内容正文:
必备知识
1.对数的概念
如果ab=N(a>0,且a≠1),那么b叫作以a为底,(正)数N的对数,记作b=logaN.这里,a叫作对数的底数,N叫作对数的真数.
2.对数的性质与运算法则
(1)对数的性质
对数的性质:loga1=0,logaa=1,alogaN=N,logaab=b(a>0,且a≠1,N>0,b∈R).
(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)对数的换底公式
logbN=(a>0,a≠1,b>0且b≠1,N>0)
最常用的对数换底公式:logaN=,logaN=.
3.对数函数的概念、图象与性质
(1)概念:由于指数函数是严格单调的,等式x=ay中不同的y对应于不同的x,即每个x对应的y是确定的,从而对数运算y=logax(x>0,a>0,且a≠1)确定了一个函数,叫作(以a为底的)对数函数.
(2)对数函数的图象与性质
y=logax
a>1
0<a<1
图象
定义域
(0,+∞)
值域
R
性质
过定点(1,0),即x=1时,y=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和对数函数y=logax互为反函数.指数函数的定义域(-∞,+∞)成了对数函数的值域,指数函数的值域(0,+∞)是对数函数的定义域.
结论拓展
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) (a,b均大于0且不等于1,m≠0,n∈R).
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.
夯基固本
1.判断正误
(1)loga(MN)=logaM+logaN. ( × )
(2)logax·logay=loga(x+y). ( × )
(3)函数y=log2x及y=log3x都是对数函数. ( × )
(4)对数函数y=logax(a>0,且a≠1)在(0,+∞)上是增函数. ( × )
(5)函数y=ln 与y=ln (1+x)-ln (1-x)的定义域相同. ( √ )
2.函数f(x)=的定义域是( )
A.(0,e) B.(0,e]
C.[e,+∞) D.(e,+∞)
B 解析:要使函数f(x)=有意义,则解得0<x≤e,则函数f(x)的定义域为(0,e].故选B.
3.(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
BD 解析: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 10=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.
4.已知f(x)=|lg x|,若a=f,b=f,c=f(2),则( )
A.a<b<c B.b<c<a
C.c<a<b D.c<b<a
D 解析:画出函数f(x)=|lg x|,∵f(2)=|lg 2|=|-lg 2|=,且<<,∴f>f>f,即a>b>c.
5.(多选)函数y=loga(x+c)(a,c为常数,其中a>0,a≠1)的图象如图所示,则下列结论成立的是( )
A.a>1 B.0<c<1
C.0<a<1 D.c>1
BC 解析:由图象可知0<a<1,y=logax的图象向左平移c个单位可得y=loga(x+c),故0<c<1.
6.(忽视定义域的限制致误)已知y=loga(2-ax)在[0,1]上是x的减函数,则a的取值范围是______.
答案:1<a<2 解析:∵y=loga(2-ax)是由y=logau,u=2-ax复合而成,又a>0,
∴u=2-ax在[0,1]上是x的减函数,
由复合函数关系知y=logau应为增函数,∴a>1.
又x在[0,1]上时,y=loga(2-ax)有意义,u=2-ax又是减函数,
∴x=1时,u=2-ax取最小值是umin=2-a>0即可,
∴a<2,
综上可知,a的取值范围是