第6讲 对数与对数函数(教师版)

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六讲 对数与对数函数

1.对数的概念

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.对数的性质与运算法则 (1)对数的运算法则

如果a >0且a ≠1,M >0,N >0,那么 ①log a (MN )=log a M +log a N ; ②log a M

N

=log a M -log a N ;

③log a M n =n log a M (n ∈R );

④log am M n =n

m log a M (m ,n ∈R ,且m ≠0).

(2)对数的性质 ①a

log a N

= N ;②log a a N = N (a >0且a ≠1).

(3)对数的重要公式

①换底公式:log b N =log a N

log a b (a ,b 均大于零且不等于1);

②log a b =1

log b a ,推广log a b ·log b c ·log c d =log a d .

3.对数函数的图象与性质

a >1

0

图象

性质

(1)定义域:(0,+∞)

(2)值域:R

(3)过定点(1,0),即x =1时,y =0

(4)当x >1时,y >0 (5)当x >1时,y <0 当00

当0

(7)在(0,+∞)上是减函数

4.反函数

指数函数y =a x 与对数函数y =log a x 互为反函数,它们的图象关于直线 y =x 对称. 【思考辨析】

判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若MN >0,则log a (MN )=log a M +log a N .( × ) (2)log a x ·log a y =log a (x +y ).( × )

(3)函数y =log 2x 及y =log 13

3x 都是对数函数.( × )

(4)对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)在(0,+∞)上是增函数.( × ) (5)函数y =ln 1+x

1-x

与y =ln(1+x )-ln(1-x )的定义域相同.( √ )

(6)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),⎝⎛⎭⎫1

a ,-1,函数图象只在第一、四象限.( √ )

1.(2015·湖南)设函数f (x )=ln(1+x )-ln(1-x ),则f (x )是( ) A .奇函数,且在(0,1)上是增函数 B .奇函数,且在(0,1)上是减函数 C .偶函数,且在(0,1)上是增函数 D .偶函数,且在(0,1)上是减函数 答案 A

解析 易知函数定义域为(-1,1),f (-x )=ln(1-x )-ln(1+x )=-f (x ),故函数f (x )为奇函数,又f (x )=ln 1+x 1-x =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫

-1-2x -1,由复合函数单调性判断方法知,f (x )在(0,1)上是增函数,故选A.

2.已知a =31

2

,b =log 13

12,c =log 21

3

,则( )

A .a >b >c

B .b >c >a

C .c >b >a

D .b >a >c

答案 A

解析 a =3>1,0

12=log 32<1,c =log 21

3

=-log 23<0,故a >b >c ,故选A.

3.函数f (x )=lg(|x |-1)的大致图象是( )

答案 B

解析 由函数f (x )=lg(|x |-1)的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞),值域为R .又当x >1时,函数单调递增,所以只有选项B 正确.

4.(教材改编)若log a 3

4<1(a >0,且a ≠1),则实数a 的取值范围是( )

A.⎝⎛⎭

⎫0,34 B .(1,+∞) C.⎝⎛⎭⎫0,3

4∪(1,+∞) D.⎝⎛⎭⎫

34,1

答案 C

解析 当0

4

∴01时,log a 3

4

1.

∴实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,3

4∪(1,+∞). 5.(2015·浙江)若a =log 43,则2a +2-

a = . 答案 4

3 3

解析 2a +2-a =24log 3

+2

4log 3

-=2

log 3

2

3log

=3+

33=4

3

3.

题型一 对数式的运算

例1 (1)设2a =5b =m ,且1a +1

b =2,则m 等于( )

A.10 B .10 C .20 D .100 (2)lg 5+lg 20的值是 . 答案 (1)A (2)1

解析 (1)∵2a =5b =m ,∴a =log 2m ,b =log 5m , ∴1a +1b =1log 2m +1log 5m =log m 2+log m 5=log m 10=2. ∴m =10.

(2)原式=lg 100=lg 10=1.

思维升华 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.