指数函数和对数函数竞赛培训题
2022-08-13 02:22:42
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常德市六中高一数学竞赛培训资料
——函数与方程(2)
基础知识:指数、对数以及指数函数与对数函数,是高中代数非常重要的内容。无论
在高考及数学竞赛中,都具有重要地位。熟练掌握指数对数概念及其运算性质,熟练掌握指数函数与对数函数这一对反函数的性质、图象及其相互关系,对学习好高中函数知识,意义重大。
一、 指数概念与对数概念:
指数的概念是由乘方概念推广而来的。相同因数相乘a·a……a(n个)=an导出乘方,这里的n为正整数。从初中开始,首先将n推广为全体整数;然后把乘方、开方统一起来,推广为有理指数;最后,在实数范围内建立起指数概念。
欧拉指出:“对数源出于指数”。一般地,如果a(a>0,a≠1)的b次幂等于N,就是ab=N,那么数b叫做以a为底N的对数,记作:logaN=b ,其中a叫做对数的底数,N叫做真数。 ab=N与b=logaN是一对等价的式子,这里a是给定的不等于1的正常数。当给出b求N时,是指数运算,当给出N求b时,是对数运算。指数运算与对数运算互逆的运算。 二、指数运算与对数运算的性质 1.指数运算性质主要有3条:
ax·ay=ax+y,(ax)y=axy,(ab)x=ax·bx(a>0,a≠1,b>0,b≠1) 2.对数运算法则(性质)也有3条: (1)loga(MN)=logaM+logaN (2)logaM/N=logaM-logaN (3)logaMn=nlogaM(n∈R) (a>0,a≠1,M>0,N>0)
3.指数运算与对数运算的关系: X=alogax;mlogan=nlogam
4.负数和零没有对数;1的对数是零,即loga1=0;底的对数是1,即logaa=1 5.对数换底公式及其推论:
1
换底公式:logaN=logbN/logba 推论1:logamNn=(n/m)logaN
推论2:
三、指数函数与对数函数
函数y=ax(a>0,且a≠1)叫做指数函数。它的基本情况是:
(1)定义域为全体实数(-∞,+∞)
(2)值域为正实数(0,+∞),从而函数没有最大值与最小值,有下界,y>0 (3)对应关系为一一映射,从而存在反函数--对数函数。 (4)单调性是:当a>1时为增函数;当0时,为减函数。
(5)无奇偶性,是非奇非偶函数,但y=ax与y=a-x的图象关于y轴对称,y=ax与y=-ax的图象关于x轴对称;y=ax与y=logax的图象关于直线y=x对称。 (6)有两个特殊点:零点(0,1),不变点(1,a) (7)抽象性质:f(x)=ax(a>0,a≠1), f(x+y)=f(x)·f(y),f(x-y)=f(x)/f(y)
函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,它的基本情况是: (1)定义域为正实数(0,+∞) (2)值域为全体实数(-∞,+∞)
(3)对应关系为一一映射,因而有反函数——指数函数。 (4)单调性是:当a>1时是增函数,当0时是减函数。
(5)无奇偶性。但y=logax与y=log(1/a)x关于x轴对称,y=logax与y=loga(-x)图象关于y轴对称,y=logax与y=ax图象关于直线y=x对称。 (6)有特殊点(1,0),(a,1)
(7)抽象运算性质f(x)=logax(a>0,a≠1), f(x·y)=f(x)+f(y), f(x/y)=f(x)-f(y)
例题:
1. 化简:
2
(1) ; (2)
;
(3)
.
2. 若
,求
.
3. 计算
.
4. 试比较
与的大小.
3
5. 已知函数f(x)=log+ax (a>0,a≠1,x∈R)若x+
1,x2∈R,试比较
与
的大小.
6. 已知y1=,y2=,当x为何值时,
(1)y1=y2 ; (2)y1>y2 ; (3)y1<y2.
7. 对于自然数a,b,c (a≤b≤c) 和实数x,y,z,w若ax=by=cz=70w
(1)求证:a+b=c.
8. 已知A=6lgp+lgq,其中p,q为素数,且满足q-p=29,求证:3
4
(2)
9. 设f(x)=logax (a>0,a≠1)且
10. 已知0<a<1,x2+y=0,求证:
(θ为锐角),求证:1<a<15.
.
11.a、b分别是方程log2x+x-3=0和2x+x-3=0的根,求a+b及log2a+2b的值。
12. 设f(x)=min(3+
,log2x),其中min(p,q)表示p、q中的较小者,求f(x)的最大值。
13. 函数
的最小值。
5
14. 解方程: x+log2(2x-31)=5 。
15.设a>0且a≠1,求证:方程ax+a-x=2a的根不在区间[-1,1]内。
16.解方程:lg2x-[lgx]-2=0 (其中[x]表示不大于实数x的最大整数)。
17. 当a为何值时,不等式
有且只有一解。
18.已知函数f(x)=loga((1+x)/(1-x))(a>0,a≠1),
(1)求f(x)的定义域;(2)判断f(x)的奇偶性并给以证明;(3)当a>1时,求使f(x)>0的x取值范围;(4)求它的反函数f-1(x)。
6
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