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高中数学-对数函数及其性质课件
新课引入 一个驾驶员喝了酒后,血液中酒精含量迅速上升到 0.3 mg/mL,在停止喝酒之后,血液中酒精含量就以每小时 50% 的速度减少.为了保证交通安全,某地交通规则规定:驾驶 员血液中的酒精含量应不大于 0.08 mg/mL,问若喝了少量酒 的驾驶员至少过多少时间才能驾驶?
自主预习 一、某种细胞分裂时,每分裂一次,由一个细胞分裂为 2 个,分裂 x 次后,得到的细胞个数 y 是分裂次数 x 的函数,这 个函数表达式为 y=2x .反过来,如果要求这种细胞经过多少 次分裂,大约可以得到 1 万个,10 万个,……细胞,那么, 分裂次数 x 就是要得到的细胞个数 y 的函数,这个函数的表达 式为 x=log2y .
[例 1] 下列函数表达式中,是对数函数的有( )
①y=logx2;②y=logax(a∈R);③y=log8x;④y=lnx;
⑤y=logx(x+2);⑥y=2log4x;⑦y=log2(x+1).
A.1 个
B.2 个
C.3 个
D.4 个
[答案] C
[解析] 根据对数函数的定义进行判断.由于①中自变量 出现在底数上,∴①不是对数函数;由于②中底数 a∈R 不能 保证 a>0 且 a≠1,∴②不是对数函数;由于⑤、⑦的真数分 别为(x+2),(x+1),∴⑤、⑦也不是对数函数;由于⑥中 log4x 系数虽为 2,但可变形为 y=log2x,∴⑥也是对数函数;只有 ③、④、⑥符合对数函数的定义.
)
A. 3、43、35、110 B. 3、43、110、35 C.43、 3、35、110 D.43、 3、110、35 [思路点拨] 首先按照底数大于 1 和底数大于 0 小于 1 分 类,然后再比较与 y 轴的远近程度.
[解析] 解法一:先排 c1、c2 底的顺序,底都大于 1,当 x>1 时图低的底大,c1、c2 对应的 a 分别为 3、43.然后考虑 c3、 c4 底的顺序,底都小于 1,当 x<1 时底大的图高,c3、c4 对应 的 a 分别为35、110.综合以上分析,可得 c1、c2、c3、c4 的 a 值 依次为 3、43、35、110.故选 A.
指出下列值的符号:
log23,log212,log315,log13 14,ln5,lg0.03.
[答案]
log23、log315、log1 3
14、ln5
为正,其余为负
思路方法技巧
1 对数概念
学法指导: 对于对数概念要注意以下两点: (1)在函数的定义中,a>0 且 a≠1. (2)在解析式 y=logax 中,logax 的系数必须为 1,真数必 须为 x,底数 a 必须是大于 0 且不等于 1 的常数.
[例 2] 求下列函数的定义域: (1)y=log2x+1 1-3; (2)y=log(2x-1)(3x-2).
[解析] (1)要使函数有意义,则有
x+1>0, log2x+1-3≠0,
即 x>-1 且 x≠7.
故所求的函数的定义域为(-1,7)∪(7,+∞).
3x-2>0, (2)要使函数有意义,则有2x-1>0,
由此可知,函数 y=log1 (2x-3)+3 的图象必过定点
2
(2,3) .
4.当 a>1 时,y=logax 的图象是上升的,即函数为增函 数.
当 0<a<1 时,y=logax 的图象是下降的,即函数为 减 函 数.
(1)指出下列函数的单调性或单调区间: y=log1 x 为 减 函数,减区间为 (0,+∞) .
指出下列函数中,哪些是对数函数? ①y=5x;②y=-log3x;③y=log0.5 x;④y=log3 x;⑤y
2
=log2(x+1).
[解析] ①是指数函数;②中 log3x 的系数为-1,但可变
形为 y=log1 x;∴②是对数函数;③中的真数为 x,但可变
3
形为 y=log 0.5x,∴③是对数函数;⑤中的真数是(x+1),∴
⑤不是对数函数;∴②③④是对数函数.
2 对数函数的定义域
学法指导:1.求函数定义域的方法: (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.
2.求函数的定义域的步骤: (1)求出满足函数有意义的不等式组或混合组.(含有方程 或不等式). (2)化简并解出自变量的取值范围. (3)明确函数的定义域.
[解析] (1)考查函数 y=log0.5x,因为它的底数 0<0.5<1, 所以它在(0,+∞)上是减函数,于是:log0.52.7>log0.52.8.
(2)当 m>1 时,y=logmx 为增函数, ∵4>3,∴logm4>logm3; 当 0<m<1 时,y=logmx 为减函数, ∴logm4<logm3.
(3)∵log67>log66=1,log75<log77=1,∴log67>log75. (4)∵log23=log49,32=log48,log45<log48<log49, ∴log45<32<log23.
4 对数函数图象的分布规律
[例 4] 如图是对数函数①y=logax,②y=logbx,③y= logcx,④y=logdx 的图象,则 a,b,c,d 与 1 的大小关系是 ()
规律总结:(1)是利用对数函数的单调性比较两个数的 大小,底数范围未明确指定时,要对底数进行讨论来比较两 个对数的大小,例如比较 loga3 和 loga2 的大小,要讨论 a>1 和 0<a<1 两种情况.
对于(3)就不能直接利用对数函数的单调性比较大小,这 时可在两个数中间插入一个已知数(如 1 或 0 等)间接比较两个 对数的大小.
比较大小: (1)log23.4,log23.8; (2)log0.51.8,log0.52.1; (3)log75,log67; (4)log23,log45,32.
[解析] (1)对数函数 y=log2x 在(0,+∞)上是增函数, 于是 log23.4<log23.8.
(2)对数函数 y=log0.5x 在(0,+∞)上是减函数,于是 log0.51.8>log0.52.7.
2x-1≠1,
解得 x>23且 x≠1.
故所求的定义域为(23,1)∪(1,+∞).
(2012~2013 河北广平县期中试题)函数 f(x)=log2(x+1)
定义域为( )
A.(-∞,-1)
B.[-1,+∞)
C.(-1,+∞)
D(1,+∞)
[答案] C
[解析] 函数有意义满足 x+1>0,∴x>-1,故选 C.
(4)若底数和真数都不相同,则常借助中间量 1,0,-1 等 进行比较.
[例 3] 比较下列各数的大小 (1)log0.52.7 与 log0.52.8; (2)logm3 与 logm4(m>0,m≠1); (3)log25 与 log75; (4)log35 与 log64.
[分析] 对于(1),由于底数相同,可用对数函数单调性比 较.对于(2)由于底数为字母应讨论.对于(3)可根据在同一坐 标系中 y=log2x 与 y=log7x 的图象比较大小.对于(4),由于 底数、真数都不相等,就不能利用函数的单调性和图象比较 大小,这时可化同底或同真,也可借助中间量比较大小.
3
y=lg x为 增 函数,增区间为 (0,+∞) .
y=ln(x+2)在区间 (-2,+∞) 上为增函数. 要使函数 y=log2(x2+2x)有意义,应有 x∈ (-∞,-2) ∪(0,+∞),此函数在区间 (0,+∞) 上为增函数,在区间 (-∞,-2) 上为减函数.
(2)若函数 y=loga-1x 为减函数,则 a 的取值范围是 (1,2) .
二、阅读教材 P70~71,回答下列问题: 1.对数函数 形如 y=logax(a>0 且 a≠1,x>0) 的函数叫做对数函数. 2.对数函数的图象都分布在 y 轴右 侧,这是因为对数 函数的 定义域 是(0,+∞),因此要使函数 y=log3(3x+2) 有
意义,应有 x∈ -23,+∞
.
3.对数函数的图象都过定点(1,0),即当 x=1 时,y= 0 .
解法二: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.
[答案] A
[规律方法] 结合图象,观察对数式 logax 的符号(x>0, a>0 且 a≠1);
2.对数函数图象的性质的记忆 对数增减有思路,函数图象看底数, 底数只能大于 0,等于 1 来也不行, 底数若是大于 1,图象从下往上增; 底数 0 到 1 之间,图象从上往下减. 无论函数增ogax 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(
(3)考查对数函数 y=log2x 和 y=log7x 的图象,如下图
当 x>1 时,y=log2x 的图象在 y=log7x 图象上方. ∴当 x=5 时,∴log25>log75.(此题也可用换底公式来解.)
(4)∵log35>log33=1,log64<log66=1. ∴log35>log64.
[解析] 由条件知 0<a-1<1.∴1<a<2, ∴1<a<2.
(3)比较下列各组值的大小,用“<”或“>”号填空.
①log20.1 <log20.3 ②log0.32 > log0.33
③lg23 <