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
在表达式ab=N(a>0且a≠1,N∈(0,+∞))中,当a与N确定之后,只有唯一的b能满足这个式子,此时幂指数b称为以a为底N的对数,记作b=logaN,其中a称为对数的底数,N称为对数的真数.
2.对数的性质与运算法则
(1)对数的运算法则
如果a>0且a≠1,M>0,N>0,那么:
①loga(MN)=logaM+logaN;
②loga =logaM-logaN;
③logaMn=nlogaM(n∈R).
(2)对数的性质
loga1=0;logaa=1;a=N;logaan=n(a>0,且a≠1).
(3)对数的换底公式
logab= (a>0且a≠1;c>0且c≠1;b>0).
3.对数函数的图像与性质
y=logax
a>1
0<a<1
图像
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
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:alogaN=N(a>0,且a≠1,N>0).
4.对数函数的图像与底数大小的比较
如图,作直线y=1,则该直线与四个函数图像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.(多选)(必修第二册·P29B2改编)下列计算结果正确的有( AC )
A.lg +lg +lg 100=6
B.log7-log7 =1
C.2log183+log182=1
D.(lg 5)2+lg 2×lg 25+(lg 2)2=2
3.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)的图像如图所示,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.(必修第二册·P29C1改编)已知f(x)为定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=logx,当x<0时,f(x)的解析式为f(x)=log2(-x);若f(x)≤2,则x的取值范围是[-4,0]∪.
6.(必修第二册·P29B7改编)已知函数f(x)=log2(1+x)+log2(1-x).
(1)求f(x)的定义域;
(2)判断f(x)的奇偶性;
(3)求f()的值.
解:(1)由解得-1<x<1.
所以f(x)的定义域为(-1,1).
(2)函数f(x)的定义域为(-1,1).当x∈(-1,1)时,-x∈(-1,1).因为f(-x)=log2[1+(-x)]+log2[1-(-x)]=log2(1-x)+log2(1+x)=f(x).
所以函数f(x)=log2(1+x)+log2(1-x)是偶函数.
(3)f=log2+log2=log2=-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+logm