摘要:
该高中数学课件聚焦对数函数性质、反函数概念及图象变换,通过回顾上节课内容,结合“解析式→图象→数形结合→性质→应用”的研究流程,引导学生绘制具体对数函数图象,再以问题链逐步抽象出一般性质,搭建从具体到抽象的学习支架。
其亮点在于以直观想象和逻辑推理为核心,通过绘制函数图象、设计问题链归纳性质,如探究对数函数与指数函数互为反函数时,结合“x,y互换及图象关于y=x对称”培养直观想象,典例中比较大小、判断奇偶性等强化应用,帮助学生发展数学思维,教师可借助清晰的素养目标和问题设计提升教学效率。
内容正文:
6.3.2 对数函数(2)
苏教版2019必修第一册·高一
第六章 幂函数、指数函数和对数函数
学习目标
教学重点:从图象抽象出对数函数的性质,理解指数函数和对数函数互为反函数;
教学难点:从图象抽象出对数函数的性质的过程.
能借助计算器或计算机画出对数函数的图象,探索并了解对数函数的性质;
知道指数函数与对数函数互为反函数;能运用对数函数的性质比较两个对数式值的大小;
能研究与对数函数有关的复合函数的定义域、值域、单调性等.
教学目标
学科素养
逻辑推理:建立对数函数性质与图象的知识体系;
直观想象:理解对数函数解析式与图象的关系,用图象解释函数性质;从图象理解反函数;
数学建模:运用对数函数性质与图象解决实际问题.
新知引入
函数叫作对数函数(logarithmic function),
它的定义域是.
引入1:在上节课6.3.1节的最后一题中,为了让对数函数落实于应用,需要对函数的性质进行探索。
问题1:结合已有经验,我们如何研究函数的性质?
解析式
应用
性质
图象
数形结合
新知引入
活动1:结合已有经验,尝试画出对数函数和的图象.
x ··· 1/4 1/2 1 2 4 8 ···
··· ···
··· ···
2
1
-1
-2
1
2
4
0
y
x
3
2
1
-1
-2
1
2
4
0
y
x
3
-2 -1 0 1 2 3
2 1 0 -1 -2 -3
新知引入
问题2:这两个函数的定义域、值域、单调性、奇偶性是怎样的呢?
定义域
值域
单调性
奇偶性
(0,+∞)
R
单调递增
非奇非偶
(0,+∞)
R
单调递减
非奇非偶
问题3:一般地,根据指数函数的经验,应当如何分类讨论对数函数的性质?
由对数函数底数的限制无法取到,故不讨论.
5
新知引入
图象
性质 定义域:
值域:
图象特点:定点
单调性: 单调性:
R
(0,+∞)
(1,0)
图象在y轴右侧
增函数
减函数
0<x<1, y<0 ; x>1, y>0.
0<x<1, y>0 ; x>1, y<0.
新知探究
问题4:观察图象,函数的图象与函数的图象有怎样的关系?
问题5:一般地,你能得到什么结论?请写下来并尝试证明之.
的图象与的图象关于 x 轴对称.
一般地,函数与 (a>0,a≠1)的图象关于 x 轴对称.
证明:令,,那么
指数底数之间有什么关系?
,证毕.
新知探究
a > 1时,
问题6:在同一张坐标纸上画出对数函数与的图象,讨论当底数变化时函数图象有什么变化?
底数由2逐渐增大的过程中,比较与的大小.
x >1,;
0< x <1,.
从图象上来看呢?
比更接近 x 轴.
底数大于1时,底数越大,相应的函数图象越靠近 x 轴.
新知探究
再看0 < a < 1的情况,你有什么结论?
底数越小,相应的函数图象越靠近 x 轴.
a > 1 ,a 越大,图象越靠近x轴;
0 < a < 1, a 越小,图象越靠近x轴.
问题6:在同一张坐标纸上画出对数函数与的图象,讨论当底数变化时函数图象有什么变化?
典例精讲
例1:比较对数的大小,你能想到几个方法?
法1:利用函数图象及刚才的性质.
法2:换成底数相同,利用单调性.
法3:作差法.
作差→换底→通分.
典例精讲
变式训练
变式1:比较下列各题中两个值的大小:
;
;
;
(2)利用函数图象即可.
(3)
寻找中间数“1”
函数的图象
函数的单调性
(1)
新知探究
问题7:观察这组图象,这两个图象有什么联系?
一般地,设 A,B 分别为函数 y = f(x) 的定义域和值域,如果由函数 y = f(x) 可解得唯一也是一个函数(即对任意一个,都有唯一的与之对应),那么就称函数是函数 y = f(x) 的反函数(inverse function),记作.
x,y互换,定义域与值域互换
图象关于y=x对称
新知探究
问题8:在另一张坐标纸上画出函数 与的图象,讨论这些函数图象有什么关系?
x ··· -1 0 1 2 3 4 ···
··· - - 0 1 ···
··· 0 1 ···
将函数的图象向左平移2个单位长度,就得到函数的图象.
追问1:函数的图象之间有什么关系?(a > 0 , a ≠ 1 , h ≠ 0)
h>0时,将向左平移h个单位得到的图象;
h<0时,将向右平移个单位得到的图象;
典例精讲
例2:若 a > 0 且 ,且 是减函数,则 的图象大致是下图中的______
③
典例精讲
变式训练
变式1:当a>1时,在同一坐标系中,函数y=a-x与y=logax的图象为( )
A B C D
解析:∵a>1,∴y=a-x是减函数,y=logax是增函数.
C
典例精讲
例3:若判断并证明函数的奇偶性.
解:函数是奇函数.
证明:函数的定义域是.
∴函数是奇函数.
先判断定义域
典例精讲
变式训练
变式1:判断并证明函数的奇偶性.
解:显然成立:
的定义域是R.
即是奇函数.
典例精讲
例4:求函数的值域.
求对数型函数值域的方法
先求内部函数值域,再根据对数函数单调性求外部函数的值域.
解:由得定义域为
∴值域为
典例精讲
变式训练
变式1:求函数的值域.
解:由
变式2:求函数的值域.
解:由
反思总结
图象
性质 定义域:
值域:
图象特点:定点
单调性: 单调性:
R
(0,+∞)
(1,0)
图象在y轴右侧
增函数
减函数
0<x<1, y<0 ; x>1, y>0.
0<x<1, y>0 ; x>1, y<0.
反函数
对数型函数单调性
图象平移
对数型函数奇偶性
思想方法
类比
数形结合
类比指数函数的研究方法
研究函数图像和性质
感谢聆听
数学也是一种语言,从它的结构和内容来看,这是一种比任何国家的语言都要完善的语言.通过数学,自然界在论述;通过数学,世界的创造者在表达;通过数学,世界的保护者在讲演. ——狄尔曼
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