内容正文:
第二篇 函数、导数及其应用
专题2.6 对数与对数函数
【考纲要求】
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及其单调性,掌握对数函数图象通过的特殊点.
3.知道对数函数是一类重要的函数模型.
4.了解指数函数y=ax与对数函数y=logax互为反函数(a>0,且a≠1).
【命题趋势】
1.对数式的化简与求值,考查对数的运算法则.
2.对数函数图象与性质的应用,多考查对数函数的定义域、值域、单调性,难度不大.
3.指数函数、对数函数的综合问题,考查反函数的应用,与指数函数、对数函数有关的方程、不等式、恒成立问题,综合性强,难度稍大.
【核心素养】
本讲内容主要考查数学运算和逻辑推理的核心素养
【素养清单•基础知识】
1.对数的概念及运算性质
一般地,如果a(a>0,且a≠1)的b次幂等于N,就是ab=N,那么,数b就叫做以a
为底N的对数,记作:logaN=b.
指数、对数之间的关系
(1)对数的性质
①负数和零没有对数;
②1的对数是;
③底数的对数等于.
(2)对数的运算性质
如果a>0,且a≠1,M >0,N>0,那么
①loga(MN)=logaM+logaN;
②loga=logaM-logaN;
③loga(Nn)=nlogaN(n∈R).
2.对数函数的概念
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,+∞).
y=logax的3个特征
(1)底数a>0,且a≠1;
(2)自变量x>0;
(3)函数值域为R.
3.对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象与性质
底数
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域:(0,+∞)
值域:R
图象过定点(1,0),即恒有loga1=0
当x>1时,恒有y>0;
当0<x<1时,恒有y<0
当x>1时,恒有y<0;
当0<x<1时,恒有y>0
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
注意
当对数函数的底数a的大小不确定时,需分a>1和0<a,<1两种情况进行讨论.
4.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.
【素养清单•常用结论】
1.换底公式的变形
(1)logab·logba=1,即logab=(a,b均大于0且不等于1);
(2)logambn=logab(a,b均大于0且不等于1,m≠0,n∈R);
(3)logNM=(a,b,N均大于0且不等于1,M >0).=
2.换底公式的推广
logab·logbc·logcd=logad(a,b,c均大于0且不等于1,d>0).
3.对数恒等式
a
=N(a>0且a≠1,N>0).
4.对数函数图象的特点
(1)对数函数的图象恒过点(1,0),(a,1),,依据这三点的坐标可得到对数函数的大致图象.
(2)函数y=logax与y=logx(a>0,且a≠1)的图象关于x轴对称.
(3)当a>1时,对数函数的图象呈上升趋势;当0<a<1时,对数函数的图象呈下降趋势.
【真题体验】
1.【2019年高考北京理数】在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足m2−m1=,其中星等为mk的星的亮度为Ek(k=1,2).已知太阳的星等是−26.7,天狼星的星等是−1.45,则太阳与天狼星的亮度的比值为( )
A.1010.1
B.10.1
C.lg10.1
D.10−10.1
2.【2018年高考天津理数】已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
3. 【2017年高考北京理数】根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N约为1080.则下列各数中与最接近的是( )
(参考数据:lg3≈0.48)
A.1033
B.1053
C.1073
D.1093
4. 【2017年高考全国Ⅰ卷理数】设x、y、z为正数,且,则( )
A.