内容正文:
专题02 对数与对数函数
知识结构
要点梳理
知识点一 对数的概念
1.若ax=N(a>0,且a≠1),则数x叫做以a为底N的对数,a叫做对数的__底数 __,N叫做_真数 __,记作x=logaN.
2.常用对数和自然对数
(1)常用对数:通常我们将以_ 10 _为底的对数叫做常用对数,并把log10N记为__lgN _.
(2)自然对数:在科学技术中常使用以无理数e=2.71828…为底数的对数,以e为底的对数称为自然对数,并把logeN记为__ lnN _.
知识点二 对数与指数的关系
当a>0,且a≠1时,ax=N⇔x=__ logaN __.
知识点三 对数的基本性质
(1)_ 负数_ __和__ 0 __没有对数.
(2)loga1=_ 0 __(a>0,且a≠1).
(3)logaa=__ 1 __(a>0,且a≠1).
知识点四 对数的运算性质
条件
a>0,且a≠1,M>0,N>0
性质
loga(MN)=logaM+logaN
loga=logaM-logaN
logaMn=nlogaM(n∈R)
知识点五 换底公式
若a>0,且a≠1;b>0;c>0,且c≠1,则有logab=.
知识点六 对数函数
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,+∞).
知识点七 对数函数的图象及性质
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域(0,+∞),值域(-∞,+∞)
过定点(1,0),即x=1时,y=0
在(0,+∞)上是减函数
在(0,+∞)上是增函数
当0<x<1时,y<0
当x>1时,y>0
当0<x<1时,y>0
当x>1时,y<0
题型探究
题型一 对数定义与性质的应用
例1 求下列各式中的x:
(1)log3(log2x)=0; (2)log3(log7x)=1;(3)lg(lnx)=1;(4)lg(lnx)=0.
【思路分析】 利用指数式与对数式的互化进行解答.
【解析】 (1)由log3(log2x)=0得log2x=1,∴x=2;
(2)log3(log7x)=1,log7x=31=3,∴x=73=343;
(3)lg(lnx)=1,lnx=10,∴x=e10;
(4)lg(lnx)=0,lnx=1,∴x=e.
【归纳提升】 对数性质在计算中的应用
(1)对数运算时的常用性质:logaa=1,loga1=0.
(2)使用对数的性质时,有时需要将底数或真数进行变形后才能运用;对于多重对数符号的,可以先把内层视为整体,逐层使用对数的性质.
【变式】求下列各式中x的值:
(1)x=16; (2)log8x=-; (3)log2(log4x)=0;
【解析】 (1)∵x=16,∴()x=16,即2-x=24.∴-x=4,即x=-4.
(2)∵log8x=-,∴x=8-==.
(3)∵log2(log4x)=0,∴log4x=1,∴x=4.
题型二 对数的运算性质的应用
例2 用logax,logay,logaz表示:
(1)loga(xy2);(2)loga(x);(3)loga.
[解析] (1)loga(xy2)=logax+logay2=logax+2logay.
(2)loga(x)=logax+loga=logax+logay.
(3)loga=loga=[logax-loga(yz2)]
=(logax-logay-2logaz).
[归纳提升] 对对数式进行计算、化简时,一要注意准确应用对数的性质和运算性质.二要注意取值范围对符号的限制.
【变式】 用logax、logay、logaz表示下列各式:
(1)loga(x3y5); (2)loga.
[解析] (1)loga(x3y5)=logax3+logay5
=3logax+5logay.
(2)loga=loga-loga(yz)
=logax-(logay+logaz)
=logax-logay-logaz.
题型三 利用对数的运算性质化简、求值
例3 (1)(lg5)2+2lg2-(lg2)2;
(2)log535-2log5+log57-log51.8.
[分析] 熟练掌握对数的运算性质并能逆用性质是解题的关键.进行对数运算,要注意法则的正用和逆用.在化简变形的过程中,要善于观察、比较和分析,从而选择快捷、有效的运算方案.
[解析] (1)原式=(lg5)2+(2-lg2)lg2
=(lg5)2+(1+lg5)lg2
=(lg5)2+lg2·lg5+lg2
=(lg5+lg2)·lg5+lg2
=lg5+lg2=1.
(2)原式=log5(5×7)-