指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)是高中數(shù)學(xué)中最重要的兩個(gè)基本初等函數(shù),是各地高考數(shù)學(xué)試卷中考查函數(shù)定義域、值域、單調(diào)性、奇偶性、反函數(shù)、圖象變換的重要載體;它也一直是高考的熱點(diǎn)問題之一,試題難度一般不大,通常在選擇題、填空題中單獨(dú)考查,或作為試題的載體在解答題中出現(xiàn).
熟練掌握指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)的圖象和性質(zhì)是解決相關(guān)問題的前提和基礎(chǔ),對相關(guān)的基本概念的掌握出現(xiàn)細(xì)小的偏差也會造成致命的錯(cuò)誤,因此本考點(diǎn)的復(fù)習(xí)重點(diǎn)是理清指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)的圖象和性質(zhì). 比較困難的問題是有關(guān)指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)的綜合應(yīng)用問題,因此同學(xué)們在復(fù)習(xí)本考點(diǎn)時(shí),要特別注意如何利用指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)的圖象和性質(zhì)研究與之相關(guān)的簡單復(fù)合函數(shù)的圖象和性質(zhì).
(1)由于指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)的圖象和性質(zhì)與其底數(shù)有直接的聯(lián)系,所以在具體的解題過程中要明確底數(shù)的大小,注意運(yùn)用分類討論的思想來解決問題. 由于本考點(diǎn)所涉及的試題通常是選擇題和填空題,若能畫出問題所涉及的相關(guān)函數(shù)的圖象,則往往能事半功倍,所以在具體的解題過程中要熟悉圖象的對稱變換、平移變換、伸縮變換,通過這些變換畫出相關(guān)函數(shù)的圖象解決問題,即注意運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想. 對于以指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)為模型的新情景、新問題,往往可通過等價(jià)轉(zhuǎn)化的方法來解決.
例1 已知函數(shù)f(x)=loga(x+1) ,-1
A. 恒大于2 B. 恒小于2
C. 恒等于2 D. 與a相關(guān)
破解思路1 若令f(x1)=f(x2)=t,則x1,x2均可用a和t表示出來,所以x1+x2也可用a和t表示出來,則x1+x2與2的大小關(guān)系就“昭然若揭”了.
答案詳解1 不妨設(shè)x1
破解思路2 注意到選擇題的特點(diǎn),用數(shù)形結(jié)合的方法往往能回避繁雜的推算過程,直達(dá)解題目標(biāo),因此也可以考慮使用這種方法解決之.
答案詳解2 ①當(dāng)a>1時(shí),函數(shù)y=f(x)的圖象如圖6所示,若把圖象在直線x=1的右側(cè)部分向下平移a-1個(gè)單位,則整個(gè)圖象恰好關(guān)于直線x=1對稱,此時(shí)x1+x2=2,所以平移前必有x1+x2>2成立.
圖6
圖7
②當(dāng)02成立.
由①②可知x1+x2>2恒成立.
例2 設(shè)定義域?yàn)椋?,+∞)的單調(diào)函數(shù)f(x),對于任意的x∈(0,+∞)都有f[f(x)-log2x]=6,若x0是方程f(x)-f′(x)=4的一個(gè)解,且x0∈(a,a+1)(a∈N?鄢),求a的值.
破解思路 本題的目標(biāo)是求所給方程的解的取值范圍,但所給的方程左邊的解析式?jīng)]有直接給出,所以首先要解決的問題是求出函數(shù)f(x)的解析式,從而揭開其“神秘的面紗”,再利用函數(shù)的性質(zhì)估算其根的取值范圍.
答案詳解 令f(x)-log2x=m,則f(x)=log2x+m且f(m)=6,所以m+log2m=f(m)=6.
由于函數(shù)g(x)=x+log2x是(0,+∞)上的增函數(shù),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?yàn)閔(x)是(0,+∞)上的減函數(shù),且h(1)=1>0,h(2)= -ln2<0,所以有x0∈(1,2),從而有a=1.
1. 函數(shù)y= 的定義域?yàn)椋?)
A. ,1
B. ,+∞
C. (1,+∞)
D. ,1∪(1,+∞)
2. 已知函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且在區(qū)間[0,+∞)上單調(diào)遞增. 若f(log2a)+flog a≤2f(1),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為________.
3. 已知函數(shù)
f(x)=(1-3a)x+10a,x≤6,ax-7,x>6,若數(shù)列{an}滿足an=f(n)(n∈N?鄢),且數(shù)列{an}是遞減數(shù)列,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A. ,1 B. ,
C. , D. ,1
數(shù)學(xué)教學(xué)通訊·初中版2015年4期