内容正文:
第6节 对数与对数函数
[考试要求]
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.通过具体实例,了解对数函数的概念.能用描点法或借助计算工具画出具体对数函数的图象,探索并了解对数函数的单调性与特殊点.
3.知道对数函数y=logax与指数函数y=ax互为反函数(a>0,且a≠1).
课前预习 巩固主干知识
1.对数
对数
x=logaN
logaM+logaN
logaM-logaN
nlogaM
2.对数函数及其性质
(1)概念:函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).
(2)对数函数的图象与性质.
a>1 0<a<1
图象
性质 定义域为 .
值域为R
过定点 ,即x=1时,y=0
当x>1时, ;
当0<x<1时, . 当x>1时, ;
当0<x<1时, .
在区间(0,+∞)上是 函数 在区间(0,+∞)上是 函数
(0,+∞)
(1,0)
y>0
y<0
y<0
y>0
增
减
3.反函数
指数函数y=ax(a>0,且a≠1)与对数函数y= (a>0,且a≠1)互为反函数,它们的图象关于直线 对称.
[重要结论]
1.换底公式的变形
logax
y=x
2.换底公式的推广
logab·logbc·logcd=logad(a,b,c均大于0且不等于1,d>0).
3.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.
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”).
(1)log2x2=2log2x.( )
(2)函数y=log2(x+1)是对数函数.( )
×
√
×
(4)当x>1时,若logax>logbx,则a<b.( )
×
D
解析:由题意log2(3x-2)≥0,3x-2≥1,解得x≥1.故选D.
3.(2022·浙江卷)已知2a=5,log83=b,则4a-3b等于( )
C
4.(教材改编题)函数y=loga(x-1)+2(a>0,且 a≠1)的图象恒过的定点是
.
解析:当x=2时,函数y=loga(x-1)+2(a>0,且a≠1)的值为2,所以图象恒过定点(2,2).
答案:(2,2)
课堂突破 提升素养能力
考点一 对数式的运算
1.(2020·全国Ⅰ卷)设alog34=2,则4-a等于( )
B
答案:2
答案:6
1.在对数运算中,先利用幂的运算对底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后用对数运算法则化简合并.
2.先将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算法则,转化为同底对数真数的积、商、幂再运算.
3.ab=N⇔b=logaN(a>0,且a≠1)是解决有关指数、对数问题的有效方法,在运算中应注意互化.
考点二 对数函数的图象及应用
[例1] (1)(2023·广西师范大学附属外国语学校模拟预测)已知函数 f(x)=
loga(2x+b-1)(a>0,且a≠1)的图象如图所示,则a,b满足的关系是( )
A.0<a-1<b<1 B.0<b<a-1<1
C.0<b-1<a<1 D.0<a-1<b-1<1
答案:(1)A
利用对数函数的图象解决两类问题的技巧
(1)对一些可通过平移、对称变换作出其图象的对数型函数,在求解其单调性
(单调区间)、值域(最值)、零点时,常利用数形结合思想.
(2)对一些对数型方程、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.
答案:(1)A
[素能演练1] (1)(2023·山东滕州一中模拟)函数 f(x)=loga|x|+1(0<a<1)的图象大致为( )
解析:(1)由函数f(x)的解析式可确定该函数为偶函数,图象关于y轴对称.设g(x)=loga|x|(0<a<1),先画出x>0时,g(x)的图象,然后根据g(x)的图象关于y轴对称画出x<0时g(x)的图象,最后由函数g(x)的图象向上整体平移一个单位长度即得f(x)的图象,结合图象知选A.
答案:(2)(1,+∞)
解析:(2)问题等价于函数y=f(x)与y=-x+a的图象有且只有一个交点,结合函数图象可知 a>1.
考点三 与对数函数性质有关的问题
微点1 比较指数式、对数式的大小
A.c<b<a B.b<a<c
C.a<c<b D.a<b<c
比较对数值大小的常见类型及解题方法
常见类型 解题方法