内容正文:
第6节 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.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具体对数函数的图像,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
概念
如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数x叫作以a为底N的对数,记作x=logaN.其中a叫作对数的底数,N叫作真数
性质
底数的限制a>0,且a≠1
对数式与指数式的互化:ax=N⇔logaN=x
负数和零没有对数
1的对数是零:loga1=0
底数的对数是1:logaa=1
对数恒等式:=N
运算
性质
loga(M·N)=logaM+logaN
a>0,且a≠1,
M>0,N>0
loga=logaM-logaN
logaMn=nlogaM(n∈R)
换底
公式
公式:logab=(a>0,且a≠1;c>0,且c≠1;b>0)
推广:lobn=logab(a>0,且a≠1,b>0);
logab=(a>0,且a≠1;b>0,且b≠1)
2.对数函数的概念、图像与性质
概念
函数y=logax(a>0,且a≠1)叫作对数函数
底数
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
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
3.指数函数与对数函数的关系
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,它们的图像关于直线y=x对称.
1.换底公式及其推论
(1)logab·logba=1,即logab=(a,b均大于0且不等于1);
(2)lobn=logab;
(3)logab·logbc·logcd=logad.
2.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.由此我们可得到以下规律:在第一象限内从左到右底数逐渐增大.
1.log63·log96等于( D )
A. B.3
C.2 D.
解析:log63·log96=log63·log36=.故选D.
2.函数f(x)=的定义域是( D )
A.(1,+∞) B.(2,+∞)
C.[1,+∞) D.[2,+∞)
解析:要使函数f(x)=有意义,只需即解得x≥2,所以函数f(x)的定义域为[2,+∞).故选D.
3.已知函数f(x)=2x的图像与函数y=g(x)的图像关于直线y=x对称,则g()的值为( A )
A.-1 B.1 C.12 D.2
解析:法一 由y=f(x)=2x,得x=log2y,所以函数f(x)的反函数为g(x)=log2x,
则g()=log2=-1.故选A.
法二 设g()=t0,则函数y=g(x)过点(,t0),由于函数f(x)=2x的反函数为y=g(x),因此有=,故t0=-1.故选A.
4.化简2lg 5+lg 4-的结果为( A )
A.0 B.2 C.4 D.6
解析:因为2lg 5+lg 4=2lg 5+2lg 2=2(lg 5+lg 2)=2.
又=2,
所以2lg 5+lg 4-=2-2=0.故选A.
5.若函数y=f(x)是定义在(0,+∞)上的增函数,且满足f(xy)=f(x)+f(y),请写出一个满足条件的函数解析式: .
解析:由函数满足f(xy)=f(x)+f(y)可知,函数是对数函数,且是增函数,因此只要是满足底数大于1的对数函数即可.
答案:f(x)=log3x(答案不唯一,只要底数大于1即可)
对数式的化简与求值
1.(2020·全国Ⅰ卷)设alog34=2,则4-a等于( B )
A. B. C. D.
解析:法一 因为alog34=2,所以log34a=2,则有4a=32=9,所以4-a==.故选B.
法二 因为alog34=2,所以-alog34=-2,所以log34-a=-2,所以4-a=3-2==.故选B.
法三 因为alog34=2,所以==log43,所以=3,两边同时平方得4a=9,所以4-a==.故选B.
法四 因为alog34=2,所以a===log49,所以4-a==.故选B.
法五 令4-a=t(t>0),两边同时取对数得log34-a=log3t,即alog34=-log3t=log3.因为alog34=2,所以log3=2,所以=32=9,所以t=,即4-a=.故选B.
法六 令4-a=t(t>0),所以-a=log4t,即a=-log4t=log4.