内容正文:
考点06 对数与对数函数
【命题解读】
1.理解对数的概念及其运算性质;
2.了解对数换底公式,知道一般对数可以转化成自然对数或常用对数;
3.对数函数的性质及其应用;
4.会求对数型函数的定义域、值域 及单调性。
【命题预测】
1.对数和对数函数是近几年高考的热点内容之一,可以这样毫不夸张地说,只要是高考试卷,就必有一个对数和对数函数问题的5分小题。从题型上看是选择题或填空题,难度为中,低档。纵观各种考试试卷,归结起来对数和对数函数问题主要包括:
①对数的运算;
②对数函数概念的理解与运用;
③对数函数图像的理解与运用;
④对数函数性质的理解与运用;
⑤对数函数的综合问题;
⑥对数方程或不等式的解法。
4.预计2021年高考中,仍会对对数函数的图像和性质进行重点考查,复习时应引起高度重视.
【复习建议】
一、对数的概念
1、 对数的定义
一般的,如果(且)的次幂等于,即,那么叫作以为底的对数,
记作 读作:以为底的对数等于,其中,叫做对数的底数,叫作真数.
2、 对数恒等式
(1); (2); (3)
3、常用对数与自然对数
(1)底数的对数,叫作常用对数 ,简记为
(2)底数(是一个无理数,)的对数,叫作自然对数 ,简记为
二、对数运算性质
如果那么
;;.
三、换底公式及其推导
logbN=(a,b>0,a,b≠1,N>0)
证明:设,则,两边取以a为底的对数,得
x,即
四、对数函数及其性质
1、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,+∞).
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
3、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.
考向一 比较大小问题
常用方法:
1、 指对数函数的单调性;
2、 借助中间值:0和1等.
典例1 已知a=log52,b=log0.50.2,c=0.50.2,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
利用和进行分段,比较出三者的大小关系.
【详解】
,,
而,所以.
故选:B
【点睛】
本小题主要考查指数式、对数式比较大小,属于基础题.
典例2 已知在上是减函数,若,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
先比较,,的大小关系,然后根据函数在上是减函数,即可判断的大小关系.
【详解】
根据对数函数的单调性可知:,由 ,所以,两边同时取对数可得,即,所以,因为在上是减函数,所以,所以.
故选:B
【点睛】
本题主要考查函数的单调性,解题的关键是会根据基本初等函数的单调性判断自变量的大小关系.
考向二 含对数不等式的解法
1、 根据函数奇偶性和单调性的性质将不等式进行等价转化,结合对数不等式的解法进行求解即可;
2、 数形结合法;
3、 分段函数要进行分类讨论。
典例1 定义在上的偶函数在上是减函数,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根据函数奇偶性和单调性的性质将不等式进行等价转化,结合对数不等式的解法进行求解即可.
【详解】
∵偶函数在上是减函数,且,
∴在上是增函数,且,
即,得或,得或,
即不等式的解集为,故选:D.
【点睛】
本题主要考查了通过函数的奇偶性和单调性解抽象函数的不等式,属于中档题.
典例2 定义在上的函数满足:,当时,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
先考虑当时不等式的解集,再根据图象的对称性可得时不等式的解集,从而得到正确的选项.
【详解】
当时,的解为或,解得,
因为,故的图象关于直线对称,
故当时,的解为,
所以的解集为:.
故选:C.
【点睛】
本题考查函数图象的对称性、分段函数构成的不等式的解,后者一般有两类处理方法:(1)根据范围分类讨论;(2)画出分段函数的图象,数形结合解决与分段函数有关的不等式或方程等,本题属于中档题.
考向三 对数函数的图像和性质
典例1 已知函数满足,则函数的图象大致为( )
A. B.C.D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由已知求出,得表达式,化简函数式后根据定义域和单调性可得正确选项.
【详解】
由恬