内容正文:
专题13 对数与对数函数
高考
概览
1.理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式能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,掌握对数函数的图象通过的特殊点;
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(a>0,且a≠1)与对数函数y=logax(a>0,且a≠1)互为反函数.
必备知识.真题演练
【知识梳理】
1.对数的概念
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.
2.对数的性质、运算性质与换底公式
(1)对数的性质:①alogaN=N;②logaab=b(a>0,且a≠1).
(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;
③logaMn=nlogaM(n∈R).
(3)换底公式:logab=(a>0,且a≠1,b>0,c>0,且c≠1).
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,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
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.它们的定义域和值域正好互换.
【常用结论】
1.换底公式的两个重要结论
(1)logab=(a>0,且a≠1;b>0,且b≠1).
(2)logambn=logab(a>0,且a≠1;b>0;m,n∈R,且m≠0).
2.在第一象限内,不同底的对数函数的图象从左到右底数逐渐增大.
3.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.
【真题体验】
1. (2021全国乙卷)设,,.则( )
A. B.
C. D.
2.(2020全国Ⅰ卷)设,则( )
A. B. C. D.
3.(2020全国Ⅱ卷)设函数,则( )
A.是偶函数,且在单调递增
B.是奇函数,且在单调递减
C.是偶函数,且在单调递增
D.是奇函数,且在单调递减
4.(2020全国Ⅲ卷)已知.设,则( )
A. B. C. D.
5.(2019天津卷)已知a=log52,b=log0. 50. 2,c=0. 50. 2,则a,b,c的大小关系为 ( )
A. a<c<b B. a<b<c C. b<c<a D. c<a<b
考点一 对数的运算
1.设2a=5b=m,且+=2,则m=( )
A. B.10 C.20 D.100
2.(多选题)(2021·临沂期末)若10a=4,10b=25,则( )
A.a+b=2 B.b-a=1
C.ab>8lg22 D.b-a>lg 6
3.已知a>b>1,若logab+logba=,ab=ba,则a=________,b=________.
4.计算:计算:(1)lg25+lg2·lg50+(lg2)2;
(2);
(3)(log32+log92)·(log43+log83).
名师点拨 1.在对数运算中,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,然后用对数运算法则化简合并.
2.先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法则,转化为同底对数真数的积、商、幂再运算.
3.ab=N⇔b=logaN(a>0,且a≠1)是解决有关指数、对数问题的有效方法,在运算中应注意互化.
考点二 对数函数的图象及应用
【例1】 (1)在同一直角坐标系中,函数y=,y=loga(a>0,且a≠1)的图象可能是( )
(2)已知函数f(x)=且关于x的方程f(x)+x-a=0有且只有一个实根,则实数a的取值范围是________.
名师点拨 1.在识别函数图象时,要善于利用已知函数的性质、函数图象上的特殊点(与坐标轴的交点、最高点、最低点等)排除不符合要求的选项.
2.一些对数型方程