第三章§5.5.3对数函数的图像和性质 联系客服

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5.3 对数函数的图像和性质

1.问题导航

(1)对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的增减性与底数a有什么关系? (2)对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图像会在y轴的左侧吗? (3)对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图像一定过哪一个点?

(4)当x>0且x→0时,对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图像与y轴有什么关系? 2.例题导读

(1)P94例4.通过本例学习,掌握复合函数y=logaf(x)定义域的求法. (2)P94例5.通过本例学习,学会利用对数函数的单调性比较大小.

(3)P94例6.通过本例学习,理解互为反函数y=ax与y=logax(a>0,且a≠1)的图像之间的关系.

试一试:教材P96练习T2,T3你会吗? 对数函数的图像和性质

研究对数函数y=logax(a>0且a≠1)的图像和性质,底数要分为a>1和0<a<1两种情况,如下表: 函数 y=logax(a>1) y=logax(0<a<1)

图像 性质 定义域:(0,+∞) 值域:R 过点(1,0),即x=1时,y=0 x>1时,y<0;0<x<1时,yx>1时,y>0;0<x<1时,y<0 >0 在(0,+∞)上是增函数 在(0,+∞)上是减函数

1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)

(1)对数函数y=logax(a>0且a≠1)具有奇偶性.( ) (2)对数函数y=logax(a>0且a≠1),当a>1时,y>0.( ) (3)函数y=loga|x|是偶函数.( )

(4)对数函数y=log2x比y=log3x增加的快.( ) 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× 2.函数y=ln(x-2)的定义域是( ) A.(-∞,+∞) B.(-∞,2) C.(0,2) D.(2,+∞)

解析:选D.由题意可得:x-2>0,即x>2.

3.已知函数y=f(x)的图像与y=ln x的图像关于直线y=x对称,则f(2)=________.

解析:由题意可知y=f(x)与y=ln x互为反函数,故f(x)=ex,可得f(2)=e2. 答案:e2

4.函数y=log(a2-1)x在(0,+∞)内是减函数,则a的取值范围是________. 解析:由题意可得0<a2-1<1,解得a∈(-2,-1)∪(1,2). 答案:(-2,-1)∪(1,2)

底数a的取值对对数函数y=logax图像的影响

(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,0<a<1时,a越小,图像向右越靠近x轴.

(2)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.

与对数函数有关的定义域问题

(1)函数y=-1+lg(x+2)的定义域为( ) A.(0,8] B.(2,8] C.(-2,8] D.[8,+∞) (2)函数f(x)=x+1+ln(4-x)的定义域为( ) A.[-1,4) B.(-1,+∞) C.(-1,4) D.(4,+∞) (链接教材P94例4)

[解析] (1)由-1+lg(x+2)≥0,即lg(x+2)≥1,得x+2≥10,所以x≥8,故选D.

??x+1≥0,

(2)使函数有意义,需?所以-1≤x<4,故选A.

?4-x>0,?

[答案] (1)D (2)A

方法归纳

求与对数函数有关的函数定义域时,除遵循前面已学习过的求函数定义域的方法外,还要对这种函数自身有如下要求:一是要特别注意真数大于零;二是要注意对数的底数大于零且不等于1.

1.(1)函数f(x)=log0.5(4x-1)的定义域为( )

1?1,+∞? -∞,? A.?B.2???2?11??1,+∞? , C.?D.?42??4?

x-3

(2)函数f(x)=的定义域是( )

log2(4-x)

A.(3,4) B.[3,4)

C.(3,4]

D.[3,4]

??4x-1>0,11?

解析:(1)选C.由题意得?解得x∈??4,2?. ?log0.5(4x-1)≥0,?

?x-3≥0,

?

(2)选A.由题意得?4-x>0,解得x∈(3,4).

??log2(4-x)≠0.

对数函数的图像

作出函数y=log2|x+1|的图像,由图像指出函数的单调区间,并说明它的图像可

由y=log2x的图像经过怎样变换而得到.

[解] 作出函数y=log2x的图像,将其关于y轴对称得到函数y=log2|x|的图像的另一分支曲线,再将整个图像向左平移1个单位长度就得到函数y=log2|x+1|的图像,如图所示:

由图可得函数y=log2|x+1|在区间(-∞,-1)上是减少的,在区间(-1,+∞)上是增加的.

若把本例函数换为y=|log2(x+1)|+2,试作出此函数的图像.

解:第一步:作y=log2x的图像(图(甲)).

第二步:将y=log2x的图像沿x轴向左平移1个单位,得y=log2(x+1)的图像(图(乙)). 第三步:将y=log2(1+x)在x轴下方的图像作关于x轴的对称变换,得y=|log2(x+1)|的图像(图(丙)).

第四步:将y=|log2(x+1)|的图像沿y轴方向向上平移2个单位,便得到所求函数的图像(图(丁)).

方法归纳

一般地,函数y=f(x+a)+b(a,b为实数)的图像,是由函数y=f(x)的图像沿x轴向右(或向左)平移|a|个单位(此时为f(x+a)的图像),再沿y轴向上(或向下)平移|b|个单位而得.含有绝对值的图像是一种对称变换,一般地y=f(|x-a|)的图像是关于直线x=a对称的图形(可了解).函数y=|f(x)|的图像与y=f(x)的图像,在x轴上方部分相同,把x轴下方部分去掉,同时作关于x轴的对称图形,即为y=|f(x)|的图像.

1

2.(1)已知函数f(x)=,则y=f(x)的图像大致为( )

ln(x+1)-x

(2)已知函数C1:y=logax,C2:y=logbx,C3:y=logcx,C4:y=logdx在同一平面直角坐标系中的图像如图所示,其中a,b,c,d为均不等于1的正数,则按从小到大的顺序为________.(用“<”号连接)

(3)函数y=loga(2x-3)+________.

2

图像恒过定点P,P在幂函数f(x)的图像上,则f(9)=2

1111-?=<0,所以排除A.又f?=<0,排除?2?11ln 2-1e

ln+22ln2

解析:(1)排除法,因为f(1)=C,D.故选B.

(2)在图中作一条直线y=1.

??y=1,由?得logcx=1,x=c. ??y=logcx,

所以直线y=1与曲线C3:y=logcx的交点坐标为(c,1).

同理可得直线y=1与曲线C4,C1,C2的交点坐标分别为(d,1),(a,1),(b,1). 由图像可知c

2α(3)可知定点P的坐标为(2,),设f(x)=x(α为常数),

2

21α可得2=,解得:α=-,

2211

1--故f(x)=x2,故f(9)=92=.

3

1

答案:(1)B (2)c<d<a<b (3) 3