内容正文:
2024版·数学(北师大)
第6节 对数与对数函数
第二章 函 数
logaN=b
a
N
10
2.718 28…
ln N
logaM+logaN
logaM-logaN
nlogaM
N
N
logad
(0,+∞)
R
(1,0)
y>0
y<0
y<0
y>0
增函数
减函数
备考第1步——梳理教材基础,落实必备知识
1.对数的概念
一般地,如果a(a>0,且a≠1)的b次幂等于N,即ab=N,那么数b叫作以a为底N的对数,记作 ,其中 叫作对数的底数, 叫作真数.
(2)常用对数与自然对数
常用对数
将以____为底的对数叫作常用对数
把log10N记为lg N
自然对数
将以无理数e=____________为底的对数叫作自然对数
把logeN记为________
(2)对数的性质
①a=____;
②logaaN=____(a>0且a≠1).
(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=_______.
3.对数函数的图象与性质
y=logax
a>1
0<a<1
图象
定义域
___________
值域
____
性质
过定点________
当x>1时,______;当0<x<1时,______
当x>1时,______;当0<x<1时,______
在(0,+∞)上是________
在(0,+∞)上是________
[必记结论]
1.换底公式的三个重要结论:
(1)logab=;
(2)logambn=logab;
(3)logab·logbc·logcd=logad.
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.
【小题热身】
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)ln x2=2ln x.( )
(2)函数y=log3(x+1)是对数函数.( )
(3)函数y=lg 与y=lg (2+x)-lg (2-x)的定义域相同.( )
(4)当x>1时,若logmx>lognx,则m<n.( )
考点2 对数函数的图象及应用
【典例引领】
[例1](1) 函数f(x)=logax(a>0, 且a≠1)与函数g(x)=ax2-2x在同一坐标系内的图象不可能的是( )
【思维升华】 对数函数值大小比较的方法
单调性法
在同底的情况下直接得到大小关系,若不同底,先化为同底
中间量过渡法
寻找中间数联系要比较的两个数,一般是用“0”,“1”或其他特殊值进行“比较传递”
图象法
根据图象观察得出大小关系
解:(1)因为f(1)=1,所以log4(a+5)=1;因此a+5=4,即a=-1,此时f(x)= log4(-x2+2x+3).由-x2+2x+3>0,得-1<x<3,即函数f(x)的定义域为(-1,3).令g(x)=-x2+2x+3,则g(x)在(-1,1)上单调递增,在(1,3)上单调递减.又y=log4x在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)的单调递增区间是(-1,1),单调递减区间是(1,3).
(2)假设存在实数a,使f(x)的最小值为0,则h(x)=ax2+2x+3应有最小值1, 因此应有解得a=.故存在实数a=,使f(x)的最小值为0.
【思维升华】 求对数型复合函数单调性的步骤
一求
求出函数的定义域,所有问题都必须在定义域内
二判
判断对数函数的底数与1的关系,分a>1与0<a<1两种情况
判断内层函数和外层函数的单调性,运用复合函数“同增异减”原则判断函数的单调性
解析:由0<a<b<1,得指数函数y=ax为减函数,幂函数y=xa为增函数,所以0<ab <aa<ba<1.又对数函数y=logbx为减函数,则logba>logbb=1;而0<a<1,则>1,所以 logb<0.综上logba>ba>ab>logb,故选D.
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