内容正文:
第5节 对数与对数函数
1.对数的概念
(1)对数的定义: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)两种常见对数:
对数形式
特点
记法
常用对数
底数为 10
Lg N
自然对数
底数为 e
Ln N
2.对数的性质、换底公式与运算性质
(1)对数的性质:①loga1= 0 ;②logaa= 1 ;③alogaN= N ;④logaab= 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)对数的重要公式
①换底公式: logbN= (a,b均大于零且不等于1);
②logab=,推广logab·logbc·logcd= logad .
3.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
底数
a>1
0<a<1
图象
性质[来源:学|科|网][来源:Zxxk.Com][来源:学.科.网Z.X.X.K][来源:学_科_网Z_X_X_K]
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
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.
[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.
(1)函数y=log2(x+1)是对数函数.( )
(2)log2x2=2log2x.( )
(3)当x>1时,logax>0.( )
(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),,函数图象只在第一、四象限.( )
(5)函数y=ln与y=ln(1+x)-ln(1-x)的定义域相同.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
[小题查验]
1.(log29)·(log34)等于( )
A.
B.
C.2
D.4
解析:D [法一:原式==4.=·
法二:原式=2log23·=2×2=4.]
A.c<a<b
B.a<b<c
C.a<c<b
D.c<b<a
3.已知lg a+lg b=0(a>0且a≠1,b>0且b≠1),则f(x)=ax与g(x)=-logbx的图象可能是( )
4.(教材改编)函数y=的定义域为 ________ .
解析:由.,解得x∈
答案:
解析:∵f(x)是R上的偶函数,
∴它的图象关于y轴对称.
∵f(x)在[0,+∞)上为增函数,
∴f(x)在(-∞,0]上为减函数,
由f=0.=0,得f
⇒x>2或0<x<∪(2,+∞).
,∴x∈
答案:∪(2,+∞)
考点一 对数的基本运算(自主练透)
[题组集训]
1.(2018·全国Ⅰ卷)已知函数f(x)=log2(x2+a),若f(3)=1,则a= ________ .
解析:根据题意有f(3)=log2(9+a)=1,可得9+a=2,所以a=-7.
答案:-7
2.
= ________ .
解析:
=.=-
答案:-
3.若log147=a,14b=5,则用a,b表示log3528= ________ .
解析:∵14b=5,∴log145=b,又log147=a,
∴log3528=.==
答案:
对数运算的一般思路
(1)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,然后正用对数运算性质化简合并.
(2)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.
考点二 对数函数的图象及应用(子母变式)
直观想象——数形结合法在对数函数问题中的应用
对一些可通过平移、对称变换作出其图象的对数型函数,在求解其单调性(单调区间)、值域(最值)、零点时,常利用数形结合求解.一些对数型函数、方程、不等式问题的求解,常转化为相应函数图象问题,利用数形结合法求解.
[母题] 当0<x≤时,4x<logax,则a的取值范围是( )
A.