
第六節(jié) 對數(shù)與對數(shù)函數(shù)
2019考綱考題考情
1.對數(shù)的概念
(1)對數(shù)的定義
如果ax=N(a>0,且a≠1),那么數(shù)x叫做以a為底N的對數(shù),記作x=logaN,其中a叫做對數(shù)的底數(shù),N叫做真數(shù)。
(2)幾種常見對數(shù)
對數(shù)形式
特點
記法
一般對數(shù)
底數(shù)為a(a>0,且a≠1)
logaN
常用對數(shù)
底數(shù)為10
lgN
自然對數(shù)
底數(shù)為e
lnN
2.對數(shù)的性質與運算法則
(1)對數(shù)的性質
①alogaN=N(a>0且a≠1,N>0)。
②logaaN=N(a>0,且a≠1)。
(2)對數(shù)的重要公式
①換底公式:logbN=(a,b均大于零,且不等于1,N>0)。
②logab=,推廣logab·logbc·logcd=logad。
(3)對數(shù)的運算法則
如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么
①loga(MN)=logaM+logaN。
②loga=logaM-logaN。
③logaMn=nlogaM(n∈R)。
④logamMn=logaM(m,n∈R)。
3.對數(shù)函數(shù)的圖象與性質
4.y=ax與y=logax(a>0,a≠1)的關系
指數(shù)函數(shù)y=ax與對數(shù)函數(shù)y=logax互為反函數(shù),它們的圖象關于直線y=x對稱。
1.指數(shù)與對數(shù)的等價關系:ax=N?x=logaN。
2.換底公式的三個重要結論
(1)logab=;
(2)logambn=logab;
(3)logab·logbc·logcd=logad。
3.對數(shù)函數(shù)的圖象與底數(shù)大小的比較
如圖,作直線y=1,則該直線與四個函數(shù)圖象交點的橫坐標為相應的底數(shù)。
故0b>a D.c>a>b
解析 因為0b。故選D。
答案 D
二、走近高考
3.(2018·全國卷Ⅲ)下列函數(shù)中,其圖象與函數(shù)y=lnx的圖象關于直線x=1對稱的是( )
A.y=ln(1-x) B.y=ln(2-x)
C.y=ln(1+x) D.y=ln(2+x)
解析 y=lnx圖象上的點P(1,0)關于直線x=1的對稱點是它本身,則點P在y=lnx圖象關于直線x=1對稱的圖象上,結合選項可知,B項正確。故選B。
解析:設Q(x,y)是所求函數(shù)圖象上任一點,則其關于直線x=1的對稱點P(2-x,y)在函數(shù)y=lnx圖象上,所以y=ln(2-x)。故選B。
答案 B
4.(2018·全國卷Ⅰ)已知函數(shù)f(x)= log2(x2+a),若f(3)=1,則a=________。
解析 根據(jù)題意有f(3)=log2(9+a)=1,可得9+a=2,所以a=-7。
答案?。?
三、走出誤區(qū)
微提醒:①對數(shù)的運算性質不熟致誤;②對數(shù)函數(shù)的圖象特征不熟致誤;③忽視對底數(shù)的討論致誤。
5.有下列結論:①lg(lg10)=0;②lg(lne)=0;③若lgx=1,則x=10;④若log22=x,則x=1;⑤若logmn·log3m=2,則n=9。其中正確結論的序號是________。
解析?、賚g10=1,則lg(lg10)=lg1=0;②lg(lne)=lg1=0;③底的對數(shù)等于1,則x=10;④底的對數(shù)等于1;⑤logmn=,log3m=,則=2,即log3n=2,故n=9。
答案?、佗冖邰堍?br />
6.已知函數(shù)y=loga(x+c)(a,c為常數(shù),其中a>0,且a≠1)的圖象如圖,則下列結論成立的是( )
A.a(chǎn)>1,c>1 B.a(chǎn)>1,0a D.a(chǎn)>c>b
解析 (1)由于y=a|x|的值域為{y|y≥1},所以a>1,則y=logax在(0,+∞)上是增函數(shù),又函數(shù)y=loga|x|的圖象關于y軸對稱。因此y=loga|x|的圖象應大致為選項B。
(2)
令f(x)=2x3+x-2,則f(x)在R上單調遞增,且f(0)·f(1)=-2×1=-2c B.b>a>c
C.c>b>a D.c>a>b
解析 log=log3-15-1=log35,因為函數(shù)y=log3x為增函數(shù),所以log35>log3>log33=1,因為函數(shù)y=x為減函數(shù),所以a>b。故選D。
答案 D
對數(shù)值的大小比較方法:①化為同底的對數(shù)后利用函數(shù)的單調性比較;②利用作差或作商法比較;③利用中間值(0或1)比較;④化為同真數(shù)的對數(shù)后利用圖象比較。
方向2:解不等式
【例4】 (1)已知函數(shù)f(x)為奇函數(shù),當x>0時,f(x)=log3x,則滿足不等式f(x)>0的x的取值范圍是________。
(2)設函數(shù)f(x)=若f(a)0的x的取值范圍是(-1,0)∪(1,+∞)。
答案 (1)(-1,0)∪(1,+∞) (2)(-∞,-1)∪(0,1)
解此類不等式的關鍵是利用函數(shù)的單調性脫去函數(shù)符號“f”,變原函數(shù)不等式為對數(shù)不等式,再把對數(shù)不等式化為同底的對數(shù)不等式,再利用對數(shù)函數(shù)的單調性進行求解。
方向3:對數(shù)性質的綜合應用
【例5】 已知函數(shù)f(x)=log4(ax2+2x+3)。
(1)若f(1)=1,求f(x)的單調區(qū)間;
(2)是否存在實數(shù)a,使f(x)的最小值為0?若存在,求出a的值;若不存在,說明理由。
解 (1)因為f(1)=1,所以log4(a+5)=1,因此a+5=4,即a=-1,
這時f(x)=log4(-x2+2x+3)。
由-x2+2x+3>0,得-1
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