内容正文:
第5节 对数与对数函数
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核心素养
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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.通过具体实例,了解对数函数的概念.能用描点法或借助计算工具画出对数函数的图象,探索并了解对数函数的单调性与特殊点.
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)
1.对数的基本运算,培养数学运算素养.
2.对数函数的图象及应用,提升直观想象和数学运算素养.
3.对数函数的性质及应用,提升逻辑推理和数学运算素养
对数及对数的运算性质,以对数函数为载体的对数型函数的图象和性质,考查函数值的大小比较及单调性的应用,尤其是有关对数函数的复合函数是高考热点.主要以选择题、填空题形式出现,属于中低档题
[要点梳理]
1.对数的概念
(1)对数的定义:如果ax=N(a>0,且a≠1),那么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)两种常见对数
对数形式
特点
记法
常用对数
底数为 10
lg_N
自然对数
底数为 e
ln_N
(2)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);
④logamMn=logaM(m,n∈R,且m≠0).
(3)对数的重要公式
①换底公式: logbN= (a,b均大于零且不等于1);
②logab=,推广logab·logbc·logcd= logad .
3.对数函数及其性质
(1)概念: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
底数
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域: (0,+∞)
值域: R
当x=1时,y=0,即过定点 (1,0)
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.
1.换底公式的两个重要结论
(1)logab=;(2)logambn=logab.
其中a>0且a≠1,b>0且b≠1,m≠0,n∈R.
2.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.由此我们可得到以下规律:在第一象限内从左到右底数逐渐增大.
[自主诊断]
◆[思考辨析]
判断下列结论的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=log2(x+1)是对数函数.( )
(2)log2x2=2log2x.( )
(3)当x>1时,logax>0.( )
(4)对数函数y=logax(a>0且a≠1)的图象过定点(1,0),且过点(a,1),,函数图象只在第一、四象限.( )
(5)函数y=ln与y=ln(1+x)-ln(1-x)的定义域相同.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
◆[教材改编]
答案:
◆[小题纠偏]
1.函数y=lg|x|( )
A.是偶函数,在区间(-∞,0)上单调递增
B.是偶函数,在区间(-∞,0)上单调递减
C.是奇函数,在区间(0,+∞)上单调递减
D.是奇函数,在区间(0,+∞)上单调递增
解析:B [y=lg|x|是偶函数,由图象知在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.]
2.若a=log43,则2a+2-a= ________ .
答案:
考点一 对数的基本运算(自主练透)
[题组集训]
1.已知log189=a,18b=5,则log3645= ________ (用关于a,b的式子表示).
解析:因为18b=5,所以log185=b,又log189=a,于是log3645====.
答案:
2.化简下列各式:
①lg+lg 70-lg 3-;
③(log3 2+log9 2)·(log4 3+log8 3).
解析:①原式=lg-
=lg 10-
=1-|lg 3-1|=lg 3.
③原式=·=
·=·=.
答案:①lg 3 ②- ③
对数运算的一般思路
(1)首先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后正用对数运算性质化简合并.
(2)将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运