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,=N(a>0,且a≠1,N>0).
(2)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)换底公式:logab=(a>0,且a≠1,b>0,c>0,且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.
[重要结论]
1.logab·logba=1,lobn=logab.
2.如图给出4个对数函数的图象
则b>a>1>d>c>0,即在第一象限内,不同的对数函数图象从左到右底数逐渐增大.
3.对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象恒过点(1,0),(a,1),(,-1).
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”).
(1)若MN>0,则loga(MN)=logaM+logaN.( )
(2)对数函数y=logax(a>0,且a≠1)在(0,+∞)上是增函数.( )
(3)函数y=loga与函数y=ln(1+x)-ln(1-x)是同一个函数.( )
(4)函数y=log2x与y=lo的图象重合.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√
2.(教材改编题)log29×log34+2log510+log50.25等于( D )
A.0 B.2 C.4 D.6
解析:原式=2log23×2log32+log5(102×0.25)=4+log525=4+2=6.故选D.
3.(2022·浙江卷)已知2a=5,log83=b,则4a-3b等于( C )
A.25 B.5 C. D.
解析:由2a=5两边取以2为底的对数,得a=log25,又b=log83==log23,所以a-3b=log25-log23=log2==2log4=log4,所以4a-3b==.故选C.
4.(2023·四川成都七中模拟预测)若log2x+log4y=1,则( B )
A.x2y=2 B.x2y=4 C.xy2=2 D.xy2=4
解析:log2x+log4y=log2x+log2y=log2x+log2=log2(x)=1,所以x=2,两边平方得x2y=4.故选B.
考点一 对数式的运算
1.设2a=5b=m,且+=2,则m=( A )
A. B.10 C.20 D.100
解析:由已知,得a=log2m,b=log5m,则+=+=logm2+logm5=logm10=2.因此m2=10,m=.故选A.
2.(2019·北京卷)在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足m2-m1=lg ,其中星等为mk的星的亮度为Ek(k=1,2).已知太阳的星等是-26.7,天狼星的星等是-1.45,则太阳与天狼星的亮度的比值为( A )
A.1010.1 B.10.1 C.lg 10.1 D.10-10.1
解析:设太阳的星等为m1,天狼星的星等为m2,则太阳与天狼星的亮度分别为E1,E2,由条件m1=-26.7,m2=-1.45,m2-m1=lg ,得lg =-1.45+26.7=25.25.
所以lg =25.25×=10.1,
所以=1010.1,即太阳与天狼星的亮度的比值为1010.1.故选A.
3.计算:= .
解析:原式=
=
====1.
答案:1
4.(2023·山东德州期末)声音大小(单位:分贝)取决于声波通过介质时,所产生的压力变化(简称声压,单位:N/m2 ).已知声音大小y与声压x 的关系式为y=10×lg(