11指数、指数函数和对数、对数函数
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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。
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。
指数函数和对数函数知识点总结适用于高一应届学习及高三一轮复习指数函数和对数函数知识点总结及练习题一.指数函数(一)指数及指数幂的运算a am ar as ar s (ar)s ars (ab)r arbr(二)指数函数及其性质1.指数函数的概念:一般地,形如y a(a 0且a 1)叫做指数函数。
xmn二.对数函数(一)对数1.对数的概念:一般地,如果a N(a 0且a 1),那么x叫做以a为底N的对数,记作x logaN,其中a叫做底数,N叫做真数,logaN叫做对数式。
2.指数式与对数式的互化幂值真数xax log指数对数适用于高一应届学习及高三一轮复习3.两个重要对数(1)常用对数:以10为底的对数lgN(2)自然对数:以无理数e 2.***** 为底的对数lnN(二)对数的运算性质(a 0且a 1,M 0,N 0)①logaM logaN logaMN ②logaM logaN loga③logaM nlogaM ④换底公式:logab 关于换底公式的重要结论:①logamb(三)对数函数1.对数函数的概念:形如y logax(a 0且a 1)叫做对数函数,其中x 是自变量。
M Nnlogcb(c 0且c 1)logcannlogab ②logab logba 1 m适用于高一应届学习及高三一轮复习基本初等函数练习题1.已知集合M { 1,1},N {x|12x 1 4,x Z},则M∩N=()2A.{-1,1}B.{0}C.{-1}D.{-1,0} 2.设11b1a() () 1,则()333abaaabbaabaaA.a a bB.a b aC.a a bD.a b a 3.设y1 40.9,y2 80.48,y3 () 1.5,则()12A.y3 y1 y2B.y2 y1 y3C.y1 y3 y2D.y3 y1 y2 4.若()122a 11()3 2a,则实数a的取值范围是()211A.(1,+∞)B.(,+∞)C.(-∞,1)D.(-∞,)221-5.方程3x1=的解为()9A.x=2B.x=-2C.x=1D.x=-1116.已知实数a,b满足等式(a=()b,则下列五个关系式:①0ba;②ab0;③0ab;23④ba0;⑤a=b。
指数函数对数函数大小比较的攻略
指数和对数是高中数学中很重要的一部分,许多公式、定理和概念都与它们有关。
在数学研究中,我们常常需要对指数函数和对数函数进行比较,以便更好地理解它们的性质和变化规律。
一、指数函数与对数函数的定义
- 指数函数:y=a^x,a>0且a≠1。
- 对数函数:y=loga(x),a>0且a≠1。
两种函数互为反函数,即a^loga(x)=loga(a^x)=x。
二、指数函数与对数函数的图像
- 指数函数的图像为一条上升的曲线,其图像的左端点为(负无穷, 0),右端点为(正无穷, 正无穷)。
- 对数函数的图像为一条上升的曲线,其图像的左端点为(0, 负无穷),右端点为(正无穷, 正无穷)。
三、指数函数与对数函数的变化规律
- 指数函数的特点:定义域为R,值域为(0, 正无穷),单调递增,具有连续性和导数。
当0<a<1时,函数在定义域内且单调递减。
- 对数函数的特点:定义域为(0, 正无穷),值域为R,单调递增,具有连续性和导数。
四、指数函数与对数函数的大小比较
- 若a>1,则a^x的增长速度大于loga(x)的增长速度;
- 若0<a<1,则a^x的增长速度小于loga(x)的增长速度;
- 当a=1时,指数函数和对数函数都为常数函数;
- 当a=e时,e^x与lnx的关系比较特殊,两者相等。
综上所述,指数函数和对数函数在数学学习中都有着重要作用,掌握其定义和性质,理解其图像和变化规律,能够更好地应用它们
解决问题。
在比较大小时,要牢记以上几点规律,希望对各位同学
的学习有所帮助。
重难点第11讲指数函数、对数函数与幂函数10大题型——每天30分钟7天掌握指数函数、对数函数与幂函数10大题型【命题趋势】指数函数、对数函数与幂函数是三类常见的重要函数,在历年的高考题中都占据着重要的地位,从近几年的高考形势来看,对指数函数、对数函数、幂函数的考查,大多以基本函数的性质为依托,结合运算推论,能运用它们的性质解决具体的问题。
考生在复习过程中要熟练掌握指数、对数运算法则,明确算理,能对常见的指数型函数、对数型函数进行变形处理。
第1天认真研究满分技巧及思考热点题型【满分技巧】一、指数幂运算的一般原则1、指数幂的运算首先将根式统一为分数指数幂,以便利用法则计算;2、先乘除后加减,负指数幂化成正指数幂的倒数;3、底数为负数,先确定符号;底数为小数,先化成分数;底数是带分数的,先化成假分数;4、运算结果不能同时包含根号和分数指数,也不能既有分母又含有负指数。
二、对数运算常用方法技巧1、对数混合运算的一般原则(1)将真数和底数化成指数幂形式,使真数和底数最简,用公式log log m n a a nM b m=化简合并;(2)利用换底公式将不同底的对数式转化为同底的对数式;(3)将同底对数的和、差、倍运算转化为同底对数真数的积、商、幂;(4)如果对数的真数可以写成几个因数或因式的相乘除的形式,一般改写成几个对数相加减的形式,然后进行化简合并;(5)对数真数中的小数一般要化成分数,分数一般写成对数相减的形式。
2、对数运算中的几个运算技巧(1)lg 2lg 51+=的应用技巧:在对数运算中如果出现lg 2和lg 5,则一般利用提公因式、平方差公式、完全平方公式等使之出现lg 2lg 5+,再应用公式lg 2lg 51+=进行化简;(2)log log 1a b b a ⋅=的应用技巧:对数运算过程中如果出现两个对数相乘且两个对数的底数与真数位置颠倒,则可用公式log log 1a b b a ⋅=化简;(3)指对互化的转化技巧:对于将指数恒等式x y z a b c ==作为已知条件,求函数(),,f x y z 的值的问题,通常设(0)x y z a b c k k ===>,则log a x k =,log b y k =,log c z k =,将,,x y z 值带入函数(),,f x y z 求解。
指数函数与对数函数知识点总结一、指数函数1、指数函数的定义一般地,函数\(y = a^x\)(\(a > 0\)且\(a ≠ 1\))叫做指数函数,其中\(x\)是自变量,函数的定义域是\(R\)。
需要注意的是,底数\(a\)的取值范围,当\(a = 1\)时,函数就变成了\(y = 1^x = 1\),是一个常函数,不符合指数函数的定义;当\(a < 0\)时,对于某些\(x\)的值,\(a^x\)无意义,比如\((-2)^{\frac{1}{2}}\)就没有实数解。
2、指数函数的图象当\(a > 1\)时,指数函数\(y = a^x\)的图象是上升的,经过点\((0, 1)\),在\(R\)上单调递增;当\(0 < a < 1\)时,指数函数\(y = a^x\)的图象是下降的,经过点\((0, 1)\),在\(R\)上单调递减。
我们可以通过几个特殊的点,比如\((0, 1)\)、\((1, a)\)、\((-1, \frac{1}{a})\)等来大致描绘指数函数的图象。
3、指数函数的性质(1)定义域:\(R\)(2)值域:\((0, +∞)\)(3)恒过定点\((0, 1)\)(4)单调性:当\(a > 1\)时,在\(R\)上单调递增;当\(0 <a < 1\)时,在\(R\)上单调递减(5)函数值的变化情况当\(a > 1\)时,若\(x > 0\),则\(a^x > 1\);若\(x = 0\),则\(a^x = 1\);若\(x < 0\),则\(0 < a^x < 1\)。
当\(0 < a < 1\)时,若\(x > 0\),则\(0 < a^x < 1\);若\(x = 0\),则\(a^x = 1\);若\(x < 0\),则\(a^x > 1\)。
4、指数运算的性质(1)\(a^m × a^n = a^{m + n}\)(2)\(\frac{a^m}{a^n} = a^{m n}\)(\(a ≠ 0\))(3)\((a^m)^n = a^{mn}\)(4)\((ab)^n = a^n b^n\)这些运算性质在化简指数表达式和进行指数运算时经常用到。
指数函数指数函数程中(当然不能等于0),函数的曲线从分别接近于Y轴与X轴的正半轴的单调递减函数的位置,趋向分别接近于Y轴的正半轴与X轴的负半轴的单调递增函数的位置。
其中水平直线y=1是从递减到递增的一个过渡位置。
(6)函数总是在某一个方向上无限趋向于X轴,并且永不相交。
(7)函数总是通过(0,1)这点,(若y=a^x+b,则函数定过点(0,1+b)(8)显然指数函数无界。
(9)指数函数既不是奇函数也不是偶函数。
(10)当两个指数函数中的a互为倒数时,两个函数关于y轴对称,但这两个函数都不具有奇偶性。
(11)当指数函数中的自变量与因变量一一映射时,指数函数具有反函数。
底数的平移:对于任何一个有意义的指数函数:在指数上加上一个数,图像会向左平移;减去一个数,图像会向右平移。
在f(X)后加上一个数,图像会向上平移;减去一个数,图像会向下平移。
即“上加下减,左加右减”底数与指数函数图像:指数函数(1)由指数函数y=a^x与直线x=1相交于点(1,a)可知:在y轴右侧,图像从下到上相应的底数由小变大。
(2)由指数函数y=a^x与直线x=-1相交于点(-1,1/a)可知:在y轴左侧,图像从下到上相应的底数由大变小。
(3)指数函数的底数与图像间的关系可概括的记忆为:在y轴右边“底大图高”;在y轴左边“底大图低”。
幂的大小比较:比较大小常用方法:(1)比差(商)法:(2)函数单调性法;(3)中间值法:要比较A与B的大小,先找一个中间值C,再比较A与C、B与C的大小,由不等式的传递性得到A与B之间的大小。
比较两个幂的大小时,除了上述一般方法之外,还应注意:(1)对于底数相同,指数不同的两个幂的大小比较,可以利用指数函数的单调性来判断。
例如:y1=3^4,y2=3^5,因为3大于1所以函数单调递增(即x的值越大,对应的y值越大),因为5大于4,所以y2大于y1.(2)对于底数不同,指数相同的两个幂的大小比较,可指数函数以利用指数函数图像的变化规律来判断。
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an 为奇数①na na(a 0)|a|n 为偶数a(a 0)② (na)na (注意 a 必须使na 有意义)。
2.有理数指数幂(1)幂的有关概念注: 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① a ra s=a r+s(a>0,r 、s ∈Q)。
② (a r)s=a rs(a>0,r 、s ∈ Q)。
①正数的正分数指数幂m:a n na m(a 0,m 、n N ,且n 1)。
②正数的负分数指数幂m n 1 1 :a nm(a 0,m 、 n N , 且 n 1) mn m an a③0 的正分数指数幂等于0,0 的负分数指数幂没有意义③(ab)r=a r b s(a>0,b>0,r ∈ Q)。
. 3.指数函数的图象与性质注: 如图所示,是指数函数( 1) y=a x,(2) y=b x,( 3),y=c x( 4) ,y=dx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 a xN (a 0且a 1) ,那么数 x 叫做以 a 为底, N 的对数,记作 x log a N,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 a log N N1)对数的性质(a 0,且a 1):① log a10,② log a a1,③a loga N ,④ log a aN N 。
1,②log ablog 1b a。
指数、指数函数和对数、对数函数
1.设a =log 32,b =ln2,1
25c -=则( )
A .a <b <c
B .b <c <a
C .c <a <b
D .c <b <a
解析:a =log 32=ln2ln3<ln2=b ,又=15<12
,a =log 32>log 33=12,因此c <a <b ,故选C.答案:C 2.设a =log 54,b =(log 53)2,c =log 45,则( )
A .a <c <b
B .b <c <a
C .a <b <c
D .b <a <c
解析:由于b =(log 53)2=log 53·log 53<log 53<a =log 54<1<log 45=c ,故b <a <c ,选D.答案:D
3.已知函数f (x )=|lg x |,若a ≠b ,且f (a )=f (b ),则a +b 的取值范围是( )
A .(1,+∞)
B .[1,+∞)
C .(2,+∞)
D .[2,+∞)
解析:不妨设0<a <1<b ,由f (a )=f (b )得-lg a =lg b ,lg a +lg b =0,ab =1,因此,a +b =a +1a
>2, 故选C.答案:C
4.已知函数f (x )=log a (2x +b -1)(a >0,a ≠1)的图象如图所示,则a ,b 满足的关系是( )
A .0<a -1<b <1
B .0<b <a -1<1
C .0<b -1<a <1
D .0<a -1<b -
1<1 解析:由图象知,函数为增函数,∴a >1,又当x =0时,-1<log a b <0,∴1a <b <1,∴0<1a
<b <1. 答案:A
5.定义在R 上的奇函数f (x )满足:当x >0时,f (x )=2010x +log 2010x ,则方程f (x )=0的实根个数为( )
A .1
B .2
C .3
D .4
解析:当x >0时,若x →+∞,则f (x )→+∞,当x →0,f (x )→-∞,f (x )在定义域(0,+∞)上为增函数,又由于x >0时,f (x )为连续函数,所以图象一定与x 轴只有一个交点,又函数f (x )为奇函数,所以当x <0时,图象与x 轴也有一个交点,又奇函数一定通过原点,故方程f (x )=0共有3个根,答案:C
6.已知实数a ,b 满足等式⎝⎛⎭⎫12a =⎝⎛⎭⎫13b ,下列五个关系式:①0<b <a ;②a <b <0;③0<a <b ;
④b <a <0;⑤a =b =0.其中不可能...
成立的关系式有( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个
解析:函数y 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 与y 2=⎝ ⎛⎭
⎪⎫13x 的图象如下图. 由⎝ ⎛⎭⎪⎫12a =⎝ ⎛⎭
⎪⎫13b 得a =b =0或a <b <0或0<b <a ,∴选B.答案:B 7.已知234(0)9a a =
>,则23log a =_______. 解析:由2
34(0)9a a =>,得33242()()93a ==,所以322332log log ()33
a ==,答案:3 8.若2x =3y =5z 且x 、y 、z 均为正数,则2x,3y,
5
z 的大小关系是________.
解析:由2x =3y =5z 得x lg2=y lg3=z lg5=k ,且k >0,x =k lg2,y =k lg3,z =k lg5
, 通过作差得:2x -3y >0,2x -5z <0,∴3y <2x <5z .答案:3y <2x <5z
9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x (x ≥4),f (x +2) (x <4),则12
(log 3)f =________.
答案:643
10.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
3x +1 x ≤0,log 2x x >0,则使函数f (x )的图象位于直线y =1上方的x 的取值范围是________. 解析:当x ≤0时,由3x +1>1,得x +1>0,即x >-1.∴-1<x ≤0.
当x >0时,由log 2x >1,得x >2.∴x 的取值范围是{x |-1<x ≤0或x >2}.答案:{x |-1<x ≤0或x >2}
11.已知函数26112()3
x x y -+= (1)求函数的定义域、值域;(2)确定函数的单调区间.
解析:(1)根据指数函数的定义域易知,此函数的定义域是R ,先求出函数u =x 2
-6x +11在R 上的值域,再利用指数函数的单调性求得此函数的值域为⎝ ⎛⎦
⎥⎤0,49. (2)由函数与u =x 2-6x +11在同一区间上的单调性相反,易知函数
在区间(-∞,3)上是增函数,在区间[3,+∞)上是减函数.
12.已知f (x )=log a 1+x 1-x
(a >0,且a ≠1). (1)求f (x )的定义域;(2)判断f (x )的奇偶性并予以证明;(3)求使f (x )>0的x 的取值范围.
解析:(1)由对数函数的定义知1+x 1-x
>0,∴-1<x <1,∴f (x )的定义域为(-1,1). (2)奇函数.∵f (-x )=log a 1-x 1+x =log a ⎝ ⎛⎭
⎪⎫1+x 1-x -1=-f (x )∴f (x )是奇函数. (3)当a >1时,log a 1+x 1-x >0⇔1+x 1-x
>1⇒x ∈(0,1), 当0<a <1时,log a 1+x 1-x >0⇔0<1+x 1-x
<1⇒x ∈(-1,0). 故a >1,x ∈(0,1)时,f (x )>0;0<a <1,x ∈(-1,0)时,f (x )>0.
13.已知函数f (x )=log 2(2x +1).
(1)求证:函数f (x )在(-∞,+∞)内单调递增;
(2)记f-1(x)为函数f(x)的反函数.若关于x的方程f-1(x)=m+f(x)在[1,2]上有解,求m的取值范围.。