2016-2017学年高中数学第3章指数函数对数函数和幂函数3.2.1对数第1课时对数的概念课时作业
指数与对数函数幂函数知识点总结

指数与对数函数幂函数知识点总结指数函数、对数函数和幂函数是高中数学中的重要内容,是数学中常见的数学函数类型。
下面将对这三种函数进行详细介绍和总结。
1.指数函数指数函数是以底数为常数,指数为自变量的函数。
通常表示为f(x)=a^x,其中a>0且不等于1、指数函数的特点有:-当a>1时,函数为增函数,曲线向上开口。
-当0<a<1时,函数为减函数,曲线向下开口。
-当x=0时,f(0)=1,即指数为0时,函数值等于1-当x为正无穷大时,函数趋于正无穷大;当x为负无穷大时,函数趋于0。
指数函数的应用广泛,例如在金融领域中的复利计算、生物学中的生长模型、物理学中的放射性衰变等都可以使用指数函数模型来描述。
2.对数函数对数函数是指输出的指数与给定的底数相等的函数,常用的对数函数有以e为底的自然对数函数ln(x)和以10为底的通用对数函数log(x)。
对数函数的特点有:-对数函数的定义域为正实数。
- 对数函数的基本性质是函数值等于对应的指数值,即log_a(a^x) = x。
- 自然对数函数ln(x)与指数函数e^x互为反函数。
-对数函数可以帮助解决指数方程和指数不等式等问题。
对数函数在数学中广泛应用,例如在科学计算、数据压缩、信号传输和信息论等领域都有应用。
3.幂函数幂函数是形如f(x)=a^x的函数,其中a是常数且大于0。
幂函数的特点有:-当a>1时,函数为增函数,曲线向上开口。
-当0<a<1时,函数为减函数,曲线向下开口。
-当x=0时,f(0)=1,即幂为0时,函数值等于1-当x为正无穷大时,函数趋于正无穷大;当x为负无穷大时,函数趋于0。
幂函数与指数函数相似,但是幂函数的底数是常数。
幂函数在自然科学领域中经常出现,例如在物理学中的速度、加速度和质量等计算中经常使用幂函数模型。
指数函数、对数函数和幂函数是数学中的基本函数类型,它们在实际问题中有着广泛的应用。
在学习指数函数、对数函数和幂函数时,需要熟练掌握其定义、性质和应用。
最新-高中数学必修1 第3章 指数函数、对数函数和幂函

当 x≥1 时,由 2x-2-14=0,得 x=98.
当-8<x<1 时,由 x2-2x-14=0,得 x=2+2 5或 x=
2- 2
5,
∵x<1,∴x=2+2
5(舍去),∴x=2-2
5 .
∴函数 y=f(x)-14的零点是 x=98,x=2-2
(1)若方程|ax|=x+a(a>0)有两个解,则 a 的取值范
围是_(_1_,__+__∞_.)
(2)设函数 f(x)=2xx2--22x
x∈[1,+∞) x∈(-8,1) ,则函数 y=f(x)
-14的零点是_98_,__2_-__2__5__.
[解析] (1)分三种情况,在同一坐标系中画出 y=|ax|和 y =x+a 的图象如图.结合图象可知方程|ax|=x+a 有两个 解时,有 a>1.
y=kx-210(1+k2)x2(k>0)表示的曲线上,其中 k 与发射方 向有关.炮的射程是指炮弹落地点的横坐标. (1)求炮的最大射程; (2)设在第一象限有一飞行物(忽略其大小),其飞行高度为 3.2 千米,试问它的横坐标 a 不超过多少时,炮弹可以击 中它?请说明理由.
[解] (1)令 y=0,得 kx-210(1+k2)x2=0,由实际意义和 题设条件知 x>0,k>0.故 x=12+0kk2=k2+01k, ∵函数 f(k)=k+1k在(0,1]上单调递减,在[1,+∞)上单 调递增, ∴k+1k≥2(当且仅当 k=1 时取等号), ∴x=k2+01k≤220=10, 所以炮的最大射程为 10 千米.
3
(2)原式=log3334·log5[2log210-(332)32-7log72]
高中数学第三章指数函数对数函数和幂函数3.2对数函数3.2.3对数函数的概念及基本性质课堂导学案苏教

3.2.3 对数函数的概念及基本性质课堂导学三点剖析一、对数函数的图象和性质【例 1】 利用对数的单调性,比较下列各组数的大小: (1)log π,log e;22(2)log 0.3,log 0.04.1 1 24解析:(1)函数 y=log x 在(0,+∞)上是增函数,而π>e>0,∴ log π>log e.222(2)log 0.04=1log 0.04 1 421 2log1=12log 0.04=log 0.2.1 1 422又因为函数 y=log x 在(0,+∞)上为减函数,12∴log 0.3<log 0.2,即 log 0.3<1 1 1log 0.04.1 2224温馨提示先把不同底数化为相同底数,再利用函数单调性比较大小是比较对数值大小的基本方法. 二、a>1或 0<a<1时,对数函数的不同性质 【例 2】 求函数 y= 1 log (x a )a(a>0且 a ≠1)的定义域.思路分析:先由被开方数是非负数建立不等式,由于不等式中含有字母参数,再根据对数的性 质对字母参数进行分类讨论.解析:由 1-log a (x+a)≥0,得 log a (x+a)≤1.当 a>1时,0<x+a ≤a, ∴-a<x ≤0.当 0<a<1时,x+a ≥a, ∴x ≥0.综上,当 a>1时,函数的定义域为(-a,0). 当 0<a<1时,函数的定义域为[0,+∞).温馨提示对于对数函数问题,底数中含字母参数都必须进行分类讨论.三、对数函数的单调性和单调区间的求法【例3】求函数y=log2(x2-x-6)的单调区间.解析:令u=x2-x-6,则y=log2u.∵y=log2u为u的增函数,∴当u为x的增函数时,y为x的增函数;当u为x的减函数时,y为x的减函数.由x2-x-6>0,得x<-2或x>3.借助于二次函数图象可知:当x∈(-∞,-2)时,u是x的减函数;1当x∈(3,+∞)时,u是x的增函数.所以,原函数的单调减区间是(-∞,-2),单调增区间是(3,+∞).温馨提示(1)研究函数的单调性,首先必须考虑它的定义域;(2)对数函数的单调性,当底数是字母时,必须分底数大于1和底数大于0且小于1这两种情况进行讨论;(3)对于复合函数的单调性,必须考虑u=g(x)与y=f(u)的单调性,从而得出y=f[g(x)]的单调性;(4)判断函数的增减性,或者求函数的单调区间,一般都可借助函数图象求解.各个击破类题演练 1比较下列各组数中两个值的大小.(1)log23.4,log28.5;(2)log a5.1,log a5.9(a>0,a≠1).解析:(1)对数函数y=log2x,因为它的底数2>1,所以它在(0,+∞)上是增函数,于是log23.4<log28.5;(2)当a>1时,函数y=log a x在(0,+∞)上是增函数,于是log a5.1<log a5.9;当0<a<1时,函数y=log a x在(0,+∞)上是减函数,于是log a5.1>log a5.9.变式提升 1比较下列两个值的大小:(lgm)1.9,(lgm)2.1(m>1).解析:若1>lgm>0,即1<m<10时,y=(lgm)x在R上是减函数,∴(lgm)1.9>(lgm)2.1.若lgm=1,即m=10时,(lgm)1.9=(lgm)2.1.若lgm>1,即m>10时,y=(lgm)x在R上是增函数,∴(lgm)1.9<(lgm)2.1.类题演练 21x1x已知f(x)=log a求f(x)的定义域;(a>0,且a≠1).11解析:由对数函数定义知xx>0,∴-1<x<1,∴f(x)的定义域为(-1,1).变式提升 212e x, (2006山东高考文,2)设f(x)=log(x231)xx22.则f(f(2))的值为()A.0B.1C.2D.3 解析:∵f(2)=log3(22-1)=log33=1,∴f(f(2))=f(1)=2e1-1=2.故选C.答案:C类题演练 3求函数y=log0.1(2x2-5x-3)的递减区间.解析:先求函数的定义域,由2x2-5x-3=(2x+1)(x-3)>0,得x<- 12,或x>3.令u=2x2-5x-3,y=log0.1u.2由于u=2(x- 54)2-618,可得u=2x2-5x-3(x<-12或x>3)的递增区间为(3,+∞),从而可得y=log0.1(2x2-5x-3)的递减区间为(3,+∞).变式提升 3求函数y=log(3+2x-x2)的单调区间和值域.12解析:由3+2x-x2>0解得函数y=log(3+2x-x2)的定义域是-1<x<3.12设u=3+2x-x2(-1<x<3),当-1<x1<x2≤1时,u1<u2,从而log u1>log u2,即y1>y2,故函数y=1122log(3+2x-x2)在区间(-1,1)上单调递减;同理可得,函数在区间(1,3)上是单调递增.12函数u=3+2x-x2(-1<x<3)的值域是(0,4),故函数y=log(3+2x-x2)的值域是y≥log1122 4,即y≥-2.3。
高中数学第三章指数函数、对数函数和幂函数3.2对数函数3.2.1对数名师导航学案苏教版必修1

3.2.1 对数名师导航知识梳理一、对数与对数运算 1.对数的定义一般地,如果a x=N(a>0,a ≠1),那么数x 叫做以a 为底N 的对数,记作__________,其中a 叫做对数的__________,N 叫做对数的__________.对数恒等式为________________________________________. 2.对数的运算法则指数的运算法则: 对数的运算法则:(1)a m ·a n =a m+n;→ (1)______________;(2)n m aa =a m ·a -n =a m-n;→ (2)______________;(3)(a m )n=a mn;→ (3)_______________. 二、对数运算法则的证明 (学会证明方法)1.正因数的积的对数等于同一底数各个因数的对数的_______________; log a (MN)=log a M+log a N. 设log a M=p,log a N=q,则a p =M,a q=N,∴MN=a p ·a q =a p+q.∴log a (MN)=p+q=log a M+log a N.2.两个正数的商的对数等于被除数的对数___________除数的对数;log a N M =log a M-log a N.∵N M =q p aa =a p-q,∴log aNM=p-q=log a M-log a N. 3.正数的幂的对数等于幂的底数的对数____________幂指数;log a (N n)=n ·log a N. 根据对数恒等式:Na a log =N,∴N n=(aalog N)n=Nn a alog •.∴log a (N n)=n ·log a N.4.正数的正的方根的对数等于被开方数的对数______________根指数. log anN n1=·log a N.∵n N =n N 1,∴由法则3得log a n N =log a nN 1=n1·log a N. 三、对数的性质1.__________和__________没有对数.因为a >0,所以不论b 是什么数,都有a b >0,即不论b 是什么数,N=a b永远是正数,这说明在相应的对数式 b=log a N 中真数N 永远是正数,换句话说负数和零没有对数. 2.1的对数是__________.因为a 0=1(a >0,且a ≠1),所以根据对数的定义可得log a 1=0. 3.底数的对数等于__________.因为a 1=a ,根据对数的定义知log a a=1. 四、一组重要的对数公式——换底公式 1.log a b=abc c log log ,即有log c a ·log a b=log c b;2.log b a=ba log 1,即有log a b ·log b a=1;3.nmb a log =mnlog a b. 疑难突破如何将给出的对数式换成指定底数的对数?《考试大纲》要求知道用换底公式将一般对数转化成指定底数的对数.对数换底公式:log b N=bNa a log log (a >0且a ≠1,b >0且b ≠1,N >0),推论:log a b=a b log 1,mn b a nm =log log a b.更特别地有log a a n=n.问题探究问题1 对数式与指数式有何关系?在对数符号log a N 中,为什么规定a >0,a ≠1,N >0呢?探究思路:对数的概念是这么说的:一般地,如果a(a >0且a ≠1)的b 次幂等于N ,即a b=N ,那么就称b 是以a 为底N 的对数,记作log a N=b ,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数.从定义不难发现无论是指数式a b=N ,还是对数式log a N=b 都反映的是a 、b 、N 三数之间的关系. 在对数符号log a N 中,若a <0,则N 为某些值时,log a N 不存在,如log (-2)8不存在. 若a=0,则N 不为0时,log a N 不存在;N 为0时,log a N 可以为任何正数,不唯一.若a=1,则N 不为1时,log a N 不存在;N 为1时,log a N 可以为任何实数,不唯一.因此规定a >0且a ≠1.因为log a N=b ⇔a b=N ,在实数范围内,正数的任何次幂都是正数,因此N >0. 问题2 对于对数,除了对数的定义,还有对数的性质,你能说说这些相关的内容吗? 探究思路:对数部分,我们首先应当掌握对数的意义,即对数式与指数式之间的对应关系.另外对于对数我们应该掌握一些常用的性质:如(1)log a 1=0(1的对数是0); (2)log a a=1(底数的对数是1); (3)aalog N=N(对数恒等式);(4)log a N=aNb b log log (b >0且b ≠1)(换底公式);(5)log a M+log a N=log a MN ; (6)log a M-log a N=log a NM ; (7)nlog a N=log a N n; (8)mn log a N=log a m N n. 以上各式均有条件a >0且a ≠1.问题3 初学对数运算性质,容易犯下面的错误:log a (M ±N)=log a M ±log a N ,log a (M ×N)=log a M ×log a N ,log aN M =NM a a log log ,log a N n =(log a N)n.应该如何解决呢?探究思路:首先应把握对数运算的本质特征,运算性质是把真数的乘、除、乘方降级为对数的加、减、乘运算,是降级运算;其次,对数记号log a N 整体上才有意义,不能误把对数符号当作表示数的字母进行运算. 典题精讲例1 (1)将下列指数式写成对数式: ①210=1 024;②10-3=10001; ③0.33=0.027;④e 0=1.(2)将下列对数式写成指数式: ①log 0.46.25=-2;②lg2=0.301 0; ③log 310=2.095 9;④ln23.14=x.思路解析 应用指数式与对数式的等价关系求解. 答案:(1)①log 21 024=10;②lg 10001=-3;③log 0.30.027=3;④ln1=0. (2)①0.4-2=6.25;②100.301 0=2;③32.095 9=10;④e x=23.14.例2 计算:log 2487+log 212-21log 242.思路解析 这是几个对数式的加减运算,注意到每个对数式是同底的,则可以利用同底数的对数的运算公式化为一个对数式.当然也可以反其道而行之,即把每个对数的真数写成积或商的形式,再利用积或商的对数的运算性质化为同底对数的和与差,然后进行约简.解法一:原式=21(log 27-log 248)+log 23+2log 22-21(log 27+log 22+log 23) =21log 27-21log 23-21log 216+21log 23+2-21log 27-21=-21. 解法二:原式=log 2(347×12×671⨯)=-21. 例3 求下列各式的值: (1)3log 3128-;(2)7lg20×(21)lg0.7; (3)log 2(1+32+)+log 2(1+32-); (4)lg(5353-++).思路解析 (1)由幂的运算法则把其化成同底,用对数恒等式aalog N=N 化简计算.(2)通过取对数,先算出对数值,再求值.(3)运用对数运算法则化成一个对数,然后利用底数与真数的特殊关系求解. (4)运用对数运算法则巧去根号. 解答:(1)2722222)2(827log 27log 13log 31)3log 31(33log 3122222=====----. (2)设x=7lg20×(21)lg0.7,则lgx=lg20×lg7+lg0.7×lg(21)=(lg2+1)×lg7+(lg7-1)×(-lg2)=lg7+lg2=lg14, ∴x=14,即7lg20×(21)lg0.7=14. (3)log 2(1+32+)+log 2(1+32-)=log 2[(1+2)2-(3)2]=log 222=log 2232=23. (4)lg(5353-++)=21lg(5353-++)2=21lg(3+5+3-5+259-)=21lg10=21. 例4 已知11.2a=1 000,0.011 2b=1 000,那么a 1-b1等于( ) A.1 B.2 C.3 D.4 思路解析 本题有两种解题方法.解法一:用指数解.由题意11.2=a 11000,0.011 2=b11000, ∴两式相除得ba 111000-=0112.02.11=1 000.∴a 1-b1=1. 解法二:用对数解.由题意,得a ×lg11.2=3,b ×lg0.011 2=3, ∴a 1-b 1=31(lg11.2-lg0.011 2)=1. 答案:A例5 方程lg(4x +2)=lg2x+lg3的解是_____________.思路解析 把方程两边化为同底的对数式,然后比较真数得含有求知数的方程,解之即可.解:把两边化成同底的对数式为lg(4x +2)=lg(2x×3),比较真数,得方程4x +2=2x×3,利用换元法,解得2x =1或2x=2. 所以x=0或x=1. 答案:x 1=0,x 2=1 知识导学 1.对数的概念在实际应用中,一定要注意指数式与对数式的等价性,即log a N=b a b=N. 2.换底公式一般地,我们称log a N=aNb b log log 为对数的换底公式.换底公式是对数中一个非常重要的公式,这是因为它是对一个对数进行变形运算的主要依据之一,是对数的运算性质.对数运算性质应用的前提是式子中对数的底相同.若底不同则需要利用换底公式化为底相同的.我们在应用换底公式时,一方面要证明它和它的几个推论;另一方面要结合构成式子的各对数的特点选择一个恰当的数作为对数的底,不要盲目地换底,以简化我们的解题过程. 3.常用对数与自然对数的概念有了对数的概念后,要求log 0.840.5的值,我们需要引入两个常用的对数:常用对数和自然对数.常用对数是指以10为底的对数;自然对数是指以e(e=2.718 28…,是一个无理数)为底的对数.有了常用对数和自然对数再利用对数的运算性质,我们就可以求log 0.840.5的值了. 4.对数恒等式 对数恒等式:Na alog =N.它的证明也很简单,只要紧扣对数式的定义即可证明. ∵a b=N , ∴b=log a N. ∴a b=Na alog =N ,即Na a log =N.如5log 33=5、6log 44=6等.要熟记对数恒等式的形式,会使用这一公式化简对数式.疑难导析对数换底公式口诀:换底公式真神奇,换成新底可任意, 原底加底变分母,真数加底变分子. 问题导思指数式与对数式之间可以相互转化,它们之间可以理解为就像加法与减法一样的关系.后面我们会学习反函数,指数式与对数式之间的转化可以通过反函数进行. 这些常用的性质在指数运算中非常有用,需要记牢.有的性质可以用口诀来帮助记忆,比如,性质(5)(6)(7)可以这样来记: 积的对数变为加, 商的对数变为减,幂的乘方取对数, 要把指数提到前. 典题导考绿色通道 指数式与对数式之间的换算,就是利用log a N=b ⇔a b=N. 典题变式已知log a 2=m ,log a 3=n ,则a 2m-n=____________. 解答:∵log a 2=m ,log a 3=n , ∴a m =2,a n=3.∴a 2m-n=3432)(222===nm n m a a a a . 绿色通道 解决求值问题一般有两种解法:一是将式中的真数的积、商、幂、方根运用对数的运算法则化为对数的和、差、积、商,即“化整为零”,然后合并、消项、化简求值;二是将式中的对数的和、差、积、商运用对数运算法则将它们化为真数的积、商、幂、方根,即“化零为整”,然后“相约”,化简求值. 典题变式计算2log 525+3log 264-8log 71的值为( )A.14B.8C.22D.27 答案:C绿色通道 有关对数式的运算,除了要用到对数运算性质外,还要注意代数运算的其他性质的运用.如遇到不能直接运用对数运算法则进行运算的问题,有两种解决办法:一是取对数,先求出对数值,再求出真数的值,即为原式的值;二是运用对数恒等式aalog N=N 把任何正数N 化成含所需要的正数为底数的对数的一个幂,即可转化为用幂的运算法则和对数运算法则解决问题. 典题变式1.lg5lg8 000+(lg 32)2+lg0.06-lg6=______________.解答:原式=lg5(3+3lg2)+3lg 22+lg 606.0=3(1-lg2)(1+lg2)+3lg 22-2=3-2=1. 2.计算2lg5+32lg8+lg5·lg20+lg 22的值. 解答:原式=2lg5+2lg2+lg5(2lg2+lg5)+lg 22 =lg 25+2lg2·lg5+lg 22+2(lg5+lg2)=(lg5+lg2)2+2(lg5+lg2) =lg 210+2lg10 =1+2=3.绿色通道 因为指数与对数存在着互逆的运算关系,因而反映在具体问题中就一定从指数式、对数式两条思路分别运用幂的运算法则和对数运算法则解决问题.这就是对立统一的原则在具体思路上的指导和体现. 典题变式 已知a=lg(1+71),b=lg(1+491),试用a 、b 的式子表示lg1.4.答案:lg1.4=71(a-4b+1). 黑色陷阱 如果误以为原方程lg(4x+2)=lg2x+lg3可化为lg4x+lg2=lg2x+lg3,将导致解题错误.这也说明数学思维的严密性,如果百密一疏,则后悔莫及! 典题变式已知函数f(x)=⎩⎨⎧≤>,0,3,0,log 3x x x x 则f [f(91)]的值是( )A.9B.91C.-9D.-91答案:B。
苏教版必修一:第三章 指数函数、对数函数和幂函数3.2.1 第1课时

3.2.1对数第1课时对数的概念学习目标 1.了解对数的概念.2.会进行对数式与指数式的互化.3.会求简单的对数值.知识点一对数的概念思考解指数方程:3x= 3.可化为3x=123,所以x=12.那么你会解3x=2吗?★★答案★★不会,因为2难以化为以3为底的指数式,因而需要引入对数概念.梳理对数的概念一般地,如果a(a>0,a≠1)的b次幂等于N,即a b=N,那么就称b是以a为底N的对数,记作log a N=b,其中,a叫做对数的底数,N叫做真数.通常将以10为底的对数称为常用对数,以e为底的对数称为自然对数.log10N可简记为lg_N,log e N简记为ln_N.知识点二对数与指数的关系思考log a1(a>0,且a≠1)等于?★★答案★★设log a1=t,化为指数式a t=1,则不难求得t=0,即log a1=0.梳理(1)对数与指数的关系若a>0,且a≠1,则a x=N⇔log a N=x.对数恒等式:log a Na=N;log a a x=x(a>0,且a≠1).(2)对数的性质①1的对数为零;②底的对数为1;③零和负数没有对数.类型一 对数的概念例1 在N =log (5-b )(b -2)中,实数b 的取值范围是________. ★★答案★★ 2<b <5且b ≠4 解析 ∵⎩⎪⎨⎪⎧b -2>0,5-b >0,5-b ≠1,∴2<b <5且b ≠4.反思与感悟 由于对数式中的底数a 就是指数式中的底数a ,所以a 的取值范围为a >0,且a ≠1;由于在指数式中a x =N ,而a x >0,所以N >0. 跟踪训练1 求f (x )=log x 1-x1+x 的定义域.解 要使函数式有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x ≠1,1-x 1+x >0,解得0<x <1.∴f (x )=log x 1-x1+x 的定义域为(0,1).类型二 应用对数的基本性质求值 例2 求下列各式中x 的值. (1)log 2(log 5x )=0;(2)log 3(lg x )=1. 解 (1)∵log 2(log 5x )=0, ∴log 5x =20=1,∴x =51=5.(2)∵log 3(lg x )=1,∴lg x =31=3,∴x =103=1000.反思与感悟 本题利用对数的基本性质从整体入手,由外到内逐层深入来解决问题.log a N =0⇒N =1;log a N =1⇒N =a 使用频繁,应在理解的基础上牢记.跟踪训练2 若log 2(log 3x )=log 3(log 4y )=log 4(log 2z )=0,则x +y +z 的值为________. ★★答案★★ 9解析 ∵log 2(log 3x )=0,∴log 3x =1. ∴x =3.同理y =4,z =2.∴x +y +z =9. 类型三 对数式与指数式的互化 命题角度1 指数式化为对数式 例3 将下列指数式写成对数式.(1)54=625;(2)2-6=164;(3)3a =27;(4)⎝⎛⎭⎫13m =5.73. 解 (1)log 5625=4.(2)log 2164=-6.(3)log 327=a .(4)13log 5.73=m .反思与感悟 指数式化为对数式,关键是弄清指数式各部位的去向:跟踪训练3 (1)将3-2=19,⎝⎛⎭⎫126=164化为对数式.(2)解方程:⎝⎛⎭⎫13m=5.解 (1)3-2=19可化为log 319=-2;⎝⎛⎭⎫126=164可化为12log 164=6.(2)m =13log 5.命题角度2 对数式化为指数式 例4 求下列各式中x 的值.(1)log 64x =-23;(2)log x 8=6;(3)lg100=x ;(4)-lne 2=x ;(5)21)log 13+22=x .解 (1)x =2364-=233(4)-=4-2=116.(2)因为x 6=8,所以x =166()x =168=136(2)=122= 2.(3)因为10x =100=102,所以x =2. (4)由-lne 2=x ,得-x =lne 2,即e -x =e 2. 所以x =-2. (5)因为21)log -)13+22=x ,所以(2-1)x =13+22=1(2+1)2=12+1=2-1, 所以x =1.反思与感悟 要求对数的值,设对数为某一未知数,将对数式化为指数式,再利用指数幂的运算性质求解.跟踪训练4 计算:(1)log 927;(2)43log 81;(3)345log 625.解 (1)设x =log 927,则9x =27,32x =33,∴x =32.(2)设x =43log 81,则⎝⎛⎭⎫43x =81,43x=34,∴x =16.(3)令x =345log 625,则⎝⎛⎭⎫354x=625,435x =54,∴x =3.命题角度3 对数恒等式log a Na=N 的应用例5 (1)求=2中x 的值; (2)求的值(a,b ,c ∈(0,+∞)且不等于1,N >0). 解 (1)∵=33·=27x =2,∴x =227. (2)===N . 反思与感悟 应用对数恒等式时应注意 (1)底数相同.(2)当N >0时才成立,例如y =x 与y =log a xa 并非相等的函数.跟踪训练5 设5log (21)25x -=9,则x =________.★★答案★★ 2 解析 ∵5log (21)25x -=()5log (21)25x -=5log (21)2(5)x -=(2x -1)2=9.∴2x -1=±3,又∵2x -1>0,∴2x -1=3. ∴x =2.1.log b N =a (b >0,b ≠1,N >0)对应的指数式是________. ★★答案★★ b a =N2.若log a x =1,则x =________. ★★答案★★ a3.下列指数式与对数式互化不正确的一组的序号是________. ①e 0=1与ln1=0; ②138-=12与log 812=-13; ③log 39=2与129=3; ④log 77=1与71=7. ★★答案★★ ③33log 3x+log log log a b c b c Na ⋅⋅33log 3x +3log 3x log loglog a b c b c N a ⋅⋅log log log ()a b c b c Na⋅log c Nc4.已知log x 16=2,则x =________. ★★答案★★ 45.设10lg x =100,则x 的值等于________. ★★答案★★ 1001.对数概念与指数概念有关,指数式和对数式是互逆的,即a b =N ⇔log a N =b (a >0,且a ≠1,N >0),据此可得两个常用恒等式:(1)log a a b =b ;(2)log a Na=N .2.在关系式a x =N 中,已知a 和x 求N 的运算称为求幂运算;而如果已知a 和N 求x 的运算就是对数运算,两个式子实质相同而形式不同,互为逆运算.课时作业一、填空题 1.有下列说法: ①零和负数没有对数;②任何一个指数式都可以化成对数式; ③以10为底的对数叫做常用对数; ④以e 为底的对数叫做自然对数. 其中正确命题的序号为________. ★★答案★★ ①③④解析 ①、③、④正确,②不正确,只有a >0,且a ≠1时,a x =N 才能化为对数式. 2.已知log 2(1-2x )=1的解x =________. ★★答案★★ -12解析 ∵log 2(1-2x )=1, ∴2=1-2x , ∴x =-12.3.3log=________.★★答案★★ 8 解析 设3log=t ,则(3)t=81,32t=34,t 2=4,t =8. 4.下列四个等式:①lg(lg10)=0;②lg(lne)=0;③若lg x =10,则x =10;④若ln x =e ,则x =e 2. 其中正确等式的序号是________.★★答案★★ ①②解析 ①lg(lg10)=lg1=0;②lg(lne)=lg1=0; ③若lg x =10,则x =1010;④若ln x =e ,则x =e e . 5.(12)-1+log 0.54的值为________.★★答案★★ 0解析 (12)-1+log 0.54=(12)-1+log 124=2-2=0.6.若log a 3=m ,log a 5=n ,则a 2m +n的值是________.★★答案★★ 45解析 由log a 3=m ,得a m =3,由log a 5=n ,得a n =5, ∴a 2m +n =(a m )2·a n =32×5=45.7.已知f (log 2x )=x ,则f (12)=________.★★答案★★2解析 令log 2x =12,则x =212=2,即f (12)=f (log 22)= 2.8.方程3log 2x=14的解是________. ★★答案★★ x =19解析 ∵3log 2x=2-2,∴log 3x =-2,∴x =3-2=19.9.已知log 7[log 3(log 2x )]=0,那么x 12-=________.★★答案★★24解析 ∵log 7[log 3(log 2x )]=0,∴log 3(log 2x )=1, ∴log 2x =3,∴23=x . ∴x12-=(23)12-=18=122=24. 10.设a =log 310,b =log 37,则3a -b =________. ★★答案★★107解析 ∵a =log 310,b =log 37,∴3a =10,3b =7,∴3a -b=3a 3b =107. 11.22log 32++32log 93-=________.★★答案★★ 13 解析22log 32++32log 33-=22×2log 32+32log 933=4×3+99=12+1=13. 二、解答题12.(1)先将下列式子改写成指数式,再求各式中x 的值. ①log 2x =-25;②log x 3=-13.(2)已知6a =8,试用a 表示下列各式. ①log 68;②log 62;③log 26.解 (1)①因为log 2x =-25,所以x =225-=582.②因为log x 3=-13,所以x 13-=3,所以x =3-3=127.(2)①log 68=a . ②由6a =8,得6a=23,即63a =2,所以log 62=a3.③由63a =2,得23a=6,所以log 26=3a.13.设M ={0,1},N ={lg a,2a ,a,11-a },是否存在a 的值,使M ∩N ={1}? 解 不存在a 的值,使M ∩N ={1}成立.若lg a =1,则a =10,此时11-a =1,从而11-a =lg a =1,与集合元素的互异性矛盾; 若2a =1,则a =0,此时lg a 无意义; 若a =1,此时lg a =0,从而M ∩N ={0,1},与条件不符;若11-a =1,则a =10,从而lg a =1,与集合元素的互异性矛盾. 所以不存在a ,使M ∩N ={1}. 三、探究与拓展14.log(n+1-n)(n+1+n)=________.★★答案★★-1解析由题意,知log(n+1-n)(n+1+n)=log(n+1-n)(n+1-n)-1=-1.15.若集合{x,xy,lg(xy)}={0,|x|,y},求log2(x2+y2)的值.解根据集合中元素的互异性可知,在第一个集合中,x≠0,第二个集合中,y≠0,∴第一个集合中的元素xy≠0,只有lg(xy)=0,可得xy=1.①然后,还有两种可能:x=y,②或xy=y.③由①②联立,解得x=y=1或x=y=-1,若x=y=1,则xy=1,违背集合中元素的互异性;若x=y=-1,则xy=|x|=1,从而两集合中的元素相同.∴x=-1,y=-1,符合集合相等的条件.因此,log2(x2+y2)=log22=1.。
幂函数指数函数和对数函数知识点梳理

幂函数指数函数和对数函数知识点梳理一、幂函数1.定义:幂函数是形如f(x)=x^n的函数,其中n为常数,x为自变量,n可以是整数、分数或实数。
2.性质:-当n为正偶数时,幂函数是单调递增函数,图像呈现开口向上的抛物线形状。
-当n为正奇数时,幂函数是单调递增函数,图像呈现开口向上的直线形状。
-当n为负偶数时,幂函数是单调递减函数,图像呈现开口向下的抛物线形状。
-当n为负奇数时,幂函数是单调递减函数,图像呈现开口向下的直线形状。
-当n=0时,幂函数f(x)=x^0恒等于1,所有x轴上的点对应于y=1,即图像是一条水平直线。
3.应用:-幂函数常用于描述成比例关系,如面积和边长的关系、体积和边长的关系等。
-幂函数还用于经济学、物理学、化学等学科中的一些数学模型。
二、指数函数1.定义:指数函数是形如f(x)=a^x的函数,其中a为正实数且不等于1,x为自变量。
2.性质:-指数函数的值域为正实数,图像始终位于y轴的上方。
-当a>1时,指数函数是单调递增函数,图像呈现开口向上的曲线形状。
-当0<a<1时,指数函数是单调递减函数,图像呈现开口向下的曲线形状。
-当a=1时,指数函数f(x)=1^x恒等于1,所有x轴上的点对应于y=1,即图像是一条水平直线。
3.应用:-指数函数常用于描述指数增长或指数衰减的情况,如人口增长、放射性物质衰变等。
-指数函数还用于描述复利、投资和经济增长等问题。
三、对数函数1. 定义:对数函数是形如f(x)=loga(x)的函数,其中a为正实数且不等于1,x为自变量。
2.性质:-对数函数的定义域为正实数,值域为实数。
-对数函数的图像呈现开口向右的曲线形状。
-对数函数关于直线y=x对称。
-对数函数的导数为1/x。
3.应用:-对数函数常用于解决指数方程和指数不等式,将复杂的指数问题转化为相对简单的对数问题。
-对数函数还广泛应用于科学、工程、经济等领域的数据处理和模型建立。
综上所述,幂函数、指数函数和对数函数是高中数学中的重要函数类型。
高中数学 第三章 指数函数、对数函数和幂函数 3.2 对
第2课时 对数的运算性质1.理解对数的运算性质,能灵活准确地进行对数式的化简与计算;2.了解对数的换底公式,并能将一般对数式转化为自然对数或常用对数,从而进行简单的化简与证明.1.对数的运算法则如果a >0,且a ≠1,M >0,N >0,n ∈R ,那么: 指数的运算法则⇒对数的运算法则 ①a m ·a n =a m +n⇒log a (MN )=log a M +log a N ;②a m a n =a m ·a -n =a m -n ⇒log a MN =log a M -log a N ; ③(a m )n =a mn ⇒log a (N n)=n ·log a N.积的对数变为加,商的对数变为减,幂的乘方取对数,要把指数提到前. 【做一做1-1】计算:(1)log 26-log 23=________;(2)log 53+log 513=__________.答案:(1)1 (2)0【做一做1-2】若2lg(x -2y )=lg x +lg y ,则x y的值是__________. 解析:由等式得(x -2y )2=xy , 从而(x -y )(x -4y )=0, 因为x >2y ,所以x =4y . 答案:4 2.换底公式 (1)log a b =log log c c ba,即有log c a ·log a b =log c b (a >0,a ≠1,c >0,c ≠1,b >0); (2)log b a =1log a b,即有log a b ·log b a =1(a >0,a ≠1,b >0,b ≠1); (3)log m na b =log a nb m(a >0,a ≠1,b >0).换底公式真神奇,换成新底可任意,原底加底变分母,真数加底变分子. 【做一做2】已知lg N =a ,用a 的代数式表示: (1)log 100N =__________;(2)=__________. 答案:(1)12a (2)2a运用对数的运算性质应注意哪些问题? 剖析:对数的运算性质有三方面,它是我们对一个对数式进行运算、变形的主要依据.要掌握它们需注意如下几点:第一,要会推导,要求对每一条性质都会证明,通过推导加深对对数概念的理解和对对数运算性质的理解,掌握对数运算性质中三个公式的特征,以免乱造公式.例如:log n (M ±N )=log a M ±log a N ,log a (M ·N )=log a M ·log a N 等都是错误的.第二,要注意对数运算性质成立的条件,也就是要把握各个字母取值的范围:a >0且a ≠1,M >0,N >0.例如,lg(-2)(-3)是存在的,但lg(-2)、lg(-3)都不存在,因而得不到lg(-2)(-3)=lg(-2)+lg(-3).第三,由于对数的运算性质是三个公式,因此在应用时不仅要掌握公式的“正用”,同时还应掌握公式的“逆用”.题型一 有关对数式的混合运算 【例1】求下列各式的值:(1)log 535+122log 2-log 5150-log 514;(2)lg 52+23lg 8+lg 5·lg 20+lg 22;(3)lg 2+lg 3-lg 10lg 1.8.分析:利用对数运算性质和“lg 2+lg 5=1”解答. 解:(1)log 535+122log 2-log 5150-log 514=log 535×5014+12122log 2=log 553-1=2. (2)lg 52+23lg 8+lg 5·lg 20+lg 22=2lg 5+2lg 2+lg 5(2lg 2+lg 5)+lg 22=2lg 10+(lg 2+lg 5)2=2+1=3.(3)lg 2+lg 3-lg 10lg 1.8=12lg 2+lg 9-lg 10lg 1.8=lg 18102lg 1.8=12. 反思:对数的运算一般有两种方法:一种是将式中真数的积、幂、商、方根运用对数运算法则将它们化为对数的和、差、积、商,然后计算;另一种是将式中的和、差、积、商运用对数运算法则将它们化为真数的积、幂、商、方根,然后化简求值.另外注意利用“lg 2+lg 5=1”来解题.题型二 有关对数式的恒等证明【例2】已知4a 2+9b 2=4ab (a >0),证明lg 2a +3b 4=lg a +lg b 2.分析:运用对数运算性质对所证等式转化为lg 2a +3b4=lg ab ,因此只要利用条件证出真数相等即可.证明:由4a 2+9b 2=4ab ,得⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +3b 42=ab , 因为a >0,所以b >0,两边取以10为底的对数,得lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +3b 42=lg(ab ), 即2lg 2a +3b 4=lg(ab ),lg 2a +3b 4=12lg(ab ),所以lg 2a +3b 4=12(lg a +lg b ).因此lg 2a +3b 4=lg a +lg b2,所以原等式成立.反思:在由一般等式证明对数式时,要注意使对数有意义,这里在取对数前要说明b >0.题型三 对数换底公式的应用【例3】已知log 23=a,3b=7,则log 1256=__________(用a ,b 表示).解析:方法一:∵log 23=a ,∴2a=3.又3b =7,∴7=(2a )b =2ab.故56=8×7=23+ab.又12=3×4=2a ×4=2a +2, 从而33+22256=(2)=12ab ab a aa ++++.故log 1256=32123log 12=2ab a aba ++++. 方法二:∵log 23=a ,∴log 32=1a. 又3b=7,∴log 37=b .从而log 1256=log 356log 312=log 37+log 38log 33+log 34=log 37+3log 321+2log 32=b +3·1a 1+2·1a=ab +3a +2.方法三:∵log 23=lg 3lg 2=a ,∴lg 3=a lg 2.又3b=7,∴lg 7=b lg 3.∴lg 7=ab lg 2.从而log 1256=lg 56lg 12=3lg 2+lg 72lg 2+lg 3=3lg 2+ab lg 22lg 2+a lg 2=3+ab2+a.答案:3+ab 2+a反思:方法一是借助指数变形来解;方法二与方法三是利用换底公式来解,显得较简明.应用对数换底公式解这类题的关键是适当选取新的底数,从而把已知对数和所求对数都换成新的对数,再代入求值即可.题型四 有关对数的应用题【例4】科学研究表明,宇宙射线在大气中能够产生放射性14C.14C 的衰变极有规律,其精确性可以称为自然界的“标准时钟”,动植物在生长过程中衰变的14C ,可以通过与大气的相互作用而得到补充,所以活着的动植物每克组织中的14C 含量保持不变,死亡后的动植物,停止了与外界环境的相互作用,机体中原有的14C 按确定的规律衰减,我们已经知道其“半衰期”为5 730年.(1)设生物体死亡时,体内每克组织的14C 含量为1,试推算生物死亡t 年后体内每克组织中的14C 含量p ;(2)湖南长沙马王堆汉墓女尸出土时14C 的残余量约占原始含量的76.7%,试推算马王堆汉墓的年代.解:(1)设生物体死亡1年后,体内每克组织中14C 的残留量为x .由于死亡机体中原有的14C 按确定的规律衰减,所以生物体的死亡年数t 与其体内每克组织的14C 含量p 有如下关系:由于大约经过5 730年,死亡生物体的14C 含量衰减为原来的一半,所以12=x 5 730.于是x =5 73012=1573012⎛⎫ ⎪⎝⎭. 所以生物死亡t 年后体内每克组织中的14C 含量573012t p ⎛⎫=⎪⎝⎭.(2)由573012t p ⎛⎫=⎪⎝⎭可得125730log t p =.湖南长沙马王堆汉墓女尸出土时14C 的残余量约占原始含量的76.7%,即p =0.767. 所以125730log 0.767 2 193t =≈.故马王堆汉墓约是2 193年前的遗址.反思:生物体死亡后,机体中原有的14C 每年按相同的比率衰减,因此,可以根据“半衰期”得到这一比率.已知衰减比率,求若干年后机体内14C 的含量属于指数函数模型;反之,已知衰减比率和若干年后机体内14C 的含量,求衰减的年数应属于对数知识.1设lg a =1.02,则0.010.01的值为__________(用a 表示).解析:设0.010.01=x ,则lg x =lg 0.010.01=0.01lg 0.01=-0.02, ∴lg a +lg x =lg ax =-0.02+1.02=1.∴ax =10,x =10a.答案:10a2若lg 2=a ,lg 3=b ,则lg 0.18等于__________. 解析:lg 0.18=lg 18-2=2lg 3+lg 2-2=a +2b -2. 答案:a +2b -23已知=1-aa,则log 23=__________.解析:由条件得log 23=a 1-a ,所以log 23=2a 1-a.答案:2a1-a4计算:log 2748+log 212-12log 242. 解:原式=log 2⎝⎛⎭⎪⎫743×12×17×6=-12.5设x ,y ,z 为正数,且3x =4y =6z,求证:1z -1x =12y.证明:设3x =4y =6z=k ,且x ,y ,z 为正数, 所以k >1.那么x =log 3k ,y =log 4k ,z =log 6k ,所以1z -1x =1log 6k -1log 3k =log k 6-log k 3=log k 2=12log k 4=12log 4k =12y .所以1z -1x =12y.。
北师大版高中数学必修1《三章 指数函数和对数函数 3.2 指数函数y=2^x和y=(1%2)^x的图像和性质》示范课件_32
复习回顾
指数函数的定义:
形如 y=ax (a0,且a 1)的函数叫做指数函数,
其中x是自变量,a 是常量,函数的定义域是R.
指数函数与幂函数的区别:
• 系数为1
y ax
•
底数为常数 (a0,且a 1)
• 指数为自变量X
y xa
• 系数为1 • 底数为自变量X
• 指数为常数
1:指出下列函数那些是指数函数,幂函数?
(1) y 4x ;
(4) y (4)x;
(7) y xx;
(2) yቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ x4 ;
(3) y 4 x ;
(5) y x;
(6) y 1 x
y
y 1 x 2
y 1 x 3
y 3x y 2x
1
0
1
x
y
y
y 1 x
y2 a x
(a 1)
y 1 x 3
y
y 3x y 2x
y ax
(0 a 1)
1 1
0
x
0
1
1
0x
x
y
y ax
y 2x, y (1)x, y 3x, y (1)x
2
3
x … -3 -2 -1 0
y 2x …
1
1
8
4
y (1)x …
2
18
4
1
y 3x … 27
9
y (1)x … 27 9
3
11
2
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高中数学第三章指数函数、对数函数和幂函数32对数函数321对数自我小测苏教版1.
3.2.1 对数自我小测1.如果lg2=a ,lg3=b ,则lg12lg15等于________. 2.下列结论中,正确的序号是________. ①lg2·lg3=lg5;②lg 23=lg9;③51log 2152=;④若log a M +N =b ,则M +N =a b(a >0且a ≠1);⑤若log 2M +log 3N =log 2N +log 3M ,则M =N .3.(1)已知log a 2=m ,log a 3=n (a >0且a ≠1)则a 2m -n=________;(2)若a >0,2349a =,则23log a =________; (3)若5lg x=25,则x =________.4.已知lg(log 2x )=0,7312log [log (log )]0y =,则log x y =________.5.已知log 7log 56m m a =,log n 8=b log n 56(m 、n >0且m ≠1,n ≠1),则a +b =________,17a=________.6.(1)已知11.2a=1 000,0.011 2b=1 000,则11a b-=________. (2)若2a=5b=10,则11a b+=________. 7.求下列各式的值:(1)2log 525+log 264-2 011log π1; (2)log 155·log 1545+(log 153)2;(3)375111log log log 258149⋅⋅; (4)lg 20lg0.717()2⨯;(5)2lg5lg8000lg0.06lg6⋅++-; (6)28393(log 3log 9)(log 4log 8log 2)+++.8.2010年我国国民生产总值为a 亿元,如果年平均增长8%,那么经过多少年后国民生产总值是2010年的2倍?(lg2≈0.301 0,lg3≈0.477 1,lg1.08≈0.033 4,精确到1年)参考答案1.21a bb a++- 解析:∵lg2=a ,lg3=b ,∴lg12lg3lg 4lg32lg 22.lg15lg3lg5lg31lg 21a bb a+++===++-+- 2.③⑤ 解析:由对数的运算性质知①②错;由对数恒等式知③正确;当log a (M +N )=b 时,有M +N =a b,∴④错;由log 2M +log 3N =log 2N +log 3M ,得log 2M -log 2N =log 3M -log 3N ,即23log log M M N N =,上式只有当1M N=,即M =N 时成立,∴⑤正确. 3.(1)43(2)3 (3)100 解析:(1)∵log a 2=m ,log a 3=n ,∴a m =2,a n=3. ∴()22224.33m mm nn na a aa a -==== (2)法一:∵a >0,2349a =,∴42log .93a =∴222log .33a=,即21log .33a =,∴231log 3.2log 3aa ==法二:∵a >0,22342.93a ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴22322332log log 23a ⎛⎫== ⎪⎝⎭,∴232log 23a = ∴23log 3a =(3)∵5lg x =25=52.∴lg x =2,x =102=100.4.-3 解析:∵lg(log 2x )=0,∴log 2x =1,∴x =2,又∵7312log log log 0y ⎡⎤⎛⎫=⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,∴312log log 1y ⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴12log 3y =,∴31128y ⎛⎫== ⎪⎝⎭.∴3221log log log 238x y -===-.5.1 56 解析:由换底公式得56log 7log 7log 56m m a ==.56log 8log 8log 56n n b ==,∴a +b =log 567+log 568=log 5656=1. ∵log 567=a ,∴71log 56a=. ∴7log 5617756a==. 6.(1)1 (2)1 解析:(1)法一:用指数解:由已知得111.21000a=.10.01121000b =,两式相除得:1111.2100010000.0112a b-==,∴111a b-=. 法二:用对数解.由题意,得a ×lg11.2=3,b ×lg0.011 2=3,∴()111lg11.2lg 0.011213a b -=-=. 法三:综合法解.∵11.2a=1 000,0.011 2b=1 000,∴a =log 11.21 000,b =log 0.011 21 000.∴100010001000100011.20.0112111111.2log 11.2log 0.0112log log 10001log 1000log 10000.0112a b -=-=-=== (2)法一:由2a=5b=10,得a =log 210,b =log 510, ∴251111lg 2lg5lg101log 10log 10a b +=+=+==. 法二:对已知条件的各边取常用对数,得a lg2=b lg5=1,∴1lg 2a =,1lg 5b=, ∴11lg 2lg 5lg101a b+=+==. 7.解:(1)原式=2log 552+log 226-2011×0=4+6-0=10.(2)原式=log 155(1+log 153)+(log 153)2=log 155+log 153(log 155+log 153)=log 155+log 153=log 1515=1.[或原式=(1-log 153)(1+log 153)+(log 153)2=1-(log 153)2+(log 153)2=1](3)原式111lglg lg2lg 54lg 32lg 7258149lg 3lg 7lg 5lg 3lg 7lg 5---=⋅⋅=⋅⋅=(-2)×(-4)×(-2)=-16.(4)设lg0.7lg20172x ⎛⎫=⨯ ⎪⎝⎭,则1lg lg 20lg 7lg 0.7lg 2x =⋅+⋅=(1+lg2)lg7+(lg7-1)(-lg2)=lg7+lg2=lg14.∴x =14,即lg0.7lg2017142⎛⎫⨯= ⎪⎝⎭.(5)原式=(1-lg2)(3+3lg2)+3lg 22+lg6-2-lg6=3(1-lg2)(1+lg2)+3lg 22-2=3(1-lg 22)+3lg 22-2=3-2=1.(6)原式2233323235915log 3log 32log 2log 2log 2log 3log 232322⎛⎫⎛⎫=+++=⋅= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. 8.解:设经过x 年后国民生产总值是2010年的2倍.经过1年,总产值为a (1+8%),经过2年,总产值为a (1+8%)2,……经过x 年,总产值为a (1+8%)x.由题意得a (1+8%)x=2a ,即1.08x=2.方法一:两边取常用对数,得lg1.08x=lg2,即()lg 20.30109lg1.080.0334x =≈≈年.方法二:用换底公式.∵1.08x=2,∴ ()1.08lg 2log 29lg1.08x ==≈年.答:约经过9年,国民生产总值是2010的两倍. 百尺竿头解:(1)∵18b=5,∴log 185=b ,又∵log 189=a ,∴log 182=1-log 189=1-a . ∴18181836181818log 45log 5log 9log 45log 36log 18log 2112a b a ba a+++====++--. 2)∵log a 8+log 2a =4,∴3log a 2+log 2a =4,∴222log 4log 30a a -+=, ∴(log 2a -1)(log 2a -3)=0,即log 2a =1或log 2a =3,∴a =2或a =8. ①当a =2时,f (x )=x 2+3是偶函数;当a =8时,f (x )=x 8+3也是偶函数. ∴f (x )是偶函数.②当a =2时,原式23lg 27lg 643lg36lg 2log 27log 6418lg 2lg3lg 2lg3=⋅=⨯=⨯=;当a =8时,原式83lg 27lg 643lg36lg8log 27log 646lg8lg3lg8lg3=⋅=⨯=⨯=. ③∵g (x )=2x或g (x )=8x,且2与8都大于1,∴g (x )=a x在R 上是单调增函数.。
高中数学第三章指数函数和对数函数指数函数、幂函数、对数函数增长的比较基础知识素材1
§6 指数函数、幂函数、对数函数增长的比较1.了解指数增长、幂增长、对数增长的意义.2.能够解决相应的实际问题.三种增长函数模型的比较在区间(0,+∞)上尽管y=a x(a>1),y=x n(x>0,n>1)和y =log a x(a>1)都是________,但它们增长的速度不同,而且不在一个“档次”上,随着x的增大,y=a x(a>1)的增长速度会越来越____,会超过并远远大于y=x n(x>0,n>0)和y=log a x(a>1)的增长速度.由于指数函数值增长非常快,人们常称这种现象为“________".【做一做1-1】当a>1时,下列结论:①指数函数y=a x,当a越大时,其函数值的增长越快;②指数函数y=a x,当a越小时,其函数值的增长越快;③对数函数y=log a x,当a越大时,其函数值的增长越快;④对数函数y=log a x,当a越小时,其函数值的增长越快.其中正确的结论是( ).A.①③B.①④C.②③D.②④【做一做1-2】当x越来越大时,下列函数中,增长速度最快的是( ).A.y=2x B.y=x10 C.y=lg x D.y=10x2【做一做1-3】当x>0,n>1时,幂函数y=x n是________函数,并且当x>1时,n越大其函数值的增长就________.答案:增函数快指数爆炸【做一做1-1】B【做一做1-2】A【做一做1-3】增越快如何选择增长型函数描述实际问题?剖析:选择的标准是:指数函数增长模型适合于描述增长速度快的变化规律;对数函数增长模型适合于描述增长速度平缓的变化规律;而幂函数增长模型介于两者之间,适合于描述增长速度一般的变化规律.题型一比较函数增长的差异【例1】分析指数函数y=2x与对数函数y=log2x在区间[1,+∞)上函数的增长情况.分析:解答本题时,应分析对于相同的自变量的增量,比较指数函数的增量与对数函数的增量的差异.反思:在同一坐标系内作出y=2x和y=log2x的图像,从图像上可观察出函数的增减变化情况.如图所示:题型二 比较大小问题【例2】 比较下列各组数的大小.(1)3423⎛⎫ ⎪⎝⎭,2334⎛⎫ ⎪⎝⎭;(2)0。
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§3.2 对数函数 3.2.1 对数(一)
课时目标 1.理解对数的概念,能进行指数式与对数式的互化.2.了解常用对数与自然对数的意义.3.掌握对数的基本性质,会用对数恒等式进行运算.
1.对数的概念
如果a (a >0,a ≠1)的b 次幂等于N ,即________,那么就称b 是以a 为底N 的对数,记作__________.其中a 叫做__________,N 叫做______. 2.常用对数与自然对数
通常将以10为底的对数叫做________,以e 为底的对数叫做________,log 10N 可简记为________,loge N 简记为________. 3.对数与指数的关系
若a >0,且a ≠1,则a x
=N ⇔log a N =____.
对数恒等式:log a N
a =____;log a a x =____(a >0,且a ≠1). 4.对数的性质
(1)1的对数为____; (2)底的对数为____; (3)零和负数________.
一、填空题
1.有下列说法:
①零和负数没有对数;
②任何一个指数式都可以化成对数式; ③以10为底的对数叫做常用对数; ④以e 为底的对数叫做自然对数. 其中正确命题的个数为________.
2.有以下四个结论:①lg(lg 10)=0;②ln(ln e)=0;③若10=lg x ,则x =100;④若
e =ln x ,则x =e 2
.其中正确的是________.(填序号)
3.在b =log (a -2)(5-a )中,实数a 的取值范围是_____________________________.
4.方程3log 2x
=14的解集是________.
5.若log a 5
b =
c ,则下列关系式中正确的是________.
①b =a 5c ;②b 5=a c ;③b =5a c ;④b =c 5a
.
6.0.51log 4
12-+⎛⎫ ⎪⎝⎭
的值为________.
7.已知log 7[log 3(log 2x )]=0,那么12
x -=________. 8.若log 2(log x 9)=1,则x =________.
9.已知lg a =2.431 0,lg b =1.431 0,则b a
=________. 二、解答题
10.(1)将下列指数式写成对数式:
①10-3=11 000
;②0.53=0.125;③(2-1)-1
=2+1.
(2)将下列对数式写成指数式:
①log 26=2.585 0;②log 30.8=-0.203 1; ③lg 3=0.477 1.
11.已知log a x =4,log a y =5,求A =12
12
32
x x y -⎡
⎤⎢
⎥
⋅⎢⎥⎢⎥⎣
⎦
的值.
能力提升
12.若log a 3=m ,log a 5=n ,则a 2m +n
的值是________. 13.(1)先将下列式子改写成指数式,再求各式中x 的值:
①log 2x =-25;②log x 3=-1
3.
(2)已知6a
=8,试用a 表示下列各式: ①log 68;②log 62;③log 26.
1.对数概念与指数概念有关,指数式和对数式是互逆的,即a b
=N ⇔log a N =b (a >0,且a ≠1),据此可得两个常用恒等式:(1)log a a b =b ;(2)log a N a =N .
2.在关系式a x
=N 中,已知a 和x 求N 的运算称为求幂运算;而如果已知a 和N 求x 的运算就是对数运
算,两个式子实质相同而形式不同,互为逆运算. 3.指数式与对数式的互化
§2.3 对数函数 2.3.1 对 数 第1课时 对数的概念
知识梳理
1.a b
=N log a N =b 对数的底数 真数 2.常用对数 自然对数 lg N ln N 3.x N x 4.(1)零 (2)1 (3)没有对数 作业设计 1.3
解析 ①、③、④正确,②不正确,只有a >0,且a ≠1时,a x
=N 才能化为对数式. 2.①②
解析 ∵lg 10=1,∴lg(lg 10)=0,故①正确; ∵ln e =1,∴ln(ln e)=0,故②正确;
由lg x =10,得1010
=x ,故x ≠100,故③错误;
由e =ln x ,得e e =x ,故x ≠e 2
,所以④错误. 3.2<a <3或3<a <5
解析 由对数的定义知⎩⎪⎨⎪
⎧ 5-a >0,a -2>0,
a -2≠1⇒⎩⎪⎨⎪
⎧
a <5,a >2,a ≠3
⇒2<a <3或3<a <5.
4.{x |x =1
9}
解析 ∵3log 2
x
=2-2
,∴log 3x =-2,
∴x =3-2
=19
.
5.①
解析 由log a 5b =c ,得a c
=5b ,
∴b =(a c )5=a 5c
. 6.8
解析 0.51log 4
12-+⎛⎫ ⎪
⎝⎭
=(12)-1·12
log 4
12⎛⎫ ⎪⎝⎭
=2×4=8.
7.
2
4
解析 由题意得:log 3(log 2x )=1,即log 2x =3,
转化为指数式则有x =23
=8,
∴
1
2
8 =
1
2
1
8
=
1
8
=
1
22
=
2
4
.
8.3
解析由题意得:log x9=2,∴x2=9,∴x=±3,
又∵x >0,∴x =3. 9.110
解析 依据a x
=N ⇔log a N =x (a >0且a ≠1),
有a =102.431 0,b =101.431 0
,
∴b a =101.431 0
102.431 0=101.431 0-2.431 0=10-1=110
. 10.解 (1)①lg 1
1 000=-3;②log 0.50.125=3;
③log 2-1(2+1)=-1.
(2)①22.585 0=6;②3-0.203 1=0.8;③100.477 1
=3.
11.解 A =12
x ·116
2
2
x
y -⎛
⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝
⎭
=5
12
13x y .
又∵x =a 4
,y =a 5
,∴A =
5353
a a
=1.
12.45
解析 由log a 3=m ,得a m
=3,
由log a 5=n ,得a n
=5. ∴a 2m +n =(a m )2·a n =32
×5=45.
13.解 (1)①因为log 2x =-25,所以x =2
52-=58
2
.
②因为log x 3=-13,所以x -13=3,所以x =3-3
=127
.
(2)①log 68=a .
②由6a =8得6a
=23
,即3
6a =2,所以log 62=a
3
.
③由36a =2得32a
=6,所以log 26=3
a
.
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