【高中数学】11指数函数和对数函数

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指数函数和对数函数

指数函数定义:函数 )10(≠>=a a a y x

且 叫做指数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是R 。 a =0时,若x >0,a x =0;若x <0,则a x 无意义 a =1时,y =1x =1(常量)没有研究必要。

为了避免上述各种情况,所以规定a >0且a ≠1。 指数函数的图象

1.2x y =

2.1()2

x y = a a>1 0

定义域 R

R 值 域

0>y 1001

0<<<>>y x y x 时,时,

0>y

1

0100><<<>y x y x 时,时,

定点 过点(0,1) 过点(0,1) 单调性

单调递增

单调递减

例1:求下列函数的定义域和值域

(1).x

a y -=1 (2).31

)2

1(+=x y

解:1.要使函数有意义,必须 2.要使函数有意义,必须 10x a -≥ 1x a ≤ 30x +≠ 即 3x ≠-

当1a >时 0≤x ∵

1

03x ≠+ 当01a <<时 0x ≥ ∴10311

()()122

x y +=≠=

∵0x a > ∴011x a ≤-< 又∵0y >

∴值域为01y ≤< ∴值域为 0y >且1y ≠

定理:函数x a y =和x a y -= )10(≠>a a 且的图象关于y 轴对称。

例3:求作x

y 2=与x

y 3=, x y ⎪⎭⎫ ⎝⎛=21与x

y ⎪⎭

⎝⎛=31图象关系并推

广 。

例4 比较下列两个值的大小:

(1).5

3

31-

⎪⎭

⎝⎛和2

34-

(2). 2-π和214.3- (3).2

131-

⎭⎫ ⎝⎛和2

123-

⎫ ⎝⎛

(1)∵35

113-

⎛⎫

> ⎪

⎝⎭

32

4

1-

< ∴35

13-

⎛⎫

> ⎪

⎝⎭

32

4-

(2). 2-π和214.3- ∵指数20-< 底数 3.14π> ∴

2π-<23.14-(3).2

1

31-

⎫ ⎝⎛和2

123-⎪

⎫ ⎝⎛ ∵1

2

113-⎛⎫> ⎪

⎝⎭

12

312-⎛⎫

< ⎪⎝⎭

∴12

13-⎛⎫ ⎪⎝⎭>12

32-⎛⎫ ⎪⎝⎭

对数函数的定义:函数 x y a log = )10(≠>a a 且叫做对数函数;它是指数函数x a y =

)10(≠>a a 且的反函数。 图像:由于对数函数是指数函数的反函数,所以对数函数的图象只须由相应的指数函数图象作关于x y =的对称图形,即可获得。同样:也分1>a 与10<

以x y 2log =与x y

1log =为例

(1).3.0log 7.0log 4.03.0与 (2).2

1

4.36.017.0log ,8.0log -

⎛和 (3).1.0log 1.0log 2.03.0和 4.指数函数x y a =,x y b =,x y d =在同一坐标系内的图像 如图所示,则b a 、、c 、d 的大小顺序是( A ) A. b a

[-3,0]

6.若函数2(22)x f a a a =--⋅为指数函数,则(2)f -=. 4

9

7.在下列图像中,二次函数2y ax bx =+与指数函数()x b

y a

=可能是(C )

=x 2

1log

x

8.求作图像(1)x

y 2= 2. 1

21+⎪

⎝⎛=x y 3. 12+=x y 4.22+-=x y

9.函数y =(12

)1-

x 的单调增区间为( A )

A .(-∞,+∞)

B .(0,+∞)

C .(1,+∞)

D .(0,1) 10.若(12)2a +1<(12

)3-

2a ,则实数a 的取值范围是( B )

A .(1,+∞)

B .(1

2

,+∞) C .(-∞,1)

D .(-∞,1

2

)

11.当x ∈[-1,1]时,f (x )=3x -2的值域为_5,13⎡⎤

-⎢⎥⎦⎣_______.

12.函数y =log 13

(-x 2+4x +12)的单调递减区间是__[-2,2]______.

13.函数y =

log 1

2(x -1)的定义域是__[1,2]______.

14.函数y =log a (x +2)+3(a >0且a ≠1)的图象过定点__(-1,3)______.

15.已知g (x )=,0

0ln e >≤⎩⎨

⎧x x x

x

则g [g (1

3)]=13

________.

16.若函数)34(log y 2

2++=kx kx 的定义域为R ,则k 的取值范围是 [0,3

4

] . 例7:1f()log a 0a 11a

x

x x

-=>≠+(且)1()2(x)f x f ()求的定义域;()判断的奇偶性并证明; 1111log 0,11,()-1,11111x 12log log log (),()111a

a a

a x x

f(x)x f x x x

x x

f(-x)f x f x x x x ---=>-<<+++--===-=-++解()要使有意义,只需即故的定义域为()()()所以在定义域上是奇函数

秒杀秘籍:一些特殊的函数奇偶性

奇函数:1.()()1212

111111x x x x x x a a f x f x a a a a +-==+==---++或; 2.()()x x x x

x x x x

a a a a f x f x a a a a

----+-==-+或 3.()()22log log 1log log 1a a a a x m m x m m f x f x x m x m x m x m +-⎛⎫⎛

⎫==+==- ⎪ ⎪--++⎝⎭⎝⎭

或 4.()(

)

()(

)

22log 1log 1a

a

f x x x f x x x =++=+-或

偶函数:1.()()x x f x a a -=±+ 2.()f

x 的一切函数

设()f x ,()g x 的定义域分别是12,D D ,那么在它们的公共定义域上: 奇+奇=奇,奇⨯奇=偶,偶+偶=偶,偶⨯偶=偶,奇⨯偶=奇

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