版高中数学苏教版必修一学案322 对数函数一.docx

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版高中数学苏教版必修一学案322对数函数一

3.2.2 对数函数

(一)

学习目标

 1.理解对数函数的概念.2.掌握对数函数的性质.3.了解对数函数在生产实际中的简单应用.

知识点一 对数函数的概念

思考 已知函数y=2x,那么反过来,x是否为关于y的函数?

 

 

 

 

 

 

梳理 一般地,__________________________叫做对数函数,它的定义域是____________.

知识点二 对数函数的图象与性质

思考 y=logax化为指数式是x=ay.你能用指数函数的单调性推导出对数函数的单调性吗?

 

 

 

 

 

 

 

梳理 类似地,我们可以借助指数函数的图象和性质得到对数函数的图象和性质

定义

y=logax(a>0,且a≠1)

底数

a>1

0

图象

定义域

值域

单调性

在(0,+∞)上是单调增函数

在(0,+∞)上是单调减函数

共点性

图象过点__________,即loga1=0

函数值特点

x∈(0,1)时y∈____________;

x∈[1,+∞)y∈____________

x∈(0,1)时y∈____________;

x∈[1,+∞)时,y∈________

对称性

函数y=logax与y=

x的图象关于________对称

类型一 对数函数的概念

例1 已知对数函数y=f(x)过点(4,2),求f

及f(2lg2).

 

 

 

 

 

反思与感悟 一个函数是对数函数必须满足以下条件

(1)系数为1.

(2)底数为大于0且不等于1的常数.

(3)对数的真数仅有自变量x.

跟踪训练1 判断下列函数是不是对数函数?

并说明理由.

(1)y=logax2(a>0,且a≠1);

(2)y=log2x-1;

(3)y=logxa(x>0,且x≠1);

(4)y=log5x.

 

 

 

 

 

类型二 对数函数的定义域的应用

例2 求下列函数的定义域.

(1)y=loga(3-x)+loga(3+x);

(2)y=log2(16-4x).

 

引申探究

1.若将例2

(1)中的函数改为y=loga(x-3)+loga(x+3),求定义域.

2.求函数y=loga[(x+3)(x-3)]的定义域,相比引申探究1,定义域有何变化?

 

 

 

 

 

 

反思与感悟 求含对数式的函数定义域关键是真数大于0,底数大于0且不为1.如需对函数式变形,需注意真数底数的取值范围是否改变.

跟踪训练2 求下列函数的定义域.

(1)y=

(2)y=log(x+1)(16-4x);

(3)y=log(3x-1)(2x+3).

 

 

 

 

 

 

 

 

类型三 对数函数单调性的应用

命题角度1 比较同底对数值的大小

例3 比较下列各组数中两个值的大小.

(1)log23.4,log28.5;

(2)log0.31.8,log0.32.7;

(3)loga5.1,loga5.9(a>0,且a≠1).

 

 

 

 

反思与感悟 比较两个同底数的对数大小,首先要根据对数的底数来判断对数函数的增减性;然后比较真数大小,再利用对数函数的增减性判断两对数值的大小.对于底数以字母形式出现的,需要对底数a进行讨论.对于不同底的对数,可以估算范围,如log22

跟踪训练3 设a=log3π,b=log2

,c=log3

,则a,b,c的大小关系是________.

命题角度2 求y=logaf(x)型的函数值域

例4 函数f(x)=log2(3x+1)的值域为________.

反思与感悟 在函数三要素中,值域从属于定义域和对应关系.故求y=logaf(x)型函数的值域必先求定义域,进而确定f(x)的范围,再利用对数函数y=logax的单调性求出logaf(x)的取值范围.

跟踪训练4 函数y=

的值域为____________.

类型四 对数函数的图象

命题角度1 画与对数函数有关的函数图象

例5 画出函数y=lg|x-1|的图象.

 

 

 

 

 

反思与感悟 现在画图象很少单纯描点,大多是以基本初等函数为原料加工,所以一方面要掌握一些常见的平移、对称变换的结论,另一方面要关注定义域、值域、单调性、关键点.

跟踪训练5 画出函数y=|lg(x-1)|的图象.

 

 

 

 

命题角度2 与对数函数有关的图象变换

例6 函数f(x)=4+loga(x-1)(a>0,a≠1)的图象过一个定点,则这个定点的坐标是__________.

反思与感悟 y=f(x)

y=f(x+a),y=f(x)

y=f(x)+b.对具体函数(如对数函数)仍然适用.

跟踪训练6 若函数f(x)=ax-1的图象经过点(4,2),则函数g(x)=loga

的图象是________.

1.函数y=log2(x-2)的定义域是________.

2.函数f(x)=

+lg(1+x)的定义域是________.

3.函数f(x)=log0.2(2x+1)的值域为________.

4.已知函数y=loga(

x+b)(a,b为常数,其中a>0,a≠1)的图象如图所示,则a+b的值为________.

5.若函数f(x)=2loga(2-x)+3(a>0,且a≠1)过定点P,则点P的坐标是__________.

1.含有对数符号“log”的函数不一定是对数函数.

判断一个函数是否为对数函数,不仅要含有对数符号“log”,还要符合对数函数的概念,即形如y=logax(a>0,且a≠1)的形式.如:

y=2log2x,y=log5

都不是对数函数,可称其为对数型函数.

2.研究y=logaf(x)的性质如定义域、值域、比较大小,均需依托对数函数的相应性质.

3.研究与对数函数图象有关的问题,以对数函数图象为基础,加以平移、伸缩、对称或截取一部分.

答案精析

问题导学

知识点一

思考 由于y=2x是单调函数,所以对于任意y∈(0,+∞)都有唯一确定的x与之对应,故x也是关于y的函数,其函数关系式是x=log2y,此处y∈(0,+∞).

梳理 函数y=logax(a>0,a≠1) (0,+∞)

知识点二

思考 当a>1时,若0<x1<x2,则ay1<ay2,解指数不等式,得y1<y2,从而y=logax在(0,+∞)上为单调增函数.

当0<a<1时,同理可得y=logax在(0,+∞)上为单调减函数.

梳理 (0,+∞) R (1,0) (-∞,0) [0,+∞) (0,+∞) (-∞,0] x轴

题型探究

例1 设y=logax(a>0,且a≠1),则2=loga4,故a=2,即y=log2x,因此f

=log2

=-1,f(2lg2)=log22lg2=lg2.

跟踪训练1 解 ∵

(1)中真数不是自变量x,

∴不是对数函数;

(2)中对数式后减1,∴不是对数函数;

∵(3)中底数是自变量x,而非常数a,

∴不是对数函数.

(4)为对数函数.

例2 解 

(1)由

得-3

∴函数的定义域是{x|-3

(2)由16-4x>0,得4x<16=42,

由指数函数的单调性得x<2,

∴函数y=log2(16-4x)的定义域为

{x|x<2}.

引申探究

1.解 由

得x>3.

∴函数y=loga(x-3)+loga(x+3)的定义域为{x|x>3}.

2.解 (x+3)(x-3)>0,

解得x<-3或x>3.

∴函数y=loga[(x+3)(x-3)]的定义域为{x|x<-3或x>3}.

相比引申探究1,函数y=loga[(x+3)(x-3)]的定义域多了(-∞,-3)这个区间,原因是对于y=loga[(x+3)·(x-3)],要使对数有意义,只需(x+3)与(x-3)同号,而对于y=loga(x-3)+loga(x+3),要使对数有意义,必须(x-3)与(x+3)同时大于0.

跟踪训练2 解 

(1)要使函数有意义,需

即-3

故所求函数的定义域为(-3,-2)∪[2,+∞).

(2)要使函数有意义,需

所以-1

故所求函数的定义域为{x|-1

(3)要使函数有意义,需

所以x>

且x≠

故所求函数的定义域为

.

例3 解 

(1)考察对数函数y=log2x,

因为它的底数2>1,

所以它在(0,+∞)上是单调增函数,

又3.4<8.5,

于是log23.4

(2)考察对数函数y=log0.3x,因为它的底数0<0.3<1,

所以它在(0,+∞)上是单调减函数,

又1.8<2.7,

于是log0.31.8>log0.32.7.

(3)当a>1时,y=logax在(0,+∞)上是单调增函数,

又5.1<5.9,

于是loga5.1

当0

又5.1<5.9,

于是loga5.1>loga5.9.

综上,当a>1时,loga5.1<loga5.9;

当0<a<1时,loga5.1>loga5.9.

跟踪训练3 a>b>c

解析 ∵a=log3π>1,b=

log23,则

<b<1,c=

log32<

,∴a>b>c.

例4 (0,+∞)

解析 f(x)的定义域为R.

∵3x>0,∴3x+1>1.

∵y=log2x在(0,+∞)上单调递增,

∴log2(3x+1)>log21=0,

即f(x)的值域为(0,+∞).

跟踪训练4 [0,+∞)

解析 ∵当x<-1时,

0<3x<3-1=

当x≥1时,log2x≥log21=0,

∴函数的值域为

∪[0,+∞)

=[0,+∞).

例5 解 

(1)先画出函数y=lgx的图象(如图).

(2)再画出函数y=lg|x|的图象(如图).

(3)最后画出函数y=lg|x-1|的图象(如图).

跟踪训练5 解 

(1)先画出函数y=lgx的图象(如图).

(2)再画出函数y=lg(x-1)的图象(如图).

(3)再画出函数y=|lg(x-1)|的图象(如图).

例6 (2,4)

解析 因为函数y=loga(x-1)的图象过定点(2,0),所以函数f(x)=4+loga(x-1)的图象过定点(2,4).

跟踪训练6 ④

解析 代入(4,2),得2=a4-1,即a3=2,

∴a=

>1.

g(x)=loga

=-loga(x+1).

在(-1,+∞)上为单调减函数且过点(0,0).故填④.

当堂训练

1.(2,+∞)

2.(-1,1)∪(1,+∞)

解析 ∵

∴定义域为(-1,1)∪(1,+∞).

3.(-∞,0)

4.

解析 ∵u=

x+b为单调增函数,

y=logau为单调减函数,

∴0

又由图象过(0,2),(3,0),

∴2=logab,∴a2=b,又0=loga(

+b),

+b=1,b=

.

∴a=

,∴a+b=

.

5.(1,3)

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