内容正文:
第6节 对数与对数函数 ► 对应学生用书P032
[课标解读] 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.了解对数函数的概念及其单调性与特殊点. 3.知道对数函数y=logax(a>0,且a≠1)与指数函数y=ax(a>0,且a≠1)互为反函数.
备考第1步——梳理教材基础,落实必备知识
1.对数的概念
(1)如果ab=N(a>0且a≠1),那么数b叫作以a为底N的对数,记作b=logaN,其中a叫作对数的底数,N叫作真数.
(2)对数的基本恒等式
logaa=1,loga1=0.
(3)常用对数与自然对数
常用对数
将以10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=2.718 28…为底的对数叫作自然对数
把logeN记为ln N
2.对数的性质与运算法则
(1)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);
④logamMn=logaM.
(2)对数的性质
①alogaN=N;
②logaaN=N(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=logad.
[必记结论]
换底公式的三个重要结论:
(1)logab=;
(2)logambn=logab;
(3)logab·logbc·logcd=logad.
3.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)
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与对数函数y=logax互为反函数,它们的图象关于直线y=x对称.
[必记结论]
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.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)×
2.(必修一·P115例5改编)计算log29×log34+2log510+log50.25=( )
A.0 B.2
C.4 D.6
解析:选D.原式=2log23×(2log32)+log5(102×0.25)=4+log525=4+2=6.
3.(2022·浙江高考)已知2a=5,log83=b,则4a-3b=( )
A.25 B.5
C. D.
解析:选C.因为2a=5,所以a=log25,b=log83=log23,
所以4a-3b=4=2=2=,故选C.
4.(多选)已知函数f(x)=loga(1-x)(a>0,且a≠1)下列关于f(x)的说法正确的是( )
A.f(x)的定义域是(-∞,1)
B.f(x)的值域是R
C.f(x)的图象过原点
D.当a>1时,f(x)在定义域上是增函数
解析:选ABC.由1-x>0,得x<1,故A正确;由对数函数知,值域为R,B正确;当x=0时,y=0,图象过原点,C正确.由复合函数“同增异减”得f(x)在定义域上是减函数,D错误.
5.函数y=logax(a>0,a≠1)在[2,4]上的最大值与最小值的差是1,则a=________.
解析:对数函数在[2,4]上是单调函数,所以最大值和最小值是在区间端点处取得,所以有|loga2-loga4|=1,即loga=±1,解得a=2或.
答案:2或
备考第2步——突破核心考点,提升关键能力
考点1 对数式的运算
【考点集训】
1.(多选)设a,b,c都是正数,且4a=6b=9c,那么( )
A.ab+bc=2ac B.ab+bc=ac
C.=+ D.=-
解析:选AD.由题意,设4a=6b=9c=M(M>0),则a=log4M,b=log6M,c=log9M,∴=logM4,=logM6,=logM9,∵logM4+logM9=2logM6.∴+=,即=-,整理得,ab+bc=2ac,易知AD正确,BC错误.
2.一种药在病人血