f(x)-g(x)有意义,
必须有解得-<x<.
所以函数y=f(x)-g(x)的定义域是
.
(2)由(1)知函数y=f(x)-g(x)的定义域关于原点对称,
所以,f(-x)-g(-x)
=loga(3-2x)-loga(3+2x)
=-[loga(3+2x)-loga(3-2x)]
=-[f(x)-g(x)].
所以函数y=f(x)-g(x)是奇函数.
[B 能力提升]
11.函数f(x)=的定义域为(0,10],则实数a的值为( )
A.0 B.10
C.1 D.
解析:选C.由已知,得a-lg x≥0的解集为(0,10],由a-lg x≥0,得lg x≤a,又当0<x≤10时,lg x≤1,所以a=1,故选C.
12.若函数f(x)为定义在R上的奇函数,且x∈(0,+∞)时,f(x)=lg(x+1),求f(x)的表达式,并画出f(x)的大致图象.
解:因为f(x)为R上的奇函数,所以f(0)=0.
又当x∈(-∞,0)时,-x∈(0,+∞),
所以f(-x)=lg(1-x).
又f(-x)=-f(x),
所以f(x)=-lg(1-x),
所以f(x)的解析式为
f(x)=
所以f(x)的大致图象如图所示:
13.求函数y=(logx)2-logx+5在区间[2,4]上的最大值和最小值.
解:因为2≤x≤4,所以log2≥logx≥log4,即-1≥logx≥-2.
设t=logx,
则-2≤t≤-1,
所以y=t2-t+5,其图象的对称轴为直线t=,
所以当t=-2时,ymax=10;当t=-1时,ymin=.
[C 拓展探究]
14.已知f(x)=2+log3x,x∈[1,9],g(x)=(f(x))2+f(x2).
(1)求g(x)的定义域;
(2)求g(x)的最大值以及g(x)取得最大值时x的值.
解:(1)因为f(x)的定义域为[1,9],
所以要使函数g(x)=(f(x))2+f(x2)有意义,必须满足所以1≤x≤3,所以g(x)的定义域为[1,3].
(2)因为f(x)=2+log3x,
所以g(x)=(f(x))2+f(x2)=(2+log3x)2+2+log3x2=(log3x)2+6log3x+6=(log3x+3)2-3.
因为g(x)的定义域为[1,3],
所以0≤log3x≤1.
所以当log3x=1,即x=3时,函数g(x)取得最大值.
所以g(x)max=g(3)=13.
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