1、经典例题透析类型一、指数式与对数式互化及其应用1将下列指数式与对数式互化: (1);(2);(3);(4);(5);(6).思路点拨:运用对数的定义进行互化.解:(1);(2);(3);(4);(5);(6).总结升华:对数的定义是对数形式和指数形式互化的依据,而对数形式和指数形式的互化又是解决问题的重要手段.举一反三:【变式1】求下列各式中x的值:(1) (2) (3)lg100=x (4)思路点拨:将对数式化为指数式,再利用指数幂的运算性质求出x.解:(1);(2);(3)10x=100=102,于是x=2;(4)由.类型二、利用对数恒等式化简求值2求值: 解:.总结升华:对数恒等式中要注
2、意格式:它们是同底的;指数中含有对数形式;其值为真数.举一反三:【变式1】求的值(a,b,cR+,且不等于1,N0)思路点拨:将幂指数中的乘积关系转化为幂的幂,再进行运算.解:.类型三、积、商、幂的对数3已知lg2=a,lg3=b,用a、b表示下列各式. (1)lg9 (2)lg64 (3)lg6 (4)lg12 (5)lg5 (6) lg15解:(1)原式=lg32=2lg3=2b(2)原式=lg26=6lg2=6a(3)原式=lg2+lg3=a+b(4)原式=lg22+lg3=2a+b(5)原式=1-lg2=1-a(6)原式=lg3+lg5=lg3+1-lg2=1+b-a举一反三:【变式1
3、】求值(1) (2)lg2lg50+(lg5)2 (3)lg25+lg2lg50+(lg2)2 解:(1) (2)原式=lg2(1+lg5)+(lg5)2=lg2+lg2lg5+(lg5)2=lg2+lg5(lg2+lg5)=lg2+lg5=1(3)原式=2lg5+lg2(1+lg5)+(lg2)2 =2lg5+lg2+lg2lg5+(lg2)2=1+lg5+lg2(lg5+lg2)=1+lg5+lg2=2.【变式2】已知3a=5b=c,求c的值.解:由3a=c得:同理可得.【变式3】设a、b、c为正数,且满足a2+b2=c2.求证:.证明:.【变式4】已知:a2+b2=7ab,a0,b0.
4、求证:.证明: a2+b2=7ab, a2+2ab+b2=9ab,即 (a+b)2=9ab, lg(a+b)2=lg(9ab), a0,b0, 2lg(a+b)=lg9+lga+lgb 2lg(a+b)-lg3=lga+lgb即 .类型四、换底公式的运用4(1)已知logxy=a, 用a表示; (2)已知logax=m, logbx=n, logcx=p, 求logabcx.解:(1)原式=;(2)思路点拨:将条件和结论中的底化为同底.方法一:am=x, bn=x, cp=x, ;方法二:.举一反三:【变式1】求值:(1);(2);(3).解:(1) (2);(3)法一: 法二:.总结升华:运
5、用换底公式时,理论上换成以大于0不为1任意数为底均可,但具体到每一个题,一般以题中某个对数的底为标准,或都换成以10为底的常用对数也可.类型五、对数运算法则的应用5求值(1) log89log2732(2)(3)(4)(log2125+log425+log85)(log1258+log254+log52)解:(1)原式=.(2)原式=(3)原式=(4)原式=(log2125+log425+log85)(log1258+log254+log52) 举一反三:【变式1】求值:解:另解:设 =m (m0). , , , lg2=lgm, 2=m,即.【变式2】已知:log23=a, log37=b,
6、求:log4256=?解: ,类型六、函数的定义域、值域求含有对数函数的复合函数的定义域、值域,其方法与一般函数的定义域、值域的求法类似,但要注意对数函数本身的性质(如定义域、值域及单调性)在解题中的重要作用.6. 求下列函数的定义域: (1); (2).思路点拨:由对数函数的定义知:x20,4-x0,解出不等式就可求出定义域.解:(1)因为x20,即x0,所以函数;(2)因为4-x0,即x0且a1,kR).解:(1)因为, 所以, 所以函数的定义域为(1,)(,2).(2)因为 ax-k2x0, 所以()xk. 1当k0时,定义域为R; 2当k0时, (i)若a2,则函数定义域为(k,+);
7、 (ii)若0a2,且a1,则函数定义域为(-,k); (iii)若a=2,则当0k0且a1)思路点拨:由数形结合的方法或利用函数的单调性来完成.(1)解法1:画出对数函数y=log2x的图象,横坐标为3.4的点在横坐标为8.5的点的下方,所以,log23.4log28.5; 解法2:由函数y=log2x在R+上是单调增函数,且3.48.5,所以log23.4log28.5; 解法3:直接用计算器计算得:log23.41.8,log28.53.1,所以log23.4log28.5;(2)与第(1)小题类似,log0.3x在R+上是单调减函数,且1.8log0.32.7;(3)注:底数是常数,但
8、要分类讨论a的范围,再由函数单调性判断大小. 解法1:当a1时,y=logax在(0,+)上是增函数,且5.15.9,所以,loga5.1loga5.9当0a1时,y=logax在(0,+)上是减函数,且5.1loga5.9 解法2:转化为指数函数,再由指数函数的单调性判断大小,令b1=loga5.1,则,令b2=loga5.9,则当a1时,y=ax在R上是增函数,且5.15.9所以,b1b2,即当0a1时,y=ax在R上是减函数,且5.1b2,即.举一反三:【变式1】(2011 天津理 7)已知则( )A B C D解析:另,在同一坐标系下作出三个函数图像,由图像可得 又为单调递增函数, 故
9、选C.9. 证明函数上是增函数. 思路点拨:此题目的在于让学生熟悉函数单调性证明通法,同时熟悉利用对函数单调性比较同底数对数大小的方法.证明:设,且x1x2 则 又y=log2x在上是增函数 即f(x1)0且a1),试判断函数f(x)的单调性.解:设t=logax(xR+, tR).当a1时,t=logax为增函数,若t1t2,则0x1x2, f(t1)-f(t2)=, 0x11, f(t1)f(t2), f(t)在R上为增函数,当0a1或0a1, f(x)在R上总是增函数.10求函数y=(-x2+2x+3)的值域和单调区间. 解:设t=-x2+2x+3,则t=-(x-1)2+4. y=t为减
10、函数,且00,即-1x0的解集为R,这是不等式中的常规问题.f(x)的值域为R与ax2+2x+1恒为正值是不等价的,因为这里要求f(x)取遍一切实数,即要求u=ax2+2x+1取遍一切正数,考察此函数的图象的各种情况,如图,我们会发现,使u能取遍一切正数的条件是. 解:(1)f(x)的定义域为R,即:关于x的不等式ax2+2x+10的解集为R, 当a=0时,此不等式变为2x+10,其解集不是R; 当a0时,有 a1. a的取值范围为a1.(2)f(x)的值域为R,即u=ax2+2x+1能取遍一切正数 a=0或0a1, a的取值范围为0a1.13已知函数h(x)=2x(xR),它的反函数记作g(
11、x),A、B、C三点在函数g(x)的图象上,它们的横坐标分别为a,a+4,a+8(a1),记ABC的面积为S. (1)求S=f(a)的表达式; (2)求函数f(a)的值域;(3) 判断函数S=f(a)的单调性,并予以证明;(4)若S2,求a的取值范围.解:(1)依题意有g(x)=log2x(x0). 并且 A、B、C三点的坐标分别为A(a, log2a), B(a+4, log2(a+4), C(a+8, log2(a+8) (a1),如图. A,C中点D的纵坐标为log2a+log2(a+8) S=|BD|42=4|BD|=4log2(a+4)-2log2a-2log2(a+8).(2)把S=f(a)变形得:S=f(a)=22log2(a+4)-log2a-log2(a+8)=2log2 =2log2(1+). 由于a1时,a2+8a9, 11+,又函数y=log2x在(0,+)上是增函数, 02log2(1+)2log2,即0S2log2.(3)S=f(a)在定义域(1,+)上是减函数,证明如下:任取a1,a2,使1a1a21,a21,且a2a1, a1+a2+80, +8a20, +8a10, a1-a20, 11+f(a2) S=f(a)在(1,+)上是减函数.(4)由S2,即得,解之可得:1a4-4.12 / 12