2019-2020学年新教材素养突破人教A版数学必修第一册课件:第四章 指数函数与对数函数 4.4.
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第十六页,编辑于星期日:点 分。
【解析】 (1)中真数不是自变量 x,不是对数函数.(2)中对数 式后加 2,所以不是对数函数.(3)中真数为 x+1,不是 x,系数不 为 1,故不是对数函数.(4)中底数是自变量 x,而非常数,所以不 是对数函数.(5)中底数是 6,真数为 x,系数为 1,符合对数函数的 定义,故是对数函数.
第五页,编辑于星期日:点 分。
知识点三 反函数 一般地,指数函数 y=ax(a>0,且 a≠1)与对数函数 y=logax(a >0,且 a≠1)互为反函数,它们的定义域与值域正好互换.
第六页,编辑于星期日:点 分。
[教材解难]
1.教材 P130 思考
根据指数与对数的关系,由
y=12
x 5730
2
数 x 和它对应,所以 x 也是 y 的函数.也就是说,函数 x=log 5730 1 y,
2
y∈(0,1]刻画了时间 x 随碳 14 含量 y 的衰减而变化的规律.
第七页,编辑于星期日:点 分。
2.教材 P132 思考
利用换底公式,可以得到 y=log 1 x=-log2x.因为点(x,y)与点 2
(x≥0)得到 x=log 1 y(0<y≤1).如图,过 y 5730 2
轴正半轴上任意一点(0,y0)(0<y0≤1)作
x
轴的平行线,与
y=12
x 5730
(x≥0)的图象有且只有一个交点(x0,y0).这就说明,对于任意一个
y∈(0,1],通过对应关系 x=log 5730 1 y,在[0,+∞)上都有唯一确定的
(3)牢记特殊点.对数函数 y=logax(a>0,且 a≠1)的图象经过 点:(1,0),(a,1)和1a,-1.
第二十八页,编辑于星期日:点 分。
跟踪训练 3
(1)如图所示,曲线是对数函数 y=logax(a>0,且 a≠1)的图象,
已知 a 取 3,43,35,110,则相应于 C1,C2,C3,C4 的 a 值依次为(
若点((A23))也已 如在知 图函函 所数数 示的fy(=x曲)=lo线g3a是x(+x对+b 数3的)-函图1数象(a上>y=,0l,o则gaa≠xf(,l1oy)g=的32l图)o=g象b_x_恒,89__y过=__定l_o_点g.cxA,,y =logdx 的图象,则 a,b,c,d 与 1 的大小关系为_b_>__a_>__1_>.d>c
第二页,编辑于星期日:点 分。
知识点一 对数函数的概念 函数___y_=__lo_g_a_x_(_a_>__0_,__且__a_≠__1_)__叫做对数函数,其中__x__是 自变量,函数的定义域是___(0_,__+__∞___) _. 状元随笔 形如 y=2log2x,y=log2x3都不是对数函数,可称其为对数型函 数.
(x,-y)关于 x 轴对称,所以 y=log2x 图象上任意一点 P(x,y)关于 x 轴的对称点 P1(x,-y)都在 y=log 1 x 的图象上,反之亦然.由此
2
可知,底数互为倒数的两个对数函数的图象关于 x 轴对称.根据这 种对称性,就可以利用 y=log2x 的图象画出 y=log 1 x 的图象.
方法二 由对数函数的图象在第一象限内符合底大图右的规 律,所以底数 a 由大到小依次为 C1,C2,C3,C4,即 3,43,35,110. 故选 A.
增函数底数 a>1, 减函数底数 0<a<1. 答案:(1)A
第三十页,编辑于星期日:点 分。
(2)函数 y=loga|x|+1(0<a<1)的图象大致为( )
第三页,编辑于星期日:点 分。
知识点二 对数函数的图象与性质 a>1
0<a<1
图 象
定义域_(0_,__+__∞__)
性
值域 R
质
过点__(_1_,0_)___,即当 x=1 时,y=0
在(0,+∞)上是_增__函__数_ 在(0,+∞)上是_减__函__数_
第四页,编辑于星期日:点 分。
状元随笔 底数 a 与 1 的大小关系决定了对数函数图象的“升降”:当 a >1 时,对数函数的图象“上升”;当 0<a<1 时,对数函数的图 象“下降”.
2
第八页,编辑于星期日:点 分。
3.教材 P138 思考 一般地,虽然对数函数 y=logax(a>1)与一次函数 y=kx(k>0) 在区间(0,+∞)上都单调递增,但它们的增长速度不同.随着 x 的 增大,一次函数 y=kx(k>0)保持固定的增长速度,而对数函数 y= logax(a>1)的增长速度越来越慢.不论 a 的值比 k 的值大多少,在 一定范围内,logax 可能会大于 kx,但由于 logax 的增长慢于 kx 的增 长,因此总会存在一个 x0,当 x>x0 时,恒有 logax<kx.
答案:A
第十一页,编辑于星期日:点 分。
2.函数 y= xln(1-x)的定义域为( ) A.(0,1) B.[0,1) C.(0,1] D.[0,1] 解析:由题意,得x1≥-0x,>0, 解得 0≤x<1;故函数 y= xln(1 -x)的定义域为[0,1). 答案:B
第十二页,编辑于星期日:点 分。
第三十一页,编辑于星期日:点 分。
(2)函数为偶函数,在(0,+∞)上为减函数,(-∞,0)上为增 函数,故可排除选项 B,C,又 x=±1 时 y=1,故选 A.
先去绝对值,再利用单调性判断. 答案:(2)A
第三十二页,编辑于星期日:点 分。
第三十三页,编辑于星期日:点 分。
第二十五页,编辑于星期日:点 分。
【解析】 (1)A 中,由 y=x+a 的图象知 a>1,而 y=logax 为减函数,A 错;B 中,0<a<1,而 y=logax 为增函数,B 错;C 中,0<a<1,且 y=logax 为减函数,所以 C 对;D 中,a<0,而 y=logax 无意义,也不对.
4.若 f(x)=log2x,x∈[2,3],则函数 f(x)的值域为________. 解析:因为 f(x)=log2x 在[2,3]上是单调递增的, 所以 log22≤log2x≤log23,即 1≤log2x≤log23. 答案:[1,log23]
第十五页,编辑于星期日:点 分。
题型一 对数函数的概念 例 1 下列函数中,哪些是对数函数? (1)y=loga x(a>0,且 a≠1); (2)y=log2x+2; (3)y=8log2(x+1); (4)y=logx6(x>0,且 x≠1); (5)y=log6x.
第二十页,编辑于星期日:点 分。
教材反思 求定义域有两种题型,一种是已知函数解析式求定义域,常规 为:分母不为 0;0 的零次幂与负指数次幂无意义;偶次根式被开 方式(数)非负;对数的真数大于 0,底数大于 0 且不等于 1.另一种 是抽象函数的定义域问题.同时应注意求函数定义域的解题步骤.
第二十一页,编辑于星期日:点 分。
过点(0,1)作平行于 x 轴的直线,则直线与四条曲线交点的横坐
标从左向右依次为 c,d,a,b,显然 b>a>1>d>c.
【答案】
(1)C
8 (2)9
(3)b>a>1>d>c
第二十六页,编辑于星期日:点 分。
状元随笔 (1)由函数 y=x+a 的图象判断出 a 的范围. (2)依据 loga1=0,a0=1,求定点坐标. (3)沿直线 y=1 自左向右看,对数函数的底数由小变大.
(2)依题意可知定点 A(-2,-1),f(-2)=3-2+b=-1,b=-
190,故 f(x)=3x-190,f(log32)=3 log3 2 -190=2-190=89.
(3)由题干图可知函数 y=logax,y=logbx 的底数 a>1,b>1, 函数 y=logcx,y=logdx 的底数 0<c<1,0<d<1.
3.函数 y=loga(x-1)(0<a<1)的图象大致是( )
第十三页,编辑于星期日:点 分。
解析:∵0<a<1,∴y=logax 在(0,+∞)上单调递减,故 A, B 可能正确;
又函数 y=loga(x-1)的图象是由 y=logax 的图象向右平移一个 单位得到,故 A 正确.
答案:A
第十四页,编辑于星期日:点 分。
第一页,编辑于星期日:点 分。
最新课程标准: (1)通过具体实例,了解对数函数的概念.能用描点法或借助计 算工具画出具体对数函数的图象,探索并了解对数函数的单调性与 特殊点. (2)知道对数函数 y=logax 与指数函数 y=ax 互为反函数(a>0, 且 a≠1). (3)收集、阅读对数概念的形成与发展的历史资料,撰写小论文, 论述对数发明的过程以及对数对简化运算的作用.
跟踪训练 2 求下列函数的定义域: (1)y=lg(x+1)+ 31x-2 x; (2)y=log(x-2)(5-x).
第二十二页,编辑于星期日:点 分。
解析:(1)要使函数有意义,
需x1+-1x> >00, , 即xx> <1-. 1, ∴-1<x<1,∴函数的定义域为(-1,1).
(2)要使函数有意义,需 5x--2x> >00, , x-2≠1,
用对数函数的概念例如 y=logax(a>0 且 a≠1)来判断.
第十七页,编辑于星期日:点 分。
方法归纳
判断一个函数是对数函数的方法
第十八页,编辑于星期日:点 分。
跟踪训练 1 若函数 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 a=1. 又底数 a+1>0,且 a+1≠1,所以 a=1. 答案:1 对数函数 y=logax 系数为 1.
第二十七页,编辑于星期日:点 分。
方法归纳 解决对数函数图象的问题时要注意
(1)明确对数函数图象的分布区域.对数函数的图象在第一、四 象限.当 x 趋近于 0 时,函数图象会越来越靠近 y 轴,但永远不会 与 y 轴相交.
(2)建立分类讨论的思想.在画对数函数图象之前要先判断对数 的底数 a 的取值范围是 a>1,还是 0<a<1.
∴ xx< >52, , x≠3.
∴定义域为(2,3)∪(3,5). 真数大于 0,偶次根式被开方数大于等于 0,分母不等于 0,列 不等式组求解.
第二十三页,编辑于星期日:点 分。
题型三 对数函数的图象问题 例 3 (1)函数 y=x+a 与 y=logax 的图象只可能是下图中的 (C )
第二十四页,编辑于星期日:点 分。
第九ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ,编辑于星期日:点 分。
4.4.1 对数函数的概念
第十页,编辑于星期日:点 分。
[基础自测]
1.下列函数中是对数函数的是( )
A.y=log 1 x B.y=log 1 (x+1)
4
4
C.y=2log 1 x D.y=log 1 x+1
4
4
解析:形如 y=logax(a>0,且 a≠1)的函数才是对数函数,只 有 A 是对数函数.
第十九页,编辑于星期日:点 分。
题型二 求函数的定义域[教材 P130 例 1] 例 2 求下列函数的定义域: (1)y=log3x2; (2)y=loga(4-x)(a>0,且 a≠1). 【解析】 (1)因为 x2>0,即 x≠0,所以函数 y=log3x2 的定义 域是{x|x≠0}. (2)因为 4-x>0,即 x<4,所以函数 y=loga(4-x)的定义域是 {x|x<4}. 真数大于 0.
)
A. 3,43,35,110
B. 3,43,110,35
C.43, 3,35,110
D.43, 3,110,35
第二十九页,编辑于星期日:点 分。
解析:(1)方法一 作直线 y=1 与四条曲线交于四点,由 y= logax=1,得 x=a(即交点的横坐标等于底数),所以横坐标小的底 数小,所以 C1,C2,C3,C4 对应的 a 值分别为 3,43,35,110,故 选 A.
【解析】 (1)中真数不是自变量 x,不是对数函数.(2)中对数 式后加 2,所以不是对数函数.(3)中真数为 x+1,不是 x,系数不 为 1,故不是对数函数.(4)中底数是自变量 x,而非常数,所以不 是对数函数.(5)中底数是 6,真数为 x,系数为 1,符合对数函数的 定义,故是对数函数.
第五页,编辑于星期日:点 分。
知识点三 反函数 一般地,指数函数 y=ax(a>0,且 a≠1)与对数函数 y=logax(a >0,且 a≠1)互为反函数,它们的定义域与值域正好互换.
第六页,编辑于星期日:点 分。
[教材解难]
1.教材 P130 思考
根据指数与对数的关系,由
y=12
x 5730
2
数 x 和它对应,所以 x 也是 y 的函数.也就是说,函数 x=log 5730 1 y,
2
y∈(0,1]刻画了时间 x 随碳 14 含量 y 的衰减而变化的规律.
第七页,编辑于星期日:点 分。
2.教材 P132 思考
利用换底公式,可以得到 y=log 1 x=-log2x.因为点(x,y)与点 2
(x≥0)得到 x=log 1 y(0<y≤1).如图,过 y 5730 2
轴正半轴上任意一点(0,y0)(0<y0≤1)作
x
轴的平行线,与
y=12
x 5730
(x≥0)的图象有且只有一个交点(x0,y0).这就说明,对于任意一个
y∈(0,1],通过对应关系 x=log 5730 1 y,在[0,+∞)上都有唯一确定的
(3)牢记特殊点.对数函数 y=logax(a>0,且 a≠1)的图象经过 点:(1,0),(a,1)和1a,-1.
第二十八页,编辑于星期日:点 分。
跟踪训练 3
(1)如图所示,曲线是对数函数 y=logax(a>0,且 a≠1)的图象,
已知 a 取 3,43,35,110,则相应于 C1,C2,C3,C4 的 a 值依次为(
若点((A23))也已 如在知 图函函 所数数 示的fy(=x曲)=lo线g3a是x(+x对+b 数3的)-函图1数象(a上>y=,0l,o则gaa≠xf(,l1oy)g=的32l图)o=g象b_x_恒,89__y过=__定l_o_点g.cxA,,y =logdx 的图象,则 a,b,c,d 与 1 的大小关系为_b_>__a_>__1_>.d>c
第二页,编辑于星期日:点 分。
知识点一 对数函数的概念 函数___y_=__lo_g_a_x_(_a_>__0_,__且__a_≠__1_)__叫做对数函数,其中__x__是 自变量,函数的定义域是___(0_,__+__∞___) _. 状元随笔 形如 y=2log2x,y=log2x3都不是对数函数,可称其为对数型函 数.
(x,-y)关于 x 轴对称,所以 y=log2x 图象上任意一点 P(x,y)关于 x 轴的对称点 P1(x,-y)都在 y=log 1 x 的图象上,反之亦然.由此
2
可知,底数互为倒数的两个对数函数的图象关于 x 轴对称.根据这 种对称性,就可以利用 y=log2x 的图象画出 y=log 1 x 的图象.
方法二 由对数函数的图象在第一象限内符合底大图右的规 律,所以底数 a 由大到小依次为 C1,C2,C3,C4,即 3,43,35,110. 故选 A.
增函数底数 a>1, 减函数底数 0<a<1. 答案:(1)A
第三十页,编辑于星期日:点 分。
(2)函数 y=loga|x|+1(0<a<1)的图象大致为( )
第三页,编辑于星期日:点 分。
知识点二 对数函数的图象与性质 a>1
0<a<1
图 象
定义域_(0_,__+__∞__)
性
值域 R
质
过点__(_1_,0_)___,即当 x=1 时,y=0
在(0,+∞)上是_增__函__数_ 在(0,+∞)上是_减__函__数_
第四页,编辑于星期日:点 分。
状元随笔 底数 a 与 1 的大小关系决定了对数函数图象的“升降”:当 a >1 时,对数函数的图象“上升”;当 0<a<1 时,对数函数的图 象“下降”.
2
第八页,编辑于星期日:点 分。
3.教材 P138 思考 一般地,虽然对数函数 y=logax(a>1)与一次函数 y=kx(k>0) 在区间(0,+∞)上都单调递增,但它们的增长速度不同.随着 x 的 增大,一次函数 y=kx(k>0)保持固定的增长速度,而对数函数 y= logax(a>1)的增长速度越来越慢.不论 a 的值比 k 的值大多少,在 一定范围内,logax 可能会大于 kx,但由于 logax 的增长慢于 kx 的增 长,因此总会存在一个 x0,当 x>x0 时,恒有 logax<kx.
答案:A
第十一页,编辑于星期日:点 分。
2.函数 y= xln(1-x)的定义域为( ) A.(0,1) B.[0,1) C.(0,1] D.[0,1] 解析:由题意,得x1≥-0x,>0, 解得 0≤x<1;故函数 y= xln(1 -x)的定义域为[0,1). 答案:B
第十二页,编辑于星期日:点 分。
第三十一页,编辑于星期日:点 分。
(2)函数为偶函数,在(0,+∞)上为减函数,(-∞,0)上为增 函数,故可排除选项 B,C,又 x=±1 时 y=1,故选 A.
先去绝对值,再利用单调性判断. 答案:(2)A
第三十二页,编辑于星期日:点 分。
第三十三页,编辑于星期日:点 分。
第二十五页,编辑于星期日:点 分。
【解析】 (1)A 中,由 y=x+a 的图象知 a>1,而 y=logax 为减函数,A 错;B 中,0<a<1,而 y=logax 为增函数,B 错;C 中,0<a<1,且 y=logax 为减函数,所以 C 对;D 中,a<0,而 y=logax 无意义,也不对.
4.若 f(x)=log2x,x∈[2,3],则函数 f(x)的值域为________. 解析:因为 f(x)=log2x 在[2,3]上是单调递增的, 所以 log22≤log2x≤log23,即 1≤log2x≤log23. 答案:[1,log23]
第十五页,编辑于星期日:点 分。
题型一 对数函数的概念 例 1 下列函数中,哪些是对数函数? (1)y=loga x(a>0,且 a≠1); (2)y=log2x+2; (3)y=8log2(x+1); (4)y=logx6(x>0,且 x≠1); (5)y=log6x.
第二十页,编辑于星期日:点 分。
教材反思 求定义域有两种题型,一种是已知函数解析式求定义域,常规 为:分母不为 0;0 的零次幂与负指数次幂无意义;偶次根式被开 方式(数)非负;对数的真数大于 0,底数大于 0 且不等于 1.另一种 是抽象函数的定义域问题.同时应注意求函数定义域的解题步骤.
第二十一页,编辑于星期日:点 分。
过点(0,1)作平行于 x 轴的直线,则直线与四条曲线交点的横坐
标从左向右依次为 c,d,a,b,显然 b>a>1>d>c.
【答案】
(1)C
8 (2)9
(3)b>a>1>d>c
第二十六页,编辑于星期日:点 分。
状元随笔 (1)由函数 y=x+a 的图象判断出 a 的范围. (2)依据 loga1=0,a0=1,求定点坐标. (3)沿直线 y=1 自左向右看,对数函数的底数由小变大.
(2)依题意可知定点 A(-2,-1),f(-2)=3-2+b=-1,b=-
190,故 f(x)=3x-190,f(log32)=3 log3 2 -190=2-190=89.
(3)由题干图可知函数 y=logax,y=logbx 的底数 a>1,b>1, 函数 y=logcx,y=logdx 的底数 0<c<1,0<d<1.
3.函数 y=loga(x-1)(0<a<1)的图象大致是( )
第十三页,编辑于星期日:点 分。
解析:∵0<a<1,∴y=logax 在(0,+∞)上单调递减,故 A, B 可能正确;
又函数 y=loga(x-1)的图象是由 y=logax 的图象向右平移一个 单位得到,故 A 正确.
答案:A
第十四页,编辑于星期日:点 分。
第一页,编辑于星期日:点 分。
最新课程标准: (1)通过具体实例,了解对数函数的概念.能用描点法或借助计 算工具画出具体对数函数的图象,探索并了解对数函数的单调性与 特殊点. (2)知道对数函数 y=logax 与指数函数 y=ax 互为反函数(a>0, 且 a≠1). (3)收集、阅读对数概念的形成与发展的历史资料,撰写小论文, 论述对数发明的过程以及对数对简化运算的作用.
跟踪训练 2 求下列函数的定义域: (1)y=lg(x+1)+ 31x-2 x; (2)y=log(x-2)(5-x).
第二十二页,编辑于星期日:点 分。
解析:(1)要使函数有意义,
需x1+-1x> >00, , 即xx> <1-. 1, ∴-1<x<1,∴函数的定义域为(-1,1).
(2)要使函数有意义,需 5x--2x> >00, , x-2≠1,
用对数函数的概念例如 y=logax(a>0 且 a≠1)来判断.
第十七页,编辑于星期日:点 分。
方法归纳
判断一个函数是对数函数的方法
第十八页,编辑于星期日:点 分。
跟踪训练 1 若函数 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 a=1. 又底数 a+1>0,且 a+1≠1,所以 a=1. 答案:1 对数函数 y=logax 系数为 1.
第二十七页,编辑于星期日:点 分。
方法归纳 解决对数函数图象的问题时要注意
(1)明确对数函数图象的分布区域.对数函数的图象在第一、四 象限.当 x 趋近于 0 时,函数图象会越来越靠近 y 轴,但永远不会 与 y 轴相交.
(2)建立分类讨论的思想.在画对数函数图象之前要先判断对数 的底数 a 的取值范围是 a>1,还是 0<a<1.
∴ xx< >52, , x≠3.
∴定义域为(2,3)∪(3,5). 真数大于 0,偶次根式被开方数大于等于 0,分母不等于 0,列 不等式组求解.
第二十三页,编辑于星期日:点 分。
题型三 对数函数的图象问题 例 3 (1)函数 y=x+a 与 y=logax 的图象只可能是下图中的 (C )
第二十四页,编辑于星期日:点 分。
第九ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ,编辑于星期日:点 分。
4.4.1 对数函数的概念
第十页,编辑于星期日:点 分。
[基础自测]
1.下列函数中是对数函数的是( )
A.y=log 1 x B.y=log 1 (x+1)
4
4
C.y=2log 1 x D.y=log 1 x+1
4
4
解析:形如 y=logax(a>0,且 a≠1)的函数才是对数函数,只 有 A 是对数函数.
第十九页,编辑于星期日:点 分。
题型二 求函数的定义域[教材 P130 例 1] 例 2 求下列函数的定义域: (1)y=log3x2; (2)y=loga(4-x)(a>0,且 a≠1). 【解析】 (1)因为 x2>0,即 x≠0,所以函数 y=log3x2 的定义 域是{x|x≠0}. (2)因为 4-x>0,即 x<4,所以函数 y=loga(4-x)的定义域是 {x|x<4}. 真数大于 0.
)
A. 3,43,35,110
B. 3,43,110,35
C.43, 3,35,110
D.43, 3,110,35
第二十九页,编辑于星期日:点 分。
解析:(1)方法一 作直线 y=1 与四条曲线交于四点,由 y= logax=1,得 x=a(即交点的横坐标等于底数),所以横坐标小的底 数小,所以 C1,C2,C3,C4 对应的 a 值分别为 3,43,35,110,故 选 A.