苏教版数学高一苏教版必修1学案对数函数的概念及基本性质
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第二十教时教材:对数的基本概念目的:要求学生理解对数的概念,能够进行对数式与指数式的互化,并由此求一些特殊的对数式的值。
进程:一、引入:从指数导入,见P 80例题假设1995年我国的国民生产总值为 a 亿元,如每年平均增长8%,那么经过多少年国民生产总值是1995年的2倍?设:经过x 年国民生产总值是1995年的2倍则有 ()a a x 2%81=+ 208.1=x这是已知底数和幂的值,求指数的问题。
即指数式 N a b =中,已知a 和N 求b 的问题。
(这里 10≠>a a 且)二、课题:对数定义:一般地,如果 ()1,0≠>a a a 的b 次幂等于N , 就是 N a b=,那么数 b 叫做 a 为底 N 的对数,记作 b N a =log ,a 叫做对数的底数,N 叫做真数。
N a b =b N a =log1.在指数式中 N > 0 (负数与零没有对数) 2.Θ对任意 0>a 且 1≠a , 都有 10=a ∴01log =a同样易知: 1log =a a3.如果把 N a b = 中的 b 写成 N a log , 则有 N a Na=log(对数恒等式)三、对数式与指数式的互换,并由此求某些特殊的对数。
例如: 1642= 216log 4= 100102= 2100log 10=2421=212log 4= 01.0102=- 201.0log 10-=例一、P 81 例一、例二例二、1.计算: 27log 9,81log34,()()32log 32-+,625log435解:设 =x 27log 9 则 ,27=x a 3233=x , ∴23=x设 =x 81log34则8134=⎪⎭⎫ ⎝⎛x,4433=x,∴16=x令 =x ()()32log 32-+=()()13232log -+-, ∴()()13232-+=+x , ∴1-=x 令 =x 625log435, ∴625543=⎪⎪⎭⎫⎝⎛x , 43455=x , ∴5=x 2.求 x 的值:①43log 3-=x ②35log 2-=x③()()1123log 2122=-+-x x x ④()[]0log log log 432=x解:①2713443==-x②3212235==-x③2,00212123222-==⇒=+⇒-=-+x x x x x x x但必须:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-+≠->-0123112012222x x x x ∴0=x 舍去 2-=x④()1log log 43=x , ∴3log 4=x , 6443==x3.求底数:533log -=x , 872log =x解:53355333---⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==x, ∴353-=x87788722⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==x , ∴2=x四、介绍两种特殊的对数:1.常用对数:以10作底 N 10log 写成 N lg 2.自然对数:以 e 作底 e 为无理数,e = 2.71828……N e log 写成 N ln五、小结:1°定义 2°互换 3°求值 六、作业:(练习) P 81 练习 P 84 习题2.7 1,2 《课课练》 P 79 课时练习 6—10。
对数的概念【教学目标】1.使学生理解对数的概念,能够进行对数式与指数式的互化。
2.培养学生应用数学的意识.【教学重点】对数的概念【教学难点】对数与指数的互化【教学过程】一.复习引入:某种放射性物质不断变化为其他物质,每经过一年,这种物质剩留的的质量是原来的84%,经过多少年这种物质的剩留量为原来的一半?二.新课讲解1. 定义:一般地,如果 ()1,0≠>a a a 的b 次幂等于N , 即 N a b =,那么数 b 叫做 a 为底 N 的对数,记作 b N a =log ,a 叫做对数的底数,N 叫做真数。
N a b = b N a =log【注】(1) 在指数式中 N > 0 (负数与零没有对数);(2) 01log =a 1log =a a(3)对数恒等式: N a N a =log ;b a b a =log(4)常用对数:我们通常将以10为底的对数叫做常用对数。
为了简便,N 的常用对数log 10 N 简记作lg N例如:log 105简记作lg 5 log 103.5简记作lg3.5.(5)自然对数:在科学技术中常常使用以无理数e =2.71828……为底的对数,以e 为底的对数叫自然对数,为了简便,N 的自然对数log e N 简记作ln N 。
例如:log e 3简记作ln3 log e 10简记作ln102. 例题例1 将下列指数式改写成对数式:(1)54=625 (2)2-6=164 (3)3a =27 (4) (13 )m =5.73 解:(1)log 5625=4;(2)log 2 164 =-6;(3)log 327=a ;(4)log 315.73=m例2 将下列对数式写成指数式:(1)log 2116=-4;(2)log 2128=-7;(3)lg0.01=-2;(4)ln10=2.303解:(1)(12 )-4=16;(2)27=128;(3)10-2=0.01;(4)e 2.303=10例3 求下列各式的值:(1) 64log 2 ;271log 3(2) 27log 9; 81log 34解:设 =x 27log 9 则 ,27=x a 3233=x , ∴23=x (3) ()[]81log log log 346(4) ()()32log 32-+(5) 5log 23log 14242-+-+例4 求 x 的值:(1) 43log 3-=x (2) ()()1123log 2122=-+-x x x (3) ()[]0log log log 432=x (4) 872log =x (5) 416log =x解:(1)2713443==-x (2)2,00212123222-==⇒=+⇒-=-+x x x x x x x但必须:⎪⎩⎪⎨⎧>-+≠->-0123112012222x x x x ∴0=x 舍去 2-=x(3) ()1log log 43=x , ∴3log 4=x , 6443==x(4) 787878878722)(2=∴==x x x (5) )(22164舍去或-=∴=x x【课堂小结】(1)定义 (2)互换 (3)求值大家要在理解对数概念的基础上,掌握对数式与指数式的互化,会计算一些特殊对数值。
高中数学 对数函数(一)教案 苏教版必修1教学目标:使学生理解对数函数的概念,掌握对数函数的图象和性质,培养学生数形结合的意识.学会用联系的观点分析问题,认识事物之间的相互转化,了解对数函数在生产实际中的简单应用.教学重点:对数函数的图象和性质.教学难点:对数函数与指数函数的关系.教学过程:Ⅰ.复习回顾[师]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 =2x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 =log 2y .如果用x 表示自变量,y 表示函数,这个函数就是y =log 2x . 这一节,我们来研究对数函数. Ⅱ.讲授新课 1.对数函数定义一般地,当a >0且a ≠1时,函数y =log a x 叫做对数函数.[师]这里对数函数的解析式可以由指数函数求得,对数函数的定义域、值域也就是指数函数的值域、定义域.即对数函数的定义域是(0,+∞),值域是R .[师]画出下列两组函数的图象,并观察各组函数的图象,寻找它们之间的关系:(1)y =2x ,y =log 2x ; (2)y =(12)x,y =log 21x它们的图象关于直线y =x 对称.所以y =log a x 的图象与y =a x 的图象关于直线y =x 对称.因此,我们只要画出和y =a x的图象关于y =x 对称的曲线,就可以得到y =log a x 的图象,然后根据图象特征得出对数函数的性质.图 象32.521.510.5-0.5-1-1.5-2-2.5-11234567801132.521.510.5-0.5-1-1.5-2-2.5-11234567811性 质定义域:(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在(0,+∞)上是增函数在(0,+∞)上是减函数[师]接下来,我们通过例题来看一下对数函数性质的简单应用.3.例题讲解[例1]求下列函数的定义域(1)y =log a x 2 (2)y =log a (4-x ) (3)y =log a (9-x 2) 分析:此题主要利用对数y =log a x 的定义域(0,+∞)求解解:(1)由x 2>0,得x ≠0 所以函数y =log a x 2的定义域是{x |x ≠0} (2)由4-x >0,得x <4 所以函数y =log a (4-x )的定义域是{x |x <4}(3)由9-x 2>0得-3<x <3 所以函数y =log a (9-x 2)的定义域是{x |-3<x <3} 评述:此题只是对数函数性质的简单应用,应强调学生注意书写格式. [师]为使大家进一步熟悉对数函数的图象和性质,我们来做练习. Ⅲ.课堂练习 课本P 69练习1.画出函数y =log 3x 及y =x 31log 的图象,并且说明这两个函数的相同性质和不同性质.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 =log 3x 的图象是上升的曲线,y =x 31log 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.2.求下列函数的定义域:(1)y =log 5(1-x ) (2)y =1log 2x(3)y =log 711-3x(4)y =log 3x解:(1)由1-x >0得x <1 ∴所求函数定义域为{x |x <1}(2)由log 2x ≠0,得x ≠1,又x >0 ∴所求函数定义域为{x |x >0且x ≠1}(3)由⎩⎪⎨⎪⎧11-3x >01-3x ≠0 ,得x <13 ∴所求函数定义域为{x |x <13}(4)由⎩⎨⎧x >0log 3x ≥0 ,得⎩⎨⎧x >0x ≥1∴x ≥1∴所求函数定义域为{x |x ≥1} 要求:学生板演练习,老师讲评. Ⅳ.课时小结[师]通过本节学习,大家应逐步掌握对数函数的图象与性质,并能利用对数函数的性质解决一些简单问题,如求对数形式的复合函数的定义域问题. Ⅴ.课后作业(一)课本P 70习题1,2(二)1.预习内容:P 67例2、例3 2.预习提纲:(1)同底数的两对数如何比较大小? (2)不同底数的两对数如何比较大小?对数函数(二)教学目标:使学生掌握对数函数的单调性,掌握比较同底与不同底对数大小的方法,培养学生数学应用意识;用联系的观点分析、解决问题,认识事物之间的相互转化.教学重点:利用对数函数单调性比较同底对数大小.教学难点:不同底数的对数比较大小.教学过程:Ⅰ.复习回顾[师]上一节,大家学习了对数函数的图象和性质,明确了对数函数的单调性,即: 当a >1时,y =log a x 在(0,+∞)上是增函数; 当0<a <1时,y =log a x 在(0,+∞)上是减函数. 这一节,我们主要学习对数函数单调性的应用. Ⅱ.讲授新课[例1]比较下列各组数中两个值的大小:(1)log 23.4,log 28.5 (3)log 0.31.8,log 0.32.7 (3)log a 5.1,log a 5.9(a >0,a ≠1) 分析:此题主要利用对数函数的单调性比较两个同底数的对数值大小. 解:(1)考查对数函数y =log 2x ,因为它的底数2>1,所以它在(0,+∞)上是增函数,于是log 23.4<log 28.5(2)考查对数函数y =log 0.3x ,因为它的底数0<0.3<1,所以它在(0,+∞)上是减函数,于是log 0.31.8>log 0.32.7[师]通过(1)、(2)的解答,大家可以试着总结两个同底数的对数比较大小的一般步骤:(1)确定所要考查的对数函数;(2)根据对数底数判断对数函数增减性;(3)比较真数大小,然后利用对数函数的增减性判断两对数值的大小.解:(3)当a >1时,y =log a x 在(0,+∞)上是增函数,于是log a 5.1<log a 5.9当0<a <1时,y =log a x 在(0,+∞)上是减函数,于是log a 5.1>log a 5.9评述:对数函数的增减性决定于对数的底数是大于1还是小于1.而已知条件并未指明,因此需要对底数a 进行讨论,体现了分类讨论的思想,要求学生逐步掌握.[例2]比较下列各组中两个值的大小: (1)log 67,log 76 (2)log 3π,log 20.8分析:由于两个对数值不同底,故不能直接比较大小,可在两对数值中间插入一个已知数,间接比较两对数值的大小.解:(1)∵log 67>log 66=1,log 76<log 77=1,∴log 67>log 76 (2)∵log 3π>log 31=0,log 20.8<log 21=0,∴log 3π>log 20.8评述:例2仍是利用对数函数的增减性比较两个对数的大小,当不能直接比较时,经常在两个对数中间插入1或0等,间接比较两个对数的大小,例2(2)题也可与1比较. [例3]求下列函数的定义域、值域:⑴ y =212--x -14⑵ y =log 2(x 2+2x +5) ⑶ y =log 31(-x 2+4x +5) ⑷ y =log a (-x 2-x ) (0<a <1)解:⑴要使函数有意义,则须: 212--x -14≥0 即:-x 2-1≥-2 得-1≤x ≤1 ∵-1≤x ≤1 ∴-1≤-x 2≤0 从而 -2≤-x 2-1≤-1 ∴14 ≤212--x ≤12 ∴0≤212--x -14 ≤14 ∴0≤y ≤12∴定义域为[-1,1],值域为[0,12]⑵∵x 2+2x +5=(x +1)2+4≥4对一切实数都恒成立 ∴函数定义域为R从而log 2(x 2+2x +5)≥log 24=2 即函数值域为[2,+∞)⑶要使函数有意义,则须: -x 2+4x +5>0得x 2-4x -5<0解得-1<x <5由-1<x <5 ∴在此区间内 (-x 2+4x +5)max =9∴ 0≤-x 2+4x +5≤9从而 log 31(-x 2+4x +5)≥log 319=-2 即:值域为 y ≥-2∴定义域为[-1,5],值域为[-2,+∞)⑷要使函数有意义,则须:⎩⎨⎧≥-->--)2(0)(log )1(022x x x x a由①:-1<x <0由②:∵0<a <1时 则须 -x 2-x ≤1,x ∈R 综合①②得 -1<x <0当-1<x <0时 (-x 2-x )max =14 ∴0<-x 2-x ≤14∴log a (-x 2-x )≥log a 14∴ y ≥log a 14∴定义域为(-1,0),值域为[log a 14,+∞)Ⅲ.课堂练习课本P 69练习3补充:比较下列各题中的两个值的大小(1)log 20.7,log 310.8 (2)log 0.30.7, log 0.40.3(3)log 3.40.7,log 0.60.8,(13)21- (4)log 0.30.1, log 0.20.1解:(1)考查函数y =log 2x∵2>1, ∴函数y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数 又0.7<1, ∴log 20.7<log 21=0 再考查函数y =log 31x∵0<13<1 ∴函数y =log 31x 在(0,+∞)上是减函数又1>0.8, ∴log 310.8>log 311=0∴log 20.7<0<log 310.8 ∴log 20.7<log 310.8(2)log 0.30.7<log 0.40.3(3)log 3.40.7<log 0.60.8<(13)21-(4)log 0.30.1>log 0.20.1 要求:学生板演,老师讲评 Ⅳ.课时小结[师]通过本节学习,大家要掌握利用对数函数的增减性比较两对数大小的方法,并要能够逐步掌握分类讨论的思想方法. Ⅴ.课后作业课本P 70习题 3对数函数(三)教学目标:使学生掌握对数形式复合函数的单调性的判断及证明方法,掌握对数形式复合函数的奇偶性的判断及证明方法,培养学生的数学应用意识;认识事物之间的内在联系及相互转化,用联系的观点分析问题、解决问题.教学重点:函数单调性、奇偶性证明通法.教学难点:对数运算性质、对数函数性质的应用.教学过程:Ⅰ.复习回顾[师]上一节课后,我要求大家预习函数单调性,奇偶性的证明方法,现在,我们进行一下回顾.1.判断及证明函数单调性的基本步骤: 假设——作差——变形——判断说明:变形目的是为了易于判断;判断有两层含义:一是对差式正负的判断;二是对增减函数定义的判断.2.判断及证明函数奇偶性的基本步骤:①考查函数定义域是否关于原点对称;②比较f (-x )与f (x )或者-f (x )的关系;③根据函数奇偶性定义得出结论.说明:考查函数定义域容易被学生忽视,应强调学生注意. [师]接下来,我们一起来看例题 Ⅱ.讲授新课[例1]判断下列函数的奇偶性:(1)f (x )=lg 1-x 1+x(2)f (x )=ln(1+x 2-x )分析:首先要注意定义域的考查,然后严格按照奇偶性证明基本步骤进行. 解:(1)由1-x1+x>0可得-1<x <1所以函数的定义域为:(-1,1)关于原点对称又f (-x )=lg 1+x 1-x =lg (1-x 1+x )-1=-lg 1-x 1+x =-f (x )即f (-x )=-f (x )所以函数f (x )=lg 1-x1+x是奇函数评述:此题确定定义域即解简单分式不等式,函数解析式恒等变形需利用对数的运算性质,说明判断对数形式的复合函数的奇偶性,不能轻易直接下结论,而应注意对数式的恒等变形.解:(2)由1+x 2-x >0可得x ∈R 所以函数的定义域为R 关于原点对称又f (-x )=ln(1+x 2+x )=ln (1+x 2+x ) (1+x 2-x )1+x 2-x=ln11+x 2-x=-ln(1+x 2-x )=-f (x )即f (-x )=-f (x )所以函数f (x )=ln(1+x 2-x )是奇函数评述:此题定义域的确定可能稍有困难,可以讲解此点,而函数解析式的变形用到了分子有理化的技巧,应要求学生掌握.[例2](1)证明函数f (x )=log 2(x 2+1)在(0,+∞)上是增函数(2)问:函数f (x )=log 2(x 2+1)在(-∞,0)上是减函数还是增函数? 分析:此题目的在于让学生熟悉函数单调性证明通法,同时熟悉上一节利用对数函数单调性比较同底数对数大小的方法.(1)证明:设x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1<x 2则f (x 1)-f (x 2)=log 2(x 12+1)-log 2(x 22+1)∵0<x 1<x 2 ∴x 12+1<x 22+1 又∵y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数.∴log 2(x 12+1)<log 2(x 22+1) 即f (x 1)<f (x 2)∴函数f (x )=log 2(x 2+1)在(0,+∞)上是增函数. (2)是减函数,证明可以仿照上述证明过程.评述:此题可引导学生总结函数f (x )=log 2(x 2+1)的增减性与函数y =x 2+1的增减性的关系,并可在课堂练习之后得出一般性的结论.[例3]求函数y =log 21(x 2-2x -3)的单调区间.解:定义域x 2-2x -3>0 解得x >3或x <-1 单调减区间是(3,+∞)[例4] 已知y =log a (2-ax )在[0,1]上是x 的减函数,求a 的取值范围. 解:∵a >0且a ≠1 ∴函数t =2-ax 是减函数由y =log a (2-ax )在[0,1]上x 的减函数,知y =log a t 是增函数,∴a >1 由x =1时,2-ax =2-a >0,得a <2∴1<a <2Ⅲ.课堂练习(1)证明函数y =log 21 (x 2+1)在(0,+∞)上是减函数;(2)判断函数y =log 21 (x 2+1)在(-∞,0)上的增减性.证明:(1)设0<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=log 21 (x 12+1)-log 21 (x 22+1)=log 21x 12+1x 22+1∵0<x 1<x 2,∴0<x 12<x 22, ∴x 12+1x 22+1 <x 12+1x 12+1而log 21x 是减函数 ∴log 21x 12+1x 22+1 >log 21x 12+1x 12+1=log 211=0∴f (x 1)-f (x 2)>0 即f (x 1)>f (x 2) ∴函数y = log 21 (x 2+1)在(0,+∞)上是减函数(2)设x 1<x 2<0,则f (x 1)-f (x 2)= log 21 (x 12+1)-log 21 (x 22+1)∵x 1<x 2<0,∴x 12>x 22>0而函数y = log 21x 在(0,+∞)上是减函数.∴log 21 (x 12+1)<log 21 (x 22+1) 即f (x 1)<f (x 2)∴y = log 21 (x 2+1)在(-∞,0)上是增函数.Ⅳ.课时小结[师]通过本节学习,大家能进一步熟悉对数函数的性质应用,并掌握证明函数单调性,奇偶性的通法,提高数学应用的能力. Ⅴ.课后作业(一)课本P 70 4,5,8 (二)补充1.求y =log 0.3(x 2-2x )的单调递减区间.解:先求定义域:由x 2-2x >0,得x (x -2)>0∴x <0或x >2 ∵函数y =log 0.3t 是减函数故所求单调减区间即t =x 2-2x 在定义域内的增区间.又t =x 2-2x 的对称轴为x =1 ∴所求单调递减区间为(2,+∞)2.求函数y =log 2(x 2-4x )的单调递增区间解:先求定义域:由x 2-4x >0得x (x -4)>0∴x <0或x >4 又函数y =log 2t 是增函数故所求单调递增区间为t =x 2-4x 在定义域内的单调递增区间.∵t =x 2-4x 的对称轴为x =2 ∴所求单调递增区间为:(4,+∞)3. 已知y =log a (2-a x)在[0,1]上是x 的减函数,求a 的取值范围.解:∵a>0且a≠1 当a >1时,函数t =2-a x>0是减函数由y =log a (2-a x)在[0,1]上是x 的减函数,知y =log a t 是增函数,∴a>1 由x ∈[0,1]时,2-a x≥2-a >0,得a <2, ∴1<a <2当0<a <1时,函数t =2-a x>0是增函数由y =log a (2-a x)在[0,1]上x 的减函数,知y =log a t 是减函数,∴0<a<1 由x ∈[0,1]时,2-a x≥2-1>0, ∴0<a<1 综上述,0<a<1或1<a <2。
2012高一数学 对数函数(3)学案学习目标:1.进一步理解对数函数的性质,能运用对数函数的相关性质解决对数型函数的常见问题.2.培养学生数形结合的思想,以及分析推理的能力.课前预习:1.复习对数函数的性质.2.回答下列问题.(1)函数y =log 2x 的值域是 ;(2)函数y =log 2x (x ≥1)的值域是 ;(3)函数y =log 2x (0<x <1)的值域是 .问题解决:一、情境问题函数y =log 2(x 2+2x +2)的定义域和值域分别如何求呢?二、学生活动探究完成情境问题.三、数学运用例1:求函数y =log 2(x 2+2x +2)的定义域和值域例2:判断下列函数的奇偶性:(1)f (x )=lgxx +-11 (2)f (x )=ln(21x +-x )例3:已知log a 0.75>1,试求实数a 取值范围.例4:已知函数y =log a (1-a x )(a >0,a ≠1).(1)求函数的定义域与值域;(2)求函数的单调区间.练习反馈:(1)已知函数y =log 2x 的值域是[-2,3],则x 的范围是________________.(2)函数12log y x =,x ∈(0,8]的值域是 .(3)函数y =log 21(x 2-6x +17)的值域 .(4)函数()212log 2y x=-的值域是_______________.课堂小结(1)借助于对数函数的性质研究对数型函数的定义域与值域;(2)换元法;(3)能画出较复杂函数的图象,根据图象研究函数的性质(数形结合). 课后巩固:1.下列函数(1) y =x -1;(2) y =log 2(x -1);(3) y (4)y =ln x ,其中值域为R 的有 (请写出所有正确结论的序号).2.函数y =lg(x+12-1)的图象关于 对称. 3.已知函数1()log 1a mx f x x -=-(a >0,a ≠1)的图象关于原点对称,那么实数m = . 4.求函数)3(log )27(log 33x x y ⋅=,其中x ∈[127,9]的值域.变式:求函数的最值及取最值时x 的值.学习反思:。
2.3.2 对数函数(2)教学目标:1.掌握对数函数的性质,能初步运用性质解决问题.2.运用对数函数的图形和性质.3.培养学生数形结合的思想,以及分析推理的能力.教学重点:对数函数性质的应用.教学难点:对数函数图象的变换.教学过程:一、问题情境1.复习对数函数的定义及性质.2.问题:如何解决与对数函数的定义、图象和性质有关的问题?二、学生活动1.画出3log (2)y x =+、3log 2y x =+等函数的图象,并与对数函数3log y x =的图象进行对比,总结出图像变换的一般规律.2.探求函数图象对称变换的规律.三、建构数学1.函数log ()a y x b c =++(0,1a a >≠)的图象是由函数log a y x =的图象得到;2.函数|log |a y x =的图象与函数log a y x =的图象关系是 ;3.函数log ||a y x =的图象与函数log a y x =的图象关系是 .四、数学运用例1 如图所示曲线是对数函数y =log a x 的图像,已知a 值取0.2,0.5,1.5,e ,则相应于C 1,C 2,C 3,C 4的a 的值依次为 . 1C 2C 3C 4C 1 0 xy例2 分别作出下列函数的图象,并与函数y=log3x的图像进行比较,找出它们之间的关系(1)y=log3(x-2);(2)y=log3(x+2);(3)y=log3x-2;(4)y=log3x+2.练习:1.将函数y=log a x的图像沿x轴向右平移2个单位,再向下平移1个单位,所得到函数图像的解析式为.2.对任意的实数a(a>0,a≠1),函数y=log a(x-1)+2的图像所过的定点坐标为.3.由函数y=log3(x+2),y =log3x的图象与直线y=-1,y=1所围成的封闭图形的面积是.例3 分别作出下列函数的图象,并与函数y=log2x的图像进行比较,找出它们之间的关系(1)y=log2|x|;(2)y=|log2x|;(3)y=log2(-x);(4)y=-log2x.练习结合函数y=log2|x|的图象,完成下列各题:(1)函数y=log2|x|的奇偶性为;(2)函数y=log2|x|的单调增区间为,减区间为.(3)函数y=log2(x-2)2的单调增区间为,减区间为.(4)函数y=|log2x-1|的单调增区间为,减区间为.五、要点归纳与方法小结(1)函数图象的变换(平移变换和对称变换)的规律;(2)能画出较复杂函数的图象,根据图象研究函数的性质(数形结合).六、作业1.课本P70-6,8,9.2.课后探究:试说出函数y=log212x的图象与函数y=log2x图象的关系.。
高中数学6.3 对数函数教案教案名称:高中数学6.3 对数函数教学教案教学目标:1. 理解对数函数的定义和性质。
2. 掌握对数函数的图像、变化规律及其应用。
3. 能够应用所学知识解决相关问题。
教学重点:1. 对数函数的定义和性质。
2. 对数函数的图像和变化规律。
教学难点:1. 理解对数函数与指数函数之间的关系。
2. 掌握对数函数图像在平面直角坐标系中的绘制方法。
教学过程:Step 1:引入概念(10分钟)通过引导学生观察和思考,介绍什么是对数。
让学生了解对数是一个表示底数乘积的幂次方,强调在实际问题中,我们需要掌握对数运算和对数函数的基本概念,并通过实例演示,让学生理解并掌握如何求出零次方、一次方等特殊情况下的值。
Step 2:定义与性质(15分钟)介绍什么是对数函数及其基本性质。
讲解如何根据底数大小确定对数函数增减性及奇偶性,并通过具体例子演示,让学生掌握对数函数的定义和性质。
特别是要强调对数函数与指数函数之间的关系,引导学生理解它们之间的联系和区别。
Step 3:图像绘制(20分钟)详细讲解对数函数在平面直角坐标系中的图像及其变化规律。
通过演示和讲解,让学生深入理解对数函数的图像特点和变化趋势,并能够独立进行绘制。
同时,教师可以提供一些实例,让学生通过观察、分析和推理来确定图像的形状和位置。
Step 4:应用分析(20分钟)提供一些实际问题案例,让学生应用所学知识进行分析和解决。
例如,在一个 pH 值计算问题中求出氢离子浓度等参数。
教师可以给予指导和提示,引导学生利用所学知识进行推理和分析。
通过实例演示,让学生掌握如何运用所学知识解决实际问题,并能够独立应用于其他情境。
Step 5:练习与巩固(10分钟)提供一些涉及对数函数的练习题目,让学生独立或小组合作完成。
教师可以给予指导和反馈,帮助学生巩固所学知识。
鼓励学生自主思考,并培养他们灵活运用所学知识解决问题的能力。
Step 6:拓展与应用(10分钟)引导学生思考更复杂情境下的应用问题。
课堂导学三点剖析一、对数的定义【例1】 将下列指数式化成对数式,对数式化成指数式:(1)3x =271;(2)215=51;(3)x=log 2791. 答案:(1)log 3271=x;(2)log 551=-21;(3)27x = 91. 温馨提示(1)由对数定义,指数式a x =N 与log a N=x(a>0且a ≠1)可相互转化,因此本题容易完成转化.但是要注意两种表示形式中a 、x 、N 的相应位置.(2)x=log a N 实质上是N=a x 的另一种表示形式.二、对数概念的应用【例2】 求下列各式中的x 值: (1)x=161log 21; (2)21log x=-4;(3)log x 8=-3.解析:(1)把x=21log 161化成(21)x =161, 即(21)x =(21)4, ∴x=4. (2)把21log x=-4化为x=(21)-4=16. (3)把log x 8=-3化为x -3=8,即x=318 =21. 温馨提示对于对数和对数的底数与真数三者之间,已知其中两个就可利用对数式和指数式的互化求出另外一个.三、对数的实际应用【例3】 一种放射性元素,最初质量为500 g ,按每年10%衰减.(1)求t 年后,这种放射性元素质量s 的表达式;(2)根据求出的函数表达式,求这种放射性元素的半衰期.(精确到十分位)解析:(1)最初的质量为500 g.经过1年,s=500(1-10%)=500×0.9,经过2年,s=500×0.92,由此类推,t 年后,s=500×0.9t .(2)解方程:500×0.9t =250. 0.9t =0.5.lg0.9t =lg0.5,tlg0.9=lg0.5,t=9.0lg 5.0lg ≈6.6. 即这种放射性元素的半衰期为6.6年.温馨提示利用对数的定义解决有关的实际问题,有一定的能力要求,在解题过程中,要领会在什么时候取对数,怎样取对数,取了对数以后又怎样运算这些常见的问题.各个击破类题演练 1将下列指数形式化成对数形式:(1)54=625;(2)3-2=91.解析:(1)∵54=625,∴log 5625=4.(2)∵3-2=91,∴log 391=-2.变式提升 1将下列对数式化为指数式:(1)log 216=4;(2)log x 64=-6.答案:(1)24=16.(2)x -6=64.类题演练 2求下列各式中的x.(1)log 8x=-32;(2)log x 27=43.答案:(1)由log 8x=-32,得x=328-=323)2(-=2-2,即x=21.(2)由log x 27=43,得43x =27,即43x =33,故x=343)3(=34=81.变式提升 2(1)求log 84的值.(2)已知log a 2=m,log a 3=n,求a 2m +n 的值.解析:(1)设log 84=x,根据对数的定义有8x =4.即23x =22,∴x=32,即log 84=32.(2)∵log a 2=m,log a 3=n,∴a m =2,a n =3,则a 2m+n =(a m )2·a n =22×3=12.类题演练 3生物死亡后,体内的碳-14含量P 的衰变规律是P=5730)21(t .湖南长沙马王堆汉墓女尸出土时碳-14的残余量约占原始含量的76.7%,试推算马王堆汉墓的年代.解析:由对数与指数的关系,指数式P=5730)21(t 可写成对数式t=5 73021log P. 湖南长沙马王堆汉墓女尸中碳-14的残留量约占原始含量的76.7%,即P=0.767,那么t=5 73021log 0.767.由计算器可得t ≈2 193.所以,马王堆古墓约是2 100多年前的遗址.变式提升 3某城市现有人口总数为100万人,如果年自然增长率为1.2%,试解答下面的问题:(1)写出该城市人口总数y(万人)与年份x(年)的函数关系式;(2)计算10年以后该城市人口总数(精确到0.1万人).解析:(1)x 年后该城市人口总数为y=100×(1+1.2%)x .(2)10年后人口数为100×(1+1.2%)10≈112.7(万).。
1§2.4 对数函数(1)教学任务:(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)能借助计算器或计算机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.问题情境 教材65P :即细胞分裂次数x 是细胞个数y 的函数.由于我们习惯上是用x 表示自变量,用y 表示x 的函数,所以,在这个新的函数关系中,我们将x 、y 的身份交换一下,就得到:细胞分裂次数y 是细胞个数x 的函数:2log y x .2再看下面一个问题(教材52P 例4):按照习惯,我们得到:经过的时间y (年)是物质剩留量x 的函数:0.84log y x =.二.对数函数的定义1.定义:函数log a y x =,(0,1a a >≠)叫做对数函数.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 .2.根据对数函数log a y x =(0,1a a >≠)的来历,我们把它叫做指数函数x ya =(0,1a a >≠)的反函数.(对反“字”的理解,只要从“对应法则”的关系上理解就可以了:确定对数函数的“对应法则”是确定指数函数的“对应法则”反过来的“对应法则”,故理所当然地应该称对数函数为指数函数的反函数.)(当然,我们也不难得出:指数函数x ya =,(0,1a a >≠)叫做对数函数log a y x =(0,1a a >≠)的反函数.)反函数的记号(教材67P ):一般地,如果函数()y f x =存在反函数,那么它3的反函数记作1()yf x -=.思考(教材65P ):指数函数xy a =,(0,1a a >≠)的值域是对数函数log a y x=(0,1aa >≠)的定义域;指数函数xy a =,(0,1a a >≠)定义域的是对数函数log a y x=(0,1a a >≠)的值域.上述结论反过来又可说成: 对数函数log a y x=,(0,1a a >≠)的值域是指数函数xy a =(0,1a a >≠)的定义域;对数函数log a y x=,(0,1a a >≠)定义域的是指数函数xy a =(0,1a a >≠)的值域.列成表即:综上,我们有:3.重要结论: 对数函数log a yx =,(0,1a a >≠)与指数函数xy a =(0,1a a >≠)的定义域与值域互换. 由此,立得:对数函数log a yx =,(0,1a a >≠)的定义域为(0,)+∞,4值域为(,)-∞+∞.(这是对数函数的性质之一!)根据这一性质,思考:例1(教材67P )求下列函数的定义域: (1)0.2log (4)y x =-;(2)log a y= (0,1a a >≠).分析:由对数函数的来历及得出来的性质知:零和负数没有对数.所以有: 由(1)得:40x ->时,即4x <时,0.2log (4)y x =-才有意义 ,所以函数0.2log (4)y x =- 的定义域是(,4)-∞;由(2)得:0>时,即1x >时log a y =才有意义,所以函数log a y =的定义域是(1,)+∞.说明:1.教材中说的“当4x ≥时,0.2log (4)y x =-没有意义” 、“当1x ≤时,log a y =没有意义”都是多余的说法,以后我们考虑问题是不要这样说.也就是说,当我们把“有意义”的情况都思考到了就行了,“没有意义”的可以省略不说.2.第(2)小题中,函数log a y=后面跟的(0,1a a >≠)是对函数解析式中的字母a 的限制条件,作为一个题目,给出的时候要考虑其严谨性,当然这个条件是不可缺少的.但是,在解题过程中,如果每写一个含字母a 的式子都把限制条件(0,1aa >≠)写一次,又会让人觉得多余,所以,在解题过程中通常就不再重复交代了.练习:(活页45P 第17课时:对数函数(1)例1)函数lg(1)y x =+的定义域为( )A.(1,2)- B.(1,2]-5C.(1,0)(0,2]-U D.(1,0)(0,2)-U分析:当201011x x x -≥⎧⎪+>⎨⎪+≠⎩时,即:210x x x ≥⎧⎪>-⎨⎪≠⎩时,也就是x ∈(1,0)(0,2]-U时,函数lg(1)y x =+才有意义.所以,函数lg(1)y x =+的定义域为(1,0)(0,2]-U .例2.(补充)求函数1()25xy =-的反函数.解:将函数1()25x y =-解析式变形为1()25xy =+,反解得15log (2)x y =+,将x 、y 互换得15log (2)y x =+;又由函数1()25xy =-得其值域为(2,)-+∞,所以,函数1()25xy =-的反函数为115()log (2)(2)f x x x -∴=+>-.三.对数函数的图像和性质问题1:你能类比前面讨论指数函数性质的思路,提出研究对数函数性质的内容和方法吗?研究方法:画出函数的图象,结合图象研究函数的性质.研究内容:定义域、值域、特殊点、单调性、最大(小)值、奇偶性.探索研究:○1 在同一坐标系中画出下列对数函数的图象;(可用描点法,也可借助科学计算器或计算机)6讲解:①:01在同一坐标系内作出2log yx =与2x y =的图像;(链接:D:\备课用包\2函数\附件\对数函数(1)课件.gsp )02由函数2log y x =是函数2x y =的反函数,得知:若点B00(,)x y 在函数2log yx =的图像上,即有020log y x =,则有002y x =,所以,点A00(,)y x 一定在2x y=的图像上;03观察得到:函数2log y x =的图像与函数2x y =的图像关于直线y x =对称.②:01在同一坐标系内作出12log y x =与1()2xy =的图像;(链接:D:\备课用包\2函数\附件\对数函数(1)课件.gsp )2由函数12log y x =是函数1()2xy =的反函数,得知:若点B00(,)x y 在函数12log y x =的图像上,即有0102log y x =,则有001()2y x =,所以,点A00(,)y x 一定在1()2xy =的图像上;3观察得到:函数12log y x =的图像与函数1()2xy =的图像也关于直线y x =对称.7由特殊到一般:(教材66P “思考”的答案:一般地,当0,1aa >≠时,函数x y a =与函数log a y x =的图像关于直线y x =对称.)③ 思考底数a 是如何影响函数x y a log =的.(学生独立思考,师生共同总结)规律:在第一象限内,逆时针方向,图象对应的对数函数的底数逐渐变小.在第一象限内,逆时针方向,图象对应的指数函数的底数逐渐变大.Ⅱ.性质D:\备课用包\2函数\附件\对数函数(1)课件.gsp例3.(教材67P 例2)比较下列各组数中两个值的大小:D:\备课用包\2函数\附件\对数函数(1)课件.gsp(1)log 3.4,log 3.822;(2)log 1.8,log 2.10.50.5;(3) log 5,log 776.练习: (课时训练P45例3)8利用对数函数的单调性,比较下列各组数的大小.(1) e π ;(2)132log 0.3,log 0.2 ;(3)34log 0.4,log 0.4 .(1)e π>(2) 找中间值 “1” (3) 先取倒数0.40.4log 3log 4>,再比较得34log 0.4log 0.4<(课时训练P45练习2) 若01a <<,则0.3133log ,log ,log a a a 的大小顺序是( )A.10.333log log log a a a >> B. 310.33log log log a a a >>C.0.3133log log log a a a >> D. 30.313log log log a a a >>解析: 先化同底111,,1log 0.3log 3log 3a a a∵1log 0.3log 0log 33a a a >>>9∴10.333log log 0log a a a >>> 应选A.四.【课堂小结】本节学习了如下内容:1.对数函数的概念;2.对数函数的性质. 五.〖课外作业〗 1.教材70P 习题2.3(2)第1、2、3题; 2.活页45P 第17课时:对数函数(1).。
课堂导学
三点剖析
一、对数函数的图象和性质
【例1】 利用对数的单调性,比较下列各组数的大小: (1)2log π,2log e; (2)21log 0.3,4
1log 0.04.
解析:(1)函数y=2log x 在(0,+∞)上是增函数,而π>e>0,∴2log π>2log e. (2)41log 0.04=
4
1log 04
.0log 21
21=2121log 0.04=21log 0.2. 又因为函数y=21log x 在(0,+∞)上为减函数, ∴21log 0.3<21log 0.2,即21log 0.3<4
1log 0.04.
温馨提示
先把不同底数化为相同底数,再利用函数单调性比较大小是比较对数值大小的基本方法.
二、a>1或0<a<1时,对数函数的不同性质
【例2】 求函数y=)(log 1a x a +-(a>0且a ≠1)的定义域.
思路分析:先由被开方数是非负数建立不等式,由于不等式中含有字母参数,再根据对数的性质对字母参数进行分类讨论.
解析:由1-log a (x+a)≥0,得log a (x+a)≤1.
当a>1时,0<x+a ≤a,
∴-a<x ≤0.
当0<a<1时,x+a ≥a,
∴x ≥0.
综上,当a>1时,函数的定义域为(-a,0).
当0<a<1时,函数的定义域为[0,+∞).
温馨提示
对于对数函数问题,底数中含字母参数都必须进行分类讨论.
三、对数函数的单调性和单调区间的求法
【例3】 求函数y=log 2(x 2-x-6)的单调区间.
解析:令u=x 2-x-6,则y=log 2u.
∵y=log 2u 为u 的增函数,
∴当u 为x 的增函数时,y 为x 的增函数;
当u 为x 的减函数时,y 为x 的减函数.
由x 2-x-6>0,得x<-2或x>3.借助于二次函数图象可知:当x ∈(-∞,-2)时,u 是x 的减函数;
当x ∈(3,+∞)时,u 是x 的增函数.
所以,原函数的单调减区间是(-∞,-2),单调增区间是(3,+∞).
温馨提示
(1)研究函数的单调性,首先必须考虑它的定义域;
(2)对数函数的单调性,当底数是字母时,必须分底数大于1和底数大于0且小于1这两种情况进行讨论;
(3)对于复合函数的单调性,必须考虑u=g(x)与y=f(u)的单调性,从而得出y=f [g(x)]的单调性;
(4)判断函数的增减性,或者求函数的单调区间,一般都可借助函数图象求解.
各个击破
类题演练 1
比较下列各组数中两个值的大小.
(1)log 23.4,log 28.5;
(2)log a 5.1,log a 5.9(a>0,a≠1).
解析:(1)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,于是log 23.4<log 28.5;
(2)当a>1时,函数y=log a x 在(0,+∞)上是增函数,于是log a 5.1<log a 5.9;
当0<a<1时,函数y=log a x 在(0,+∞)上是减函数,于是log a 5.1>log a 5.9.
变式提升 1
比较下列两个值的大小:
(lgm )1.9,(lgm)2.1(m>1).
解析:若1>lgm>0,即1<m<10时,y=(lgm)x 在R 上是减函数,∴(lgm)1.9>(lgm)2.1.
若lgm=1,即m=10时,(lgm )1.9=(lgm)2.1.
若lgm>1,即m>10时,y=(lgm)x 在R 上是增函数,∴(lgm )1.9<(lgm)2.1.
类题演练 2
已知f(x)=log a x
x -+11(a>0,且a≠1). 求f(x)的定义域; 解析:由对数函数定义知
x x -+11>0, ∴-1<x<1,∴f(x)的定义域为(-1,1).
变式提升 2
(2006山东高考文,2)设f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧≥-<-.2)1(log 2,2231x x x e x 则f(f(2))的值为( )
A.0
B.1
C.2
D.3 解析:∵f(2)=log 3(22-1)=log 33=1,∴f(f(2))=f(1)=2e 1-1=2.故选C.
答案:C
类题演练 3
求函数y=log 0.1(2x 2-5x-3)的递减区间.
解析:先求函数的定义域,由2x 2-5x-3=(2x+1)(x-3)>0,
得x<-
2
1,或x>3.令u=2x 2-5x-3,y=log 0.1u. 由于u=2(x-45)2-681,可得u=2x 2-5x-3(x<-21或x>3)的递增区间为(3,+∞),从而可得
y=log 0.1(2x 2-5x-3)的递减区间为(3,+∞).
变式提升 3
求函数y=2
1log (3+2x-x 2)的单调区间和值域.
解析:由3+2x-x 2>0解得函数y=2
1log (3+2x-x 2)的定义域是-1<x<3.
设u=3+2x-x 2(-1<x<3),当-1<x 1<x 2≤1时,u 1<u 2,从而21log u 1>2
1log u 2,即y 1>y 2,故函数y=2
1log (3+2x-x 2)在区间(-1,1)上单调递减;同理可得,函数在区间(1,3)上是单调递
增.
函数u=3+2x-x 2(-1<x<3)的值域是(0,4),故函数y=21log (3+2x-x 2)的值域是y ≥2
1log 4,
即y ≥-2.。