内容正文:
第十三讲 对数函数
【教学目标】
1. 理解对数函数的概念,会研究对数函数的性质,应用对数函数性质解决问题;
2. 能用描点法作出具体对数函数的图像,探索对数函数的性质;
3. 应用对数函数的图像,探索对数函数的单调性.
【应知应会】
【难度系数:★ 参考时间:5 min】
一、复习引入
1. 若,则 ;若,则 .
2. 已知,化简 .
3. 若,,则
二、知识梳理
【难度系数:★★ 参考时间:45 min】
(一)对数函数的定义
定义:当底数固定,且,时,以为底的对数
确定了变量随变量变化的规律,称为底为的对数函数.
因为只有当时,才有意义,所以对数函数的定义域是全体正数.
(二)对数函数的图像
分别描绘指数函数,,,的大致图像.
(三)对数函数的性质
由前面的几种对数函数的图像,结合对数的运算性质,我们可以得到如下的性质:
1. 对数函数的图像总是经过
2. 当时,对数函数在上严格增
当时,对数函数在上严格减
3. 对数函数及的图像关于轴对称
关于对数函数的图像与性质的总结见下表:
图像
图像特征
(1)图像都在轴右侧,无限趋近于轴,但永不相交
(2)过点
(3)由左至右图像上升
(3)由左至右图像下降
函数性质
(1)定义域为,值域为
(2)当时,
(3)在上严格增
(3)在上严格减
(四)典型例题
例1. 求下列函数的定义域:
(1); (2); (3);
(4); (5); (6).
例2. 求列函数的定义域:
(1); (2).
例3. 作出下列函数的大致图像:
(1); (2);
(3); (4).
例4. 利用对数函数的性质,比较下列各题中两个值的大小.
(1)和; (2)和.
(3)和,其中且; (4)和.
例5. 已知,若,判断与的大小,并说明理由.
例6. 设函数的定义域是,求实数的取值范围.
例7. 设函数的值域是,求实数的取值范围.
例8. “学习曲线”可以用来描述学习某一任务的速度. 假设其函数表达式为,其中表示达到某一打字水平(字/分)所需的学习时间(分钟),表示每min打出的字数(字/分). 分别计算打字水平达到20字/分、40字/分所需的学习时间. (精确到“分钟”)
例9. 设关于的方程的两个实根分别是.
(1)求实数的取值范围;
(2)求的取值范围.
A组 双基过关
【难度系数:★★ 参考时间:20 min】
1. 函数的定义域为 .
2. 已知. 若,则__________.
3. 与的大小关系为 .
4. 函数的定义域为 .
5. 若函数在区间上是严格增函数,则实数的取值范围为 .
6. 若直线与函数,的交点的横坐标分别为、,__________.
7. 已知,则函数的值域是………………………………………( )
A.; B.; C.; D..
8. 当时,在同一直角坐标系中,函数与的大致图像是……………………( )
9. 如果,那么下列结论中,正确的是……………………………………………( )
A.; B.; C.; D..
10. 已知函数.
(1)求此函数的定义域;
(2)若函数值都大于等于,求实数x的取值范围.
B组 巩固提高
【难度系数:★★★ 参考时间:25min】
1. 若,则x的取值范围为 .
2. 若,,则函数的图像恒过定点 .
3. 若集合,,则 .
4. 若函数在R上是严格减函数,则实数的取值范围是 .
5. 已知函数和的图像如图所示,则不等式的解集是…………( )
A. B. C. D.
6. 方程的根为……………………………………………………………………( )
A. 1 B. C. 0 D. 0,1或
7. 已知函数的定义域为R,求实数k的取值范围.
8. 设,求函数的最大值.
C组 拓展延伸
【难度系数:★★★★ 参考时间:30 min】
1. 若函数的值域为R,则实数m的取值范围是 .
2. 若函数在区间上的最大值是最小值的3倍,则 .
3. 使成立的x的取值范围是 .