对数运算和对数函数对数的定义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)xa x N a N a a N =⇔=>≠>。
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 =…). 对数函数及其性质类型一、对数公式的应用1计算下列对数=-3log 6log 22 =⋅31log 12log 2222=+2lg 5lg =61000lg=+64log 128log 22 =⨯)24(log 432 =++)2log 2)(log 3log 3(log 9384=++3log 23log 2242 =⋅16log 27log 32 =+-2log 90log 5log 333=++c b a 842log log log =+++200199lg 43lg 32lg=++32log 8log 8log 842 =+25.0log 10log 255 =-64log 325log 225 =)))65536(log (log (log log 22222 解对数的值:18lg 7lg 37lg214lg -+- 0 =-+-1)21(2lg 225lg-1 13341log 2log 8⎛⎫-⨯ ⎪⎝⎭的值0 提示:对数公式的运算如果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 aMM N N-= (3)数乘:log log ()na a n M M n R =∈ (4)log aN a N = (5)log log (0,)b n a a nM M b n R b=≠∈(6)换底公式:log log (0,1)log b a b NN b b a=>≠且 (7)1log log =⋅a b b a (8)a b b a log 1log =类型二、求下列函数的定义域问题 1函数)13lg(13)(2++-=x xx x f 的定义域是)1,31(-2设()x x x f -+=22lg,则⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛x f x f 22的定义域为 ()()4,11,4 --3函数()f x = ]1,0()0,1( - )提示:(1)分式函数,分母不为0,如0,1≠=x xy 。
(2) 二次根式函数,被开方数大于等于0,0,≥=x x y 。
(3)对数函数,真数大于0,0,log >=x x y a 。
类型三、对数函数中的单调性问题1函数2()lg(43)f x x x =-+的单调递增区间为( )1,(-∞ ) 2函数)152ln()(2--=x x x f 的单调递增区间是 ),5(+∞3函数)23(log 25.0+-=x x y 的递增区间是( )1,(-∞ )4已知()312log ,,981f x x x ⎡⎤=+∈⎢⎥⎣⎦,则()f x 的最小值为( -2 ) 5若函数22log ()y x ax a =---在区间(,1-∞上是增函数,a的取值范围。
[2- 6不等式1)12(log 3≤-x 的解集为 ]2,21(7设函数()()()22log 4log 2f x x x =⋅,且x 满足241740x x -+≤,求()f x 的最大值。
12.提示:(1)在对数函数中x x f a log )(=中,当1>a ,)(x f 在其定义域上是增函数;当01>>a ,)(x f 在其定义域上是减函数。
(2)在复合函数)(log )(x g x f a =中,函数的单调性复合同增异减。
类型四、对数函数中的大小比较1已知log 4log 4m n <,比较m ,n 的大小。
01m n <<<2已知4log ,3log ,2log 543===c b a ,比较c b a ,,的大小关系 a b c >> 3设32log ,log log a b c π===,则c b a ,,的大小关系 a b c >>4若0>>b a ,10<<c ,则B (A )c c b a log log <(B )b b c c log log <(C )c c b a <(D )ba c c > 5若1>a ,且y a x aa y a xlog log -<---,则x 与y 之间的大小关系是( )0>>y x提示:在b y a log =比较大小题型中,当1>a ,⎩⎨⎧<>>>>00101y x y x ;当01>>a ,⎩⎨⎧>>><>00101y x y x 。
类型五、对数函数求值问题1已知函数x x f lg )(=,若1)(=ab f ,则=+)()(22b f a f 22解方程08log 9log log )(log 32222=⋅--x x 8=x 或41=x 3已知1>>b a ,若25log log =+a b b a ,ab b a =,则a ,b 。
2,4==b a 4已知函数2log log )(32+-=x b x a x f ,若4)20141(=f ,则)2014(f 的值为_____0___. 提示:在对数函数求值过程中,主要用到对数公式 类型六、对数函数中的分段函数问题1设函数()()1232 2log 1 2x e x f x x x -⎧<⎪=⎨-≥⎪⎩,,,则()()2f f 的值为( 2 )2已知21()0()2log 0xx f x x x ⎧⎪=⎨⎪>⎩,,,,≤则21(8)(log )4f f +=___7________.3已知函数()f x 满足:当4≥x ,则()f x =1()2x;当4<x 时()f x =(1)f x +,则2(2log 3)f +=124提示:分段函数中涉及到对数公式,需要注意函数的定义域问题 类型七、对数函数中含参数问题 1若1112log <-a a,则a 的取值范围是 ()4+∞, . 2 若关于x 的方程4)lg()lg(2=⋅ax ax 的所有解都大于1,求a 的取值范围。
)1001,0( 3函数)00(log )(≠>=a a x x f a 且,当),2[+∞∈x 时,1|)(|≥x f ,则a 的取值范围是( 21121≤<<≤a a 或 )4设1a >,函数()log a f x x =在区间[,2]a a 上的最大值与最小值之差为12,则a = 4 提示:对数函数中有参数以及求参数的取值范围,需要考虑对数函数的单调性,综合性很强。
类型八、对数函数中的图像问题1当1a >时,函数x x f a log )(=和x a x f )1()(-=的图象只可能是( )2函数x xxx f 2log )(=的大致图象是( )3图2-2-2中的曲线是对数函数x y a log =的图象,已知a 取101,53,34,3四个值。
则相应4321,,,c c c c 的a 值依次为( 53,101,3,34 )提示:函数的图像题型,先看奇偶性再看单调性,然后用特指排除。
类型九、对数函数中的奇偶性问题1若函数)2(log )(22a x x x f a++=是奇函数,则=a 22 。
2若函数)ln()(2x a x x x f ++=为偶函数,则=a 1 3若函数()()ax ex f x++=1ln 3是偶函数,则=a ____32-________.4 若函数m x x f a +=log )(是偶函数,且在]4,2[上最大值为2,则m a +的值 2 提示:偶函数必有)()(x f x f =-,然后求参数。
类型十、对数函数中的绝对值问题1 已知函数x x f ln )(=,若)()(b f a f =,求b a +的取值范围),2(+∞2已知函数)1lg()(+=x x f ,若b a ≠且)()(b f a f =,则b a +的取值范围是 0+∞(,) 3已知函数x x f lg )(=,若b a <<0,且)()(b f a f =,则b a 2+的取值范围是(3,)+∞提示:已知对数函数x x f a log )(=的图像,只需要把x 轴下方的图像翻到x 轴上方。
如果当)()(b f a f =,且b a <,必有1,10><<b a ,以及1=ab 。
类型十一、对数函数中的综合问题1若函数)1(log )(++=x a x f a x在]1,0[上的最大值和最小值之和为a ,则a 的值为( 2 )2若42log (34)log a b +=a b +的最小值为(7+) 3设点P 在曲线xe y 21=上,点 Q 在曲线)2ln(x y =上,则PQ 的最小值为()1ln 2- ) 4已知两个函数x x f a log )(=,xa x g =)(,(1)若)()()(x g x f x h +=,在]4,1[的最大值为18,求a 值;(2)对任意的]4,1[∈x 时,)()(x g x f ≤,求a 的取值范围。
【答案】(1)2=a ;(2)),2[)1,0(+∞∈ a 。
提示:对数函数中可以和不等式,单调性,导数等进行综合,解答中需要多个知识点相结合多种考虑。
习题类型一、关于对数公式的应用 1求下列各式中的x 的值:(1)313x =;(2)6414x =;(3)92x =; (4)1255x 2=;(5)171x 2=-;(6))4(lg )100(log )9(log 32⋅⋅2化简下列各式:(1)51lg 5lg 32lg 4-+;(2)536lg 27lg 321240lg 9lg 211+--+;(3)3lg 70lg 73lg -+;(4)120lg 5lg 2lg 2-+(5)4log 3log 54)51()41(+ (6)2log 2log 4log 7101.0317103-+(7)6lg3log 2log 100492575-+ (8)31log 27log 12log 2594532+-(9))2log 2(log )3log 3(log 9384+⋅+; (10)6log ]18log 2log )3log 1[(46626⋅⋅+- (11)3log 9log 283设25a bm ==,且112a b+=,则m =4计算 31102log 8)833()32()23(364log 3--+-++-的值 2.5计算:())31log 230.02717lg 6lg 0.02--+-的值 2536计算:()(220231lg 2lg5lg 2020160.0273-⎛⎫+++⨯ ⎪⎝⎭的值 1027 计算:]1)2(log )41)[(log 5lg 2(lg 14121-++-= -1 8计算:3log 15log 15log 5log 52333--的值是(0 ) 9计算: 2log 3log 3log 2log )3log 2(log 3223223--+的值是( 2 ) 10已知z y x ,,为正数,且1243==yx,求使yx 11+的值。