内容正文:
第6讲 对数与对数函数
课程标准: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.对数的定义
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,其中a叫做对数的底数,N叫做真数.
2.对数的运算法则
如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么
(1)loga(MN)=logaM+logaN,
(2)loga=logaM-logaN,
(3)logaMn=nlogaM(n∈R).
3.对数函数的定义
函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量.
4.对数函数的图象与性质
a>1
0<a<1
图
象
定义域
(0,+∞)
值域
R
定点
过点(1,0)
单调性
增函数
减函数
函数值
正负
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
5.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.对数的性质(a>0,且a≠1)
(1)loga1=0;(2)logaa=1;(3)alogaN=N.
2.换底公式及其推论
(1)logab=(a,c均大于0且不等于1,b>0);
(2)logab·logba=1,即logab=(a,b均大于0且不等于1);
(3)logambn=logab;
(4)logab·logbc·logcd=logad.
3.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.
1.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)=( )
A.log2x B.
C.logx D.2x-2
答案 A
解析 由题意知f(x)=logax(x>0).∵f(2)=1,∴loga2=1.∴a=2.∴f(x)=log2x.
2.(2020·全国Ⅰ卷)设alog34=2,则4-a=( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 由alog34=2可得log34a=2,所以4a=9,所以4-a=.故选B.
3.(2021·新高考Ⅱ卷)已知a=log52,b=log83,c=,则下列判断正确的是 ( )
A.c<b<a B.b<a<c
C.a<c<b D.a<b<c
答案 C
解析 a=log52<log5==log82<log83=b,即a<c<b.故选C.
4.函数f(x)=loga(x+2)-2(a>0,且a≠1)的图象必过定点__________.
答案 (-1,-2)
解析 由loga1=0(a>0,且a≠1)知,f(-1)=loga(-1+2)-2=0-2=-2,所以函数f(x)的图象必过定点(-1,-2).
5.计算:log23×log34+()log34=__________.
答案 4
解析 log23×log34+()log34=×+3log34=2+3log32=2+2=4.
6.函数y= 的定义域是__________.
答案
解析 由log (2x-1)≥0得log (2x-1)≥log1,所以0<2x-1≤1,解得<x≤1.故函数y=的定义域为.
考向一 对数的化简与求值
例1 (1)(多选)下列运算错误的是( )
A.2log10+log0.25=2
B.log427×log258×log95=
C.lg 2+lg 50=10
D.log(2+)(2-)-(log2)2=-
答案 ABC
解析 对于A,2log10+log0.25=log (102×0.25)=log52=-2,A错误;对于B,log427×log258×log95=××==,B错误;对于C,lg 2+lg 50=lg 100=2,C错误;对于D,log(2+)(2-)-(log2)2=-1-2=-,D正确.故选ABC.
(2)(2022·潍坊一模)已知函数f(x)=则f(-1)+f(log312)=__________.
答案 7
解析 根据题意,函数f(x)=则f(-1)=2+log22=3,f(log312)=3-1+log312=3log34=4,则f(-1)+f(log312)=7.
(3)(2022·武进区校级模拟)十六、十七世纪之交,随着天文、航海、工程、贸易及军事