内容正文:
第五节 对数与对数函数
课程标准
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.
[由教材回扣基础]
1.对数
概念
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,logaN叫做对数式
性质
对数式与指数式的互化:ax=N⇔x=logaN
loga1=0,logaa=1,alogaN=N
运算法则
loga(MN)=logaM+logaN
a>0,且a≠1,M>0,N>0
loga=logaM-logaN
logaMn=nlogaM(n∈R)
换底公式
logab=(a>0,且a≠1,c>0,且c≠1,b>0)
2.对数函数的图象与性质
y=logax
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域为(0,+∞)
值域为R
过定点(1,0),即x=时,y=
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
在区间(0,+∞)上是增函数
在区间(0,+∞)上是减函数
3.底数的大小决定了图象相对位置的高低
不论是a>1还是0<a<1,在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大,如图,0<c<d<1<a<b.
在x轴上侧,图象从左到右
相应的底数由小变大;
在x轴下侧,图象从右到左
相应的底数由小变大.
(无论在x轴的上侧还是下侧,底数都按顺时针方向变大)
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)换底公式的两个重要结论
①logab=;②logambn=logab.
其中a>0,且a≠1,b>0,且b≠1,m,n∈R.
(2)对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象过定点(1,0),且过点(a,1),,函数图象只在第一、四象限.
[练小题巩固基础]
一、准确理解概念(判断正误)
(1)loga(MN)=logaM+logaN.( )
(2)函数y=logax2与函数y=2logax相等.( )
(3)对数函数y=logax(a>0,且a≠1)在(0,+∞)上是增函数.( )
(4)函数y=ln与y=ln(1+x)-ln(1-x)的定义域相同.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√
二、练牢教材小题
1.(新人教A版必修①P127 T5改编)设lg 2=a,lg 3=b,则log1210=( )
A. B. C.2a+b D.2b+a
答案:A
2.(人教A版必修①P72例8改编)已知实数a=log32,b=log2π,c=log2,则有( )
A.a<b<c B.a<c<b C.c<a<b D.c<b<a
答案:A
3.(新苏教版必修①P159 T11改编)图中曲线是对数函数y=logax的图象,已知a取,,,四个值,则对应于C1,C2,C3,C4的a值依次为( )
A.,,, B.,,,
C.,,, D.,,,
答案:A
4.(人教A版必修①P103例2(2)改编)函数y=log(3x-1)的单调递减区间为________.
答案:
三、练清易错易混
1.(不熟悉对数的运算性质)有下列结论:①lg(lg 10)=0;②lg(ln e)=0;③若lg x=1,则x=10;④若log22=x,则x=1;⑤若logmn·log3m=2,则n=9.其中正确结论的序号是____________.
答案:①②③④⑤
2.(忽视真数大于零)已知lg x+lg y=2lg(x-2y),则=________.
答案:4
3.(忽视对底数的讨论)若函数y=logax(a>0,a≠1)在[2,4]上的最大值与最小值的差是1,则a=________.
答案:2或
命题视角一 对数式的化简与求值(自主练通)
1.(2020·全国Ⅰ卷)设alog34=2,则4-a=( )
A. B.
C. D.
解析:选B 因为alog34=2,所以log34a=2,则有4a=32=9,所以4-a==,故选B.
2.若2a=5b=10,则+=( )
A.-1 B.lg 7
C.1 D.log710
解析:选C ∵2a=5b=10,∴a=log210,b=log510,∴+=+=lg 2+lg 5=lg 10=1.
3.计算下列各式的值:
(1)log535+2log-log5-log514;
(2)[(1-l