内容正文:
数学 必修第一册(人教)
第四章
指数函数与对数函数
4.4 对数函数
4.4.2 对数函数的图象和性质
第一课时 对数函数的图象和性质(一)
高效导学第一步
预习教材新知,
落实必备知识
单调递减
(0,+∞)
R
(1,0)
x=1
y=0
y>0
y<0
y>0
单调递增
值域
定义域
高效导学第二步
课堂互动探究,
培优关键能力
一、对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象及性质
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域为____________ ,值域为___
图象都过定点____________,即_________时,_________
当x>1时,_________;
当0<x<1时,y<0
当x>1时,_________ ;
当0<x<1时,_________
在(0,+∞)上____________
在(0,+∞)上____________
记一记:(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<1两种情况讨论.
(2)由对数函数的性质知,对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象通过点 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,a),-1)) ,(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.
二、反函数
指数函数y=ax(a>0,且a≠1)和对数函数y=logax(a>0,且a≠1)互为反函数.两者的_________和______正好互换.
记一记:反函数的性质
(1)互为反函数的两个函数图象关于直线y=x对称.
(2)反函数的定义域是原函数的值域,反函数的值域是原函数的定义域.
(3)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.
【基点小试】
1.在同一坐标系中函数y=2-x与y=log2x的图象是( )
解析:由于y=2-x= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))
eq \s\up12(x) 中的底数0< eq \f(1,2) <1,所以为减函数,所以排除BC,由于y=log2x中的底数2>1,所以为增函数,所以排除D,故选A.
答案:A
2.若函数y=f(x)是函数y=ax(a>0,且a≠1)的反函数且f(2)=1,则f(x)=( )
A.log2x
B. eq \f(1,2x)
C.log eq \f(1,2) x
D.2x-2
解析:函数y=ax(a>0,且a≠1)的反函数是f(x)=logax,又f(2)=1,即loga2=1,所以a=2.故f(x)=log2x.
答案:A
题型一 对数函数的图象
角度1 对数函数的图象及变换
例1.作出函数y=|lg (x-1)|的图象,并根据图象写出函数的定义域、值域以及单调区间.
解:先画出函数y=lg x的图象(如图①).
再将该函数图象向右平移1个单位长度得到函数y=lg (x-1)的图象(如图②).
最后把y=lg (x-1)的图象在x轴下方的部分对称翻折到x轴上方(原来在x轴上方的部分不变),即得出函数y=|lg (x-1)|的图象(如图③).由图易知其定义域为(1,+∞),值域为[0,+∞),单调递减区间为(1,2],单调递增区间为(2,+∞).
[总结] 现在画图象很少描点连线,大多是以基本初等函数为原料加工,所以一方面要掌握一些常见的平移、对称变换的结论,另一方面要关注定义域、值域、单调性、关键点.
角度2 图象辨析
例2.已知a>0,a≠1,则函数y=ax与y=loga(-x)的图象可能是( )
解析:法一 若0<a<1,则函数y=ax的图象下降且过点(0,1),而函数y=
loga(-x)的图象上升且过点(-1,0),与题中所给图象均不符合.
若a>1,则函数y=ax的图象上升且过点(0,1),而函数y=loga(-x)的图象下降且过点(-1,0),故只有B中图象满足.
法二 首先指数函数y=ax的图象只可能在x轴上方,函数y=loga(-x)的图象只可能在y轴左侧,从而A,D中图象不正确;再看单调性,y=ax与y=loga(-x)的单调性正好相反,从而得到C中图象不正确,B中图象正确.
法三 如果注意到y=loga(-x)的图象关于y轴的对称图象为y=logax,又y=logax与y=ax互为反函数(图象关于直线y=x对称),则可直接确定B正确.
答案:B
[总结] 给出函数解析式判断函数的图象,应首先考虑函数对应的基本初等函数是哪一种;其次找出函数图象的特殊点,判断函数的基本性质、定义域、单调性以及奇偶性等;最后综合上述几个方面将图象选出,解决此类题目常采用排除法.
角度3