内容正文:
对数与对数函数
1 理解对数的概念和运算性质,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.
2 了解对数函数的概念及其单调性与特殊点.
3 知道对数函数y=logax与指数函数y=ax互为反函数(a>0,且a≠1).
知识梳理
1.对数的概念
一般地,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.对数的性质与运算法则
(1)对数的性质
①loga1=0;
②logaa=1;
③a=N;
④logaan=n(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)对数的换底公式
logab=(a>0,且a≠1;c>0,且c≠1;b>0).
3.对数函数的定义、图象与性质
(1)定义:函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).
(2)对数函数的图象与性质
y=logax
a>1
0<a<1
图象
定义域
(0,+∞)
值域
R
性质
过定点(1,0),即x=1时,y=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.
学霸笔记
1.换底公式的变形
(1)logab·logba=1,即logab=(a,b均大于0且不等于1).
(2)logambn=logab(a,b均大于0且不等于1,m≠0,n∈R).
(3)logNM==(a,b,N均大于0且不等于1,M >0).
2.换底公式的推广:logab·logbc·logcd=logad(a,b,c均大于0且不等于1,d>0).
3.对数恒等式:a=N(a>0,且a≠1,N>0).
4.对数函数的图象与底数大小的比较
如图,作直线y=1,则该直线与四个函数图象交点的横坐标为相应的底数.故0<c<d<1<a<b.
由此我们可得到规律:在第一象限内从左到右底数逐渐增大.
进阶诊断
1.判断正误
(1)loga(MN)=logaM+logaN.( × )
(2)logax·logay=loga(x+y).( × )
(3)函数y=log2x及y=log3x都是对数函数.( × )
(4)对数函数y=logax(a>0,且a≠1)在(0,+∞)上是增函数.( × )
(5)函数y=ln 与y=ln(1+x)-ln(1-x)的定义域相同.( √ )
2.(必修第一册·P126T2改编)使式子log(2x-1)(2-x)有意义的x的取值范围是( D )
A.x>2 B.x<2
C.<x<2 D.<x<2,且x≠1
3.(必修第一册·P160T5(2)改编)已知f(x)=|lg x|,若a=f(),b=f(),c=f(2),则( D )
A.a<b<c B.b<c<a
C.c<a<b D.c<b<a
4.(多选)函数y=loga(x+c)(a,c为常数,其中a>0,a≠1)的图象如图所示,则下列结论成立的是( BC )
A.a>1 B.0<c<1
C.0<a<1 D.c>1
5.(必修第一册·P127T6(2)改编)若f(x)=3x,则f(log32)的值为2.
6.若loga<1(a>0,且a≠1),则实数a的取值范围是(0,)∪(1,+∞).
对数运算 自主练通
1.(log29)(log32)+loga+loga(a)(a>0,且a≠1)的值为( B )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:原式=(2log23)(log32)+loga(×a)=2×1+logaa=3.
2.(2021·甘肃兰州期中)设2a=5b=m,且+=1,则m=( B )
A. B.10
C.20 D.100
解析:因为2a=5b=m,
所以a=log2m,b=log5m,
所以+=logm2+logm5=logm10=1,
又∵m>0,∴m=10.
3.(2021·北京二中高三月考)在标准温度和大气压下,人体血液中氢离子的物质的量的浓度(单位:mol/L,记作[H+])和氢氧根离子的物质的量的浓度(单位:mol/L,记作[OH-])的乘积等于常数10-14.已知pH值的定义为pH=-lg[H+],健康人体血液的pH值保持在7.35~7.45之间,那么健康人体血液中的可以为(参考数据: lg 2≈0.30,lg