内容正文:
第6章 幂函数、指数函数和对数函数
6.3 对数函数
教学设计
一、教学目标
1.理解对数函数的概念,会求对数函数的定义域.
2.能画出具体对数函数的图象,并掌握对数函数的性质.
2.能够利用对数函数的性质解决简单的数学问题.
二、教学重难点
1、教学重点
对数函数的概念及其性质.
2、教学难点
利用对数函数的性质解决简单的数学问题.
三、教学过程
1、新课导入
我们知道,在某细胞分裂过程中,细胞个数y是分裂次数x的指数函数,因此知道x的值(输入值是分裂次数),就能求出y的值(输出值是细胞个数). 现在,我们来研究相反的问题:知道了细胞个数y,如何确定分裂次数x?
2、探索新知
为了求中的x,我们将改写成对数式为.
对于每一个给定的y值,都有唯一的x值与之对应. 把y看作自变量,x就是y的函数.这样就得到了一个新的函数.
上节课的例题中提到的放射性物质,经过的时间x(单位:年)与物质剩留量y的关系式为,改写成对数式为. 类似地,y是自变量,x是y的函数.
习惯上,仍用x表示自变量,用y表示它的函数. 这样,上面两个函数就分别写成和.类似还可以得到函数,等.
函数,,,具有什么共同特征?
这些函数的表达式都是对数的形式,底数是常数,真数是自变量,这样的函数称为对数函数.
一般地,叫作对数函数,它的定义域是.
对数函数的性质如下表:
图象
性质
(1)定义域:
(2)值域:R
(3)图象过点
(4)在上是增函数;
当时,;
当时,
在上是减函数;
当时,;
当时,
当,时,称为的反函数. 反之,也称为的反函数. 一般地,如果函数存在反函数,那么它的反函数记作.
例1 求下列函数的定义域:
(1);
(2).
解:(1)当,即时,有意义;
当时,没有意义.
因此,函数的定义域是.
(2)当,即时,有意义;
当时,没有意义.
因此,函数的定义域是.
例2 比较下列各组数中两个数的大小:
(1),;
(2),;
(3),
解:(1)考察对数函数.
因为,
所以在区间上是增函数.
又因为,
所以
(2)考察对数函数.
因为,
所以在区间上是减函数.
又因为,
所以.
(3)考察对数函数.
因为,
所以在区间上是增函数.
又因为
所以.
同理,
所以.
例3 说明函数与函数的图象的关系.
解:比较函数与的取值关系,列表如下.