高中数学人教A版 (2019)必修 第一册4.4 对数函数优秀第一课时学案
展开1.能用描点法或借助计算工具画出具体对数函数的图象
2.探索并了解对数函数的单调性与特殊点(重点)
3.知道对数函数y=lgax与指数函数y=ax互为反函数(a>0,且a≠1)(难点)
二.自主预习(基础部分和要点部分:预习内容和预习题)
学生阅读课本,预习对数函数的图像和性质
三.课堂导学
观察下图:
问题 (1)从图①上看,函数y=lg2x与y=lg12x的图象什么关系?函数y=lgax与y=lg1ax(a>0,且a≠1)呢?
(2)从图②上看,对数函数的图象的分布与底数有什么关系?
知识点一 对数函数的图象及性质
提醒 (1)函数图象只出现在y轴右侧;(2)对任意底数a,当x=1时,y=0,故过定点(1,0);(3)当0<a<1时,底数越小,图象越靠近x轴;(4)当a>1时,底数越大,图象越靠近x轴.
知识点二 反函数
指数函数y=ax(a>0,且a≠1)与对数函数y=lgax(a>0,且a≠1)互为反函数,它们的 定义域 与 值域 正好互换.
提醒 反函数性质的再理解:①互为反函数的两个函数图象关于直线y=x对称;②反函数的定义域是原函数的值域,反函数的值域是原函数的定义域.
1.函数y=lg(x+1)的图象大致是( )
解析:C 将y=lg x的图象向左平移1个单位得y=lg(x+1)的图象.
2.函数f(x)=lga(x-1)+1(a>0,且a≠1)的图象恒过点( )
A.(1,1) B.(1,2) C.(2,1) D.(2,2)
解析:C 令x-1=1,即x=2,得f(2)=lga1+1=1,因此f(x)的图象恒过点(2,1).故选C.
3.函数f(x)=23x的反函数是 .
答案:f(x)=lg23x
4.若函数y=lg(2a-3)x在(0,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是 .
解析:由题意,得2a-3>1,解得a>2.所以a的取值范围是(2,+∞).
答案:(2,+∞)
四.典例分析、举一反三
题型一 对数函数的图象
【例1】 (1)如图,若C1,C2分别为函数y=lgax和y=lgbx的图象,则( )
A.0<a<b<1 B.0<b<a<1 C.a>b>1 D.b>a>1
(2)已知f(x)=lga|x|,满足f(-5)=1,试画出函数f(x)的图象.
(1)解析 作直线y=1,则直线与C1,C2的交点的横坐标分别为a,b,易知0<b<a<1.
答案 B
(2)解 ∵f(-5)=1,∴lga5=1,即a=5,故f(x)=lg5|x|=lg5x,x>0,lg5(-x),x<0.
∴函数y=lg5|x|的图象如图所示:
(变设问)在本例(2)中,若条件不变,试画出函数h(x)=|lgax|的图象.
解:因为a=5,所以h(x)=|lg5x|.h(x)的图象如图中实线部分所示.
练1-1. 1.函数f(x)=lga|x|+1(a>1)的图象大致为( )
解析:C ∵函数f(x)=lga|x|+1(a>1)是偶函数,∴f(x)的图象关于y轴对称,当x>0时,f(x)=lgax+1单调递增;当x<0时,f(x)=lga(-x)+1单调递减,又∵函数f(x)的图象过(1,1),(-1,1)两点,∴结合选项可知选项C中的图象符合题意.
2.若函数y=lga(x+b)+c(a>0,且a≠1)的图象恒过定点(3,2),则实数b= ,c= .
解析:由于函数图象恒过定点(3,2),故lga(3+b)=0,c=2,∴3+b=1,c=2,∴b=-2,c=2.
答案:-2 2
题型二 比较对数值的大小
【例2】比较下列各题中两个值的大小:
(1)lg31.9,lg32; (2)lg1245与lg1267; (3)lg23,lg0.32; (4)lgaπ,lga3.14(a>0,且a≠1).
解 (1)因为y=lg3x在(0,+∞)上是增函数,且1.9<2,所以lg31.9<lg32.
(2)因为y=lg12x在(0,+∞)上是减函数,且45<67,所以lg1245>lg1267.
(3)因为lg23>lg21=0,lg0.32<lg0.31=0,所以lg23>lg0.32.
(4)π>3.14,当a>1时,函数y=lgax在(0,+∞)上是增函数,有lgaπ>lga3.14;
当0<a<1时,函数y=lgax在(0,+∞)上是减函数,有lgaπ<lga3.14.
综上可得,当a>1时,lgaπ>lga3.14;当0<a<1时,lgaπ<lga3.14.
练2-1. 下列式子中成立的是( )
<lg0.46 >1.013.5 <3.40.3 D.lg76<lg67
解析:D 因为f(x)=lg0.4x为减函数,故lg0.44>lg0.46,故A错;因为f(x)=1.01x为增函数,所以1.013.4<1.013.5,故B错;由指数函数图象特点知,3.50.3>3.40.3,故C错.设函数f(x)=lg7x,g(x)=lg6x,则这两个函数在定义域内都是增函数,所以lg76<lg77=1=lg66<lg67,所以D正确.
题型三 利用单调性解对数不等式
【例3】解下列不等式:
(1)lg17x>lg17(4-x);(2)lgx12>1.
解 (1)由题意可得x>0,4-x>0,x<4-x,解得0<x<2.所以原不等式的解集为(0,2).
(2)当x>1时,lgx12>1=lgxx,解得x<12,此时不等式无解.
当0<x<1时,lgx12>1=lgxx,解得x>12,所以12<x<1.
综上所述,原不等式的解集为12,1.
练3-1. 解下列不等式:
(1)lg2(2x+3)≥lg2(5x-6);(2)lga(2x-5)>lga(x-1).
解:(1)原不等式等价于2x+3>0,5x-6>0,2x+3≥5x-6,解得65<x≤3.所以不等式的解集为x65<x≤3.
(2)当a>1时,原不等式等价于2x-5>0,x-1>0,2x-5>x-1,解得x>4.
当0<a<1时,原不等式等价于2x-5>0,x-1>0,2x-5
五、课堂小结
六、当堂检测
1.设a=lg54,b=lg1513,c=0.5-0.2,则a,b,c的大小关系是( )
A.a<b<c B.b<a<c C.c<b<a D.c<a<b
解析:B c=0.5-0.2=(12)-15=215>20=1,b=lg1513=lg53<lg54=a<1,所以b<a<c.故选B.
2.下列选项正确的是( )
A.lg2(a2+a+1)≥lg234 B.lg2(a2+a+1)>lg234
C.lg2(a2+a+1)≤lg234 D.lg2(a2+a+1)<lg234
解析:A ∵y=lg2x在(0,+∞)上是增函数,而a2+a+1=a+122+34≥34,∴lg2(a2+a+1)≥lg234.
3.函数y=ln|x|x的图象大致是( )
解析:A 函数y=ln|x|x的定义域是{x|x≠0},且易得函数为奇函数,所以函数图象关于原点对称,可排除B、C;当x=1时,y=ln 1=0,故函数图象与x轴相交,且其中一个交点为(1,0),只有A中图象符合.
4.若lga23<1,求a的取值范围.
解:当a>1时,满足条件;
当0<a<1时,由0综上,实数a的取值范围是(0,23)∪(1,+∞).
七.课后作业
八、问题日清(学生填写,老师辅导解答)
1. 2.
学生签字 老师签字a>1
0<a<1
图象
定义域
(0,+∞)
值域
R
单调性
增函数
减函数
共点性
图象过点 (1,0) ,即lga1=0
函数值
特点
x∈(0,1)时,y∈(-∞,0);
x∈[1,+∞)时,y∈[0,+∞)
x∈(0,1)时,y∈(0,+∞);
x∈[1,+∞)时,y∈ (-∞,0]
对称性
函数y=lgax与y=lg1ax的图象关于x轴对称
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高中数学人教A版 (2019)必修 第一册第四章 指数函数与对数函数4.3 对数学案: 这是一份高中数学人教A版 (2019)必修 第一册第四章 指数函数与对数函数4.3 对数学案,共10页。