内容正文:
第七节 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
概念
如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底数N的 对数 , 记作x=logaN,其中a叫做对数的底数,N叫做真数,logaN叫做对数式
性质
对数式与指数式的互化:ax=N⇔x=logaN(a>0,且a≠1)
loga1=0,logaa=1,alogaN= N (a>0,且a≠1)
运算法则
loga (MN)= logaM + logaN
a>0,且a≠1,M >0,N>0
loga= logaM - logaN
logaMn=nlogaM(n∈R)
换底公式
logab=(a>0,且a≠1,c>0,且c≠1,b>0)
[注意] 在运算性质logaMn=nlogaM中,要特别注意条件,在无M>0的条件下应为logaMn=nloga|M|(n∈N*,且n为偶数).
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
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
[注意] y=logax(a>0且a≠1)的图象只在第一、四象限.在直线x=0的右侧.
3.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.logab·logba=1,logbn=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,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.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=的图象重合.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√
2.已知a>0,a≠1,函数y=ax与y=loga(-x)的图象可能是( )
解析:B [若a>1,则y=ax是增函数,y=loga(-x)是减函数;若0<a<1,则y=ax是减函数,y=loga(-x)是增函数,排除A,D,由于y=ax只能在x轴上方,y=loga(-x)的定义域x<0,排除C.]
3.(必修第一册P126练习T3改编)计算:
(log29)·(log34)= ________ .
解析:(log29)·(log34)=×=×=4.
答案:4
4.函数f(x)=loga(x+2)-2(a>0,且a≠1)的图象必过定点 ________ .
解析:由loga1=0(a>0且a≠1)知,f(-1)
=loga(-1+2)-2=0-2=-2.所以函数f(x)的图象必过定点(-1,-2).
答案:(-1,-2)
对数式的运算
[例1] (1)(2024·河北衡水校考)下列运算中正确的是( )
[解析] D [对于选项A,由换底公式可得=log58,故A不正确;对于选项B,log46=log26=log2,故B不正确;对于选项C,lg(2+5)=lg7≠lg 2 lg 5,故C不正确;对于选项D,+ln(ln e)=+ln 1=7+0=7,故D正确.]
(2) 已知1.8x=3,y=log0.23,则-= ________ .
[解析] 由题意:x=log1.83,==log31.8,=log30.2,∴-=log31.8-log30.2=log3=log39=2.
[答案] 2
对数运算的一般思路
(1)拆:首先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后利用对数运算性质化简合并.
(2)合:将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算性质,转化为同底对数真数的积、商、幂的运算.
1.(多选)(2024·山东青岛高一统考)已知a=lg 2,b=lg 3,则( )
A.a+b=lg 6 B.=log34
C.2+=log212 D.b-a=lg
解析:AD