3.2.3对数函数与指数函数的关系
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习题课
一、基础过关
1.函数f(x)=3x1-x+lg(2x-1)的定义域为 ( C )
A.(-∞,1) B.(0,1] C.(0,1) D.(0,+∞)
2.设2a=5b=m,且1a+1b=2,则m的值为
( A )
A.10 B.10 C.20 D.100
3.设a=log32,b=ln 2,c=5-12,则 ( C )
A.a<b<c B.b<c<a C.c<a<b D.c<b<a
4.下列函数中既不是奇函数也不是偶函数的是 ( D )
A.y=2|x| B.y=lg(x+x2+1) C.y=2x+2-x D.y=lg1x+1
5.已知函数f(x)=log a x(a>0且a≠1)满足f(9)=2,则a=_____3___.
6.已知函数f(x)= log2x, x>0,2x, x≤0若f(a)=12,则a=____2或-1____.
7.已知f(x)=log ax (a>0,a≠1),当0<x1<x2时,试比较f(x1+x22)与12[f(x1)+f(x2)]的大小.
解: logax1+x22-12[logax1+logax2]=logax1+x22-logax1x2,又00,即x1+x2>2x1x2,即x1+x22>x1x2.于是当a>1时,f(x1+x22)>12[f(x1)+f(x2)]同理0
8.已知f(x)=log a(3-ax)在x∈[0,2]上单调递减,求a的取值范围.
解:由a>0可知u=3-ax为减函数,依题意则有a>1.又u=3-ax在[0,2]上应满足u>0,故3-2a>0,即a<32.
综上可得,a的取值范围是1
二、能力提升
9.函数f(x)=log a |x|(a>0且a≠1)且f(8)=3,则有 ( C )
1 / 4 3.2.3 指数函数与对数函数的关系
一、教学目标
(一)知识与技能目标
理解指数函数与对数函数的依赖关系,了解反函数的概念,加深对函数的模型化思想的理解.
(二)过程与方法目标
通过作图,体会两种函数的单调性的异同.
(三)情感、态度与价值观
对体会指数函数与对数函数内在的对称统一.
二、教学重点
两种函数的内在联系,反函数的概念
三、教学难点
反函数的概念
四、教学过程
①在同一坐标系中画出x=log2y与y=2x与y=log2x的函数图象。
y=2x与x=log2y
x … -3 -2 -1 0 1 2 3 …
y … 81 41 21 1 2 4 8 …
xy2log.
x … -3 -2 -1 0 1 2 3 …
y … 81 41 21 1 2 4 8 …
2 / 4 图象:
②通过图象探索在指数函数y=2x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?
在指数函数y=2x中,x为自变量,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轴的正半轴上任意一点作x轴的平行线,与y=2x的图象有且只有一个交点,即对任意的y值都有唯一的x相对应,可以把y为自变量,x作为y的函数。
③如果是,那么对应关系是什么?如果不是,请说明理由。
由指数式与对数式关系,y=2x得x=log2y,即对于每一个y,在关系式x=log2y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,即x=log2y。这时我们把函数x=log2y(y∈(0,+∞))叫做函数y=2x的反函数,但习惯上,通常以x表示自变量,y表示函数,对调x=log2y中的x,y写成xy2log,这样xy2log(x∈(0,+∞))是指数函数y=2x(x∈R)的反函数。由上述讨论可知,对数函数xy2log(x∈(0,+∞))是指数函数y=2x(x∈R)的反函数;同时,指数函数y=2x(x∈R)也是对数函数xy2log(x∈(0,+∞))的反函数。因此,指数函数y=2x(x∈R)与对数函数xy2log(x∈(0,+∞))互为反函数。
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张喜林制
3.2.3 指数函数与对数函数的关系
教材知识检索
考点翘识清单
1.反函数的概念
当一个函数是一一映射时,可以把这个函数的 作为一个新的函数的自变量,而把这个函数的自变量作为新的函数的 ,我们称这两个函数互为反函数。
函数)(xfy的反函数常用 表示,就是说,函数y)(xf与)(1xfy互为
2.指数函数与对数函数
指数函数)10(aaayx且与对数函数0logaxya(且)1a互为
3.互为反函数的两个函数有如下关系
(1)互为反函数的两个函数的图象
(2)原函数的定义域、值域分别是反函数的 .
4.指数函数与对数函数的增减变化情况
对相同自变量的增量,指数函数0(aayx且a≠1)与对数函数xyalog(a>0且a≠1)的增量变化见下表:
要点核心解读
1.有关反函数的概念
学习反函数要注意以下两点:第一,并不是所有的函数都存在反函数,只有在函数的定义域与值域之间建立了一一映射的前提下,函数才存在反函数.
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第二,在同一坐标系内,)()(11yfxxfy与的图象相同,)()(1xfyxfy与的图象关于直线y=x对称.
2.求函数的反函数问题
求反函数的步骤:
(1)求函数)(xfy的值域;
(2)由)(xfy解出);(1yfx
(3)在)(1yfx中,将x、y互换得到);(1xfy
(4)标明反函数的定义域,即(1)中求出的值域.
3.函数与它的反函数的图象之间的关系问题
函数)(xfy和它的反函数)(1xfy的图象,在同一坐标系内关于直线xy对称。
函数)()(1yfxxfy与的图象相同.
函数)(xfy的图象关于直线xy对称,则它的反函数是它本身.
4.指数函数与对数函数间的关系
对数函数与指数函数的关系
对数函数与指数函数是数学中两个非常重要的函数概念。它们之间存在着密切的关联和相互依赖的关系。本文将从定义、性质以及图像等方面探讨对数函数与指数函数之间的关系。
一、对数函数与指数函数的定义
1. 指数函数的定义
指数函数是以一个固定的底数为底的,指数为自变量的函数。一般形式为:y = a^x,其中 a 为底数(即常数),x 为指数,y 为函数值。
2. 对数函数的定义
对数函数是指以一个固定的底数为底的,并使指数为自变量的函数。一般形式为:y = loga(x),其中 a 为底数(即常数),x 为函数值,y
为指数。
二、对数函数与指数函数的性质
1. 互为反函数
对数函数与指数函数是互为反函数的关系,即对数函数和指数函数可以互相消除对方的作用。对于指数函数 f(x) = a^x,其反函数为对数函数 y = loga(x);反之亦然,对于对数函数 g(x) = loga(x),其反函数为指数函数 y = a^x。
2. 对数函数的性质 (1)对数函数的定义域是正实数集(0, +∞),值域是实数集 R。
(2)对数函数的图像在不同底数下有所变化,但都具有一定趋近于 y 轴的特性。
(3)对数函数是严格递增函数,即在定义域内,x1 < x2 时,有
loga(x1) < loga(x2)。
3. 指数函数的性质
(1)指数函数的定义域是实数集 R,值域是正实数集(0, +∞)。
(2)指数函数的图像在不同底数下有所变化,但都具有一定趋近于 x 轴的特性。
(3)指数函数是严格递增函数,即在定义域内,x1 < x2 时,有
a^x1 < a^x2。
三、对数函数与指数函数的图像
对数函数和指数函数的图像都具有一些特殊性质。以下以常用的底数 e 为例来讨论:
1. 指数函数的图像
指数函数 y = e^x 的图像是一个过点 (0,1) 的递增曲线,这是因为 e
的近似值为2.71828,大于1,因此 y = e^x 的函数值不断增加。