内容正文:
§3 对数函数
3.1 对数函数的概念
3.2 对数函数y=log2x的图象和性质
3.3 对数函数y=logax的图象和性质
第1课时 对数函数的概念与性质
1.理解对数函数的概念,提升数学抽象的核心素养.
2.掌握对数函数的图象和简单性质,通过对数函数的图象和简单性质的学习,提升数学抽象、直观想象的核心素养.
3.了解对数函数y=logax与指数函数y=ax互为反函数(a>0,且a≠1).
学习目标
1
知识梳理
自主探究
问题1:庄子曰:“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”若已知剩余长度的大小,你能知道经过了多长时间吗?剩余长度与时间之间是函数关系吗?
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1.对数函数的概念
对于每一个正数y,都存在唯一确定的实数x,使得y=ax.由函数的定义,x就是y的函数,称为以a为底的对数函数,记作x=logay.
习惯上,将自变量写成x,函数值写成y,因此,一般将对数函数写成y=logax(a>0,且a≠1),其中,a称为底数.特别地,称以10为底的对数函数为常用对数函数,记作y=lg x;称以无理数e为底的对数函数为自然对数函数,记作y=ln x.
称对数函数y=logax(a>0,且a≠1)是指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的 .
反函数
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思考1:指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的定义域和值域与对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的定义域和值域有什么
关系?
提示:对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的定义域是指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的值域,对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的值域是指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的定义域.
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(3)这四个函数的定义域均为(0,+∞),值域均为R,都过定点(1,0).
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2.对数函数的图象和性质
对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象和性质如表.
底数 a>1 0<a<1
图象
定义域 .
值域 R
单调性 在(0,+∞)上是
增函数 在(0,+∞)上是
减函数
(0,+∞)
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共点性 图象过定点 ,即当x=1时,y=0
函数值
特点 当x∈(0,1)时,
y∈ ;
当x∈[1,+∞)时,
y∈ . 当x∈(0,1)时,
y∈ ;
当x∈[1,+∞)时,
y∈ .
对称性 函数y=logax与 的图象关于
对称
(1,0)
(-∞,0)
[0,+∞)
(0,+∞)
(-∞,0]
x轴
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思考2:对数函数的单调性与什么有关?
提示:底数a与1的关系决定了对数函数的单调性.
当a>1时,对数函数在(0,+∞)上是增函数;当0<a<1时,对数函数在(0,+∞)上是减函数.
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如图分别为y=logax,y=logbx,y=logcx,y=logdx的函数图象,直线y=1与四个函数图象的交点从左向右依次为(c,1),(d,1),(a,1),(b,1),即0<c<d<1<a<b.
因此在第一象限内,不同底数的对数函数图象,底数越大,图象越靠右,简记“底大图右”.
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对数函数的概念
[例1] 已知函数①y=4x;②y=logx2;③y=logπx;④y=log0.04x;⑤y=log3x+1;⑥y=log2(x+1).其中是对数函数的是( )
A.①②③ B.③④⑤
C.③④ D.②④⑥
√
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解析:根据对数函数的定义,只有符合y=logax(a>0,且a≠1)形式的函数才是对数函数,其中x是自变量,a是常数.易知,①是指数函数;②中的自变量在对数的底数的位置,不是对数函数;③中y=logπx是对数函数;④中y=log0.04x是对数函数;⑤⑥中函数显然不是对数函数.故选C.
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判断一个函数是对数函数的方法
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针对训练:若函数y=log(2a-1)[x+(a2-5a+4)]是对数函数,则a= .
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对数(型)函数的定义域
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求对数型函数的定义域时应遵循的原则
(1)分母不能为0.
(2)