内容正文:
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6.3 对数函数
第 1 课时 对数函数的概念、图象与性质
(强基课—梯度进阶式教学)
课时目标
1.通过具体实例,了解对数函数的概念,并能求对数函数值.
2.探索并了解对数函数的单调性与特殊点,能简单应用.
3.初步掌握对数函数的图象和性质,会类比指数函数研究对数函数的性质.
4.了解反函数的概念与图象特点.
(一)对数函数的概念
一般地,函数y=logax(a>0,a≠1)叫作对数函数,它的定义域是(0,+∞).
微点助解
(1)同指数函数一样,对数函数仍然采用形式定义,如y=log2(x+1),y=log2x2,y=log2x+5等都不是对数函数,只有形如y=logax(a>0,且a≠1)的函数才是对数函数.
(2)因为对数函数是由指数函数变化而来的,对数函数的自变量恰好是指数函数的函数值,因此对数函数的定义域是(0,+∞),且对数函数的底数a>0,且a≠1.
(3)判断一个函数是否是对数函数,不仅要看该函数中是否含有对数符号“log”,还要看是否符合对数函数的定义,即满足y=logax(a>0,且a≠1)的形式.
[基点训练]
1.下列函数,其中为对数函数的是( )
A.y=log(-x) B.y=2log4(1-x)
C.y=ln x D.y=log(a2+a)x
解析:选C 根据对数函数的概念可知,选项C中的函数为对数函数.故选C.
2.若对数函数的图象过点P(9,2),则此对数函数的解析式为________.
解析:设对数函数为y=logax(a>0,且a≠1),
∴2=loga9,∴a=3,∴解析式为y=log3x.
答案:y=log3x
(二)对数函数的图象和性质
1.对数函数的图象与性质
y=logax
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域:(0,+∞)
值域:R
图象过点(1,0)
是增函数
当0<x<1时,y<0;
当x>1时,y>0
是减函数
当0<x<1时,y>0;
当x>1时,y<0
微点助解
(1)讨论对数函数的性质时,若底数a的大小不确定,必须分a>1和0<a<1两种情况进行讨论.
(2)根据对数函数的性质可知,对数函数y=logax的图象恒过点,(1,0)和(a,1),且图象都在第一、四象限内,据此可以快速地画出对数函数y=logax的图象.
(3)快速、准确地判断对数值logmn的符号的方法:对于正数m,n,有(m-1)(n-1)>0⇒logmn>0;(m-1)·(n-1)<0⇒logmn<0.巧记准确判断对数值符号的口诀:同正异负,即底数和真数同大于1或同大于0小于1时为正,否则为负.
2.反函数
指数函数y=ax(a>0,a≠1)和对数函数y=logax(a>0,a≠1)互为反函数,它们的定义域与值域正好相反.一般地,如果函数y=f(x)存在反函数,那么它的反函数记作y=f-1(x).
3.反函数的特点
互为反函数的两个函数的单调性相同,但单调区间不一定相同.互为反函数的两个函数的图象关于直线y=x对称.
[基点训练]
1.函数y=ln x+1的反函数为( )
A.y=ex+1(x∈R) B.y=ex-1(x∈R)
C.y=ex+1(x>1) D.y=ex-1(x>1)
解析:选B y=ln x+1化为y-1=ln x,将y-1看作整体,求得x=ey-1,则其反函数为y=ex-1.由于x>0,则y=ln x+1∈R,因而y=ex-1(x∈R),故选B.
2.函数f(x)=log2(2x-x2)的定义域为________.
答案:(0,2)
3.函数y=logax(a>0,且a≠1)在(0,+∞)上是增函数吗?
解:不一定.当a>1时,函数y=logax在(0,+∞)上是增函数;当0<a<1时,函数y=logax在(0,+∞)上是减函数.
题型(一) 对数函数的概念及应用
[典例] (1)给出下列函数:
①y=logx2;②y=log3(x-1);③y=log(x+1)x;④y=logπx.其中是对数函数的有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
(2)函数f(x)=(a2+a-5)logax为对数函数,则f等于__________.
[解析] (1)由对数函数的概念知①②③不是对数函数,④是对数函数.
(2)∵函数f(x)=(a2+a-5)logax为对数函数,∴解得a=2,∴f(x)=log2x,
∴f=log2=-3.
[答案] (1)A (2)-3
[方法技巧] 判断一个函数是对数函数的方法
[针对训练]
1.函数f(x)=(a2-a+1)log(a+1)x是对数函数,则实数a=________.
解析:由a2-a+1=1,解得a=0或1.
又a+1>0,