内容正文:
专题2.7 对数与对数函数
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,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.
知识点一 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.
知识点二 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)对数的运算法则
如果a>0且a≠1,M>0,N>0,那么
①loga(MN)=logaM+logaN;
②loga=logaM-logaN;
③logaMn=nlogaM(n∈R);
④logamMn=logaM(m,n∈R,且m≠0).
(3)换底公式:logbN=(a,b均大于零且不等于1).
知识点三 对数函数及其性质
(1)概念:函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).
(2)对数函数的图象与性质
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域:(0,+∞)
值域:R
当x=1时,y=0,即过定点(1,0)
当x>1时,y>0;
当0<x<1时,y<0
当x>1时,y<0;
当0<x<1时,y>0
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
知识点四 反函数
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.
【特别提醒】
1.换底公式的两个重要结论
(1)logab=logab.;(2)logambn=
其中a>0,且a≠1,b>0,且b≠1,m,n∈R.
2.在第一象限内,不同底的对数函数的图象从左到右底数逐渐增大.
3.对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象过定点(1,0),且过点(a,1),,函数图象只在第一、四象限.
考点一 对数的运算
【典例1】 (2019·广东中山一中模拟)计算:=________.÷100-
【方法技巧】
1.在对数运算中,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,然后正用对数运算法则化简合并.
2.先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法则,转化为同底对数真数的积、商、幂再运算.
3.ab=N⇔b=logaN(a>0,且a≠1)是解决有关指数、对数问题的有效方法,在运算中应注意互化.
【变式1】(2019·河南新乡一中模拟)已知a>b>1,若logab+logba=,ab=ba,则a=________,b=________.
考点二 对数函数图象及其应用
【典例2】(2019·广西桂林十八中模拟) 当0<x≤时,4x<logax,则a的取值范围是( )
A. B.
C.(1,,2))
D.(
【方法技巧】
(1)识别对数函数图象时,要注意底数a以1为分界:当a>1时,是增函数;当0<a<1时,是减函数.注意对数函数图象恒过定点(1,0),且以y轴为渐近线.
(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.
【变式2】 (2019·四川棠湖中学模拟)设方程10x=|lg(-x)|的两个根分别为x1,x2,则( )
A.x1x2<0
B.x1x2=0
C.x1x2>1
D.0<x1x2<1
考点三 比较对数值的大小
【典例3】【2019年高考天津理数】已知
,
,
,则
的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【方法技巧】
(1)若对数值同底数,利用对数函数的单调性比较
(2)若对数值同真数,利用图象法或转化为同底数进行比较
(3)若底数、真数均不同,引入中间量进行比较
【变式3】【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知
,则( )
A.
B.
C.
D.
考点四 解简单的对数不等式
【典例4】(2019·山东枣庄八中模拟) 设函数f(x)=若f(a)>f(-a),则实数a的取值范围是( )
A.(-1,0)∪(0,1)
B.(-∞,-1)∪(1,+∞)
C.(-1,0)∪(1,+∞)
D.(-∞,-1)∪(0,1)
【方法技巧】解决此类问题时应注意两点:(1)真数大于0;(2)底数a的值.
【变式4】(2019·广东湛江一中模拟)已知函数f(x)=若方程f(x)-a=0恰有一个实根,则实数a的取