内容正文:
第04讲 对数函数
【学习目标】
1.理解对数函数的概念.
2.初步掌握对数函数的图象和性质.
【知识结构】
【考点总结】
一、对数函数的概念
(1)定义:一般地,我们把函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).
(2)对数函数的特征:
特征
判断一个函数是否为对数函数,只需看此函数是否具备了对数函数的特征.
比如函数y=log7x是对数函数,而函数y=-3log4x和y=logx2均不是对数函数,其原因是不符合对数函数解析式的特点.
二、对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象与性质
(1)图象与性质
a>1
0<a<1
图
象
性[来源:质[来源:学科网:Zxxk.Com]
(1)定义域{x|x>0}(2)值域{y|yR}
(3)当x=1时,y=0,即过定点(1,0)
(4)当x>1时,y>0;当0<x<1时,y<0
(4)当x>1时,y<0;当0<x<1时,y>0
(5)在(0,+∞)上是增函数
(5)在(0,+∞)上是减函数
对对数函数图象与性质的理解
对数函数的图象恒在y轴右侧,其单调性取决于底数.
a>1时,函数单调递增;
0<a<1时,函数单调递减.
理解和掌握对数函数的图象和性质的关键是会画对数函数的图象,在掌握图象的基础上性质就容易理解了.我们要注意数形结合思想的应用.
(2)指数函数与对数函数的性质比较
解析式
y=ax(a>0,且a≠1)
y=logax(a>0,且a≠1)
性
质
定义域
R
(0,+∞)
值域
(0,+∞)
R
过定点
(0,1)
(1,0)
单调性
单调性一致,同为增函数或减函数
奇偶性
奇偶性一致,都既不是奇函数也不是偶函数
(3)底数a对对数函数的图象的影响
①底数a与1的大小关系决定了对数函数图象的“升降”:
当a>1时,对数函数的图象“上升”;当0<a<1时,对数函数的图象“下降”.
②底数的大小决定了图象相对位置的高低:
不论是a>1还是0<a<1,在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大.
三、利用待定系数法求对数函数的解析式及函数值
对数函数的解析式y=logax(a>0,且a≠1)中仅含有一个常数a,则只需要一个条件即可确定对数函数的解析式,这样的条件往往是已知f(m)=n或图象过点(m,n)等等.通常利用待定系数法求解,设出对数函数的解析式f(x)=logax(a>0,且a≠1),利用已知条件列方程求出常数a的值.
利用待定系数法求对数函数的解析式时,常常遇到解方程,比如logam=n,这时先把对数式logam=n化为指数式的形式an=m,把m化为以n为指数的指数幂形式m=kn(k>0,且k≠1),则解得a=k>0.还可以直接写出,再利用指数幂的运算性质化简.
例如:解方程loga4=-2,则a-2=4,由于,所以.又a>0,所以.当然,也可以直接写出,再利用指数幂的运算性质,得.
四、对数型函数的定义域的求解
(1)对数函数的定义域为(0,+∞).
(2)在求对数型函数的定义域时,要考虑到真数大于0,底数大于0,且不等于1.若底数和真数中都含有变量,或式子中含有分式、根式等,在解答问题时需要保证各个方面都有意义.一般地,判断类似于y=logaf(x)的定义域时,应首先保证f(x)>0.
(3)求函数的定义域应满足以下原则:
①分式中分母不等于零;
②偶次根式中被开方数大于或等于零;
③指数为零的幂的底数不等于零;
④对数的底数大于零且不等于1;
⑤对数的真数大于零,如果在一个函数中数条并存,求交集.
五、对数型函数的值域的求解
(1)充分利用函数的单调性和图象是求函数值域的常用方法.
(2)对于形如y=logaf(x)(a>0,且a≠1)的复合函数,其值域的求解步骤如下:
①分解成y=logau,u=f(x)这两个函数;
②求f(x)的定义域;
③求u的取值范围;
④利用y=logau的单调性求解.
(3)对于函数y=f(logax)(a>0,且a≠1),可利用换元法,设logax=t,则函数f(t)(tR)的值域就是函数f(logax)(a>0,且a≠1)的值域.
注意:
(1)若对数函数的底数是含字母的代数式(或单独一个字母),要考查其单调性,就必须对底数进行分类讨论.
(2)求对数函数的值域时,一定要注意定义域对它的影响.当对数函数中含有参数时,有时需讨论参数的取值范围.
六、对数函数的图象变换及定点问题
(1)与对数函数有关的函数图象过定点问题
对数函数y=logax(a>0,且a≠1)过定点(1,0),即对任意的a>0,且a≠1都有loga1=0.这是解决与对数函数有关的函数图