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时间:2018-12-21
《高中数学 对数函数及其性质基础知识讲解 新人教a版必修1》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、对数函数及其性质【学习目标】1.理解对数函数的概念,体会对数函数是一类很重要的函数模型;2.探索对数函数的单调性与特殊点,掌握对数函数的性质,会进行同底对数和不同底对数大小的比较;3.了解反函数的概念,知道指数函数与对数函数互为反函数.【要点梳理】要点一、对数函数的概念1.函数y=logax(a>0,a≠1)叫做对数函数.其中是自变量,函数的定义域是,值域为.2.判断一个函数是对数函数是形如的形式,即必须满足以下条件:(1)系数为1;(2)底数为大于0且不等于1的常数;(3)对数的真数仅有自变量.要点诠释:(1)只有形如y=logax(a>0,a≠1)的函数才叫做对数函数,像等函数,它
2、们是由对数函数变化得到的,都不是对数函数。(2)求对数函数的定义域时应注意:①对数函数的真数要求大于零,底数大于零且不等于1;②对含有字母的式子要注意分类讨论。要点二、对数函数的图象与性质a>00<a<1图象性质定义域:(0,+∞)值域:R过定点(1,0),即x=1时,y=0在(0,+∞)上增函数在(0,+∞)上是减函数当0<x<1时,y<0,当x≥1时,y≥0当0<x<1时,y>0,当x≥1时,y≤0要点诠释:关于对数式logaN的符号问题,既受a的制约又受N的制约,两种因素交织在一起,应用时经常出错.下面介绍一种简单记忆方法,供同学们学习时参考.以1为分界点,当a,N同侧时,log
3、aN>0;当a,N异侧时,logaN<0.要点三、底数对对数函数图象的影响1.底数制约着图象的升降.如图要点诠释:由于底数的取值范围制约着对数函数图象的升降(即函数的单调性),因此在解与对数函数单调性有关的问题时,必须考虑底数是大于1还是小于1,不要忽略.2.底数变化与图象变化的规律在同一坐标系内,当a>1时,随a的增大,对数函数的图像愈靠近x轴;当04、的函数,习惯上改写成()的形式.函数()与函数()为同一函数,因为自变量的取值范围即定义域都是B,对应法则都为.由定义可以看出,函数的定义域A正好是它的反函数的值域;函数的值域B正好是它的反函数的定义域.要点诠释:并不是每个函数都有反函数,有些函数没有反函数,如.一般说来,单调函数有反函数.2.反函数的性质(1)互为反函数的两个函数的图象关于直线对称.(2)若函数图象上有一点,则必在其反函数图象上,反之,若在反函数图象上,则必在原函数图象上.【典型例题】类型一、对数函数的概念例1.下列函数中,哪些是对数函数?(1);(2)(3);(4);(5).【答案】(5)【解析】(1)中真数不是自5、变量,不是对数函数.(2)中对数式后加2,所以不是对数函数.(3)中真数为,不是,系数不为1,故不是对数函数.(4)中底数是自变量,二非常数,所以不是对数函数.(5)中底数是6,真数为,符合对数函数的定义,故是对数函数.【总结升华】已知所给函数中有些形似对数函数,解答本题需根据对数函数的定义寻找满足的条件.类型二、对数函数的定义域求含有对数函数的复合函数的定义域、值域,其方法与一般函数的定义域、值域的求法类似,但要注意对数函数本身的性质(如定义域、值域及单调性)在解题中的重要作用.例2.求下列函数的定义域:(1);(2).【答案】(1);(2).【解析】由对数函数的定义知:,,解出不等6、式就可求出定义域.(1)因为,即,所以函数;(2)因为,即,所以函数.【总结升华】与对数函数有关的复合函数的定义域:求定义域时,要考虑到真数大于0,底数大于0,且不等于1.若底数和真数中都含有变量,或式子中含有分式、根式等,在解答问题时需要保证各个方面都有意义.一般地,判断类似于的定义域时,应首先保证.举一反三:【变式1】求下列函数的定义域.(1)(2).【答案】(1)(1,)(,2);(2).【解析】(1)因为,所以,所以函数的定义域为(1,)(,2).(2)由得故所求定义域为.类型三、对数函数的单调性及其应用利用函数的单调性可以:①比较大小;②解不等式;③判断单调性;④求单调区间;7、⑤求值域和最值.要求同学们:一是牢固掌握对数函数的单调性;二是理解和掌握复合函数的单调性规律;三是树立定义域优先的观念.例3.比较下列各组数中的两个值大小:(1);(2);(3)与;(4)与.(5)().【思路点拨】利用函数的单调性比较函数值大小。【答案】(1)<;(2)<;(3)>;(4)>;(5)略.【解析】由数形结合的方法或利用函数的单调性来完成.(1)解法1:画出对数函数的图象,横坐标为3.6的点在横坐标为8.9的点的下方,所以,;解法
4、的函数,习惯上改写成()的形式.函数()与函数()为同一函数,因为自变量的取值范围即定义域都是B,对应法则都为.由定义可以看出,函数的定义域A正好是它的反函数的值域;函数的值域B正好是它的反函数的定义域.要点诠释:并不是每个函数都有反函数,有些函数没有反函数,如.一般说来,单调函数有反函数.2.反函数的性质(1)互为反函数的两个函数的图象关于直线对称.(2)若函数图象上有一点,则必在其反函数图象上,反之,若在反函数图象上,则必在原函数图象上.【典型例题】类型一、对数函数的概念例1.下列函数中,哪些是对数函数?(1);(2)(3);(4);(5).【答案】(5)【解析】(1)中真数不是自
5、变量,不是对数函数.(2)中对数式后加2,所以不是对数函数.(3)中真数为,不是,系数不为1,故不是对数函数.(4)中底数是自变量,二非常数,所以不是对数函数.(5)中底数是6,真数为,符合对数函数的定义,故是对数函数.【总结升华】已知所给函数中有些形似对数函数,解答本题需根据对数函数的定义寻找满足的条件.类型二、对数函数的定义域求含有对数函数的复合函数的定义域、值域,其方法与一般函数的定义域、值域的求法类似,但要注意对数函数本身的性质(如定义域、值域及单调性)在解题中的重要作用.例2.求下列函数的定义域:(1);(2).【答案】(1);(2).【解析】由对数函数的定义知:,,解出不等
6、式就可求出定义域.(1)因为,即,所以函数;(2)因为,即,所以函数.【总结升华】与对数函数有关的复合函数的定义域:求定义域时,要考虑到真数大于0,底数大于0,且不等于1.若底数和真数中都含有变量,或式子中含有分式、根式等,在解答问题时需要保证各个方面都有意义.一般地,判断类似于的定义域时,应首先保证.举一反三:【变式1】求下列函数的定义域.(1)(2).【答案】(1)(1,)(,2);(2).【解析】(1)因为,所以,所以函数的定义域为(1,)(,2).(2)由得故所求定义域为.类型三、对数函数的单调性及其应用利用函数的单调性可以:①比较大小;②解不等式;③判断单调性;④求单调区间;
7、⑤求值域和最值.要求同学们:一是牢固掌握对数函数的单调性;二是理解和掌握复合函数的单调性规律;三是树立定义域优先的观念.例3.比较下列各组数中的两个值大小:(1);(2);(3)与;(4)与.(5)().【思路点拨】利用函数的单调性比较函数值大小。【答案】(1)<;(2)<;(3)>;(4)>;(5)略.【解析】由数形结合的方法或利用函数的单调性来完成.(1)解法1:画出对数函数的图象,横坐标为3.6的点在横坐标为8.9的点的下方,所以,;解法
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