对数和对数函数的图像和性质
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对数函数的定义与性质1. 定义对数函数是指可以将正实数映射到实数集上的函数。
常用的对数函数有自然对数函数和常用对数函数。
自然对数函数以数学常数e为底的对数函数,通常以ln(x)表示,其中x为正实数。
常用对数函数以10为底的对数函数,通常以log(x)表示,其中x为正实数。
2. 性质2.1 对数函数的定义域和值域自然对数函数ln(x)的定义域是正实数集(0, +∞),值域是实数集(-∞, +∞)。
常用对数函数log(x)的定义域是正实数集(0, +∞),值域是实数集(-∞, +∞)。
2.2 对数函数的性质(1)对数函数的图像:自然对数函数ln(x)和常用对数函数log(x)的图像都是单调递增的曲线。
(2)基本性质:对数函数具有以下基本性质:•ln(1) = 0,即自然对数函数ln(x)在x=1处的函数值为0。
•ln(e) = 1,即自然对数函数ln(x)在x=e处的函数值为1。
•log(1) = 0,即常用对数函数log(x)在x=1处的函数值为0。
•log(10) = 1,即常用对数函数log(x)在x=10处的函数值为1。
(3)对数函数的性质:对数函数具有以下性质:•ln(x y) = ln(x) + ln(y),即自然对数函数ln(x y)等于自然对数函数ln(x)和ln(y)的和。
•ln(x/y) = ln(x) - ln(y),即自然对数函数ln(x/y)等于自然对数函数ln(x)和ln(y)的差。
•ln(x^n) = n * ln(x),即自然对数函数ln(x^n)等于n乘以自然对数函数ln(x)。
•log(x y) = log(x) + log(y),即常用对数函数log(x y)等于常用对数函数log(x)和log(y)的和。
•log(x/y) = log(x) - log(y),即常用对数函数log(x/y)等于常用对数函数log(x)和log(y)的差。
•log(x^n) = n * log(x),即常用对数函数log(x^n)等于n乘以常用对数函数log(x)。
第一课时对数及其运算【知识要点】1.对数的定义:如果(a>0,a≠1),那么b叫做以a为底N的对数,记作2.指数式与对数式的关系:(a>0,a≠1,N>0).两个式子表示的a、b、N三个数之间的关系是一样的,并且可以互化.3.对数运算公式:如果,,,,那么(1);;;;(2)(3)(4)(5)(6)换底公式换底公式推论:(1);(2);(3)【典题精讲】题型一对数的化简、求值1..2.注意对数恒等式,对数换底公式及等式在解题中的灵活应用.【例1】(1)若,则=,求(2)设,则__________;(3)计算:解析:(2)由3a=4b=36得a=log336,b=log436,再根据换底公式得a=log336=,b=log436=.所以+=2log363+log364=log36(32×4)=1.(3)原式=2lg5+2lg2+lg5(2lg2+lg5)+(lg2)2=2(lg5+lg2)+(lg5)2+2lg5·lg2+(lg2)2=2lg10+(lg5+lg2)2=2+1=3.【变式1】已知,那么用表示是( A )A.B.C.D.【变式2】若( A )A.B.C.D.【变式3】(1)计算__________.答案:1(2)计算:__________.答案:2【例2】求值【解析】;【变式1】的值是()A.B.C.D.【答案】B【解析】由,故选B.【变式2】已知则=________.【答案】【解析】由得,所以,解得,故答案为.【变式3】设2a=5b=m,且+=2,则m=_________.【答案】【解析】因为2a=5b=m,所以a=log2m,b=log5m,所以+=+=logm2+logm5=logm10=2,所以m2=10,m=.【变式4】(1)若,则=___________(2)若(3)若___________答案:(1)64(2)(3) 12【变式5】已知,求的值.【解析】或(舍去),.题型二对数换底公式的应用【例2】设,且.(1)求证:;(2)比较的大小。
指数函数、对数函数、幂函数的图像与性质(一)指数与指数函数1.根式(1)根式的概念(2).两个重要公式①⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧<-≥==)0()0(||a a a a a aa nn ;②a a n n =)((注意a 必须使n a 有意义)。
2.有理数指数幂 (1)幂的有关概念 ①正数的正分数指数幂:0,,1)m na a m n N n *=>∈>、且; ②正数的负分数指数幂: 10,,1)mnm naa m n N n a-*==>∈>、且③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.注:分数指数幂与根式可以互化,通常利用分数指数幂进行根式的运算。
(2)有理数指数幂的性质 ①a r a s =a r+s (a>0,r 、s ∈Q ); ②(a r )s =a rs (a>0,r 、s ∈Q ); ③(ab)r =a r b s (a>0,b>0,r ∈Q );. 3.指数函数的图象与性质n 为奇数 n 为偶数注:如图所示,是指数函数(1)y=a x ,(2)y=b x,(3),y=c x (4),y=d x 的图象,如何确定底数a,b,c,d 与1之间的大小关系?提示:在图中作直线x=1,与它们图象交点的纵坐标即为它们各自底数的值,即c 1>d 1>1>a 1>b 1,∴c>d>1>a>b 。
即无论在轴的左侧还是右侧,底数按逆时针方向变大。
(二)对数与对数函数 1、对数的概念 (1)对数的定义如果(01)x a N a a =>≠且,那么数x 叫做以a 为底,N 的对数,记作log N a x =,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数。
(2)几种常见对数2、对数的性质与运算法则(1)对数的性质(0,1a a >≠且):①1log 0a =,②lo g 1aa =,③lo g Na a N =,④lo g N a aN =。
精锐教育学科教师辅导讲义讲义编号: 11gz2sx012619学员编号:gzlfx677 年 级:高一 课时数及课时进度:3 (24/30) 学员姓名:耿开睿 辅导科目:数学 学科教师:彭文俊 学科组长/带头人签名及日期课 题对数和对数函数的图像和性质授课时间:2012-1-1备课时间: 2011-12-28教学目标1.知识目标: 在指数函数及反函数概念的基础上,使学生掌握对数函数的概念,能正确描绘对数函数的图像,掌握对数函数的性质,并初步应用性质解决简单问题。
2.能力目标:培养学生观察能力、逻辑思维能力,发展学生探究和解决问题的能力,并渗透数形结合、分类讨论等数学思想,提高学生的应用意识和创新能力。
通过对数函数的学习,树立相互联系,相互转化的观点,渗透数形结合,分类讨论的思想.3.情感目标:结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣,对学生进行对称美、抽象美等重点、难点 理解对数函数的定义,掌握对数函数图像和性质考点及考试要求由对数函数与指数函数互为反函数的关系,利用指数函数图像和性质得到对数函数的图像和性质教学内容知识点一 对数与对数函数知识点二 对数函数的定义注意点:①以10为底的对数称常用对数,N 10log 记作N lg②以无理数)71828.2( e e 为底的对数称自然对数,N e log ,记作N ln③真数N 为正数(负数和零无对数)④01log =a ;1log =a a⑤对数运算时,尽量转化为同底对数⑥()()M N M N M N a a a a log log log log +=∙≠+知识点三 指数函数与对数函数的性质与图像指数函数()0,1x y a a a =>≠对数数函数()log 0,1a y x a a =>≠定义域 x R ∈()0,x ∈+∞值域()0,y ∈+∞y R ∈图象性质过定点(0,1)过定点(1,0)减函数增函数减函数增函数(,0)(1,)(0,)(0,1)x y x y ∈-∞∈+∞∈+∞∈时,时,(,0)(0,1)(0,)(1,)x y x y ∈-∞∈∈+∞∈+∞时,时, (0,1)(0,)(1,)(,0)x y x y ∈∈+∞∈+∞∈-∞时,时,(0,1)(,0)(1,)(0,)x y x y ∈∈-∞∈+∞∈+∞时,时,a b <a b >a b <a b >二、例题精讲例1 设函数f (x )=log a x (a >0且a ≠1),若f (x 1x 2…x 2 011)=8,则f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22 011)=________.解析:∵f (x 1x 2…x 2 011)=f (x 1)+f (x 2)+…+f (x 2 011)=8,∴f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22 011)=2[f (x 1)+f (x 2)+…+f (x 2 011)]=2×8=16.答案:16例2 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x(x ≥2),f (x +2) (x <2),则f (log 23)=________.解析:∵1<log 23<2, ∴log 23+2>2∴f (log 23)=f (log 23+2)=f (log 212) =2log 212=12.例3求值:lg 3+25lg 9+35lg 27-lg 3lg 81-lg 27.解:解法一:原式=lg 3+45lg 3+910lg 3-12lg 341g 3-3lg 3=⎝⎛⎭⎫1+45+910-12lg 3(4-3)lg 3=115.解法二:原式=lg (3×925×2712×35×3-12)lg 8127=lg 3115lg 3=115.例4 若函数y =lg(3-4x +x 2)的定义域为M .当x ∈M 时,求f (x )=2x +2-3×4x 的最值及相应的x的值.解:y =lg(3-4x +x 2),∴3-4x +x 2>0, 解得x <1或x >3,∴M ={x |x <1,或x >3}, f (x )=2x +2-3×4x =4×2x -3×(2x )2.令2x =t ,∵x <1或x >3,∴t >8或0<t <2. ∴f (t )=4t -3t 2=-3⎝⎛⎭⎫t -232+43(t >8或0<t <2). 由二次函数性质可知: 当0<t <2时,f (t )∈⎝⎛⎦⎤0,43,当t >8时,f (t )∈(-∞,-160),当2x =t =23,即x =log 2 23时,f (x )max =43.综上可知:当x =log 2 23时,f (x )取到最大值为43,无最小值.三、课中练习 1.3log 9log 28的值是( ) A .32 B .1 C .23 D .22.若log 2)](log [log log )](log [log log )](log [log 55153313221z y x ===0,则x 、y 、z 的大小关系是( ) A .z <x <y B .x <y <z C .y <z <xD .z <y <x3.已知x =2+1,则lo g 4(x 3-x -6)等于( )A.23 B.45C.0D.214.已知lg2=a ,lg3=b ,则15lg 12lg 等于( ) A .ba ba +++12B .ba ba +++12C .ba ba +-+12D .ba ba +-+125.已知2 lg(x -2y )=lg x +lg y ,则y x 的值为 ( )A .1 B .4 C .1或4 D .4 或6.函数y =)12(log 21-x 的定义域为( )A .(21,+∞) B .[1,+∞)C .(21,1] D .(-∞,1)7.已知函数y =log 21 (ax 2+2x +1)的值域为R ,则实数a 的取值范围是( ) A .a > 1 B .0≤a < 1 C .0<a <1D .0≤a ≤1 8.已知f (e x )=x ,则f (5)等于( )A .e 5 B .5eC .ln5D .log 5e9.若1()log (01),(2)1,()a f x x a a f f x -=>≠<且且则的图像是( )A B C D10.若22log ()y x ax a =---在区间(,13)-∞-上是增函数,则a 的取值范围是( )A .[223,2]-B .)223,2⎡-⎣C .(223,2⎤-⎦D .()223,2-11.已知m >1,试比较(lg m )0.9与(lg m )0.8的大小 .O xyO xyO xyO xy12.函数y =(log 41x )2-log 41x 2+5 在 2≤x ≤4时的值域为 .13.已知y =log a (2-ax )在区间{0,1}上是x 的减函数,求a 的取值范围.14.已知函数f (x )=lg[(a 2-1)x 2+(a +1)x +1],若f (x )的定义域为R ,求实数a 的取值范围.15.已知f (x )=x 2+(lg a +2)x +lg b ,f (-1)=-2,当x ∈R 时f (x )≥2x 恒成立,求实数a 的值,并求此时f (x )的最小值?16.设0<x <1,a >0且a ≠1,试比较|log a (1-x )|与|log a (1+x )|的大小.四、课外作业1.若log 2a <0,⎝⎛⎭⎫12b>1,则( )A .a >1,b >0B .a >1,b <0C .0<a <1,b >0D .0<a <1,b <02.设f (x )=lg(21-x +a )是奇函数,则使f (x )<0的x 的取值范围是( )A .(-1,0)B .(0,1)C .(-∞,0)D .(-∞,0)∪(1,+∞)3.设a =log 132,b =log 1213,c =⎝⎛⎭⎫120.3,则 ( ) A .a <b <c B .a <c <bC .b <c <aD .b <a <c4.(2010·青岛模拟)已知函数f (x )=a x +log a x (a >0且a ≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为 log a 2+6,则a 的值为( )A.12B.14C .2D .45.计算:[(-4)3]13+log 525=________.6.(2010·东莞模拟)已知集合A ={x |log 2x ≤2},B =(-∞,a ),若A ⊆B ,则实数a 的取值范8.函数y =log 3(x 2-2x )的单调减区间是________.。