内容正文:
4.4 对数函数
考点讲解
考点1:对数函数的概念及应用
【例1】(1)下列给出的函数:①y=log5x+1;②y=logax2(a>0,且a≠1);③y=log(-1)x;
④y=log3x;⑤y=logx(x>0,且x≠1);⑥.其中是对数函数的为( )
A.③④⑤ B.②④⑥
C.①③⑤⑥ D.③⑥
(2)若函数y=log(2a-1)x+(a2-5a+4)是对数函数,则a=________.
(3)已知对数函数的图象过点(16,4),则=____________.
【答案】(1)D (2)4 (3)-1
【解析】(1)由对数函数定义知,③⑥是对数函数,故选D.
(2)因为函数y=log(2a-1)x+(a2-5a+4)是对数函数,
所以
解得a=4.
(3)设对数函数为f(x)=logax(a>0且a≠1),
由f(16)=4可知loga16=4,∴a=2,
∴f(x)=log2x,
∴=log2=-1.
【方法技巧】判断一个函数是对数函数的方法
【针对训练】
1. 若函数f(x)=(a2+a-5)logax是对数函数,则a=________.
【答案】2
【解析】由a2+a-5=1得a=-3或a=2.
又a>0且a≠1,所以a=2.
考点2:对数函数的定义域
【例2】 求下列函数的定义域:
(1);(2)f(x)=+ln(x+1);(3)f(x)=log(2x-1)(-4x+8).
【解析】(1)要使函数f(x)有意义,则>0,即>-1,解得0<x<2,即函数f(x)的定义域为(0,2).
(2)函数式若有意义,需满足即解得-1<x<2,故函数的定义域为(-1,2).
(3)由题意得解得故函数y=log(2x-1)(-4x+8)的定义域为
【方法技巧】
求对数型函数的定义域时应遵循的原则
(1)分母不能为0.
(2)根指数为偶数时,被开方数非负.
(3)对数的真数大于0,底数大于0且不为1.
提醒:定义域是使解析式有意义的自变量的取值集合,求与对数函数有关的定义域问题时,要注意对数函数的概念,若自变量在真数上,则必须保证真数大于0;若自变量在底数上,应保证底数大于0且不等于1.
【针对训练】
2.求下列函数的定义域:
(1)f(x)=lg(x-2)+;
(2)f(x)=logx+1(16-4x).
【解析】(1)要使函数有意义,需满足
解得x>2且x≠3,
所以函数定义域为(2,3)∪(3,+∞).
(2)要使函数有意义,需满足
解得-1<x<0或0<x<4,
所以函数定义域为(-1,0)∪(0,4).
考点3:对数的比较
【例3】 比较下列各组值的大小:
(1)和;(2)和;(3)和
【解析】 (1)法一(单调性法):对数函数y=log5x在(0,+∞)上是增函数,而<,所以log5<log5.
法二(中间值法):因为log5<0,log5>0,
所以log5<log5.
(2)法一(单调性法):由于log2=,log2=,
又因对数函数y=log2x在(0,+∞)上是增函数,
且>,所以0>log2>log2,
所以<,所以<.
法二(图象法):如图,在同一坐标系中分别画出y=及y=的图象,由图易知:<.
(3)取中间值1,
因为log23>log22=1=log55>log54,
所以log23>log54.
【方法技巧】
比较对数值大小的常用方法
(1)同底数的利用对数函数的单调性.
(2)同真数的利用对数函数的图象或用换底公式转化.
(3)底数和真数都不同,找中间量.
提醒:比较数的大小时先利用性质比较出与零或1的大小.
【针对训练】
3. 比较下列各组值的大小:
(1),;
(2)log1.51.6,log1.51.4;
(3)log0.57,log0.67;
(4)log3π,log20.8.
【解析】 (1)因为函数y=是减函数,且0.5<0.6,所以>.
(2)因为函数y=log1.5x是增函数,且1.6>1.4,所以log1.51.6>log1.51.4.
(3)因为0>log70.6>log70.5,
所以<,
即log0.67<log0.57.
考点4:对数函数的图象问题
【探究问题】
1.如图,曲线C1,C2,C3,C4分别对应y=loga1x,y=loga2x,y=loga3x,y=loga4x的图象,你能指出a1,a2,a3,a4以及1的大小关系吗?
提示:作直线y=1,它与各曲线C1,C2,C3,C4的交点的横坐标就是各对数的底数,由此可判断出各底数的大小必有a4>a3>1>a2>a1>0.
2.函数y=ax与y=logax(a>0且a≠1)的图象有何特点?
提示:两函数的图象关于直线y=x对称.
【例4】(1)当a>1时,在同一坐标系中,函数y=a-x与y=l