(完整版)对数与对数知识点
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对数与对数知识点在数学的广袤天地中,对数是一个非常重要的概念。
它不仅在数学理论中有着关键地位,还在实际应用中发挥着巨大作用。
接下来,就让我们一起深入了解对数的世界。
首先,我们来弄清楚什么是对数。
简单来说,对数是一种数学运算,表示要得到一个数,需要将某个固定的数(称为底数)乘多少次才能得到这个数。
例如,如果以 10 为底数,要得到 100,因为 10 的 2 次方等于 100,所以 100 以 10 为底的对数就是 2。
那为什么要引入对数呢?这是因为在很多数学和科学问题中,直接处理指数形式的数可能会很复杂,而通过对数可以将乘除运算转化为加减运算,大大简化了计算。
想象一下,如果要计算一个非常大的数的幂次方,直接计算可能会非常困难,但通过对数,就能够将问题变得相对简单。
对数有一些基本的性质和公式,这是我们理解和运用对数的关键。
其中一个重要的性质是:对数的底数不变,真数相乘,对数相加;真数相除,对数相减。
例如,以 a 为底数,m 和 n 为真数,那么logₐ(mn) =logₐ(m) +logₐ(n),logₐ(m / n) =logₐ(m) logₐ(n)。
还有对数恒等式:a^(logₐN) = N。
这个恒等式在解决很多对数相关的方程和问题时非常有用。
再来说说常用对数和自然对数。
常用对数是以 10 为底数的对数,通常简记为 lg。
在日常生活和许多科学计算中,常用对数经常出现。
例如,在表示声音的强度、地震的震级等方面,常用对数都有应用。
自然对数是以无理数 e(约等于 271828)为底数的对数,通常简记为ln。
在微积分、概率论等高等数学领域,自然对数有着广泛的应用。
对数函数也是一个重要的概念。
对数函数是指形如 y =logₐx(a >0 且a ≠ 1)的函数。
它的定义域是 x > 0,值域是全体实数。
对数函数的图像有着独特的性质。
当底数 a > 1 时,函数单调递增;当 0 < a< 1 时,函数单调递减。
对数与对数函数1.对数(1)对数的定义:)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 Ûlog a N =b (a >0,a ≠1,N >0).两个式子表示的a 、b 、N 三个数之间的关系是一样的,并且可以互化. (3)对数运算性质: ①log a (MN )=log a M +log a N . ②log a NM =log a M -log a N . ③log a M n =n log a M .(M >0,N >0,a >0,a ≠1)④对数换底公式:log b N =bNN a a log log log (a >0,a ≠1,b >0,b ≠1,N >0). 2.对数函数(1)对数函数的定义)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: : loglog a a=1;如果a=1或=0那么log a a 就可以等于一切实数(比如log 1 1也可以等于2,3,4,5,等等)第二,根据定义运算公式:log a M^n = nlog a M 如果a<0,那么这个等式两边就不会成立 (比如,log (-2) 4^(-2) 就不等于(-2)*log (-2) 4;一个等于1/16,另一个等于-1/16) (2)对数函数的图象)对数函数的图象O xyy = l o g x a > Oxy<a <a y = l o g x a 1111( ())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 )=|log 2x |的图象是的图象是1 1 1-1 1111 1 xxxxy y y y O OOOA BC D解析:f (x )=îíì<<-³.10,log ,1,log 22x x x x答案:A 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___________________. 解析:f -1(x )的值域为f (x )=lg (x +1)的定义域.由f (x )=lg (x +1)的定义域为(-1,+∞),∴f --1(x )的值域为(-1,+∞). 答案:(-1,+∞)∞)3.已知f (x )的定义域为[0,1],则函数y =f [log 21(3-x )]的定义域是__________. 解析:由0≤log 21(3-x )≤1Þlog 211≤log 21(3-x )≤log 2121Þ21≤3-x ≤1Þ2≤x ≤25. 答案:[2,25]4.若log x7y=z ,则x 、y 、z 之间满足之间满足A.y 7=x zB.y =x 7zC.y =7x zD.y =z x解析:由logx 7y=z Þx z=7y Þx 7z=y ,即y =x 7z. 答案:B 5.已知1<m <n ,令a =(log n m )2,b =log n m 2,c =log n (log n m ),则,则A.a <b <cB.a <c <bC.b <a <cD.c <a <b解析:∵1<m <n ,∴0<log n m <1. ∴log n (log n m )<0. 答案:D 6.若函数f (x )=log a x (0<a <1)在区间[a ,2a ]上的最大值是最小值的3倍,则a 等于等于 A.42 B.22 C.41 D.21解析:∵0<a <1,∴f (x )=log a x 是减函数.∴log a a =3·log a 2a . ∴log a 2a =31.∴1+log a 2=31.∴log a 2=-32.∴a =42. 答案:A 7.函数y =log 2|ax -1|(a ≠0)的对称轴方程是x =-2,那么a 等于A. 21 B.-21 C.2 D.-2 解析:y =log 2|ax -1|=log 2|a (x -a1)|,对称轴为x =a1,由a1=-2 得a =-21. 答案:B 注意:此题还可用特殊值法解决,如利用f (0)=f (-4), 可得0=log 2|-4a -1|.∴|4a +1|=1.∴4a +1=1或4a +1=-1. ∵a ≠0,∴a =-21. 8.函数f (x )=log 2|x |,g (x )=-x 2+2,则f (x )·g (x )的图象只可能是能是OxyOxyOxyOxyABC D解析:∵f (x )与g (x )都是偶函数,∴f (x )·g (x )也是偶函数,)111-1O xy注意:研究函数的性质时,利用图象会更直观. 【例3】 已知f (x )=log 31[3-(x -1)2],求f (x )的值域及单调区间. 解:∵真数3-(x -1)2≤3,∴log 31[3-(x -1)2]≥log 313=-1,即f (x )的值域是[-1,+∞).又3-(x -1)2>0,得1-3<x <1+3,∴x ∈(1-3,1]时,]时,3-(x -1)2单调递增,从而f (x )单调递减;x ∈[1,1+3)时,f (x )单调递增. 注意:讨论复合函数的单调性要注意定义域. 【例4】已知y =log a (3-ax )在[0,2]上是x 的减函数,求a 的取值范围. 解:∵a >0且a ≠1,∴t =3-ax 为减函数.依题意a >1,又t =3-ax 在[0,2]上应有t >0,∴3-2a >0.∴a <23.故1<a <23. 【例5】设函数f (x )=lg (1-x ),g (x )=lg (1+x ),在f (x )和)和 g (x )的公共定义域内比较|f (x )|与|g (x )|的大小. 解:f (x )、g (x )的公共定义域为(-1,1). |f (x )|-|g (x )|=|lg (1-x )|-|lg (1+x )|. (1)当0<x <1时,|lg (1-x )|-|lg (1+x )|=-lg (1-x 2)>0; (2)当x =0时,|lg (1-x )|-|lg (1+x )|=0;(3)当-1<x <0时,|lg (1-x )|-|lg (1+x )|=lg (1-x 2)<0. 综上所述,当0<x <1时,|f (x )|>|g (x )|;当x =0时,|f (x )|=|g (x )|;当-1<x <0时,|f (x )|<|g (x )|. 【例6】 求函数y =2lg (x -2)-lg (x -3)的最小值. 解:定义域为x >3,原函数为y =lg 3)2(2--x x . 又∵3)2(2--x x x =3442-+-x x x =31)3(2)3(2-+-+-x x x =(x -3)+31-x +2≥4, ∴当x =4时,y min =lg4. 【例7】 (2003年北京宣武第二次模拟考试)在f 1(x )=x 21,f 2(x )=x 2,f 3(x )=2x ,f 4(x )=log 21x 四个函数中,x 1>x 2>1时,能使21[f(x 1)+f (x 2)]<f (221x xx x +)成立的函数是)成立的函数是A.f 1(x )=x 21B.f 2(x )=x 2C.f 3(x )=2xD.f 4(x )=log 21x解析:由图形可直观得到:只有f 1(x )=x 21为“上凸”的函数. 答案:A 探究创新1.若f (x )=x 2-x +b ,且f (log 2a )=b ,log 2[f (a )]=2(a ≠1). (1)求f (log 2x )的最小值及对应的x 值;值;(2)x 取何值时,f (log 2x )>f (1)且log 2[f (x )]<f (1)?)? 解:(1)∵f (x )=x 2-x +b ,∴f (log 2a )=log 22a -log 2a +b . 由已知有log 22a -log 2a +b =b ,∴(log 2a -1)log 2a =0. ∵a ≠1,∴log 2a =1.∴a =2.又log 2[f (a )]=2,∴f (a )=4. ∴a 2-a +b =4,b =4-a 2+a =2.故f (x )=x 2-x +2,127m +m -+m )-+m+2m ≥+xm+2m )+x m ≥2m (当且仅当=xm ,即=m 时等号成立)+x m +2m )=4m ,即4m ≥≥169. 可以首先将它们与零比较,分出正负;正数通常都再与1比较分出大于1还是小于1,然后在各类中间两两相比较. 3.在给定条件下,求字母的取值范围是常见题型,要重视不等式知识及函数单调性在这类问题上的应用. 。
第二节对数与对数函数复习目标学法指导1.对数与对数运算(1)对数的概念.(2)常用对数与自然对数.(3)对数的运算性质.(4)对数的换底公式.2.对数函数及其性质(1)对数函数的概念.(2)对数函数的图象.(3)对数函数的性质.(4)指数函数与对数函数的关系. 会求一些与对数函数有关的简单的复合函数的定义域、值域、单调性.(发展要求) 1.通过对数的概念,明确对数来源于指数,利用指数的知识理解与掌握对数.2.在同底的条件下,对数只能进行加、减运算,注意应用的顺序.3.掌握对数函数的图象与性质,一定要坚持分类讨论的思想.4.应用对数函数的性质解决对数类问题要遵循定义域优先的原则.一、对数如果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叫做底数,N叫做真数底数的限制a>0,且a≠1对数式与指数式的互化:a x=N⇔log a N=x负数和零没有对数1的对数是零,log a1=0底数的对数是1,log a a=1对数恒等式:log a Na=Nlog a(M·N)=log a M+log a Na>0,且a≠1,M>0,N>0log a MN=log a M-log a Nlog a M n=nlog a M(n∈R)公式:log a b=loglogccba(a>0,且a≠1;c>0,且c≠1;b>0)推广:logam b n=n m log a b(a>0且a≠1,b>0);log a b=1logba(a>0且a≠1;b>0且b≠1)1.法则理解应用法则log a M+log a N=log a(M·N)时,注意M>0,且N>0,而不能只考虑到M·N>0,导致增解.2.与换底公式有关的结论log a b·log b c·log c d=log a d.二、对数函数1.对数函数的概念、图象与性质概念函数y=log a x(a>0,且a≠1)叫做对数函数底数a>1 0<a<1图象定义域(0,+∞)值域R过定点(1,0),即x=1时,y=0性质在(0,+∞)上是增函数在(0,+∞)上是减函数2.指数函数与对数函数的关系指数函数y=a x(a>0且a≠1)与对数函数y=log a x(a>0且a≠1)互为反函数,它们的图象关于直线y=x对称.1.概念理解(1)对数函数的定义是形式定义,其解析式的特征为①系数为1;②次数为1;③底数a>0且a≠1;④真数只能是自变量x.(2)对数函数解析式中只有一个参数a,所以只需已知函数图象上一点坐标,即可确定一个对数函数.2.与对数函数图象相关的知识点(1)如图是对数函数①y=log a x;②y=log b x;③y=log c x;④y=log d x的图象,则a,b,c,d与1的大小关系是0<a<b<1<c<d.(2)对数函数图象之间的位置关系:在第一象限,图象从左到右,底数由小到大;(3)对数函数图象以y轴为渐近线,进行图象变换时,渐近线也应随之变换;(4)底数互为倒数的对数函数的图象关于x轴对称;(5)画对数函数图象应抓住三个关键点:(1a,-1),(1,0),(a,1).3.与对数函数性质的应用相关联的知识(1)对数类函数的问题求解时要树立定义域优先的意识;(2)比较幂、对数大小的常用方法①单调性法:构造函数,利用其单调性;②中间量法:通过与特殊值比较大小判定结论,常见的有a0=1,log a1=0,log a a=1;③数形结合法.1.函数12log x( D )(A){x|x>0} (B){x|x≥1}(C){x|x≤1} (D){x|0<x≤1}解析:要使得函数12log x12log0,0,xx≥⎧⎪⎨⎪>⎩所以0<x≤1,因此可知函数的定义域为{x|0<x≤1}.选D.2.(2019·天津卷)已知a=log52,b=log0.50.2,c=0.50.2,则a,b,c的大小关系为( A )(A)a<c<b (B)a<b<c(C)b<c<a (D)c<a<b解析:因为y=log5x是增函数,所以a=log52<log因为y=log0.5x是减函数,所以b=log0.50.2>log0.50.5=1.因为y=0.5x是减函数,所以0.5=0.51<c=0.50.2<0.50=1,即0.5<c<1.所以a<c<b.故选A.3.函数y=log a(3x-2)(a>0,且a≠1)的图象经过定点A,则A点坐标是( C )(A)(0,23) (B)(23,0)(C)(1,0) (D)(0,1)解析:当3x-2=1,即x=1时,y=log a1=0,故定点A为(1,0).4.16、17世纪之交,随着天文、航海、工程、贸易以及军事的发展,改进数字计算方法成了当务之急,约翰·纳皮尔正是在研究天文学的过程中,为了简化其中的计算而发明了对数.后来天才数学家欧拉发现了对数与指数的关系,即a b=N⇔b=log a N.现在已知2a=3,3b=4,则ab= .解析:因为2a =3,3b =4, 所以a=log 23,b=log 34,所以ab=log 23·log 34=ln3ln 2×ln 4ln3=ln 4ln 2=2. 答案:25.已知定义域为R 的偶函数f(x)在区间[0,+∞)上是增函数,若f(1)<f(lg x),则实数x 的取值范围是 . 解析:因为f(x)是偶函数,并且在区间[0,+∞)上是增函数, 所以f(x)在区间(-∞,0]上是减函数, 所以由f(1)<f(lg x)得|lg x|>1, 所以lg x>1或lg x<-1,所以x>10或0<x<110.所以实数x 的取值范围为{x|x>10或0<x<110}. 答案:{x|x>10或0<x<110}考点一 对数的基本运算[例1] (1)已知log a 2=m,log a 3=n,求a 2m+n ; (2)计算26666(1log3)log 2log 18log 4-+⋅;(3)计算(log 32+log 92)·(log 43+log 83). 解:(1)法一 因为log a 2=m,log a 3=n, 所以a m =2,a n =3,所以a 2m+n =(a m )2·a n =22×3=12. 法二 因为log a 2=m,log a 3=n,所以a 2m+n =(a m )2·a n =(log 2a a)2·log 3a a=22×3=12.(2)原式=266666612log 3log 3log log (63)3log 4-++⋅⨯()=26666612log3log 3(1log 3)(1log 3)log 4-++-+()=22666612log 3log 31(log 3)log 4-++-()=6621log 32log 2-() =666log 6log 3log 2- =66log 2log 2=1. (3)原式=(lg 2lg3+lg 2lg9)·(lg3lg 4+lg3lg8) =(lg 2lg3+lg 22lg 3)·(lg 32lg 2+lg 33lg 2) =3lg 22lg 3·5lg 36lg 2=54. 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.(1)计算log 22的值是 ;(2)计算lg 4+lg 50-lg 2的值是 . 解析:(1)log 2=log 2=log 2 122-=-12. (2)lg 4+lg 50-lg 2=lg(4×50÷2)=lg 100=2. 答案:(1)-12(2)2 2.(2019·杭州市期末检测)设a=log 23,b=log 38,则2a = ;ab= .解析:由a=log 23得2a =3,ab=log 23×log 38=ln3ln 2×ln8ln 3=3ln 2ln 2=3ln 2ln 2=3. 答案:3 3考点二 对数函数的图象及应用[例2] (1)已知函数y=log a (x+b)(a,b 为常数,其中a>0,且a ≠1)的图象如图,则下列结论成立的是( )(A)a>1,b>1 (B)a>1,0<b<1 (C)0<a<1,b>1 (D)0<a<1,0<b<1(2)设方程10x =|lg(-x)|的两个根分别为x 1,x 2,则( ) (A)x 1x 2<0 (B)x 1x 2=0 (C)x 1x 2>1 (D)0<x 1x 2<1解析:(1)函数y=log a (x+b)递减,所以0<a<1.同时log (1)0,log 0aa b b +<⎧⎨>⎩⇒11,01,b b +>⎧⎨<<⎩⇒0<b<1,故选D. (2)作出y=10x ,与y=|lg(-x)|的大致图象,如图. 显然x 1<0,x 2<0.不妨设x1<x2,则x1<-1<x2<0,所以110x=lg(-x1),210x=-lg(-x2),此时110x<210x,即lg(-x1)<-lg(-x2),由此得lg(x1x2)<0,所以0<x1x2<1,故选D.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)常将一些对数型方程、不等式问题转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.1.(2018·绍兴市柯桥区二模)若log a2<log b2<0,则( B )(A)0<a<b<1 (B)0<b<a<1(C)a>b>1 (D)b>a>1解析:log a2<log b2<0,所以a,b都小于1,log a2<log b2⇒lg2lg a <lg2lg b⇒lga>lg b⇒a>b,综上0<b<a<1.故选B.2.(2019·温州适应性测试)已知实数a>0,b>0,a≠1,且满足lna 则下列判断正确的是( C )(A)a>b (B)a<b(C)log a b>1 (D)log a b<1解析:由ln b=a =a-a得ln b-a+a=0,设f(x)=ln x-x+x(x>0),则f′(x)=1x -2x-2x x=2(1)2xx x--,则函数f(x)=ln x-x+x在(0,+∞)上单调递减, 且f(1)=0,所以当0<x<1时,ln x-x+x >0,即ln x>x-x;当x>1时,ln x-x+x <0,即ln x<x-x,在平面直角坐标系内画出函数y=ln x与y=x-x的图象如图所示,由图易得若ln b=a =a-a,则0<b<a<1或1<a<b,A,B错误;当a>1时,1<a<b,函数y=log a x为增函数,则log a b>log a a=1,当0<a<1时,0<b<a<1,函数y=log a x为减函数,则log a b>log a a=1,C正确,D错误,故选C.考点三对数函数的性质及应用[例3] 已知函数f(x)=12log(x2-2ax+3).(1)若f(-1)=-3,求f(x)的单调区间;(2)是否存在实数a,使f(x)在(-∞,2)上为增函数?若存在,求出a的范围;若不存在,说明理由.解:(1)由f(-1)=-3,得12log(4+2a)=-3.所以4+2a=8,所以a=2.这时f(x)= 12log (x 2-4x+3),由x 2-4x+3>0, 得x>3或x<1,故函数的定义域为(-∞,1)∪(3,+∞). 令g(x)=x 2-4x+3,则g(x)在(-∞,1)上单调递减, 在(3,+∞)上单调递增.又y=12log x 在(0,+∞)上单调递减,所以f(x)的单调递增区间是(-∞,1), 单调递减区间是(3,+∞).(2)不存在满足题意的实数a,理由:令h(x)=x 2-2ax+3,要使f(x)在(-∞,2)上为增函数,应使h(x)在(-∞,2)上单调递减,且恒大于0.因此2,(2)0,a h ≥⎧⎨>⎩即2,740,a a ≥⎧⎨->⎩a 无解.所以不存在实数a,使f(x)在(-∞,2)上为增函数.(1)利用对数函数的性质,求与对数函数有关的复合函数的值域和单调性问题时,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. (2)利用对数性质比较大小的解题策略①能化为同底数的对数值可直接利用其单调性进行判断.②既不同底数,又不同真数的对数值,先引入中间量(如-1,0,1等),再利用对数函数的性质进行比较.③底数不同,真数相同的对数值,可利用函数图象或比较其倒数大小来进行.1.(2018·江苏卷)函数2log 1x -的定义域为 .解析:由20,log 10x x >⎧⎨-≥⎩解得x ≥2,所以函数2log 1x -{x|x≥2}. 答案:{x|x ≥2} 2.函数f(x)=log x log 2(4x)的最小值为 ,此时x 的值是 . 解析:f(x)=log x log 2(4x)=12log 2x ·(2+log 2x),可令log 2x=t,t ∈R,则y=12t ·(2+t)=12t 2+t, 当t=-1时,函数取到最小值为-12, 此时x=12. 答案:-1212考点四 易错辨析[例4] (2018·天津卷)已知a=log 2e,b=ln 2,c=121log 3,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 解析:c=121log 3=log 23>log 2e=a>1,即c>a.又b=ln 2=21log e<1<log 2e=a,即a>b. 所以c>a>b.故选D.(1)由于a 与c 既不同“底”又不同“真”,所以无法直接比较大小,造成思维受阻;(2)在利用对数函数的单调性比较大小时因函数的单调性判断错误而致误.1.已知a=2log 3.45,b=4log 3.65,c=3log 0.315(),则( C )(A)a>b>c (B)b>a>c (C)a>c>b (D)c>a>b解析:c=3log 0.315()=3log 0.35 =310log 35.法一 在同一坐标系中分别作出函数y=log 2x,y=log 3x,y=log 4x 的大致图象,如图所示.由图象知,log 23.4>log 3103>log 43.6. 由于y=5x 为增函数. 所以2log 3.45>310log 35>4log 3.65.即2log 3.45>3log 0.315()>4log 3.65,故a>c>b.故选C.法二 因为103<3.4, 所以log 3103<log 33.4<log 23.4. 因为log 43.6<log 44=1,log 3103>log 33=1,所以log 43.6<log 3103.所以log 23.4>log 3103>log 43.6. 由于y=5x为增函数.所以2log 3.45>310log 35>4log 3.65.即2log 3.45>3log 0.315()>4log 3.65,故a>c>b.故选C.2.(2018·全国Ⅲ卷)设a=log 0.20.3,b=log 20.3,则( B ) (A)a+b<ab<0 (B)ab<a+b<0 (C)a+b<0<ab (D)ab<0<a+b 解析:因为a=log 0.20.3>log 0.21=0, b=log 20.3<log 21=0,所以ab<0.因为a b ab +=1a +1b =log 0.30.2+log 0.32=log 0.30.4,1=log 0.30.3>log 0.30.4>log 0.31=0,所以0<a b ab +<1,所以ab<a+b<0.故选B.类型一 对数的基本运算 1.已知x,y 为正实数,则( D ) (A)2lg x+lg y =2lg x +2lg y (B)2lg(x+y)=2lg x ·2lg y (C)2lg x ·lg y =2lg x +2lg y (D)2lg(xy)=2lg x ·2lg y 解析:2lg x+lg y =2lg x ·2lg y ,选项A 错; 2lg x ·2lg y =2lg x+lg y =2lg(xy),选项B 错; 令x=10,y=10,则2lg x ·lg y =2, 2lg x +2lg y =4,选项C 错.故选D.2.已知函数f(x)=123e 1,2,1log ,2,3x x x x -⎧-<⎪⎨-≥⎪⎩则f(x)的零点为( A )(A)1,2 (B)1,-2 (C)2,-2 (D)1,2,-2解析:当x<2时,令f(x)=e x-1-1=0, 即e x-1=1,解得x=1满足x<2; 当x ≥2时,令f(x)=log 3213x -=0, 则213x -=1,即x 2=4,得x=-2(舍)或x=2.因此,函数y=f(x)的零点为1,2,故选A.3.已知函数f(x)= 311log (3),2,3,2,x x x x -+-<⎧⎪⎨≥⎪⎩则f(-6)+f(log 312)= ,满足f(x)>3的x 的取值范围是 . 解析:f(-6)=1+log 39=3, 因为log 312>log 39=2, 所以f(log 312)=4; 则f(-6)+f(log 312)=7;当x<2时,1+log 3(3-x)>3,解得x<-6, 当x ≥2时,3x-1>3,解得x>2,所以f(x)>3的x 的取值范围为(-∞,-6)∪(2,+∞). 答案:7 (-∞,-6)∪(2,+∞) 类型二 对数函数的图象及应用4.函数y=2log 4(1-x)的图象大致是( C )解析:函数y=2log4(1-x)的定义域为(-∞,1),排除A,B; 函数y=2log4(1-x)在定义域上单调递减,排除D.故选C.5.(2019·嘉兴市、丽水市、衢州市高三模拟测试)函数y=ln(x+21x+)·cos 2x的图象可能是( D)解析:设f(x)=y=ln(x+21x+)·cos 2x,则易得函数的定义域为R,且f(-x)=ln[-x+2()1x-+]·cos 2(-x)=ln[2()1x x+-+]·cos2x=-ln(x+21x+)·cos 2x=-f(x),所以函数f(x)=ln(x+21x+)·cos 2x为奇函数,则函数图象关于原点中心对称,排除A,B;f′(x)=22111xx x++++·cos 2x-2ln(x+21x+)·sin 2x=21x+·cos2x-2ln(x+21x+)·sin 2x,f′(0)=1,即函数f(x)=ln(x+21x+)·cos 2x在原点处的切线的斜率为1,不为0,排除C,故选D.6.若不等式(x-1)2<log a x在x∈(1,2)内恒成立,则实数a的取值范围是.解析:设f 1(x)=(x-1)2,f 2(x)=log a x,要使当x ∈(1,2)时,不等式(x-1)2<log a x 恒成立,只需f 1(x)=(x-1)2在(1,2)上的图象在f 2(x)=log a x 图象的下方. 当0<a<1时,显然不成立; 当a>1时,如图所示,要使x ∈(1,2)时,f 1(x)=(x-1)2的图象在f 2(x)=log a x 的图象下方,只需f 1(2)≤f 2(2),即(2-1)2≤log a 2,即log a 2≥1.所以1<a ≤2,即实数a 的取值范围是(1,2]. 答案:(1,2]7.已知x 1,x 2,x 3分别为方程2x =12log x, 1()2x=log 2x, 1()2x=12log x 的根,则x 1,x 2,x 3的大小关系是 (从小到大排列).解析:作出y=2x ,y=12log x,y=1()2x,y=log 2x 的大致图象,由图象知x 1<x 3<x 2.答案:x 1<x 3<x 2类型三 对数函数的性质及应用 8.(2019·浙江省教育绿色评估联盟)已知a=121()3 ,b=32,c=121log 3,则( C )(A)a>b>c (B)c>a>b(C)a>c>b (D)c>b>a 解析:因为a=121()3-,b=32,c=121log 3=log 23,则a>b,又322<3,则log2322=32<log 23,即b<c;构造函数f(x)=log 2则f ′(x)=1ln 2x 因此函数f(x)在区间(0,4(e2log )2)上单调递增,在区间 (4(e 2log )2,+∞)上单调递减,由f(4)=0,知f(3)<0,即 a>c,故选C.9.函数f(x)=12log (x 2-4x)的单调递减区间是 ;单调递增区间是 .解析:由x 2-4x>0,解得x>4或x<0,即函数定义域为(-∞,0)∪(4,+∞),根据复合函数的单调性知f(x)= 12log (x 2-4x)的单调递减区间是(4,+∞),单调递增区间是(-∞,0). 答案:(4,+∞) (-∞,0) 10.关于函数f(x)=lg 21xx+ (x ≠0),有下列结论: ①其图象关于y 轴对称;②当x>0时,f(x)是增函数;当x<0时,f(x)是减函数; ③f(x)的最小值是lg 2;④f(x)在区间(-1,0)和(1,+∞)上是增函数. 其中所有正确结论的序号是 . 解析:因为函数f(-x)=lg 2()1x x -+-=lg 21x x+=f(x),所以函数为偶函数,即图象关于y 轴对称,故①正确.因函数y=x+1x 在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,所以函数y=|x|+1x在(-∞,-1)和(0,1)上单调递减,在(-1,0)和(1,+∞)上单调递增,从而函数f(x)在区间(-1,0)和(1,+∞)上是增函数,在区间(-∞,-1)和(0,1)上是减函数,故②错,④正确.因为21x x +=|x|+1x≥=2,所以f(x)≥lg 2,即最小值为lg 2,故③正确. 答案:①③④11.已知f(x)是定义在R 上的偶函数,且在[0,+∞)上为增函数,f(13)=0,则不等式f(18log x)>0的解集为 . 解析:因为函数f(x)是偶函数, 所以f(x)=f(|x|),所以f 18log x)>0⇔f(|18log x|)>f(13). 因为f(x)在[0,+∞)上为增函数, 所以|18log x|>13, 即18log x<-13或18log x>13. 因为18log x=-log 8x=-13log 2x, 所以不等式可转化为log 2x>1或log 2x<-1, 所以x>2或0<x<12. 答案:(0,12)∪(2,+∞) 类型四 易错易误辨析12.若log a 43<2,则a 的取值范围是( D ))(C)(0,1)∪) (D)(0,1)∪,+∞)解析:log a 43<2等价于log a 43<log a a 2,201,43a a <<⎧⎪⎨>⎪⎩或21,4,3a a >⎧⎪⎨<⎪⎩ 解得0<a<1或故选D.13.已知函数f(x)=|ln(x-1)|,满足f(a)>f(4-a),则实数a 的取值范围是( A ) (A)(1,2) (B)(2,3) (C)(1,3) (D)(2,4)解析:函数f(x)=|ln(x-1)|的定义域为(1,+∞),由f(a)>f(4-a)可得|ln(a-1)|>|ln(4-a-1)|=|ln(3-a)|,两边平方得 [ln(a-1)]2>[ln(3-a)]2⇔[ln(a-1)-ln(3-a)][ln(a-1)+ln(3-a)]>0,则ln(1)ln(3)0,ln(1)ln(3)0,10,30,a a a a a a --->⎧⎪-+->⎪⎨->⎪⎪->⎩① 或ln(1)ln(3)0,ln(1)ln(3)0,10,30,a a a a a a ---<⎧⎪-+-<⎪⎨->⎪⎪->⎩② 解①得a 无解,解②得1<a<2, 所以实数a 的取值范围是(1,2), 故选A.。
对数及其知识点总结一、定义和性质1. 定义对数是一个数学函数。
正式定义为:如果a > 0且a≠1,且x>0,则以a为底x的对数记作log_a(x)=y,其中y表示底为a的x的对数。
换句话说,log_a(x)表示a的y次幂等于x,其中a称为底数,x称为真数,y称为对数。
2. 性质(1)对数函数的定义域为正实数。
(2)对数函数的值域为实数。
(3)对数函数在a>1时,在a=1时,及a<1时对数的性质是不同的。
(4)对数函数y=log_a(x)的图象是一条单调递增的曲线,穿过第一象限。
当x=a时,y=1。
(5)对数函数的性质:log_ab=log_ax/log_ab=log_a(x)×log_a(b)。
二、对数的计算1. 对数的运算法则(1)加法法则:log_a(mn)=log_am+log_an。
(2)减法法则:log_a(m/n)=log_am- log_an。
2. 对数的换底公式对数的换底公式是指,当我们计算不同底数的对数时,可以使用换底公式来进行计算。
换底公式是log_ab= log_cb/log_ca。
3. 对数的计算方法对数的计算方法可以通过以下步骤进行:(1)确定底数a和真数x;(2)使用对数的定义,代入相应的值进行计算;(3)根据需要,使用对数的运算法则和换底公式进行计算。
(4)对于特殊情况,如对数为整数或分数时,需要进行额外的计算。
4. 对数的应用对数在实际生活中有着广泛的应用。
例如,在科学计算、工程技术、金融业务等领域都有着重要的作用。
对数常常用来表示某一数量级的大小,例如声音的强度、地震的强度、化学溶液的浓度等。
三、常用对数及自然对数1. 常用对数常用对数是指以10为底的对数。
在常用对数中,log_10(10)=1,log_10(100)=2,log_10(1000)=3,依此类推。
常用对数可以简化对数的计算,常用对数的应用也十分广泛。
2. 自然对数自然对数是以常数e≈2.71828为底的对数。
高一对数与对数知识点对数作为数学中的重要概念之一,在高中数学中起着举足轻重的作用。
对数不仅在数学中有着广泛的应用,还在科学、工程等领域中扮演着重要角色。
本文将介绍高一阶段涉及到的对数与对数知识点。
一、对数的定义与性质对数是指将一个数与另一个固定的数相比较的运算。
常用的对数有以10为底的常用对数(记作lg)、以e(自然对数的底)为底的自然对数(记作ln)等。
对数的定义如下:定义:设a是一个正数且a≠1,b是正数,那么b用a为底的对数等于以a为底的对数中使得a的n次幂等于b的数n,记作logₐb=n。
对数具有以下几个常用性质:1. logₐ(a^m) = m,即以a为底的对数中,a的m次幂的对数为m。
2. logₐ1 = 0,任何数以其自身为底的对数都等于0。
3. logₐa = 1,即任何数以其自身为底的对数都等于1。
4. logₐ(1/a) = -1,数a的倒数的对数等于-1。
二、对数运算法则在实际应用中,我们经常需要对对数进行运算。
对数运算法则主要包括:1. 指数法则:- logₐ(m * n) = logₐm + logₐn,两个数相乘的对数等于对数相加。
- logₐ(m^n) = n * logₐm,一个数的幂的对数等于对数乘以幂。
- logₐ1 = 0,任何数以1为底的对数都等于0。
2. 换底公式:- logₐb = logₐc / logₐb,换底公式即以不同底为底数的对数之间的关系。
三、对数的应用对数在实际应用中具有广泛的用途,主要包括以下几个方面:1. 对数在数值计算中的应用:对数可以将大数变为小数,便于计算,同时减少了误差,提高了计算的准确性。
2. 对数在指数增长问题中的应用:指数增长问题是指一些自然现象或经济现象中,某个变量随时间呈指数增长的问题。
对数可以用来描述并求解这类指数增长问题。
3. 对数在等比数列、等比序列中的应用:等比数列或等比序列是指一个数列中,从第二项起,每一项都是前一项与同一个非零实数比的积。
对数与对数知识点对数是高中数学中的重要概念,广泛应用于代数、几何和数理统计等学科。
本文将介绍对数的定义、性质和应用,帮助读者全面了解对数及其相关知识点。
一、对数的定义对数是指数运算的逆运算。
设a和b是正实数,并且a≠1,若满足a^x=b,则称x为以a为底,b为真数的对数,记作x=loga(b)。
对数的定义可以解释为“b是以a为底的幂”,也可以理解为“a的x 次幂等于b”。
对数有一个重要的特例,即常用对数,以10为底的对数,记作x=log10(b),通常省略底数10,简记为lg(b)。
常用对数是应用最广泛的对数之一。
二、对数的性质1.对数与指数的互逆性质:若a和b是正实数,并且a≠1,则有loga(a^x)=x 和 a^(loga(b))=b 成立。
2.对数的运算性质:对数具有加法和乘法运算性质,即loga(m*n)=loga(m)+loga(n) 和loga(m/n)=loga(m)-loga(n)。
另外,对数还具有指数运算的性质,即loga(m^x)=x*loga(m)。
3.常用对数的特殊性质:若m和n是两个正实数,并且m>n,则lg(m)>lg(n)。
此外,常用对数lg(b)的值可以在对数表或计算器中查找。
三、对数的应用对数在数学和实际问题中有广泛的应用,以下是几个常见的例子:1.解指数方程:对数可以用于解决指数方程。
通过取对数,将指数方程转化为线性方程,从而得到方程的解。
2.简化计算:对数运算可以简化复杂的乘法和除法运算。
例如,计算log2(16*32)可以转化为log2(16) + log2(32),再利用对数表或计算器求得结果。
3.衡量数据变化:对数可以用于测量数据的变化程度。
例如,对数收益率常用于衡量金融投资的回报率。
4.概率计算:对数可以用于概率计算,特别是在大数相乘或相加时,通过将概率转化为对数,可以避免数值过小或过大的计算问题。
四、总结对数是数学中重要的概念,具有定义明确、性质丰富和广泛应用等特点。
对数与对数知识点在数学的广袤天地中,对数是一个十分重要的概念。
它不仅在数学理论中有着关键的地位,还在实际应用中发挥着巨大的作用。
接下来,让我们一同深入探索对数的奇妙世界。
首先,我们来理解一下什么是对数。
简单地说,对数是一种数学运算,表示为logₐb,其中 a 叫做底数,b 叫做真数。
它的定义是:如果 a 的 x 次方等于 b,那么 x 就叫做以 a 为底 b 的对数。
比如说,2 的 3 次方等于 8,那么以 2 为底 8 的对数就是 3,记作log₂8 = 3。
那么,为什么我们需要对数呢?想象一下,如果要计算一个数是另一个数的多少次幂,比如求 1000 是 10 的几次方,直接去算可能会比较麻烦。
但如果使用对数,就可以很快得出答案,因为 log₁₀1000 =3。
对数有许多重要的性质。
比如,logₐ(M × N) =logₐM +logₐN,logₐ(M / N) =logₐM logₐN,logₐMⁿ =n × logₐM 等等。
这些性质在进行对数的运算和化简时非常有用。
以logₐ(M × N) =logₐM +logₐN 为例。
假设我们要计算 log₂(4 × 8),按照这个性质,就可以转化为 log₂4 + log₂8。
因为 log₂4 = 2,log₂8 = 3,所以 log₂(4 × 8) = 2 + 3 = 5,而 2 的 5 次方正好是 32,也就是 4 × 8 的结果。
再来看对数的换底公式,logₐb =logₓb /logₓa。
这个公式在解决不同底数的对数运算时非常方便。
比如要计算 log₃8,可以利用换底公式将其转化为 log₂8 / log₂3,然后通过计算得出结果。
在实际应用中,对数的作用不可小觑。
在科学研究中,比如物理学、化学等领域,经常会遇到非常大或非常小的数值。
例如,描述原子的大小、宇宙的距离、声音的强度等。
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 N4、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 ()na a n M M n R =∈⑤log a m M n =n mlog a M . ⑥换底公式:log log (0,1)log b a b NN b b a=>≠且特殊情形:log a b =1log 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.94B.54C.103D.43解由x=log43,得4x=3,即2x=3,2-x=33,所以(2x-2-x)2=⎝⎛⎭⎪⎫2332=43.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:∵∴,。
对数函数知识点总结(共12页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--对数函数(一)对数1.对数的概念:一般地,如果N a x=)1,0(≠>a a ,那么数x 叫做以.a 为底..N 的对数,记作:N x a log =(a — 底数,N — 真数,N a log — 对数式)说明:○1 注意底数的限制0>a ,且1≠a ;○2 x N N a a x=⇔=log ;○3 注意对数的书写格式. 两个重要对数:○1 常用对数:以10为底的对数N lg ; ○2 自然对数:以无理数 71828.2=e 为底的对数的对数N ln .(二)对数的运算性质如果0>a ,且1≠a ,0>M ,0>N ,那么:○1 M a (log ·=)N M a log +N a log ; ○2 =N Ma log M a log -N a log ; ○3 na M log n =M a log )(R n ∈. 注意:换底公式abb c c a log log log =(0>a ,且1≠a ;0>c ,且1≠c ;0>b ).利用换底公式推导下面的结论(1)b mnb a n a mlog log =;(2)a b b a log 1log =.(二)对数函数1、对数函数的概念:函数0(log >=a x y a ,且)1≠a 叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞).注意:○1 对数函数的定义与指数函数类似,都是形式定义,注意辨别。
如:x y 2log 2=,5log 5x y = 都不是对数函数,而只能称其为对数型函数.○2 对数函数对底数的限制:0(>a ,且)1≠a .对数函数·例题解析例1.求下列函数的定义域:(1)2log x y a =; (2))4(log x y a -=; (3))9(log 2x y a -=.解:(1)由2x >0得0≠x ,∴函数2log x y a =的定义域是{}0x x ≠;(2)由04>-x 得4<x ,∴函数)4(log x y a -=的定义域是{}4x x <;(3)由9-02>-x 得-33<<x ,∴函数)9(log 2x y a -=的定义域是{}33x x -<<.例2.求函数251-⎪⎭⎫ ⎝⎛=xy 和函数22112+⎪⎭⎫⎝⎛=+x y )0(<x 的反函数。
对数与对数运算1. 对数:如果a x=N(a>0,且az 1),那么数 x=log a N,其中a 叫做对数的底数, 2. 对数的性质:(1)1的对数等于 有对数 3. 以10为底的对数叫做常用对数x 叫做以a 为底N 的对数,记作N 叫做真数. 0 ;(2)底数的对数等于1;(3)零和负数没 ,log io N记作 lgN . 4. 以无理数e=2.718 28…为底的对数称为自然对数, logeN 记作ln N5. 对数的运算性质:如果 a>0,且a 工1 , M>0;N>0,那么:(MN) .M .NN1N …NkN1 .N2.N3(1) log a =log a +log a ; log a ( )=log a +log a + …log a ;(M / N)MN(2) log a =log a -log a ;(3) log a M i =nlog a MN I N 6.对数换底公式:log - =logN a ; log7. 对数运算中的三个常用结论: a logaN N ,log a a =1,log a 1=0 8. 两个常用的推论:a , b >0且均不为1,m,n,为正整数(1)log a bx log b a=1; log a bx log b Cx log c a=1;bnnb(2)log a m m"og a ; log m a 9. 指数和对数的关系:a x=Na ‘b lo g a Nn b mlog a b;1 =1nlog a N=x比较指数式、根式、对数式:几个对数运算公式的证明证明下列公式:(1)(2) (3) 对数的运算性质 对数的运算性质 对数的换底公式:(4) (5) (6) 对数运算中的常用结论: a , (M / N)M:log a =log a -log:log a M=nlog a Mloga b =晋logca logaN N1,log a b X log b a =1 1,m 为正整数,log 1,m,n 为正整数,log 则 M =M=a x-y N M a y• x-y= log a : log a N ,. log a~N(2)设 a x=M 贝» x=log a M,M n , • log a M n = nlog a b =x ,贝廿 a x=b . b =logc ba = a logc I a N =x ,贝廿 a x=N.v log a a x =x ,. a a b =3 , log b a=必,• log a bX log lg a lg b b m=x ,则(a °) x =b m , • a mx =b m ,. log b mb ,…loga m=log amx贝廿(a 。
数学log知识点总结一、对数的基本概念1. 对数的定义对数的概念最早起源于17世纪,由苏格兰数学家约翰·内皮尔斯发现。
他将对数定义为“以某个数为底数的幂等于另一个数时,这个幂就叫作这个数的对数”。
换句话说,如果 a的 x 次方等于 b,我们就说 x 是以 a 为底 b 的对数,记作 x=log_ab。
2. 常用底数在实际应用中,我们常用的对数经常以 10 为底或以 e(自然对数)为底。
因此,我们通常用 log 表示以 10 为底的对数,用 ln 表示以 e 为底的对数。
其中 e 是一个重要的数学常数,它的值大约是 2.71828。
3. 对数的基本性质以下是对数的一些基本性质:(1)对数的定义域:对数的定义域是正实数,即只能对正实数求对数。
(2)对数的值域:对数的值域是所有的实数。
(3)特殊对数值:log_a1=0,log_aa=1。
(4)对数的相等性:如果 log_ab=log_ac,那么 b=c。
(5)对数的积性质:log_ab+log_ac=log_a(bc)。
(6)对数的商性质:log_ab-log_ac=log_a(b/c)。
(7)对数的幂性质:log_ab=c 等价于 a^c=b。
以上是对数的基本概念和性质,了解这些性质对于理解对数的应用和计算至关重要。
二、对数的应用领域对数在数学和科学中有广泛的应用,下面我们将重点介绍对数在以下几个领域的应用:1. 指数增长和指数衰减指数函数是一个以常数 e 为底的函数,它在自然科学和经济学中有广泛的应用。
指数函数可以表示随着时间的增长或衰减速度为固定比例的情况,而对数函数则是它的逆运算。
因此,在研究经济增长、人口增长、环境污染等问题时,对数函数和指数函数经常被使用。
2. 数据的压缩和比较对数可以将一个很大的数值压缩到一个较小的区间中,这样便于我们进行比较和研究。
在地震学、天文学等领域,经常需要处理非常大的数值,使用对数可以使数据更容易比较和处理。
对数及对数函数一.知识梳理 (一).对数的概念①定义:如果)1,0(≠>a a a 且的b 次幂等于N ,就是ba = N ,那么数b 称以a 为底N 的对数,记作log a N = b 其中a 称对数的底,N 称真数。
1)以10为底的对数称常用对数,N 10log 记作N lg ;2)以无理数)71828.2( =e e 为底的对数称自然对数,log e N ,记作N ln ;3)指数式与对数式的互化 ba = N ⇔log a N =b ②基本性质:1)真数N 为正数(负数和零无对数);2)log 10a =;3)1log =a a ;4)对数恒等式:N a Na =log 。
③运算性质:如果,0,0,0,0>>≠>N M a a 则 1)N M MN a a a log log )(log +=; 2)N M N M a a a log log log -=;3)∈=n M n M a na (log log R )。
④换底公式:),0,1,0,0,0(log log log >≠>≠>=N m m a a aNN m m a1)1log log =⋅a b b a ;2)b mnb a na m log log =。
(二)对数函数1、对数函数的概念:函数0(log >=a x y a ,且)1≠a 叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞).2三.【例1】比较下列各组数的大小:(1)3log 2与()23log 3x x -+(2) 1.1log 0.7与 1.2log 0.7(3)32log 3与56log 5【变式训练1】比较大小:4.0lg 4.0log 4.0log 4.0log 3211.0【变式训练2】已知01a <<,log log 0a a m n <<,则( ).A 1n m << .B 1m n << .C 1m n << .D 1n m <<【例2】下列指数式与对数式互化不正确的一组是 ( ) A 、0lg11100==与 B 、3131log 31272731-==-与 C 、39921log 213==与 D 、5515log 15==与【变式训练1】.若()125log -=-x,则x 的值为 ( )A 、25-B 、25+C 、2525+-或D 、52- 【变式训练2】.若()log lg ,x ______x ==20则【变式训练3】=-+7log 3log 49log 212121 。
对数与对数知识点在数学的广阔天地中,对数是一个十分重要的概念。
它就像一把神奇的钥匙,能够帮助我们解决许多复杂的数学问题。
接下来,让我们一起深入探索对数的世界。
一、什么是对数简单来说,对数就是一种表示数的方法。
假设我们有一个等式 a^b = N(其中 a 是底数,b 是指数,N 是幂),那么 b 就叫做以 a 为底 N 的对数,记作logₐN。
例如,2³= 8,那么 3 就是以 2 为底 8 的对数,记作 log₂8 = 3。
对数的出现,其实是为了简化计算。
在没有对数的概念之前,计算一些复杂的乘除幂运算可能会非常繁琐,而对数的引入大大降低了计算的难度。
二、对数的性质1、对数的零和负数无意义因为对数是指数的逆运算,而任何数的任何次幂都不可能为零或负数,所以对数中的真数(也就是幂的值)必须大于零。
2、logₐa = 1因为 a^1 = a,所以logₐa = 1。
3、logₐ1 = 0因为 a^0 = 1,所以logₐ1 = 0。
4、logₐ(M × N) =logₐM +logₐN这一性质可以通过指数运算的规律推导出来。
假设logₐM = p,logₐN = q,那么 a^p = M,a^q = N,所以 M × N = a^p × a^q = a^(p + q),从而得出logₐ(M × N) = p + q =logₐM +logₐN。
5、logₐ(M / N) =logₐM logₐN同样可以通过指数运算来推导。
6、logₐM^n =n logₐM假设logₐM = p,那么 M = a^p,所以 M^n =(a^p)^n = a^(pn),从而得出logₐM^n = pn =n logₐM。
三、常用对数和自然对数在实际应用中,有两种常见的对数:常用对数和自然对数。
常用对数是以 10 为底的对数,记作 lg N。
例如,lg 100 = 2。
自然对数是以无理数 e(约等于 271828)为底的对数,记作 ln N。
对数的概念知识点总结一、对数的概念1.1 对数的定义对数是指数的倒数。
设a和b是正实数,且a≠1,a的x次幂等于b,那么x叫做以a为底数的对数,记作loga b=x。
其中,a称为底数,b称为真数,x称为对数。
1.2 对数的性质(1)对数的基本性质:①对数的法则:loga (MN) = loga M + loga N。
②对数的乘积法则:loga(M/N) = loga M − loga N。
③对数的幂法则:loga (M^x) = x loga M。
④对数的换底公式:loga b = logc b / logc a。
(2)对数的特殊性:loga 1 = 0。
1.3 对数函数对数函数是以对数为自变量的函数,一般记作y = loga x。
对数函数是单调递增的,其图像是一个不断向上增长的曲线。
1.4 对数的应用对数在实际生活中有着广泛的应用,比如在科学和工程领域,对数可以用来简化和解决复杂的计算问题。
在财务和经济领域,对数可以用来描述复利和增长速度。
此外,在信息论和统计学中,对数也有着重要的应用。
二、对数的运算2.1 对数的运算规则(1)对数方程的求解:利用对数的性质和公式,可以将对数方程转化为指数方程,从而求解未知数的值。
(2)对数的应用:利用对数的特性和公式,可以将复杂的计算问题简化为更容易处理的形式,从而提高计算的效率和精度。
2.2 对数的反运算对数的反运算是指数运算,即将以a为底数的对数转化为以a为底数的指数形式,从而得到真数的值。
2.3 对数的实际应用对数在实际中有广泛的应用,比如在科学和工程领域中,对数可以用来描述复杂的物理现象和工程问题。
在金融和经济领域中,对数可以用来描述复利和增长速度。
在信息论和统计学中,对数可以用来处理大量数据和计算概率。
三、对数的性质3.1 对数的底数对数的底数一般取为10,自然对数的底数为e。
对数的底数不同,其计算和性质都有所不同。
3.2 对数的长度对数的长度是指对数所具有的位数,一般取整数部分。
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.。
对数与对数知识点在咱们的数学世界里,对数这家伙就像是个神秘的小精灵,总是让人又爱又恨。
记得我以前教过一个学生,叫小明。
那时候刚接触对数,小明一脸懵,上课的时候眼睛瞪得大大的,像是在看外星人的密码。
咱们先来说说啥是对数。
简单来讲,对数就是一种数学运算。
比如说,如果 a 的 b 次方等于 N(a>0,且a≠1),那么 b 就叫做以 a 为底N 的对数,记作logₐN=b。
这就好像是在寻找一个密码,通过底数、指数和结果之间的关系来解开谜团。
举个例子,2 的 3 次方等于 8,那么以 2 为底 8 的对数就是 3,记作log₂8 = 3 。
这是不是有点像在玩解谜游戏?再说说对数的性质。
首先,logₐ1 = 0 ,为啥呢?因为任何数的 0 次方都等于 1 呀。
然后,logₐa = 1 ,这就相当于 a 的 1 次方还是 a 嘛。
还有对数的运算法则,这可有点头疼,但别怕!比如logₐ(M×N) =logₐM +logₐN ,就好像是把两个大宝藏分开来计算,加在一起还是原来的总量。
而logₐ(M÷N) =logₐM logₐN ,这就像是从一个大宝藏里拿走一部分,剩下的就是差值。
回到小明这儿,刚开始他总是弄混这些法则,做题的时候抓耳挠腮。
我就给他举例子,“小明啊,你想想,你有 5 个苹果和 3 个苹果放在一起是多少个?分开呢?”慢慢地,他好像有点开窍了。
对数函数也是个重要的家伙。
它的图像和性质都有特点。
当底数 a>1 时,函数单调递增;当 0<a<1 时,函数单调递减。
这就好像是在爬山,有的路是向上越来越难,有的路是向下越来越轻松。
学习对数可不能死记硬背,得多做练习,多找规律。
就像小明,经过一段时间的努力,他终于不再害怕对数了,做题也越来越顺。
所以啊,同学们,别被对数一开始的神秘样子吓到,只要咱们用心去琢磨,多练习,对数这个小精灵也能被咱们驯服,成为数学世界里的好帮手!。
对数与对数运算
(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)几个重要的对数恒等式: log 10a =,log 1a a =,log b a a b =.
(3)常用对数与自然对数:常用对数:lg N ,即10log N
;自然对数:ln N ,即log e
N
(其中
2.71828e =…)
. (4)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 =∈
④
log a N a N = ⑤log log (0,)b
n a a n
M M b n R b
=
≠∈ ⑥换底公式:log log (0,1)log b a b N
N b b a
=
>≠且
对数函数及其性质
(5)对数函数
值域 R
过定点 图象过定点(1,0),即当1x =时,
0y =.
奇偶性 非奇非偶
单调性
在(0,)+∞上是增函数
在(0,)+∞上是减函数
函数值的 变化情况
log 0(1)
log 0(1)log 0(01)
a a a x x x x x x >>==<<<
log 0(1)
log 0(1)log 0(01)
a a a x x x x x x <>==><<
a 变化对 图
象的影响
在第一象限内,a 越大图象越靠低,越靠近x 轴 在第四象限内,a 越大图象越靠高,越靠近y 轴 在第一象限内,a 越小图象越靠低,越靠近x 轴 在第四象限内,a 越小图象越靠高,越靠近y 轴
基础练习:
1.将下列指数式与对数式互化:
(1)2-
2=14; (2)102=100; (3)e a =16; (4)64-13=14;
2. 若log 3x =3,则x =_________
3.计算:2
lg 25lg 2lg 50(lg 2)++=g。
4.(1)
log 29
log 23
=________. 5. 设a =log 310,b =log 37,则3a -
b =_________.
6.若某对数函数的图象过点(4,2),则该对数函数的解析式为______________.
7.(1)如图2-2-1是对数函数y =log a x 的图象,已知a 值取3,43,35,1
10,则图象C 1,
C 2,C 3,C 4相应的a 值依次是______________
(2)函数y =lg(x +1)的图象大致是( )
4. 求下列各式中的x 的值: (1)log 8x =-23;(2)log x 27=3
4;
8.已知函数f (x )=1+log 2x ,则f (1
2)的值为__________.
9. 在同一坐标系中,函数y =log 3x 与y =lg 13
x 的图象之间的关系是_______________
10. 已知函数f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧3x (x ≤0),log 2x (x >0),那么f (f (1
8))的值为___________.
例题精析:
例1.求下列各式中的x 值:
(1)log 3x =3; (2)log x 4=2; (3)log 28=x ; (4)lg(ln x )=0.
变式突破:
求下列各式中的x 的值:
(1)log 8x =-23; (2)log x 27=3
4; (3)log 2(log 5x )=0; (4)log 3(lg
x )=1.
例2.计算下列各式的值:
(1)2log 510+log 50.25; (2)12lg 3249-43lg 8+lg 245 (3)lg 25+2
3lg 8+lg 5×lg 20+(lg
2)2.
变式突破:
计算下列各式的值:
(1)312
log
34;
(2)32+log 35; (3)71-log 75; (4)41
2
(log 29
-log 25).
例3.求下列函数的定义域:
(1)y =lg (2-x ); (2)y =1
log 3(3x -2); (3)y =log (2x -1)(-4x +8).
变式突破:
求下列函数的定义域:
(1)y =
log 12
(2-x );
例4.比较下列各组中两个值的大小:
(1)ln 0.3,ln 2; (2)log a 3.1,log a 5.2(a >0,且a ≠1); (3)log 30.2,log 40.2; (4)log 3π,log π3.
变式突破:
若a =log 0.20.3,b =log 26,c =log 0.24,则a ,b ,c 的大小关系为________.
2设y 1=40.9,y 2=80.48,y 3=(1
2
)-1.5,则( )
A .y 3>y 1>y 2
B .y 2>y 1>y 3
C .y 1>y 2>y 3
D .y 1>y 3>y 2
3.已知0<a <1,x =log a 2+log a 3,y =1
2log a 5,z =log a 21-log a 3,则( ) A .x >y >z B .z >y >x C .y >x >z D .z >x >y
4.下列四个数(ln2)2,ln(ln2),ln 2,ln2中最大的为________. 5.已知log m 7<log n 7<0,则m ,n,0,1之间的大小关系是________.
6.函数y =log 1
3(-x 2+4x +12)的单调递减区间是________. 7.若log a 2<1,则实数a 的取值范围是( )
A .(1,2)
B .(0,1)∪(2,+∞)
C .(0,1)∪(1,2)
D .(0,1
2) 8.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
例5.解对数不等式
(1)解不等式log 2(x +1)>log 2(1-x );(2)若log a 2
3<1,求实数a 的取值范围.
变式突破:
解不等式:(1)log 3(2x +1)>log 3(3-x ).(2)若log a 2>1,求实数a 的取值范围.
课后作业:
1. 已知log x 16=2,则x 等于___________.
2. 方程2log 3x =1
4
的解是__________.
3. 有以下四个结论:①lg(lg 10)=0;②ln(ln e)=0;③若10=lg x ,则x =10;④若e =ln x ,则x =e 2.其中正确的是_____________.
4.函数y =log a (x +2)+1的图象过定点___________.
5. 设a =log 310,b =log 37,则3a -
b =( )
6. 若log 12
a =-2,log
b 9=2,
c =log 327,则a +b +c 等于___________.
7.. 设3x =4y =36,则2x +1
y =___________.。