内容正文:
第10练 对数与对数函数
【知识梳理】
1.对数的概念
(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)两种特殊的对数
①常用对数:通常以10为底的对数叫做常用对数,N的常用对数log10N简记为lg_N;
②自然对数:以e为底的对数称为自然对数,N的自然对数logeN简记为ln_N(其中e=2.71828…).
2.对数与指数的关系
(1)对数的基本性质
①零和负数没有对数,即真数N>0;
②1的对数为0,即loga1=0(a>0,且a≠1);
③底数的对数等于1,即logaa=1(a>0,且a≠1).
(2)两个重要的对数恒等式
①alogaN=N(a>0,且a≠1,N>0);
②logaaN=N(a>0,且a≠1).
3.对数运算性质
如果a>0且a≠1,M>0,N>0,那么,
(1)loga(MN)=logaM+logaN;
(2)loga=logaM-logaN;
(3)logaMn=nlogaM(n∈R).
4.换底公式
(1)对数的换底公式:logab=(a>0且a≠1;c>0且c≠1;b>0).
(2)三个较为常用的推论
①logab·logbc·logca=1(a>0,b>0,c>0,且均不为1);
②logab=(a>0,b>0,且均不为1);
③logambn=logab(a>0,b>0,且均不为1,m≠0).
5.对数函数
一般地,把函数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,+∞).
6.对数函数的图象和性质
对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象和性质如下表
y=logax (a>0,且a≠1)
底数
a>1
0<a<1
图象
定义域
(0,+∞)
值域
R
单调性
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
共点性
图象过定点(1,0),即x=1时,y=0
函数值特点
x∈(0,1)时,
y∈(-∞,0);
x∈[1,+∞)时,
y∈[0,+∞)
x∈(0,1)时,
y∈(0,+∞);
x∈[1,+∞)时,
y∈(-∞,0]
对称性
函数y=logax与y=
的图象关于x轴对称
7.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.它们的定义域与值域正好互换.
8.三种常见函数模型的增长差异
函数 性质
y=a
x(a>1)
y=logax
(a>1)
y=kx
(k>0)
在(0,+∞)
上的增减性
单调递增
单调递增
单调递增
图象的变化
随x的增大逐渐变“陡”
随x的增大逐渐趋于稳定
随x的增大匀速上升
增长速度
y=ax的增长快于y=kx的增长,y=kx的增长快于y=logax的增长
增长后果
会存在一个x0,当x>x0时,有ax>kx>logax
【易错点拨】
1.易忽视对数式中底数与真数的范围.
2.要注意对数的运算性质(1)(2)的结构形式,易混淆.
3.作对数函数图象易忽视底数a>1与0<a<1两种情况.
4.易忽视对数函数底数有限制条件.
5.求对数型复合函数的单调性易忽视定义域.
1.(2021·福建省同安第一中学高一期中)已知
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
解:已知
,
.
故选:C.
2.(2021·陕西·西安一中高三期中(文))函数
的定义域为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
要使函数有意义,则
,解得
,
则函数的定义域为
.
故选:D.
3.(2021·陕西·泾阳县教育局教学研究室高一期中)函数
的图像与函数
的图像关于( )
A.原点对称
B.x轴对称
C.y轴对称
D.直线
对称
【答案】B
【解析】
设点
为函数
的图象上任意一点,则
,
函数
可化为
,
,可得
,化为
.
因为点
与点
关于x轴对称,所以函数
的图像与函数
的图像关于x轴对称.
故选:B.
4.(2021·陕西·西安市第七十五中学高一期中)已知函数f(x)=ln(x+a)的图象不经过第四象限,则a的取值范围是( )
A.(0,1)
B.(0,
)
C.(0,1]
D.[1,+∞)
【答案】D
【解析】
的图象是由
的图象向左平移
个单位所得.
的图象过
点,函数为增函数,因此
.
故选:D.
5.(2021·吉林·长春外国语学校高三期中(理))已知
,
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
因为
,
,
所以
故选:B
6.(2021·陕西·咸阳市高新一中高一期中)函数
的单调减区间为_____