内容正文:
第六节 对数与对数函数
知识点1 对数与对数运算
(1)对数的运算性质
①=__N__;②logaaN=__N__;③loga1=__0__(a>0且a≠1).
思考:logax2=2logax一定成立吗?
提示:不一定.如loga(-5)2≠2loga(-5).
(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__;
③logaMn=__nlogaM__(n∈R).
(3)对数的换底公式
logab=____(a>0且a≠1,c>0且c≠1,b>0).
知识点2 对数函数的图象与性质
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域:__(0,+∞)__
值域:__R__
图象过定点__(1,0)__,即恒有loga1=0.
①当x>1时,恒有__y>0__;当0<x<1时,恒有__y<0__.
②当x>1时,恒有__y<0__;当0<x<1时,恒有__y>0__.
在(0,+∞)上是__增函数__
在(0,+∞)上是__减函数__
[常用结论]
1.换底公式的两个重要结论
(1)logab=;(2) =logab.其中a>0且a≠1,b>0且b≠1,m,n∈R.
2.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.
3.函数y=logax与y=ax是互为反函数,其图象关于y=x对称.
思考辨析
1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)log2x2=2log2x.( )
(2)函数y=log2(x+1)是对数函数.( )
(3)函数y=ln 与y=ln (1+x)-ln (1-x)的定义域相同.( )
(4)当x>1时,若logax>logbx,则a<b.( )
【解析】 (1)log2x2=2log2|x|,故(1)错误.
(2)形如y=logax(a>0,且a≠1)为对数函数,故(2)错误.
(4)若0<b<1<a,则当x>1时,logax>logbx,故(4)错误.
【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)×
教材衍化
2.log29×log34+2log510+log50.25=( )
A.0 B.2
C.4 D.6
【解析】 原式=2log23×(2log32)+log5(102×0.25)=4+log525=4+2=6.
【答案】 D
3.(2023·江苏苏州·高二统考期末)已知a,b∈R,则“log2a>log2b”是“2a>2b”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【解析】 若log2a>log2b,则a>b>0,则2a>2b,所以“log2a>log2b”是“2a>2b”的充分条件;若2a>2b,则a>b,只有当a>b>0时,才能推出log2a>log2b,所以“log2a>log2b”不是“2a>2b”的必要条件,所以“log2a>log2b”是“2a>2b”的充分不必要条件.故选A.
【答案】 A
考题体验
4.(2020·全国Ⅰ卷)设alog34=2,则4-a=( )
A. B.
C. D.
【解析】 法一 因为alog34=2,所以log34a=2,则4a=32=9,所以4-a==.故选B.
法二 因为alog34=2,所以a==2log43=log432=log49,
=9-1=.故选B.
【答案】 B
5.(多选题)(2023·常州联考)已知函数f(x)的图象与g(x)=2x的图象关于直线y=x对称,令h(x)=f(1-|x|),则关于函数h(x)有下列说法,其中正确的说法为( )
A.h(x)的图象关于原点对称
B.h(x)的图象关于y轴对称
C.h(x)的最大值为0
D.h(x)在区间(-1,1)上单调递增
【解析】 函数f(x)的图象与g(x)=2x的图象关于直线y=x对称,
∴f(x)=log2x,∴h(x)=log2(1-|x|)为偶函数,不是奇函数,∴A错误,B正确;
根据偶函数性质可知D错误.
【答案】 BC
【例1】
(1)计算:2(lg )2+lg ·lg 5+;
【思路点拨】 (1)观察式子的特征,利用对数的运算性质将式子化简(如去根号、降幂等),然后求值.
(2)利用已知条件求得和值后,代入求值.
【自主解答】 (1)原式=lg (2lg +lg 5)+=lg (lg 2+lg 5)+|lg -1|=lg +(1-lg )=1.
(2)由已知得lg ()2=lg x