《指数函数与对数函数》学案
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指数函数与对数函数
典例1:设 是定义在R上的函数.
(1)f(x)可能是奇函数吗?
(2)若f(x)是偶函数,试研究其单调性.
解 (1)方法一 假设f(x)是奇函数,由于定义域为R,
∴f(-x)=-f(x),即 整理得
即 即a2+1=0,显然无解.∴f(x)不可能是奇函数.
方法二 若f(x)是R上的奇函数,则f(0)=0,即
∴f(x)不可能是奇函数.
(2)因为f(x)是偶函数,所以f(-x)=f(x),即 整理得 又∵对任意x∈R都成立,∴有 得a=±1.
当a=1时,f(x)=e-x+ex,以下讨论其单调性,任取x1,x2∈R且x1<x2,
当 f(x1)<f(x2),f(x)为增函数,
此时需要x1+x2>0,即增区间为[0,+∞),反之(-∞,0]为减区间.
当a=-1时,同理可得f(x)在(-∞,0]上是增函数,在[0,+∞)上是减函数.
典例2:已知函数
(1)作出图象;(2)由图象指出其单调区间;
(3)由图象指出当x取什么值时函数有最值.
(2)由图象知函数在(-∞,-1]上是增函数,在(-1,+∞)上是减函数.
(3)由图象知当x=-1时,函数有最大值1,无最小值.
典例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a>1时,对于任意x∈[3,+∞),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.
因此,要使|f(x)|≥1对于任意x∈[3,+∞)都成立.
只要loga3≥1=logaa即可,∴1<a≤3. 6分
当0<a<1时,对于x∈[3,+∞),有f(x)<0,
∴|f(x)|=-f(x). 8分
∵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. 10分
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