内容正文:
第六节 对数函数
授课提示:对应学生用书第35页
1.对数的概念
如果ax=N(a>0,且a≠1),那么x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN.
2.对数的性质与运算法则
(1)对数的性质
①loga1=0;②logaa=1.其中a>0,且a≠1.
(2)对数恒等式
=N(其中a>0,且a≠1).
(3)对数的换底公式
logbN=(a,b均大于零且不等于1,N>0).
(4)对数的运算法则
如果a>0且a≠1,M>0,N>0,那么
①loga(MN)=logaM+logaN;
②loga=logaM-logaN;
③logaMn=nlogaM(n∈R).
3.对数函数的定义、图象与性质
定义
函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数
图象
a>1
0<a<1
性质
定义域:(0,+∞)
值域:(-∞,+∞)
当x=1时,y=0,即过定点(1,0)
当0<x<1时, y<0;
当x>1时,y>0
当0<x<1时,y>0;
当x>1时,y<0
在(0,+∞)上为增函数
在(0,+∞)上为减函数
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.
1.换底公式的三个重要结论
(1)logab=;(2)logambn=logab;
(3)logab·logbc·logcd=logad.
2.对数函数的图象与底数大小的比较
如图所示,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.lg 2+lg 5=( )
A.10 B.1
C.lg 7 D.lg 2 lg 5
答案:B
2.y=ln|x|的图象为( )
答案:B
3.a=log23.4,b=log82,c=log0.32.7,由大到小的排列顺序为________.
答案:a>b>c
4.函数y=loga x(a>0,且a≠1)在[2,4]上的最大值与最小值的差是1,则a的值为__________.
解析:当a>1时,依题意得loga4-loga2=1,解得a=2;
当0<a<1时,依题意得loga2-loga4=1,解得a=.
答案:2或
5.函数y=2ln(x+1)的单调递增区间为________.
答案:(-1,+∞)
授课提示:对应学生用书第36页
题型一 对数式的化简与求值
1.(2022·浙江卷)已知2a=5,log83=b,则4a-3b=( )
A.25 B.5
C. D.
解析:由题意知b=log83=log233=log23.又2a=5,所以4a-3b=22(a-3b)=22a-6b=(2a)2·2-6b=25×2-2log23=25×=25×3-2=.
答案:C
2.法国数学家马林·梅森是研究素数的数学家中成就很高的一位,人们将“2p-1(p为素数)”形式的素数称为“梅森素数”.目前仅发现51个“梅森素数”,可以估计,267-1这个“梅森素数”的位数为(参考数据:lg 2≈0.301)( )
A.19 B.20
C.21 D.22
解析:依题意,lg(267 -1)≈lg 267=67lg 2≈67×0.301=20.167,
∴267-1≈1020.167.∴267-1这个“梅森素数”的位数为21位.
答案:C
3.计算的值为________.
解析:
==-4.
答案:-4
4.设2a=5b=m,且+=2,则m=________.
解析:a=log2m,b=log5m.
∴+=+=logm2+logm5=logm10,
∴logm10=2,∴m2=10,∴m=.
答案:
方法总结
1.不同底的对数运算,利用换底公式化为同底,再结合对数运算性质求解.
此题的普遍规律:logab·logbc·logcd=logad.
2.对数的运算方法,主要有两种方法:
一是对数式转化为指数式;
二是利用对数运算法则,进行变形.
题型二 对数函数的图象及应用
类型 1 图象的辨认
[例1] (2023·潍坊模拟)若函数f(x)=ax-a-x(a>0,且a≠1)在R上为减函数,则函数y=loga(|x|-1)的图象可以是( )
[解析] 由f(x)在R上是减函数,知0<a<1.
又y=loga(|x|-1)是偶函数,定义域是(-∞,-1)∪(1,+∞),
∴当x>1时,y=loga(x-1)的图象由y=logax向右平移一个单位得到,因此选项D正确.
[答案] D
方法总结
对数函数与绝对值相联系的函数的图象常见有:
(1)y=|logax|(a>1)的图象如图①.
(2)