对数与对数函数知识梳理
3对数与对数函数
2a lg 1 1 10 a 1. 2 40 b 0 b 1. g (0) 20
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则f[f(2)]=
2e x 1 , x 2, 【7】(06山东)设函数 f ( x ) 2 log 3 ( x 1), x ≥ 2,
2
.
【8】计算 lg( 3 5 3 5 ).
解:由a>0, ab=1可知b>0, 又y=loga|x+b|的图象关于x=-b对称, 由图象可知b>1, 且0<a<1, 由单调性可知,B正确.
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解题是一种实践性技能,就象游泳、 滑雪、弹钢琴一样,只能通过模仿和实 践来学到它! ——波利亚
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【1】(07上海)方程 9 x 6 3 x 7 0 的
2
3 3+1· lg 2
lg 2 lg 2 lg 3 lg (3)原式=lg 3+lg 9· 4+lg lg lg 2 lg 2 lg 3 lg 3 =lg 3+2lg 3· 2+3lg 2 2lg
3 8
3lg 2 5lg 3 5 = · = . 2lg 3 6lg 2 4
解 3 ×70 7 (1)原式=lg - lg23-2lg 3+1 3
=lg 10- (lg 3-1)2=1-|lg 3-1|=lg 3.
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(2)令 3x=t,∴x=log3t, ∴f(t)=4log23· 3t+233=4log2t+233, log ∴f(2)+f(4)+f(8)+…+f(28) =4(log22+log24+log28+…+log228)+8×233 =4· 2(2·2·3· 28)+8×233 log 2 2 …· =4· 2236+1 864=4×36+1 864=2 008. log
对数及对数函数要点及解题技巧讲解
的最大值与最小值之差为12,则 a 等于( )
人
A. 2
B.2 或12
教
B
版
C.2 2
D.4 或14
分析:∵a>1 与 0<a<1 时,f(x)的单调性不同,∴最
小值、最大值也不同,故需分类讨论.
第2章 函数
高考数学总复习
解析:当 0<a<1 时,f(x)在[a,2a]上单调递减,由题意
得,logaa-loga2a=12,∴loga2=-12,∴a=14.
人 教
B
当 a>1 时,∴f(x)=logax 在[a,2a]上为增函数,
版
∴loga2a-logaa=12,解得 a=4,故选 D.
答案:D
第2章 函数
(2011·江苏四市联考)已知函数 f(x)=|log2x|,正实 数 m、n 满足 m<n,且 f(m)=f(n),若 f(x)在区间[m2,
高考数学总复习
二、对数函数的图象与性质
定义
y=logax(a>0,a≠1)
人 教
B
版
图象
第2章 函数
高考数学总复习
(1)定义域:(0,+∞) (2)值域:R
(3)过点(1,0),即当 x=1 时,y=0.
人
性质 (4)当 a>1 时,在(0,+∞)是增函数;
教
B
当 0<a<1 时,在(0,+∞)上是减函数.
B
版
(2)原式=llgg23+llgg29·llgg34+llgg38
=llgg23+2llgg23·2llgg32+3llgg32=32llgg23·56llgg32=54.
答案:(1)2
对数与对数函数
对数与对数函数 知识梳理1、对数式log a N 可看作一记号,表示底为a (a >0,且a ≠1),幂为N 的指数工表示方程xa N =(a >0,且a ≠1)的解. 也可以看作一种运算,即已知底为a (a >0,且a ≠1)幂为N ,求幂指数的运算. 因此,对数式log a N 又可看幂运算的逆运算.为a >0,a ≠1时,log x N a a N x =⇔= 【扩展】两类对数① 以10为底的对数称为常用对数,10log N 常记为lg N .② 以无理数e=2.71828…为底的对数称为自然对数,log e N 常记为ln N .以后解题时,在没有指出对数的底的情况下,都是指常用对数,如100的对数等于2,即lg1002=.说明:在例1中,10log 0.010.01,log 10ln10e 应改为lg 应改为. 2、对数的运算法则如果a >0且a ≠1,M >0,N >0,那么:(1)log log log a a a MN M N =+ (2)log log log aa a MM N N=- (3)log log ()n a a M n Mn R =∈3、画出函数2log xy =的图象, 再利用电脑软件画出0.5log .x y =的图象42-2-4-55探究:选取底数(a a >0,且a ≠1)的若干不同的值,在同一平面直角坐标系内作出相应的对数函数的图象.观察图象,你能发现它们有哪些特征吗?画出4log y x =,3log y x =,13log y x =和14log y x =提问:通过函数的图象,你能说出底数与函数图象的关系吗?函数的图象有何特征,性质又如何?先由学生讨论、交流,教师引导总结出函数的性质. (投影) 图象的特征函数的性质(1)图象都在y 轴的右边 (1)定义域是(0,+∞) (2)函数图象都经过(1,0)点 (2)1的对数是0(3)从左往右看,当a >1时,图象逐渐上升,当0<a <1时,图象逐渐下降 .(3)当a >1时,log xa y =是增函数,当0<a <1时,log a y x =是减函数. (4)当a >1时,函数图象在(1,0)点右边的纵坐标都大于0,在(1,0)点左边的纵坐标都小于0. 当0<a <1时,图象正好相反,在(1,0)点右边的纵坐标都小于0,在(1,0)点左边的纵坐标都大于0 .(4)当a >1时x >1,则log a x >00<x <1,log a x <0 当0<a <1时x >1,则log a x <00<x <1,log a x <0由上述表格可知,对数函数的性质如下(先由学生仿造指数函数性质完成,教师适当启发、引导):a >10<a <1图象性 质(1)定义域(0,+∞); (2)值域R ; (3)过点(1,0),即当x =1,y =0; (4)在(0,+∞)上是增函数在(0,+∞)是上减函数精讲精练(1)对数运算的例题【例1】将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式:(1)712128-=; (2)327a =; (3)1100.1-=;(4)12log 325=-; (5)lg0.0013=-; (6)ln100=4.606.【例2】求证:(1)log n a a n =; (2)log log log a a a MM N N-=.【例3】试推导出换底公式:log log log c a c bb a= (0a >,且1a ≠;0c >,且1c ≠;0b >).【例4】化简与求值:(1)221(lg 2)lg2lg5(lg 2)lg212++-+ ;(2)2log (4747)++-.【例5】若2510a b ==,则11a b+= . (教材P 83 B 组2题) 【例6】 (1)方程lg lg(3)1x x ++=的解x =________;(2)设12,x x 是方程2lg lg 0x a x b ++=的两个根,则12x x 的值是 .【例7】(1)化简:532111log 7log 7log 7++;(2)设23420052006log 3log 4log 5log 2006log 4m ⋅⋅⋅= ,求实数m 的值.(2)对数函数图象和性质的例题【例1】比较大小:(1)0.9log 0.8,0.9log 0.7,0.8log 0.9; (2)3log 2,2log 3,41log 3.【例2】求下列函数的定义域:(1)2log (35)y x =-;(2)0.5log (4)3y x =-.【例3】已知函数()log (3)a f x x =+的区间[2,1]--上总有|()|2f x <,求实数a 的取值范围.【例4】求不等式log (27)log (41)(0,1)a a x x a a +>->≠且中x 的取值范围.【例5】讨论函数0.3log (32)y x =-的单调性.【例6】(05年山东卷.文2)下列大小关系正确的是( ). A. 30.440.43log 0.3<< B. 30.440.4log 0.33<< C. 30.44log 0.30.43<< D. 0.434log 0.330.4<<【例7】指数函数(0,1)x y a a a =>≠的图象与对数函数log (0,1)a y x a a =>≠的图象有何关系?课堂作业(1)对数幂的运算1. 将下列指数式与对数式互化,有x 的求出x 的值 .(1)12155-=(2)42log x = (3)1327x =(4)1()644x= (5)lg0.0001x = (6)5ln e x =2.求log log log ,a b c b c Na⋅⋅∈+的值(a,b,c R 且不等于1,N >0).3.计算331log log 5533+的值.4、判断下列式子是否正确,a >0且a ≠1,x >0且a ≠1,x >0,x >y ,则有(1)log log log ()a a a x y x y ⋅=+ (2)log log log ()a a a x y x y -=-(3)log log log aa a xx y y=÷ (4)log log log a a a xy x y =- (5)(log )log n a a x n x = (6)1log log a a x x=- (7)1log log n a a x x n=5. 用log a x ,log a y ,log a z 表示出(1)(2)小题,并求出(3)、(4)小题的值.(1)log a xyz =____________; (2)23log 8a x y =______________________;(3)75log (42)z ⨯=______________; (4)5lg 100=_____________________; 6. 已知32a=,那么33log 82log 6-用a 表示是( )A 、2a -B 、52a -C 、23(1)a a -+D 、 23a a - 7、2log (2)log log a a a M N M N -=+,则NM的值为( ) A 、41B 、4C 、1D 、4或1 8、已知221,0,0x y x y +=>>,且1log (1),log ,log 1y a a a x m n x+==-则等于( )A 、m n +B 、m n -C 、()12m n +D 、()12m n -9、如果方程2lg (lg5lg7)lg lg5lg70x x +++= 的两根是,αβ,则αβ 的值是( )A 、lg5lg 7B 、lg 35C 、35D 、351 10、已知732log [log (log )]0x =,那么12x -等于( )A 、13 B 、123 C 、122 D 、13311. 若2log 2,log 3,m n a a m n a +=== 。
高三:对数与对数函数
这时f(x)=log4(-x2+2x+3).
由-x2+2x+3>0得-1<x<3,即函数定义域为(-1,3). 令g(x)=-x2+2x+3. 则g(x)在(-1,1)上单调递增,在(1,3)上单调递减. 又y=log4x在(0,+∞)上单调递增,
所以f(x)的单调递增区间是(-1,1),单调递减区间是
则f(a2)+f(b2)=________. 解析:由f(ab)=1得ab=10,于是f(a2)+f(b2)=lg a2 +lg b2=2(lg a+lg b)=2lg(ab)=2lg 10=2. 答案:2
1.在运用性质logaMn=nlogaM时,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).
1 4 3 1 = ×(5lg 2-2lg 7)- × lg 2+ (lg 5+2lg 7) 2 3 2 2 5 1 = lg 2-lg 7-2lg 2+ lg 5+lg 7 2 2 1 1 1 1 = lg 2+ lg 5= lg(2×5)= . 2 2 2 2
(2)由 2a=5b=m 得 a=log2m,b=log5m, 1 1 ∴a+b=logm2+logm5=logm10. 1 1 ∵a+b=2, ∴logm10=2,即 m2=10. 解得 m= 10(∵m>0).
A.0,
(
B. 2 ,1 2
)
2 2
C.(1, 2)
D.( 2,2)
[自主解答]
(1)由1-x>0,知x<1,排除选项A、
B;设t=1-x(x<1),因为t=1-x为减函数,而y=ln t 为增函数,所以y=ln(1-x)为减函数,可排除D选C.
高中数学重点知识总结——对数函数及对数函数图象性质知识点总结
高中数学重点知识总结对数函数及对数函数图象性质一、对数函数的概念一般地,函数log a y x =(0a >且1a ≠),叫做对数函数,其中x 是自变量,定义域是()0,+∞。
二、对数函数的图象三、对数函数图象的性质1.图象都过定点()0,1。
定义域:()0,+∞,值域:R 。
2.01a <<时,为定义域上的减函数;.1a >时,为定义域上的增函数。
3.底数越大,在直线1x =的右侧越靠近x 轴,即“底大图低”。
四、对数函数图象的对称性由图象可得,底数互为倒数的两个对数函数的图象关于x 轴对称。
五、反函数1.互为反函数的两个函数的定义域和值域正好互换。
2.底数相同的指数函数和对数函数互为反函数。
如3x y =与3log y x =互为反函数。
3.互为反函数的两个函数的图象关于直线y x =对称。
六、指、对、幂函数的增长快慢比较任给三个单调增的指数函数、对数函数、幂函数,总存在一点0x ,使得0x x >时下面两种情况同时成立。
(1)函数值的大小关系:指数>幂函数>对数函数。
(2)函数值的增长速率:指数>幂函数>对数函数。
七、高中阶段常见的考查方式1.求对数函数在某区间上的单调性、最值、值域。
2.求对数函数的复合函数的定义域、值域、单调区间、奇偶性等。
3.根据几个对数函数的图象判断底的大小关系。
4.根据对数函数的底,判断对应的函数图象。
5.跟据对数式值的正负找不等式关系。
如:若log 0a b >,则1,1a b >>或01,01a b <<<<。
若log 0a b <,则1,01a b ><<或01,1a b <<>。
6.给出对数函数简单变形或与其他函数复合后的解析式,选大致图象选项,或 判断奇偶性。
7.构造对数函数比较两个实数的大小,或判断两个实数的正负。
对数与对数函数知识点及例题讲解
对数与对数函数1.对数(1)对数的定义:)对数的定义:如果a b =N (a >0,a ≠1),那么b 叫做以a 为底N 的对数,记作log a N =b . (2)指数式与对数式的关系:a b =N Ûlog a N =b (a >0,a ≠1,N >0).两个式子表示的a 、b 、N 三个数之间的关系是一样的,并且可以互化. (3)对数运算性质: ①log a (MN )=log a M +log a N . ②log a NM =log a M -log a N . ③log a M n =n log a M .(M >0,N >0,a >0,a ≠1)④对数换底公式:log b N =bNN a a log log log (a >0,a ≠1,b >0,b ≠1,N >0). 2.对数函数(1)对数函数的定义)对数函数的定义函数y =log a x (a >0,a ≠1)叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞). 注意:真数式子没根号那就只要求真数式大于零,如果有根号,要求真数大于零还要保证根号里的式子大于零,底数则要大于0且不为1 对数函数的底数为什么要大于0且不为1呢?在一个普通对数式里在一个普通对数式里 a<0,或=1 的时候是会有相应b 的值的。
但是,根据对数定义: : loglog a a=1;如果a=1或=0那么log a a 就可以等于一切实数(比如log 1 1也可以等于2,3,4,5,等等)第二,根据定义运算公式:log a M^n = nlog a M 如果a<0,那么这个等式两边就不会成立 (比如,log (-2) 4^(-2) 就不等于(-2)*log (-2) 4;一个等于1/16,另一个等于-1/16) (2)对数函数的图象)对数函数的图象O xyy = l o g x a > Oxy<a <a y = l o g x a 1111( ())底数互为倒数的两个对数函数的图象关于x 轴对称. (3)对数函数的性质: ①定义域:(0,+∞). ②值域:R . ③过点(1,0),即当x =1时,y =0. ④当a >1时,在(0,+∞)上是增函数;当0<a <1时,在(0,+∞)上是减函数. 基础例题1.函数f (x )=|log 2x |的图象是的图象是1 1 1-1 1111 1 xxxxy y y y O OOOA BC D解析:f (x )=îíì<<-³.10,log ,1,log 22x x x x答案:A 2.若f --1(x )为函数f (x )=lg (x +1)的反函数,则f --1(x )的值域为___________________. 解析:f -1(x )的值域为f (x )=lg (x +1)的定义域.由f (x )=lg (x +1)的定义域为(-1,+∞),∴f --1(x )的值域为(-1,+∞). 答案:(-1,+∞)∞)3.已知f (x )的定义域为[0,1],则函数y =f [log 21(3-x )]的定义域是__________. 解析:由0≤log 21(3-x )≤1Þlog 211≤log 21(3-x )≤log 2121Þ21≤3-x ≤1Þ2≤x ≤25. 答案:[2,25]4.若log x7y=z ,则x 、y 、z 之间满足之间满足A.y 7=x zB.y =x 7zC.y =7x zD.y =z x解析:由logx 7y=z Þx z=7y Þx 7z=y ,即y =x 7z. 答案:B 5.已知1<m <n ,令a =(log n m )2,b =log n m 2,c =log n (log n m ),则,则A.a <b <cB.a <c <bC.b <a <cD.c <a <b解析:∵1<m <n ,∴0<log n m <1. ∴log n (log n m )<0. 答案:D 6.若函数f (x )=log a x (0<a <1)在区间[a ,2a ]上的最大值是最小值的3倍,则a 等于等于 A.42 B.22 C.41 D.21解析:∵0<a <1,∴f (x )=log a x 是减函数.∴log a a =3·log a 2a . ∴log a 2a =31.∴1+log a 2=31.∴log a 2=-32.∴a =42. 答案:A 7.函数y =log 2|ax -1|(a ≠0)的对称轴方程是x =-2,那么a 等于A. 21 B.-21 C.2 D.-2 解析:y =log 2|ax -1|=log 2|a (x -a1)|,对称轴为x =a1,由a1=-2 得a =-21. 答案:B 注意:此题还可用特殊值法解决,如利用f (0)=f (-4), 可得0=log 2|-4a -1|.∴|4a +1|=1.∴4a +1=1或4a +1=-1. ∵a ≠0,∴a =-21. 8.函数f (x )=log 2|x |,g (x )=-x 2+2,则f (x )·g (x )的图象只可能是能是OxyOxyOxyOxyABC D解析:∵f (x )与g (x )都是偶函数,∴f (x )·g (x )也是偶函数,)111-1O xy注意:研究函数的性质时,利用图象会更直观. 【例3】 已知f (x )=log 31[3-(x -1)2],求f (x )的值域及单调区间. 解:∵真数3-(x -1)2≤3,∴log 31[3-(x -1)2]≥log 313=-1,即f (x )的值域是[-1,+∞).又3-(x -1)2>0,得1-3<x <1+3,∴x ∈(1-3,1]时,]时,3-(x -1)2单调递增,从而f (x )单调递减;x ∈[1,1+3)时,f (x )单调递增. 注意:讨论复合函数的单调性要注意定义域. 【例4】已知y =log a (3-ax )在[0,2]上是x 的减函数,求a 的取值范围. 解:∵a >0且a ≠1,∴t =3-ax 为减函数.依题意a >1,又t =3-ax 在[0,2]上应有t >0,∴3-2a >0.∴a <23.故1<a <23. 【例5】设函数f (x )=lg (1-x ),g (x )=lg (1+x ),在f (x )和)和 g (x )的公共定义域内比较|f (x )|与|g (x )|的大小. 解:f (x )、g (x )的公共定义域为(-1,1). |f (x )|-|g (x )|=|lg (1-x )|-|lg (1+x )|. (1)当0<x <1时,|lg (1-x )|-|lg (1+x )|=-lg (1-x 2)>0; (2)当x =0时,|lg (1-x )|-|lg (1+x )|=0;(3)当-1<x <0时,|lg (1-x )|-|lg (1+x )|=lg (1-x 2)<0. 综上所述,当0<x <1时,|f (x )|>|g (x )|;当x =0时,|f (x )|=|g (x )|;当-1<x <0时,|f (x )|<|g (x )|. 【例6】 求函数y =2lg (x -2)-lg (x -3)的最小值. 解:定义域为x >3,原函数为y =lg 3)2(2--x x . 又∵3)2(2--x x x =3442-+-x x x =31)3(2)3(2-+-+-x x x =(x -3)+31-x +2≥4, ∴当x =4时,y min =lg4. 【例7】 (2003年北京宣武第二次模拟考试)在f 1(x )=x 21,f 2(x )=x 2,f 3(x )=2x ,f 4(x )=log 21x 四个函数中,x 1>x 2>1时,能使21[f(x 1)+f (x 2)]<f (221x xx x +)成立的函数是)成立的函数是A.f 1(x )=x 21B.f 2(x )=x 2C.f 3(x )=2xD.f 4(x )=log 21x解析:由图形可直观得到:只有f 1(x )=x 21为“上凸”的函数. 答案:A 探究创新1.若f (x )=x 2-x +b ,且f (log 2a )=b ,log 2[f (a )]=2(a ≠1). (1)求f (log 2x )的最小值及对应的x 值;值;(2)x 取何值时,f (log 2x )>f (1)且log 2[f (x )]<f (1)?)? 解:(1)∵f (x )=x 2-x +b ,∴f (log 2a )=log 22a -log 2a +b . 由已知有log 22a -log 2a +b =b ,∴(log 2a -1)log 2a =0. ∵a ≠1,∴log 2a =1.∴a =2.又log 2[f (a )]=2,∴f (a )=4. ∴a 2-a +b =4,b =4-a 2+a =2.故f (x )=x 2-x +2,127m +m -+m )-+m+2m ≥+xm+2m )+x m ≥2m (当且仅当=xm ,即=m 时等号成立)+x m +2m )=4m ,即4m ≥≥169. 可以首先将它们与零比较,分出正负;正数通常都再与1比较分出大于1还是小于1,然后在各类中间两两相比较. 3.在给定条件下,求字母的取值范围是常见题型,要重视不等式知识及函数单调性在这类问题上的应用. 。
第二节 对数与对数函数(知识梳理)
第二节对数与对数函数复习目标学法指导1.对数与对数运算(1)对数的概念.(2)常用对数与自然对数.(3)对数的运算性质.(4)对数的换底公式.2.对数函数及其性质(1)对数函数的概念.(2)对数函数的图象.(3)对数函数的性质.(4)指数函数与对数函数的关系. 会求一些与对数函数有关的简单的复合函数的定义域、值域、单调性.(发展要求) 1.通过对数的概念,明确对数来源于指数,利用指数的知识理解与掌握对数.2.在同底的条件下,对数只能进行加、减运算,注意应用的顺序.3.掌握对数函数的图象与性质,一定要坚持分类讨论的思想.4.应用对数函数的性质解决对数类问题要遵循定义域优先的原则.一、对数如果a x=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=log a N.其中a叫做底数,N叫做真数底数的限制a>0,且a≠1对数式与指数式的互化:a x=N⇔log a N=x负数和零没有对数1的对数是零,log a1=0底数的对数是1,log a a=1对数恒等式:log a Na=Nlog a(M·N)=log a M+log a Na>0,且a≠1,M>0,N>0log a MN=log a M-log a Nlog a M n=nlog a M(n∈R)公式:log a b=loglogccba(a>0,且a≠1;c>0,且c≠1;b>0)推广:logam b n=n m log a b(a>0且a≠1,b>0);log a b=1logba(a>0且a≠1;b>0且b≠1)1.法则理解应用法则log a M+log a N=log a(M·N)时,注意M>0,且N>0,而不能只考虑到M·N>0,导致增解.2.与换底公式有关的结论log a b·log b c·log c d=log a d.二、对数函数1.对数函数的概念、图象与性质概念函数y=log a x(a>0,且a≠1)叫做对数函数底数a>1 0<a<1图象定义域(0,+∞)值域R过定点(1,0),即x=1时,y=0性质在(0,+∞)上是增函数在(0,+∞)上是减函数2.指数函数与对数函数的关系指数函数y=a x(a>0且a≠1)与对数函数y=log a x(a>0且a≠1)互为反函数,它们的图象关于直线y=x对称.1.概念理解(1)对数函数的定义是形式定义,其解析式的特征为①系数为1;②次数为1;③底数a>0且a≠1;④真数只能是自变量x.(2)对数函数解析式中只有一个参数a,所以只需已知函数图象上一点坐标,即可确定一个对数函数.2.与对数函数图象相关的知识点(1)如图是对数函数①y=log a x;②y=log b x;③y=log c x;④y=log d x的图象,则a,b,c,d与1的大小关系是0<a<b<1<c<d.(2)对数函数图象之间的位置关系:在第一象限,图象从左到右,底数由小到大;(3)对数函数图象以y轴为渐近线,进行图象变换时,渐近线也应随之变换;(4)底数互为倒数的对数函数的图象关于x轴对称;(5)画对数函数图象应抓住三个关键点:(1a,-1),(1,0),(a,1).3.与对数函数性质的应用相关联的知识(1)对数类函数的问题求解时要树立定义域优先的意识;(2)比较幂、对数大小的常用方法①单调性法:构造函数,利用其单调性;②中间量法:通过与特殊值比较大小判定结论,常见的有a0=1,log a1=0,log a a=1;③数形结合法.1.函数12log x( D )(A){x|x>0} (B){x|x≥1}(C){x|x≤1} (D){x|0<x≤1}解析:要使得函数12log x12log0,0,xx≥⎧⎪⎨⎪>⎩所以0<x≤1,因此可知函数的定义域为{x|0<x≤1}.选D.2.(2019·天津卷)已知a=log52,b=log0.50.2,c=0.50.2,则a,b,c的大小关系为( A )(A)a<c<b (B)a<b<c(C)b<c<a (D)c<a<b解析:因为y=log5x是增函数,所以a=log52<log因为y=log0.5x是减函数,所以b=log0.50.2>log0.50.5=1.因为y=0.5x是减函数,所以0.5=0.51<c=0.50.2<0.50=1,即0.5<c<1.所以a<c<b.故选A.3.函数y=log a(3x-2)(a>0,且a≠1)的图象经过定点A,则A点坐标是( C )(A)(0,23) (B)(23,0)(C)(1,0) (D)(0,1)解析:当3x-2=1,即x=1时,y=log a1=0,故定点A为(1,0).4.16、17世纪之交,随着天文、航海、工程、贸易以及军事的发展,改进数字计算方法成了当务之急,约翰·纳皮尔正是在研究天文学的过程中,为了简化其中的计算而发明了对数.后来天才数学家欧拉发现了对数与指数的关系,即a b=N⇔b=log a N.现在已知2a=3,3b=4,则ab= .解析:因为2a =3,3b =4, 所以a=log 23,b=log 34,所以ab=log 23·log 34=ln3ln 2×ln 4ln3=ln 4ln 2=2. 答案:25.已知定义域为R 的偶函数f(x)在区间[0,+∞)上是增函数,若f(1)<f(lg x),则实数x 的取值范围是 . 解析:因为f(x)是偶函数,并且在区间[0,+∞)上是增函数, 所以f(x)在区间(-∞,0]上是减函数, 所以由f(1)<f(lg x)得|lg x|>1, 所以lg x>1或lg x<-1,所以x>10或0<x<110.所以实数x 的取值范围为{x|x>10或0<x<110}. 答案:{x|x>10或0<x<110}考点一 对数的基本运算[例1] (1)已知log a 2=m,log a 3=n,求a 2m+n ; (2)计算26666(1log3)log 2log 18log 4-+⋅;(3)计算(log 32+log 92)·(log 43+log 83). 解:(1)法一 因为log a 2=m,log a 3=n, 所以a m =2,a n =3,所以a 2m+n =(a m )2·a n =22×3=12. 法二 因为log a 2=m,log a 3=n,所以a 2m+n =(a m )2·a n =(log 2a a)2·log 3a a=22×3=12.(2)原式=266666612log 3log 3log log (63)3log 4-++⋅⨯()=26666612log3log 3(1log 3)(1log 3)log 4-++-+()=22666612log 3log 31(log 3)log 4-++-()=6621log 32log 2-() =666log 6log 3log 2- =66log 2log 2=1. (3)原式=(lg 2lg3+lg 2lg9)·(lg3lg 4+lg3lg8) =(lg 2lg3+lg 22lg 3)·(lg 32lg 2+lg 33lg 2) =3lg 22lg 3·5lg 36lg 2=54. 在对数运算中, 要熟练掌握对数的定义,灵活使用对数的运算性质、换底公式和对数恒等式对式子进行恒等变形,多个对数式要尽量先化成同底的形式再进行运算.1.(1)计算log 22的值是 ;(2)计算lg 4+lg 50-lg 2的值是 . 解析:(1)log 2=log 2=log 2 122-=-12. (2)lg 4+lg 50-lg 2=lg(4×50÷2)=lg 100=2. 答案:(1)-12(2)2 2.(2019·杭州市期末检测)设a=log 23,b=log 38,则2a = ;ab= .解析:由a=log 23得2a =3,ab=log 23×log 38=ln3ln 2×ln8ln 3=3ln 2ln 2=3ln 2ln 2=3. 答案:3 3考点二 对数函数的图象及应用[例2] (1)已知函数y=log a (x+b)(a,b 为常数,其中a>0,且a ≠1)的图象如图,则下列结论成立的是( )(A)a>1,b>1 (B)a>1,0<b<1 (C)0<a<1,b>1 (D)0<a<1,0<b<1(2)设方程10x =|lg(-x)|的两个根分别为x 1,x 2,则( ) (A)x 1x 2<0 (B)x 1x 2=0 (C)x 1x 2>1 (D)0<x 1x 2<1解析:(1)函数y=log a (x+b)递减,所以0<a<1.同时log (1)0,log 0aa b b +<⎧⎨>⎩⇒11,01,b b +>⎧⎨<<⎩⇒0<b<1,故选D. (2)作出y=10x ,与y=|lg(-x)|的大致图象,如图. 显然x 1<0,x 2<0.不妨设x1<x2,则x1<-1<x2<0,所以110x=lg(-x1),210x=-lg(-x2),此时110x<210x,即lg(-x1)<-lg(-x2),由此得lg(x1x2)<0,所以0<x1x2<1,故选D.应用对数型函数的图象可求解的问题(1)对一些可通过平移、对称变换作出其图象的对数型函数,在求解其单调性(单调区间)、值域(最值)、零点时,常利用数形结合思想. (2)常将一些对数型方程、不等式问题转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.1.(2018·绍兴市柯桥区二模)若log a2<log b2<0,则( B )(A)0<a<b<1 (B)0<b<a<1(C)a>b>1 (D)b>a>1解析:log a2<log b2<0,所以a,b都小于1,log a2<log b2⇒lg2lg a <lg2lg b⇒lga>lg b⇒a>b,综上0<b<a<1.故选B.2.(2019·温州适应性测试)已知实数a>0,b>0,a≠1,且满足lna 则下列判断正确的是( C )(A)a>b (B)a<b(C)log a b>1 (D)log a b<1解析:由ln b=a =a-a得ln b-a+a=0,设f(x)=ln x-x+x(x>0),则f′(x)=1x -2x-2x x=2(1)2xx x--,则函数f(x)=ln x-x+x在(0,+∞)上单调递减, 且f(1)=0,所以当0<x<1时,ln x-x+x >0,即ln x>x-x;当x>1时,ln x-x+x <0,即ln x<x-x,在平面直角坐标系内画出函数y=ln x与y=x-x的图象如图所示,由图易得若ln b=a =a-a,则0<b<a<1或1<a<b,A,B错误;当a>1时,1<a<b,函数y=log a x为增函数,则log a b>log a a=1,当0<a<1时,0<b<a<1,函数y=log a x为减函数,则log a b>log a a=1,C正确,D错误,故选C.考点三对数函数的性质及应用[例3] 已知函数f(x)=12log(x2-2ax+3).(1)若f(-1)=-3,求f(x)的单调区间;(2)是否存在实数a,使f(x)在(-∞,2)上为增函数?若存在,求出a的范围;若不存在,说明理由.解:(1)由f(-1)=-3,得12log(4+2a)=-3.所以4+2a=8,所以a=2.这时f(x)= 12log (x 2-4x+3),由x 2-4x+3>0, 得x>3或x<1,故函数的定义域为(-∞,1)∪(3,+∞). 令g(x)=x 2-4x+3,则g(x)在(-∞,1)上单调递减, 在(3,+∞)上单调递增.又y=12log x 在(0,+∞)上单调递减,所以f(x)的单调递增区间是(-∞,1), 单调递减区间是(3,+∞).(2)不存在满足题意的实数a,理由:令h(x)=x 2-2ax+3,要使f(x)在(-∞,2)上为增函数,应使h(x)在(-∞,2)上单调递减,且恒大于0.因此2,(2)0,a h ≥⎧⎨>⎩即2,740,a a ≥⎧⎨->⎩a 无解.所以不存在实数a,使f(x)在(-∞,2)上为增函数.(1)利用对数函数的性质,求与对数函数有关的复合函数的值域和单调性问题时,必须弄清三方面的问题:一是定义域,所有问题都必须在定义域内讨论;二是底数与1的大小关系;三是复合函数的构成,即它是由哪些基本初等函数复合而成的. (2)利用对数性质比较大小的解题策略①能化为同底数的对数值可直接利用其单调性进行判断.②既不同底数,又不同真数的对数值,先引入中间量(如-1,0,1等),再利用对数函数的性质进行比较.③底数不同,真数相同的对数值,可利用函数图象或比较其倒数大小来进行.1.(2018·江苏卷)函数2log 1x -的定义域为 .解析:由20,log 10x x >⎧⎨-≥⎩解得x ≥2,所以函数2log 1x -{x|x≥2}. 答案:{x|x ≥2} 2.函数f(x)=log x log 2(4x)的最小值为 ,此时x 的值是 . 解析:f(x)=log x log 2(4x)=12log 2x ·(2+log 2x),可令log 2x=t,t ∈R,则y=12t ·(2+t)=12t 2+t, 当t=-1时,函数取到最小值为-12, 此时x=12. 答案:-1212考点四 易错辨析[例4] (2018·天津卷)已知a=log 2e,b=ln 2,c=121log 3,则a,b,c 的大小关系为( )(A)a>b>c (B)b>a>c (C)c>b>a (D)c>a>b 解析:c=121log 3=log 23>log 2e=a>1,即c>a.又b=ln 2=21log e<1<log 2e=a,即a>b. 所以c>a>b.故选D.(1)由于a 与c 既不同“底”又不同“真”,所以无法直接比较大小,造成思维受阻;(2)在利用对数函数的单调性比较大小时因函数的单调性判断错误而致误.1.已知a=2log 3.45,b=4log 3.65,c=3log 0.315(),则( C )(A)a>b>c (B)b>a>c (C)a>c>b (D)c>a>b解析:c=3log 0.315()=3log 0.35 =310log 35.法一 在同一坐标系中分别作出函数y=log 2x,y=log 3x,y=log 4x 的大致图象,如图所示.由图象知,log 23.4>log 3103>log 43.6. 由于y=5x 为增函数. 所以2log 3.45>310log 35>4log 3.65.即2log 3.45>3log 0.315()>4log 3.65,故a>c>b.故选C.法二 因为103<3.4, 所以log 3103<log 33.4<log 23.4. 因为log 43.6<log 44=1,log 3103>log 33=1,所以log 43.6<log 3103.所以log 23.4>log 3103>log 43.6. 由于y=5x为增函数.所以2log 3.45>310log 35>4log 3.65.即2log 3.45>3log 0.315()>4log 3.65,故a>c>b.故选C.2.(2018·全国Ⅲ卷)设a=log 0.20.3,b=log 20.3,则( B ) (A)a+b<ab<0 (B)ab<a+b<0 (C)a+b<0<ab (D)ab<0<a+b 解析:因为a=log 0.20.3>log 0.21=0, b=log 20.3<log 21=0,所以ab<0.因为a b ab +=1a +1b =log 0.30.2+log 0.32=log 0.30.4,1=log 0.30.3>log 0.30.4>log 0.31=0,所以0<a b ab +<1,所以ab<a+b<0.故选B.类型一 对数的基本运算 1.已知x,y 为正实数,则( D ) (A)2lg x+lg y =2lg x +2lg y (B)2lg(x+y)=2lg x ·2lg y (C)2lg x ·lg y =2lg x +2lg y (D)2lg(xy)=2lg x ·2lg y 解析:2lg x+lg y =2lg x ·2lg y ,选项A 错; 2lg x ·2lg y =2lg x+lg y =2lg(xy),选项B 错; 令x=10,y=10,则2lg x ·lg y =2, 2lg x +2lg y =4,选项C 错.故选D.2.已知函数f(x)=123e 1,2,1log ,2,3x x x x -⎧-<⎪⎨-≥⎪⎩则f(x)的零点为( A )(A)1,2 (B)1,-2 (C)2,-2 (D)1,2,-2解析:当x<2时,令f(x)=e x-1-1=0, 即e x-1=1,解得x=1满足x<2; 当x ≥2时,令f(x)=log 3213x -=0, 则213x -=1,即x 2=4,得x=-2(舍)或x=2.因此,函数y=f(x)的零点为1,2,故选A.3.已知函数f(x)= 311log (3),2,3,2,x x x x -+-<⎧⎪⎨≥⎪⎩则f(-6)+f(log 312)= ,满足f(x)>3的x 的取值范围是 . 解析:f(-6)=1+log 39=3, 因为log 312>log 39=2, 所以f(log 312)=4; 则f(-6)+f(log 312)=7;当x<2时,1+log 3(3-x)>3,解得x<-6, 当x ≥2时,3x-1>3,解得x>2,所以f(x)>3的x 的取值范围为(-∞,-6)∪(2,+∞). 答案:7 (-∞,-6)∪(2,+∞) 类型二 对数函数的图象及应用4.函数y=2log 4(1-x)的图象大致是( C )解析:函数y=2log4(1-x)的定义域为(-∞,1),排除A,B; 函数y=2log4(1-x)在定义域上单调递减,排除D.故选C.5.(2019·嘉兴市、丽水市、衢州市高三模拟测试)函数y=ln(x+21x+)·cos 2x的图象可能是( D)解析:设f(x)=y=ln(x+21x+)·cos 2x,则易得函数的定义域为R,且f(-x)=ln[-x+2()1x-+]·cos 2(-x)=ln[2()1x x+-+]·cos2x=-ln(x+21x+)·cos 2x=-f(x),所以函数f(x)=ln(x+21x+)·cos 2x为奇函数,则函数图象关于原点中心对称,排除A,B;f′(x)=22111xx x++++·cos 2x-2ln(x+21x+)·sin 2x=21x+·cos2x-2ln(x+21x+)·sin 2x,f′(0)=1,即函数f(x)=ln(x+21x+)·cos 2x在原点处的切线的斜率为1,不为0,排除C,故选D.6.若不等式(x-1)2<log a x在x∈(1,2)内恒成立,则实数a的取值范围是.解析:设f 1(x)=(x-1)2,f 2(x)=log a x,要使当x ∈(1,2)时,不等式(x-1)2<log a x 恒成立,只需f 1(x)=(x-1)2在(1,2)上的图象在f 2(x)=log a x 图象的下方. 当0<a<1时,显然不成立; 当a>1时,如图所示,要使x ∈(1,2)时,f 1(x)=(x-1)2的图象在f 2(x)=log a x 的图象下方,只需f 1(2)≤f 2(2),即(2-1)2≤log a 2,即log a 2≥1.所以1<a ≤2,即实数a 的取值范围是(1,2]. 答案:(1,2]7.已知x 1,x 2,x 3分别为方程2x =12log x, 1()2x=log 2x, 1()2x=12log x 的根,则x 1,x 2,x 3的大小关系是 (从小到大排列).解析:作出y=2x ,y=12log x,y=1()2x,y=log 2x 的大致图象,由图象知x 1<x 3<x 2.答案:x 1<x 3<x 2类型三 对数函数的性质及应用 8.(2019·浙江省教育绿色评估联盟)已知a=121()3 ,b=32,c=121log 3,则( C )(A)a>b>c (B)c>a>b(C)a>c>b (D)c>b>a 解析:因为a=121()3-,b=32,c=121log 3=log 23,则a>b,又322<3,则log2322=32<log 23,即b<c;构造函数f(x)=log 2则f ′(x)=1ln 2x 因此函数f(x)在区间(0,4(e2log )2)上单调递增,在区间 (4(e 2log )2,+∞)上单调递减,由f(4)=0,知f(3)<0,即 a>c,故选C.9.函数f(x)=12log (x 2-4x)的单调递减区间是 ;单调递增区间是 .解析:由x 2-4x>0,解得x>4或x<0,即函数定义域为(-∞,0)∪(4,+∞),根据复合函数的单调性知f(x)= 12log (x 2-4x)的单调递减区间是(4,+∞),单调递增区间是(-∞,0). 答案:(4,+∞) (-∞,0) 10.关于函数f(x)=lg 21xx+ (x ≠0),有下列结论: ①其图象关于y 轴对称;②当x>0时,f(x)是增函数;当x<0时,f(x)是减函数; ③f(x)的最小值是lg 2;④f(x)在区间(-1,0)和(1,+∞)上是增函数. 其中所有正确结论的序号是 . 解析:因为函数f(-x)=lg 2()1x x -+-=lg 21x x+=f(x),所以函数为偶函数,即图象关于y 轴对称,故①正确.因函数y=x+1x 在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,所以函数y=|x|+1x在(-∞,-1)和(0,1)上单调递减,在(-1,0)和(1,+∞)上单调递增,从而函数f(x)在区间(-1,0)和(1,+∞)上是增函数,在区间(-∞,-1)和(0,1)上是减函数,故②错,④正确.因为21x x +=|x|+1x≥=2,所以f(x)≥lg 2,即最小值为lg 2,故③正确. 答案:①③④11.已知f(x)是定义在R 上的偶函数,且在[0,+∞)上为增函数,f(13)=0,则不等式f(18log x)>0的解集为 . 解析:因为函数f(x)是偶函数, 所以f(x)=f(|x|),所以f 18log x)>0⇔f(|18log x|)>f(13). 因为f(x)在[0,+∞)上为增函数, 所以|18log x|>13, 即18log x<-13或18log x>13. 因为18log x=-log 8x=-13log 2x, 所以不等式可转化为log 2x>1或log 2x<-1, 所以x>2或0<x<12. 答案:(0,12)∪(2,+∞) 类型四 易错易误辨析12.若log a 43<2,则a 的取值范围是( D ))(C)(0,1)∪) (D)(0,1)∪,+∞)解析:log a 43<2等价于log a 43<log a a 2,201,43a a <<⎧⎪⎨>⎪⎩或21,4,3a a >⎧⎪⎨<⎪⎩ 解得0<a<1或故选D.13.已知函数f(x)=|ln(x-1)|,满足f(a)>f(4-a),则实数a 的取值范围是( A ) (A)(1,2) (B)(2,3) (C)(1,3) (D)(2,4)解析:函数f(x)=|ln(x-1)|的定义域为(1,+∞),由f(a)>f(4-a)可得|ln(a-1)|>|ln(4-a-1)|=|ln(3-a)|,两边平方得 [ln(a-1)]2>[ln(3-a)]2⇔[ln(a-1)-ln(3-a)][ln(a-1)+ln(3-a)]>0,则ln(1)ln(3)0,ln(1)ln(3)0,10,30,a a a a a a --->⎧⎪-+->⎪⎨->⎪⎪->⎩① 或ln(1)ln(3)0,ln(1)ln(3)0,10,30,a a a a a a ---<⎧⎪-+-<⎪⎨->⎪⎪->⎩② 解①得a 无解,解②得1<a<2, 所以实数a 的取值范围是(1,2), 故选A.。
对数与对数函数的基础知识梳理
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(2)原式=(llgg23+llgg29)·(llgg34+llgg38) =(llgg23+2llgg23)·(2llgg32+3llgg32) =32llgg23·56llgg32=54; (3)分子=lg5(3+3lg2)+3(lg2)2 =3lg5+3lg2(lg5+lg2)=3; 分母=(lg6+2)-lg 130600×110 =lg6+2-lg1060=4; ∴原式=34.
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自我挑战
(3)当x∈(1,+∞)时,f(x)>f(1), 要使f(x)>0,须f(1)≥0,∴a-b≥1.12分
规律方法总结
1.比较两个对数的大小的基本 方法是构造相应的对数函数,若底 数不相同时,可运用换底公式化为 同底数的对数,还要注意与0比较或 与1比较.
规律方法总结
2.把原函数做变量代换化归为二次 函数,然后用配方法求指定区间上的最 值是求对数函数的常见题型.在给定条 件下,求字母的取值范围也是常见题型, 尤其是与对数函数结合在一起的高考试 题更是屡见不鲜.
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跟踪训练
(2)法一:∵loga2=m,∴am=2. ∵loga3=n,∴an=3. 故a2m+n=(am)2·an=4×3=12. 法二:∵loga2=m,loga3=n, ∴a2m+n=a2loga2+loga3= aloga12=12.
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考点二
对数函数的图象
要正确识别函数图象,一是熟 悉各种基本函数的图象,二是把握图 象的性质,根据图象的性质去判断, 如过定点、定义域、值域、单调性、 奇偶性.
函数值分布
1,则 y<0 ; ②当0<a<1时:若x>1,
则 y<0 ;若x=1,则 y=0 ;
对数及对数函数知识点总结及题型分析
对数及对数函数1、对数的基本概念(1)一般地,如果a (1,0≠>a a )的b 次幂等于N ,就是N a b =,那么数b 叫做以a 为底N 的对数, 记作b N a=log ,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数,式子N a log 叫做对数式(2)常用对数:N 10log ,记作N lg ; 自然对数N e log (e =2.71828…),记作N ln .(3)指数式与对数式的关系:log xa a N x N =⇔=(0>a ,且1≠a ,0N >)(4)对数恒等式:2、对数的性质(1)负数和零没有对数,即0>N ; (2)1的对数是零,即01log =a ; (3)底的对数等于1,即1log =a a3、对数的运算性质(1)如果a >0,a ≠1,M >0,N >0,那么①N M MN a a a log log )(log +=; ②N M NMa a alog log log -=; ③M n M a n alog log =(2)换底公式: 推论:① b N N b log 1log =; ② ; ③ 1log log =⋅a b b a4、对数函数的定义:函数 叫做对数函数,其中x 是自变量(1)研究对数函数的图象与性质:由于对数函数 与指数函数 互为反函数,所以 的图像和 的图像关于直线 对称。
(2)复习)10(≠>=a a a y x且的图象和性质()010log >≠>=N a a N aNa ,且bNN a a b log log log =b mn b a na m log log =a y log x =(a 0a 1)>≠且a y log x =x y a =a y log x=xy a =y x =2.对数函数的图像:3.对数函数的性质:【回顾一下】① 定义:函数 称为对数函数,1) 函数的定义域为 ;2) 函数的值域为 ; 3) 当____ __时,函数为减函数,当_________时为增函数; 4) 函数与函数 ______ 互为反函数.① 1) 图象经过点( ),图象在 ;2) 对数函数以 为渐近线(当时,图象向上无限接近y 轴;当时,图象向下无限接近y 轴); 4) 函数y =log a x 与 的图象关于x 轴对称. ① 函数值的变化特征:题型一、对数式的运算 例题1:填空(1)[])81(log loglog 346=_____ ___; (2)19lg 3lg 2+-= ;(3)04.0log 10log 222+=_____ ___; (4)3log 28log 316161+=_____ ___; (5)=⋅⋅⋅4log 5log 7log 3log 7352例题2:若a y x =-lg lg ,则=⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛332lg 2lg y x ( ).A a 3 .Ba 23 .C a .D 2a 题型二 变式、对数运算性质运用 变式1:计算变式2:3128x y ==,则11x y-= .xy a log =)1,0(≠>=a a a y x 且10<<a 1>a 2(lg 2)lg 2lg 50lg 25+⋅+题型三、解对数式方程例题1:已知216log =x ,则=x ( ).A 2 .B 4 .C 8 .D 32例题2:已知 ① 3log 1log 266-=x ,求x 的值 ; ② 2)25(log 22=--x x ,求x 的值。
对数公式及对数函数的总结
对数公式及对数函数的总结对数公式是数学中一种重要的数学工具,可以用来简化复杂的计算、求解方程和表示关系等。
对数公式和对数函数广泛应用于数学、物理、工程等领域,有很多重要的性质和应用。
下面将对对数公式及对数函数的性质、定义以及应用进行总结。
一、对数公式1. 对数的定义:设a>0且a≠1,b>0,则称b是以a为底的对数的真数,记作b=logₐb。
a称为对数的底数,b称为真数,带底数和真数的对数,称为对数的对数。
对数的定义可以用反函数的概念来构造对数函数,即对数函数是幂函数的反函数。
2. 常用对数公式:常用对数是以10为底的对数,记作logb(x),其中b=10,x>0。
常用对数公式如下:十进制和对数公式:logb(xy) = logb(x) + logb(y)数字乘方和对数公式:logb(x/y) = logb(x) - logb(y)对数乘方和对数公式:logb(x^k) = klogb(x)对数的换底公式:loga(b) = logc(b) / logc(a),其中c>0且c≠1自然对数的定义:ln(x) = logₑ(x)自然对数的性质:ln(e^x) = x,其中x为任意实数。
二、对数函数1. 对数函数的定义:对数函数y=logₐ(x)是幂函数y=a^x的反函数,其中a>0且a≠1、对于任意正数x和任意实数a,对数函数的守恒是:a^logₐ(x) = x。
2.对数函数的性质:对数函数有以下性质:a) 当0<x<1时,0<logₐ(x)<∞;当x>1时,-∞<logₐ(x)<0。
b) 对数函数logₐ(x)在定义域内是递增函数。
c)对数函数的图像是以(1,0)为对称轴的反比例函数图像。
d)对数函数的增长速度比幂函数的增长速度慢。
三、对数函数的应用1.指数增长和对数函数:对数函数常用于描绘指数增长的情况。
例如,在经济学中,对数函数可以用来描述人口增长、物质消耗和资本积累等指数增长的趋势。
对数公式及对数函数的总结
对数公式及对数函数的总结对数是数学中的一个重要概念。
如果一个数N可以表示为a的x次方(a>0且a≠1),那么x就是以a为底N的对数,记作x=logaN。
其中a称为底数,N称为真数。
负数和零没有对数。
对数式与指数式可以互相转化:x=logaN等价于ax=N (a>0,a≠1,N>0)。
常用的对数有lgN(即以10为底N的对数)和lnN(即以自然常数e为底N的对数)。
自然常数e≈2..对数函数是指函数y=logax(a>1或0<a<1)的图像。
它的定义域为正实数集,值域为实数集。
对数函数的图像经过点(1,0),在(0,+∞)上是增函数,在(0,1)上是减函数。
当x=1时,y=0.对数函数既非奇函数也非偶函数。
对数公式在数学中有广泛的应用。
例如,可以用对数公式计算各种对数值,如log26-log23=2,log212+log25=log=3,等等。
还可以用对数公式来解对数的值,如lg14-2lg7+lg7/lg18-2lg2-(-1)=log0.5,以及2(lg2+lg5)+log3(4/27)的值等。
在第一象限内,a越大图像越靠下,在第四象限内,a越大图像越靠上。
总之,对数及其函数在数学中有着广泛的应用,是不可或缺的数学工具。
4、已知a>b>c,那么a>b>c。
3、设a=log3π,b=log23,c=log32,则a>b>c。
2、如果a>b>logc1,那么B选项___c。
5、如果a>1,且a-x-logaxy。
1、已知函数f(x)=logx,如果f(ab)=1,则f(a)+f(b)=2.6、设函数f(x)={x-1,x<2;2logx-1,x≥2},那么f(f(2))=2log2-1.7、设函数f(x)满足:当x≥4时,f(x)=1/x;当x<4时,f(x)=f(x+1),那么f(2+log23)=1/7.参数问题部分无需改写。
备战高考数学复习考点知识与题型讲解14---对数与对数函数
备战高考数学复习考点知识与题型讲解第14讲对数与对数函数考向预测核心素养以比较对数函数值大小的形式考查函数的单调性;以复合函数的形式考查对数函数的图象与性质,各种题型均可能出现,中档难度.数学抽象、数学运算一、知识梳理1.对数的概念(1)定义:一般地,如果a x=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=log a N,其中a叫做对数的底数,N叫做真数.(2)常用对数与自然对数2.对数的运算性质如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么:(1)log a(MN)=log a M+log a N.(2)log a MN=log a M-log a N.(3)log a M n =n log a M(n∈R).3.换底公式log a b=log c blog c a(a>0,且a≠1;c>0,且c≠1;b>0).4.对数函数的概念一般地,函数y=log a x(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).5.对数函数的图象及性质a的范围0<a<1a>1图象性质定义域(0,+∞)值域R定点过定点(1,0),即x=1时,y=0单调性在(0,+∞)上是减函数在(0,+∞)上是增函数常用结论1.换底公式的三个重要结论(1)log a b=1log b a;(2)log a m b n=nmlog a b;(3)log a b·log b c·log c d=log a d. 2.对数函数的图象与底数大小的关系如图,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 .由此我们可得到此规律:在第一象限内与y =1相交的对数函数从左到右底数逐渐增大.二、教材衍化1.(人A 必修第一册P 126练习T 3(2)改编)(log 43+log 83)·log 32=________. 解析:(log 43+log 83)·log 32=⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 32lg 2+lg 33lg 2·lg 2lg 3=56. 答案:562.(人A 必修第一册P 131练习T 1改编)函数y =log 711-3x的定义域为________. 答案:⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x |x <133.(人A 必修第一册P 135练习T 2改编)比较下列两个值的大小: (1)log 0.56________log 0.54; (2)log 213________log 123.答案:(1)< (2)=一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若MN >0,则log a (MN )=log a M +log a N .( )(2)对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)在(0,+∞)上是增函数.( ) (3)函数y =log a x 2与函数y =2log a x 是同一个函数.( ) (4)若M >N >0,则log a M >log a N .( )(5)对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)的图象过定点(1,0),且过点(a ,1),⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,-1.( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ 二、易错纠偏1.(对数函数图象不清致误)函数f (x )=log a |x |+1(0<a <1)的图象大致为( )解析:选A.由函数f (x )的解析式可确定该函数为偶函数,图象关于y 轴对称.设g (x )=log a |x |,先画出当x >0时,g (x )的图象,然后根据g (x )的图象关于y 轴对称画出x <0时g (x )的图象,最后由函数g (x )的图象向上整体平移一个单位长度即得f (x )的图象,结合图象知选A.2.(对数函数单调性不清致误)函数y =log 23(2x -1)的定义域是________________.解析:由log 23(2x -1)≥0,得0<2x -1≤1.所以12<x ≤1.所以函数y =log 23(2x -1)的定义域是⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1.答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤12,13.(忽视对底数的讨论致误)若log a 34<1(a >0且a ≠1),则实数a 的取值范围是________.解析:当0<a <1时,log a 34<log a a =1,所以0<a <34;当a >1时,log a 34<log a a =1,所以a >1.综上所述,实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫0,34∪(1,+∞). 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34∪(1,+∞)考点一 对数式的化简与求值(自主练透)复习指导:理解对数的概念及其运算性质,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.1.计算:lg 427-lg 823+lg 75=________.解析:原式=lg 4+12lg 2-lg 7-23lg 8+lg 7+12lg 5=2lg 2+12(lg 2+lg 5)-2lg 2=12.答案:122.计算:(lg 2)2+lg 2·lg 50+lg 25=________.解析:原式=lg 2(lg 2+lg 50)+lg 25=2lg 2+lg 25=lg 4+lg 25=2. 答案:23.(2022·德州高三期中)声音大小(单位:分贝)取决于声波通过介质时,所产生的压力变化(简称声压,单位:N/m 2).已知声音大小y 与声压x 的关系式为y =10×lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2×10-52,且根据我国《城市区域环境噪音标准》规定,在居民区内,户外白昼噪声容许标准为50分贝,夜间噪声容许标准为40分贝,则在居民区内,户外白昼噪声容许标准的声压是户外夜间噪声容许标准的声压的________倍.解析:当y =50时,lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2×10-52=5,即⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2×10-52=105,解得x =2×10-52,当y =40时,lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2×10-52=4,即⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2×10-52=104,解得x =2×10-3,所以户外白昼噪声容许标准的声压是户外夜间噪声容许标准的声压的2×10-522×10-3=1012=10倍.答案:104.设2a =5b =m ,且1a +1b=2,则m =________.解析:由2a =5b =m 得a =log 2m ,b =log 5m , 所以1a +1b=log m 2+log m 5=log m 10.因为1a +1b=2,所以log m 10=2.所以m 2=10,所以m =10.答案:10对数式化简与求值的基本原则和方法(1)基本原则对数式的化简求值一般是正用或逆用公式,对真数进行处理,选哪种策略化简,取决于问题的实际情况,一般本着便于真数化简的原则进行.(2)两种常用的方法①“收”:将同底的两对数的和(差)收成积(商)的对数; ②“拆”:将积(商)的对数拆成同底的两对数的和(差).考点二 对数函数的图象及应用(思维发散)复习指导:理解对数函数概念,掌握对数函数图象的特征并求解有关问题.(1)(链接常用结论2)已知函数y =log a (x +c )(a ,c 为常数,其中a >0,a ≠1)的图象如图,则下列结论成立的是( )A .a >1,c >1 B.a >1,0<c <1 C .0<a <1,c >1D.0<a <1,0<c <1(2)方程4x=log a x 在⎝⎛⎦⎥⎤0,12上有解,则实数a 的取值范围为________.【解析】 (1)由该函数的图象通过第一、二、四象限知该函数为减函数,所以0<a <1;因为图象与x 轴的交点在区间(0,1)之间,所以该函数的图象是由函数y =log a x的图象向左平移不到1个单位长度后得到的,所以0<c <1.(2)若方程4x =log a x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上有解,则函数y =4x 和函数y =log a x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上有交点,由图象知⎩⎨⎧0<a <1,log a12≤2,解得0<a ≤22. 【答案】 (1)D (2)⎝⎛⎦⎥⎤0,22本例(2)改为若4x <log a x 在⎝⎛⎦⎥⎤0,12上恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:当0<x ≤12时,函数y =4x的图象在函数y =log a x 图象的下方.又当x =12时,412=2,即函数y =4x 的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2.把点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2代入y =log a x ,得a =22.若函数y =4x 的图象在函数y =log a x 图象的下方,则需22<a <1(如图所示). 当a >1时,不符合题意,舍去. 所以实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1对数函数图象的识别及应用方法(1)在识别函数图象时,要善于利用已知函数的性质、函数图象上的特殊点(与坐标轴的交点、最高点、最低点等)排除不符合要求的选项.(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.|跟踪训练|1.(2022·河北高三考试)函数y =1ln (x +1)的大致图象为( )解析:选A.当x =1时,y =1ln 2>0,排除C ,D. 当x =-12时,y =1ln12=1-ln 2<0,排除B.故选A.2.已知函数f (x )=⎩⎨⎧log 2x ,x >0,3x ,x ≤0,关于x 的方程f (x )+x -a =0有且只有一个实根,则实数a 的取值范围是________.解析:问题等价于函数y =f (x )与y =-x +a 的图象有且只有一个交点,结合函数图象可知a >1.答案:(1,+∞)考点三 对数函数的性质及应用(多维探究)复习指导:利用对数函数的图象,探索并了解对数函数的单调性,知道指数函数y =a x 与对数函数y =log a x 互为反函数(a >0,a ≠1).角度1 单调性的应用(1)(2020·高考全国卷Ⅲ)设a =log 32,b =log 53,c =23,则( )A .a <c <b B.a <b <c C .b <c <aD.c <a <b(2)若log a (a 2+1)<log a 2a <0,则a 的取值范围是( ) A .(0,1) B.⎝⎛⎭⎪⎫0,12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 D.(0,1)∪(1,+∞)(3)已知m =⎝ ⎛⎭⎪⎫1223,n =4x ,则log 4m =________;满足log n m >1的实数x 的取值范围是________.【解析】 (1)因为a =13log 323<13log 39=23=c ,b =13log 533>13log 525=23=c ,所以a <c <b .(2)由题意得a >0且a ≠1,故必有a 2+1>2a ,又log a (a 2+1)<log a 2a <0,所以0<a <1,同时2a >1,得a >12,所以12<a <1.(3)由于m =⎝ ⎛⎭⎪⎫1223,则log 4m =12log 2m =12log 22-23=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-23=-13;由于m =⎝ ⎛⎭⎪⎫1223=2-23<1,由log n m >1可得m <n <1,则⎝ ⎛⎭⎪⎫1223=2-23<22x <1,则-23<2x <0,解得-13<x <0.【答案】 (1)A (2)C (3)-13⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,0角度2 和对数函数有关的复合函数已知函数f (x )=log 4(ax 2+2x +3). (1)若f (1)=1,求f (x )的单调区间; (2)若f (x )的最小值为0,求a 的值.【解】 (1)因为f (1)=1,所以log 4(a +5)=1,因此a +5=4,即a =-1, 所以f (x )=log 4(-x 2+2x +3).由-x 2+2x +3>0得-1<x <3,即函数f (x )的定义域为(-1,3). 令g (x )=-x 2+2x +3.则g (x )在(-1,1]上单调递增,在[1,3)上单调递减. 又y =log 4x 在(0,+∞)上单调递增,所以f (x )的单调递增区间是(-1,1],单调递减区间是[1,3).(2)若f (x )的最小值为0,则h (x )=ax 2+2x +3应有最小值1,因此应有⎩⎨⎧a >0,3a -1a=1,解得a =12.故实数a 的值为12.对数函数性质的应用利用对数函数的性质,必须弄清三方面的问题:一是定义域,所有问题都必须在定义域内讨论;二是底数与1的大小关系;三是复合函数的构成,即它是由哪些基本初等函数复合而成的.另外,解题时要注意数形结合、分类讨论、转化与化归思想的应用.|跟踪训练|1.(2022·宁夏月考)已知函数f (x )=lg(x 2-2x -3)在(a ,+∞)上单调递增,则a 的取值范围是( )A .(-∞,-1] B.(-∞,2] C .[5,+∞)D.[3,+∞)解析:选D.由题意,得x <-1或x >3,设g (x )=x 2-2x -3,根据二次函数的性质,可得函数g (x )在(3,+∞)上单调递增,根据复合函数的单调性的判定方法,可得函数f (x )的单调递增区间为(3,+∞),又由函数f (x )=lg(x 2-2x -3)在(a ,+∞)上单调递增,可得a ≥3,即实数a 的取值范围是[3,+∞).2.不等式log 2(2x +3)>log 2(5x -6)的解集为________.解析:由⎩⎨⎧2x +3>0,5x -6>0,2x +3>5x -6,解得65<x <3,故不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪65<x <3.答案:⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪65<x <3 3.函数f (x )=log a (ax -3)在[1,3]上单调递增,则a 的取值范围是________. 解析:由于a >0,且a ≠1, 所以u =ax -3为增函数,所以若函数f (x )为增函数,则y =log a u 必为增函数, 所以a >1.又u =ax -3在[1,3]上恒为正, 所以a -3>0,即a >3. 答案:(3,+∞)4.已知函数f (x )=|log 12x |,若m <n ,有f (m )=f (n ),则m +3n 的取值范围是________.解析:因为f (x )=|log 12x |,若m <n ,有f (m )=f (n ),则0<m <1,n >1,所以log 12m=-log 12n ,所以mn =1,所以m +3n =m +3m .令h (m )=m +3m,则易知h (m )在(0,1)上单调递减.当m =1时,m +3n =4,所以m +3n >4.答案:(4,+∞)[A 基础达标]1.设a =30.7,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫13-0.8,c =log 0.70.8,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a <b <c B.b <a <c C .b <c <aD.c <a <b解析:选D.由题知c =log 0.70.8<1,b =(13)-0.8=30.8,易知函数y =3x 在R 上单调递增,所以b =30.8>30.7=a >1,所以c <a <b ,故选D.2.函数y =ln1|2x -3|的图象为( )解析:选A.易知2x -3≠0,即x ≠32,排除C ,D.当x >32时,函数为减函数;当x <32时,函数为增函数,故选A.3.函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间为( )A .(0,+∞) B.(-∞,0) C .(2,+∞)D.(-∞,-2)解析:选D.函数y =f (x )的定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞),因为函数y =f (x )由y =log 12t 与t =g (x )=x 2-4复合而成,又y =log 12t 在(0,+∞)上单调递减,g (x )在(-∞,-2)上单调递减,所以函数y =f (x )在(-∞,-2)上单调递增.4.(2021·高考全国卷甲)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(1010≈1.259)( )A .1.5 B.1.2 C.0.8D.0.6解析:选C.由题意知4.9=5+lg V ,得lg V =-0.1,得V =10-110≈0.8,所以该同学视力的小数记录法的数据约为0.8.5.已知函数f (x )=⎝⎛⎭⎪⎫log 12x 2+a log 12x +4,若对任意的x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,1,f (x )≤6恒成立,则实数a 的最大值为( )A .-1 B.1 C.-2D.2解析:选A.令t =log 12x ,因为x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,1,所以t ∈(0,2],则问题可转化为对任意的t ∈(0,2],t 2+at +4≤6恒成立,即a ≤2-t 2t=2t-t 对任意的t ∈(0,2]恒成立.因为y =2t-t 在t ∈(0,2]上单调递减,所以y min =1-2=-1,所以a ≤-1,即实数a 的最大值为-1.6.(2022·四川南充月考)已知a =213,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1223,则log 2(ab )=________.解析:由题意,得log 2(ab )=log 2(213·2-23)=log 22-13=-13.答案:-137.已知函数f (x )=|log 3x |,实数m ,n 满足0<m <n ,且f (m )=f (n ),若f (x )在[m 2,n ]上的最大值为2,则m =________,n =________.解析:因为f (x )=|log 3x |=⎩⎨⎧-log 3x ,0<x <1,log 3x ,x ≥1,所以f (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,由0<m <n 且f (m )=f (n ),可得⎩⎨⎧0<m <1,n >1,log 3n =-log 3m ,则⎩⎨⎧0<m <1,n >1,mn =1,所以0<m 2<m <1,则f (x )在[m 2,1)上单调递减,在(1,n ]上单调递增,所以f (m 2)>f (m )=f (n ),则f (x )在[m 2,n ]上的最大值为f (m 2)=-log 3m 2=2,解得m =13,则n =3.答案:1338.(2022·甘肃平凉月考)已知a >0且a ≠1,若函数f (x )=log a (ax 2-x )在[3,4]上是减函数,则a 的取值范围是________.解析:令g (x )=ax 2-x ,当a >1时,由题意得⎩⎨⎧12a ≥4,g (4)=16a -4>0,无解,当0<a <1时,由题意得⎩⎨⎧12a ≤3,g (3)=9a -3>0,解得13<a <1,综上,实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫13,19.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且当x ≥0时,f (x )=log a (x +1)(a >0,且a ≠1).(1)求函数f (x )的解析式;(2)若-1<f (1)<1,求实数a 的取值范围.解:(1)当x <0时,-x >0,由题意知f (-x )=log a (-x +1),又f (x )是定义在R 上的偶函数,所以f (-x )=f (x ).所以当x <0时,f (x )=log a (-x +1),所以函数f (x )的解析式为f (x )=⎩⎨⎧log a (x +1),x ≥0,log a (-x +1),x <0.(2)因为-1<f (1)<1,所以-1<log a 2<1,所以log a1a<log a2<log aa .①当a >1时,原不等式等价于⎩⎨⎧1a <2,a >2,解得a >2;②当0<a <1时,原不等式等价于⎩⎨⎧1a >2,a <2,解得0<a <12.综上,实数a 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞).10.设f (x )=log a (1+x )+log a (3-x )(a >0且a ≠1),且f (1)=2. (1)求实数a 的值及f (x )的定义域; (2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32上的最大值.解:(1)因为f (1)=2,所以log a 4=2(a >0,a ≠1),所以a =2. 由⎩⎨⎧1+x >0,3-x >0,解得-1<x <3, 所以函数f (x )的定义域为(-1,3).(2)f (x )=log 2(1+x )+log 2(3-x )=log 2[(1+x )(3-x )]=log 2[-(x -1)2+4], 所以当x ∈(-1,1]时,f (x )是增函数;当x ∈[1,3)时,f (x )是减函数,故函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32上的最大值是f (1)=log 24=2.[B 综合应用]11.(多选)(2022·湖南长沙期末)设函数f (x )=log 12x ,下列四个命题正确的是( )A .函数f (x )为偶函数B .若f (a )=|f (b )|,其中a >0,b >0,a ≠b ,则ab =1C .函数f (-x 2+2x )在(1,2)上为单调递增函数D .若0<a <1,则|f (1+a )|>|f (1-a )|解析:选BC.A 选项,f (x )的定义域为(0,+∞),所以f (x )是非奇非偶函数,A 错误.B 选项,由于f (a )=|f (b )|,a ≠b ,a >0,b >0,所以log 12a =-log 12b ,log 12a +log 12b =0,log 12ab =0,ab =1,B 正确.C 选项,f (-x 2+2x )=log 12(-x 2+2x ),由-x 2+2x >0,解得0<x <2,又y =-x 2+2x 的开口向下,对称轴为x =1, 根据复合函数单调性同增异减可知函数f (-x 2+2x )在(1,2)上为单调递增函数,C 正确.D 选项,由于0<a <1,所以1+a >1>1-a ,所以|f (1+a )|>|f (1-a )|,则-log 12(1+a )>log 12(1-a ),即log 12(1-a )(1+a )=log 12(1-a 2)<0,由于1-a2∈(0,1),所以log1(1-a2)>0,所以|f(1+a)|>|f(1-a)|不成立,D错2误.12.(多选)已知函数f(x)=log1(2-x)-log2(x+4),则下列结论中正确的是2( )A.函数f(x)的定义域是[-4,2]B.函数y=f(x-1)是偶函数C.函数f(x)在区间[-1,2)上是减函数D.函数f(x)的图象关于直线x=-1对称解析:选BD.函数f(x)=log1(2-x)-log2(x+4)=-log2(2-x)-log2(x+4)=-2[(2-x)(4+x)],由2-x>0,x+4>0,可得-4<x<2,即函数f(x)的定义域为(-log24,2),故A错误;由y=f(x-1)=-log2[(3-x)(3+x)]=-log2(9-x2),定义域为(-3,3),显然y=f(x-1)为偶函数,B正确;由x∈[-1,2),f(-1)=-log29,f(0)=-log8知f(-1)<f(0),故C错误;y=f(x-1)为偶函数,y=f(x-1)向左平移1个2单位得y=f(x),故y=f(x)的图象关于x=-1对称,D正确,故选BD.13.若函数y=log a(x2-ax+1)有最小值,则a的取值范围是( )A.0<a<1 B.0<a<2,a≠1C.1<a<2 D.a≥2解析:选C.当a>1时,y有最小值,则说明x2-ax+1有最小值,故x2-ax+1>0中Δ<0,即a2-4<0,所以1<a<2.当0<a<1时,y有最小值,则说明x2-ax+1有最大值,与二次函数性质相互矛盾,舍去.综上可知,故选C.14.已知函数f(x)=x2+ln(|x|+1),若对于x∈[1,2],f(ax2)<f(3)恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:易知f (x )=x 2+ln(|x |+1)是R 上的偶函数,且在[0,+∞)上为增函数,故原问题等价于|ax 2|<3对x ∈[1,2]恒成立,即|a |<3x 2对x ∈[1,2]恒成立,所以|a |<34,解得-34<a <34.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-34,34[C 素养提升]15.(2022·日照高三联考)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x ,x <-12,log a(2x +3),x ≥-12的值域为R ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12的取值范围是________.解析:当x <-12时,f (x )=x 2+2x =(x +1)2-1≥-1,而f (x )的值域是R ,所以当x ≥-12时,f (x )=log a (2x +3)的取值范围应包含(-∞,-1),又x ≥-12时,2x +3≥2,所以0<a ≤12.此时f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=log a 4∈[-2,0).答案:[-2,0)16.已知奇函数f (x )=log a b +ax1-ax (a >0且a ≠1).(1)求b 的值,并求出f (x )的定义域;(2)若存在区间[m ,n ],使得当x ∈[m ,n ]时,f (x )的取值范围为[log a 6m ,log a 6n ],求a 的取值范围.解:(1)由已知f (x )+f (-x )=0,得b =±1, 当b =-1时,f (x )=log a -1+ax 1-ax=log a (-1),舍去, 当b =1时,f (x )=log a 1+ax 1-ax ,定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,1a . 故f (x )的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,1a .(2)当0<a <1时,f (x )=log a 1+ax1-ax =log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫21-ax -1在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,1a 上单调递减.故有⎩⎪⎨⎪⎧f (m )=log a 1+am1-am =log a6n ,f (n )=log a 1+an 1-an =log a 6m ,而y =1+ax1-ax =21-ax -1在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,1a 上单调递增,所以1+am1-am <1+an1-an ,又6m <6n 与⎩⎪⎨⎪⎧1+am1-am =6n ,1+an1-an =6m矛盾,故a >1,所以⎩⎪⎨⎪⎧f (m )=log a 1+am1-am=log a 6m ,f (n )=log a 1+an 1-an =log a 6n .故方程1+ax1-ax =6x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,1a 上有两个不等实根,即6ax 2+(a -6)x +1=0在⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,1a 上有两个不等实根. 设g (x )=6ax 2+(a -6)x +1(a >1),则⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧Δ=(a -6)2-24a >0,-1a <-a -612a <1a,g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =12a >0,g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =2>0,化简得⎩⎨⎧a 2-36a +36>0,0<a <18, 解得0<a <18-122,又a >1,故1<a <18-12 2. 所以a 的取值范围是(1,18-122).。
对数对数函数知识点
对数对数函数知识点对数函数是指以对数为变量的函数。
在数学中,对数函数常用于解决指数方程和指数不等式的问题。
了解对数函数的性质和应用十分重要。
以下将介绍对数函数的定义、性质以及常用的应用方面的知识。
一、对数函数的定义:对数函数的定义如下:对于任意正实数a>0且a≠1,以a为底的对数函数(logarithmic function)是指一个函数f(x),它满足以下条件:f(a)=1,f(a^x)=x,这里,a被称为对数函数的底数,x被称为实数a的对数。
常用的对数函数有自然对数函数(ln x,以e为底)和常用对数函数(log x,以10为底)。
二、对数函数的性质:对数函数具有以下性质:1.对数函数的定义域为正实数集合R+,值域为实数集合R。
即对数函数的自变量必须为正数,而因变量可以是任意实数。
2.对数函数的图像:(1)以10为底的对数函数的图像是一条连续递增的曲线,通过点(1,0)。
(2)以e为底的自然对数函数的图像是一条连续递增的曲线,通过点(1,0)。
3.对数函数的反函数:对数函数的反函数为指数函数,即指数函数f(x) = a^x是对数函数f(x) = loga(x)的反函数。
4.对数函数的性质:(1)loga(mn) = loga(m) + loga(n):对数函数的乘法性质。
(2)loga(m/n) = loga(m) - loga(n):对数函数的除法性质。
(3)loga(m^k) = k∙loga(m):对数函数的幂性质。
三、常用的对数函数应用:对数函数在数学和其他科学领域中有广泛的应用。
以下是对数函数的一些常见应用:1.解指数方程和指数不等式:对数函数可以通过将指数方程或指数不等式转化为对数方程或对数不等式来解决复杂的指数问题。
2.模型和估计:对数函数可以用于建立各种类型的数学模型,例如经济学、生物学和物理学等领域中的增长模型和衰减模型。
对数函数还可以用于对大量数据进行估计和预测。
3.数据缩放:对数函数可以在可视化数据时使用,帮助将大范围的数值缩小到较小的比例,以便更好地观察数据之间的关系。
对数及对数函数 知识点总结及典例
对数及对数函数一.知识梳理 (一).对数的概念①定义:如果)1,0(≠>a a a 且的b 次幂等于N ,就是ba = N ,那么数b 称以a 为底N 的对数,记作log a N = b 其中a 称对数的底,N 称真数。
1)以10为底的对数称常用对数,N 10log 记作N lg ;2)以无理数)71828.2( =e e 为底的对数称自然对数,log e N ,记作N ln ;3)指数式与对数式的互化 ba = N ⇔log a N =b ②基本性质:1)真数N 为正数(负数和零无对数);2)log 10a =;3)1log =a a ;4)对数恒等式:N a Na =log 。
③运算性质:如果,0,0,0,0>>≠>N M a a 则 1)N M MN a a a log log )(log +=; 2)N M N M a a a log log log -=;3)∈=n M n M a na (log log R )。
④换底公式:),0,1,0,0,0(log log log >≠>≠>=N m m a a aNN m m a1)1log log =⋅a b b a ;2)b mnb a na m log log =。
(二)对数函数1、对数函数的概念:函数0(log >=a x y a ,且)1≠a 叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞).2三.【例1】比较下列各组数的大小:(1)3log 2与()23log 3x x -+(2) 1.1log 0.7与 1.2log 0.7(3)32log 3与56log 5【变式训练1】比较大小:4.0lg 4.0log 4.0log 4.0log 3211.0【变式训练2】已知01a <<,log log 0a a m n <<,则( ).A 1n m << .B 1m n << .C 1m n << .D 1n m <<【例2】下列指数式与对数式互化不正确的一组是 ( ) A 、0lg11100==与 B 、3131log 31272731-==-与 C 、39921log 213==与 D 、5515log 15==与【变式训练1】.若()125log -=-x,则x 的值为 ( )A 、25-B 、25+C 、2525+-或D 、52- 【变式训练2】.若()log lg ,x ______x ==20则【变式训练3】=-+7log 3log 49log 212121 。
对数与对数知识点
对数与对数知识点在数学的广阔天地中,对数是一个十分重要的概念。
它就像一把神奇的钥匙,能够帮助我们解决许多复杂的数学问题。
接下来,让我们一起深入探索对数的世界。
一、什么是对数简单来说,对数就是一种表示数的方法。
假设我们有一个等式 a^b = N(其中 a 是底数,b 是指数,N 是幂),那么 b 就叫做以 a 为底 N 的对数,记作logₐN。
例如,2³= 8,那么 3 就是以 2 为底 8 的对数,记作 log₂8 = 3。
对数的出现,其实是为了简化计算。
在没有对数的概念之前,计算一些复杂的乘除幂运算可能会非常繁琐,而对数的引入大大降低了计算的难度。
二、对数的性质1、对数的零和负数无意义因为对数是指数的逆运算,而任何数的任何次幂都不可能为零或负数,所以对数中的真数(也就是幂的值)必须大于零。
2、logₐa = 1因为 a^1 = a,所以logₐa = 1。
3、logₐ1 = 0因为 a^0 = 1,所以logₐ1 = 0。
4、logₐ(M × N) =logₐM +logₐN这一性质可以通过指数运算的规律推导出来。
假设logₐM = p,logₐN = q,那么 a^p = M,a^q = N,所以 M × N = a^p × a^q = a^(p + q),从而得出logₐ(M × N) = p + q =logₐM +logₐN。
5、logₐ(M / N) =logₐM logₐN同样可以通过指数运算来推导。
6、logₐM^n =n logₐM假设logₐM = p,那么 M = a^p,所以 M^n =(a^p)^n = a^(pn),从而得出logₐM^n = pn =n logₐM。
三、常用对数和自然对数在实际应用中,有两种常见的对数:常用对数和自然对数。
常用对数是以 10 为底的对数,记作 lg N。
例如,lg 100 = 2。
自然对数是以无理数 e(约等于 271828)为底的对数,记作 ln N。
高中数学对数和对数函数知识点与例题讲解
对数与对数函数1.对数(1)对数的定义:如果a b=N(a>0,a≠1),那么b叫做以a为底N的对数,记作logaN=b.(2)指数式与对数式的关系:a b=NlogaN=b(a>0,a≠1,N>0).两个式子表示的a、b、N三个数之间的关系是一样的,并且可以互化.(3)对数运算性质:①log a(MN)=log a M+log a N.②log aMN=log a M-log a N.③logaM n=nlogaM.(M>0,N>0,a>0,a≠1)④对数换底公式:logbN= l oglogaaNb(a>0,a≠1,b>0,b≠1,N>0).2.对数函数(1)对数函数的定义函数y=log a x(a>0,a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).注意:真数式子没根号那就只要求真数式大于零,如果有根号,要求真数大于零还要保证根号里的式子大于零,底数则要大于0且不为1对数函数的底数为什么要大于0且不为1呢?在一个普通对数式里a<0,或=1的时候是会有相应b的值的。
但是,根据对数定义:log a a=1;如果a=1或=0那么log a a就可以等于一切实数(比如log11也可以等于2,3,4,5,等等)第二,根据定义运算公式:log a M^n=nlogaM如果a<0,那么这个等式两边就不会成立(比如,log(-2)4^(-2)就不等于(-2)*log(-2)4;一个等于1/16,另一个等于-1/16)(2)对数函数的图象yyy =l ogxa>(1)a1O1xOxy =l o g a x (<a <1) 0底数互为倒数的两个对数函数的图象关于x 轴对称. (3)对数函数的性质: ①定义域:(0,+∞). ②值域:R.③过点(1,0),即当x=1时,y=0.④当a >1时,在(0,+∞)上是增函数;当0<a <1时,在(0,+∞)上是减函数.基础例题题型1(对数的计算) 1.求下列各式的值. (1)35 log +25log2-1 21 50log - 514 log ;(2)log5 2 1 25 ×lo g 3 1 8 ×lo g 5 1 9. 练习题1.计算:lg 1 2 -lg5 8 +lg12.5-log 89·log 278;3.log535+21log2-log51502 -log514;3.log2125×log318×log519.1loglog4log3 4.399222.5.lg5lg2lg41(6).log24lglog27lg2log33222 7.2lg2lg3111lg0.36lg823例2.已知实数x、y、z满足3x=4y=6z>1.(1)求证:2x+1y=2z;(2)试比较3x、4y、6z的大小.练习题.已知log189=a,18b=5,用a、b表示log3645.题型二:(对数函数定义域值域问题)例1.已知函数fxlog22xx1aax的定义域为集合A,关于x的不等式22 的解集为B,若AB,求实数a的取值范围.2.设函数2ylog(ax2x2)定义域为A.2(1)若AR,求实数a的取值范围;(2)若2log(ax2x2)2在x[1,2]上恒成立,求实数a的取值范围.2练习题1.已知函数2 fxlgax2x1(1)若fx的定义域是R,求实数a的取值范围及fx的值域;(2)若fx的值域是R,求实数a的取值范围及fx的定义域2求函数y=2lg (x -2)-lg (x -3)的最小值.题型三(奇偶性及性) 例题1.已知定义域为R 的函数f (x )为奇函数足f(x +2)=-f(x),当x ∈[0,1]时,f(x)=2x -1.(1)求f(x)在[-1,0)上的解析式; (2)求f(1 log24)的值. 2 4.已知f (x )=l o g 1[3-(x -1)2],求f (x )的值域.3 5.已知y =l o g a (3-a x )在[0,2]上是x 的减函数,求a 的围.4.已知函数f(x)lg(2x)lg(2x).(Ⅰ)求函数yf(x)的定义域;(Ⅱ)判断函数yf(x)的奇偶性;(Ⅲ)若f(m2)f(m),求m的取值范围.练习题1.已知函数f(x)=loga(x+1)-loga(1-x)(a>0,a≠1)(1)求f(x)的定义域;(2)判断f(x)的奇偶性,并给出证明;(3)当a>1时,求使f(x)>0的x的取值范围2.函数f(x)是定义在R上的偶函数,f(0)0,当x0时,1f(x)logx.2 (1)求函数f(x)的解析式;(2)解不等式2f(x1)2;3.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且x0时,1f(x)log(x1).2 (Ⅰ)求f(0),f(1);(Ⅱ)求函数f(x)的表达式;(Ⅲ)若f(a1)1,求a的取值范围.题型4(函数图像问题)例题1.函数f(x)=|log2x|的图象是yy111x-11xOOAByy111x1xOOCD6.求函数y=log2|x|的定义域,并画出它的图象,指出它的单调区间.f(x)=|lgx|,a,b为实数,且0<a<b.(1)求方程f(x)=1的解;(2)若a,b满足f(a)=f(b)=2fa b2,求证:a·b=1,a b2 >1.练习题:1.已知a0且a1,函数f(x)log(x1)a,1g(x)log a,记F(x)2f(x)g(x)1x(1)求函数F(x)的定义域及其零点;(2)若关于x的方程2 F2.已知函数f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数.(1)求k的值;(2)设g(x)=log44xa?237.函数y=log2|ax-1|(a≠0)的对称轴方程是x=-2,那么a等于题型五:函数方程1方程lgx+lg(x+3)=1的解x=___________________.5.已知函数f(x)= 1()2x,x4,则f(2+log23)的值为f(x1),x4,4.已知函数f(x)log a(axx)(a0,a1为常数). (Ⅰ)求函数f(x)的定义域;(Ⅱ)若a2,x1,9,求函数f(x)的值域;(Ⅲ)若函数f(x)ya的图像恒在直线y2x1的上方,求实数a的取值范围.1xxyloglog(2x8).5.已知函数22242(Ⅰ)令tlog2x,求y关于t的函数关系式及t的取值范围;(Ⅱ)求函数的值域,并求函数取得最小值时的x的值.8.设函数f(x)=lg(1-x),g(x)=lg(1+x),在f(x)和g(x)的公共定义域内比较|f(x)|与|g(x)|的大小.您好,欢迎您阅读我的文章,本WORD文档可编辑修改,也可以直接打印。
对数与对数知识点
对数与对数运算(1)对数的定义①若(0,1)x a N a a =>≠且,则x 叫做以a 为底N的对数,记作log a x N=,其中a 叫做底数,N 叫做真数.②负数和零没有对数. ③对数式与指数式的互化:log (0,1,0)x a xN a N a a N =⇔=>≠>.2几个重要的对数恒等式: log 10a =,log 1a a =,log b a a b =.3常用对数与自然对数:常用对数:lg N ,即10log N ;自然对数:ln N ,即log e N 其中 2.71828e =….4对数的运算性质 如果0,1,0,0aa M N >≠>>,那么①加法:log log log ()aa a M N MN +=②减法:log log log a a a MM N N-=③数乘:log log ()n aa n M M n R =∈④log a N a N = ⑤log log (0,)b n a a nM M b n R b=≠∈ ⑥换底公式:log log (0,1)log b a b NN b b a=>≠且对数函数及其性质5对数函数过定点 图象过定点(1,0),即当1x =时,0y =.奇偶性 非奇非偶单调性在(0,)+∞上是增函数在(0,)+∞上是减函数函数值的 变化情况log 0(1)log 0(1)log 0(01)a a a x x x x x x >>==<<<log 0(1)log 0(1)log 0(01)a a a x x x x x x <>==><<a 变化对 图象的影响在第一象限内,a 越大图象越靠低,越靠近x 轴 在第四象限内,a 越大图象越靠高,越靠近y 轴在第一象限内,a 越小图象越靠低,越靠近x 轴 在第四象限内,a 越小图象越靠高,越靠近y 轴基础练习:1.将下列指数式与对数式互化:12-2=错误!; 2102=100; 3e a =16; 464-错误!=错误!; 2. 若log 3x =3,则x =_________ 3.计算:2lg 25lg 2lg 50(lg 2)++= ;4.1 错误!=________.5. 设a =log 310,b =log 37,则3a -b =_________.6.若某对数函数的图象过点4,2,则该对数函数的解析式为______________.7.1如图2-2-1是对数函数y =log a x 的图象,已知a 值取错误!,错误!,错误!,错误!,则图象C 1,C 2,C 3,C 4相应的a 值依次是______________2函数y =lg x +1的图象大致是4. 求下列各式中的x 的值:1log 8x =-错误!;2log x 27=错误!;8.已知函数fx =1+log 2x ,则f 错误!的值为__________. 9. 在同一坐标系中,函数y =log 3x 与y =lg 错误!x 的图象之间的关系是_______________ 10. 已知函数fx =错误!那么ff 错误!的值为___________. 例题精析:例1.求下列各式中的x 值:1log 3x =3; 2log x 4=2; 3log 28=x ; 4lgln x =0.变式突破:求下列各式中的x的值:1log8x=-错误!;2log x27=错误!;3log2log5x=0;4log3lg x=1.例2.计算下列各式的值:12log510+log50.25; 2错误!lg 错误!-错误!lg 错误!+lg 错误!3lg 25+错误!lg 8+lg 5×lg 20+lg 22.变式突破:计算下列各式的值:13错误!log错误!4;232+log35;371-log75;44错误! log29-log25.例3.求下列函数的定义域:1y=错误!;2y=错误!;3y=log2x-1-4x+8.变式突破:求下列函数的定义域:1y=错误!;例4.比较下列各组中两个值的大小:1ln 0.3,ln 2;2log a3.1,log a5.2a>0,且a≠1;3log30.2,log40.2;4log3π,logπ3.变式突破:若a=log0.20.3,b=log26,c=log0.24,则a,b,c的大小关系为________.2设y1=40.9,y2=80.48,y3=错误!-1.5,则A.y3>y1>y2 B.y2>y1>y3 C.y1>y2>y3D.y1>y3>y23.已知0<a<1,x=log a错误!+log a错误!,y=错误!log a5,z=log a错误!-log a错误!,则A.x>y>z B.z>y>x C.y>x>z D.z>x>y4.下列四个数ln22,lnln2,ln错误!,ln2中最大的为________.5.已知log m7<log n7<0,则m,n,0,1之间的大小关系是________.6.函数y=log错误!-x2+4x+12的单调递减区间是________.7.若log a2<1,则实数a的取值范围是A.1,2B.0,1∪2,+∞ C.0,1∪1,2 D.0,错误!8.下列不等式成立的是A.log32<log23<log25 B.log32<log25<log23C.log23<log32<log25 D.log23<log25<log32例5.解对数不等式1解不等式log2x+1>log21-x;2若log a错误!<1,求实数a的取值范围.变式突破:解不等式:1log32x+1>log33-x.2若log a2>1,求实数a的取值范围.课后作业:1. 已知log x16=2,则x等于___________.2. 方程2log3x=错误!的解是__________.3. 有以下四个结论:①lglg 10=0;②lnln e=0;③若10=lg x,则x=10;④若e=ln x,则x=e2.其中正确的是_____________.4.函数y=log a x+2+1的图象过定点___________.5. 设a=log310,b=log37,则3a-b=6. 若log错误!a=-2,log b9=2,c=log327,则a+b+c等于___________.7.. 设3x=4y=36,则错误!+错误!=___________.。
高中数学对数与对数函数知识点及经典例题讲解
对数与对数函数1.对数(1)对数的定义:如果a b =N (a >0,a ≠1),那么b 叫做以a 为底N 的对数,记作log a N =b .(2)指数式与对数式的关系:a b =N log a N =b (a >0,a ≠1,N >0).两个式子表示的a 、b 、N 三个数之间的关系是一样的,并且可以互化.(3)对数运算性质:①log a (MN )=log a M +log a N .②log a =log a M -log a N .NM ③log a M n =n log a M .(M >0,N >0,a >0,a ≠1)④对数换底公式:log b N =(a >0,a ≠1,b >0,b ≠1,N >0).bN a a log log 2.对数函数(1)对数函数的定义函数y =log a x (a >0,a ≠1)叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞).注意:真数式子没根号那就只要求真数式大于零,如果有根号,要求真数大于零还要保证根号里的式子大于零,底数则要大于0且不为1在一个普通对数式里 a<0,或=1 的时候是会有相应b 的值的。
但是,根据对数定义: log a a=1;如果a=1或=0那么log a a 就可以等于一切实数(比如log 1 1也可以等于2,3,4,5,等等)第二,根据定义运算公式:log a M^n = nlog a M 如果a<0,那么这个等式两边就不会成立 (比如,log (-2) 4^(-2) 就不等于(-2)*log (-2) 4;一个等于1/16,另一个等于-1/16)(2)对数函数的图象11))底数互为倒数的两个对数函数的图象关于x 轴对称.(3)对数函数的性质:①定义域:(0,+∞).②值域:R .③过点(1,0),即当x =1时,y =0.④当a >1时,在(0,+∞)上是增函数;当0<a <1时,在(0,+∞)上是减函数.基础例题1.函数f (x )=|log 2x |的图象是?2.若f-1(x )为函数f (x )=lg (x +1)的反函数,则f-1(x )的值域为___________________.3.已知f (x )的定义域为[0,1],则函数y =f [log(3-x )]的定21义域是__________.4.若log x =z ,则x 、y 、z 之间满足7y A.y 7=x z B.y =x 7z C.y =7x zD.y =z x5.已知1<m <n ,令a =(log n m )2,b =log n m 2,c =log n (log n m ),则A.a <b <cB.a <c <bC.b <a <cD.c <a <b6.若函数f (x )=log a x (0<a <1)在区间[a ,2a ]上的最大值是最小值的3倍,则a 等于A.B.C. D.422241217.函数y =log 2|ax -1|(a ≠0)的对称轴方程是x =-2,那么a 等于 (x=-2非解)A.B.-C.2D.-221218.函数f (x )=log 2|x |,g (x )=-x 2+2,则f (x )·g (x )的图象只可能是AB9.设f-1(x )是f (x )=log 2(x +1)的反函数,若[1+ f-1(a )][1+ f -1(b )]=8,则f (a +b )的值为A.1B.2C.3D.log 2310.方程lg x +lg (x +3)=1的解x =___________________.典型例题【例1】 已知函数f (x )=则f (2+log 23)的值为⎪⎩⎪⎨⎧<+≥,4),1(,4,21(x x f x xA.B.C.D.3161121241【例2】 求函数y =log 2|x |的定义域,并画出它的图象,指出它的单调区间.【例3】已知f (x )=log [3-(x -1)2],求f (x )的值域及单31调区间.【例4】已知y =log a (3-ax )在[0,2]上是x 的减函数,求a 的取值范围.【例5】设函数f (x )=lg (1-x ),g (x )=lg (1+x ),在f (x )和g (x )的公共定义域内比较|f (x )|与|g (x )|的大小.【例6】 求函数y =2lg (x -2)-lg (x -3)的最小值.【例7】 在f 1(x )=x ,f 2(x )=x 2,f 3(x )=2x ,f 4(x )=log x 四2121个函数中,x 1>x 2>1时,能使[f (x 1)+f (x 2)]<f ()成21221x x 立的函数是A.f 1(x )=x(平方作差比较)B.f 2(x )21=x 2C.f3(x)=2xD.f4(x)=log x12探究创新1.若f(x)=x2-x+b,且f(log2a)=b,log2[f(a)]=2(a≠1).(1)求f(log2x)的最小值及对应的x值;(2)x取何值时,f(log2x)>f(1)且log2[f(x)]<f(1)?2.已知函数f(x)=3x+k(k为常数),A(-2k,2)是函数y=f -1(x)图象上的点.(1)求实数k的值及函数f-1(x)的解析式;(2)将y= f-1(x)的图象按向量a=(3,0)平移,得到函数y=g(x)的图象,若2f-1(x+-3)-g(x)≥1恒成立,试求m实数m的取值范围.。
对数与对数函数_及经典题
对数与对数函数二、知识要点梳理知识点一、对数及其运算我们在学习过程遇到2x=4的问题时,可凭经验得到x=2的解,而一旦出现2x=3时,我们就无法用已学过的知识来解决,从而引入出一种新的运算——对数运算.(一)对数概念:1. 如果,那么数b叫做以a为底N的对数,记作:log a N=b.其中a叫做对数的底数,N叫做真数.2. 对数恒等式:3. 对数具有下列性质:(1)0和负数没有对数,即;(2)1的对数为0,即;(3)底的对数等于1,即.(二)常用对数与自然对数通常将以10为底的对数叫做常用对数,.以e为底的对数叫做自然对数,.(三)对数式与指数式的关系由定义可知:对数就是指数变换而来的,因此对数式与指数式联系密切,且可以互相转化.它们的关系可由下图表示.由此可见a,b,N三个字母在不同的式子中名称可能发生变化.(四)积、商、幂的对数已知(1);推广:(2);(3).(五)换底公式同底对数才能运算,底数不同时可考虑进行换底,在a>0,a≠1,M>0的前提下有:(1)令log a M=b,则有a b=M,(a b)n=M n,即,即,即:.(2) ,令log a M=b,则有a b=M,则有即,即,即当然,细心一些的同学会发现(1)可由(2)推出,但在解决某些问题(1)又有它的灵活性.而且由(2)还可以得到一个重要的结论:.知识点二、对数函数1. 函数y=log a x(a>0,a≠1)叫做对数函数.2. 在同一坐标系内,当a>1时,随a的增大,对数函数的图像愈靠近x轴;当0<a<1时,对数函数的图象随a的增大而远离x轴.(见图1)(1)对数函数y=log a x(a>0,a≠1)的定义域为(0,+∞),值域为R(2)对数函数y=log a x(a>0,a≠1)的图像过点(1,0)(3)当a>1时,三、规律方法指导容易产生的错误(1)对数式log a N=b中各字母的取值范围(a>0 且a≠1,N>0,b∈R)容易记错.(2)关于对数的运算法则,要注意以下两点:一是利用对数的运算法则时,要注意各个字母的取值范围,即等式左右两边的对数都存在时等式才能成立.如:log2(-3)(-5)=log2(-3)+log2(-5)是不成立的,因为虽然log2(-3)(-5)是存在的,但log2(-3)与log2(-5)是不存在的.二是不能将和、差、积、商、幂的对数与对数的和、差、积、商、幂混淆起来,即下面的等式是错误的:log a(M±N)=log a M±log a N,log a(M·N)=log a M·log a N,loga.(3)解决对数函数y=log a x (a>0且a≠1)的单调性问题时,忽视对底数a的讨论.(4)关于对数式log a N的符号问题,既受a的制约又受N的制约,两种因素交织在一起,应用时经常出错.下面介绍一种简单记忆方法,供同学们学习时参考.以1为分界点,当a,N同侧时,log a N>0;当a,N异侧时,log a N<0.经典例题透析类型一、指数式与对数式互化及其应用1.将下列指数式与对数式互化:(1);(2);(3);(4);(5);(6).思路点拨:运用对数的定义进行互化.解:(1);(2);(3);(4);(5);(6).总结升华:对数的定义是对数形式和指数形式互化的依据,而对数形式和指数形式的互化又是解决问题的重要手段.举一反三:【变式1】求下列各式中x的值:(1)(2)(3)lg100=x (4)思路点拨:将对数式化为指数式,再利用指数幂的运算性质求出x.解:(1);(2);(3)10x=100=102,于是x=2;(4)由.类型二、利用对数恒等式化简求值2.求值:解:.总结升华:对数恒等式中要注意格式:①它们是同底的;②指数中含有对数形式;③其值为真数.举一反三:【变式1】求的值(a,b,c∈R+,且不等于1,N>0)思路点拨:将幂指数中的乘积关系转化为幂的幂,再进行运算.解:.类型三、积、商、幂的对数3.已知lg2=a,lg3=b,用a、b表示下列各式.(1)lg9 (2)lg64 (3)lg6 (4)lg12 (5)lg5 (6) lg15解:(1)原式=lg32=2lg3=2b(2)原式=lg26=6lg2=6a(3)原式=lg2+lg3=a+b(4)原式=lg22+lg3=2a+b(5)原式=1-lg2=1-a(6)原式=lg3+lg5=lg3+1-lg2=1+b-a举一反三:【变式1】求值(1)(2)lg2·lg50+(lg5)2 (3)lg25+lg2·lg50+(lg2)2解:(1)(2)原式=lg2(1+lg5)+(lg5)2=lg2+lg2lg5+(lg5)2=lg2+lg5(lg2+lg5)=lg2+lg5=1(3)原式=2lg5+lg2(1+lg5)+(lg2)2=2lg5+lg2+lg2lg5+(lg2)2=1+lg5+lg2(lg5+lg2)=1+lg5+lg2=2.【变式2】已知3a=5b=c,,求c的值.解:由3a=c得:同理可得.【变式3】设a、b、c为正数,且满足a2+b2=c2.求证:.证明:.【变式4】已知:a2+b2=7ab,a>0,b>0. 求证:.证明:∵a2+b2=7ab,∴a2+2ab+b2=9ab,即(a+b)2=9ab,∴lg(a+b)2=lg(9ab),∵a>0,b>0,∴2lg(a+b)=lg9+lga+lgb ∴2[lg(a+b)-lg3]=lga+lgb即.类型四、换底公式的运用4.(1)已知log x y=a,用a表示;(2)已知log a x=m,log b x=n,log c x=p,求log abc x.解:(1)原式=;(2)思路点拨:将条件和结论中的底化为同底.方法一:a m=x,b n=x,c p=x∴,∴;方法二:.举一反三:【变式1】求值:(1);(2);(3).解:(1);(2);(3)法一:法二:.总结升华:运用换底公式时,理论上换成以大于0不为1任意数为底均可,但具体到每一个题,一般以题中某个对数的底为标准,或都换成以10为底的常用对数也可.类型五、对数运算法则的应用5.求值(1) log89·log2732(2)(3)(4)(log2125+log425+log85)(log1258+log254+log52)解:(1)原式=.(2)原式=(3)原式=(4)原式=(log2125+log425+log85)(log1258+log254+log52)举一反三:【变式1】求值:解:另解:设=m (m>0).∴,∴,∴,∴lg2=lgm,∴2=m,即.【变式2】已知:log23=a,log37=b,求:log4256=?解:∵∴,类型六、函数的定义域、值域求含有对数函数的复合函数的定义域、值域,其方法与一般函数的定义域、值域的求法类似,但要注意对数函数本身的性质(如定义域、值域及单调性)在解题中的重要作用.6. 求下列函数的定义域:(1);(2).思路点拨:由对数函数的定义知:x2>0,4-x>0,解出不等式就可求出定义域.解:(1)因为x2>0,即x≠0,所以函数;(2)因为4-x>0,即x<4,所以函数.举一反三:【变式1】求下列函数的定义域.(1) y=(2) y=ln(a x-k·2x)(a>0且a≠1,k∈R).解:(1)因为,所以,所以函数的定义域为(1,)(,2).(2)因为a x-k·2x>0,所以()x>k.[1]当k≤0时,定义域为R;[2]当k>0时,(i)若a>2,则函数定义域为(k,+∞);(ii)若0<a<2,且a≠1,则函数定义域为(-∞,k);(iii)若a=2,则当0<k<1时,函数定义域为R;当k≥1时,此时不能构成函数,否则定义域为.【变式2】函数y=f(2x)的定义域为[-1,1],求y=f(log2x)的定义域.思路点拨:由-1≤x≤1,可得y=f(x)的定义域为[,2],再由≤log2x≤2得y=f(log2x)的定义域为[,4].类型七、函数图象问题7.作出下列函数的图象:(1) y=lgx,y=lg(-x),y=-lgx;(2) y=lg|x|;(3) y=-1+lgx.解:(1)如图(1);(2)如图(2);(3)如图(3).类型八、对数函数的单调性及其应用利用函数的单调性可以:①比较大小;②解不等式;③判断单调性;④求单调区间;⑤求值域和最值.要求同学们:一是牢固掌握对数函数的单调性;二是理解和掌握复合函数的单调性规律;三是树立定义域优先的观念.8. 比较下列各组数中的两个值大小:(1)log23.4,log28.5(2)log0.31.8,log0.32.7(3)log a5.1,log a5.9(a>0且a≠1)思路点拨:由数形结合的方法或利用函数的单调性来完成.(1)解法1:画出对数函数y=log2x的图象,横坐标为3.4的点在横坐标为8.5的点的下方,所以,log23.4<log28.5;解法2:由函数y=log2x在R+上是单调增函数,且3.4<8.5,所以log23.4<log28.5;解法3:直接用计算器计算得:log23.4≈1.8,log28.5≈3.1,所以log23.4<log28.5;(2)与第(1)小题类似,log0.3x在R+上是单调减函数,且1.8<2.7,所以log0.31.8>log0.32.7;(3)注:底数是常数,但要分类讨论a的范围,再由函数单调性判断大小.解法1:当a>1时,y=log a x在(0,+∞)上是增函数,且5.1<5.9,所以,log a5.1<log a5.9当0<a<1时,y=log a x在(0,+∞)上是减函数,且5.1<5.9,所以,log a5.1>log a5.9 解法2:转化为指数函数,再由指数函数的单调性判断大小,令b1=log a5.1,则,令b2=log a5.9,则当a>1时,y=a x在R上是增函数,且5.1<5.9所以,b1<b2,即当0<a<1时,y=a x在R上是减函数,且5.1<5.9所以,b1>b2,即.举一反三:【变式1】若log m3.5>log n3.5(m,n>0,且m≠1,n≠1),试比较m ,n的大小.解:(1)当m>1,n>1时,∵3.5>1,由对数函数性质:当底数和真数都大于1时,对同一真数,底数大的对数值小,∴n>m>1.(2)当m>1,0<n<1时,∵log m3.5>0,log n3.5<0,∴0<n<1<m也是符合题意的解.(3)当0<m<1,0<n<1时,∵3.5>1,由对数函数性质,此时底数大的对数值小,故0<m<n<1.综上所述,m,n的大小关系有三种:1<m<n或0<n<1<m或0<m<n<1.9. 证明函数上是增函数.思路点拨:此题目的在于让学生熟悉函数单调性证明通法,同时熟悉利用对函数单调性比较同底数对数大小的方法.证明:设,且x1<x2则又∵y=log2x在上是增函数即f(x1)<f(x2)∴函数f(x)=log2(x2+1)在上是增函数.举一反三:【变式1】已知f(log a x)=(a>0且a≠1),试判断函数f(x)的单调性.解:设t=log a x(x∈R+,t∈R).当a>1时,t=log a x为增函数,若t1<t2,则0<x1<x2,∴f(t1)-f(t2)=,∵0<x1<x2,a>1,∴f(t1)<f(t2),∴f(t)在R上为增函数,当0<a<1时,同理可得f(t)在R上为增函数.∴不论a>1或0<a<1,f(x)在R上总是增函数.10.求函数y=(-x2+2x+3)的值域和单调区间.解:设t=-x2+2x+3,则t=-(x-1)2+4.∵y=t为减函数,且0<t≤4,∴y≥=-2,即函数的值域为[-2,+∞.再由:函数y=(-x2+2x+3)的定义域为-x2+2x+3>0,即-1<x<3.∴t=-x2+2x+3在-1,1)上递增而在[1,3)上递减,而y=t为减函数.∴函数y=(-x2+2x+3)的减区间为(-1,1),增区间为[1,3.类型九、函数的奇偶性11. 判断下列函数的奇偶性.(1)(2).(1)思路点拨:首先要注意定义域的考查,然后严格按照证明奇偶性基本步骤进行.解:由所以函数的定义域为:(-1,1)关于原点对称又所以函数是奇函数;总结升华:此题确定定义域即解简单分式不等式,函数解析式恒等变形需利用对数的运算性质.说明判断对数形式的复合函数的奇偶性,不能轻易直接下结论,而应注意对数式的恒等变形.(2)解:由所以函数的定义域为R关于原点对称又即f(-x)=-f(x);所以函数.总结升华:此题定义域的确定可能稍有困难,函数解析式的变形用到了分子有理化的技巧,要求掌握. 类型十、对数函数性质的综合应用12.已知函数f(x)=lg(ax2+2x+1).(1)若函数f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围;(2)若函数f(x)的值域为R,求实数a的取值范围.思路点拨:与求函数定义域、值域的常规问题相比,本题属非常规问题,关键在于转化成常规问题.f(x)的定义域为R,即关于x的不等式ax2+2x+1>0的解集为R,这是不等式中的常规问题.f(x)的值域为R与ax2+2x+1恒为正值是不等价的,因为这里要求f(x)取遍一切实数,即要求u=ax2+2x+1取遍一切正数,考察此函数的图象的各种情况,如图,我们会发现,使u 能取遍一切正数的条件是.解:(1)f(x)的定义域为R,即:关于x的不等式ax2+2x+1>0的解集为R,当a=0时,此不等式变为2x+1>0,其解集不是R;当a≠0时,有a>1.∴a的取值范围为a>1.(2)f(x)的值域为R,即u=ax2+2x+1能取遍一切正数a=0或0≤a≤1,∴a的取值范围为0≤a≤1.11。
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对数与对数函数【考纲要求】1.掌握对数的概念、常用对数、对数式与指数式互化,对数的运算性质、换底公式与自然对数;2.掌握对数函数的概念、图象和性质.3.正确使用对数的运算性质;底数a 对图象的影响及对数函数性质的作用.4.通过对指数函数的概念、图象、性质的学习,培养观察、分析归纳的能力,进一步体会数形结合的思想方法; 【知识网络】【考点梳理】考点一、对数概念及其运算我们在学习过程遇到2x =4的问题时,可凭经验得到x=2的解,而一旦出现2x=3时,我们就无法用已学过的知识来解决,从而引入出一种新的运算——对数运算.(一)对数概念:1.如果()01ba N a a =>≠,且,那么数b 叫做以a 为底N 的对数,记作:log a N=b.其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数.2.对数恒等式:log log a b Na a Na N Nb ⎫=⇒=⎬=⎭3.对数()log 0a N a >≠,且a 1具有下列性质: (1)0和负数没有对数,即0N >; (2)1的对数为0,即log 10a =; (3)底的对数等于1,即log 1a a =.(二)常用对数与自然对数通常将以10为底的对数叫做常用对数,N N lg log 10简记作. 以e 为底的对数叫做自然对数, log ln e N N 简记作.(三)对数式与指数式的关系由定义可知:对数就是指数变换而来的,因此对数式与指数式联系密切,且可以互相转化. 它们的关系可由下图表示.对数与对数函数图象与性质对数运算性质对数函数的图像与对数的概念指对互化运算由此可见a ,b ,N 三个字母在不同的式子中名称可能发生变化. (四)积、商、幂的对数已知()log log 010a a M N a a M N >≠>,且,、 (1)()log log log a a a MN M N =+; 推广:()()121212log log log log 0a k a a a k k N N N N N N N N N =+++>、、、(2)log log log aa a MM N N =-; (3)log log a a M M αα=.(五)换底公式同底对数才能运算,底数不同时可考虑进行换底,在a>0, a ≠1, M>0的前提下有: (1) )(log log R n M M n aa n∈=令 log a M=b , 则有a b=M , (a b )n=M n,即nb n M a =)(,即n aM b nlog=,即:n a a M M n log log =.(2) )1,0(log log log ≠>=c c aMM c c a ,令log a M=b ,则有a b=M , 则有 )1,0(log log ≠>=c c M a c bc即M a b c c log log =⋅, 即aMb c c log log =,即)1,0(log log log ≠>=c c aMM c c a当然,细心一些的同学会发现(1)可由(2)推出,但在解决某些问题(1)又有它的灵活性. 而且由(2)还可以得到一个重要的结论:)1,0,1,0(log 1log ≠>≠>=b b a a ab b a .考点二、对数函数及其图像、性质1.函数y=log a x(a>0,a ≠1)叫做对数函数.2.在同一坐标系内,当a>1时,随a 的增大,对数函数的图像愈靠近x 轴;当0<a<1时,对数函数的图象随a 的增大而远离x 轴.(见图1)(1)对数函数y=log a x(a>0,a ≠1)的定义域为(0,+∞),值域为R (2)对数函数y=log a x(a>0,a ≠1)的图像过点(1,0)(3)当a>1时,0(1)log 0(1)0(01)a x x x x >>⎧⎪==⎨⎪<<<⎩a 0(x 1)0a 1log x 0(x 1)0(0x 1)<>⎧⎪<<==⎨⎪><<⎩当时,【典型例题】类型一、指数式与对数式互化及其应用 例1.将下列指数式与对数式互化:(1)2log 83=;(2)13log 92=-;(3)3x =;(4)45625=;(5)1133-=;(6)21164-⎛⎫= ⎪⎝⎭.【解析】(1)328=;(2)2193-⎛⎫= ⎪⎝⎭;(3)3x =;(4)5log 6254=;(5)31log 13=-;(6)14log 162=-.【总结升华】对数的定义是对数形式和指数形式互化的依据,而对数形式和指数形式的互化又是解决问题的重要手段.举一反三:【变式】求下列各式中x 的值:(1)642log 3x =- (2)log 86x = (3)lg100=x (4)2-ln e x =【解析】(1)2223()323331(64)(4)4416x --⋅--=====;(2)111166366628()(8)(2)2x x x ======,所以(3)10x =100=102,于是x=2;(4)由222ln ln 2xe x x e e e x --=-===-,得,即所以.类型二、对数运算法则的应用 例2.求值(1) log 89·log 2732(2)91log 81log 251log 32log 53264⋅⋅⋅ (3))36log 43log 32(log log 42122++(4)(log 2125+log 425+log 85)(log 1258+log 254+log 52)【解析】(1)原式=91035322log 3log 532233=⋅=⋅. (2)原式=103log 2log 5log 2log 253322526-=---(3)原式=1222223log (5log log 6)4-++ 22223log (5log log 6)log 834=-+==(4)原式=(log 2125+log 425+log 85)(log 1258+log 254+log 52) 22251(3log 5log 5log 5)(3log 2)3=++52133log 2log 5133=⋅= 举一反三:【变式】已知:log 23=a , log 37=b ,求:log 4256=? 【解析】∵ 3log 12log 23=∴a12log 3=, 33342333log 56log 7log 8log 56log 42log 7log 6+==+3333log 73log 2log 71log 2+=++ 13113+++=+++=a ab ab ab a b类型三、对数函数性质的综合应用 例3.已知函数)2(log )(221x x x f +-=(1)求函数)(x f 的值域;(2)求)(x f 的单调性 【解析】222221122212212212(1)-20200202-2(2)(0,1]log (-2)log 10log (-2)[0,).(2)-2(02)log -20,11,2log x x x x x x y x x x x x x y x x u x x x v uu x x v u +>∴-<∴<<<<=+=--∈∴+≥=∴=++∞=+<<==+=∴由题得当时,函数的值域为设函数在()上是增函数,在()上是减函数。
是减函数由复合函数的单调性得函数f(212log (-2)0,11,2x x +x)=在()上是减函数,在()上是增函数。
举一反三:【变式】(2015 天津高考文)已知定义在R 上的函数f (x )=2|x -m |―1(m 为实数)为偶函数,记a =f (log 0.53),b =f (log 25),c =f (2m ),则a ,b ,c 的大小关系为( )(A)a <b <c (B)c <a <b (C)a <c <b (D)c <b <a 【答案】B【解析】由题意,()()f m f m =-,即|2|210m -=,解得m =0,所以||()21x f x =-因为0.50.50log 3log 42>>=-,22log 5log 42>=,2m =0由函数()f x 关于y 轴对称,且在(0,+∞)上单调增可知:c a b <<.故选B. 例4.求函数y=21log (-x 2+2x+3)的值域和单调区间.【解析】设t=-x 2+2x+3,则t=-(x-1)2+4. ∵ y=21log t 为减函数,且0<t ≤4,∴ y ≥4log 21=-2,即函数的值域为[-2,+∞).再由:函数y=21log (-x 2+2x+3)的定义域为-x 2+2x+3>0,即-1<x<3.∴ t=-x 2+2x+3在(-1,1)上递增而在[1,3)上递减,而y=21log t 为减函数.∴ 函数y=21log (-x 2+2x+3)的减区间为(-1,1),增区间为[1,3).例5. 判断下列函数的奇偶性.(1)1-()lg;1xf x x =+ (2)())f x x =. 【解析】由1-0-111xx x><<+可得所以函数的定义域为:(-1,1)关于原点对称又1111()lglg()-lg ()111x x xf x f x x x x-+---====--++ ()()f x f x -=-即所以函数1-()lg 1xf x x=+是奇函数;【总结升华】此题确定定义域即解简单分式不等式,函数解析式恒等变形需利用对数的运算性质.说明判断对数形式的复合函数的奇偶性,不能轻易直接下结论,而应注意对数式的恒等变形.(2)0x x R >∈可得 所以函数的定义域为R 关于原点对称,又(-))f x x ==)-()x f x ===即f(-x)=-f(x);所以函数())f x x =是奇函数.【总结升华】此题定义域的确定可能稍有困难,函数解析式的变形用到了分子有理化的技巧,要求掌握.例6.(2015 泸州模拟)已知函数()()1lg01ax f x a x +=>-为奇函数,函数()()11bg x x b R x=++∈-.(1)求函数()f x 的定义域.(2)当11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,关于x 的不等式()()lg f x g x ≤有解,求b 的取值范围.【解析】(1)由()()1lg01axf x a x+=>-为奇函数得()()0f x f x -+= 即222111lg lg lg 0111ax ax a x x x x-+-+==+-- 222111a x x -∴=-解得1a =()1lg1x f x x +∴=- 101xx+∴>-解得11x -<< ()f x ∴的定义域为()1,1-.(2)不等式()()lg f x g x ≤等价于1111x bx x x+≤++-- 即2b x x ≥+在11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦有解,故只需()2min11,32b x xx ⎡⎤≥+∈⎢⎥⎣⎦函数221124y x x x ⎛⎫=+=+- ⎪⎝⎭在11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递增()2min114339y ⎛⎫∴=+= ⎪⎝⎭ b ∴的取值范围是4,9⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.例7. (2015年北京理)如图,函数()f x 的图象为折线ACB ,则不等式()()2log 1f x x +≥的解集是A .{}|10x x -<≤B .{}|11x x -≤≤C .{}|11x x -<≤D .{}|12x x -<≤【答案】C【解析】如图所示,把函数2log y x =的图象向左平移一个单位得到2log (1)y x =+的图象. 满足不等式2()log (1)f x x ≥+的x 的范围是11x -<≤;所以不等式2()log (1)f x x ≥+的解集是{}|11x x -<≤。