1、第6讲对数与对数函数学生用书P321对数的概念如果axN(a0,且a1),那么x叫做以a为底N的对数,记作xlogaN2对数的性质与运算法则(1)对数的性质loga10;logaa1(2)对数恒等式alogaNN(其中a0且a1)(3)对数的换底公式logbNlogaNlogab(a,b均大于零且不等于1,N0)(4)对数的运算法则如果a0且a1,M0,N0,那么loga(MN)logaMlogaN;logaMNlogaMlogaN;logaMnnlogaM(nR)3对数函数的图象与性质a1 01时,y0当x1时,y0在(0,)上是增函数在(0,)上是减函数4.反函数指数函数yax与对数函数y
2、logax互为反函数,它们的图象关于直线yx对称1辨明三个易误点(1)在运算性质中,要特别注意条件,底数和真数均大于0,底数不等于1.(2)对公式要熟记,防止混用(3)对数函数的单调性、最值与底数a有关,解题时要按01分类讨论,否则易出错2对数函数图象的两个基本点(1)当a1时,对数函数的图象“上升”;当00,且a1)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3换底公式及其推论(1)logablogcblogca(a,c均大于0且不等于1,b0);(2)logablogba1,即logab1logba(a,b均大于0且不等于1);(3)logambnnmlog
3、ab(a0且a1,b0,m0,nR);(4)logablogbclogcdlogad(a,b,c均大于0且不等于1,d0)1函数yxln(1x)的定义域为( )A(0,1) B0,1)C(0,1 D0,1B 解析因为yxln(1x),所以x0,1x0,解得0x1时,如图所示,要使x(1,2)时f1(x)(x1)2的图象在f2(x)logax的图象下方,只需f1(2)f2(2),即(21)2loga2,loga21,所以10,a1)的图象如图所示,则下列结论成立的是( )Aa1,c1Ba1,01D00时是由函数ylogax的图象向左平移c个单位得到的,所以根据题中图象可知00且a1)的图象过两点
4、(1,0)和(0,1),则logba_解析 f(x)的图象过两点(1,0)和(0,1)则f(1)loga(1b)0且f(0)loga(0b)1,所以b11,ba,即b2,a2.所以logba1.答案 1对数函数的性质及应用(高频考点)学生用书P34对数函数的性质是每年高考的必考内容之一,多以选择题或填空题的形式考查,难度低、中、高档都有高考对对数函数性质的考查主要有以下四个命题角度:(1)求对数函数的定义域;(2)解简单的对数不等式或方程;(3)比较对数值的大小;(4)探究对数函数的性质典例引领(1)(2016高考全国卷乙)若ab0,0cb(2)(2017福建省毕业班质量检测)函数f(x)ln
5、x(exex)2,则f(x)是( )A奇函数,且在(0,)上单调递减B奇函数,且在(0,)上单调递增C偶函数,且在(0,)上单调递减D偶函数,且在(0,)上单调递增(3)设f(x)loga(1x)loga(3x)(a0且a1),且f(1)2,则f(x)在区间0,32上的最大值是_【解析】(1)法一:因为0c1,所以ylogcx在(0,)单调递减,又0ba,所以logcalogcb,故选B.法二:取a4,b2,c12,则log41212log212,排除A;4122212,排除C;12 4122,排除D;故选B.(2)要使函数f(x)ln x(exex)2有意义,只需x(exex)2 0,所以x
6、(e2x1)2ex 0,解得x0或x0,log13(4x5)0,所以00,则方程f(x)12的解集为( )A1,2 B. 2,22C1 D.1,2,22D 解析当x0时,2x12,x1;当01时,log2x12,x2.故所求解集为1,2,22 .角度三比较对数值的大小3(2017石家庄市第一次模考)已知函数yf(x)的图象关于直线x0对称,当x(0,)时,f(x)log2x,若af(3),bf 14,cf(2),则a,b,c的大小关系是( )Aabc BbacCcab DacbD 解析由函数yf(x)的图象关于x0对称,得yf(x)是偶函数当x(0,)时,f(x)log2x单调递增,又af(3
7、)f(3),所以acb,选项D正确角度四探究对数函数的性质4(2017湖南省东部六校联考)函数ylg|x|( )A是偶函数,在区间(,0)上单调递增B是偶函数,在区间(,0)上单调递减C是奇函数,在区间(0,)上单调递增D是奇函数,在区间(0,)上单调递减B 解析因为lg|x|lg|x|,所以函数ylg|x|为偶函数,又函数ylg|x|在区间(0,)上单调递增,由其图象关于y轴对称可得,ylg|x|在区间(,0)上单调递减,故选B. 5(2015高考天津卷)已知a0,b0,ab8,则当a的值为_时,log2alog2(2b)取得最大值解析由于a0,b0,ab8,所以b8a.所以log2alog
8、2(2b)log2alog2 16alog2a(4log2a)(log2a2)24,当且仅当log2a2,即a4时,log2alog2(2b)取得最大值4.答案 4 学生用书P35)忽视函数的定义域致误(2017黄冈模拟)若函数f(x)log12(x24x5)在区间(3m2,m2)内单调递增,则实数m的取值范围为( )A. 43,3 B. 43,2C. 43,2 D. 43,【解析】先保证对数有意义,即x24x50,解得1x5.又可得二次函数yx24x5的对称轴为x42(1)2,由复合函数单调性可得函数f(x)log12(x24x5)的单调递增区间为(2,5),要使函数f(x)log12(x2
9、4x5)在区间(3m2,m2)内单调递增,只需3m22,m25,3m2m2,解得43m2.故选C.【答案】C本题易忽视函数f(x)log12(x24x5)的定义域,而误认为函数yx24x5的对称轴x2在区间(3m2,m2)的左侧即可,从而导致解答错误若f(x)lg(x22ax1a)在区间(,1上递减,求a的取值范围解令函数g(x)x22ax1a(xa)21aa2,对称轴为xa,要使函数在(,1上递减,则有g(1)0,a1,即2a0,a1,解得1a0,12x0,即30且a1)的反函数,且f(2)1,则f(x)( )Alog2x B.12xClog12x D2x2A 解析由题意知f(x)logax
10、,因为f(2)1,所以loga21.所以a2.所以f(x)log2x.3若函数f(x)ax1的图象经过点(4,2),则函数g(x)loga 1x1的图象是( )D 解析由题意可知f(4)2,即a32,a3 2.所以g(x)log3 2 1x1log3 2(x1)由于g(0)0,且g(x)在定义域上是减函数,故排除A,B,C.4(2017莱芜模拟)已知alog23log2 3,blog29log2 3,clog32,则a,b,c的大小关系是( )AabcCabcB 解析 alog23log2 3log23 31,blog2 93log23 3,所以ab1,而clog32c.5若函数yaax(a0
11、,a1)的定义域和值域都是0,1,则loga56loga485( )A1 B2C3 D4C 解析当a1时,函数yaax在0,1上单调递减,所以a11且aa0,解得a2;当00,a1)的图象过定点A,若点A也在函数f(x)2xb的图象上,则f(log23)_解析由题意得A(2,0),因此f(2)4b0,b4,从而f(log23)341.答案19设函数f(x)|logax|(00,a1),若f(x)1在区间1,2上恒成立,则实数a的取值范围为_解析当a1时,f(x)loga(8ax)在1,2上是减函数,由f(x)1恒成立,则f(x)minloga(82a)1,解之得11恒成立,则f(x)minlo
12、ga(8a)1,且82a4,且a0且a1)(1)求f(x)的定义域;(2)判断函数f(x)的单调性解 (1)由ax10,得ax1,当a1时,x0;当01时,f(x)的定义域为(0,);当01时,设01时,f(x)在(0,)上是增函数类似地,当00,a1),当x0,12时,恒有f(x)0,则f(x)的单调递增区间是( )A.,12 B(0,)C.,14 D.14,A 解析当x0,12时,2x2x(0,1),因为当x0,12时,恒有f(x)0,所以00得x0或xm恒成立求实数m的取值范围解 (1)因为函数f(x)log2 1axx1是奇函数,所以f(x)f(x),所以log2 1axx1log21
13、axx1,即log2ax1x1log2 x11ax,所以a1,令1xx10,解得x1,所以函数的定义域为x|x1(2)f(x)log2(x1)log2(1x),当x1时,x12,所以log2(1x)log221.因为x(1,),f(x)log2(x1)m恒成立,所以m1,所以m的取值范围是(,116(2017沈阳模拟)设f(x)|lg x|,a,b为实数,且01.解 (1)由f(x)1,得lg x1,所以x10或110.(2)证明:结合函数图象,由f(a)f(b)可判断a(0,1),b(1,),从而lg alg b,从而ab1.又ab21bb2,令(b)1bb(b(1,),任取1(1)2.所以ab2 1.