内容正文:
对数与对数函数
[考试要求] 1.理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数;了解对数在简化运算中的作用.2.理解对数函数的概念及其单调性,掌握对数函数图象通过的特殊点,会画底数为2,10,的对数函数的图象.3.体会对数函数是一类重要的函数模型.4.了解指数函数y=ax(a>0,且a≠1)与对数函数y=logax(a>0,且a≠1)互为反函数.
1.对数的概念
如果ax=N(a>0,且a≠1),那么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.
提醒:指数式与对数式的关系
2.对数的性质、换底公式与运算性质
(1)对数的性质:
①loga1=0;②a=N;③logaab=b(a>0,且a≠1).
(2)换底公式:
logab=(a,c均大于0且不等于1,b>0).
(3)对数的运算性质:
如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么:
①loga(M·N)=logaM+logaN;
②loga=logaM-logaN;
③logaMn=nlogaM(n∈R).
3.对数函数的定义、图象与性质
定义
函数y=logax(a>0且a≠1)叫做对数函数
图象
a>1
0<a<1
定义
函数y=logax(a>0且a≠1)叫做对数函数
性质
定义域:(0,+∞)
值域:R
当x=1时,y=0,即过定点(1,0)
当0<x<1时,y<0;
当x>1时,y>0
当0<x<1时,y>0;
当x>1时,y<0
在(0,+∞)上为增函数
在(0,+∞)上为减函数
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.
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.由此我们可得到以下规律:在第一象限内从左到右底数逐渐增大.
一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=log2(x+1)是对数函数. ( )
(2)log2x2=2log2x. ( )
(3)函数y=ln与y=ln(1+x)-ln(1-x)的定义域相同. ( )
(4)对数函数y=logax(a>0且a≠1)的图象过定点(1,0),且过点(a,1),,函数图象不在第二、三象限. ( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√
二、教材习题衍生
1.(log29)·(log34)=( )
A. B.
C.2 D.4
D [(log29)·(log34)=×=×=4.故选D.]
2.已知a=2,b=log2,c=log,则( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.c>b>a D.c>a>b
D [因为0<a<1,b<0,c=log=log23>1.
所以c>a>b.故选D.]
3.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.]
4.函数y=loga(4-x)+1(a>0,且a≠1)的图象恒过点________.
(3,1) [当4-x=1,即x=3时,y=loga1+1=1.
所以函数的图象恒过点(3,1).]
考点一 对数式的化简与求值
对数运算的一般思路
[典例1] (1)(2022·浙江高考)已知2a=5,log83=b,则4a-3b=( )
A.25 B.5
C. D.
(2)计算log23·log38+()的值为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
(1)C (2)D [(1)2a=5,8b=3,2a-3b===,4a-3b=(2a-3b)2=,故选C.
(2)log23·log38=log28=3,()=3=3=2,
∴log23·log38+()=5,故选D.]
点评:对数运算中logab=是常用的性质之一.
1.(2020·全国Ⅰ卷)设alog34=2,则4-a=( )
A. B.
C. D.
B [法一:因为alog34=2,所以log34a=2,则有4a=32=9,所以4-a==,故选B.
法二:因为alog34=2,所以-alog34=-2,所以log34-a=-2,所以4-a=3-2==,故选B.
法三:因为alog34=2,所以==log43,所以4=3,两边同时平方得4a=9,所以4-a==,故选B.]
2.(2023·四川成都模拟)在不考虑空气阻力的条件