内容正文:
数学 必修·第一册[RJA]
4.4.2 对数函数的图象和性质
第1课时 对数函数的图象和性质
(教师独具内容)
课程标准:能用描点法或借助计算工具画出具体对数函数的图象,探索并了解对数函数的单调性与特殊点.
教学重点:对数函数的图象和性质.
教学难点:底数a对图象的影响及对数函数性质的简单应用.
核心素养:1.通过学习对数函数的图象和性质,培养直观想象素养和数学抽象素养.2.通过应用对数函数的图象和性质解决问题,提升逻辑推理素养和数学运算素养.
知识点 对数函数的图象和性质
定义
y=logax(a>0,且a≠1)
底数
a>1
0<a<1
图象
定义域
(0,+∞)
值域
R
单调性
增函数
减函数
共点性
图象过定点(1,0),即x=1时,y=0
函数值
x∈(0,1)时,
y∈(-∞,0);
x∈[1,+∞)时,
y∈[0,+∞)
x∈(0,1)时,
y∈(0,+∞);
x∈[1,+∞)时,
y∈(-∞,0]
对称性
函数y=logax与y=的图象关于x轴对称
趋势
在直线x=1右侧,a值越大,图象越靠近x轴
在直线x=1右侧,a值越小,图象越靠近x轴
底数对对数函数图象的影响以及图象的特点
(1)对图象的影响:比较图象与直线y=1的交点,此时直线y=1与对数函数图象交点的坐标为(a,1).交点的横坐标越大,对应的对数函数的底数越大,即沿着直线y=1由左向右看,底数a增大(如图):
(2)图象的特点:函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象无限靠近y轴,但永远不会与y轴相交.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)对数函数的图象都过点(0,1).( )
(2)对数函数的图象一定在y轴右侧.( )
(3)当0<a<1时,若x>1,则y=logax的函数值都大于零.( )
(4)函数y=log2x的定义域和值域都是(0,+∞).( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
2.做一做
(1)函数y=log2x在区间[1,8]上的最大值为( )
A.0 B.1
C.3 D.8
(2)函数y=logax的图象如图所示,则实数a的取值可能为( )
A.4 B.
C. D.
(3)若对数函数y=log(1-3m)x,x∈(0,+∞)是减函数,则m的取值范围为________.
答案 (1)C (2)A (3)(0,)
题型一 对数函数的图象及应用
例1 (1)(2023·甘肃兰州第一中学高一上期末)函数y=loga(x+1)-2(a>0,且a≠1)的图象恒过点________.
[解析] 因为函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象恒过点(1,0),令x+1=1,得x=0,此时y=loga(x+1)-2=-2,所以函数y=loga(x+1)-2(a>0,且a≠1)的图象恒过点(0,-2).
[答案] (0,-2)
(2)如图所示的曲线是对数函数y=logax,y=logbx,y=logcx,y=logdx的图象,则a,b,c,d与1的大小关系为________.
[解析] 由图象可知函数y=logax,y=logbx的底数a>1,b>1,函数y=logcx,y=logdx的底数0<c<1,0<d<1.过点(0,1)作平行于x轴的直线,直线与四条曲线交点的横坐标从左向右依次为c,d,a,b,故b>a>1>d>c.
[答案] b>a>1>d>c
1.对数型函数的图象过定点问题
求函数y=m+logaf(x)(a>0,且a≠1)的图象过的定点时,只需令f(x)=1求出x,即得定点为(x,m).
2.根据对数函数的图象判断底数大小的方法
作直线y=1与所给图象相交,交点的横坐标即为各个底数,依据在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大,可比较底数的大小.
[跟踪训练1] (1)对a(a>0,且a≠1)取不同的值,函数y=loga的图象恒过定点P,则点P的坐标为( )
A.(1,0) B.(-2,0)
C.(2,0) D.(-1,0)
答案 A
解析 因为y=logax的图象过定点(1,0),由y=loga,令=1,则y=0,解得x=1,所以此函数图象恒过定点P(1,0).
(2)已知函数f(x)=loga|x|,且满足f(-5)=1,试画出函数f(x)的图象.
解 ∵f(x)=loga|x|,
∴f(-5)=loga5=1,即a=5.
∴f(x)=log5|x|.
∴f(x)是偶函数,其图象如图所示.
题型二 比较对数值的大小
例2 比较下列各组值的大小:
(1)log5,log5;
(2) ;
(3)log23,log54.
[解] (1)解法一(单调性法):因为对数函数y=lo