1、第6课时 对数函数基础过关1对数:(1) 定义:如果,那么称 为 ,记作 ,其中称为对数的底,N称为真数. 以10为底的对数称为常用对数,记作_ 以无理数为底的对数称为自然对数,记作_(2) 基本性质: 真数N为 (负数和零无对数); ; ; 对数恒等式: (3) 运算性质: loga(MN)_; loga_; logaMn (nR). 换底公式:logaN (a0,a1,m0,m1,N0) .2对数函数: 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) 图象经过点( ),图象在 ;2)
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ylogax与 的图象关于x轴对称 函数值的变化特征: 典型例题例1 计算:(1)(2)2(lg)2+lglg5+;(3)lg-lg+lg.解:(1)方法一 利用对数定义求值设=x,则(2+)x=2-=(2+)-1,x=-1.方法二 利用对数的运算性质求解= =(2+)-1=-1.(2)原式=lg(2lg+lg5)+=lg(lg2+lg5)+|lg-1|=lg+(1-lg)=1.(3)原式=(lg32-lg49)-lg8+lg245= (5lg2-2lg7)-+ (2lg7+lg5)=lg2-lg7-2
3、lg2+lg7+lg5=lg2+lg5=lg(25)= lg10=.变式训练1:化简求值.(1)log2+log212-log242-1;(2)(lg2)2+lg2lg50+lg25;(3)(log32+log92)(log43+log83).解:(1)原式=log2+log212-log2-log22=log2(2)原式=lg2(lg2+lg50)+lg25=2lg2+lg25=lg100=2.(3)原式=(例2 比较下列各组数的大小.(1)log3与log5;(2)log1.10.7与log1.20.7;(3)已知logblogalogc,比较2b,2a,2c的大小关系.解:(1)log3
4、log31=0,而log5log51=0,log3log5.(2)方法一 00.71,1.11.2,0,即由换底公式可得log1.10.7log1.20.7.方法二 作出y=log1.1x与y=log1.2x的图象.如图所示两图象与x=0.7相交可知log1.10.7log1.20.7.(3)y=为减函数,且,bac,而y=2x是增函数,2b2a2c.变式训练2:已知0a1,b1,ab1,则loga的大小关系是 ( )A.loga B.C. D.解: C例3已知函数f(x)=logax(a0,a1),如果对于任意x3,+)都有|f(x)|1成立,试求a的取值范围.解:当a1时,对于任意x3,+
5、),都有f(x)0.所以,|f(x)|=f(x),而f(x)=logax在3,+)上为增函数,对于任意x3,+),有f(x)loga3. 因此,要使|f(x)|1对于任意x3,+)都成立.只要loga31=logaa即可,1a3. 当0a1时,对于x3,+),有f(x)0,|f(x)|=-f(x). f(x)=logax在3,+)上为减函数,-f(x)在3,+)上为增函数.对于任意x3,+)都有|f(x)|=-f(x)-loga3. 因此,要使|f(x)|1对于任意x3,+)都成立,只要-loga31成立即可,loga3-1=loga,即3,a1.综上,使|f(x)|1对任意x3,+)都成立的
6、a的取值范围是:(1,3,1). 变式训练3:已知函数f(x)=log2(x2-ax-a)在区间(-,1-上是单调递减函数.求实数a的取值范围.解:令g(x)=x2-ax-a,则g(x)=(x-)2-a-,由以上知g(x)的图象关于直线x=对称且此抛物线开口向上.因为函数f(x)=log2g(x)的底数21,在区间(-,1-上是减函数,所以g(x)=x2-ax-a在区间(-,1-上也是单调减函数,且g(x)0.解得2-2a2.故a的取值范围是a|2-2a2.例4 已知过原点O的一条直线与函数y=log8x的图象交于A、B两点,分别过A、B作y轴的平行与函数y=log2x的图象交于C、D两点.(
7、1)证明:点C、D和原点O在同一直线上;(2)当BC平行于x轴时,求点A的坐标.(1)证明 设点A、B的横坐标分别为x1、x2,由题设知x11,x21,则点A、B的纵坐标分别为log8x1、log8x2.因为A、B在过点O的直线上,所以点C、D的坐标分别为(x1,log2x1)、(x2,log2x2),由于log2x1=3log8x1,log2x2=3log8x2,OC的斜率为k1=,OD的斜率为由此可知k1=k2,即O、C、D在同一直线上.(2)解: 由于BC平行于x轴,知log2x1=log8x2,即得log2x1=log2x2,x2=x31,代入x2log8x1=x1log8x2,得x3
8、1log8x1=3x1log8x1,由于x11,知log8x10,故x31=3x1,又因x11,解得x1=,于是点A的坐标为(,log8).变式训练4:已知函数f(x)=log2+log2(x-1)+log2(p-x).(1)求f(x)的定义域; (2)求f(x)的值域.解:(1)f(x)有意义时,有由、得x1,由得xp,因为函数的定义域为非空数集,故p1,f(x)的定义域是(1,p).(2)f(x)=log2(x+1)(p-x)=log2-(x-)2+ (1xp),当1p,即p3时,0-(x-,log22log2(p+1)-2.当1,即1p3时,0-(x-log21+log2(p-1).综合
9、可知:当p3时,f(x)的值域是(-,2log2(p+1)-2;当1p3时,函数f(x)的值域是(-,1+log2(p-1).小结归纳1处理对数函数的有关问题,要紧密联系函数图象,运用数形结合的思想进行求解.2对数函数值的变化特点是解决含对数式问题时使用频繁的关键知识,要达到熟练、运用自如的水平,使用时常常要结合对数的特殊值共同分析.3含有参数的指对数函数的讨论问题是重点题型,解决这类问题最基本的分类方案是以“底”大于1或小于1分类.4含有指数、对数的较复杂的函数问题大多数都以综合形式出现,与其它函数(特别是二次函数)形成的函数问题,与方程、不等式、数列等内容形成的各类综合问题等等,因此要注意知识的相互渗透或综合.