对数函数的性质(对数函数的运算公式大全)
对数的运算性质有哪些
1对数的概念
对数函数的性质(对数函数的运算公式大全)
对数函数的性质(对数函数的运算公式大全)
如果a(a>0,且a≠1)的b次幂等于N,即ab=N,那么数b叫做以a为底N的对数,记作:logaN=b,其中a叫做对数的底数,N叫做真数.
由定义知:
①负数和零没有对数;
②a>0且a≠1,N>0;
③loga1=0,logaa=1,aloga2若lgx的首数比lg1x的首数大9,lgx的尾数比lg1x的尾数小0?380 4,且lg0.203 4=1.308 3,求lgx,x,lg1x的值.N=N,logaab=b.
特别地,以10为底的对数叫常用对数,记作log10N,简记为lgN;以无理数e(e=2.718 28…)为底的对数叫做自然对数,记作logeN,简记为lnN.
2对数式与指数式的互化
式子名称abN指数式ab=N(底数)(指数)(幂值)对数式logaN=b(底数)(对数)(真数)
3对数的运算性质
如果a>0,a≠1,M>0,N>0,那么
(1)loga(MN)=logaM+logaN.
(3)logaMn=nlogaM (n∈R).
问:①公式中为什么要加条件a>0,a≠1,M>0,N>0?
②logaan=? (n∈R)
③对数式与指数式的比较.(学生填表)
式子ab=NlogaN=b名称a—幂的底数
b—
N—a—对数的底数
b—
N—运
算性
am÷an=
(am)n=
(a>0且a≠1,n∈R)logaMN=logaM+logaN
logaMN=
logaMn=(n∈R)
(a>0,a≠1,M>0,N>0)
难点疑点突破
对数定义中,为什么要规定a>0,,且a≠1?
理由如下:
①若a<0,则N的某些值不存在,例如log-28?
③若a=1时,则N≠1时b不存在;N=1时b也不惟一,可以为任何正数?
为了避免上述各种情况,所以规定对数式的底是一个不等于1的正数?
解题方法技巧
1(1)将下列指数式写成对数式:
①54=625;②2-6=164;③3x=27;④13m=5?73.
(2)将下列对数式写成指数式:
①log1216=-4;②log2128=7;
③log327=x;④lg0.01=-2;
⑤ln10=2.303;⑥lgπ=k.
解析由对数定义:ab=N?logaN=b.
③log327=x.④log135.73=m.
解题方法
指数式与对数式的互化,必须并且只需紧紧抓住对数的定义:ab=N?logaN=b.(2)①12-4=16.②27=128.③3x=27.
④10-2=0.01.⑤e2.303=10.⑥10k=π.
2根据下列条件分别求x的值:
(1)log8x=-23;(2)log2(log5x)=0;
(3)logx27=31+log32;(4)logx(2+3)=-1.
解析(1)对数式化指数式,得:x=8-23=?
(2)log5x=20=1. x=?
(3)31+log32=3×3log32=?27=x?
(4)2+3=x-1=1x. x=?
解答(1)x=8-23=(23)-23=2-2=14.
(2)log5x=20=1,x=51=5.
(3)logx27=3×3log32=3×2=6,
∴x6=27=33=(3)6,故x=3.
(4)2+3=x-1=1x,∴x=12+3=2-3.
解题技巧
①转化的思想是一个重要的数学思想,对数式与指数式有着密切的关系,在解决有关问题时,经常进行着两种形式的相互转化.
②熟练应用公式:loga1=0,logaa=1,alogaM=M,logaan=n.3
已知logax=4,logay=5,求A=〔x·3x-1y2〕12的值.
解析思路一,已知对数式的值,要求指数式的值,可将对数式转化为指数式,再利用指数式的运算求值;
思路二,对指数式的两边取同底的对数,再利用对数式的运算求值?
解答解法一∵logax=4,logay=5,
∴x=a4,y=a5,
∴A=x512y-13=(a4)512(a5)-13=a53·a-53=a0=1.
解法二对所求指数式两边取以a为底的对数得
logaA=loga(x512y-13)
=512logax-13logay=512×4-13×5=0,
∴A=1.
解题技巧
有时对数运算比指数运算来得方便,因此以指数形式出现的式子,可利用取对数的方法,把指数运算转化为对数运算.4
设x,y均为正数,且x·y1+lgx=1(x≠110),求lg(xy)的取值范围.
解析一个等式中含两个变量x、y,对每一个确定的正数x由等式都有惟一的正数y与之对应,故y是x的函数,从而lg(xy)也是x的函数.因此求lg(xy)的取值范围实际上是一个求函数值域的问题,怎样才能建立这种函数关系呢?能否对已知的等式两边也取对数?
解答∵x>0,y>0,x·y1+lgx=1,
两边取对数得:lgx+(1+lgx)lgy=0.
即lgy=-lgx1+lgx(x≠110,lgx≠-1).
令lgx=t, 则lgy=-t1+t(t≠-1).
∴lg(xy)=lgx+lgy=t-t1+t=t21+t.
对一个等式两边取对数是解决含有指数式和对数式问题的常用的有效方法;而变量替换可把较复杂问题转化为较简单的问题.设S=t21+t,得关于t的方程t2-St-S=0有实数解.
∴Δ=S2+4S≥0,解得S≤-4或S≥0,
故lg(xy)的取值范围是(-∞,-4〕∪〔0,+∞).
5求值:
(1)lg25+lg2·lg50+(lg2)2;
(2)2log32-log3329+log38-52log53;
(3)设lga+lgb=2lg(a-2b),求log2a-log2b的值;
(4)求7lg20·12lg0.7的值.
解析(1)25=52,50=5×10.都化成lg2与lg5的关系式.
(2)转化为log32的关系式.
(3)所求log2a-log2b=log2ab由已知等式给出了a,b之间的关系,能否从中求出ab的值呢?
(4)7lg20·12lg0.7是两个指数幂的乘积,且指数含常用对数,
设x=7lg20·12lg0.7能否先求出lgx,再求x?
解答(1)原式=lg52+lg2·lg(10×5)+(lg2)2
=2lg5+lg2·(1+lg5)+(lg2)2
=lg5·(2+lg2)+lg2+(lg2)2
=lg102·(2+lg2)+lg2+(lg2)2
=(1-lg2)(2+lg2)+lg2+(lg2)2
=2-lg2-(lg2)2+lg2+(lg2)2=2.
(2)原式=2log32-(log325-log332)+log323-5log59
=2log32-5log32+2+3log32-9
=-7.
(3)由已知lgab=lg(a-2b)2 (a-2b>0),
∴ab=(a-2b)2, 即a2-5ab+4b2=0.
∴ab=1或ab=4,这里a>0,b>0.
若ab=1,则a-2b<0, ∴ab=1( 舍去).
∴ab=4,
∴log2a-log2b=log2ab=log24=2.
(4)设x=7lg20·12lg0.7,则
lgx=lg20×lg7+lg0.7×lg12
=(1+lg2)·lg7+(lg7-1)·(-lg2)
=lg7+lg2=14,
∴x=14, 故原式=14.
①对数的运算法则是进行同底的对数运算的依据,对数的运算法则是等式两边都有意义的恒等式,运用法则进行对数变形时要注意对数的真数的范围是否改变,为防止增根所以需要检验,如(3).
②对一个式子先求它的常用对数值,再求原式的值是代数运算中常用的方法,如(4).6
证明(1)logaN=logcNlogca(a>0,a≠1,c>0,c≠1,N>0);
(2)logab·logbc=logac;
(4)loganbm=mnlogab.
解析(1)设logaN=b得ab=N,两边取以c为底的对数求出b就可能得证.
(2)中logbc能否也换成以a为底的对数.
(3)应用(1)将logab换成以b为底的对数.
(4)应用(1)将loganbm换成以a为底的对数.
解答(1)设logaN=b,则ab=N,两边取以c为底的对数得:b·logca=logcN,
∴b=logcNlogca.∴logaN=logcNlogca.
(2)由(1)logbc=logaclogab.
所以 logab·logbc=logab·logaclogab=logac.
(3)由(1)logab=logbblogba=1logba.
(1)中logaN=logcNlogca叫做对数换底公式,(2)(3)(4)是(1)的推论,它们在对数运算和含对数的等式证明中经常应用. 对于对数的换底公式,既要善于正用,也要善于逆用.(4)由(1)loganbm=logabmlogaan=mlogabnlogaa= mnlogab.
7已知log67=a,3b=4,求log127.
解析依题意a,b是常数,求log127就是要用a,b表示log127,又3b=4即log34=b,能否将log127转化为以6为底的对数,进而转化为以3为底呢?
解答已知log67=a,log34=b,
∴log127=log67log612=a1+log62.
又log62=log32log36=log321+log32,
由log34=b,得2log32=b.
∴log32=b2,∴log62=b21+b2=b2+b.
∴log127=a1+b2+b=a(2+b)2+2b.
解题技巧
利用已知条件求对数的值,一般运用换底公式和对数运算法则,把对数用已知条件表示出来,这是常用的方法技巧?8
已知x,y,z∈R+,且3x=4y=6z.
(1)求满足2x=py的p值;
(2)求与p接近的整数值;
(3)求证:12y=1z-1x.
解析已知条件中给出了指数幂的连等式,能否引进中间量m,再用m分别表示x,y,z?又想,对于指数式能否用对数的方法去解答?
解答(1)解法一3x=4y?log33x=log34y?x=ylog34?2x=2ylog34=ylog316,
∴p=log316.
解法二设3x=4y=m,取对数得:
x·lg3=lgm,ylg4=lgm,
∴x=lgmlg3,y=lgmlg4,2x=2lgmlg3,py=plgmlg4.
由2y=py, 得 2lgmlg3=plgmlg4,
∴p=2lg4lg3=lg42lg3=log316.
(2)∵2=log39 ∴2 又3-p=log327-log316=log32716, p-2=log316-log39=log3169, 而2716<169, ∴log32716 ∴与p接近的整数是3. 解题思想 ①提倡一题多解.不同的思路,不同的方法,应用了不同的知识或者是相同知识的灵活运用,既发散了思维,又提高了分析问题和解决问题的能力,何乐而不为呢? ②(2)中涉及比较两个对数的大小.这是同底的两个对数比大小.因为底3>1,所以真数大的对数就大,问题转化为比较两个真数的大小,这里超前应用了对数函数的单调性,以鼓励学生超前学习,自觉学习的学习积极性.(3)解法一令3x=4y=6z=m,由于x,y,z∈R+, ∴k>1,则 x=lgmlg3,y=lgmlg4,z=lgmlg6, 所以1z-1x=lg6lgm-lg3lgm=lg6-lg3lgm=lg2lgm,12y=12·lg4lgm=lg2lgm, 故12y=1z-1x. 解法二3x=4y=6z=m, 则有3=m1x①,4=m1y②,6=m1z③, ③÷①,得m1z-1x=63=2=m12y. ∴1z-1x=12y. 9已知正数a,b满足a2+b2=7ab.求证:logma+b3=12(logma+logmb)(m>0且m≠1). 解析已知a>0,b>0,a2+b2=7ab.求证式中真数都只含a,b的一次式,想:能否将真数中的一次式也转化为二次,进而应用a2+b2=7ab? 解答logma+b3=logm(a+b3)212= 解题技巧 ①将a+b3向二次转化以利于应用a2+b2=7ab是技巧之一. ②应用a2+b2=7ab将真数的和式转化为ab的乘积式,以便于应用对数运算性质是技巧之二.12logma+b32=12logma2+b2+2ab9. ∵a2+b2=7ab, ∴logma+b3=12logm7ab+2ab9=12logmab=12(logma+logmb), 即logma+b3=12(logma+logmb). 思维拓展发散 1数学兴趣小组专门研究了科学记数法与常用对数间的关系.设真数N=a×10n.其中N>0,1≤a<10,n∈Z.这就是用科学记数法表示真数N.其科学性体现在哪里?我们只要研究数N的常用对数,就能揭示其中的奥秘. 解析由已知,对N=a×10n取常用对数得,lgN=n+lga.真数与对数有何联系? 解答lgN=lg(a×10n)=n+lga.n∈Z,1≤a<10, ∴lga∈〔0,1). 我们把整数n叫做N的常用对数的首数,把lga叫做N的常用对数的尾数,它是正的纯小数或0. 小结:①lgN的首数就是N中10n的指数,尾数就是lga,0≤lga<1; ②有效数字相同的不同正数它们的常用对数的尾数相同,只是首数不同; 师生互动 什么叫做科学记数法? N>0,lgN的首数和尾数与a×10n有什么联系? 有效数字相同的不同正数其常用对数的什么相同?什么不同? 解析①lg0.203 4=1?308 3,即lg0.203 4=1+0.308 3,1是对数的首数,0.308 3是对数的尾数,是正的纯小数;②若设lgx=n+lga,则lg1x也可表出. 解答设lgx=n+lga,依题意lg1x=(n-9)+(lga+0.380 4). 又lg1x=-lgx=-(n+lga), ∴(n-9)+(lga+0?380 4)=-n-lga,其中n-9是首数,lga+0?380 4是尾数,-n-lga=-(n+1)+(1-lga),-(n+1)是首数1-lga是尾数,所以: n-9=-(n+1) lga+0.380 4=1-lga?n=4, lga=0.308 3. ∴lgx=4+0.308 3=4.308 3, ∵lg0.203 4=1.308 3,∴x=2.034×104. ∴lg1x=-(4+0.308 3)=5.6 7. 把lgx的首数和尾数,lg1x的首数和尾数都看成未知数,根据题目的等量关系列方程.再由同一对数的首数等于首数,尾数等于尾数,求出未知数的值,是解决这类问题的常用方法.3 (1)log2-3(2+3)+log6(2+3+2-3); (2)2lg(lga100)2+lg(lga). 解析(1)中.2+3与2-3有何关系?2+3+2-3双重根号,如何化简? (2)中分母已无法化简,分子能化简吗? 解题方法 认真审题、理解题意、抓住特点、找出明确的解题思路和方法,不要被表面的繁、难所吓倒.解答(1)原式=log2-3(2-3)-1+12log6(2+3+2-3)2 =-1+12log6(4+22+3·2-3) =-1+12log66 =-12. (2)原式=2lg(100lga)2+lg(lga)=2〔lg100+lg(lga)〕2+lg(lga)=2〔2+lg(lga)〕2+lg(lga)=2. 4已知log2x=log3y=log5z<0,比较x,3y,5z的大小. 解析已知是对数等式,要比较大小的是根式,根式能转化成指数幂,所以,对数等式应设法转化为指数式. 解答设log2x=log3y=log5z=m<0.则 x=2m,y=3m,z=5m. x=(2)m,3y=(33)m,5z=(55)m. 下面只需比较2与33,55的大小: (2)6=23=8,(33)6=32=9,所以2<33. 又(2)10=25=32,(55)10=52=25, ∴2>55. ∴55<2<33. 又m<0, 图2-7-1考查指数函数y=(2)x,y=(33)x,y=(55)x在第二象限的图像,如图2-7-1? ①转化的思想是一个重要的数学思想,对数与指数有着密切的关系,在解决有关问题时要充分注意这种关系及对数式与指数式的相互转化. ②比较指数相同,底不同的指数幂(底大于0)的大小,要应用多个指数函数在同一坐标系中象限(指数大于0)或第二象限(指数小于0)的性质进行比较? ①是y=(55)x,②是y=(2)x,③是y=(33)x.指数m<0时,图像在第二象限从下到上,底从大到小.所以(33)m<(2)m<(55)m,故3y 潜能挑战测试 1(1)将下列指数式化为对数式: (2)将下列对数式化为指数式: ①log128=-3;②lg10000=4;③ln3.5=p. 2计算: (1)24+log23;(2)2-log32;(3)2513log527+2log52. 3(1)已知lg2=0.301 0,lg3=0.477 1,求lg45; (2)若lg3.127=a,求lg0.031 27. 4已知a≠0,则下列各式中与log2a2总相等的是() A若logx+1(x+1)=1 ,则x的取值范围是() A已知ab=M(a>0,b>0,M≠1),且logMb=x,则logMa的值为() A若log63=0.673 1,log6x=-0.326 9, 则x为() 10如果方程lg2x+(lg2+lg3)lgx+lg2·lg3=0的两根为x1、x2,那么x1·x2的值为. 11生态学指出:生物系统中,每输入一个营养级的能量,大约只有10%的能量流到下一个营养级.H1→H2→H3→H4→H5→H6这条生物链中 (Hn表示第n个营养级,n=1,2,3,4,5,6).已知对H1输入了106千焦的能量,问第几个营养级能获得100千焦的能量? 12已知x,y,z∈R+且3x=4y=6z,比较3x,4y,6z的大小. 13已知a,b均为不等于1的正数,且axby=aybx=1,求证x2=y2. 14已知2a·5b=2c·5d=10,证明(a-1)(d-1)=(b-1)(c-1). 15设M={x|lg〔ax2-2(a+1)x-1〕>0},若M≠?,M?{x|x<0},求实数a的取值范围. 16在张江高科技园区的上海超级计算中心内,被称为“神威Ⅰ”的计算机运算速度为每秒钟384 000 000 000次.用科学记数法表示这个数为N=,若已知lg3.840=0.584 3,则lgN=. 17某工厂引进新的生产设备,预计产品的生产成本比上一年降低10%,试问经过几年,生产成本降低为原来的40%?(lg2=0.3, lg3=0.48) 18某厂为适应改革开放,完善管理机制,满足市场需求,某种产品每季度平均比上一季度增长10.4%,那么经过y季度增长到原来的x倍,则函数y=f(x)的解析式f(x)=. 名师助你成长 1.(1)①log7343=3.②log1416=-2.③lnm=-5. (2)①12-3=8.②104=10 000.③ep=3.5. 2.(1)48点拨:先应用积的乘方,再用对数恒等式. (2)98点拨:应用商的乘方和对数恒等式. (3)144点拨:应用对数运算性质和积的乘方. 3.(1)0.826 6点拨:lg45=12lg45=12lg902=12(lg32+lg10-lg2). (2)lg0.031 27=lg(3.127×10-2)=-2+lg3.127=-2+a 5.B点拨:底x+1>0且x+1≠1;真数x+1>0. 6.A点拨:对ab=M取以M为底的对数. 7.C点拨:注意0.673 1+0.326 9=1,log61x=0.326 9, 所以log63+log61x=log63x=1.∴3x=6, x=12. 8.x=8点拨:由外向内.log3(log2x)=1, log2x=3, x=23. 9.5点拨:log87·log76·log65=log85, 8log85=5. 10.16点拨:关于lgx的一元二次方程的两根是lgx1,lgx2. 由lgx1=-lg2,lgx2=-lg3,得x1=12,x2=13. 依题意:106·10100n-1=100, 化简得:107-n=102,应用:利用同底幂相等,得7-n=2, 或者两边取常用对数也得7-n=2. ∴n=5,即第5个营养级能获能量100千焦. 12?设3x=4y=6z=k,因为x,y,z∈R+, 所以k>1.取以k为底的对数,得: x=1logk3,y=1logk4,z=1logk6. ∴3x=3logk3=113logk3=1logk33, 同理得:4y=1logk44,6z=1logk66. 而33=1281,44=1264,66=1236, ∴logk33>logk44>logk66. 又k>1,33>44>66>1, ∴logk33>logk44>logk66>0,∴3x<4y<6z. 13.∵axby=aybx=1,∴lg(axby)=lg(aybx)=0, 即xlga+ylgb=ylga+xlgb=0.(※) 两式相加,得x(lga+lgb)+y(lga+lgb)=0. 即(lga+lgb)(x+y)=0.∴lga+lgb=0 或x+y=0. 当lga+lgb=0时,代入xlga+ylgb=0,得: (x-y)lga=0, a是不为1的正数lga≠0,∴x-y=0. ∴x+y=0或x-y=0,∴x2=y2. 14.∵2a5b=10,∴2a-1=51-b.两边取以2为底的对数,得:a-1=(1-b)log25. ∴log25=a-11-b(b≠1). 同理得log25=c-11-d(d≠1). 即b≠1,d≠1时,a-11-b=c-11-d. ∴(a-1)(1-d)=(c-1)(1-b), ∴(a-1)(d-1)=(b-1)(c-1). 当b=1,c=1时显然成立. 15.设lg〔ax2-2(a+1)x-1〕=t (t>0),则 ax2-2(a+1)x-1=10t(t>0). ∴10t>1 ,ax2-2(a+1)x-1>1,∴ax2-2(a+1)x-2>0. 当a≠0时,M≠?且M?{x|x<0}. ∴方程ax2-2(a+1)x-2=0 必有两不等实根,设为x1,x2且x1 ②当a>0时,M={x|x ③当a<0时,M={x|x1 a<0, Δ=4(a+1)2+8a>0, x1+x2=2(a+1)a<0, x1·x2=-2a>0. 解得3-2 16.N=3.840×1011, lgN=11.584 3. 17.设经过x年,成本降为原来的40%.则 (1-10%)x=40%,两边取常用对数,得: x·lg(1-10%)=lg40% , 即x=lg0.4lg0.9=lg4-1lg9-1=2lg2-12lg3-1=10. 所以经过10年成本降低为原来的40%. 18.f(x)=log1.104x〔或f(x)=lgxlg1.104〕. 点拨:设原来一个季度产品为a,则a(1+10.4%)y=xa,∴y=log1.104x. 一. 基本知识 指数函数和对数函数是高中九个基本函数中重要的两个。同其他函数一样,还是要求掌握好函数的定义,三要素,图象和性质。 指数函数是y=常数的x次方,x在指数的位置,底数大于0,且不为1。其图象为讲义气的义,过定点(0,1),底数大于1,为一撇,底数大于0小于1为一捺。当底数为一对倒数时,图象关于y轴对称。 对数函数是y=以a为底x的对数,底数大于0且不为1,真数x大于0。其图象为躺着的讲义气的义,过定点(1,0)。底数为一对倒数时图象关于x轴对称。 不管是指数函数还是对数函数,底数大于1为增函数,底数大于0小于1为减函数。 指数函数和对数函数 二. 指数函数具有反函数,其反函数是对数函数,它是一个多值函数。基本题型 求定义域和值域。求定义域注意三点:偶次根号下的式子大于等于0,分母不为0,真数大于0。 过定点问题。 比大小:1)利用单调性比;2)利用媒介法比大小,常用的媒介有0和1。 复合函数题型:1)分解;2)一一研究;3)综合解决问题。 对数的运算性质是: 1、a^(log(a)(b))=b 2、log(a)(a^b)=b 3、log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N); 4、log(a)(M÷N)=log(a)(M)-log(a)(N); 5、log(a)(M^n)=nlog(a)(M) 如果a^b=N(a>0,a≠1,N>0),则b叫做以a为底N的对数,记为所以b=logaN。 对数在数学内外有许多应用。这些中的一些与尺度不变性的概念有关。例如,鹦鹉螺的壳的每个室是下一个的大致副本,由常数因子缩放。这引起了对数螺旋。Benford关于领先数字分配的定律也可以通过尺度不变性来解释。对数也与自相似性相关。 例如,对数算法出现在算法分析中,通过将算法分解为两个类似的较小问题并本节知识点包括对数函数的概念、对数函数的图像及其性质、指数函数与对数函数的关系等知识点。重点是对数函数的图像和性质。修补其解决方案来解决问题。自相似几何形状的尺寸,即其部分类似于整体图像的形状也基于对数。对数刻度对于量化与其异相反的值的相对变化是有用的。 此外,由于对数函数log(x)对于大的x而言增长非常缓慢,所以使用对数标度来压缩大规模科学数据。对数也出现在许多科学公式中,例如Tsiolkovsky火箭方程,Fenske方程或能斯特方程。 1、a^log(a)(b)=b 2、log(a)(a)=1 3、log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N); 4、log(a)(M÷N)=log(a)(M)-log(a)(N); 5、log(a)(M^n)=nlog(a)(M) 6、log(a)[M^(1/n)]=log(a)(M)/n 扩展①当a=0时,解集{x|x<-1}?{x|x<0};资料: 一般地,对数函数以幂(真数)为自变量,指数为因变量,底数为常量的函数。 对数函数是6类基本初等函数之一。其中对数的定义: 一般地,函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,也就是说以幂(真数)为自变量,指数为因变量,底数为常量的函数,叫对数函数。 其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞),即x>0。它实际上就是指数函数的反函数,可表示为x=ay。因此指数函数里对于a的规定,同样适用于对数函数。 在实数域中,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(若为负数,则值为虚数),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。但是,根据对数定义:log以a为底a的对数;如果a=1或=0那么log以a为底a的对数就可以等于一切实数(比如log11也可以等于2,3,4,5,等等)】 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,在科学计数中常使用以无理数e=2.71828···为底数的对数,以e为底的对数称为自然对数(natural logarithm),并且把logeN 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,aX=N X=logaN。(N>0) 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:在实数范围内,负数和零没有对数; 1.函数的概念:设A、B是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f,使对于A中的任意一个数x,在B中都有确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A→B为从A到B的一个函数.记作: y=f(x),x∈A.其中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的{f(x)| x∈A }叫做函数的值域. 注意:○2如果只给出解析式y=f(x),而没有指明它的定义域,则函数的定义域即是指能使这个式子有意义的实数的;○3 函数的定义域、值域要写成或区间的形式. 定义域补充 能使函数式有意义的实数x的称为函数的定义域,求函数的定义域时列不等式组的主要依据是:(1)分式的分母不等于零; (2)偶次方根的被开方数不小于零; (3)对数式的真数必须大于零;(4)指数、对数式的底必须大于零且不等于1. (5)如果函数是由一些基本函数通过四则运算结合而成的.那么,它的定义域是使各部分都有意义的x的值组成的.(6)指数为零底不可以等于零 (6)实际问题中的函数的定义域还要保证实际问题有意义. (又注意:求出不等式组的解集即为函数的定义域。) 2. 构成函数的三要素:定义域、对应关系和值域 再注意:(1)构成函数三个要素是定义域、对应关系和值域.由于值域是由定义域和对应关系决定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,即称这两个函数相等(或为同一函数)(2)两个函数相等当且仅当它们的定义域和对应关系完全一致,而与表示自变量和函数值的字母无关。相同函数的判断方法:①表达式相同;②定义域一致 (两点必须同时具备) (见课本21页相关例2) 值域补充 (1)、函数的值域取决于定义域和对应法则,不论采取什么方法求函数的值域都应先考虑其定义域. (2).应熟悉掌握一次函数、二次函数、指数、对数函数及各三角函数的值域,它是求解复杂函数值域的基础。 3. 函数图象知识归纳 (1)定义:在平面直角坐标系中,以函数 y=f(x) , (x∈A)中的x为横坐标,函数值y为纵坐标的点P(x,y)的C,叫做函数 y=f(x),(x ∈A)的图象. C上每一点的坐标(x,y)均满足函数关系y=f(x),反过来,以满足y=f(x)的每一组有序实数对x、y为坐标的点(x,y),均在C上 . 即记为C={ P(x,y) | y= f(x) , x∈A } 图象C一般的是一条光滑的连续曲线(或直线),也可能是由与任意平行与Y轴的直线多只有一个交点的若干条曲线或离散点组成。 (2) 画法 A、描点法:根据函数解析式和定义域,求出x,y的一些对应值并列表,以(x,y)为坐标在坐标系内描出相应的点P(x, y),用平滑的曲线将这些点连接起来. B、图象变换法(请参考必修4三角函数) 常用变换方法有三种,即平移变换、伸缩变换和对称变换 (3)作用: 1、直观的看出函数的性质;2、利用数形结合的方法分析解题的思路。提高解题的速度。 发现解题中的错误。 4.快去了解区间的概念 (1)区间的分类:开区间、闭区间、半开半闭区间;(2)无穷区间;(3)区间的数轴表示. 5.什么叫做映射 一般地,设A、B是两个非空的,如果按某一个确定的对应法则f,使对于A中的任意一个元素x,在B中都有确定的元素y与之对应,那么就称对应f:A B为从A到B的一个映射。记作“f:A B” 给定一个A到B的映射,如果a∈A,b∈B.且元素a和元素b对应,那么,我们把元素b叫做元素a的象,元素a叫做元素b的原象 说明:函数是一种特殊的映射,映射是一种特殊的对应,①A、B及对应法则f是确定的;②对应法则有“方向性”,即强调从A到B的对应,它与从B到A的对应关系一般是不同的;③对于映射f:A→B来说,则应满足:(Ⅰ)A中的每一个元素,在B中都有象,并且象是的;(Ⅱ)A中不同的元素,在B中对应的象可以是同一个;(Ⅲ)不要求B中的每一个元素在A中都有原象。 6. 常用的函数表示法及各自的优点: ○1 函数图象既可以是连续的曲线,也可以是直线、折线、离散的点等等,注意判断一个图形是否是函数图象的依据;○2 解析法:必须注明函数的定义域;○3 图象法:描点法作图要注意:确定函数的定义域;化简函数的解析式;观察函数的特征;○4 列表法:选取的自变量要有代表性,应能反映定义域的特征. 注意啊:解析法:便于算出函数值。列表法:便于查出函数值。图象法:便于量出函数值 补充一:分段函数 (参见课本P24-25) 在定义域的不同部分上有不同的解析表达式的函数。在不同的范围里求函数值时必须把自变量代入相应的表达式。分段函数的解析式不能写成几个不同的方程,而就写函数值几种不同的表达式并用一个左大括号括起来,并分别注明各部分的自变量的取值情况.(1)分段函数是一个函数,不要把它误认为是几个函数;(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集. 补充二:复合函数 如果y=f(u),(u∈M),u=g(x),(x∈A),则 y=f[g(x)]=F(x),(x∈A) 称为f、g的复合函数。 例如: y=2sinX y=2cos(X2+1) 7.函数单调性 (1).增函数 设函数y=f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量x1,x2,当x1 如果对于区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1 注意:○1 函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质; ○2 必须是对于区间D内的任意两个自变量x1,x2;当x1 (2) 图象的特点 如果函数y=f(x)在某个区间是增函数或减函数,那么说函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,在单调区间上增函数的图象从左到右是上升的,减函数的图象从左到右是下降的. (3).函数单调区间与单调性的判定方法 (A) 定义法: ○1 任取x1,x2∈D,且x1 (B)图象法(从图象上看升降)_ (C)复合函数的单调性 复合函数f[g(x)]的单调性与构成它的函数u=g(x),y=f(u)的单调性密切相关,其规律如下: 函数 单调性 u=g(x) 增 增 减 减 y=f(u) 增 减 增 减 y=f[g(x)] 增 减 减 增 注意:1、函数的单调区间只能是其定义域的子区间 ,不能把单调性相同的区间和在一起写成其并集. 2、还记得我们在选修里学习简单易行的导数法判定单调性吗? 8.函数的奇偶性 (1)偶函数 一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么f(x)就叫做偶函数. (2).奇函数 一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=—f(x),那么f(x)就叫做奇函数. 注意:○1 函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质;函数可能没有奇偶性,也可能既是奇函数又是偶函数。 ○2 由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x,则-x也一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称). (3)具有奇偶性的函数的图象的特征 偶函数的图象关于y轴对称;奇函数的图象关于原点对称. 注意啊:函数定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件.首先看函数的定义域是否关于原点对称,若不对称则函数是非奇非偶函数.若对称,(1)再根据定义判定; (2)有时判定f(-x)=±f(x)比较困难,可考虑根据是否有f(-x)±f(x)=0或f(x)/f(-x)=±1来判定; (3)利用定理,或借助函数的图象判定 . 9、函数的解析表达式 (1).函数的解析式是函数的一种表示方法,要求两个变量之间的函数关系时,一是要求出它们之间的对应法则,二是要求出函数的定义域. (2).求函数的解析式的主要方法有:待定系数法、换元法、消参法等,如果已知函数解析式的构造时,可用待定系数法;已知复合函数f[g(x)]的表达式时,可用换元法,这时要注意元的取值范围;当已知表达式较简单时,也可用凑配法;若已知抽象函数表达式,则常用解方程组消参的方法求出f(x) 10.函数(小)值(定义见课本p36页) ○1 利用二次函数的性质(配方法)求函数的(小)值○2 利用图象求函数的(小)值○3 利用函数单调性的判断函数的(小)值:如果函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递增,在区间[b,c]上单调递减则函数y=f(x)在x=b处有值f(b);如果函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递减,在区间[b,c]上单调递增则函数y=f(x)在x=b处有小值f(b); 第二章 基本初等函数 一、指数函数 (一)指数与指数幂的运算 1.根式的概念:一般地,如果 ,那么 叫做 的 次方根(n th root),其中 >1,且 ∈ . 当 是奇数时,正数的 次方根是一个正数,负数的 次方根是一个负数.此时, 的 次方根用符号 表示.式子 叫做根式(radical),这里 叫做根指数(radical exponent), 叫做被开方数(radicand). 当 是偶数时,正数的 次方根有两个,这两个数互为相反数.此时,正数 的正的 次方根用符号 表示,负的 次方根用符号- 表示.正的 次方根与负的 次方根可以合并成± ( >0).由此可得:负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0,记作 。 2.分数指数幂 正数的分数指数幂的意义,规定: ,0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义 指出:规定了分数指数幂的意义后,指数的概念就从整数指数推广到了有理数指数,那么整数指数幂的运算性质也同样可以推广到有理数指数幂. 3.实数指数幂的运算性质 (1) ? ; (2) ; (3) . (二)指数函数及其性质 1、指数函数的概念:一般地,函数 叫做指数函数(exponential function),其中x是自变量,函数的定义域为R. 注意:指数函数的底数的取值范围,底数不能是负数、零和1. 2、指数函数的图象和性质 a>1 0 图象特征 函数性质 图象关于原点和y轴不对称 非奇非偶函数 函数图象都在x轴上方 函数的值域为R+ 自左向右看, 图象逐渐上升 自左向右看, 图象逐渐下降 增函数 减函数 在象限内的图象纵坐标都大于1 在象限内的图象纵坐标都小于1 在第二象限内的图象纵坐标都小于1 在第二象限内的图象纵坐标都大于1 图象上升趋势是越来越陡 图象上升趋势是越来越缓 函数值开始增长较慢,到了某一值后增长速度极快; 函数值开始减小极快,到了某一值后减小速度较慢; 注意:利用函数的单调性,结合图象还可以看出: (1)在[a,b]上, 值域是 或 ; (2)若 ,则 ; 取遍所有正数当且仅当 ; (3)对于指数函数 ,总有 ; (4)当 时,若 ,则 ; 二、对数函数 (一)对数 1.对数的概念:一般地,如果 ,那么数 叫做以 为底 的对数,记作: ( — 底数, — 真数, — 对数式) 说明:○1 注意底数的限制 ,且 ; ○2 ; ○3 注意对数的书写格式. 两个重要对数: ○1 常用对数:以10为底的对数 ; ○2 自然对数:以无理数 为底的对数的对数 . 2、 对数式与指数式的互化 对数式 指数式 对数底数 ← → 幂底数 对数 ← → 指数 (二)对数的运算性质 如果 ,且 , , ,那么: ○1 ? + ; ○2 - ; ○3 . 注意:换底公式 ( ,且 ; ,且 ; ). 利用换底公式推导下面的结论(1) ;(2) . (二)对数函数 1、对数函数的概念:函数 ,且 叫做对数函数,其中 是自变量,函数的定义域是(0,+∞). 注意:○1 对数函数的定义与指数函数类似,都是形式定义,注意辨别。 如: , 都不是对数函数,而只能称其为对数型函数. ○2 对数函数对底数的限制: ,且 .对数函数的概念及性质
11.设第n个营养级能获得100千焦的能量,对数的运算性质是什么?
log函数有哪些性质呢
98log87·log76·log65=.函数及其表示
函数图象都过定点(0,1)
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