9、对数与对数函数
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学习资料分享[公司地址]2.2.1对数与对数运算重难点题型【举一反三系列】【知识点1对数的概念与基本性质】1.对数的概念条件)1,0(≠>=a a N a x 且结论数x 叫做以a 为底N 的对数,a 叫做对数的底数,N 叫做真数记法Nx a log =2.常用对数和自然对数(1)常用对数:通常我们将以10为底的对数叫做常用对数,并把N 10log 记为N lg .(2)自然对数:在科学技术中常使用以无理数e =2.71828…为底数的对数,以e 为底的对数称为自然对数,并把N e log 记为N ln .3.对数与指数的关系当0>a ,且1≠a 时,N x N a a x log =⇔=.4.对数的基本性质(1)负数和零没有对数,即0>N ;(2)01log =a )1,0(≠>a a 且;(3))1,0(1log ≠>=a a a a 且.【知识点2对数的运算性质】1.运算性质条件0>a ,且1≠a ,0,0>>N M 性质NM MN a a a log log )(log +=N M NM a a a log log log -=M n M a n a log log =(n ∈R)2.换底公式ab bc c a log log log =(a >0,且a ≠1;c >0,且c ≠1;b >0).3.知识拓展(1)可用换底公式证明以下结论:①ab b a log 1log =;②1log log log =⋅⋅ac b c b a ;③b b a n a n log log =;④b n m b a m a n log log =;⑤b b a alog log 1-=.(2)对换底公式的理解:换底公式真神奇,换成新底可任意,原底加底变分母,真数加底变分子.【考点1对数有意义条件】【例1】(2019秋•马山县期中)对数式log (a ﹣2)(5﹣a )中实数a 的取值范围是()A .(﹣∞,5)B .(2,5)C .(2,3)∪(3,5)D .(2,+∞)【分析】对数式有意义的条件是:真数为正数,底为正数且不为1,联立得到不等式组,解出即可.【答案】解:要使对数式b =log (a ﹣2)(5﹣a )有意义,则,解得a∈(2,3)∪(3,5),故选:C.【点睛】本题主要考查了对数式有意义的条件,即真数为正数,底为正数且不为1,属于基础题.3有意义,则实数t的取值范围是()【变式1-1】(2019秋•龙岩期末)若对数式log(t﹣2)A.[2,+∞)B.(2,3)∪(3,+∞)C.(﹣∞,2)D.(2,+∞)3的定义,底数大于0且不等于1,列出不等式组,求出解集即可.【分析】根据对数式log(t﹣2)3有意义,【答案】解:要使对数式log(t﹣2)须;解得t>2且t≠3,∴实数t的取值范围是(2,3)∪(3,+∞).故选:B.【点睛】本题考查了对数定义的应用问题,是基础题目.(x+1)中,要使式子有意义,x的取值范围为()【变式1-2】在M=log(x﹣3)A.(﹣∞,3]B.(3,4)∪(4,+∞)C.(4,+∞)D.(3,4)【分析】由对数的定义可得,由此解得x的范围.【答案】解:由函数的解析式可得,解得3<x<4,或x>4.故选:B.【点睛】本题主要考查对数的定义,属于基础题.【变式1-3】若对数ln(x2﹣5x+6)存在,则x的取值范围为.【分析】由已知利用对数的概念可得x2﹣5x+6>0,解不等式即可得解.【答案】解:∵对数ln(x2﹣5x+6)存在,∴x2﹣5x+6>0,∴解得:3<x或x<2,即x的取值范围为:(﹣∞,2)∪(3,+∞).故答案为:(﹣∞,2)∪(3,+∞).【点睛】本题考查对数函数的定义域的求法,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.【考点2对数式与指数式的互化】【例2】(2019秋•巴彦淖尔校级期中)将下列指数形式化成对数形式,对数形式化成指数形式.①54=625②()m=5.73③ln10=2.303④lg0.01=﹣2⑤log216=4.【分析】利用对数的定义进行指对互化.【答案】解:①log5625=4,② 5.73=m,③e2.303=10,④10﹣2=0.01,⑤24=16.【点睛】本题考查了指对互化,是基础题.【变式2-1】将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式:(1)102=100;(2)lna=b;(3)73=343;(4)log6=﹣2.【分析】根据对数的定义进行转化.【答案】解:(1)lg100=2,(2)e b=a,(3)log7343=3;(4)6﹣2=.【点睛】本题考查了对数的定义,属于基础题.【变式2-2】将下列指数式与对数式互化:(1)log216=4(2)27=﹣3(3)43=64(4)﹣2=16.【分析】根据指数式a x=N等价于对数式x=log a N,可将指数式与对数式互化.【答案】解:(1)log216=4可化为:24=16;(2)27=﹣3可化为:;(3)43=64可化为:log464=3;(4)﹣2=16可化为:.【点睛】本题考查的知识点是指数式与对数式的互化,熟练掌握指数式a x=N等价于对数式x=log a N,是解答的关键.【变式2-3】将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式.(1)3﹣2=;(2)9=﹣2;(3)1g0.001=﹣3.【分析】直接利用指数式与对数式的互化,写出结果即可.【答案】解:(1)3﹣2=;可得﹣2=1og3.(2)9=﹣2;()﹣2=9.(3)1g0.001=﹣3.0.001=10﹣3.【点睛】本题考查指数式与对数式的互化,考查计算能力.【考点3解对数方程】【例3】求下列各式中x的值:(1)log4x=﹣,求x;(2)已知log2(log3x)=1,求x.【分析】(1)根据对数和指数之间的关系即可将log232=5化成指数式;(2)根据对数和指数之间的关系即可将3﹣3=化成对数式;(3)根据对数的运算法则即可求x;(4)根据对数的运算法则和性质即可求x.【答案】解:(1)∵log232=5,∴25=32(2)∵3﹣3=,∴log3=﹣3;(3)∵log4x=﹣,∴x===2﹣3=;(4)∵log2(log3x)=1,∴log3x=2,即x=32=9.【点睛】本题主要考查指数式和对数式的化简,根据指数和对数的关系是解决本题的关键.【变式3-1】求下列各式中x的值:(1)log x27=;(2)4x=5×3x.【分析】(1)根据log x27=,可得=,进而得到x=9,(2)根据4x=5×3x,可得,化为对数式可得答案.【答案】解:(1)∵log x27=,∴=27=33=,故x=9,(2)∵4x=5×3x.∴,∴x=【点睛】本题考查的知识点是指数式与对数式的互化,熟练掌握a x=N⇔log a N=x(a>0,且a≠1,N>0)是解答的关键.【变式3-2】先将下列式子改写指数式,再求各式中x的值.①log2x=﹣②log x3=﹣.【分析】化对数式为指数式,然后利用有理指数幂的运算性质化简求值.【答案】解:①由log2x=﹣,得==;②由log x3=﹣,得,即.【点睛】本题考查对数式化指数式,考查了有理指数幂的运算性质,是基础的计算题.【变式3-3】将下列对数式化为指数式求x值:(1)log x27=;(2)log2x=﹣;(3)log5(log2x)=0;(4);(5)x=16.【分析】利用指数式与对数的互化:a b=N⇔log a N=B(a>0,a≠1,)、对数的性质log a1=0及log a a =1、指数的性质即可得出.【答案】解:(1)∵,∴,∴x==32=9;(2),∴==;(3)∵log5(log2x)=0,∴log2x=1,∴x=2;(4)∵,∴,化为33x=3﹣2,∴3x=﹣2,得到;(5)∵,∴,∴2﹣x=24,解得x=﹣4.【点睛】熟练掌握指数式与对数的互化:a b=N⇔log a N=B(a>0,a≠1,)、对数的性质、指数的性质是解题的关键.【考点4对数运算性质的化简求值】【例4】(2019春•东莞市期末)计算(1)2﹣()+lg +()lg 1(2)lg 52+lg 8+lg 5lg 20+(lg 2)2【分析】(1)进行分数指数幂和对数的运算即可;(2)进行对数的运算即可.【答案】解:(1)原式=;(2)原式=2lg 5+2lg 2+lg 5(2lg 2+lg 5)+(lg 2)2=2+(lg 2+lg 5)2=3.【点睛】考查分数指数幂和对数的运算,完全平方公式的运用.【变式4-1】(2019•西湖区校级模拟)计算:(1);(2).【分析】(1)进行对数的运算即可;(2)进行指数式和根式的运算即可.【答案】解:(1)原式=;(2)原式=.【点睛】考查对数的运算性质,以及指数式和根式的运算.【变式4-2】(2019春•大武口区校级月考)(1)()0+()+();(2)【分析】(1)进行分数指数幂的运算即可;(2)进行对数的运算即可.【答案】解:(1)原式=;(2)原式=.【点睛】考查分数指数幂和对数的运算,以及对数的定义.【变式4-3】(2019春•禅城区期中)(1)化简:(2a b)(﹣6a b)÷(﹣3a b);(2)求值:2(lg)2+lg2•lg5+.【分析】(1)由指数幂的运算得:原式=4a b=4a,(2)由对数的运算得:原式=2(lg2)2+lg2(1﹣lg2)+(1﹣lg2)=1.得解【答案】解:(1)(2a b)(﹣6a b)÷(﹣3a b)=4a b=4a,(2)2(lg)2+lg2•lg5+=2(lg2)2+lg2(1﹣lg2)+(1﹣lg2)=1.【点睛】本题考查了对数的运算及指数幂的运算,属简单题.【考点5利用换底公式化简求值】【例5】(2019秋•中江县校级期中)利用对数的换底公式化简下列各式:(1)log a c•log c a;(2)log23•log34•log45•log52;(3)(log43+log83)(log32+log92).【分析】根据换底公式,把对数换为以10为底的对数,进行计算即可.【答案】解:(1)log a c•log c a=•=1;(2)log23•log34•log45•log52=•••=1;(3)(log43+log83)(log32+log92)=(+)(+)=(+)(+)=•=.【点睛】本题考查了对数的计算问题,也考查了换底公式的灵活应用问题,是基础题目.【变式5-1】利用对数的换底公式化简下列各式:(log43+log83)(log32+log92)【分析】利用对数性质、运算法则、换底公式直接求解.【答案】解:(log43+log83)(log32+log92)=(log6427+log649)(log94+log92)=log64243•log98===.【点睛】本题考查对数值的求法,考查对数性质、运算法则、换底公式等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.【变式5-2】利用对数的换底公式化简下列各式:(1)log43+log83(2)log45+log92.【分析】(1)利用对数的换底公式展开后通分计算;(2)直接利用对数的换底公式进行化简.【答案】解:(1)log43+log83==;(2)log45+log92==.【点睛】本题考查对数的换底公式,是基础的会考题型.【变式5-3】(2019秋•西秀区校级期中)利用换底公式求log225•log34•log59的值.【分析】利用对数的运算法则和对数的换底公式即可得出.【答案】解:原式==2log25•2log32•2log53=8log25•log32•log53==8.【点睛】本题考查了对数的运算法则和对数的换底公式,属于基础题.【考点6用已知对数表示其他对数】【例6】已知log189=a,18b=5,用a、b表示log645.【分析】根据换底公式,化简计算即可得到答案.【答案】解:log189=a,18b=5,∴b=log185,∴log645====【点睛】本题考查了对数的运算性质,以及换底公式,属于基础题【变式6-1】(1)已知log310=a,log625=b,试用a,b表示log445.(2)已知log627=a,试用a表示log1816.【分析】(1)先用换底公式用a表示lg3,再用换底公式化简log625=b,把lg3代入求出lg2,再化简log445,把lg3、lg2的表达式代入即可用a,b表示log445.(2)先用换底公式化简log1816,由条件求出lg3,再把它代入化简后的log1816的式子.【答案】解:(1)∵log310=a,∴a=,∵log625=b===,∴lg2=,∴log445=====.(2)∵log627=a==,∴lg3=,∴log1816====.【点睛】本题考查换底公式及对数运算性质,体现解方程的思想,属于基础题.【变式6-2】(1)已知log147=a,log145=b,用a、b表示log3528.(2)已知log189=a,18b=5,用a、b表示log3645.【分析】根据换底公式,化简计算即可得到答案.【答案】解:(1)log147=a,log145=b,∴log3528====,(2)∵log189=a,18b=5,∴log185=b,∴log3645====,【点睛】本题考查了对数的运算性质,以及换底公式,属于基础题.【变式6-3】.已知lg2=a,lg3=b,用a,b表示下列各式的值.(1)lg12;(2)log224;(3)log34;(4)lg.【分析】利用对数的换底公式与对数的运算法则即可得出.【答案】解:∵lg2=a,lg3=b,∴(1)lg12=2lg2+lg3=2a+b;(2)log224=+log23=3+;(3)log34==;(4)=lg3﹣3lg2=b﹣3a.【点睛】本题考查了对数的换底公式与对数的运算法则,属于基础题.【考点7与对数有关的条件求值问题】【例7】(2018秋•龙凤区校级月考)(1)已知lgx+lg(4y)=2lg(x﹣3y),求x﹣y的值;(2)已知lg2=a,lg3=b,试用a,b表示log830.【分析】(1)由lgx+lg(4y)=2lg(x﹣3y),推导出=9,再由x﹣y==,能求出结果.(2)log830==,由此能求出结果.【答案】解:(1)∵lgx+lg(4y)=2lg(x﹣3y),∴,解得=9,∴x﹣y===4.(2)∵lg2=a,lg3=b,∴log830===.【点睛】本题考查对数式化简求值,考查对数性质、运算法则等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.【变式7-1】(2019秋•江阴市期中)已知lgx+lgy=2lg(x﹣y),求.【分析】由题意可得x>0,y>0,x﹣y>0,xy=(x﹣y)2,从而解得=,从而解得.【答案】解:∵lgx+lgy=2lg(x﹣y),∴x>0,y>0,x﹣y>0,xy=(x﹣y)2,∴x2﹣3xy+y2=0,即()2﹣3+1=0,故=,故=()=(3+)﹣2.【点睛】本题考查了对数的化简与运算,同时考查了整体思想的应用,属于基础题.【变式7-2】已知lg(x+2y)+lg(x﹣y)=lg2+lgx+lgy,求log8的值.【分析】由已知条件推导出,由此能求出log8的值.【答案】解:∵lg(x+2y)+lg(x﹣y)=lg2+lgx+lgy,∴,整理,得,解得或=﹣1(舍),∴log8=log82==.∴log8的值为.【点睛】本题考查对数值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意对数的性质和运算法则的合理运用.【变式7-3】已知2lg=lgx+lgy,求.【分析】根据对数的运算法则进行化简即可.【答案】解:由得x>y>0,即>1,则由2lg=lgx+lgy,得lg()2=lgxy,即()2=xy,即(x﹣y)2=4xy,即x2﹣2xy+y2=4xy,即x2﹣6xy+y2=0,即()2﹣6()+1=0,则==3+2或=3﹣2(舍),则=(3+2)=(3﹣2)﹣1=﹣1【点睛】本题主要考查对数的基本运算,根据对数的运算法则是解决本题的关键.【考点8对数的综合应用】【例8】设x、y、z均为正数,且3x=4y=6z(1)试求x,y,z之间的关系;(2)求使2x=py成立,且与p最近的正整数(即求与P的差的绝对值最小的正整数);(3)试比较3x、4y、6z的大小.【分析】(1)令3x=4y=6z=k,利用指对数互化求出x、y、z,由对数的运算性质求出、、,由对数的运算性质化简与,即可得到关系值;(2)由换底公式求出P,由对数函数的性质判断P的取值范围,找出与它最接近的2个整数,利用对数的运算性质化简P与这2个整数的差,即可得到答案;(3)由(1)得3x、4y、6z,由于3个数都是正数,利用对数、指数的运算性质化简它们的倒数的差,从而得到这3个数大小关系.【答案】解:(1)令3x=4y=6z=k,由x、y、z均为正数得k>1,则x=log3k,y=log4k,z=log6k,∴,,,∵=,且,∴;(2)∵2x=py,∴p=====2=log316,∴2<log316<3,即2<p<3,∵p﹣2=log316﹣2=,3﹣p=3﹣log316=,∵﹣=0,∴,即>,∴与p的差最小的整数是3;(3)由(1)得,3x=3log3k,4y=4log4k、6z=6log6k,又x、y、z∈R+,∴k>1,=﹣==>0,∴,则3x<4y,同理可求=>0,则4y<6z,综上可知,3x<4y<6z.【点睛】本题考查了对数的运算法则、换底公式、指数式与对数式的互化,考查了推理能力,化简、计算能力,属于中档题.a+log(c﹣b)a=2log 【变式8-1】设a,b,c是直角三角形的三边长,其中c为斜边,且c≠1,求证:log(c+b)a•log(c﹣b)a.(c+b)a=,log(c﹣b)a=证明左端=右【分析】依题意,利用对数换底公式log(c+b)端即可.【答案】证明:由勾股定理得a2+b2=c2.log(c+b)a+log(c﹣b)a=+===a•log(c﹣b)a.=2log(c+b)∴原等式成立.【点睛】本题考查对数换底公与对数运算性质的应用,考查正向思维与逆向思维的综合应用,考查推理证明与运算能力,属于中档题.【变式8-2】(2018秋•渝中区校级期中)令P=80.25×+()﹣(﹣2018)0,Q=2log32﹣log3+log38.(1)分别求P和Q.(2)若2a=5b=m,且,求m.【分析】(1)利用指数与对数运算性质可得P,Q.(2)2a=5b=m,且=2,利用对数换底公式可得a=,b=,代入解出即可得出.【答案】解:(1)P=×+﹣1=2+﹣1=.Q==log39=2.(2)2a=5b=m,且=2,∴a=,b=,∴=2,可得lgm=,∴m=.【点睛】本题考查了指数与对数运算性质、非常的解法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.【变式8-3】已知2y•log y4﹣2y﹣1=0,•log5x=﹣1,问是否存在一个正整数P,使P=.【分析】由2y•log y4﹣2y﹣1=2y•log y4﹣=0可求y,再由•log5x=﹣1求出x即可.【答案】解:∵2y•log y4﹣2y﹣1=2y•log y4﹣=0,∴y=16;∵•log5x=﹣1,∴,解得,x=;故P===3.【点睛】本题考查了指数函数与对数函数的应用及方程的解法,属于基础题.。
1.对数的概念如果 ,那么数b 叫做以a 为底N 的对数,记作 ,其中a 叫做对数的 ,N 叫做对数的 。
即指数式与对数式的互化:log ba aN b N =⇔=2.常用对数:通常将以10为底的对数10log N 叫做常用对数,记作lg N 。
自然对数:通常将以无理数 2.71828e =⋅⋅⋅为底的对数叫做自然对数,记作ln N 。
3.对数的运算性质:如果0a >,且1,0,0a M N ≠>>,那么:⑴log ()log log a a a M N M N ⋅=+;(积的对数等于对数的和) 推广1212log (...)log log ...log a k a a a k N N N N N N ⋅=+++ ⑵log log log aa a MM N N=-;(商的对数等于对数的差) ⑶log log (R)a a M M ααα=∈,则log a = 。
⑷log a N a N =2.换底公式:log log log a b a NN b=(,0,,1,0a b a b N >≠>) 换底公式的意义:把以一个数为底的对数换成以另一个大于0且不等于1的数为底的对数,以达到计算、化简或证明的目的. 推广:⑴1log log a b b a=⑵log log log log a b c a b c d d =, ⑶1log log n a a M M n =,则log na m M = 。
特别地:log log 1a b b a =知识要点对数运算与对数函数【例1】 求下列各式中x 的取值范围。
(1)2log (5)x +(2)1log (10)x x --【例2】 将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式。
(1) 1642= (2) 9132=- (3) 481log 3=(4) 6125log -=a (5)lg0.0013=-; (6)ln100=4.606【例3】 计算(1)lg 4lg 25+ (2)22log 24log 6-(3)531log ()3(4) 001.0lg (5)e1ln (6)1lg【巩固1】3log =2log =(2log (2= 21log 52+=【巩固2】). A. 1 B. -1 C. 2 D. -2【巩固3】计算2(lg5)lg 2lg50+⋅= .知识要点【例4】 (1)(2 。
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。
对数与对数函数1.对数的概念(1).对数的定义:如果 那么数b 叫做以a 为底N 的对数,记作 ,其中a 叫做对数的 ,N 叫做对数的 。
即指数式与对数式的互化:log ba a Nb N =⇔= 如22=4 ==> lg 24=2 注意:负数与0没有对数(2).常用对数: 10log N 叫做常用对数,记作lg N 如lg2 ,自然对数:无理数 2.71828e=⋅⋅⋅为底记作ln N 。
(3).注意:①log a 1=0 ②log a a=1 ③lg10=1 ④1ne=1 如log a (x-1)=1 则x-1=a 若log a (x-1)=0 则x-1=1 2.对数恒等式、换底公式 (1)对数恒等式:①log Na a = (01,0)a a N>≠>且②log Na a = (01,0)a a N >≠>且(2)换底:log aN =log log b b Na(a ,b>0且a ,b ≠1,N>0) log log log a b c b c d ⋅⋅=log a d (a ,b,c>0且a ,b,c ≠1)3.对数的运算性质:如果01,0,0aa M N >≠>>且,那么(1)log ()a MN = . (2)log a MN= (3)log n a M = (4)log n amM = (5)log log a b b a ⋅= (6)log a b =1log b a例1.指数式34 =81的对数式是 ,对数式41log 2=-2的指数式是 。
log 55= log 39= , (3)49log 77 = , (4) log 575-log 53 = ,(5) lg10 = , (6)log 21 = lne=_________例2.计算 (1)()()222lg 2lg 2lg 5lg 2lg 21+⋅+-+ (2)()()231lg 5lg8lg1000lg 2lg lg 0.066++++(3)22271log log 12log 421482+--(4)()2lg 2lg 2lg 50lg 25+⋅+(5)()()3948log 2log 2log 3log 3+⋅+ 例3.已知lg2=a ,lg3=b ,则15lg 12lg 等于( )A .b a b a +++12B .b a b a +++12C .b a b a +-+12D .b a ba +-+12例4.已知2 lg(x -2y)=lgx +lgy ,则yx 的值为 A .1 B .4 C .1或4 D .4 或2课堂练习:1、已知log 5X=3,则X =( )A 100 B 1000 C 25 D 1252、在对数式N alog =b 中,真数N 的取值范围是( )A N >0 B N>0且N ≠1 C N ≠1 D N 取任何实数3、式子lg5+lg800-2lg2 =( ) A 1000 B 100 C 3 D 24、如果a>0且a ≠1,则正确的是( )A 5log 3log 2log a a a=+ B 6log 3log 2log a a a =+C 3log 2log 3log 2log a a a a∙=+ D 6log 3log 2log a a a =∙5、ln 3e+lne 3=( ) A 2 B 3 C 4 D 66、如果a>0且a ≠1,则下列式子错误的是( ) A log a 1= 0 B log a a =1 C log a M n= n DN a N a =log7、式子=3log 9log 28( ) A.32B.1C.23D. 2 8、式子16log 8=( )A43 B4 C34 D 39、下列等式不成立的有( ) A lne=1 B ln1=0 C ln 2e=2 D e ln2=2 10.计算(1)25log 41log 49log 752∙∙(2)2)18(lg - -125(3)lg25+lg2·lg50+(lg2)2(4)()643log [log log 81](5)23lg 3lg 9lg 27lg 355lg81lg 27++-- (6)()502log 33335322log 2log log 85log 89-+-+11.若234342423log log log log log log log log log 0xy z ===,求x y z ++=的值。
课时作业(九) 对数与对数函数 基础过关组 一、单项选择题1.函数y =log 3(2x -1)+1的定义域是( ) A .[1,2] B .[1,2)C .[23,+∞)D .(23,+∞)解析 由Error!即Error!解得x ≥23。
答案 C2.若函数y =f (x )是函数y =a x (a >0且a ≠1)的反函数,且f (2)=1,则f (x )=( ) A .log 2x B .12xC .log 12x D .2x -2解析 由题意知f (x )=log a x (a >0且a ≠1),因为f (2)=1,所以log a 2=1,所以a =2。
所以f (x )=log 2x 。
故选A 。
答案 A3.(2020·全国Ⅰ卷)设a log 34=2,则4-a =( ) A .116B .19C .18D .16解析 解法一:因为a log 34=2,所以log 34a =2,则有4a =32=9,所以4-a =14a =19。
故选B 。
解法二:因为a log 34=2,所以-a log 34=-2,所以log 34-a =-2,所以4-a =3-2=132=19。
故选B 。
解法三:因为a log 34=2,所以a 2=1log 34=log 43,所以4a2 =3,两边同时平方得4a =9,所以4-a =14a =19。
故选B 。
解法四:因为a log 34=2,所以a =2log 34=log 39log 34=log 49,4a =9,所以4-a =14a =19。
故选B 。
答案 B4.如果log12x <log 12y <0,那么( )A .y <x <1B .x <y <1C .1<x <yD .1<y <x解析 因为log 12x <log 12y <log 121,所以x >y >1。
对数公式与对数函数的总结对数公式是数学中常用的一类公式,对数函数则是对数公式的应用。
下面是对数公式与对数函数的总结:一、对数公式的定义和性质:1. 定义:设a>0且a≠1,b是任意正数,则称满足a^x=b的方程x=log_a(b)为以a为底的对数方程,其中x称为以a为底b的对数,记作x=log_a(b)。
其中,底数a决定对数的性质,真数b是要求的值。
2.特性:- 若a^x=b,则x=log_a(b);- 对于任意a、b,log_a(1)=0,log_a(a)=1,log_1(a)是无定义的;- a^log_a(b)=b,log_a(a^x)=x,log_a(b^x)=xlog_a(b);- 对于任意x,log_a(a^x)=x,a^log_a(x)=x;- 对于任意a、b、c,log_a(bc)=log_a(b)+log_a(c),log_a(b/c)=log_a(b)-log_a(c),log_a(b^c)=clog_a(b);- 对于任意a,b>0且c>0且c≠1,若log_a(b)=log_c(b),则a=c;- 对于任意a,b、c>0,若log_a(c)=d且log_b(c)=e,则d=log_a(b)e;- 设a>1,则对数函数y=log_a(x)是单调递增函数,且图像关于y=ax对称;- 设0<a<1,则对数函数y=log_a(x)是单调递减函数,且图像关于y=ax对称。
二、常见的对数公式及其应用:1. 换底公式:设x>0,a>0且a≠1,b>0且b≠1,则有log_a(b)=log_c(b)/log_c(a),其中c为任意正数。
应用:用换底公式,可以将任意底数的对数转换为以10或以e为底的对数,方便计算。
2. 对数的乘法法则:对于任意a>0且a≠1、b>0且b≠1,以及任意正整数n,有log_a(b^n)=nlog_a(b)。
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 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 =bNa a 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x y> Oxy<a <y = l o g x a 111()) 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11xy y y y OA BC D解析:f (x )=⎩⎨⎧<<-≥.10,log ,1,log 22x x x x答案:A2.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 )≤1⇒log 211≤log 21(3-x )≤log 2121⇒21≤3-x ≤1⇒2≤x ≤25. 答案:[2,25]4.若log x 7y =z ,则x 、y 、z 之间满足A.y 7=x zB.y =x 7zC.y =7x zD.y =z x解析:由log x 7y =z ⇒x z =7y ⇒x 7z=y ,即y =x 7z . 答案:B5.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 <b解析:∵1<m <n ,∴0<log n m <1. ∴log n (log n m )<0. 答案:D6.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.42B.22C.41D.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:A7.函数y =log 2|ax -1|(a ≠0)的对称轴方程是x =-2,那么a 等于A.21B.-21C.2D.-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xyxyx yxyABC D解析:∵f (x )与g (x )都是偶函数,∴f (x )·g (x )也是偶函数,由此可排除A 、D.又由x →+∞时,f (x )·g (x )→-∞,可排除B. 答案:C9.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 23解析:∵f -1(x )=2x -1,∴[1+ f -1(a )][1+ f -1(b )]=2a ·2b =2a +b .由已知2a +b =8,∴a +b =3. 答案:C10.方程lg x +lg (x +3)=1的解x =___________________. 解析:由lg x +lg (x +3)=1,得x (x +3)=10,x 2+3x -10=0. ∴x =-5或x =2.∵x >0,∴x =2. 答案:2典型例题【例1】 已知函数f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧<+≥,4),1(,4,)21(x x f x x则f (2+log 23)的值为 A.31B.61C.121D.241剖析:∵3<2+log 23<4,3+log 23>4, ∴f (2+log 23)=f (3+log 23)=(21)3+log 23=241. 答案:D【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. 解:∵|x |>0,∴函数的定义域是{x |x ∈R 且x ≠0}.显然y =log 2|x |是偶函数,它的图象关于y 轴对称.又知当x >0时,y =log 2|x |⇔y =log 2x .故可画出y =log 2|x |的图象如下图.由图象易见,其递减区间是(-∞,0),递增区间是(0,+∞).1-1O 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,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 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 =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 x +)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;(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, 从而f (log 2x )=log 22x -log 2x +2=(log 2x -21)2+47.∴当log 2x =21即x =2时,f (log 2x )有最小值47. (2)由题意⎪⎩⎪⎨⎧<+->+-2)2(log 22log log 22222x x x x ⇒⎩⎨⎧<<-<<>⇒21102x x x 或0<x <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 +m -3)-g (x )≥1恒成立,试求实数m 的取值范围.解:(1)∵A (-2k ,2)是函数y = f -1(x )图象上的点, ∴B (2,-2k )是函数y =f (x )上的点.∴-2k =32+k .∴k =-3. ∴f (x )=3x -3.∴y = f -1(x )=log 3(x +3)(x >-3). (2)将y = f -1(x )的图象按向量a =(3,0)平移,得到函数 y =g (x )=log 3x (x >0),要使2 f -1(x +m -3)-g (x )≥1恒成立,即使2log 3(x +m )-log 3x ≥1恒成立,所以有x +xm +2m ≥3在x >0时恒成立,只要(x +xm +2m )min ≥3.又x +xm ≥2m (当且仅当x =xm ,即x =m 时等号成立),∴(x +xm +2m )min =4m ,即4m ≥3.∴m ≥169.小结1.对数的底数和真数应满足的条件是求解对数问题时必须予以特别重视的.2.比较几个数的大小是对数函数性质应用的常见题型.在具体比较时,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.。