高中数学对数与对数函数知识点及经典例题讲解

时间:2024.3.31

对数与对数函数

1.对数

(1)对数的定义:

如果ab=Na>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=ba>0,a≠1,N>0).两个式子表示的abN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:

①logaMN)=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=logaxa>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fx)=|log2x|的图象是?

2.若f1x)为函数fx)=lg(x+1)的反函数,则f1x)的值域为___________________.

3.已知fx)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xyz之间满足

A.y7=xz                                        B.y=x7z

C.y=7xz                                                D.y=zx

5.已知1<mn,令a=(lognm2b=lognm2c=logn(lognm),则

A.abc                                           B.acb

C.bac                                           D.cab

6.若函数fx)=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=log2ax-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fx)=log2|x|,gx)=-x2+2,则fx)·gx)的图象只可能是

9.设f 1x)是fx)=log2x+1)的反函数,若[1+ f 1a)][1+ f 1b)]=8,则fa+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fx)=f(2+log23)的值为

A.                      B.                      C.                      D. 

【例2】 求函数y=log2x|的定义域,并画出它的图象,指出它的单调区间.

【例3】 已知fx)=log[3-(x-1)2],求fx)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fx)=lg(1-x),gx)=lg(1+x),在fx)和

gx)的公共定义域内比较|fx)|与|gx)|的大小.

【例6】 求函数y=2lg(x-2)-lg(x-3)的最小值.

【例7】 在f1x)=xf2x)=x2f3x)=2xf4x)=logx四个函数中,x1x2>1时,能使fx1)+fx2)]<f)成立的函数是

A.f1x)=x          (平方作差比较)                               B.f2x)=x2

C.f3x)=2x                                                                  D.f4x)=logx

探究创新

1.若fx)=x2x+b,且f(log2a)=b,log2fa)]=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log2fx)]<f(1)?

2.已知函数fx)=3x+kk为常数),A(-2k,2)是函数y= f1x)图象上的点.

(1)求实数k的值及函数f1x)的解析式;

(2)将y= f1x)的图象按向量a=(3,0)平移,得到函数

y=gx)的图象,若2 f1x+-3)-gx)≥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:如果高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,那么称                 ,记作          ,其中高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。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,高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。记作___________.

② 以无理数高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。为底的对数称为自然对数,高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。记作_________.

(2) 基本性质:

① 真数N为       (负数和零无对数);② 高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。     ;③ 高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。      

④ 对数恒等式:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。       

(3) 运算性质:

① loga(MN)=___________________________;

② loga高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。=____________________________;

③ logaMn            (n∈R).

④ 换底公式:logaN=          (a>0,a≠1,m>0,m≠1,N>0)

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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) 函数高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。与函数       高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。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(当高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。时,图象向上无限接近y轴;当高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。时,图象向下无限接近y轴);

4) 函数y=logax        的图象关于x轴对称.

③ 函数值的变化特征:

例1  计算:(1)高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

(2)2(lg高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。)2+lg高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。·lg5+高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。;

(3)高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。lg高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。-高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。lg高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。+lg高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。.

例2  比较下列各组数的大小.

(1)log3高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。与log5高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。;(2)log1.10.7与log1.20.7;

(3)已知log高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。b<log高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。a<log高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。c,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

高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。=x,则(2+高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。)x=2-高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。=高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。=(2+高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。-1,∴x=-1.

方法二  利用对数的运算性质求解

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(2)原式=lg高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。(2lg高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。+lg5)+高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。=lg高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。(lg2+lg5)+|lg高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。-1|=lg高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。+(1-lg高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。)=1.

(3)原式=高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。(lg32-lg49)-高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。lg8高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。+高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。lg245=高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 (5lg2-2lg7)-高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。×高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。+高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 (2lg7+lg5)

=高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。lg2-lg7-2lg2+lg7+高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。lg5=高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。lg2+高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。lg5=高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。lg(2×5)= 高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。lg10=高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。.

2解:(1)∵log3高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。<log31=0,而log5高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。>log51=0,∴log3高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。<log5高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。.

(2)方法一   ∵0<0.7<1,1.1<1.2,∴0>高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,∴高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,

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=高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。为减函数,且高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,∴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高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,即高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。≤3,∴高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。≤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]∪[高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,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,所以高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。点C、D的坐标分别为(x1,log2x1)、(x2,log2x2),

由于log2x1=高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。=3log8x1,log2x2=3log8x2,OC的斜率为k1=高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,

OD的斜率为高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。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=高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。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=高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,于是点A的坐标为(高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,log8高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。).

训练1:化简求值.

(1)log2高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。+log212-高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。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高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。的大小关系是      (   )

A.loga高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。                                                 B.高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

C.高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。                          D.高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

训练3:已知函数f(x)=log2(x2-ax-a)在区间(-∞,1-高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。]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高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。+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高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。+log212-log2高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。-log22=log2高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

(2)原式=lg2(lg2+lg50)+lg25=2lg2+lg25=lg100=2.

(3)原式=(高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

2解: C

3解:令g(x)=x2-ax-a,

则g(x)=(x-高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。2-a-高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,由以上知g(x)的图象关于直线x=高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。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-高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。]上是减函数,

所以g(x)=x2-ax-a在区间(-∞,1-高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。]上也是单调减函数,且g(x)>0.

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解得2-2高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。≤a<2.

故a的取值范围是{a|2-2高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。≤a<2}.

4解:(1)f(x)有意义时,有高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

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-高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。2+高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。] (1<x<p),

①当1<高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。<p,即p>3时,0<-(x-高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。,∴log2高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。≤2log2(p+1)-2.

②当高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。≤1,即1<p≤3时,∵0<-(x-高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。∴log2高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。<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.

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