内容正文:
第6节 对数函数
文数
[考纲展示]
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.
3.体会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.
文数
积累必备知识
提升关键能力
培育学科素养
文数
积累必备知识
知识梳理
1.对数的概念
如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数x叫作以a为底N的对数,记作 ,其中a叫作对数的底数,N叫作真数.
x=logaN
N
②logaab=b(a>0,且a≠1).
文数
(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
logaM-logaN
③logaMn= (n∈R);
nlogaM
(3)换底公式: (a,b均大于零且不等于1).
3.对数函数
(1)概念:函数y=logax(a>0,且a≠1)叫作对数函数,其中x是自变量.
文数
(2)对数函数的图像与性质
a>1 0<a<1
图像
定义域 .
值域 .
性质 当x=1时,y=0,即过定点 .
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 . 在(0,+∞)上是 .
(0,+∞)
R
(1,0)
增函数
减函数
文数
4.指数函数与对数函数的关系
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,它们的图像关于直线 对称.
y=x
文数
重要结论
(2)在第一象限内,不同底的对数函数的图像从左到右底数逐渐增大.
文数
基础自测
答案:(1)× (2)×
解析:(1)错,logax2=2loga|x|;
文数
解析:(3)错,如log2(2+2)=log24=2≠log22·log22=1;
(4)错,当a>1时成立,当0<a<1时,m>n;
(5)错,f(x)的定义域为{x|x<-2或x>2},而g(x)的定义域为{x|x>2}.
(3)loga(b+c)=logab·logac.( )
(4)若logam<logan,则m<n.( )
答案:(3)× (4)× (5)×
文数
C
2.函数f(x)=loga(x+2)-2(a>0,且a≠1)的图像必过定点( )
(A)(1,0) (B)(1,-2)
(C)(-1,-2) (D)(-1,-1)
解析:令x=-1,则loga(x+2)=0,此时f(-1)=-2,故选C.
文数
B
文数
B
文数
文数
答案:2 (-2,e-2]∪(2,+∞)
文数
提升关键能力
考点一 对数的运算(基础性)
题组过关
文数
文数
文数
文数
反思归纳
(1)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.
(2)解决对数运算问题的常用方法
①将真数化为底数的指数幂的形式进行化简.
②将同底对数的和、差、倍合并.
③利用换底公式将不同底的对数式转化成同底的对数式,要注意换底公式的正用、逆用及变形应用.
文数
考点二 对数函数的图像及应用
题组过关
[例1] (1)若函数f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1)在R上为减函数,则函数y=loga
(|x|-1)的图像可以是( )
文数
解析:(1)由f(x)在R上是减函数,知0<a<1.
又y=loga(|x|-1)是偶函数,
定义域是(-∞,-1)∪(1,+∞).
所以当x>1时,y=loga(x-1)的图像由y=logax的图像向右平移一个单位得到.因此选项D正确.故选D.
文数
解析:(2)由题意,易知a>1.
在同一坐标系内作出x∈(1,2)时,y=(x-1)2及y=logax的图像如图实线所示.
若y=logax的图像过点(2,1),
得loga2=1,所以a=2.
根据题意,函数y=logax,x∈(1,2)的图像恒在y=(x-1)2,x∈(1,2)图像的上方.
结合图像,a的取值范围是(1,2].故选C.
文数
反思归纳
(1)在识别函数图像时,要善于利用已知函数的性质、图像上的特殊点(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)对于较复杂的不等式有解或恒成立问题,可以借助函数图像解决,具体做法为:①对不等式变形,使不等号两边对应两函数f(x),g(x);②在同一坐标系下作出两函数y=f(x