高中数学必修一指数函数对数函数知识点
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对数函数和指数函数的区别和知识点对数函数和指数函数是两种重要的数学函数,它们在形式和性质上有很大的不同。
下面我们将从定义、图像、性质和应用四个方面来对比这两种函数。
一、定义1. 对数函数:对于正实数a(a>0)和自然数b(b>0),对数函数定义为log(a^b)=b。
也就是说,如果a的b次方等于c,那么log(a) c = b。
2. 指数函数:对于实数a(a≠0),指数函数定义为a^x。
也就是说,无论x 是什么实数,a的x次方都等于y。
二、图像1. 对数函数的图像:对数函数的图像在坐标系中是单调递增的。
当底数大于1时,图像位于第一象限和第二象限;当底数在0到1之间时,图像位于第二象限和第三象限。
2. 指数函数的图像:指数函数的图像也是单调递增的。
对于所有的实数a(a>0),图像都位于第一象限。
当a大于1时,图像在x轴上方递增;当0<a<1时,图像在x轴下方递增。
三、性质1. 对数函数的性质:对数函数是反函数,即如果log(a^b)=c,那么a^c=b。
此外,对数函数还有对数的换底公式,即log(a) b = c 可以转化为log(m) b = c/log(m) a。
2. 指数函数的性质:指数函数是幂运算的推广,具有连续性、周期性、奇偶性等性质。
指数函数也可以表示为exp(x),其中exp表示自然指数函数的底数,约等于2.71828。
四、应用1. 对数函数的应用:对数函数在科学、工程和经济学等领域有广泛的应用。
例如,在物理学中,声学和光学中的分贝和折射率可以通过对数函数计算;在金融学中,复利和折旧可以通过对数函数计算;在信息论中,对数函数用于描述信号强度和噪声的关系。
2. 指数函数的应用:指数函数在自然科学、社会科学和工程学等领域也有广泛的应用。
例如,在生物学中,细胞增长和繁殖可以用指数函数描述;在经济学中,复利和折现也可以用指数函数计算;在物理学中,放射性衰变和电路中的电压可以用指数函数描述。
高一数学指数对数的知识点log一、指数的基本概念指数是数学中的一个重要概念,它用来表示某个数相乘的次数。
比如2的3次方表示将2相乘3次,即2 * 2 * 2 = 8。
指数可以是正整数、零或负整数。
其中,正整数指数表示乘方,零指数表示1,负整数指数表示倒数。
二、指数的运算规律1. 乘法规律:a的m次方乘以a的n次方等于a的m+n次方。
例如:2的3次方乘以2的4次方等于2的(3+4)次方,即2^3 × 2^4 = 2^7。
2. 除法规律:a的m次方除以a的n次方等于a的m-n次方。
例如:2的5次方除以2的3次方等于2的(5-3)次方,即2^5 ÷ 2^3 = 2^2。
3. 幂的幂规律:(a的m次方)^n = a的(m×n)次方。
例如:(2的3次方)^4 = 2的(3×4)次方,即(2^3)^4 = 2^(3×4)。
4. 乘方表达式求值的顺序:先乘方,后乘除加减。
例如:2的3次方乘以3再减去4,应先计算2^3 = 8,再进行8×3 - 4的运算。
三、对数的基本概念对数是指把一个数与某个基数的幂相等的关系。
对数可以用来简化指数运算,它的表达形式为logₐ(b),其中a为基数,b为真数,log为对数运算符。
四、常见的对数及其性质1. 自然对数:以常数e为底数的对数,表示为ln(x)。
常数e是一个无理数,约等于2.71828。
2. 以10为底的常用对数:表示为log₁₀(x)或简写为log(x)。
例如log₁₀(100) = 2,即10的2次方等于100。
3. 对数的性质:- log(a × b) = log(a) + log(b) 两数相乘的对数等于两数的对数之和。
- log(a ÷ b) = log(a) - log(b) 两数相除的对数等于两数的对数之差。
- log(a^n) = n × log(a) 数的幂数的对数等于幂数与底数的对数的乘积。
指数与对数函数幂函数知识点总结指数函数、对数函数和幂函数是高中数学中的重要内容,是数学中常见的数学函数类型。
下面将对这三种函数进行详细介绍和总结。
1.指数函数指数函数是以底数为常数,指数为自变量的函数。
通常表示为f(x)=a^x,其中a>0且不等于1、指数函数的特点有:-当a>1时,函数为增函数,曲线向上开口。
-当0<a<1时,函数为减函数,曲线向下开口。
-当x=0时,f(0)=1,即指数为0时,函数值等于1-当x为正无穷大时,函数趋于正无穷大;当x为负无穷大时,函数趋于0。
指数函数的应用广泛,例如在金融领域中的复利计算、生物学中的生长模型、物理学中的放射性衰变等都可以使用指数函数模型来描述。
2.对数函数对数函数是指输出的指数与给定的底数相等的函数,常用的对数函数有以e为底的自然对数函数ln(x)和以10为底的通用对数函数log(x)。
对数函数的特点有:-对数函数的定义域为正实数。
- 对数函数的基本性质是函数值等于对应的指数值,即log_a(a^x) = x。
- 自然对数函数ln(x)与指数函数e^x互为反函数。
-对数函数可以帮助解决指数方程和指数不等式等问题。
对数函数在数学中广泛应用,例如在科学计算、数据压缩、信号传输和信息论等领域都有应用。
3.幂函数幂函数是形如f(x)=a^x的函数,其中a是常数且大于0。
幂函数的特点有:-当a>1时,函数为增函数,曲线向上开口。
-当0<a<1时,函数为减函数,曲线向下开口。
-当x=0时,f(0)=1,即幂为0时,函数值等于1-当x为正无穷大时,函数趋于正无穷大;当x为负无穷大时,函数趋于0。
幂函数与指数函数相似,但是幂函数的底数是常数。
幂函数在自然科学领域中经常出现,例如在物理学中的速度、加速度和质量等计算中经常使用幂函数模型。
指数函数、对数函数和幂函数是数学中的基本函数类型,它们在实际问题中有着广泛的应用。
在学习指数函数、对数函数和幂函数时,需要熟练掌握其定义、性质和应用。
高中数学必修一第四章指数函数与对数函数知识点总结全面整理单选题1、若函数f(x)=ln(ax+√x2+1)是奇函数,则a的值为()A.1B.-1C.±1D.0答案:C分析:根据函数奇函数的概念可得ln(−ax+√x2+1)+ln(ax+√x2+1)=0,进而结合对数的运算即可求出结果.因为f(x)=ln(ax+√x2+1)是奇函数,所以f(-x)+f(x)=0.即ln(−ax+√x2+1)+ln(ax+√x2+1)=0恒成立,所以ln[(1−a2)x2+1]=0,即(1−a2)x2=0恒成立,所以1−a2=0,即a=±1.当a=1时,f(x)=ln(x+√x2+1),定义域为R,且f(−x)+f(x)=0,故符合题意;当a=−1时,f(x)=ln(−x+√x2+1),定义域为R,且f(−x)+f(x)=0,故符合题意;故选:C.2、声强级L1(单位:dB)与声强I的函数关系式为:L1=10lg(I10−12).若普通列车的声强级是95dB,高速列车的声强级为45dB,则普通列车的声强是高速列车声强的()A.106倍B.105倍C.104倍D.103倍答案:B分析:设普通列车的声强为I1,高速列车的声强为I2,由声强级得95=10lg(I110−12),45=10lg(I210−12),求出I1、I2相除可得答案.设普通列车的声强为I1,高速列车的声强为I2,因为普通列车的声强级是95dB,高速列车的声强级为45dB,所以95=10lg(I110−12),45=10lg(I210−12),95=10lg(I110−12)=10(lgI1+12),解得−2.5=lgI1,所以I1=10−2.5,45=10lg(I210−12)=10(lgI2+12),解得−7.5=lgI2,所以I2=10−7.5,两式相除得I 1I 2=10−2.510−7.5=105,则普通列车的声强是高速列车声强的105倍. 故选:B.3、设a =log 2π,b =log 6π,则( ) A .a −b <0<ab B .ab <0<a −b C .0<ab <a −b D .0<a −b <ab 答案:D分析:根据对数函数的性质可得a −b >0,ab >0, 1b−1a <1,由此可判断得选项.解:因为a =log 2π>log 22=1,0=log 61<b =log 6π<log 66=1,所以a >1,0<b <1,所以a −b >0,ab >0,故排除A 、B 选项; 又1b −1a =a−b ab=log π6−log π2=log π3<log ππ<1,且ab >0,所以0<a −b <ab ,故选:D.4、如图所示,函数y =|2x −2|的图像是( )A .B .C .D .答案:B分析:将原函数变形为分段函数,根据x =1及x ≠1时的函数值即可得解. ∵y =|2x−2|={2x −2,x ≥12−2x ,x <1,∴x =1时,y =0,x ≠1时,y >0.5、已知a=log20.6,b=log20.8,c=log21.2,则()A.c>b>a B.c>a>bC.b>c>a D.a>b>c答案:A分析:由对数函数得单调性即可得出结果.∵y=log2x在定义域上单调递增,∴log20.6<log20.8<log21.2,即c>b>a.故选:A.6、若n<m<0,则√m2+2mn+n2−√m2−2mn+n2等于()A.2m B.2n C.−2m D.−2n答案:C分析:根据根式的计算公式,结合参数范围,即可求得结果.原式=|m+n|−|m−n|,∵n<m<0,∴m+n<0,m−n>0,∴原式=−(m+n)−(m−n)=−2m.故选:C小提示:本题考查根式的化简求值,属简单题,注意参数范围即可.7、已知a=ln1,b=30.3,c=1og54,则a,b,c的大小关系是()3A.a<b<c B.b<a<c C.a<c<b D.c<a<b答案:C解析:分别将a,b,c与0,1比较大小,从而得到a,b,c的大小关系.<ln1=0,b=30.3>30=1,0=log51<c=1og54<log55=1,所以可知b>c>a 因为a=ln13故选:C8、方程log2x=log4(2x+3)的解为()C.3D.−1或3答案:C分析:根据对数运算性质化为同底的对数方程,结合对数真数大于零可求得结果.∵log2x=log4(2x+3)=12log2(2x+3)=log2√2x+3,∴{x>02x+3>0x=√2x+3,解得:x=3.故选:C.多选题9、甲乙两人同时各接受了600个零件的加工任务,甲比乙每分钟加工的数量多,两人同时开始加工,加工过程中甲因故障停止一会后又继续按原速加工,直到他们完成任务.如图表示甲比乙多加工的零件数量y(个)与加工时间x(分)之间的函数关系,A点横坐标为12,B点坐标为(20,0),C点横坐标为128.则下面说法中正确的是()A.甲每分钟加工的零件数量是5个B.在60分钟时,甲比乙多加工了120个零件C.D点的横坐标是200D.y的最大值是216答案:ACD分析:甲每分钟加工的数量是600120=5,所以选项A正确;在60分钟时,甲比乙多加工了(60-20)×2=80个零件,所以选项B错误;设D的坐标为(t,0),由题得△AOB∽△CBD,则有1220=128−20t−20,解可得t=200,所以选项C正确;当x=128时,y=216,所以y的最大值是216.所以选项D正确. 根据题意,甲一共加工的时间为(12−0)+(128−20)=120分钟,一共加工了600个零件,则甲每分钟加工的数量是600120=5,所以选项A 正确,设D 的坐标为(t,0),在区间(128,t)和(12,20 )上,都是乙在加工,则直线AB 和CD 的斜率相等, 则有∠ABO =∠CDB ,在区间(20,128)和(0,12)上,甲乙同时加工,同理可得∠AOB =∠CBD , 则△AOB ∽△CBD , 则有1220=128−20t−20,解可得t =200;即点D 的坐标是(200,0),所以选项C 正确; 由题得乙每分钟加工的零件数为600200=3个,所以甲每分钟比乙多加工5-3=2个,在60分钟时,甲比乙多加工了(60-20)×2=80个零件,所以选项B 错误; 当x =128时,y =(128−20)×2=216,所以y 的最大值是216.所以选项D 正确. 故选:ACD10、(多选题)下列各式既符合分数指数幂的定义,值又相等的是( ) A .(-1)13和(−1)26B .343和13-43C .212和414D .4−32和(12)−3答案:BC分析:根据分数指数幂的定义以及运算法则逐个验证与化简,即可判断选择.A 不符合题意,(-1)13和(−1)26不符合分数指数幂的定义,但(-1)13=√-13=-1,(-1)26=√(-1)26=1; B 符合题意,13-43=343.C 符合题意,414=√224=212;D 不符合题意,4−32和(12)−3均符合分数指数幂的定义,但4-32=1432=18,(12)−3 =23=8.故选:BC小提示:本题考查分数指数幂的定义以及运算法则,考查基本分析判断与化简能力,属基础题.11、已知a+a−1=3,则下列选项中正确的有()A.a2+a−2=7B.a3+a−3=16C.a12+a−12=±√5D.a32+a−32=2√5答案:AD分析:由a+1a =3(a>0),可得:a2+a−2=(a+1a)2−2;a3+a−3=(a+a−1)(a2+a−2−1);(a12+a−12)2=a+a−1+2;a√aa√a=(a+a−1)(a12+a−12)−(a12+a−12),即可判断出正误.解:∵a+1a=3,∴a2+a−2=(a+1a)2−2=32−2=7,因此A正确;a3+a−3=(a+a−1)(a2+a−2−1)=3×(7−1)=18,因此B不正确;∵(a12+a−12)2=a+a−1+2=3+2=5,a>0,解得a12+a−12=√5,因此C不正确;∵a√aa√a=(a+a−1)(a12+a−12)−(a12+a−12)=3√5−√5=2√5,因此D正确.故选:AD.填空题12、已知函数f(x)=ln(√1+x2−x)−1,若f(2x−1)+f(4−x2)+2>0,则实数x的取值范围为______. 答案:x<−1或x>3分析:令g(x)=f(x)+1=ln(√x2+1−x),分析出函数g(x)为R上的减函数且为奇函数,将所求不等式变形为g(x2−4)<g(2x−1),可得出关于x的不等式,解之即可.令g(x)=f(x)+1=ln(√x2+1−x),对任意的x∈R,√x2+1−x>|x|−x≥0,故函数g(x)的定义域为R,因为g(x)+g(−x)=ln(√x2+1−x)+ln(√x2+1+x)=ln(x2+1−x2)=0,则g(−x)=−g(x),所以,函数g(x)为奇函数,当x≤0时,令u=√1+x2−x,由于函数u1=√1+x2和u2=−x在(−∞,0]上均为减函数,故函数u=√1+x2−x在(−∞,0]上也为减函数,因为函数y=lnu在(0,+∞)上为增函数,故函数g(x)在(−∞,0]上为减函数,所以,函数g(x)在[0,+∞)上也为减函数,因为函数g(x)在R上连续,则g(x)在R上为减函数,由f(2x−1)+f(4−x2)+2>0可得g(2x−1)+g(4−x2)>0,即g(x2−4)<g(2x−1),所以,x2−4>2x−1,即x2−2x−3>0,解得x<−1或x>3.所以答案是:x<−1或x>3.13、若函数f(x)={2x+2,x≤1,log2(x−1),x>1在(−∞,a]上的最大值为4,则a的取值范围为________.答案:[1,17]分析:根据函数解析式画出函数图象,再根据指数函数、对数函数的性质判断函数的单调性,再求出f(x)= 4时x的值,即可得解.解:因为f(x)={2x+2,x≤1,log2(x−1),x>1,当x∈(−∞,1]时,易知f(x)=2x+2在(−∞,1]上单调递增,当x∈(1,+∞)时,f(x)=log2(x−1)在(1,+∞)上单调递增.作出f(x)的大致图象,如图所示.由图可知,f(1)=4,f(17)=log2(17−1)=4,因为f(x)在(−∞,a]上的最大值为4,所以a的取值范围为[1,17].所以答案是:[1,17]14、函数f(x)=4+log a(x−1)(a>0且a≠1)的图象恒过定点_________ 答案:(2,4)分析:令对数的真数为1,即可求出定点的横坐标,再代入求值即可;解:因为函数f(x)=4+log a(x−1)(a>0且a≠1),令x−1=1,解得x=2,所以f(2)=4+log a1=4,即函数f(x)恒过点(2,4);所以答案是:(2,4)解答题15、已知函数f(x)=ln(x+a)(a∈R)的图象过点(1,0),g(x)=x2−2e f(x).(1)求函数f(x)的解析式;(2)若函数y=f(x)+ln(2x−k)在区间(1,2)上有零点,求整数k的值;(3)设m>0,若对于任意x∈[1m,m],都有g(x)<−ln(m−1),求m的取值范围.答案:(1)f(x)=lnx;(2)k的取值为2或3;(3)(1,2).解析:(1)根据题意,得到ln(1+a)=0,求得a的值,即可求解;(2)由(1)可得y=ln(2x2−kx),得到2x2−kx−1=0,设ℎ(x)=2x2−kx−1,根据题意转化为函数y=ℎ(x)在(1,2)上有零点,列出不等式组,即可求解;(3)求得g(x)的最大值g(m),得出g(x)max<−ln(m−1),得到m2−2m<−ln(m−1),设ℎ(m)=m2−2m+ln(m−1)(m>1),结合ℎ(m)单调性和最值,即可求解.(1)函数f(x)=ln(x+a)(a∈R)的图像过点(1,0),所以ln(1+a)=0,解得a=0,所以函数f(x)的解析式为f(x)=lnx.(2)由(1)可知y=lnx+ln(2x−k)=ln(2x2−kx),x∈(1,2),令ln(2x2−kx)=0,得2x2−kx−1=0,设ℎ(x)=2x2−kx−1,则函数y=f(x)+ln(2x−k)在区间(1,2)上有零点,等价于函数y=ℎ(x)在(1,2)上有零点,所以{ℎ(1)=1−k<0ℎ(2)=7−2k>0,解得1<k<72,因为k∈Z,所以k的取值为2或3.(3)因为m>0且m>1m ,所以m>1且0<1m<1,因为g(x)=x2−2e f(x)=x2−2x=(x−1)2−1,所以g(x)的最大值可能是g(m)或g(1m),因为g(m)−g(1m )=m2−2m−(1m2−2m)=m2−1m2−(2m−2m)=(m−1m )(m+1m−2)=(m−1m)⋅(m−1)2m>0所以g(x)max=g(m)=m2−2m,只需g(x)max<−ln(m−1),即m2−2m<−ln(m−1),设ℎ(m)=m2−2m+ln(m−1)(m>1),ℎ(m)在(1,+∞)上单调递增,又ℎ(2)=0,∴m2−2m+ln(m−1)<0,即ℎ(m)<ℎ(2),所以1<m<2,所以m的取值范围是(1,2).小提示:已知函数的零点个数求解参数的取值范围问题的常用方法:1 、分离参数法:一般命题的情境为给出区间,求满足函数零点个数的参数范围,通常解法为从f(x)中分离出参数,构造新的函数,求得新函数的最值,根据题设条件构建关于参数的不等式,从而确定参数的取值范围;2 、分类讨论法:一般命题的情境为没有固定的区间,求满足函数零点个数的参数范围,通常解法为结合函数的单调性,先确定参数分类的标准,在每个小区间内研究函数零点的个数是否符合题意,将满足题意的参数的各校范围并在一起,即为所求的范围.。
指数对数函数基本知识点指数函数和对数函数是高中数学紧密相关的数学概念,对于理解和运用多种数学问题都是至关重要的。
下面将从定义、性质、图像和应用等几个方面进行详细介绍。
一、指数函数指数函数的定义是f(x)=a^x,其中a是一个正实数且a≠1,x是实数。
指数函数的特点包括:1.a^0=1,a^1=a。
2.指数函数的定义域是整个实数集。
3.当a>1时,指数函数是严格递增的;当0<a<1时,指数函数是严格递减的。
4.指数函数的图像可以分成两种情况:当a>1时,图像在x轴的右侧逐渐向上增长;当0<a<1时,图像在x轴的右侧逐渐向下降低;当a=1时,图像是一条水平直线。
二、对数函数对数函数的定义是f(x)=log_a(x),其中a是一个正实数且a≠1,x是正实数。
对数函数的特点包括:1. log_a(1)=0,log_a(a)=12.对数函数的定义域是正实数集。
3.当a>1时,对数函数是严格递增的;当0<a<1时,对数函数是严格递减的。
4.对数函数的图像可以分成两种情况:当a>1时,图像在y轴的右侧逐渐向上增长;当0<a<1时,图像在y轴的右侧逐渐向下降低;当a=1时,图像是一条水平直线。
三、指数函数和对数函数的性质1. 反函数性质:指数函数和对数函数互为反函数,即a^log_a(x)=x,log_a(a^x)=x。
2. 对数与指数的互化性质:log_a(x)=y等价于 a^y=x。
3.对于任意的正实数a,b和任意实数x,有如下几个基本性质:-a^x*a^y=a^(x+y)- (a^x)^y = a^(xy)- (ab)^x = a^x * b^x-a^(-x)=1/(a^x)-(a/b)^x=a^x/b^x- log_a(xy) = log_a(x) + log_a(y)- log_a(x^y) = y * log_a(x)- log_a(1/x) = -log_a(x)- log_a(x/y) = log_a(x) - log_a(y)四、指数和对数函数的图像指数函数和对数函数的图像可以通过制作表格来得到,然后连接各个点形成曲线图。
高一数学指数函数对数函数知识点导语:在高中数学中,指数函数与对数函数是一个非常重要的数学概念和知识点。
它们在不同领域的应用非常广泛,比如金融、科学等。
本文将深入探讨高一数学中的指数函数和对数函数的基本概念、性质以及它们之间的关系。
一、指数函数的基本概念与性质1. 指数函数的定义指数函数是以常数e(自然对数的底)为底的函数,表示为f(x) = a^x,其中a > 0且a ≠ 1,x为实数。
举例来说,函数f(x) = 2^x就是一个指数函数,其中以2为底。
2. 指数函数的性质①指数函数的定义域为实数集, 即所有实数x。
②指数函数的值域为正数集, 即所有大于0的实数。
③指数函数是递增函数,即当x1 < x2时,a^x1 < a^x2。
④当a > 1时,指数函数的图像是递增的;当0 < a < 1时,指数函数的图像是递减的。
二、对数函数的基本概念与性质1. 对数函数的定义对数函数是指数函数的反函数。
以常数e为底的对数函数称为自然对数函数,记作ln(x)。
举例来说,函数g(x) = log2(x)就是一个以2为底的对数函数。
2. 对数函数的性质①对数函数的定义域为正数集,即只有正实数才有对数。
②对数函数的值域为实数集。
③对数函数是递增函数,即当x1 < x2时,log(x1) < log(x2)。
④对数函数与指数函数互为反函数,即loga(a^x) = x,a^loga(x) = x。
三、指数函数与对数函数之间的关系注意:以下的例子仅为了便于理解,具体数值仅供参考。
1. 自然对数与指数函数的关系e^x = a 可以转化为 ln(a) = x。
例如,e^2 = 7.39 可以转化为 ln(7.39) = 2。
2. 对数函数的性质与指数函数的性质对数函数的一些基本性质与指数函数的一些基本性质是相互关联的,如:① loga(xy) = loga(x) + loga(y)② loga(x/y) = loga(x) - loga(y)③ loga(x^y) = y * loga(x)④ loga(b) = logc(b) / logc(a)3. 指数函数与对数函数的实际应用指数函数与对数函数在实际中有着广泛的应用,主要体现在以下几个方面:①金融领域:在复利计算、投资分析等方面,指数函数与对数函数被广泛应用。
高中人教A版必修一指数函数与对数函数知识点总结指数函数和对数函数是高中数学中的重要概念,它们经常出现在各种高考试题中。
下面对高中人教A版必修一中的指数函数和对数函数的知识点进行总结:一、指数函数的定义和性质:1.指数函数的定义:设a是一个正数且不等于1,x是任意实数,则形如y=a^x的函数称为指数函数。
2.指数函数的性质:(1)当a>1时,指数函数y=a^x是递增函数。
(2)当0<a<1时,指数函数y=a^x是递减函数。
(3)当a>0且不等于1时,指数函数y=a^x的图象经过点(0,1)。
(4)当a>1时,指数函数y=a^x的图象在y轴的右半部分无上界,且在x轴的左半部分无下界;当0<a<1时,指数函数y=a^x的图象在y轴的右半部分无下界,且在x轴的左半部分无上界。
(5)指数函数y=a^x的图象经过点(1,a)。
二、对数函数的定义和性质:1. 对数函数的定义:设a是一个大于0且不等于1的实数,b是一个正数,则形如y=log_a^b的函数称为对数函数。
2.对数函数的性质:(1) 对数函数y=log_a^b的定义域是(0,+∞),值域是(-∞,+∞)。
(2) 当0<a<1时,对数函数y=log_a^b是递增函数。
(3) 当a>1时,对数函数y=log_a^b是递减函数。
(4) 对数函数y=log_a^b的图象经过点(a,1)。
(5) 对数函数y=log_a^b是指数函数y=a^x的反函数,即y=log_a^b等价于b=a^y。
三、指数方程和对数方程:1.指数方程:形如a^x=b的等式称为指数方程。
(1)指数方程的解法:当指数方程左右两边的底数相等时,可取对数得到对数方程,再解对数方程得到解;当指数方程左右两边的指数相等时,可取对数得到对数方程,再解对数方程得到解。
2. 对数方程:形如log_a^b=c的等式称为对数方程。
(1)对数方程的解法:根据对数的定义,可将对数方程化为指数方程,再解指数方程得到解。
数学高一指数对数知识点数学是一门抽象而又实用的学科,其中的指数对数知识点在高一阶段有着重要的地位。
本文将重点介绍高一学生应该掌握的指数对数知识点,以帮助同学们更好地理解和应用这一部分内容。
一、指数与对数的基本概念1. 指数的概念在数学中,指数是乘方运算的一种表示方式。
指数可以看作是乘方的幂,用于表示一个数被乘以自身的次数。
例如,2³表示2乘以自身3次,即2的立方。
2. 常见的指数规律指数运算中存在着一些常见的规律,需要学生掌握和灵活运用。
例如,指数相乘的结果等于底数不变,指数相加的结果。
这一规律可以表达为a^m * a^n = a^(m+n)。
3. 对数的概念对数是指数的逆运算。
如果a^x = b,那么称x为以a为底b的对数,记作log_a(b) = x。
对数函数是一个非常重要的数学函数,在实际问题中有着广泛的应用。
二、指数与对数的运算法则1. 指数的运算法则高一阶段,学生需要熟练掌握指数运算法则,包括指数相同、底数相同等情况下的运算规律。
例如,(a^m)^n = a^(m*n),a^(-m) = 1 / a^m等。
这些规律有助于简化复杂的指数运算。
2. 对数的运算法则类似指数,对数也有一些常见的运算法则。
例如,log_a(m * n) = log_a(m) + log_a(n),log_a(m^n) = n * log_a(m)等。
熟练掌握这些法则可以简化对数运算的复杂性。
三、指数与对数方程1. 指数方程指数方程是以指数形式给出的方程,解决指数方程需要运用指数的运算法则和性质。
例如,2^x = 16,可以通过观察得到x = 4为满足方程的解。
2. 对数方程对数方程是以对数形式给出的方程,解决对数方程需要熟悉对数的运算法则和性质。
例如,log_2(x) = 3,可以通过将方程重新转化为指数形式得到x = 2^3 = 8。
四、指数与对数函数1. 指数函数指数函数是以指数形式表示的函数,其中底数为常数,指数为自变量。
指数函数与对数函数知识点总结指数函数与对数函数是高中数学中的重要内容,也是应用数学中常见的数学模型。
指数函数与对数函数既有相似之处又有一些不同点,下面是对这两个函数的一些基本特点进行总结。
一、指数函数指数函数的定义形式为:y=a^x,其中a为底数,x为指数,a>0,且a≠1。
1. 基本性质:(1)当a>1时,指数函数是增函数;当0<a<1时,指数函数是减函数。
(2)当x>0时,指数函数是正值函数;当x<0时,指数函数是正值函数。
(3)当x=0时,指数函数的值为1。
(4)当x为无穷大时,指数函数可能趋于无穷大或者趋于0。
2. 反函数:指数函数的反函数称为对数函数,记作y=logₐx,其中a为底数,x为真数,a>0,且a≠1。
3. 基本性质:(1)对数函数y=logₐx是定义在(0,+∞)上的减函数。
(2)当x=1时,对数函数的值为0。
(3)当x>1时,对数函数是正值函数;当0<x<1时,对数函数是负值函数。
(4)当x趋近于0时,对数函数趋近于负无穷大;当x趋近于正无穷大时,对数函数趋近于无穷大。
4. 常用公式:(1)换底公式:logₐb=logₐc·log_cb,可用于将对数函数的底数换成我们熟悉的底数,如换底公式常用来求解以10为底和以e为底的对数函数。
(2)指数函数的复合函数性质:如果f(x)是指数函数y=a^x,g(x)是一个函数,那么(f°g)(x)=a^(g(x))。
二、对数函数对数函数是指数函数的反函数,对数函数的定义形式为:y=logₐx,其中a为底数,x为真数,a>0,且a≠1。
1. 基本性质:(1)对数函数y=logₐx是定义在(0,+∞)上的减函数。
(2)当x=1时,对数函数的值为0。
(3)当x>1时,对数函数是正值函数;当0<x<1时,对数函数是负值函数。
(4)当x趋近于0时,对数函数趋近于负无穷大;当x趋近于正无穷大时,对数函数趋近于无穷大。
高中数学必修一第四章指数函数与对数函数知识点总结归纳单选题1、设4a =3b =36,则1a+2b =( )A .3B .1C .−1D .−3 答案:B分析:先求出a =log 436,b =log 336,再利用换底公式和对数的运算法则计算求解. 因为4a =3b =36,所以a =log 436,b =log 336, 则1a=log 364,2b=log 369,所以则1a +2b =log 364+log 369=log 3636=1. 故选:B.2、若x 1,x 2是二次函数y =x 2−5x +6的两个零点,则1x 1+1x 2的值为( )A .−12B .−13C .−16D .56 答案:D分析:解方程可得x 1=2,x 2=3,代入运算即可得解. 由题意,令x 2−5x +6=0,解得x =2或3, 不妨设x 1=2,x 2=3,代入可得1x 1+1x 2=12+13=56.故选:D.3、我国在2020年9月22日在联合国大会提出,二氧化碳排放力争于2030年前实现碳达峰,争取在2060年前实现碳中和.为了响应党和国家的号召,某企业在国家科研部门的支持下,进行技术攻关:把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品,经测算,该技术处理总成本y (单位:万元)与处理量x (单位:吨)(x ∈[120,500])之间的函数关系可近似表示为y ={13x 3−80x 2+5040x,x ∈[120,144)12x 2−200x +80000,x ∈[144,500] ,当处理量x 等于多少吨时,每吨的平均处理成本最少( )A.120B.200C.240D.400答案:D分析:先根据题意求出每吨的平均处理成本与处理量之间的函数关系,然后分x∈[120,144)和x∈[144,500]分析讨论求出其最小值即可由题意得二氧化碳每吨的平均处理成本为S={13x2−80x+5040,x[120,144)1 2x−200+80000x,x∈[144,500],当x∈[120,144)时,S=13x2−80x+5040=13(x−120)2+240,当x=120时,S取得最小值240,当x∈[144,500]时,S=12x+80000x−200≥2√12x⋅80000x−200=200,当且仅当12x=80000x,即x=400时取等号,此时S取得最小值200,综上,当每月得理量为400吨时,每吨的平均处理成本最低为200元,故选:D4、将进货价为每个80元的商品按90元一个出售时,能卖出400个,每涨价1元,销售量就减少20个,为了使商家利润有所增加,则售价a(元/个)的取值范围应是()A.90<a<100B.90<a<110C.100<a<110D.80<a<100答案:A分析:首先设每个涨价x元,涨价后的利润与原利润之差为y元,结合条件列式,根据y>0,求x的取值范围,即可得到a的取值范围.设每个涨价x元,涨价后的利润与原利润之差为y元,则a=x+90,y=(10+x)⋅(400−20x)−10×400=−20x2+200x.要使商家利润有所增加,则必须使y>0,即x2−10x<0,得0<x<10,∴90<x+90<100,所以a的取值为90<a<100.故选:A5、已知a=lg2,10b=3,则log56=()A.a+b1+a B.a+b1−aC.a−b1+aD.a−b1−a答案:B分析:指数式化为对数式求b,再利用换底公式及对数运算性质变形. ∵a=lg2,10b=3,∴b=lg3,∴log56=lg6lg5=lg2×3lg102=lg2+lg31−lg2=a+b1−a.故选:B.6、设f(x)={e x−1,x<3log3(x−2),x≥3,则f(f(11))的值是()A.1B.e C.e2D.e−1答案:B分析:根据自变量的取值,代入分段函数解析式,运算即可得解.由题意得f(11)=log3(11−2)=log39=2,则f(f(11))=f(2)=e2−1=e.故选:B.小提示:本题考查了分段函数求值,考查了对数函数及指数函数求值,属于基础题.7、已知实数a,b∈(1,+∞),且log2a+log b3=log2b+log a2,则()A.a<√b<b B.√b<a<b C.b<√a<a D.√a<b<a答案:B分析:对log2a−log a2<log2b−log b2,利用换底公式等价变形,得log2a−1log2a <log2b−1log2b,结合y=x−1x 的单调性判断b<a,同理利用换底公式得log2a−1log2a<log3b−1log3b,即log2a>log3b,再根据对数运算性质得log2a>log2√b,结合y=log2x单调性,a>√b,继而得解.由log2a+log b3=log2b+log a2,变形可知log2a−log a2<log2b−log b2,利用换底公式等价变形,得log2a−1log2a <log2b−1log2b,由函数f(x)=x−1x在(0,+∞)上单调递增知,log2a<log2b,即a<b,排除C,D;其次,因为log2b>log3b,得log2a+log b3>log3b+log a2,即log2a−log a2>log3b−log b3,同样利用f(x)=x−1x的单调性知,log2a>log3b,又因为log3b=log√3√b>log2√b,得log2a>log2√b,即a>√b,所以√b<a<b.故选:B.8、已知f(x)=a−x(a>0,且a≠1),且f(-2)>f(-3),则a的取值范围是()A.a>0B.a>1C.a<1D.0<a<1答案:D分析:把f(-2),f(-3)代入解不等式,即可求得.因为f(-2)=a2,f(-3)=a3,f(-2)>f(-3),即a2>a3,解得:0<a<1.故选:D多选题9、某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为400吨,最多为600吨,月处理成本y(元)与月处理量x(吨)之间的函数关系可近似地表示为y=12x2-200x+80000,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元.以下判断正确的是()A.该单位每月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低B.该单位每月最低可获利20000元C.该单位每月不获利,也不亏损D.每月需要国家至少补贴40000元才能使该单位不亏损答案:AD分析:根据题意,列出平均处理成本表达式,结合基本不等式,可得最低成本;列出利润的表达式,根据二次函数图像与性质,即可得答案.由题意可知,二氧化碳每吨的平均处理成本为yx =12x+80000x−200≥2√12x⋅80000x−200=200,当且仅当12x=80000x,即x=400时等号成立,故该单位每月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低,最低成本为200元,故A正确;设该单位每月获利为S元,则S=100x−y=100x−(12x2+80000−200x)=−12x2+300x−80000=−12(x−300)2−35000,因为x∈[400,600],所以S∈[−80000,−40000].故该单位每月不获利,需要国家每月至少补贴40000元才能不亏损,故D正确,BC错误,故选:AD小提示:本题考查基本不等式、二次函数的实际应用,难点在于根据题意,列出表达式,并结合已有知识进行求解,考查阅读理解,分析求值的能力,属中档题.10、已知函数f(x)=log2(2x+8x)−2x,以下判断正确的是()A.f(x)是增函数B.f(x)有最小值C.f(x)是奇函数D.f(x)是偶函数答案:BD分析:由题设可得f(x)=log2(12x+2x),根据复合函数的单调性判断f(x)的单调情况并确定是否存在最小值,应用奇偶性定义判断奇偶性.由f(x)=log2(2x+23x)−log222x=log2(12x+2x),令μ=2x>0为增函数;而t=1μ+μ在(0,1)上递减,在(1,+∞)上递增;所以t在x∈(−∞,0)上递减,在x∈(0,+∞)上递增;又y=log2t在定义域上递增,则y在x∈(−∞,0)上递减,在x∈(0,+∞)上递增;所以f(x)在(−∞,0)上递减,在(0,+∞)上递增,故最小值为f(0)=1,f(−x)=log2(12−x +2−x)=log2(2x+12x)=f(x),故为偶函数.故选:BD11、为了得到函数y=ln(ex)的图象,可将函数y=ln x的图象()A.纵坐标不变,横坐标伸长为原来的e倍B.纵坐标不变,横坐标缩短为原来的1eC.向上平移一个单位长度D .向下平移一个单位长度 答案:BC分析:根据函数图像变换求得结果.解:由题意函数y =lnx 的图象纵坐标不变,横坐标缩短为原来的1e , 可得到函数y =ln (ex)的图象,则A 错误,B 正确; 因为y =ln (ex)=ln x +1,则将函数y =ln x 的图象向上平移一个单位可得到函数y =ln (ex)的图象, 则C 正确,D 错误. 故选:BC. 填空题12、已知函数f(x)={x +1,x ≤0,log 2x,x >0则函数y =f [f (x )]的所有零点之和为___________.答案:12分析:利用分段函数,分类讨论,即可求出函数y =f [f (x )]的所有零点,从而得解.解:x ⩽0时,x +1=0,x =−1,由f(x)=−1,可得x +1=−1或log 2x =−1,∴x =−2或x =12;x >0时,log 2x =0,x =1,由f(x)=1,可得x +1=1或log 2x =1,∴x =0或x =2; ∴函数y =f [f (x )]的所有零点为−2,12,0,2,所以所有零点的和为−2+12+0+2=12 所以答案是:12.13、对于实数a 和b ,定义运算“∗”:a ∗b ={a 2−ab,b 2−ab, a ≤ba >b ,设f(x)=(2x −1)∗(x −1),且关于x 的方程为f(x)=m(m ∈R )恰有三个互不相等的实数根,则m 的取值范围是___________. 答案:(0,14)分析:根据代数式2x −1和x −1之间的大小关系,结合题中所给的定义,用分段函数的形式表示函数f (x )的解析式,画出函数的图象,利用数形结合求出m 的取值范围. 由2x −1≤x −1可得x ≤0,由 2x −1>x −1可得x >0,所以根据题意得f (x )={(2x −1)2−(2x −1)(x −1),x ≤0(x −1)2−(2x −1)(x −1),x >0,即 f (x )={2x 2−x ,x ≤0x −x 2,x >0,作出函数f (x )的图象如图,当x >0时,f (x )=x −x 2开口向下,对称轴为x =12, 所以当x >0时,函数的最大值为f (12)=12−(12)2=14, 函数的图象和直线y =m (m ∈R )有三个不同的交点. 可得m 的取值范围是(0,14), 所以答案是:(0,14) 14、函数f(x)=x (12x −a +12)定义域为(﹣∞,1)∪(1,+∞),则满足不等式ax ≥f (a )的实数x 的集合为______. 答案:{x |x ≥1}分析:由题意可得a =2,f(x)=x (12x −2+12),f(a)=f(2)=2,由ax ≥f (a ),结合指数函数单调性可求x 解:由函数f(x)=x (12x −a +12)定义域为(﹣∞,1)∪(1,+∞),可知a =2 ∴f(x)=x (12x −2+12),f(a)=f(2)=2由ax≥f(a)可得,2x≥2∴x≥1所以答案是:{x|x≥1}解答题15、已知集合A={log52 ,log425,2},集合B={log25,log319}.记集合A中最小元素为a,集合B中最大元素为b.(1)求A∩B及a,b的值;(2)证明:函数f(x)=x+1x 在[2,+∞)上单调递增;并用上述结论比较a+b与52的大小.答案:(1)A∩B={log25},a=log52,b=log25;(2)证明见解析,a+b>52分析:(1)根据对数的运算性质以及对数函数的单调性即可解出;(2)根据单调性的定义即可证明函数f(x)=x+1x在[2,+∞)上单调递增,再根据单调性以及对数的性质log a b=1log b a即可比较出大小.(1)因为log425=log25,所以A={log52 ,log25,2},B={log25,−2},即A∩B={log25}.因为log52<log525=2=log24<log25,所以a=log52,b=log25.(2)设x1,x2为[2,+∞)上任意两个实数,且2≤x1<x2,则x1−x2<0,x1x2>1,f(x1)−f(x2)=(x1+1x1)−(x2+1x2)=x1−x2+1x1−1x2=(x1−x2)×x1x2−1x1x2<0,即f(x1)<f(x2),所以f(x)在[2,+∞)上单调递增.所以f(x)>f(2)=52,所以log52+log25=1log25+log25=f(log25)>52.。
高中数学必修一指数函数对数函数知识点高中数学必修一中,指数函数和对数函数是重要的知识点。
指数函数是一种以指数为自变量的函数,形式为y = a^x,其中a为底数,x为指数。
而对数函数是指数函数的逆运算,形式为y = loga(x),其中a为底数,x为真数。
以下是关于指数函数和对数函数的具体知识点。
一、指数函数的图像和性质
1.指数函数的基本形式:
-y=a^x,其中a>0且a≠1
2.指数函数的基本性质:
-当0<a<1时,指数函数呈现递减的图像;
-当a>1时,指数函数呈现递增的图像;
-当a=1时,指数函数为常数函数y=1
二、对数函数的图像和性质
1.对数函数的基本形式:
- y = loga(x),其中a > 0且a≠1
2.对数函数的基本性质:
- 对数函数与指数函数互为反函数,即loga(a^x) = x,a^loga(x) = x;
-对数函数的图像关于直线y=x对称;
-对数函数的定义域为正实数集,值域为实数集。
三、指数函数和对数函数的运算性质
1.指数函数的运算性质:
-a^x*a^y=a^(x+y);
- (a^x)^y = a^(xy);
- (ab)^x = a^x * b^x;
-a^0=1,其中a≠0。
2.对数函数的运算性质:
- loga(xy) = loga(x) + loga(y);
- loga(x^y) = y * loga(x);
- loga(x/y) = loga(x) - loga(y);
- loga(1) = 0,其中a≠0。
四、指数函数和对数函数的应用
1.指数函数在生活中的应用:
-经济增长模型中的应用;
-指数衰减与物质的半衰期计算;
-大自然中的指数增长现象。
2.对数函数在生活中的应用:
-pH值的计算;
-放大器的功率增益计算;
-数字音乐的音量计算。
综上所述,指数函数和对数函数是高中数学必修一中的重要知识点。
掌握了指数函数和对数函数的基本形式、性质以及运算规律,能够理解其图像特征和在实际问题中的应用。
熟练运用和灵活应用指数函数和对数函数的知识,对于理解和解决各种与指数和对数有关的数学问题具有重要意义。