内容正文:
第六节 对数与对数函数
要点一
对数的概念及运算性质
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.
(1)指数与对数之间的关系
(2)对数的性质
①负数和0没有对数;
②loga1=0;
③logaa=1.
(3)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).
(4)对数换底公式
logab=(a>0,且a≠1;b>0;c>0,且c≠1).
1.使式子log(x-2)(-x2+x+6)有意义的x的取值范围是( )
A.(-2,3) B.(2,3)
C.[-2,3] D.(2,3]
解析:B 要使式子log(x-2)(-x2+x+6)有意义,则解得2<x<3.故选B.
2.(多选)下列各式正确的是( )
A.=loga2 B.lg 2+lg 5=1
C.(ln x)2=2ln x D.lg=lg x
解析:BD A选项,由换底公式,可得=log36=1+log32,故A错误;
B选项,lg 2+lg 5=lg(2×5)=1,故B正确;
C选项,(ln x)2=ln x×ln x≠2ln x,故C错误;
D选项,lg =lg x=lg x,故D正确.故选B、D.
3.已知lg x+lg y=2lg(x-2y),则=________.
解析:因为lg x+lg y=2lg(x-2y),所以xy=(x-2y)2,即x2-5xy+4y2=0,解得x=y或x=4y.由已知得x>0,y>0,x-2y>0,所以x=y不符合题意,当x=4y时,得=4.
答案:4
[易错提醒] 对数的运算性质不熟致误.
4.(log29)·(log34)=________.
解析:(log29)·(log34)=×=×=4.
答案:4
要点二
对数函数的概念
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,+∞).
[注意] y=logax的3个特征
(1)底数a>0,且a≠1;
(2)自变量x>0;
(3)函数值域为R.
5.函数f(x)=(a2-a+1)log(a+1)x是对数函数,则实数a=________.
解析:由a2-a+1=1,解得a=0或a=1.又a+1>0,且a+1≠1,∴a=1.
答案:1
要点三
对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象与性质
底数
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域:(0,+∞)
值域:R
图象过定点(1,0),即恒有loga1=0
当x>1时,恒有y>0;
当0<x<1时,恒有y<0
当x>1时,恒有y<0;
当0<x<1时,恒有y>0
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
注意
当对数函数的底数a的大小不确定时,需分a>1和0<a<1两种情况进行讨论
6.已知函数y=loga(x+c)(a,c为常数,其中a>0,且a≠1)的图象如图,则下列结论成立的是________(填序号).
①a>1,c>1;②a>1,0<c<1;③0<a<1,c>1;④0<a<1,0<c<1.
解析:由题图可知,函数在定义域内为减函数,所以0<a<1.又当x=0时,y>0,即logac>0,所以0<c<1.
答案:④
[易错提醒] 对数函数的图象特征不熟致误.
7.函数y=logax(a>0,a≠1)在[2,8]上的最大值与最小值的差是2,则a的值为________.
解析:当a>1时,依题意得loga8-loga2=2,解得a=2.
当0<a<1时,依题意得loga2-loga8=2,
解得a=.
答案:2或
[易错提醒] 忽视对底数的讨论致误.
要点四
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.指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的反函数图象过点(4,2),则a=( )
A.3 B.2
C.9 D.4
解析:B 指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的反函数图象过点(4,2),指数函数图象过点(2,4),可得4=a2,解得a=2,故选B.
[记结论]
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)logbn=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
al