指数函数__和_对数函数公式_(全)

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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 y x

x

a ==,l o g 在a >1及01<

定义:函数()

y aa a x

=>≠01且叫指数函数。

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 a >≠01

且。 因为若a <0时,()y x

=-4,当x =

1

4

时,函数值不存在。 a =0

,y x

=0,当x ≤0,函数值不存在。

a =1

时,y x

=1对一切x 虽有意义,函数值恒为1,但y x =1的反函数不存在, 因为要求函数y a x

=中的

a a >≠01且。

1、对三个指数函数y y y x x

x

==⎛⎝ ⎫⎭⎪=212

10,,

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x 轴上方; (1)x 取任何实数值时,都有a x

>0; (2)图象都经过点(0,1);

(2)无论a 取任何正数,x =0时,y =1;

(3)y

y x

x

==210,在第一象限内的纵坐标都大于1,在第二象限内的纵坐标都小于1,y x

=⎛⎝ ⎫

⎪12的图象正好相反;

(3)当a >1时,x a x a x x

>><<⎧⎨⎪⎩⎪0101,

则,则 当01<

><<>⎧⎨⎪⎩⎪0101,

则,

(4)y y x x

==210,的图象自左到右逐渐(4)当a >1时,y a x

=是增函数,

上升,y x

=⎛⎝ ⎫

⎪12的图象逐渐下降。

当01

<

=是减函数。

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y x =2和y x =10相交于()01,,当x >0时,y x

=10

的图象在y x

=2的图象的上方,当x <0,刚好相反,故有1022

2

>及102

22--<。

②y x

=2与y x

=⎛⎝ ⎫⎭

⎪12的图象关于y 轴对称。

③通过y x

=2,y x

=10,y x

=⎛⎝ ⎫⎭

⎪12三个函数图象,可以画出任意一个函数y a x

=(a a >≠01

且)的示意图,如y x =3的图象,一定位于y x =2和y x

=10两个图象的中间,且过点()01,,从而y x

=⎛⎝ ⎫⎭⎪13也由

关于y 轴的对称性,可得y x

=⎛⎝ ⎫

⎪13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。

2、对数:

定义:如果a N a a b

=>≠()01且,那么数b 就叫做以a 为底的对数,记作b N

a =l o g (a 是底数,N 是真数,lo g a N 是对数式。) 由于N a b

=>0

故lo g a N 中N 必须大于0。 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 .032524⎛⎝

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log .032524⎛⎝

⎭⎪=x ,再改写为指数式就比较好办。

解:设log .032524⎛⎝ ⎫

⎪=x

则即∴即032524

8258251

2

5241

212

032.log .x x

x =

⎛⎝ ⎫⎭⎪=⎛⎝ ⎫⎭⎪=-

⎛⎝ ⎫⎭

⎪=-

-

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35x

=中的x ,化为对数式x =log 35即成。 (2)对数恒等式:

由a N b N b

a ==()l o g ()12 将(2)代入(1)得a

N

a N

l o g = 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。

计算:

()

313

2

-log

解:原式==⎛⎝ ⎫⎭

⎪-=3

1312

22

213

13

l o g l o g 。

(3)对数的性质:

①负数和零没有对数; ②1的对数是零; ③底数的对数等于1。 (4)对数的运算法则:

①()()

l o g l o g l o g a a a

M N M N M N R =+∈+

, ②(

)

l o g l o g l o g a a a

M

N

M N M N R =-∈+

, ③()(

)

l o g l o g a n

a

N n N N R =∈+

④(

)

l o g l o g a n

a

N n

NNR =∈+

1 3、对数函数:

定义:指数函数y a a a x

=>≠()01且的反函数

y x a =l o g x

∈+∞(,)0叫做对数函数。

1、对三个对数函数y x y x

==l o g l o g 212

,,

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