内容正文:
2023-2024学年高一数学同步精品教学课件
4.2.3 对数函数的性质与图像
(第1课时 对数函数的性质与图像)
第四章 指数函数、对数函数与幂函数
高一必修第二册(2019人教B版)
①学习目标
②新知导入
③新知探索
④教材例题
⑤课堂练习
⑥课堂总结
⑦作业布置
1.理解对数函数的概念.(重点)
2.初步掌握对数函数的性质和图像.(难点)
学习目标
新知导入
情景一:我们已经知道,假设有机体生存时碳14的含量为1,那么有机体死亡年后体内碳 14的含量满足也就是说,是的函数.
在得到古生物的样品时,考古学家能够测量出其中的碳14含量,你认为考古学家们能利用这个值推断出古生物的死亡时间吗? 给定一个值,有多少个值与之对应?这里的能看成的函数吗?为什么?
新知导入
在表达式中,因为
所以这个函数可以看成一个指数函数,根据指数函数的性质可知,这个函数是一个减函数.这也就意味着,给定一个值,只有唯一的值与它对应,也就是说,如果把看成自变量,看成因变量,那么这里的可以看成的函数.
新知导入
事实上,利用指数运算和对数运算的关系,可以把上述关系式改写为:
如果仍用表示自变量,表示因变量,那么这一函数关系可以表示为:
其中自变量在真数的位置上, 我们称这样的函数为对数函数.
一般地,函数称为对数函数,其中是常数, 且.
新知探索 知识点一:对数函数的概念
判断一个函数是对数函数,需满足以下条件:
(1)系数为1;
(2)底数为大于0且不等于1;
(3)对数的真数仅有自变量x.
【典例】下列函数表达式中,是对数函数的有( )
①y=logx2; ②y=logax(a∈R);③y=log8x;④y=ln x;⑤y=logx(x+2);⑥y=2log4x; ⑦y=log2(x+1).
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
即时训练 知识点一:对数函数的概念
【解析】由于①中自变量出现在底数上,∴①不是对数函数;由于②中底数a∈R不能保证a>0,且a≠1,∴②不一定是对数函数;由于⑤⑦的真数分别为(x+2),(x+1),∴⑤⑦也不是对数函数;由于⑥中log4x的系数为2,∴⑥也不是对数函数.只有③④符合对数函数的定义.故选B.
首先分析对数函数的性质,并得出其对应的图像.
尝试与发现
(1)对数函数中, 的值可以是-1吗?可以是 0吗?为什么?
(2)分别求出对数函数在自变量取 时所对应的函数值(填写下表),并由此猜测对数函数的定义域、值域、奇偶性、单调性,尝试说明理由.
新知探索 知识点二:对数函数图象与性质
新知探索 知识点二:对数函数图象与性质
可以看出,中, 不能是-1,也不能是0 .
1
2
4
8
-3
-2
-1
0
1
2
3
事实上,根据对数运算的定义和性质,我们可以得到对数函数的性质:
(1)定义域是:
(2)值域是:
(3)奇偶性是:非奇非偶函数
(4)单调性是:在上单调递增
根据以上信息可知,函数 的图像都在轴右侧,而且从左往右图像是逐渐上升的.通过描点,可以作出函数的图像.
新知探索 知识点二:对数函数图象与性质
下面我们来研究对数函数 的性质与图像.
注意到
因此不难看出和 之间的联系:当这两个函数的自变量相等时,对应的函数值互为相反数.
也就是说,如果点 在的图像上,那么这个点关于轴的对称点 一定在 的图像上;反之, 的图像上任意一点, 其关于轴的对称点,)也一定在的图像上.因此, 对数函数和的图像关于轴对称.
新知探索 知识点二:对数函数图象与性质
尝试与发现:
(1)你能指出对数函数和的图像的公共点吗?
(2)你能得出对数函数一定过哪个定点吗?
函数和 的图像的公共点为.事实上,因为,所以的图像一定过点.
新知探索 知识点二:对数函数图象与性质
由以上实例,可以归纳出对数函数具有下列性质:
(1)定义域是,因此函数图像一定在轴的右边.
(2)值域是实数集 .
(3)函数图像一定过点.
(4)当时, 是增函数;当时, 是减函数.
新知探索 知识点二:对数函数图象与性质
对数函数的图像和性质
a>1
0<a<1
图像
性
质
定义域
定义域为(0,+∞),图像在y轴的右边
值域
值域为R
过定点
过定点(1,0),即x=1时,y=0
函数值的变化
当0<x<1时,y<0,
当x>1时,y>0
当0<x<1时,y>0,
当x>1时,y<0
单调性
增函数
减函数
对称性
的图象关于轴对称
新知探索 知识点二:对数函数图象与性质
【典例】如图所示,四条曲线分别是:y=logax,y=logbx,y=logcx,y=lo