指数、对数函数公式
发布时间:2020-09-26 23:59:43
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指数函数和对数函数
重点、难点:
重点:指数函数和对数函数的概念、图象和性质。
难点:指数函数和对数函数的相互关系及性质的应用,以及逻辑划分思想讨论函数在及两种不同情况。
1、指数函数:
定义:函数叫指数函数。
定义域为R,底数是常数,指数是自变量。
为什么要求函数中的a必须。
因为若时,,当时,函数值不存在。
,,当,函数值不存在。
时,对一切x虽有意义,函数值恒为1,但的反函数不存在,因为要求函数中的。
1、对三个指数函数的图象的认识。
图象特征与函数性质:
图象特征 | 函数性质 |
(1)图象都位于x轴上方; | (1)x取任何实数值时,都有; |
(2)图象都经过点(0,1); | (2)无论a取任何正数,时,; |
(3)在第一象限内的纵坐标都大于1,在第二象限内的纵坐标都小于1,的图象正好相反; | (3)当时, 当时, |
(4)的图象自左到右逐渐上升,的图象逐渐下降。 | (4)当时,是增函数, 当时,是减函数。 |
对图象的进一步认识,(通过三个函数相互关系的比较):
①所有指数函数的图象交叉相交于点(0,1),如和相交于,当时,的图象在的图象的上方,当,刚好相反,故有及。
②与的图象关于y轴对称。
③通过,,三个函数图象,可以画出任意一个函数()的示意图,如的图象,一定位于和两个图象的中间,且过点,从而也由关于y轴的对称性,可得的示意图,即通过有限个函数的图象进一步认识无限个函数的图象。
2、对数:
定义:如果,那么数b就叫做以a为底的对数,记作(a是底数,N 是真数,是对数式。)
由于故中N必须大于0。
当N为零的负数时对数不存在。
(1)对数式与指数式的互化。
(2)对数恒等式:
由
将(2)代入(1)得
运用对数恒等式时要注意此式的特点,不能乱用,特别是注意转化时必须幂的底数和对数的底数相同。
计算:
解:原式。
(3)对数的性质:
①负数和零没有对数;
②1的对数是零;
③底数的对数等于1。
(4)对数的运算法则:
①
②
③
④
3、对数函数:
定义:指数函数的反函数叫做对数函数。
1、对三个对数函数
的图象的认识。
图象特征与函数性质:
图象特征 | 函数性质 |
(1)图象都位于 y轴右侧; | (1)定义域:R+,值或:R; |
(2)图象都过点(1,0); | (2)时,。即; |
(3),当时,图象在x轴上方,当时,图象在x轴下方,与上述情况刚好相反; | (3)当时,若,则,若,则; 当时,若,则,若时,则; |
(4)从左向右图象是上升,而从左向右图象是下降。 | (4)时,是增函数; 时,是减函数。 |
(1)所有对数函数的图象都过点(1,0),但是与在点(1,0)曲线是交叉的,即当时,的图象在的图象上方;而时,的图象在的图象的下方,故有:;。
(2)的图象与的图象关于x 轴对称。
(3)通过,,三个函数图象,可以作出任意一个对数函数的示意图,如作的图象,它一定位于和两个图象的中间,且过点(1,0),时,在的上方,而位于的下方,时,刚好相反,则对称性,可知的示意图。
4、对数换底公式:
由换底公式可得:
由换底公式推出一些常用的结论:
(1) (2)
(3) (4)