对数函数的图像与性质
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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)。
《对数函数的图像与性质》知识解读
(1)一般地,对数函数log (0,1)a y x a a =>≠且图像与性质如下表:
(2)底数a 对函数图像的影响
①底数a 与1的大小关系决定了对数函数图像的“升降”:当a >1时,对数函数的图像“上升”;当0<a <1时,对数函数的图像“下降”.
②2函数1log log (0,1)a a y x y x a a ==>≠与且的图像关于x 轴对称.
③底数的大小决定了图像相对位置的高低:不论是a >1还是0<a <1,在第一象限内,自左向右,图像对应的对数函数的底数逐渐变大.
a .上下比较:在直线x =1的右侧,a >1时,a 越大,图像向右越靠近x 轴;0<a <1时,a 越小,图像向右越靠近x 轴.
b .左右比较:比较图像与直线y =1的交点,交点的横坐标越大,对应的对数函数的底数越大.
根据如图所示的图像,我们很容易得到上述结论.
辨析比较☆
两个单调性相同的对数函数,它们的图像在位于直线x=1右侧的部分是“底大图低”,如图所示。
§5.3 对数函数的图像和性质预习案学习目标:会利用对数函数的图像仿指数函数总结对数函数的性质。
会利用对数函数性质求于对数函数的复合函数的定义域。
学习重点:掌握对数函数的基本图像,是学生能初步自觉地、有意识地利用图像研究对数函数的性质。
学习难点:运与用指数函数的性质求解对数函数的复合函数的定义域。
知识链接:对数函数的概念:一般的,我们把函数xy2log=叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是。
可以用两种不同的方法画出函数xy2log=的图像。
预习自测1、通过分析xy2log=与xy21log=图像特点,归纳出一般的对数函数y=xa在a>1和0<a<1的情况下的图像和性质,并完成下表:2、求下列函数的定义域:(1)xyalog=(2))5lg(xy+=3、比较下列各题中两个数的大小:(1)7.4log,3.5log22 (2)2log,2log7.43.5(3)2.5log,1.3log5.02 (4)2log,1.3log1.32探究案例1、已知)1(log)2(log-<mmaa,求m的取值范围.变式:解不等式)102(log)43(log2223131+--⎪⎭⎫⎝⎛>⎪⎭⎫⎝⎛xxx例2、如果函数.)1(log22的定义域为一切实数,++=xmxy求m的取值范围.例3 、求单调区间)23(log)(22+-=xxxf.变式:求函数的单调区间)1(log)(-=xaaxf.训练案1、恒过定点函数1)1(log+-=xya。
2、23.0,3.0log2,3.02这三个数之间大小顺序是()A3.0log23.023.02<< B 3.02223.0log3.0<<C23.023.023.0log<< D 3.02223.03.0log<<求函数)34(log5.0-=xy的定义域.。
对数函数的图像和性质数学中,对数函数是一种常见的函数形式,它与幂函数相对应。
对数函数常见的几种形式有自然对数函数、常用对数函数以及其他底数对数函数。
本文将对对数函数的图像和性质进行讨论。
一、自然对数函数自然对数函数以e(自然对数的底数,约等于2.71828)为底,表示为ln(x)。
自然对数函数的图像在x轴的正半轴上是递增的,且在x=1处取得唯一的定义值ln(1)=0。
随着x的增大,自然对数函数的值也逐渐增大,但增速递减。
自然对数函数的图像呈现出一个典型的曲线形状,其开口朝上,且在x轴上方无穷远处渐近于y=0。
自然对数函数有许多重要性质。
首先,ln(a*b) = ln(a) + ln(b),即自然对数函数的乘法转换为加法;ln(a/b) = ln(a) - ln(b),即自然对数函数的除法转换为减法。
其次,ln(a^n) = nln(a),即自然对数函数的幂运算转换为乘法。
再次,自然对数函数是唯一一个在自身定义域内有连续的导数的对数函数。
二、常用对数函数常用对数函数以10为底,表示为log(x)。
常用对数函数与自然对数函数非常相似,其图像在x轴的正半轴上也是递增的,并在x=1处取得唯一的定义值log(1)=0。
常用对数函数的图像也呈现出一个典型的曲线形状,其开口朝上,且在x轴上方无穷远处渐近于y=0。
与自然对数函数类似,常用对数函数也具有一些重要性质。
例如,log(a*b) = log(a) + log(b),log(a/b) = log(a) - log(b),log(a^n) = nlog(a)等。
常用对数函数与自然对数函数之间存在一个换底公式,即log(x) =ln(x)/ln(10)。
三、其他底数对数函数除了自然对数函数和常用对数函数,还存在其他底数对数函数。
这些函数以不同的底数表示,例如以2为底的对数函数log2(x)、以3为底的对数函数log3(x)等等。
这些函数的图像形状与自然对数函数和常用对数函数类似,但具体形状会有一定的变化。
3.3对数函数y=log a x 的图像和性质
1.对数函数的概念:一般地,形如log (01)a y x a a =>≠且的函数叫对数函数.
2.对数函数log (01)a y x a a =>≠且的图像和性质。
log a y x = 1a > 1a <
图像
性质
(1)定义域:(0,)+∞ (2)值域:R
(3)图像过定点:(1,0) (4)在(0,)+∞上是增函数
(1)定义域:(0,)+∞ (2)值域:R
(3)图像过定点:(1,0)
(4)在(0,)+∞上是减函数
3.指对数函数性质比较
图象特征
函数性质
共性 向x 轴正负方向无限延伸 函数的定义域为R 函数图象都在x 轴上方 函数的值域为R + 图象关于原点和y 轴不对称 非奇非偶函数 函数图象都过定点(0,1) 过定点(0,1)
0<a<1
自左向右看,图象逐渐下降 减函数 在第一象限内的图象纵坐标都小于1 当x>0时,0<y<1; 在第二象限内的图象纵坐标都大于1 当x<0时,y>1
图象上升趋势是越来越缓
函数值开始减小极快,
到了某一值后减小速度较慢; a>1
自左向右看,图象逐渐上升 增函数 在第一象限内的图象纵坐标都大于1 当x>0时,y>1; 在第二象限内的图象纵坐标都小于1 当x<0时,0<y<1
图象上升趋势是越来越陡
函数值开始增长较慢,
到了某一值后增长速度极快;。
对数函数的图像与性质
对数函数是数学中非常重要的一类函数,它在各个领域中都有着广泛的应用。
本文将着重探讨对数函数的图像和性质,帮助读者更好地理解和应用对数函数。
一、对数函数的定义与基本性质
对数函数的定义如下:
定义:设a为正实数且不等于1,x为正实数,那么以a为底的对数函数y = loga x 定义为x = a^y。
对数函数的图像在直角坐标系中呈曲线状,其主要性质如下:
1. 定义域与值域:对数函数的定义域为正实数集合,值域为实数集合。
2. 特殊性质:当x = 1 时,对数函数的值为0,即loga 1 = 0。
3. 单调性:当0 < a < 1 时,对数函数随着x的增大而递减;当a > 1 时,对数函数随着x的增大而递增。
4. 对称性:对数函数在y轴上有一个对称中心O(1,0)。
以上是对数函数的基本性质,接下来我们将进一步探讨对数函数的图像。
二、对数函数的图像特点
对数函数的图像在直角坐标系中呈现出一些特殊的特点,我们将分
别从底数的大小和常数c的引入的平移和伸缩等方面进行讨论。
1. 底数的大小对图像的影响
底数a的大小对对数函数的图像有显著的影响。
当0 < a < 1 时,对
数函数的图像在一象限内,从左上方无穷递减到右下方;当a > 1 时,
对数函数的图像在一、三象限内,从左下方无穷递增到右上方。
2. 平移和伸缩对图像的影响
引入常数c对对数函数的图像进行平移和伸缩。
当常数c大于0时,对数函数的图像在x轴的正方向上平移c个单位;当常数c小于0时,
对数函数的图像在x轴的负方向上平移|c|个单位。
另外,对数函数的图像近似于一条曲线,它的凹性和凸性取决于底
数的大小。
当0 < a < 1 时,对数函数图像凸向下;当a > 1 时,对数函
数图像凹向下。
三、对数函数在实际问题中的应用
对数函数在各个领域中都有着广泛的应用。
以下是一些常见的实际
问题:
1. 指数增长问题:对数函数可以用来描述指数增长的问题,例如人
口增长、物种扩散等。
2. 复利计算:对数函数可以用来计算复利问题,例如银行存款的增长、股票投资的回报等。
3. 反比例关系:对数函数可以用来描述反比例关系,例如光强随着距离的增加而减小的情况。
4. 计算难度评估:对数函数可以用来评估计算难度,例如计算机算法的时间复杂度。
以上只是对数函数在实际问题中的一些简单应用,实际上对数函数在各个领域中都有更为深入和广泛的应用。
总结:
对数函数是一类重要的函数,它的图像和性质对于学习和应用数学都具有重要意义。
通过对对数函数的图像和性质的深入理解,我们能更好地应用于实际问题中。
希望本文能够帮助读者对对数函数有更清晰的认识。