③在同一坐标系中作出y?log④log34?1,0?log43?1
0.2x和log0.3x的图象,再进行比较
(2)先由小于0,知0?a?1,0?b?1再在同一坐标系中作出y?log(3)作f(x)?logax和logbx的图象,再进行比较
2(1,+?)为增函数 x的图象,知,函数在(0,1)为减函数,在
又,f(3)?log23??log23?log23?1?log123,答案f()?f(3)?f()
5312(1)比较两个指数幂的大小:若“底同指不同”——用指数函数的单调性比较大小;
若“指同底不同”——用幂函数的单调性比较大小
(2)计较两个对数式的大小:①若“底同真不同”——直接用对数函数的单调性比较大小 ②若“真同底不同”——利用函数图象予以比较
③若“底数真数都不同”——取中间值0或1比较大小
④含有对称轴(或绝对值)且自变量不在同一单调区间的,要转化到同一单调区间,在予比较 (3)对数函数的图象规律:若a?1,则底数越大图象越靠近x轴; 若0?a?1,则底数越小图象越靠近x轴;
指数函数的图象规律:若a?1,则底数越大图象越靠近y轴; 若0?a?1,则底数越小图象越靠近y轴;
a b c d 【训练2】(1)如图为指数函数y?ax,y?bx,y?cx,y?dx的图象,则 A.a?b?1?c?d B. b?a?1?d?c C. c?d?1?a?b D. d?c?1?b?a
解:过x?1作x轴的垂线,分别与图象相交,其交点的纵坐标由下而上依次是 b,a,d,c.∴选B
c
a b
(2)如图为对数函数y?logax,y?logbx,y?logcx,y?logdx的图象,则 d
A.a?b?1?c?d B. b?a?1?d?c C. c?d?1?a?b D. d?c?1?b?a
解:过y?1作y轴的垂线,分别与图象相交,其交点的横坐标由左到右依次是 c,d,a,b.∴选C
(3)【2012高考重庆文7】已知a?log23?log小关系是
(A) a?b?c (B)a?b?c (C)a?b?c (D)a?b?c 【答案】B
【解析】a?log23?log223,b?log29?log23,c?log32则a,b,c的大
3?log23?12log23?32log23,
5
b?log29?log23?2log23?12log23?32?log23,c?log32?12log22log23?1log23则a?b?c
(4)(2010·全国)设a=log32,b=ln 2,c?5,则( ).
A.a<b<c B.b<c<a C.c<a<b D.c<b<a 解析 法一 a=log32=
1111
,b=ln 2=,而log23>log2e>1,所以a<b,c=5-=,而5>2log23log2e25=log24>log23,所以c<a,综上c<a<b,故选C.
法二 a=log32=
11111111,b=ln 2=,1<log2e<log23<2,∴<<<1;c=5-=<log23log2e2log23log2e254
1
=,所以c<a<b,故选C. 答案 C 2
考点三 指数函数、对数函数的性质(定义域、值域、单调性,奇偶性)
【例3】?(1)求下列函数的定义域和值域
①y?log2(1?x2) ②y?log12(3x?2)
解:①定义域:1?x2?0?x2?1?0??1?x?1,∴定义域为(-1,1) 值域:令t?1?x2,则复合函数的内层函数是t?1?x2,外层函数是y?log2t.
∵函数定义域为?1?x?1,∴内层函数t?1?x2的值域是0?t?1,此为外层函数y?log2t的定义域 ∴y?log2t(0?t?1)的值域是y?0,∴原函数的值域是y??yy?0?.
?log1(3x?2)?0?log1(3x?2)?log??22??②定义域:????3x?2?0?3x?2121?3x?2?12????x?1
3x?23?23值域:内层函数是t?log(3x?2),外层函数是y?12t,当?x?1时,内层函数t?log12(3x?2)的
值域是t?0,∴函数的值域是y??yy?0? ?(2)求函数y?lg(3?2x?x)的单调区间
22解:函数的定义域是-1?x?3,令t?3?2x?x,则内层函数:t?3?2x?x,外层函数:y?lgt
2∵内层函数在(-1,1)增,在(1,3)减,而外层函数是增函数, ∴函数在(-1,1)上是增函数,在(1,3)上是减函数。 ?(3)已知函数f(x)?lgx?(2a?1)x?(1?3a),(a?0),讨论函数f(x)的奇偶性
6
解:函数的定义域:
x?(2a?1)x?(1?3a).?0?[x?(2a?1)][x?(1?3a)]?0
比较?(2a?1)与?(1?3a)的大小:[?(2a?1)]?[?(1?3a)]???5a
∴当a?0时,?(1?3a)??(2a?1),定义域为(??,?(2a?1))?(?(1?3a),??) 当a?0时,?(1?3a)??(2a?1),定义域为(??,?(1?3a))?(?(2a?1),??) ∵f(x)具有奇偶性的条件是定义域区间关于原点对称,∴3a?1??(?2a?1)?a?2 ∴当a?2时,f(x)?lgx?5x?5,有f(?x)?f(x)?0,f(x)为奇函数
当a?2(a?0)时,定义域区间不关于原点对称,f(x)为非奇非偶函数
(1)求复合函数的值域:先求内层函数的值域,并把它作为外层函数的定义域,再求外层函数
的值域。
(2)求复合函数的单调区间的一般步骤是(1)求函数的定义域;(2)用换元法把复合函数分解成常见基本函数,并分出“内层”、“外层”;(3)分别判断内层、外层函数的单调性;(4)按“同增异减”的原则确定复合函数的单调性。
113
+?·【训练3】(1)已知函数f(x)=?x?a-12?x(a>0且a≠1). ①求函数f(x)的定义域; ②讨论函数f(x)的奇偶性; ③求a的取值范围,使f(x)>0在定义域上恒成立.
[审题视点] 对解析式较复杂的函数判断其奇偶性要适当变形;恒成立问题可通过求最值解决. 解 ①由于ax-1≠0,即ax≠1,所以x≠0. ∴函数f(x)的定义域为{x|x∈R,且x≠0}. ②对于定义域内任意x,有
11a1?11113?+?(-x)3=?+?(-x)3 =?x+?x3=f(x), f(-x)=?-xx+(-x)=-1-x?a-12??1-a2???a-12?a-12?∴f(x)是偶函数.
③当a>1时,对x>0,由指数函数的性质知ax>1, ∴ax-1>0,
1?1133?1++>0.又x>0时,x>0,∴xx?a-12?>0,即当x>0时,f(x)>0. ax-12
x
又由(2)知f(x)为偶函数,即f(-x)=f(x), 则当x<0时,-x>0,有f(-x)=f(x)>0成立. 综上可知,当a>1时,f(x)>0在定义域上恒成立. ?a+1?x
当0<a<1时,f(x)=x. 2?a-1?
当x>0时,1>a>0,a+1>0, a-1<0,x>0,此时f(x)<0,不满足题意; 当x<0时,-x>0,f(-x)=f(x)<0,也不满足题意.
综上可知,所求a的取值范围是a>1.
7
x
x
x
3
x
3
(2)已知f(x)=log4(4x-1)
1
①求f(x)的定义域; ②讨论f(x)的单调性; ③求f(x)在区间?,2?上的值域.
?2?解 ①由4x-1>0解得x>0, 因此f(x)的定义域为(0,+∞). ②设0 因此log4(4x1-1) 111 ③f(x)在区间?,2?上递增,又f??=0,f(2)=log415,因此f(x)在?,2?上的值域为[0,log415]. ?2??2??2?(3)(07年天津卷)如果函数f(x)?ax(ax?3a2?1)(a?0且a?1)在区间[0,??)上是增函数,那么实数a的取值范围是 A. ?0, B. ?,1? C. 1,3 D. ?,??? ???3??2??3?解:令ax?t,则f(t)?t2?(3a2?1)t ①若a?1,内层函数t?ax是增函数,由题意f(x)在区间[0,??)上是增函数,∴t?[1,??)且外层应为 3a?122?2??3????3?增函数。而外层函数f(t)?t?(3a?1)t,t?[1,??)的增函数区间是[22,??), 由于t?[1,??),∴应有 3a?122?1??33?a?33,∵前提条件a?1,∴a??,故舍去。 ②若0?a?1,内层函数t?ax是减函数,由题意f(x)在区间[0,??)上是增函数,∴t?(0,1]且外层应 22为减函数。而外层函数f(t)?t?(3a?1)t,t?(0,1]的减函数区间是(0,3a?122],由于t?(0,1], ∴应有 3a?122?1?a??33或a?33,∵前提条件0?a?1,∴ 33?a?1,故选B。 考点四 指数函数、对数函数的性质的应用(解不等式,求参数的范围,最值等) 【例4】?(1)已知函数f(x)=loga(2-ax),是否存在实数a,使函数f(x)在[0,1]上是关于x的减函数,若存在,求a的取值范围. ??a>1 [审题视点] a>0且a≠1,问题等价于在[0,1]上恒有?. ?2-ax>0? 解 ∵a>0,且a≠1, ∴u=2-ax在[0,1]上是关于x的减函数. 又f(x)=loga(2-ax)在[0,1]上是关于x的减函数, ∴函数y=logau是关于u的增函数,且对x∈[0,1]时,u=2-ax恒为正数. 其充要条件是? ?a>1? ??2-a>0 ,即1<a<2. ∴a的取值范围是(1,2). 8

