《2017-2018版高中數(shù)學(xué) 第三章 指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù) 5.1 對(duì)數(shù)函數(shù)的概念 5.2 對(duì)數(shù)函數(shù)y=log2x的圖像和性質(zhì)學(xué)案 北師大版必修1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2017-2018版高中數(shù)學(xué) 第三章 指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù) 5.1 對(duì)數(shù)函數(shù)的概念 5.2 對(duì)數(shù)函數(shù)y=log2x的圖像和性質(zhì)學(xué)案 北師大版必修1(11頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
5.1 對(duì)數(shù)函數(shù)的概念 5.2 對(duì)數(shù)函數(shù)y=log2x的圖像和性質(zhì)
學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.理解對(duì)數(shù)函數(shù)的概念.2.掌握對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì).3.了解對(duì)數(shù)函數(shù)在生產(chǎn)實(shí)際中的簡(jiǎn)單應(yīng)用.
知識(shí)點(diǎn)一 對(duì)數(shù)函數(shù)的概念
思考 已知函數(shù)y=2x,那么反過來,x是否為關(guān)于y的函數(shù)?
梳理 一般地,我們把_______________________________________________________
叫作對(duì)數(shù)函數(shù),其中x是自變量,函數(shù)的定義域是____________.a(chǎn)叫作對(duì)數(shù)函數(shù)的底數(shù).
特別地,稱以10為底的對(duì)數(shù)函數(shù)y=lg x為常用對(duì)數(shù)函數(shù);稱以無理數(shù)
2、e為底的對(duì)數(shù)函數(shù)y=ln x為自然對(duì)數(shù)函數(shù).
知識(shí)點(diǎn)二 對(duì)數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì)
思考 y=logax化為指數(shù)式是x=ay,你能用指數(shù)函數(shù)單調(diào)性推導(dǎo)出對(duì)數(shù)函數(shù)單調(diào)性嗎?
梳理 類似地,我們可以借助指數(shù)函數(shù)圖像和性質(zhì)得到對(duì)數(shù)函數(shù)圖像和性質(zhì):
a>1
01時(shí),y>0,
01時(shí),y<0,
00
(5)是(0,+∞)上的增函數(shù)
(5)是(0,+∞)上的減函數(shù)
類
3、型一 對(duì)數(shù)函數(shù)的概念
例1 已知對(duì)數(shù)函數(shù)y=f(x)過點(diǎn)(4,2),求f及f(2lg 2).
反思與感悟 對(duì)數(shù)函數(shù)必須是形如y=logax(a>0,且a≠1)的形式,即必須滿足以下條件:
(1)系數(shù)為1.
(2)底數(shù)為大于0且不等于1的常數(shù).
(3)對(duì)數(shù)的真數(shù)僅有自變量x.
跟蹤訓(xùn)練1 判斷下列函數(shù)是不是對(duì)數(shù)函數(shù)?并說明理由.
(1)y=logax2(a>0,且a≠1);
(2)y=log2x-1;
(3)y=logxa(x>0,且x≠1);
(4)y=log5x.
4、
類型二 對(duì)數(shù)函數(shù)的定義域的應(yīng)用
例2 求下列函數(shù)的定義域.
(1)y=loga(3-x)+loga(3+x);
(2)y=log2(16-4x).
引申探究
1.若把例2(1)中的函數(shù)改為y=loga(x-3)+loga(x+3),求定義域.
2.求函數(shù)y=loga[(x+3)(x-3)]的定義域,相比引申探究1,定義域有何變化?
反思與感悟 求含對(duì)數(shù)式的函數(shù)定義域的關(guān)鍵是真數(shù)大于0,底數(shù)大于0且不為1.如需對(duì)函數(shù)式變形,需注意真數(shù)底數(shù)的取值范圍是否改變.
跟蹤訓(xùn)練2 求下列函數(shù)的定義域.
5、(1)y=;
(2)y=log(x+1)(16-4x);
(3)y=log(3x-1)(2x+3).
類型三 對(duì)數(shù)函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用
例3 比較下列各組數(shù)中兩個(gè)值的大?。?
(1)log23.4,log28.5;
(2)log0.31.8,log0.32.7;
(3)loga5.1,loga5.9(a>0,且a≠1).
反思與感悟 比較兩個(gè)同底數(shù)的對(duì)數(shù)大小,首先要根據(jù)對(duì)數(shù)底數(shù)來判斷對(duì)數(shù)函數(shù)的增減性;然后比較真數(shù)大小,再利用對(duì)數(shù)函數(shù)的增減性判斷兩對(duì)數(shù)值的大小.對(duì)于底數(shù)
6、以字母形式出現(xiàn)的,需要對(duì)底數(shù)a進(jìn)行討論.對(duì)于不同底的對(duì)數(shù),可以估算范圍,如log22
7、y=的值域?yàn)? )
A.(0,3) B.[0,3]
C.(-∞,3] D.[0,+∞)
類型四 對(duì)數(shù)函數(shù)的圖像
例5 畫出函數(shù)y=lg|x-1|的圖像.
反思與感悟 現(xiàn)在畫圖像很少單純描點(diǎn),大多是以基本初等函數(shù)為原料加工,所以一方面要掌握一些常見的平移、對(duì)稱變換的結(jié)論,另一方面要關(guān)注定義域、值域、單調(diào)性、關(guān)鍵點(diǎn).
跟蹤訓(xùn)練5 畫出函數(shù)y=|lg(x-1)|的圖像.
例6 函數(shù)f(x)=4+loga(x-1)(a>0,a≠1)的圖像過一個(gè)定
8、點(diǎn),則這個(gè)定點(diǎn)的坐標(biāo)是__________.
反思與感悟 y=f(x)y=f(x+a),y=f(x)y=f(x)+b.對(duì)具體函數(shù)(如對(duì)數(shù)函數(shù))仍然適用.
跟蹤訓(xùn)練6 已知函數(shù)y=loga(x+c)(a,c為常數(shù),其中a>0,a≠1)的圖像如圖,則下列結(jié)論成立的是( )
A.a(chǎn)>1,c>1
B.a(chǎn)>1,01
D.0
9、1)
2.函數(shù)y=log2(x-2)的定義域是( )
A.(0,+∞) B.(1,+∞)
C.(2,+∞) D.[4,+∞)
3.函數(shù)f(x)=log0.2(2x+1)的值域?yàn)? )
A.(0,+∞) B.(-∞,0)
C.[0,+∞) D.(-∞,0]
4. 函數(shù)y=logax的圖像如圖所示,則a的值可以是( )
A.0.5 B.2
C.e D.π
5.若函數(shù)f(x)=2loga(2-x)+3(a>0,且a≠1)過定點(diǎn)P,則點(diǎn)P的坐標(biāo)是__________.
1.含有對(duì)數(shù)符號(hào)“l(fā)og”的函數(shù)不一定是對(duì)數(shù)函數(shù).
判斷一個(gè)函數(shù)是否為對(duì)
10、數(shù)函數(shù),不僅要含有對(duì)數(shù)符號(hào)“l(fā)og”,還要符合對(duì)數(shù)函數(shù)的概念,即形如y=logax(a>0,且a≠1)的形式.如:y=2log2x,y=log5都不是對(duì)數(shù)函數(shù),可稱其為對(duì)數(shù)型函數(shù).
2.研究y=logaf(x)的性質(zhì)如定義域、值域、比較大小,均需依托對(duì)數(shù)函數(shù)的相應(yīng)性質(zhì).
3.研究與對(duì)數(shù)函數(shù)圖像有關(guān)的問題,以對(duì)數(shù)函數(shù)圖像為基礎(chǔ),加以平移、伸縮、對(duì)稱或截取一部分.
答案精析
問題導(dǎo)學(xué)
知識(shí)點(diǎn)一
思考 由于y=2x是單調(diào)函數(shù),所以對(duì)于任意y∈(0,+∞)都有唯一確定的x與之對(duì)應(yīng),故x也是關(guān)于y的函數(shù),其函數(shù)關(guān)系式是x=log2y,此處y∈(0,+∞).
梳理 函數(shù)y=logax(a
11、>0,a≠1) (0,+∞)
知識(shí)點(diǎn)二
思考 當(dāng)a>1時(shí),若0<x1<x2,則ay1<ay2,解指數(shù)不等式,得y1<y2從而y=logax在(0,+∞)上為增函數(shù).
當(dāng)0<a<1時(shí),同理可得y=logax在(0,+∞)上為減函數(shù).
題型探究
例1 解 設(shè)y=logax(a>0,且a≠1),
則2=loga4,故a=2,即y=log2x,
因此f=log2=-1,
f(2lg 2)=log22lg 2=lg 2.
跟蹤訓(xùn)練1 解 ∵(1)中真數(shù)不是自變量x,∴不是對(duì)數(shù)函數(shù);
∵(2)中對(duì)數(shù)式后減1,∴不是對(duì)數(shù)函數(shù);
∵(3)中底數(shù)是自變量x,而非常數(shù)a,
∴不是對(duì)數(shù)函數(shù).
12、
(4)為對(duì)數(shù)函數(shù).
例2 解 (1)由得-30,得4x<16=42,
由指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性得x<2,
∴函數(shù)y=log2(16-4x)的定義域?yàn)閧x|x<2}.
引申探究
1.解 由得x>3.
∴函數(shù)y=loga(x-3)+loga(x+3)的定義域?yàn)閧x|x>3}.
2.解 (x+3)(x-3)>0,
即或
解得x<-3或x>3.
∴函數(shù)y=loga[(x+3)(x-3)]的定義域?yàn)閧x|x<-3或x>3}.
相比引申探究1,函數(shù)y=loga[(x+3)(x-3)]的定義域多了(-∞,-3)這
13、個(gè)區(qū)間,原因是對(duì)于y=loga[(x+3)·(x-3)],要使對(duì)數(shù)有意義,只需(x+3)與(x-3)同號(hào),而對(duì)于y=loga(x-3)+loga(x+3),要使對(duì)數(shù)有意義,必須(x-3)與(x+3)同時(shí)大于0.
跟蹤訓(xùn)練2 解 (1)要使函數(shù)有意義,需
即
即-3且x≠,
故所求函數(shù)的定義域?yàn)椤?
例3 解 (1)考察對(duì)數(shù)函數(shù)y=log2x,
因?yàn)?/p>
14、它的底數(shù)2>1,
所以它在(0,+∞)上是增函數(shù),
又3.4<8.5,
于是log23.4log0.32.7.
(3)當(dāng)a>1時(shí),y=logax在(0,+∞)上是增函數(shù),
又5.1<5.9,
于是loga5.1loga5.9.
綜上,當(dāng)a>1時(shí),loga5.1<loga5.9;
15、當(dāng)0<a<1時(shí),loga5.1>loga5.9.
跟蹤訓(xùn)練3 A [∵a=log3π>1,
b=log23,
則<b<1,c=log32<,
∴a>b>c.]
例4 (0,+∞)
解析 f(x)的定義域?yàn)镽.
∵3x>0,∴3x+1>1.
∵y=log2x在(0,+∞)上遞增,
∴l(xiāng)og2(3x+1)>log21=0,
即f(x)的值域?yàn)?0,+∞).
跟蹤訓(xùn)練4 D [∵當(dāng)x<-1時(shí),
0<3x<3-1=,
當(dāng)x≥1時(shí),log2x≥log21=0,
∴函數(shù)的值域?yàn)椤萚0,+∞)=[0,+∞).]
例5 解 (1)先畫出函數(shù)y=lg x的圖像(如圖).
(2
16、)再畫出函數(shù)y=lg|x|的圖像(如圖).
(3)最后畫出函數(shù)y=lg|x-1|的圖像(如圖).
跟蹤訓(xùn)練5 解 (1)先畫出函數(shù)y=lg x的圖像(如圖).
(2)再畫出函數(shù)y=lg(x-1)的圖像(如圖).
(3)再畫出函數(shù)y=|lg(x-1)|的圖像(如圖).
例6 (2,4)
解析 因?yàn)楹瘮?shù)y=loga(x-1)的圖像過定點(diǎn)(2,0),所以函數(shù)f(x)=4+loga(x-1)的圖像過定點(diǎn)(2,4).
跟蹤訓(xùn)練6 D [由對(duì)數(shù)函數(shù)的圖像和性質(zhì)及函數(shù)圖像的平移變換知0