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高一数学常见的对数函数解题方法教案

常见的对数函数解题策略
一、分类讨论
例1 若实数a 满足2log 13
a <,求a 的取值范围。

分析:需对a 进行分类讨论。

当1a >时,∵log 1a a =,∴2log log 3a
a a <,∴23
a >; 当01a <<时,∵2log log 3a a a <,∴23a <,即203a <<。

故20,(1,)3a ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭。

评注:解含有对数符号的不等式时,必须注意对数的底数是大于1还是小于1,然后再利用相应的对数函数的单调性进行解答。

理解会用以下几个结论很有必要:①当1a >时,若log 0a x >,则1x >,若l o g 0a x <,则01x <<;②当01a <<时,若log 0a x >,则01x <<,若log 0a x <,则1x >。

二、数形结合
例2 若x 满足2log 3x x =-,则x 满足区间( )
A .(0,1)
B .(1,2)
C .(1,3)
D .(3,4)
分析:本题左边是一个对数函数,右边是一个一次函数,可通过作图象求解。

解析:在同一直角坐标系中画出2log y x =,3y x =-的图象,如图所示,可观察两图象交点的横坐标满足13x <<,答案选C 。

评注:解决该类问题的关键是正确作出函数2log y x =,3y x =-的图象,从而观察交点的横坐标的取值范围。

三、特殊值法
2x
x -x
例3 已知log (2)a y ax =-在[0,1]上为x 的减函数,则a 的取值范围为( ) A .(0,1) B .(1,2) C .(0,2) D .[2,)+∞
分析:由函数的单调性求底数a 的取值范围,逆向考查,难度较大,可采用特殊值法进行判断。

解析:取特殊值0.5a =,10x =,21x =,则有10.5
l o g (2)l o g 2a ax -
=,20.53log (2)log 2a ax -=,与y 是x 的减函数矛盾,排除A 和C ; 取特殊值3a =,11x =,则2230ax -=-<,所以3a ≠,排除D 。

答案选B 。

评注:本题由常规的具体函数判断其单调性,变换为已知函数的单调性反过来确定函数中底数a 的范围,提高了思维层次。

四、合理换元
例4 若28x ≤≤,求函数2
21144log log 5y x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的值域。

分析:通过对函数式进行变形,此题是一个二次函数求值域问题,可换元进行求解。

解析:设14log t x =,∵28x ≤≤,∴114
4log 8log 2t ≤≤,即3122t -
≤≤-。

又2
21144log log 5y x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭21144
log 2log 5x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭,
∴2225(1)4y t t t =++=++,∵3122
t -≤≤-, ∴当1t =-时,y 最小值为4;当32t =-或12
t =-时,y 值相等且最大,y 最大为174。

故函数y 的值域为174,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦。

评注:换元法是一种常见的数学思想,也是一种常用的解题技巧,希望同学们在今后的学习中合理转化,灵活运用。

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