内容正文:
第7课时 对数与对数函数
[考试要求]
1.理解对数的概念及运算性质,能用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数.
2.通过实例,了解对数函数的概念,会画对数函数的图象,理解对数函数的单调性与特殊点.
3.了解指数函数y=ax与对数函数y=logax(a>0,且a≠1)互为反函数.
1.对数的概念
一般地,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.
以10为底的对数叫做常用对数,记作lg_N.
以e为底的对数叫做自然对数,记作ln_N.
2.对数的性质与运算性质
(1)对数的性质:loga1=0,logaa=1(a>0,且a≠1).
(2)对数的运算性质
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)对数恒等式
alogaN=N(a>0,且a≠1,N>0).
(4)换底公式:logab=(a>0,且a≠1;b>0;c>0,且c≠1).
3.对数函数
(1)一般地,函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,定义域是(0,+∞).
(2)对数函数的图象与性质
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(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.
[常用结论]
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关系
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.由此我们可得到规律:在第一象限内从左到右底数逐渐增大.
3.一些重要类型的奇偶函数
(1)函数f (x)=ax+a-x为偶函数,函数f (x)=ax-a-x为奇函数;
(2)函数f (x)==为奇函数;
(3)函数f (x)=loga为奇函数;
(4)函数f (x)=loga为奇函数.
一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)log2x2=2log2x. ( )
(2)函数y=log2(x+1)是对数函数. ( )
(3)函数y=ln 与y=ln (1+x)-ln(1-x)的定义域相同. ( )
(4)函数y=log2x与y=log的图象重合. ( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√
二、教材习题衍生
1.(人教A版必修第一册P140习题4.4T1改编)函数y=的定义域是________.
[由log(2x-1)≥0,得0<2x-1≤1.
∴<x≤1.
∴函数y=的定义域是.]
2.(人教A版必修第一册P135练习T2改编)比较下列两个值的大小:
(1)log0.56________log0.54;
(2)log2________log 3.
[答案] (1)< (2)=
3.(人教A版必修第一册P126练习T3(2)改编)(log43+log83)·log32=________.
[(log43+log83)·log32=·=.]
4.(人教A版必修第一册P141习题4.4T12改编)若loga<1,则实数a的取值范围是________.
∪(1,+∞) [当a>1时,满足条件;
当0<a<1时,由得0<a<,
综上,a∈∪(1,+∞).]
考点一 对数的运算
[典例1] (1)若2a=5b=10,则+= ( )
A.-1 B.lg 7
C.1 D.log710
(2)计算:lg 25+lg 50+lg 2·lg 500+(lg 2)2=________.
(1)C (2)4 [(1)∵2a=5b=10,
∴log210=a,log510=b,
∴+=+=lg 2+lg 5=lg 10=1.
(2)原式=2lg 5+lg(5×10)+lg 2·lg(5×102)+(lg 2)2
=2lg 5+lg 5+1+lg 2·(lg 5+2)+(lg 2)2
=3lg 5+1+lg 2·lg 5+2lg 2+(lg 2)2
=3lg 5+2lg 2+1+lg 2(lg 5+lg 2)
=3lg 5+2lg 2+1+lg 2
=3(lg 5+lg 2)+1
=4.]
解决对数运算