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第五节对数与对数函数
【课标解读】
【命题说明】
【课程标准】
1.理解对数的概念及其运算性质,会用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数.
2.了解对数函数的概念.能画出具体对数函数的图象,了解对数函数的单调性与特殊点.
3.知道对数函数y=logax与指数函数y=ax(a0,a≠1)互为反函数.
【核心素养】
数学抽象、逻辑推理、数学运算.
考向
考法
高考命题常以考查对数的运算性质为主,考查学生的运算能力;对数函数的单调性及应用是考查热点,常以选择题或填空题的形式出现.
预测
预计2025年高考会考查基本的对数运算、图象与性质,另外对数运算还可能与其他知识综合考查.
【必备知识·逐点夯实】
知识梳理·归纳
1.对数的概念
一般地,如果ax=N(a0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN,其中a叫做对数的底数,N叫做真数.
以10为底的对数叫做常用对数,记为lgN.?
以e为底的对数叫做自然对数,记为lnN.?
2.对数的性质与运算性质
(1)对数的性质:loga1=0,logaa=1,alogaN=N(a0,且a≠1,
(2)对数的运算性质
如果a0,且a≠1,M0,N0,那么:
①loga(MN)=logaM+logaN;
②logaMN=logaM-logaN
③logaMn=nlogaM(n∈R).
(3)换底公式:logab=logcblogca(a0,且a≠1,
微点拨(1)换底公式的变形
①logab·logba=1,即logab=1logba(a
②logambn=nmlogab(a,b均大于0且不等于1,m≠0,n∈
③logNM=logaMlogaN=logbM
(2)换底公式的推广
logab·logbc·logcd=logad(a,b,c均大于0且不等于1,d0).
3.对数函数的图象与性质
y=logax
a1
0a1
图象
定义域
(0,+∞)
值域
R
性质
过定点(1,0),即x=1时,y=0
当x1时,y0;
当0x1时,y0
当x1时,y0;
当0x1时,y0
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
4.反函数
指数函数y=ax(a0且a≠1)与对数函数y=logax(a0且a≠1)互为反函数,它们的图象关于直线y=x对称.
常用结论
1.换底公式的两个重要结论
(1)logab=1logba(a0,且a≠1;b
(2)logambn=nmlogab(a0,且a≠1;b0;m,n∈R,且
2.对数函数的图象与底数大小的比较
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0cd1ab.
由此我们可得到以下规律:在第一象限内从左到右底数逐渐增大.
基础诊断·自测
类型
辨析
改编
易错
高考
题号
1
2
4
3
1.(思考辨析)(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)log2x2=2log2x.(×)
(2)若MN0,则loga(MN)=logaM+logaN.(×)
(3)函数y=ln1+x1-x与y=ln(1+x)-ln(1-x)的定义域相同.(
(4)当x1时,若logaxlogbx,则ab.(×)
提示:
(1)
log2x2=2log2|x|.
×
(2)
当M0,N0时,虽然MN0,但loga(MN)=logaM+logaN不成立.
×
(4)
若0b1a,则当x1时,logaxlogbx.
×
2.(必修第一册P126练习T1(2)改条件)计算:2lg5-lg4-12
A.10 B.1 C.2 D.lg5
【解析】选B.原式=lg(5)2+lg
3.(2022·浙江高考)已知2a=5,log83=b,则4a-3b=()
A.25 B.5 C.259 D.
【解析】选C.由2a=5两边取以2为底的对数,得a=log25.又b=log83=log23log28=13log23,所以a-3b=log25-log23=log253=log453log42=2log4
4.(忽视对数函数的单调性)函数y=logax(a0,a≠1)在[2,4]上的最大值与最小值的差是1,则a的值为.?
【解析】当a1时,依题意得loga4-loga2=1,
解得a=2;当0a1时,依题意得loga2-loga4=1,解得a=12
答案:2或1
【核心考点·分类突破】
考点一对数的运算
1.(多选题)(2024·宜昌模拟)下列各式化简运算结果为1的是()
A.log53×log32×log25
B.lg2+12
C.logaa2(a0,且a
D.eln
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