(完整)对数与对数运算知识点及例题解析,推荐文档
对数运算、对数函数经典例题讲义全

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

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。
高一 对数与对数函数知识点+例题+练习 含答案

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(解析版)

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 ≥。
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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 =。
对数及其运算(附答案)

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.。
对数及对数函数知识点总结及题型分析

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

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=-=⋅-=.。
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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:∵∴,。