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专题07 对数与对数函数
【名师预测】
江苏高考主要考查对数的运算法则及对数函数图象与性质的应用,以考查对数函数的定义域、值域、单调性为主,一般出现在填空题,难度不大。同时,偶有指数函数、对数函数的综合问题的解答题,且对数函数与导数结合的解答题为高频考点,常常作为一种载体与其他函数结合考查,重点考查对数函数的图象与性质,以及与对数函数有关的综合函数的单调性、奇偶性以及与不等式的知识点的综合考查。
【知识精讲】
1.对数
概念
如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数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,logaN叫做对数式
性质
对数式与指数式的互化:ax=N⇔x=logaN
loga1=0,logaa=1,alogaN=
运算法则
loga(M·N)=logaM+logaN
a>0,且a≠1,M>0,N>0
loga=logaM-logaN
logaMn=nlogaM(n∈R)
换底公式
换底公式:logab=(a>0,且a≠1,c>0,且c≠1,b>0)
2.对数函数的图象与性质
y=logax
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域为(0,+∞)
值域为R
过定点(1,0),即x=时,y=
当x>1时,y>0;
当0<x<1时,y>0
当0<x<1时,y<0
当x>1时,y<0;
在区间(0,+∞)上是函数
在区间(0,+∞)上是函数
3.对数函数与指数函数的关系
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.
【典例精练】
考点一 对数式的化简与求值
例1. 计算:(1)4log23=________.
(2)log225·log34·log59=________.
例2.化简与求值:();
().
例3.已知函数,若,则________.
【方法点睛】对数运算的一般思路
(1)将真数化为底数的指数幂的形式进行化简;
(2)将同底对数的和、差、倍合并;
(3)利用换底公式将不同底的对数式转化成同底的对数式,要注意换底公式的正用、逆用及变形应用.
考点二 对数函数的图象及应用
例4. 如图,已知正方形ABCD的边长为2,BC平行于x轴,顶点A,B和C分别在函数y1=3logax,y2=2logax和y3=logax(a>1)的图象上,则实数a的值为________.
例5.若不等式logax>(x-1)2恰有三个整数解,则a的取值范围为________.
【方法点睛】研究对数型函数图象的思路
(1)研究对数型函数的图象时,一般从最基本的对数函数的图象入手,通过平移、伸缩、对称变换得到.特别地,要注意底数a>1或0<a<1这两种不同情况;
(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.
考点三 对数函数的性质及应用
例6.已知,,,则,,的大小关系是________.
例7.已知一元二次不等式f(x)>0的解集为(-∞,1)∪(2,+∞),则 f(lg x)<0的解集为________.
例8.不等式的解集为________.
例9.已知函数f(x)=log4(ax2+2x+3).
(1)若f(1)=1,求f(x)的单调区间;
(2)是否存在实数a,使f(x)的最小值为0?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
例10.已知函数.
(1)判断的奇偶性并加以证明;
(2)判断的单调性(不需要证明);
(3)解关于m的不等式.
【方法点睛】
1.解决与对数函数有关的函数的单调性问题的步骤
如:求的复合函数的单调区间,其一般步骤为:
1 求定义域,即满足的x的取值集合;
2 将复合函数分解成基本初等函数及;
3 分别确定这两个函数的单调区间;
④若这两个函数同增或同减,则为增函数,若一增一减,则为减函数,即“同增异减”.
2.比较对数值大小的方法
(1)若底数为同一常数,则可由对数函数的单调性直接进行判断;若底数为同一字母,则需对底数进行分类讨论.
(2)若底数不同,真数相同,则可以先用换底公式化为同底后,再进行比较.
(3)若底数与真数都不同,则常借助1,0等中间量进行比较.
【名校新题】
一、填空题
1.(2019·姜堰中学期中)________.
2.(2019·金陵中学期中)设集合A=,B={﹣1,0,1,2,4},则AB=___________.
3.(2019·如东中学第二次学情调查)函数的定义域为_______.
4.(2019·徐州12月月考)函数的定义域是,则函数的定义域为_________.
5.(2019·南通4月阶段测试)函数的单调