内容正文:
第6节 对数与对数函数
课程标准解读
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,能画具体的对数函数图象.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.
[知识梳理]
1.对数的概念
在表达式ab=N(a>0且a≠1,N∈(0,+∞))中,当a与N确定之后,只有唯一的b能满足这个式子,此时,幂指数b称为以a为底N的对数,记作b=logaN,其中a称为对数的底数,N称为对数的真数.
2.对数的性质、运算法则与换底公式
(1)对数的性质
①alogaN=N;②logaan=n;③loga1=0(a>0且a≠1);④logaa=1.
(2)对数的运算法则
如果a>0且a≠1,M>0,N>0,则
①loga(MN)=logaM+logaN;②loga=logaM-logaN;③logaMα=αlogaM(α∈R).
(3)对数的换底公式
logab=(a>0且a≠1,c>0且c≠1,b>0).
3.对数函数的图象与性质
y=logax,a>1
y=logax,0<a<1
图象
定义域
(0,+∞)
值域
R
性质
过定点(1,0),即当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.
常用结论
1.换底公式的两个重要结论
(1)logab=;(2)logambn=logab.
其中a>0,且a≠1,b>0,且b≠1,m≠0,n∈R.
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,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).
[诊断自测]
1.思考辨析(在括号内打“ √”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)当x>1时,若logax>logbx,则a<b.( )
(4)函数y=log2x与y=log的图象重合.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√
2.(教材改编)log29×log34+2log510+log50.25=( )
A.0 B.2
C.4 D.6
解析:D 原式=2log23×(2log32)+log5(102×0.25)=4+log525=4+2=6.
3.(教材改编)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)
4.(易错自纠)已知函数f(x)=loga(2x-a)在区间[,]上恒有f(x)>0,则实数a的取值范围是________.
解析:由题意得
或解得<a<1.
答案:(,1)
5.(2021·新高考Ⅱ卷)已知a=log52,b=log83,c=,则下列判断正确的是( )
A.c<b<a B.b<a<c
C.a<c<b D.a<b<c
解析:C a=log52<log5==log82<log83=b,即a<c<b.
考点一 对数的运算(基础性)
1.设2a=5b=m,且+=2,则m等于( )
A. B.10
C.20 D.100
解析:A 由已知,得a=log2m,b=log5m,
则+=+=
logm2+logm5=logm10=2.
解得m=.
2.(2022·浙江卷)已知2a=5,log83=b,则4a-3b=( )
A.25 B.5
C. D.
解析:C 由题意知b=log83=log23,则3b=log23,
则23b=2log23=3,
所以4a-3b===.
3.(2021·全国甲卷)青少年视力是社会普遍关注的问题,视力情况可借助视力表测量.通常用五分记录法和小数记录法记录视力数据,五分记录法的数据L和小数记录法的数据V满足L=5+lg V.已知某同学视力的五分记录法的数据为4.9,则其视力的小数记录法的数据约为(≈1.259)( )
A.1.5 B.1.2
C.0.8 D.0.6
解析:C 将L=4.9代入L=5+lg V,得4.9=5+lg V,
则lg V=-0.1=-=lg 1