内容正文:
专题4.4 对数函数
知识点一
对数函数的概念
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,+∞).
知识点二
对数函数的图象和性质
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域:(0,+∞)
值域:R
当x=1时,y=0,即过定点(1,0)
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
知识点三
反函数
对数函数y=logax(a>0,且a≠1)和指数函数y=ax(a>0,且a≠1)互为反函数,它们的图象关于直线y=x对称.
知识点四
常用结论
1.在第一象限内,依图象的分布,逆时针方向a逐渐变小,即a的值越小,图象越靠近y轴.
2.对数值logax的符号(x>0,a>0且a≠1)规律:“同正异负”.
(1)当0<x<1,0<a<1或x>1,a>1时,logax>0,即当真数x和底数a同大于(或小于)1时,对数logax>0,即对数值为正数,简称为“同正”;
(2)当0<x<1,a>1或x>1,0<a<1时,logax<0,即当真数x和底数a中一个大于1,而另一个小于1时,也就是说真数x和底数a的取值范围“相异”时,对数logax<0,即对数值为负数,简称为“异负”.因此对数的符号简称为“同正异负”.
考点01 对数函数的判断与解析式
【典例1】(2022秋·北京东城·高一校考期中)函数为对数函数,则 .
【典例2】(2023·全国·高一专题练习)对数函数的图象过点,则对数函数的解析式为 .
【总结提升】
对数函数的解析式同时满足:
①对数符号前面的系数是1;②对数的底数是不等于1的正实数(常数);③对数的真数仅有自变量x.
考点02 对数(型)函数的求值
【典例3】(2022秋·广东东莞·高一东莞市东莞中学校考期中)已知函数,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【典例4】(2023秋·陕西汉中·高三校联考阶段练习)已知则 .
考点03 求对数(复合)函数定义域
【典例5】(2023秋·新疆乌鲁木齐·高三乌市八中校考阶段练习)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【典例6】(2023·全国·高一随堂练习)求下列函数的定义域:
(1);
(2);
(3);
(4).
【总结提升】
定义域是研究函数的基础,若已知函数解析式求定义域,常规为:①分母不能为零,②0的零次幂与负指数次幂无意义,③偶次方根的被开方式(数)非负,④求与对数函数有关的函数定义域时,除遵循前面求函数定义域的方法外,还要对这种函数自身有如下要求:一是要特别注意真数大于零;二是要注意底数;三是按底数的取值应用单调性.
考点04 对数(复合)函数的值域
【典例7】(2023·全国·高一专题练习)已知函数的定义域为,则函数的值域是 .
【典例8】(2023春·新疆塔城·高二塔城市第三中学校考期末)已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)若函数的最大值为2,求实数a的值.
考点05 根据函数的值域求参数
【典例9】(2023秋·高一课时练习)已知函数的值域为,则函数的定义域为 .
【典例10】(2023·全国·高一专题练习)设且,若函数的值域是,则的取值范围是 .
【总结提升】
对数型复合函数的值域
对于形如y=logaf(x)(a>0,且a≠1)的复合函数,其值域的求解步骤如下:
(1)分解成y=logau,u=f(x)两个函数;
(2)解f(x)>0,求出函数的定义域;
(3)求u的取值范围;
(4)利用y=logau的单调性求解.
考点06 对数(型)函数图象的辨识
【典例11】(2023秋·天津滨海新·高三大港一中校考阶段练习)函数的图像大致为( )
A. B.
C. D.
【典例12】【多选题】(2023·全国·高一专题练习)已知,函数与的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【规律方法】
识图的三种常用方法
(1)抓住函数的性质,定性分析:
①从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置;②从函数的单调性,判断图象的变化趋势;③从周期性,判断图象的循环往复;④从函数的奇偶性,判断图象的对称性.⑤从函数的特征点,排除不合要求的图象.
(2)抓住函数的特征,定量计算:
从函数的特征点,利用特征点、特殊值的计算分析解决问题.
(3)根据实际背景、图形判断函数图象的方法:
①根据题目所给条件确定函数解析式,从而判断函数图象(定量分析);
②根据自变量取不同值时