第七节 对数与对数函数
[考点要求] 1.理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数;了解对数在简化运算中的作用.2.理解对数函数的概念1
及其单调性,掌握对数函数图象通过的特殊点,会画底数为2,10,2的对数函数的图象.3.体会对数函数是一类重要的函数模型.4.了解指数函数y=ax(a>0,且a≠1)与对数函数y=logax(a>0,且a≠1)互为反函数.
(对应学生用书第32页)
1.对数的概念
如果ax=N(a>0且a≠1),那么x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN,其中a叫做对数的底数,N叫做真数.
2.对数的性质、换底公式与运算性质 (1)对数的性质:
①alogaN=N;②logaab=b(a>0,且a≠1). (2)换底公式:
logcb
logab=loga(a,c均大于0且不等于1,b>0).
c
(3)对数的运算性质:
如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么: ①loga(M·N)=logaM+logaN; M
②logaN=logaM-logaN; ③logaMn=nlogaM(n∈R). 3.对数函数的定义、图象与性质 定义 函数y=logax(a>0且a≠1)叫做对数函数 a>1 图象 定义域:(0,+∞) 值域:R 性质 当x>1时,y>0 在(0,+∞)上为增函数 4.反函数 0<a<1 当x=1时,y=0,即过定点(1,0) 当0<x<1时,y<0; 当0<x<1时,y>0; 当x>1时,y<0 在(0,+∞)上为减函数 指数函数y=ax(a>0且a≠1)与对数函数y=logax(a>0且a≠1)互为反函数,它们的图象关于直线y=x对称.
[常用结论]
1.换底公式的两个重要结论
1n
(1)loga b=log a;(2)logambn=mloga b.
b
其中a>0且a≠1,b>0且b≠1,m,n∈R,m≠0. 2.对数函数的图象与底数大小的比较
如图,作直线y=1,则该直线与四个函数图象交点的横坐标为相应的底数,故0<c<d<1<a<b.由此我们可得到以下规律:在第一象限内从左到右底数逐渐增大.
一、思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)函数y=log2(x+1)是对数函数.( ) (2)log2x2=2log2x.( )
(3)函数y=ln
1+x
与y=ln (1+x)-ln (1-x)的定义域相同.( ) 1-x
?1??a,-1?,(4)对数函数y=logax(a>0且a≠1)的图象过定点(1,0),且过点(a,1),??函数图象不在第二、三象限.( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√ 二、教材改编
1.(log29)·(log34)=( )
11
A.4 B.2 C.2 D.4
lg 9lg 42lg 32lg 2
D [(log29)·(log34)=lg 2×lg 3=lg 2×lg 3=4.故选D.] 2.已知a=2
-
111
3,b=log2,c=log1,则(
323
)
A.a>b>c C.c>b>a D [因为
B.a>c>b D.c>a>b 1
c>a>b.故选D.]
0<a<1,b<0,c=log13=log2 3>1.所以
2
log2(2x-1)的定义域是________.
3
3.函数y=
1
(2,1] [由log2(2x-1)≥0,得0<2x-1≤1.
31
∴2<x≤1. ∴函数y=
1
log2(2x-1)的定义域是(2,1].]
3
4.函数y=loga(4-x)+1(a>0,且a≠1)的图象恒过点________. (3,1) [当4-x=1即x=3时,y=loga1+1=1. 所以函数的图象恒过点(3,1).]
(对应学生用书第33页)
考点1 对数式的化简与求值
对数运算的一般思路
(1)拆:首先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后利用对数运算性质化简合并.
(2)合:将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算性质,转化为同底对数真数的积、商、幂的运算.
11
1.设2a=5b=m,且a+b=2,则m等于( ) A.10 C.20
B.10 D.100
A [由已知,得a=log2m,b=log5m, 1111则a+b=logm+logm 2
5
=logm2+logm5=logm10=2. 解得m=10.] -1
2.计算:(lg 4-lg 25)÷1002=________.
1
-20 =-20.]
[原式=(lg 2-2-lg 52)×100
1
2
1-2
=lg (22)×10=lg 10×10=-2×102×5
(1-log63)2+log62·log618
3.计算:=________.
log646
1-2log63+(log63)2+log63·log6(6×3)
1 [原式=
log4
6
1-2log63+(log63)2+1-(log63)2= log642(1-log63)log66-log63log62===log2=1.]
2log62log626
4.已知log23=a,3b=7,则log37221的值为________.
2+a+ab
[由题意3b=7,所以log3 7=b.
2a+ab所以
log
2
21=log2+a+ab2a+ab
log2(22×3×7)log284
84=log63==22log2(3×7)
3763
2+log23+log23·log372log23+log23·log37
=
.]
对数运算法则是在化为同底的情况下进行的,因此经常会用到换底公
式及其推论.在对含有字母的对数式进行化简时,必须保证恒等变形.
考点2 对数函数的图象及应用 对数函数图象的识别及应用方法
(1)在识别函数图象时,要善于利用已知函数的性质、函数图象上的特殊点(与坐标轴的交点、最高点、最低点等)排除不符合要求的选项.
(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.
11
(1)(2024·浙江高考)在同一直角坐标系中,函数y=ax,y=loga(x+2)(a
>0,且a≠1)的图象可能是( )
A B
C D
1
(2)当0<x≤2时,4x<logax,则a的取值范围是( ) 2
A.(0,2)
2
B.(2,1)