版高中数学第三章基本初等函数Ⅰ章末分层突破学案新人教B版必修10801298Word格式.docx
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【规范解答】
(1)原式=log3-3=2-3=-1.
-1+++=.
[再练一题]
1.计算:
【解】
(1)原式=-4-1+×
()4=-3.
指数、对数型函数的定义域、值域
求指数型与对数型函数的定义主要通过构建不等式(组)来求解,有时解不等式(组)时要借助于指数、对数函数的单调性.
涉及指数、对数函数的值域问题有两个类型,一是形如y=af(x)和y=logaf(x)的函数,一般要先求f(x)的值域,然后利用指数、对数的单调性求解;
二是形如y=f(ax)和y=f(logax)的函数,则要根据ax和logax的范围,利用函数y=f(x)的性质求解.
(2)已知-3≤logx≤-,求函数f(x)=log2·
log2的最大值和最小值.
【精彩点拨】
(2)由f(x)=log2·
log2=(log2x-1)(log2x-2)=(log2x)2-3log2x+2,结合二次函数的性质即可求解.
【规范解答】
故所求函数的值域为.
(2)∵-3≤logx≤-,∴≤log2x≤3,
∴f(x)=log2·
log2=(log2x-1)(log2x-2)=(log2x)2-3log2x+2=2-.
当log2x=3时,f(x)max=2,当log2x=时,f(x)min=-.
【导学号:
60210098】
【解】 令k=2x(0≤x≤2),∴1≤k≤4,则y=22x-1-3·
2x+5=k2-3k+5.
又y=(k-3)2+,k∈[1,4],
∴y=(k-3)2+在k∈[1,3]上是减函数,
在k∈[3,4]上是增函数,∴当k=3时,ymin=;
当k=1时,ymax=.
即函数的最大值为,最小值为.
幂、指数、对数函数的图象和性质
解决此类问题要熟练掌握指数、对数、幂函数的图象和性质,方程与不等式的求解可利用函数的单调性进行转化,也可利用图象解决,对含参数的问题进行分类讨论,同时还要注意变量本身的取值范围,以免出现增根.
对于图象的判断与选择可利用图象的变换、也要重视利用特殊点与选择题中排除法的应用.
当0<x≤时,4x<logax,则a的取值范围是( )
A. B.
C.(1,)D.(,2)
【精彩点拨】 由指数函数和对数函数的图象和性质,将已知不等式转化为不等式恒成立问题加以解决即可.
【规范解答】 当0<x≤时,1<4x≤2,要使4x<logax,由对数函数的性质可得0<a<1,
数形结合可知只需2<logax,∴即对0<x≤时恒成立,∴解得<a<1,故选B.
【答案】 B
3.若loga2<0(a>0,且a≠1),则函数f(x)=ax+1的图象大致是( )
【解析】 由loga2<0(a>0,且a≠1),可得0<a<1,函数f(x)=ax+1=a·
ax,
故函数f(x)在R上是减函数,且经过点(0,a),故选A.
【答案】 A
比较大小问题
数的大小比较常用方法:
(1)比较两数(式)或几个数(式)大小问题是本章的一个重要题型,主要考查幂函数、指数函数、对数函数图象与性质的应用及差值比较法与商值比较法的应用.常用的方法有单调性法、图象法、中间搭桥法、作差法、作商法.
(2)当需要比较大小的两个实数均是指数幂或对数式时,可将其看成某个指数函数、对数函数或幂函数的函数值,然后利用该函数的单调性比较.
(3)比较多个数的大小时,先利用“0”和“1”作为分界点,即把它们分为“小于0”,“大于等于0,小于等于1”,“大于1”三部分,然后再在各部分内利用函数的性质比较大小.
比较下列各组中两个值的大小:
(1)1.10.9,log1.10.9,log0.70.8;
(2)log53,log63,log73.
【精彩点拨】 利用指数函数、对数函数、幂函数的性质进行比较.
【规范解答】
(1)∵1.10.9>
1.10=1,log1.10.9<
log1.11=0,0=log0.71<
log0.70.8<
log0.70.7=1,
∴1.10.9>
log0.70.8>
log1.10.9.
(2)∵0<
log35<
log36<
log37,
∴log53>
log63>
log73.
4.已知a=log20.3,b=20.3,c=0.30.2,则a,b,c三者的大小关系是( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.b>c>aD.c>b>a
【解析】 ∵a=log20.3<log21=0,b=20.3>20=1,0<c=0.30.2<0.30=1,∴b>c>a.故选C.
【答案】 C
A.a<b<cB.a<c<b
C.b<c<aD.b<a<c
【解析】
【答案】 D
分类讨论思想
所谓分类讨论,实质上是“化整为零,各个击破,再积零为整”的策略.分类讨论时应注重理解和掌握分类的原则、方法与技巧,做到确定对象的全面,明确分类的标准,不重不漏地分类讨论.在初等函数中,分类讨论的思想得到了重要的体现,可根据函数的图象和性质,依据函数的单调性分类讨论,使得求解得以实现.
(1)求m的值,并确定f(x)的解析式;
(2)若g(x)=loga[f(x)-ax](a>
0,且a≠1)在[2,3]上为增函数,求实数a的取值范围.
【精彩点拨】
(1)结合f(3)<
f(5),与函数f(x)的奇偶性,分类讨论确定m的值及f(x)的解析式.
(2)由g(x)为增函数,结合a讨论,求出a的取值范围.
<
m<
.
∵m∈N,∴m=0或1.
综上,m=1,此时f(x)=x2.
(2)由
(1)知,当x∈[2,3]时,g(x)=loga(x2-ax).
①当0<
a<
1时,y=logau在其定义域内单调递减,要使g(x)在[2,3]上单调递增,则需u(x)=x2-ax在[2,3]上单调递减,且u(x)>
0.
∴无解;
②当a>
1时,y=logau在其定义域内单调递增,要使g(x)在[2,3]上单调递增,则需u(x)=x2-ax在[2,3]上单调递增,且u(x)>
∴
解得a<
2.
∴实数a的取值范围为1<
6.设a>
0且a≠1,若P=loga(a3+1),Q=loga(a2+1),试比较P、Q的大小.
【解】 当0<
1时,有a3<
a2,即a3+1<
a2+1.
又当0<
1时,y=logax在(0,+∞)上单调递减,
∴loga(a3+1)>
loga(a2+1),即P>
Q;
当a>
1时,有a3>
a2,即a3+1>
又当a>
1时,y=logax在(0,+∞)上单调递增,
Q.
综上可得P>
1.函数y=2x2-e|x|在[-2,2]的图象大致为( )
【解析】 ∵f(x)=2x2-e|x|,x∈[-2,2]是偶函数,又f
(2)=8-e2∈(0,1),故排除A,B.设g(x)=2x2-ex,则g′(x)=4x-ex.又g′(0)<0,g′
(2)>0,∴g(x)在(0,2)内至少存在一个极值点,∴f(x)=2x2-e|x|在(0,2)内至少存在一个极值点,排除C.故选D.
2.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实数a满足f(2|a-1|)>
f(-),则a的取值范围是( )
A. B.∪
C.D.
【解析】 因为f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增,所以f(-x)=f(x),且f(x)在(0,+∞)上单调递减.由f(2|a-1|)>f(-),f(-)=f()可得2|a-1|<,即|a-1|<,所以<a<.
3.某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入,若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是(参考数据:
lg1.12≈0.05,lg1.3≈0.11,lg2≈0.30)( )
【导学号:
97512060】
A.2018年B.2019年
C.2020年D.2021年
【解析】 设2015年后的第n年该公司投入的研发资金开始超过200万元.由130(1+12%)n>
200,得1.12n>
,两边取常用对数,得n>
≈=,∴n≥4,∴从2019年开始,该公司投入的研发资金开始超过200万元.
4.已知点(3,9)在函数f(x)=1+ax的图象上,则f(x)的反函数f-1(x)=________.
【解析】 ∵点(3,9)在函数f(x)=1+ax的图象上,
∴1+a3=9,解得a=2,∴f(x)=1+2x
∴f-1(x)=log2(x-1)
【答案】 log2(x-1)
5.已知a∈R,函数f(x)=log2.
(1)当a=1时,解不等式f(x)>
1;
(2)若关于x的方程f(x)+log2(x2)=0的解集中恰有一个元素,求a的值;
(3)设a>
0,若对任意t∈,函数f(x)在区间[t,t+1]上的最大值与最小值的差不超过1,求a的取值范围.
【解析】
(1)由log2>
1,得+1>
2,解得{x|0<
x<
1}.
(2)log2+log2(x2)=0有且仅有一解,
等价于x2=1有且仅有一解,等价于ax2+x-1=0有且仅有一解.
当a=0时,x=1,符合题意;
当a≠0时,Δ=1+4a=0,a=-.
综上,a=0或-.
(3)当0<
x1<
x2时,+a>
+a,
log2>
log2,
所以f(x)在(0,+∞)上单调递减.
函数f(x)在区间[t,t+1]上的最大值与最小值分别为f(t),f(t+1).
f(t)-f(t+1)=log2-log2≤1即at2+(a+1)t-1≥0,
对任意t∈成立.
因为a>
0,所以函数y=at2+(a+1)t-1在区间上单调递增,所以t=时,y有最小值a-,由a-≥0,得a≥.故a的取值范围为.