指数函数和对数函数公式(全)
对数函数与指数函数
对数函数与指数函数对数函数与指数函数是高中数学中的两个重要概念，它们在数学和实际问题中具有广泛的应用。
本文将对对数函数与指数函数的定义、性质以及它们之间的关系进行探讨。
一、对数函数的定义与性质对数函数是指以某个正数为底数，使指数为某一给定数的幂等于一个给定数的函数。
通常表示为“log”。
1.1 对数函数的定义以正数a(a≠1)为底数，正数x为真数，表示为logₐ(x)。
其中，a为底数，x为真数，log为对数。
1.2 对数函数的基本性质（1）logₐ(xy) = logₐx + logₐy（2）logₐ(x/y) = logₐx - logₐy（3）logₐ(x^p) = p·logₐx（4）logₐa = 1（5）logₐ1 = 0以上是对数函数的一些基本性质，对数函数还具有域、值域以及单调性等性质，但由于篇幅限制无法一一讨论。
二、指数函数的定义与性质指数函数是以某个正数为底数，幂为自变量，函数值为因变量的函数。
通常表示为“a^x”。
2.1 指数函数的定义以正数a(a≠1)为底数，实数x为幂，表示为a^x。
其中，a为底数，x为幂。
2.2 指数函数的基本性质（1）a^x · a^y = a^(x+y)（2）a^x / a^y = a^(x-y)（3）(a^x)^y = a^(xy)（4）a^0 = 1（5）a^1 = a以上是指数函数的一些基本性质，指数函数还具有增减性、奇偶性以及图像特点等性质，但同样由于篇幅限制无法一一展开。
三、对数函数与指数函数的关系对数函数与指数函数是互为反函数的关系，可以相互转化。
3.1 对数函数与指数函数的转化关系设y = logₐx，则x = a^y。
对数函数与指数函数之间的转化关系可以通过这个等式得到。
3.2 对数函数与指数函数的图像关系由于对数函数与指数函数之间是互为反函数的关系，它们在直角坐标系中的图像关系也是互为镜像。
对数函数的图像是指数函数图像关于直线y = x的镜像。
指数函数与对数函数的运算
指数函数与对数函数的运算指数函数与对数函数的运算是高等数学中一种重要的数学运算方法。
指数函数是一种以底数为常数，指数为变量的函数，表示为f(x) = a^x，其中a为底数。
对数函数是指数函数的逆运算，表示为f(x) = log_a(x)，其中a为底数。
指数函数与对数函数之间存在一种特殊的运算关系，即指数函数和对数函数是互为反函数的。
这意味着，对于任意的底数a和指数x，有a^log_a(x) = x，以及log_a(a^x) = x。
这一性质使得指数函数和对数函数可以进行运算，并且能够相互抵消。
一、指数函数的运算性质指数函数的运算包括指数相加、指数相减、指数相乘以及指数的幂运算等。
下面将一一介绍这些运算性质。
1. 指数相加：对于相同底数a，两个指数相加的结果等于将底数相乘，指数相加的结果为b^x1*b^x2 = b^(x1+x2)。
例如，2^3 * 2^4 =2^(3+4) = 2^7。
2. 指数相减：对于相同底数a，两个指数相减的结果等于将底数相除，指数相减的结果为b^x1/b^x2 = b^(x1-x2)。
例如，5^8 / 5^3 = 5^(8-3) = 5^5。
3. 指数相乘：对于相同底数a，两个指数相乘等于底数为b，指数为(x1*x2)的指数函数，即(b^x1)^x2 = b^(x1*x2)。
例如，(6^3)^2 =6^(3*2) = 6^6。
4. 指数的幂运算：指数的幂运算即多次将相同的底数相乘，指数的幂运算的结果为(b^x)^n = b^(x*n)。
例如，(3^2)^4 = 3^(2*4) = 3^8。
二、对数函数的运算性质对数函数的运算包括对数相加、对数相减、对数相乘以及对数的幂运算等。
下面将一一介绍这些运算性质。
1. 对数相加：对于相同底数a，两个对数相加的结果等于将指数相加，对数相加的结果为log_a(x1) + log_a(x2) = log_a(x1*x2)。
例如，log_2(4) + log_2(8) = log_2(4*8) = log_2(32)。
指数函数与对数函数知识总结及练习
指数函数与对数函数知识点：x比较两个幂值的大小，是一类易错题，解决这类问题，首先要分清底数相同还是指数相同，如果底数相同，可利用指数函数的单调性；指数相同，可以利用指数函数的底数与图象关系（对数式比较大小同理）记住下列特殊值为底数的函数图象：3. 研究指数，对数函数问题，尽量化为同底，并注意对数问题中的定义域限制4. 指数函数与对数函数中的绝大部分问题是指数函数与对数函数与其他函数的复合问题，讨论复合函数的单调性是解决问题的重要途径。
复合函数的单调性法则是：同增异减 步骤：（1）球定义域并分解复合函数（2）在定义与范围内分别讨论分解后的函数的单调性 （3）很据复合函数的单调性法则得出结论【典型例题】例1. （1）下图是指数函数（1）y ＝a x ，（2）y ＝b x ，（3）y ＝c x ，（4）y ＝d x 的图象，则a 、b 、c 、d 与1的大小关系是（ ）y x1O(4)(3)(2)(1)A. a ＜b ＜1＜c ＜dB. b ＜a ＜1＜d ＜cC. 1＜a ＜b ＜c ＜dD. a ＜b ＜1＜d ＜c剖析：可先分两类，即（3）（4）的底数一定大于1，（1）（2）的底数小于1，然后再从（3）（4）中比较c 、d 的大小，从（1）（2）中比较a 、b 的大小。
解法一：当指数函数底数大于1时，图象上升，且底数越大，图象向上越靠近于y 轴；当底数大于0小于1时，图象下降，底数越小，图象向右越靠近于x 轴.得b ＜a ＜1＜d ＜c 。
故选B 。
解法二：令x ＝1，由图知c 1＞d 1＞a 1＞b 1，∴b ＜a ＜1＜d ＜c 。
例2. 已知2x x +2≤（41）x －2，求函数y ＝2x －2－x 的值域。
解：∵2x x +2≤2－2（x －2），∴x 2＋x ≤4－2x ， 即x 2＋3x －4≤0，得－4≤x ≤1。
又∵y ＝2x －2－x 是［－4，1］上的增函数，∴2－4－24≤y ≤2－2－1。
指数与对数的转换公式
指数与对数的转换公式一、指数的基本概念指数是数学中用来表示一个数的乘方的次数的概念。
指数有一些基本的性质，如指数的加法和乘法法则。
假设a和b都是实数，m和n都是整数，则指数运算的基本规则如下：1.a^m*a^n=a^(m+n)。
这表示，将底数a的指数m和n分别相加，得到的结果再用底数a的指数表示，等于将底数a的指数m和n相加后得到的指数表示的值。
2.(a^m)^n=a^(m*n)。
这表示，将底数a的指数m和n分别相乘，得到的结果再用底数a的指数表示，等于将底数a的指数m和n相乘后得到的指数表示的值。
3.(a*b)^m=a^m*b^m。
这表示，将若干个底数a和b连乘，并用底数a和b的共同指数表示，等于将底数a和b分别用指数表示后连乘得到的值。
基于指数运算的基本规则，可以推导出一些常见的指数运算公式，如指数函数的乘法公式、指数函数的除法公式和零次方的值等。
二、对数的基本概念对数是指数的逆运算。
如果a^x = b，则称x为以a为底，b为真数的对数，记作x=log_a(b)。
其中，a被称为底数，b被称为真数。
对数函数以及它的性质在实际问题中有广泛的应用。
对数函数的图像是一条过点(1,0)的递增曲线，与指数函数的图像相互对称。
对数函数具有一些特殊的性质，如对数函数的加法和乘法法则。
假设a为任意正数，b和c都是正数并且不等于1，则对数运算的基本规则如下：1. log_a(b * c) = log_a(b) + log_a(c)。
这表示，将底数a的两个正数相乘，并用底数a的对数表示，等于将底数a的这两个正数分别用对数表示后相加得到的值。
2. log_a(b / c) = log_a(b) - log_a(c)。
这表示，将底数a的两个正数相除，并用底数a的对数表示，等于将底数a的这两个正数分别用对数表示后相减得到的值。
3. log_a(b^m) = m * log_a(b)。
这表示，将底数a的正数b以及底数a的对数表示的值相乘，并用底数a的对数表示，等于将底数a的正数b分别用对数表示后乘以底数a的对数表示的值。
基础函数求导公式大全
基础函数求导公式大全1. 常数函数的导数公式：对于常数c，它的导数为0。
即d/dx (c) = 0。
2. 幂函数的导数公式：对于幂函数y = x^n，其中n是实数，它的导数为dy/dx = nx^(n-1)。
3. 指数函数的导数公式：对于指数函数y = a^x，其中a是正实数且不等于1，它的导数为dy/dx = (ln a) * a^x。
4. 对数函数的导数公式：对于对数函数y = log_a x，其中a是正实数且不等于1，它的导数为dy/dx = 1 / (x * ln a)。
5.三角函数的导数公式：- 正弦函数的导数公式：dy/dx = cos(x)。
- 余弦函数的导数公式：dy/dx = -sin(x)。
- 正切函数的导数公式：dy/dx = sec^2(x)。
- 余切函数的导数公式：dy/dx = -csc^2(x)。
- 反正弦函数的导数公式：dy/dx = 1 / sqrt(1 - x^2)。
- 反余弦函数的导数公式：dy/dx = -1 / sqrt(1 - x^2)。
- 反正切函数的导数公式：dy/dx = 1 / (1 + x^2)。
- 反余切函数的导数公式：dy/dx = -1 / (1 + x^2)。
6.双曲函数的导数公式：- 双曲正弦函数的导数公式：dy/dx = cosh(x)。
- 双曲余弦函数的导数公式：dy/dx = sinh(x)。
- 双曲正切函数的导数公式：dy/dx = sech^2(x)。
- 双曲余切函数的导数公式：dy/dx = -csch^2(x)。
- 反双曲正弦函数的导数公式：dy/dx = 1 / sqrt(x^2 + 1)。
- 反双曲余弦函数的导数公式：dy/dx = 1 / sqrt(x^2 - 1)。
- 反双曲正切函数的导数公式：dy/dx = 1 / (1 - x^2)。
- 反双曲余切函数的导数公式：dy/dx = 1 / (1 - x^2)。
对数函数指数函数幂函数
对数函数指数函数幂函数 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020真数式子没根号那就只要求真数式大于零,如果有根号,要求真数大于零还要保证根号里的式子大于等于零，底数则要大于0且不为1对数函数的底数为什么要大于0且不为1【在一个普通对数式里 a<0,或=1 的时候是会有相应b的值的。
但是，根据对数定义: logaa=1；如果a=1或=0那么logaa就可以等于一切实数（比如log1 1也可以等于2，3，4，5，等等）第二，根据定义运算公式：loga M^n = nloga M 如果a<0,那么这个等式两边就不会成立（比如，log(-2) 4^(-2) 就不等于(-2)*log(-2) 4；一个等于4，另一个等于-4）】通常我们将以10为底的对数叫常用对数（common logarithm),并把log10N记为lgN。
另外，在科学技术中常使用以无理数e=···为底数的对数，以e为底的对数称为自然对数（natural logarithm),并且把loge N 记为In N. 根据对数的定义，可以得到对数与指数间的关系：当a 〉0，a≠ 1时，a^x=N→X=logaN。
由指数函数与对数函数的这个关系，可以得到关于对数的如下结论：负数和零没有对数；loga 1=0 loga a=1 (a为常数)对数的定义和运算性质一般地，如果a（a大于0，且a不等于1）的b次幂等于N，那么数b 叫做以a为底N的对数，记作log(a)（N）=b,其中a叫做对数的底数，N叫做真数。
底数则要大于0且不为1 真数大于0对数的运算性质：当a>0且a≠1时,M>0,N>0，那么：（1）log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N);（2）log(a)(M/N)=log(a)(M)-log(a)(N);（3）log(a)(M^n)=nlog(a)(M) （n∈R）（4）换底公式：log(A)M=log(b)M/log(b)A (b>0且b≠1）(5) a^(log(b)n)=n^(log(b)a) 证明：设a=n^x 则a^(log(b)n)=（n^x）^log(b)n=n^（x·log(b)n）=n^log(b)（n^x）=n^(log(b)a)(6)对数恒等式：a^log（a)N=N;log（a）a^b=b对数与指数之间的关系当a>0且a≠1时,a^x=N x=㏒(a)N右图给出对于不同大小a所表示的函数图形：可以看到对数函数的图形只不过的指数函数的图形的关于直线y=x的对称图形，因为它们互为反函数。
高数积分公式大全
高数积分公式大全高等数学中的积分是数学分析的重要内容之一，它是求函数面积、定积分、不定积分等的方法，被广泛应用于科学和工程领域。
下面是高等数学中常用的积分公式大全，供大家参考和学习。
一、基本积分公式：1. 常数函数积分公式：∫c dx = cx + C（其中c为常数，C为积分常数）2. 幂函数积分公式：∫x^n dx = (1/(n+1)) * x^(n+1) + C（其中n不等于-1，C 为积分常数）3. 指数函数积分公式：∫e^x dx = e^x + C4. 三角函数积分公式：∫sin(x) dx = -cos(x) + C∫cos(x) dx = sin(x) + C5. 乘方函数积分公式：∫(a^x) dx = (1/log(a)) * (a^x) + C（其中a为正数且不等于1，C为积分常数）6. 对数函数积分公式：∫(1/x) dx = ln|x| + C二、常用积分公式：1. 三角函数的复合积分：∫sin(ax) dx = - (1/a) * cos(ax) + C∫cos(ax) dx = (1/a) * sin(ax) + C2. 反三角函数的积分：∫1/(√(1-x^2)) dx = arcsin(x) + C∫1/(1+x^2) dx = arctan(x) + C3. 指数函数的积分：∫e^(ax) dx = (1/a) * e^(ax) + C4. 对数函数的积分：∫(1/x) dx = ln|x| + C5. 分式函数的积分：∫(1/(x-a)) dx = ln|x-a| + C（其中a不等于0）∫(1/(x^2+a^2)) dx = (1/a) * arctan(x/a) + C（其中a不等于0）6. 三角函数的积分：∫sin^n(x) cos^m(x) dx7. 部分分式的积分：∫(p(x)/q(x)) dx8. 具体函数的特殊积分：∫e^x sin(x) dx∫e^x cos(x) dx∫(sin(x))^n (cos(x))^m dx（其中n和m为正整数）三、数列求和公式：1. 等差数列求和公式：S_n = (n/2)(a_1 + a_n)（其中S_n为前n项和，a_1为首项，a_n为末项）2. 等比数列求和公式：S_n = (a_1(1-q^n))/(1-q)（其中S_n为前n项和，a_1为首项，q为公比）以上是高等数学中一些常见的积分公式，通过掌握和灵活运用这些公式，可以帮助我们更好地解决数学中的问题。
指数函数和对数函数知识点总结
指数函数和对数函数知识点总结一、指数函数：1.基本概念：指数函数是形如y=a^x（a>0，且a≠1）的函数，其中a称为底数，x 称为指数，a^x称为底数a的x次幂。
2.基本性质：（1）a^0=1，任何数的0次幂等于1；（2）a^x*a^y=a^(x+y)，相同底数的指数幂相乘，底数不变，指数相加；（3）a^x÷a^y=a^(x-y)，相同底数的指数幂相除，底数不变，指数相减；（4）(a^x)^y=a^(x*y)，指数幂的乘积再乘方，指数相乘；（5）a^(-x)=1/(a^x)，任何数的负指数满足倒数规律。
3.常见指数函数：（1）指数函数y=2^x：以2为底的指数函数，可以用来描述2的x 次幂关系，是一种常见的指数型增长函数，图像逐渐向上凸起。
二、对数函数：1.基本概念：对数函数是指y=loga(x)，其中a>0，且a≠1，a称为底数，x称为真数，y称为以a为底x的对数。
2.基本性质：（1）loga(1)=0，底数为任何正数时，1的对数都是0；（2）loga(a)=1，底数为任何正数时，底数的对数都是1；（3）loga (x*y) = loga(x) + loga(y)，对数相乘，真数取乘积，对数相加；（4）loga (x/y) = loga(x) - loga(y)，对数相除，真数取商，对数相减；（5）loga(x^k) = k * loga(x)，对数乘方，真数取底数的k次方，对数乘以指数。
3.常见对数函数：（1）常用对数函数：y=log10(x)，其中底数为10，对数函数可以简写为y=log(x)。
常用对数函数是以10为底的对数函数，输入一个正实数x，输出满足10^y=x的y值。
（2）自然对数函数：y=ln(x)，其中底数为e。
自然对数函数是以e 为底的对数函数，输入一个正实数x，输出满足e^y=x的y值。
三、指数函数与对数函数的关系：四、指数函数与对数函数的应用：1.科学中的指数增长：指数函数常常用于描述原子衰变、细胞分裂和放射性物质的衰变等过程。
对数公式的推导全
对数公式的推导全首先，我们需要了解指数函数和对数函数的定义。
指数函数定义：对于任意实数a和正整数n，我们定义指数函数a^n为连乘的结果，即a^n=a*a*a*...*a(共n个a)。
对数函数定义：对于任意正实数 a、b 和正整数 n，我们定义对数函数 log_a b 为 a^n = b 的等价表达式，其中 a 称为底数，b 称为真数，n 称为对数指数。
特别地，当 a = 10 时，log_a b 可以简写为 log b。
推导一：指数函数和对数函数的互逆关系假设a是一个正实数，b是a的正整数指数，即a^b中的a和b。
根据指数函数的定义，a^b=a*a*a*...*a(共b个a)。
如果我们定义对数函数 log_a，使得 log_a a^b = b，则根据对数函数的定义，我们有 a^b = a^(log_a a^b) = a^(b * log_a a)。
根据指数函数和对数函数的定义，我们可以得出指数函数和对数函数的互逆关系：a^b = a^(log_a a^b) = b * log_a a。
推导二：对数函数之间的运算规则根据指数函数和对数函数的互逆关系，我们可以推导出对数函数之间的运算规则。
假设a是一个正实数，b和c是两个正实数，则有以下运算规则：1. log_a (b * c) = log_a b + log_a c：两数相乘等于其对数相加。
证明：a^(log_a b + log_a c) = a^(log_a b) * a^(log_a c) = b* c。
2. log_a (b / c) = log_a b - log_a c：两数相除等于其对数相减。
证明：a^(log_a b - log_a c) = a^(log_a b) / a^(log_a c) = b/ c。
3. log_a (b^c) = c * log_a b：一个数的幂等于其对数乘以指数。
证明：a^(c * log_a b) = (a^(log_a b))^c = b^c。
幂函数、指数函数和对数函数
幂函数、指数函数和对数函数一、幂函数1、函数k x y =（k 为常数，Q k ∈）叫做幂函数2、单调性： 当k>0时，单调递增；当k<0时，单调递减3、幂函数的图像都经过点（1，1）二、指数函数1、x a y =（0>a 且1≠a ）叫做指数函数，定义域为R ，x 作为指数2、指数函数的值域：），（∞+03、指数函数的图像都经过点（0，1）4、当a>1时，为增函数；当0<a<1时，为减函数5、指数函xa y =数的图像：a>1 0<a<1三、对数1、如果a(a>0,且a ≠－1）的b 次幂等于N ，即N a b=，那么b 叫做以a 为底N 的对数，记作b N a =log ，其中，a 叫做底数，N 叫做真数2、零与负数没有对数，即N>03、对数恒等式：N aNa =log4、(重点强调）a>0,且a ≠－1，N>05、常用对数：以十为底的对数，记作lg N6、自然对数：以e 为底的对数，记作in N7、对数的运算性质：如果a>0,a ≠1，M>0,N>0,那么（1）N M MN a a a log log )(log += （2）N M NMa a alog log log -=（3）M n M a n a log log = 8、对数换底公式：)01,01,(log log log >≠>≠>=N b b a o a NNN b a b ，，其中四、反函数1、对于函数)(x f y =，设它的定义域为D ，值域为A ，如果A 中任意一个值y ，在D 中总有唯一确定的x 值与它对应（即一个x 对应一个y ），且满足)(x f y =，这样得到的x 关于y 的函数叫做)(x f y =的反函数，记作)(1y f x -=，习惯上，自变量用x 表示，而函数用y 表示，说以把它改写为))((1A x x fy ∈=-2、反函数的定义域与值域： 函数)(x f y = 反函数)(1x f y -=定义域 D A 值域AD3、函数)(x f y =的图像与反函数)(1x f y -=的图像关于直线x y =对称五、对数函数1、函数)1,0(log ≠>=a a x y a 且叫做对数函数，是指数函数的反函数2、对数函数的图像都在y 轴的右方3、对数函数的图像都经过点（1，0）4、当a,x 范围相同时，y>0；当a,x 范围不同是，y<0,（范围指的是0<x<1和x>1两个范围）5、对数函数)1,0(log ≠>=a a x y a 且的图像6、对数函数的定义域：x>07、对数函数的单调性：当a>1时，单调递增；当0<a<1时，单调递减六、简单指数方程指数里含有未知数的方程叫做指数方程1、819252=+-x x（1）将方程化为同底数幂的形式：225992=+-x x2252=+-∴x x 解得：5,021==x x（2）指对互换：281log 2592==+-x x ，解得：5,021==x x2、0155252=-⋅-x x换元法：令)05>=t t x（，则原方程化为01522=--t t ，解得：（舍）3,521-==t t 1,55==∴x x3、11235-+=x x两边同取以十为底的对数，得：1123lg 5lg -+=xx ，3lg )1)(1(5lg )1+-=+∴x x x （ 0)3lg 3lg 5)(lg 1(=+-+∴x x ，解得：5log 13lg 5lg 113+=+=-=x x 或七、简单对数方程对数符号后面含有未知数的方程叫做对数方程（解对数方程须检验，真数＞0）1、化为同底：2)532(log 2)1(=-++x x x2)1(2)1()1(log )532(log +=-+++x x x x x ，532)1(22-+=+x x x062=-+x x ，3,221-==x x经检验，x=2为原方程的解2、换元：1log 325log 225=-x x令t x =25log ，则t x 125log =，所以原方程化为：1312=-t t0232=-+∴t t ，解得32,121=-=t t当1-=t 时，1log 25-=x ，251=∴x当32=t 时，32log 25=x ，3165=∴x经检验，它们都是原方程的根 所以原方程的解为321165,32==x x。
指数函数和对数函数公式
指数函数和对数函数公式一、指数函数公式指数函数是形如y=a^x的函数，其中a是一个正实数且不等于1，x 可以是实数。
指数函数具有以下常见的公式：1.以自然对数e为底的指数函数：y=e^x2.以底数为a的指数函数：y=a^xa是一个大于0且不等于1的实数。
a^x的图像也是一个逐渐增长的曲线，但斜率的增长速度取决于底数a的大小。
当0<a<1时，曲线倾斜向下；当a>1时，曲线倾斜向上。
指数函数有许多重要的性质：1.指数函数一定经过点(0,1)，因为a^0=12.当x为正无穷大时，指数函数趋于正无穷大，当x为负无穷大时，指数函数趋于0。
3.指数函数的值在整个实数范围内都是正的。
4.指数函数具有指数律，即a^(x+y)=a^x*a^y，a^(x-y)=a^x/a^y，以及(a^x)^y=a^(x*y)。
二、对数函数公式对数函数是指以一些正实数为底的对数函数，常用的底数有10和自然对数e。
对数函数的公式如下：1.以底数为10的对数函数：y=log10x (也可以写成y=logx)这个函数的定义域是正实数，值域是实数。
对数函数的图像是一个逐渐增长的曲线，当x增大时，函数值增长速度变慢。
当x=1时，函数值为0。
对数函数的斜率随着x的增大而减小。
2.以自然对数e为底的对数函数：y=lnx这个函数的定义域是正实数，值域是实数。
自然对数函数的图像与以10为底的对数函数非常相似，但是斜率变化的速度更慢。
当x=1时，函数值为0。
自然对数函数在数学和科学中有广泛的应用。
对数函数具有以下重要性质：1. 对数函数的反函数是指数函数。
即如果y=logax，则x=a^y。
2.对数函数的值随着x的增大而增大，但增长速度逐渐减慢。
3.当x趋于正无穷大时，对数函数趋于正无穷大；当x趋于0时，对数函数趋于负无穷大。
4. 对数函数具有对数律，即logab=logcb/logca，logab=logac/logbc，以及log(a^b)=bloga。
指数函数与对数函数知识点总结
指数函数与对数函数知识点总结一、指数函数的定义与性质1. 定义指数函数是以底数a（a>0且a≠1）为底的函数，一般表示为y=a^x，其中a是底数，x是指数，y是函数值。
2. 性质⑴当a>1时，指数函数是递增函数，图像上开；当0<a<1时，指数函数是递减函数，图像下降。
⑵当x=0时，a^0=1。
⑶当a>1时，随着x的增大，函数值y=a^x也会增大；当0<a<1时，随着x的增大，函数值y=a^x会减小。
3. 图像当底数a>1时，指数函数的图像是递增的曲线，图像上翘；当0<a<1时，指数函数的图像是递减的曲线，图像下降。
4. 应用指数函数在科学计算、生物增长、财经复利、工程技术等领域都有着重要的应用。
例如在计算机科学中，指数函数常用于指数衰减算法、指数增长算法等；在生物学中，指数函数常用于描述生物的增长规律；在金融领域中，指数函数用以描述利息的复利增长等。
二、对数函数的定义与性质1. 定义对数函数是指数函数的逆运算，一般表示为y=log_a(x)，其中a是底数，x是真数，y是对数。
2. 性质⑴对数函数的定义域为x>0，值域为实数集。
⑵对数函数的图像是单调递增的曲线，在0处没有定义。
⑶特殊情况下，当底数a=10时，我们称为常用对数函数，一般表示为y=log(x)；当底数a=e时，我们称为自然对数函数，一般表示为y=ln(x)。
3. 图像对数函数的图像是单调递增的曲线，图像在x轴的右侧。
4. 应用对数函数在科学计算、信息论、统计学、工程技术等领域都有着广泛应用。
例如在信息论中，对数函数用于计算信息量、信息熵等；在统计学中，对数函数用于描述正态分布、伯努利分布等；在工程技术中，对数函数用于解决指数增长问题、指数衰减问题等。
三、指数函数与对数函数的关系1. 反函数关系指数函数与对数函数是一对反函数，它们的定义域和值域互为对方的值域和定义域。
具体而言，对数函数y=log_a(x)中，x=a^y。
指数函数与对数函数知识点总结
指数函数与对数函数知识点总结
指数函数知识点：
定义：对于任意实数x和正数a（a≠1），函数y=a^x称为指数函数。
性质：指数函数的图象总是通过点(0,1)。
指数函数在其定义域内是单调的。
当a>1时，函数是增函数；当0<a<1时，函数是减函数。
指数函数的值域是(0, +∞)。
指数函数的导数：如果y=a^x，则
y'=a^x * lna（a>0，a≠1）。
对数函数知识点：
定义：如果a^x=N（a>0，a≠1），则称x为以a为底N的对数，记作x=log_aN。
性质：对数的定义域是正数集，值域是实数集。
以a 为底的对数，a>0且a≠1。
对数的换底公式：log_bN = log_aN /
log_aA。
对数的运算性质：log_a(MN) = log_aM + log_aN；
log_a(M/N) = log_aM - log_aN；log_aM^n = n * log_aM。
对数函数的导数：如果y=log_ax，则y'=1/(x * lna)（a>0，a≠1）。
指数函数与对数函数之间的关系：
指数函数和对数函数是互为反函数的关系，即如果y=a^x，则
x=log_ay。
指数函数与对数函数之间可以通过换底公式相互转换。
这些是指数函数与对数函数的一些基本知识点，掌握这些知识点对于理解它们在数学中的应用非常有帮助。
指数函数,对数函数与幂函数
指数函数,对数函数与幂函数
1.指数函数：指数函数的形式为f(x)=a^x，其中a为一个正实数，x为自变量，f(x)为因变量。
指数函数的图像呈现出上升或下降的曲线，具有单调性和连续性。
指数函数的特点是在x轴上的一个点处，曲线的斜率等于函数值。
指数函数在数学、科学、经济等领域中有着广泛的应用。
2. 对数函数：对数函数的形式为f(x)=loga(x)，其中a为一个正实数且不等于1，x为自变量，f(x)为因变量。
对数函数是指数函数的反函数，也就是说f(x)表示a的x次方等于某个数时，x的值。
对数函数的图像呈现出上升或下降的曲线，具有单调性和连续性。
对数函数在数学、物理、计算机等领域中有着广泛的应用。
3. 幂函数：幂函数的形式为f(x)=x^a，其中a为一个实数，x 为自变量，f(x)为因变量。
幂函数的图像呈现出上升或下降的曲线，具有单调性和连续性。
幂函数在数学、物理、经济等领域中有着广泛的应用，如面积、体积、电阻、功率等的计算。
指数函数、对数函数和幂函数是数学中的重要函数类型，它们在许多领域中都有着广泛的应用。
熟练掌握这些函数的性质和应用，对于学习数学、物理、计算机等学科都有着重要的意义。
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对数换指数公式
指数和对数的转换公式是a^y=xy=log(a)(x)。
1.对数函数的一般形式为y=logax，它实际上就是指数函数的反函数，图象关于直线y=x对称的两函数互为反函数，可表示为x=a^y。
因此指数函数里对于a存在规定——a>0且a≠1，对于不同大小a会形成不同的函数图形关于X轴对称、当a>1时，a越大，图像越靠近x轴、当
0<a<1时，a越小，图像越靠近x轴。
2.可通过指数函数或对数函数的单调性来比较两个指数式或对数式的
大小。
求函数y=afx的单调区间，应先求出fx的单调区间，然后根据
y=au的单调性来求出函数y=afx的单调区间．求函数y=logafx的单调区间，则应先求出fx的单调区间，然后根据y=logau的单调性来求出函数y=logafx的单调区间。
3.如果b^nx，则记n=logbx，其中b叫做底数，x叫做真数。
n叫做以b为底的x的对数，log(b)(x)函数中x的定义域是x>0，零和负数没有对数，b的定义域是b>0且b≠1，当01时，图象上显示函数为(0，+∞)单，，随着a的减小，图象逐渐以(1.0)点为轴逆时针转动，但不超过X=1。
第四章 指数函数与对数函数(公式、定理、结论图表)--2023年高考数学必背知识手册(新教材)
第四章指数函数与对数函数（公式、定理、结论图表）一．根式及相关概念(1)a 的n 次方根定义如果x n＝a ，那么x 叫做a 的n 次方根，其中n >1，且n ∈N *.(2)a 的n 次方根的表示n 的奇偶性a 的n 次方根的表示符号a 的取值范围n 为奇数n aR n 为偶数±n a[0，＋∞)(3)根式式子na 叫做根式，这里n 叫做根指数，a 叫做被开方数．二．根式的性质(n >1，且n ∈N *)(1)n 为奇数时，na n＝a .(2)n 为偶数时，na n＝|a|＝≥0，a <0.(3)n0＝0.(4)负数没有偶次方根．思考：(na )n 中实数a 的取值范围是任意实数吗？提示：不一定，当n 为大于1的奇数时，a ∈R ；当n 为大于1的偶数时，a ≥0.三．分数指数幂的意义分数指数幂正分数指数幂规定：a m n ＝na m (a >0，m ，n ∈N *，且n >1)负分数指数幂规定：a －m n ＝1a m n ＝1na m (a >0，m ，n ∈N *，且n >1)0的分数指数幂0的正分数指数幂等于0，0的负分数指数幂没有意义思考：在分数指数幂与根式的互化公式a m n ＝n a m中，为什么必须规定a >0?提示：①若a ＝0,0的正分数指数幂恒等于0，即na m＝a mn ＝0，无研究价值．②若a <0，a m n ＝n a m 不一定成立，如(－2)32＝2(－2)3无意义，故为了避免上述情况规定了a >0.四．有理数指数幂的运算性质(1)a r a s＝ar ＋s(a >0，r ，s ∈Q )．(2)(a r )s ＝a rs (a >0，r ，s ∈Q )．(3)(ab )r ＝a r b r (a >0，b >0，r ∈Q )．五．无理数指数幂一般地，无理数指数幂a α(a >0，α是无理数)是一个确定的实数．有理数指数幂的运算性质同样适用于无理数指数幂．六．指数函数的概念一般地，函数y ＝a x(a >0，且a ≠1)叫做指数函数，其中x 是自变量，函数的定义域是R .七．指数函数的图象和性质a 的范围a ＞10＜a ＜1图象性质定义域R值域(0，＋∞)过定点(0,1)，即当x＝0时，y＝1单调性在R上是增函数在R上是减函数奇偶性非奇非偶函数对称性函数y＝a x与y＝a－x的图象关于y轴对称思考1：指数函数y＝a x(a>0且a≠1)的图象“升”“降”主要取决于什么？提示：指数函数y＝a x(a>0且a≠1)的图象“升”“降”主要取决于字母a.当a>1时，图象具有上升趋势；当0<a<1时，图象具有下降趋势．思考2：：指数函数值随自变量有怎样的变化规律？提示：指数函数值随自变量的变化规律．八．对数(1)指数式与对数式的互化及有关概念：(2)底数a的范围是a>0，且a≠1.九．常用对数与自然对数十．对数的基本性质(1)负数和零没有对数．(2)loga1＝0(a>0，且a≠1)．(3)logaa＝1(a>0，且a≠1)．思考：为什么零和负数没有对数？提示：由对数的定义：a x＝N (a >0且a ≠1)，则总有N >0，所以转化为对数式x ＝log a N 时，不存在N ≤0的情况．十一．对数的运算性质如果a >0，且a ≠1，M >0，N >0，那么：(1)log a (MN )＝log a M ＋log a N ；(2)log a MN＝log a M －log a N ；(3)log a M n＝n log a M (n ∈R )．思考：当M >0，N >0时，log a (M ＋N )＝log a M ＋log a N ，log a (MN )＝log a M ·log a N 是否成立？提示：不一定．十二．对数的换底公式若a >0且a ≠1；c >0且c ≠1；b >0，则有log a b ＝log c blog c a.十三．对数函数的概念函数y ＝log 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，＋∞)．思考1：函数y ＝2log 3x ，y ＝log 3(2x )是对数函数吗？提示：不是，其不符合对数函数的形式．十四．对数函数的图象及性质提示：底数a 与1的关系决定了对数函数的升降．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”．十五．反函数指数函数y ＝a x(a >0，且a ≠1)与对数函数y ＝log a x (a >0且a ≠1)互为反函数．十六、三种函数模型的性质y＝a x(a>1)y＝logax(a>1)y＝kx(k>0)在(0，＋∞)上的增减性增函数增函数增函数图象的变化趋势随x增大逐渐近似与y轴平行随x增大逐渐近似与x轴平行保持固定增长速度增长速度①y＝a x(a>1)：随着x的增大，y增长速度越来越快，会远远大于y＝kx(k>0)的增长速度，y＝logax(a>1)的增长速度越来越慢；②存在一个x，当x>x时，有a x>kx>logax十七．函数的零点对于函数y＝f(x)，把使f(x)＝0的实数x叫做函数y＝f(x)的零点．思考1：函数的零点是函数与x轴的交点吗？提示：不是．函数的零点不是个点，而是一个数，该数是函数图象与x轴交点的横坐标．十八．方程、函数、函数图象之间的关系方程f(x)＝0有实数根⇔函数y＝f(x)的图象与x轴有交点⇔函数y＝f(x)有零点．十九．函数零点存在定理如果函数y＝f(x)在区间[a，b]上的图象是一条连续不断的曲线，且有f(a)f(b)<0，那么，函数y＝f(x)在区间(a，b)内至少有一个零点，即存在c∈(a，b)，使得f(c)＝0，这个c也就是方程f(x)＝0的解．思考2：该定理具备哪些条件？提示：定理要求具备两条：①函数在区间[a，b]上的图象是连续不断的一条曲线；②f(a)·f(b)<0.二十．二分法的定义对于在区间[a，b]上图象连续不断且f(a)·f(b)<0的函数y＝f(x)，通过不断地把它的零点所在的区间一分为二，使所得区间的两个端点逐步逼近零点，进而得到零点近似值的方法叫做二分法．思考：若函数y＝f(x)在定义域内有零点，该零点是否一定能用二分法求解？提示：二分法只适用于函数的变号零点(即函数在零点两侧符号相反)，因此函数在零点两侧同号的零点不能用二分法求解，如f(x)＝(x－1)2的零点就不能用二分法求解．二十一．二分法求函数零点近似值的步骤(1)确定零点x的初始区间[a，b]，验证f(a)f(b)＜0.(2)求区间(a，b)的中点c.(3)计算f(c)，并进一步确定零点所在的区间：①若f(c)＝0(此时x＝c)，则c就是函数的零点；②若f(a)f(c)＜0(此时x∈(a，c))，则令b＝c；③若f(c)f(b)＜0(此时x∈(c，b))，则令a＝c.(4)判断是否达到精确度ε：若|a－b|＜ε，则得到零点近似值a(或b)；否则重复步骤(2)～(4)．二十二．常用函数模型思考：解决函数应用问题的基本步骤是什么？提示：利用函数知识和函数观点解决实际问题时，一般按以下几个步骤进行：(一)审题；(二)建模；(三)求模；(四)还原．这些步骤用框图表示如图：<解题方法与技巧>1.带条件根式的化简(1)有条件根式的化简问题，是指被开方数或被开方的表达式可以通过配方、拆分等方式进行化简.(2)有条件根式的化简经常用到配方的方法.当根指数为偶数时，在利用公式化简时，要考虑被开方数或被开方的表达式的正负.典例1：(1)若x <0，则x ＋|x |＋x 2x＝________.(2)若－3<x <3，求x 2－2x ＋1－x 2＋6x ＋9的值．[思路点拨](1)由x <0，先计算|x |及x 2，再化简．(2)结合－3<x<3，开方、化简，再求值．(1)－1[∵x<0，∴|x|＝－x，x2＝|x|＝－x，∴x＋|x|＋x2x＝x－x－1＝－1.](2)[解]x2－2x＋1－x2＋6x＋9＝(x－1)2－(x＋3)2＝|x－1|－|x＋3|，当－3<x≤1时，原式＝1－x－(x＋3)＝－2x－2.当1<x<3时，原式＝x－1－(x＋3)＝－4.x－2，－3<x≤1，x<3.2.根式与分数指数幂互化的规律(1)根指数分数指数的分母，被开方数(式)的指数分数指数的分子．(2)在具体计算时，通常会把根式转化成分数指数幂的形式，然后利用有理数指数幂的运算性质解题．典例2：将下列根式化成分数指数幂的形式：(1)a a(a>0)；(2)13x(5x2)2；－23(b>0)．[解](1)原式＝a·a12＝a34.(2)原式＝13x·(x25)2＝13x·x45＝13x95＝11x35＝x－35.－23＝b－23×14×＝b19.3.指数幂运算的常用技巧(1)有括号先算括号里的，无括号先进行指数运算.(2)负指数幂化为正指数幂的倒数.(3)底数是小数，先要化成分数；底数是带分数，要先化成假分数，然后要尽可能用幂的形式表示，便于用指数幂的运算性质.提醒：化简的结果不能同时含有根式和分数指数，也不能既含有分母又含有负指数.典例3：化简求值：4.解决条件求值的思路(1)在利用条件等式求值时，往往先将所求式子进行有目的的变形，或先对条件式加以变形，沟通所求式子与条件等式的联系，以便用整体代入法求值.典例4：已知a 12＋a －12＝4，求下列各式的值：(1)a ＋a －1；(2)a 2＋a －2.[思路点拨]a 12＋a －12＝4――――→两边平方得a ＋a －1的值――――→两边平方得a 2＋a －2的值[解](1)将a 12＋a －12＝4两边平方，得a ＋a －1＋2＝16，故a ＋a －1＝14.(2)将a ＋a －1＝14两边平方，得a 2＋a －2＋2＝196，故a 2＋a －2＝194.5．判断一个函数是否为指数函数，要牢牢抓住三点：(1)底数是大于0且不等于1的常数；(2)指数函数的自变量必须位于指数的位置上；(3)a x的系数必须为1.典例5：(1)下列函数中，是指数函数的个数是()①y ＝(－8)x；②y ＝2x 2－1；③y ＝a x；④y ＝2·3x.A．1B．2C．3D．0(2)已知函数f (x )为指数函数，且＝39，则f (－2)＝________.(1)D(2)19[(1)①中底数－8<0，所以不是指数函数；②中指数不是自变量x ，而是x 的函数，所以不是指数函数；③中底数a ，只有规定a >0且a ≠1时，才是指数函数；④中3x前的系数是2，而不是1，所以不是指数函数，故选D.(2)设f (x )＝a x(a >0且a ≠1)，由＝39得a －32＝39，所以a ＝3，又f (－2)＝a －2，所以f (－2)＝3－2＝19.]6.指数函数图象问题的处理技巧(1)抓住图象上的特殊点，如指数函数的图象过定点.(2)利用图象变换，如函数图象的平移变换(左右平移、上下平移).(3)利用函数的奇偶性与单调性.奇偶性确定函数的对称情况，单调性决定函数图象的走势.典例6：(1)函数f (x )＝a x －b 的图象如图所示，其中a ，b 为常数，则下列结论正确的是()A．a >1，b <0B．a >1，b >0C．0<a <1，b >0D．0<a <1，b <0(2)函数y ＝a x －3＋3(a >0，且a ≠1)的图象过定点________．(1)D(2)(3,4)[(1)由于f (x )的图象单调递减，所以0<a <1，又0<f (0)<1，所以0<a －b <1＝a 0，即－b >0，b <0，故选D.(2)令x －3＝0得x ＝3，此时y ＝4.故函数y ＝a x －3＋3(a >0，且a ≠1)的图象过定点(3,4)．]7.比较幂的大小的方法(1)同底数幂比较大小时构造指数函数，根据其单调性比较.(2)指数相同底数不同时分别画出以两幂底数为底数的指数函数图象，当x 取相同幂指数时可观察出函数值的大小.(3)底数、指数都不相同时，取与其中一底数相同与另一指数相同的幂与两数比较，或借助“1”与两数比较.(4)当底数含参数时，要按底数a >1和0<a <1两种情况分类讨论.典例7：比较下列各组数的大小：(1)1.52.5和1.53.2；(2)0.6－1.2和0.6－1.5；(3)1.70.2和0.92.1；(4)a 1.1与a 0.3(a >0且a ≠1)．[解](1)1.52.5,1.53.2可看作函数y ＝1.5x 的两个函数值，由于底数1.5>1，所以函数y ＝1.5x在R 上是增函数，因为2.5<3.2，所以1.52.5<1.53.2.(2)0.6－1.2,0.6－1.5可看作函数y ＝0.6x的两个函数值，因为函数y ＝0.6x 在R 上是减函数，且－1.2>－1.5，所以0.6－1.2<0.6－1.5.(3)由指数函数性质得，1.70.2>1.70＝1,0.92.1<0.90＝1，所以1.70.2>0.92.1.(4)当a >1时，y ＝a x 在R 上是增函数，故a 1.1>a 0.3；当0<a <1时，y ＝a x在R 上是减函数，故a 1.1<a 0.3.8.利用指数函数的单调性解不等式（1）利用指数型函数的单调性解不等式，需将不等式两边都凑成底数相同的指数式．（2）解不等式af (x )>ag (x )(a >0，a ≠1)的依据是指数型函数的单调性，要养成判断底数取值范围的习惯，典例8：(1)解不等式x －1≤2；(2)已知ax 2－3x ＋1<a x ＋6(a >0，a ≠1)，求x 的取值范围．[解]，∴原不等式可以转化为x －1.∵y 在R 上是减函数，∴3x －1≥－1，∴x ≥0，故原不等式的解集是{x |x ≥0}．(2)分情况讨论：①当0<a <1时，函数f (x )＝a x(a >0，a ≠1)在R 上是减函数，∴x 2－3x ＋1>x ＋6，∴x2－4x－5>0，根据相应二次函数的图象可得x<－1或x>5；②当a>1时，函数f(x)＝a x(a>0，a≠1)在R上是增函数，∴x2－3x＋1<x＋6，∴x2－4x－5<0，根据相应二次函数的图象可得－1<x<5.综上所述，当0<a<1时，x<－1或x>5；当a>1时，－1<x<5.9.函数y＝a f(x)(a>0，a≠1)的单调性的处理技巧(1)关于指数型函数y＝a f(x)(a>0，且a≠1)的单调性由两点决定，一是底数a>1还是0<a<1；二是f(x)的单调性，它由两个函数y＝a u，u＝f(x)复合而成.(2)求复合函数的单调区间，首先求出函数的定义域，然后把函数分解成y＝f(u)，u＝φ(x)，通过考查f(u)和φ(x)的单调性，求出y＝f(φ(x))的单调性.典例9：判断f(x 2－2x的单调性，并求其值域．[思路点拨]令u＝x2－2x―→函数u(x)的单调性――→函数f(x)的单调性[解]令u＝x2－2x，则原函数变为y.∵u＝x2－2x＝(x－1)2－1在(－∞，1]上递减，在[1，＋∞)上递增，又∵y在(－∞，＋∞)上递减，∴y 2－2x在(－∞，1]上递增，在[1，＋∞)上递减．∵u＝x2－2x＝(x－1)2－1≥－1，∴y，u∈[－1，＋∞)，＝3，∴原函数的值域为(0,3]．10.指数式与对数式互化的方法(1)将指数式化为对数式，只需要将幂作为真数，指数当成对数值，底数不变，写出对数式；(2)将对数式化为指数式，只需将真数作为幂，对数作为指数，底数不变，写出指数式.典例10：将下列对数形式化为指数形式或将指数形式化为对数形式：(1)2－7＝1128；(2)log 1232＝－5；(3)lg 1000＝3；(4)ln x ＝2.[解](1)由2－7＝1128，可得log 21128＝－7.(2)由log 12＝32.(3)由lg 1000＝3，可得103＝1000.(4)由ln x ＝2，可得e 2＝x .11.求对数式log a N (a >0，且a ≠1，N >0)的值的步骤(1)设log a N ＝m ；(2)将log a N ＝m 写成指数式a m ＝N ；(3)将N 写成以a 为底的指数幂N ＝a b ，则m ＝b ，即log a N ＝b .典例11：求下列各式中的x 的值：(1)log 64x ＝－23；(2)log x 8＝6；(3)lg 100＝x;(4)－ln e 2＝x .[解](1)x ＝(64)－23＝(43)－23＝4－2＝116.(2)x 6＝8，所以x ＝(x 6)16＝816＝(23)16＝212＝ 2.(3)10x ＝100＝102，于是x ＝2.(4)由－ln e 2＝x ，得－x ＝ln e 2，即e －x ＝e 2，所以x ＝－2.12.应用换底公式应注意的两个方面(1)化成同底的对数时，要注意换底公式的正用、逆用以及变形应用.(2)题目中有指数式和对数式时，要注意将指数式与对数式统一成一种形式.典例12：已知3a ＝5b ＝c ，且1a ＋1b＝2，求c 的值．[思路点拨]3a ＝5b ＝c ――――→指对互化求1a ，1b ――――→1a ＋1b ＝2求c 的值[解]∵3a ＝5b ＝c ，∴a ＝log 3c ，b ＝log 5c ，∴1a ＝log c 3，1b＝log c 5，∴1a ＋1b＝log c 15.由log c 15＝2得c 2＝15，即c ＝15.13.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)根指数为偶数时，被开方数非负.(3)对数的真数大于0，底数大于0且不为1.提醒：定义域是使解析式有意义的自变量的取值集合，求与对数函数有关的定义域问题时，要注意对数函数的概念，若自变量在真数上，则必须保证真数大于0；若自变量在底数上，应保证底数大于0且不等于1.典例13：求下列函数的定义域：(1)f (x )＝1log 12x ＋1；(2)f (x )＝12－x ＋ln(x ＋1)；(3)f (x )＝log (2x －1)(－4x ＋8)．[解](1)要使函数f (x )有意义，则log 12x ＋1>0，即log 12x >－1，解得0<x <2，即函数f (x )的定义域为(0,2)．＋1>0，x >0，>－1，<2，解得－1<x <2，故函数的定义域为(－1,2)．x ＋8>0，x －1>0，x －1≠1，<2，>12，≠1.故函数y ＝log (2x －1)(－4x ＋8)的定义域为|12<x<2，且x ≠114.函数图象的变换规律(1)一般地，函数y ＝f (x ±a )＋b (a ，b 为实数)的图象是由函数y ＝f (x )的图象沿x 轴向左或向右平移|a |个单位长度，再沿y 轴向上或向下平移|b |个单位长度得到的.(2)含有绝对值的函数的图象一般是经过对称变换得到的.一般地，y ＝f (|x －a |)的图象是关于直线x ＝a 对称的轴对称图形；函数y ＝|f (x )|的图象与y ＝f (x )的图象在f (x )≥0的部分相同，在f (x )<0的部分关于x 轴对称.典例14：(1)当a >1时，在同一坐标系中，函数y ＝a －x 与y ＝log a x 的图象为()A B C D(2)已知f (x )＝log a |x |，满足f (－5)＝1，试画出函数f (x )的图象．[思路点拨](1)结合a >1时y ＝a －x 及y ＝log a x 的图象求解．(2)由f (－5)＝1求得a ，然后借助函数的奇偶性作图．(1)C [∵a >1，∴0<1a<1，∴y ＝a －x 是减函数，y ＝log a x 是增函数，故选C.](2)[解]∵f (x )＝log a |x |，∴f (－5)＝log a 5＝1，即a ＝5，∴f (x )＝log 5|x |，∴f (x )是偶函数，其图象如图所示．15.比较对数值大小的常用方法(2)同真数的利用对数函数的图象或用换底公式转化.(3)底数和真数都不同，找中间量.提醒：比较数的大小时先利用性质比较出与零或1的大小.典例15:比较下列各组值的大小：(1)log 534与log 543；(2)log 132与log 152；(3)log 23与log 54.[解](1)法一(单调性法)：对数函数y ＝log 5x 在(0，＋∞)上是增函数，而34<43，所以log 534<log 543.法二(中间值法)：因为log 534<0，log 543>0，所以log 534<log 543.(2)法一(单调性法)：由于log 132＝1log 213，log 152＝1log 215，又因对数函数y ＝log 2x 在(0，＋∞)上是增函数，且13>15，所以0>log 213>log 215，所以1log 213<1log 215，所以log 132<log 152.法二(图象法)：如图，在同一坐标系中分别画出y ＝log 13x 及y ＝log 15x 的图象，由图易知：log 132<log 152.(3)取中间值1，因为log 23>log 22＝1＝log 55>log 54，所以log 23>log 54.16.常见的对数不等式的三种类型(1)形如log a x ＞log a b 的不等式，借助y ＝log a x 的单调性求解，如果a 的取值不确定，需分a ＞1与0＜a ＜1两种情况讨论；(2)形如log a x ＞b 的不等式，应将b 化为以a 为底数的对数式的形式，再借助y ＝log a x的单调性求解；典例16：已知函数f (x )＝log a (x －1)，g (x )＝log a (6－2x )(a ＞0，且a ≠1)．(1)求函数φ(x )＝f (x )＋g (x )的定义域；(2)试确定不等式f (x )≤g (x )中x 的取值范围．[思路点拨](1)直接由对数式的真数大于0联立不等式组求解x 的取值集合．(2)分a ＞1和0＜a ＜1求解不等式得答案．[解]－1>0，x >0，解得1＜x ＜3，∴函数φ(x )的定义域为{x |1＜x ＜3}．(2)不等式f (x )≤g (x )，即为log a (x －1)≤log a (6－2x )，①当a ＞1x <3，－1≤6－2x ，解得1<x ≤73；②当0＜a ＜1x <3，－1≥6－2x，解得73≤x <3.综上可得，当a ＞11，73；当0＜a ＜1时，不等式的解集为73，317.常见的函数模型及增长特点(1)线性函数模型线性函数模型y ＝kx ＋b (k >0)的增长特点是直线上升，其增长速度不变.(2)指数函数模型指数函数模型y ＝a x (a >1)的增长特点是随着自变量的增大，函数值增大的速度越来越快，即增长速度急剧，形象地称为“指数爆炸”.(3)对数函数模型对数函数模型y ＝log a x (a >1)的增长特点是随着自变量的增大，函数值增大的速度越来越慢，即增长速度平缓.典例17：(1)下列函数中，增长速度最快的是()A．y ＝2019x B．y ＝2019C．y ＝log 2019xD．y ＝2019x(2)下面对函数f (x )＝log 12x ，g (x 与h (x )＝－2x 在区间(0，＋∞)上的递减情况说法正确的是()A．f (x )递减速度越来越慢，g (x )递减速度越来越快，h (x )递减速度越来越慢B．f (x )递减速度越来越快，g (x )递减速度越来越慢，h (x )递减速度越来越快C．f (x )递减速度越来越慢，g (x )递减速度越来越慢，h (x )递减速度不变D．f (x )递减速度越来越快，g (x )递减速度越来越快，h (x )递减速度越来越快(1)A(2)C [(1)指数函数y ＝a x，在a >1时呈爆炸式增长，并且随a 值的增大，增长速度越快，应选A.(2)观察函数f (x )＝log 12x ，g (x 与h (x )＝－2x 在区间(0，＋∞)上的图象(如图)可知：函数f (x )的图象在区间(0,1)上递减较快，但递减速度逐渐变慢；在区间(1，＋∞)上，递减较慢，且越来越慢，同样，函数g (x )的图象在区间(0，＋∞)上，递减较慢，且递减速度越来越慢；函数h (x )的图象递减速度不变．]18.由图象判断指数函数、一次函数的方法根据图象判断增长型的指数函数、一次函数时，通常是观察函数图象上升得快慢，即随着自变量的增大，图象最“陡”的函数是指数函数.典例18：函数f (x )＝2x和g (x )＝2x 的图象如图所示，设两函数的图象交于点A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，且x 1＜x 2.(1)请指出图中曲线C 1，C 2分别对应的函数；(2)结合函数图象，判断f f (2019)与g (2019)的大小．[解](1)C 1对应的函数为g (x )＝2x ，C 2对应的函数为f (x )＝2x.(2)∵f (1)＝g (1)，f (2)＝g (2)从图象上可以看出，当1＜x ＜2时，f (x )＜g (x )，∴当x ＞2时，f (x )＞g (x )，∴f (2019)＞g (2019)．19.函数零点的求法(1)代数法：求方程f (x )＝0的实数根.(2)几何法：对于不能用求根公式的方程f (x )＝0，可以将它与函数y ＝f (x )的图象联系起来.图象与x 轴的交点的横坐标即为函数的零点.典例19：(1)求函数f (x 2＋2x －3，x ≤0，x ，x >0的零点；(2)已知函数f (x )＝ax －b (a ≠0)的零点为3，求函数g (x )＝bx 2＋ax 的零点．[解](1)当x ≤0时，令x 2＋2x －3＝0，解得x ＝－3；当x >0时，令－2＋ln x ＝0，解得x ＝e 2.所以函数f (x 2＋2x －3，x ≤0x ，x >0的零点为－3和e 2.(2)由已知得f (3)＝0即3a －b ＝0，即b ＝3a .故g (x )＝3ax 2＋ax ＝ax (3x ＋1)．令g (x )＝0，即ax (3x ＋1)＝0，解得x ＝0或x ＝－13.所以函数g (x )的零点为0和－13.20.判断函数零点所在区间的三个步骤(1)代入：将区间端点值代入函数求出函数的值.(2)判断：把所得的函数值相乘，并进行符号判断.(3)结论：若符号为正且函数在该区间内是单调函数，则在该区间内无零点，若符号为负且函数连续，则在该区间内至少有一个零点.典例20：(1)函数f (x )＝ln(x ＋1)－2x的零点所在的大致区间是()A．(3,4)B．(2，e)C．(1,2)D．(0,1)(2)根据表格内的数据，可以断定方程e x －x －3＝0的一个根所在区间是()x －10123e x 0.371 2.727.3920.08x ＋323456A.(－1,0)B．(0,1)C．(1,2)D．(2,3)(1)C (2)C [(1)因为f (1)＝ln 2－21<0，f (2)＝ln 3－1>0，且函数f (x )在(0，＋∞)上单调递增，C.(2)构造函数f (x )＝e x －x －3，由上表可得f (－1)＝0.37－2＝－1.63<0，f (0)＝1－3＝－2<0，f (1)＝2.72－4＝－1.28<0，f (2)＝7.39－5＝2.39>0，f (3)＝20.08－6＝14.08>0，f (1)·f (2)<0，所以方程的一个根所在区间为(1,2)，故选C.]21.判断一个函数能否用二分法求其零点的依据是：其图象在零点附近是连续不断的，且该零点为变号零点.因此，用二分法求函数的零点近似值的方法仅对函数的变号零点适合，对函数的不变号零点不适合.典例21：已知函数f (x )的图象如图所示，其中零点的个数与可以用二分法求解的个数分别为()A．4,4B．3,4C．5,4D．4,3D [图象与x 轴有4个交点，所以零点的个数为4；左右函数值异号的零点有3个，所以用二分法求解的个数为3，故选D.]22.函数拟合与预测的一般步骤：(1)根据原始数据、表格，绘出散点图.(2)通过考察散点图，画出拟合直线或拟合曲线.(3)求出拟合直线或拟合曲线的函数关系式.(4)利用函数关系式，根据条件对所给问题进行预测和控制，为决策和管理提供依据.典例22:某企业常年生产一种出口产品，自2015年以来，每年在正常情况下，该产品产量平稳增长．已知2015年为第1年，前4年年产量f (x )(万件)如下表所示：x1234f (x ) 4.00 5.587.008.44(1)画出2015～2018年该企业年产量的散点图；(2)建立一个能基本反映(误差小于0.1)这一时期该企业年产量变化的函数模型，并求出函数解析式；(3)2019年(即x ＝5)因受到某国对我国该产品反倾销的影响，年产量减少30%，试根据所建立的函数模型，确定2019年的年产量为多少？[思路点拨]描点――→依散点图选模――→待定系数法求模――→误差验模→用模[解](1)画出散点图，如图所示．(2)由散点图知，可选用一次函数模型．设f (x )＝ax ＋b (a ＋b ＝4，a ＋b ＝7，＝1.5，＝2.5，∴f (x )＝1.5x ＋2.5.检验：f (2)＝5.5，且|5.58－5.5|＝0.08<0.1，f (4)＝8.5，且|8.44－8.5|＝0.06<0.1.∴一次函数模型f (x )＝1.5x ＋2.5能基本反映年产量的变化．(3)根据所建的函数模型，预计2019年的年产量为f (5)＝1.5×5＋2.5＝10万件，又年产量减少30%，即10×70%＝7万件，即2019年的年产量为7万件．。
指数函数对数函数求导公式
指数函数对数函数求导公式对 a^x 和 log_ax 求导的推导做一个总结。
我以前接触到的推法是：首先记住 (log_ax)'=\frac{1}{x*lna} ,之后 a^x 的导数可以根据对数的导数推导如下：令 y=a^x , 所以 x = log_ay，俩边求导, 根据复合函数求导法则为：(log_ay)'=x'\Rightarrowy'\frac{1}{y*lna}=1\Rightarrowy'=y*lna=a^xlna或者记住 a^x 的导数，用复合函数求导推 log_ax 的导数。
但是个人觉得这种做法太讨巧了，而且我也不是总能记住其中一个的导数是什么，一般是一忘就都忘了。
理解一个东西，还是得从定义上去理解，找了一个百度百科的定义：导数：当函数 y=f(x) 的自变量x 在一点 x_0 上产生一个增量 \Delta x 时，函数输出值的增量 \Delta y 与自变量增量 \Delta x 的比值在 \Delta x 趋于0时的极限a 如果存在， a 即为在 x_0 处的导数，记作 f'(x_0) 或\frac{df(x_0)}{dx} 。
既然是定义，就一定是普适的，所以我们可以从定义推导出导数。
指数函数对数函数求导公式 1f'(a^{x_0})=\lim_{\Delta x \rightarrow0}\frac{{{a^{x_0 + \Delta x}-a^{x_0}}}}{\Delta x} \\ =\lim_{\Delta x \rightarrow 0}{\frac{a^{x_0}(a^{\Delta x}-1)}{\Delta x}}令 y=a^{\Delta x} - 1 , 则有 \Delta x = log_a(y+1) ,则f'(a^{x_0})=\lim_{\Delta x \rightarrow0}\frac{a^{x_0}*y}{log_a(y+1)}\\=a^{x_0}\lim_{\Delta x \rightarrow 0}\frac{1}{log_a(y+1)^\frac{1}{y}}当 \Delta x \rightarrow 0 时，\frac{1}{y}\rightarrow+\infty , 此时log_a(y+1)^\frac{1}{y}=log_ae，因此：f'(a^{x_0})=a^{x_0}*\frac{1}{log_ae}=a^{x_0}*lna对数函数导数定义推导对数函数求导同样：f'(log_ax_0)=\lim_{\Deltax\rightarrow0}\frac{{log_a(x_0+\Delta x)}-log_ax_0}{\Delta x} \\=\lim_{\Deltax\rightarrow0}\frac{1}{\Delta x}log_a\frac{x_0+\Delta x}{x_0}\\=\lim_{\Deltax\rightarrow0}log_a(1+\frac{\Deltax}{x_0})^\frac{1}{\Delta x}\\=\lim_{\Deltax\rightarrow0}\frac{1}{x_0}log_a(1+\frac{\Deltax}{x_0})^\frac{x_0}{\Delta x}当 \Delta x\rightarrow0 的时候， \frac{x_0}{\Delta x}\rightarrow\infty ，此时 log_a(1+\frac{\Deltax}{x_0})^\frac{x_0}{\Delta x}=log_ae ，f'(log_ax_0)=\frac{1}{x_0}log_ae=\frac{1}{x_0lna}其中 log_ae=\frac{lne}{lna} 是用了换底公式，换底公式的证明：有一个等式： c=log_ab，假设其中 e^x=a, e^y=b ,所以c=log_{e^x}e^y=\frac{y}{x}log_ee由于 x=lna, y=lnb ,所以c=\frac{y}{x}=\frac{lnb}{lna}。
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指数函数和对数函数
重点、难点：
重点：指数函数和对数函数的概念、图象和性质。
难点：指数函数和对数函数的相互关系及性质的应用，以及逻辑划分思想讨论函数
y a x ，y log a x 在
a 1及 0 a 1两种不同情况。
1、指数函数：
y
x
且a
叫指数函数。
定义：函数
aa
0 1
定义域为 R ，底数是常数，指数是自变量。
为什么要求函数 y
a x 中的 a 必须 a
0且a
1 。
因为若 a
0时， y
4 x ，当 x
1
时，函数值不存在。
4
a
0 ， y 0x ，当 x
0 ，函数值不存在。
a 时， y
1 x
x 虽有意义，函数值恒为
1，但
1
对一切 y
1x 的反函数不存在，
因 为 要 求 函 数 y
a x 中 的
a
0且 a 1 。
x
1、对三个指数函数
y
2 x ， y
1 ，y
10x 的图象的
2
认识。
图象特征与函数性质：
图象特征
函数性质
（ 1）图象都位于
x 轴上方；
（ 1） x 取任何实数值时，都有 a
x
0 ；
2
0 1 ）； （ 2）无论 a 取任何正数， x 0
时， y 1 ；
（ ）图象都经过点（ ，
（ 3） y
2x ， y 10 x 在第一象限内的纵坐
（ 3）当 a
x 0，则 a x 1
1 时，
0，则 a x
1
标都大于 1，在第二象限内的纵坐标都小于
1，
x
1 y
2
x
x 0，则 a x
1
当 0
的图象正好相反；
a 1时，
0，则 a x 1
x
（ 4） y
2x ， y 10 x 的图象自左到右逐渐
（ 4）当 a 1 时， y
a x 是增函数，
上升， y 1
2
x a 1时，y a x是减函数。
当 0
的图象逐渐下降。
对图象的进一步认识，（通过三个函数相互关系的比较）：
①所有指数函数的图象交叉相交于点（ 0，1），如y2x和 y10 x相交于(0，1)，当x0 时，y 10x 的图象在 y 2 x的图象的上方，当x 0，刚好相反，故有 10222及102 2 2。
1x
② y 2 x与y的图象关于 y 轴对称。
2
③通过 y 2x，y10 x，y1
2x
三个函数图象，可以画出任意一个函数y a x（a0且a 1 ）的
示意图，如y 3x的图象，一定位于 y 2 x和 y 10 x两个图象的中间，且过点(0，1) ，从而 y 1
3x
也由
1关于 y 轴的对称性，可得y
3
2、对数：x
的示意图，即通过有限个函数的图象进一步认识无限个函数的图象。
定义：如果b(
a 01)
，那么数 b 就叫做以 a 为底的对数，记作
b log a N
（ a 是底数， N 是
aN且a 真数， log a N 是对数式。
）
由于 N a b
0故
log a N
中 N必须大于。
当N为零的负数时对数不存在。
（ 1）对数式与指数式的互化。
由于对数是新学的，常常把不熟悉的对数式转化为指数式解决问题，如：
求 log 0.3252
4
log
52
分析：对于初学者来说，对上述问题一般是束手无策，若将它写成0.32x ，再改写为指数式就
4
比较好办。
解：设 log
52
0 .32x
4
则 0.32 x
5
2
4
8x
8 即
25
25
∴ x 1
2
即 log
5 2
0.32
4
1 2 1 2
评述： 由对数式化为指数式可以解决问题，反之由指数式化为对数式也能解决问题，因此必须因题而异。
如求 3x
5中的 x ，化为对数式 x log 3 5即成。
（ 2）对数恒等式：
由 a b
N (1) b log a N
(2)
将（ 2）代入（ 1）得 a log a N
N
运用对数恒等式时要注意此式的特点，不能乱用，特别是注意转化时必须幂的底数和对数的底数相同。
log 1 2
计算：
3
3
1
l og 1 2 2
解：原式
3
3
（ 3）对数的性质：①负数和零没有对数； ② 1 的对数是零；③底数的对数等于 1。
（ 4）对数的运算法则：
1
3
lo g 1 2 2
3。
① log a MN
log a M l og a N M ， N R
②
log a M
log a M log a N M ，
N R
N
③
log a N n
n l og a N N
R
④ log a
n
N
1
log a NNR
n
3、对数函数：
定 义 ： 指 数 函 数 y a x
( a 且 a 1)
的反函数
y log a x x (0, ) 叫做对数函数。
1、对三个对数函数 y
log 2 x ， y l og 1 x ，
2
y lg x 的图象的认识。
图象特征与函数性质：
图象特征函数性质
（ 1）图象都位于y 轴右侧；（ 1）定义域：R+，值或：R；
（ 2）图象都过点（1， 0）；
（ 2）x1时，y0。
即 log a 10 ；
（ 3）y l og2x ， y lg x 当x
（ 3 ）当a 1 时，若x 1 ，则y0 ，若1时，图象
x1，则y 0；
在 x 轴上方，当0x0 时，图象在x轴下当
0a 1 时，若 x0 ，则y0 ，若
方， y log 1x 与上述情况刚好相反；0x1时，则y0 ；
2
（ 4）y log2x， y lg x 从左向右图象是上（ 4）a1时，y log a x
是增函数；
升，而 y log 1 x 从左向右图象是下降。
0 a1
时， y log a x 是减函数。
2
对图象的进一步的认识（通过三个函数图象的相互关系的比较）：
（ 1）所有对数函数的图象都过点（ 1,0 ），但是y log2 x 与 y lg x 在点（1,0）曲线是交叉的，即当 x0时， y log 2x 的图象在 y lg x 的图象上方；而0x1时，y l og2 x 的图象在 y lg x 的图象的下方，
故有： log.l g .
l g 01.。
2 1515 ； log 2 01.
（ 2）y log2 x 的图象与y log 1 x 的图象关于x轴对称。
2
（ 3）通过y l og 2 x ， y lg x ，y log 1x 三个函数图象，可以作出任意一个对数函数的示意图，如
2
作 y log3 x 的图象，它一定位于 y log2x 和 y lg x 两个图象的中间，且过点（1,0），x 0时，在 y lg x 的上方，而位于y log 2 x 的下方，0 x1时，刚好相反，则对称性，可知 y log 1x 的示意图。
3因而通过课本上的三个函数的图象进一步认识无限个函数的图象。
4、对数换底公式：
log b N log a N log a b
LN n log e N (其中
e 2.71828
⋯称为的自然对数
)N
LN g log10 N 称为常数对数由换底公式可得：
L n N l g N lg N
2.303lg N l g e0.4343
由换底公式推出一些常用的结论：
（ 1）log a b
1
或 l og a b· log b a 1 l og b a
（ 2）log n b m m
log a b
a n
（ 3）log a n b n log a b
（ 4）log a n a m m
n
5、指数方程与对数方程*
定义：在指数里含有未知数的方程称指数方程。
在对数符号后面含有未知数的方程称对数方程。
由于指数运算及对数运算不是一般的代数运算，故指数方程对数方程不是代数方程而属于超越方程。
指数方程的题型与解法：
名称题型解法
基本型
a f x b取以 a 为底的对数f x log a b
同底数型
不同底数型a f ( x)a( x)取以 a 为底的对数f x x
需代换型
a f x
b x
fx· l g a x · lgb
F a x0
取同底的对数化为
换元令 t a x转化为t的代数方程
对数方程的题型与解法：
名称题型解法
基本题
log a f x b对数式转化为指数式f x a b 同底数型
log a x转化为 f x x
log a fx（必须验根）
需代换型
F
(log a0换元令 t log a x 转化为代数方程
x)。