高中数学2.2.2对数函数及其性质(3)教案新人教版必修1
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2.2.2对数函数及其性质一、教学内容分析《普通高中课程标准数学教科书·必修(1)》(人民教育出版社)高中一年级第二单元2.2.2《对数函数的图象和性质》第一课时。
函数是高中数学的主体内容——变量数学的主要研究对象之一,是中学数学的重点知识,研究函数的一般理论和基本方法,用函数的思想方法解决实际问题,是函数教学的主要目标。
必修(Ⅰ)2.2.2对数函数及其性质,按课标要求教学时间为3个学时,本节课为第1课时,本节课教学是学生在学过正比例函数、一次函数、二次函数、反比例函数和指数函数的基础上进一步学习的一种新函数,对对数函数概念的理解,图象和性质的掌握和应用有利于学生对初等函数认识的系统性,有利于进一步加深对函数思想方法的理解。
为后面进一步探究对数函数的应用及指数函数、对数函数的综合应用起到承上启下的作用。
二、学情与教材分析对数函数是高中引进的第二个初等函数,是本章的重点内容。
学生在前面的函数性质、指数函数学习的基础上,用研究指数函数的方法,进一步研究和学习对数函数的概念、图象和性质以及初步应用,有利于学生进一步完善初等函数的认识的系统性,加深对函数的思想方法的理解,在教学过程中,虽然学生的认知水平有限,但只要让学生体验对数函数来源于实践,通过教师课件的演示,通过数形结合,让学生感受y=log a x(a>0且a≠1)中,a取不同的值时反映出不同的函数图象,让学生观察、小组讨论、发现、归纳出图象的共同特征、函数图象的规律,进而探究学习对数函数的性质。
最后将对数函数、指数函数的图象和性质进行比较,以便加深对对数函数的概念、图象和性质的理解,同时也为后面教学作准备。
三、设计思想在本节课的教学过程中,通过古遗址上死亡生物体内碳14含量与生物死亡年代关系的探索,引出对数函数的概念。
通过对底数a的分类讨论,探究总结出对数函数的图象与性质,使学生经历从特殊到一般的过程,体验知识的产生、形成过程,通过例题的分析与练习,进一步培养学生自主探索,合作交流的学习方式,通过学生经历直观感知,观察、发现、归纳类比,抽象概括等思维过程,落实培养学生积极探索学习习惯,提高学生的数学思维能力的新课程理念。
2.2.2对数函数及其性质(1)教材分析本节内容是必修1第二章基本初等函数(Ⅰ) 2.2.2节对数函数及其性质第一课时。
主要内容是学习对数函数的定义、图象、性质.对数函数是继指数函数之后的又一个重要初等函数,无论从知识或思想方法的角度对数函数与指数函数都有许多类似之处。
当然与指数函数相比,对数函数所涉及的知识更丰富、方法更灵活,能力要求也更高。
学习对数函数是对指数函数知识和方法的巩固、深化和提高。
对对数函数概念的理解,图象和性质的掌握和应用有利于学生对初等函数认识的系统性,有利于进一步加深对函数思想方法的理解。
为后面进一步探究对数函数的应用及指数函数、对数函数的综合应用起到承上启下的作用。
课时分配2.2.2对数函数及其性质,按课标要求教学时间为3课时,本节课为第1课时,主要讲了对数函数的定义、图象与性质。
教学目标重点:对数函数的概念和性质。
难点:用数形结合的方法从具体到一般地探索、概括对数函数的性质。
知识点:对数函数定义、图象和性质。
能力点:通过对对数函数内容的学习,培养学生数形结合、分类讨论的数学思想。
教育点:通过对数函数有关性质的研究,培养观察、分析、归纳的思维能力以及数学交流能力。
自主探究点:对数函数的图象与性质与指数函数的图象与性质的对比。
考试点:对数函数性质的应用。
易错易混点:对数函数概念理解不准,忽视定义域。
拓展点:底数a对函数图象的影响。
教具准备:多媒体课件和三角板课堂模式:学案导学一、引入新课:马王堆女尸千年不腐之迷1972年,马王堆考古发现震惊世界.专家在发掘辛追遗尸时,发现其形体完整,全身润泽,皮肤仍然有弹性,关节还可以活动,骨质比现在60岁的正常人还好,是世界上发现的首例历史悠久的湿尸。
大家知道,世界发现的不腐之尸,一般在干燥的环境风干而成,而辛追夫人却是在湿润的环境中保存了2200多年,人们最关注的有2个问题:第一:怎样鉴定尸体的年份?第二:是什么环境使得尸体千年未腐?其中,第一个问题与数学知识有关,是我们比较关心的问题。
第(1)课时课题:书法---写字基本知识课型:新授课教学目标:1、初步掌握书写的姿势,了解钢笔书写的特点。
2、了解我国书法发展的历史。
3、掌握基本笔画的书写特点。
重点:基本笔画的书写。
难点:运笔的技法。
教学过程:一、了解书法的发展史及字体的分类:1、介绍我国书法的发展的历史。
2、介绍基本书体:颜、柳、赵、欧体,分类出示范本,边欣赏边讲解。
二、讲解书写的基本知识和要求:1、书写姿势:做到“三个一”:一拳、一尺、一寸(师及时指正)2、了解钢笔的性能:笔头富有弹性;选择出水顺畅的钢笔;及时地清洗钢笔;选择易溶解的钢笔墨水,一般要固定使用,不能参合使用。
换用墨水时,要清洗干净;不能将钢笔摔到地上,以免笔头折断。
三、基本笔画书写1、基本笔画包括:横、撇、竖、捺、点等。
2、教师边书写边讲解。
3、学生练习,教师指导。
(姿势正确)4、运笔的技法:起笔按,后稍提笔,在运笔的过程中要求做到平稳、流畅,末尾处回锋收笔或轻轻提笔,一个笔画的书写要求一气呵成。
在运笔中靠指力的轻重达到笔画粗细变化的效果,以求字的美观、大气。
5、学生练习,教师指导。
(发现问题及时指正)四、作业:完成一张基本笔画的练习。
板书设计:写字基本知识、一拳、一尺、一寸我的思考:通过导入让学生了解我国悠久的历史文化,激发学生学习兴趣。
这是书写的起步,让学生了解书写工具及保养的基本常识。
基本笔画书写是整个字书写的基础,必须认真书写。
课后反思:学生书写的姿势还有待进一步提高,要加强训练,基本笔画也要加强训练。
总第(2)课时课题:书写练习1课型:新授课教学目标:1、教会学生正确书写“杏花春雨江南”6个字。
2、使学生理解“杏花春雨江南”的意思,并用钢笔写出符合要求的的字。
重点:正确书写6个字。
难点:注意字的结构和笔画的书写。
一、小结课堂内容,评价上次作业。
二、讲解新课:1、检查学生书写姿势和执笔动作(要求做到“三个一”)。
2、书写方法是:写一个字看一眼黑板。
(老师读,学生读,加深理解。
对数函数的性质与运用教学目标:1理解对数函数的概念和意义,能画出具体对数函数的图象,探求并理解对数函数的单调性和特殊点;2在学习的过程中进一步领会研讨具体函数及其性质的过程和方法,如具体到普通、数形结合和函数等方法.教学重点难点:重点:对数函数性质的运用.难点:把理论成绩化归为数学成绩,利用对数函数模型进行求解.教学手腕与方法:经过多媒体的展现,让先生会进一步领悟分类讨论、数形结合的思想和函数方法的运用.考纲要求:1理解对数函数的概念及其单调性,掌握对数函数图象经过的特殊点。
2领会对数函数是一类重要的函数模型。
3了解指数函数)1,0(≠>=a a a y x 且与对数函数)1,0(log ≠>=a a x y a 且互为反函数。
知识点:1对数函数的定义:函数)1,0(log ≠>=a a x y a 且叫做对数函数。
2对数函数)1,0(log ≠>=a a x y a 且的图象与性质:3指数函数)1,0(≠>=a a a y x 且与对数函数)1,0(log ≠>=a a x y a 且互为反函数,它们的图象关于直线 对称基础训练1(2010广东)函数)1lg()(-=x x f 的定义域是 。
反思:2(2010山东)函数)13(log )(2+=x x f 的值域是反思:3(2009广东)若函数)(x f y =是函数)1,0(≠>=a a a y x 且的反函数,且1)2(=f ,则=)(x f 。
反思:4函数)32(lg )(2--=x x x f , 则函数的单调增区间是 。
反思:5方程2lg lg 24=-x x 则x= 。
反思:能力进步6方程3log 221=+x x 的实数解的个数为 。
反思:7不等式01log >xa 的解集为 。
反思:8函数)32lg(2+-=ax x y 的定义域为R ,则a 的取值范围是 。
反思:9若)1,0(1)2(log ≠>+-=a a x y a 且的图象恒过定点A ,若点A 在直线)0,0(1>>=+n m ny mx ,则nm 11+的最小值为 。
2. 2. 2 (3)对数函数及其性质(学生学案)(内容:指数函数与对数函数的关系)表例1 :在同一坐标系中,作出函数 y 2与y log 2 x 的图象,并观察两图象之间有何关系。
例2 :求下列函数的反函数:(1)y=3X ; ( 2)y=lnx ; ( 3)y= - ; ( 4) y xx小结:求函数的反函数的步骤:(1)求定义;(2)反解;(3)互换 性质:反函数的定义域就是原函数的值域。
变式训练1 :在同一坐标系中,作出函数y G )x 与 y2log 2 X 的图象,并观察两图象之间有何关系。
变式训练2 :求下列函数的反函数:(1) y=x+1; (2) y= e x ; (3)y= log 2(x 1) 例3 :作出下列函数的图象: (1) y=|lgx| ; (2) y=lg|x| 变式训练3 :作出下列函数的图象: (1)y =| log 1 x | ; (2) y=ln|x| ; (3)y= 2M 2例4 :解下列不等式: 2(1)log 1(2x 1)0; (2) log,2x 1) 0 ; (3)log 1(2x 1) 0 ; (4)log 2(x x) 12 2 2 2(5) log 2(x x) 1 变式训练:解下列不等式: 2 2 2(1) log 2(x 2x)3 ; (2) log 2(x 4x) 5 ; (3) log 1 (x 2x) 13布置作业: A 组: 1、在同一坐标系中,作出函数 y=lgx 与y 10x 的图象,并分别写出它们的定义域,值域,单调递增区间。
2、求下列函数的反函数 V1 (1) y=2x+3 ; (2) y=ln(x+1) ; (3) y=10 - 3、解下列不等式: (1) lg(x2 3x) 1 ; (2) log 1 (x 28x) 3 2; (3) logN 1)1;2x4、判断下列函数的奇偶性 1 x (1) y log 3 ; (2) y=log a |x| ; (3) y=2|x| 1 x B 组: 3 1、(tb0218719)若a>0且a 1,且log a <1,则实数 a 的取值范围是( 43 (A ) 0<a<1 (B)0<a< (C) a> 4 2、函数 y l°g 2(x x 1)(x 3 3 或 0<a< (D)0<a< 4 4 R)的奇偶性为[ ] 3 或 a>14 A.奇函数而非偶函数 B •偶函数而非奇函数 C •非奇非偶函数 D •既奇且偶函数。
2021最新版本高中数学必修一:2.2.2《对数函数及其性质》教案《对数函数及其性质》教案教学目标(一)教学知识点 1.对数函数的概念; 2.对数函数的图象与性质.(二)能力训练要求 1.理解对数函数的概念; 2.掌握对数函数的图象、性质; 3.培养学生数形结合的意识.(三)德育渗透目标1.认识事物之间的普遍联系与相互转化; 2.用联系的观点看问题;3.了解对数函数在生产生活中的简单应用.教学重点对数函数的图象、性质.教学难点对数函数的图象与指数函数的关系.教学过程一、复习引入: 1、指对数互化关系:ab?N?logxaN?b2、 y?a(a?0且a?1)的图象和性质.图象 -4-2a>1 650<a<1 6544332211110-1246-4-2 0-1246 性质 (1)定义域:R (2)值域:(0,+∞)(3)过点(0,1),即x=0时,y=1 (4)在 R上是增函数(4)在R上是减函数 3、我们研究指数函数时,曾经讨论过细胞分裂问题,某种细胞分裂时,得到的细胞的个数y是分裂次数x的函数,这个函数可以用指数函数y=2表示.现在,我们来研究相反的问题,如果要求这种细胞经过多少次分裂,大约可以得到1万个,10万个……细胞,那么,分裂次数x就是要得到的细胞个数y的函数.根据对数的定义,这个函数可以写成对数的形式就是x?log2xy.?log2如果用x表示自变量,y表示函数,这个函数就是y引出新课--对数函数.二、新授内容: 1.对数函数的定义:函数y?logax.x(a?0且a?1)叫做对数函数,定义域为(0,??),值域为(??,??).例1.求下列函数的定义域:(1)y?logax2;(2)y?loga(4?x);(3)y?loga(9?x)2.分析:此题主要利用对数函数y?logax的定义域(0,+∞)求解.x22解:(1)由x>0得x?0,∴函数y?loga的定义域是?x|x?0?;(2)由4?x?0得x?4,∴函数y?log(3)由9-?x?0得-3?x?3,∴函数y?logaa(4?x)的定义域是?x|x?4?;2(9?x)2的定义域是?x|?3?x?3?.2.对数函数的图象:通过列表、描点、连线作y?log2x与y?log1x的图象:23 2.521.532.52-1101.510.51110.5-0.512345678-101-0.512345678-1-1-1.5-1.5-2-2-2.5-2.5思考:y?log2x与y?log12x的图象有什么关系?3.练习:教材第73页练习第1题. 1.画出函数y=log3x及y=log13x的图象,并且说明这两个函数的相同性质和不同性质.解:相同性质:两图象都位于y轴右方,都经过点(1,0),这说明两函数的定义域都是(0,+∞),且当x=1,y=0. 不同性质:y=log3x的图象是上升的曲线,y=log13x的图象是下降的曲线,这说明前者在(0,+∞)上是增函数,后者在(0,+∞)上是减函数. 4.对数函数的性质由对数函数的图象,观察得出对数函数的性质.32.5a>1 32.50<a<1 221.51.5图 -11011110.50.5象 -0.512345678-101-0.512345678-1-1-1.5-1.5-2-2-2.5 -2.5 定义域:(0,+∞)值域:R 过点(1,0),即当x=1时,y=0 x?(0,1)时 y?0 x?(1,??)时 y?0 x?(0,1)时 y?0 x?(1,??)时y?0 性质在(0,+∞)上是增函数三、讲解范例:在(0,+∞)上是减函数感谢您的阅读,祝您生活愉快。
2.2.2(1)对数函数及其性质(教学设计) (内容:定义,图象与性质(单调性))教学目的:(1)通过具体实例,直观了解对数函数模型所刻画的数量关系,初步理解对数函数的概念,体会对数函数是一类重要的函数模型;(2)画出具体对数函数的图象,探索并了解对数函数的单调性与特殊点;(3)通过比较、对照的方法,引导学生结合图象类比指数函数,探索研究对数函数的性质,培养学生数形结合的思想方法,学会研究函数性质的方法.教学重点:掌握对数函数的图象和性质.教学难点:对数函数的定义,对数函数的图象和性质及应用. 教学过程:一、复习回顾,新课引入1.复习指数函数的图象与性质○1 学习指数函数时,对其性质研究了哪些内容,采取怎样的方法? (结合指数函数,让学生熟知对于函数性质的研究内容,熟练研究函数性质的方法——借助图象研究性质.) ○2 对数的定义及其对底数的限制. (为讲解对数函数时对底数的限制做准备.) 2.(引例)课本P70处理建议:在教学时,可以让学生利用计算器填写下表:碳14的含量P 0.5 0.3 0.1 0.01 0.001 生物死亡年数t然后引导学生观察上表,体会“对每一个碳14的含量P 的取值,通过对应关系P t 215730log =,生物死亡年数t都有唯一的值与之对应,从而t 是P 的函数”.(进而引入对数函数的概念)二、师生互动,新课讲解 (一)对数函数的概念1.定义:函数0(log >=a x y a ,且)1≠a 叫做对数函数(logarithmic function ) 其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞)(对数的真数大于0).注意:○1 对数函数的定义与指数函数类似,都是形式定义,注意辨别.如:x y 2log 2=,5log 5xy = 都不是对数函数,而只能称其为对数型函数.○2 对数函数对底数的限制:0(>a ,且)1≠a . 例1:在同一坐标系作出函数y=log 2x 与y=12log x 的图象。
2.2.2 对数函数及其性质(一)(一)教学目标1.知识技能(1)理解对数函数的概念.(2)掌握对数函数的性质.了解对数函数在生产实际中的简单应用.2.过程与方法(1)培养学生数学交流能力和与人合作精神.(2)用联系的观点分析问题.通过对对数函数的学习,渗透数形结合的数学思想.3.情感、态度与价值观(1)通过学习对数函数的概念、图象和性质,使学生体会知识之间的有机联系,激发学生的学习兴趣.(2)在教学过程中,通过对数函数有关性质的研究,培养观察、分析、归纳的思维能力以及数学交流能力,增强学习的积极性,同时培养学生倾听、接受别人意见的优良品质.(二)教学重点、难点1、重点:(1)对数函数的定义、图象和性质;(2)对数函数性质的初步应用.2、难点:底数a对图象的影响.(三)教学方法通过让学生观察、思考、交流、讨论、发现对数函数的图象的特点.(四)教学过程一般式吗?.概念.质,.的图象之间有什么关系?对数函数图象有以下特征对数函数有以下性质相同点:图象都在y轴的右侧,都过点(1,0).不同点:y=log3x的图象是上升=log x的图象是下降的.备选例题例1 求函数)416(log )1(x x y -=+的定义域. 【解析】由⎪⎩⎪⎨⎧≠+>+>-11010416x x x ,得⎪⎩⎪⎨⎧≠-><012x x x . ∴所求函数定义域为{x | –1<x <0或0<x <2}.【小结】求与对数函数有关的定义域问题,首先要考虑真数大于零,底数大于零且不等于1.例2 求函数y = log 2|x |的定义域,并画出它的图象. 【解析】函数的定义域为{x |x ≠0,x ∈R }. 函数解析式可化为y =⎪⎩⎪⎨⎧<->)0()(log )0(log 22x x xx ,其图象如图所示(其特征是关于y 轴对称).x。
2.2.2 对数函数及其性质(一)学习目标 1.理解对数函数的概念.2.掌握对数函数的性质.3.了解对数函数在生产实际中的简单应用.知识点一对数函数的概念思考已知函数y=2x,那么反过来,x是否为关于y的函数?答案由于y=2x是单调函数,所以对于任意y∈(0,+∞)都有唯一确定的x与之对应,故x也是关于y的函数,其函数关系式是x=log2y,此处y∈(0,+∞).习惯上用x,y分别表示自变量、因变量.上式可改为y=log2x,x∈(0,+∞).梳理一般地,把函数y=log a x(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).知识点二对数函数的图象与性质对数函数y=log a x(a>0,且a≠1)的图象和性质如下表:定义y=log a x (a>0,且a≠1)底数a>10<a<1图象定义域(0,+∞)值域R单调性在(0,+∞)上是增函数在(0,+∞)上是减函数共点性图象过定点(1,0),即x=1时,y=0函数值特点x∈(0,1)时,y∈(-∞,0);x∈[1,+∞)时,y∈[0,+∞)x∈(0,1)时,y∈(0,+∞);x∈[1,+∞)时,y∈(-∞,0] 对称性函数y=log a x与y=1logax的图象关于x轴对称1.由y =log a x ,得x =a y,所以x >0.( √ ) 2.y =2log 2x 是对数函数.( × )3.y =a x与y =log a x 的单调区间相同.( × )4.由log a 1=0,可得y =log a x 恒过定点(1,0).( √ )类型一 对数函数的定义域的应用 例1 求下列函数的定义域. (1)y =log a (3-x )+log a (3+x ); (2)y =log 2(16-4x). 考点 对数函数的定义域 题点 对数函数的定义域解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧3-x >0,3+x >0,得-3<x <3,∴函数的定义域是{x |-3<x <3}. (2)由16-4x>0,得4x <16=42, 由指数函数的单调性得x <2,∴函数y =log 2(16-4x)的定义域为{x |x <2}. 引申探究1.把本例(1)中的函数改为y =log a (x -3)+log a (x +3),求定义域.解 由⎩⎪⎨⎪⎧x -3>0,x +3>0,得x >3.∴函数y =log a (x -3)+log a (x +3)的定义域为{x |x >3}.2.求函数y =log a [(x +3)(x -3)]的定义域,相比引申探究1,定义域有何变化?解 (x +3)(x -3)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧x +3>0,x -3>0或⎩⎪⎨⎪⎧x +3<0,x -3<0,解得x <-3或x >3.∴函数y =log a [(x +3)(x -3)]的定义域为{x |x <-3或x >3}.相比引申探究1,函数y =log a [(x +3)(x -3)]的定义域多了(-∞,-3)这个区间,原因是对于y =log a [(x +3)·(x -3)],要使对数有意义,只需(x +3)与(x -3)同号,而对于y =log a (x -3)+log a (x +3),要使对数有意义,必须(x -3)与(x +3)同时大于0.反思与感悟 求含对数式的函数定义域关键是真数大于0,底数大于0且不为1.如需对函数式变形,需注意真数底数的取值范围是否改变. 跟踪训练1 求下列函数的定义域.(1)y =x 2-4lg x +3;(2)y =log (x +1)(16-4x); 考点 对数函数的定义域 题点 对数函数的定义域解 (1)要使函数有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4≥0,x +3>0,x +3≠1,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-2或x ≥2,x >-3,x ≠-2,即-3<x <-2或x ≥2,故所求函数的定义域为(-3,-2)∪[2,+∞). (2)要使函数有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧16-4x>0,x +1>0,x +1≠1,即⎩⎪⎨⎪⎧x <2,x >-1,x ≠0,所以-1<x <2,且x ≠0,故所求函数的定义域为{x |-1<x <2,且x ≠0}. 类型二 对数函数单调性的应用 命题角度1 比较同底对数值的大小 例2 比较下列各组数中两个值的大小. (1)log 23.4,log 28.5; (2)log 0.31.8,log 0.32.7;(3)log a 5.1,log a 5.9(a >0,且a ≠1). 考点 对数值大小比较 题点 对数值大小比较解 (1)考察对数函数y =log 2x , 因为它的底数2>1,所以它在(0,+∞)上是增函数, 又3.4<8.5, 于是log 23.4<log 28.5.(2)考察对数函数y =log 0.3x ,因为它的底数0<0.3<1,所以它在(0,+∞)上是减函数,又1.8<2.7,于是log0.31.8>log0.32.7.(3)当a>1时,y=log a x在(0,+∞)上是增函数,又5.1<5.9,于是log a5.1<log a5.9;当0<a<1时,y=log a x在(0,+∞)上是减函数,又5.1<5.9,于是log a5.1>log a5.9.综上,当a>1时,log a5.1<log a5.9,当0<a<1时,log a5.1>log a5.9.反思与感悟比较两个同底数的对数大小,首先要根据对数底数来判断对数函数的增减性;然后比较真数大小,再利用对数函数的增减性判断两对数值的大小.对于底数以字母形式出现的,需要对底数a进行讨论.对于不同底的对数,可以估算范围,如log22<log23<log24,即1<log23<2,从而借助中间值比较大小.跟踪训练2 设a=log3π,b=log23,c=log32,则( )A.a>b>c B.a>c>bC.b>a>c D.b>c>a考点对数值大小比较题点对数值大小比较答案 A解析∵a=log3π>1,b=12log23,其中log22<log23<log24,则12<b<1,c=12log32<12,∴a>b>c.命题角度2 求y=log a f x型的函数值域例3 函数f(x)=log2(3x+1)的值域为________.考点对数函数的值域题点对数函数的值域答案(0,+∞)解析f(x)的定义域为R.∵3x>0,∴3x+1>1.∵y=log2x在(0,+∞)上单调递增,∴log 2(3x+1)>log 21=0. 即f (x )的值域为(0,+∞).反思与感悟 在函数三要素中,值域从属于定义域和对应关系.故求y =log a f (x )型函数的值域必先求定义域,进而确定f (x )的范围,再利用对数函数y =log a x 的单调性求出log a f (x )的取值范围.跟踪训练3 已知f (x )=log 2(1-x )+log 2(x +3),求f (x )的定义域、值城. 考点 对数函数的值域题点 真数为二次函数的对数型函数的值域解 要使函数式有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,x +3>0,解得定义域为(-3,1).f (x )=log 2[(1-x )(x +3)]=log 2[-(x +1)2+4].∵x ∈(-3,1),∴-(x +1)2+4∈(0,4].∴log 2[-(x +1)2+4]∈(-∞,2]. 即f (x )的值域为(-∞,2]. 类型三 对数函数的图象例4 画出函数y =lg|x -1|的图象. 考点 对数函数的图象题点 含绝对值的对数函数的图象 解 (1)先画出函数y =lg x 的图象(如图).(2)再画出函数y =lg|x |的图象(如图).(3)最后画出函数y =lg|x -1|的图象(如图).反思与感悟现在画图象很少单纯依靠描点,大多是以基本初等函数为原料加工,所以一方面要掌握一些常见的平移、对称变换的结论,另一方面要关注定义域、值域、单调性、关键点.跟踪训练4 画出函数y=|lg(x-1)|的图象.考点对数函数的图象题点含绝对值的对数函数的图象解(1)先画出函数y=lg x的图象(如图).(2)再画出函数y=lg(x-1)的图象(如图).(3)再画出函数y=|lg(x-1)|的图象(如图).1.下列函数为对数函数的是( )A.y=log a x+1(a>0且a≠1)B.y=log a(2x)(a>0且a≠1)C.y=log(a-1)x(a>1且a≠2)D.y=2log a x(a>0且a≠1)考点对数函数的概念题点对数函数的概念答案 C2.函数y=log2(x-2)的定义域是( )A.(0,+∞) B.(1,+∞)C.(2,+∞) D.[4,+∞)考点对数函数的定义域题点 对数函数的定义域 答案 C3.函数y =2log 4(1-x )的图象大致是( )考点 对数函数的图象 题点 对数函数的图象 答案 C解析 函数y =2log 4(1-x )的定义域为(-∞,1),排除A ,B ;又函数y =2log 4(1-x )在定义域内单调递减,排除D.故选C.4.函数f (x )=log 0.2(2x+1)的值域为________. 考点 对数函数的值域 题点 对数函数的值域 答案 (-∞,0)5.若函数f (x )=2log a (2-x )+3(a >0,且a ≠1)过定点P ,则点P 的坐标是__________. 考点 对数函数的性质 题点 对数函数图象过定点问题 答案 (1,3)1.含有对数符号“log”的函数不一定是对数函数.判断一个函数是否为对数函数,不仅要含有对数符号“log”,还要符合对数函数的概念,即形如y =log a x (a >0,且a ≠1)的形式.如:y =2log 2x ,y =log 5x5都不是对数函数,可称其为对数型函数.2.研究y =log a f (x )的性质如定义域、值域、比较大小,均需依托对数函数的相应性质.一、选择题1.给出下列函数:①y=log 23x2;②y=log3(x-1);③y=log(x+1)x;④y=logπx.其中是对数函数的有( )A.1个B.2个C.3个D.4个考点对数函数的概念题点对数函数的概念答案 A解析①②不是对数函数,因为对数的真数不是只含有自变量x;③不是对数函数,因为对数的底数不是常数;④是对数函数.2.已知函数f(x)=11-x的定义域为M,g(x)=ln(1+x)的定义域为N,则M∩N等于( )A.{x|x>-1} B.{x|x<1}C.{x|-1<x<1} D.∅考点对数函数的定义域题点对数函数的定义域答案 C解析∵M={x|1-x>0}={x|x<1},N={x|1+x>0}={x|x>-1},∴M∩N={x|-1<x<1}.3.已知a>0,且a≠1,函数y=a x与y=log a(-x)的图象只能是下图中的( )考点对数函数的图象题点同一坐标系下的指数函数与对数函数的图象答案 B解析y=a x与y=log a(-x)的单调性相反,排除A,D.y=log a(-x)的定义域为(-∞,0),排除C,故选B.4.已知函数f(x)=log a(x+2),若图象过点(6,3),则f(2)的值为( )A .-2B .2C.12D .-12考点 对数函数的性质 题点 对数函数图象过定点问题 答案 B解析 代入(6,3),3=log a (6+2)=log a 8, 即a 3=8,∴a =2.∴f (x )=log 2(x +2),∴f (2)=log 2(2+2)=2.5.若函数f (x )=log a (x +b )的图象如图所示:其中a ,b 为常数,则函数g (x )=a x+b 的图象大致是( )考点 对数函数的图象题点 同一坐标系下的指数函数与对数函数的图象 答案 D解析 由f (x )的图象可知0<a <1,0<b <1, ∴g (x )的图象应为D.6.下列不等号连接错误的一组是( ) A .log 0.52.2>log 0.52.3 B .log 34>log 65 C .log 34>log 56 D .log πe>lnπ 考点 对数值大小比较 题点 对数值大小比较 答案 D解析 对A ,根据y =log 0.5x 为单调减函数易知正确. 对B ,由log 34>log 33=1=log 55>log 65可知正确.对C ,由log 34=1+log 343>1+log 365>1+log 565=log 56可知正确.对D ,由π>e>1,得lnπ>1>log πe 可知错误. 7.已知f (x )=2+log 3x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤181,9,则f (x )的最小值为( )A .-2B .-3C .-4D .0 考点 对数函数的值域 题点 对数函数的值域 答案 A解析 ∵181≤x ≤9,∴log 3181≤log 3x ≤log 39,即-4≤log 3x ≤2,∴-2≤2+log 3x ≤4. ∴当x =181时,f (x )min =-2.8.已知函数f (x )=log a |x +1|在(-1,0)上有f (x )>0,那么( ) A .f (x )在(-∞,0)上是增函数 B .f (x )在(-∞,0)上是减函数 C .f (x )在(-∞,-1)上是增函数 D .f (x )在(-∞,-1)上是减函数 考点 对数函数的图象题点 含绝对值的对数函数的图象 答案 C解析 当x ∈(-1,0)时,|x +1|∈(0,1), ∵log a |x +1|>0,∴0<a <1, 画出f (x )的图象如图:由图可知选C. 二、填空题9.已知函数f (x )的图象如图所示,则函数g (x )=log 2f (x )的定义域是____________.考点 对数函数的定义域题点 对数函数的定义域答案 {x |2<x ≤8}解析 由题意知,f (x )>0,由所给图象可知f (x )>0的解集为{x |2<x ≤8}.10.设a =log 2π,b =log 12π,c =π-2,则a ,b ,c 的大小关系是______________.考点 对数值大小比较题点 指数、对数值大小比较答案 a >c >b解析 因为π>2,所以a =log 2π>1,所以b =log 12π<0.因为π>1,所以0<π-2<1,即0<c <1.所以a >c >b .11.已知函数f (x )=|lg x |,若0<a <b ,且f (a )=f (b ),则a +4b 的取值范围是____________. 考点 对数函数的图象题点 含绝对值的对数函数的图象答案 (5,+∞)解析 因为f (a )=f (b ),且0<a <b ,所以0<a <1<b ,且-lg a =lg b ,即b =1a,所以a +4b =a +4a .令g (a )=a +4a ,易知g (a )在(0,1)上为减函数,所以g (a )>g (1)=1+41=5,即a +4b 的取值范围是(5,+∞).三、解答题12.已知f (x )=log 2(x +1),当点(x ,y )在函数y =f (x )的图象上时,点⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3,y 2在函数y =g (x )的图象上.(1)写出y =g (x )的解析式;(2)求方程f (x )-g (x )=0的根.考点 对数函数的解析式题点 对数函数的解析式解 (1)设x 3=x ′,y 2=y ′, 则x =3x ′,y =2y ′.∵(x ,y )在y =f (x )的图象上,∴y =log 2(x +1),∴2y ′=log 2(3x ′+1),y ′=12log 2(3x ′+1), 即点(x ′,y ′)在y =12log 2(3x +1)的图象上. ∴g (x )=12log 2(3x +1). (2)f (x )-g (x )=0,即log 2(x +1)=12log 2(3x +1)=log 23x +1, ∴x +1=3x +1,∴⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,3x +1>0,x +12=3x +1, 解得x =0或x =1. 13.已知1≤x ≤4,求函数f (x )=log 2x 4×log 2x 2的最大值与最小值. 考点 对数函数的值域 题点 对数函数的值域 解 ∵f (x )=log 2x 4×log 2x 2=(log 2x -2)(log 2x -1)=⎝⎛⎭⎪⎫log 2x -322-14, 又∵1≤x ≤4,∴0≤log 2x ≤2,∴当log 2x =32,即x =232=22时,f (x )取最小值-14; 当log 2x =0,即x =1时,f (x )取最大值2.∴函数f (x )的最大值是2,最小值是-14. 四、探究与拓展14.已知log a (3a -1)恒为正,则a 的取值范围是________.考点 对数函数的图象题点 对数函数的图象答案 ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a ⎪⎪⎪ 13<a <23或a >1解析 由题意知log a (3a -1)>0=log a 1.当a >1时,y =log a x 是增函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧3a -1>1,3a -1>0,解得a >23,∴a >1; 当0<a <1时,y =log a x 是减函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3a -1<1,3a -1>0,解得13<a <23. ∴13<a <23. 综上所述,a 的取值范围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a ⎪⎪⎪ 13<a <23或a >1. 15.已知函数f (x )=ln(ax 2+2x +1).(1)若f (x )的定义域为R ,求实数a 的取值范围;(2)若f (x )的值域为R ,求实数a 的取值范围.考点 对数函数的值域题点 求对数函数的定义域与值域解 (1)若f (x )的定义域为R ,则y =ax 2+2x +1的图象恒在x 轴的上方,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ=4-4a <0,所以a >1.(2)若f (x )的值域为R ,则y =ax 2+2x +1的图象一定要与x 轴有交点,且能取得y 轴正半轴的任一值,所以a =0或⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ=4-4a ≥0,所以0≤a ≤1.。
2.2.2 对数函数及其性质第1课时 对数函数的图象及性质学习目标 1.理解对数函数的概念(易错点).2.初步掌握对数函数的图象和性质(重点).预习教材P70-P73,完成下面问题: 知识点1 对数函数的概念一般地,把函数y =log a x (a >0,且a ≠1)叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞).【预习评价】 (正确的打“√”,错误的打“×”) (1)函数y =log x 12是对数函数.( )(2)函数y =2log 3x 是对数函数.( )(3)函数y =log 3(x +1)的定义域是(0,+∞).( )提示 (1)× 对数函数中自变量x 在真数的位置上,且x >0,所以(1)错; (2)× 在解析式y =log a x 中,log a x 的系数必须是1,所以(2)错;(3)× 由对数式y =log 3(x +1)的真数x +1>0可得x >-1,所以函数的定义域为(-1,+∞),所以(3)错.知识点2 对数函数的图象和性质(1)函数f (x )=log a (2x -1)+2的图象恒过定点________.(2)若函数y =log (2a -3)x 在(0,+∞)上是增函数,则a 的取值范围是________. 解析 (1)令2x -1=1,得x =1,又f (1)=2,故f (x )的图象恒过定点(1,2).(2)由题意2a -3>1,得a >2,即a 的取值范围是(2,+∞). 答案 (1)(1,2) (2)(2,+∞) 知识点3 反函数对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1)与指数函数y =a x (a >0,且a ≠1)互为反函数. 【预习评价】设函数f (x )=2x 的反函数为g (x ),若g (2x -3)>0,则x 的取值范围是________. 解析 易知f (x )=2x 的反函数为y =log 2x ,即g (x )=log 2x ,g (2x -3)=log 2(2x -3)>0,所以2x -3>1,解得x >2.答案 (2,+∞)题型一 对数函数的概念及应用【例1】 (1)下列函数表达式中,是对数函数的有( )①y =log x 2;②y =log a x (a ∈R );③y =log 8x ;④y =ln x ;⑤y =log x (x +2);⑥y =2log 4x ;⑦y =log 2(x +1).A .1个B .2个C .3个D .4个(2)若对数函数f (x )的图象过点(4,-2),则f (8)=________.解析 (1)由于①中自变量出现在底数上,∴①不是对数函数;由于②中底数a ∈R 不能保证a >0,且a ≠1,∴②不是对数函数;由于⑤⑦的真数分别为(x +2),(x +1),∴⑤⑦也不是对数函数;由于⑥中log 4x 的系数为2,∴⑥也不是对数函数;只有③④符合对数函数的定义.(2)由题意设f (x )=log a x (a >0且a ≠1),则f (4)=log a 4=-2,所以a -2=4,故a =12,f (x )=log 12x ,所以f (8)=log 128=-3.答案 (1)B (2)-3规律方法 判断一个函数是对数函数的方法【训练1】 若函数f (x )=log (a +1)x +(a 2-2a -8)是对数函数,则a =________.解析 由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2a -8=0,a +1>0,a +1≠1,解得a =4.答案 4题型二 对数型函数的定义域 【例2】 (1)函数f (x )=12-x+ln(x +1)的定义域为________. (2)函数f (x )=1log 12x +的定义域为________.解析 (1)若使函数式有意义需满足条件:⎩⎪⎨⎪⎧ x +1>02-x >0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x >-1,x <2取交集可得:x ∈(-1,2),故函数的定义域为(-1,2).(2)由题意有⎩⎪⎨⎪⎧2x +1>0,2x +1≠1,解得x >-12且x ≠0,则f (x )的定义域为⎝⎛⎭⎫-12,0∪(0,+∞). 答案 (1)(-1,2) (2)⎝⎛⎭⎫-12,0∪(0,+∞) 规律方法 求与对数函数有关的函数的定义域时应遵循的原则 (1)分母不能为0.(2)根指数为偶数时,被开方数非负. (3)对数的真数大于0,底数大于0且不为1. 【训练2】 求下列函数的定义域: (1)f (x )=lg(x -2)+1x -3;(2)f (x )=log (x +1)(16-4x ).解 (1)要使函数有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧x -2>0,x -3≠0,解得x >2且x ≠3.∴函数的定义域为(2,3)∪(3,+∞). (2)要使函数有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧16-4x >0,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x <0或0<x <4. ∴函数的定义域为(-1,0)∪(0,4). 题型三 对数函数的图象问题【例3】 (1)函数y =log a (x +2)+1的图象过定点( )A .(1,2)B .(2,1)C .(-2,1)D .(-1,1)(2)如图,曲线C 1,C 2,C 3,C 4分别对应函数y =log a 1x ,y =log a 2x ,y =log a 3x ,y =log a 4x 的图象,则( )A .a 4>a 3>1>a 2>a 1>0B .a 3>a 4>1>a 1>a 2>0C .a 2>a 1>1>a 4>a 3>0D .a 1>a 2>1>a 3>a 4>0(3)作函数y =|log 2(x +1)|+2的图象.解析 (1)令x +2=1,即x =-1,得y =log a 1+1=1,故函数y =log a (x +2)+1的图象过定点(-1,1).(2)作直线y =1,它与各曲线C 1,C 2,C 3,C 4的交点的横坐标就是各对数的底数,由此可判断出各底数的大小必有a 4>a 3>1>a 2>a 1>0.答案 (1)D (2)A(3)解 第一步:作y =log 2x 的图象,如图(1)所示.第二步:将y =log 2x 的图象沿x 轴向左平移1个单位长度,得y =log 2(x +1)的图象,如图(2)所示.第三步:将y =log 2(1+x )的图象在x 轴下方的部分作关于x 轴的对称变换,得y =|log 2(x +1)|的图象,如图(3)所示.第四步:将y =|log 2(x +1)|的图象沿y 轴向上平移2个单位长度,即得到所求的函数图象,如图(4)所示.规律方法 1.对数函数图象过定点问题求函数y =m +log a f (x )(a >0,且a ≠1)的图象过定点时,只需令f (x )=1求出x ,即得定点为(x ,m ).2.根据对数函数图象判断底数大小的方法作直线y =1与所给图象相交,交点的横坐标即为各个底数,依据在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大,可比较底数的大小.3.函数图象的变换规律:(1)一般地,函数y =f (x ±a )+b (a ,b 为实数)的图象是由函数y =f (x )的图象沿x 轴向左或向右平移得到的.(2)含有绝对值的函数的图象一般是经过对称变换得到的.【训练3】 已知a >0且a ≠1,函数y =log a x ,y =a x ,y =x +a 在同一坐标系中的图象可能是( )解析 ∵函数y =a x 与y =log a x 互为反函数,∴它们的图象关于直线y =x 对称.再由函数y =a x 的图象过(0,1),y =log a x 的图象过(1,0),观察图象知,只有C 正确.答案 C课堂达标1.下列函数是对数函数的是( ) A .y =log a (2x ) B .y =log 22x C .y =log 2x +1D .y =lg x解析 选项A ,B ,C 中的函数都不具有“y =log a x (a >0且a ≠1)”的形式,只有D 选项符合. 答案 D2.函数f (x )=3-x +lg(x +1)的定义域为( ) A .[-1,3) B .(-1,3)C .(-1,3]D .[-1,3]解析 根据题意,得⎩⎪⎨⎪⎧3-x ≥0,x +1>0,解得-1<x ≤3,∴f (x )的定义域为(-1,3].答案 C 3.若函数f (x )=a x-1的反函数的图象过点(4,2),则a =________.解析 ∵f (x )的反函数图象过(4,2),∴f (x )的图象过(2,4),∴a 2-1=4,∴a =4. 答案 44.函数f(x)=1log12x+1的定义域为________.解析要使函数f(x)有意义,则log12x+1>0,即log12x>-1,解得0<x<2,即函数f(x)的定义域为(0,2).答案(0,2)5.已知f(x)=log3x.(1)作出这个函数的图象;(2)当0<a<2时,利用图象判断是否有满足f(a)>f(2)的a值.解(1)作出函数y=log3x的图象如图所示.(2)令f(x)=f(2),即log3x=log32,解得x=2.由如图所示的图象知:当0<a<2时,恒有f(a)<f(2).故当0<a<2时,不存在满足f(a)>f(2)的a值.课堂小结1.判断一个函数是不是对数函数,关键是分析所给函数是否具有y=log a x(a>0,且a≠1)这种形式.2.在对数函数y=log a x中,底数a对其图象直接产生影响,学会以分类的观点认识和掌握对数函数的图象和性质.3.涉及对数函数定义域的问题,常从真数和底数两个角度分析.。
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2 对数函数及其性质疱丁巧解牛知识·巧学·升华一、对数函数及其性质1.对数函数一般地,函数y=log a x (a>0,a ≠1)叫对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞)。
因为对数函数是由指数函数变化而来的,对数函数的自变量x 恰好是指数函数的函数值y ,所以对数函数的定义域是(0,+∞),指数函数与对数函数的定义域和值域是互换的。
只有形如y=log a x (a>0,a ≠1,x>0)的函数才叫对数函数。
像y=log a (x+1),y=2log a x ,y=log a x+3等函数,它们是由对数函数变化而得到的,都不是对数函数。
对数函数同指数函数一样都是基本初等函数,它来自于实践.2.对数函数的图象和性质(1)下面先画指数函数y=log 2x 及y=log 1/2x 图象列出x ,y 的对应值表,用描点法画出图象:描点即可完成y=log 2x,y=x 21log 的图象,如下图.0 1 2 4 8 x—1—2 y=log 1/2x-3s由表及图可以发现:我们可以通过函数y=log 2x 的图象得到函数y=log 0。
5x 的图象.利用换底公式可以得到:y=log 0。
5x=-log 2x ,点(x,y)与点(x,-y )关于x 轴对称,所以y=log 2x 的图象上任意一点(x ,y )关于x 轴对称点(x ,-y )在y=log 0。
5x 的图象上,反之亦然.根据这种对称性就可以利用函数y=log 2x 的图象画出函数y=log 0.5x 的图象.方法点拨 注意此处空半格①作对数函数图象,其关键是作出三个特殊点(a 1,-1),(1,0),(a ,1).一般情况下,作对数函数图象有这三点就足够了.不妨叫做“三点作图法。
"②函数y=log a x 与y=x a 1log 的图象关于x 轴对称。
(2)对数函数y=log a x 在底数a >1及0<a <1这两种情况下的图象和性质如下表所示: a >1 0<a <1图 象定义域(0,+∞) 值 域R 性 质 (1)过点(1,0),即x=1时,y=0要点提示(1)对数函数的图象恒在y轴右方.(2)对数函数的单调性取决于它的底数。
对数函数(第三课时)一.教学目标:1.知识与技能 (1)知识与技能(2)了解反函数的概念,加深对函数思想的理解. 2.过程与方法学生通过观察和类比函数图象,体会两种函数的单调性差异. 3. 情感、态度、价值观(1)体会指数函数与指数;(2)进一步领悟数形结合的思想. 二.重点、难点:重点:指数函数与对数函数内在联系 难点:反函数概念的理解 三.学法与教具:学法:通过图象,理解对数函数与指数函数的关系. 教具:多媒体 四.教学过程:1.复习(1)函数的概念(2)用列表描点法在同一个直角坐标点中画出22log xy y x ==与的函数图象.`2.讲授新知2x y =2log y x =图象如下:2x探究:在指数函数2xy =中,x 为自变量,y 为因变量,如果把y 当成自变量,x 当成因变量,那么x 是y 的函数吗?如果是,那么对应关系是什么?如果不是,请说明理由.引导学生通过观察、类比、思考与交流,得出结论.在指数函数2x y =中,x 是自变量, y 是x 的函数(,x R y R +∈∈),而且其在R 上是单调递增函数. 过y 轴正半轴上任意一点作x 轴的平行线,与2xy =的图象有且只有一个交点.由指数式与对数式关系,22log xy x y ==得,即对于每一个y ,在关系式2log x y =的作用之下,都有唯一的确定的值x 和它对应,所以,可以把y 作为自变量,x 作为y 的函数,我们说2log 2()xx y y x R ==∈是的反函数.从我们的列表中知道,22log xy x y ==与是同一个函数图象.3.引出反函数的概念(只让学生理解,加宽学生视野)当一个函数是一一映射时,可以把这个函数的因变量作为一个新的函数自变量,而把这个函数的自变量作为新的函数的因变量,我们称这两个函数为反函数.由反函数的概念可知,同底的指数函数和对数函数互为反函数.如3log 3xx y y ==是的反函数,但习惯上,通常以x 表示自变量,y 表示函数,对调3log x y =中的3,log x y y x =写成,这样3log (0,)y xx =∈+∞是指数函数3()x y x R =∈的反函数.以后,我们所说的反函数是,x y 对调后的函数,如2()xy x R =∈的反函数是2log (0,)y xx =∈+∞.同理,(1xy a a =≠且a >1)的反函数是log (a y x a =>0且1)a ≠.课堂练习:求下列函数的反函数(1)5xy = (2)0.5log y x =归纳小结:1. 今天我们主要学习了什么? 2.你怎样理解反函数? 课后思考:(供学有余力的学生练习)我们知道(xy a a =>01)a ≠且与对数函数(a y x a =log >0且1)a ≠互为反函数,探索下列问题.1.在同一平面直角坐标系中,画出2log xy y x ==2与的图象,你能发现这两个函数有什么样的对称性吗?2.取2xy =图象上的几个点,写出它们关于直线y x =的对称点坐标,并判断它们是否在2log y x =的图象上吗?为什么?3.由上述探究你能得出什么结论,此结论对于log (xa y a y xa ==与>01)a ≠且成立吗?。