对数与对数函数
1.对数
(1)对数的定义:
如果ab=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:ab=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:
①loga(MN)=logaM+logaN.
②loga=logaM-logaN.
③logaMn=nlogaM.(M>0,N>0,a>0,a≠1)
④对数换底公式:logbN=(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=logax(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: logaa=1;如果a=1或=0那么logaa就可以等于一切实数(比如log1 1也可以等于2,3,4,5,等等)第二,根据定义运算公式:loga M^n = nloga 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
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)=|log2x|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)]的定义域是__________.
4.若logx=z,则x、y、z之间满足
A.y7=xz B.y=x7z
C.y=7xz D.y=zx
5.已知1<m<n,令a=(lognm)2,b=lognm2,c=logn(lognm),则
A.a<b<c B.a<c<b
C.b<a<c D.c<a<b
6.若函数f(x)=logax(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.
7.函数y=log2|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.2 D.-2
8.函数f(x)=log2|x|,g(x)=-x2+2,则f(x)·g(x)的图象只可能是
9.设f -1(x)是f(x)=log2(x+1)的反函数,若[1+ f -1(a)][1+ f -1(b)]=8,则f(a+b)的值为
A.1 B.2 C.3 D.log23
10.方程lgx+lg(x+3)=1的解x=___________________.
典型例题
【例1】 已知函数f(x)=则f(2+log23)的值为
A. B. C. D.
【例2】 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.
【例3】 已知f(x)=log[3-(x-1)2],求f(x)的值域及单调区间.
【例4】已知y=loga(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f1(x)=x,f2(x)=x2,f3(x)=2x,f4(x)=logx四个函数中,x1>x2>1时,能使[f(x1)+f(x2)]<f()成立的函数是
A.f1(x)=x (平方作差比较) B.f2(x)=x2
C.f3(x)=2x D.f4(x)=logx
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2 f-1(x+-3)-g(x)≥1恒成立,试求实数m的取值范围.
第二篇:对数函数知识点及典型例题讲解
对数函数知识点
1.对数:
(1) 定义:如果,那么称 为 ,记作 ,其中称为对数的底,N称为真数.
① 以10为底的对数称为常用对数,记作___________.
② 以无理数为底的对数称为自然对数,记作_________.
(2) 基本性质:
① 真数N为 (负数和零无对数);② ;③ ;
④ 对数恒等式: .
(3) 运算性质:
① loga(MN)=___________________________;
② loga=____________________________;
③ logaMn= (n∈R).
④ 换底公式:logaN= (a>0,a≠1,m>0,m≠1,N>0)
⑤ .
2.对数函数:
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.
② 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=logax与 的图象关于x轴对称.
③ 函数值的变化特征:
例1 计算:(1)
(2)2(lg)2+lg·lg5+;
(3)lg-lg+lg.
例2 比较下列各组数的大小.
(1)log3与log5;(2)log1.10.7与log1.20.7;
(3)已知logb<loga<logc,比较2b,2a,2c的大小关系.
例3已知函数f(x)=logax(a>0,a≠1),如果对于任意x∈[3,+∞)都有|f(x)|≥1成立,
试求a的取值范围.
函数y=log2x的图象交于C、D两点.
例4 已知过原点O的一条直线与函数y=log8x的图象交于A、B两点,分别过A、B作y轴的平行与
(1)证明:点C、D和原点O在同一直线上;
(2)当BC平行于x轴时,求点A的坐标.
1解:(1)方法一 利用对数定义求值
设=x,则(2+)x=2-==(2+)-1,∴x=-1.
方法二 利用对数的运算性质求解
= =(2+)-1=-1.
(2)原式=lg(2lg+lg5)+=lg(lg2+lg5)+|lg-1|=lg+(1-lg)=1.
(3)原式=(lg32-lg49)-lg8+lg245= (5lg2-2lg7)-×+ (2lg7+lg5)
=lg2-lg7-2lg2+lg7+lg5=lg2+lg5=lg(2×5)= lg10=.
2解:(1)∵log3<log31=0,而log5>log51=0,∴log3<log5.
(2)方法一 ∵0<0.7<1,1.1<1.2,∴0>,∴,
即由换底公式可得log1.10.7<log1.20.7.
方法二 作出y=log1.1x与y=log1.2x的图象.如图所示两图象与x=0.7相交可知log1.10.7<log1.20.7.
(3)∵y=为减函数,且,∴b>a>c,而y=2x是增函数,∴2b>2a>2c.
3解:当a>1时,对于任意x∈[3,+∞),都有f(x)>0.所以,|f(x)|=f(x),而f(x)=logax在[3,+∞)上为增函数,
∴对于任意x∈[3,+∞),有f(x)≥loga3. 因此,要使|f(x)|≥1对于任意x∈[3,+∞)都成立.
只要loga3≥1=logaa即可,∴1<a≤3. 当0<a<1时,对于x∈[3,+∞),有f(x)<0,
∴|f(x)|=-f(x). ∵f(x)=logax在[3,+∞)上为减函数,
∴-f(x)在[3,+∞)上为增函数.∴对于任意x∈[3,+∞)都有|f(x)|=-f(x)≥-loga3.
因此,要使|f(x)|≥1对于任意x∈[3,+∞)都成立,
只要-loga3≥1成立即可,∴loga3≤-1=loga,即≤3,∴≤a<1.
综上,使|f(x)|≥1对任意x∈[3,+∞)都成立的a的取值范围是:(1,3]∪[,1).
例4(1)证明 设点A、B的横坐标分别为x1、x2,由题设知x1>1,x2>1,则点A、B的纵坐标分别为log8x1、log8x2.
因为A、B在过点O的直线上,所以点C、D的坐标分别为(x1,log2x1)、(x2,log2x2),
由于log2x1==3log8x1,log2x2=3log8x2,OC的斜率为k1=,
OD的斜率为由此可知k1=k2,即O、C、D在同一直线上.
(2)解: 由于BC平行于x轴,知log2x1=log8x2,即得log2x1=log2x2,x2=x31,代入x2log8x1=x1log8x2,得x31log8x1=3x1log8x1,由于x1>1,知log8x1≠0,故x31=3x1,又因x1>1,解得x1=,于是点A的坐标为(,log8).
训练1:化简求值.
(1)log2+log212-log242-1;
(2)(lg2)2+lg2·lg50+lg25;
(3)(log32+log92)·(log43+log83).
训练2:已知0<a<1,b>1,ab>1,则loga的大小关系是 ( )
A.loga B.
C. D.
训练3:已知函数f(x)=log2(x2-ax-a)在区间(-∞,1-]上是单调递减函数.求实数a的取值范围.
训练4:已知函数f(x)=log2+log2(x-1)+log2(p-x).(1)求f(x)的定义域; (2)求f(x)的值域.
1解:(1)原式=log2+log212-log2-log22=log2
(2)原式=lg2(lg2+lg50)+lg25=2lg2+lg25=lg100=2.
(3)原式=(
2解: C
3解:令g(x)=x2-ax-a,
则g(x)=(x-)2-a-,由以上知g(x)的图象关于直线x=对称且此抛物线开口向上.
因为函数f(x)=log2g(x)的底数2>1,在区间(-∞,1-]上是减函数,
所以g(x)=x2-ax-a在区间(-∞,1-]上也是单调减函数,且g(x)>0.
∴
解得2-2≤a<2.
故a的取值范围是{a|2-2≤a<2}.
4解:(1)f(x)有意义时,有
由①、②得x>1,由③得x<p,因为函数的定义域为非空数集,故p>1,f(x)的定义域是(1,p).
(2)f(x)=log2[(x+1)(p-x)]=log2[-(x-)2+] (1<x<p),
①当1<<p,即p>3时,0<-(x-,∴log2≤2log2(p+1)-2.
②当≤1,即1<p≤3时,∵0<-(x-∴log2<1+log2(p-1).
综合①②可知:当p>3时,f(x)的值域是(-∞,2log2(p+1)-2];当1<p≤3时,函数f(x)的值域是(-∞,1+log2(p-1)).
1.处理对数函数的有关问题,要紧密联系函数图象,运用数形结合的思想进行求解.
2.对数函数值的变化特点是解决含对数式问题时使用频繁的关键知识,要达到熟练、运用自如的水平,使用时常常要结合对数的特殊值共同分析.
3.含有参数的指对数函数的讨论问题是重点题型,解决这类问题最基本的分类方案是以“底”大于1或小于1分类.
4.含有指数、对数的较复杂的函数问题大多数都以综合形式出现,与其它函数(特别是二次函数)形成的函数问题,与方程、不等式、数列等内容形成的各类综合问题等等,因此要注意知识的相互渗透或综合.