内容正文:
第6节 对数与对数函数
考纲展示
1.理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数;了解对数在简化运算中的作用.
2.理解对数函数的概念及其单调性,掌握对数函数图像通过的特殊点,会画底数为2,10,的对数函数的图像.
3.体会对数函数是一类重要的函数模型.
4.了解指数函数y=ax(a>0,且a≠1)与对数函数y=logax(a>0,且a≠1)互为反函数.
1.对数的概念
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.
2.对数的性质、换底公式与运算性质
(1)对数的性质:①=N;
②logaab=b(a>0,且a≠1).
(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);
(3)换底公式:logbN=(a,b均大于零,且不等于1).
3.对数函数
(1)概念:函数y=logax(a>0,且a≠1)叫作对数函数,其中x是自变量.
(2)对数函数的图像与性质
a>1
0<a<1
图像
定义域
(0,+∞)
值域
R
性质
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.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)换底公式的两个重要结论
①logab=;②lobn=logab.
其中a>0,且a≠1,b>0,且b≠1, m,n∈R且m≠0.
(2)在第一象限内,不同底的对数函数的图像从左到右底数逐渐增大.
(3)对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图像过定点(1,0),且过点(a,1),(,-1),函数图像只在第一、第四象限.
1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)logax2=2logax.( )
(2)函数y=log2x与y=lo(2x)都是对数函数.( )
(3)loga(b+c)=logab·logac.( )
(4)若logam<logan,则m<n.( )
(5)函数f(x)=lg 与g(x)=lg(x-2)-lg(x+2)是同一个函数.( )
解析:(1)错,logax2=2loga|x|.
(2)错,y=lo(2x)不符合对数函数的定义.
(3)错,如log2(2+2)=log24=2≠log22·log22=1.
(4)错,当a>1时成立,当0<a<1时,m>n.
(5)错,f(x)的定义域为{x|x<-2或x>2},而g(x)的定义域为{x|x>2}.
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
2.函数y=的定义域是( D )
A.(0,1] B.(,+∞)
C.(,2) D.(,1]
解析:要使函数有意义,需满足
由①得x>,由②得lo(4x-3)≥lo1,
即x≤1,故定义域为{x}.故选D.
3.若函数y=f(x)是函数y=ax(a>0,且a≠1)的反函数,且f(2)=1,则f(x)等于( A )
A.log2x B. C.log0.5x D.2x-2
解析:由题意知f(x)=logax(a>0,且a≠1).
因为f(2)=1,所以loga2=1,所以a=2.
所以f(x)=log2x.故选A.
4.(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,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,所以-a=log4t,
即a=-log4t=log4.
由alog34=2,得a===log49,
所以log4 =log49,
所以=9,t=,即4-a=.故选B.
5.-6-lg 0.001+ln