内容正文:
第06讲 对数与对数函数
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. (e=2.718 28…)
2.对数的性质与运算性质
(1)对数的性质:
①1的对数为零:loga1=0.
②底的对数为1:logaa=1.
③零和负数没有对数.
④=N(a>0,且a≠1,N>0).
(2)对数的运算性质
如果a>0,且a≠1,b>0,M>0,N>0,那么:
①loga(MN)=logaM+logaN;
②loga=logaM-logaN;
③=logab.
(3)换底公式:logab=(a>0,且a≠1,b>0,c>0,且c≠1).
重要推论:①logaN=(N>0,且N≠1;a>0,且a≠1);
②logab·logbc·logcd=logad(a>0,b>0,c>0,d>0,且a≠1,b≠1,c≠1).
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),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.
一.对数式的运算
例1.(1)已知2a=5b=m,且=1,则m=____.
(2)求值:_________________.
(3)计算:=________.
(4)已知,,用a、b表示__________..
(5)若log34•log48•log8m=log416,则m=___.
(6)若是方程的两个实根,则 的值为______.
【复习指导】:解决对数运算问题的常用方法
(1)将真数化为底数的指数幂的形式进行化简.
(2)将同底对数的和、差、倍合并.
(3)利用换底公式将不同底的对数式转化成同底的对数式,要注意换底公式的正用、逆用及变形应用.
(4)利用常用对数中的lg 2+lg 5=1.
二.对数函数的图像及应用
例2.(1)函数,,,的图象如图所示,则的大小顺序是( )
A.c<d<1<a<b B.1<d<c<a<b
C.c<d<1<b<a D.d<c<1<a<b
(2)已知函数的图象如图所示,则满足的关系是( )
A. B.
C. D.
(3)函数,且与函数在同一坐标系内的图象不可能的是( )
A. B. C. D.
(4)函数(,且)的图象恒过定点,若点在直线上(其中),则的最小值等于( )
A.10 B.8 C.6 D.4
(5)若对恒成立,则实数的取值范围是________________
(6)函数的零点个数为_______________.
【复习指导】:对数函数图象的识别及应用方法
(1)在识别函数图象时,要善于利用已知函数的性质、函数图象上的特殊点(与坐标轴的交点、最高点、最低点等)排除不符合要求的选项.
(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.
三.对数函数的性质及应用
命题点1 比较指数式、对数式的大小
例3.(1)设,,,则( )
A. B. C. D.
(2)(多选)已知实数,,满足,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
(3)设,, 则( )
A. B. C. D.
(4)设x、y、z为正数,且,则( )
A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y
C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z
(5)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【复习指导】:(1)比较指数式和对数式的大小,可以利用函数的单调性,引入中间量;有时也可用数形结合的方法.
(2)解题时要根据实际情况来构造相应的函数,利用函数单调性进行比较,如果指数相同,而底数不同则构造幂函数,若底数相同而指数不同则构造指数函数,若引入中间量,一般选0或1.
(3)比较对数值大小时常用的四种方法:
①同底数的利用对数函数的单调性.
②同真数的利用对数函数的图象或用换底公式转化.
③底数和真数都不同,找中间量.
④若底数为同一参数,则根据底数对对数函数单调性的影响,对底数进行分类讨论.
命题点2 解对数方程或不等式
例4.(1)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
(2)设函数f(x)=若f(a)>f(-a),则实数a的取值范围是(