(完整)对数与对数运算知识点及例题解析,推荐文档
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1.对数的概念如果a x=N (a >0,且a ≠1),那么数x 叫做__________________,记作____________,其中a 叫做__________,N 叫做______.2.常用对数与自然对数通常将以10为底的对数叫做____________,以e 为底的对数叫做____________,log 10N 可简记为______,log e N 简记为________. 3.对数与指数的关系若a >0,且a ≠1,则a x=N ⇔log a N =____.对数恒等式:a log a N =____;log a a x=____(a >0,且a ≠1). 4.对数的性质(1)1的对数为____; (2)底的对数为____; (3)零和负数__________.1.有下列说法:①零和负数没有对数;②任何一个指数式都可以化成对数式; ③以10为底的对数叫做常用对数; ④以e 为底的对数叫做自然对数. 其中正确命题的个数为( )A .1B .2C .3D .42.有以下四个结论:①lg(lg 10)=0;②ln(ln e)=0;③若10=lg x ,则x =100;④若e =ln x ,则x =e 2.其中正确的是( )A .①③B .②④C .①②D .③④ 3.在b =log (a -2)(5-a )中,实数a 的取值范围是( )A .a >5或a <2B .2<a <5C .2<a <3或3<a <5D .3<a <44.方程3l o g 2x=14的解是( )A .x =19B .x =33 C .x = 3 D .x =95.若log a 5b =c ,则下列关系式中正确的是( )A .b =a 5cB .b 5=a cC .b =5a cD .b =c 5a6.0.51log 412-+⎛⎫ ⎪⎝⎭的值为( )A .6 B.72 C .8 D.377.已知log 7[log 3(log 2x )]=0,那么12x -=________.8.若log 2(log x 9)=1,则x =________.9.已知lg a =2.431 0,lg b =1.431 0,则b a=________. 10.(1)将下列指数式写成对数式:①10-3=11 000;②0.53=0.125;③(2-1)-1=2+1.(2)将下列对数式写成指数式:①log 26=2.585 0;②log 30.8=-0.203 1; ③lg 3=0.477 1.11.已知log a x =4,log a y =5,求A =12232x xy ⎡⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣的值.能力提升12.若log a 3=m ,log a 5=n ,则a 2m +n的值是( )A .15B .75C .45D .225 13.(1)先将下列式子改写成指数式,再求各式中x 的值:①log 2x =-25;②log x 3=-13.(2)已知6a=8,试用a 表示下列各式:①log 68;②log 62;③log 26.1.对数概念与指数概念有关,指数式和对数式是互逆的,即a b=N ⇔log a N =b (a >0,且a ≠1),据此可得两个常用恒等式:(1)log a a b =b ;(2) log a Na =N .2.在关系式a x=N 中,已知a 和x 求N 的运算称为求幂运算;而如果已知a 和N 求x 的运算就是对数运 算,两个式子实质相同而形式不同,互为逆运算. 3.指数式与对数式的互化1.对数的运算性质如果a >0,且a ≠1,M >0,N >0,那么: (1)log a (M ·N )=____________________;(2)log a M N =____________________;(3)log a M n=__________(n ∈R ).2.对数换底公式log a b =log c b log c a(a >0,且a ≠1,b >0,c >0,且c ≠1);特别地:log a b ·log b a =____(a >0,且a ≠1,b >0,且b ≠1).一、选择题1.下列式子中成立的是(假定各式均有意义)( ) A .log a x ·log a y =log a (x +y )B .(log a x )n=n log a x C.log a x n=log a n xD.log a x log a y=log a x -log a y 2.计算:log 916·log 881的值为( )A .18 B.118 C.83 D.383.若log 513·log 36·log 6x =2,则x 等于( )A .9 B.19 C .25 D.1254.已知3a =5b=A ,若1a +1b=2,则A 等于( )A .15 B.15 C .±15 D .2255.已知log 89=a ,log 25=b ,则lg 3等于( )A.a b -1B.32(b -1)C.3a 2(b +1)D.3(a -1)2b6.若lg a ,lg b 是方程2x 2-4x +1=0的两个根,则(lg a b)2的值等于( ) A .2 B.12 C .4 D.147.2log 510+log 50.25+(325-125)÷425=_____________________________________.8.(lg 5)2+lg 2·lg 50=________.9.2008年5月12日,四川汶川发生里氏8.0级特大地震,给人民的生命财产造成了巨大的损失.里氏地震的等级最早是在1935年由美国加州理工学院的地震学家里特判定的.它与震源中心释放的能量(热能和动能)大小有关.震级M =23lg E -3.2,其中E (焦耳)为以地震波的形式释放出的能量.如果里氏6.0级地震释放的能量相当于1颗美国在二战时投放在广岛的原子弹的能量,那么汶川大地震所释放的能量相当于________颗广岛原子弹. 三、解答题10.(1)计算:lg 12-lg 58+lg 12.5-log 89·log 34;(2)已知3a =4b=36,求2a +1b的值.11.若a 、b 是方程2(lg x )2-lg x 4+1=0的两个实根,求lg(ab )·(log a b +log b a )的值.能力提升12.下列给出了x 与10x的七组近似对应值:A .二B .四C .五D .七13.一种放射性物质不断变化为其他物质,每经过一年的剩余质量约是原来的75%,估计约经过多少年,该物质的剩余量是原来的13?(结果保留1位有效数字)(lg 2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1)1.对数函数的定义:一般地,我们把______________________叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是________.2.对数函数的图象与性质对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)和指数函数__________________互为反函数. 1.函数y =log 2x -2的定义域是( )A .(3,+∞)B .[3,+∞)C .(4,+∞)D .[4,+∞)2.设集合M ={y |y =(12)x,x ∈[0,+∞)},N ={y |y =log 2x ,x ∈(0,1]},则集合M ∪N 等于( )A .(-∞,0)∪[1,+∞)B .[0,+∞)C .(-∞,1]D .(-∞,0)∪(0,1) 3.已知函数f (x )=log 2(x +1),若f (α)=1,则α等于( ) A .0 B .1 C .2 D .3 4.函数f (x )=|log 3x |的图象是( )5.已知对数函数f (x )=log a x (a >0,a ≠1),且过点(9,2),f (x )的反函数记为y =g (x ),则g (x )的解析式是( )A .g (x )=4xB .g (x )=2xC .g (x )=9xD .g (x )=3x6.若log a 23<1,则a 的取值范围是( )A .(0,23)B .(23,+∞)C .(23,1)D .(0,23)∪(1,+∞)7.如果函数f (x )=(3-a )x,g (x )=log a x 的增减性相同,则a 的取值范围是______________. 8.已知函数y =log a (x -3)-1的图象恒过定点P ,则点P 的坐标是________.9.给出函数则f (log 23)=________.三、解答题10.求下列函数的定义域与值域: (1)y =log 2(x -2);(2)y =log 4(x 2+8).11.已知函数f (x )=log a (1+x ),g (x )=log a (1-x ),(a >0,且a ≠1). (1)设a =2,函数f (x )的定义域为[3,63],求函数f (x )的最值. (2)求使f (x )-g (x )>0的x 的取值范围.能力提升12.已知图中曲线C 1,C 2,C 3,C 4分别是函数y =log a 1x ,y =log a 2x ,y =log a 3x ,y =log a 4x 的图象,则a 1,a 2,a 3,a 4的大小关系是( )A .a 4<a 3<a 2<a 1B .a 3<a 4<a 1<a 2C .a 2<a 1<a 3<a 4D .a 3<a 4<a 2<a 113.若不等式x 2-log m x <0在(0,12)内恒成立,求实数m 的取值范围.1.函数y =log m x 与y =log n x 中m 、n 的大小与图象的位置关系.当0<n <m <1时,如图①;当1<n <m 时,如图②;当0<m <1<n 时,如图③.2.由于指数函数y =a x(a >0,且a ≠1)的定义域是R ,值域为(0,+∞),再根据对数式与指数式的互化过程知道,对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的定义域为(0,+∞),值域为R ,它们互为反函数,它们的定义域和值域互换,指数函数y =a x的图象过(0,1)点,故对数函数图象必过(1,0)点.1.函数y =log a x 的图象如图所示,则实数a 的可能取值是( )A .5 B.15C.1eD.122.下列各组函数中,表示同一函数的是( )A .y =x 2和y =(x )2B .|y |=|x |和y 3=x 3C .y =log a x 2和y =2log a xD .y =x 和y =log a a x3.若函数y =f (x )的定义域是[2,4],则y =f (12log x )的定义域是( )A .[12,1] B .[4,16]C .[116,14] D .[2,4]4.函数f (x )=log 2(3x+1)的值域为( )A .(0,+∞)B .[0,+∞)C .(1,+∞)D .[1,+∞)5.函数f (x )=log a (x +b )(a >0且a ≠1)的图象经过(-1,0)和(0,1)两点,则f (2)=________. 6.函数y =log a (x -2)+1(a >0且a ≠1)恒过定点____________.一、选择题1.设a =log 54,b =(log 53)2,c =log 45,则( ) A .a <c <b B .b <c <a C .a <b <c D .b <a <c2.已知函数y =f (2x)的定义域为[-1,1],则函数y =f (log 2x )的定义域为( )A .[-1,1]B .[12,2]C .[1,2]D .[2,4]3.函数f (x )=log a |x |(a >0且a ≠1)且f (8)=3,则有( ) A .f (2)>f (-2) B .f (1)>f (2) C .f (-3)>f (-2) D .f (-3)>f (-4)4.函数f (x )=a x+log a (x +1)在[0,1]上的最大值与最小值之和为a ,则a 的值为( ) A.14 B.12C .2D .4 5.已知函数f (x )=lg 1-x1+x,若f (a )=b ,则f (-a )等于( )A .bB .-b C.1b D .-1b6.函数y =3x(-1≤x <0)的反函数是( )A .y =13log x (x >0)B .y =log 3x (x >0)C .y =log 3x (13≤x <1)D .y =13log x (13≤x <1)7.函数f (x )=lg(2x-b ),若x ≥1时,f (x )≥0恒成立,则b 应满足的条件是________. 8.函数y =log a x 当x >2时恒有|y |>1,则a 的取值范围是______________. 9.若log a 2<2,则实数a 的取值范围是______________.10.已知f (x )=log a (3-ax )在x ∈[0,2]上单调递减,求a 的取值范围.11.已知函数f (x )=121log 1axx --的图象关于原点对称,其中a 为常数.(1)求a 的值;(2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )+12log (1)x -<m 恒成立.求实数m 的取值范围.能力提升12.设函数f (x )=log a x (a >0,a ≠1),若f (x 1x 2…x 2 010)=8,则f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22 010)的值等于( ) A .4 B .8C .16D .2log 48 13.已知log m 4<log n 4,比较m 与n 的大小.1.在对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)中,底数a 对其图象的影响无论a 取何值,对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象均过点(1,0),且由定义域的限制,函数图象穿过点(1,0)落在第一、四象限,随着a 的逐渐增大,y =log a x (a >1,且a ≠1)的图象绕(1,0)点在第一象限由左向右顺时针排列,且当0<a <1时函数单调递减,当a >1时函数单调递增. 2.比较两个(或多个)对数的大小时,一看底数,底数相同的两个对数可直接利用对数函数的单调性来比较大小,对数函数的单调性由“底”的范围决定,若“底”的范围不明确,则需分“底数大于1”和“底数大于0且小于1”两种情况讨论;二看真数,底数不同但真数相同的两个对数可借助于图象,或应用换底公式将其转化为同底的对数来比较大小;三找中间值,底数、真数均不相同的两个对数可选择适当的中间值(如1或01.已知m =0.95.1,n =5.10.9,p =log 0.95.1,则这三个数的大小关系是( ) A .m <n <p B .m <p <n C .p <m <n D .p <n <m 2.已知0<a <1,log a m <log a n <0,则( ) A .1<n <m B .1<m <n C .m <n <1 D .n <m <13.函数y =x -1+1lg(2-x )的定义域是( )A .(1,2)B .[1,4]C .[1,2)D .(1,2]4.给定函数①y =12x ,②y =()12log 1x +,③y =|x -1|,④y =2x +1,其中在区间(0,1)上单调递减的函数序号是( )A .①②B .②③C .③④D .①④5.设函数f (x )=log a |x |,则f (a +1)与f (2)的大小关系是________________________. 6.若log 32=a ,则log 38-2log 36=________.一、选择题1.下列不等号连接错误的一组是( )A .log 0.52.7>log 0.52.8B .log 34>log 65C .log 34>log 56D .log πe>log e π2.若log 37·log 29·log 49m =log 412,则m 等于( )A.14B.22C. 2 D .43.设函数若f (3)=2,f (-2)=0,则b 等于( ) A .0 B .-1 C .1 D .24.若函数f (x )=log a (2x 2+x )(a >0,a ≠1)在区间(0,12)内恒有f (x )>0,则f (x )的单调递增区间为( )A .(-∞,-14)B .(-14,+∞)C .(0,+∞)D .(-∞,-12)5.若函数若f (a )>f (-a ),则实数a 的取值范围是( )A .(-1,0)∪(0,1)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-1,0)∪(1,+∞)D .(-∞,-1)∪(0,1)6.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,f (x )在(0,+∞)上是增函数,且f (13)=0,则不等式f (log 18x )<0的解集为( )A .(0,12)B .(12,+∞)C .(12,1)∪(2,+∞)D .(0,12)∪(2,+∞)7.已知log a (ab )=1p ,则log ab ab=________.8.若log 236=a ,log 210=b ,则log 215=________.9.设函数若f (a )=18,则f (a +6)=________.10.已知集合A ={x |x <-2或x >3},B ={x |log 4(x +a )<1},若A ∩B =∅,求实数a 的取值范围. 11.抽气机每次抽出容器内空气的60%,要使容器内的空气少于原来的0.1%,则至少要抽几次?(lg 2≈0.301 0)能力提升12.设a >0,a ≠1,函数f (x )=log a (x 2-2x +3)有最小值,求不等式log a (x -1)>0的解集.13.已知函数f (x )=log a (1+x ),其中a >1.(1)比较12[f (0)+f (1)]与f (12)的大小;(2)探索12[f (x 1-1)+f (x 2-1)]≤f (x 1+x 22-1)对任意x 1>0,x 2>0恒成立.Word格式1.比较同真数的两个对数值的大小,常有两种方法:(1)利用对数换底公式化为同底的对数,再利用对数函数的单调性和倒数关系比较大小;(2)利用对数函数图象的相互位置关系比较大小.2.指数函数与对数函数的区别与联系指数函数y=a x(a>0,且a≠1)与对数函数y=log a x(a>0,且a≠1)是两类不同的函数.二者的自变量不同.前者以指数为自变量,而后者以真数为自变量;但是,二者也有一定的联系,y=a x(a>0,且a≠1)和y=log a x(a>0,且a≠1)互为反函数.前者的定义域、值域分别是后者的值域、定义域.二者的图象关于直线y=x对称.完美整理。
对数及其运算基础知识及例题1、定义:对数是指用一个数b(b>0且不等于1)作为底数,将一个正数a表示成幂b的指数的形式,即a=b^x(x为实数),则x称为以b为底a的对数,记作logb a。
2、性质:①logb 1=0(b>0且不等于1)②logb b=1(b>0且不等于1)③logb (mn)=logb m+logb n(m>0,n>0,b>0且不等于1)④logb (m/n)=logb m-logb n(m>0,n>0,b>0且不等于1)⑤logb m^k=klogb m(m>0,b>0且不等于1,k为任意实数)3、对数的运算性质:①logb (mn)=logb m+logb n②logb (m/n)=logb m-logb n③logb m^k=klogb m④logb (a^k)=klogb a⑤logb a=logc a/logc b(b>0,且不等于1,c>0,且不等于1)4、换底公式:XXX b(b>0,且不等于1,c>0,且不等于1)5、对数的其他运算性质:①logb a=logb c,则a=c②logb a=logc a/logc b=logd a/logd b6、常用对数和自然对数:常用对数:以10为底数的对数,记作XXX。
自然对数:以自然常数e(e≈2.)为底数的对数,记作ln。
典型例题】类型一、对数的概念例1.求下列各式中x的取值范围:1)log2(x-5)≥0;(2)log(x-1)-log(x+2)0.改写为:1)x≥5;2)x>1且x<2;3)x>1且x1且x>1.类型二、指数式与对数式互化及其应用例2.将下列指数式与对数式互化:1)log2 16=4;(2)log1/27=-3;(3)log3 1/2= -1/log2 3;(4)53=125;(5)2^-1=1/2;(6)(1/3)^x=9.改写为:1)2^4=16;2)1/27=3^-3;3)3^-1/2=2/log2 3;4)5^3=125;5)2^-1=1/2;6)x=log(1/3)9/log(1/3)2.类型三、利用对数恒等式化简求值1+log5 77=log5 500.类型四、积、商、幂的对数例4.用loga x,loga y,loga z表示下列各式:1)loga (xy/z)=loga x+loga y-loga z;2)loga (xy)=loga x+loga y;3)loga (x^2/y^3z)=2loga x-3loga y-loga z;4)loga (x^2y^3/z)=2loga x+3loga y-loga z。
1.对数的概念一般地,如果a (a >0,a ≠1)的b 次幂等于N ,即a b =N ,那么就称b 是以a 为底N 的对数,记作log a N =b ,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 MN =log a M -log a N ;③log a M n =n log a M (n ∈R );④log am M n =nm 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 Nlog a b (a ,b 均大于零且不等于1);②log a b =1log 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 >10<a <1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当0<x <1时,y <0 (4)当x >1时,y >0 当0<x <1时,y >0 (6)在(0,+∞)上是增函数(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 133x 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),⎝⎛⎭⎫1a ,-1,函数图象只在第一、四象限.( √ )1.(2015·湖南改编)设函数f (x )=ln(1+x )-ln(1-x ),则有关f (x )的性质判断正确的是________(填序号).①奇函数,且在(0,1)上是增函数; ②奇函数,且在(0,1)上是减函数; ③偶函数,且在(0,1)上是增函数; ④偶函数,且在(0,1)上是减函数. 答案 ①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.2.设a =log 1312,b =log 1323,c =log 343,则a ,b ,c 的大小关系是________.答案 c <b <a解析 ∵a =log 1312=log 32,b =log 1323=log 332,c =log 343.log 3x 是定义域上的增函数,2>32>43,∴c <b <a .3.函数f (x )=lg(|x |-1)的大致图象是________.(填图象序号)答案 ②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②正确.4.(2015·浙江)若a =log 43,则2a +2-a =________. 答案4 33解析 2a+2-a =4log 32+4log 32-=3log log 322+=3+33=4 33. 5.(教材改编)若log a 34<1(a >0,且a ≠1),则实数a 的取值范围是________________.答案 ⎝⎛⎭⎫0,34∪(1,+∞) 解析 当0<a <1时,log a 34<log a a =1,∴0<a <34;当a >1时,log a 34<log a a =1,∴a >1.∴实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,34∪(1,+∞).题型一 对数式的运算例1 (1)设2a =5b =m ,且1a +1b =2,则m =________.(2)lg 5+lg 20的值是________. 答案 (1)10 (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.(1)计算:(1-log 63)2+log 62·log 618log 64=________.(2)已知log a 2=m ,log a 3=n ,则a 2m +n =________. 答案 (1)1 (2)12 解析 (1)原式=1-2log 63+(log 63)2+log 663·log 6(6×3)log 64=1-2log 63+(log 63)2+(1-log 63)(1+log 63)log 64=1-2log 63+(log 63)2+1-(log 63)2log 64=2(1-log 63)2log 62=log 66-log 63log 62=log 62log 62=1.(2)∵log a 2=m ,log a 3=n ,∴a m =2,a n =3, ∴a 2m +n =(a m )2·a n =22×3=12.题型二 对数函数的图象及应用例2 (1)函数y =2log 4(1-x )的图象大致是________.(填序号)(2)当0<x ≤12时,4x <log a x ,则a 的取值范围是____________.答案 (1)③ (2)(22,1) 解析 (1)函数y =2log 4(1-x )的定义域为(-∞,1),排除①、②; 又函数y =2log 4(1-x )在定义域内单调递减,排除④.故③正确.(2)构造函数f (x )=4x 和g (x )=log a x ,当a >1时不满足条件,当0<a <1时,画出两个函数在⎝⎛⎦⎤0,12上的图象, 可知f ⎝⎛⎭⎫12<g ⎝⎛⎭⎫12, 即2<log a 12,则a >22,所以a 的取值范围为⎝⎛⎭⎫22,1. 思维升华 应用对数型函数的图象可求解的问题(1)对一些可通过平移、对称变换作出其图象的对数型函数,在求解其单调性(单调区间)、值域(最值)、零点时,常利用数形结合思想.(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.(1)已知lg a +lg b =0,则函数f (x )=a x 与函数g (x )=-log b x 的图象可能是________.(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|lg x |,0<x ≤10,-12x +6,x >10,若a ,b ,c 互不相等,且f (a )=f (b )=f (c ),则abc 的取值范围是____________. 答案 (1)② (2)(10,12)解析 (1)∵lg a +lg b =0,∴ab =1,∵g (x )=-log b x 的定义域是(0,+∞),故排除①. 若a >1,则0<b <1,此时f (x )=a x 是增函数,g (x )=-log b x 是增函数,②符合,排除④.若0<a <1,则b >1,g (x )=-log b x 是减函数,排除③,故填②.(2)作出f (x )的大致图象(图略).由图象知,要使f (a )=f (b )=f (c ),不妨设a <b <c ,则-lg a =lg b =-12c +6,∴lg a +lg b =0,∴ab =1,∴abc =c .由图知10<c <12,∴abc ∈(10,12).题型三 对数函数的性质及应用命题点1 比较对数值的大小例3 设a =log 36,b =log 510,c =log 714,则a ,b ,c 的大小关系为__________. 答案 a >b >c解析 由对数运算法则得a =log 36=1+log 32,b =1+log 52,c =1+log 72,由对数函数图象得log 32>log 52>log 72,所以a >b >c . 命题点2 解对数不等式例4 若log a (a 2+1)<log a 2a <0,则a 的取值范围是__________. 答案 (12,1)解析 由题意得a >0,故必有a 2+1>2a , 又log a (a 2+1)<log a 2a <0,所以0<a <1, 同时2a >1,所以a >12.综上,a ∈(12,1).命题点3 和对数函数有关的复合函数 例5 已知函数f (x )=log a (3-ax ).(1)当x ∈[0,2]时,函数f (x )恒有意义,求实数a 的取值范围;(2)是否存在这样的实数a ,使得函数f (x )在区间[1,2]上为减函数,并且最大值为1?如果存在,试求出a 的值;如果不存在,请说明理由. 解 (1)∵a >0且a ≠1,设t (x )=3-ax , 则t (x )=3-ax 为减函数,x ∈[0,2]时,t (x )的最小值为3-2a , 当x ∈[0,2]时,f (x )恒有意义, 即x ∈[0,2]时,3-ax >0恒成立. ∴3-2a >0.∴a <32.又a >0且a ≠1,∴a ∈(0,1)∪⎝⎛⎭⎫1,32. (2)t (x )=3-ax ,∵a >0,∴函数t (x )为减函数. ∵f (x )在区间[1,2]上为减函数,∴y =log a t 为增函数,∴a >1,x ∈[1,2]时,t (x )最小值为3-2a ,f (x )最大值为f (1)=log a (3-a ),∴⎩⎪⎨⎪⎧3-2a >0,log a (3-a )=1,即⎩⎨⎧a <32,a =32.故不存在这样的实数a ,使得函数f (x )在区间[1,2]上为减函数,并且最大值为1.思维升华 在解决与对数函数相关的比较大小或解不等式问题时,要优先考虑利用对数函数的单调性来求解.在利用单调性时,一定要明确底数a 的取值对函数增减性的影响,及真数必须为正的限制条件.(1)设a =log 32,b =log 52,c =log 23,则a ,b ,c 的大小关系为____________.(2)若f (x )=lg(x 2-2ax +1+a )在区间(-∞,1]上递减,则a 的取值范围为__________. (3)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,log 12(-x ),x <0,若f (a )>f (-a ),则实数a 的取值范围是__________________.答案 (1)c >a >b (2)[1,2) (3)(-1,0)∪(1,+∞) 解析 (1)∵3<2<3,1<2<5,3>2,∴log 33<log 32<log 33,log 51<log 52<log 55,log 23>log 22, ∴12<a <1,0<b <12,c >1,∴c >a >b . (2)令函数g (x )=x 2-2ax +1+a =(x -a )2+1+a -a 2,对称轴为x =a ,要使函数在(-∞,1]上递减,则有⎩⎪⎨⎪⎧ g (1)>0,a ≥1,即⎩⎪⎨⎪⎧2-a >0,a ≥1,解得1≤a <2,即a ∈[1,2).(3)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a >0,log 2a >log 12a或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,log 12(-a )>log 2(-a ),解得a >1或-1<a <0.2.比较指数式、对数式的大小典例 (1)设a =0.50.5,b =0.30.5,c =log 0.30.2,则a ,b ,c 的大小关系是__________. (2)设a =log 2π,b =log 12π,c =π-2,则a ,b ,c 的大小关系为____________.(3)已知324log 0.3log 3.4log 3.6155()5,=,=,=a b c 则a ,b ,c 大小关系为__________.思维点拨 (1)可根据幂函数y =x 0.5的单调性或比商法确定a ,b 的大小关系,然后利用中间值比较a ,c 大小.(2)a ,b 均为对数式,可化为同底,再利用中间变量和c 比较.(3)化为同底的指数式.解析 (1)根据幂函数y =x 0.5的单调性, 可得0.30.5<0.50.5<10.5=1,即b <a <1;根据对数函数y =log 0.3x 的单调性,可得log 0.30.2>log 0.30.3=1,即c >1.所以b <a <c . (2)∵a =log 2π>log 22=1,b =log 12π=log 21π<log 21=0,0<c =1π2<1,∴b <c <a .(3)c =(15)3log 0.3=53log 0.3-=5310log 3.方法一 在同一坐标系中分别作出函数y =log 2x ,y =log 3x ,y =log 4x 的图象,如图所示.由图象知:log 23.4>log 3103>log 43.6.方法二 ∵log 3103>log 33=1,且103<3.4,∴log 3103<log 33.4<log 23.4.∵log 43.6<log 44=1,log 3103>1,∴log 43.6<log 3103.∴log 23.4>log 3103>log 43.6.由于y =5x 为增函数, ∴52log 3.4>5310log 3>54log 3.6.即52log 3.4>(15)3log 0.3 >54log 3.6,故a >c >b . 答案 (1)b <a <c (2)a >c >b (3)a >c >b温馨提醒 (1)比较指数式和对数式的大小,可以利用函数的单调性,引入中间量;有时也可用数形结合的方法.(2)解题时要根据实际情况来构造相应的函数,利用函数单调性进行比较,如果指数相同,而底数不同则构造幂函数,若底数相同而指数不同则构造指数函数,若引入中间量,一般选0或1.[方法与技巧]1.对数值取正、负值的规律当a >1且b >1或0<a <1且0<b <1时,log a b >0; 当a >1且0<b <1或0<a <1且b >1时,log a b <0. 2.对数函数的定义域及单调性在对数式中,真数必须是大于0的,所以对数函数y =log a x 的定义域应为(0,+∞).对数函数的单调性和a 的值有关,因而,在研究对数函数的单调性时,要按0<a <1和a >1进行分类讨论.3.比较幂、对数大小有两种常用方法:(1)数形结合;(2)找中间量结合函数单调性. 4.多个对数函数图象比较底数大小的问题,可通过比较图象与直线y =1交点的横坐标进行判定. [失误与防范]1.在运算性质log a M α=αlog a M 中,要特别注意条件,在无M >0的条件下应为log a M α=αlog a |M |(α∈N *,且α为偶数).2.解决与对数函数有关的问题时需注意两点:(1)务必先研究函数的定义域;(2)注意对数底数的取值范围.A 组 专项基础训练 (时间:40分钟)1.已知log 7[log 3(log 2x )]=0,那么x 12-=________.答案24解析 由条件知,log 3(log 2x )=1,∴log 2x =3, ∴x =8,∴x12-=24. 2.已知x =ln π,y =log 52,z =e 12-,则x ,y ,z 的大小关系为____________.答案 y <z <x解析 ∵x =ln π>ln e ,∴x >1. ∵y =log 52<log 55,∴0<y <12.∵z =e12-=1e >14=12,∴12<z <1.综上可得,y <z <x .3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x +1, x ≤0,log 2x , x >0,则使函数f (x )的图象位于直线y =1上方的x 的取值范围是__________.答案 (-1,0]∪(2,+∞)解析 当x ≤0时,3x +1>1⇒x +1>0,∴-1<x ≤0;当x >0时,log 2x >1⇒x >2,综上所述:-1<x ≤0或x >2.4.设f (x )=lg ⎝⎛⎭⎫21-x +a 是奇函数,则使f (x )<0的x 的取值范围是__________. 答案 (-1,0)解析 由f (x )是奇函数可得a =-1,∴f (x )=lg 1+x 1-x,定义域为(-1,1). 由f (x )<0,可得0<1+x 1-x<1,∴-1<x <0. 5.定义在R 上的函数f (x )满足f (-x )=-f (x ),f (x -2)=f (x +2),且x ∈(-1,0)时,f (x )=2x +15,则f (log 220)=________.答案 -1解析 由f (x -2)=f (x +2),得f (x )=f (x +4),因为4<log 220<5,所以f (log 220)=f (log 220-4)=-f (4-log 220)=-f (log 245)=-(224log 5+15)=-1. 6.(2015·安徽)lg 52+2lg 2-⎝⎛⎭⎫12-1=________. 答案 -1解析 lg 52+2lg 2-⎝⎛⎭⎫12-1=lg 52+lg 22-2 =lg ⎝⎛⎭⎫52×4-2=1-2=-1.7.设函数f (x )满足f (x )=1+f (12)log 2x ,则f (2)=_____________________. 答案 32解析 由已知得f (12)=1-f (12)·log 22,则f (12)=12,则f (x )=1+12·log 2x ,故f (2)=1+12·log 22=32.8.(2015·福建)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x +6,x ≤2,3+log a x ,x >2(a >0,且a ≠1)的值域是[4,+∞),则实数a 的取值范围是_____________________________________.答案 (1,2]解析 由题意f (x )的图象如右图,则⎩⎪⎨⎪⎧a >1,3+log a 2≥4,∴1<a ≤2. 9.已知函数y =log 12(x 2-ax +a )在区间(-∞,2)上是增函数,求a 的取值范围.解 函数y =log 12(x 2-ax +a )是由函数y =log 12t 和t =x 2-ax +a 复合而成.因为函数y =log 12t 在区间(0,+∞)上单调递减,而函数t =x 2-ax +a 在区间(-∞,a 2)上单调递减,又因为函数y =log 12(x 2-ax +a )在区间(-∞,2)上是增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 2≤a 2,(2)2-2a +a ≥0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a ≥22,a ≤2(2+1),即22≤a ≤2(2+1).10.设f (x )=log a (1+x )+log a (3-x )(a >0,a ≠1),且f (1)=2.(1)求a 的值及f (x )的定义域;(2)求f (x )在区间[0,32]上的最大值.解 (1)∵f (1)=2,∴log a 4=2(a >0,a ≠1),∴a =2.由⎩⎪⎨⎪⎧ 1+x >0,3-x >0,得x ∈(-1,3), ∴函数f (x )的定义域为(-1,3).(2)f (x )=log 2(1+x )+log 2(3-x )=log 2(1+x )(3-x )=log 2[-(x -1)2+4],∴当x ∈(-1,1]时,f (x )是增函数;当x ∈(1,3)时,f (x )是减函数,故函数f (x )在[0,32]上的最大值是f (1)=log 24=2. B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.(2015·陕西改编)设f (x )=ln x,0<a <b ,若p =f (ab ),q =f ⎝⎛⎭⎫a +b 2,r =12(f (a )+f (b )),则p 、q 、r 的大小关系是____________.答案 p =r <q解析 ∵0<a <b ,∴a +b 2>ab , 又∵f (x )=ln x 在(0,+∞)上为增函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2>f (ab ),即q >p . 又r =12(f (a )+f (b ))=12(ln a +ln b )=ln ab =p , 故p =r <q .12.设函数f (x )定义在实数集上,f (2-x )=f (x ),且当x ≥1时,f (x )=ln x ,则f ⎝⎛⎭⎫13,f ⎝⎛⎭⎫12,f (2)的大小关系是______________.答案 f (12)<f (13)<f (2) 解析 由f (2-x )=f (x )知f (x )的图象关于直线x =2-x +x 2=1对称,又当x ≥1时,f (x )=ln x ,所以离对称轴x =1距离大的x 的函数值大,∵|2-1|>|13-1|>|12-1|, ∴f (12)<f (13)<f (2). 13.若函数f (x )=lg(-x 2+8x -7)在区间(m ,m +1)上是增函数,则m 的取值范围是__________. 答案 [1,3]解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤4,-m 2+8m -7≥0,解得1≤m ≤3, 所以答案应填[1,3].14.已知函数f (x )=ln x 1-x,若f (a )+f (b )=0,且0<a <b <1,则ab 的取值范围是________. 答案 ⎝⎛⎭⎫0,14 解析 由题意可知ln a 1-a +ln b 1-b =0, 即ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a ×b 1-b =0,从而a 1-a ×b 1-b=1,化简得a +b =1,故ab =a (1-a )=-a 2+a =-⎝⎛⎭⎫a -122+14, 又0<a <b <1,∴0<a <12,故0<-⎝⎛⎭⎫a -122+14<14. 15.设x ∈[2,8]时,函数f (x )=12log a (ax )·log a (a 2x )(a >0,且a ≠1)的最大值是1,最小值是-18,求a 的值.解 由题意知f (x )=12(log a x +1)(log a x +2) =12(log 2a x +3log a x +2)=12(log a x +32)2-18. 当f (x )取最小值-18时,log a x =-32. 又∵x ∈[2,8],∴a ∈(0,1).∵f (x )是关于log a x 的二次函数,∴函数f (x )的最大值必在x =2或x =8时取得.若12(log a 2+32)2-18=1,则a =2-13, 此时f (x )取得最小值时,x =1332(2)=--2∉[2,8],舍去.若12(log a 8+32)2-18=1,则a =12,此时f(x)取得最小值时,x=(12)32=22∈[2,8],符合题意,∴a=12.。
对数与对数函数精讲精析点点突破热门考点01 对数的概念与性质1. 对数式log a N =b 是由指数式a b =N 变化得来的,两式底数相同,对数式中的真数N 就是指数式中的幂的值,而对数值b 是指数式中的幂指数,对数式与指数式的关系如图:并非所有指数式都可以直接化为对数式.如(-3)2=9就不能直接写成log (-3)9=2,只有a >0且a ≠1,N >0时,才有a x =N ⇔x =log a N . 2. 对数性质在计算中的应用(1)对数运算时的常用性质:log a a =1,log a 1=0.(2)使用对数的性质时,有时需要将底数或真数进行变形后才能运用;对于多重对数符号的,可以先把内层视为整体,逐层使用对数的性质. 3. 运用对数恒等式时注意事项(1)对于对数恒等式a log a N =N 要注意格式:①它们是同底的;②指数中含有对数形式;③其值为对数的真数.(2)对于指数中含有对数值的式子进行化简,应充分考虑对数恒等式的应用.【典例1】(2019·贵州省织金县第二中学高一期中)log 2,log 3m m a b ==,则2a b m +的值为( ) A .6 B .7C .12D .18【答案】C 【解析】log 2,log 3m m a b ==,2,3a b m m ∴==2222==()2312a b a b a b m m m m m +=⨯=故选:C【典例2】()52016? 1.2b aa b a b log b log a a b 浙江卷已知>>若+=,=,则a = ,b = .【答案】4,2. 【解析】设log ,1b a t t =>则,因为21522t t a b t +=⇒=⇒=,因此22222, 4.b a b b a b b b b b b a =⇒=⇒=⇒==【典例3】对数式log (a -2)(5-a )=b 中,实数a 的取值范围是 ( ) A .(-∞,5) B .(2,5) C .(2,+∞) D .(2,3)∪(3,5)【错解】A由题意,得5-a >0,∴a <5. 【答案】D【解析】由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧5-a >0,a -2>0,a -2≠1,∴2<a <3或3<a <5.故选D.【易错提醒】对数的底数和真数都有范围限制,不能只考虑真数范围而忽视底数的范围.热门考点02 对数的化简、求值1.对数运算的一般思路(1)拆:首先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后利用对数运算性质化简合并.(2)合:将对数式化为同底数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算性质,转化为同底对数真数的积、商、幂的运算.2.应用换底公式应注意的事项(1)注意换底公式的正用、逆用以及变形应用.(2)题目中有指数式和对数式时,要注意将指数式与对数式统一成一种形式,注意转化与化归思想的运用. 3.对数式的条件求值问题要注意观察所给数字特征,分析找到实现转化的共同点进行转化.4.利用换底公式计算、化简、求值的一般思路:思路一:用对数的运算法则及性质进行部分运算→换成同一底数. 思路二:一次性统一换为常用对数(或自然对数)→化简、通分、求值.【典例4】(2020·上海高三专题练习)已知2log (2)log log a a a M N M N -=+,则MN的值为( ) A .14B .4C .1D .4或1【答案】B 【解析】因为2log (2)log log a a a M N M N -=+,所以2log (2)log a a M N MN -=(), 2(2)M N MN -=,2540M MN N-+=(), 解得=1(舍去),=4,故选B.【典例5】(2019·贵州省织金县第二中学高一期中)计算或化简:5log 3333322log 2log log 85;9-+- 【答案】1-. 【解析】原式=33332log 2(log 32log 9)3log 23--+-,3332log 25log 223log 23=-++-1=-.【规律方法】(1)换底公式的本质是化异底为同底,这是解决对数问题的基本方法.(2)在运用换底公式时,若能结合底数间的关系恰当选用一些重要的结论,如log a b =1log b a ;log a a n =n ,log am b n =nm log a b ;lg2+lg5=1等,将会达到事半功倍的效果. 【易错提醒】(1)对数的运算性质以及有关公式都是在式子中所有的对数符号有意义的前提下才成立的,不能出现log 212=log 2[(-3)×(-4)]=log 2(-3)+log 2(-4)的错误. (2)利用换底公式将不同底的对数式转化成同底的对数式,要注意换底公式的正用、逆用及变形应用.热门考点03 对数函数的图象及应用应用对数型函数的图象可求解的问题(1)对一些可通过平移、对称变换作出其图象的对数型函数,在求解其单调性(单调区间)、值域(最值)、零点时,常利用数形结合思想.(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解. 【典例6】(2020·上海高一课时练习)函数y x a =-与函数log ay x =在同一坐标系的图像只可能是( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】当1a >时,对数函数log ay x =为增函数,当1x =时函数y x a =-的值为负.无满足条件的图像.当01a <<时,对数函数log a y x =为减函数,当1x =时函数y x a =-的值为正.C 满足.故选:C【典例7】(2019·四川省眉山第一中学高三月考(文))函数与 在同一直角坐标系中的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】D【解析】对于A、B 两图,,而ax2+bx=0的两根为0和,且两根之和为,由图知0<<1得-1<<0,矛盾,对于C、D两图,0<<1,在C 图中两根之和<-1,即>1矛盾,C错,D正确.故选:D.【典例8】(2019·江西高三高考模拟(文))已知函数lg,0 ()1lg,0x xf xxx>⎧⎪=⎨⎛⎫-<⎪⎪⎝⎭⎩,若()()f m f m>-,则实数m的取值范围是()A.(1,0)(1,)-⋃+∞B.(,1)(1,)-∞-+∞C.(1,0)(0,1)-D.(,1)(0,1)-∞-【答案】A【解析】由函数的解析式可得函数为奇函数,绘制函数图像如图所示,则不等式()()f m f m>-即()()f m f m>-,即()0f m>,观察函数图像可得实数m的取值范围是()()1,01,-⋃+∞.故选:A.【总结提升】logay x=的底数变化,其图象具有如下变化规律:(1)上下比较:在直线1x=的右侧,1a>时,底大图低(靠近x 轴);01a <<时,底大图高(靠近x 轴).(2)左右比较(比较图象与1y =的交点):交点横坐标越大,对应的对数函数的底数越大.【特别提醒】对于对数概念要注意以下两点: (1)在函数的定义中,a >0且a ≠1.(2)在解析式y =log a x 中,log a x 的系数必须为1,真数必须为x ,底数a 必须是大于0且不等于1的常数.热门考点04 对数函数的性质及应用1.对数值log a x 的符号(x >0,a >0且a ≠1)规律:“同正异负”.(1)当0<x <1,0<a <1或x >1,a >1时,log a x >0,即当真数x 和底数a 同大于(或小于)1时,对数log a x >0,即对数值为正数,简称为“同正”;(2)当0<x <1,a >1或x >1,0<a <1时,log a x <0,即当真数x 和底数a 中一个大于1,而另一个小于1时,也就是说真数x 和底数a 的取值范围“相异”时,对数log a x <0,即对数值为负数,简称为“异负”.因此对数的符号简称为“同正异负”.2.比较对数式大小的类型及相应的方法(1)若底数为同一常数,则可由对数函数的单调性直接进行判断;若底数为同一字母,则需对底数进行分类讨论.(2)若底数不同,真数相同,则可以先用换底公式化为同底后,再进行比较. (3)若底数与真数都不同,则常借助1,0,-1等中间量进行比较. 3. 解对数不等式的类型及方法(1)形如log a x >log a b 的不等式,借助y =log a x 的单调性求解,如果a 的取值不确定,需分a >1与0<a <1两种情况讨论.(2)形如log a x >b 的不等式,需先将b 化为以a 为底的对数式的形式. 【典例9】(2018·全国高考真题(理))设0.2log 0.3a =,2log 0.3b =,则( ) A .0a b ab +<< B .0ab a b <+< C .0a b ab +<< D .0ab a b <<+【答案】B 【解析】 求出0.2211log0.3,0.3log a b ==,得到11a b+的范围,进而可得结果. 详解:.0.30.3log0.2,2a b log ==0.2211log0.3,0.3log a b ∴== 0.3110.4log a b ∴+= 1101a b ∴<+<,即01a b ab+<<又a 0,b 0><ab 0∴<即ab a b 0<+<故选B.【典例10】(2019·山东高考模拟(文))已知1()44x f x x -=+-e ,若正实数a 满足3(log )14a f <,则a 的取值范围为( ) A .34a >B .304a <<或43a > C .304a <<或1a > D .1a >【答案】C 【解析】 因为1x y e -=与44y x =-都是R 上的增函数,所以1()44x f x x -=+-e 是R 上的增函数,又因为11(1)441f e -=+-=所以()3(log )114af f <=等价于3log 14a <,由1log a a =,知3log log 4aa a <, 当01a <<时,log a y x =在()0,∞+上单调递减,故34a <,从而304a <<;当1a >时,log a y x =在()0,∞+上单调递增,故34a >,从而1a >, 综上所述, a 的取值范围是304a <<或1a >,故选C. 【典例11】27.(2020·上海高三专题练习)函数20.5log (43)y x x =-的定义域为 .【答案】【解析】由题意可知20431x x <-≤,解得x ∈.【易错提醒】利用对数函数的性质,求与对数函数有关的函数值域和复合函数的单调性问题,必须弄清三方面的问题:一是定义域,所有问题都必须在定义域内讨论;二是底数与1的大小关系;三是复合函数的构成,即它是由哪些基本初等函数复合而成的.另外,解题时要注意数形结合、分类讨论、转化与化归思想的使用.热门考点05 对数函数、指数函数图象和性质的综合运用1. 对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)和指数函数y =a x (a >0,且a ≠1)互为反函数,它们的图象关于直线y=x 对称.2.复合函数y =f [g (x )]及其里层函数μ=g (x )与外层函数y =f (μ)的单调性之间的关系(见下表).函数 单调性 y =f (μ) 增函数 增函数 减函数 减函数 μ=g (x ) 增函数 减函数 增函数 减函数 y =f [g (x )]增函数减函数减函数增函数【典例12】(2019·浙江高考真题)在同一直角坐标系中,函数且的图象可能是( )A. B.C. D.【答案】D 【解析】 当时,函数过定点且单调递减,则函数过定点且单调递增,函数过定点且单调递减,D 选项符合;当时,函数过定点且单调递增,则函数过定点且单调递减,函数过定点且单调递增,各选项均不符合.综上,选D.【典例13】满足()()0f x f x --=,且在0,单调递减,若1479a -⎛⎫= ⎪⎝⎭,1597b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,21log 9c =,则()f a ,()f b ,()f c 的大小关系为( )A .()()()f b f a f c <<B .()()()f c f b f a <<C .()()()f c f a f b <<D .()()()f b f c f a <<【答案】C 【解析】()()0()()f x f x f x f x --=∴=-∴()f x 为偶函数.21log 09c =<22211()(log )(log )(log 9)99f c f f f ∴==-=, 22log 9log 42>=,11114459799207977a b -⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫>>==>=> ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭2log 9a b ∴>>. ()f x 在0,单调递减,∴()()()2log 9f f a f b <<,即()()()f c f a f b <<.故选:C .【典例14】(2019·全国高考真题(理))已知()f x 是奇函数,且当0x <时,()e axf x =-.若(ln 2)8f =,则a =__________. 【答案】-3 【解析】因为()f x 是奇函数,且当0x >时0x ->,()()axf x f x e -=--=.又因为ln 2(0,1)∈,(ln 2)8f =,所以ln 28a e -=,两边取以e 为底的对数得ln 23ln 2a -=,所以3a -=,即3a =-.【典例15】(2020·河北新乐市第一中学高二月考)函数()213()log 23f x x x =-++的单调递增区间是________.【答案】[1,3)或(1)3, 【解析】由题意,令223u x x =-++,由0>u , 解得13x,即函数()f x 的定义域为(1,3)-又根据二次函数的图象与性质可知,函数223u x x =-++在区间(]1,1-上单调递增, 在区间[1,3)上单调递减,又由函数()12log f x u =为单调递减函数,根据复合函数同增异减可得,函数()f x 的单调递增区间为[1,3).故答案为:[1,3)或(1)3, 【易错提醒】解答对数函数型问题,易忽视函数的定义域而导致错误. 【总结提升】(1)已知某函数是奇函数或偶函数,求其中某参数值时,常用方法有两种: ①由f (-x )=f (x )或f (-x )=-f (x )直接列关于参数的方程(组),解之得结果.②由f (-a )=f (a )或f (-a )=-f (a )(其中a 是某具体数)得关于参数的方程(组),解之得结果,但此时需检验.(2)用定义证明形如y =log a f (x )函数的单调性时,应先比较与x 1,x 2对应的两真数间的大小关系,再利用对数函数的单调性,比较出两函数值之间的大小关系.巩固提升1.(2019·北京高考真题(文))下列函数中,在区间(0,+)上单调递增的是( ) A.B.y =C.D.【答案】A 【解析】 函数,在区间 上单调递减,函数在区间上单调递增,故选A .2.已知a ,b 均为不等于1的正数,且满足lg lg 0a b +=,则函数()x f x a =与函数()log b g x x =-的图象可能是( )A. B.C. D.【答案】B 【解析】lg lg 0a b +=,1ab ∴=,即1b a=, 1()log log a ag x x x ∴=-=,∴()f x 与()g x 互为反函数,图象关于y x =对称.故选B.3.(2010·全国高考真题(文))已知函数()lg f x x =.若a b ≠且,()()f a f b =,则+a b 的取值范围是 ( ) A .(1,)+∞ B .[1,)+∞ C .(2,)+∞ D .[2,)+∞【答案】C 【解析】因为函数()lg f x x =,且由()()lg lg 1f a f b a b ab =⇔-=⇔=,(假设a<b ,)因此a+b 2ab ≥=2,但是等号取不到,因此选C4.(2018·全国高考真题(文))下列函数中,其图像与函数ln y x =的图像关于直线1x =对称的是( ) A .ln(1)y x =- B .ln(2)y x =- C .ln(1)y x =+ D .ln(2)y x =+【答案】B 【解析】函数y lnx =过定点(1,0),(1,0)关于x=1对称的点还是(1,0),只有()y ln 2x =-过此点. 故选项B 正确5.(2020·内蒙古自治区高三二模(文))已知函数()log a y x b =-的大致图象如下图,则幂函数ba y x =在第一象限的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】由()log a y x b =-的图象可知,1log (1)0log (2)0a a a b b >⎧⎪-<⎨⎪->⎩,所以101121a b b >⎧⎪<-<⎨⎪->⎩,得1a >,01b <<,所以01ba<<,所以幂函数b a y x =在第一象限的图象可能为B . 故选:B.6.(2020·北京高三二模)已知函数f (x )=log a x +b 的图象如图所示,那么函数g (x )=a x +b 的图象可能为( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】结合已知函数的图象可知,(1)1f b =<-,1a >,则()g x 递增,且(0)10g b =+<,故D 符合题意. 故选:D.7.(2019·河北高三月考(理))已知奇函数()f x 满足()(4)f x f x =+,当(0,1)x ∈时,()2x f x =,则()2log 12f =( )A.43- B.2332 C.34D.38-【答案】A 【解析】由题意()(4)f x f x =+,故函数()f x 是周期为4的函数,由23log 124<<,则21log 1240-<-<,即204log 121<-<, 又函数()f x 是定义在R 上的奇函数,则()()()2244log 12222log 1224log 12log 1244log 12223f f f -=-=--=-=-=-,故选:A.8.(2020·浙江省浙江邵外高二期中)函数()2log f x x =的定义域是( ) A .(]0,2 B .[)0,2C .[0,2]D .(2,2)【答案】A 【解析】 由题意可得,020x x >⎧⎨-≥⎩,解得02x <≤.所以函数的定义域为(]0,2, 故选:A9.(2019·北京高考真题(文))在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足212152–lg E m m E =,其中星等为m k 的星的亮度为E k (k =1,2).已知太阳的星等是–26.7,天狼星的星等是–1.45,则太阳与天狼星的亮度的比值为 A .1010.1 B .10.1C .lg10.1D .10–10.1【答案】A 【解析】两颗星的星等与亮度满足12125lg 2E m m E -=,令211.45,26.7m m =-=-, ()10.111212222lg( 1.4526.7)10.1,1055E E m m E E =⋅-=-+==. 故选:A.10.(2019·天津高考真题(文))已知,,,则的大小关系为( )A. B. C.D.【答案】A 【解析】; ;.故. 故选A.11.(2018·天津高考真题(文))已知13313711log ,(),log 245a b c ===,则,,a b c 的大小关系为( )A .a b c >>B .b a c >>C .c b a >>D .c a b >>【答案】D 【解析】由题意可知:3337392log log log <<,即12a <<,13111044⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=,即01b <<, 133317552log log log =>,即c a >,综上可得:c a b >>.本题选择D 选项. 12.(2018·上海市大同中学高一期末)函数()()log 2a f x ax =-在[]0,1上是x 的减函数,则实数a 的取值范围是______. 【答案】()1,2 【解析】函数()()log 2a f x ax =-,所以真数位置上的20ax ->在[]0,1x ∈上恒成立, 由一次函数保号性可知,2a <,当01a <<时,外层函数log a y t =为减函数,要使()()log 2a f x ax =-为减函数,则2t ax =-为增函数, 所以0a ->,即0a <,所以a ∈∅, 当1a >时,外层函数log a y t =为增函数,要使()()log 2a f x ax =-为减函数,则2t ax =-为减函数, 所以0a -<,即0a >,所以1a >, 综上可得a 的范围为()1,2. 故答案为:()1,2.13.(2019·上海市高桥中学高一期末)式子()2log 3y x =-的定义域为_________. 【答案】(),3-∞ 【解析】要使函数表达式有意义,需满足:30x ->,即:x <3,∴()2log 3y x =-的定义域为(),3-∞ 故答案为:(),3-∞14.函数log ()a y x k =+(0a >,且1a ≠)的图象恒过点()0,0,则函数1log ()ay x k =-的图象恒过点______. 【答案】(2,0)【解析】由题意,得log 0a k =,1k ∴=,11log ()log (1)aay x k x ∴=-=-的图象恒过点(2,0).故答案为:(2,0)15.(2019·上海市行知中学高三月考)已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x <时,()2xf x =,则()4log 9f 的值为______. 【答案】13- 【解析】224222log 9log 3log 3log 10==>=,由题意得()221log log 3321log 3223f --===, 由于函数()y f x =是定义在R 上的奇函数, 因此,()()()4221log 9log 3log 33f f f ==--=-. 故答案为:13-.16.(2020·河北新乐市第一中学高二月考)已知函数()f x 为奇函数,且当0x >时,()13log 2f x x =.(1)求当0x <时,函数()f x 的表达式; (2)解不等式()3f x ≤.【答案】(1)()()1313log 20log 20x x f x x x >⎧⎪=⎨--<⎪⎩,,(2)27{02x x -≤<或1}54x ≥ 【解析】(1)解:函数()f x 为奇函数, 当0x >时,()13log 2f x x =,所以,当0x <时,0x >-,()()()()1133log 2log 2f x f x x x =--=--=--,所以()()1313log 20log 20x x f x x x >⎧⎪=⎨--<⎪⎩,,,(2)解:由题意:当0x >时有13log 23x ≤,解得154x ≥;当0x <时有()13log 23x --≤,即()13log 23x -≥-,解得2702x -≤<;综上,原不等式的解集为27{02x x -≤<或1}54x ≥。
指数与对数运算1.的大小关系是( )0.90.7 1.1log 0.8,log 0.9, 1.1a b c ===A . B . C . D .c a b >>a b c >>b c a >>c b a>>【答案】A【解析】因为,,,所以,故选A .0.70log 0.81a <=< 1.1log 0.90b =<0.91.11c =>c a b >>2.三个数20.60.6,ln 0.6,2a b c ===之间的大小关系是( )A .b c a <<B .c b a <<C .c a b <<D .ac b <<【答案】C【解析】,故选C .20.600.61,ln 0.60,21c a b <<<>∴>>3.设0.012log 3,lna b c ===,则( )A .c a b << B .a b c << C .a c b << D .b a c<<【答案】A【解析】先和0比较,0.0122log log 10,30,ln10a b c =>==>=<= 得到c 最小;再与1比较0.01022log log 21,33a b =<==>,得到b 最大.故选A .4.若4log 3a =,则22a a -+= . 【答案】334【解析】,3log 213log 24==a 3log 2=33431322=+=+-a a 5.已知,那么等于( )0)](log [log log 237=x 21-xA .B .C .D .31633342【答案】D 【解析】根据,可得,即,解得,所以0)](log [log log 237=x ()32log log 1x=2log 3x =328x ==,故选择D 11228x --==6.若且则 , .1,1,a b >>lg()lg lg ,a b a b +=+11a b +=lg(1)lg(1)a b -+-=【答案】1,0【解析】得lg()lg lg ,a b a b +=+,111a b ab a b+=∴+=lg(1)lg(1)a b -+-=lg(1)(1)lg(1)lg10a b ab a b --=--+==7. 已知是方程01422=+-x x 的两个根,则2(lg ba 的值是 .lg ,lg ab 【答案】2【解析】由是方程01422=+-x x 的两个根可得:,,lg ,lg a b lg lg 2a b +=1lg lg 2a b ⋅=所以2)(lg ba ()()22lg lg lg lg 4lg lg 2ab a b a b =-=+-⋅=8.解方程:122log (44)log (23)x x x ++=+-【答案】.2x =【解析】解方程则:则:122log (44)log [2(23)]x x x ++=-1442(23)x x x ++=-43240x x -⋅-=则:或(舍)∴.经检验满足方程.24x =21x =-2x =2x =9.解方程(1) (2)231981-=x x 444log (3)log (21)log (3)-=+++x x x 【答案】(1)或;(2)2=x 1=x 0x =【解析】(1) 解得,或2322299,32,320--=∴-=--+=x x x x x x 2=x 1=x (2)440.25log (3)log (21)log (3)x x x -=+++44log (3)log (21)(3)3(21)(3)x x x x x x -=++∴-=++得或,经检验为所求.4=-x 0x =0x =10.计算下列各式的值(1) (2)210321(0.1)2()4--++3log lg 25lg 4+【答案】(1)5(2)72【解析】(1)210321(0.1)2()4--++5221=++=(2)3log lg 25lg 4++27223=+=11.化简求值:(1);313373329a a a a ⋅÷--(2);22)2(lg 20lg 5lg 8lg 325lg +++(3).13063470.001(168--++【答案】(1)1;(2)3;(3)89.【解析】(1)因为有意义,所以,所以原式3-a0>a =。
3.2 对数与对数函数3.2.1 对数及其运算知识点一:对数的概念1.若对数log (x -1)(4x -5)有意义,则x 的取值范围是A.54≤x<2B.52<x<2 C.54<x<2或x>2 D .2≤x≤3 2.若log x 7y =z ,则A .y 7=x zB .y =x 7zC .y =7x zD .y =z 7x3.lg10+lg100+lg1 000等于A .10B .100C .1 000D .6 知识点二:积、商、幂的对数4.若a>0,a≠1,x>0,y>0,x>y ,下列式子中正确的个数是①log a x·log a y =log a (x +y)②log a x -log a y =log a (x -y)③log a x y=log a x÷log a y ④log a xy =log a x·log a yA .0B .1C .2D .35.lg8+3lg5的值为A .-3B .-1C .1D .36.若x·log 34=1,则4x +4-x 等于A.103 B .6 C.83 D.163 7.若lg(x -y)+lg(x +2y)=lg2+lgx +lgy ,则x y=__________. 8.lg20+log 10025=__________.知识点三:换底公式9.若log a b·log 3a =5,则b 等于A .a 3B .a 5C .35D .5310.设log 34·log 48·log 8m =log 416,则m =________.11.log 23log 89·e ln1的值是__________. 12.已知log 189=a,18b=5,求log 3645.(用含a ,b 的式子表示)能力点一:对数的运算13.计算2log 525+3log 264-8log 71等于A .14B .220C .8D .2214.若a>0且a≠1,则满足a x =lg0.3的x 值有A .0个B .1个C .3个D .无穷多个15.设5lgx =25,则x 的值为A .10B .±10C .100D .±10016.log (2-1)(3+22)=__________. 17.求log 52·log 79log 513·log 734+log 2(3+5-3-5)的值. 18.化简:lg3+25lg9+35lg 27-lg 3lg81-lg27.能力点二:对数与方程、对数与不等式的综合19.如果方程lg 2x +(lg2+lg3)lgx +lg2·lg3=0的两根为lgx 1、lgx 2,那么x 1·x 2的值为A .lg2·lg3B .lg2+lg3 C.16D .-6 20.若log (1-x)(1+x)2=1,则x =__________. 21.如果lgx +lgy lgx +lgx +lgy lgy +[lg x-y ]2lgx·lgy =0,求x ,y 及log 2(xy)的值.22.比较a =log 123,b =(13)0.2,c =213的大小.23.已知x ,y ,z 为正数,3x =4y =6z,2x =py.(1)求p ;(2)证明1z -1x =12y.24.设log a c ,log b c 是方程x 2-3x +1=0的两根,求log a b c 的值.答案与解析基础巩固1.C 2.B 3.D 4.A5.D 原式=lg8+lg53=lg(8×53)=lg1 000=lg103=3.6.A ∵x=1log 34=log 43, ∴4x +4-x =4log 43+4-log 43=3+13=103. 7.28.2 原式=lg20+log 10252=lg20+lg5=lg100=lg102=2.9.C 由换底公式,得lgb lga ·lga lg3=lgb lg3=log 3b =5, ∴b=35.10.9 11.3212.解:∵18b =5,∴b=log 185.∴log 3645=log 1845log 1836=log 185+log 189log 1818+log 182 =a +b 1+log 1818-log 189=a +b 2-a . ∴log 3645=a +b 2-a. 能力提升13.D14.A 设lg0.3=t ,则10t =0.3<1.∵t<0,即a x <0,∴不存在x 的值使a x =lg0.3.15.C16.-2 原式=log (2-1)(2+1)2 =2log (2-1)(2+1)=2log (2-1)12-1=2log (2-1)(2-1)-1=-2.17.解:原式=12·2log 52·log 73 -log 53 ·23·log 72+log 4(3+5-3-5)2=(-12log 32)·3log 23+log 42 =-32+12=-1. 18.解:方法一:原式=lg3+45lg3+910lg3-12lg34lg3-3lg3= 1+45+910-12 lg3 4-3 lg3=115. 方法二(逆用公式):原式=lg 3×925×2712×35×3-12 lg 8127=lg3115lg3=115. 19.C 由已知,得lgx 1+lgx 2=-(lg2+lg3)=lg 16. ∴lgx 1+lgx 2=lgx 1x 2=lg 16. ∴x 1x 2=16. 20.-3 x 满足⎩⎪⎨⎪⎧ x≠-1,1-x>0,1-x≠1, 1+x 2=1-x ,解得x =-3.21.解:去分母,得lgy(lgx +lgy)+lgx(lgx +lgy)+[lg(x -y)]2=0,即(lgx +lgy)2+[lg(x -y)]2=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ lgx +lgy =0,lg x-y =0. ∴⎩⎪⎨⎪⎧ xy =1,x -y =1.∴x,-y 是方程t 2-t -1=0的两个实根.又x ,y>0,且x≠1,y≠1,x>y , ∴x=5+12,y =5-12. ∴log 2(xy)=log 21=0.22.解:由指数函数y =(13)x 及y =2x 的性质可知, b =(13)0.2∈(0,1), c =213∈(1,+∞), ∴c>b.由对数的定义知,(12)a =3, 由函数y =(12)x 的性质知,a<0. 综上知,c>b>a.拓展探究23.解:(1)设3x =4y =6z =k(显然k>0且k≠1),则x =log 3k ,y =log 4k ,z =log 6k.由2x =py 2log 3k =plog 4k =p·log 3k log 34, 又log 3k≠0,∴p=2log 34.(2)证明:1z -1x =1log 6k -1log 3k =log k 6-log k 3=log k 2=12log k 4=12y. ∴1z -1x =12y. 24.解:∵log a c ,log b c 是方程x 2-3x +1=0的两根,∴⎩⎪⎨⎪⎧ log a c +log b c =3,log a c·log b c =1.∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1log c a +1log c b =3,log c a·log c b =1.∴⎩⎪⎨⎪⎧log c a +log c b =3,log c a·log c b =1. ∴log a b c =1log c a b=1log c a -log c b =1± log c a +log c b 2-4log c a ·log c b =1±5=±55.。
对数及对数函数1、对数的基本概念(1)一般地,如果a (1,0≠>a a )的b 次幂等于N ,就是N a b =,那么数b 叫做以a 为底N 的对数, 记作b N a=log ,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数,式子N a log 叫做对数式(2)常用对数:N 10log ,记作N lg ; 自然对数N e log (e =2.71828…),记作N ln .(3)指数式与对数式的关系:log xa a N x N =⇔=(0>a ,且1≠a ,0N >)(4)对数恒等式:2、对数的性质(1)负数和零没有对数,即0>N ; (2)1的对数是零,即01log =a ; (3)底的对数等于1,即1log =a a3、对数的运算性质(1)如果a >0,a ≠1,M >0,N >0,那么①N M MN a a a log log )(log +=; ②N M NMa a alog log log -=; ③M n M a n alog log =(2)换底公式: 推论:① b N N b log 1log =; ② ; ③ 1log log =⋅a b b a4、对数函数的定义:函数 叫做对数函数,其中x 是自变量(1)研究对数函数的图象与性质:由于对数函数 与指数函数 互为反函数,所以 的图像和 的图像关于直线 对称。
(2)复习)10(≠>=a a a y x且的图象和性质()010log >≠>=N a a N aNa ,且bNN a a b log log log =b mn b a na m log log =a y log x =(a 0a 1)>≠且a y log x =x y a =a y log x=xy a =y x =2.对数函数的图像:3.对数函数的性质:【回顾一下】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.① 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 =log a x 与 的图象关于x 轴对称. ① 函数值的变化特征:题型一、对数式的运算 例题1:填空(1)[])81(log loglog 346=_____ ___; (2)19lg 3lg 2+-= ;(3)04.0log 10log 222+=_____ ___; (4)3log 28log 316161+=_____ ___; (5)=⋅⋅⋅4log 5log 7log 3log 7352例题2:若a y x =-lg lg ,则=⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛332lg 2lg y x ( ).A a 3 .Ba 23 .C a .D 2a 题型二 变式、对数运算性质运用 变式1:计算变式2:3128x y ==,则11x y-= .xy a log =)1,0(≠>=a a a y x 且10<<a 1>a 2(lg 2)lg 2lg 50lg 25+⋅+题型三、解对数式方程例题1:已知216log =x ,则=x ( ).A 2 .B 4 .C 8 .D 32例题2:已知 ① 3log 1log 266-=x ,求x 的值 ; ② 2)25(log 22=--x x ,求x 的值。
对数与对数运算知识点总结与例题讲解本节知识点 (1)对数的概念.(2)对数式与指数式的互化. (3)对数的性质. (4)对数的运算性质. (5)对数的换底公式. 知识点一 对数的概念一般地,如果N a x=(0>a 且1≠a ),那么数x 叫做以a 为底N 的对数,记作N x a log =.其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数.例如,因为41621=,所以21就是以16为底4的对数,记作214log 16=. 对对数概念的理解:(1)底数a 必须满足0>a 且1≠a ; (2)真数N 大于0(负数和0没有对数). 规定底数0>a 且1≠a 的原因:当0<a 时,N 取某些值时,x 的值不存在.例如,()29log 3=-,但()27log 3-却不存在.当0=a 时:①若0≠N ,则x 的值不存在;②若0=N ,则x 的值是任意正数.(注意:0的负指数幂和0次幂都没有意义) 当1=a 时:①若1≠N ,则x 的值不存在; ②若1=N ,则x 的值是任意实数.所以在对数的定义里,规定底数0>a 且1≠a . 常用对数与自然对数将以10为底的对数叫做常用对数,记作N lg ;将以无理数e ( 71828.2≈e )为底的对数叫做自然对数,记作N ln .根据对数概念,可以求参数的取值范围 例1. 求下列各式中x 的取值范围.(1)()3log 5.0-x ; (2)()()x x --2log 1.分析:对数的概念,对底数和真数都作出了规定,要使对数式有意义,必须满足: (1)底数0>a 且1≠a ; (2)真数0>N .解:(1)由题意可知:03>-x ,解之得:3>x .∴x 的取值范围是()+∞,3;(2)由题意可知:⎪⎩⎪⎨⎧>-≠->-021101x x x ,解之得:21<<x .∴x 的取值范围是()2,1.例2. 求下列对数式中x 的取值范围.(1)()x -5log 2; (2)()3log 2x -.解:(1)由题意可知:05>-x ,解之得:5<x .∴x 的取值范围是()5,∞-;(2)由题意可知:⎩⎨⎧≠->-1202x x ,解之得:2<x 且1≠x .∴x 的取值范围是()()2,11, ∞-.例3. 使()1log +x a (0>a 且1≠a )有意义的x 的取值范围是【 】(A )[)+∞-,1 (B )()+∞-,1 (C )[)+∞,0 (D )()+∞,0解:由题意可知:01>+x ,解之得:1->x .∴x 的取值范围是()+∞-,1.选择【 B 】.例4. 求()()x x --4log 3中x 的取值范围. 解:由题意可知:⎪⎩⎪⎨⎧>-≠->-041303x x x ,解之得:43<<x . ∴x 的取值范围是()4,3.例5. 使()2log 212+--x x有意义的x 的取值范围是【 】(A )[)2,2- (B )[]2,2- (C )()2,2- (D )(]2,2-解:由题意可知:⎩⎨⎧>+>-0202x x ,解之得:22<<-x .∴x 的取值范围是()2,2-.选择【 C 】.知识点二 指数式与对数式的互化在N a x=与N x a log =中,N x a ,,是同一个代表符号,只是名称不同.例如,将指数式6426=化为对数式为64log 62=.指数式与对数式的比较知识点三 对数的性质 (1)负数和0没有对数.(2)1的对数等于0,即01log =a (0>a 且1≠a ). (3)底数的对数等于1,即1log =a a (0>a 且1≠a ). (4)对数恒等式N aNa =log (0>a 且1≠a ).(5)x a xa =log (0>a 且1≠a ).对数的性质不仅可以简化运算,更重要的是利用对数的性质可以将任意一个实数转化为对数.例如, ===---2323log ln 2e .例6. 将下列指数式改写成对数式:(1)1624=; (2)32125=-. 解:(1)∵1624=,∴416log 2=;(2)∵32125=-,∴5321log 2-=. 例7. 将下列对数式改写成指数式:(1)3125log 5=; (2)416log 21-=.解:(1)∵3125log 5=,∴12553=;(2)∵416log 21-=,∴16214=⎪⎭⎫⎝⎛-.点评 指数运算与对数运算互为逆运算,在解题过程中,互相转化是解决相关问题的重要途径,但一定要记清N x a ,,在两种形式中的准确位置:指数式N a x=,对数式N x a log =.需要说明的是,并不是所有的指数式都可以化为对数式,如()1624=-,就不能化为416log 2=-;112=,就不能化为21log 1=.例8. 计算下列各式的值:(1)25log 5; (2)32log 21; (3)10log 33; (4)1ln ; (5)5.2log 5.2.解:(1)25log 25log 255==;(对数的性质:x a xa =log )(2)521log 32log 52121-=⎪⎭⎫⎝⎛=-;(3)10310log 3=;(对数恒等式:N a N a =log ) (4)01ln =;(对数的性质:1的对数等于0) (5)15.2log 5.2=.(对数的性质:底数的对数等于1)例9. 计算:(1)27log 9; (2)81log 43; (3)()()32log 32-+.分析:利用指数式与对数式的互化进行计算.解:(1)设x =27log 9,则有279=x ,3233=x ,32=x ,23=x . ∴2327log 9=; (2)设x =81log 43,则有()8134=x,44133=x ,441=x ,16=x .∴1681log 43=;(3)设()()x =-+32log 32,则有()()1323213232-+=+=-=+x,1-=x .∴()()132log 32-=-+.例10. 求下列各式中的x :(1)2327log =x ; (2)x x 354⨯=. 解:(1)∵2327log =x ,∴2723=x ,()93327232332====x ;(2)∵xx354⨯=,∴534=⎪⎭⎫⎝⎛x,5log 34=x .例11. 若24=a ,a x =lg ,则=x __________. 解:∵24=a ,∴222=a ,12=a ,21=a . ∵a x =lg ,∴10101021===ax .例12. 已知函数()()a x x f +=22log ,若()13=f ,则=a __________.解:∵()13=f ,∴()19log 2=+a ,∴29=+a ,解之得:7-=a .点评 本题考查对数的性质:底数的对数等于1,即1log =a a (0>a ,且1≠a )例13. 设m a =2log ,n a =3log ,则nm a +2的值为__________.解:∵m a =2log ,n a =3log ,∴3,2==nm a a .∴()1232222=⨯=⋅=+n m n m a a a .例14. 求下列各式的值:(1)4log 55; (2)24log 33-; (3)5log 422+.解:(1)454log 5=;(对数恒等式:N a N a =log )(2)9433324log 24log 33==-; (3)805162225log 45log 422=⨯=⋅=+.知识点四 对数的运算性质如果0>a ,且1≠a ,0,0>>N M ,则有: (1)()N M MN a a a log log log +=; (2)N M NMa a alog log log -=; (3)M n M a na log log =.其中,对数的运算性质(1)可推广:()n a a a n a M M M M M M log log log log 2121 ++=. 常用推论: (1)M M Ma a a log log 1log 1-==-; (2)M pnMM a pn a pn alog log log ==. 例15. 证明对数的运算性质:()N M MN a a a log log log +=(0>a 且0,0,1>>≠N M a )分析:利用指数幂的运算性质,可以证明对数的运算性质.证明:设q N p M a a ==log ,log ,则qp a N a M ==,∴()()q p a a a MN q p a q p a a +==⋅=+log log log ,q p N M a a +=+log log . ∴()N M MN a a a log log log +=.例16. 证明对数的运算性质:N M NMa a alog log log -=(0>a 且0,0,1>>≠N M a ) 证明:设q N p M a a ==log ,log ,则qp a N a M ==,∴q p a aa N M q p a q pa a -===-log log log ,q p N M a a -=-log log∴N M NMa a alog log log -=. 例17. 证明对数的运算性质:M n M a n a log log =(0>a 且0,0,1>>≠N M a )证明:设x M a =log ,则xa M =∴()nx a a M nx a nx a n a ===log log log ,nx M n a =log∴M n M a n a log log =.对数的运算性质的应用 例18. 化简求值:(1)51lg 5lg 32lg 4-+;(2)2.1lg 10lg 38lg 27lg -+;(3)3log 333558log 932log 2log 2-+-; (4)348log 348log 22-++.解:(1)原式()410lg 52lg 5152lg 51lg 5lg 2lg 4443434==⨯=⨯=-+=; (2)原式=()()2312lg 23lg 12lg 23lg 2312lg 23lg 232lg 33lg 231023lg10lg 32lg 3lg 2213213=-+-+=-+-+=⨯-+; (3)原式13233log 389324log 38log 932log 4log 233333-=-=-=-⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=-+-=; (4)原式()()22log 4log 16log348348log 22222====-+=.例19. 计算:=+25log53ln e__________.解:原式()7435log345=+=+=.例20. 设b a ==15log ,3log 22,则=75log 2__________. 解:∵b a ==15log ,3log 22∴()b a =+=+=⨯5log 5log 3log 53log 2222,∴a b -=5log 2. ∴()a b a b b -=-+=+=⨯=25log 15log 515log 75log 2222.例21. 计算:5log 3lg 33log 45log 1223211023⎪⎭⎫ ⎝⎛++-++.解:原式=5log 3lg 3log 45log 23232102233-++⨯-⨯52951274815233165351log 32-=++-=++⨯-⨯=. 例22. 计算:()20lg 5lg 2lg 2lg 2-⋅+. 解:原式()()210lg 5lg 22lg ⨯-+=g()12lg 12lg 2lg 12lg -=--=+-=.例23. 计算:(1);42log 2112log 487log 222-+ (2)()222lg 20lg 5lg 8lg 325lg +⋅++.解:(1)原式42log 144log 487log 222-+= 2log =212log 21log 421444872122-===⎪⎪⎭⎫⎝⎛÷⨯-; (2)原式()()2322lg 210lg 5lg 2lg 325lg +⨯⋅++=()()22lg 2lg 15lg 2lg 25lg 2++++=()()2lg 5lg 22lg 5lg 2lg 5lg 2lg 5lg 2++=++++=12+= 3=.例24. 计算:()()2922531log 31log 35+-+.解:原式()()()()3231139253531log 13log 31log 213log 2925925=++-=+=+=+-+-.点评 本题为易错题,易错误得到()()31log 231log 2522555--=,实际上,此时真数031<-,对数式无意义,应为()()()13log 213log 31log 25225225555---==.例25. 若()()0137log 22=+--x x x ,则x 的值为__________. 解:∵()()0137log 22=+--x x x∴⎪⎩⎪⎨⎧≠->-=+-120211372x x x x ,解之得:4=x . ∴x 的值为4.例26. 若()312xf x=+,则()=4f __________. 解:由412=+x 得到32=x,∴3log 2=x .∴()3log 31342==x f . 例27. 已知b a lg ,lg 是方程01422=+-x x 的两个根,则2lg ⎪⎭⎫ ⎝⎛b a 的值是【 】 (A )1 (B )2 (C )3 (D )4解:∵01422=+-x x ,∴02122=+-x x . ∵b a lg ,lg 是该方程的两个根 ∴21lg lg ,2lg lg =⋅=+b a b a . ∴()()22142lg lg 4lg lg lg lg lg 2222=⨯-=⋅-+=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛b a b a b a b a .选择【 B 】.例28. 计算:=++⎪⎭⎫⎝⎛-54log 45log 81163343__________. 解:原式8271log 325445log 32333434=+⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=--.例29. 解下列方程:(1)()()()1log 11log 4log 222++=-++x x x ; (2)()()5lg 11622lg -=-+x x x .解:(1)()()()1log 2log 14log 222++=-+x x x()()22log 43log 222+=-+x x x∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>+>->++=-+01010422432x x x x x x ,解之得:2=x .∴该方程的解为2=x ;(2)()()x x x x x 2lg 2lg 5lg 10lg 1622lg ==-=-+ ∴x x x 21622=-+,解之得:8=x ,符合题意. ∴该方程的解为8=x .例30. 若12lg 2lg =-a ,则=a 【 】(A )4 (B )10 (C )20 (D )40解:∵12lg 2lg =-a ,∴14lg4lg lg ,12lg lg 2==-=-aa a . ∴104=a,解之得:40=a . 选择【 D 】.例31. 方程()1321log 3+=⋅+x x的解=x __________.解:()1333log321log +=⋅+x x,∴x x x 3333211⋅==⋅++.∴13=x ,解之得:0=x ,即该方程的解为0=x .点评 根据对数的性质,可将任意一个实数转化为对数,如上面的133log 1+=+x x .例32. 计算:3log 15.222ln 01.0lg 25.6log +-++e .解:原式3log 21225.2222ln 10lg 5.2log ⋅-++=-e211322122-=⨯-+-=.例33.(1)计算:()()()223log 8.94lg 25lg 27log 1203-+-+++-;(2)已知()y x y x 2lg 2lg lg -=+,求x y 22loglog-的值.解:(1)原式()()()21223312log 1425lg 3log -++⨯+=-21223+++=213=; (2)∵()y x y x 2lg 2lg lg -=+,∴()22lg lg y x xy -=∴()xy y x =-22,04522=+-y xy x .∵0>x ,∴04512=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-x y x y ,∴41=x y 或1=x y .∵02,0,0>->>y x y x ,∴210<<x y ,∴41=x y . ∴()42log 4log 41log logloglog4222222-=-=-===-x y x y .点评 这里第(2)问在得出结果时用到了对数的运算性质的推论:MM Ma a al o g l o g 1l o g 1-==-. 例34. 化简下列各式:(1)51lg 5lg 32lg 4-+;(2)2.1lg 1000lg 8lg 27lg -+.解:(1)原式()452lg 5152lg 51lg 5lg 2lg 43434=⨯=⨯=-+=; (2)原式()()1023lg10lg 2lg 3lg 22133213⨯-+=()2312lg 23lg 12lg 23lg 2312lg 3lg 232lg 33lg 232=-+-+=-+-+=.例35. 化简下列各式:(1)()5353lg 281log 22723log 322-+++⨯-; (2)()246246log2--+.解:(1)原式()()2323235353lg 2log 33-+++⨯-=-()1919910lg 3332=++=+-⨯-=;(2)原式()21246246log22⨯--+= ()()3216212log218log 21246246log62222=⨯=⨯=⨯=⨯--+=.解法二: 原式()()⎪⎭⎫⎝⎛--+=2222222log ()()32log22log2222log3222===+-+=.例36. 若03241=--+x x,则x 的值为__________.解:032222=-⋅-x x,()()01232=+-x x∴32=x (012<-=x ,舍去) ∴3log 2=x .例37. 计算:4ln 3327log 25lg 4lg e ---.解:原式()844421243log 254lg 3-=--=--=-⨯-=. 例38.(1)已知68log =x ,求x 的值;(2)已知()x x 323log 110log +=-,求x 的值.解:(1)∵68log =x ,∴86=x .∵0>x ,且1≠x ∴()22282161361====x ;解法二:∵68log =x ,∴62log 32log 3==x x ,∴22log =x .∴()22log 22log 2==x x,12log =x ,∴2=x .(2)()x x 323log 110log +=-,()x x 3323log 3log 10log +=- ∴()x x 3log 10log 323=-∴⎪⎩⎪⎨⎧=->>-x x x x 310001022,解之得:5=x . 即x 的值为5.点评 解对数方程时,若方程可化为两个同底对数相等,则它们的真数相等. 例39. 若13log 5=a ,则aa 93+的值为__________.解:∵13log 5=a ,∴13log 5=a,∴53=a.∴()3055359322=+=+=+a a a .点评 本题考查对数的性质:底数的对数等于1,即1log =a a (0>a 且1≠a ).例40. 若a y x =-lg lg ,则=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛332lg 2lg y x __________.(用含a 的式子表示) 解:∵a y x =-lg lg ,∴a yx=lg. ∴a y x y x y x y x 3lg 3lg 22lg 2lg 2lg 33333==⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛.例41. 若213log 4=x ,则x x 93log 2+等于【 】 (A )3 (B )5 (C )7 (D )10解:∵213log 4=x ,∴213log 4=x,∴244321===x .∴()52132log 93log 2222=+=+=+x x x .选择【 B 】.例42. 若3log 4=a ,则=+-a a 22__________.解:∵3log 4=a ,∴34=a,即()322=a,∴32=a .∴33431321222=+=+=+-aa a a . 例43. 方程()()223log 59log 1212+-=---x x 的解为__________.解:()()4log 23log 59log 21212+-=---x x∴()()234log 59log 1212-=---x x ,8345911-⋅=---x x . ∴02731232=+⋅-x x ,()()09333=--x x . ∴33=x 或93=x ,解之得:1=x 或2=x . 经检验,1=x 不符合题意,舍去. ∴2=x ,即该方程的解为2=x .例44. 已知方程03l o g 6l o g 222=++x x 的两个实数根分别为βα,,则=⎪⎭⎫⎝⎛⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛βα4141【 】 (A )361(B )36 (C )6- (D )6 解:由题意可知:6log 2-=+βα.∴()366222414126log 6log 26log 22222=====⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛--βα. 选择【 B 】.例44. 已知3log 2=x ,则=----xxxx 2244__________. 分析:本题考查指数式与对数式的互化. 解:∵3log 2=x ,∴32=x.∴310924980313313224422==--=----xxx x . 例45. 若12log 3=x ,则=--x x 24__________.解:∵12log 3=x ,∴12log 3=x,∴32=x.∴()3263193132122422=-=-=-=--xx x x . 例46. 方程()3lg 2lg 24lg +=+xx的解是__________. 解:()()xx23lg 24lg ⋅=+,∴x x2324⋅=+.∴()()02212=--x x ,∴12=x 或22=x ,解之得:0=x 或1=x . 经检验,0=x 或1=x 都是原方程的解.例47. 计算:()()3log 22222lg 22lg 5lg +-.解:原式()()34lg 2lg 5lg 32lg 2lg 5lg 2lg 5lg 2+-=+-+=313425lg =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=. 例48. 计算:323log 1271021001lg22-+⎪⎭⎫⎝⎛+-. 解:原式32323log 3410lg 222--⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⨯=()()()169222342222223log 23log 2++⨯=⎪⎭⎫⎝⎛+--⨯=- 16329169292=++⨯=. 例49. 计算:()4log 2130217731log 3412++--⎪⎭⎫⎝⎛π. 解:原式4log 13773log 149++-=-2321123=+--=.例50. 若2,2>>b a ,且()2log 1log 212log log 212222b b a a b a ++=++,则 ()()=-+-2log 2log 22b a 【 】(A )0 (B )21(C )1 (D )2 解法一:2log 1log 2log log 2222bb a ab a ++=++ ∴()()b a b ab a +=+2log 2log 22,∴()()b a b ab a +=+22.∴()b a ab +=2.∴()()()()22log 2log 2log 222--=-+-b a b a()[]22log 4log 42log 2222===++-=b a ab .选择【 D 】.解法二:()02log 2log 1log 21log 212222=-++-+b a b a b a ∴()02log log 21222=++ab b a ,()()02log 2log log 222=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅+=++ab b a ab b a ∴()12=⋅+abb a ,∴()b a ab +=2. ∴()()()()22log 2log 2log 222--=-+-b a b a()[]22log 4log 42log 2222===++-=b a ab .知识点五 对数的换底公式对数的运算,只有在同底数时才能直接计算,而实际问题中往往会遇到不同底数的对数运算,必须使用换底公式. 换底公式:abb c c a log log log =(0>a 且1≠a ,0>c 且1≠c ,0>b ).说明:(1)换底公式成立的条件是公式中的每一个对数式都有意义;(2)换底公式的意义在于改变对数式的底数,把本题底数的对数运算转化为同底数的对数运算,这样便可以利用对数的运算性质进行化简、求值和证明;(3)在使用换底公式时,把不同底数换成什么样的底数由题目所给条件决定.通常换成以10为底数的常用对数. 换底公式的证明分析:换底公式的证明,要用到对数式与指数式的互化证明:设x b a =log ,则b a x=.在等式b a x =的两边同时取以c 为底的对数得:b ac x c log log =,即b a x c c log log =.∵1≠a ,∴0log ≠a c ∴a b x c c log log =,即abb c c a log log log =. 其中,0>a 且1≠a ,0>c 且1≠c ,0>b .对数换底公式的几个常用推论:(1)b aba nb n a b b ac c c c n c n c na n log log log log log log log log ====; (2)b mn a b m n a m b n a b b a c c c c m c n c na mlog log log log log log log log =⋅===;(3)aa b b b b b a log 1log log log ==;(4)1log log =⋅a b b a ;1log log 1log log =⋅=⋅a aa b b b b a ,或1log log log log log log =⋅=⋅b a a b a b c c c c b a . (5)1log log log =⋅⋅a c b c b a . 例51. 计算:(1)8log 4log 9log 1632⋅⋅;(2)()()4log 4log 3log 3log 9342++.解:(1)原式=343222lg 42lg 33lg 2lg 22lg 3lg 216lg 8lg 3lg 4lg 2lg 9lg =⨯⨯=⋅⋅=⋅⋅; 解法二:原式()2log 432log 3log 42log 2log 23log 223232324⋅⋅=⋅⋅=34314=⨯⨯=;(2)原式⎪⎭⎫⎝⎛+⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+=3lg 22lg 23lg 2lg 22lg 23lg 2lg 3lg 9lg 4lg 3lg 4lg 4lg 3lg 2lg 3lg293233lg 2lg 32lg 23lg 3=⨯=⋅=. 解法二:原式()()2323222log 2log 3log 3log 22++=()2log 33log 232log 2log 23log 213log 323322⋅=+⋅⎪⎭⎫⎝⎛+=291292log 3log 2932=⨯=⋅=. 注意 在(2)的解法二中,用到了对数换底公式的推论:b mnb a n a m log log =,1log log =⋅a b b a . 例52. 计算:(1)()=+3lg 2lg 3log 3log 84__________; (2)()()=++++8log 4log 2log 5log 25log 125log 125255842__________.解:(1)原式653lg 2lg 2lg 63lg 53lg 2lg 2lg 33lg 2lg 23lg 3lg 2lg 8lg 3lg 4lg 3lg =⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫⎝⎛+=; 解法二:原式()2log 3log 313log 213lg 2lg 3log 3log 3222232⎪⎭⎫⎝⎛+=+= 652log 3log 6532=⋅=; (2)原式⎪⎭⎫ ⎝⎛++⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛++=125lg 8lg 25lg 4lg 5lg 2lg 8lg 5lg 4lg 25lg 2lg 125lg135lg 2lg 32lg 35lg 135lg 32lg 35lg 22lg 25lg 2lg 2lg 35lg 2lg 25lg 22lg 5lg 3=⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛++⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛++=.解法二:原式()()3525522222log 2log 2log 5log 5log 5log 33232++++=()132log 35log 3132log 2log 2log 5log 315log 5log 352555222=⋅=++⋅⎪⎭⎫⎝⎛++=例53.(1)设3643==yx,求yx 12+的值; (2)已知73,3log 2==b a ,求56log 12.解:(1)∵3643==yx∴36log ,36log 43==y x . ∴4log 9log 4log 3log 236log 136log 12123636363643+=+=+⋅=+y x 136log 36==;点评 这里用到了对数换底公式的推论:ab b a log 1log =.(2)∵73,3log 2==b a ∴b b a ===3lg 7lg ,7log ,2lg 3lg 3 ∴2lg 3lg 7lg ,2lg 3lg ba b a ===. ∴()()232lg 22lg 32lg 22lg 2lg 32lg 2lg 23lg 2lg 37lg 4lg 3lg 8lg 7lg 12lg 56lg 56log 12++=++=++=++=++==a ab a ab a ab .例54. 已知c b a ,,都是不等于1的正数,且zyxc b a ==,0111=++zy x ,求abc 的值. 分析:使用连等设参数法.可以利用指数幂与根式的互化以及指数幂的运算性质解决问题,还可以利用对数的定义以及对数的换底公式解决问题.解法一:设t c b a zyx===,则0>t ,zyxt c t b t a 111,,===.∴zy x zyxtt t t abc 111111++=⋅⋅=.∵0111=++zy x ∴10==t abc .解法二:设t c b a zyx===,则0>t .∵c b a ,,都是不等于1的正数 ∴t z t y t x c b a log ,log ,log ===. ∵0111=++zy x ∴0log 1log 1log 1=++tt t c b a ,∴()0log log log log ==++abc c b a t t t t ∴1=abc .例55. 计算3216log 的结果是【 】(A )34 (B )43 (C )34- (D )43- 解:342log 3116log 3116log 16log 42231232====. 选择【 A 】.点评: 这里用到了对数的性质:(1)M n M a na log log =;(2)1log =a a .例56. 求下列对数式的值:(1)e 1ln 1ln +;(2)51lg 5lg 32lg 4-+;(3)2log 3774lg 25lg 27log +++.解:(1)原式1ln 01-=+=-e;(2)原式()410lg 452lg 5152lg 51lg 5lg 2lg 443434==⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛÷⨯=-+=; (3)原式()()21122232425lg 3log 2133=++=+⨯+=. 例57. =⨯+-+8log 3log 43lg 9lg 215lg 232__________.解:原式3lg 8lg 2lg 3lg 43lg3lg 25lg ⨯+-+= 272322lg 2lg 23100lg 2lg 8lg 43325lg =+=+=+⎪⎭⎫ ⎝⎛÷⨯=. 例58. 对数综合运算求值:(1)2.1lg 1000lg 8lg 27lg -+;(2)()[]4log 18log 2log 3log 166626÷⋅+-.解:(1)原式()()12lg 23lg 232lg 33lg 231023lg10lg 2lg 3lg 22133213-+-+=⨯-+=()2312lg 23lg 12lg 23lg 23=-+-+=; (2)原式()()[]4log 6log 3log 2log 3log 6log 6666266÷++-=()[]()[]()12log 22log 22log 22log 2log 4log 2log 3log 2log 2log 4log 2log 3log 2log 2log 6666666666666626=÷=÷+=÷++=÷+⋅+=例59. 求下列式子的值:(1)()()a a lg lg 2lg lg 2100+; (2)8lg 3136.0lg 2113lg 2lg 2+++.解:(1)原式()()()[]()2lg lg 2lg lg 22lg lg 2lg 10lg 22=++=+=a a a a ; (2)原式()112lg 12lg 26.010lg 12lg 2lg 6.0lg 10lg 3lg 4lg ==⨯⨯=+++=.例60. 给出下列各式:①()010lg lg =;②()0ln lg =e ;③若x lg 10=,则10=x ;④由21log 25=x ,得5±=x . 其中正确的是__________.(把正确的序号都填上)答案 ①②解:()01lg 10lg lg ==,故①正确;()01lg ln lg ==e ,故②正确;若x lg 10=,则1010=x ,故③错误; 由21log 25=x ,得52521==x ,故④错误.例61. 计算3log 9153223log 327log ++的结果是__________. 解:原式58315233log 3log 33log 33log 3523135331=+--=+-=++=--. 例62. 计算=⨯+⨯-4log 3log 81log 2273223log 324__________. 解:原式()3lg 2lg 22lg 3lg 2log 23323log 213232⨯+⨯-=- ()31123922921213log 2-=+-=+-=.例63. 已知b a ==6log ,5log 52,则用b a ,表示=6lg __________. 解:∵b a ==6log ,5log 52∴b a ==5lg 6lg ,2lg 5lg ,a =-5lg 15lg ,∴aa+=15lg ∴aabb +==15lg 6lg . 例64.(1)已知a =2log 14,用a 表示7log2;(2)已知b a ==5log ,7log 1414,用b a ,表示28log 35.解:(1)∵a =2log 14,∴a12log 114log 142==∴()⎪⎭⎫⎝⎛-=-===1122log 14log 27log 27log7log2222221a ;(2)∵b a ==5log ,7log 1414∴()5log 7log 14log 7log 14log 57log 14714log 35log 28log 28log 14141414141414141435++-=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯==b a a +-=2. 例65. 解关于x 的方程:(1)()()13log 1log 515=--+x x ;(2)()010lg lg 32=-+x x .解:(1)()()13log 1log 155=--+-x x ,()()5log 3log 1log 555=-++x x()()5log 31log 55=-+x x∴()()⎪⎩⎪⎨⎧>->+=-+0301531x x x x ,解之得:4=x . ∴该方程的解为4=x ;(2)()010lg 3lg 2=-+x x ,()()05lg 2lg =+-x x∴2lg =x 或5lg -=x ,解之得:210=x 或510-=x . 经检验,210=x 和510-=x 都是原方程的解.例66. 方程()()12log 3log 2log 222=-+-x x 的解是__________. 解:()()12log 32log 22=--x x∴()()⎪⎩⎪⎨⎧>->-=--03021232x x x x ,解之得:1-=x . ∴该方程的解为1-=x .例67. 已知1>>b a ,若310log log =+a b b a ,a bb a =3,则=b __________. 解:设t b a =log ,则t b a a b 1log 1log ==,3101=+t t ,解之得:31,321==t t . ∵1>>b a ,∴a b a a a log log 1log <<,即10<<t ,∴31=t .∴31log =b a ,31a b =.∵abb a =3,∴a ba a 313=,∴b a 331=,b a 9=∴()b b b b 9,9331==,解之得:3=b .例68. 解方程:()()14log 1log 42=+-+x x .解:()()4log 4log 1log 44222=+-+x x ,()()4log 4log 1log 4424=+-+x x∴()4log 41log 424=++x x .()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>+>+=++04014412x x x x ,解之得:5=x . ∴该方程的解为5=x .例69. 已知函数()()⎪⎩⎪⎨⎧<+≥⎪⎭⎫⎝⎛=4,14,21x x f x x f x,则()=+3log 22f 【 】(A )31 (B )61 (C )121 (D )241解:∵4log 3log 2log 222<<,∴23log 12<<∴()()()3log 32222213log 313log 23log 2+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=++=+f f f()24131812812211223log 3log 13=⨯=⨯=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=--. 选择【 D 】.例70. 已知函数()131+=x x f ,则()=⎪⎭⎫ ⎝⎛+91log 3log 42f f __________. 解:∵()131+=x x f∴()()()1333131131131+++=+++=-+--x x x x x x x f x f 1313131=+++=xxx . ∴()()()⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫⎝⎛+31log 3log 31log 3log 91log 3log 22222422f f f f f f ()()13log 3log 22=-+=f f .例71. 若cba964==,则=+-cb a 121__________. 解:设t cb a ===964,则tc t b t a 964log ,log ,log ===.∴9log 6log 24log log 1log 12log 1121964t t t tt t c b a +-=+⋅-=+- 01log 964log 2==⎪⎭⎫⎝⎛⨯=t t .解法二:设t cba===964,则cbat t t 1119,6,4===.∵2694=⨯,∴2111⎪⎭⎫ ⎝⎛=⋅b ca t t t ,bc a t t 211=+∴b c a 211=+,∴0121=+-cb a . 例72. 已知函数()()11ln 22+-+=ax x a x f (0>a ),则()=⎪⎭⎫⎝⎛+a f a f 1ln ln ______. 解:∵()()11ln 22+-+=ax x a x f∴()()()()11ln 11ln 2222+++++-+=-+ax x a ax x a x f x f()()[]221ln 211ln2222=+=+++-+=ax xa ax xa∴()()()2ln ln 1ln ln =-+=⎪⎭⎫⎝⎛+a f a f a f a f .例73. 已知b a ,是方程343log 3log 273-=+x x 的两个根,则=+b a __________. 解:343log 3log 333-=+x x ,343log 313log 133-=+x x . 设x t 3log 3=,则34311-=+t t ,解之得:3,121-=-=t t .∴1333log 13log -=-=x 或3333log 33log -=-=x ,解之得:91=x 或811=x . 经检验,91=x 和811=x 都是原方程的解.∴811081191=+=+b a .例74. 已知二次函数()()a x x a x f lg 42lg 2++=的最小值为3,则()⋅+2log 5log 2a a50log a 的值为__________.解:∵二次函数()()a x x a x f lg 42lg 2++=的最小值为3∴0lg >a ,()3lg 44lg 162=-aa ,解之得:1lg =a ,∴10=a . ∴()⋅+2log 5log 2a a ()50lg 2lg 5lg 50log 2⋅+=a()()()12lg 5lg 2lg 2lg 5lg 5lg 15lg 2lg 5lg 2=+=++=++=.例75. 已知n m a a ==2log ,3log .(1)求n m a 2+的值;(2)若10<<x ,a x x =+-1,且12log 3+=+n m ,求22--x x 的值.解:(1)∵n m a a ==2log ,3log ,∴2,3==n ma a∴()12232222=⨯=⋅=⋅=+n m n m n m a a a a a ;(2)∵12log 3+=+n m∴3log 2log 2log 3log 33+=+a a ,6log 6log 3=a ,∴3=a . ∴31=+-x x ,()()543422121=-=-+=---x x x x∵10<<x ,∴xx 1<,∴51-=--x x . ∴()()531122-=-+=----x x x x x x .例76. 已知z y x ,,为正数,zyx643==,py x =2.(1)求p 的值; (2)求证:yx z 2111=-解:(1)设t zy x ===643,则t z t y t x 643log ,log ,log ===.∵py x =2,∴t p t 43log log 2=,∴4log 23log 4log 24log 13log 12log log 2343==⋅==t t t t t t p2log 43=;证明:(2)由(1)可知:2log 3log 6log log 1log 11136t t t t t x z =-=-=-,2log 4log 21log 121214===⋅=t t t y ∴yx z 2111=-. 例77. 实数b a ,满足1052==ba,则下列关系正确的是【 】(A )111=+b a (B )212=+b a (C )221=+b a (D )2121=+b a解:∵1052==ba ,∴10log ,10log 52==b a .∴15lg 2lg 10log 110log 11152=+=+=+b a ,故(A )正确; 22lg 120lg 5lg 4lg 5lg 2lg 212≠+==+=+=+b a ,故(B )错误; 5lg 150lg 25lg 2lg 5lg 22lg 21+==+=+=+b a ,故(C )、(D )错误. 选择【 A 】.例78. 已知函数xx f 311)(+=,则()=⎪⎭⎫⎝⎛+31lg 3lg f f 【 】 (A )1 (B )2 (C )3 (D )9分析:因为()()()()()3lg 3lg 3lg 3lg 31lg 3lg 1-+=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-f f f f f f ,所以根据函数()x f 的解析式计算出()()x f x f -+即可.解:∵xx f 311)(+=∴()()1333133311+=+=+=---x xxx x x x f ∴()()1133311=+++=-+x xxx f x f ∴()()()()()13lg 3lg 3lg 3lg 31lg 3lg 1=-+=+=⎪⎭⎫⎝⎛+-f f f f f f .选择【 A 】.例79. 设()x f 为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,()b e x f x+=(b 为常数),则()2ln -f 等于【 】(A )21-(B )1 (C )1- (D )3- 解:∵()x f 为定义在R 上的奇函数∴()00=f ,∴01=+b ,解之得:1-=b . ∴当x ≥0时,()1-=x e x f .当0<x 时,0>-x ,此时()()x f e x f x -=-=--1 ∴当0<x 时,()x e x f --=1. ∵01ln 21ln2ln =<=- ∴()12112ln 2ln -=-=-=-e f . 选择【 C 】.方法二:()()()()11212ln 2ln 2ln -=--=--=-=-e f f .例80. 计算:9log 2log 5lg 341lg 2lg 43⋅-+-. 解:原式22333log 2log 5412lg 2⋅-⎪⎭⎫⎝⎛⨯÷= 2133log 2log 10lg 233=-=⋅-=.。
第16讲 对数及其运算模块一 思维导图串知识模块二 基础知识全梳理(吃透教材)模块三 核心考点举一反三模块四 小试牛刀过关测1.理解对数的概念,掌握对数的基本性质;2.掌握指数式与对数式的互化,能应用对数的定义和性质解方程;3.理解对数的运算性质,能用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数;4.会运用运算性质进行一些简单的化简与证明.知识点 1 对数的概念与性质1、对数的概念:如果x a N =(0a >且1a ≠),那么数x 叫做以a 为底N 的对数,记作x =log a N ,其中a 叫作对数的底数,N 叫作真数.2、常用对数与自然对数名称定义记法常用对数以10为底的对数叫做常用对数lg 自然对数以无理数 2.71828e =⋅⋅⋅为底的对数称为自然对数ln3、对数的性质(1)当0a >,且1a ≠时,x a N =⇔log a x N =;(2)负数和0没有对数,即0>N ;(3)特殊值:1的对数是0,即log 1a =0(0a >,且1a ≠);底数的对数是1,即log 1a a =(0a >,且1a ≠);(4)对数恒等式:log a N a N =;(5)log ba ab =.知识点 2 对数的运算性质及应用1、运算性质:0>a ,且1≠a ,0,0>>N M (1)N M MN a a a log log )(log +=;(2)N M NMa a alog log log -=;(3)M n M a na log log =2、换底公式(1)换底公式:abb c c a log log log =(a >0,且a ≠1;c >0,且c ≠1;b >0).(2)可用换底公式证明以下结论:①ab b a log 1log =; ②1log log log =⋅⋅a c b c b a ;③b b a na n log log =;④b n mb a ma n log log =; ⑤b b a alog log 1-=.知识点 3 对数运算常用方法技巧1、对数混合运算的一般原则(1)将真数和底数化成指数幂形式,使真数和底数最简,用公式log log m n a a nM b m=化简合并;(2)利用换底公式将不同底的对数式转化为同底的对数式;(3)将同底对数的和、差、倍运算转化为同底对数真数的积、商、幂;(4)如果对数的真数可以写成几个因数或因式的相乘除的形式,一般改写成几个对数相加减的形式,然后进行化简合并;(5)对数真数中的小数一般要化成分数,分数一般写成对数相减的形式.2、对数运算中的几个运算技巧(1)lg 2lg 51+=的应用技巧:在对数运算中如果出现lg 2和lg 5,则一般利用提公因式、平方差公式、完全平方公式等使之出现lg 2lg 5+,再应用公式lg 2lg 51+=进行化简;(2)log log 1a b b a ⋅=的应用技巧:对数运算过程中如果出现两个对数相乘且两个对数的底数与真数位置颠倒,则可用公式log log 1a b b a ⋅=化简;(3)指对互化的转化技巧:对于将指数恒等式xyza b c ==作为已知条件,求函数(),,f x y z 的值的问题,通常设(0)x y za b c k k ===>,则log a x k =,log b y k =,log c z k =,将,,x y z 值带入函数(),,f x y z 求解.考点一:对数的概念及辨析例1.(23-24高一上·全国·专题练习)(多选)下列选项中错误的是( )A .零和负数没有对数B .任何一个指数式都可以化成对数式C .以10为底的对数叫做自然对数D .以e 为底的对数叫做常用对数【变式1-1】(23-24高一上·贵州贵阳·月考)使式子(31)log (2)x x --有意义的x 的取值范围是( )A .2x >B .123x <<C .123x <<且23x ≠D .2x <,【变式1-2】(23-24高一上·吉林延边·期中)在对数式()()3log 5a b a -=-中,实数a 的取值范围是( )A .()(),35,-∞⋃+∞B .()3,5C .()3,4D .()()3,44,5【变式1-3】(22-23高一上·江苏宿迁·期中)在下列四个命题中,正确的是( )A .若M N =则log log a a M N =;B .若log log a a M N =,则M N =;C .22log log a a M N =,则M N =;D .若M N =,则22log log a a M N =.考点二:对数式与指数式互化例2.(23-24高一上·新疆乌鲁木齐·期末)将3log 0.81x =化成指数式可表示为( )A .30.81x =B .0.813x =C .0.813x=D .30.81x=【变式2-1】(23-24高一上·黑龙江哈尔滨·期中)将328=化为对数式正确的是( )A .2log 38=B .2log 83=C .8log 23=D .3log 28=【变式2-2】(23-24高一上·江苏连云港·期中)已知)4x =,则x =( )A .2-B .0C .2D .4【变式2-3】(23-24高一上·江西宁冈·期中)(多选)下列指数式与对数式的互化,正确的一组是( )A .0e 1=与ln1=0B .131273-=与2711log 33=-C .2log 42=与1242=D .5log 5=1与155=考点三:利用对数性质解对数方程例3.(23-24高一·江苏·假期作业)方程()()2lg 1lg 22x x -=+的根为( )A .3-B .3C .1-或3D .1或3-【变式3-1】23-24高一上·山东烟台·月考)方程()3log 941xx -=+的实数解为.【变式3-2】(23-24高一上·广东深圳·期中)已知a ,b 是方程22(ln )3ln 10x x -+=的两个实数根,则log log a b b a +=.【变式3-3】(23-24高一上·全国·练习)已知a ,b 是方程3273log log 433x x +=-的两个根,试给出关于a ,b 的一个结论.考点四:利用对数运算性质化简例4.(23-24高一下·云南昆明·期中)下列等式正确的是( )A .22(lg5)2lg2(lg2)1+-=B .335log 5log 2log 93⋅⋅=C.ln 2eπ+=D122.535[(0.064)]1-=【变式4-1】(23-24高一下·浙江·期中)化简()2151515155log 91log 3log 5log log 155⎛⎫+-⋅= ⎪⎝⎭.【变式4-2】(23-24高一上·贵州毕节·期末)计算:(1)2+00.5281(log 8log 2)(3)16⋅-;(2)ln3427log 9log 8lg 4lg 25e+⋅++.【变式4-3】(24-25高一上·全国·课后作业)计算:(1)420.5251log log 3log 95+-;(2)()2323223log 2log 3log 2log 3log 3log 2+--.考点五:用已知对数表示其他对数例5.(23-24高一下·江苏盐城·期末)若lg2a =,lg3b =,则用a ,b 表示lg12=( )A .2a bB .2abC .2+a bD .2a b+【变式5-1】(23-24高一上·江苏淮安·期中)已知25a=,则lg 2=( )A .1aa +B .1a a -C .11a +D .1a a -【变式5-2】(23-24高一上·江苏宿迁·期末)已知2log 3a =,27b =,用a ,b 表示42log 56为( )A .3b a b++B .3b a b+C .31b a b +++D .31b a b ++【变式5-3】(23-24高一上·甘肃武威·月考)已知lg2,lg3a b ==,则30log 18=( )A .21a bb +-B .21a b b ++C .21a b b --D .21a b b -+考点六:利用换底公式证明等式例6.(23-24高一上·山东淄博·期末)设a ,b ,c 都是正数,且346a b c ==,那么下列关系正确的是( )A .2a b c+=B .2ac bc ab+=C .1112a b c+=D .112a b c+=【变式6-1】(23-24高一上·全国·随堂练习)求证:28log 643log 64=.【变式6-2】(23-24高一上·全国·随堂练习)设0a >,0b >,0α≠,且1a ≠,1b ≠,利用对数的换底公式证明:(1)1log log a b b aαα=;(2)log log a a b b αββα=.【变式6-3】(23-24高一上·河北石家庄·月考)设000a b a >>≠,,,且11a b ≠≠,,利用对数的换底公式证明:(1)log log a a b b αββα=;(2)1log log a b b aαα=;(3)计算:若2log 32x =,求33x x -+的值.一、单选题1.(23-24高一上·全国·专题练习)在()log 5a b a =-中,实数a 的取值范围是( )A .5a >或a<0B .01a <<或15a <<C .01a <<D .15a <<2.(23-24高一下·湖南株洲·月考)若lg a (0a >)与lgb (0b >)互为相反数,则( )A .1a b +=B .0a b -=C .1ab =D .1ab=3.(23-24高一上·全国·课后作业)将31128⎛⎫= ⎪⎝⎭化为对数式正确的是( )A .121log 38=B .121log 38=C .181log 32=D .311log 28=4.(23-24高一下·陕西西安·月考)1lg 22+=( )A .12B .1C .lg 5D.5.(23-24高一上·北京·月考)若1ab >,则下列等式中正确是的是( )A .()lg lg lg ab a b=+B .lg lg lg a a bb ⎛⎫=- ⎪⎝⎭C .()21lg()lg 2a b a b +=+D .()1lg log 10ab ab =6.(23-24高一上·天津·期末)化简2345log 3log 4log 5log 8⨯⨯⨯的值为( )A .1B .3C .4D .8二、多选题7.(23-24高一上·贵州安顺·期末)下列运算正确的有( )A .lg 2lg 3lg 5+=B .33log 10010log 10=C .4log 545=D .34log 4log 31⋅=8.(23-24高一上·吉林延边·期中)下列命题中正确的是( )A .已知25a=,8log 3b =,则34a b -=259B .222(lg 2)3lg 2lg 5(lg 5)lg 2++-的值为1C .若3log 41x =,则44x x -+的值为103D .若23m n k ==且112m n+=,则k =6三、填空题9.(23-24高一下·上海嘉定·月考)已知2log 3a =,25b =则12log 45= .(用含,a b的式子表示)10.(23-24高一下·云南昆明·期中)若4312,log 12a b ==,则11a b+=.11.(23-24高一上·辽宁沈阳·期末)设m ,n 是方程()23lg lg 10x x -+=的两个实根,则mn =.四、解答题12.(22-23高一上·新疆喀什·期末)求值:(1)0113410.027167-⎛⎫-+ ⎪⎝⎭;(2)ln 2145log 2lg 4lg e 2+++.(3)()()48392log 3log 3log 2log 2++13.(23-24高一上·安徽蚌埠·期末)(1)若3515a b ==,求55a b+的值;(2)求值:()()22327lg 5lg 2lg 503π++⨯--.第16讲 对数及其运算模块一 思维导图串知识模块二 基础知识全梳理(吃透教材)模块三 核心考点举一反三模块四 小试牛刀过关测1.理解对数的概念,掌握对数的基本性质;2.掌握指数式与对数式的互化,能应用对数的定义和性质解方程;3.理解对数的运算性质,能用换底公式将一般对数转化成自然对数或常用对数;4.会运用运算性质进行一些简单的化简与证明.知识点 1 对数的概念与性质1、对数的概念:如果x a N =(0a >且1a ≠),那么数x 叫做以a 为底N 的对数,记作x =log a N ,其中a 叫作对数的底数,N 叫作真数.2、常用对数与自然对数名称定义记法常用对数以10为底的对数叫做常用对数lg自然对数以无理数 2.71828e =⋅⋅⋅为底的对数称为自然对数ln3、对数的性质(1)当0a >,且1a ≠时,x a N =⇔log a x N =;(2)负数和0没有对数,即0>N ;(3)特殊值:1的对数是0,即log 1a =0(0a >,且1a ≠);底数的对数是1,即log 1a a =(0a >,且1a ≠);(4)对数恒等式:log a N a N =;(5)log ba ab =.知识点 2 对数的运算性质及应用1、运算性质:0>a ,且1≠a ,0,0>>N M (1)N M MN a a a log log )(log +=;(2)N M NMa a alog log log -=;(3)M n M a na log log =2、换底公式(1)换底公式:abb c c a log log log =(a >0,且a ≠1;c >0,且c ≠1;b >0).(2)可用换底公式证明以下结论:①ab b a log 1log =; ②1log log log =⋅⋅a c b c b a ;③b b a na n log log =;④b n mb a ma n log log =; ⑤b b a alog log 1-=.知识点 3 对数运算常用方法技巧1、对数混合运算的一般原则(1)将真数和底数化成指数幂形式,使真数和底数最简,用公式log log m n a a nM b m=化简合并;(2)利用换底公式将不同底的对数式转化为同底的对数式;(3)将同底对数的和、差、倍运算转化为同底对数真数的积、商、幂;(4)如果对数的真数可以写成几个因数或因式的相乘除的形式,一般改写成几个对数相加减的形式,然后进行化简合并;(5)对数真数中的小数一般要化成分数,分数一般写成对数相减的形式.2、对数运算中的几个运算技巧(1)lg 2lg 51+=的应用技巧:在对数运算中如果出现lg 2和lg 5,则一般利用提公因式、平方差公式、完全平方公式等使之出现lg 2lg 5+,再应用公式lg 2lg 51+=进行化简;(2)log log 1a b b a ⋅=的应用技巧:对数运算过程中如果出现两个对数相乘且两个对数的底数与真数位置颠倒,则可用公式log log 1a b b a ⋅=化简;(3)指对互化的转化技巧:对于将指数恒等式xyza b c ==作为已知条件,求函数(),,f x y z 的值的问题,通常设(0)x y za b c k k ===>,则log a x k =,log b y k =,log c z k =,将,,x y z 值带入函数(),,f x y z 求解.考点一:对数的概念及辨析例1.(23-24高一上·全国·专题练习)(多选)下列选项中错误的是( )A .零和负数没有对数B .任何一个指数式都可以化成对数式C .以10为底的对数叫做自然对数D .以e 为底的对数叫做常用对数【答案】BCD【解析】对于A :由对数的定义可知:零和负数没有对数.故A 正确;对于B :只有符合0a >,且10a N ≠>,,才有log xa a N x N =⇔=,故B 错误;对于C :以10为底的对数叫做常用对数,故C 错误;对于D :以e 为底的对数叫做自然对数,故D 错误.故选:BCD.【变式1-1】(23-24高一上·贵州贵阳·月考)使式子(31)log (2)x x --有意义的x 的取值范围是( )A .2x >B .123x <<C .123x <<且23x ≠D .2x <,【答案】C【解析】由式子(31)log (2)x x --有意义,则满足31031120x x x ->⎧⎪-≠⎨⎪->⎩,解得123x <<且23x ≠.故选:C.【变式1-2】(23-24高一上·吉林延边·期中)在对数式()()3log 5a b a -=-中,实数a 的取值范围是( )A .()(),35,-∞⋃+∞B .()3,5C .()3,4D .()()3,44,5 【答案】D【解析】要使对数式()()3log 5a b a -=-有意义,需满足303150a a a ->⎧⎪-≠⎨⎪->⎩,解得34a <<或45a <<,所以实数a 的取值范围是()()3,44,5 .故选:D.【变式1-3】(22-23高一上·江苏宿迁·期中)在下列四个命题中,正确的是( )A .若M N =则log log a a M N =;B .若log log a a M N =,则M N =;C .22log log a a M N =,则M N =;D .若M N =,则22log log a a M N =.【答案】B【解析】对A ,若0M N =≤,则log ,log a a M N 均无意义,故A 错;对B ,若log log a a M N =,说明0M N =>,则B 项正确;对C ,若22log log a a M N =,则22M N =,不一定能推出M N =,故C 错;对D ,若0M N ==,则22log ,log a a M N 无意义,故D 错.故选:B考点二:对数式与指数式互化例2.(23-24高一上·新疆乌鲁木齐·期末)将3log 0.81x =化成指数式可表示为( )A .30.81x =B .0.813x =C .0.813x=D .30.81x=【答案】A【解析】把对数式3log 0.81x =化成指数式,为30.81x =.故选:A .【变式2-1】(23-24高一上·黑龙江哈尔滨·期中)将328=化为对数式正确的是( )A .2log 38=B .2log 83=C .8log 23=D .3log 28=【答案】B【解析】328=化为对数式为2log 83=,故选:B .【变式2-2】(23-24高一上·江苏连云港·期中)已知)4x =,则x =( )A .2-B .0C .2D .4【答案】C【解析】由)4x =得42x =,即22x x =,又0x >且1x ≠,所以2x =,故选:C .【变式2-3】(23-24高一上·江西宁冈·期中)(多选)下列指数式与对数式的互化,正确的一组是( )A .0e 1=与ln1=0B .131273-=与2711log 33=-C .2log 42=与1242=D .5log 5=1与155=【答案】ABD【解析】根据指数式与对数式的互化公式log Na ab b N =⇔=(0a >且1,0)a N ≠>可知,ABD 正确;对于C ,22log 4242=⇔=,故C 错误.故选:ABD考点三:利用对数性质解对数方程例3.(23-24高一·江苏·假期作业)方程()()2lg 1lg 22x x -=+的根为( )A .3-B .3C .1-或3D .1或3-【答案】B【解析】由()()2lg 1lg 22x x -=+,得2212210220x x x x ⎧-=+⎪->⎨⎪+>⎩,即2223010220x x x x ⎧--=⎪->⎨⎪+>⎩,解得3x =,所以方程()()2lg 1lg 22x x -=+的根为3.故选:B【变式3-1】23-24高一上·山东烟台·月考)方程()3log 941xx -=+的实数解为.【答案】3log 4【解析】由()3log 941x x -=+,得()133log 94log 3x x +-=,所以1943x x +-=,即()23433x x -=⋅,即()()34310x x-+=,所以34x =或31x =-(舍去),所以3log 4x =.故答案为:3log 4.【变式3-2】(23-24高一上·广东深圳·期中)已知a ,b 是方程22(ln )3ln 10x x -+=的两个实数根,则log log a b b a += .【答案】52/2.5【解析】方法一:因为a ,b 是方程()22ln 3ln 10x x -+=的两个实数根,由韦达定理得1ln ln 2a b ⋅=,3ln ln 2a b +=,则()()()()2222ln ln ln ln 2ln ln ln ln ln ln 5log log 2ln ln ln ln ln ln ln ln 2a b a b a b a b a b b a b a a b a b a b a b ++-⋅++=+===-=⋅⋅⋅,即5log log 2a b b a +=;方法二:因为22310t t -+=的根为1t =或12t =,不妨设ln 1a =,1ln 2b =,则e a =,b =,所以e 15log log log 222e a b b a +=+=+=.故答案为:52.【变式3-3】(23-24高一上·全国·练习)已知a ,b 是方程3273log log 433x x +=-的两个根,试给出关于a ,b 的一个结论 .【答案】1081a b +=(答案不唯一)【解析】根据换底公式有33333log log lo 7g l 343og 32x x +=-,即33114133log log x x ++=-+,令3g 1lo x t +=,则1433t t +=-,解得1t =-或3t =-.所以31log 1x +=-或31log 3x +=-,解得19x =或181x =.故答案为:1081a b +=(答案不唯一)考点四:利用对数运算性质化简例4.(23-24高一下·云南昆明·期中)下列等式正确的是( )A .22(lg5)2lg2(lg2)1+-=B .335log 5log 2log 93⋅⋅=C.ln 2e π+=D122.535[(0.064)]1-=【答案】A【解析】对于A 中,由2222(lg5)2lg2(lg2)(1lg2)2lg2(lg2)1+-=-+-=,所以A 正确;对于B 中,由335lg5lg22lg3log 5log 2log 93lg3lg3lg5⋅⋅=⋅⋅≠,所以B 错误;对于C中,由ln 27e log 825ππ=++-≠,所以C 错误;对于D 中,122.513551515[(0.064)](0.4)122222--=+⨯=+⨯≠,所以D错误.故选:A【变式4-1】(23-24高一下·浙江·期中)化简()2151515155log 91log 3log 5log log 155⎛⎫+-⋅= ⎪⎝⎭.【答案】1【解析】原式()()()()22221515151515151515log 3log 9log 5log 5log 32log 3log 5log 5=+⋅+=+⋅+()21515log 3log 5=+()215log 151==.故答案为:1.【变式4-2】(23-24高一上·贵州毕节·期末)计算:(1)2+00.5281(log 8log 2)(3)16⋅-;(2)ln3427log 9log 8lg 4lg 25e+⋅++.【答案】(1)0;(2)6【解析】(1)原式=1122234937(1()1021644+-=+-=(2)原式=3+log 23⋅log 32+lg100=3+1+2=6.【变式4-3】(24-25高一上·全国·课后作业)计算:(1)420.5251log log 3log 95+-;(2)()2323223log 2log 3log 2log 3log 3log 2+--.【答案】(1)0;(2)2【解析】(1)420.5251log log 3log 95+-22222251log log 95log 3log 4log 0.5=+-2225log log 3log 53=+-225log 35log 103⎛⎫=⨯÷== ⎪⎝⎭;(2)()2323223log 2log 3log 2log 3log 3log 2+--2ln 2ln 3ln 2ln 2ln 3ln 3ln 3ln 2ln 3ln 3ln 2ln 2⎛⎫=+-⋅-⋅ ⎪⎝⎭2222ln 2ln 3ln 2ln 322ln 3ln 2ln 3ln 2⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++--= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.考点五:用已知对数表示其他对数例5.(23-24高一下·江苏盐城·期末)若lg2a =,lg3b =,则用a ,b 表示lg12=( )A .2a bB .2abC .2+a bD .2a b+【答案】D【解析】由对数运算性质可得()2lg12lg 34lg3lg4lg3lg2lg32lg22a b =⨯=+=+=+=+,故选:D.【变式5-1】(23-24高一上·江苏淮安·期中)已知25a=,则lg 2=( )A .1aa +B .1a a -C .11a +D .1a a -【答案】C 【解析】由25a=得,2lg 51lg 2log 5lg 2lg 2a -===,则1lg 21a =+,故选:C .【变式5-2】(23-24高一上·江苏宿迁·期末)已知2log 3a =,27b =,用a ,b 表示42log 56为( )A .3b a b++B .3b a b+C .31b a b +++D .31b a b ++【答案】C【解析】因为27b =,所以2log 7=b ,2222242222222log 56log 7log 8log 73log 23log 56log log 7742log log log l g 62o ++==+=++31+=++b b a .故选: C.【变式5-3】(23-24高一上·甘肃武威·月考)已知lg2,lg3a b ==,则30log 18=( )A .21a bb +-B .21a b b ++C .21a b b --D .21a b b -+【答案】B 【解析】30lg18lg2lg92log 18lg30lg311a bb ++===++,故选:B.考点六:利用换底公式证明等式例6.(23-24高一上·山东淄博·期末)设a ,b ,c 都是正数,且346a b c ==,那么下列关系正确的是( )A .2a b c +=B .2ac bc ab+=C .1112a b c+=D .112a b c+=【答案】C【解析】由346a b c k ===,得3log a k =,4log b k =,6log c k =,1log 3k a=,1log 4k b =,1log 6k c =,则11log 4log 222k k b ==,根据log 3log 2log 6k k k +=可知,1112a b c+=.故选:C 【变式6-1】(23-24高一上·全国·随堂练习)求证:28log 643log 64=.【答案】证明见解析【解析】左边622log 26log 26===,右边362263log 23log 263==⨯⨯=,所以左边=右边,得证.【变式6-2】(23-24高一上·全国·随堂练习)设0a >,0b >,0α≠,且1a ≠,1b ≠,利用对数的换底公式证明:(1)1log log a b b aαα=;(2)log log a a b b αββα=.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析【解析】(1)log 1log log log b a b b b b a aααα==,所以等式成立;(2)log log log log log log a a a a a a b b b b a a αββαββαα===,所以等式成立.【变式6-3】(23-24高一上·河北石家庄·月考)设000a b a >>≠,,,且11a b ≠≠,,利用对数的换底公式证明:(1)log log a a b b αββα=;(2)1log log a b b aαα=;(3)计算:若2log 32x =,求33x x -+的值.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)174【解析】(1)因为log log log log log a a a a a a b b b b a a αββββα===,所以命题log log a ab b αββα=得证.(2)因为log 1log log log b a a b b b b a aαα==,所以命题1log log ab b a αα=得证.(3)因为2log 32x =,所以22322log 22log 4log 3log 3x ===,故1333log 4log 4log 4117333343444x x---+=+=+=+=,即33x x -+的值为174.一、单选题1.(23-24高一上·全国·专题练习)在()log 5a b a =-中,实数a 的取值范围是( )A .5a >或a<0B .01a <<或15a <<C .01a <<D .15a <<【答案】B【解析】由对数的定义可知5001a a a ->⎧⎪>⎨⎪≠⎩,解得05a <<,且1a ≠,故选:B .2.(23-24高一下·湖南株洲·月考)若lg a (0a >)与lg b (0b >)互为相反数,则( )A .1a b +=B .0a b -=C .1ab =D .1a b=【答案】C【解析】因为lg a (0a >)与lg b (0b >)互为相反数,所以lg lg lg 0a b ab +==,所以1ab =.故选:C.3.(23-24高一上·全国·课后作业)将31128⎛⎫= ⎪⎝⎭化为对数式正确的是( )A .121log 38=B .121log 38=C .181log 32=D .311log 28=【答案】B【解析】31128⎛⎫= ⎪⎝⎭化为对数式:121log 38=,故选:B 4.(23-24高一下·陕西西安·月考)1lg 22+=( )A .12B .1C .lg 5D.【答案】A【解析】11111lg 2lg 2lg 5lg(25)22222+=+=⨯=.故选:A5.(23-24高一上·北京·月考)若1ab >,则下列等式中正确是的是( )A .()lg lg lg ab a b=+B .lg lg lg a a bb ⎛⎫=- ⎪⎝⎭C .()21lg()lg 2a b a b +=+D .()1lg log 10ab ab =【答案】D【解析】当0,0a b <<时,ABC 均不成立,由换底公式知D 正确.故选:D .6.(23-24高一上·天津·期末)化简2345log 3log 4log 5log 8⨯⨯⨯的值为( )A .1B .3C .4D .8【答案】B【解析】由题意可得:2345ln 3ln 4ln 5ln 8ln 83ln 2log 3log 4log 5log 83ln 2ln 3ln 4ln 5ln 2ln 2⨯⨯⨯=⨯⨯⨯===.故选:B.二、多选题7.(23-24高一上·贵州安顺·期末)下列运算正确的有( )A .lg 2lg 3lg 5+=B .33log 10010log 10=C .4log 545=D .34log 4log 31⋅=【答案】CD【解析】对A ,lg 2lg 3lg 6+=,故A 错误;对B ,33log 1002log 10=,故B 错误;对C ,4log 545=正确;对D ,34log 4log 31⋅=正确.故选:CD8.(23-24高一上·吉林延边·期中)下列命题中正确的是( )A .已知25a=,8log 3b =,则34a b -=259B .222(lg 2)3lg 2lg 5(lg 5)lg 2++-的值为1C .若3log 41x =,则44x x -+的值为103D .若23m n k ==且112m n+=,则k =6【答案】ABC 【解析】因为25a=,则2log 5a =,且821log 3log 33b ==,则22253log 5log 3log 3a b -=-=则()22252log 253log 9332542229a b a b--====,故A 正确;()()222(lg 2)3lg 2lg 5(lg 5)lg 22lg 2lg 5lg 2lg 5lg 22lg 2lg 5lg 2++-=++-=+-lg 2lg 51=+=,故B 正确;由3log 41x =可得431log 3log 4x ==,则44log 3log 31104444333x x --+=+=+=,故C 正确;因为23m n k ==,则23log ,log m k n k ==,则11log 2,log 3k k m n==,所以11log 2log 3log 62k k k m n+=+==,所以k =D 错误;故选:ABC 三、填空题9.(23-24高一下·上海嘉定·月考)已知2log 3a =,25b =则12log 45=.(用含,a b的式子表示)【答案】22a b a ++【解析】因为25b =,所以2log 5b =,又2log 3a =,所以()()2222122222log 59log 45log 5log 9log 45log 12log 34log 3log 4⨯+===⨯+222222log 52log 3log 32log 2a ba ++=++=.故答案为:22a b a ++10.(23-24高一下·云南昆明·期中)若4312,log 12ab ==,则11a b +=.【答案】1【解析】因为312a =,所以3log 12a =,所以121212341111log 3log 4log 121log 12log 12a b +=+=+==.故答案为:1.11.(23-24高一上·辽宁沈阳·期末)设m ,n 是方程()23lg lg 10x x -+=的两个实根,则mn =.【答案】1000【解析】()23lg lg 10x x -+=,即()2lg 3lg 10x x -+=,设lg t x =,由题意lg lg m n ,是方程2310t t -+=的两个根,由根与系数关系得lg lg 3m n +=,即lg 3mn =,所以1000mn =.故答案为:1000.四、解答题12.(22-23高一上·新疆喀什·期末)求值:(1)0113410.027167-⎛⎫-+ ⎪⎝⎭;(2)ln 2145log 2lg 4lg e 2+++.(3)()()48392log 3log 3log 2log 2++【答案】(1)53-;(2)52;(3)2【解析】(1)()()()111113443344410.027160.32147--⎛⎫⎡⎤-+=-+- ⎪⎣⎦⎝⎭10521433=-+-=-(2)2ln 221245log 2lg 4lg e log 2lg 2lg 5lg 222-+++=++-+13352lg 2lg 5lg 22lg 2lg 512222=-++-+=++=+=(3)()()()()232483932232log 3log 3log 2log 22log 3log 3log 2log 2++=++223311log 3log 3log 2log 232⎛⎫⎛⎫=++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭2343log 3log 2232⎛⎫⎛⎫=⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭13.(23-24高一上·安徽蚌埠·期末)(1)若3515a b ==,求55a b+的值;(2)求值:()()22327lg 5lg 2lg 503π++⨯--.【答案】(1)5;(2)13π-【解析】(1)因为3515a b ==,所以35log 15,log 15==a b ,3551,1lo 1g 15l g 1o 1a b ==,则()()15151535551155log 3log 55log 355log 15log 15a b ⎛⎫+=+=+=⨯= ⎪⎝⎭;(2)()()()()()22223331027lg 5lg 2lg 503π3lg 5lglg 105π35++⨯--=++⨯⨯-+()()()()()22223lg 51lg 51lg 5π312πlg 51lg 513π=++-⨯+-+=-++-=-.。
对数与对数函数知识点与例题讲解知识梳理: 一、对数1、定义:一般地,如果()0,1x a N a a =>≠,那么实数x 叫做以a 为底N 的对数,记作a x log N =,其中a 叫做对数的底数,N 叫做对数的真数.2、特殊对数⑴通常以10为底的对数叫做常用对数,并把10log N 记为lgN ; ⑵通常以e 为底的对数叫做自然对数,并把e log N 记为lnN . 3、对数的运算⑴运算性质:如果0,1,0,0a a M N >≠>>且,那么:①()a a a log MN log M log N =+;②a a a Mlog log M log N N=-;③()n a a log M nlog M n R =∈;④(),0m na a n log M log M n R m m=∈≠;⑤1a b log b log a =;⑥a log N a N =.⑵换底公式:c a c log blog b log a=.二、对数函数 1、定义:一般地,函数()01a y log x a a =>≠,且叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是()0,+∞.1>a10<<a图像性质定义域: 值域:过定点 ,即当1=x 时,0=y在R 上是在R 上是非奇非偶函数a y =与对数函数x y a log =互为反函数,它们的图像关于直线x y =对称.【课前小测】1、2193-⎛⎫= ⎪⎝⎭写成对数式,正确的是( )A 、9123log =- B 、1392log =- C 、()1329log -= D 、()9123log -= 2、函数()0,1a y log x a a =>≠的图像过定点( )A 、()1,1B 、()1,0C 、()0,1D 、()0,0 3、49343log 等于( ) A 、7 B 、2 C 、23 D 、324、函数()()31f x lg x =+的定义域是( )A 、1,3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭ B 、()0,+∞ C 、(),0-∞ D 、1,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭5、函数()21f x log x =+的定义域是( )A 、(),-∞+∞B 、()0,+∞C 、1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D 、10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦考点一、化简和求值例1、⑴552log 10log 0.25+=( ) A 、0 B 、1 C 、2 D 、4解析:2log 510+log 50.25=log 5100+log 50.25=log 525=2⑵计算:3948(log 2log 2)(log 3log 3)+⋅+. 解:原式lg 2lg 2lg3lg3lg 2lg 2lg3lg3()()()()lg3lg9lg 4lg8lg32lg32lg 23lg 2=+⋅+=+⋅+3lg 25lg 352lg 36lg 24=⋅=. 变式、⑴(辽宁卷文10)设25abm +=,且112a b+=,则m =( ) A 、10 B 、10 C 、20 D 、100⑵已知32a =,用a 表示33log 4log 6-;⑶已知3log 2a =,35b=,用a 、b 表示 30log 3.考点二、比较大小例2、较下列比较下列各组数中两个值的大小:⑴6log 7,7log 6; ⑵3log π,2log 0.8; ⑶0.91.1, 1.1log 0.9,0.7log 0.8; ⑷5log 3,6log 3,7log 3. 答案:⑴>;⑵>;⑶>,>;⑷>,>. 变式、⑴已知函数()|lg |f x x =,若11a b c>>>,则()f a 、()f b 、()f c 从小到大依次为 ;a c b <<⑵已知log 4log 4m n <,比较m ,n 的大小. 解:∵log 4log 4m n <, ∴4411log log m n <,当1m >,1n >时,得44110log log m n<<,∴44log log n m <, ∴1m n >>.当01m <<,01n <<时,得44110log log m n<<,∴44log log n m <, ∴01n m <<<.当01m <<,1n >时,得4log 0m <,40log n <, ∴01m <<,1n >, ∴01m n <<<.综上所述,m ,n 的大小关系为1m n >>或01n m <<<或01m n <<<. 考点三、解与对数相关的不等式 例3、⑴解不等式2)1(log 3≥--x x .解:原不等式等价于⎪⎩⎪⎨⎧-≥->->-2)3(11301x x x x 或⎪⎩⎪⎨⎧-≤-<-<>-2)3(113001x x x x解之得:4<x ≤5 ∴原不等式的解集为{x |4<x ≤5}⑵解关于x 的不等式:)1,0(,2log )12(log )34(log 2≠>>---+a a x x x a a a . 解:原不等式可化为)12(2log )34(log 2->-+x x x a a当a >1时有221234121)12(23403401222<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<-<<->⇒⎪⎩⎪⎨⎧->-+>-+>-x x x x x x x x x x(其实中间一个不等式可省,为什么?让学生思考)当0<a <1时有42234121)12(23403401222<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-<<<->⇒⎪⎩⎪⎨⎧-<-+>-+>-x x x x x x x x x x x 或∴当a >1时不等式的解集为221<<x ;当0<a <1时不等式的解集为42<<x ⑶解不等式24log a x x xxa >解:两边取以a 为底的对数:当0<a <1时原不等式化为:2log 29)(log 2-<x x a a ∴0)1log 2)(4(log <--x x a a ,4log 21<<x a , ∴a x a <<4 当a >1时原不等式化为:2log 29)(log 2->x x a a ∴0)1log 2)(4(log >--x x a a ,∴ 21log 4log <>x x a a 或 ,∴a x a x <<>04或 ∴原不等式的解集为}10,|{4<<<<a a x a x 或}1,0|{4><<>a a x a x x 或考点四、对数型函数的性质 ① 定义域、值域例4、⑴函数2()lg(31)f x x =++的定义域是( )A 、1(,)3-+∞B 、1(,1)3-C 、11(,)33-D 、1(,)3-∞-⑵函数(21)log x y -= )A 、()2,11,3⎛⎫+∞⎪⎝⎭U B 、()1,11,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭U C 、2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭ D 、1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭⑶函数()()2log 31x f x =+的值域为( )A 、()0,+∞B 、[)0,+∞C 、()1,+∞D 、[)1,+∞ 变式、求函数y =.② 单调性、奇偶性例5、⑴函数y =log 3(x 2-2x )的单调减区间是________. 解: 令u =x 2-2x ,则y =log 3u . ∵y =log 3u 是增函数,u =x 2-2x >0的减区间是(-∞,0),∴y =log 3(x 2-2x )的减区间是(-∞,0). ⑵设0<a <1,函数f (x )=log a (a 2x -2a x -2),则使f (x )<0的x 的取值范围是( ) A 、(-∞,0)B 、(0,+∞)C 、(-∞,log a 3)D 、(log a 3,+∞)解:由f (x )<0,即a 2x -2a x -2>1,整理得(a x -3)(a x +1)>0,则a x >3.∴x <log a 3. ⑶函数y =log 22-x2+x 的图象( )A 、关于原点对称B 、关于直线y =-x 对称C 、关于y 轴对称D 、关于直线y =x 对称解:∵f (x )=log 22-x 2+x,∴f (-x )=log 22+x 2-x=-log 22-x 2+x∴f (-x )=-f (x ),∴f (x )是奇函数.故选A.变式、⑴若011log 22<++aa a,则a 的取值范围是( ) A 、),21(+∞ B 、),1(+∞ C 、)1,21( D 、)21,0(⑵若02log )1(log 2<<+a a a a ,则a 的取值范围是 .⑶若函数)2(log )(22a x x x f a ++= 是奇函数,则a = .③综合应用例6、设函数f (x )=log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-a x ,其中0<a <1.⑴证明:f (x )是(a ,+∞)上的减函数; ⑵解不等式f (x )>1.解析:⑴证明:设0<a <x 1<x 2,g (x )=1-a x,则g (x 1)-g (x 2)=1-a x 1-1+a x 2=a (x 1-x 2)x 1x 2<0,∴g (x 1)<g (x 2).又∵0<a <1,∴f (x 1)>f (x 2). ∴f (x )在(a ,+∞)上是减函数.⑵∵log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-a x >1,∴0<1-ax <a ,解得:⎩⎪⎨⎪⎧x >a ,x <a1-a,∴不等式的解集为:{x |a <x <a1-a}.变式、已知函数22()log (32)f x x x =+-.⑴求函数()f x 的定义域;⑵求证()f x 在(1,3)x ∈上是减函数;⑶求函数()f x 的值域.随堂巩固1、6632log log +等于( )A 、6B 、5C 、1D 、65log 2、在()23a b log -=中,实数a 的取值范围是( )A 、2a <B 、2a >C 、23,3a a <<>或D 、3a > 3、下列格式中成立的是( )A 、22a a log b log b = B 、a a a log xy log x log y =+ C 、()()()a a a log xy log x log y =• D 、a a a xlog log y log x y=- 4、213alog > ,则a 的取值范围是( ) A 、312a <<B 、30112a a <<<<或C 、213a <<D 、2013a a <<>或 5、已知ab M =()0,0,1a b M >>≠,且log M b x =,则log M a 等于( ) A 、1x - B 、1x + C 、1xD 、1x - 6、(08山东济宁)已知8log 9a =,2log 5b =,则lg 3等于( ) A 、1ab - B 、()321a b - C 、()321a b + D 、()312a b -7、已知函数()()32f x lg x =+的定义域为F ,函数()()()12g x lg x lg x =-+-的定义域为G ,那么( )A 、G F ≠⊂B 、G F =C 、F G ⊆D 、F G =∅I8、(08山东)已知函数()2300x x f x log x x ⎧≤=⎨>⎩,,,12f f ⎡⎤⎛⎫ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦( ) A 、1- B、log CD 、139、若()6430log log log x =⎡⎤⎣⎦,则12x -等于( )A 、9B 、91C 、3D 、3310、若M =⋅32log 4log 3log 3132ΛΛ,则M 的值是( ) A 、5 B 、6 C 、7 D 、8 11、已知3log 2a =,那么33log 82log 6-用a 表示是( )A 、2a -B 、5a -C 、23(1)a a -+ D 、231a a --12、已知偶函数()x f 在[]4,2上单调递减,那么)8(log 21f 与)(π-f 的大小关系是( )A 、)8(log 21f >)(π-f B 、)8(log 21f =)(π-fC 、)8(log 21f < )(π-f D 、不能确定13、若312log 19x-=,则x = ; 14、已知:lg 21.3a =,则lg0.213=___________;15、()2211log log 1a a x x -->+,则a 的取值范围为________________; 16、比较大小⑴8.1log 3 7.2log 3;⑵5log 6 7log 6; 17、若14log 3=x ,则=+-xx44___________;18、已知log 1a x =,log 2b x =,log 4c x =,则log abc x =____________; 19、(08山东) 知()lg lg 2lg 2x y x y +=-,求xy的值.20、⑴已知a =2lg ,b =3lg ,试用b a 、表示5log 12;⑵已知a =3log 2,b =7log 3,试用b a 、表示56log 14.21、已知())lgf x x =.⑴求()f x 的定义域; ⑵求证:()f x 是奇函数.22、解关于x 的不等式:)1,0(,2log )12(log )34(log 2≠>>---+a a x x x a a a 解:原不等式可化为)12(2log )34(log 2->-+x x x a a当a >1时有221234121)12(23403401222<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<-<<->⇒⎪⎩⎪⎨⎧->-+>-+>-x x x x x x x x x x当0<a <1时有42234121)12(23403401222<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-<<<->⇒⎪⎩⎪⎨⎧-<-+>-+>-x x x x x x x x x x x 或∴ 当a >1时不等式的解集为221<<x ; 当0<a <1时不等式的解集为42<<x课后巩固1、()0,1,0log >≠>=N b b a N b 对应的指数式是( ) A 、N a b= B 、N b a= C 、b aN= D 、a b N =2、设255lg =x,则x 的值等于( )A 、10B 、0.01C 、100D 、10003、()[]0log log log 234=x ,那么21-x 等于( )A 、2B 、21 C 、4 D 、41 4、化简9log 8log 5log 4log 8543•••的结果是( ) A 、1 B 、23C 、2D 、3 5、函数()1log 21-=x y 的定义域是( )A 、()+∞,1B 、()2,∞-C 、()+∞,2D 、(]2,1 6、若09log 9log <<n m ,那么n m ,满足的条件是( )A 、1>>n mB 、1>>m nC 、10<<<m nD 、10<<<n m 7、若132log <a,则a 的取值范围是( ) A 、()+∞⎪⎭⎫ ⎝⎛,132,0Y B 、⎪⎭⎫⎝⎛+∞,32 C 、⎪⎭⎫⎝⎛1,32 D 、⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞⎪⎭⎫ ⎝⎛,3232,0Y8、函数()176log 221+-=x x y 的值域是( )A 、RB 、[)+∞,8C 、()3,-∞-D 、[)+∞,3 9、函数⎪⎭⎫⎝⎛--=112lg x y 的图像关于( ) A 、y 轴对称 B 、x 轴对称 C 、原点对称 D 、直线x y =对称10、图中的曲线是x y a log =的图像,已知a 的值为51,103,34,2,则相应曲线4321,,,C C C C 的a 依次为( )A 、103,51,34,2 B 、51,103,34,2 C 、2,34,103,51 D 、51,103,2,3411、比较两个对数值的大小:7ln 12ln ;7.0log 5.0 8.0log 5.0. 12、计算()=•+50lg 2lg 5lg 2.13、函数()()x xx f -+=1lg2是 函数.(填“奇”、“偶”或“非奇非偶”).14、函数xa y =的反函数的图像经过点()2,9,则a 的值为 . 15、已知函数()()1log +=x x f a ,()()x x g a -=1log ()10≠>a a ,且 ⑴求函数()()x g x f +的定义域;(10分) ⑵判断函数()()x g x f +的奇偶性.(10分)16、已知log 4log 4m n <,比较m ,n 的大小。
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 : ① log a (MN )=log a M+log a N.② log a M=log a M -log a N.N③ log a M n =nlog a M.(M >0,N > 0,a > 0,a ≠1)④对数换底公式: log b N= loglog a a N (a >0,a ≠1,b >0,b ≠1,N >0).b 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1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y yy=l og a x(a> 1)1O 1 x O xy=l og a x(0<a<1)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___________________.23.已知 f( x)的定义域为[ 0,1],则函数 y=f[log 1 ( 3-x)]的定义2域是 __________.4.若 log x 7 y =z,则 x、y、z 之间满足A. y7=x zB.y=x7zC.y=7x zD.y=z x5.已知 1<m<n,令 a=(log n m)2,b=log n m2,c=log n(log n m),则A. a<b< cB.a<c<bC.b<a<cD.c< a<b6.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. 2B. 2C. 1D. 14 2 4 27.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. 1B.-1C.2D.-22 28.函数 f(x)=log2|x|,g(x) =-x2+2,则 f(x)·g( x)的图象只可能是y yO xOxA By yO x O x C D39.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.1B.2C.3D.log2310.方程 lgx+lg (x+3)=1 的解 x=___________________.典型例题【例 1】已知函数 f(x)= (1x2), x4, 则 f(2+log23)的值为f( x 1), x 4 ,A. 1B. 1C. 1D. 13 6 12 24【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 1[3-( x- 1)2],求 f(x)的值域及单调3区间 .4【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 .【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 .1【例 7】在 f1(x)=x 2 , f2(x)=x2,f3(x) =2x,f4(x)=log 1x 四2个函数中, x > x >1 时,能使1[f(x )+f(x )]< f(x1 x 2)成1 2 1 22 2立的函数是1A. f1(x) =x 2 (平方作差比较 )B.f2 (x)=x2C.f3(x)=2xD.f4(x) =log 1 x25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+ m -3)- g(x)≥ 1 恒成立,试求实数 m 的取值范围 .6。
对数与对数函数知识点与例题讲解知识梳理: 一、对数1、定义:一般地,如果()0,1x a N a a =>≠,那么实数x 叫做以a 为底N 的对数,记作a x log N =,其中a 叫做对数的底数,N 叫做对数的真数.2、特殊对数⑴通常以10为底的对数叫做常用对数,并把10log N 记为lgN ; ⑵通常以e 为底的对数叫做自然对数,并把e log N 记为lnN . 3、对数的运算⑴运算性质:如果0,1,0,0a a M N >≠>>且,那么:①()a a a log MN log M log N =+;②a a a Mlog log M log N N=-;③()n a a log M nlog M n R =∈;④(),0m na a n log M log M n R m m=∈≠;⑤1a b log b log a =;⑥a log N a N =.⑵换底公式:c a c log blog b log a=.二、对数函数1、定义:一般地,函数()01a y log x a a =>≠,且叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是()0,+∞.2、图像和性质1>a10<<a图像性质定义域: 值域:过定点 ,即当1=x 时,0=y在R 上是在R 上是非奇非偶函数3、同底的指数函数xa y =与对数函数x y a log =互为反函数,它们的图像关于直线x y =对称.【课前小测】1、2193-⎛⎫= ⎪⎝⎭写成对数式,正确的是( )A 、9123log =- B 、1392log =- C 、()1329log -= D 、()9123log -= 2、函数()0,1a y log x a a =>≠的图像过定点( )A 、()1,1B 、()1,0C 、()0,1D 、()0,0 3、49343log 等于( ) A 、7 B 、2 C 、23 D 、324、函数()()31f x lg x =+的定义域是( )A 、1,3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭ B 、()0,+∞ C 、(),0-∞ D 、1,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭5、函数()21f x log x =+的定义域是( )A 、(),-∞+∞B 、()0,+∞C 、1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D 、10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦考点一、化简和求值例1、⑴552log 10log 0.25+=( ) A 、0 B 、1 C 、2 D 、4 解析:2log 510+log 50.25=log 5100+log 50.25=log 525=2 ⑵计算:3948(log 2log 2)(log 3log 3)+⋅+. 解:原式lg 2lg 2lg3lg3lg 2lg 2lg3lg3()()()()lg3lg9lg 4lg8lg32lg32lg 23lg 2=+⋅+=+⋅+3lg 25lg 352lg 36lg 24=⋅=. 变式、⑴(辽宁卷文10)设25abm +=,且112a b+=,则m =( ) A 、10 B 、10 C 、20 D 、100 ⑵已知32a=,用a 表示33log 4log 6-;⑶已知3log 2a =,35b=,用a 、b 表示 30log 3.考点二、比较大小例2、较下列比较下列各组数中两个值的大小:⑴6log 7,7log 6; ⑵3log π,2log 0.8; ⑶0.91.1, 1.1log 0.9,0.7log 0.8; ⑷5log 3,6log 3,7log 3. 答案:⑴>;⑵>;⑶>,>;⑷>,>.变式、⑴已知函数()|lg |f x x =,若11a b c>>>,则()f a 、()f b 、()f c 从小到大依次为 ;a c b <<⑵已知log 4log 4m n <,比较m ,n 的大小. 解:∵log 4log 4m n <, ∴4411log log m n <,当1m >,1n >时,得44110log log m n<<,∴44log log n m <, ∴1m n >>.当01m <<,01n <<时,得44110log log m n<<,∴44log log n m <, ∴01n m <<<.当01m <<,1n >时,得4log 0m <,40log n <, ∴01m <<,1n >, ∴01m n <<<.综上所述,m ,n 的大小关系为1m n >>或01n m <<<或01m n <<<. 考点三、解与对数相关的不等式 例3、⑴解不等式2)1(log 3≥--x x .解:原不等式等价于⎪⎩⎪⎨⎧-≥->->-2)3(11301x x x x 或⎪⎩⎪⎨⎧-≤-<-<>-2)3(113001x x x x解之得:4<x ≤5 ∴原不等式的解集为{x |4<x ≤5}⑵解关于x 的不等式:)1,0(,2log )12(log )34(log 2≠>>---+a a x x x a a a . 解:原不等式可化为)12(2log )34(log 2->-+x x x a a当a >1时有221234121)12(23403401222<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<-<<->⇒⎪⎩⎪⎨⎧->-+>-+>-x x x x x x x x x x(其实中间一个不等式可省,为什么?让学生思考)当0<a <1时有42234121)12(23403401222<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-<<<->⇒⎪⎩⎪⎨⎧-<-+>-+>-x x x x x x x x x x x 或∴当a >1时不等式的解集为221<<x ;当0<a <1时不等式的解集为42<<x ⑶解不等式24log ax x xxa > 解:两边取以a 为底的对数:当0<a <1时原不等式化为:2log 29)(log 2-<x x a a ∴0)1log 2)(4(log <--x x a a ,4log 21<<x a , ∴a x a <<4 当a >1时原不等式化为:2log 29)(log 2->x x a a ∴0)1log 2)(4(log >--x x a a ,∴ 21log 4log <>x x a a 或 ,∴a x a x <<>04或 ∴原不等式的解集为}10,|{4<<<<a a x a x 或}1,0|{4><<>a a x a x x 或考点四、对数型函数的性质 ① 定义域、值域例4、⑴函数2()lg(31)f x x ++的定义域是( ) A 、1(,)3-+∞ B 、1(,1)3- C 、11(,)33- D 、1(,)3-∞-⑵函数(21)log x y -= )A 、()2,11,3⎛⎫+∞⎪⎝⎭B 、()1,11,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C 、2,3⎛⎫+∞⎪⎝⎭ D 、1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭⑶函数()()2log 31xf x =+的值域为( )A 、()0,+∞B 、[)0,+∞C 、()1,+∞D 、[)1,+∞ 变式、求函数y =的定义域.② 单调性、奇偶性例5、⑴函数y =log 3(x 2-2x )的单调减区间是________. 解: 令u =x 2-2x ,则y =log 3u . ∵y =log 3u是增函数,u =x 2-2x >0的减区间是(-∞,0),∴y =log 3(x 2-2x )的减区间是(-∞,0).⑵设0<a <1,函数f (x )=log a (a 2x -2a x -2),则使f (x )<0的x 的取值范围是( ) A 、(-∞,0) B 、(0,+∞) C 、(-∞,log a 3)D 、(log a 3,+∞)解:由f (x )<0,即a 2x -2a x -2>1,整理得(a x -3)(a x +1)>0,则a x >3.∴x <log a 3. ⑶函数y =log 22-x2+x 的图象( )A 、关于原点对称B 、关于直线y =-x 对称C 、关于y 轴对称D 、关于直线y =x 对称解:∵f (x )=log 22-x 2+x ,∴f (-x )=log 22+x 2-x =-log 22-x2+x∴f (-x )=-f (x ),∴f (x )是奇函数.故选A .变式、⑴若011log 22<++aa a,则a 的取值范围是( ) A 、),21(+∞ B 、),1(+∞ C 、)1,21( D 、)21,0(⑵若02log )1(log 2<<+a a a a ,则a 的取值范围是 .⑶若函数)2(log )(22a x x x f a ++= 是奇函数,则a = .③综合应用例6、设函数f (x )=log a ⎝⎛⎭⎫1-ax ,其中0<a <1. ⑴证明:f (x )是(a ,+∞)上的减函数; ⑵解不等式f (x )>1.解析:⑴证明:设0<a <x 1<x 2,g (x )=1-ax ,则g (x 1)-g (x 2)=1-a x 1-1+a x 2=a (x 1-x 2)x 1x 2<0,∴g (x 1)<g (x 2).又∵0<a <1,∴f (x 1)>f (x 2). ∴f (x )在(a ,+∞)上是减函数.⑵∵log a ⎝⎛⎭⎫1-a x >1,∴0<1-ax <a ,解得:⎩⎪⎨⎪⎧x >a ,x <a 1-a ,∴不等式的解集为:{x |a <x <a1-a}.变式、已知函数22()log (32)f x x x =+-.⑴求函数()f x 的定义域;⑵求证()f x 在(1,3)x ∈上是减函数;⑶求函数()f x 的值域. 随堂巩固1、6632log log +等于( )A 、6B 、5C 、1D 、65log 2、在()23a b log -=中,实数a 的取值范围是( )A 、2a <B 、2a >C 、23,3a a <<>或D 、3a > 3、下列格式中成立的是( )A 、22a a log b log b = B 、a a a log xy log x log y =+C 、()()()a a a log xy log x log y =•D 、a a a xlog log y log x y=- 4、213alog > ,则a 的取值范围是( ) A 、312a <<B 、30112a a <<<<或C 、213a <<D 、2013a a <<>或 5、已知ab M =()0,0,1a b M >>≠,且log M b x =,则log M a 等于( ) A 、1x - B 、1x + C 、1xD 、1x - 6、(08山东济宁)已知8log 9a =,2log 5b =,则lg 3等于( ) A 、1ab - B 、()321a b - C 、()321a b + D 、()312a b -7、已知函数()()32f x lg x =+的定义域为F ,函数()()()12g x lg x lg x =-+-的定义域为G ,那么( )A 、G F ≠⊂B 、G F =C 、F G ⊆D 、FG =∅8、(08山东)已知函数()2300x x f x log x x ⎧≤=⎨>⎩,,,12f f ⎡⎤⎛⎫ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦( ) A 、1- B、log CD 、139、若()6430log log log x =⎡⎤⎣⎦,则12x -等于( )A 、9B 、91C 、3D 、3310、若M =⋅32log 4log 3log 3132 ,则M 的值是( ) A 、5 B 、6 C 、7 D 、8 11、已知3log 2a =,那么33log 82log 6-用a 表示是( )A 、2a -B 、5a -C 、23(1)a a -+ D 、231a a -- 12、已知偶函数()x f 在[]4,2上单调递减,那么)8(log 21f 与)(π-f 的大小关系是( )A 、)8(log 21f >)(π-f B 、)8(log 21f =)(π-fC 、)8(log 21f < )(π-f D 、不能确定13、若312log 19x-=,则x = ; 14、已知:lg 21.3a =,则lg0.213=___________;15、()2211log log 1a a x x -->+,则a 的取值范围为________________; 16、比较大小⑴8.1log 3 7.2log 3;⑵5log 6 7log 6; 17、若14log 3=x ,则=+-xx44___________;18、已知log 1a x =,log 2b x =,log 4c x =,则log abc x =____________; 19、(08山东) 知()lg lg 2lg 2x y x y +=-,求的值.20、⑴已知a =2lg ,b =3lg ,试用b a 、表示5log 12;⑵已知a =3log 2,b =7log 3,试用b a 、表示56log 14.21、已知())lgf x x =.⑴求()f x 的定义域; ⑵求证:()f x 是奇函数.22、解关于x 的不等式:)1,0(,2log )12(log )34(log 2≠>>---+a a x x x a a a 解:原不等式可化为)12(2log )34(log 2->-+x x x a a当a >1时有221234121)12(23403401222<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<-<<->⇒⎪⎩⎪⎨⎧->-+>-+>-x x x x x x x x x x当0<a <1时有42234121)12(23403401222<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-<<<->⇒⎪⎩⎪⎨⎧-<-+>-+>-x x x x x x x x x x x 或∴ 当a >1时不等式的解集为221<<x ; 当0<a <1时不等式的解集为42<<x课后巩固1、()0,1,0log >≠>=N b b a N b 对应的指数式是( )A 、N a b =B 、N b a =C 、b a N= D 、a b N =2、设255lg =x,则x 的值等于( )A 、10B 、0.01C 、100D 、1000 3、()[]0log log log 234=x ,那么21-x等于( )A 、2B 、21C 、4D 、414、化简9log 8log 5log 4log 8543•••的结果是( ) A 、1 B 、23C 、2D 、3 5、函数()1log 21-=x y 的定义域是( )A 、()+∞,1B 、()2,∞-C 、()+∞,2D 、(]2,1 6、若09log 9log <<n m ,那么n m ,满足的条件是( )A 、1>>n mB 、1>>m nC 、10<<<m nD 、10<<<n m7、若132log <a ,则a 的取值范围是( )A 、()+∞⎪⎭⎫ ⎝⎛,132,0B 、⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,32C 、⎪⎭⎫⎝⎛1,32 D 、⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞⎪⎭⎫ ⎝⎛,3232,08、函数()176log 221+-=x x y 的值域是( )A 、RB 、[)+∞,8C 、()3,-∞-D 、[)+∞,39、函数⎪⎭⎫⎝⎛--=112lg x y 的图像关于( ) A 、y 轴对称 B 、x 轴对称 C 、原点对称 D 、直线x y =对称 10、图中的曲线是x y a log =的图像,已知a 的值为51,103,34,2,则相应曲线4321,,,C C C C 的a 依次为( )A 、103,51,34,2B 、51,103,34,2C 、2,34,103,51D 、51,103,2,3411、比较两个对数值的大小:7ln 12ln ;7.0log 5.0 8.0log 5.0. 12、计算()=•+50lg 2lg 5lg 2.13、函数()()x xx f -+=1lg2是 函数.(填“奇”、“偶”或“非奇非偶”).14、函数xa y =的反函数的图像经过点()2,9,则a 的值为 . 15、已知函数()()1log +=x x f a ,()()x x g a -=1log ()10≠>a a ,且 ⑴求函数()()x g x f +的定义域;(10分) ⑵判断函数()()x g x f +的奇偶性.(10分)16、已知log 4log 4m n <,比较m ,n 的大小。
2.2 对数函数2.2.1 对数与对数运算知识点一:对数的概念与性质1.以下说法不正确的是A .0和负数没有对数B .对数值可以是任意实数C .以a(a >0,a ≠1)为底1的对数等于0D .以3为底9的对数等于±22.设log 34·log 48·log 8m =log 416,那么m 等于A.92B .9C .18D .27 3.2211+log 52⋅的值等于A .2+ 5B .2 5C .2+52 D .1+52 4.若log 31-2x 9=0,则x =__________. 5.给出以下三个命题:①对数的真数是非负数;②若a >0且a ≠1,则log a 1=0;③若a >0且a ≠1,则log a a =1.其中正确命题的序号是__________.知识点二:指数式与对数式的互化6.有以下四个结论:①lg(lg10)=0;②ln(lne)=0;③若10=lgx ,则x =100;④若e =lnx ,则x =e 2.其中正确的是A .①③B .②④C .①②D .③④7.下列指数式与对数式互化不正确的一组是A .e 0=1与ln1=0B .813-=12与log 812=-13C .log 39=2与912=3 D .log 77=1与71=78.已知lg3=α,lg4=β,求10α+β、10α-β、10-2α、105β.9.已知log a 2=m ,log a 3=n ,求a 2m +n .知识点三:对数的运算性质及换底公式10.若a >0,a ≠1,x >0,y >0,x >y ,下列式子中正确的个数为 ①log a x·log a y =log a (x +y) ②log a x -log a y =log a (x -y) ③log ax y=log a x÷log a y ④log a (xy)=log a x·log a yA .0B .1C .2D .311.log 56·log 67·log 78·log 89·log 910的值为A .1B .lg5 C.1lg5D .1+lg2 12.若a >0,a 23=49,则log 23a =__________. 13.设3a =4b =36,求2a +1b的值.能力点一:求值问题14.计算2log 525+3log 264-8log 71的值为A .14B .8C .22D .2715.2log a (M -2N)=log a M +log a N ,则M N的值为 A.14B .4C .1D .4或1 16.(2010河南洛阳高一期中)华南虎是我国一级保护动物,为挽救濒临物种,国家建立了华南虎繁殖基地,第一年(1986年)只有20只,由于科学的人工培养,华南虎的数量y(只)与培养时间x(年)间的关系可近似符合y =alog 2(x +1),则到2016年时,预测华南虎约有__________只.17.2008年5月12日,四川汶川发生里氏8.0级特大地震,给人民的生命财产造成了巨大的损失.里氏地震的等级最早是在1935年由美国加州理工学院的地震学家里特判定的.它与震源中心释放的能量(热能和动能)大小有关.震级M =23lgE -3.2,其中E(焦耳)为以地震波的形式释放出的能量.如果里氏6.0级地震释放的能量相当于1颗美国在二战时投放在广岛的原子弹的能量,那么汶川大地震所释放的能量相当于__________颗广岛原子弹.18.求下列各式中的x 值:(1)log 8x =-23;(2)log x 27=34;(3)x =log 128.能力点二:对数运算性质的综合问题19.已知lga 、lgb 是方程2x 2-4x +1=0的两个根,则(lg a b)2的值是 A .4 B .3 C .2 D .120.lg2=a ,lg3=b ,用a 、b 表示lg 458=__________. 21.(1)lg2+lg5-lg8lg50-lg40; (2)log 34273log 5[412log 210-(33)23-7log 72].22.已知x ,y ,z 均大于1,a ≠0,log z a =24,log y a =40,log (xyz)a =12,求log x a.23.甲、乙两人解关于x 的方程:log 2x +b +c·log x 2=0,甲写错了常数b ,得到解为14和18;乙写错了常数c ,得到解为12和64,求b ,c 都正确的情况下该方程的解.答案与解析基础巩固1.D2.B ∵log 416=2,∴log 34·log 48·log 8m =2,即lgm =lg9.∴m =9,应选B.3.B 原式=21+log 22log 2 5.4.-4 由已知可得1-2x 9=1, ∴1-2x =9.∴2x =-8.∴x =-4.5.②③ ①对数的真数为正数,故①错;②∵a 0=1,∴log a 1=0,②对;③∵a 1=a ,∴log a a =1,③对.6.C 7.C8.解:由条件得10α=3,10β=4,则10α+β=10α·10β=12,10α-β=10α10β=34,10-2α=(10α)-2=19, 10β5=(10β)15=415. 9.解:log a 2=m ,log a 3=n ,由对数定义知a m =2,a n =3,∴(a m )2=4,即a 2m =4.∴a 2m +n =a 2m ·a n =4×3=12.10.A11.C 原式=lg6lg5·lg7lg6·lg8lg7·lg9lg8·lg10lg9=lg10lg5=1lg5. 12.3 a >0,由a 23=49,知(a 13)2=(23)2,∴a 13=23. 两端取对数得log 23a 13=log 2323=1,即13log 23a =1, ∴log 23a =3.13.解法一:由3a =4b =36,得log 336=a ,log 436=b ,∴由换底公式a =log 336=1log 363,b =log 436=1log 364.∴2a +1b=2log 363+log 364=log 3636=1. 解法二:对已知条件的两边取以6为底的对数,得alog 63=2blog 62=2,∴2a =log 63,1b=log 62. ∴2a +1b=log 63+log 62 =log 66=1.能力提升14.C 原式=2×2+3×6-8×0=22.15.B 由题意,得M >0,N >0,M -2N >0.故M N>2,显然只有B 符合条件. 16.100 当x =1时,y =alog 2(1+1)=20,∴a =20.∴y =20log 2(x +1),到2016年时,培养时间为(2 016-1 986)+1=31(年),则到2016年时,预测华南虎的数量约为y =20log 2(31+1)=100(只).17.1 000 设里氏8.0级,6.0级地震释放的能量分别为E 2,E 1,则8-6=23(lgE 2-lgE 1),即lg E 2E 1=3. ∴E 2E 1=103=1 000,即汶川大地震所释放的能量相当于1 000颗广岛原子弹.18.解:(1)由log 8x =-23,得 x =823-=(23) 23-=2-2=14. (2)由log x 27=34,得x 34=27=33, ∴x 14=3.∴x =34=81.(3)由x =log 128,得(12)x =8=23=(12)-3,∴x =-3. 19.C lga +lgb =2,lga·lgb =12,(lg a b)2=(lga -lgb)2=(lga +lgb)2-4lga·lgb =4-2=2. 20.1-4a +2b 原式=lg45-3lg2=lg5+2lg3-3lg2=1-4lg2+2lg3=1-4a +2b.21.解:(1)原式=lg 2×58lg 5040=lg 54lg 54=1. (2)原式=log 33433·log 5[22log 10-(332)23-77log 2] =(34log 33-log 33)log 5(10-3-2)=(34-1)·log 55=-14. 22.解:由log z a =24得log a z =124, 由log y a =40得log a y =140, 由log (xyz)a =12得log a (xyz)=112, 即log a x +log a y +log a z =112. ∴log a x +140+124=112, 解得log a x =160. ∴log x a =1log a x=60. 拓展探究23.解:由甲可知2142181log log 20,41log log 20,8b c b c ⎧++⋅=⎪⎪⎨⎪++⋅=⎪⎩即⎩⎨⎧ -2+b -12c =0,①-3+b -13c =0. ②由①-②,得1-16c =0,∴c =6. 由乙可知2122641log log 202log 64log 20b c b c ⎧++⋅=⎪⎨⎪++⋅=⎩ 即⎩⎪⎨⎪⎧-1+b -c =0, ③6+b +16c =0. ④由③+④×6,得7b +35=0, ∴b =-5.综上,方程为log 2x +6log x 2-5=0,即(log 2x)2-5log 2x +6=0, ∴log 2x =2或log 2x =3.∴x =4或x =8,即原方程的解为4或8.。
第五讲 对数运算与对数函数一 知识要点1、对数概念:一般地,如果)1,0(≠>=a a y a x且,那么数x 叫做以a 为底y 的对数,记作y x a log =,其中a 叫做对数的底数,y 叫做真数关系式指数式底数指数幂(值)对数式底数指数真数axyya x =xy a =log )1,0(≠>a a )1,0(≠>a a )(R x ∈)(R x ∈)(+∈R y )(+∈R y备注:由于正数的任何次幂都是正数,即)0(0>>a a x ,故0>=xa y ,因此对数符号)1,0(log ≠>a a y a 且只有0>y 时才有意义,例如:0log 2,)2(log 2-无意义。
2、对数恒等式与对数的性质根据对数的定义,可以得到下面的对数恒等式:y aya =log根据对数的定义,对数)1,0(log ≠>a a N a 且具有下列性质: (1)零和负数没有对数,即0>N ; (2)1的对数为零,即01log =a (3)底的对数等于1,即1log =a a 3、常用对数与自然对数对数)1,0(log ≠>a a N a 且,当底数 (1)10=a 时,叫做常用对数,记作N lg ;(2)e a =时,叫做自然对数。
记作)71828.2(ln ≈e N 4、对数的运算性质:如果0,0,1,0>>≠>N M a a 且,那么:(1)N M N M a a a log log )(log +=⋅;(积的对数等于对数的和) (2)N M NMa a alog log log -=;(商的对数等于对数的差) (3))(log log R M M a a ∈=ααα5、换底公式:)0,1,,0,(log log log >≠>=N b a b a bNN a a b6、对数函数的图像和性质:函数)0,10(log >≠>=x a a x y a 且的图像特征和性质备注:对数函数x y a log =的底a 越大,函数图像在x 轴上方部分越偏居右侧。
对数及对数函数的综合运用一.基础知识 1.对数运算公式(1)零与负数没有对数 (2)01log =a (3)1log=a aN M MN aaalogloglog)4(+=N M N Maaalogloglog )5(-=Mn Manalog log)6(=(7) )10,10,0(loglog log≠>≠>>=m m a a N aN N mm a且且(8)lo g lo g 1a b b a ∙=(9)lo g lo glo g 1a bc b c a ∙∙=2.对数函数一般形式: y =alog x (a>0且a≠1)图象:定义域:(0,+ ∞) 值域:(0,+ ∞) 过定点:(1,0)单调性: a> 1,在(-∞,+ ∞)上为增函数0<a<1, 在(-∞,+∞)上为减函数 奇偶性:非奇非偶值分布: 当时且1,1>>x a y>0 当时且1,10><<x a y<0时且10,1<<>x a y<0 时且10,10<<<<x a y>0二、题型剖析 对数运算⑴将下列指数式改写成对数式;1624=;27133=-;205=a;45.021=⎪⎭⎫ ⎝⎛b⑵将下列对数式改写成指数式; 3125log 5=; 23log 31-=;699.1lg -=a计算: (1)1lo g 2lo g 2a a+; (2)33lo g 18lo g 2-; (3)1lglg 254-;(4)552lo g 10lo g 0.25+; (5)522lo g 253lo g 64+; (6)22lo g (lo g 16)。
(7)2lg 50lg )5(lg 2⋅+ (8)12lg )2(lg 5lg 2lg )2(lg 222+-+⋅+(9)3log 333558log 932log2log 2-+-; (10)2)2(lg 20lg 5lg 8lg 3225lg +∙++;换底公式的运用1.已知4.1log ,35log 75求m =2.若aa a +-==3)3(416log:,27log 612求证3.已知,518,9log 18==ba 求.45log36指对数互化1已知x,y,z 为正数,满足zyx 643==① 求证:xzy1121-=②比较3x 、4y 、6z 的大小对数方程1.方程12)321(log 3+=∙-x x 的解=x .2.方程3lg lg )2lg(2+=+x x 的解是 。
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logaN=b.(2)指数式与对数式的关系:a b=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:①log a(MN)=log a M+log a N.②log aMN=log a M-log a N.③logaM n=nlogaM.(M>0,N>0,a>0,a≠1)④对数换底公式:logbN= l oglogaaNb(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log11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=nlogaM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yyy =l ogxa>(1)a1O1xOxy =l o g a x (<a <1) 0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.基础例题题型1(对数的计算) 1.求下列各式的值. (1)35 log +25log2-1 21 50log - 514 log ;(2)log5 2 1 25 ×lo g 3 1 8 ×lo g 5 1 9. 练习题1.计算:lg 1 2 -lg5 8 +lg12.5-log 89·log 278;3.log535+21log2-log51502 -log514;3.log2125×log318×log519.1loglog4log3 4.399222.5.lg5lg2lg41(6).log24lglog27lg2log33222 7.2lg2lg3111lg0.36lg823例2.已知实数x、y、z满足3x=4y=6z>1.(1)求证:2x+1y=2z;(2)试比较3x、4y、6z的大小.练习题.已知log189=a,18b=5,用a、b表示log3645.题型二:(对数函数定义域值域问题)例1.已知函数fxlog22xx1aax的定义域为集合A,关于x的不等式22 的解集为B,若AB,求实数a的取值范围.2.设函数2ylog(ax2x2)定义域为A.2(1)若AR,求实数a的取值范围;(2)若2log(ax2x2)2在x[1,2]上恒成立,求实数a的取值范围.2练习题1.已知函数2 fxlgax2x1(1)若fx的定义域是R,求实数a的取值范围及fx的值域;(2)若fx的值域是R,求实数a的取值范围及fx的定义域2求函数y=2lg (x -2)-lg (x -3)的最小值.题型三(奇偶性及性) 例题1.已知定义域为R 的函数f (x )为奇函数足f(x +2)=-f(x),当x ∈[0,1]时,f(x)=2x -1.(1)求f(x)在[-1,0)上的解析式; (2)求f(1 log24)的值. 2 4.已知f (x )=l o g 1[3-(x -1)2],求f (x )的值域.3 5.已知y =l o g a (3-a x )在[0,2]上是x 的减函数,求a 的围.4.已知函数f(x)lg(2x)lg(2x).(Ⅰ)求函数yf(x)的定义域;(Ⅱ)判断函数yf(x)的奇偶性;(Ⅲ)若f(m2)f(m),求m的取值范围.练习题1.已知函数f(x)=loga(x+1)-loga(1-x)(a>0,a≠1)(1)求f(x)的定义域;(2)判断f(x)的奇偶性,并给出证明;(3)当a>1时,求使f(x)>0的x的取值范围2.函数f(x)是定义在R上的偶函数,f(0)0,当x0时,1f(x)logx.2 (1)求函数f(x)的解析式;(2)解不等式2f(x1)2;3.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且x0时,1f(x)log(x1).2 (Ⅰ)求f(0),f(1);(Ⅱ)求函数f(x)的表达式;(Ⅲ)若f(a1)1,求a的取值范围.题型4(函数图像问题)例题1.函数f(x)=|log2x|的图象是yy111x-11xOOAByy111x1xOOCD6.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.f(x)=|lgx|,a,b为实数,且0<a<b.(1)求方程f(x)=1的解;(2)若a,b满足f(a)=f(b)=2fa b2,求证:a·b=1,a b2 >1.练习题:1.已知a0且a1,函数f(x)log(x1)a,1g(x)log a,记F(x)2f(x)g(x)1x(1)求函数F(x)的定义域及其零点;(2)若关于x的方程2 F2.已知函数f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数.(1)求k的值;(2)设g(x)=log44xa?237.函数y=log2|ax-1|(a≠0)的对称轴方程是x=-2,那么a等于题型五:函数方程1方程lgx+lg(x+3)=1的解x=___________________.5.已知函数f(x)= 1()2x,x4,则f(2+log23)的值为f(x1),x4,4.已知函数f(x)log a(axx)(a0,a1为常数). (Ⅰ)求函数f(x)的定义域;(Ⅱ)若a2,x1,9,求函数f(x)的值域;(Ⅲ)若函数f(x)ya的图像恒在直线y2x1的上方,求实数a的取值范围.1xxyloglog(2x8).5.已知函数22242(Ⅰ)令tlog2x,求y关于t的函数关系式及t的取值范围;(Ⅱ)求函数的值域,并求函数取得最小值时的x的值.8.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.您好,欢迎您阅读我的文章,本WORD文档可编辑修改,也可以直接打印。
对数及对数函数学习目标:(一)对数1.对数的概念一般地,如果,那么数叫做以为底的对数,记作:N a x=)1,0(≠>a a x a N 其中:是底数,是真数,是对数式N x a log =a N N a log 2、两个重要对数:常用对数:以10为底的对数;○1N lg 自然对数:以无理数为底的对数的对数.○2 71828.2=e N ln 3、对数式与指数式的互化xN a =log ⇔Na x =对数式指数式 对数底数← → 幂底数⇔a对数← → 指数真数←→ 幂x N 4、对数的性质(1)负数和零没有对数; (2)1的对数是零:;01log =a (3)底数的对数是1:; (4)对数恒等式:;1log =a a N aNa =log (5).n a n a =log5、对数的运算法则:()()log log log a a a MN M NM N R =+∈+,()log log log aa a MNM N M N R =-∈+, ()()log log a n a N n NN R =∈+()log log a naN nN N R =∈+16、对数换底公式:log log log log (.)log b a a n e g N N bL N N e N L N N ====其中…称为的自然对数称为常数对数27182810由换底公式推出一些常用的结论:(1) (2)log log log log a b a b b a b a ==11或·log log a m a nb mnb =(3) (4)log log a na nb b =loga m na mn=(二)对数函数(一)对数函数的概念1.定义:函数,且叫做对数函数其中是自变量,函数的定0(log >=a x y a )1≠a x 义域是(0,+∞).(二)对数函数的图象和性质在同一坐标系中画出下列对数函数的图象○1(1) (2) x y 2log =xy 21log =(3) (4) x y 3log =xy 31log =○2一、选择题:1.3log 9log 28的值是( )A .32 B .1C .23 D .22.已知x =2+1,则lo g 4(x 3-x -6)等于()A.23 B.45 C.0D.213.已知lg2=a ,lg3=b ,则15lg 12lg 等于( )A .b a b a +++12 B .b a b a +++12C .ba ba +-+12D .ba ba +-+124.函数y =)12(log 21-x 的定义域为( )A .(21,+∞) B .[1,+∞)C .(21,1]D .(-∞,1)5.已知f (e x )=x ,则f (5)等于()A .e 5B .5eC .ln5D .log 5e6.设集合B A x x B x x A ⋂>=>-=则|},0log |{},01|{22等于()A .}1|{>x xB .}0|{>x xC .}1|{-<x x D .}11|{>-<x x x 或7.计算:log 2.56.25+lg1001+ln e +3log 122+= .8.函数y =(log 41x )2-log 41x 2+5 在 2≤x ≤4时的值域为.9.已知f (x )=x 2+(lg a +2)x +lg b ,f (-1)=-2,当x ∈R 时f (x )≥2x 恒成立,求实数a 的值,并求此时f (x )的最小值?10.已知函数f(x)=log a(a-a x)且a>1,(1)求函数的定义域和值域;(2)讨论f(x)在其定义域上的单调性;11.在对数函数y=log2x的图象上(如图),有A、B、C三点,它们的横坐标依次为a、a+1、a+2,其中a≥1,求△ABC面积的最大值.。
【最新整理,下载后即可编辑】2.1 对数与对数运算1.对数的概念一般地,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.说明:(1)实质上,上述对数表达式,不过是指数函数y=a x 的另一种表达形式,例如:34=81与4=log81这两个式子表达3是同一关系,因此,有关系式a x=N⇔x=log a N,从而得对数恒等式:a log a N=N.(2)“log”同“+”“×”“”等符号一样,表示一种运算,即已知一个数和它的幂求指数的运算,这种运算叫对数运算,不过对数运算的符号写在数的前面.(3)根据对数的定义,对数log a N(a>0,且a≠1)具有下列性质:①零和负数没有对数,即N>0;②1的对数为零,即log a1=0;③底的对数等于1,即log a a=1.2.对数的运算法则利用对数的运算法则,可以把乘、除、乘方、开方的运算转化为对数的加、减、乘、除运算,反之亦然.这种运算的互化可简化计算方法,加快计算速度.(1)基本公式①log a (MN )=log a M +log a N (a >0,a ≠1,M >0,N >0),即正数的积的对数,等于同一底数的各个因数的对数的和.②log a M N=log a M -log a N (a >0,a ≠1,M >0,N >0),即两个正数的商的对数,等于被除数的对数减去除数的对数.③log a M n =n ·log a M (a >0,a ≠1,M >0,n ∈R ),即正数的幂的对数等于幂的底数的对数乘以幂指数.(2)对数的运算性质注意点①必须注意M >0,N >0,例如log a [(-3)×(-4)]是存在的,但是log a (-3)与log a (-4)均不存在,故不能写成log a [(-3)×(-4)]=log a (-3)+log a (-4).②防止出现以下错误:log a (M ±N )=log a M ±log a N ,log a (M ·N )=log a M ·log a N ,log a M N =log a M log a N,log a M n =(log a M )n . 3.对数换底公式在实际应用中,常碰到底数不为10的对数,如何求这类对数,我们有下面的对数换底公式:log b N =log c N log c b(b >0,且b ≠1;c >0,且c ≠1;N >0).证明 设log b N =x ,则b x =N .两边取以c 为底的对数,得x log c b=log c N.所以x=log c Nlog c b,即log bN=log c Nlog c b.换底公式体现了对数运算中一种常用的转化,即将复杂的或未知的底数转化为已知的或需要的底数,这是数学转化思想的具体应用.由换底公式可推出下面两个常用公式:(1)log b N=1log N b或log bN·log N b=1 (N>0,且N≠1;b>0,且b≠1);(2)log bn N m=mn log b N(N>0;b>0,且b≠1;n≠0,m∈R) .题型一正确理解对数运算性质对于a>0且a≠1,下列说法中,正确的是( )①若M=N,则log a M=log a N;②若log a M=log a N,则M=N;③若log a M2=log a N2,则M=N;④若M=N,则log a M2=log a N2.A.①与③B.②与④C.②D.①、②、③、④解析在①中,当M=N≤0时,log a M与log a N均无意义,因此log a M=log a N不成立.在②中,当log a M=log a N时,必有M>0,N>0,且M=N,因此M=N成立.在③中,当log a M2=log a N2时,有M≠0,N≠0,且M2=N2,即|M|=|N|,但未必有M=N.例如,M=2,N=-2时,也有log a M2=log a N2,但M≠N.在④中,若M=N=0,则log a M2与log a N2均无意义,因此log a M2=log a N2不成立.所以,只有②成立.答案 C点评正确理解对数运算性质公式,是利用对数运算性质公式解题的前提条件,使用运算性质时,应牢记公式的形式及公式成立的条件.题型二对数运算性质的应用求下列各式的值:(1)2log 32-log 3329+log 38-5log 53; (2)lg25+23lg8+lg5·lg20+(lg2)2; (3)log 52·log 79log 513·log 734. 分析 利用对数的性质求值,首先要明确解题目标是化异为同,先使各项底数相同,才能使用性质,再找真数间的联系,对于复杂的真数,可以先化简再计算.解 (1)原式=2log 32-(log 332-log 39)+3log 32-3=2log 32-5log 32+2+3log 32-3=-1.(2)原式=2lg5+2lg2+lg 102·lg(2×10)+(lg2)2 =2lg(5×2)+(1-lg2)·(lg2+1)+(lg2)2=2+1-(lg2)2+(lg2)2=3. (3)∵log 52·log 79log 513·log 734=12log 52·2log 73-log 53·13log 74=-lg2lg5·lg3lg7lg3lg5·13·lg4lg7=-32. 点评 对数的求值方法一般有两种:一种是将式中真数的积、商、幂、方根利用对数的运算性质将它们化为对数的和、差、积、商,然后化简求值;另一种方法是将式中的和、差、积、商运用对数的运算法则将它们化为真数的积、商、幂、方根,然后化简求值.题型三 对数换底公式的应用计算:(log 2125+log 425+log 85)(log 52+log 254+log 1258).分析 由题目可获取以下主要信息:本题是一道对数化简求值题,在题目中各个对数的底数都各不相同.解答本题可先通过对数换底公式统一底数再进行化简求值. 解 方法一 原式=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫log 253+log 225log 24+log 25log 28⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫log 52+log 54log 525+log 58log 5125 =⎝⎛⎭⎪⎪⎫3log 25+2log 252log 22+log 253log 22⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫log 52+2log 522log 55+3log 523log 55=⎝⎛⎭⎪⎪⎫3+1+13log 25·(3log 52) =13log 25·log 22log 25=13. 方法二 原式=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫lg125lg2+lg25lg4+lg5lg8⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫lg2lg5+lg4lg25+lg8lg125 =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫3lg5lg2+2lg52lg2+lg53lg2⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫lg2lg5+2lg22lg5+3lg23lg5 =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13lg53lg2⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫3lg2lg5=13. 点评 方法一是先将括号内换底,然后再将底统一;方法二是在解题方向还不清楚的情况下,一次性地统一为常用对数(当然也可以换成其他非1的正数为底),然后再化简.上述方法是不同底数对数的计算、化简和恒等证明的常用方法.已知log (x +3)(x 2+3x )=1,求实数x 的值.错解 由对数的性质可得x 2+3x =x +3.解得x =1或x =-3.错因分析 对数的底数和真数必须大于0且底数不等于1,这点在解题中忽略了.正解 由对数的性质知⎩⎨⎧ x 2+3x =x +3,x 2+3x >0,x +3>0且x +3≠1.解得x =1,故实数x 的值为1.对数的定义及其性质是高考中的重要考点之一,主要性质有:log a 1=0,log a a =1,a log a N =N (a >0,且a ≠1,N >0).1.(上海高考)方程9x -6·3x -7=0的解是________. 解析 ∵9x -6·3x -7=0,即32x -6·3x -7=0∴(3x -7)(3x +1)=0∴3x =7或3x =-1(舍去)∴x =log 37.答案 log 372.(辽宁高考)设g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ e x ,x ≤0,ln x ,x >0,则g ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫g ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12=____. 解析 g ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12=ln 12<0,g ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫ln 12=eln 12=12, ∴g ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫g ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12=12. 答案 121.对数式log (a -3)(7-a )=b ,实数a 的取值范围是( )A .(-∞,7)B .(3,7)C .(3,4)∪(4,7) D.(3,+∞)答案 C解析 由题意得⎩⎨⎧ a -3>0,a -3≠1,7-a >0,解得3<a <7且a ≠4.2.设a =log 32,则log 38-2log 36用a 表示的形式是( )A .a -2B .3a -(1+a )2C .5a -2D .-a 2+3a -1答案 A解析 ∵a =log 32,∴log 38-2log 36=3log 32-2(log 32+1) =3a -2(a +1)=a -2.3.log 56·log 67·log 78·log 89·log 910的值为( )A .1B .lg5 C.1lg5D .1+lg2 答案 C解析 原式=lg6lg5·lg7lg6·lg8lg7·lg9lg8·lg10lg9=lg10lg5=1lg5. 4.已知log a (a 2+1)<log a 2a <0,则a 的取值范围是( )A .(0,1)B.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫0,12C.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12,1 D .(1,+∞)答案 C解析 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ 0<a <1,2a >1,∵a >0,a ≠1,log a (a 2+1)<log a 2a ,∴0<a <1.∴12<a <1. 5.已知函数f (x )=a x -1+log a x (a >0,a ≠1)在[1,3]上最大值与最小值之和为a 2,则a 的值为( )A .4 B.14 C .3 D.13答案 D6.若方程(lg x )2+(lg7+lg5)lg x +lg7·lg5=0的两根为α,β,则αβ等于( )A .lg7·lg5 B.lg35 C .35 D.135答案 D解析 ∵lg α+lg β=-(lg7+lg5)=-lg35=lg 35∴α·β=135.7.已知f (log 2x )=x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12=________. 答案2解析 令log 2x =12,则212=x ,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12=212= 2.8.log (2-1)(2+1)=________.答案 -1 解析 log2-1(2+1)=log2-1(2+1)(2-1)2-1=log (2-1)12-1=-1.9.已知lg2=0.301 0,lg3=0.477 1,lg x =-2+0.778 1,则x =________.答案 0.06解析 ∵lg2=0.301 0,lg3=0.477 1,而0.301 0+0.477 1=0.778 1,∴lg x =-2+lg2+lg3, 即lg x =lg10-2+lg6.∴lg x =lg(6×10-2),即x =6×10-2=0.06.10.(1)已知lg x +lg y =2lg(x -2y ),求log 2y的值;(2)已知log 189=a,18b =5,试用a ,b 表示log 365. 解 (1)lg x +lg y =2lg(x -2y ), ∴xy =(x -2y )2,即x 2-5xy +4y 2=0. 即(x -y )(x -4y )=0,解得x =y 或x =4y ,又∵⎩⎨⎧x >0,y >0,x -2y >0,∴x >2y >0,∴x =y ,应舍去,取x =4y .则log 2x y =log 24y y =log 24=lg4lg 2=4.(2)∵18b =5,∴log 185=b, 又∵log 189=a , ∴log 365=log 185lg 1836=blog 18(18×2)=b 1+log 182=b1+log 18189=b 1+(1-log 189)=b2-a.11.设a ,b ,c 均为不等于1的正数,且a x=b y=c z,1x +1y+1z=0,求abc的值.解令a x=b y=c z=t (t>0且t≠1),则有1x=log t a,1y=log t b,1z=log t c,又1x+1y+1z=0,∴log t abc=0,∴abc=1.12.已知a,b,c是△ABC的三边,且关于x的方程x2-2x +lg(c2-b2)-2lg a+1=0有等根,试判定△ABC的形状.解∵关于x的方程x2-2x+lg(c2-b2)-2lg a+1=0有等根,∴Δ=0,即4-4[lg(c2-b2)-2lg a+1]=0.即lg(c2-b2)-2lg a=0,故c2-b2=a2,∴a2+b2=c2,∴△ABC为直角三角形.2.2.1 对数与对数运算(一)学习目标1.理解对数的概念,能进行指数式与对数式的互化.2.了解常用对数与自然对数的意义.3.理解对数恒等式并能用于有关对数的计算.自学导引1.如果a (a >0且a ≠1)的b 次幂等于N ,就是a b =N ,那么数b 叫做以a 为底N 的对数,记作b =log a N ,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数.2.对数的性质有:(1)1的对数为零; (2)底的对数为1; (3)零和负数没有对数.3.通常将以10为底的对数叫做常用对数,以e 为底的对数叫做自然对数,log 10N 可简记为lg N ,log e N 简记为ln N .4.若a >0,且a ≠1,则a b =N 等价于log a N =b . 5.对数恒等式:a log a N =N (a >0且a ≠1).一、对数式有意义的条件例1 求下列各式中x 的取值范围:(1)log 2(x -10);(2)log (x -1)(x +2);(3)log (x +1)(x -1)2.分析 由真数大于零,底数大于零且不等于1可得到关于x的不等式(组),解之即可.解 (1)由题意有x -10>0,∴x >10,即为所求.(2)由题意有⎩⎪⎨⎪⎧ x +2>0,x -1>0且x -1≠1,即⎩⎪⎨⎪⎧x >-2,x >1且x ≠2,∴x >1且x ≠2.(3)由题意有⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)2>0,x +1>0且x +1≠1,解得x >-1且x ≠0,x ≠1.点评 在解决与对数有关的问题时,一定要注意:对数真数大于零,对数的底数大于零且不等于1.变式迁移1 在b =log (a -2)(5-a )中,实数a 的取值范围是( )A .a >5或a <2B .2<a <5C .2<a <3或3<a <5D .3<a <4 答案 C解析由题意得⎩⎨⎧5-a >0a -2>0a -2≠1,∴2<a <5且a ≠3.二、对数式与指数式的互化例2 将下列对数形式化成指数形式或将指数形式转化为对数形式:(1)54=625; (2)log 128=-3;(3)⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫14-2=16; (4)log 101 000=3.分析 利用a x =N ⇔x =log a N 进行互化. 解 (1)∵54=625,∴log 5625=4.(2)∵log 128=-3,∴⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12-3=8. (3)∵⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫14-2=16,∴log 1416=-2.(4)∵l og 101 000=3,∴103=1 000.点评 指数和对数运算是一对互逆运算,在解题过程中,互相转化是解决相关问题的重要途径.在利用a x =N ⇔x =log a N 进行互化时,要分清各字母分别在指数式和对数式中的位置.变式迁移2 将下列对数式化为指数式求x 值:(1)log x 27=32; (2)log 2x =-23;(3)log 5(log 2x )=0; (4)x =log 2719;(5)x =log 1216.解 (1)由log x 27=32,得x 32=27,∴x =2723=32=9.(2)由log 2x =-23,得2-23=x ,∴x =1322=322.(3)由log 5(log 2x )=0,得log 2x =1,∴x =21=2. (4)由x =log 2719,得27x=19,即33x =3-2,∴x =-23.(5)由x =log 1216,得⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12x =16,即2-x =24, ∴x =-4.三、对数恒等式的应用例3 (1)a log a b ·log b c ·log c N 的值(a ,b ,c ∈R +,且不等于1,N >0);(2)412(log 29-log 25).解(1)原式=(a log a b )log b c ·log c N =b log b c ·log c N =(b log b c )log c N=c log c N =N .(2)原式=2(log 29-log 25)=2log 292log 25=95.点评 对数恒等式a log a N =N 中要注意格式:(1)它们是同底的;(2)指数中含有对数形式;(3)其值为真数.变式迁移3 计算:3log 35+(3)log 315.解 原式=5+312log 315=5+(3log 315)12=5+15=655.1.一般地,如果a (a >0,a ≠1)的b 次幂等于N ,就是a b =N ,那么b 叫做以a 为底N 的对数,记作log a N =b ,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数.2.利用a b =N ⇔b =log a N (其中a >0,a ≠1,N >0)可以进行指数与对数式的互化.3.对数恒等式:a log a N =N (a >0且a ≠1).一、选择题1.下列指数式与对数式互化不正确的一组是( ) A .100=1与lg1=0 B .27-13=13与log 2713=-13C .log 312=9与912=3D .log 55=1与51=5 答案 C2.指数式b 6=a (b >0,b ≠1)所对应的对数式是( )A .log 6a =aB .log 6b =aC .log a b =6D .log b a =6 答案 D3.若log x (5-2)=-1,则x 的值为( )A.5-2B.5+2C.5-2或5+2 D .2- 5 答案 B4.如果f (10x )=x ,则f (3)等于( ) A .log 310 B .lg3 C .103 D .310 答案 B解析 方法一 令10x =t ,则x =lg t , ∴f (t )=lg t ,f (3)=lg3.方法二 令10x =3,则x =lg3,∴f (3)=lg3. 5.21+12·log 25的值等于( )A .2+ 5B .2 5C .2+52D .1+52答案 B解析 21+12log 25=2×212log 25=2×2log 2512=2×512=2 5.二、填空题6.若5lg x =25,则x 的值为________. 答案 100解析 ∵5lg x =52,∴lg x =2,∴x =102=100.7.设log a 2=m ,log a 3=n ,则a 2m +n 的值为________. 答案 12解析 ∵log a 2=m ,log a 3=n ,∴a m =2,a n =3, ∴a 2m +n =a 2m ·a n =(a m )2·a n =22×3=12. 8.已知lg6≈0.778 2,则102.778 2≈________. 答案 600解析 102.778 2≈102×10lg6=600. 三、解答题9.求下列各式中x 的值 (1)若log 3⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1-2x 9=1,则求x 值;(2)若log 2 003(x 2-1)=0,则求x 值. 解(1)∵log 3⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1-2x 9=1,∴1-2x 9=3 ∴1-2x =27,即x =-13 (2)∵log 2 003(x 2-1)=0 ∴x 2-1=1,即x 2=2 ∴x =± 210.求x 的值:(1)x =log 224;(2)x =log 93;(3)x =71-log 75;(4)log x 8=-3;(5)log 12x =4.解(1)由已知得:⎝⎛⎭⎪⎪⎫22x=4, ∴2-12x =22,-x 2=2,x =-4.(2)由已知得:9x=3,即32x=312.∴2x =12,x =14.(3)x =7÷7log 75=7÷5=75.(4)由已知得:x -3=8,即⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1x 3=23,1x =2,x =12.(5)由已知得:x =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫124=116.2.2.1对数与对数运算(二)学习目标1.掌握对数的运算性质及其推导.2.能运用对数运算性质进行化简、求值和证明.自学导引1.对数的运算性质:如果a >0,a ≠1,M >0,N >0,那么, (1)log a (MN )=log a M+log a N ;(2)log a MN=log a M -log a N ;(3)log a M n =n log a M (n ∈R ). 2.对数换底公式:log a b =log c blog c a.一、正确理解对数运算性质例1 若a >0,a ≠1,x >0,y >0,x >y ,下列式子中正确的个数有( )①log a x · log a y =log a (x +y ); ②log a x -log a y =log a (x -y );③log a xy=log a x ÷log a y ;④log a (xy )=log a x ·log a y .A .0个B .1个C .2个D .3个答案 A解析 对数的运算实质是把积、商、幂的对数运算分别转化为对数的加、减、乘的运算.在运算中要注意不能把对数的符号当作表示数的字母参与运算,如log a x ≠log a ·x ,log a x 是不可分开的一个整体.四个选项都把对数符号当作字母参与运算,因而都是错误的.点评 正确理解对数运算性质公式,是利用对数运算性质公式解题的前提条件.变式迁移1 若a >0且a ≠1,x >0,n ∈N *,则下列各式正确的是( )A .log a x =-log a 1xB .(log a x )n =n log a xC .(log a x )n=log a x nD .log a x =log a 1x答案 A二、对数运算性质的应用例2 计算:(1)log 535-2log 573+log 57-log 51.8;(2)2(lg 2)2+lg 2·lg5+(lg 2)2-lg2+1; (3)lg 27+lg8-lg 1 000lg1.2;(4)(lg5)2+lg2·lg50.分析 利用对数运算性质计算.解 (1)原式=log 5(5×7)-2(log 57-log 53)+log 57-log 595=log 55+log 57-2log 57+2log 53+log 57-2log 53+log 55 =2log 55=2.(2)原式=lg 2(2lg 2+lg5)+(lg 2-1)2 =lg 2(lg2+lg5)+1-lg 2=lg 2+1-lg 2=1. (3)原式=32lg3+3lg2-32lg3+2lg2-1=3lg3+6lg2-32(lg3+2lg2-1)=32.(4)原式=(lg5)2+lg2·(lg2+2lg5)=(lg5)2+2lg5·lg2+(lg2)2=(lg5+lg2)2=1.点评 要灵活运用有关公式.注意公式的正用、逆用及变形使用.变式迁移2 求下列各式的值: (1)log 535+2log 122-log 5150-log 514;(2)[(1-log 63)2+log 62·log 618]÷log 64. 解 (1)原式=log 5(5×7)-2log 2212+log 5(52×2)-log 5(2×7)=1+log 57-1+2+log 52-log 52-log 57=2.(2)原式=[log 262+log 62·log 6(3×6)]÷log 622=log 62(log 62+log 63+1)÷(2log 62)=1.三、换底公式的应用例3 (1)设3x=4y=36,求2x +1y的值;(2)已知log 189=a,18b =5,求log 3645. 解 (1)由已知分别求出x 和y . ∵3x =36,4y =36, ∴x =log 336,y =log 436, 由换底公式得:x =log 3636log 363=1log 363,y =log 3636log 364=1log 364,∴1x =log 363,1y=log 364,∴2x +1y=2log 363+log 364=log 36(32×4)=log 3636=1. (2)∵log 189=a,18b =5,∴log 185=b . ∴log 3645=log 1845log 1836=log 18(9×5)log 18(18×2)=log 189+log 1851+log 182=a +b1+log 18189=a +b 2-a. 点评 指数式化为对数式后,两对数式的底不同,但式子两端取倒数后,利用对数的换底公式可将差异消除.变式迁移3 (1)设log 34·log 48·log 8m =log 416,求m ; (2)已知log 1227=a ,求log 616的值. 解 (1)利用换底公式,得lg4lg3·lg8lg4·lg mlg8=2,∴lg m =2lg3,于是m =9. (2)由log 1227=a ,得3lg32lg2+lg3=a ,∴lg3=2a lg23-a ,∴lg3lg2=2a 3-a.∴log 616=4lg2lg3+lg2=42a3-a +1=4(3-a )3+a.1.对于同底的对数的化简常用方法是:(1)“收”,将同底的两对数的和(差)化成积(商)的对数; (2)“拆”,将积(商)的对数拆成对数的和(差).2.对于常用对数的化简要充分利用“lg5+lg2=1”来解题. 3.对于多重对数符号对数的化简,应从内向外逐层化简求值.一、选择题1.lg8+3lg5的值为( )A .-3B .-1C .1D .3 答案 D解析 lg8+3lg5=lg8+lg53=lg1 000=3.2.已知lg2=a ,lg3=b ,则log 36等于( )A.a +b aB.a +b bC.aa +bD.ba +b答案 B解析 log 36=lg6lg3=lg2+lg3lg3=a +b b .3.若lg a ,lg b 是方程2x 2-4x +1=0的两个根,则⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫lg a b 2的值等于( )A .2 B.12 C .4 D.14答案 A解析 由根与系数的关系,得lg a +lg b =2,lg a ·lg b =12,∴⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫lg a b 2=(lg a -lg b )2 =(lg a +lg b )2-4lg a ·lg b =22-4×12=2.4.若2.5x=1 000,0.25y=1 000,则1x -1y等于( )A.13 B .3 C .-13 D .-3 答案 A解析 由指数式转化为对数式:x =log 2.51 000,y =log 0.251 000,则1x -1y =log 1 0002.5-log 1 0000.25=log 1 00010=13. 5.设函数f (x )=log a x (a >0,且a ≠1),若f (x 1x 2…x 2 005)=8,则f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22 005)的值等于( )A .4B .8C .16D .2log a 8 答案 C解析 因为f (x )=log a x ,f (x 1x 2…x 2 005)=8,所以f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22 005) =log a x 21+log a x 22+…+log a x 22 005=2log a |x 1|+2log a |x 2|+…+2log a |x 2 005| =2log a |x 1x 2…x 2 005| =2f (x 1x 2…x 2 005)=2×8=16. 二、填空题6.设lg2=a ,lg3=b ,那么lg 1.8=__________. 答案a +2b -12解析 lg 1.8=12lg1.8=12lg 1810=12lg 2×910=12(lg2+lg9-1)=12(a +2b -1). 7.若log a x =2,log b x =3,log c x =6,则log abc x 的值为____. 答案 1解析 log abc x =1log x abc =1log x a +log x b +log x c∵lo g a x =2,log b x =3,log c x =6 ∴log x a =12,log x b =13,log x c =16,∴log abc x =112+13+16=11=1.8.已知log 63=0.613 1,log 6x =0.386 9,则x =________. 答案 2解析 由log 63+log 6x =0.613 1+0.386 9=1. 得log 6(3x )=1.故3x =6,x =2. 三、解答题9.求下列各式的值: (1)12lg 3249-43lg 8+lg 245; (2)(lg5)2+2lg2-(lg2)2.解 (1)方法一 原式=12(5lg2-2lg7)-43·32lg2+12(2lg7+lg5) =52lg2-lg7-2lg2+lg7+12lg5 =12lg2+12lg5=12(lg2+lg5) =12lg10=12. 方法二 原式=lg 427-lg4+lg7 5=lg 42×757×4=lg(2·5)=lg 10=12.(2)方法一 原式=(lg5+lg2)(lg5-lg2)+2lg2=lg10·lg 52+lg4=lg ⎝⎛⎭⎪⎪⎫52×4=lg10=1. 方法二 原式=(lg10-lg2)2+2lg2-lg 22 =1-2lg2+lg 22+2lg2-lg 22=1. 10.若26a=33b=62c,求证:1a +2b =3c.证明 设26a =33b =62c =k (k >0),那么⎩⎨⎧6a =log 2k ,3b =log 3k ,2c =log 6k ,∴⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧1a =6log 2k=6log k 2,1b =3log 3k =3log k3,1c =2log 6k=2log k6.∴1a +2b=6·log k 2+2×3log k 3=log k (26×36)=6log k 6=3×2log k 6=3c,即1a +2b =3c.2.2.2 对数函数及其性质1.对数函数的概念形如y =log a x (a >0且a ≠1)的函数叫做对数函数. 对于对数函数定义的理解,要注意:(1)对数函数是由指数函数变化而来的,由指数式与对数式关系知,对数函数的自变量x 恰好是指数函数的函数值y ,所以对数函数的定义域是(0,+∞);(2)对数函数的解析式y =log a x 中,log a x 前面的系数为1,自变量在真数的位置,底数a 必须满足a >0,且a ≠1;(3)以10为底的对数函数为y=lg x,以e为底的对数函数为y =ln x.2.对数函数的图象及性质:a>10<a<1图象性质函数的定义域为(0,+∞),值域为(-∞,+∞)函数图象恒过定点(1,0),即恒有log a1=0当x>1时,恒有y>0;当0<x<1时,恒有y<0当x>1时,恒有y<0;当0<x<1时,恒有y>0 函数在定义域(0,+∞)上为增函数函数在定义域(0,+∞)上为减函数3.指数函数与对数函数的关系比较名称指数函数对数函数解析式y=a x (a>0,且a≠1)y=log a x(a>0,且a≠1)定义域(-∞,+∞)(0,+∞)值域(0,+∞)(-∞,+∞)函数值变化情况a>1时,a>1时,log a x()()()⎪⎩⎪⎨⎧<<==>>011101x x x a x ; 0<a <1时,x ()()()⎪⎩⎪⎨⎧<>==><011101x x x a x ()()()⎪⎩⎪⎨⎧<<>==>>1001010x x x ; 0<a <1时,log a x()()()⎪⎩⎪⎨⎧<<>==><1001010x x x 图象必 过定点点(0,1) 点(1,0)单调性a >1时,y =a x 是增函数;0<a <1时,y =a x 是减函数a >1时,y =log a x 是增函数;0<a <1时,y =log a x 是减函数图象y =a x 的图象与y =log a x 的图象关于直线y=x 对称实际上,观察对数函数的图象不难发现,对数函数中的值y =log m n 有以下规律:(1)当(m -1)(n -1)>0,即m 、n 范围相同(相对于“1”而言),则log m n >0;(2)当(m -1)(n -1)<0,即m 、n 范围相反(相对于“1”而言),则log m n <0.有了这个规律,我们再判断对数值的正负就很简单了,如log 213<0,log 52>0等,一眼就看出来了!题型一 求函数定义域求下列函数的定义域: (1)y =log 3x -12x +3x -1; (2)y =11-log a (x +a )(a >0,a ≠1).分析 定义域即使函数解析式有意义的x 的范围. 解(1)要使函数有意义,必须{ 2x +3>0,x -1>0,3x -1>0,3x -1≠1同时成立,解得⎩⎪⎨⎪⎧x >-32,x >1,x >13,x ≠23. ∴x >1. ∴定义域为(1,+∞).(2)要使原函数有意义,需1-log a (x +a )>0, 即log a (x +a )<1=log a a .当a >1时,0<x +a <a ,∴-a <x <0. 当0<a <1时,x +a >a ,∴x >0.∴当a >1时,原函数定义域为{x |-a <x <0}; 当0<a <1时,原函数定义域为{x |x >0}.点评 求与对数函数有关的定义域问题,首先要考虑:真数大于零,底数大于零且不等于1,若分母中含有x ,还要考虑不能使分母为零.题型二 对数单调性的应用(1)log 43,log 34,log 4334的大小顺序为( )A .log 34<log 43<log 4334B .log 34>log 43>log 4334C .log 34>log 4334>log 43D .log 4334>log 34>log 43(2)若a 2>b >a >1,试比较log a a b ,log b ba,log b a ,log a b 的大小.(1)解析 ∵log 34>1,0<log 43<1, log 4334=log 43⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫43-1=-1,∴log 34>log 43>log 4334.答案 B(2)解 ∵b >a >1,∴0<ab<1.∴log a a b <0,log b ba ∈(0,1),logb a ∈(0,1).又a >b a >1,且b >1,∴log b ba <logb a ,故有log a a b <log b ba<log b a <log a b .点评 比较对数的大小,一般遵循以下几条原则: ①如果两对数的底数相同,则由对数函数的单调性(底数a >1为增;0<a <1为减)比较.②如果两对数的底数和真数均不相同,通常引入中间变量进行比较.③如果两对数的底数不同而真数相同,如y =log a 1x 与y =log a 2x 的比较(a 1>0,a 1≠1,a 2>0,a 2≠1).当a 1>a 2>1时,曲线y 1比y 2的图象(在第一象限内)上升得慢.即当x >1时,y 1<y 2;当0<x <1时,y 1>y 2.而在第一象限内,图象越靠近x 轴对数函数的底数越大.当0<a 2<a 1<1时,曲线y 1比y 2的图象(在第四象限内)下降得快.即当x >1时,y 1<y 2;当0<x <1时,y 1>y 2即在第四象限内,图象越靠近x 轴的对数函数的底数越小.已知log a 12<1,那么a 的取值范围是________.分析 利用函数单调性或利用数形结合求解.解析 由log a 12<1=log a a ,得当a >1时,显然符合上述不等式,∴a >1;当0<a <1时,a <12,∴0<a <12.故a >1或0<a <12.答案 a >1或0<a <12点评 解含有对数符号的不等式时,必须注意对数的底数是大于1还是小于1,然后再利用相应的对数函数的单调性进行解答.理解会用以下几个结论很有必要:(1)当a >1时,log a x >0⇔x >1,log a x <0⇔0<x <1; (2)当0<a <1时,log a x >0⇔0<x <1,log a x <0⇔x >1.题型三 函数图象的应用若不等式2x -log a x <0,当x ∈⎝⎛⎭⎪⎪⎫0,12时恒成立,求实数a 的取值范围.解要使不等式2x<logax 在x ∈⎪⎭⎫⎝⎛21,0时恒成立,即函数y=logax的图象在⎪⎭⎫⎝⎛21,0内恒在函数y=2x 图象的上方,而y=2x 图象过点⎪⎭⎫⎝⎛2,21.由图可知,loga 21>2,显然这里0<a<1,∴函数y=logax 递减. 又loga 21>2=log 2aa ,∴a 2>21,即a>2221⎪⎭⎫⎝⎛.∴所求的a 的取值范围为2221⎪⎭⎫⎝⎛<a<1.点评 原问题等价于当x ∈⎪⎭⎫⎝⎛21,0时,y1=2x 的图象在y2=logax 的图象的下方,由于a 的大小不确定,当a>1时,显然y2<y1,因此a 必为小于1的正数,当y2的图象通过点⎪⎭⎫⎝⎛2,21时,y2满足条件,此时a 0=2221⎪⎭⎫⎝⎛.那么a 是大于a 0还是小于a 0才满足呢?可以画图象观察,请试着画一画.这样可以对数形结合的方法有更好地掌握.设函数f(x)=lg(ax2+2x+1),若f(x)的值域是R,求实数a的取值范围.错解∵f(x)的值域是R,∴ax2+2x+1>0对x∈R恒成立,即{a>0Δ<0⇔{a>04-4a<0⇔a>1.错因分析出错的原因是分不清定义域为R与值域为R的区别.正解函数f(x)=lg(ax2+2x+1)的值域是R⇔真数t=ax2+2x+1能取到所有的正数.当a=0时,只要x>-12,即可使真数t取到所有的正数,符合要求;当a≠0时,必须有{a>0Δ≥0⇔{a>04-4a≥0⇔0<a≤1.∴f(x)的值域为R时,实数a的取值范围为[0,1].本节内容在高考中考查的形式、地位与指数函数相似,着重考查对数的概念与对数函数的单调性,考查指数、对数函数的图象、性质及其应用.1.(广东高考)已知函数f (x )=11-x的定义域为M ,g (x )=ln(1+x )的定义域为N ,则M ∩N 等于( )A .{x |x >-1}B .{x |x <1}C .{x |-1<x <1}D .∅解析 由题意知M ={x |x <1},N ={x |x >-1}. 故M ∩N ={x |-1<x <1}. 答案 C2.(湖南高考)下列不等式成立的是( ) A .log 32<log 23<log 25 B .log 32<log 25<log 23 C .log 23<log 32<log 25 D .log 23<log 25<log 32解析 ∵y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数, ∴log 25>log 23>log 22=1.又y =log 3x 在(0,+∞)上为增函数, ∴log 32<log 33=1.∴log 32<log 23<log 25. 答案 A3.(全国高考)若x ∈(e -1,1),a =ln x ,b =2ln x ,c =ln 3x ,则( ) A .a <b <c B .c <a <bC .b <a <cD .b <c <a 解析 ∵1e <x <1,∴-1<ln x <0.令t =ln x ,则-1<t <0. ∴a -b =t -2t =-t >0.∴a >b .c -a =t 3-t =t (t 2-1)=t (t +1)(t -1),又∵-1<t <0,∴0<t +1<1,-2<t -1<-1,∴c -a >0,∴c >a . ∴c >a >b . 答案 C1.已知函数f (x )=1+2x 的定义域为集合M ,g (x )=ln(1-x )的定义域为集合N ,则M ∩N 等于( )A .{x |x >-1}B .{x |x <1}C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x |-12<x <1D .∅答案 C2.已知函数f (x )=lg 1-x 1+x ,若f (a )=12,则f (-a )等于( )A.12 B .-12 C .-2 D .2 答案 B解析 f (-a )=lg 1+a 1-a =-lg ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1+a 1-a -1 =-lg 1-a 1+a =-f (a )=-12.3.已知a =log 23,b =log 32,c =log 42,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .c <b <aB .a <b <cC .b <c <aD .c <a <b 答案 A解析 因为a =log 23>1,b =log 3 2<1,所以a >b ; 又因为2>3,则log 32>log 33=12, 而log 42=log 22=12, 所以b >12,c =12,即b >c .从而a >b >c .4.函数f (x )=lg|x |为( )A .奇函数,在区间(0,+∞)上是减函数B .奇函数,在区间(0,+∞)上是增函数C .偶函数,在区间(-∞,0)上是增函数D.偶函数,在区间(-∞,0)上是减函数答案 D解析已知函数定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于坐标原点对称,且f(-x)=lg|-x|=lg|x|=f(x),所以它是偶函数.又当x>0时,|x|=x,即函数y=lg|x|在区间(0,+∞)上是增函数.又f(x)为偶函数,所以f(x)=lg|x|在区间(-∞,0)上是减函数.5.函数y=a x与y=-log a x (a>0,且a≠1)在同一坐标系中的图象只可能为( )答案 A解析方法一若0<a<1,则曲线y=a x下降且过(0,1),而曲线y=-log a x上升且过(1,0);若a>1,则曲线y=a x上升且过(0,1),而曲线y=-log a x下降且过(1,0).只有选项A满足条件.方法二注意到y=-log a x的图象关于x轴对称的图象的表达式为y=log a x,又y=log a x与y=a x互为反函数(图象关于直线y=x 对称),则可直接选定选项A.6.设函数f (x )=log 2a (x +1),若对于区间(-1,0)内的每一个x 值都有f (x )>0,则实数a 的取值范围为( )A .(0,+∞)B.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12,+∞ C.⎝⎛⎭⎪⎪⎫12,1D.⎝⎛⎭⎪⎪⎫0,12 答案 D解析 已知-1<x <0,则0<x +1<1,又当-1<x <0时,都有f (x )>0,即0<x +1<1时都有f (x )>0,所以0<2a <1,即0<a <12.7.若指数函数f (x )=a x (x ∈R )的部分对应值如下表:则不等式log a (x . 答案 {x |1<x <2}解析 由题可知a =1.2,∴log 1.2(x -1)<0, ∴log 1.2(x -1)<log 1.21,解得x <2, 又∵x -1>0,即x >1,∴1<x <2. 故原不等式的解集为{x |1<x <2}.8.函数y =log a x (1≤x ≤2)的值域为[-1,0],那么a 的值为________.答案 12解析 若a >1,则函数y =log a x 在区间[1,2]上为增函数,其值域不可能为[-1,0];故0<a <1,此时当x =2时,y 取最小值-1, 即log a 2=-1,得a -1=2,所以a =12.9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(3a -1)x +4a ,x <1log a x ,x ≥1是实数集R 上的减函数,那么实数a 的取值范围为__________.答案⎣⎢⎢⎡⎭⎪⎪⎫17,13 解析 函数f (x )为实数集R 上的减函数, 一方面,0<a <1且3a -1<0,所以0<a <13,另一方面,由于f (x )在R 上为减函数, 因此应有(3a -1)×1+4a ≥log a 1,即a ≥17.因此满足题意的实数a 的取值范围为17≤a <13.10.已知f (x )=1+log 2x (1≤x ≤4),求函数g (x )=f 2(x )+f (x 2)的最大值和最小值.解∵f(x)的定义域为[1,4],∴g(x)的定义域为[1,2].∵g(x)=f2(x)+f(x2)=(1+log2x)2+(1+log2x2)x+2)2-2,=(log2又1≤x≤2,∴0≤log2x≤1.∴当x=1时,g(x)min=2;当x=2时,g(x)max=7.学习目标1.掌握对数函数的概念、图象和性质.2.能够根据指数函数的图象和性质得出对数函数的图象和性质,把握指数函数与对数函数关系的实质.自学导引1.对数函数的定义:一般地,我们把函数y=log a x(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).2.对数函数的图象与性质定义y=log a x (a>0,且a≠1)底数a>10<a<1图象定义域(0,+∞)值域R单调性在(0,+∞)上是增函数在(0,+∞)上是减函数共点性图象过点(1,0),即log a1=函数值特点x∈(0,1)时,y∈(-∞,0);x∈[1,+∞)时,y∈[0,+∞)x∈(0,1)时,y∈(0,+∞);x∈[1,+∞)时,y∈(-∞,0]对称性函数y=log a x与y=log1a x 的图象关于x轴对称对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)和指数函数y =a x _(a >0且a ≠1)互为反函数.一、对数函数的图象例1 下图是对数函数y =log a x 的图象,已知a 值取3,43,35,110,则图象C 1,C 2,C 3,C 4相应的a 值依次是( ) A.101,53,34,3B .53,101,34,3C .101,53,3,34D .53,101,3,34 答案 A解析 方法一 因为对数的底数越大,函数的图象越远离y 轴的。
第1页 共22页第2页 对数与对数函数知识点与例题讲解知识梳理: 一、对数1、定义:一般地,如果()0,1x a N a a =>≠,那么实数x 叫做以a 为底N 的对数,记作a x log N =,其中a 叫做对数的底数,N 叫做对数的真数.2、特殊对数⑴通常以10为底的对数叫做常用对数,并把10log N 记为lgN ; ⑵通常以e 为底的对数叫做自然对数,并把e log N 记为lnN . 3、对数的运算⑴运算性质:如果0,1,0,0a a M N >≠>>且,那么:①()a a a log MN log M log N =+;②aa a Mlog log M log N N=-;③()na a log M nlog M n R =∈;④(),0m n a a n log M log M n R m m =∈≠;⑤1a b log b log a=;⑥a log N a N =.⑵换底公式:c a c log blog b log a=.二、对数函数1、定义:一般地,函数()01a y log x a a =>≠,且叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是()0,+∞.1>a 10<<a图像性质定义域: 值域:过定点 ,即当1=x 时,0=y 在R 上是在R 上是非奇非偶函数x a y =与对数函数x y a log =互为反函数,它们的图像关于直线x y =对称.【课前小测】1、2193-⎛⎫= ⎪⎝⎭写成对数式,正确的是( )A 、9123log =- B 、1392log =- C 、()1329log -= D 、()9123log -=2、函数()0,1a y log x a a =>≠的图像过定点( )第3页 共22页第4页 A 、()1,1 B 、()1,0 C 、()0,1 D 、()0,0 3、49343log 等于( ) A 、7 B 、2 C 、23D 、324、函数()()31f x lg x =+的定义域是( )A 、1,3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭ B 、()0,+∞ C 、(),0-∞ D 、1,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭5、函数()f x = )A 、(),-∞+∞B 、()0,+∞C 、1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D 、10,2⎛⎤⎥⎝⎦ 考点一、化简和求值例1、⑴552log 10log 0.25+=( )A 、0B 、1C 、2D 、4解析:2log 510+log 50.25=log 5100+log 50.25=log 525=2 ⑵计算:3948(log 2log 2)(log 3log 3)+⋅+.解:原式lg 2lg 2lg3lg3lg 2lg 2lg3lg3()()()()lg3lg9lg 4lg8lg32lg32lg 23lg 2=+⋅+=+⋅+3lg 25lg352lg36lg 24=⋅=. 变式、⑴(辽宁卷文10)设25a b m +=,且112a b+=,则m =( ) AB 、10C 、20D 、100 ⑵已知32a =,用a 表示33log 4log 6-;⑶已知3log 2a =,35b =,用a 、b 表示 30log 3.考点二、比较大小例2、较下列比较下列各组数中两个值的大小:⑴6log 7,7log 6; ⑵3log π,2log 0.8; ⑶0.91.1, 1.1log 0.9,0.7log 0.8; ⑷5log 3,6log 3,7log 3. 答案:⑴>;⑵>;⑶>,>;⑷>,>.变式、⑴已知函数()|lg |f x x =,若11a b c>>>,则()f a 、()f b 、()f c第5页 共22页第6页 从小到大依次为 ;a c b << ⑵已知log 4log 4m n <,比较m ,n 的大小.解:∵log 4log 4m n <, ∴4411log log m n <,当1m >,1n >时,得44110log log m n<<, ∴44log log n m <, ∴1m n >>.当01m <<,01n <<时,得44110log log m n<<,∴44log log n m <, ∴01n m <<<.当01m <<,1n >时,得4log 0m <,40log n <,∴01m <<,1n >, ∴01m n <<<.综上所述,m ,n 的大小关系为1m n >>或01n m <<<或01m n <<<. 考点三、解与对数相关的不等式 例3、⑴解不等式2)1(log 3≥--x x .解:原不等式等价于⎪⎩⎪⎨⎧-≥->->-2)3(11301x x x x 或⎪⎩⎪⎨⎧-≤-<-<>-2)3(113001x x x x解之得:4<x ≤5 ∴原不等式的解集为{x |4<x ≤5} ⑵解关于x 的不等式:)1,0(,2log )12(log )34(log 2≠>>---+a a x x x a a a .解:原不等式可化为)12(2log )34(log 2->-+x x x a a当a >1时有221234121)12(23403401222<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<-<<->⇒⎪⎩⎪⎨⎧->-+>-+>-x x x x x x x x x x(其实中间一个不等式可省,为什么?让学生思考)当0<a <1时有42234121)12(23403401222<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-<<<->⇒⎪⎩⎪⎨⎧-<-+>-+>-x x x x x x x x x x x 或∴当a >1时不等式的解集为221<<x ;当0<a <1时不等式的解集为42<<x ⑶解不等式24log axx xxa > 解:两边取以a 为底的对数:第7页 共22页第8页当0<a <1时原不等式化为:2log 29)(log 2-<x x a a ∴0)1log 2)(4(log <--x x a a ,4log 21<<x a , ∴a x a <<4当a >1时原不等式化为:2log 29)(log 2->x x a a∴0)1log 2)(4(log >--x x a a ,∴ 21log 4log <>x x a a 或 ,∴a x a x <<>04或∴原不等式的解集为}10,|{4<<<<a a x a x或}1,0|{4><<>a a x a x x 或考点四、对数型函数的性质 ① 定义域、值域 例4、⑴函数2()lg(31)f x x =+的定义域是( )A 、1(,)3-+∞B 、1(,1)3-C 、11(,)33-D 、1(,)3-∞-⑵函数(21)log x y -= )A 、()2,11,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭ B 、()1,11,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭ C 、2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D 、1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭⑶函数()()2log 31x f x =+的值域为( )A 、()0,+∞B 、[)0,+∞C 、()1,+∞D 、[)1,+∞ 变式、求函数y =的定义域.② 单调性、奇偶性例5、⑴函数y =log 3(x 2-2x )的单调减区间是________. 解: 令u =x 2-2x ,则y =log 3u .∵y =log 3u 是增函数,u =x 2-2x >0的减区间是(-∞,0), ∴y =log 3(x 2-2x )的减区间是(-∞,0).⑵设0<a <1,函数f (x )=log a (a 2x -2a x -2),则使f (x )<0的x 的取值范围是( ) A 、(-∞,0)B 、(0,+∞)C 、(-∞,log a 3)D 、(log a 3,+∞)解:由f (x )<0,即a 2x -2a x -2>1,整理得(a x -3)(a x +1)>0,则a x >3.∴x <log a 3.第9页 共22页第10页⑶函数y =log 22-x2+x 的图象( )A 、关于原点对称B 、关于直线y =-x 对称C 、关于y 轴对称D 、关于直线y =x 对称解:∵f (x )=log 22-x2+x ,∴f (-x )=log 22+x2-x =-log 22-x2+x ∴f (-x )=-f (x ),∴f (x )是奇函数.故选A. 变式、⑴若011log 22<++aaa,则a 的取值范围是( ) A 、),21(+∞ B 、),1(+∞ C 、)1,21( D 、)21,0(⑵若02log )1(log 2<<+a a a a ,则a 的取值范围是 . ⑶若函数)2(log )(22a x x x f a ++= 是奇函数,则a = . ③综合应用例6、设函数f (x )=log a ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1-a x ,其中0<a <1. ⑴证明:f (x )是(a ,+∞)上的减函数; ⑵解不等式f (x )>1.解析:⑴证明:设0<a <x 1<x 2,g (x )=1-a x,则g (x 1)-g (x 2)=1-a x 1-1+a x 2=a (x 1-x 2)x 1x 2<0,∴g (x 1)<g (x 2).又∵0<a <1,∴f (x 1)>f (x 2). ∴f (x )在(a ,+∞)上是减函数.⑵∵log a ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1-a x >1,∴0<1-a x <a ,解得:⎩⎪⎨⎪⎧x >a ,x <a 1-a ,∴不等式的解集为:{x |a <x <a1-a}.变式、已知函数22()log (32)f x x x =+-.⑴求函数()f x 的定义域;⑵求证()f x 在(1,3)x ∈上是减函数;⑶求函数()f x 的值域.随堂巩固第11页 共22页第12页1、6632log log +等于( )A 、6B 、5C 、1D 、65log 2、在()23a b log -=中,实数a 的取值范围是( )A 、2a <B 、2a >C 、23,3a a <<>或D 、3a >3、下列格式中成立的是( )A 、22a a log b log b =B 、a a a log xy log x log y =+C 、()()()a a a log xy log x log y =•D 、a a a xlog log y log x y=- 4、213alog > ,则a 的取值范围是( ) A 、312a << B 、30112a a <<<<或 C 、213a << D 、2013a a <<>或5、已知ab M =()0,0,1a b M >>≠,且log M b x =,则log M a 等于( ) A 、1x - B 、1x + C 、1xD 、1x - 6、(08山东济宁)已知8log 9a =,2log 5b =,则lg 3等于( ) A 、1a b - B 、()321a b - C 、()321ab + D 、()312a b - 7、已知函数()()32f x lg x =+的定义域为F ,函数()()()12g x lg x lg x =-+-的定义域为G ,那么( )A 、G F ≠⊂B 、G F = C 、F G ⊆ D 、F G =∅8、(08山东)已知函数()2300x x f x log x x ⎧≤=⎨>⎩,,,12f f ⎡⎤⎛⎫ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦( ) A 、1- B、log CD 、139、若()6430log log log x =⎡⎤⎣⎦,则12x-等于( )A 、9B 、91C 、3D 、3310、若M =⋅32log 4log 3log 3132 ,则M 的值是( ) A 、5 B 、6 C 、7 D 、8 11、已知3log 2a =,那么33log 82log 6-用a 表示是( )第13页 共22页第14页A 、2a -B 、5a -C 、23(1)a a -+D 、231a a --12、已知偶函数()x f 在[]4,2上单调递减,那么)8(log 21f 与)(π-f 的大小关系是( )A 、)8(log 21f >)(π-f B 、)8(log 21f =)(π-fC 、)8(log 21f < )(π-f D 、不能确定13、若312log 19x-=,则x = ; 14、已知:lg 21.3a =,则lg 0.213=___________;15、()2211log log 1a a x x -->+,则a 的取值范围为________________; 16、比较大小⑴8.1log 3 7.2log 3;⑵5log 6 7log 6; 17、若14log 3=x ,则=+-x x 44___________;18、已知log 1a x =,log 2b x =,log 4c x =,则log abc x =____________; 19、(08山东) 知()lg lg 2lg 2x y x y +=-,求xy的值.20、⑴已知a =2lg ,b =3lg ,试用b a 、表示5log 12; ⑵已知a =3log 2,b =7log 3,试用b a 、表示56log 14.21、已知())lgf x x =.⑴求()f x 的定义域; ⑵求证:()f x 是奇函数.22、解关于x 的不等式:)1,0(,2log )12(log )34(log 2≠>>---+a a x x x a a a解:原不等式可化为)12(2log )34(log 2->-+x x x a a第15页 共22页第16页当a >1时有221234121)12(23403401222<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<-<<->⇒⎪⎩⎪⎨⎧->-+>-+>-x x x x x x x x x x当0<a <1时有42234121)12(23403401222<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-<<<->⇒⎪⎩⎪⎨⎧-<-+>-+>-x x x x x x x x x x x 或 ∴ 当a >1时不等式的解集为221<<x ;当0<a <1时不等式的解集为42<<x课后巩固1、()0,1,0log >≠>=N b b a N b 对应的指数式是( ) A 、N a b = B 、N b a = C 、b a N = D 、a b N =2、设255lg =x ,则x 的值等于( )A 、10B 、0.01C 、100D 、10003、()[]0log log log 234=x ,那么21-x 等于( )A 、2B 、21 C 、4 D 、41 4、化简9log 8log 5log 4log 8543•••的结果是( ) A 、1 B 、23C 、2D 、3 5、函数()1log 21-=x y 的定义域是( )A 、()+∞,1B 、()2,∞-C 、()+∞,2D 、(]2,1 6、若09log 9log <<n m ,那么n m ,满足的条件是( )A 、1>>n mB 、1>>m nC 、10<<<m nD 、10<<<n m 7、若132log <a,则a 的取值范围是( ) A 、()+∞⎪⎭⎫⎝⎛,132,0 B 、⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,32 C 、⎪⎭⎫⎝⎛1,32 D 、⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞⎪⎭⎫ ⎝⎛,3232,0 8、函数()176log 221+-=x x y 的值域是( )(完整word 版)对数与对数函数知识点与例题讲解第17页 共22页第18页A 、RB 、[)+∞,8C 、()3,-∞-D 、[)+∞,39、函数⎪⎭⎫⎝⎛--=112lg x y 的图像关于( )A 、y 轴对称B 、x 轴对称C 、原点对称D 、直线x y =对称10、图中的曲线是x y a log =的图像,已知a 的值为51,103,34,2,则相应曲线4321,,,C C C C 的a 依次为( )A 、103,51,34,2B 、51,103,34,2C 、2,34,103,51D 、51,103,2,3411、比较两个对数值的大小:7ln 12ln ;7.0log 5.08.0log 5.0.12、计算()=•+50lg 2lg 5lg 2.13、函数()()x x x f -+=1lg 2是 函数.(填“奇”、“偶”或“非奇非偶”).14、函数x a y =的反函数的图像经过点()2,9,则a 的值为 .15、已知函数()()1log +=x x f a ,()()x x g a -=1log ()10≠>a a ,且 ⑴求函数()()x g x f +的定义域;(10分) ⑵判断函数()()x g x f +的奇偶性.(10分)16、已知log 4log 4m n <,比较m ,n 的大小。
对数与对数运算知识点及例题解析
1、对数的定义
①若(0,1)x a N a a =>≠且,则x 叫做以a 为底N 的对数,记作log a x N =,其中a 叫做底数,N 叫做真数.
②负数和零没有对数.
③对数式与指数式的互化:log (0,1,0)x a x N a N a a N =⇔=>≠>. 2、以10为底的对数叫做常用对数,log 10N 记作lg N .
3、以无理数e=2.718 28…为底的对数称为自然对数,logeN 记作ln N
4、对数的性质:
(1)log 10,
log 1a a a ==(2)对数恒等式①a log aN =N ;②log a a N =N (a >0,且a ≠1).
5、对数的运算性质 如果0,1,0,0a a M N >≠>>,那么 ①加法:log log log ()a a a M N MN += ②减法:log log log a a a M M N N
-= ③数乘:log log ()n
a a n M M n R =∈ ⑤log a m M n =n m log a M .
⑥换底公式:log log (0,1)log b a b N
N b b a
=
>≠且 特殊情形:log a b =
1
log b a
,推广log a b ·log b c ·log c d =log a d .
类型一、指数式与对数式互化及其应用
例1、将下列指数式与对数式互化:
(1);(2);(3)
;(4);(5);(6).
思路点拨:运用对数的定义进行互化.
解:(1);(2);(3);(4);(5);(6).
例2、求下列各式中x 的值:
(1) (2) (3)lg100=x (4)
思路点拨:将对数式化为指数式,再利用指数幂的运算性质求出x.
解:(1)
;
(2)
;
(3)10x =100=102,于是x=2; (4)由
例3、若x=log43,则(2x-2-x)2等于()
A.9
4 B.
5
4 C.
10
3 D.
4
3
解由x=log43,得4x=3,即2x=3,2-x=
3
3,所以(2
x-2-x)2=
⎝
⎛
⎭
⎪
⎫
23
3
2=
4
3.
类型二、利用对数恒等式化简求值
例4、求值:解:.
总结升华:对数恒等式中要注意格式:①它们是同底的;②指数中含有对数形式;③其值为真数
例5、求的值(a,b,c∈R+,且不等于1,N>0)
思路点拨:将幂指数中的乘积关系转化为幂的幂,再进行运算.
解:.
类型三、积、商、幂的对数
例6、已知lg2=a,lg3=b,用a、b表示下列各式.
(1)lg9 (2)lg64 (3)lg6 (4)lg12 (5)lg5 (6) lg15
解:(1)原式=lg32=2lg3=2b
(2)原式=lg26=6lg2=6a
(3)原式=lg2+lg3=a+b
(4)原式=lg22+lg3=2a+b
(5)原式=1-lg2=1-a
(6)原式=lg3+lg5=lg3+1-lg2=1+b-a
例7、(1)(2)lg2·lg50+(lg5)2 (3)lg25+lg2·lg50+(lg2)2
解:
(1)
(2)原式=lg2(1+lg5)+(lg5)2=lg2+lg2lg5+(lg5)2=lg2+lg5(lg2+lg5)=lg2+lg5=1
(3)原式=2lg5+lg2(1+lg5)+(lg2)2
=2lg5+lg2+lg2lg5+(lg2)2=1+lg5+lg2(lg5+lg2)=1+lg5+lg2=2.
例8、已知3a=5b=c,,求c的值.
解:由3a=c得:
同理可得
.
例9、设a、b、c为正数,且满足a2+b2=c2.求证:.
证明:
.
例10、已知:a2+b2=7ab,a>0,b>0. 求证:.
证明:∵ a2+b2=7ab,∴ a2+2ab+b2=9ab,即 (a+b)2=9ab,∴ lg(a+b)2=lg(9ab),∵ a>0,b>0,∴ 2lg(a+b)=lg9+lga+lgb ∴2[lg(a+b)-lg3]=lga+lgb 即.
类型四、换底公式的运用
例11、(1)已知log x y=a,用a表示;
(2)已知log a x=m, log b x=n, log c x=p,求log abc x.
解:(1)原式=;
(2)思路点拨:将条件和结论中的底化为同底.
方法一:a m=x, b n=x, c p=x
,
;
方法二:.
例12、求值:(1);(2);(3).解:
(1)
(2);
(3)法一:
法二:.
总结升华:运用换底公式时,理论上换成以大于0不为1任意数为底均可,但具体到每一个题,一般以题中某个对数的底为标准,或都换成以10为底的常用对数也可.
类型五、对数运算法则的应用
例13、求值
(1) log89·log2732
(2)
(3)
(4)(log2125+log425+log85)(log1258+log254+log52)
解:(1)原式=.
(2)原式=
(3)原式=
(4)原式=(log2125+log425+log85)(log1258+log254+log52)
例14、已知:log23=a, log37=b,求:log4256=?
解:∵∴,。