内容正文:
第 6 课时 对数与对数函数
编写:廖云波
【回归教材】
1.对数式的运算
(1)对数的定义:一般地,如果且,那么数叫做以为底的对数,记作,读作以为底的对数,其中叫做对数的底数,叫做真数.
(2)常见对数:
①常用对数:以为底,记为; ②自然对数:以为底,记为;
(3) 对数的性质和运算法则:
①;;其中且;②(其中且,);
③对数换底公式:; ④;
⑤; ⑥,;
⑦和; ⑧;
2.对数函数的定义及图像
(1)对数函数的定义:函数 且叫做对数函数.
图象
性质
定义域:
值域:
过定点,即时,
在上增函数
在上是减函数
当时,,当时,
当时,,当时,
【方法技巧与总结】
1.对数函数常用技巧
在同一坐标系内,当时,随的增大,对数函数的图象愈靠近轴;当时,对数函数的图象随的增大而远离轴.(见右图)
【典例讲练】
题型一 对数式的运算
【例1-1】(1);
(2);
(3)2log32-log3+log38-;
【答案】(1)
(2)-1
(3)-1
【解析】
(1)原式.
(2)
(3)原式=2log32-5log32+2+3log32-3=-1.
【例1-2】(1)已知,,试用表示;
(2)已知,,试用表示.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)(2)同类型题,根据指数与对数的互化及换底公式即可求解.
【详解】
(1),,
,,
;
(2),,
.
归纳总结:
【练习1-1】计算下列各题:
(1)已知,求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)根据指数和对数的关系,将指数式化为对数式,再根据换底公式及对数的运算性质计算可得;
(2)根据换底公式及对数的运算性质计算可得;
(1)
解:因为,所以、,
所以,,
所以;
(2)
解:
【练习1-2】(1)若,求的值;
(2)设,用表示.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)利用指数幂的运算性质求解;
(2)利用换底公式以及对数的运算性质求解.
【详解】
(1)∵,
∴.
(2),根据换底公式,
∴.
题型二 对数函数的图像
【例2-1】画出下列函数的图象:
(1);
(2).
【答案】(1)作图见解析;(2)作图见解析;
【解析】
【分析】
(1)将图象向左平移个单位,作出关于轴对称图象,即可求得答案;
(2)画出的图象中负数部分沿轴翻折,即可求得.
【详解】
(1) 将图象向左平移1个单位,做出关于轴对称图象
的图象如图所示;
(2) 画出的图象中负数部分沿轴翻折,
可得:的图象如图所示
【点睛】
本题考查作对数函数图象,解题关键是掌握对数图象画法,考查了分析能力,属于基础题.
【例2-2】当时,,则a的取值范围是
A.(0,) B.(,1) C.(1,) D.(,2)
【答案】B
【解析】
【分析】
分和两种情况讨论,即可得出结果.
【详解】
当时,显然不成立.
若时
当时,,此时对数,解得,根据对数的图象和性质可知,要使在时恒成立,则有,如图选B.
【点睛】
本题主要考查对数函数与指数函数的应用,熟记对数函数与指数函数的性质即可,属于常考题型.
【例2-3】已知函数,若,且,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】
由,可得,,得,所以,然后构造函数,利用可求出其单调区间,从而可求出其范围
【详解】
的图象如图,
因为,
所以,
因为,
所以,,
所以,
所以,
所以,所以,
所以,则,
所以,
令,则,
当时,,
所以在上递减,
所以,
所以,
所以的取值范围为,
故答案为:
归纳总结:
【练习2-1】分别画出下列函数的图象:
【答案】(1)见解析(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)作出y=lgx的图象C1,先右平移1个单位,再利用翻转变换即可得解.
(2)作y=lgx的图像,沿y轴对折后与原图像,同为y=lg|x|的图像,再向右平移一个单位,得y=lg|x-1|的图像,再将y=lg|x-1|的图像在x轴下方部分沿x轴向上翻折即可得到的图像.
【详解】
(1)首先作出y=lgx的图象C1,然后将C1向右平移1个单位,得到y=lg(x-1)的图象C2,再把C2在x轴下方的图象作关于x轴对称的图象,即为所求图象C3:y=|lg(x-1)|,如图1所示(实线部分).
(3) 第一步作y=lgx的图像.
第二步将y=lgx的图像沿y轴对折后与原图像,同为y=lg|x|的图像.
第三步将y=lg|x|的图像向右平移一个单位,得y=lg|x-1|的图像
第四步将y=lg|x-1|的图像在x轴下方部分沿