指数函数和对数函数

来源 :数学金刊·高考版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guanghui_715
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  指数函数和对数函数是高中数学中最重要的两个基本初等函数,是各地高考数学试卷中考查函数定义域、值域、单调性、奇偶性、反函数、图象变换的重要载体;它也一直是高考的热点问题之一,试题难度一般不大,通常在选择题、填空题中单独考查,或作为试题的载体在解答题中出现.
  熟练掌握指数函数、对数函数的图象和性质是解决相关问题的前提和基础,对相关的基本概念的掌握出现细小的偏差也会造成致命的错误,因此本考点的复习重点是理清指数函数、对数函数的图象和性质. 比较困难的问题是有关指数函数、对数函数的综合应用问题,因此同学们在复习本考点时,要特别注意如何利用指数函数、对数函数的图象和性质研究与之相关的简单复合函数的图象和性质.
  (1)由于指数函数、对数函数的图象和性质与其底数有直接的联系,所以在具体的解题过程中要明确底数的大小,注意运用分类讨论的思想来解决问题. 由于本考点所涉及的试题通常是选择题和填空题,若能画出问题所涉及的相关函数的图象,则往往能事半功倍,所以在具体的解题过程中要熟悉图象的对称变换、平移变换、伸缩变换,通过这些变换画出相关函数的图象解决问题,即注意运用数形结合的思想. 对于以指数函数、对数函数为模型的新情景、新问题,往往可通过等价转化的方法来解决.
  例1 已知函数f(x)=loga(x 1) ,-10,a≠1),若x1≠x2,且f(x1)=f(x2),则x1 x2与2的大小关系是( )
  A. 恒大于2 B. 恒小于2
  C. 恒等于2 D. 与a相关
  破解思路1 若令f(x1)=f(x2)=t,则x1,x2均可用a和t表示出来,所以x1 x2也可用a和t表示出来,则x1 x2与2的大小关系就“昭然若揭”了.
  答案详解1 不妨设x10,a≠1时, 00恒成立,所以x1 x2>2.
  破解思路2 注意到选择题的特点,用数形结合的方法往往能回避繁杂的推算过程,直达解题目标,因此也可以考虑使用这种方法解决之.
  答案详解2 ①当a>1时,函数y=f(x)的图象如图6所示,若把图象在直线x=1的右侧部分向下平移a-1个单位,则整个图象恰好关于直线x=1对称,此时x1 x2=2,所以平移前必有x1 x2>2成立.
  图6
  图7
  ②当02成立.
  由①②可知x1 x2>2恒成立.
  例2 设定义域为(0, ∞)的单调函数f(x),对于任意的x∈(0, ∞)都有f[f(x)-log2x]=6,若x0是方程f(x)-f′(x)=4的一个解,且x0∈(a,a 1)(a∈N?鄢),求a的值.
  破解思路 本题的目标是求所给方程的解的取值范围,但所给的方程左边的解析式没有直接给出,所以首先要解决的问题是求出函数f(x)的解析式,从而揭开其“神秘的面纱”,再利用函数的性质估算其根的取值范围.
  答案详解 令f(x)-log2x=m,则f(x)=log2x m且f(m)=6,所以m log2m=f(m)=6.
  由于函数g(x)=x log2x是(0, ∞)上的增函数,且g(4)=4 log24=6,所以m=4.
  所以f(x)=log2x 4, f ′(x)= , f(x)-f′(x)=4?圳log2x- =0?圳h(x)= -lnx=0.
  又因为h(x)是(0, ∞)上的减函数,且h(1)=1>0,h(2)= -ln2<0,所以有x0∈(1,2),从而有a=1.
  1. 函数y= 的定义域为( )
  A. ,1
  B. , ∞
  C. (1, ∞)
  D. ,1∪(1, ∞)
  2. 已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间[0, ∞)上单调递增. 若f(log2a) flog a≤2f(1),则实数a的取值范围为________.
  3. 已知函数
  f(x)=(1-3a)x 10a,x≤6,ax-7,x>6,若数列{an}满足an=f(n)(n∈N?鄢),且数列{an}是递减数列,则实数a的取值范围是( )
  A. ,1 B. ,
  C. , D. ,1
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