2022年初等函数典型例题 .pdf
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1、例 1.已知 a=91,b=9. 求:(1);315383327aaaa(2)111)(abba. 解: (1)原式 =3127a.3123aa21)38(21315a= 2167a)2534(=a21.a=91,原式 =3.(2)方法一化去负指数后解.1111)(111baababbaabbaabbaa=,9,91ba+b=.982方法二利用运算性质解.11)(11111111111ababbabbaaabbaa=, 9,91ba+b=.982变式训练1:化简下列各式(其中各字母均为正数): (1);)(65312121132bababa(2).)4()3(6521332121231baba
2、ba解: (1)原式 =. 100653121612131656131212131bababababa(2)原式 =-.4514545)(45)2(2523232123313612331361abababbababababa例 2. 函数 f(x)=x2-bx+c 满足 f(1+x)=f(1-x)且 f(0)=3,则 f(bx) 与 f(cx)的大小关系是()A.f(bx) f(cx) B.f(bx) f(cx) C.f(bx) f(cx) D.大小关系随x 的不同而不同解: A 变式训练2:已知实数a、b 满足等式ba)31()21(,下列五个关系式:0ba; ab0; 0ab; ba0;
3、a=b.其中不可能成立的关系式有()A.1 个 B.2个C.3 个D.4 个解: B例 3.求下列函数的定义域、值域及其单调区间:(1)f(x)=3452xx;(2)g(x)=-(5)21( 4)41xx. 解: (1)依题意x2-5x+4 0,解得 x4 或 x1,f (x)的定义域是(- , 1 4,+) .令 u=,49)25(4522xxxx( -, 1 4,+) ,u0,即452xx0,而 f(x)=3452xx30=1,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1
4、页,共 13 页 - - - - - - - - - 函数 f(x)的值域是 1,+) .u=49)25(2x, 当 x( - ,1时, u 是减函数,当 x 4,+)时, u 是增函数 . 而 31, 由复合函数的单调性可知,f (x)=3452xx在( - ,1上是减函数,在4,+)上是增函数.故 f (x)的增区间是4,+) ,减区间是( - ,1.(2)由 g(x)=-(,5)21(4)21(5)21(4)412xxxx函数的定义域为R,令 t=()21x (t0), g(t)=-t2+4t+5=-(t-2)2+9,t 0, g(t)=-(t-2)2+99, 等号成立的条件是t=2,即
5、 g(x) 9, 等号成立的条件是(x)21=2,即 x=-1 , g(x)的值域是(- , 9.由 g(t)=-(t-2)2+9 (t0), 而 t=(x)21是减函数,要求g(x) 的增区间实际上是求g(t) 的减区间,求 g(x) 的减区间实际上是求g(t) 的增区间 .g(t )在( 0,2上递增,在2,+)上递减,由 0t=(x)212, 可得 x-1,由 t=(x)212, 可得 x-1.g(x)在 -1,+)上递减,在(- , -1 上递增,故 g(x) 的单调递增区间是(- , -1 ,单调递减区间是-1 ,+) .变式训练3:求下列函数的单调递增区间:(1)y=(226)21
6、xx;(2)y=262xx.解: (1)函数的定义域为R.令 u=6+x-2x2, 则 y=(u)21.二次函数u=6+x-2x2的对称轴为x=41,在区间41,+)上, u=6+x-2x2是减函数,又函数 y=()21u是减函数,函数 y=(226)21xx在41,+)上是增函数.故 y=(226)21xx单调递增区间为41,+) .(2)令 u=x2-x-6, 则 y=2u,二次函数u=x2-x-6的对称轴是x=21, 在区间21,+)上 u=x2-x-6 是增函数 .又函数 y=2u为增函数,函数 y=262xx在区间21,+)上是增函数.故函数 y=262xx的单调递增区间是21,+)
7、. 例 4设 a0,f(x)=xxaaee是 R上的偶函数 .(1)求 a 的值;(2)求证: f(x) 在( 0,+)上是增函数.(1)解: f(x)是 R上的偶函数,f (-x )=f (x) ,,eeeexxxxaaaa( a-)e1e)(1xxa=0对一切 x 均成立,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 13 页 - - - - - - - - - a-a1=0,而 a0, a=1. (2)证明在( 0,+)上任取 x1、x2,且 x1x2, 则 f(
8、x1)-f(x2)=1ex +1e1x-2ex-2e1x=)ee(12xx ().1e121xxx1x2,ee21xx有.0ee12xxx10,x20, x1+x20, 21exx1, 21e1xx-1 0. f(x1)-f(x2) 0, 即 f(x1) f(x2), 故 f(x) 在( 0,+)上是增函数. 变式训练4:已知定义在R上的奇函数f(x) 有最小正周期2,且当 x(0,1)时,f(x)=142xx. (1)求 f (x) 在 -1 ,1上的解析式;(2)证明: f(x) 在( 0,1)上是减函数 .(1)解:当 x(-1,0)时, -x (0,1).f (x)是奇函数,f (x)
9、=-f (-x )=-.142142xxxx由 f(0)=f(-0)=-f(0),且 f(1)=-f(-1)=-f(-1+2)=-f(1),得 f(0)=f(1)=f(-1)=0.在区间 -1 ,1上,有f (x)=1 , 0, 10)0, 1(142)1 , 0(142xxxxxxx(2) 证明当 x(0,1)时,f(x)=.142xx设 0 x1x21,则 f(x1)-f(x2)=,) 14)(14()12)(22(1421422121122211xxxxxxxxxx0 x1x21, 1222xx0,221xx-1 0, f(x1)-f(x2) 0, 即 f(x1) f(x2),故 f(x
10、) 在( 0,1)上单调递减 . 例 1 计算:(1))32(log32(2)2(lg2)2+lg2lg5+12lg)2(lg2;(3)21lg4932-34lg8+lg245.解: (1)方法一利用对数定义求值设)32(log32=x,则(2+3)x=2-3=321=(2+3)-1, x=-1.方法二利用对数的运算性质求解)32(log32=32log321=32log(2+3)-1=-1.(2)原式 =lg2(2lg2+lg5 )+12lg2)2(lg2=lg2(lg2+lg5)+|lg2-1|=lg2+(1-lg2)=1.名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - -
11、- - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 13 页 - - - - - - - - - (3)原式 =21(lg32-lg49)-34lg821+21lg245=21 (5lg2-2lg7)-342lg23+21 (2lg7+lg5)=25lg2-lg7-2lg2+lg7+21lg5=21lg2+21lg5=21lg(2 5)= 21lg10=21.变式训练1:化简求值 .(1)log2487+log212-21log242-1;(2)(lg2)2+lg2 lg50+lg25;(3)(log32+log92)(log43+log8
12、3).解: (1) 原式 =log2487+log212-log242-log22=log2.232log221log242481272322(2)原式 =lg2(lg2+lg50)+lg25=2lg2+lg25=lg100=2.(3)原式 =(.452lg63lg53lg22lg3)2lg33lg2lg23lg( )3lg22lg3lg2lg例 2 比较下列各组数的大小.(1)log332与 log556;(2)log1.10.7 与 log1.20.7;(3)已知 log21blog21alog21c, 比较 2b,2a,2c的大小关系 .解: (1) log332log31=0,而 lo
13、g556log51=0, log332log556.(2) 方法一00.7 1,1.1 1.2,02 .1log1 .1log7 .00.7,2 .1log11.1log17.07 .0,即由换底公式可得log1.10.7 log1.20.7.方法二作出 y=log1.1x 与 y=log1.2x 的图象 .如图所示两图象与x=0.7 相交可知 log1.10.7 log1.20.7.(3) y=x21log为减函数,且cab212121logloglog,bac, 而 y=2x是增函数, 2b2a2c.变式训练2:已知 0a1,b 1,ab 1,则 logabbbba1log,log,1的大
14、小关系是()A.logabbbba1loglog1B.bbbbaa1log1loglogC.bbbaba1log1loglog D.bbbaablog1log1log解: C 例 3 已知函数f(x)=logax(a 0,a 1),如果对于任意x 3,+)都有 |f(x)|1 成立,试求 a 的取值范围 .解: 当 a1 时,对于任意x3,+) ,都有 f(x) 0.所以, |f(x)|=f(x),而 f(x)=logax 在 3,+)上为增函数,对于任意x 3,+) ,有 f(x)loga3. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -
15、- - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 13 页 - - - - - - - - - 因此,要使 |f(x)|1 对于任意 x 3,+)都成立 .只要 loga31=logaa 即可, 1a3. 当 0a1 时,对于x 3,+) ,有 f(x) 0,|f(x)|=-f(x). f (x)=logax 在 3,+)上为减函数,-f (x)在 3,+)上为增函数.对于任意x 3,+)都有|f(x)|=-f(x)-loga3. 因此,要使 |f(x)|1 对于任意 x 3,+)都成立,只要 -loga31 成立即可,loga3-1=logaa1, 即a13, 31a
16、1.综上,使 |f(x)|1 对任意 x 3,+)都成立的a 的取值范围是:(1,331,1). 变式训练3:已知函数f (x)=log2(x2-ax-a) 在区间( - ,1-3上是单调递减函数. 求实数 a的取值范围 .解: 令 g(x)=x2-ax-a, 则 g(x)= (x-2a)2-a-42a,由以上知 g(x )的图象关于直线x=2a对称且此抛物线开口向上.因为函数f(x)=log2g(x) 的底数 21,在区间( - ,1-3上是减函数,所以 g(x)=x2-ax-a 在区间( - ,1-3上也是单调减函数,且g(x) 0.0)31()31 (3220)31 (2312aaaga
17、,即解得 2-23a2.故 a 的取值范围是 a|2-23a2 . 例 4 已知过原点O的一条直线与函数y=log8x 的图象交于A、B两点,分别过A、B作 y 轴的平行与函数 y=log2x 的图象交于C、D两点.(1)证明 : 点 C 、D和原点 O在同一直线上;(2)当 BC平行于 x 轴时,求点A的坐标 .(1)证明设点 A、B的横坐标分别为x1、x2,由题设知x11,x21, 则点 A、B的纵坐标分别为log8x1、log8x2.因为 A、B在过点 O的直线上,所以228118loglogxxxx点 C、D的坐标分别为 (x1,log2x1) 、(x2,log2x2),由于 log2
18、x1=2loglog818x=3log8x1,log2x2=3log8x2,OC的斜率为k1=118112log3logxxxx,OD的斜率为,log3log2282222xxxxk由此可知 k1=k2, 即 O 、C、D在同一直线上.名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 13 页 - - - - - - - - - (2)解:由于 BC平行于 x 轴,知 log2x1=log8x2,即得 log2x1=31log2x2,x2=x31,代入 x2log8x1=x
19、1log8x2,得 x31log8x1=3x1log8x1, 由于 x11, 知 log8x10, 故 x31=3x1,又因 x11, 解得 x1=3, 于是点 A的坐标为(3,log83). 变式训练4:已知函数f(x)=log211xx+log2(x-1)+log2(p-x).(1)求 f(x)的定义域;(2)求 f(x)的值域 .解: (1)f(x)有意义时,有,0,01,011xpxxx由、得x1, 由得 xp, 因为函数的定义域为非空数集,故p1,f(x)的定义域是 (1,p). (2)f(x)=log2(x+1)(p-x)=log2- (x-21p)2+4) 1(2p (1 xp)
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